JPH01172067A - 自動車に使用される前後輪操舵系統 - 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 この発明は、後輪が前輪の操舵に関連して操舵されると
ころの自動車に使用される前後輪操舵系統に関する。

背景技術 近年、自動車では、前輪および後輪を操舵するところの
前後輪操舵が行なわれ、操舵性および走行安定性の向上
を図る傾向にある。

その前後輪操舵は、通常、フロント・パワー・ステアリ
ングおよびリア・パワー・ステアリングで行なわれ、そ
のリア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブ
が、また、長いリレー・ロッドを含むリンク機構でその
フロント・パワー・ステアリングに連結され、そのリン
ク機構を介して操舵入力が、そのリア・パワー・ステア
リングに与えられ、そのようにして、そのリア・パワー
・ステアリングは、そのフロント・パワー・ステアリン
グの操舵に関連させて操舵させらされる。

したがって、長いリレー・ロッドを使用するそのリンク
機構では、配置上、スペース的に制約される場合が、し
ばしば生じ、そのリンク機構の配置が非常に困難になっ
た。

また、そのようなリンク機構によらない前後輪操舵では
、装置全体が複雑で高価につく傾向にあった。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、信頼性が確保され、操舵入力
が、簡易手段でフロント・ステアリングからリア・パワ
ー・ステアリングに伝達可能になり、後輪が、前輪の操
舵に関連して操舵され、操舵入力を伝達する手段が、ス
ペース的に制約されることなしに、容易に配置されるこ
とろの自動車に使用される前後輪操舵系統の提供にある
。

この発明の他の目的・課題は、操舵入力を伝達する手段
に故障が発生する際、リア・パワー・ステアリングをフ
ェイル・セーフに動作させ、自動車の走行上、信頼性お
よび安全性を確保するところの自動車に使用される前後
輪操舵系統の提供にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、この発明の自動車に使用
される前後輪操舵系統は、前輪を操舵するフロント・ス
テアリングと、後輪を操舵するリア・パワー・ステアリ
ングと、そのフロント・ステアリングおよびリア・パワ
ー・ステアリングに関連して、その前輪とその後輪との
間に回転可能に配置されて、そのフロント・ステアリン
グの前輪操舵に応じて揺動されるコントロール・ビーム
と、そのコントロール・ビームに往復動可能に支持され
る一対の位相切換えラックと、その位相切換えラックを
そのコントロール・ビームに往復動させる電気アクチュ
エータと、そのコントロール・ビームに関連してシャシ
の横方向に所定の間隔を置かれ、かつ、そのシャシの縦
方向に伸長されてそのシャシ側に固定される一対の固定
レールと、その対応する固定レールに嵌め合わせられる
一対の固定レール・スライダと、そのシャシの横方向に
伸長されてその固定レール・スライダに固定される一対
の可動レールと、その対応する可動レールに嵌め合わせ
られ、かつ、その対応する位相切換えラックに回転可能
に連結される一対の可動レール・スライダと、一端をそ
の対応する固定レール・スライダに、他端をそのリア・
パワー・ステアリングのコントロール・バルブにそれぞ
れ接続する一対のコントロール・ケーブルと、車速セン
サからの信号に応じてその電気アクチュエータに流れる
電流を制御するコントロール・ユニットとを含み、その
コントロール・ユニットが、その車速センサからの信号
に応じてその電気アクチュエータに流れる電流を制御し
てその電気アクチュエータを駆動し、そのフロント・ス
テアリングの操舵に関連して後輪の位相および舵角を決
定するように、その電気アクチュエータでその一対の位
相切換えラックをそのコントロール・ビームにおいて移
動させてそのコントロール・ビームの揺動ヲ制御し、そ
のコントロール・ビームの揺動でそのリア・パワー・ス
テアリングのコントロール・バルブを動作させ、そして
、そのリア・パワー・ステアリングを駆動し、その前輪
および後輪を操舵するところにあり、また、この発明の
自動車に使用される前後輪操舵系統は、上述の構成にあ
って、そのリア・パワー・ステアリングが、スプリング
および流体圧の何れかでスプールをセンタリングするコ
ントロール・バルブを有し、そして、その一対のコント
ロール・ケーブルが、所定の引張荷重以上で破断される
安全ケーブルを少なくとも一部分に使用し、そのコント
ロール・バルブに位相および舵角を伝達する手段に無理
な力が加えられると、その安全ケーブルのところで、そ
のコントロール・ケーブルが破断され、そのコントロー
ル・バルブにおいて、そのスプールがニュートラル位置
に移動され、所謂、センタリングされてそのリア・パワ
ー・ステアリングをフェイル・セーフに動作させるとこ
ろにある。

具体例の説明 以下、この発明に係る自動車に使用される前後輪操舵系
統の望ましい具体例について、図面を参照して説明する
。

第１ないし７図は、トラック７０に適用されたこの発明
の自動車に使用される前後輪操舵系統の具体例１０を示
している。

その前後輪操舵系統１０は、前輪７５．７６を操舵する
フロント・ステアリング１１と、スプリング（図示せず
）でスプール（図示せず）をセンタリングする。リア・
コントロール・バルブ３９を有し、後輪８３，８４，８
５．８６を操舵するリア・パワー・ステアリング１２と
、コントロール・ビーム１３と、一対の位相切換えラッ
ク１４゜１５と、電気アクチュエータ１６と、一対の固
定レール１７．１８と、一対の固定レール・スライダー
９．２０と、一対の可動レール２１．２２と、一対の可
動レール・スライダ２３．２４と、一部分に安全ケーブ
ル２７．２８を使用した一対のコントロール・ケーブル
２５．２６と、コントロール・ユニット２９とを含んで
構成され、そフロン１〜・ステアリング１１が、その前
輪７５．７６を操舵可能にし、同時的に、そのリア・パ
ワー・ステアリング１２が、その前輪７５．７６の舵角
および車速に関連して、その後輪８３，８４，８５゜８
６を操舵可能にし、さらに具体的に述べるならば、その
トラック７０が低速で走行される際には、前軸切れ角に
対して後軸切れ角を逆位相で、また、そのトラック７０
が高速で走行される際には、その前軸切れ角に対してそ
の後軸切れ角を同位相で、その後輪８３，８４，８５．
８６を操舵可能にしている。

そのフロント・ステアリング１１は、フロント・ブース
タ３０、フロント・コントロール・バルブ３１、油体ポ
ンプ（図示せず）、フロー・コントロール・バルブ（図
示せず）、ステアリング・ホイール３２、ステアリング
・シャフト３３、ピットマン・アーム３５、ドラック・
リンク３６、およびナックル・アーム３７を含んで、パ
ワー・ステアリングに構成された。

また、このフロント・パワー・ステアリング１１では、
そのフロント・ブースタ３０、フロント・コントロール
・バルブ３１、油圧ポンプ、フロー・コントロール・バ
ルブ、およびオイル・リザーバ（図示せず）が、フロン
ト供給側油圧配管（図示せず）およびフロント戻り側油
圧配管（図示せず）で油圧回路に接続され、そして、そ
のフロー・コントロール・バルブが、フロント・ブース
タ・バイパス（図示せず）でそのフロント戻り側油圧配
管に接続されている。

そのフロント・ブースタ３０は、シリンダ・ボディにそ
のフロント・コントロール・バルブ３１を組み込み、ま
た、マニュアル・ステアリング機構を含んだ通常のイン
テグラル型に製作されたもので、ピストンが、そのシリ
ンダ・ボディのシリンダ・ボア内に往復摺動可能に嵌め
合わせられてそのシリンダ・ボア内に一対のシリンダ室
を区画し、また、セクタ・シャフト３４がそのピストン
に噛み合わせられてそのピストンの力および動きをその
ピットマン・アーム３５に伝達可能にしている。

そのように、通常のインテグラル型に製作されたそのフ
ロン１−・ブースタ３０は、また、そのトラック７０の
シャシ７１の前方に配置された前車軸７２の両端にナッ
クルおよびキング・ピンを介して揺動可能に連結されて
その前輪７５．７６をそれぞれ回転可能に支持した一対
の前輪軸７３゜７４にそのピッ１−マン・アーム３５、
ドラック・リンク３６、およびナックル・アーム３７を
介して連結されている。勿論、その前輪軸７３．７４は
、タイ・ロッド７７および一対のタイ・ロッド・アーム
７８．７９で互いに連結されている。

そのフロント・コントロール・バルブ３１は、通常のイ
ンテグラル型パワー・ステアリングのコントロール・バ
ルブと同様に製作されてあって、また、そのステアリン
グ・シャフト３３にギア結合され、そのステアリング・
シャフト３３を介してそのステアリング・ホイール３２
で操作される。

勿論、このフロント・コントロール・バルブ３１は、そ
のステアリング・ホイール３２で操作されるに伴って、
その油圧ポンプから吐き出され、そのフロー・コントロ
ール・バルブで流ｔｌＷ整さｉた圧油をそのフロント・
ブースタ１１の一対のシリンダ室に選択的に供給し、同
時に、そのフロント・ブースタ１１の一対のシリンダ室
の圧油をそのオイル・リザーバに選択的に戻す。

その油圧ポンプは、通常のパワー・ステアリングに使用
される油圧ポンプと同様に製作されてそのフロント供給
側油圧配管に配置されている。

また、この油圧ポンプは、そのトラックに搭載されたデ
ィーゼル・エンジン（図示せず）で駆動され、そのオイ
ル・リザーバから油を吸い上げ、加圧し、そのディーゼ
ル・エンジンの回転数にほぼ比例した圧油の吐出量が得
られるようにしている。

そのフロー・コントロール・バルブは、通常のパワー・
ステアリングに使用されるフロー・コントロール・バル
ブと同様に製作されて、その油圧ポンプとそのフロント
・コントロール・バルブ３１との間で、そのフロント供
給側油圧配管に配置され、また、フロント・ブースタ・
バイパスでそのフロント戻り側油圧配管に接続されてい
る。勿論、このフロー・コントロール・バルブは、その
油圧ポンプから供給される圧油の流量を調整して、所定
の流量の圧油をそのフロント・ブースタ３０およびリア
・ブースタ３８に供給し、また、その圧油の余剰流量を
そのオイル・リザーバにそのフロント・ブースタ・バイ
パスを経て戻す。

そのリア・パワー・ステアリング１２は、そのフロント
・パワー・ステアリング１１の油圧ポンプ、フロー・コ
ントロール・バルブ、およびオイル・リザーバを共用し
、それらにそのリア・ブースタ３８およびリア・コンｌ
−ロール・バルブ３９をリア供給側油圧配管（図示せず
）およびリア戻り側油圧配管（図示せず）で接続して構
成され、そのリア・ブースタ３８のシリンダ・ボディ４
０をタイ・ロッド・アーム８９にピボット連結し、また
、そのリア・ブースタ３８のピストン・ロッド４１を後
車軸８０にブラケット４２を介してピボット連結して、
その後車軸８０の両端に揺動可能に連結され、そして、
その後輪８３．８４．８５゜８６を回転可能に支持した
一対の後輪軸８Ｌ８２をタイ・ロッド８７および一対の
タイ・ロッド・アーム８８．８９を介して操舵可能にし
ている。

また、このリア・パワー・ステアリング１２では、その
リア・コントロール・バルブ３９がそのリア・ブースタ
３８のシリンダ・ボディ４０に組み込まれている。

そのリア・コントロール・バルブ３９は、前述されであ
るように、そのスプールが、そのスプリングでセンタリ
ングされる構造に製作されてあって、操舵入力が与えら
れない状態では、そのリア・ブースタ３８において、シ
リンダ・ボディ４０のシリンダ・ボア内のニュートラル
位置にピストン（図示せず）を保持させる。すなわち、
このリア・コントロール・バルブ３９は、そのリア・パ
ワー・ステアリング１２をフェイル・セーフに動作させ
、そのトラック７０の走行を安全にしている。勿論、こ
のリア・コントロール・バルブ３９は、その操舵入力が
与えられない状態で、そのスプールが油圧でセンタリン
グされる構造に製作されても同様に機能する。

そのコントロール・ビーム１３は、そのフロント・パワ
ー・ステアリング１１およびリア・パワー・ステアリン
グ１２に関連して、その前輪７５゜７６とその後輪８３
，８４，８５．８６との間に回転可能に配置されて、そ
のフロント・パワー・ステアリング１１の前輪操舵に応
じて揺動され、特に、その位相切換えラック１４．１５
を往復動可能に支持するために、細長い箱形に製作され
ている。

さらに詳述するならば、そのコントロール・ビーム１３
は、開口４４を後方に向け、そして、両端をそのシャシ
７Ｉの両側に向けるセット状態で、そのシャシ７１に固
定されたブラケット（図示せず）のピン４７に回転可能
に支持されている。勿論、このコントロール・ビーム１
３ば、ピボット連結されたリレー・ロッド４８を介して
そのフロント・パワー・ステアリング１１のドラック・
リンク３６に連結されてあって、そのリレー・ロッド４
８を介して伝達される前輪舵角、すなわち、そのフロン
ト・パワー・ステアリング１１の操舵で水平面内におい
て、そのピン４７のまわりに揺動される。

特に、そのリレー・ロッド４８は、そのコントロール・
ビーム１３にボール・ジヨイントで結合されているが、
そのボール・ジョインＩ・結合部分の変位可能量が、そ
のドラック・リング３６の変位量よりも少ないときに、
所定の荷重以上でロッド変位、所謂、押し引き方向のロ
ッド変位を吸収する一対のスプリング（図示せず）が、
対向した状態でそのボール・ジヨイント結合部分に配置
されである。

また、このコントロール・ビーム１３は、第２および３
図から理解されるように、ビーム長さ方向に伸長された
一対の案内溝４５．４６を備え、その案内溝４５．４６
にその位相切換えラック１４゜１５を対応させて往復動
可能に嵌め込んで、その位相切換えラック１４．１５を
支持する構造に製作されている。

その一対の位相切換えラック１４．１５は、第３図から
理解されるように、そのコントロール・ビーム１３の案
内溝４５．４６に対応じて嵌め合わせられ、所定の間隔
を置いて歯面４９，５０を互いに向かい合わせている。

そのように、その位相切換えラック１４．１５はその案
内溝４５．’４６に往復動可能にしてそのコントロール
・ビーム１３に支持されている。

また、その位相切換えラック１４．１５は、そのコント
ロール・ビーム１３をそのコントロール・ケーブル２５
．２６に連結するアーム５　Ｌ　５２を備えている。勿
論、そのアーム５１．５２は、その位相切換えラック１
４．１５の所定の位置に突出され、その位相切換えラッ
ク１−４．１５が、そのコントロール・ビーム１３の案
内溝４５．４６に嵌め合わせられた状態で、そのコント
ロール・ビーム１３の開口４４から後方に伸長される。

また、そのアーム５１．５２は、後に詳述されるように
、その一対の固定レール１７．１８に嵌め合わせられた
その一対の固定レール・スライダ１９．２０、その固定
レール・スライダ１９．２０に固定されたその一対の可
動レール２１，２２、および、その可動レール２１．２
２に嵌め合わせられたその一対の可動レール・スライダ
２３．２４が介在されて、その対応するコントロール・
ケーブル２５．２６に連結される。

その電気アクチュエータ１６は、ステッピング・モータ
であって、減速歯車機構を介してその位相切換えラック
１４．１５に連結され、その位相切換えラック１４．１
５をそのコントロール・ビーム１３０案内溝４５．４６
内に往復動させる。

この電気アクチュエータ１６は、回転子（図示せず）を
支持したモータ・シャフト５４が、第１および３図に示
されるように、そのコントロール・ビーム１３の回転中
心、所謂、回転軸線ＲＡに所定の間隔を置いて直角に交
差されて、モータ・ハウジング５３をそのコントロール
・ビーム１３にねじで取り付け、また、その回転子のま
わりでそのモータ・ハウジング５３内に固定子（図示せ
ず）を配置し、その固定子の巻線（図示せず）をそのコ
ントロール・ユニット２９の出力回路に電気的に接続し
ている。

そのようにしてそのコントロール・ビーム１３に組み付
けられたその電気アクチュエータ１６は、また、その回
転子のモータ・シャフト５４にモータ・ギア５５を固定
し、その減速歯車機構を介してその位相切換えラック１
４．１５に動力を伝達可能にしている。

その減速歯車機構は、そのモータ・ギア５５に噛み合わ
せられた減速ギア５６、その位相切換えラック１４．１
５に噛み合わせられたピニオン５７、および、その減速
ギア５６とそのピニオン５７とを互いに連結した状態で
それら減速ギア５６およびピニオン５７を支持したシャ
フト５８から構成されている。

特に、この減速歯車機構では、そのピニオン５７は、そ
のシャフト５８の軸線が所定の間隔を置いて、そのコン
トロール・ビーム１３の回転軸線Ｒ＾に直交する方向で
、その位相切換えラック１４゜１５に噛み合わせられて
いる。

その一対の固定レール１７．１８は、そのコントロール
・ビーム１３に関連してそのシャシ７１の横方向に所定
の間隔を置かれ、かつ、そのシャシ７１の縦方向に伸長
されて配置され、そして、そのシャシ７１のブラケント
５９に固定されている。

特に、それら固定レール１７．１８は、そのピン４７の
まわりに揺動されるそのコントロール・ビーム１３の揺
動範囲、具体的には、そのシャシ７１の縦方向における
移動範囲に関連して長さが決定される。

その一対の固定レール・スライダ１９．２０は、その固
定レール１７．１８に対応じて嵌め合わせられ、その固
定レール１７．１８に揺動可能に支持されている。

また、その固定レール・スライダ１９．２０は、そのコ
ントロール・ケーブル２５．２６の一端に対応じてピボ
ット連結し、そのコントロール・ビーム１３の動きをそ
のコントロール・ケーブル２５２６に伝達可能にしてい
る。

その一対の可動レール２１．２２は、その固定レール１
７．１８に直交する方向であって、そのシャシ７１の横
方向に伸長されてその固定レール・スライダ１９．２０
に対応じて固定されている。

また、それら可動レール２１．２２は、そのビン４７の
まわりに揺動されるそのコントロール・ビーム１３の揺
動範囲、具体的には、そのシャシ７１の横方向における
移動範囲に関連して長さが決定される。

その一対の可動レール・スライダ２３，２４、その可動
レール２１．２２に対応じて嵌め合わせられ、その可動
レール２１．２２に摺動可能に支持されている。

また、その可動レール・スライダ２３．２４は、その位
相切換えラック１４．１５のアーム５１゜５２の先端に
対応じてピボット連結され、その位相切換えラック１４
．１５の動きに伴われてその可動レール２１．２２上に
摺動される。

その一対のコントロール・ケーブル２５．２６は、通常
のブツシュ・プル・ケーブル型に製作されたもので、ア
ウタ・ケーブル６０，６１、インチ・ケーブル６２，６
３、および、そのインナ・ケーブル６２．６３の一部分
に使用された安全ケーブル２７．２８から構成されてい
る。

そのアウタ・ケーブル６０．６１は、適宜の位置におい
て、途中をそのシャシ７１にクリップ（図示せず）で留
められている。

一方、そのインナ・ケーブル６２．６３は、−端部分に
その安全ケーブル２７．２８を使用し、その安全ケーブ
ル２７．２８がその固定レール・スライダ１９．２０に
対応じてピボット連結され、また、そのインナ・ケーブ
ル６２．６３の他端がそのリア・コントロール・バルブ
３９のスプール・シャフト４３に連結され、そのコント
ロール・ビーム１３の動き、すなわち、後輪舵角をその
リア・コントロール・バルブ３９に伝達可能にしている
。

その安全ケーブル２７．２８は、勿論、そのインナ・ケ
ーブル６２．６３が破断されるときのそのインナ・ケー
ブル６２．６３の引張荷重よりも小さな値に予め決定さ
れたところの所定の引張荷重に設計され、そのコントロ
ール・ビーム１３の動き、所謂、後輪舵角をそのリア・
コントロール・バルブ３９に伝達する際に、無理な力が
加えられると、破断され、その後輪舵角の伝達を遮断す
る。

そのように、その安全ケーブル２７．２８が設計されで
あるので、その安全ケーブル２７．２８が破断されると
、そのリア・コントロール・バルブ３９においては、ス
プールがスプリング（図示せず）でニュートラル位置に
移動され、したがって、そのリア・パワー・ステアリン
グ１２はフェイル・セーフに動かされる。

そのようにして、その安全ケーブル２７．２８は、後輪
舵角であるところのそのコントロール・ビー４１３の動
きをそのリア・コン１−ロール・バルブ３９に伝達する
機構、所謂、舵角伝達手段に故障が生じた場合、そのリ
ア・パワー・ステアリング１２によるその後輪８３，８
４，８５．８６の操舵を阻止し、走行上、そのトラック
７０の安全性を確保する。

そのコントロール・ユニット２９は、入力回路、記憶回
路、演算回路、制御回路、出力回路、および電源回路な
どを含み、その記憶回路には、車速および前輪舵角、所
謂、そのフロント・パワー・ステアリング１１の操舵方
向、操舵速さ、および操舵量に対する後輪舵角を決定す
る、換言するならば、車速に関連して前軸切れ角に対す
る後軸切れ角を決定するプログラムが予め格納してあり
、その車速センサ６６から入力される信号に応じて、そ
のプログラムで演算し、その電気アクチュエータ１６に
流れる電流を制御するところに構成された。

すなわち、このコントロール・ユニット２９は、その車
速センサ６６からの信号応じてそのプログラムで演算し
、そのステッピング・モータ１６の固定子巻線に流れる
電流を制御し、その減速歯車機構５５，５６．５７を介
してそのステッピング・モータ１６でその位相切換えラ
ック１４．１５をそのコントロール・ビーム１３のｇ内
溝４５゜４６に移動させ、そのようにして、車速に関連
して前輪舵角に対する後輪舵角を決定し、その後輪舵角
によって、具体的には、その後輪舵角に相当する回転角
度でそのビン４７のまわりにそのコントロール・ビーム
１３の揺動を許容させ、そのリア・パワー・ステアリン
グ１２が前軸切れ角に対して後輪切れ角を逆位相で、若
しくは前軸切れ角に対して後軸切れ角を同位相でその後
輪８３．８４゜８５．８６を操舵可能にするところにあ
る。

その車速センサ６６は、そのトラック７０の走行速度を
検出するもので、そのトラック７０に搭載されたトラン
スミッション（図示せず）の出力軸に配置されている。

次に、そのトラック７０が走行する際、上述の構成に製
作された前後輪操舵系統１０による操舵について述べる
に、そのトラック７０が、低速で直線道路上に走行され
るならば、その油圧ポンプは、そのディーゼル・エンジ
ンで駆動されるので、その油圧ポンプから吐き出された
圧油は、そのフロー・コントロール・バルブで流量調整
され、所定の圧油の流量がそのフロントおよびリア供給
側油圧配管に流れてそのフロントおよびリア・コントロ
ール・バルブ３１．３９に送られる。

そして、その圧油は、スプールがニュートラル位置に置
かれているので、そのフロントおよびリア戻り側油圧配
管を経て、そのオイル・リザーバに戻され、そのフロン
トおよびリア・ブースタ３０．３８においては、それぞ
れのピストンがニュートラル位置に保持されている。

一方、そのコントロール・ユニット２９が、その車速セ
ンサ６６から信号を入力し、その電気アクチュエータ１
６に流れる電流を制御し、その電気アクチュエータ１６
を駆動し、第４図に示されるように、その歯車機構、す
なわち、その減速ギア５６およびピニオン５７を介して
、その位相切換えラック１４．１５をそのコントロール
・ビーム１３の案内溝４５．４６に摺動させ、それに伴
って、その可動レール２１．２２上にその可動レール・
スライダ２３．２４を摺動させ、同時に、そのコントロ
ール・ビーム１３が、その前輪７５゜７６を操舵するそ
のフロント・パワー・ステアリング１１によってそのピ
ン４７のまわりに揺動される状態にあるので、そのコン
トロール・ビームＩ３は、そのピン４７のまわりに揺動
され、その固定レール１７．１８上にその固定レール・
スライダ１９．２０を摺動させて、前軸切れ角に対する
後軸切れ角を逆位相で、前輪舵角に関連する後輪舵角を
発生する態勢に置かれている。

そのような走行状態からそのトラック７ｏが、第６図に
示されるように、低速でその道路に沿って左方向に旋回
しようとするならば、そのステアリング・ホイール３２
が、左方向に回転される。

そのように、そのステアリング・ホイール３２が、左方
向に回転されるならば、そのフロント・パワー・ステア
リング１１においては、そのフロント・コントロール・
バルブ３１が、そのステアリング・シャフト３３を介し
て操作され、その油圧ポンプから吐き出され、そのフロ
ー・コントロール・バルブで流量調整された圧油がその
フロント・ブースタ３０の一方のシリンダ室に供給され
、また、そのフロント・ブースタ３０の他方のシリンダ
室の圧油はそのオイル・リザーバに戻される。

その結果、そのフロント・ブースタ３０では、ピストン
が一方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動され、
そのピストンのラックに噛み合わせられたセクタ・ギア
が回転されるので、そのセクタ・ギアのシャフト３４に
固定されたピットマン・アーム３５が、第１図において
、後方に揺動される。

そのように、そのピットマン・アーム３５が後方に揺動
されると、そのドラック・リンク３６がそのピットマン
・アーム３５によって後方に押され、それに伴って、そ
の前輪軸７３．７４に回転可能に支持されているところ
のその前輪７５．７６は、そのナックル・アーム３７、
タイ・ロッド７７、およびタイ・ロッド・アーム７８．
７９を介して左方向に操舵される。

そのように、そのフロント・パワー・ステアリング１１
が、その前輪７５’、７６を操舵すると、そのリレー・
ロッド４８がそのドラック・リンク３６で後方に押され
、それに伴って、そのコントロール・ビーム１３が、そ
のピン４７のまわりに後方に揺動され、換言するならば
、第１図に示された状態から逆時計方向にそのピン４７
のまわりに揺動され、同時に、そのコントロール・ユニ
ット２９、電気アクチュエータ１６、減速ギア５６、お
よびピニオン５７によって、その位相切換えラック１４
，１５、可動レール・スライダ１９．２０が、その固定
レール１７．１８に関して第４図に示された状態にある
ので、そのコントロール・ビーム１３、位相切換えラッ
ク１４，１５、固定レール１７，１８、固定レール・ス
ライダ１９．２０゜可動レール２１，２２、および可動
レール・スライダ２３．２４は、互いに協働して、前軸
切れ角に対する後軸切れ角を逆位相するとことろの、そ
して、前輪舵角に関連するところの後輪舵角を発生する
。

そのように、そのコントロール・ビーム１３が、第１図
において、そのピン４７のまわりに逆時計方向に揺動さ
れると、第４図に示されるように、そのコントロール・
ケーブル２５においては、そのインナ・ケーブル６２が
そのアウタ・ケーブル６０に対して引かれ、同時に、そ
のコントロール・ケーブル２６においては、そのインナ
・ケーブル６３がそのアウタ・ケーブル６１に対して押
される。

そのように、そのコントロール・ケーブル２５゜２６が
押し引きされる結果、そのリア・コントロール・バルブ
３９では、そのインナ・ケーブル６２゜６３に連結され
たスプール・シャフト４３によって、スプールが、バル
ブ・ボディのバルブ・ボア内に摺動され、その油圧ポン
プから吐き出され、そして、そのフロー・コントロール
・バルブで流Ｎ調整された圧油は、そのリア供給側油圧
配管を経てそのリア・ブースタ３８の他方のシリンダ室
（図示せず）に供給され、また、そのリア・ブースタ３
８の一方のシリンダ室（図示せず）の圧油は、そのリア
戻り側油圧配管を経てそのオイル・リザーバに戻される
。

その結果、そのリア・ブースタ３８では、ピストンが他
方のシリンダ室から一方のシリンダ室に摺動されるので
、ピストン・ロッド４１がシリンダ・ボディ４０の外側
に押し出されるので、その後輪軸８１．８２に回転可能
に支持されているところのその後輪８３，８４，８５．
８６は、第６図に示されるように、そのタイ・ロッド８
７および一対のタイ・コント・アーム８８．８９を介し
て右方向に操舵される。

また、そのように低速走行されるトラック７０が道路に
沿って右方向に旋回しようとするならば、そのステアリ
ング・ホイール３２は、右方向に回転され、それに伴っ
て、そのフロントおよびリア・パワー・ステアリング１
１．１２は、前述の場合と逆に動作し、第６図において
、その前輪７５゜７６を右方向に操舵し、また、その後
輪８３．８４゜８５．８６を左方向に操舵する。

特に、このトラック７０の低速走行では、後軸切れ角が
、前軸切れ角に対して逆位相に設定され、旋回の際には
、そのトラック７０は最小回転半径（最小旋回半径）を
縮小するように操舵され、その結果、そのトラック７０
では、旋回性能が向上され、また、かに走りが可能にな
り、縦列駐車が非常に容易になる。

さらに、そのトラック７０が高速で道路に沿って旋回し
ようとするならば、この場合には、そのコントロール・
ユニット２９は、その車速センサ６６から信号を入力し
、その電気アクチュエータ１６に流れる電流を制御し、
その電気アクチュエータ１６を駆動し、第５図に示され
るように、その減速ギア５６およびピニオン５７を介し
て、その位相切換えラック１４．１５をそのコントロー
ル・ビーム１３の案内溝４５．４６に摺動させ、それに
伴って、その可動レール２１．２２上にその可動レール
・スライダ２３．２４を摺動させ、同時に、そのコント
ロール・ビーム１３が、その前輪７５．７６を操舵する
そのフロント・パワー・ステアリング１１によってその
ピン−４７のまわりに揺動され、その固定レール１７．
１８上ニソの固定レール・スライダ１９．２０を摺動さ
せて、前軸切れ角に対する後軸切れ角を同位相で、前輪
舵角に関する後輪舵角を発生ずる態勢に置かれている。

そこで、そのトラック７０が、その道路に沿って左方向
に旋回しようとするならば、そのステアリング・ホイー
ル３２が左方向に回転される。

そのように、そのステアリング・ホイール３２が、左方
向に回転されるならば、そのフロント・パワー・ステア
リング１１においては、そのフロント・コントロール・
バルブ３１が、そのステアリング・シャフト３３を介し
て操作され、その油圧ポンプから吐き出され、そのフロ
ー・コントロ　　。

−ル・バルブで流量調整された圧油がそのフロント・ブ
ースタ３０の一方のシリンダ室に供給され、また、その
フロント・ブースタ３０の他方のシリンダ室の圧油は、
そのオイル・リザーバに戻される。

その結果、そのフロント・ブースタ３０では、ピストン
が一方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動され、
そのピストンのラックに噛み合わせられたセクタ・ギア
が回転されるので、そのセクタ・ギアのシャフト３４に
固定されたピットマン・アーム３５が、第１図において
、後方に揺動される。

そのように、そのピットマン・アーム３５が後方に揺動
されると、そのドラック・リンク３６がそのピットマン
・アーム３５によって後方に押され、それに伴って、そ
の前輪軸７３．７４に回転可能に支持されているところ
のその前輪７５．７６は、そのナックル・アーム３７、
タイ・ロッド７７、およびタイ・ロッド・アーム７８．
７９を介して左方向に操舵される。

そのように、そのフロント・パワー・ステアリング１１
が、その前輪７５．７６を操舵すると、そのリレー・ロ
ッド４８がそのドラック・リンク３６で後方に押され、
それに伴って、そのコントロール・ビーム１３が、その
ピン４７のまわりに後方に揺動され、換言するならば、
第１図に示された状態から逆時計方向にそのピン４７の
まわりに揺動され、同時に、そのコントロール・ユニッ
ト２９、電気アクチュエータ１６、減速ギア５６、およ
びビニオン５７によって、その位相切換えラック１４，
１５、可動レール・スライダ１９．２０が、その固定レ
ール１７．１８に関して第５図に示された状態にあるの
で、そのコントロール・ビーム１３、位相切換えラック
１４．１５、固定レール１７，１８、固定レール・スラ
イダ１９，２０、可動レール２１，２２、および可動レ
ール・スライダ２３．２４は、互いに協働して、前軸切
れ角に対する後輪切れ角を同位相にするところの、そし
て、前輪舵角に関連するところの後輪舵角を発生する。

そのように、そのコントロール・ビーム１３が、第１図
において、そのピン４７のまわりに逆時計方向に揺動さ
れると、第５図に示されるように、そのコントロール・
ケーブル２５においては、そのインナ・ケーブル６２が
そのアウタ・ケーブル６０に対して押され、同時に、そ
のコントロール・ケーブル２６においては、そのインナ
・ケーブル６３がそのアウタ・ケーブル６１に対して引
かれる。

そのように、そのコントロール・ケーブル２５゜２６が
押し引きされる結果、そのリア・コントロール・バルブ
３９では、そのインナ・ケーブル６２゜６３に連結され
たスプール・シャフト４３によって、スプールが、バル
ブ・ボディのバルブ・ボア内に摺動され、その油圧ポン
プから吐き出され、そして、そのフロー・コントロール
・バルブで流量調整された圧油は、そのリア供給側油圧
配管を経てそのリア・ブースタ３８の一方のシリンダ室
に供給され、また、そのリア・ブースタ３日の他方のシ
リンダ室の圧油は、そのリア戻り側油圧配管を経てその
オイル・リザーバに戻される。

その結果、そのリア・ブースタ３８では、ピストンが一
方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動されるので
、ピストン・ロッド４１がシリンダ・ボディ４０内に引
っ込められるので、その後輪軸８１．８２に回転可能に
支持されているところのその後輪８３，８４，８５．８
６は、第７図に示されるように、そのタイ・ロッド８７
、および一対のタイ・ロッド・アーム８８．８９を介し
て左方向に操舵される。

また、そのように高速走行されるトラック７０が道路に
沿って右方向に旋回しようとするならば、そのステアリ
ング・ホイール３２は、右方向に回転され、それに伴っ
て、そのフロントおよびリア・パワー・ステアリング１
１．１２は、前述の場合と逆に動作し、第７図において
、その前輪７５゜７６および後輪８３，８４，８５．８
６を右方向に操舵する。

特に、このトラック７０の高速走行では、後輪切れ角が
、前軸切れ角よりも小さく設定され、旋回の際には、そ
のトラック７０は、アンプ・ステア傾向になされ、走行
安定性が向上される。

発明の利便・利益 上述よりして、既に提案され、使用されてきた自動車の
前後輪操舵系統に比較していえば、この発明の自動車に
使用される前後輪操舵系統は、コントロール・ビームが
、前輪を操舵するフロント・ステアリングおよび後輪を
操舵するリア・パワー・ステアリングに関連して、その
前輪とその後輪との間に回転可能に配置されて、そのフ
ロント・ステアリングの前輪操舵に応じて揺動され、−
対の位相切換えラックが、そのコントロール・ビームに
往復動可能に支持され、電気アクチュエータが、その位
相切換えラックをコントロール・ビームに往復動させ、
一対の固定レールが、そのコントロール・ビームに関連
してシャシの横方向に所定の間隔を置かれ、かつ、その
シャシの縦方向に伸長されてそのシャシ側に固定され、
一対の固定レール・スライダが、その対応する固定レー
ルに嵌め合わせられ、一対の可動レールが、そのシャシ
の横方向に伸長されてその固定レール・スライダに固定
され、一対の可動レール・スライダが、その対応する可
動レールに嵌め合わせられ、かつ、その対応する位相切
換えラックに回転可能に連結され、一対のコントロール
・ケーブルが、一端をその対応する固定レール・スライ
ダに、他端をそのリア・パワー・ステアリングのコント
ロール・バルブにそれぞれ接続し、そして、コントロー
ル・ユニットが、車速センサからの信号に応じてその電
気アクチュエータに流れる電流を制御する構成になされ
るので、この発明の自動車に使用される前後輪操舵系統
では、自動車が低速で走行される際、後輪は、後軸切れ
角が前軸切れ角に対して逆位相で、しかも、前輪舵角に
関連した後輪舵角で操舵され、そのような関係で前輪お
よび後輪が操舵されるに伴って、自動車の最小回転半径
が縮小され、自動車の小廻り性が向上され、かに走りが
可能になり、縦列駐車が非常に容易になり、また、自動
車が高速で走行される際、後輪は、後軸切れ角が前軸切
れ角に対して同位相で、しかも、前輪舵角に関連した後
゛輪舵角で操舵され、そのような関係で、前輪および後
輪が操舵されるに伴って、その自動車の旋回がアンプ・
ステア傾向になされ、走行安定性が向上され、そのよう
に自動車が低速で走行される場合にも、また、高速で走
行される場合にも、操舵の信頼性が確保され、しかも、
車速およびそのフロント・パワー・ステアリングに関連
して操舵するそのリア・パワー・ステアリングの操舵性
が向上され、特に、そのリア・パワー・ステアリングに
与えられる操舵入力を発生する手段が、簡易で、小型に
製作可能になり、装置が種々の卓型に適用可能になり、
所謂、汎用性があり、また、操舵入力をそのリア・パワ
ー・ステアリングに伝達する手段であるその一対のコン
トロール・ケーブルが、自動車のシャシの形状に合わせ
て自由に曲げられてクリップでそのシャシに取り付は可
能になり、その結果、その操舵入力を伝達する手段の取
付けが非常に容易になり、そのようにして、その操舵入
力伝達手段を取り付けるスペース上の制約から免かれ、
その操舵人力伝達手段の取付は上、自動車には設計変更
の必要性が回避され、また、この発明の自動車に使用さ
れる前後輪操舵系統は、その一対のコントロール・ケー
ブルの一部分が、所定の引張荷重以上で破断される安全
ケーブルで形成され、そして、そのリア・コントロール
・バルブが、スプリングおよび流体圧の何れかでスプー
ルをセンタリングさせて構成されるので、この発明の自
動車に使用される前後輪操舵系統では、その操舵入力伝
達手段、換言するならば、舵角伝達手段に無理な力が加
えられると、その安全ケーブルが破断され、そのリア・
コントロール・バルブにおいて、スプールがニュートラ
ル位置に移動され、そのリア・パワー・ステアリングが
フェイル・セーフに動作され、後輪が直進状態に維持さ
れ、そのようにして、走行上、自動車の安全性が確保さ
れ、自動車にとって非常に有用であり、実用的になる。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トラックに適用されたこの発明の自動車に使
用される前後輪操舵系統の概説図、第２図は、第１図に
示す前後輪操舵系統に使用されたコアＪ４：Ｊ−／Ｌ／
・ビームの部分斜視図、第３図は、第１図に示す前後輪
操舵系統に使用されたリア・パワー・ステアリングの操
舵入ノｊを発生する手段の斜視図、第４図は、そのトラ
ックの低速走行時のそのリア・パワー・ステアリングの
操舵入力を発生する手段の概説図、第５図は、そのトラ
ックの高速走行時のそのリア・パワー・ステアリングの
操舵入力を発生ずる手段の概説図、第６図は低速走行の
際、そのトラックの車輪状態図、および第７図は、高速
走行の際、そのトラックの車輪状態図である。 工１・・・フロント・ステアリング、１２・・・リア・
パワー・ステアリング、１３・・・コントロール・ビー
ム、１４．１５・・・位相切換えラック、１６・・・電
気アクチュエータ、１７．１８・・・固定レール、１９
．２０・・・固定レール・スライダ、２１．２２・・・
可動レール、２３．２４・・・可動レール・スライダ、
２５．２６・・・コントロール・ケーブル、２７゜２８
・・・安全ケーブル、２９・・・コントロール・ユニッ
ト。 朱４図 Ｐρ 尾５凹 尾乙図 第７図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪を操舵するフロント・ステアリングと、後輪
   を操舵するリア・パワー・ステアリングと、そのフロン
   ト・ステアリングおよびリア・パワー・ステアリングに
   関連して、その前輪とその後輪との間に回転可能に配置
   されて、そのフロント・ステアリングの前輪操舵に応じ
   て揺動されるコントロール・ビームと、 そのコントロール・ビームに往復動可能に支持される一
   対の位相切換えラックと、 その位相切換えラックをそのコントロール・ビームに往
   復動させる電気アクチュエータと、そのコントロール・
   ビームに関連してシャシの横方向に所定の間隔を置かれ
   、かつ、そのシャシの縦方向に伸長されてそのシャシ側
   に固定される一対の固定レールと、 その対応する固定レールに嵌め合わせられる一対の固定
   レール・スライダと、 そのシャシの横方向に伸長されてその固定レール・スラ
   イダに固定される一対の可動レールと、その対応する可
   動レールに嵌め合わせられ、かつ、その対応する位相切
   換えラックに回転可能に連結される一対の可動レール・
   スライダと、一端をその対応する固定レール・スライダ
   に、他端をそのリア・パワー・ステアリングのコントロ
   ール・バルブにそれぞれ接続する一対のコントロール・
   ケーブルと、 車速センサからの信号に応じてその電気アクチュエータ
   に流れる電流を制御するコントロール・ユニット とを含む自動車に使用される前後輪操舵系統。
2. （２）前輪を操舵するフロント・ステアリングと、スプ
   リングおよび流体圧の何れかでスプールをセンタリング
   するコントロール・バルブを有し、後輪を操舵するリア
   ・パワー・ステアリングと、そのフロント・ステアリン
   グおよびリア・パワー・ステアリングに関連して、その
   前輪とその後輪との間に回転可能に配置されて、そのフ
   ロント・ステアリングの前輪操舵に応じて揺動されるコ
   ントロール・ビームと、 そのコントロール・ビームに往復動可能に支持される一
   対の位相切換えラックと、 その位相切換えラックをそのコントロール・ビームに往
   復動させる電気アクチュエータと、そのコントロール・
   ビームに関連してシャシの横方向に所定の間隔を置かれ
   、かつ、そのシャシの縦方向に伸長されてそのシャシ側
   に固定される一対の固定レールと、 その対応する固定レールに嵌め合わせられる一対の固定
   レール・スライダと、 そのシャシの横方向に伸長されてその固定レール・スラ
   イダに固定される一対の可動レールと、その対応する可
   動レールに嵌め合わせられ、かつ、その対応する位相切
   換えラックに回転可能に連結される一対の可動レール・
   スライダと、所定の引張荷重以上で破断される安全ケー
   ブルを少なくとも一部分に使用し、一端をその対応する
   固定レール・スライダに、他端をそのリア・パワー・ス
   テアリングのコントロール・バルブにそれぞれ接続する
   一対のコントロール・ケーブルと、車速センサからの信
   号に応じてその電気アクチュエータに流れる電流を制御
   するコントロール・ユニット とを含む自動車に使用される前後輪操舵系統。