JPH01148665A

JPH01148665A - ４輪操舵装置

Info

Publication number: JPH01148665A
Application number: JP62307250A
Authority: JP
Inventors: Seiji Komamura; 駒村　清二; Hiroshi Hirayama; 平山　弘
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1987-12-04
Filing date: 1987-12-04
Publication date: 1989-06-12

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）この発明は、車両の４輪操舵装置に関する。

（従来の技術）第５図に示したインテグラルタイプの前輪操舵機構ＩＰ
は、そのスタブシャフト１をハンドル２に連係するとと
もに、このハンドルを回転することによって、図示して
いないロータリバルブを切り換え、ポンプＰ１からの圧
油で、ピストンを移動させる。このピストンが移動する
と、それにともなってセクタギヤが回動するとともに、
ピットマンアーム３も回動する。

上記のようにしてピットマンアーム３が回動すれば、そ
の回動力がドラクリンク４を介して車輪５に伝達され、
当該車輪５′がハンドルの切り換え方向に応じて転舵さ
れる。

そして、上記前輪操舵機構ＩＰと同期して後輪操舵機構
である後輪用パワーシリンダＰＳを動作させるが、その
連係機構は次のとおりである。すなわち、上記スタブシ
ャツ）１にプーリ６を設けるとともに、後輪操舵用の全
油圧式ステアリングユニッ）ＯＲの入力軸７にもプーリ
８を設け、これら両プーリ６．８にベルト９を巻き回す
。

したがって、ハンドル２を回せば、前輪操舵機・　構Ｉ
Ｐのスタブシャフトｌと、全油圧式ステアリングユニッ
Ｉｔ）Ｈの入力軸７とが同時に回転し、前輪操舵機構Ｉ
Ｐとともに、全油圧式ステアリングユニッ）ＯＲも動作
し、後輪１０を転舵させるパワーシリンダｐｓも動作す
る。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の４輪操舵装置では、当該回路系
統における内部リークによって１前後輪の同期性が損な
われるという問題があった。

また、従来のよ、うに一対のプーリ間にベルトを巻き回
して、当該機構ＩＰと他の機器とを連係させる場合には
、ベルトのスリップ等が原因となって、その同期性能が
悪くなることもあった。

この発明の目的は、前後輪の同期性を向上させた４輪操
舵装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）この発明は、ハンドルの回転に応じて回転するスタブシ
ャフトと、このスタブシャフトと一体回転するロータリ
バルブと、このロータリバルブと相対回転して流路を切
り換えるロータリスリーブと、このロータリスリーブと
一体回転するウオームシャフトと、これらスタブシャフ
トとウオームシャフトとを相対回転可能に連結するトー
ションバーと、ウオームシャフトに螺合し、ロータリバ
ルブの切り換え位置に応じて移動するピストンと、この
ピストンの移動にともなって回動するセクタギヤとを、
前輪操舵機構のケーシング内に備えるとともに、この前
輪操舵機構に関連して後輪操舵機構を駆動させる４輪操
舵装置を前提にするものである。

そして、上記の装置を前提にしつつ、この発明は、ウオ
ームシャフトの先端を、ケーシングの外方に突出させ、
その突出端を変速機を介して後輪操舵機構に連係すると
ともに、上記変速機は。

操作レバーの移動方向に応じて、２輪操舵モード、大舵
角比同相モード、小舵角比同相モードあるいは逆相モー
ドに切り換え可能にした点に特徴を有する。

（本発明の作用）この発明は、上記のように構成したので、スプールを移
動しながら、操作レバーを操作して変速機を切り換える
と、前輪のみを転舵する２輪操舵モード、前後輪を同一
方向に転舵させる大舵角比同相モード、小舵角比同相モ
ードあるいは前後輪を逆方向に転舵させる逆相モードを
自由に選択することができる。

（本発明の効果）この発明の４輪操舵装置によれば、前輪用操舵機構のウ
オームシャフトの先端を、ケーシングの外方に突出させ
、その突出端を変速機を介して後輪操舵機構に連係した
ので、換言すれば、前輪用操舵機構と後輪用操舵機構と
を機械的に連係したので、流体機器の内部リーク等があ
っても１前後輪の同期性能を維持することができる。

また、一対のプーリ間にベルトを巻き回した従来のもの
と異なり、そのベルトがスリップして同期性能が損なわ
れるという問題もなくなる。

さらに、同相モードを大舵角比同相モードと小舵角比同
相モードとに分けたので、その操舵条件に応じてその舵
角比を自由に選択でき、それだけ操舵適応力が向上する
。

（本発明の実施例）第１〜３図に示した第１実施例では、ハンドル１１のス
テアリングシャフト１２の先端にユニバーサルジョイン
Ｎ３を設け、このユニバーサルジヨイント１３を介して
、ステアリングシャフト１２を、インテグラルタイプの
前輪操舵機構ＩＰのスタブシャフト１４に連係している
。この前輪操舵機構ＩＰは、第２図に示すように、ケー
シングＣに上記スタブシャツＨ４の先端を挿入するとと
もに、ベアリング１５でこのスタブシャフト１４を回転
自在に支持している。

このようにしたスタブシャフト１４の先端部分にハロー
タリバルブ１６を嵌合するとともに、それらをピン１７
で結合し１両者が一体回転する構成にしている・また、
このロータリバルブ１６の外周にはロータリスリーブ１
８を相対回転自在に嵌合するとともに、このロータリス
リーブ１８にはウオームシャツ）１９を一体に設けてい
る。

このウオームシャツ）１９は、トーションバー２０を介
して上記スタブシャフト１４に連結するとともに、ピス
トン２１の貫通孔２２に挿入している。そして、このウ
オームシャツ）１９の先端はケーシングＣの支持部２３
を貫通して外方に突出させ、当該突出部分を動力取り出
し部２４としている。この動力取り出し部２４は、ユニ
バーサルジヨイント２５を介して、連結ロッド２８に連
係している。

なお、図中符号２８はスラストベアリング、２８はシー
ルである。

上記ピストン２１の貫通孔２２にはネジ溝３０を形成す
るとともに、この貫通孔２２の先端部分にはシール３１
を装着し、このシール３１とピストン外周に装着したシ
ール３２で、圧力室３３と３４とを区画している。、そ
して、このピストン２１の外周部分には、ラック３５を
形成し、このラック３５にセクタギヤ３６をかみ合せて
いる。また、上記つ第一ムシャフト１８の外周にネジ溝
３７を形成し、このネジ溝３７と上記貫通孔２２に形成
したネジ溝３０の間にボール３８を介在させている。

いま、ハンドル１１が回転すると、それにともなってス
タブシャフト１４も回転するが、ウオームシャツ）１９
は車輪側の抵抗によって回転しない。

つまり、ハンドルを切った初期の段階では、トーション
バー２０をねじりなからスタブシャフト１４のみが回転
する。スタブシャフト１４のみが回転すれば、ロータリ
バルブ１Ｂがロータリスプール１８と相対回転し、当該
ロータリバルブを切り換える。

このロータリバルブ１６の切り換え動作によって、圧力
室３３．３４のうちの一方の圧力室がポンプＰに連通１
シ、他方の圧力室がタンクＴに連通する。したがって、
ピストン２１はポンプＰに連通した圧力室の圧力作用で
移動し、セクタギヤ３８及びピットマンアーム３８が回
動し、前輪を所定の方向に転舵させる。

このとき、ピストン２１の移動にともなって、ウオーム
シャフト１９も回転するので、ロータリバルブ１６とロ
ータリスプール１８とは、その相対的な回転角を維持し
ながら一体的に回転する。

また、前記ユニバーサルジヨイント２５に連結した連結
ロッド２６の他端には、別のユニバーサルジヨイント４
０を連結し、このユニバーサルジヨイント４０をステア
リングロッド４１に連結している。そして、このステア
リングロッド４１は、変速機４２を介して後輪操舵機構
ＲＰに連係している。

つまり、上記変速機４２に連係したロッド４３の先端に
、ユニバーサルジヨイント４４を連結し、このユニバー
サルジヨイント４４に、ピニオン４５の回転軸４８を連
結している。このピニオン４５は、後輪のシャフト４７
に連係したラック４８にかみ合せている。したがって、
このピニオン４５が回転すれば、ラック４８が移動し、
後輪が所定方向に転舵されることになる。

そして、上記変速機４２の具体的な構成は第３図に示す
とおりである。すなわち、ケーシング４８にステアリン
グロッド４１を回転自在に装架するとともに、このステ
アリングロッド４１にはセレーション５０を形成してい
る。このステアリングロッド４１にはガイド部材５１を
嵌合しているが、このガイド部材５１には溝５２を円周
方向に多数形成し、この溝５２を上記セレーション５０
にかみ合わせている。したがって、ガイド部材５１はス
テアリングロッド４１と一体回転するとともに、ステア
リングロッド４１に対して軸方向に移動可能となる。こ
のようにしたガイド部材５１の外周には第１ギヤ５３及
び第３ギヤ５４を形成している。

上記ケーシング４９には、ロッド４３をステアリングロ
ッド４１と平行に装架するとともに、このロッド４３の
先端を上記のようにユニバーサルジヨイント４４を介し
て後輪操舵機構ＲＰの回転軸４Ｂに連結している、そし
て、このロッド４３には第２ギヤ５５、第４ギヤ５Ｂ及
び第６ギヤ５７を固定するとともに、上記第４ギヤ５Ｂ
は、第５ギヤ５９にかみ合わせている。そして、この第
５ギヤ５８は、ケーシング４８に固定した軸５８に回転
自在に嵌合している。

上記ガイド部材５１であって、第１ギヤ５３の外方には
環状溝６０を形成するとともに、この環状溝６゜には操
作レバー６１の先端に形成した球部６２を挿入している
。そして、上記操作レバーＢ１は、ケーシング４９に固
定した支持片６３に回動自在に取り付けるとともに、上
記球部６２とは反対端に形成した球部６４をスプール６
５に形成した凹部８６に挿入している。

上記スプール６５は、ケーシング４８に設けたシリンダ
部８７に摺動自在に内装するとともに、その一端をピス
トン室８８に臨ませている。このピストン室ｅ８には第
１ピストン６９を内装して、当該第１ピストン室６８を
第１パイロツト室Ｅ１８ａと第２パイロツト室８８ｂと
に区画している。このようにして区画された第１パイロ
ツト室８８ａには第１パイロツトライン７０を接続し、
第２パイロツト室６８ｂには第２パイロツトライン７１
を接続している。

さらに、上記第１ピストン６８に形成したロッド７２の
先端にはスライド部７３を形成するとともに、このスラ
イド部７３を、上記スプール６５に形成した調整孔７４
に挿入しているもので、当該スライド部７３が調整孔？
４から抜けないようにしている。

また、このスプール６５の他端には小径部７５を形成す
るとともに、この小径部７５に第２ピストン７Ｂを嵌合
している。そして、この第２ピストン７６はシリンダ部
８７に形成した停止段部７７に当接するまで、スプール
Ｂ５と一体的に移動する構成にしている。また、上記小
径部７５の先端は、第２ピストン７６から突出させ、そ
の突出端７５ａをシリンダ部θ７に形成したスプリング
室７８に臨ませている。このようにした上記突出端７５
ａにはガイドポルト７８をら合するとともに、このガイ
ドポルト７！３にはスプリング受８０．８１を摺動自在
に嵌合し、これら両スプリング受８０．８１間にはセン
タリングスプリング８２を介在させている。なお、この
スプリング室７８はｆＪＳ３パイロットライン８３に連
通している。

したがって、スプール８５は、通常、センタリングスプ
リング８２の作用で図示の中立位置を保持するが、この
スプール６５が中立位置にあるとき、操作レバー６１及
びガイド部材５１も図示の中立位置に保持されるように
している。

そして、上記ガイド部材５１を図示の位置に保持してい
るときには、第２ギヤ５５、第５ギヤ５８、第６ギヤ５
７のそれぞれが、上記第１ギヤ５３及び第３ギヤ５４と
食い違うようにしている。したがって、この状態では、
ステアリングロッド４１とロッド４３との連係が断たれ
、２輪操舵モードとなる。

上記の状態からスプリング室７８にパイロット圧を作用
させると、そのパイロット圧が第２ピストン７６に作用
し、当該第２ピストン７６が停止段部７７に当接するま
でスプールθ５を移動する。

このスプール６５の移動により、操作レバー６１が図面
時計方向に回り、ガイド部材５１を図面左方向にスライ
ドさせる。ガイド部材５１が上記のようにスライドすれ
ば、第３ギヤ５４が第５ギヤ５８とかみ合う。

そして、このときにはステアリングロッド４１の回転力
が第３ギヤ５４、第５ギヤ５８及び第４ギヤ５６を介し
てロッド４３に伝達されるが、この伝達様式では、前輪
と後輪とが逆方向に転舵される構成にしている。なお、
上記第３〜５ギヤ５４．５８．５６の直径をほぼ等しく
しているので、ステアリングロッド４１とロッド４３と
の回転数がほぼ等しくなり、後輪の舵角比がそれなりに
大きくなる。つまり、この場合には前輪と後輪とが逆方
向に転舵される逆相モードとなる。

また、上記第１パイロツト室１３８ａにパイロット圧を
作用させると、第１ピストン６９が移動して。

まず調整孔７４内の摺動ストローク見分だけ移動すると
ともに、文だけストロークした後は、この第１ピストン
８ｅのスライド部７３でスプール６５を押し、当該スプ
ール８５を図面左方向に移動する。

スプール８５が左方向に移動すれば、操作レバー６１が
図面反時計方向に回り、ガイド部材５１を右方向に移動
する。このようにガイド部材５１が右方向に移動すれば
、第１．２ギヤ５３．５５がかみ合う。

そして、このときにはステアリングロッド４１の回転力
が第１．２ギヤ５３．５５を介してロッド４３に伝達さ
れるが、この伝達様式では、前輪と後輪とが同方向に転
舵される構成にしている。なお、上記第１．２ギヤ５３
．５５の直径をほぼ等しくし、ステアリングロッド４１
とロッド４３との回転数がほぼ等しくなるようにしてい
るので、後輪は大舵角比で前輪と同相モードで転舵され
ることになる。

つまり、この場合には大舵角比同相モードとなる。

上記の状態から第１．２パイロツト室６８ａ、８８ｂに
パイロット圧を同時に作用させれば、スプール６５が上
記ストローク見分だけさらに左方向に移動するとともに
、ガイド部材５１をさらに右に移動する。このようにガ
イド部材５１がさらに移動すると、第１．２ギヤ５３．
５５のかみ合いが外れて第３ギヤ５９と第６ギヤ５７と
がかみ合う。

そして、このときにはステアリングロッド４１の回転力
が第３．６ギヤ５４．５７を介してロッド４３に伝達さ
れるが、この伝達様式では、前輪と後輪とが同方向に転
舵される構成にしている。なお、上記第３ギヤ５４に対
して第６ギヤ５７の直径を十分に大きくしているので、
後輪は小舵角比で前輪と同相モードで転舵されることに
なる。

しかして、第１ピストン２１の移動にともなって、ウオ
ームシャフト１８が回転するとともに、この回転力は、
連結ロッド２６を介しでステアリングロッド４１に伝達
される。このとき変速機４２のスプール６５の移動位置
に応じて、換言すれば、操作レバー６１の回動位置に応
じて、２輪操舵モード、大舵角比同相モード、小舵角比
同相モードあるいは逆相モードで、後輪が転舵されるこ
とになる。

上記のようにこの実施例によれば、前輪操舵機構ＩＰの
出力を、ウオームシャフト１９の回転力として取り出し
、それを後輪操舵に利用したので、後輪操舵に関しては
、その同期性能が非常によくなる。

また、上記ウオームシャツＮ９から直接動力を取り出す
ようにしたので、前記従来のようにスタブシャフト等に
プーリを設ける場合よりも、その回転力の伝達効率が向
上する。

第４図に示した第２実施例は、後輪操舵機構ＲＰを流体
装置とし、変速機４２に連係したロッド４３を、後輪操
舵機構のロータリバルブの入力軸８４に連係したもので
ある。

なお、図中符号８５は後輪用ポンプで、上記ロータリバ
ルブに圧油を供給するものである。

上記以外の構成は、前記第１実施例と同様である。つま
り、前記第１実施例は、ウオームシャフト１９の出力で
、後輪操舵機構ＲＰを直接駆動させるようにしたが、こ
の第２実施例では、後輪操舵機構を流体装置とし、ウオ
ームシャツ）１９の出力で、そのロータリバルブを切り
換えるようにしたものである。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の第１実施例を示すもので、
第１図は使用状態を示すシステム図、第２図は断面図、
第３図は変速機の断面図、第４図は第２実施例としての
使用状態を示すシステム図、第５図は従来例のシステム
図である。１１・・・ハンドル、１４・・・スタブシャフト、Ｃ・
・・’Ｆ−−シング、１８・・・スタブシャフト、１８
・・・ロータリスフ’−ＪＬ／、１８・・・ウオームシ
ャフト、２０・・・トーションバー、２１・・・第１ピ
ストン、２４・・・動力取り出し部、３６・・・セクタ
ギヤ、４２・・・変速機、ＲＰ・・・後輪操舵機構。

Claims

【特許請求の範囲】

ハンドルの回転に応じて回転するスタブシャフトと、こ
のスタブシャフトと一体回転するロータリバルブと、こ
のロータリバルブと相対回転して流路を切り換えるロー
タリスリーブと、このロータリスリーブと一体回転する
ウォームシャフトと、これらスタブシャフトとウォーム
シャフトとを相対回転可能に連結するトーションバーと
、ウォームシャフトに螺合し、ロータリバルブの切り換
え位置に応じて移動するピストンと、このピストンの移
動にともなって回動するセクタギヤとを、前輪操舵機構
のケーシング内に備えるとともに、この前輪操舵機構に
関連して後輪操舵機構を駆動させる４輪操舵装置におい
て、上記ウォームシャフトの先端を、ケーシングの外方
に突出させ、その突出端を変速機を介して後輪操舵機構
に連係するとともに、上記変速機は、操作レバーの移動
方向に応じて、２輪操舵モード、大舵角比同相モード、
小舵角比同相モードあるいは逆相モードに切り換え可能
にした４輪操舵装置。