JPH0650284Y2 - 後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の目的］ （産業上の利用分野） この考案は例えば自動車等の車両に装着される後輪操舵
装置に関する。

（従来の技術） 例えば自動車等の車両に装着される後輪操舵装置として
リヤサスペンション装置のサスペンションアームの連結
部に弾性体によって形成されたリヤサスペンションブッ
シュが配設されるとともに、このリヤサスペンションブ
ッシュに抗してサスペンションアームを押圧し、リヤサ
スペンションブッシュの弾性変形にともないサスペンシ
ョンアームを変位させて後輪を操舵する油圧アクチュエ
ータを備えた構成のものが開発されている。この場合、
油圧アクチュエータは油圧シリンダによって形成されて
おり、この油圧シリンダの左右の圧力室と油圧源との間
の油圧回路がステアリングホイールの回転操作に連動し
て適宜切換え操作されるようになっている。そして、ス
テアリングホイールの操舵角度に応じてピストンの左右
の圧力室内の発生油圧が制御されるようになっており、
ピストンの左右の圧力室内の圧力変化に応じて後輪が操
舵されるようになっている。

（考案が解決しようとする問題点） 上記構成のものにあっては後輪操舵時にはステアリング
ホイールの回転操作に連動して油圧アクチュエータによ
ってリヤサスペンション装置のリヤサスペンションブッ
シュに抗してサスペンションアームが押圧され、リヤサ
スペンションブッシュの弾性変形にともないサスペンシ
ョンアームを変位させて後輪を操舵するようになってお
り、後輪が操舵されたのち、ステアリングホイールを中
立位置に戻した場合にはリヤサスペンションブッシュの
弾性復帰力によって後輪を中立位置に戻すようにしてい
る。しかしながら、後輪操舵時にはリヤサスペンション
ブッシュを形成するゴムブッシュ等のヒステリシスや油
圧アクチュエータの内部抵抗等が発生するので、ステア
リングホイールの回転操作に連動して後輪が操舵された
のち、ステアリングホイールを中立位置に戻しても後輪
を中立位置まで正確に戻すことができず、後輪が若干操
舵された状態で保持されてしまう問題があった。

この考案は上記問題点に着目してなされたもので、サス
ペンションアームの車体側への取付点を過大に変位させ
る必要がなく、後輪を操舵することができ、サスペンシ
ョン性能を犠牲にするおそれがないうえ、ゴムブッシュ
の弾性変形のヒステリシスの影響で後輪が中立位置に正
確に復帰しないような現象を防止することができでき、
後輪の操舵力の増加を防止することができるとともに、
装置の小型化を図ることができる後輪操舵装置を提供す
ることを目的とするものである。

［考案の構成］ （問題点を解決するための手段） この考案は前部を車体に支持されるとともに後部に車輪
を回転支持してほぼ車体前後方向に配置されたトレーリ
ングアームを有するリヤサスペンション装置の上記トレ
ーリングアームを略鉛直方向の枢支軸を介して相互に連
結される前部アームと後部アームにより構成するととも
に、上記前部アームと前記後部アームの連結部にゴムブ
ッシュが配設し、このゴムブッシュを弾性変形させなが
ら前記後部アームを変位させて後輪を操舵する油圧アク
チュエータを備えた後輪操舵装置において、シリンダケ
ース内にピストンが車幅方向に沿って摺動自在に配設さ
れた油圧シリンダによって前記油圧アクチュエータを形
成し、この油圧シリンダを車体中心位置に対して車幅方
向に偏心させた偏心位置に配置するとともに、車体中心
位置に対して前記油圧シリンダとは反対側に位置し前記
油圧シリンダと隣接して延出する中立ばね収容室を設
け、油圧アクチュエータの不動作時に後輪を中立位置で
保持する中立ばねをこの中立ばね収容室内に配設したも
のである。

（作用） 油圧アクチュエータの不動作時には中立ばねのばね力に
よって後輪を中立位置で保持させることにより、後輪の
操舵後、ステアリングホイールを中立位置に戻した場合
に後輪を中立ばねのばね力によって中立位置まで確実に
戻して後輪が若干操舵された状態で保持されることを防
止するとともに、油圧アクチュエータを形成する油圧シ
リンダを車体中心位置に対して車幅方向に偏心させた偏
心位置に配置し、中立ばね収容室を車体中心位置に対し
て油圧シリンダの設置方向と反対側に向けて延出させて
中立ばね収容室を車体内のデッドスペースに配設させる
ことにより、装置全体の小形化を図り、加えて中立ばね
収容室を車幅方向に向けて比較的長く形成し、中立ばね
収容室内にばね定数が小さく比較的長い中立ばねを収容
可能にすることにより、中立ばねのばね力に抗して後輪
を操舵する場合の操舵力の増加を防止するようにしたも
のである。

（実施例） 以下、この考案の一実施例を図面を参照して説明する。
第１図は第２図に示す４輪操舵装置の要部の概略構成を
示すものである。第２図中で、1,1は前輪、2,2は後輪で
ある。また、３はステアリングホイール、４は前輪操舵
用のパワーステアリング装置である。この場合、ステア
リングホイール３はステアリングシャフト５の上端部に
取着されている。さらに、このステアリングシャフト５
の下端部はパワーシリンダ６のステアリングギヤボック
ス７に連結されている。

また、パワーシリンダ６の内部はピストン８によって左
室9aと右室9bとに区画されている。さらに、ピストン８
のピストンロッド10の両端部はタイロッド11を介して前
輪１を支持するナックルアーム12に連結されている。ま
た、ステアリングギヤボックス７はリザーバタンク13お
よびパワーステアリング装置４のオイルポンプ14にそれ
ぞれ連結されている。この場合、オイルポンプ14はエン
ジン本体15によって駆動されるようになっている。

一方、16は車両のリヤサスペンションである。このリヤ
サスペンション16にはサスペンションクロスメンバ17、
上下一対のラテラルアーム（アッパーアーム18aおよび
ロアアーム18b）、トレーリングアーム19がそれぞれ配
設されている。この場合、ラテラルアームのアッパーア
ーム18aおよびロアアーム18bの外端部は後輪２を支持す
る後輪支持体20に連結され、両アーム18a,18bの内端部
はサスペンションクロスメンバ17の中央部位に連結され
ている。さらに、トレーリングアーム19は前端部がサス
ペンションクロスメンバ17の外端部に連結されていると
ともに、後端部が後輪支持体20に連結されている。ま
た、このトレーリングアーム19は前部アーム21aと後部
アーム21bとに２分割されており、これらの前部アーム2
1aおよび後部アーム21bは回転軸線が略鉛直方向の枢支
軸22によって回動自在に連結されている。この場合、後
部アーム21bは筒状に形成されており、この後部アーム2
1bの前端部に前部アーム21aの後端部が挿入された状態
で枢支軸22によって回動自在に連結されている。また、
後部アーム21bの前端部と前部アーム21aの後端部との間
にはゴムブッシュ23が装着されている。

さらに、24は後輪操舵用の油圧アクチュエータ、25は後
輪側のディファレンシャル装置、26はこのディファレン
シャル装置25内のポンプ駆動歯車と連動して駆動される
後輪操舵用のオイルポンプ（油圧源）である。この場
合、油圧アクチュエータ24は第１図に示すようにシリン
ダケース27内にピストン28が車幅方向に沿って摺動自在
に配設されるとともに、ピストンロッド29がピストン28
の両側にそれぞれ延設された油圧シリンダ30によって形
成されている。そして、この油圧シリンダ30のシリンダ
ケース27内はピストン28によって左室31aと右室31bとに
区画されている。また、この油圧シリンダ30はリヤサス
ペンション16のサスペンションクロスメンバ17の上に車
幅方向に沿って配設されており、車体中心位置に対して
車幅方向に偏心させた偏心位置に配置されている。さら
に、このピストン28のピストンロッド29の両端部はそれ
ぞれ操作ロッド32を介してトレーリングアーム19の後部
アーム21bの前端部に連結されている。

また、油圧シリンダ30の一方の端板30aにはピストンロ
ッド29の周囲に配設された有底円筒状の中立ばね収容室
33が連結されている。この中立ばね収容室33は車体中心
位置に対して油圧シリンダ30の設置方向と反対側に向け
て延出されている。この場合、油圧シリンダ30の端板30
aの外端面には凹陥部が形成されており、この凹陥部内
周面に雌ねじ部34が形成されている。さらに、中立ばね
収容室33の開口端部外周面にはこの端板30aの雌ねじ部3
4に螺合する雄ねじ部35が形成されている。また、この
中立ばね収容室33の閉塞端部側にはピストンロッド挿通
孔36が形成されている。この場合、ピストンロッド29に
は中立ばね収容室33内に収容されている部分に外径寸法
がシリンダケース27内に収容されている部分よりも小径
な小径部37が形成されている。さらに、この小径部37の
先端には小径部37よりも小径な雄ねじ部38が形成されて
おり、この雄ねじ部38には連結ロッド39の端面に形成さ
れたねじ穴40が螺着されている。

また、中立ばね収容室33内には一対のばね受部41a,41b
が配設されている。さらに、これらのばね受部41a,41b
間には油圧アクチュエータ24の不動作時に後輪2,2を中
立位置で保持する中立ばね42が収容されている。この中
立ばね42はばね定数が小さく比較的長いばねによって形
成されており、この中立ばね42のばねセット力は後輪2,
2操舵時のゴムブッシュ24等のヒステリシスや油圧アク
チュエータ24の内部抵抗等に対抗できる最小限度に設定
されている。

一方、油圧アクチュエータ24とオイルポンプ26との間を
連結する油圧回路43の途中には同相操舵用の制御バルブ
44が介設されている。この制御バルブ44はスリーブ体45
とこのスリーブ体45内に軸方向に移動自在に収納された
スプール46とによって形成されている。また、スリーブ
体45内には左右両端部にパイロット信号圧力導入室47a,
47bがそれぞれ形成されている。これらのパイロット信
号圧力導入室47a,47b内にはスプール46を中立位置で保
持するばね部材48a,48bがそれぞれ配設されている。さ
らに、左側のパイロット信号圧力導入室47aはパワーシ
リンダ６の左室9aに連結通路49aを介して連結されてい
るとともに、右側のパイロット信号圧力導入室47bはパ
ワーシリンダ６の右室9bに連結通路49bを介して連結さ
れている。また、スプール46の外周面にはランド46a,46
b,46cがそれぞれ形成されており、ランド46aと46bとの
間に小径な第１のバルブ室50a、ランド46bと46cとの間
に小径な第２のバルブ室50bがそれぞれ形成されてい
る。さらに、スリーブ体45には第1,第2,第3,第4,第5,第
６の各ポート51a,51b,51c,51d,51e,51fがそれぞれ形成
されている。この場合、スプール46が中立位置で保持さ
れている状態ではスリーブ体45の第1,第2,第５の各ポー
ト51a,51b,51eはスプール46の第１のバルブ室50a、スリ
ーブ体45の第3,第4,第６の各ポート51c,51d,51fはスプ
ール46の第２のバルブ室50bとそれぞれ連通状態で保持
されている。そして、第１のポート51aおよび第４のポ
ート51dは油圧回路43の油導入通路52を介してオイルポ
ンプ26の吐出ポートに連結されている。また、第２のポ
ート51bおよび第３のポート51cは油戻し通路53を介して
リザーバタンク13に連結されている。さらに、第５のポ
ート51eは油圧回路43の第１の油通路54aを介して油圧シ
リンダ30の左室31aに連結されているとともに、第６の
ポート51fは油圧回路43の第２の油通路54bを介して油圧
シリンダ30の右室31bに連結されている。なお、オイル
ポンプ26の吸込みポートは連結通路55を介してリザーバ
タンク13に連結されている。

次に、上記構成の作用について説明する。まず、ステア
リングホイール３が中立位置で保持される車両の直進走
行時にはパワーステアリング装置４のパワーシリンダ６
内のピストン８が中立位置で保持される。そのため、こ
の場合には制御バルブ44のパイロット信号圧力導入室47
aと47bとの間が等圧状態で保持され、スプール46も中立
位置で保持されるので、後輪2,2も第２図中に実線で示
すように直進状態で保持される。

また、高速走行状態の車両を左方向に旋回させる場合に
はステアリングホイール３の操舵にともないステアリン
グホイール３の回転力がステアリングシャフト５を介し
てパワーシリンダ６のステアリングギヤボックス７に伝
達され、このステアリングギヤボックス７からパワーシ
リンダ６に動力が伝達されてパワーシリンダ６内のピス
トン８が中立位置から右方向に移動される。そのため、
このピストン８の動作に連動してピストンロッド10およ
びタイロッド11,11を介してナックルアーム12,12が左旋
回し、前輪1,1が第２図中に点線で示すように左方向に
操舵される。さらに、パワーシリンダ６内のピストン８
が中立位置から右方向に移動されるとパワーシリンダ６
内の左室9a内の油圧が右室9bよりも高くなる。そのた
め、制御バルブ44の左側のパイロット信号圧力導入室47
a内の油圧が右側のパイロット信号圧力導入室47b内の油
圧よりも高くなるので、制御バルブ44のスプール46が右
方向に移動し、スプール46のランド46a,46bによってス
リーブ体45の第1,第３のポート51a,51cがそれぞれ閉塞
され、スプール46の第１のバルブ室50aとスリーブ体45
の第2,第５のポート51b,51eとの間およびスプール46の
第２のバルブ室50bとスリーブ体45の第4,第６のポート5
1d,51fとの間とがそれぞれ連通状態で保持される。した
がって、オイルポンプ26から吐出された作動油は油圧回
路43の油導入通路52、スリーブ体45の第４のポート51
d、スプール46の第２のバルブ室50b、スリーブ体45の第
５のポート51f、第２の油通路54bを順次介して油圧シリ
ンダ30の右室31b内に導入されるので、油圧シリンダ30
の右室31b内が高圧状態になるとともに、油圧シリンダ3
0の左室31a内は第１の油通路54a、スリーブ体45の第５
のポート51e、スプール46の第１のバルブ室50a、スリー
ブ体45の第２のポート51bおよび油戻し通路53を介して
リザーバタンク13に連通されて低圧状態になる。その結
果、油圧シリンダ30のピストン28が中立ばね42の付勢力
に抗して左方向に移動する。この場合、中立ばね42はピ
ストンロッド29の小径部37の右側の大径部およびばね受
部41aを介して左方向に押圧され、圧縮される。そし
て、このピストン28の動作に連動してピストンロッド29
および操作ロッド32,32を介してトレーリングアーム19,
19の後部アーム21b,21bの前端部が左方向に押圧され、
後輪2,2が左方向に操舵されるようになっており、前輪
１と同相側に後輪２が操舵されて高速走行状態の車両の
旋回時における走行安定性の向上を図るようになってい
る。

さらに、高速走行状態の車両を左方向に旋回させたの
ち、ステアリングホイール３を左操舵位置から中立位置
に戻す場合にはステアリングホイール３の戻し動作に連
動してパワーシリンダ６の右室9b内に作動油が供給され
てパワーシリンダ６の右室9b内の圧力が上昇する。その
ため、パワーシリンダ６内のピストン８が中立位置方向
に移動し、ステアリングホイール３が中立位置に戻され
た時点でパワーシリンダ６内のピストン８が中立位置に
復帰し、このピストン８の復帰動作にともない前輪1,1
が第２図中に実線で示すように中立位置に戻される。ま
た、パワーシリンダ６内のピストン８の復帰動作と同時
に制御バルブ44のスプール46および油圧シリンダ30のピ
ストン28も中立位置に復帰するので、後輪2,2も中立位
置に戻される。この場合、油圧シリンダ30のピストンロ
ッド29には圧縮状態の中立ばね42からばね受部41aを介
して復帰力が伝達されるので、この中立ばね42の付勢力
によって油圧シリンダ30のピストン28を中立位置まで確
実に復帰させることができる。そのため、ステアリング
ホイール３を中立位置に戻した場合に従来のように後輪
2,2が若干操舵された状態で残されることを防止するこ
とができる。

なお、高速走行状態の車両を右方向に旋回させる場合に
はパワーシリンダ６内のピストン８が中立位置から左方
向に移動されて前輪1,1が右方向に操舵されるととも
に、制御バルブ44のスプール46が左方向に移動されて油
圧シリンダ30のピストン28が右方向に移動し、後輪2,2
が右方向に操舵されるようになっている。

また、低速走行状態の車両を左方向に旋回させる場合に
はステアリングホイール３の操舵にともないステアリン
グホイール３の回転力がステアリングシャフト５を介し
てパワーシリンダ６のステアリングギヤボックス７に伝
達され、このステアリングギヤボックス７からパワーシ
リンダ６に動力が伝達されてパワーシリンダ６内のピス
トン８が中立位置から右方向に移動される。そのため、
このピストン８の動作に連動してピストンロッド10およ
びタイロッド11,11を介してナックルアーム12,12が左旋
回し、前輪1,1が第２図中に点線で示すように左方向に
操舵される。この場合、パワーシリンダ６内のピストン
８が中立位置から右方向に移動されてパワーシリンダ６
内の左室9a内の油圧が右室9bよりも高くなり、制御バル
ブ44の左側のパイロット信号圧力導入室47a内の油圧が
右側のパイロット信号圧力導入室47b内の油圧よりも高
くなるので、スプール46が右方向に移動するが、低速走
行時にはオイルポンプ26の吐出圧力が小さい状態で保持
されるので、後輪2,2は操舵されず、直進状態で保持さ
れる。なお、低速走行状態の車両を右方向に旋回させる
場合にも同様にパワーシリンダ６内のピストン８が中立
位置から左方向に移動されて前輪1,1が右方向に操舵さ
れるとともに、後輪2,2は操舵されず、直進状態で保持
される。

そこで、上記構成のものにあっては油圧アクチュエータ
24の不動作時には中立ばね42のばね力によって後輪2,2
を中立位置で保持させるようにしたので、後輪2,2の操
舵後、ステアリングホイール３を中立位置に戻した場合
に中立ばね42のばね力によってリヤサスペンション16の
ゴムブッシュ23等のヒステリシスや油圧アクチュエータ
24の内部抵抗等の影響を低減させることができる。その
ため、後輪2,2を中立位置まで確実に戻すことができる
ので、従来のように後輪2,2が若干操舵された状態で保
持されることを防止することができる。さらに、油圧ア
クチュエータ24を形成する油圧シリンダ30を車体中心位
置に対して車幅方向に偏心させた偏心位置に配置し、中
立ばね収容室33を車体中心位置に対して油圧シリンダ30
の設置方向と反対側に向けて延出させて中立ばね収容室
33を車体内のデッドスペースに配設させるようにしたの
で、装置全体の小形化を図ることができる。また、中立
ばね収容室33を車幅方向に向けて比較的長く形成し、中
立ばね収容室33内にばね定数が小さく比較的長い中立ば
ね42を収容可能にしたので、中立ばね42のばね力に抗し
て後輪2,2を操舵する場合の操舵力の増加を防止するこ
とができ、操作性の向上を図ることができる。

なお、この考案は上記実施例に限定されるものではな
く、この考案の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施で
きることは勿論である。

［考案の効果］ この考案によればトレーリングアームを略鉛直方向の枢
支軸を介して相互に連結される前部アームと後部アーム
により構成するとともに、上記前部アームと前記後部の
アームの連結部にゴムブッシュを配設し、油圧アクチュ
エータでこのゴムブッシュを弾性変形させながら後部ア
ームを変位させて後輪を操舵するので、サスペンション
アームの車体側への取付点を過大に変位させる必要がな
く、後輪を操舵することができ、サスペンション性能を
犠牲にすることもない。

そして、油圧アクチュエータの不作動時に前記後輪を中
立位置で保持する中立ばねを設けているので、上記ゴム
ブッシュの弾性変形のヒステリシスの影響で後輪が中立
位置に正確に復帰しないような現象を防止できる。

さらに、油圧アクチュエータの油圧シリンダを車体中心
位置に対して車幅方向に偏心させた偏心位置に配設する
とともに、車体中心位置に対して前記油圧シリンダとは
反対側に位置し、前記油圧シリンダと隣接して延出する
中立ばね収容室に中立ばねを収容したので、中立ばね収
容室を車幅方向に比較的長く形成してばね定数が小さ
く、比較的長い中立ばねを使用することが容易になり、
後輪の操舵力の増加を防止することができるとともに、
装置の小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面はこの考案の一実施例を示すもので、第１図は後輪
操舵装置の要部の概略構成を示す縦断面図、第２図は後
輪操舵装置全体の概略構成図である。 ２……後輪、16……リヤサスペンション、23……ゴムブ
ッシュ（サスペンションブッシュ）、24……油圧アクチ
ュエータ、27……シリンダケース、28……ピストン、30
……油圧シリンダ、33……中立ばね収容室、42……中立
ばね。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福山 和男 東京都港区芝５丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−214469（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−249872（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前部を車体に支持されるとともに後部に車
   輪を回転支持してほぼ車体前後方向に配置されたトレー
   リングアームを有するリヤサスペンション装置の上記ト
   レーリングアームを略鉛直方向の枢支軸を介して相互に
   連結される前部アームと後部アームにより構成するとと
   もに、上記前部アームと前記後部アームの連結部にゴム
   ブッシュが配設し、このゴムブッシュを弾性変形させな
   がら前記後部アームを変位させて後輪を操舵する油圧ア
   クチュエータを備えた後輪操舵装置において、 シリンダケース内にピストンが車幅方向に沿って摺動自
   在に配設された油圧シリンダによって前記油圧アクチュ
   エータを形成し、この油圧シリンダを車体中心位置に対
   して車幅方向に偏心させた偏心位置に配置するととも
   に、車体中心位置に対して前記油圧シリンダとは反対側
   に位置し前記油圧シリンダと隣接して延出する中立ばね
   収容室を設け、前記油圧アクチュエータの不作動時に前
   記後輪を中立位置で保持する中立ばねをこの中立ばね収
   容室内に配設したことを特徴とする後輪操舵装置。