JPH026274A - 後輪操舵装置 - Google Patents

後輪操舵装置

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Publication number
JPH026274A
JPH026274A JP63155447A JP15544788A JPH026274A JP H026274 A JPH026274 A JP H026274A JP 63155447 A JP63155447 A JP 63155447A JP 15544788 A JP15544788 A JP 15544788A JP H026274 A JPH026274 A JP H026274A
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JP
Japan
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steering
direction control
working fluid
vehicle speed
rear wheel
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Pending
Application number
JP63155447A
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English (en)
Inventor
Kyoichi Nakamura
中村 京市
Hiroyuki Suzuki
啓之 鈴木
Tomoya Yamakawa
知也 山川
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Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
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Publication date
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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〉 本発明は、前輪の操舵に応じて後輪を操舵する4輪15
M舵車両の後輪環舵装置に関するものである。
〈従来の技術〉 前輪の操舵と連動して後輪操舵装置の入力部材を作動さ
せる作動装置としては、従来からさまざまな方式が考え
られている。その中の一つとして、例えば特開昭60−
128080に開示されているように、ハンドルと連動
して回動する前輸燥舵装置の入力軸の後端に設けた偏心
軸にビニオンと偏心カムを一体に6iffえた筒部月を
回転自在に眠合させて、このビニオンに軍律側に固定さ
れるインターリールギヤを噛合させ、また前記偏心カム
には左右の後輪用タイロツドを連結支持するジヨイント
部材を回転自在に嵌合させる構成から成る後輪f2舵装
置がある。この装置は人力軸の回動により偏心軸はクラ
ンク回動し、ビニオンはインターナルギヤの内周を公転
するが、ビニオン自体の回転方向つまり偏心カムの回転
方向と逆方向に回転する。そのため、偏心軸と偏心カム
の回動が左右の移動方向が逆になったり一致したりする
ので、その合成変位量の大小がかわるごとにより、前輪
が小舵角時には後輪が同位相に操舵され、前輪が大舵角
時には後輪が逆位相に操舵される。
〈発明が解決しようとする課題〉 ところが上記の方式では、車速に関係なく前輪が大舵角
時には後輪が逆位相に操舵されるため、中高速時に象、
ハンドルをきった場合にも、後輪が逆位相に操舵されて
しまい、大変危険である。
さらに通常は前輪が油圧でアシストして操舵力の軽減を
図っているが、後輪が前輪と機械的に連結されているた
め、その装置が故障するとハンドル操舵が大変型(なっ
てしまう。
く課題を解決するための手段〉 本発明は上述した課題を解決するためになされたもので
、前輪のは舵に連動して回動するインプと、この車速切
換弁から箭速時に作動流体を導き前記インプットシャツ
1−の回動により後輪が前輪と同位相に操舵されるよう
に作動流体の給排を制御する第1方向制御部と、この第
1方向制御部と同軸上に設けられ前記車速切換弁から低
速時に作動流体を導き前記インプラ1−シャフトの回動
により後輪が前輪と逆位相に操舵されるように作動流体
の給排を制御する第2方向制御部と、前記第1方向制御
部または前記第2方向制御部により回動するアウトプッ
トシャツ]・と、このアウトプットシャフトの回動によ
り前記ポンプからの作動流体の給排を制′4J「する後
輪サーボ弁と、一対の作動室を(Tし前記後輪サーボ弁
の作動に応じてこの作動室内の差圧により往復動させる
後輪作動装置と、後輪を中立位置に保持させる中立バネ
とによって構成したものである。
く作用〉 上記の構成により、ハンドルを操舵すると前輪サーボ弁
が作動して前輪操舵装置により前輪が操舵されるととも
に、インプットシャフトが回動する。高速時に前輪が操
舵されると、車速切換弁の働きにより、ポンプからの圧
力は第1方向制御部に導かれ、インプラI・シャフトの
回動は入力軸の回動となり、第1方向制御部の作動によ
り出力軸が入力軸と同方向に必要な角度だけ回動する。
そして出力軸に設けられた後輪サーボ弁を回動させ、ポ
ンプからの作動流体を制御して、後輪操舵装置により後
輪を前輪と同位相に操舵させる。
また低速時に前輪が操舵されると、車速切換弁の働きに
より、ポンプからの圧力は第2方向制御部に導かれ、イ
ンプットシャフトの回動は入力軸の回動となり、第2方
向制御部の作動により出力軸が入力軸と逆方向に必要な
角度だけ回動する。
そして出力軸に設けられた後輪サーボ弁を回動させ、ポ
ンプからの作動流体を制御して、後輪操舵装置により後
輪を前輪と逆位相に操舵させる。
さらに中速時に前輪が操舵されると、車速切換弁の働き
により、ポンプからの圧力はいずれの方向制御皿部にも
導かれずにリザーバにもどる。そのため後輪は、後輪操
舵装置に設けられた中立バネの働きにより中立位置に保
持される。
〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は、本発明による4輪操舵装置を示すもので、自
動車エンジンにより駆動されるタンデム型の供給ポンプ
30は、前輪側ポンプ30aと後輪側ポンプ30bより
なり、前輪側ポンプ30aから吐出される一定量の作動
流体は、前輪環舵装置20のサーボ弁21に供給される
。一方後輪側ボンプ30bから吐出される一定量の作動
流体は、第1車速切換弁31aと第2車速切換弁31b
を経°ζ方四制御部50に供給され、また後輪1i舵装
置40のサーボ弁17に供給される。
前輪操舵装置20は、操舵ハンドル10の回動を前輪作
動ロッド23の往復動に変換するラックピニオン機構2
2に伝達する途中に設けた前輪サーボ弁21と、前輪作
動ロッド23に連結された前輪パワーシリンダ24を主
な構成部材としている。前輪サーボ弁21は1朶舵ハン
ドル10から入力軸21aを経て与えられるハンドルト
ルクに応じて作動し、前輪パワーシリンダ24の両作動
室に供給される作動流体の給排を制御する。この前輪パ
ワーシリンダ24の作動により、前輪作動ロッド23が
移動し、操向リンク機構11を介して前輪12を操舵さ
せる。使用済の作動流体は、リリ′−バ32に排出され
る。
また、前端12舵装置20から後方に向けて突出する連
動シャフト38は、その前端部に設けたラックピニオン
機構13により前輪の操舵稗に連動して回動するように
構成される。この連動シャツ1−38の後端には減速装
置37が設けられ、この減速装置37により前輪の最大
操舵回転側が約40度になるように変換され、インプッ
トシャフト14により方向制御部50に入力されている
。方向制御部50は高速時に作動する第1方向制御部5
0aと、低速時に作動する第2方向制御部5゜a及び第
2i11.速切換弁31bが選択的に作動される。ずな
わら第1車速切換弁31aは車速が中速と低高速で切換
えられ、この第1車速切換弁からの低高速時の圧力は第
2車速切換弁31bに導かれ、この第2車速切換弁31
bにて高速と低速で切換えられることにより前記方向制
御部50a。
50b81沢している。車速が中速時は、第1車速切挨
弁31aにより、圧力流体はリザーバ32に排出され、
方向制御部50は作動しない。
前記方向制御部50は、第2図に示されているように、
第1方向制御弁50aと第2方向制御部50bが同軸上
に配置されていて、車体に固定された2重円筒形状のハ
ウジング18の内部に、先端が円筒形状になった前記第
1方向制御部50aと前記第2方向制御部50bの共通
のインプットシャフト14が回転可能に収納されている
。このインプットシャフト14の円筒部の内周は前記ハ
ウジング18の内側の円筒の外周に接し、前記インプッ
トシャフト14の円筒部の外周と前記ハウジング18の
外側の円筒の内周との間には油室51が構成されている
。この油室51内の圧力流体は、前記ハウジング18の
外側の円筒に設けられた排出口52よりリザーバ32に
排出される。また前記ハウジング18の内側の円筒内に
は直径方向に対向した位置に設けられたそれぞれ1対の
羽根形状の突起15a、15bが形成された前記第1方
向制御部50aと前記第2方同制御部50bの共通のア
ウトプットシャフト15が回転可能に収納されている。
前記第1方向制御部50aにおいて、第3図。
第5図に示されているように、前記インプットシャフト
14には180度対向した位置に、円周方向に伸びた長
穴形状の一対の第1制御孔60aが設けられ、さらにこ
れら第1制御孔60aの間に前記第1制御孔60aと同
じ幅で円周方向により長く伸びたQ i:Iff形状の
第1排出#7+1(i 01 a、  602aが設け
られている。また前記ハウジング18の内側の円筒には
前記第1制御孔60aと同一円周上に、180度対向し
た位置に2組の前記第1制御孔60aの幅よりわずかに
小さい同一直径の第1圧力孔611a、612a、61
3a、614a、615a、61Gaが必要範囲角度内
に等角度凹陥に設けられている。そして、中立位置では
前記第1圧力孔613a、614aが前記第1制御孔6
0aと連通ずるようになっている。さらに、前記ハウジ
ング18の内側の円筒内部には、前記第1圧力孔611
a、612a、613a。
614a、615a、G16aが設けられていない間に
−・対の凸部(32aが形成され、円筒内部の前記突起
15aが回動する空間を2つの圧力室に分けるとともに
、前記アウトプットシャフト15を軸止する働きをする
。この圧力室は前記突起15aによりそれぞれ圧力室6
31a、632aに分けられている。またこの凸部62
aには、第1供給孔G4aが開口され、後輪側ポンプ3
7bがらの同一圧力の流体を前記圧力室631a、’6
32aに供給している。
前記第2方向制御部50bにおいて、第4図。
第6図に示されているように、前記インプットシャフト
14には180度対向した位置に円周方向に伸びた長大
形状の一対の第2制御孔601bが設けられ、これら第
2制御孔601bからそれぞれ時計回り方向に前記第2
制御孔601bの幅と同じ同一直径の第2制御孔602
b、603b。
604b、6()5bが、幅方向には等間隔に、円周方
向には前記第2制御孔601bと第2制御礼602bと
の間だけ大きく、他は等角度間隔に設けられている。さ
らに第2制御礼605bからψ出方向には他の第2制御
礼間と同じ間隔に前記第2制御孔601bと同じ幅で円
周方向により長く伸びた一対の長溝形状の第2排出溝6
30bが設けられている。
また前記第2制御孔601bから反時計回り方向に2組
の前記第2制御孔601bの幅と同じ同一直径の第2制
御孔606b、607b、608b、eo9bが、幅方
向には前記第2制御孔601bと第2制御礼606bと
の間だけ狭く、他は前記第2制御孔601bと第2制御
孔602bとの間と同じ距湘で等間隔に、円周方向には
前記第2制御孔(iolbと第2制御礼606bとの間
だけ大きく、他は等角度間隔に設けられている。さらに
第2制御礼609bから幅方向には他の第2制御礼間と
同じ間隔に前記第2制御孔601bと同じ幅で円周方向
により長く伸びた一対の長溝形状の第2排出溝631b
が設けられている。
また前記ハウジング18の内側の円筒には前記第2制御
孔601bと同一円周上に180度対向した位置に2組
の前記第2制御孔601bの幅よりわずかに小さい同一
直径の第2圧力孔61 l b。
G12bが設けられ、この第2圧力孔611bからu、
1°計回りに2組の同一直径の第2圧力孔613b、6
14b、615b、(316b、617bが設けられ、
また前記第2圧力孔612bから反時計回りに2組の同
一直径の第2圧力孔623b。
G24b、625b、62Gb、627bが設けられて
いる。
そして中立位置では前記第2圧力孔61 l b。
612bが前記第2制御孔601bと連通ずるようにな
っている。また前記第2圧力孔613bは前記第2制御
礼602bと、第2圧力孔614bは第2制御孔603
bと、第2圧力孔615bは第2制御孔604bと、第
2圧力孔616bは第2制御礼605bと、同一円周上
に円周上反時計回りに同じ角度だけ離れるように形成さ
れ、前記第2圧力孔623bは前記第2制御孔606b
と、第2圧力孔624bは第2制御孔607bと、第2
圧力孔625bは第2制御礼608bと、第2圧力孔6
26bは第2制御礼609bと、同一円周上に円周上時
計回りに同じ角度だけ離れるように形成されている。さ
らに前記第2排出溝630bは、前記第2圧力孔617
bと同一円周上に形成され、反時計回りに回転する場合
だけ絶えず連通ずるような位置関係になっている。また
前記第2排出溝631bは、前記第2圧力孔627bと
同一円周上に形成され、時計回りに回転する場合だけ絶
えず連通ずるような位置関係になっている。
時計回りに回転する場合だけ絶えず連通ずるような位置
関係になっている。また前記第2屏出i:4631bは
、前記第2圧力孔627bと同一円周上に形成され、時
計回りに回転する場合だけ絶えず連通ずるような位;δ
関係になっている。
そして、前記ハウジング18の内側の円筒内部には、前
記第2圧力孔617bと627bの中間に一対の凸部6
2bが形成され、円筒内部の前記突起15bが回動する
空間を2つの圧力室に分けるとともに、1111記アウ
トプットシャフト15を軸止する働きをする。この圧力
室は前記突起15bによりそれぞれ圧力室633b、(
334bに分けられている。またこの凸部(i2bには
、第2供給孔64bが11旧コされ、後輪側ポンプ37
bからの同じ圧力の流体を前記圧力室633b、63.
4bに供給している。
後輪燥舵装置70は、後輪ナーボ弁17と後輪パワーシ
リンダ40を主な構成部材としている。
後輪パワーシリンダ40は、自動車の車体に固定したシ
リンダ41内にピストン42を嵌合させ、このピストン
42に固定されて両側に延びる後輪作動ロッド43をシ
リンダ41の両端部より液密で摺動自在に突出させて構
成され、ピストン42の両側とシリンダ41の両側内面
との間には、図示の中立位置にピストン42を復帰させ
る復ジ♀バネ45が設けられている。後輪作動ロッド4
3の両◇;1:にば1呈向リンク機構47を介して後輪
48が連結されている。
後輪サーボ弁17は、方向制御部500アウトプットシ
ャフト15と帰辺軸16の(口封回動に応じて作動し、
後輪側ポンプ30bから供給される作動流体を、後輪パ
ワーシリンダ41の両作動室44a、/I/Iaの一方
に供給し、他方からの作動流体をリザーバ32に排出す
る作用をなす。帰還軸16はラックピニオン機構46な
介して後輪作動ロッド43により回動されるようになっ
ている。
次に上記した構成における動作について説明する。第1
図に示すように、前輪12が操舵中立位置(=J近にあ
る場合は、連動シャフト38は回動されず、方向制御部
50のインプットシャフト14も回動されない、そのた
め、低高速時には、方向制御部50のハウジング18と
インプットシャフト14の相対回転はなく、第3図と第
4図に示される位置関係が保たれ、それぞれの圧力室6
31aと632 a及び633bと634b内の圧力差
は生じず、アウトプットシャフト15は回動しない、ま
た中速時には、方向制御部50は作動しないので、同様
にアウトプットシャフト15は回動しない。そのため、
後輪サーボ弁17は作動せず、後輪48は復J4’tバ
ネ45により操舵中立位置に保持される。
操舵ハンドル10を時計(反時計)回転方向に回動ずれ
ば、前輪作動Cllラド3は左方(右方)に移動して、
前輪12を右向き(左向き)に操舵する。その作動ロッ
ド23の移動は同時にラックピニオン機(11ζ13に
て回転に変換され、連動シャフト38を反時計(時計)
回転方向に回動させる。
そして減速装置37にて前述のとおり吻決められた作動
角に変換され、インプットシャフト14を反時計(時計
)回転方向に回動させる。
そして高速時は前述の通り第1車速切換弁31aおよび
第2車速切換弁31bにより、ポンプ30bからの圧力
流体は第1方向制御部50aに導かれる。そして第3図
にて第1方向制御部50aのインプットシャフト14が
反時計(時計)回転方向に回動されると、第5図で第1
制御孔60aが右(左)方向に移動し、第1圧力孔61
4a(G13a)を閉じていき、第1圧力孔613a(
614a)だけと連通し、やがて第1圧力孔612a 
(615a)とも連通ずる。すると圧力室631a内と
圧力室632a内の圧力は圧力室632a (G31a
)内の方が高い圧力になり、突起15aは反時計(時計
)回転方向に押され、アウトプットシャフト 向に回動する。突起15aは第1圧力孔612a(61
4a)と613a (615a)の中間で停止し、両圧
力Zi631a,632a内の圧力均衡を保つ。このよ
うに第1 in+1 ′4I[孔の移動により第1圧力
孔と連通位置が変わり、圧力室G31a,632b内の
圧力均衡がやぶれ、それを保つように突起1521が回
動する.そしてインプットシャフト14が決められた角
度だけ回動すると第1排出;i4G 0 1 a (6
 0 2 a)が第1圧力孔Gl(ia(Glla)と
連通して、両圧力室631a.63211内の圧力差は
なくなり、アウトプットシャフト15はその位置を保つ
ごのアウトプットシャフト サーボ弁17に伝えられ、作動流体を後輪パワーシリン
ダ41の左(右)側の作動室4 4 aに導入させ、右
(左)側の作動室44aの作動流体をリナ゛−バ32に
1ノ1出させ、後輪作動し1ツド43は右方(左方)に
移動して、後輪48を右向き(左向き)に1i舵する。
また後輪作動【Iラド43の移動は、ラックピニオン機
構4Gを介して帰還軸16をアウトプッI・シャフト1
5と同方向に回動させ、両軸15,l(iの相対回動角
が0になる位置まで後φ1作動し1ツド43は復帰バネ
45に抗して右方(左方)に移動して停止する.すなわ
ち高速時は後輪48は11;目912の操舵角に応じて
その丘舵方向と同位相に操舵される。
また低速時は前述の通り第1車速切換弁31aおよび第
2車速切換弁31bにより、ポンプ30bからの圧力流
体は第2方向制御部50bに導かれる。そして第4図に
て第2方向制御部50bのインプットシャフト14が反
時計(時計)回転方向に回動され、第6図で第2制御孔
601bが右(左)方向に移動し、第2圧力孔611b
(612b)を閉じていくが、ある回転角の範囲では同
時に第2排出溝631b (630b)は第2圧力虻 孔f327b (617b)を閉き与ていき、両圧力室
633b、63/Ibd内の等しく保たれ、アウトプッ
トシャフト15は中立位置のままである。
さらにインプットシャフト■4が回動され、第2制′4
:III孔601bは、第2圧力孔612b(611b
)も閉じていく。そのとき第2制御孔602b(60[
3b)と第2圧力孔613b(623b)が連通ずる。
すると圧力室633”b内と圧力室634b内の圧力は
圧力室633b (634b)内の方が高い圧力になり
、突起15bは時計(反時計)回転方向に押され、アラ
1−プツトシャフト15はIll!I計(反時計)回転
方向に回動して、第2圧力孔G11b(G12b)と6
12b (623b)の中間で停止し、両圧力室633
b、634b内の圧力均衡を保つ。このように第2制御
孔の移動により第2圧力孔と連通位置が変わり、圧力室
633b、G34b内の圧力均衡がやぶれ、それを保つ
ように突起15bが回動する。このアウトプットシャフ
ト 伝えられ、作動流体を後輪バ1ノーシリンダ4工の右(
左)側の作動室44aに導入させ、左(右)側の作動室
44 aの作動流体をリザーバ32に排出させ、後輪作
動1.1ツド43は左方(右方)に移動して、後輪4日
を左向き(右向き)に1榮舵する。
また後輪作動1:Iツド43の移動は、ラックピニオン
m4:11s4Gを介して帰還軸16を7ウトプツトシ
ヤフI15と同方向に回動させ、両軸15,16の相対
回動角が0になる位置まで後輪作動ロッド43は復帰バ
ネ45に抗して左方(右方)に移動して停止する.すな
わち低速時は後輪48は前輪12の操舵角に応じてその
操舵方向と逆位相に操舵される。
〈発明の効果〉 以上述べたように本発明においては、中速時は後輪は操
舵されず、高速時は後輪は前輪の操舵角に応じてその操
舵方向と同位相に操舵され、前輪がある操舵角を越える
とその状態を保つ。低速時は前輪がある操舵角まで後輪
はI菓舵されず、その操舵角を越えるとその操舵方向と
逆位相に操舵される。このように車速により後輪の操舵
方向が決めているので、中高速時に逆位相に操舵されて
しまうことはない。
そして、万一ポンプが故障した時Aンドルを回動させて
も方向制御部の構造上、後転保舵の負荷が伝わらず急に
重くなることがない。また前輪と後輪が別々にアシスト
されているため、前輪操舵装置が故障しても後輪側に影
口を及ぼざない。そして後輪の操舵方向を決める方向制
御部は、後輪サーボ弁と別々に作動されるため、後輪サ
ーボ弁が故障しても、後輪保舵は作動する。さらに前輪
の操舵角に応じて必要だけ後輪を操舵する機構と11〔
速により後輪の操舵方向を決める機構も、別の機構で行
なうため、もし車速により後輪の操舵方向を決める機構
が故障しても後輪保舵の作動にあまり影習がない。
【図面の簡単な説明】
3図は第2図のnt − m断面図、第4図は第2図の
IV−IV断面図、第5図は第3図のV矢視展開図、第
6図は第4図の■矢視展開図である。 14・・・インプットシャフト ウトプット7 31a・・・第1車速切換弁、31b・・・第2車連切
換弁、44a,44a・・・中立バネ、50a・・・第
1方向制御部、50b・・・第2方向制御部。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)前輪パワーシリンダとポンプの間に配置されハン
    ドル操舵によりこのポンプからの作動流体の給排を制御
    する前輪サーボ弁によってアシストされる前輪の操舵に
    応じて後輪を同位相あるいは逆位相に操舵する後輪操舵
    装置において、前輪の操舵に連動して回動するインプッ
    トシャフトと、前記ポンプからの作動流体を車速に応じ
    て低速時と中速時と高速時で切換える車速切換弁と、こ
    の車速切換弁から高速時に作動流体を導き前記インプッ
    トシャフトの回動により後輪が前輪と同位相に操舵され
    るように作動流体の給排を制御する第1方向制御部と、
    この第1方向制御部と同軸上に設けられ前記車速切換弁
    から低速時に作動流体を導き前記インプットシャフトの
    回動により後輪が前輪と逆位相に操舵されるように作動
    流体の給排を制御する第2方向制御部と、前記第1方向
    制御部または前記第2方向制御部により回動するアウト
    プットシャフトと、このアウトプットシャフトの回動に
    より前記ポンプからの作動流体の給排を制御する後輪サ
    ーボ弁と、一対の作動室を有し前記後輪サーボ弁の作動
    に応じてこの作動室内の差圧により往復動させる後輪作
    動装置と、後輪を中立位置に保持させる中立バネを備え
    たことを特徴とする後輪操舵装置。
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