JPH0637179B2 - 後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両の四輪操舵方式において用いる後輪操舵装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

四輪車両の高速走行時における操縦安定性の向上及び低
速走行時における小廻り性の向上のために、近年では、
四輪操舵方式の車両が実用に供されるようになつて来て
いる。

その一例として、第９図に示す如き構成のものがある。
すなわち、四輪車両の前輪Ｔｆ側には、ラツク１ａとピ
ニオン１ｂとを設けたパワーステアリング機構１を有す
ると共に、後輪Ｔｒ側には転舵機構２を有し、この転舵
機構２は、後輪Ｔｒの車軸Ａｒに連結されるパワーシリ
ンダ２ａと、上記パワーステアリング機構１におけるハ
ンドル操作による検出信号が他の車速等の検出信号とと
もに入力されるコントローラ２ｂと、該コントローラ２
ｂからの信号によつて切換えられて圧油を上記パワーシ
リンダ２ａのいずれかに供給させる方向切換電磁弁２ｃ
とから構成されている。

かかる従来の四輪操舵方式の車両では、前輪Ｔｆの操舵
に伴つて信号が入力されるコントローラ２ｂからの出力
信号によつてパワーシリンダ２ａへの圧油の供給方向が
切り換えられ、後輪Ｔｒが所望の方向へ転舵されること
になる。

ところが、上記従来の方式では、パワーシリンダ２ａに
供給される圧油の方向の切り換えが専らコントローラ２
ｂからの出力信号によるものとされているので、後輪Ｔ
ｒの転舵にあつては種々のセンサーの装備と、この種々
のセンサーからの入力信号を処理して出力するコントロ
ーラの整備を必要とし、部品点数の増大化や装置全体の
複雑化を招き、この部品点数の増大化や装置全体の複雑
化の結果、コスト高を招き、且つ耐久性が低下され易く
なつたりする不都合があつた。

そこで、最近、かかる不都合を解消せんとして、第１０
図に示す如き構成の四輪操舵方式が案出されている。こ
の方式における後輪Ｔｒの転舵機構２０は、後輪車軸Ａ
ｒに連結されるパワーシリンダ２１と、該パワーシリン
ダ２１への圧油の供給を行う圧油供給ポンプ２２と、該
圧油供給ポンプ２２からの圧油ラインを切り換えて上記
後輪側のパワーシリンダ２１の圧力室２２１ａ又は２１
ｂに圧油を供給する方向切換電磁弁２３とを有し、更
に、上記圧油供給ポンプ２２からの圧油を上記後輪側の
パワーシリンダ２１へ供給するライン途中に、前輪Ｔｆ
側のパワーステアリング機構１０におけるパワーシリン
ダ１１内の油圧をパイロツト圧として切換作動され、且
つ後輪Ｔｒ側のパワーシリンダに供給される圧油の流量
制御を行う油圧パイロツト流量制御弁２４を設けた構成
としてある。図中、１２は前輪Ｔｆの車軸Ａｆに設けた
ラツク、１３はパワーシリンダ１１の圧力室１１ａ又は
１１ｂにエンジン回転数依存型の圧油供給ポンプ１４か
らの圧油を供給するパワーステアリング制御弁、１５は
ハンドル、１６は上記ラツク１２と噛合していてハンド
ル１５の操作で回転し車軸Ａｆを左又は右方向に移動し
て前輪Ｔｆの向きを変えるためのピニオンであり、又、
２５は後輪側パワーシリンダ１２の圧力室２１ａ，２１
ｂに内蔵した反力スプリング、２６は圧油供給ポンプ２
２からの吐出流量を制御する流量制御電磁弁、２７は車
速、舵角、パワーステアリング出力、エンジン回転数等
に基づき上記方向切換電磁弁２３及び流量制御装置２６
に信号を入力するコントローラである。

前記した最近提案されている四輪操舵方式の後輪操舵装
置では、前輪に対する後輪の切れ方向はコントローラ２
７の指令に基づき方向切換電磁弁２３を作動させ、低速
では後輪の前輪に対する操舵方向を逆位相に、高速では
同位相になるようにしてはいるが、前輪Ｔｆに対する後
輪Ｔｒの切れ角制御は、前輪側パワーステアリング機構
におけるパワーシリンダ１１内に発生する内圧をパイロ
ツト圧として後輪側の転舵機構におけるパワーシリンダ
２１内に所望量の圧油を供給し、コントローラを利用す
ることなく後輪の転舵量の増減を前輪の操舵量の増減に
追従させるようにしているため、その分コントローラ２
７を簡素化してコストダウンを図ることができる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところが、前記したように第１０図に示す最近提案され
ている後輪操舵方式でも、流量制御電磁弁２６と方向切
換電磁弁２３はコントローラ２７で制御されているため
にセンサーやソレノイド及び上記のコントローラを必要
とし、その点において装置の複雑化とコストアツプの面
で未だ満足できる状態にはない。

そこで、本発明は、車速に応じた前輪側パワーステアリ
ング機構の発生油圧をパイロツト圧力として前輪に対す
る後輪の切れ方向を制御する方向切換弁を切換動作さ
せ、全くセンサーやソレノイド及びコントローラ等の電
子制御部品を用いることなく低コスト化を図ることので
きる四輪操舵車輛の後輪操舵装置を提供しようとするも
のである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記の目的を達成するために、前輪側パワー
ステアリング機構のパワーシリンダと後輪側パワーシリ
ンダを圧油ラインで結ぶと共に、これら圧油ラインの途
中に、両圧油ライン間のバイパス制御する可変絞りバル
ブと後輪の前輪に対する操舵方向を同位相又は逆位相に
切換える方向切換弁を並列に設け、これら可変絞りバル
ブと方向切換弁とに車速に応じたポンプ吐出側の圧力を
パイロツト圧力としてそれぞれ作用させる構成とする。

〔作 用〕

低束では、方向切換弁は内蔵したスプリングの力により
前輪に対し後輪が逆位相となるよう圧油を後輪側のパワ
ーシリンダに導き、中高速ではパイロツト圧力により方
向切換弁が切換えられて前輪に対し後輪が同位相となる
ように圧油を後輪側のパワーシリンダに導くことにな
る。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示すものであつて、第１
０図における方向切換電磁弁２３に代えて油圧切換式の
方向切換弁２８を用い、かつ、この方向切換弁２８を通
して前輪側パワーステアリング機構１０におけるパワー
シリンダ１１の圧力室１１ａ，１１ｂを後輪側のパワー
シリンダ２１における圧力室２１ａ，２１ｂにそれぞれ
圧油ライン４０ａ，４０ｂで結んでいる。

又、後輪の転舵機構２０に対して、上記圧油ライン４０
ａ，４０ｂの途中にそれぞれ固定絞り４１，４２を設け
ると共に、両圧油ライン４０ａ，４０ｂをバイパスライ
ン４３で互いに結び、このバイパスライン４３に上記方
向切換弁２８と並列に可変絞りバルブ４４を設けてあ
る。

そして、これら方向切換弁２８と可変絞りバルブ４４
を、車速感応型のパイロツト油圧ポンプ４５にパイロツ
ト回路２９ａ，２９ｂを介して関連づけ、この油圧ポン
プ４５の吐出側圧力で方向切換弁２８の切換動作と可変
絞りバルブ４４の絞り度制御を行うことにより、方向切
換弁２８で前輪Ｔｆの操舵方向に対する後輪Ｔｒの切れ
方向の同位相及び逆位相制御を行うと共に、可変絞りバ
ルブ４４でライン４３のバイパス流量を規制しながら前
輪の舵角に対する後輪の切れ角を制御するようにしてあ
る。

上記方向切換弁２８は、その詳細を第２図に示す如く、
ハウジング３０の軸心部にスプール３１を軸心方向に移
動自在に内蔵し、ハウジング３０内とスプール３１の端
との間に介在させたスプリング３２の弾力によりスプー
ル３１はハウジング３０の一端側に押されているように
し、このときに、ハウジング３０に設けた流路３３，３
４，３５，３６のうち流路３３と３５，３４と３６がス
プール３１の通路３１ａに選択的に連通しているように
し、又、上記ハウジング３０の一端にはキヤツプ３７を
設け、該キヤツプ３７の通孔３７ａを通してパイロツト
ライン２９ａからのパイロツト圧力がスプール３１の一
端面に作用するようにしてある。ところで、低速時パイ
ロツト圧が小さいとスプリング３２でスプール３１が右
向に押され、流路３４と３６及び流路３３と３５が互い
に通じてパワーシリンダ２１の左圧力室２１ａが圧油ラ
イン４０ａ側に又右圧力室２１ｂが圧力ライン４０ｂ側
に連通されると共に、高速時パイロツト圧が高くなると
このパイロツト圧でスプール３１がスプリング３２に抗
して図中左方に押し進められ、流路３４と３５及び流路
３３と３６が通じて逆にパワーシリンダ２１の左圧力室
２１ａが圧油ライン４０ｂ側に又右圧力室２１ｂが圧力
ライン４０ａ側に連通されるようになつている。なお、
第１図中、第１０図と同一のものは同一符号が付してあ
る。

上記方向切換弁２８と可変絞りバルブ４４には、油圧ポ
ンプ４５からのパイロツト圧が同時に作用し、互いに並
行して切換られるようになつている。即ち、例えばプロ
ペラシヤフト又はドライブシヤフトの回転に伴いギヤー
又はベルト等で駆動され車速に依存して吐出する油圧ポ
ンプ４５と、ポンプ吐出部分からタンク４６の間に設置
された絞り４７とから後輪の切換弁４８を構成したもの
で、実速度に依存してポンプ４５から吐出される流量
は、絞り４７を介してタンク４６へ還流させるように
し、この絞り４７の上流側圧力をパイロツト圧力として
パイロツトライン２９ａ，２９ｂを通して方向切換弁２
８と可変絞りバルブ４４にそれぞれ作用させ、低速では
前輪に対して後輪を逆位相に、又、中高速では前輪に対
し後輪を同位相に動かすように後輪側パワーシリンダ２
１を作動させるため可変絞りバルブ４４で流量を制御し
ながら流路を切換えるようにしてある。

上記油圧ポンプ４５は車速に依存して圧油を吐出するた
め、車速とポンプ吐出量とは、第５図に示す如く比例関
係にあり、車速が増加すればポンプ吐出量も増大する。
このポンプ４５の吐出流量が絞り４７を通過してタンク
４６に還流するので、絞り４７の上流に発生するパイロ
ツト圧力は車速の増加（低速域→中速域→高速域）に伴
い第６図に示す如く増大する。このパイロツト圧力が可
変絞りバルブ４４と方向切換弁２８のスプール３１の端
面に作用し、低速域ではパイロツト圧力が小さいので、
方向切換弁２８はスプリング３２で図中右側に押されて
いるが、車速が増加して中速域以上（速度ｖ_１以上）に
なると、パイロツト圧力は上昇して方向切換弁２８に作
用するため、該方向切換弁２８はスプール３１が図中左
方へ移動させられて切換えられ、パワーシリンダ２１の
動きが逆転されることになる。

他方、可変絞りバルブ４４は高圧のラインから低圧のラ
インへ圧油をバイパスさせているが、車速に応じてパイ
ロツト圧が上昇するとその圧に応じてバイパス流れを絞
り、高圧油がよりパワーシリンダ２１側へ流れ、高速に
なる程後輪が大きく切れるようになつている。

従つて、車速と後輪の切れ量は第７図に示すように、低
速域では逆位相であるが、中・高速域では同位相となり
切れ量が比例的に増加する。又、この時の可変絞りバル
ブ４４を通るバイパス調整流量は第８図(a)に示され、
その結果後輪側パワーシリンダ２１に供給される供給量
は第８図(b)で示されるようになる。

第３図は可変絞りバルブ４４の実施例に係り、ハウジン
グ５０と、ハウジング５０内に移動自在に挿入されたス
プール５１と、スプリング５１′とからなり、ライン４
０ａに連通するポート５２，５３と、ライン４０ｂに連
通するポート５４，５５と、パイロツト回路２９ｂに連
通するポート５６とを有している。スプール５１には中
央に通路５７が形成され、この通路５７はポート５２，
５４又はポート５３，５５にパイロツト圧に応じて選択
的に通じるものであり、スプール５１のランドで流量を
制御している。

同じく、第４図は可変絞りバルブ４４の他の実施例に係
るものである。これはハウジング５８とプランジヤ型ス
プール５９とスプリング６２とを有し、ライン４０ａに
開口するポート６０とライン４０ｂに開口するポート６
１とパイロツト回路２９ｂに開口するポート６３とが設
けられている。

ハウジング５８内には室６６が設けられ、この室６６に
は絞り用通孔６５を形成した隔壁部材６４が設けられ、
この通孔６５を介してポート６０，６１が通じている。

スプール５９には外周にノツチ６７が形成され、パイロ
ツト圧でスプール５９がスプリング６２に抗して移動し
て通孔６５内に挿入されると通孔６５が絞られ、ノツチ
６７の面積に応じた流量が流れるようになつている。

尚、パイロツト圧としては、エンジン回転数に依存する
圧油供給ポンプ１４からの圧油を方向切換弁２８と可変
絞りバルブ４４に作用させてもよいことはいうまでもな
い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の後輪操舵装置によれば、セ
ンサーや比例ソレノイド及びコントローラ等を用いるこ
とがなく、車速に応じたパイロツト圧力で制御動作され
る方向切換弁と可変絞りバルブを用いて後輪の操舵を車
両走行速度と前輪の舵角とに依存して適切に操舵するこ
とが可能となり、従つて、構造の簡素化と低コスト化と
を図ることができる等の優れた効果を奏し得るのであ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の後輪操舵装置の一実施例を示す四輪操
舵式車両の概略平面図、第２図は本発明の後輪操舵装置
における方向切換弁の詳細を示す断面図、第３図、第４
図は可変絞りバルブの実施例に係る断面図、第５図はポ
ンプ吐出量と車速との関係を示すグラフ、第６図は同じ
くパイロツト圧力と車速との関係を示すグラフ、第７図
は後輪切れ量と車速との関係を、又、第８図(a)はバイ
パス流量と車速の関係、第８図(b)は同じく供給流量と
車速との関係をそれぞれ示すグラフ、第９図は従来の四
輪操舵方式を示す概略平面図、第１０図は最近考えられ
ている四輪操舵方式の概略平面図である。 １０……前輪側パワーステアリング機構、１１……パワ
ーシリンダ、１４……圧油供給ポンプ、２０……後輪の
転舵機構、２１……パワーシリンダ、２８……方向切換
弁、２９ａ，２９ｂ……パイロツトライン、４４……可
変絞りバルブ、４５……油圧ポンプ、４７……絞り、４
８……後輪の切換部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪側パワーステアリング機構のパワーシ
   リンダと後輪側パワーシリンダを圧油ラインで結ぶと共
   に、これら圧油ラインの途中に、両圧油ライン間のバイ
   パス制御する可変絞りバルブと後輪の前輪に対する操舵
   方向を同位相又は逆位相に切換える方向切換弁を並列に
   設け、これら可変絞りバルブと方向切換弁とに車速に応
   じたポンプ吐出側の圧力をパイロツト圧力としてそれぞ
   れ作用させたことを特徴とする後輪操舵装置。
2. 【請求項２】パイロツト圧力として、ドライブシヤフト
   又はプロペラシヤフトの回転に伴う実車速に依存して吐
   出されるポンプ吐出側の圧力を用いた特許請求の範囲第
   １項記載の後輪操舵装置。
3. 【請求項３】ポンプ吐出側の圧力として、ポンプ吐出側
   とタンクを結ぶ回路中に介装した絞りの上流側圧力を用
   いた特許請求の範囲第１項又は第２項記載の後輪操舵装
   置。