JP2510073B2 - 4輪操舵装置 - Google Patents

4輪操舵装置

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JP2510073B2
JP2510073B2 JP5285079A JP28507993A JP2510073B2 JP 2510073 B2 JP2510073 B2 JP 2510073B2 JP 5285079 A JP5285079 A JP 5285079A JP 28507993 A JP28507993 A JP 28507993A JP 2510073 B2 JP2510073 B2 JP 2510073B2
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wheel steering
steering
control valve
rear wheel
hydraulic actuator
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啓隆 金沢
輝彦 高谷
茂樹 古谷
勇 竹間
悟 島田
広 恵田
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NSK Ltd
Matsuda KK
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Matsuda KK
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は車両の前後輪を共に転舵するよう
にした4輪操舵装置、特に後輪転舵装置に故障が発生し
たときに安全を確保する安全装置を備えた4輪操舵装置
に関する。
【0002】
【従来技術】従来、4輪操舵装置は種々な構成のものが
提案されており、例えば特開昭59−128054号公
報には、後輪転舵装置に流体圧アクチュエータを使用し
たものが開示されている。しかしこれらは、後輪転舵装
置に故障が生じた時、例えば流体圧アクチュエータを使
用しているものにおいては、流体圧系統に失陥が生じた
時、後輪が走行状態に対して不当に転舵され、その結果
車両が動揺してしまうという問題がある。
【0003】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、後輪操舵装置
に故障が生じた時に車両の動揺が生じないようにする手
段を備えた4輪操舵装置を提供することにある。
【0004】
【発明の構成】この目的を達成するために、本発明で
は、前輪を転舵する前輪転舵装置と、後輪転舵用アクチ
ュエータ及び該後輪転舵用のアクチュエータを制御する
制御手段を備えた後輪転舵装置と、該後輪転舵装置の故
障時後輪転舵角を故障発生時の状態に保持する後輪転舵
角保持手段と、を備えたのである。
【0005】
【実施例】以下、実施例を説明する。図1において、1
Rは右前輪、1Lは左前輪、2Rは右後輪、2Lは左後
輪であり、左右の前輪1R、1Lは前輪転舵装置Aによ
り連係され、また左右の後輪2R、2Lは後輪転舵装置
Bにより連係されている。前輪転舵装置Aは、実施例で
は、それぞれ左右一対のナックルアーム3R、3Lおよ
びタイロッド4R、4Lと、該左右一対のタイロッド4
R、4L同士を連結するリレーロッド5と、パワーステ
アリング機構Cとから構成されている。この前輪転舵装
置Aにはステアリング機構Dが連係されており、このス
テアリング機構Dは、本実施例ではパワーアシスト式と
されている。すなわち、リレーロッド5にラック6が形
成される一方、このラック6と噛合うピニオン7が、シ
ャフト8を介してハンドル9に連結されている。更に、
リレーロッド5には油圧アクチュエータ10が付設さ
れ、そのシリンダ10a内を2室10b、10cに分け
るピストン10dがリレーロッド5に一体化されてい
る。シリンダ10a内の2室10b、10cは、配管1
1、12を介してシャフト8に設けたコントロールバル
ブ13に接続されている。このコントロールバルブ13
には、不図示のエンジンにより駆動されるオイルポンプ
14の吐出側に接続された分流弁15より伸びる配管1
6、及び配管17より分岐した配管18が接続されてい
る。このようなパワーステアリング機構Cにより、ハン
ドル9の操作力が倍力(油圧アクチュエータ10の室1
0b又は10cに対してオイルを供給することによる倍
力)されてリレーロッド5に伝達される。これにより、
ハンドル9を右に切る操作をしたときは、リレーロッド
5がパワーアシストされて図1中左方に変位して、ナッ
クルアーム3R、3Lがその回動中心3R´、3L´を
中心にして上記ハンドル9の操作変位量つまりハンドル
操舵角に応じた分だけ同図中時計方向に転舵される。同
様に、ハンドル9を左に切る操作をしたときは、この操
作変位量に応じて、左右前輪1R、1Lが左へ転舵され
ることとなる。
【0006】後輪転舵装置Bも、前輪転舵装置Aと同様
に、それぞれ左右一対のナックルアーム20R、20L
およびタイロッド21R、21Lと、該タイロッド21
R、21L同士を連結するリレーロッド22と、後輪転
舵用アクチュエータを構成する油圧式のパワーステアリ
ング機構Eを備えた構成とされている。このパワーステ
アリング機構Eでは、リレーロッド22には油圧アクチ
ュエータ23が付設されて、そのシリンダ23a内を2
室23b、23cに画成するピストン23dが、リレー
ロッド22に一体化されている。このシリンダ23a内
の2室23b、23cは、配管24、25を介して後輪
転舵角保持手段を構成するブロックバルブすなわち切換
弁26に接続され、このブロックバルブ26は配管2
7、28を介して制御弁手段を構成するコントロールバ
ルブ29に接続されている。バルブ29には、リザーバ
タンク30より伸びる前述の配管17、及び分流弁15
より伸びる配管31が接続されている。配管17、31
は途中から分岐され、配管32、33を介してブロック
バルブ26に接続されている。配管17には、コントロ
ールバルブ29に入る手前に絞り34が設けられてい
る。上記コントロールバルブ29は、パワーステアリン
グ機構Eの入力部材となる入力軸29a、及び入力軸2
9aに連結された出力部材となる出力軸29bを有す
る。
【0007】このようなパワーステアリング機構Eにあ
っては、上記入力軸29aが所定の一方向へ動かされる
と、これに応じて出力軸29bが所定方向に動かされて
リレーロッド22を例えば図1中左方向へ変位させ、こ
れにより、ナックルアーム20R、20Lがその回動中
心20R´、20L´を中心にして図1中時計方向に回
動して、後輪2R、2Lが右へ転舵される。この転舵の
際、入力軸29aの運動量に応じて、シリンダ装置23
の室23c内にはオイルが供給されて、上記リレーロッ
ド22を駆動するのを補助する(倍力作用)。入力軸2
9aを逆方向に動かしたときは、この運動量に応じて、
シリンダ装置23の倍力作用を受けつつ(オイルは室2
3bへ供給される)、後輪2R、2Lが左へ転舵される
ことになる。図1中、23e、23fは、リレーロッド
22をニュートラル位置へ付勢しているリターンスプリ
ングである。
【0008】ステアリング機構Dと後輪転舵装置Bと
は、前輪転舵装置Aおよび転舵比変更装置Fを介して連
係されている。この転舵比変更装置Fからは、中間ロッ
ド35が前方へ伸び、その前端部に取付けられたピニオ
ン36が、前輪転舵装置Aのリレーロッド5に形成した
ラック37と噛合されている。また、転舵比変更装置F
とコントロールバルブ29とは上記入力軸29aを介し
て結合されている。本実施例の場合、転舵比変更装置F
は車速に応じて転舵比を変更するものであり、低速では
後輪2R、2Lを前輪1R、1Lとは逆方向に転舵し、
所定値以上の車速では同方向に転舵する。即ち、制御回
路38には、車速センサ39からの車速信号と転舵比検
出センサ40からの転舵比信号が入力され、両信号の比
較結果に基づいて制御回路38から制御信号が転舵比変
更装置Fに出力される。このように、フィードバック制
御を行ないつつ、車速に応じて転舵比変更装置Fにおい
て転舵比が設定されることになる。図1中、41はバッ
テリである。ポンプ支持部材14、各種配管、制御弁2
9、センサ40等により制御手段が構成される。
【0009】ここで図2乃至図4を参照して、コントロ
ールバルブ29、ブロックバルブ26、及び油圧アクチ
ュエータ23の部分について詳述する。図2に示す如
く、コントロールバルブ29は4方向オープンタイプの
もので、転舵比変更装置Fにより制御されて、配管1
7、31と配管27、28間のつながり方を3段階に切
替える。ブロックバルブ26は4方向クローズドタイプ
のもので、スプール26aはコイルバネ42により図2
中左方、図3中右方に付勢されている。従って、配管3
2内の油圧より配管33内の油圧の方が高くなり、配管
33内の油が円周溝26b、穴26cを通って空間26
d内に流れ込む場合にのみ(正常作動時)、スプール2
6aはコイルバネ42の力に打ち勝って図3中左方に移
動して図4の状態になる。尚、空間26dは、Oリング
43及び螺合されたプラグ44により密封されている。
【0010】図4の位置では、配管28は円周溝26e
を通って配管24に連通され、配管27は円周溝26f
を通って配管25に連通されているため、油圧アクチュ
エータ23の室23b、23cは夫々配管28、27に
連通されてこの中に油が流れ正常な作動状態となる。す
なわち、コントロールバルブ29と油圧アクチュエータ
23とは、油圧アクチュエータ23が正常に制御される
ような通常接続状態にある。例えば、転舵比変更装置F
により制御されて、コントロールバルブ29が図2中右
側の状態に切換っていれば、配管31、28、24を介
して油が油圧アクチュエータ23の左室23bに流れ込
んでピストン23dを右方に押してリレーロッド22を
右方に動かし、後輪2R、2Lを図1左方に転舵させ
る。コントロールバルブ29が図2中中央の状態に切換
れば、油圧アクチュエータ23の左右室23b、23c
は同圧となってリターンスプリング23e、23fの作
用や後輪のセルフアライメント作用により後輪2R、2
Lはニュートラル位置に復帰しようとする。更に、コン
トロールバルブ29が図2左側の状態に切換れば、油圧
アクチュエータ23の右室23cに油が流れ込んで、後
輪2R、2Lを図1中右方に転舵させる。
【0011】次に、油圧系統に失陥が発生して油圧失陥
時となるか、エンジンが止まって油圧オフ時となると、
配管31、17には油が流れていないためにコントロー
ルバルブ29や絞り34によって圧力降下が生ぜず、配
管31、17すなわち配管33、32は同圧となる。従
って、空間26dと26gは同圧となってブロックバル
ブ26のスプール26aには油圧差による軸力は発生せ
ず、コイルバネ42で図3中右方に押されているスプー
ル26aは同方向に動いて図3の状態になる。この位置
では、配管28、24間及び配管27、25間は流路が
遮断されるために、油圧アクチュエータ23の左右室2
3b、23cの油は夫々閉じ込められピストン23dは
固定される。こうして油圧アクチュエータ23は失陥発
生時または油圧オフ時の状態にほぼ保たれる。この場
合、後輪2R、2Lがいずれかの方向に切られていて後
輪側から外力がリレーロッド22に加われば、油は少し
ずつリークしてリターンスプリング23e、23fの作
用により後輪2R、2Lは徐々にニュートラル位置に戻
ろうとする。
【0012】以上のように、本実施例によれば、後輪転
舵装置を駆動する油圧アクチュエータ及びこれを制御す
る制御弁手段に油圧を供給する油圧系統に失陥がないと
きと、失陥があるときに応じて油圧の供給を切り換える
切換弁を設けている。この切換弁は、油圧系統に失陥が
ないとき即ち制御弁手段の正常作動時には、制御弁手段
と油圧アクチュエータとを連通させて、油圧アクチュエ
ータを制御弁手段により制御する。一方、油圧系統に失
陥が発生したときは、制御弁手段と油圧アクチュエータ
との連通を遮断して、油圧アクチュエータへの流体の出
入りを禁止し、以って油圧アクチュエータ内の油圧を失
陥発生時の状態に保つ。この状態では油圧アクチュエー
タの各室は密閉されているので、車輪は踏んばる力を有
し、外力が加わっても車輪は動揺することがない。
【0013】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
後輪転舵装置に故障が発生しても、後輪転舵角はほぼ故
障発生時の値に保持されるので、車両の走行状態に対し
て不適切に後輪が転舵されることがなく、車両が動揺す
ることが抑えられるのである。
【0014】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を装備した車両の概略平面図
である。
【図2】図1の主要部分の拡大図である。
【図3】ブロックバルブの作動を説明するための図であ
る。
【図4】ブロックバルブの作動を説明するための図であ
る。
【符号の説明】
A: 前輪転舵装置 B: 後輪転舵装置 D: ステアリング装置 23: 流体圧アクチュエータ 29、F: 制御弁手段 14、15、17、24、25、27、28、30、3
1: 油圧系統 26、32、33: 後輪転舵角保持手段 23b、23c: 油圧アクチクュエータの室 26: 切換弁 14、15、17、24、25、27、28、29、3
0、31、38、39、40、41、F: 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古谷 茂樹 広島県安芸郡府中町新地3番1号マツダ 株式会社内 (72)発明者 竹間 勇 群馬県前橋市高花台2丁目5番地の8 (72)発明者 島田 悟 群馬県前橋市大友町1丁目1番地の17 (72)発明者 恵田 広 群馬県前橋市駒形町1612番地の10 (56)参考文献 特開 昭60−78870(JP,A) 特開 昭60−42161(JP,A) 特開 昭60−169369(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前輪を転舵する前輪転舵装置と、 後輪転舵用アクチュエータ及び該後輪転舵用アクチュエ
    ータを制御する制御手段を備えた後輪転舵装置と、 該後輪転舵装置の故障時、後輪転舵角を故障発生時の状
    態に保持する後輪転舵角保持手段と、を備えたことを特
    徴とする4輪操舵装置。
JP5285079A 1993-11-15 1993-11-15 4輪操舵装置 Expired - Lifetime JP2510073B2 (ja)

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JPH072134A JPH072134A (ja) 1995-01-06
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Effective date: 19960228