JPH059275Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、車両の後輪を前輪の操舵操作に応じ
て操舵し得る前後輪操舵車の後輪用操舵装置に関
する。

〔従来の技術〕

後輪用操舵装置の一形式として、左右の後輪に
連結され各油室に対する作動油の給排により後輪
を転舵させる油圧アクチユエータと、前輪の操舵
状態に応じて前記油圧アクチユエータの各油室に
対する作動油の給排を制御する制御弁を備えた形
式の操舵装置がある。かかる形式の操舵装置にお
いて、後輪は前輪の舵角に対して車両の低速走行
時には逆相で高速走行時には同相に転舵されると
ともに、高速走行時にはその転舵角が小さくなる
ように制御される。このため、かかる形式の操舵
装置においては、後輪が車速に対応して許容され
る最大舵角以上には操舵されないように構成する
ことが望ましく、また操舵装置の各部に異常が発
生した場合には後輪の転舵が規制されるように構
成することが望ましい。

これらの要望を満すべく、本出願人は実開昭60
−150164号公報に示されているように、前後輪操
舵車における後輪の操舵規制装置を出願してい
る。当該規制装置は、油圧アクチユエータを構成
するピストンロツドの左右両端を左右のタイロツ
ドに連結し、これらタイロツドと油圧アクチユエ
ータを構成するシリンダの左右各端部間にスペー
サを出没可能に配設してなるもので、各スペーサ
は車速が所定の値に達したとき突出してピストン
ロツドの移動を規制するように制御される。これ
により、かかる規制装置においては、車速が所定
の値以上となると各スペーサの作用によりピスト
ンロツドの左右動が規制され、後輪の最大転舵角
は車速に対応して許容される範囲に的確に規制さ
れる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、かかる規制装置は油圧アクチユエー
タのシリンダの各端部と左右のタイロツド間に出
没可能なスペーサを複数備えているため、後輪側
ステアリングリンケージを取付ける限られたスペ
ースに上記規制装置を備えた後輪操舵装置を配設
するには大幅な設計変更を必要とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案はかかる問題に対処すべく、前後輪操舵
車の後輪用操舵装置を、左右の後輪に連結され各
油室に対する作動油の給排により後輪を転舵させ
る油圧アクチユエータと、バルブハウジング内に
互に同心的かつ所定量相対回転可能に組付けられ
前輪の操舵状態に応じて相対回転するバルブロー
タおよびバルブスリーブと、これらバルブロータ
およびバルブスリーブ間に設けられこれら両者の
相対回転により作動し前記ハウジングに設けた第
１の流入路に流入した作動油を選択的に前記油圧
アクチユエータの一方の油室へ供給しかつ他方の
油室の作動油を排出させる第１の切換弁機構と、
前記バルブロータおよびバルブスリーブ間に設け
られ前記ハウジングに設けた第２の流入路に流入
した作動油をこれら両者の中立位置を基準とする
回転量が所定値以下の場合には前記第１の流入路
へ直接供給しかつ前記回転量が所定値を越えると
前記バルブロータをその回転方向に反して回転さ
せて前記第１の流入路へ供給する第２の切換弁機
構と、前記ハウジングの両流入路を作動油の供給
源に対して選択的に断続する電磁切換弁を備えて
なる構成としている。

〔考案の作用〕

かかる構成の操舵装置においては、電磁切換弁
の作動により作動油の供給源を第１または第２の
流入路へ選択的に接続することができ、第１の流
入路に接続された場合には第１の切換弁機構のみ
が作動し、かつ第２の流入路に接続された場合に
は第２の切換弁機構と第１の切換弁機構とが作動
する。

しかして、第１の切換弁機構はバルブロータお
よびバルブスリーブ間の相対回転に応じて油圧ア
クチユエータの各油室に対する作動油の給排を制
御するもので、上記相対回転が前輪の操舵状態に
応じて生じた場合には、これに応じた作動油の給
排がなされて後輪が転舵される。一方、第２の切
換弁機構はバルブロータおよびバルブスリーブ両
者の中立位置を基準とする回転量（後輪の転舵角
に対応する）が所定値以下の場合には、第１の切
換弁機構に何等影響を与えることなく作動油を同
機構に供給し、同機構を上記作動と同様に作動さ
せて後輪を転舵させる。また、第２の切換弁機構
はバルブロータおよびバルブスリーブ両者の上記
回転量が所定値を越えると、バルブロータをその
回転方向に反して回転させて作動油を第１の流入
路へ供給する。このため、この場合第１の切換弁
機構においては、バルブロータおよびバルブスリ
ーブ間の相対回転により後輪を中立状態に復帰さ
せるように油圧アクチユエータの各油室に対する
作動油の給排を制御し、後輪のそれ以上の転舵を
規制する。

従つて、当該操舵装置においては、電磁切換弁
を車速が所定の値に達したとき切換作動して作動
油の供給源を第２の流入路に接続するよう制御す
れば、後輪の最大転舵角は車速に対応して許容さ
れる範囲に的確に規制される。これに併せて、電
磁切換弁を装置の各部に異常が発生した場合にも
切換作動して上記と同様の接続状態になるよう制
御すれば、後輪の最大転舵角を車両走行に大きな
影響を及ぼさない小舵角の範囲に的確に規制する
ことができる。

〔考案の効果〕

ところで、当該操舵装置においては、油圧アク
チユエータに対する作動油の給排を制御する従来
の制御弁に設けた第２の切換弁機構と、同制御弁
と作動油供給源の接続を切換える電磁切換弁とに
より規制手段を構成しているものである。従つ
て、同装置は規制手段を備えていない従来の操舵
装置に比し大型化することなく、車両への取付け
に当つて車両の各部を大きく設計変更する必要が
ない。

〔実施例〕 以下、本考案を図面に基づいて説明するに、第
１図には本考案の一実施例に係る後輪用操舵装置
の概略構成が示されている。当該操舵装置は動力
舵取装置に構成されていて、第２図〜第５図に示
すロータリバルブ式の制御弁１０、油圧アクチユ
エータたるパワーシリンダ２０、制御弁１０を駆
動するステツプモータ３１、電磁切換弁３２を備
えるとともに、第６図に示す電気制御装置４０を
備えている。

しかして、制御弁１０はバルブハウジング１１
内にて回転可能に支持されたインプツトシヤフト
１２とアウトプツトシヤフト１３を備え、これら
両シヤフト１２，１３はトーシヨンバー１４を介
して互に連結されている。インプツトシヤフト１
２にはバルブロータ１５が一体的に形成されてい
て、同バルブロータ１５の外周にバルブスリーブ
１６が同心的かつ相対回転可能に組付けられてお
り、これら両者１５，１６間に２つの切換弁機構
１７，１８が設けられている。なお、バルブスリ
ーブ１６は連結ピン１３ｂを介してアウトプツト
シヤフト１３に連結されている。

第１切換弁機構１７は第２図および第３図に示
すように、ハウジング１１に設けた第１供給ポー
ト１１ａを通して供給される作動油のパワーシリ
ンダ２０の各油室Ｒ１，Ｒ２に対する給排を制御
するもので。ハウジング１１とバルブスリーブ１
６間の環状溝１７ａ、同スリーブ１６とバルブロ
ータ１５間の切換溝１７ｂ、同スリーブ１６に設
けられこれら両溝１７ａ，１７ｂを連通させる複
数の通孔１７ｃ、バルブロータ１５に設けられ切
換溝１７ｂを同ロータ１５の内孔１５ａに連通さ
せる複数の通孔１７ｄ、バルブスリーブ１６に設
けられ切換溝１７ｂをハウジング１１に設けた各
流通ポート１１ｂ，１１ｃそれぞれ連通させる通
孔１７ｅ，１７ｆを備えている。なお、バルブロ
ータ１５の内孔１５ａは同ロータ１５の通孔１５
ｂを通してハウジング１１に設けた排出ポート１
１ｄに連通している。

第２切換弁機構１８は第２図、第４図および第
５図に示すように、ハウジング１１に設けた第２
供給ポート１１ｅを通して供給される作動油を制
御するもので、バルブスリーブ１６の外周に設け
た第１切換溝１８ａ、２つの第２切換溝１８ｂ，
１８ｃ、バルブロータ１５およびバルブスリーブ
１６間に設けた第１シリンダ部１８ｄ、第２シリ
ンダ部１８ｅ、第３シリンダ部１８ｆ、バルブス
リーブ１６に設けられ各第２切換溝１８ｂ，１８
ｃを第１，第２シリンダ部１８ｄ，１８ｅに連通
させる通孔１８ｇ，１８ｈ、バルブロータ１５に
設けられた第３シリンダ部１８ｆを内孔１５ａに
連通させる通孔１８ｉを備えている。第１切換溝
１８ａは第２供給ポート１１ｅに対向して連通し
ており、バルブスリーブ１６が所定量回転すると
同ポート１１ｅとの連通が遮断される。この場合
には、いずれかの第２切換溝１８ｂ，１８ｃが第
２供給ポート１１ｅに連通する。また、残りの第
２切換溝１８ｂ，１８ｃはハウジング１１に設け
た第１ポート１８ｊを通して内孔１５ａに連通
し、かつバルブスリーブ１６の所定量の回転によ
り同内孔１５ａとの連通が選択的に断続される。
また、第２切換弁機構１８においては他に２つの
ポートを備えている。第２ポート１８ｋはバルブ
スリーブ１６に設けられていて、第１切換溝１８
ａを第１切換弁機構１７の環状溝１７ａに連通さ
せ、かつチエツクボールの作用にて環状溝１７ａ
側への作動油の流動のみを許容する。第３ポート
１８ｌはバルブロータ１５に設けられていて、同
ロータ１５の回転時第１シリンダ部１８ｄ、第２
シリンダ部１８ｅを第１切換弁機構１７の切換溝
１７ｂに選択的に連通させ、かつチエツクボール
の作用にて切換溝１７ｂ側への作動油の流動のみ
を許容する。

かかる構成の制御弁１０においては、インプツ
トシヤフト１２に図示しない減速機構を介してス
テツプモータ３１が組付けられ、かつアウトプツ
トシヤフト１３に設けたピニオン１３ａにラツク
バー２１が噛合される。ラツクバー２１はパワー
シリンダ２０のピストンロツドをかねていて、シ
リンダ２２内に液密的かつ軸方向へ摺動可能に嵌
挿されている。かかるラツクバー２１の各端部は
各後輪のナツクルアームに組付けた各タイロツド
３３に連結されていて、左右方向への摺動時後輪
を転舵する。また、かかる制御弁１０において
は、第１供給ポート１１ａおよび第２供給ポート
１１ｅが電磁切換弁３２を介して油圧ポンプ３４
に接続されているとともに、排出ポート１１ｄが
リザーバ３５に接続され、かつ第１流通ポート１
１ｂがパワーシリンダ２０の左油室Ｒ２に接続さ
れているとともに、第２流通ポート１１ｃがシリ
ンダ２０の右油室Ｒ１に接続されている。電磁切
換弁３２はステツプモータ３１とともに後述する
電気制御装置４０にて制御されるもので、油圧ポ
ンプ３４を通電時には第１供給ポート１１ａに連
通させかつ非通電時には第２供給ポート１１ｅに
連通させる。

これにより、制御弁１０は非作動時バルブロー
タおよびバルブスリーブ１６を第３図および第４
図に示す中立位置に保持し、油圧ポンプ３４から
供給される作動油は第１供給ポート１１ａから第
１切換弁機構１７の環状溝１７ａに流入し、また
は第２供給ポート１１ｅから第２切換弁機構１８
の第１切換溝１８ａ、第２ポート１８ｋを経て環
状溝１７ａに流入する。環状溝１７ａに流入した
作動油は第１切換弁機構１７の通孔１７ｃ、切換
溝１７ｂ、通孔１７ｄを経て内孔１５ａに流入
し、同内孔１５ａから通孔１５ｂ、排出ポート１
１ｄを経て流出しリザーバ３５へ還流する。この
間、パワーシリンダ２０の各油室Ｒ１，Ｒ２にお
いては作動油の給排がないためラツクバー２１は
中立位置に保持され、この結果後輪も転舵される
ことなく中立状態に保持される。

しかして、第１供給ポート１１ａが油圧ポンプ
３４に連通している場合にステツプモータ３１の
駆動によりバルブロータ１５が第３図の図示矢印
ＡまたはＢ方向へ回転すると、同供給ポート１１
ａを経て環状溝１７ａに流入した作動油は通孔１
７ｃ、切換溝１７ｂ、通孔１７ｅまたは１７ｆ、
第１流通ポート１１ｂまたは第２流通ポート１１
ｃを経てパワーシリンダ２０の右油室Ｒ１または
左油室Ｒ２に供給され、同時に左油室Ｒ２または
右油室Ｒ１内の作動油が第２流通ポート１１ｃま
たは第１流通ポート１１ｂ、通孔１７ｆまたは１
７ｅ、切換溝１７ｂ、通孔１７ｄ、内孔１５ａ、
通孔１５ｂ、排出ポート１１ｄを経てリザーバ３
５へ還流する。この結果、ラツクバー２１が左右
動して後輪を右または左に転舵させ、またこれに
よりバルブスリーブ１６がバルブロータ１５と同
方向へ同量回転してこれら両者１５，１６間の相
対回転を解消させる。

一方、第２供給ポート１１ｅが油圧ポンプ３４
に連通している場合において、バルブロータ１５
およびバルブスリーブ１６の回転量が所定値以下
すなわち後輪の転舵角が小さい場合、第２供給ポ
ート１１ｅは第２切換弁機構１８の第１切換溝１
８ａに連通している。このため、同供給ポート１
１ｅを経て第１切換溝１８ａに流入した作動油は
第２ポート１８ｋを経て第１切換弁機構１７の環
状溝１７ａに流入する。これにより、同切換弁機
構１７は上記と同様に作動油を制御し、後輪を小
舵角の範囲において転舵する。また、バルブロー
タ１５およびバルブスリーブ１６の回転量が第５
図に示すように所定値を越えた場合すなわち後輪
の転舵角が大きくなると、第２供給ポート１１ｅ
が第２切換弁機構１８のいずれかの第２切換溝１
８ｂ，１８ｃに連通し、同供給ポート１１ｅを経
て流入した作動油は通孔１８ｇまたは１８ｈを経
て第１シリンダ部１８ｄまたは第２シリンダ部１
８ｅに流入する。例えば、バルブロータ１５およ
びバルブスリーブ１６が第５図に示すように図示
反時計方向に回転した場合（後輪が左方へ転舵）、
同供給ポート１１ｅからの作動油は第２切換溝１
８ｂ、通孔１８ｇを経て第１シリンダ部１８ｄに
流入し、バルブロータ１５を矢印Ａ方向へ回転さ
せてバルブスリーブ１６との間に相対回転を生じ
させる。このため、第１シリンダ部１８ｄが第３
ポート１８ｉを介して第１切換弁機構１７の切換
溝１７ｂに連通し、同シリンダ部１８ｄの作動油
は第３ポート１８ｌ、切換溝１７ｂ、通孔１７
ｅ、第１流通ポート１１ｂを経てパワーシリンダ
２０の右油室Ｒ１に供給され、同時に左油室Ｒ２
内の作動油が第２流通ポート１１ｃ、通孔１７
ｆ、切換溝１７ｂ、通孔１７ｄ、内孔１５ａ、通
孔１５ｂ、排出ポート１１ｄを経てリザーバ３５
へ還流する。この結果、ラツクバー２１が左方へ
摺動して後輪を漸次中立状態に復帰させる。この
間、バルブスリーブ１６は漸次矢印Ａ側へ回転し
て第１切換溝１８ｋを第２供給ポート１１ｅに連
通させ、この時点でバルブロータ１５の矢印Ａ方
向の回転およびこれに追従するバルブスリーブ１
６の同方向への回転が停止する。その後は前記し
た通り、後輪は小舵角の範囲において転舵され
る。また、バルブロータ１５およびバルブスリー
ブ１６が矢印Ａ方向へ大きく回転した場合には、
作動油は第２シリンダ部１８ｅ、第３ポート１８
ｌを経て切換溝１７ｂに流入する。このため、バ
ルブロータ１５およびバルブスリーブ１６は上記
と同様の関係で矢印Ｂ方向へ漸次回転し、左切り
時の後輪を小舵角の範囲に是正する。

かかる制御弁１０はステツプモータ３１および
電磁切換弁３２により駆動されるが、これら両者
３１，３２は第６図に示す電気制御装置４０によ
り制御される。

かかる制御装置４０はステツプモータ３１を駆
動させる駆動回路４１および同回路４１を制御す
る第１制御回路４２を備えるとともに、電磁切換
弁３２を駆動させる駆動回路４３および同回路４
３を制御する第２制御回路４４を備えている。こ
れら両制御回路４２，４４においては、第１制御
回路４２に車速センサ４５ａからの車速Ｖを表わ
す信号、前輪舵角センサ４５ｂからの前輪舵角δf
を表わす信号、後輪舵角センサ４５ｃからの後輪
舵角δrを表わす信号が入力され、かつ第２制御回
路４４にはこれらの各信号の外に電圧センサ４５
ｄからのバツテリ電圧値を表わす信号、各電流セ
ンサ４５ｅ，４５ｆからの第１制御回路４２、ス
テツプモータ３１における電流値を表わす信号が
それぞれ入力される。

第１制御回路４２においては、第７図に示す前
後輪舵角比Ｋ（δr／δf）と車速Ｖとの関係に基づ
き車速センサ４５ａから入力される車速に対応す
る舵角比Kvを算出するとともに、舵角センサ４
５ｂから入力される前輪舵角δfに対応する後輪舵
角（Kv×δf）、舵角センサ４５ｃから入力される
後輪舵角δrに対する後輪の転舵角（Kv×δf−δr）
を演算し、かつ算出された後輪転舵角に対応する
駆動信号を駆動回路４１に出力する。これによ
り、同回路４１はステツプモータ３１を所定量間
欠的に回転させて制御弁１０のバルブロータ１５
およびバルブスリーブ１６間に相対回転を生じさ
せ、後輪を車速に応じて第７図に示すように、前
輪の舵角に対して低速走行時には逆相で高速走行
時には同相に転舵し、かつ高速走行時には小舵角
に転舵する。

また、第２制御回路４４においては、車速セン
サ４５ａから入力される車速が所定値以上の場
合、電圧センサ４５ｄから入力される電圧値が所
定値以下の場合、第１電流センサ４５ｅから入力
される電流値が所定値以上の場合、第２電流セン
サ４５ｆから入力される電流値が所定値以下の場
合、車速および各舵角センサ４５ｂ，４５ｃから
入力される両舵角の関係が異常値を示す場合に駆
動回路４３に駆動信号を出力し、同回路４３は電
磁切換弁３２に対する通電を停止する。本実施例
においては、車速が後輪を大きく転舵することの
ない40Kg／hr以上の場合、バツテリ電圧がステツ
プモータ３１を正常に駆動し得ない電圧値の場
合、第１制御回路４２に流れる電流が異常に大き
い場合、ステツプモータ３１に対して一定時間電
流が流れない場合等に、第２制御回路４４は駆動
信号を出力する。

電磁切換弁３２はイグニツシヨンスイツチを閉
じることにより通電されて切換作動し、油圧ポン
プ３２を制御弁１０の第１供給ポート１１ａに連
通させる。電磁切換弁３２のこの状態は車速が40
Km／hr以下の場合で制御装置４０の各部位が正常
な場合に保持され、制御弁１０の第１切換弁機構
１７のみを作動可能とする。このため、後輪は第
７図に示す関係に基づいて転舵される。

電磁切換弁３２は車速が40Km／hr以上となり、
または制御装置４０のいずれかの部位に異常が生
じた場合に、駆動回路４３の作用により非通電状
態となつて切換作動し、油圧ポンプ３２を制御弁
１０の第２供給ポート１１ｅに連通させる。この
ため、制御弁１０においては、作動油が第２切換
弁機構１８を通して第１切換弁機構１７に供給さ
れることになり、後輪の小舵角の転舵範囲にては
第１切換弁機構１７の作用にて後輪が第７図の関
係に基づいて転舵される。また、後輪の転舵角が
所定の範囲を上回ると第２切換弁機構１８の作用
にて第１切換弁機構１７を逆方向へ駆動し、後輪
を所定の小転舵角の範囲内に是正する。従つて、
後輪の最大転舵角は高速車速時同車速に対応して
許容される範囲に的確に規制され、併せて装置の
各部位の異常時車両走行に大きな影響を及ぼさな
い小舵角の範囲に的確に規制される。

このように、当該操舵装置においては、パワー
シリンダ２０の各油室Ｒ１，Ｒ２に対する作動油
の給排を制御する従来の制御弁に設けた第２切換
弁機構１８と、制御弁１０と油圧ポンプ３１との
接続を切換える電磁切換弁３２とにより後輪の転
舵角を小舵角に規制する手段を構成している。従
つて、当該操舵装置は規制手段を備えていない従
来の操舵装置に比較して大型化することがなく、
かつ車両の各部を大きく設計変更することなく車
両に搭載することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係る操舵装置の概
略構成図、第２図は同装置における制御弁の拡大
縦断面図、第３図は第２図の−線部分の横断
面図、第４図および第５図は第２図の−線部
分の横断面図、第６図は同装置における制御装置
の回路図、第７図は前後輪舵角比と車速との関係
を示すグラフである。 符号の説明、１０……制御弁、１１……バルブハ
ウジング、１５……バルブロータ、１６……バル
ブスリーブ、１７……第１切換弁機構、１８……
第２切換弁機構、２０……パワーシリンダ、３１
……ステツプモータ、３２……電磁切換弁、４０
……制御装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 左右の後輪に連結され各油室に対する作動油の
   給排により後輪を転舵させる油圧アクチユエータ
   と、バルブハウジング内に互に同心的かつ所定量
   相対回転可能に組付けられ前輪の操舵状態に応じ
   て相対回転するバルブロータおよびバルブスリー
   ブと、これらバルブロータおよびバルブスリーブ
   間に設けられこれら両者の相対回転により作動し
   前記ハウジングに設けた第１の流入路に流入した
   作動油を選択的に前記油圧アクチユエータの一方
   の油室へ供給しかつ他方の油室の作動油を排出さ
   せる第１の切換弁機構と、前記バルブロータおよ
   びバルブスリーブ間に設けられ前記ハウジングに
   設けた第２の流入路に流入した作動油をこれら両
   者の中立位置を基準とする回転量が所定値以下の
   場合には前記第１の流入路へ直接供給しかつ前記
   回転量が所定値を越えると前記バルブロータをそ
   の回転方向に反して回転させて前記第１の流入路
   へ供給する第２の切換弁機構と、前記ハウジング
   の両流入路を作動油の供給源に対して選択的に断
   続する電磁切換弁を備えてなる前後輪操舵車の後
   輪用操舵装置。