JPH062862Y2 - 四輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両の前後輪を操舵するようにした四輪操舵
装置に関する。

（従来の技術） 従来、四輪操舵装置としては、例えば、特開昭６１−２
７７６７号公報に記載されているようなものが知られて
いる。

この従来の四輪操舵装置は、油圧ポンプかかの油圧によ
り前輪の操舵を助けるパワーステアリング装置と、該パ
ワーステアリング装置に含まれ、前輪側切換制御弁によ
り油圧の供給切換が成されて前輪を操舵する前輪操舵ア
クチュエータと、該前輪操舵アクチュエータを介して油
圧が供給される後輪側切換制御弁と、この後輪側切換制
御弁の切換作動により駆動して後輪を操舵する後輪操舵
アクチュエータと、を備えたものであった。

尚、前記前輪操舵アクチュエータと後輪操舵アクチュエ
ータとは前後に離れて配置されていて、両者は長い配管
で接続されていた。

上述の従来装置は、ステアリングを操舵すると、前輪操
舵アクチュエータに油圧が伝達されて駆動し前輪が操舵
されると共に、後輪側切換制御弁を介して後輪操舵アク
チュエータにも油圧が伝達され、この後輪側切換制御弁
の前輪の操舵に対応した切換作動により、後輪操舵アク
チュエータが後輪を操舵すべく駆動されるものであっ
た。

（考案が解決しようとする問題点） このような従来の四輪操舵装置にあっては、パワーステ
アリング装置において、油圧ポンプが常時作動していて
オイルはポンプにより暖められた状態で循環している
が、後輪操舵アクチュエータ及び配管には、全く循環さ
れておらず、また、パワーステアリング装置（常時、オ
イルが循環されている部分）とこの後輪操舵アクチュエ
ータとの間の配管が長い構造であったために、以下に述
べる問題点があった。

即ち、常時循環されている部分のオイルはポンプの熱で
暖められていて粘性が低くなっているのに対し、常時循
環されていない部分である配管や両アクチュエータ内お
オイルは、冬季等低温の場合では、オイルの温度が低下
してしまい、オイルの粘性が高くなる。

そこで、前後輪の操舵を行った場合に、暖められている
オイルは、それに近い位置であってしかもストローク量
の多い前輪操舵アクチュエータには油圧伝達の際に供給
されるが、そこから離れていてストローク量も小さな後
輪操舵アクチュエータに対しては、油圧は伝達されるが
この暖められたオイル自体は供給されないもので、この
後輪操舵アクチュエータにあっては、低温下では内部の
オイルの粘性が高いままであるために応答性が悪いとい
う問題点が生じるものであった。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上述のような問題点を解決し、作動液の温度
が低下して粘性が高くなることによって後輪操舵アクチ
ュエータの応答性が低下するのを防止することを目的と
している。

この目的達成のために、本考案では、ピストン両側の圧
力室の液圧差に基きピストンが摺動して後輪を操舵する
後輪操舵アクチュエータと、所定の条件に基き前輪の操
舵に対応して後輪を操舵すべく切り換えられ、両圧力室
に液圧供給源から液圧を供給したりリザーバタンクへド
レンさせたりする切換制御弁と、前記後輪アクチュエー
タと切換弁とを接続する接続回路とから成る後輪作動回
路を備えた四輪操舵装置において、前記後輪作動回路の
後輪アクチュエータ近傍とリザーバタンク側とを後輪側
リターン回路で接続し、該リターン回路に、作動液の温
度が所定以下の低温であるとき後輪作動回路内の作動液
の一部をリザーバタンク側へ戻すために開き、それより
も高い温度で閉じている温度感知弁を設けた手段とし
た。

（作用） 冬季等外環状が低温であって、作動液の温度も低下して
いるときの作動について説明する。

温度感知弁では、作動液が所定温度以下の低温であるこ
とを感知して開状態となり、これによって、後輪作動回
路の後輪操舵アクチュエータ近傍とリザーバタンクは連
通された状態となる。

しかし、後輪作動回路に液圧が供給されない状態では、
この低温で粘性の高くなった作動液は後輪作動回路内に
留まっている。

そして、ステアリングで操舵操作を行うと、前輪操舵ア
クチュエータにより前輪が操舵されると共に、後輪作動
回路にも液圧の伝達が成される。この後輪作動回路では
前輪の操舵に応じて切換制御弁の切り換えが行われ、後
輪操舵アクチュエータの一方の圧力室に液圧が伝達され
ると共に、他方の圧力室の作動液がドレンされる。

そして、液圧が達成され圧力室では、この液圧上昇に伴
ない、低温で粘性の高い作動液の一部が温度感知弁を介
してリターン回路からリザーバタンク側へ戻され、それ
に応じて、前輪操舵アクチュエータ側から新しい作動
液、即ち、液圧供給源で暖められて粘性が低くなってい
る作動液が供給され、この液圧供給側の圧力室内の作動
液は、徐々にこの暖かな粘性の低い作動液に交換され
る。そして、リターン回路側からリザーバタンクへ戻さ
れる作動液の温度が高くなると温度動作感知弁は閉じら
れる。尚、リターン回路からの戻り量は、操作性に影響
が出ない程度にしておくのが好ましい。

一方、ドレンされる側の圧力室内の作動液は、後輪操舵
アクチュエータのピストンがストロークして容積変化し
たのに相当する量が、切換制御弁側及びリターン回路を
介してドレンされる。

また、このドレンされた側の圧力室も、次に逆に操舵さ
れた場合には、上述したのと同様にして暖かい作動液が
供給されたり、または、切換制御弁が中立状態い切り換
わったときに、上述したようにして暖められた一方の圧
力室の作動液が同圧となるまで供給されて、温度上昇が
成されたりする。

このようにして、圧力室内の作動液が暖かで粘性の低い
ものに入れ換わると、後輪操舵アクチュエータの応答性
は良くなる。

このように、従来では、後輪作動回路内の作動液は、ほ
とんど循環されることがなく、一旦温度が低下して粘度
が高くなった作動液が後輪作動回路に留まり、後輪操舵
アクチュエータの応答性が悪くなるのに対し、本考案で
は、後輪作動回路内の作動液が低温になると操舵時に液
圧供給源側と循環され、暖かな液圧供給源側の作動液と
入れ換えられるため、後輪操舵アクチュエータの応答性
の低下が防止されるもので、特に、カーブが多い道を運
転したような場合では、２回目以降の左右操舵時の応答
性において、従来と顕著な差が見られる。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面により詳述する。

まず、実施例の構成について説明する。

第１図は、本考案の一実施例の四輪操舵装置を示す全体
図であって、同図において１０は前輪操舵アクチュエー
タを示す。この前輪操舵アクチュエータ１０は、ピスト
ン１１を挟んで左右圧力室１２，１３を有し、この左右
圧力室１２，１３はパワーステアリング装置２０に接続
されている。即ち、前記パワーステアリング装置２０は
ポンプ１からの液圧供給回路２とリザーバタンク３に至
るドレン回路４に接続され、ステアリング３０を右に回
すと右圧力室１３に必要な量の作動液（例えばオイル）
が供給されて液圧が伝達されると共に左圧力室１２の液
圧がドレンされ、また、ステアリング３０を左に回す
と、左圧力室１２に作動液が供給されて液圧が伝達され
ると共に右圧力室１３がドレンされ、それいよってピス
トン１１が摺動し、前輪５が左右に操舵されるようにな
っている。尚、この伝達液圧はステアリング３０の操舵
角等（実際には、角速度，路面反力等により定まる。）
に応じた液圧となるように構成されている。

また、図において４０は後輪操舵アクチュエータであっ
て、第１液圧伝達回路６及び第２液圧伝達回路７を介し
て前記パワーステアリング装置２０と接続されている。
また、両液圧伝達回路６，７の途中には切換制御弁５０
が設けられ、前記パワーステアリング装置２０と後輪操
舵アクチュエータ４０とを連通させたり遮断させたりし
て後輪８を操舵するようになっている。

前記後輪操舵アクチュエータ４０は、シリンダチューブ
４１にピストン４２が設けられ、ピストンロッド４３は
後輪８に連結されている。また、前記ピストン４２の左
右には右圧力室４６及び左圧力室４７が形成され、右圧
力室４６の隣りには右圧力室４６に連通してスプリング
収納室４８が形成され、ピストン４２を中立位置に付勢
する付勢手段としてのリターンスプリング４９が設けら
れている。

また、前記後輪操舵アクチュエータ４０の両圧力室４
６，４７は、右側接続回路４６１及び左側接続回路４７
１を介して切換制御弁５０に接続されている。この切換
制御弁５０は、後輪操舵アクチュエータ４０の駆動を制
御（４ＷＳ状態と２ＷＳ状態を切換えて）するもので、
コントローラ９０に作動を制御される。

即ち、前記切換制御弁５０は、一方に前記両液圧伝達回
路６，７が接続され、他方には、右圧力室４６に接続さ
れた右側接続回路４６１，左圧力室４７に接続された左
側接続回路４７１が接続され、ソレノイド５１が作動し
ていないＯＦＦ状態では、図示するように後輪操舵アク
チュエータ４０の左右圧力室を連通して両圧力室を同圧
に保つと共に、両液圧伝達回路６，７を遮断し、また、
ソレノイド５１が作動た操舵制御状態では、第１液圧伝
達回路６と左側伝達路４７１を連通させると共に第２液
圧伝達回路７と右側伝達路４６１を連通させ、後輪操舵
アクチュエータ４０が、後輪８を前輪５とは逆位相に操
舵させるように構成されている。

前記後輪操舵アクチュエータ４０と切換制御弁５０と第
１，第２両液圧伝達回路６，７と左右両側接続回路４６
１，４７１とで後輪作動回路６０が構成されている。

前記コントローラ９０は、ステアリング３０のコラムシ
ャフト３１に設けられた操舵角センサ９１から操舵角を
示す舵角信号ｈが入力されると共に、駆動伝達系に設け
られた車速センサ９２から車速信号ｉが入力されてい
て、車速が所定以下の低車速時には、前輪５と逆位相に
後輪８を操舵させるべく切換制御弁５０に作動信号ｓを
出力する。尚、後輪８の操舵角度は前輪５の操舵角度に
比例するようになっている。

前記後輪操舵アクチュエータ４０の左右両圧力室４６，
４７には、それぞれに、溶接による固定されたコネクタ
（第２図に示す）８１を介してリターン回路８０に接続
され、両圧力室４６，４７はこのリターン回路８０によ
りパワーステアリング装置２０のドレ回路４に接続され
ている。そして、このコネクタ８１の内部には、第２図
に示すように、温度感知弁としてのバイメタルバルブ８
２が設けられていて、このバイメタルバルブ８２は、所
定温度よりも高い温度では図のように、断面円弧形状の
弁部８３が穴を塞いでいる。また、温度が所定温度以下
の低温になると、弁部８３が平らな形状に変形して穴８
４を開き、圧力室４６、４７とリザーバタンク３とを連
通させる構造になっている。

次に、実施例の作用を説明する。

（イ）作動液の温度が所定の温度以上の場合。

作動液の温度が所定の温度以上の場合、バイメタルバル
ブ８１は弁部８２が穴８４を閉じた状態となっていて
（第２図参照）、リターン回路８０は閉鎖されている。

従って、ソレオイド５１が駆動され切換制御弁５０が操
舵作動状態となると、後輪操舵アクチュエータ４０の両
圧力室４６，４７の一方にパワーステアリング装置２０
から液圧が伝達され他方がドレンされて、後輪８が操舵
されるが、このとき、リターン回路８０は閉鎖されてい
るから、後輪操舵アクチュエータ４０の液圧が伝達され
る側の圧力室では、液圧が伝達されるだけで、作動液の
供給は殆どなく作動液の循環は殆ど成されない。即ち、
液圧伝達の際の作動液の供給量はピストン４２のストロ
ークによる圧力室内の容積変化量に相当し、通常、作動
液の供給は後輪作動回路６０の途中までしか成されな
い。

（ロ）作動液の温度が所定の温度以下の場合。

パワーステアリング装置２０では、作動液が常に循環さ
れていて、作動液はンプ１で暖められ粘性が低い状態と
なっているが、それに対し、後輪作動回路６０内の作動
液は、常時、循環されないために、冬季等において外気
により冷され低温となり粘性が高い状態となることがあ
る。このように、両圧力室４６，４７内の作動液の温度
が所定の温度以下い低下すると、バイメタルバルブ８２
が変形して穴８４が開かれ、リターン回路８０により後
輪操舵アクチュエータ４０の両圧力室４６，４７とドレ
ン回路４とが連通された状態となる。

この状態において切換制御弁５０が操舵作動状態となる
と、後輪操舵アクチュエータ４０の両圧力室４６，４７
の一方にパワーステアリング装置２０から液圧が伝達さ
れ他方がドレンされて、後輪８が操舵されるが、このと
き、リターン回路８０は開かれているから、液圧が伝達
された圧力室４６（４７）では、この液圧上昇に伴な
い、（低温で粘性の高い）作動液の一部がリターン回路
８０からリザーバタンク３側へ戻され、それに応じて、
パワーステアリング装置２０側から新しい作動液、即
ち、ポンプ１で暖められて粘性が低くなっている作動液
が供給され、この液圧伝達される圧力室４６（４７）内
の作動液は、徐々にこの暖かな粘性の低い作動液に交換
される。そして、リターン回路８０側からリザーバタン
ク３へ戻される作動液の温度が高くなるとバイメタルバ
ルブ８２の形が元に戻り穴８４が閉じられる。

一方、ドレンされる側の圧力室４７（４６）内の作動液
は、後輪操舵アクチュエータ４０のピストン４２がスト
ロークして容積変化したのに相当する量が、切換制御弁
５０及びリターン回路８０を介してドレンされる。

また、このドレンされた側の圧力室４７（４６）も、次
に逆に操舵された場合には、上述したのと同様にして暖
かい作動液が供給されたり、または、切換制御弁５０が
ＯＦＦ状態に切り変わったときに、上述したようにして
暖められた一方の圧力室４６（４７）の作動液が同圧と
なるまで供給されて、温度上昇が成されたりする。

このようにして、両圧力室４６，４７内の作動液が暖か
で粘性の低いものい入れ換わると、後輪操舵アクチュエ
ータ４０の応答性は良くなる。

尚、この低温の粘性の高い作動液と、それよりも高い温
度で粘性の低い作動液との交換は、後輪操舵アクチュエ
ータ４０の作動に影響が出ないよう小さい穴８４により
徐々に行われるもので、それに応じて、応答性も徐々に
良好になるが、一旦入れ換わってしまうと、応答性は良
好に保たれる。即ち、カーブが連続するような道を走行
する場合において、最初のカーブを曲るときの操舵によ
り一旦作動液の交換が成されると、その次からのカーブ
での操舵に対する応答性が高く保たれる。

このように、実施例装置にあっては、後輪操舵アクチュ
エータ４０（後輪作動回路６０）内の作動液が低温にな
ると操舵時にパワーステアリング装置２０側と循環さ
れ、暖かな作動液と入れ換えられるため、後輪操舵アク
チュエータ４０の応答性の低下が防止されるという特徴
を有するもので、特に、カーブが多い道を運転したよう
な場合では、２回目以降の左右操舵時の応答性におい
て、従来と顕著な差が見られる。

また、切換弁５０は、一定条件下（例えば低車速状態）
では、切換わって、制御状態になっているので、直進状
態ではパワーステアリング装置２０お左右圧力室１２，
１３は同圧となているが、リザー内圧より少し高くなて
いるので、直進状態でも、作動液は第１，第２液圧伝達
回路６，７か右側，左側接続回路４６１，４７１を通
り、リターン回路８０はドレインし、後輪操舵アクチュ
エータ４０内の作動液が入れ換わる。

次に、第３図の全体図に示す第２実施例について説明す
る。

尚、第１実施例と同様の構成については第１実施例と同
じ符号を付けて説明を省略する。また、作用についても
第１実施例と同様の作用は説明を省略する。

この実施例は、切換制御弁５０が後輪操舵アクチュエー
タ４０の極めて近くに配設され、かつ、リターン回路８
０の一端を切換制御弁５０の作動液供給側に接続させ、
一方弁８５，８５を介してバイメタルバルブ８２を設け
た例である。尚、一方弁８５，８５及びバイメタルバル
ブ８２は実際にはこの切換制御弁５０に組み込まれてい
る。

この場合、バイメタルバルブ８２が開状態になると、ポ
ンプ１の駆動と共に作動液が循環され、第１，第２液圧
伝達回路６，７内の作動液が暖かい作動液に交換され、
この作動液が後輪操舵アクチュエータ４０の作動時には
該アクチュエータ４０に直に供給され、圧力室４６，４
７内を暖め応答性を向上させる。

以上、本考案の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、例え
ば、実施例装置では、温度感知弁としてバイメタルバル
ブを示したが形状記憶合金や温度検出器とソレノイドバ
ルブとの組み合わせをもちいてもよい。

また、実施例では後輪を前輪と逆位相に操舵する装置を
示したが、同位相に操舵するものや、状況により同位
相，逆位相の両方に操舵するものに適用するようにして
もよい。

（考案の効果） 以上説明してきたように、本考案の四輪操舵装置にあっ
ては、後輪作動回路の後輪操舵アクチュエータ近傍とリ
ザーバタンク側とを後輪側リターン回路で接続し、リタ
ーン回路に、作動液の温度が所定以下の低温であるとき
後輪作動回路内の作動液の一部をリザーバタンク側へ戻
すために開き、それよりも高い温度で閉じている温度感
知弁を設けた構成としたために、後輪作動回路内の作動
液が低温になると、操舵時に循環されて暖かな液圧供給
源側の作動液と入れ換えられるため、後輪操舵アクチュ
エータの応答性の低下が防止されるという効果が得られ
るもので、特に、カーブが多い道を運転したような場合
では、２回目以降の左右操舵時の応答性いおいて、従来
と顕著な差が見られるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例の四輪操舵装置示す全体図、第
２図は実施例装置の要部を示す拡大断面図、第３図は第
２実施例装置を示す全体図である。 １…ポンプ ３…リザーバタンク ８…後輪 ４０…後輪操舵アクチュエータ ４２…ピストン ４６…右圧力室 ４７…左圧力室 ５０…切換制御弁 ８０…リターン回路 ８２…バイメタルバルブ（温度感知弁） ４６１…右側接続回路 ４７１…左側接続回路

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ピストン両側の圧力室の液圧差に基きピス
   トンが摺動して後輪を操舵する後輪操舵アクチュエータ
   と、所定の条件に基き前輪の操舵に対応して後輪を操舵
   すべく切り換えられ、両圧力室に液圧供給源から液圧を
   供給したりリザーバタンクへドレンさせたりする切換制
   御弁と、前記後輪アクチュエータと切換弁とを接続する
   接続回路とから成る後輪作動回路を備えた四輪操舵装置
   において、 前記後輪作動回路の後輪アクチュエータ近傍とリザーバ
   タンク側とを後輪側リターン回路で接続し、該リターン
   回路に、作動液の温度が所定以下の低温であるとき後輪
   作動回路内の作動液の一部をリザーバタンク側へ戻すた
   めに開き、それよりも高い温度で閉じている温度感知弁
   を設けたことを特徴とする四輪操舵装置。