JPH02124378A - 車両の後輪操舵装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、前輪の操舵に応じて後輪の操舵角を制御す
るようにした車両の後輪操舵装置に関する。

（従来の技術） 位相反転ができる車両の後輪操舵装置には、従来、特開
昭５９−１８６７７３号公報、特開昭６２−１９１２７
２号公報に開示されているようなものがある。

後輪を位相反転する後輪操舵は、車速に応じた後輪舵角
を得て、車両のヨー運動と横方向運動のバランスをとら
なければならない。

上述した公報に記載された技術では、いずれも車速セン
サーを用いた電子制御で車速特性を得、この車速特性に
したがって後輪舵角手段を制御し、後輪舵角を得るよう
にしている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、電子制御で各々の車速に応じたヨー運動と横
方向運動の最適バランスを得るには、かなり制御が複雑
になる。しかも、電子制御であるから、ノイズ、電波障
害などの影響を受けるおそれがあり、信頼性にも乏しい
。

またそれに加え単一の後輪操作手段の出力を制御して、
後輪の位相反転を行なうものであるので、その分、さら
に制御が複雑になる不具合をもっている。

この発明゛はこのような事情に着目してなされたもので
、その目的とするところは、信頼性に優れる機械式の簡
素な制御で、車速特性に応じた最適バランスをとりなが
ら後輪を位相反転させることができる車両の後輪操舵装
置を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明の後輪操舵装置は
前輪と同方向に後輪を操舵する油圧出力を発する同相操
舵手段と、この同相操舵手段と並列に設けられ操舵操作
の開始時に前輪と逆方向に後輪を操舵する油圧出力を発
する逆相操舵手段と、前記同相操舵手段に設けられ車速
に応じて出力油圧を増加する第１の油圧制御手段と、前
記逆相操舵手段に設けられ車速に応じて出力油圧を減少
する第２の油圧制御手段とを設ける。

（作用） この発明の後輪操舵装置によると、同相操舵手段と逆相
操舵手段の油圧出力の合成出力から後輪舵角が得られる
ものである。そして、操舵操作を開始すると、同相操舵
手段からそのときの車速に応じた油圧に補正した出力油
圧が出力され、逆相操舵手段から同じくそのときの車速
に応じた油圧に補正した出力油圧が出力され、両者の合
成出力から車速特性にしたがってバランスをとりながら
後輪を同相側に制御していく。そして、操舵開始時を経
過すると、車速特性に応じた油圧に補正した同相操舵手
段の出力油圧だけとなって、定常の同相の後輪操舵に戻
していく。これにより、ノイズなどの障害のない油圧を
用いた機械式の簡素な制御で、後輪を位相反転させてい
る。

（実施例） 以下、この発明を第１図ないし第１４図に示す第１の実
施例にもとづいて説明する。第１図は車両の四輪操舵装
置を示し、１ａおよび１ｂは左右の前輪である。前輪１
ａ、ｌｂは、車体（図示しない）に対して水平方向に揺
動可能に支持されたナックル２ａ、２ｂに回転自在に支
持されている。またナックル２ａ、２ｂは、タイロッド
３ａ。

３ｂを介して例えばラック４およびビニオン５を組合わ
せてなる車速感応型のパワーステアリング６に連結され
ている。すなわち、パワーステアリング６は、ラック４
．ビニオン５．ロータリバルブ７、トーションバー８を
有してなるステアリングギヤアッセンブリ９に、ローク
リバルブ７につながるステアリング用のパワーシリンダ
装置１０（パワーシリンダ１１内にラック４につながる
ピストン１２を設けてなるもの）と、ロークリバルブ７
に油圧を供給するエンジン駆動のオイルポンプ１３（パ
ワーステ用）とが組合わせられている。

そして、パワーシリンダ装置１０のピストン１２の両側
のピストンロッド１２ａ、１２ｂが、上記タイロッド３
ａ、３ｂに連結されている。

またステアリングギアアッセンブリ９の入力部となる、
ビニオン５につながるロータリバルブ７のバルブインプ
ットシャフト７ａおよびトーションバー８には、後述す
る進相機構１４（進相操舵手段）８中間ジヨイント１５
．コラムシャフト１６を介してステアリングホイール１
７が連結されている。これにより、ステアリングホイー
ル１７を操作すれば、ラック４をステアリングホイール
１７と同方向に駆動する。そして、それと同時にピスト
ン１２の両側に構成された左室１８゜右室１９にローク
リバルブ７を通じてオイルポンプ１３で発生した油圧が
供給され、ステアリングホイール１７の操舵力をアシス
トできるようにしている。なお、オイルポンプ１３には
エンジン２０の回転数が、ある領域から上昇するにした
がって吐出流量が低下する特性のポンプが用いられてい
る。

ここで、上記進相機構１４について説明すれば、進相機
構１４は第５図ないし第７図に詳図するようにステアリ
ングギヤアッセンブリ９に、二組の遊星歯車機構２１．
２２およびコントロールバルブ２３を設けて構成されて
いる。

詳しくは、３７はステアリングギャアッセンブリ９のケ
ース９ａの上端部に設置されたケース、３７ａはそのケ
ース３７の上部開口を閉塞するねじ式のキャップである
。これらケース３７およびキャップ３７ａは、それらを
貫通するボルト３５およびボルト端と螺合するナツト３
６でケース９ａに固定されていて、進相機構１４のボデ
ィを構成している。そして、このケース３７内の上方側
には、インプットシャフト２４がバルブインプットシャ
フト７ａと同軸をなして回転自在に設けられている。な
お、２４ａはインプットシャフト２４を回転自在に支持
する軸受である。インプットシャフト２４の下部外周に
は、サンギア２５が一体に設けられている。このサンギ
ア２５の周囲には、ケース３７側に支持されたリングギ
ヤ２６が設けられている。そして、このリングギヤ２６
とサンギヤ２５との間に、双方のギヤと噛合う四組のプ
ラネタリギヤ２７が設けられ、−段目の遊星歯車機構２
１を構成している。このキャップ３７ａから突出したイ
ンプットシャフト２４の上部に、上記中間ジヨイント１
５が連結される。

またバルブインプットシャフト２４の端部はケース９ａ
の上端開口から上方に突出している。そして、このケー
ス３７内に入るバルブインプットシャフト２４の端部外
周には、−段目の遊星歯車２１と同じ諸元のサンギア２
８が一体に設けられている。またこのサンギア２８の周
囲となるケース３７内には、−段目と同じ諸元のリング
ギヤ２９が設けられている。そして、このリングギヤ２
９とサンギヤ２８との間に、シャフト３０を介して一段
目のプラネタリギヤ２７と同軸につながる回転自在な四
組のプラネタリギヤ３１が設けられ、二段目の遊星歯車
機構２２を構成している。

なお、プラネタリギヤ２７とプラネタリギヤ３１は、シ
ャフト３０を保持するホルダー３２．シャフト端に設け
たギヤ規制用のホルダー３３により、バルブインプット
シャフト２４の軸心を中心として周方向に移動できるよ
うに支持されているものである。

そして、キャップ３７ａには軸受２４ａの上下方向の動
きを規制するアジャスタ３８が設けられ、遊星歯車機構
２１．２２を所定にステアリングギアアッセンブリ９に
組付けている。なお、３９はシール部材、４０はアジャ
スタ３８の緩み止めのナツト、４１はリングギヤ２６，
２９の上下方向の動きを規制するためのスペーサである
。

またバルブインプットシャフト７ａの先端部は、インプ
ットシャフト２４の軸端に設けた凹部４３に挿入されて
いる。そして、このバルブインプットシャフト７ａの挿
入端に上記トーションバー８の端部がビン４４で結合さ
れ、リングギア２６゜２９を固定した状態でステアリン
グホイール１７を操作すると、そのステアリングホイー
ル１７の操舵角を一段目および二段目の遊星歯車機構２
１゜２２を通じ、同じ比でロータリバルブ７およびトシ
ョンバ−８に伝達できるようにしている。但し、バルブ
インプットシャフト７ａの挿入端と凹部４３との間には
、周方向のガタ付きを防ぐためのメタルブツシュ４５が
介装しである。

なお、−段目の遊星歯車機構２１にはステアリングホイ
ール１７から必要以上のトルクが人らないようにした安
全装置４６が設けられている。具体的には、安全装置４
６はリングギア２６の外周面に四部４７を設ける。また
ケース３７側に、上記四部４７と凹凸嵌合するピン部品
４８．該ピン部品４８を嵌合方向に付勢するスプリング
４９およびアダプタ部品５０で構成されたセットスクリ
ューを設ける。そして、これにてリングギア２６の回転
方向の動きを凹凸嵌合で規制する構造にして、ステアリ
ングホイール１７からプリロードを越える過剰な操舵力
がリングギア２９に入ると、凹凸嵌合の解除からリング
ギア２６を回転できるようにして、遊星歯車機構２１．
２２を過剰なトルクから守るようにしている′。なお、
図示はしていないが嵌挿状態となるインプットシャフト
端とバルブインプットシャフト端とには、段付部の嵌合
で構成されるストッパ部が設けられていて、上記リング
ギア２６が有る全回転すると、両者が当接してステアリ
ングホイール１７からの操舵力をインプットシャフト２
４からバルブインプットシャフト１６に直接伝達するよ
うにしている。

こうした遊星歯車機構２１．２２を組付けたケス３７に
上記コントロールバルブ２３が組付けられている。

すなわち、コントロールバルブ２３について説明すれば
、５１はリングギア２９と隣接したケース部分に、遊星
歯車機構２２の中心とは直角な方向に沿って一体に設け
られた細長の弁本体である。

弁本体５１内には、リングギア２９の軸心とは直角な方
向に沿って略筒状の弁室５２が形成されている。そして
、弁室５２内にスプール５３が配設されている。スプー
ル５３は、一端が弁室５２の端部に装着したプラグ５４
でスライド自在に支持され、他端が弁室５２のもう一方
の端部にアダプタ５５を介して装着したプラグ５６でス
ライド自在に支持されている。そして、スプール５３の
各軸端面をプラグ５４．５６の孔部５４ａ、５６ａに臨
ませている。またアダプタ５５の内部には、ばね室５５
ａが形成されている。そして、このばね室５５ａ内に、
スプール５３の端部外周の小径部５３ａに摺動自在に嵌
挿したワッシャニ５６ａと小径部５３ａの端部に固定し
たスナップリング５７との間に掛は渡したスプリング５
８が収容され、スプリング５８でスプール５３を位置決
めるようにしている。なお、５９はプラグ５４．５６お
よびアダプタ５６の緩み止めのナツトである。

またスプール５３の外周には、該スプール５３の軸部を
移動自在に貫通して板状のレバー６０が設けられている
。レバー６０は、リングギア２９の軸線と直角に交差す
る線上に配置されている。

そして、レバー６０のリングギヤ２９側の端に形成され
た円弧部が、弁本体部分ならびにケース部分に形成され
た通孔６１を通ってリングギア２９の外周面に形成され
た溝部６２に係合されている。

またレバー６０の残る狭幅側の端に形成された円弧部は
、当該端部を覆うように弁室５２に装着されたアダプタ
６３の内底面に設けたプレート６４の溝部６５に回動可
能に係合されていて、レバー全体をプレート６４側の端
を支点としてスプール５３の軸線沿いに回動できるよう
にしている。なお、６６はアダプタ６３の緩み止めナツ
ト、６７はプレート６４とアダプタ６３の内底面との間
に介装された波形のワッシャーである。

このレバー６０を挟んで、プラグ５４側のスプール部分
の外周にカラー６８が摺動自在に嵌挿され、またプラグ
５６側のスプール部分の外周にスリーブ６９が摺動自在
に嵌挿されている。カラー６８およびスリーブ６９は、
それら外側の端部とプラグ５４．アダプタ５５との間に
設けたスプリング７０ａ、７０ｂの弾性力（プリロード
）によって、レバー６０の両側に押し付けられ、スプー
ル５３上にレバー６０を含めた三つの部品を位置決める
ようにしている。そして、このスリーブ６９で覆われた
スプール５．３の外周面に、環状の溝部で構成される二
つの流入側の室７１．７２が並設されている。またこれ
に対してスリーブ６９の内周面には、室７１．７２の境
界部分に位置して、溝部で構成される三つの流出側の室
７３〜７５が設けられている。そして、室７１は、スプ
ール５３の内部に設けた通路７６を介して、カラー６８
とプラグ５４との間に形成されたばね室を兼ねる受圧室
７７に連通している。さらに室７２は、同様にスプール
５３の内部に設けた通路７８を介して、スリーブ６９と
アダプタ５５との間に形成された、ばね室を兼ねる受圧
室７９に連通している。そして、流出側のうち中央の室
７４は、弁本体５１に設けたポート８ｏを介して上記オ
イルポンプ１３の吐出部に接続される。また残る室７３
．７５は、弁本体５１に設けたポート８１を介して上記
ステアリングギヤアッセンブリ９のロークリバルブ７の
入口ボート（図示しない）に接続され、オイルポンプ１
３で発生する油圧を利用してリングギヤ２９を所定の位
置に保持させたり、入力された操舵角を切り増しさせた
りすることができる追従型サーボ弁（スプールバルブ）
を構成している。すなわち、受圧室７７．７９には通路
７６．７８を通じてオイルポンプ１３の油が流入する構
造なので、二段目のリングギア２９がらの操舵反力によ
りスリーブ６９が変位すると、室７１．７２と室７３〜
７５との開閉から、変位した受圧室側に多くの油が流入
すると同時に、残る受圧室側から油が多く流出して、リ
ングギア２９を元の状態に復帰させるべく、変位したス
リーブ６９を元の位置へ戻すようにしている。またプラ
グ５４およびプラグ５６からスプール５３を変位させる
力が加わると、先程のスリーブ６９はスプール５３の変
位に追従して動き、レバー６０を回動させてリングギヤ
２９を切り増し側に回転させるようになっている（ステ
アリングギヤ比可変）。

一方、８２ａ、８２ｂは左右の後輪である。後輪８２ａ
、８２ｂは、トーコントロール機構付きダブルウィツシ
ュボーン式の後輪サスペンションに支持されている。す
なわち、後輪サスペンションは、クロスメンバ８３に、
アッパーアーム８４およびロアアーム８５で構成される
上下一対のラテラルアームを設けるとともに、トーコン
トロールアーム８６とトレーリングアーム８７とを中間
関節８８で連結してなるアームを連結する。そして、ア
ーム端に、図示しない車輪支持体を介して、後輪８２ａ
、８２ｂを支持させた構造となっている。中間関節８８
は、回転軸線を略鉛直方向に定めたピンなどの枢支軸８
９から構成されていて、中間関節点の変位にしたがって
後輪８２ａ。

８２ｂの操舵が可能な構造になっている。

そして、クロスメンバ８３に、この後輪サスペンション
の左右の枢支軸８９．８９を結ぶように二連式のリアパ
ワーシリンダ９０が設けられている。すなわち、リアパ
ワーシリンダ９０は、中央に大径なシリンダ室９１を形
成し、両側に一対の小径なシリンダ室９２ａ、９２ｂを
形成したシリンダ９４内に、中央にシリンダ室９１に応
じた径のピストン部９５ａを有し、両側にシリンダ室９
２ａ、９２ｂに応じた径のピストン部９５ｂを有してな
るピストン９５を摺動自在に設ける。またそれぞれ両側
のピストン端にピストンロッド９６ａ、９６ｂを連結し
て構成される。そして、ピストン部９５ａで区画される
シリンダ室９１の断面積が大な部分に、同相用の出力を
受ける左室９７ａ、右室９７ｂを構成している。また室
９７ａ、９７ｂと並ぶシリンダ室９２ａ、９２ｂの断面
積が小な空間にて位相用の出力を受けるようにしている
。このシリンダ９４が、軸心方向を左右方向に定めてク
ロスメンバ８３に固定されている。そして、左側のピス
トンロッド９６ａが左側の中間関節３８の枢支軸３９に
連結され、また右側のピストンロッド９６ｂが右側の中
間関節３８の枢支軸３９に連結され、ピストン９５の移
動から後輪８２ａ、８２ｂを操舵できるようにしている
。

そして、このリアパワーシリンダ９０の左室９７ａ、右
室９７ｂが同相用のコントロールバルブ９８に油流路９
９を介して接続され、リアパワーシリンダ９０のシリン
ダ室９２ａ、９２ｂが位相用のコントロールバルブ１０
０に油流路１０１ａ、１０１ｂを介して接続されている
。

同相用のコントロールバルブ９８には、第２図に示すよ
うなスプールバルブが用いられている。

具体的には、スプールバルブは、シリンダ状のケース１
０２内に、両端が一対のスプリング２２０で付勢された
スプール２２１を設ける。このスプール２２１の外周に
は、環状の溝部２２２゜２２３が二つ並設されている。

また溝部２２２゜２２３の空間に臨むケース１０２の周
壁両側には、溝部間の画部分を中心として対称にそれぞ
れリザーブ側ボート２２４　ａ、　　２２４　ｂ、ポン
プ側ホー）２２５ａ、２２５ｂが設けられ、さらに溝部
２２２．２２３の空間に臨むケース１０２の周壁中央に
は、それぞれアクチエータ側ボート２２６゜２２７が設
けられている。そして、ケース１０２の両端にはスプー
ル端に制御圧を与えるためのパイロットボート２２８，
２２９が設けられた構造となっている。そして、アクチ
エータ側ボート２２６．２２７が油流路９９に接続され
る。

この同相用のコントロールバルブ９８のパイロットボー
ト２２８，２２９に、それぞれ上記パワーステアリング
６の各左室１８．右室１９が油流路１０３を介し接続さ
れ、パワステ−圧が発生すると、中立状態のスプール２
２１が変位してリザーブ側ボート２２４ａ、２２４ｂと
ポンプ側ボート２２５ａ、２２５ｂとの切換えを行なう
ようにしている。そして、コントロールバルブ１００の
各ポンプ側ボート２２５ａ、２２５ｂには、デファレン
シャルギヤ１０４で駆動され車速に応じた油圧を（車速
大：油圧増）発生するオイルポンプ１０５（第１の油圧
制御手段に相当）が接続されている。これにより、車速
とスプール２２１の移動量に応じた油圧をリアパワーシ
リンダ９０の操舵方向の左室９７ａあるいは右室９７ｂ
に供給できるようにしている。つまり、前輪１ａ、ｌｂ
の操舵状態に応じて該前輪１ａ、ｌｂと同方向に後輪８
２ａ、８２ｂを操舵できるようになっている（同相操舵
手段）　なお、各リザーブ側ボート２２４ａ、２２４ｂ
はパワーステアリング６のリターンを受けているリザー
ブタンク１０６に接続される。

また位相用のコントロールバルブ１００には、スプール
バルブ式の四ポート絞り切換弁が用いられている。そし
て、この切換弁の概略的な構造が第３図および第４図に
示されている。但し、第４図は切換弁の概念図を示して
いる。

切換弁について説明すれば、１０７は両側にパイロット
圧用のボート１０８，１０９をもつシリンダ状のケース
、１１０はこのケース１０７内に設けたスプールである
。そして、スプール１１０の両端部はケース内面に形成
された軸受部１１１で摺動自在に支持され、スプール全
体をケース１０７の軸心方向沿いにスライドできるよう
にしている。またスプール端とケース端との間には、そ
れぞれ一対のスプリング１１２，１１３が介装され、ス
プール１１０を位置決めている。このスプリング１１２
，１１３を収容する軸受部外側のばね室は、上記ボート
１０８，１０９に連通している。そして、これらボート
１０８，１０９は分岐路１３２を介して上記油流路１０
３の中途部に接続され、制御圧となるパワーステ圧をス
プール端に与えるようにしている。

また軸受部１１１で挟まれたケース１０７の内腔部分は
大径となっている。そして、この大空間部に露出するス
プール部分の中央に、内腔部分に対応した外径のスリー
ブ１１４が摺動自在に設けられている。このスリーブ１
１４の両端は、スプール１１０に固定された一対のスプ
リング１１５゜１１６によって付勢されていて、スリー
ブ全体をスプール１１０上に位置決めている。そして、
スリーブ端に形成された各空間に、ばね室を兼ねる受圧
室１１７，１１８を構成している。

スリーブ１１４で覆われたスプール１１０の外周面には
、環状の溝部で構成された二つの室１１９．１２０が並
設されている。またスリーブ１１４の内周面には、室１
１９，１２０の境界部分に位置して、環状の溝部で構成
される三つの室１２１〜１２３が設けられている。その
うちの室１１９．１２０は、それぞれスリーブ１１４お
よびケース内周面に形成された通路空間１２４゜１２５
を通じ、ケース外周に穿設したアクチエータ用のボート
１２６．１２７に連通している。そして、ボート１２６
．１２７が油流路１０１ｇ。

１０１ｂに接続される。また室１２２は、通路空間１２
８を介してケース１０７に設けた油供給用のボート１２
９に連通している。そして、このボート１２９は、油供
給路１３０を介して、上記オイルポンプ１３と共にエン
ジン２０で駆動される定流量型のオイルポンプ１３１の
吐出部に接続されている。具体的には、オイルポンプ１
３１の流量特性は第８図に示されるような吐出流量を有
していて、ボート１２９に一定流量の油を供給できるよ
うにしている。

また残る室１２１，１２３は、それぞれスリーブ１１４
およびケース内周面に形成された通路空間１３３，１３
４を通じ、ケース外周に穿設したリザーバ用のボート１
３５，１３６に連通している。そして、これらボート１
３５，１３６は油路１３７で並列に接続されて、上記リ
ザーバタンク１０６に接続されている。この並列な油路
１３７には、連通路１３８，１３９を介して、それぞれ
上記スリーブ両側の受圧室１１７，１１８が並列に接続
され、オイルポンプ１３１からの油を受圧室１１７，１
１８に流入できるようにしている。

また各連通路１３８，１３９には、それぞれリザーバタ
ンク１０６側に対する流れを規制するための逆止弁１４
０が設けられている。そして、さらに逆止弁１４０およ
びリザーバ用のボート１３５間の連通路部分と、逆止弁
１４０およびリザーバ用のボート１３６間の連通路部分
との間には、可変オリフィス１４１（あるいは可変チョ
ーク）を介装した差圧発生用の連通路１４２が接続され
ている。そして、可変オリフィス１４１は、上記デフ駆
動のオイルポンプ１０５に内蔵した車速感応圧力発生器
１４３（オイルポンプ１３１および可変オリフィス１４
１と共に第２の油圧手段を構成）に接続され、この車速
感応圧力発生器１４３から発生する第９図に示されるよ
うなパイロット圧で、可変オリフィス１４１の絞り量を
車速に感応して可変できるようにしている。詳しくは、
車速感応圧力発生器１４３は車速に比例して回転するオ
イルポンプ１０５の吐出部内に固定オリフィス（図示し
ない）を設け、この固定オリフィス前後の差圧をパイロ
ット圧として、これを流路１４４を介して上記可変オリ
フィス１４１に伝える構造にしている。

これにより、コントロールバルブ１００は、スプール端
に加わるパイロット圧にょるスプール１１０の変位、そ
のスプール１１０に対するスリブ１１４の相対変位から
、ステアリングホイール１７を切り込んでいくと、パワ
ーステアリング６のパイロット圧の変化率（ハンドル操
舵角速度）と車速に応じた（車速大：浦圧減）位相用の
油圧を発生できるようになっている。すなわち、コン！
・ロールバルブ１００は、操舵操作の開始時に、前輪の
操舵状態の変化速度および車速に応じた出力を、前輪１
ａ、ｌｂと逆方向に後輪８２ａ。

８２ｂを操舵する出力として、リアパワーシリンダ９０
のシリンダ室９２ａあるいはシリンダ室９２ｂに供給で
きるようにしている（逆相操舵手段）。

こうして並列に設けた同相操舵手段と逆相操舵手段との
合成力から、後輪８２ａ、８２ｂの舵角を決めるように
している。

そして、この位相用のコントロールバルブ１００につな
がる油流路１０１ａ、１０１ｂが、分岐路１４５，１４
５を介して上記進相機構１４のプラグ５４．５６に接続
され、−瞬の後輪８２ａ、８２ｂの位相と同時に、前輪
１ａ、ｌｂを切り増し側に進めることができるようにし
ている（リアパワーシリンダ９０に人力されるパイロッ
ト圧による）。

つぎに、このように構成された四輪操舵装置の作用につ
いて説明する。

車両の直進走行時は、ステアリングホイール１７は中立
の状態となるため、前輪１ａ、ｌｂおよび後輪８２ａ、
８２ｂは直進方向に向いている。

そして、こうした直進状態から旋回すべく　（ターンイ
ン）、ステアリングホイール１７を例えば右旋回側に切
り込んでいくと（中高速時）、その切り込んだ舵角に対
して、操舵角速度および車速に応じ一瞬後輪８２ａ、８
２ｂは逆相に、また−瞬前輪１ａ、ｌｂは入力した操舵
舵角より舵角が増大していく。

詳しくは、ステアリングホイール１７を操作すると、こ
の回転がコラムシャフト１６．中間ジヨイント１５．イ
ンプットシャフト２４を介して一段目の遊星歯車機構２
１のサンギヤ２５に伝達されていく。ここで、リングギ
ヤ２６は操作力を受けるが、リングギヤ２６はセットス
クリュでケス３７に固定されているから、さらにその回
転はプラネタリギヤ２７を介して二段目の遊星歯車機ｌ
異２２のプラネタリギヤ３１に伝達されていく。

また二段目の遊星歯車機構２２のリングギヤ３１も操作
力を受けて回転しようとするが、リングギア３１にはコ
ントロールバルブ２３で発生したリングギヤ３１を常に
元の位置に戻そうとする復元力（オイルポンプ１３で発
生した油圧で、スプル５３に対してスリーブ６つの相対
変位を常に零にしようとする力）が操作反力として働い
ているから、プラネタリギヤ３１の回転はそのままサン
ギヤ２８から、バルブインプットシャフト７ａおよびト
ーションバー８に伝達されていく。これにより、トーシ
ョンバー８に伝達された回転がピニオン５に伝達され、
前輪１ａ、ｌｂをステアリングホイール１７を切った方
向に操舵していく。そして、同時にバルブインプットシ
ャフト７ａに伝達された回転でロータリバルブ７が操作
され、オイルポンプ１３で発生した油圧をパワーシリン
ダ１１の右室１９に供給して、ステアリングホイール１
７の操作をアシストしていく。

一方、同相用のコントロールバルブ９８のスプールは上
記パワーステアリング６のパワステ−圧に応じてストロ
ークされる。そして、このスプールのストロークで、オ
イルポンプ１０５から吐出されるオイルを制御すること
になる。つまり、車速（後輪回転数）とパワステ−圧に
応じた油圧、すなわち前輪１ａ、ｌｂの操舵状態がコン
トロールバルブ９８から発生される。そして、この油圧
が同相側に操舵するリアパワーシリンダ９０の左室９７
ａに流入していく。

他方、位相用コントロールバルブ１００は、パイロット
圧用のポート１０９から上記パワステ−圧がパイロット
圧として加わると、この圧力に比例した量だけスプール
１１０は左側へ変位（Ｘｔ）する。

この変位量は、スプール１１０の端面の面積とパイロッ
ト圧の積と、スプリング１１２，１１３の弾性力とに関
係するから、両者には下記の関係式が成り立つ。

ａｌ　＠Ｆ１−に１　ｔ）（ｌ＋ｆ１ つまり、 Ｘｌ　ｘｌｌ、−Ｆ、−ｆ、／Ｋｌ で表わされる。但し、ａｌはスプール端面の面積。

Ｋ　Ｈはスプリング１１５，１１６のばね定数。

ｆｌは同スプリングのプリロード値、Ｆｌはパイロット
圧である。

このとき、スプール１１０の変位によって、スリーブ１
１４も同じ方向へ動こうとする。これには受圧室１１７
の油が連通路１４２を通じて受圧室１１８に移動する必
要がある。しかし、連通路１４２には可変オリフィス１
４１が組込まれているので、この際、可変オリフィス１
４１の前後に差圧ΔＰが発生する。ここで、ΔＰは下記
のように表わされる。

ΔＰ−δ・Ｑｂ２／２・ｃｄ−ｄ２ 但し、δは流体密度、Ｑｂは絞り部を流れる流量、ｄは
絞り部の断面積、Ｃｄは流量係数。

なお、チョーク構造であれば ΔＰ−８・π・μ・Ｒ／ｄ２ となる。但し、ｇは絞り部の長さ、μは浦の粘性係数で
ある。

そして、この差圧ΔＰによってスリーブ１１４はスプー
ル１１０に対して右側に相対ずれを起こしていく。この
ときの相対変位ｙは ｙ−ΔＰ−ｂ２−ｆ２／に２ で表わされる。但し、ｂ２はスリーブの端面の面１．に
；＋はスプリング１１２，１１３のばね定数、ｆ２は同
スプリングのプリロード値である。

油供給用のポート１２９からは、オイルポンプ１３１で
発生した一定流量の浦が供給されているから、アクチエ
ータ用のポート１２６，１２７からは相対変位ｙに比例
した差圧が発生していく。

すなわち、相対変位ｙは、 ｙｏｃΔＰ”Ｑｂ”Ｎ　”１／ｄ２ の関数であるから、 Ｑｂ＝ｂ２　　（ｘｔ　　ｙ）／ｌ　　但し、ｔは時間
となる。

しかして、アクチエータ用のポート１２６゜１２７から
は、車速に応じて出力油圧が減少し、かつパワーステ圧
Ω時間変化率（前輪１ａ、ｌｂの操舵状態の変化速度）
に比例して制御された油圧（差圧）が出力されていく。

そして、この油圧（差圧）が、リアパワーシリンダ９０
のシリンダ室９２ｂには後輪８２ａ。

８２ｂを位相させる出力として供給され、進相機構１４
のプラグ５４には前輪１ａ、ｌｂの操舵角を増す出力と
して供給されていく。

そして、第１１図に示されるようにこの後輪８２ａ、８
２ｂを前輪とは逆の方向に操舵しようとするシリンダ室
９２ｂの出力と、後輪８２ａ。

８２ｂを後輪と同方向に操舵しようとする左室９７ａの
出力とが、リアパワーシリンダ９０で対向していく。し
かるに、合成出力により、第１２図に示されるように逆
相側の後輪舵角が得られる。

そして、この後輪舵角にしたがって後輪８２ａ。

８２ｂが操舵されていく。

これに対し進相機構１４では、プラグ５４に制御圧が加
わると、その油圧に比例して第７図の矢印で示されるよ
うにスプール５３が右方向に摺動していく。すると、オ
イルポンプ１３の油圧で行なわれる復元機能により、ス
リーブ６９．カラー６８がスプール５３に追従して、該
スプール５３と相対位置が零となる位置まで移動してい
く。このスリーブ６９．カラー６８の移動により、レバ
ー６０はプレート６４側を支点として回動していく。こ
れにより、リングギヤ２９を時計方向に回転させていく
。ここで、プラネタリギヤ２７゜３１は、運転者で保持
されるステアリングホイル１７にて固定されるから、そ
のリングギヤ２９の回転がバルブインプットシャフト７
ａおよびトーションバー８に伝達され、第１０図に示さ
れるように前輪１ａ、ｌｂの舵角を切り増していく。

こうした第１３図の制御ブロックにしたがって行なわれ
る、操作角速度（操舵状態の変化速度）および車速特性
に応じた逆相、進相制御により、車速に応じたヨー運動
と横方向運動の最適なバランスを得ながらシャープな回
頭性を生み出していく。そして、つぎの瞬間、ステアリ
ングホイール１７の変化速度がなくなるに応じて、車速
に応じた同相のコントロールバルブ９８からの出力だけ
となって、元の定常状態の四輪同相操舵（通常の同相四
ＷＳ）に入って、車の動きを安定させていく。これによ
り、旋回が行なわれていく。

なお、第１４図に示すようにステアリングホイール１７
を元に戻す場合や左側に旋回した場合には逆に作動する
。なお、位相用のコントロールバルブ１００のスプリン
グ１１５，１１６のブリロド値の設定により、ステアリ
ングホイール１７をゆっくり操舵したきは位相制御を行
わず、通常の同相四ＷＳを行うようにしている。

しかして、こうした油圧を用いた機械式の簡素な後輪８
２ａ、８２ｂの位相反転制御により、電子制御式のよう
な特別の車速信号を用いることなく、常に車速特性に応
じた最適なバランスで後輪８２ａ、８２ｂを操舵するこ
とができる。しかも、純機械式の制御構造なので、ノイ
ズ、電波障害など１こ対する信頼性も高い。

また並列に設けた同相用のコントロールバルブ９８から
発する同相側の油出力と、位相用のコントロールバルブ
１００から発する逆相側の油出力との合成出力により、
後輪舵角を得る構造なので→、位相反転制御は簡素です
む。しかも、同相操舵側と逆相操舵側とは独立した回路
で構成されているから、従来の同相四ＷＳを改修して簡
単に位相制御式の四ＷＳを実現することができる。

また、万一　フェイルした場合でも、油出力が零となる
ので、後輪８２ａ、８２が操舵されない、通常の二ＷＳ
機能が確保されるので、安全性も高い。

また、この発明は第１の実施例に限らず、第１５図ない
し第１７図に示す第２の実施例のようにしてもよい。

すなわち、第２の実施例は第１の実施例に記載した可変
オリフィス１４１を使用しないで、車速に応じた油圧を
位相用のコントロールバルブ１００にｆ供給するように
したものである。

具体的には、可変オリフィス１４１に代えて、固定オリ
フィスあるいは固定チョーク（図示しない）を位相用の
コントロールバルブ１００の油圧回路に設ける。またオ
イルポンプ１０５に該オイルポンプ１０５内に設けたオ
リフィス（図示しない）の前後差圧によって流量を制御
する流量制御弁１５０を設ける。そして、この流量制御
弁１５０の入口側に、エンジン駆動のオイルポンプ１３
１を接続する。また流量制御弁１５０の出口側を位相用
のコントロールバルブ１００のポート１２９に接続し、
流量制御弁１５０でオイルポンプ１３１からの定流量の
油を車速に応じた流】に制御して、位相用のコントロー
ルバルブ１００に供給するようにしている。なお、第１
６図は流量制御弁１５０の入口における流量特性を示し
、第１７図は流量制御弁１５０の出口における流量特性
を示す。

なお、第２の実施例において、第１の実施例と同じ構成
部品には同一符号を附してその説明を省略した。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、油圧を用いた機
械式の簡素な後輪の位相反転制御により、電子制御式の
ような特別の車速信号を用いることなく、常に車速特性
に応じた最適なバランスで後輪を操舵することができる
。しかも、純機械式の制御構造なので、ノイズ、電波障
害などに対する信頼性も高い。

また並列な同相操舵手段と位相操舵手段との合成出力に
より後輪舵角を得る構造なので、位相反転制御は簡素で
すむ。しかも、同相操舵手段と逆相操舵手段とは独立し
ているので、従来の同相四ＷＳを改修して簡単に位相制
御式の四ＷＳを実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第１４図はこの発明の第１の実施例を示し
、第１図はこの発明の後輪操舵装置を適用した四輪操舵
装置を示す構成図、第２図は同相用のコントロールバル
ブを示す断面図、第３図は位相用のコントロールバルブ
を示す断面図、第４図はそのコントロールバルブの概略
図、第５図は進相機構を示す一部切欠した斜視図、第６
図はその二組の遊星歯車機構廻りを示す断面図、第７図
は進相機構のコントロールバルブの構造を示す断面図、
第８図はエンジン駆動の定流量のオイルポンプの特性を
示す線図、第９図は車速感応圧力発生器から発するパイ
ロット圧の特性を示す線図、第１０図は進相制御を示す
線図、第１１図は位相制御を示す線図、第１２図はその
合成力を示す線図、第１３図は進相制御と位相制御との
制御形態を示すブロック図、第１４図は左右のハンドル
角でも進相制御と位相制御が行なわれることを示す線図
、第１５図はこの発明の第２の実施例の要部を示す構成
図、第１６図は流量制御弁の入口における特性を示す線
図、第１７図はその出口における特性を示す線図である
。 ｌａ、１ｂ・・・前輪、８２ａ、８２ｂ＝−後輪、９０
・・・リアパワーシリンダ、９８・・・同相用のコント
ロールバルブ（同相操舵手段）、１００・・・位相用の
コントロールバルブ（逆相操舵手段）、１０５・・・オ
イルポンプ（第１の油圧制御手段）、１３１．１４１，
１４３・・・オイルポンプ、可変オリフィス、車速感応
圧力発生器（第２の油圧制御手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪と同方向に後輪を操舵する油圧出力を発する同相操
   舵手段と、この同相操舵手段と並列に設けられ操舵操作
   の開始時に前輪と逆方向に後輪を操舵する油圧出力を発
   する逆相操舵手段と、前記同相操舵手段に設けられ車速
   に応じて出力油圧を増加する第１の油圧制御手段と、前
   記逆相操舵手段に設けられ車速に応じて出力油圧を減少
   する第２の油圧制御手段とを具備したことを特徴とする
   車両の後輪操舵装置。