JPH0136692Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車の後輪操舵装置に関するもの
である。

（従来の技術） 従来、前輪を操舵するときに、後輪も同時に操
舵するようにした自動車の後輪操舵装置は、公知
である。

（考案が解決しようとする課題） 前記のように前輪を操舵するときに、後輪も同
時に操舵するようにすると、曲進性能を大幅に向
上できるが、その反面、操舵完了時に後輪を確実
に中立位置に復帰させないと、直進性能が損なわ
れるという問題がある。

この問題点に対しては、後輪操舵用油圧シリ
ンダ内に中立復帰用スプリングを介装する対策や
中立復帰作動時に油圧シリンダへ逆方向の油圧
を供給して、中立復帰を行わせる対策が考えられ
るが、上記対策の場合、後輪操舵径にガタやフ
リクシヨンが存在していると、操舵完了時に後輪
を確実に中立位置に復帰させることができない。
また上記対策の場合、油圧シリンダへ逆方向の
油圧を単純に供給するだけでは、後輪が中立位置
からオーバシユートして、正確な中立位置復帰を
行うことができない。

このようにな問題を解決するためには、変移追
従型制御弁を使用することが考えられるが、この
場合は、制御弁に複雑なものを使用する必要があ
つて、コスト高になるという問題がある。特にオ
ープンループの制御により後輪を操舵する場合に
は、後輪の中立復帰だけに高価な変移追従型制御
弁を使用しなければならないことになつて、効率
が悪くなつてしまうという問題がある。

本考案は前記の問題点に鑑み提案するものであ
り、その目的とする処は、簡単な構成でしかも高
精度の制動を必要とせずに、後輪を確実に、正確
に中立位置に復帰させることができる自動車の後
輪操舵装置を提供しとするとする点にある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本考案の自動車
の後輪操舵装置は、後輪操舵装置用油圧シリンダ
の左右の油室に択一的に供給される油圧を受けて
作動して後輪を操舵するピストンロツドと、筒状
に形成されて上記ピストンロツドを摺動自在に支
持するとともに、央部内周に段付小径部を突出、
形成して同段付小径部の両側にシリンダ室をそれ
ぞれ形成したシリンダと、上記段付小径部と同一
の幅を有し且つ上記シリンダ内に位置して上記後
輪の中立時に上記段付小径部と重なり合うように
上記ピストンロツドの外周面に突設した段付大径
部と、同段付大径部に対し抜け止めされ且つ上記
ピストンロツドに摺動自在に外挿されて上記各シ
リンダ室内に摺動自在に位置した一対のフリーピ
ストンと、上記後輪の中立復帰時に上記各シリン
ダ室のうち上記フリーピストンの外側の室に油圧
を供給する中立復帰作動手段とを具えている。

（作用） 本考案の自動車の後輪操舵装置は前記のように
構成されており、後輪操舵中には、ケーシングの
段付小径部とピストンロツドの段付大径部とは位
置のずれた状態にあるが、中立復帰に際し、中立
復帰作動手段から各シリンダ室のフリーピストン
外側の室に油圧が供給されると、一方のフリーピ
ストンが段付大径部に当接して、ピストンロツド
が中立位置方向に移動する。そして一方のフリー
ピストンが段付小径部に当接して、停止するが、
このときには、他方のフリーピストンも段付小径
部に当接しているので、ピストンロツドの移動が
オーバシユートすることがなく、ピストンロツド
の段付大径部とシリンダの段付小径部とが同一の
幅になつており、段付大径部と段付小径部とが完
全に重なり合つた状態まで戻つて、後輪が確実
に、正確に中立位置に復帰する。

（実施例） 次に本考案の自動車の後輪操舵装置を第１図乃
至第４図に示す一実施例により説明すると、第
１，２，３図の１がエンジン、２ａ，２ｂが同エ
ンジン１により駆動される油圧ポンプ、３がリザ
ーバ、４が上記油圧ポンプ２ａ，２ｂのうち、一
方の油圧ポンプ２ａから前輪操舵用ギヤボツクス
５側へ延びた高圧油路、第２，３図の１２が同高
圧油路６に設けた逆止弁、６′が同逆止弁１２の
上流側の高圧油路６と上記リザーバ３とを接続す
る油路、１１が同油路６′に設けたリリーフ弁、
１３が上記逆止弁１２の下流側の高圧油路６に設
けたアキユームレータで、同アキユームレータ１
３を含む逆止弁１２下流側の圧力が逆止弁１２上
流側の圧力よりも高ければ、油圧ポンプ２ｂから
の圧油が第３図の矢印ａ→ｂ→ｃ→油圧ポンプ２
ｂに循環するようになつている。また第１，２，
３図の１４が中立復帰作動手段に相当する制御弁
で、同制御弁１４は、第２，３図に示すように第
１の電磁切換弁１５と第２の電磁切換弁１６と第
１の逆止弁１７と第２の逆止弁１８とにより構成
され、上記高圧油路６が同第１、第２の電磁切換
弁１５，１６のＰポートに接続している。また１
０が上記リザーバ３へ延びた低圧油路で、同低圧
油路１０が上記第１、第２の電磁切換弁１５，１
６のＲポートに接続している。また７ａ，７ｂが
上記第２の電磁切換弁１６側の油路で、同油路７
ａ，７ｂに上記第１、第２の逆止弁１７，１８が
介装されている。また８，９が上記第１の電磁切
換弁１５側の油路、第１，２，３図の２４ａが後
輪操舵用油圧シリンダ、２４ｂがピストンロツド
用復帰装置で、同後輪復帰用油圧シタンダ２４ａ
及び同ピストンロツド復帰用装置２４ｂが第２，
３図に示すようにシリンダ２５とピストンロツド
２６とにより構成され、同シリンダ２５の両側に
は、端板２５ａ，２５ｄがあり、中間左側には、
同シリンダ２５内を左側の部分と右側の部分とに
仕切る環状仕切壁２５ｂがある。またこの右側部
分の中間には、同シリンダ２５内へ突出した段付
小径部（環状突出部）２５ｃがあり、この段付小
径部２５ｃの両側には、左右のシリンダ室が形成
されている。また同シリンダ２５を貫通して両端
が同シリンダ２５外へ突出した上記ピストンロツ
ド２６の左側には、上記環状突出部２５ｂよりも
左側のシリンダ２５内をｆ，ｇの両室に仕切るピ
ストン２６ａがあり、同ピストンロツド２６の右
側には、段付大径部２６ｂがある。この段付大径
部２６ｂの幅は、段付小径部２５ｃの幅と同じで
ある。また同段付大径部２６ｂには、環状溝２６
ｃが設けられている。また２７が上記環状仕切壁
２５ｂと上記段付大径部２６ｂとの間のピストン
ロツド２６に軸方向の移動を可能に嵌挿した摺動
リング、２８が上記段付大径部２６ｂと上記端板
２５ｄとの間のピストンロツド２６に軸方向の移
動を可能に嵌挿した摺動リングで、これらの摺動
リング２７，２８がフリーピストンンに相当して
いる。また２９が上記段付小径部２５ｃ部分のシ
リンダ２５に設けた筒体、３０が同筒体２９内に
摺動自在に嵌挿したロツク片で、同ロツク片３０
の先端は、シリンダ２５壁を貫通して、シリンダ
２５内に出没可能である。また３１が同ロツク片
３０と上記筒体２９の底部との間に介装したばね
で、同ばね３１は、同ロツク片３０をピストンロ
ツド２６の方向に常時付勢している。また前記第
１の逆止弁１７の下流側の油路７ａは前記シリン
ダ２５の室ｆに、前記第２の逆止弁１８の下流側
の油路７ｂは前記シリンダ２５の室ｇに、前記第
１の電磁切換弁１５の下流側の油路８は前記シリ
ンダ２５の室ｈ，ｉに、前記第１の電磁切換弁１
５の下流側の油路９は前記筒体２９内に、前記低
圧油路１０は前記摺動リング２７，２８の間のシ
リンダ２５内に、それぞれ接続している。なお後
輪操舵用油圧シリンダ２４ａとピストンロツド用
復帰装置２４ｂとのシリンダ及びピストンロツド
は別部材でもよい。また前記制御弁１４の具体を
示したのが第４図で、同第４図から明らかなよう
に第１の電磁切換弁１５と第１、第２の逆止弁１
７，１８と第２の電磁切換弁１６とが下から上へ
その順に組み込まれている。なお１４ａは同制御
弁１４のケンーシング、１４ａ〜１４ｇはその端
板である。また１９，２０が上記第１、第２の逆
止弁１７，１８の間に介装した第１、第２のピス
トンで、これらの部品１７，１８，１９，２０は
同一軸線上に配設され、第１の逆止弁１７と端板
１４ｆとの間にはばね１７ａが、第１のピストン
１９とケーシング１４ａ側の部材との間にはばね
１９ａが、第２のピストン２０とケーシング１４
ａ側の部材との間にはばね２０ａが、それぞれ介
装されて、常時は同第４図の状態にある。また第
２、第３図では、作動を理解し易くするため、前
記第１の逆止弁１７の上流側の油路７ａから前記
第２の逆止弁１８の背後へ延びた油路２１と、前
記第２の逆止弁１８の上流側の油路７ｂから前記
第１の逆止弁１７の背後へ延びた油路２２とを示
したが、このような油路２１，２２は第４図に示
すように実際には存在しない。即ち、第１の逆止
弁１７の上流側から高圧油が供給されると、第１
の逆止弁１７が第４図の左方へ摺動、変位して、
開放されると同時に第１、第２のピストン１９，
２０が第４図の右方へ摺動、変位するが、この場
合、ピストン１９，２０が第２，３図に示した油
路２１に相当する作用を行うことになり、第２の
ピストン２０の一端により第２の逆止弁１８が押
圧されて開放される。また第２の逆止弁１８の上
流側から高圧油が価給される場合は、第２の逆止
弁１８がこの油圧により開放されると同時に第一
のピストン１９の一端部により第１の逆止弁１７
が押圧しされて開放され、この場合は、ピストン
１９，２０が第２，３図に示した油路２１に相当
する作用を行う。また第２，３，４図の２３が前
記第１の電磁切換弁１５の下流側の油路８から前
記第１，２のピストン１９，２０の当接部へ延び
た油路で、この油路２３に油圧が供給されると、
ピストン１９，２０が相互に離隔する。また第４
図の１５ａ，１５ｂが前記第１の電磁切換弁１５
のばね、１６ａ，１６ｂが前記第２の電磁切換弁
１６のばね、第１図の３２，３３が前記油圧シリ
ンダ２５のピストンロツド２６に連結した後輪側
の平行リンク、３４，３５が後輪側のサスペンシ
ヨン、３６が前輪操舵センサ、３７が制御装置
で、上記前輪操舵センサ３６は、前輪の操舵角を
検出して、そのとき得られる前輪操舵角信号を上
記制御装置３７へ送るように、また同制御装置３
７は、前輪が中立位置から操舵されてその操舵角
が最大操舵角よりも小さい設定操舵角になつたと
きに、後輪操舵角信号を前記制御弁１４（第１、
第２の電磁切換弁１５，１６へ送り、また前輪が
中立位置の方向に操舵されて、前輪の操舵角が前
記設定操舵角よりも小さくなつたときに、中立位
置への復帰信号を前記制御弁１４（第１、第２の
電磁切換弁１５，１６）へ送るようになつてい
る。

次に前記自動車の後輪操舵装置の作用を具体的
に説明する。自動車が走行しているとき、前輪の
操舵角は前輪操舵角センサ３６により検出され
て、そのとき得られる前輪操舵角信号が制御装置
３７へ送られる。また同制御装置３７は、前輪が
中立位置から操舵されて、その操舵角が最大操舵
角よりも小さい設定操舵角になつたときには、後
輪操舵信号を制御弁１４へ送つて、第１、第２の
電磁切換弁１５，１６を作動させる。このとき、
第２の電磁切換弁１６には、前輪の操舵方向に応
じた制御信号が制御装置３７から出力されるが、
第１の電磁切換弁１５には、第３，４図に示した
矢印ｄ方向に電磁切換弁１５を作動させる制御信
号が制御装置３７から出力される。このため、第
１の電磁切換弁１５が第２図の中立位置から第
３，４図の矢印ｄ方向に作動し、油圧ポンプ２ｂ
またはアキユムレータ１３の圧油が高圧油路６→
第１の電磁切換弁１５のＰポート→Ｄポート→油
路９を経て筒体２９内へ送られ、ロツク片３０が
ばね３１に抗し後退し、同ロツク片３０の先端が
後輪操舵用油圧シリンダ２５のピストンロツド２
６の環状溝２６ｃから抜け出て、同ピストンロツ
ド２６が自由になる。またこのときの前輪の操舵
方向が次の方向であつたとすると、即ち、第２の
電磁切換弁１６を第２図の中立位置から第３，４
図の矢印ｄ方向に作動させる方向であつたとする
と、油圧ポンプ２ｂの圧油が高圧油路６→第２の
電磁切換弁１６のＰポート→油路７ｂ→第２の逆
止弁１８→油路７ｂを経て油圧シリンダ２５の室
ｇへ送られる。一方、逆止弁１８の上流側の油路
７ｂを流れる圧油により第２のピストン２０が第
４図の左方へ摺動、変位し、第２のピストン２０
により押圧されて左方に摺動、変位する第１のピ
ストン１９によつて第１の逆止弁１７が第４図の
左方へ押され、同第１の逆止弁１７の下流側の油
路７ａ及び上流側の油路７ａが連通し、さらに同
油路７ａ，７ａが第２の電磁切換弁１６のＲポー
ト→低圧油路１０を介してリザーバ３に連通す
る。そのため、室ｆ内の油がリザーバ３へ戻され
るながら室ｇ内に供給される油圧により油圧シリ
ンダ２５のピストンロツド２６が矢印ｅ方向へ移
動し、後輪側の平行リンク３２，３３を介して後
輪が操舵され、ピストンロツド２６がストローク
エンドに達したときには、後輪が所定の操舵角に
保持される。一方、前輪はそれからも最大操舵角
の方向に操舵される。

また制御装置３７は、前輪がある操舵角位置か
ら中立位置の方向に操舵されて、その操舵角が前
記設定操舵角になつたときには、後輪操舵信号を
制御弁１４へ送り、第１の電磁切換弁１５を前記
と反対の方向へ作動させるとともに、第２の電磁
切換弁１６を第２図の中立位置へ戻す。このと
き、筒体２９内が油路９→第１の電磁切換弁１５
のＤポート→Ｒポート→低圧油路１０を介しリザ
ーバ３に連通し、ロツク片３０がばね３１により
押されて、筒体２９内の油がリザーバ３へ戻され
ながら同ロツク片３０がシリンダ２５内へ突出す
る。このとき、ピストンロツド２６は前述のよう
に矢印ｅ方向に移動しているので、ロツク片３０
の先端はピストンロツド２６の段付大径部２６ｂ
に当接する。またこのとき、第２の電磁切換弁１
６は中立位置にあるので、室ｆ，ｇには高圧油が
供給されない。また油圧ポンプ２ｂの圧油が高圧
油路６→第１の電磁切換弁１５のＰポート→Ｃポ
ート→油路２３→第１、第２のピストン１９，２
０の当接部へ送られ、第１、第２のピストン１
９，２０が相互に離隔する方向に摺動、変位し、
第１のピストン１９に押圧されて第１の逆止弁１
９が第４図の左方へ変位して、開放されるととも
に、第２のピストン２０に押圧されて第２の逆止
弁１８が第４図の右方へ移動して、開放される。
このため、上記シリンダ２５の室ｆ，ｇが油路７
ａ，７ｂ及び第２の電磁切換弁１６を介して相互
に連通するとともに、第２の電磁切換弁１６のＲ
ポート→低圧油路１０を介しリザーバ３に連通し
て、室ｆ，ｇの油圧が等圧状態になる。このた
め、第１、第２の逆止弁１７，１８が後述する中
立復帰作動を何ら妨げられない。ここで中立復帰
作動を説明すると、第１の電磁切換弁１５を経て
油路８に流れる圧油がシリンダ２５の室ｈ，ｉへ
送られて、摺動リング２７が右方へ、摺動リング
２８が左方へ、それぞれ移動するが、ピストンロ
ツド２６の段付大径部２６ｂは段付小径部２５ｃ
に対し未だ左方にあるので、一方の摺動リング２
８は段付小径部２５ｃに当接して停止する。とこ
ろが他方の摺動リング２７はピストンロツド８２
６の段付大径部２６ｂに当接して、ピストンロツ
ド２６を押圧しながら右方へ移動し、ピストンロ
ツド２６を中立方向に復帰させる。そしてこの摺
動リング２７は段付小径部２５ｃに当接したとき
に停止する。この状態になると、ピストンロツド
２６のピストン２６ａは、端板２５ａと環状仕切
壁２５ｂとの中間の中立位置まで戻つており、そ
こで停止する。一方、ピストンロツド２６が上記
の方向に戻る間、ピストンロツド２６の段付大径
部２６ｂに対して摺動していたロツク片３０は、
ピストンロツド２６（段付大径部２６ｂ）が上記
のように中立位置に戻ると、ばね３１によりさら
に押されて突出し、段付大径部２６ｂの環状溝２
６ｃに係合して、ピストンロツド２６をロツクす
る。この状態は後輪も中立位置に戻つた状態であ
り、後輪は、それ以後、中立位置に保持される。
一方、前輪は、それからも中立位置の方向に操舵
される。

以上の作用は、前輪が一方向（左右何れか）に
操舵されて、後輪が一方向（左右何れか）に操舵
される場合であるが、前輪が他方向に操舵される
場合には、制御弁１４（第２の電磁切換弁１６）
が第２図の中立位置から矢印ｄと反対の方向に作
動し、油圧シリンダ２５のピストンロツド２６が
第２図の中立位置から右方（第３図の矢印ｅと反
対の方向）に移動して、後輪の他方向への操舵が
行われる。

第５図は、以上の作用を要約した説明図（なお
同第５図の例では、前輪の設定操舵角が20゜、後
輪の操舵角が5゜）で、旋回の増加経路と減少経路
とにヒステリシスが生じることになる。

（考案の効果） 本考案の自動車の後輪操舵装置は前記のように
構成されており、後輪操舵中には、ケーシングの
段付小径部とピストンロツドの段付大径部とは位
置のずれた状態にあるが、中立復帰に際し、中立
復帰作動手段から各シリンダ室のフリーピストン
外側の室に油圧が供給されると、一方のフリーピ
ストンが段付大径部に当接して、ピストンロツド
が中立位置方向に移動する。そして一方のフリー
ピストンが段付小径部に当接して、停止するが、
このときには、他方のーピストンも段付小径部に
当接しているので、ピストンロツドの移動がオー
バシユートすることがなく、ピストンロツドの段
付大径部とシリンダの段付小径部とが同一の幅に
なつており、段付大径部と段付小径部とが完全に
重なり合つた状態まで戻る。従つて簡単な構成で
しかも高精度の制動を必要とせずに、後輪を確実
に、正確に中立位置に復帰させることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係わる自動車の後輪操舵装置
の一実施例を示す斜視図、第２図はその中立時の
状態を示す油圧回路図、第３図はその操舵時の状
態を示す縦断側面図、第４図は制御弁の具体例を
示す縦断側面図、第５図は旋回特性を示す説明図
である。 １４……中立復帰作動手段、２４ａ……後輪操
舵用油圧シリンダ、２５……シリンダ、２５ｃ…
…段付小径部、２６……ピストンロツド、２６ｂ
……段付大径部、２７，２８……フリーピスト
ン、ｆ，ｇ……左右の油圧室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 後輪操舵装置用油圧シリンダの左右の油室に択
   一的に供給される油圧を受けて作動して後輪を操
   舵するピストンロツドと、筒状に形成されて上記
   ピストンロツドを摺動自在に支持するとともに、
   央部内周に段付小径部を突出、形成して同段付小
   径部の両側にシリンダ室をそれぞれ形成したシリ
   ンダと、上記段付小径部と同一の幅を有し且つ上
   記シリンダ内に位置して上記後輪の中立時に上記
   段付小径部と重なり合うように上記ピストンロツ
   ドの外周面に突設した段付大径部と、同段付大径
   部に対し抜け止めされ且つ上記ピストンロツドに
   摺動自在に外挿されて上記各シリンダ室内に摺動
   自在に位置した一対のフリーピストンと、上記後
   輪の中立復帰時に上記各シリンダ室のうち上記フ
   リーピストンの外側の室に油圧を供給する中立復
   帰作動手段とを具えていることを特徴とした自動
   車の後輪操舵装置。