JPS6239971Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ステアリング操作によつて前輪と共
に後輪をも転舵制御するようにした４輪操舵装置
に関し、特に、後輪を中立位置（前向き位置）に
付勢復帰させる中立位置復帰機構の改良に関する
ものである。

一般に、車両に装備される４輪操舵装置は、前
輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転舵す
る後輪転舵装置と、上記ステアリング装置の作動
に応じて後輪転舵装置を作動制御する制御装置と
を備え、後輪を前輪の転舵方向および転舵角に応
じて転舵制御して、例えば中、高速時にはステア
リング操作に伴う前輪の転舵方向に対して後輪の
転舵方向を同じ方向（同位相）にすることによ
り、後輪の前輪に対するコーナリングフオースの
位相遅れを短縮してレーンチエンジ（車線変更）
等を容易に行わせ、また低車速時には後輪の転舵
方向を前輪の転舵方向とは逆の方向（逆位相）と
することにより、車両の最小回転半径を小さくし
て車庫入れ等を容易に行わせるようにしたもので
ある。

ところで、この種の４輪操舵装置において、ス
テアリング装置と後輪転舵装置との作動結が遮断
された場合には後輪転舵装置が浮動状態となつて
危険である。

このことに対処するため、従来、例えば実開昭
55−147968号公報等に開示されているように、互
いに予圧縮された一端の対向するスプリングを有
し、該各スプリングの伸張ばね力によつて後輪転
舵装置の操舵ロツドを付勢して後輪を中立位置
（前向き位置）に復帰させる中立位置復帰装置を
設けることにより、後輪転舵装置が浮動状態にな
つても自動的に後輪の舵角を零とし、車両を通常
の２輪操舵状態に保つて危険を回避するようにし
たものが提案されている。

しかし、上記従来のものでは、互いに予圧縮さ
れた一対のスプリングによつて後輪を中立位置に
付勢しているため、後輪の中立位置近傍では両ス
プリングのばね力が相殺されて後輪の復帰力が弱
くなり、後輪を中立位置に確実にセツトできない
懸念がある。さりとて、このような問題を解消す
べく各スプリングのばね力を増大させると、通常
時の操舵ロツドの変位が大きいとき（後輪の舵角
が大きいとき）の復帰力も必然的に増大して中立
位置復帰装置の作動力が増大することになり、そ
の結果後輪転舵装置に対する転舵制御が困難にな
るという背反した問題がある。

そこで、上記した後輪の中立位置近傍での復帰
力の増大と、転舵時の中立位置復帰装置の作動力
抵減との両立を図るために、各スプリングを、上
記従来の如く互いに予圧縮するのではなく、スプ
リングケース等に操舵ロツドの中立位置に対応せ
しめて設けたストツパ部材で予圧縮するようにす
ることにより、操舵ロツドの中立位置では上記各
ストツパ部材によりスプリングを伸張規制してそ
のばね力を操舵ロツドに作用させず、操舵ロツド
が中立位置から僅かでも変位したときに初めてば
ね力を作用させるようにし、よつて低いばね力の
スプリングを使用しながら、中立位置での操舵ロ
ツドに対する復帰力をプリセツトするようにする
ことが考えられる。

しかし、実際には製作誤差等により各ストツパ
部材を正確に操舵ロツドの中立位置に対応させて
設けることは困難であり、そのため操舵ロツドが
中立位置から僅かに変位した範囲までスプリング
のばね力が作用しないこととなり、却つて不都合
が生じる。

本考案は上記した考え方をさらに押し進めてな
されたもので、上記の製作誤差等によるストツパ
部材の位置と操舵ロツドの中立位置との間のずれ
は弾性材の介在で吸収するようにすることによ
り、操舵ロツドを正確に中立位置にセツト保持で
きるようにし、よつて後輪の中立位置への確実な
セツトと後輪転舵時の中立位置復帰装置の作動力
の低減との両立を確実に行うようにすることを目
的とするものである。

以下、本考案を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図ないし第３図は第１実施例を示し、１は
左右の前輪２，２を転舵するラツクピニオン式の
ステアリング装置であつて、該ステアリング装置
１はステアリング３と、ラツク４ａおよびピニオ
ン４ｂよりなるラツクピニオン機構４と、左右の
タイロツド５，５と左右のナツクルアーム６，６
とで構成される。

一方、７は左右の後輪８，８を転舵する後輪転
舵装置であつて、該後輪転舵装置７は操舵ロツド
としての車体左右方向に延びるピストンロツド９
を有する油圧アクチユエータ１０と、上記ピスト
ンロツド９の両端にそれぞれ左右のタイロツド１
１，１１を介して連結された左右のナツクルアー
ム１２，１２とを備えている。上記油圧アクチユ
エータ１０は第２図に拡大詳示するように、ピス
トンロツド９を駆動するピストン１３と、該ピス
トン１３により仕切られた左転用および右転用の
油圧室１４，１４とを有し、一方の油圧室１４に
圧油を導入することにより後輪８，８に舵角を与
えるものである。また、上記後輪転舵装置７は、
モータ１５により駆動されリザーバ１６内の油を
吸入して上記油圧アクチユエータ１０に供給する
油圧ポンプ１７と、該油圧ポンプ１７からの圧油
供給方向を切り換える電磁式切換弁１８とをも備
えている。該切換弁１８は、油圧ポンプ１７から
油圧アクチユエータ１０の左転用油圧室１４への
圧油供給および右転用油圧室１４からリザーバ１
６への油戻りを許容する左転位置イと、それとは
逆方向の油流れを許容する右転位置ロと、圧油供
給および油戻りを共に阻止する阻止位置ハとを有
し、左転位置イにあるときには、油圧アクチユエ
ータ１０の左転用油圧室１４に圧油を供給して後
輪８，８を左方向に転舵する一方、右転位置ロに
あるときには右転用油圧室１４に圧油を供給して
後輪８，８を右方向に転舵し、また阻止位置ハに
あるときには油流れを阻止して左右の後輪８，８
をその時の転舵角にロツド保持するものである。

また、１９は上記ステアリング装置１の作動に
応じて後輪転舵装置７を作動制御する制御装置と
してのコントローラであつて、該コントローラ１
９には車速を検出する車速センサ２０と、操舵方
向を検出する操舵方向センサ２１と、前輪２，２
の舵角を検出する前輪舵角センサ２２と、後輪
８，８の舵角を検出する後輪舵角センサ２３とが
入力接続されている。また、上記コントローラ１
９の出力は上記切換弁１８のスプール１８ａを吸
引移動させるソレノイド２４と、上記モータ１５
とに接続されており、ステアリング操作時の前輪
２，２の転舵方向、転舵角、車速等に応じて油圧
アクチユエータ１０を作動させて後輪８，８の転
舵方向、転舵角等を変化させるようにしている。
尚、２５は車載バツテリである。

さらに、上記後輪転舵装置７の油圧アクチユエ
ータ１０には後輪８，８の中立位置（前向き位
置）に復帰させる中立位置復帰位置２６が内蔵さ
れている。該中立位置復帰装置２６は第２図に示
すように、ピストン１３両側のピストンロツド９
の回りに配置された一対の対向するスプリング２
７、２７を有し、該各スプリング２７は油圧アク
チユエータ１０の車体に固定されたケーシング１
０ａの端壁部と、ピストン１３近くのピストンロ
ツド９に設けたストツパ部９ａで移動規制されか
つピストンロツド９に摺動自在に外嵌支持された
スプリング受部としてのスプリング受座２８との
間に縮装されており、この各スプリング２７の持
つばね力によつてピストンロツド９（操舵ロツ
ド）を付勢して後輪８，８を中立位置に復帰させ
るようにしている。

さらに、上記油圧アクチユエータ１０のケーシ
ング１０ａ内壁には上記ピストンロツド９の各ス
トツパ部９ａと対向する左右対称の位置に、各ス
プリング２７を伸張規制して該各スプリング２７
に対し所定の予圧縮をかけるストツパ部材２９が
突設されている。

また、上記ピストンロツド９の各ストツパ部９
ａと上記各スプリング受座２８との間にはピスト
ンロツド９を取り囲むようにゴム、プラスチツク
等よりなる環状の弾性材３０が介設されており、
該弾性材３０によりピストンロツド９（操舵ロツ
ド）の中立位置近傍において各スプリング２７の
ピストンロツド９への付勢力の作用を緩衝するよ
うに構成されている。

次に、上記実施例の作動について説明するに、
ステアリング装置１を作動させて前輪２，２を転
舵すると、該前輪２，２の転舵方向、舵角、その
時の車速等に応じてコントローラ１９がモータ１
５および切換弁１８を作動制御して油圧アクチユ
エータ１０に圧油を切換供給し、このことにより
該油圧アクチユエータ１０のピストンロツド９
（操舵ロツド）が中立位置復帰装置２６の各スプ
リング２７および各弾性材３０の付勢力に抗して
左右に移動して後輪８，８を左右に転舵する。

その場合、上記油圧アクチユエータ１０のピス
トンロツド９（操舵ロツド）の中立位置からの変
位Ｘと、そのときのピストンロツド９に作用する
復帰力Ｆとの関係を考察するに、今仮りに、左系
のばね機構（スプリング２７および弾性材３０）
がなく、右系のばね機構のみがピストンロツド９
に作用していると仮定して、ピストンロツド９が
右方向に変位したときには、復帰力Ｆは先ず弾性
材３０のばね定数k₂に比例して増大し、その後弾
性材３０のばね力とスプリング２７のばね力とが
釣り合つてスプリング受座２８がストツパ部材２
９から離れると復帰力Ｆは弾性材３０とスプリン
グ２７（ばね定数k₁）との合成定数k₁・k₂／（k₁
＋k₂）に比例して増大する。そして弾性材３０が
その縮みストロークエンドに達したのちは復帰力
Ｆはスプリング２７のばね定数k₁のみに比例して
増大する。以上を図示すれば第３図破線で示すよ
うになり、同様にして左系のばね機構による特性
が同図一点鎖線にて示される。これら左右系の各
特性を合成すると同図実線で示すような、左右両
系のばね機構を同時に作用させた実際の特性が得
られる。すなわち、ピストンロツド９の変位Ｘが
小さい領域では復帰力Ｆは急激に立ち上がり、変
位Ｘの大きい領域では復帰力Ｆは緩やかに上昇す
るという特性である。

したがつて、以上のことから、ピストンロツド
９（後輪８，８）が中立位置近傍にあるときには
スプリング２７，２７のピストンロツド９への作
用が弾性材３０，３０によつて緩衝され、ピスト
ンロツド９の変位Ｘに対して大きな復帰力Ｆが該
ピストンロツド９に作用するので、後輪８，８を
中立位置に確実にセツトすることができる。

また、ピストンロツド９の変位Ｘが大きいとき
には端変位Ｘに対する復帰力Ｆが小さいので、小
さいばね定数を持つスプリング２７の使用によつ
て中立位置復帰装置２６の作動力を低減すること
ができる。

第４図ないし第６図は第２実施例を示し（尚、
第１図ないし第３図と同じ部分については同じ符
号を付してその詳細な説明は省略する）、上記第
１実施例では後輪転舵装置７を油圧制御式のもの
で構成したのに代え、ステアリング装置１に連動
するリンク機構で構成するとともに、中立位置復
帰装置２６における弾性材３０の配置箇所を変え
たものである。

すなわち、第４図において、ステアリング装置
１のラツクピニオン機構４のラツク４ａには第
1L形リンク３１を介して車体前後方向に配置し
た第1I形リンク３２の前端が連結され、該第1I形
リンク３２の後端には車体横方向に配置したレバ
ー比可変リンク３３の一端が連結されている。該
レバー比可変リンク３３には、該可変リンク３３
上に沿つて摺動自在な可動支点Ｏが設けられてお
り、該可動支点Ｏの位置を回転中心としてレバー
比可変リンク３３の一端を上記第1I形リンク３２
の動きに応じて車体前後方向に移動させるように
している。さらに、上記レバー比可変リンク３３
の中央部には車体前後方向に配置した第2I形リン
ク３４の前端が連結され、該Ｉ形リンク３４の後
端には第2L形リンク３５を介して後輪８，８の
タイロツド１１，１１に連結した車体横方向の操
舵ロツド３６が連結されている。しかして、ステ
アリング装置１のラツクピニオン機構４の作動に
より第1L形リンク３１、第1I形リンク３２、レ
バー比可変リンク３３、第2I形リンク３４及び第
2L形リンク３５をそれぞれリンク運動させて操
舵ロツド３５を左右に移動させ、後輪８，８を左
右方向に転舵するようにた後輪転舵装置７′が構
成される。

そして、上記レバー比可変リンク３３の可動支
点Ｏは、モータ３７により回転駆動される車体横
方向の螺棒３８に螺合する移動子３９と連結され
ており、モータ３７の回転駆動に伴う螺棒３８の
回転によつて移動子３９を移動させて可動支点Ｏ
を図示の如き中央部より右方に位置付けたときに
は、該可変リンク３３の中央部が第1I形リンク３
２に連動する可変リンク３３の一端と同一方向に
移動することにより第2I形リンク３４を第1I形リ
ンク３２と同じ方向に移動させて、後輪８，８を
前輪２，２と同位相に転舵する一方、可動支点Ｏ
を可変リンク３３の一端と中央部との間に位置付
けたときには、中央部が一端と逆方向に移動する
ことにより第2I形リンク３４を第1I形リンク３２
とは逆の方向に移動させて、後輪８，８を前輪
２，２と逆位相に転舵し、また、可動支点Ｏを中
央部に一致して位置付けたときには一端の前後方
向移動に拘らず第2I形リンク３４の移動が停止す
ることにより後輪８，８の転舵角を零にして前後
輪２，８の転舵位相を零位相とするようにてい
る。

また、コントローラ１９′には、上記レバー比
可変リンク３３上の可動支点Ｏ（移動子３９）の
位置を検出する後輪舵角センサ２３′が入力接続
されている。そして、該コントローラ１９′は、
前輪舵角センサ２２からの検出信号に応じて目標
後輪舵角を算出し、これに応じたレバー比可変リ
ンク３３の目標支点位置と、上記後輪舵角センサ
２３′からの実際の支点位置とを比較して、その
差を縮めるようモータ３７を作動制御するもので
ある。

さらに、上記後輪転舵装置７′の操舵ロツド３
６には連結棒４０を介して車体に取り付けた中立
位置復帰装置２６′が連結されている。該中立位
置復帰装置２６′は第５図に拡大詳示するよう
に、車体横方向（操舵ロツド３６の長手方向）に
延びる筒状のケーシング４１と、該ケーシング４
１内に摺動自在に貫通支持され、中央部のストツ
パ部４２ａにて上記連結棒４０が一体に固定され
たガイドロツド４２と、該ガイドロツド４２のス
トツパ部４２ａで移動規制されるスプリング受座
２８とケーシング４１の端壁部との間に縮装され
た一対の対向するスプリング２７，２７とを備え
ている。そして、上記各スプリング２７に予圧縮
をかけるストツパ部材２９は上記ガイドロツド４
２のストツパ部材４２ａに対応するケーシング４
１内壁に突設され、また弾性材３０′は上記各ス
トツパ部材２９とスプリング受座２８との間にス
プリング受座２８に固着しめて介設されている。

したがつて、本実施例では、前輪２，２の転舵
方向および舵角に応じて後輪転舵装置７′の操舵
ロツド３６が左右方向に移動て後輪８，８が左右
方向に転舵された場合において、中立位置復帰装
置２６′の弾性材３０′はストツパ部材２９とスプ
リング受座２８（スプリング２７）との間に介設
されているため、上記第１実施例と同様にして操
舵ロツド３６（中立位置復帰装置２６′）のガイ
ドロツド４２）の中立位置からの変位Ｘとその位
置での復帰力Ｆとの関係を求めると第６図に示す
ようにな特性が得られる。

この第６図から明らかなように、操舵ロツド３
６の変位Ｘが小さい領域では、変位Ｘに対する復
帰力Ｆは大きく、変位Ｘが大きい領域では変位Ｘ
に対する復帰力Ｆが小さいので、操舵ロツド３６
を中立位置近傍に確実にセツトでき、後輪転舵時
の中立位置復帰装置２６′の作動力の低減とを両
立させることができる。

また、第７図は第３実施例を示し（尚、第２図
と同じ部分については同じ符号を付してその詳細
な説明は省略する）、上記第１実施例での中立位
置復帰装置２６において、ピストンロツド９のス
トツパ部９ａとスプリング受座２８（スプリング
２７）との間に弾性材３０を介設するだけでな
く、上記第２実施例で説明したのと同様にスプリ
ング受座２８とストツパ部材２９との間にも弾性
材３０′を介設して、２つの弾性材３０，３０′を
設けものである。

したがつて、本実施例では、上記両実施例での
各作用効果が相乗的に発揮され、より有利とな
る。

以上説明したように、本考案によれば、後輪転
舵装置の操舵ロツドを一対の対向するスプリング
で付勢して後輪を中立位置に復帰させる中立位置
復帰装置を備えた車両の４輪操舵装置において、
上記中立位置復帰装置の各スプリングに対して予
圧縮をかけるストツパ部材と、上記操舵ロツドの
中立位置近傍において各スプリングと直列に配置
され、操舵ロツドへ付勢力が作用する弾性材とを
設けたことにより、後輪の中立位置近傍ではロツ
ドの変位に対する後輪の中立位置への復帰力を大
きく、中立位置から離れるにしたがつて変位に対
する復帰力を小さくすることができるので、後輪
の中立位置への確実なセツト保持と後輪転舵時の
中立位置復帰装置の作動力低減とのの両立を図る
ことができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図な
いし第３図は第１実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図は中央位置復帰装置の拡大断面
図、第３図は後輪操舵ロツドの変位と中央位置復
帰力との関係を示す説明図、第４図ないし第６図
は第２実施例を示し、第４図は第１図相当図、第
５図は第２図相当図、第６図は第３図相当図、第
７図は第３実施例を示す中央位置復帰装置の要部
断面図である。 １……ステアリング装置、２……前輪、７，
７′……後輪転舵装置、８……後輪、９……ピス
トンロツド、１０……油圧アクチユエータ、１
９，１９′……コントローラ、２６，２６′……中
立位置復帰装置、２７……スプリング、２８……
スプリング受座、２９……ストツパ部材、３０，
３０′……弾性材、３３……レバー比可変リン
ク、３６……操舵ロツド、４１……ケーシング、
４２……ガイドロツド、４２ａ……ストツパ部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転
   舵する後輪転舵装置と、上記ステアリング装置の
   作動に応じて後輪転舵装置を作動制御する制御装
   置と、一対の対向するスプリングを有し、該各ス
   プリングのばね力によつて上記後輪転舵装置の操
   舵ロツドを付勢して後輪を中立位置に復帰させる
   中立位置復帰装置とを備え、この中立位置復帰装
   置は、ケースと、該ケース内を摺動するロツド
   と、該ロツドに摺動自在に取り付けられ、ケース
   との間に上記一対のスプリングをそれぞれ保持す
   るスプリング受部と、ロツドに設けられ、上記各
   スプリング受部とそれぞれ対向するストツパ部
   と、ケースに設けられ、各スプリング受部とそれ
   ぞれ対向するストツパ部と、ロツドおよびケース
   のストツパ部の少なくとも一方とスプリング受部
   との間に設けられた一対の弾性体とからなり、ロ
   ツドおよびケースの一方は車体に固定され、他方
   は後輪に連結されていることを特徴とする車両の
   ４輪操舵装置。