JPS63291775A - 車両用前後輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両、中でも四輪車に用いて好適
の操舵装置に関し、特に、トレーリングアームを車幅方
向へ駆動することにより後輪を転舵させうる車両用前後
輪操舵装置に関する。

［従来の技術］ 近年、自動車等の車両の操舵にあたり前輪のみならず後
輪をも転舵させて行なうようにした四輪操舵装置が考え
られている。

この四輪操舵装置における後輪の転舵は、小回り性の向
上のために前輪と逆方向（逆位相）に行なうようにする
場合（以後逆相転舵という）と、ステアリング応答性の
向上等のために前輪と同方向（同位相）に行なうように
する場合（以後同相転舵という）とがあり、前輪転舵角
（ハンドル舵角）に対する後輪転舵角の大きさの割合（
転舵比）を車両の走行状態によりどのように調整するか
が問題となる。

ところで、一般に、小回り性が要求されるのは、車両の
低速走行時であり、ステアリング応答性が要求されるの
は車両の高速走行時である。そこで、車速に基づいて、
ハンドル舵角に対する後輪の転舵比を調整する手段が考
えられている。

例えば、特開昭５５−９１４５７号公報に開示された車
輌の操舵装置は、操舵輪と、この操舵輪の回転運動を直
線運動に変換するギヤボックスと、このギヤボックスに
より変換された直線運動により前輪を転舵する第１連結
杆とを有し、さらに。

後輪の転舵のために、ギヤボックスにより変換された直
線運動を受けて回動する動腕と、この動腕と後輪との間
に介装される第２連結杆とを有し。

動腕の回動により第２連結杆を通じて後輪が転舵される
ようになっている。そして、上記の動腕の支店が可動と
なっていて、この可動支点が車速に応じて動腕上を移動
するようになっており、この可動支点の移動によって動
腕の腕の長さが変更され、これにより前輪、後輪の転舵
比を調整しうるように構成されている。

つまり、動腕の先端がギヤボックスに接続され、第２連
結杆がこの動腕の中間部に枢着されており、さらに、動
腕の支点が第２連結杆との枢着点の前後の動腕上を移動
しうるようになっている。そして、例えば、この可動支
持点が第２連結杆との枢着点より前に位置すると、前輪
と後輪とがその腕の長さに応じた転舵比で同位相（また
は逆位相）に転舵され、逆に可動支持点が枢着点より後
に位置すると、前輪と後輪とがその腕の長さに応じた転
舵比で逆位相（または同位相）に転舵される。

また、特開昭６０−１９３７７０号公報に開示された車
両の四輪操舵装置は、後輪転舵機構と前輪転舵機構に連
係されたステアリング機構との間に介在され、ハンドル
舵角に対する後輪の転舵比を変更する転舵比変更装置を
備えた車両の四輪操舵装置であって、前記転舵比変更装
置が、前記ハンドル舵角に応じて回動されかつその回動
軌道面が所定の基準面に対してなす傾斜角を可変とされ
た回動部材と、この回動部材の傾斜角を変更する傾斜角
変更手段とを備えており。前記回動部材の回動偏心位置
と前記後輪転舵機構とが連係されて、前記回動部材の回
動角および傾斜角に応じて決定される前記回動偏心位置
の偏倚に応じて後輪の転舵角が制御されるようになって
いる。

つまり、回動部材の回動軌道面が所定の基準面に対して
適当な傾斜角を有していれば、回動部材の回動に応じて
回動部材の回動偏心位置が基準面に対して離接する。こ
のため、例えば後輪転舵機構が所定の基準面に対して直
角方向にのみ廓動されるようになっていれば、後輪転舵
機構の連係する回動偏心位置が基準面に対して離接する
のに従って後輪転舵機構が後輪を転舵する。

したがって、回動部材の回動軌道面の基準面に対する傾
斜角が調整されると、ハンドル舵角と。

基準面に対する回動偏心位置の離接との関係、つまり後
輪の転舵比が制御されることになる。例えば、傾斜角が
Ｏであれば、ハンドル舵角に応じて、回動偏心位置は基
準面上を移動して基準面から離接せず、したがって、後
輪は転舵されない。そして、回動軌道面の傾斜する方向
（傾斜角の正負）によって、後輪は前輪と同位相か逆位
相かのいずれかに傾斜角の大きさに応じた転舵比で転舵
される。

なお、この後輪転舵機構では、後輪も前輪と同様にナッ
クルアームを回転させることにより後輪を転舵している
。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、後輪のサスペンションとしてトレーリングア
ームを用いた車両において、後輪を転舵させるには、ト
レーリングアームを車幅方向へ移動させてこのトレーリ
ングアームを介して後輪を転舵させる手段が考えられる
が、この場合、トレーリングアームの車体への支持手段
が問題となる。

例えば、第１８図（ｂ）の模式図に示すように。

トレーリングアームＥ−Ｚの前端部を、車幅方向へ旋回
しうる一本すンクＲを介して車体へ取付ける手段が考え
られるが、この場合、トレーリングアームＥ−Ｚとリン
クＲとの結合部Ｚには、はぼ車幅方向へ向いた水平ピン
が介装され、トレーリングアームＥ−Ｚが上下に旋回動
しうるようになっている。

しかしながら、第１８図（ｂ）に示すように。

トレーリングアームＥ−Ｚを車幅方向へ移動させようと
すると、水平ピン部分に過大な負荷が加わり、後輪２ｂ
に十分な転舵角を与えられないという問題点がある。

また、第１８図（ｃ）に示すように、２点の水平ピンを
直接車幅方向へ駆動する手段も考えられるが、水平ピン
の方向を変えずにスライド駆動するためのなんらかの手
段が必要になる。

本発明は、このような問題点を解決しようとするもので
、トレーリングアームの車幅方向への移動を容易にして
後輪の転舵を確実に行なえるようにするとともに、後輪
を操舵するためのアクチュエータ等の装置全体をより小
型のものにできるようにした車両用前後輪操舵装置を提
供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ このため、本発明の車両用前後輪操舵装置は、ステアリ
ング機構と、同ステアリング機構に連結された前輪転舵
機構および後輪転舵機構とをそなえ、上記後輪転舵機構
が、後端を後輪に連結されて前端を車体に連結されたト
レーリングアームと、同トレーリングアームをほぼ車幅
方向へ駆動しうるアクチュエータとからなり、上記トレ
ーリングアームの車幅方向への移動に応じて上記後輪が
転舵されるように構成されるとともに、上記トレーリン
グアームが、基端を車体に枢着されてほぼ車幅方向へ旋
回しうる平行リンク機構の自由端を介して上記車体に連
結されたことを特徴としている。

［作　用］ 上述の本発明の車両用前後輪操舵装置では、前輪転舵機
構により前輪が転舵されるととともに、後輪転舵機構に
おいて、トレーリングアームが、アクチュエータに駆動
されてほぼ車幅方向へ移動し、このトレーリングアーム
の移動に応じて後輪が転舵される。この時、上記トレー
リングアームが、基端を車体に枢着されてほぼ車幅方向
へ旋回しうる平行リンク機構の自由端を介して上記車体
に連結されているため、同トレーリングアームの車幅方
向への移動は、上記自由端の車幅方向への移動を通じて
容易に行なわれる。

［実施例］ 以下１図面により本発明の一実施例としての車両用前後
輪操舵装置について説明、すると、第１図はそのリヤサ
スペンション部分を中心として示す模式的な斜視図、第
２図（ａ）はその平行リンク機構を示す第１図のｌ１ａ
−ｎａ矢視断面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のｎｂ
−ｎｂ矢視断面図、第３図はその全体構成を示す模式的
な斜視図、第４図はそのベベルギヤアセンブリを示す縦
断面図、第５図はその円筒型カム機構を示す斜視図、第
６図（ａ）はその円筒型カム機構の縦断面図、第６図（
ｂ）はその円筒型カム機構の横断面図、第７図はその円
筒型カム機構による動力伝達状態を説明するためのグラ
フ、第８，９図はいずれもその円筒型カム機構による後
輪操舵特性を示すグラフ。

第１０図（ａ）はそのロータリバルブの鉛直縦断面図、
第１０図（ｂ）はそのロータリバルブの要部水平縦断面
図、第１１図（ａ）は第１０図（ａ）のＸＩ　ａ　−Ｘ
Ｉ　ａ矢視断面図、第１１図（ｂ）は第１０図（ａ）の
ｘｔｂ−ｘｔｂ矢視断面図、第１１図（Ｑ）は第１０図
（ａ）のＸＩ　ｃ　−Ｘ［ｃ矢視断面図、第１１図（ｄ
）は第１０図（ａ）のＸ［ｄ−Ｘｊｄ矢視断面図、第１
２図（ａ）、（ｂ）はそのロータリバルブの作動状態を
第１１図（ａ）と対応させて示す横断面図、第１２図（
ｃ）はそのロータリバルブの作動状態を第１１図（ｂ）
と対応させて示す横断面図、第１２図（ｄ）はそのロー
タリバルブの作動状態を第１１図（ｃ）と対応させて示
す横断面図、第１３図はそのリヤパワーシリンダの縦断
面図、第１４図はそのリヤパワーシリンダの非線形ばね
機構のアセンブリ特性を示すグラフ、第１５図はそのリ
ヤパワーシリンダの出力特性を示すグラフ、第１６図（
ａ）はその後輪転舵比調整機構にそなえられる同相逆相
変換機構の一部を破断して示す平面図、第１６図（ｂ）
はその同相逆相変換機構の一部を破断して示す側面図、
第１６図（ｃ）はその同相逆層変換機構の一部を破断し
て示す後方正面図、第１７図（ａ）〜（ｃ）はいずれも
その同相逆相変換機構の動作を説明するための斜視図、
第１８図（ａ）〜（ｃ）はその平行リンク機構の動作を
他の機構と比較して示す模式的な作動図である。

なお、本実施例の車両用前後輪操舵装置は、四輪自動車
にそなえられている。

第３図に示すように１水車両用前後輪操舵装置は、ステ
アリング機構ＳＴと、前輪転舵機構ＦＭと、後輪転舵比
調整機構ＲＣと、後輪転舵機構ＲＭとから構成されてい
る。

ステアリング機構ＳＴは、ステアリングホイール１と、
ステアリングシャフト１ｂと、他のシャフトおよびジヨ
イント等とから構成され、その下端部をベベルギヤアセ
ンブリ３に連結されている。

なお、このベベルギヤアセンブリ３とステアリングシャ
フト１ｂとの間には、前輪転舵機構ＦＭのフロントパワ
ーステアリングギヤボックス１ａが介装されており、前
輪転舵機構ＦＭは、このフロントパワーステアリングギ
ヤボックス１ａを通じて、油圧により加勢しながらタイ
ロッドｌｃ。

１ｃを駆動し前輪２ａを転舵しうるようになっている。

そして、ベベルギヤアセンブリ３は、コントロールシャ
フト４を介して後輪転舵比調整機構ＲＣの円筒型カム機
構５に接続されている。

この後輪転舵比調整機構ＲＣは、円筒型カム機構５と、
この円筒型カム機構５と後輪転舵機構ＲＭとの間に介装
された同相逆相変換機構６とから構成されている。なお
、この同相逆相変換機構６には、ステッピングモータア
センブリ７が付設されている。このステッピングモータ
アセンブリ７には、車速センサＳに基づいて制御を行な
うコントローラＣが接続されている。

さらに、同相逆相変換機構６に接続された後輪転舵機構
ＲＭは、同相逆相変換機構６に駆動されるロータリバル
ブ８と、このロータリバルブ８に接続されたトレーリン
グアーム叩動用アクチュエータとしてのりャパワーシリ
ンダ９と、このリヤパワーシリンダ９に接続されてリヤ
パワーシリンダ９に駆動されながら後輪２ｂを転舵する
リヤサスペンション１０とから構成されている。

なお、リヤパワーシリンダ９から突出したピストンロン
ド（タイロッド）９２ａ、９２ｂは、リヤサスペンショ
ン１０のトレーリングアーム１０ａに連結されており、
リヤパワーシリンダ９の伸縮に応じてトレーリングアー
ム１０ａが旋回すると、このトレーリングアーム１０ａ
を介して後輪２ｂが操舵されるようになっている。

次に本実施例の車両用前後輪操舵装置の特徴的な各部に
ついて詳細に説明する。

まず、ステアリングシャフト１ｂとコントロールシャフ
ト４とを結ぶベベルギヤアセンブリ３について説明する
と、第４図に示すように、第１のシャフト（ピニオン軸
）３１の下端に第１のベベルギヤ３２が装着されている
。この第１のシャフトは、ステアリングシャフト１ｂに
連結されており、フロントパワーステアリングギヤボッ
クス１ａ内を貫通してそなえられている。この第１のシ
ャフト３１と第１のベベルギヤ３２との間には、回り止
め用の樹脂ピン３７が介装されていて、緊急時にこの樹
脂ピン３７が破壊することによって、第１のシャフト３
１と第１のベベルギヤ３２との結合が解除されるように
なっている。

そして、第１のベベルギヤ３２の下方に、第１のベベル
ギヤ３２と噛合する第２のベベルギヤ３４を装着された
第２のシャフト３３が、第１のシャフト３１とほぼ直交
する向きにそなえられている。さらに、この第２のシャ
フト３３の後端は、ユニバーサルジヨイント３５を介し
てコントロールシャフト４に接続されている。

また、第１のシャフト３１には、ピニオン３１ａが設け
られており、このピニオン３１ａは、前輪操舵用シャフ
ト２１に設けられたラック２１ａと噛合している。そし
て、各シャフト３１，３３゜２１およびベベルギヤ３２
．３４は、ケーシング３０によって覆われていて、ケー
シング３０の端部において、ケーシング３０と第１およ
び第２のシャフト３１．３３との間にシール３８が介装
されている。また、ケーシング３０と第１および第２の
シャフト３１．３２との間には、要所にベアリング３６
ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄが介装されている。

なお、第４図中の符号３８ａはケーシング３０を形成す
るケーシング部分相互の結合部分をシールするシータを
示しており、符号３５ａは二二バ−サルジョイントを覆
うダストカバーを示す。

次に、後輪転舵比調整機構ＲＣを構成する円筒型カム機
構５および正転逆転変換機構６について説明する。　　
。

まず、コントロールシャフト４の回転運動を直線運動に
変換する円筒型カム機構５について説明すると、第５．
６図に示すように、この円筒型カム機構５は、ケーシン
グ５０にベアリング５６゜５６を介して軸支された円筒
カム５１と、この円筒カム５１の外周に取付けられたス
ライダ５２と。

スライダ５２に先端を連結され後端を同相逆相変換機構
６に連結されたスライドロッド５４とから構成されてい
る。

つまり、第６図（ａ）、（ｂ）に示すように、円筒カム
５１はスプリングピン５５によってコントロールシャフ
ト４と同軸上に連結されており、ケーシング５１の内部
においてコントロールシャフト４と一体に回転しうるよ
うになっている。この円筒カム５１の外周には、カム溝
５３が形成され、このカム溝５３の内部にスライダ５２
が摺動可能に取付られている。このカム溝５３は、スラ
イド用の螺旋状溝５３ａと、この螺旋状溝５３ａの前後
端にそれぞれ連続して形成された円弧状溝５３ｂ、５３
ｃとからなっている。この円弧状溝５３ｂ、５３ｃは、
円筒型カムの回転軸心を直交する面に沿って形成されて
おり、スライダ５２のスライドを停止して後輪への出力
を押えるリミット出力機構５Ａとして形成されている。

また、ステアリング１の中立位置において、スライダ５
２が、第５図に示すように、螺旋状溝５３ａの中間点に
位置するように設定されている。

なお、スライダ５２の外周とカム溝５３の内周との間に
は、ベアリング５９が介装され、同ベアリング５９によ
りスライダ５２の摺動が容易に行なえるようになってい
る。また、コントロールシャフト４の後端部はベアリン
グ５７によってケーシング５０に軸支されている。

スライダ５２の基部５２ａには、スライドロッド５４の
先端が挿入されており、スライダ５２は、スライドロッ
ド５４に螺合するナツト５８．５８によってスライドロ
ッド５４に固定されている。

また、スライダ５２は、基部５２ａに装着された筒状摺
動部材５２ｂを、ケーシング５０の下部に形成されたス
ライド室５０ａの内壁に摺接させており、このスライド
室５０ａの内壁に案内されて前後に滑らかにスライドし
うるようになっている。

したがって、ステアリングホイール１の操作量つまりハ
ンドル角と、スライドロッド５４の進退量つまり後輪の
出力との関係は第７図に示すグラフのようになり、スラ
イダ５２がその中立位置を中心に螺旋状溝５３ａ内を摺
動する時には、ハンドル角に応じて線形に後輪への出力
が増減し、ハンドル角が大きくなり、スライダ５２が円
弧状溝５３ｂ内を摺動するようになると、ハンドル角に
よらず一定（またはほぼ一定）の後輪への出力が得られ
るようになっている。

次に、同相逆層変換機構６について説明すると、本機構
６は、第１６図（ａ）〜（ｃ）および第１７図（ａ）に
示すように、円筒型カム機構５のスライドロッド５４の
前後方向へのスライド運動を円盤型カム６１により適宜
の比率で横方向スライド運動に変換するスライド方向変
換部６Ａと、このスライド方向変換部６Ａで発生する横
方向スライド運動を受けて、この運動を後輪油圧操舵の
ためのロータリバルブ８へ伝達する後輪操舵力伝達部６
Ｂと、円盤型カム６１を回転させて円盤型カム６１のカ
ム溝６１ａの方向を変更することにより、スライド方向
変換部６Ａにおける変換比率を調整しうるカム溝方向調
整部６Ｃとからなっている。

このうち、スライド方向変換部６Ａは、円筒型カム機構
５のスライドロッド５４の後端にピン取付部材６２ｂを
介して固定されたスライドピン６２と、このスライドピ
ン６２が嵌入するガイド用長穴６３ａをそなえケーシン
グ６０に固定されたガイド部材６３と、スライドピン６
２の下端が嵌合するカム溝６１ａを上面に有する円盤型
カム６１と、ケーシング６０にスライド用ベアリング６
４ｂを介して横方向へスライド可能に装着され、円盤型
カム６１をベアリング６４ｃを介して回転可能に軸支す
るスライドプレート（スライド部材）６４とから構成さ
れている。なお、カム溝６１ａは、円盤型カム６１の中
心を通る直線状のものに設定されている。

したがって、スライドピン６２は、長穴６３ａに案内さ
れて前後方向にのみスライドすることができ、゛このピ
ン６２の動きをカム溝６１ａを介して円盤型カム６１が
受けるようになっている。そして、カム溝６１ａが例え
ば第１６図（ａ）中に鎖線で示すように、ピン６２のス
ライド方向に対して角度をもっていると、ピン６２の前
後方向へのスライドに伴い、円盤型カム６１およびスラ
イドプレート６４が横方向へスライドしうるようになっ
ている。

なお、スライドピン６２の外周には、摺動リング６２ａ
が装着され、ピン６２のカム溝６１ａ内での動きを滑ら
かにしている。

また、このピン６２は、スライドロッド５４の中立位置
において、カム溝６１ａの中央つまり円盤型カム６１の
中心部に位置するように配設されている。ケーシング６
０を貫通してそなえらえたスライドロッド５４の後端部
は、軸受６０ａ。

６０ａを介してケーシング６０に軸支されている。

つぎに、後輪操舵力伝達部１１について説明すると、こ
の後輪操舵力伝達部６Ｂはスライドプレート６４の後部
下面に設けられたラック６４’ａと、このラック６４ａ
に噛合するピニオン６９と、後端をロータリバルブ８に
連結されたピニオン軸６９ａとから構成されている。し
たがって、スライドプレート６４の横方向スライドに伴
いラック６４ａとピニオン６９とを介してピニオン軸６
９ａが回転するようになっている。

さらに、カム溝方向調整部６Ｃについて説明すると、こ
のカム溝方向調整部６Ｃは、車速センサＳからの信号に
基づいて制御信号を送るコントローラＣで制御されるス
テッピングモータアッセンブリ７と、このステッピング
モータアッセンブリ７のステッピングモータ７ｂのモー
タ軸に連結されたスプライン軸６６と、同スプライン軸
６６に進退可能に装着されたステッピングモータ側のベ
ベルギヤ６７と、円盤型カム６１の下部に装着されてベ
ベルギヤ６７と噛合するカム側のベベルギヤ６５とから
構成されている。

なお、ステッピングモータ側のベベルギヤ６７には、キ
ー溝６７ａが形成され、このキー溝６７ａがスプライン
軸６６に形成されたキー６６ａと摺動可能にスプライン
係合しており、ベベルギヤ６７がスプライン軸６６と常
に一体回転しうるようになっている。また、ベベルギヤ
６７は、スライドプレート６４の下部に設けられた取付
板６４ｄにベアリング６７ｂを介して軸支され、ベベル
ギヤ６７がスライドプレート６４とともにスプライン軸
６６の軸方向へスライドしろるようになっている。

さらに、ステッピングモータアセンブリ７には、コント
ローラＣに接続されたエンコーダ７ａがそなえられ、ス
テッピングモータ７ｂがフィードバック制御されるよう
になっている。

つぎに、後輪転舵機構ＲＭを構成するロータリバルブ８
．リヤパワーシリンダ９およびリヤサスペンション１０
についてい説明する。

まず、同相逆相変換機構６の後輪操舵力伝達部６Ｂから
の操舵力を受けて、この操舵力によりリヤバラ−シリン
ダ９を駆動するロータリバルブ８について説明する。

このロータリバルブ８は、第１０図（ａ）。

（ｂ）および第１１図（ａ）〜（ｄ）に示すように、ハ
ウジング８０とこのハウジング８０内にハウジング８０
に対して前後方向軸回りに回転可能に装着されたスプー
ル８１と、このスプール８１内に第１のリング８４ａお
よび第２のリング８４ｂを介してスプール８１に対して
回転可能に装着されたロータリシャフト８２と、ピン８
３ａによってスプール８１と一体回転しうるように装着
された追従シャフト８３と、ロータリシャフト８２およ
び追従シャフト８３の内部に形成された中空部８２ｇ、
８３ｂ内にそなえられた内部シャフト８５とから構成さ
れている。

ハウジング８０は、前部ハウジング８０ａと中間部ハウ
ジング８０ｂと後部ハウジング８０ｃとがそれぞれ○リ
ング８８ｃを介して互いに油密に嵌合されさらにボルト
・ナツト８０ｅによって結合されてなっており、ハウジ
ング８ｏの内部には弁室８０ｄが形成されている。また
、中間部ハウジング８０ｂの上部にはＸポート（後述す
るりャパワーシリンダ９の右油室９０ｂに通じるポート
）ＰｘおよびＹポート（リヤパワーシリンダ９の左油室
９０ａに通じるポート）Ｐｙが形成され、下部にはＰポ
ート（プレッシャポート）Ｐｐが形成されており、後部
ハウジング８０ｃの下部にはＲポート（リターンポート
）ＰＲが形成されている。

さらに、中間部ハウジング８０ｂの前部および後部には
、それぞれ環状凹部８０ｆ、８０ｇが形成されている。

なお、ＰポートＰＰ、ＲポートＰＰはいずれも図示しな
い外部油タンクに接続され、特にＰポートＰｐへの油流
路には、図示しないポンプが介装されている。

このようなハウジング８０の内部にそなえられるスプー
ル８１には、その前部をベアリング８７ｂによって前部
ハウジング８０ａに軸支され、その後部をベアリング８
７ｂによって後部ハウジング８０ｅに軸支されている。

そして、このスプール８１の外周面と前部ハウジング８
０ａと中間部ハウジング８０ｂの環状凹部８０ｆとから
第１の環状油室８９ａが形成され、スプール８１の外周
面と後部ハウジング８０ｃと中間部ハウジング８ｏｂの
環状凹部８０ｆとから第２の環状油室８９ｂが形成され
ている。

そして、スプール８１の下部には、スプール内部と第１
の環状油室８９ａとを連通させる第１の開口８１ａと、
スプール内部と第２の環状油室８９ｂとを連通させる第
２の開口８１ｂとが設けられている。スプール８１の外
周における第１および第２の開口８１ａ、８１ｂの中間
には、ＰポートＰｐと連通する環状溝８１ｃが形成され
、さらにこの環状溝８１ｃ内には、第３の開口８１ｄが
設けられている。なお、スプール８１の環状溝８１ｃの
前後の外周には、中間部ハウジング８０ｂと密着するシ
ール用の０リング８８ｄ、８８ｄが装着されている。

このスプール８１の後端内部には、追従シャフト８３が
、嵌着されており、両者８１，８３はビン８３ａによっ
て一体回転しうるように結合されている。この追従シャ
フト８３は、ベアリング８７Ｃによって後部ハウジング
８０ｃに軸支されており、このベアリング８７ｃの後方
には、ハウジング８０と追従シャフト８３との間をシー
ルするシールリング８８が装着されている。

また、後部ハウジング８０ｃのベアリング８７Ｃより前
方には、環状油室８９ｃが形成されており、スプール８
１および追従シャフト８３にはこの環状油室８９ｃと追
従シャフト８３の内部とを連通させる開口８３ｃが形成
されている。なお、環状油室８９ｃはＲポートＰＰに通
じている。

さらに、スプール８１の内部には、ロータリシャ、フト
８２が第１のリング８４ａおよび第２のリング８４ｂを
介してそなえられている。このロータリシャフト８２の
前端には、同相逆相変換機構６のピニオン軸６９ａが形
成され、このピニオン軸６９ａラツク６４ａと噛合する
ピニオン６９が装着されており、その前部がベアリング
８７ａを介して前部ハウジング８０ａに軸支されている
とともに、その後部がベアリング８７ａを介して追従シ
ャフト８３に軸支されている。そして、このロータリシ
ャフト８２の外周面は、スプール８１または第１および
第２のリング８４ａ、８４ｂの内周面と摺接しうるよう
になっているが、第１１図（ａ）〜（ｃ）に示すように
ロータリシャフト８２が中立状態の際には、ロータ、リ
シャフト８２の外周面と、スプール８１または第１およ
び第２のリング８４ａ、８４ｂの内周面との間に隙間が
生じるようになっている。

なお、本実施例においては、ロータリシャフト８２とピ
ニオン軸６９ａとが同軸上に一体に形成されているがこ
れらのロータリシャフト８２とピニオン軸６９ａとの間
にユニバーサルジヨイントや他のシャフトを介装しても
よい。

また、このロータリシャフト８２の両側部には。

それぞれ第１の凹所８２ａおよび第２の凹所８２ｂと、
第１の連通口８２ｃおよび第２の連道口８２ｄとが設け
られ、第１および第２の連通口８２ｃ、８２ｄは、いず
れもロータリシャフト８２の軸心に沿って形成された中
空部８２ｇとロータリシャフト８２の外部とを連通させ
ている。第１の凹所８２ａと第１の連通口８２ｃとの間
、および、第２の凹所８２ｂと第２の連通口８２ｄとの
間は、それぞれ第１の仕切壁８２ｅ、第２の仕切壁８２
ｆによって互いに仕切られている。

なお、第１のリング８４ａおよび第２のリング８４ｂは
、いずれもスプ・−ル８１の内周面に形成された凹所８
１ｅに圧入等により嵌着されていて。

互いに適当に離隔している。この離隔部分には、ロータ
リシャフト８２の第１の凹所８２ａと第２の凹所８２ｂ
とを連通させうる連通室８４ｃが形成されている。さら
に、第１のリング８４ａおよび第２のリング８４ｂの上
部および下部には、それぞれのリング８４ａ、８４ｂの
内部と外部とを連通させる開口８４ｄ、８４ｅ、８４ｆ
、８４ｇが形成されている。

このうち、第１のリング８４ａの開口８４ｅは、ロータ
リシャフト８２の前部に位置しスプール８１の第１の開
口８１ａと連通している。また、第２のリング８４ｂの
開口８４ｇは、ロータリシャフト８２の後部に位置しス
プール８１の第２の開口８１ｂと連通している。

なお、ロータリシャフト８２の外周には、前部ケーシン
グ８０ａ、第１のリング８４ａおよび第２のリング８４
ｂとの間をシールする○リング８８ａ、８８ｂ、８８ｃ
がそれぞれ装着されている。

また、ピニオン６９と、ロータリシャフト８２のピニオ
ン軸６９ａとはピン６９ｂによって一体回転しうるよう
に結合されている。

このようなロータリシャフト８２の中空部８２ｇおよび
追従シャフト８３に形成された中空部８３ｂの内部に、
内部シャフト８５がそなえられている。この内部シャフ
ト８５は、ピン８５ａによってその前端をロータリシャ
フト８２に固定されており、内部シャフト８５の外周面
とロータリシャフト８２の中空部８２ｇの内周面との間
には、適当な間隔の隙間が形成されている。

また、内部シャフト８５の後端部には、０リング８８ｆ
が装着されていて、内部シャフト８５と追従シャフト８
３との間の回転摺動部をシールしている。

なお、この内部シャフト８５は、ピン８３ａによって追
従シャフト８３に一旦固定され位置決めされた上で組み
付けられるが、このピン８３ａは、組み付は後には取り
外される。

また、ロータリシャフト８２は、第１１図（ａ）〜（ｃ
）に示すように、左右に第１の凹所８２ａおよび第２の
凹所８２ｂを位置させた状態が中立状態であり、同相逆
相変換機構６の後輪操舵力伝達部６Ｂからの操舵力をラ
ック６４ａに噛合するピニオン６９で受けることにより
ピニオン６９が回転すると、これとともにロータリシャ
フト８２が回転するようになっているが、このロータリ
シャフト８２の回転角度θ［第１２図（ａ）参照］は、
θ＝−１５０＠〜＋１５０°の範囲内に設定されている
。

さらに、追従シャフト８３と、後述のリヤパワーシリン
ダ９のピストン９２またはピストンロッド９２ａ、９２
ｂとの間には、ラックアンドピニオン等の図示しない連
動−機構が設けられ、追従シャフト８３は、ロータリバ
ルブ８により作動するりャパワーシリンダ９のピストン
ロッド９２ａ。

９２ｂの動きに応じて回転するようになっている。

したがって追従シャフト８３はロータリシャフト８２の
動きに追従してロータリシャフト８２の回転角度θと同
角度だけ同方向に回転するようになっている。

次に、ロータリバルブ８からの油圧を受けて伸縮しなが
らトレーリングアーム１０ａを進退させ後輪を開動する
アクチュエータとしてのりャパワーシリンダ９について
説明する。

このリヤパワーシリンダ９は、第１３図に示すように、
ロータリバルブの作動により油圧を供給または排出され
る左油室９０ａおよび右油室９０ｂをそなえたシリンダ
本体９０と、このシリンダ本体９０の内部において進退
しうるようにそなえられ、シリンダ本体９０内部を左油
室９０ａおよび右油室９０ｂに区分するピストン９１と
、このピストン９１から左右に突設されシリンダ本体９
０の左右を貫通するピストンロッド（タイロッド）９２
ａ、９２ｂとから構成されている。

シリンダ本体９ｏの左右には、キャップ９３ａ。

９３ｂが装着されていて、ピストンロッド９２ａ。

９２ｂはこのキャップ９３ａ、９３ｂに設けられた穴部
を貫通している。また、シリンダ本体９゜の内周面中央
部には、内方に突出した環状凸部９０ｃが形成され、ピ
ストン９１は、この環状凸部９０ｃの内部にパイプ９４
を介して左右へ摺動しながら進退しうるように摺着され
ている。

ピストン９１の左右のピストンロッド９２ａ。

９２ｂとパイプ９４との間には、環状のラバースプリン
グ９５ａ、９２ｂがそなえられており、さらに、このラ
バースプリング９５ａ、９５ｂの外側には、それぞれ外
方に向けて突出したストッパ９６ａ、９６ｂが設けられ
た環状のプレート９７ａ、９７ｂが、左油室９０ａまた
は右油室９０ｂの内部でスライドしうるようにそなえら
れている。

この各プレート９７ａ、９７ｂの外側面と各キャップ９
３ａ、９３ｂの内側面との間には、それぞれコイルスプ
リング９８ａ、９８ｂが介装される。このコイルスプリ
ング９８ａ、９８ｂは、ラバースプリング９５ａ、９５
ｂよりも柔軟であってばね定数が低く、これらのばね特
性の異なる２種のスプリング９８ａ、９８ｂおよび９５
ａ、９５ｂをピストン９１と直列に装着することにより
非線形ばね機構９Ａが構成されている。

なお、ピストン９１が中立状態の際には、環状凸部９０
ｃの左右端面とパイプ９４およびラバースプリング９５
ａ、９５ｂの左右端面とが面一になるように設定されて
おり、また、コイルスプリング９８ａ、９８ｂには、適
当なプリロード（本実施例では圧縮荷重）Ｆ□が与えら
れているため、各プレート９７ａ、９７ｂは、ピストン
９１の中立時において、コイルスプリング９８ａ、９８
ｂに付勢されて、環状凸部９０ｃ、パイプ９４．ラバー
スプリング９５ａ、９５ｂの各端面と当接している。

したがって、左油室９０ａおよび右油室９０ｂの内部の
油圧が調整され、ピストン９１に左または右への油圧に
は力がはたらいて、この油圧による力がコイルスプリン
グ９８ａ、９８ｂへのプリロードＦ□を超えると、はじ
めてコイルスプリング９８ａ、９８ｂも変形するように
なっている。

なお、このプリロードの大きさは、第１４図のグラフに
示すように、ピストン９１のストロークが（＋Ｓよ）ま
たは（−８，）を超えると、はじめてコイルスプリング
９８ａ、９８ｂが変形するように設定されている。逆に
ピストンのストロークが（−８ｉ〜十８１）の範囲内で
は、ラバースプリング９５ａ、９５ｂが変形してスプリ
ング反力を発揮するようになっており、この非線形ばね
機構９Ａは、リヤパワーシリンダ９への油圧がフェイル
した際に、この剛性の強いラバースプリング９５ａ、９
５ｂの作用によって一定のステアリング剛性を確保しう
るとともに、大舵角時に要する操舵力を低減しようとす
るものである。このストローク（−８工〜＋８１）の範
囲は、油圧フェイル時に、車体の旋回等により後輪２ｂ
に横力が加わって後輪２ｂが転舵しようとしても、ラバ
ースプリング９５ａ、９５ｂが確実に後＠２ｂを中立状
態へ戻すようにはたらきうるような範囲として設定され
ている。

そして、このような非線形ばね機構９Ａのアセンブリ特
性（シリンダストロークに対するスプリング反力の特性
）は、ラバースプリング９５ａ。

９５ｂ、コイルスプリング９８ａ、９８ｂおよびストッ
パ９６ａ、９６ｂの作用によって第１４図に実線で示す
ようになっている。

そして、これに応じたりャパワーシリンダ９の出力特性
は第１５図に実線で示すようになっている。

つぎに、リヤパワーシリンダ９により廓動されて後輪２
ｂを転舵するリヤサスペンション１０について説明する
と、第１，３図に示すように、後輪２ｂのハブキャリヤ
２ｂ’は上下一対のラテラルリンク１０ｂ、１０ｂを介
してシャシメンバ１２に転舵可能に支持されている。な
お、図示しないが、ラテラルリンク１０ｂ、１０ｂはそ
の円端をシャシメンバ１２に枢着されている。

さらに、この後輪２ｂのハブキャリヤ２ｂ’には、トレ
ーリングアーム１０ａの一端が結合されており、後輪２
ｂはこのトレーリングアーム１０ａの移動に応じて転舵
されるようになっている。

この各トレーリングアーム１０ａの前端は、平行リンク
機構１１を介してシャシメンバ１２に結合され支持され
ている。また、この平行リンク機構１１は、基端をシャ
シメンバ１２に枢支されていて、先端が一定範囲内で旋
回自在となっているため、トレーリングアーム１０ａは
この平行リンク機構１１の先端を適宜旋回させながら、
後輪２ｂ側の一端を中心として自ら旋回しうるようにな
っている。

この平行リンク機構１１についてさらに説明すると、第
１図および第２図（ａ）、（ｂ）に示すように、平行リ
ンク機構１１は、シャシメンバ１２にパイプｌ１ｇを介
して枢着された基端側の一対の第１回転軸ｌｉｄ、ｌｉ
ｄと、この回、転軸１１ｄ、ｌｉｄの上下に取り付けら
れシャシメンバ１２の後方へ突出してそなえられた一対
の平行リンクアッパｌｌａ、ｌｌａおよび一対の平行リ
ンクロアｌｌｂ、ｌｌｂと、この平行リンクアッパ１１
ａ、ｌｌａと平行リンクロアｌｌｂ、ｌｌｂとの先端部
相互間を結合するようにそなえられた一対の第２回転軸
ｌｉｅ、ｌｉｅとから構成されている。

そして、先端側の一対の回転軸ｌｉｅ、ｌｉｅの軸回り
に回転自在に一対のアダプタｌｌｃ、１１ｃがそなえら
れ、このアダプタｌｌｃ、ｌｌｃの相互に支持されて、
トレーリンクアーム用支持ピンｌｌｆが装着されている
。したがって、支持ピンｌｌｆは、シャシメンバ１２の
ほぼ長手方向に平行移動できるようになっている。トレ
ーリングアーム１０ａの先端は、この支持ピンｌｌｆに
、ゴム材等でできた弾性ブツシュｌｌｉを介して上下ス
トロークに対して回転自在に結合されている。

なお、第２図中、符号１１ｈは、各回転軸１１ｄ。

ｌｉｅを装着するためのナツトを示す。

そして、リヤパワーシリンダ９のピストンロッド９２ａ
、９２ｂはそのまま延長されてタイロッドとして、各ト
レーリングアーム１０ａの先端部分に連結されている。

したがって、このピストンロッドとしてのタイロッド９
２ａ、９２ｂのスライドに応じてトレーリングアーム１
０ａがそれぞれ車幅方向へ駆動されるようになっている
。

本発明の一実施例としての車両用前後輪操舵装置は、上
述のごとく構成されているので、以下のようにして後輪
２ｂが転舵される。

第３図に示すように、ステアリングホイール１を回転さ
せると、この回転力は、ステアリングシャフト１ｂを通
じて、フロントパワーステアリングギヤボックス１ａに
伝達され、前輪転舵機構ＦＭを作動し、さらに、ギヤボ
ックス１ａからベベルギヤアセンブリ３およびコントロ
ールシャフト４を通じて後輪転舵比調整機構ＲＣのカム
機構５に伝達される。

なお、ステアリングホイール１を右回転させると、コン
トロールシャフト４は後方より見て右回転し、ステアリ
ングホイール１を左回転させると、コントロールシャフ
ト４は後方より見て左回転する。

このステアリングホイール１の回転時において、前輪転
舵機構ＦＭでは、フロントパワーステアリングギヤボッ
クス１ａを通じて駆動される図示しないフロントパワー
シリンダおよびラック２１ａとビニオン３１ａ（第４図
参照）とによって前輪２ａが転舵される。

そして、ピニオン３１ａのピニオン軸３１の回転力は常
時には、ベベルギヤアセンブリ３のベベルギヤ３２．３
４を通じて方向転換された上でコントロールシャフト４
に伝達される。

なお１例えばコントロールシャフト４の変形やこのシャ
フト４により駆動される後輪転舵比ｒＪＲ整機構ＲＣお
よび後輪転舵機構ＲＭ等に不具合が生じたりして、ベベ
ルギヤアセンブリ３に過大な負荷が加わるような緊急時
には、ピニオン軸３１と第１のベベルギヤ３２との間に
介装された樹脂ピン３７が過大な負荷によって破壊する
。これによって、ピニオン軸３１と第１のベベルギヤと
の結合が解除され、後輪転舵比調整機構ＲＣおよび後輪
転舵機構ＲＭへの操舵力が断たれ、前輪操舵のみの２輪
操舵に変更されるようになっている。したがって、緊急
時にも、前輪操舵能力が確保されて、一定の操舵能力が
保たれる利点がある。

コントロールシャフト４が回転すると、コントロールシ
ャフト４の後端にそなえられた円筒型カム機構５におい
て、回転運動が直線運動に変換されるＪ つまり、第５図に示すように、コントロールシャフト４
が回転すると、このコントロールシャフト４の後端に一
体的に結合された円筒カム５１が回転する。これによっ
て、円筒カム５１のカム溝５３内に摺動可能に取付けら
れ、第６図に示すようにその基部５２ａをケーシング５
０のスライド室５１ａの内壁に案内されてスライドしう
るようになっているスライダ５２は、カム溝５３内を摺
動しながらスライドロッド５４とともに前後に進退動す
る。

このとき、カム溝５３が中間部の螺旋状溝５３ａとその
前後円弧状溝５３ｂ、５３ｃとから構成されるリミット
出力機構５Ａをそなえているので、コントロールシャフ
ト４の回転度合（したがってステアリングホイール１の
ハンドル角）に対するスライダ５２およびスライドロッ
ド５４の進退度合（したがって後輪への出力）とめ関係
は第７図のグラフに示すようになる。

つまり、ステアリングホイール１の中立位置を中心とし
て、左右へ一定のハンドル角以内では、スライダ５２が
螺旋状溝５３ａ内を摺動して進退動しハンドル角が一定
値を超えると、スライダ５２が円弧状溝５３ｂ内で摺動
して、前進位置または後退位置において停止する。

このようなスライドロッド５４の進退動は、同相逆相変
換機構６を介して、適宜調整されてロー多リパルプ８へ
伝達されるが、この時、本実施例の特徴とする同相逆相
変換機構６では、次のように各部が動作する。

つまり、まず、カム溝方向調整部６Ｃにおいて。

常に車両の速度に応じて円盤型カム６１のカム溝６１ａ
の方向が調整された上で、この調整されたカム溝６１ａ
に応じた適宜の変換比率でスライド方向変換部６Ａによ
りスライダ５２の前後方向へのスライド運動が左右方向
への運動（横方向スライド運動）に切換えられ、この横
方行スライド運動が後輪操舵力伝達部６Ｂにおいて、ロ
ータリバルブ８へ伝達されて、ロータリバルブ８が制御
される。

このような同相逆相変換機構６の動作についてさらに詳
細に説明する。

カム溝方向調整部６Ｃでは、車速センサＳで検出した車
速検出信号を受けたコントローラＣから。

この車速信号に基づいた制御信号がステッピングモータ
アセンブリ７へ送られて、ステッピングモータアセンブ
リ７のステッピングモータ７ｂの作動が制御される。

例えば、車速が基準値Ｍである時には、カム溝６１ａが
車体の前後方向に沿うように向いた中立状態［第１６図
（ａ）中における水平状態］になるように、ステッピン
グモータ７ｂが作動してモータ７ｂのモータ軸に連結さ
れたスプライン軸６６を駆動し、ベベルギヤ６５，６７
を介してカム６１を回転調整する。この時、ステッピン
グモータアセンブリ７では、エンコーダ７ａによりフィ
ードバック制御されるため、車速に応じてカム６１が適
切に回転調整される。

そして、例えば車速が基準値Ｍよりも小さい中低速時に
は、カム溝６１ａが第１６図（ａ）において符号６１ａ
”で示すような逆相用傾斜状態となるように、ステッピ
ングモータ７ｂがカム６１を回転調整する。この時、カ
ム溝６１ａの傾斜度合は、車速に応じたものに調整され
る。

また、車速が基準値Ｍよりも大きい高速時には、カム溝
６１ａが第１６図（ａ）において符号６１ａ′で示すよ
うに中低速時とは逆向きの同相用傾斜状態となるように
、ステッピングモータ７ｂがカム６１を回転調整する。

この時も、カム溝６１ａの傾斜度合は、車速に応じたも
のに調整される。

なお、この時、スプライン軸６６の回転力は、スプライ
ン軸６６のキー６６ａとステッピングモータ側のベベル
ギヤ６７のキー溝６７ａとのスプライン係合部を通じて
ベベルギヤ６７に伝達される。

次に、スライド方向変換部６Ａについて説明すると、こ
のスライド方向変換部６Ａでは、車速に応じて適宜調整
されたカム溝６１ａを介して、スライド方向を変換する
。

例えば、第１７図（ａ）に示すように、車速か基準値Ｍ
であり、カム溝６１ａが中立状態となっていると、スラ
イドロッド５４とともにピン６２がカム溝６１ａ内を前
後にスライドしても、カム溝６１ａがこのピン６２のス
ライド方向と一致した方向にあるため、ピン６２はカム
溝６１ａの側壁へ力を与えることはない。したがって、
ステアリングホイール１を操作してカム機構５を通じて
ピン６２を進退させても、カム６１およびスライドプレ
ート６４には、横方行のスライド力が発生しない。

また、第１７図（ｂ）に示すように、車速がＭよりも小
さい中低速時でカム溝６１ａが逆相用傾斜状態となって
いると、ピン６２の進退動に応じて、カム６１およびス
ライドプレート６４に横方行のスライド力が伝達される
０例えば、ピン６２が前進するとカム６１およびスライ
ドプレート６４は左方向へスライドし、ピン６２が後退
するとカム６１およびスライドプレート６４は右方向へ
スライドする。これに応じて、後輪操舵力伝達部６Ｂに
おいて、この横方行へのスライド運動が回転運動に変換
されながらロータリバルブ８のピニオン軸６９ａに動力
伝達される。

一方、第１７図（ｃ）に示すように、車速がＭよりも大
きい高速時でカム溝６１ａが同相用傾斜状態となってい
ると、ピン６２の進退動に応じて、カム６１およびスラ
イドプレート６４に中低速時とは逆向きの横方向へのス
ライド力が伝達される。

例えば、ピン６２が前進すると、カム６１およびスライ
ドプレート６４は右方向へスライドし、ピン６２が後退
するとカム６１およびスライドプレート６４は左方向へ
スライドする。これに応じて。

後輪操舵力伝達部６Ｂにおいて、この横方行へのスライ
ド運動が回転選炭に変換されながらロータリバルブ８の
ピニオン軸６９ａに動力伝達される。

後輪操舵力伝達部６Ｂでは、各カム溝６１ａ方向に基づ
いてピン６２の位置つまりハンドル角に応じてロータリ
バルブ８のロータリシャフト８２がその回転位相をとる
ように、スライドプレート６４のラック６４ａとロータ
リシャフト８２の前端のピニオン軸６９ａに装着された
ピニオン６９との噛合を通じて、動力を伝達する。

例えば、車速が基準値Ｍであれば、ピンの進退によらず
カム溝６１ａは第１７図（ａ）に示すように常に中立状
態に保持され、カム６１．スライドプレート６４および
ラック６４ａとピニオン６９とを通じてピニオン軸６９
ａも中立状態に保持される。したがって、ロータリシャ
フト８２も第１１図（ａ）〜（ｃ）に示すような中立状
態となり、後輪２ｂも中立状態となっている。

また、車速の中低速時には、カム溝６１ａは第１７図（
ｂ）に示すような逆相用傾斜状態にあり、ステアリング
ホイール１を右回転させてピン６２が前進すると、スラ
イドプレート６４が左方向へスライドしラック６４ａと
ピニオン６９との噛合部を通じて、ピニオン６９ととも
にピニオン軸６９ａおよびロータリシャフト８２が、第
１２図（ａ）〜（ｄ）に示すように、後方より見て左回
転する。

逆に、ステアリングホイール１を左回転させてピン６２
が後退すると、スライドプレート６４が右スライドし、
ピニオン６９とともにピニオン軸６９ａおよびロータリ
シャフト８２が後方より見て右回転する。

一方、車速の高速時には、カム溝６１ａは第１７図（ｃ
）に示すような同相用傾斜状態にあり、ステアリングホ
イール１を右回転させてピン６２が前進すると、スライ
ドプレート６４が右スライドし、ラック６４ａとピニオ
ン６９とを通じて、ピニオン６９とともにピニオン軸６
９ａおよびロータリシャフト８２が後方より見て右回転
する。

逆に、ステアリングホイール１を左回転させてビン６２
が後退すると、スライドプレート６４が左スライドし、
ピニオン軸６９ａおよびロータリシャフト８２が後方よ
り見て左回転する。

なお、スライドプレート６４のスライド時には、このス
ライドプレート６４の取付板６４ｄに軸支されたステッ
ピングモータ側のベベルギヤ６７が、第１７図（ａ）〜
（Ｑ）に示すように、スライドプレート６４とともにス
ライドするため、このベベルギヤ６７とカム側のベベル
ギヤ６５との噛合状態が常時確保されている。

次に、ロータリバルブ８、リヤパワーシリンダ９、非線
形ばね機構９Ａおよびリヤサスペンション１０の動作を
説明する。

第１１図（ａ）〜（Ｑ）に示すように、ロータリシャフ
ト８２が中立状態の時には、ロータリシャフト８２の外
周面と、スプール８１または第１および第２のリング８
４ａ、８４ｂの内周面との間に隙間が生じるため、プレ
ッシャプートＰｐは、これらの隙間を通じてロータリシ
ャフトの第１の凹所８２ａ内および第２の凹所８２ｂ内
と連通し［第１１図（ａ）の矢印参照］、さらに、この
第１および第２の凹所の各内部から各隙間と第１および
第２の環状油室８９ａ、８９ｂとを通じてＸポートＰｘ
およびＹポートルｙとが連通している［第１１図（ｂ）
、（ｃ）の各矢印参照］。また、プレッシャポートＰｐ
は、中空部８２ｇ、８３ｂを通じてリターンポートｐＲ
とも連通している［第１′１図（ｄ）の矢印参照］。

したがって、リヤパワーシリンダ９の左油室ｂＯａ、右
油室９０ｂは同圧となって、リヤパワーシリンダ９が中
立状態に保たれ、後輪２ｂも中立状態に保持される。

そして１例えば、第１２図（ａ）、（ｃ）。

（ｄ）に示すように、ロータリシャフト８２が角度θだ
け左回転する場合を考えると、ロータリシャフト８２の
外周面がスプール８１または第１および第２のリング８
４ａ、８４ｂの内周面と密接して、ロータリシャフト８
２の第１の凹所８２ａ内と第２の凹所８２ｂ内との間が
閉塞される。これにより、プレッシャポートＰＰは、第
２の凹所８２ｂ内と連通して［第１２図（ａ）の矢印参
照］、この第２の凹所８２ｂ内と開口８４ｅ、８１ａと
を介して連通する第１の環状油室８９ａとを通じてＹポ
ートＰＹと連通する［第１２図（Ｃ）の矢印参照］、シ
たがって、プレッシャポートＰｐからの圧油がＹポート
ルｙからリヤパワーシリンダ９の左油室９０ａ内に供給
される。

一方、リターンポートｐＲは、このリターンポートｐＲ
に第３の環状油室８９ｃと開口８３ｃとを介して連通状
態にある中空部８２ｇ、８３ｂと。

この中空部８２ｇ、ｓａｄと第２の連通路８２ｄおよび
開口８４ｇ、８１ｂを介して連通ずる第２の環状油室８
９ｂとを通じて連通ずる［第１２図（ｄ）の矢印参照］
。したがって、リヤパワーシリンダ９の右油室９０ｂ内
の圧油がＸポートＰスからリターンポートｐＲへ排出さ
れる。

このように、リヤパワーシリンダ９の左油室９０ａへ圧
油が供給されて右油室９０ｂから圧油が排出されるため
、リヤパワーシリンダ９内のピストン９２は１例えば第
１７図（Ｑ）中の矢印ａで示すように右方向へ廓動され
る。

この時、図示しない連動機構によりフィードバック制御
されなからロータリシャフト８２に追従する追従シャフ
ト８３は、ピストン９２が所要量だけ移動すると、第１
２図（ｂ）に示すように、ロータリシャフト８２と同位
相だけ回転し、リヤパワーシリンダ９への油圧の給排が
停止される。

そして、この時、リヤパワーシリンダ９にそなえられた
非線形ばね機構９Ａが作用する。つまり、第１４図に示
す半うに、ハンドル角が大きい場合には、コイルスプリ
ング９８ａに抗して後輪操舵力を発揮すればよく、コイ
ルスプリング９８ａのばね定数が小さくスプリング反力
の増加も僅かであるため、第１５図に示すように、後輪
操舵力つまりリヤパワーシリンダへの油圧供給量の増加
が抑制される。なお、この非線形ばね機構９Ａには、ス
トッパ９８ａ、９６ｂがそなえられているため、第１４
図に示すように後輪舵角量力（制限される。

そして、このようなピストン９２とともにビストンロッ
ド（タイロッド）９２ａ、９２ｂも右方向へ駆動される
と、このピストンロッド９２ａ。

９２ｂにより、左右のトレーリングアーム１０ａ。

１０ａがともに右方向へ駆動させる。

例えば、高速時に、ステアリングホイール１を右回転さ
せると、コントロールシャフト４も後方より見て右回転
し、これによって、スライドロッド５４とともにスライ
ドビン６２が前方へスライドし、第１７図（ｃ）に示す
ように、同相逆相変換機構６を介してピ°ニオン６９が
後方より見て左回転して、第１２図（ａ）〜（ｃ）に示
すように、ロータリバルブ８が作動して、トレーリング
アーム１０ａ、１０ａが右方向へ駆動され、後輪２ｂが
前輪２ａと同位相（同相）の右方向へ転舵される。

また、中低速時は、ステアリングホイール１を左回転し
て、スライドビン６２を後退させると。

ピニオン６９が左回転し、後輪２ｂが、左方向へ転舵さ
れる前輪２ａとは逆位相（逆相）の右方向へ転舵される
。

この後輪転舵時に、各トレーリングアーム１０ａの前端
は、平行リンク機構１１を介して平行移動自在にシャシ
メンバに結合されているので、トレーリングアーム１０
ａは容易に横移動する。

つまり、第１８図（ａ）に示すようなトレーリングアー
ム１０ａの旋回時には、トレーリングアーム１０ａのブ
ツシュｌｌｉの軸心と、このブツシュｌｌｉ内のビンｌ
ｌｆの軸心とのなす角（ブツシュのこじれ角）α、βが
、例えば、第１８図（ｂ）に示す一本リンクのこじれ角
α、βに比べて著しく小さく、また第１８図（Ｑ）に示
すパワーシリンダで直接２点を駆動させるものに比べ７
点のスライド上の問題も少いため、トレーリングアーム
１０ａの横移動、つまり後輪２ｂの転舵が無理なく行な
われるようになる。

また、この平行リンク機構１１では、７点（支持ビンｌ
ｌｆの中心点）の仮想の旋回半径Ｒ′が、平行リンク長
（平行リンクアッパｌｌａおよび平行リンクロアｌｌｂ
の長さ）Ｒよりも大きくなるため、後輪操舵時に、７点
の描く円弧を大きくすることができる。したがって、Ｅ
点（トレーリングアーム１０ａの後輪１ｂへの連結点）
の変位つまりホイールベースおよびトレッドの変化を小
さくすることができる。また、リャバワーシリ−ンダ９
のストロークが小さくても所要の後輪舵角（θ）を得ら
れるようになる。

さらに、２本のリンク長を適当に調整することにより、
パワーシリンダ９のストロークに対するＩＮ側またはＯ
ＵＴ側への後輪舵角特性を変更することができ、設計自
由度が大きいという利点もある。

このようにして、車速に対塔した後輪転舵比に基づいて
、ステアリング１の操作量（ハンドル角）に応じて所要
角度だけ後輪２ｂが転舵される。

なお、ハンドル角に対する後輪転舵角の大きさは、第８
図に示すようになっており、自車速に応じて、一定ハン
ドル角までは、リニアに変化する。

例えば、中低速時には、同相逆相変換機構６のカム溝６
１ａが第１７図（勢）に示すようにハンドル角の大きさ
に応じた逆相傾斜状態となって、後輪２ｂは前輪２ａと
逆位相方向に所要角度だけ転舵される。この時の転舵比
は、車速が小さいほど、大きくなる。

一方、高速時には、同相逆相変換機構６のカム溝６１ａ
が第１７図（ｃ）に示すような同相傾斜状庫となって、
ハンドル角の大きさに応じて、後輪２ｂは前輪２ａと同
位相方向に所要角度だけ転舵される。この時の転舵比は
、車速が大きい程大きくなる。

゛　そして、ハンドル角が一定値を超えると、カム機構
５のリミット出力機構５Ａがはたらいて、つまり、カム
機構５の円弧状溝５３ｂ、５３ｃ内をスライダ５２が摺
動して、ハンドル角によらず後輪操舵量が一定に保持さ
れる。

この結果、中低速域における後輪の逆位相転舵時には、
後輪のグリップ力の低下が防止され、高速域における後
輪の同位相転舵時には、強アンダステア特性が抑制され
る。したがって、安定した車体姿勢でより確実に操舵で
きるようになるとともに、ソフトにステアリング操作で
きるようになリ、ステアリングフィーリングが向上する
。

なお、第８図中、０．５ｇ、０．７ｇ、０．９ｇを付し
て示す曲線は、各車速における定常回転時のハンドル角
と横Ｇ（横加速度）との関係を示す。

このように本実施例では、後輪転舵比調整機構ＲＣの同
相逆相変換機構６によって車速に応じて後輪転舵比を変
更させながらハンドル角に対して線形に後輪２ｂを転舵
できるようになり、カム機構５のリミット出力構造５Ａ
のはたらきと相まって、第９図に実線で示すように１前
後輪舵各比にの車速Ｖに対する特性を車体の重心スリッ
プ角βＧ＝０となるように設定できる。これにより、車
体の操縦性能を大きく向上できるようになる。

なお、第９図中の破線は、従来例（特開昭６０−４９３
７７０号公報に示される四輪操舵装Ｍ）の特性を示すも
のであり、この場合特に低速時の逆相域では前後輪転舵
角比が小さく、βａ＝Ｏに制御できない、　′ そして、後輪転舵機構ＲＭがフェイルした場合には、リ
ヤパワーシリンダ９に組み込まれた中立位置付勢機構と
しての非線形ばね機構が、そのラバースプリング９５ａ
、９５ｂおよびコイルスプリング９８ａ、９８ｂの中立
位置への付勢力によって後輪２ｂが中立状態へ保持され
る。゛この時、ラバースプリング９５ａ、９５ｂには大
きなばね力を設定しうるため、後輪のための十分な中立
位置付勢力が得られる。

また、本実施例では、同相逆相変換機構６の円盤型カム
６１のカム溝６１ａを直線上に設定したが、他の雇当な
曲線状に設定することも考えられ、このカム溝６１ａの
形状設定により、ハンドル角に対する一後輪転舵角の関
係を線形にも、′非線形にも自由に設定できる。

また、カム６１は円盤型に限られるものではない、　　
　　　　　　　・ ［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明の車両用前後輪操舵装置に
よれば、後輪転舵機構が、後端を後輪に連結され七前端
を車体に連結されたトレーリングアームと、同トレーリ
ングアームをほぼ車幅方向へ駆動しうるアクチュエータ
とからなり、上記トレーリングアームの車幅方向へめ移
動に応じて上記後輪が転舵されるように構成されるとと
もに、上記トレーリングアームが、基端を車体に枢着さ
れてほぼ車幅方向へ旋回しうる平行す□ンク機構の自由
端を介して上記車体に連結されるという簡素な構造によ
４て、後輪の転舵を無理なく行なえるようにな′る利点
がある。また、後輪の転舵に伴うホイールベースおよび
トレッドの変動量を小さく抑えられるとともに、後輪を
転舵するアクチュエータの作動ストロークも小さくでき
るようになり。

サスペンション性能が確保さ−れて、前後輪転舵装置を
小型化できる利点がある。さらに、平行リンク機構の腕
の長さを調節することにより後輪舵角特性を変更するこ
とができ、設計自由度が大きいという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１〜１８図は本発明の一実施例としての車両用前後輪
操舵装置を示すもので、第１図はそのリヤサスペンショ
ン部分を中心として示す模式的な斜視図、第２図（ａ）
はその平行リンク機構を示す第１図のＵａ−■ａ矢視断
面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）のｎｂ−ｍｂ矢視断
面向、第３図はその全体構成を示す模式的な斜視図、第
４図はそのベベルギヤアセンブリを示す縦−面図、第５
図はその円筒型カム機構を示す斜視図、第６図（ａ）は
その円筒型カム機構の縦断面図、第６図（ｂ）はその円
筒型力°′ム機構の横断面図、第７図はそめ円筒型カム
機構による動力伝達状態を説明するためのグラフ、第８
，９図はいずれもその円筒型カム機構による後輪操舵特
性を示すグラフ。 第１０図（ａ）はそのロータリバルブの鉛直縦断面図、
第１０図（ｂ）はそのロータリバルブの要部水平縦断面
図、′第１１図（ａ）は第１０図Ｃａ）のＸＩ　ａ　−
ＸＩ　ａ矢視断面図、第１１図（ｂ）は第１０図（ａ）
のＸ［ｂ−Ｍｂ矢視断面図、第１１図（ｃ）は第１０図
（ａ）のｘ［ｃ−Ｍｃ矢視断面図、第１１図（ｄ）は第
１０図（ａ）のＸ［ｄ−Ｘ［ｄ矢視断面図、第１２図（
ａ）、（ｂ）はそのロータリパルプの作動状態を第１１
図（ａ）と対応させて示す横断面図、第１２図（ｃ）は
そのロータリバルブの作動状態を第１１図（ｂ）と対応
させて示す横断、面図、第１２図（ｄ）はそのロータリ
バルブの作動状態を第１１図（Ｑ）と対応させて示す横
断面図、第１３図はそのリヤパワーシリンダの縦断面図
、第１４図はそのリヤパワーシリンダの非線形ばね機構
のアセンブリ特性を示すグラフ、第１５図はそのリヤパ
ワーシリンダの出力特性を示すグラフ、第１６図（ａ）
はその後輪転舵比調整機構にそなえられる同相逆相変換
機構の一部を破断して示す平面図、第１６図（ｂ）はそ
の同相逆相変換機構の一部を破断して示す側面図、第１
６図（Ｑ）はその同相逆層変換機構の一部を破断して示
す後方正面図、第１７図（ａ）〜（ｃ）はいずれもその
同相逆相変換機構の動作を説明するための斜視図、第１
８図（ａ）〜（ｃ）はその平行リンク機構の動作を他の
機構と比較して示す模式的な作動図である。 １−ステアリングホイール、１ａ−フロントパワーステ
アリングギヤボックス、１ｂ−・−ステアリングシャフ
ト、１ｃ−タイロッド、２ａ・−前輪。 ２ｂ−一後輪、２ｂ’・−ハブキャリヤ、３−ベベルギ
ヤアセンブリ、４−コントロールシャフト、５−円筒型
カム機構、５Ａ−リミット出力機構、６−同相逆相変換
機構、６Ａ−スライド方向変換部、６Ｂ−後輪操舵力伝
達部、６Ｃ−カム溝方向ｖＲ１１１部、７−スチツピン
グモータアセンブリ、７ａ・−エンコーダ、７ｂ−ステ
ッピングモータ、８−ロータリバルブ、９−リヤパワー
シリンダ、９Ａ−非線形ばね機構、９ａ、９ｂ−リヤパ
ワーシリンダのロッド、１０−リヤサスペンション、１
０ａ−トレーリングアーム、１０ｂ−ラテラルロッド、
１１−平行リンク機構、１１＠−平行リンクアッパ、１
ｌｂ−平行リンクロア１．１１ｃｍアダプタ、１１ｄ−
第１回転軸、１ｌａ−第２回転軸、１１ｆ−トレーリン
グアーム用支持ビン、１１ｇ−パイプ、１ｌｈ−ナツト
、１ｌｉ−ブツシュ、１２−シャシメンバ、２１−前輪
操舵用のシャフト、２１ａ−ラック、３０−ケーシング
、３１・−第１のシャフト（ピニオン軸）、３２−第１
のベベルギヤ、３３−第２のシャフト、３４−第２のベ
ベルギヤ、３５−ユニバーサルジヨイント、３５ａ−ダ
ストカバー、３６ａ、３６ｂ、３６ｃ、３６ｄ−ベアリ
ング、３７−樹脂ビン、３８ａ−シータ、５０−ケーシ
ング、５０ａ−スライド室、５１−円筒カム、５２−ス
ライダ、５２ａニスラ、イ。 ダ基部、５２ｂ−筒状摺動部材、５３−溝（カム溝）、
５３ａ−螺旋状溝（螺旋状のカム溝）、５３ｂ、５３ｃ
−円弧状溝（円弧状溝のカム溝）、５４−スライドロッ
ド、５５−・スプリングビン、５６−ベアリング、５７
−ベアリング、５８−ナツト、５９−ベアリング、６０
−ケーシング、６、Ｏａ−軸受、６１−円盤型カム、６
１ａ−カム溝、６２−スライドビン、６２ａ７摺動リン
グ、６２ｂ・−ビン取付部材、６３−ガイ１部材、６３
ａ−ガイド用長穴、６４−スライドプレート（スライド
部材）、６４ａ−ラック、６４ｂ−スライド用ベアリン
グ、６４ｃｍベアリング、６４ｄ−取付板、６５−カム
側のベベルギヤ、６６−ス、プライン軸、６６ａ−キー
、６フーステツピングモータ側のベベルギヤ、６７ａ−
キー溝、６７ｂ−ベアリング、６９−ビニオン、６９ａ
−ピニオン軸、６９ｂ−ビン、８０−ハウジング、８０
ａ−前部ハウジング、８０ｂ−中間部ハウジング、８０
ｃ−購部ハウジング、８０ｄ二弁室、８０ｅ−ボルト・
ナツト、８１−、スプール、８１ａ−第１の開口、８！
ｂ−第２の開口、８１ｃ−環状溝、８１ｄ−第３の開口
１．８１　ｅ−凹所、８２−Ｃ１−タリシャフト、８２
ａ−第１の凹所、８２ｂ−第２の凹所、８２ｃ−第１の
連絡口、８２ｄ−第２の連絡口、８２ｅ−第１の仕切壁
、８２ｆ−第２の仕切壁、８２、ｇ−中空部、８３−追
従シャフト、８３ａ−ビン、８３ｂ−中空部、８３ｃ−
開口、８４ａ−第１のリング、８４ｂ−第２のリング、
８４ｃ一連通室、８４ｄ　〜８４ｇ−開ロ、８５−内部
シャフト、８６−ビン、８７ａ、８７ｂ、８７Ｃ−ベア
リング、８８−シールリング、８８ａ。 ８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８８ｆ＝Ｏリング、
８９ａ−第１の環状油室、８９ｂ−第２の環状油室、８
９ｃ−第３の環状油室、９０−シリンダ本体、９０ａ−
左油室、９０ｂ−右油室、９ｏｃ−環状凸部、９１−ピ
ストン、９２ａ、９２ｂ−ピストンロッド（タイロッド
）、９３ａ、９３ｂ−キャップ、９４−パイプ、９５ａ
、９５ｂ−ラバースプリング、９６ａ、９６ｂ−・・ス
トッパ。 ９７ａ、９７ｂ−プレート、９８ａ、９８ｂ−コイルス
プリング、ＦＭ−前輪転舵機構、ＲＣ−後輪転舵比調整
機構、ＲＭ−後輪転舵機構、ＳＴ−ステアリング機構、
ｐｐ−プレッシャポート（Ｐポート）、ＰＲ−リターン
ポート（Ｒポート）、Ｐｘ−Ｘポート、Ｐｙ−Ｙボート
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリング機構と、同ステアリング機構に連結された
   前輪転舵機構および後輪転舵機構とをそなえ、上記後輪
   転舵機構が、後端を後輪に連結されて前端を車体に連結
   されたトレーリングアームと、同トレーリングアームを
   ほぼ車幅方向へ駆動しうるアクチュエータとからなり、
   上記トレーリングアームの車幅方向への移動に応じて上
   記後輪が転舵されるように構成されるとともに、上記ト
   レーリングアームが、基端を車体に枢着されてほぼ車幅
   方向へ旋回しうる平行リンク機構の自由端を介して上記
   車体に連結されたことを特徴とする車両用前後輪操舵装
   置。