JPH0678070B2 - 切換弁を備えた車両の4輪操舵装置 - Google Patents

切換弁を備えた車両の4輪操舵装置

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JPH0678070B2 JP60271678A JP27167885A JPH0678070B2 JP H0678070 B2 JPH0678070 B2 JP H0678070B2 JP 60271678 A JP60271678 A JP 60271678A JP 27167885 A JP27167885 A JP 27167885A JP H0678070 B2 JPH0678070 B2 JP H0678070B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は車両の前後輪を共に転舵するようにした4輪操
舵装置、特に後輪転舵機構中の流体圧アクチユエータ及
びこの流体圧アクチユエータを制御するための制御弁手
段用の流体圧系統に失陥が発生したときに安全を確保す
る安全装置を備えた4輪操舵装置に関する。
(従来技術) 従来、4輪操舵装置は種々な構成のものが提案されてい
るが、後輪転舵機構に流体圧アクチユエータを使用した
ものがある。(例えば特開昭59−128054号公報参照)。
これらのものは、流体圧系統に失陥が生じた時、流体圧
アクチユエータに力がなくなり後輪側などからの外力に
より流体圧アクチユエータが動かされて、その結果車両
が動揺してしまうという問題がある。
(発明の目的) 従つて、本発明の目的は、流体圧系統に失陥が生じたと
き、まずその転舵状態にして車両に動揺が生じないよう
にし、時間の経過とともに徐々に後輪を中立位置に戻し
て車両の挙動の急変をさけるようにした。安全装置付き
の4輪操舵装置を提供することにある。
(発明の構成) この目的を達成するために、本発明による4輪操舵装置
においては、前輪転舵機構と、前輪転舵機構に連係され
たステアリング機構と、後輪転舵力を生みだす流体圧ア
クチュエータを含む後輪転舵機構と、少なくともハンド
ル操舵量に応じて前記流体圧アクチュエータを制御する
ための制御弁手段と、前記流体圧アクチュエータ及び前
記制御弁手段に流体圧を供給するための流体圧系統と、
前記流体圧系統に失陥のない前記制御弁手段の正常作動
時には前記制御弁手段により前記流体圧アクチュエータ
が正常に制御されるように両者を連通状態に保ち、前記
流体圧系統に失陥が発生したときには両者の連通を遮断
して前記流体圧アクチュエータ内の流体圧を失陥発生時
の状態に保つべく前記流体圧アクチュエータへの流体の
出入りを禁止する切換弁と、前記後輪転舵機構を中立位
置に付勢するリターンスプリングと、を有する。
ここで、後輪転舵機構は流体圧アクチュエータに流体圧
系統を通して供給される流体圧によって駆動されるの
で、流体圧系統の失陥時には後輪転舵角をその状態に保
持し、その後、後輪に加わる外力によって徐々に圧力が
抜け、リターンスプリングによりニュートラル位置に戻
るのである。
(実施例) 以下、実施例を説明する。
第1図において、1Rは右前輪、1Lは左前輪、2Rは右後
輪、2Lは左後輪であり、左右の前輪1R、1Lは前輪転舵機
構Aにより連係され、また左右の後輪2R、2Lは後輪転舵
機構Bにより連係されている。
前輪転舵機構Aは、実施例では、それぞれ左右一対のナ
ツクルアーム3R、3Lおよびタイロツド4R、4Lと、該左右
一対のタイロツド4R、4L同志を連結するリレーロツド5
と、パワーステアリング機構Cとから構成されている。
この前輪転舵機構Aにはステアリング機構Dが連係され
ており、このステアリング機構Dは、本実施例ではパワ
ーアシスト式とされている。すなわち、次のようになつ
ている。リレーロツド5にラツク6が形成される一方、
このラツク6と噛合うピニオン7が、シヤフト8を介し
てハンドル9に連結されている。更に、リレーロツド5
には油圧アクチユエータ10が付設され、そのシリンダ10
a内を2室10b、10cに分けるピストン10dがリレーロツド
5に一体化されている。シリンダ10a内の2室10b、10c
は、配管11、12を介してシヤフト8に設けたコントロー
ルバルブ13に接続されている。このコントロールバルブ
13には、不図示のエンジンにより駆動されるオイルポン
プ14の吐出側に接続された分流弁15より伸びる配管16、
及び配管17より分岐した配管18が接続されている。この
ようなパワーステアリング機構Cにより、ハンドル9の
操作力が倍力(油圧アクチユエータ10の室10b或いは10c
に対してオイルを供給することによる倍力)されてリレ
ーロツド5に伝達される。これにより、ハンドル9を右
に切るような操作をしたときは、リレーロツド5がパワ
ーアシストされて第1図左方に変位して、ナツクルアー
ム3R、3Lがその回動中心3R′、3L′を中心にして上記ハ
ンドル9の操作変位量つまりハンドル操舵角に応じた分
だけ同図時計方向に転舵される。同様に、ハンドル9を
左に切る操作をしたときは、この操作変位量に応じて、
左右前輪1R、1Lが左へ転舵されることとなる。
後輪転舵機構Bも、前輪転舵機構Aと同様に、それぞれ
左右一対のナツクルアーム20R、20Lおよびタイロツド21
R、21Lと、該タイロツド21R、21L同志を連結するリレー
ロツド22と、油圧式のパワーステアリング機構Eを備え
た構成とされている。このパワーステアリング機構Eに
ついて説明すると、リレーロツド22には油圧アクチユエ
ータ23が付設されて、そのシリンダ23a内を2室23b、23
cに画成するピストン23dが、リレーロツド22に一体化さ
れている。このシリンダ23a内の2室23b、23cは、配管2
4、25を介して安全装置を構成するブロツクバルブすな
わち切換弁26に接続され、このブロツクバルブ26は配管
27、28を介して制御弁手段を構成するコントロールバル
ブ29に接続されている。バルブ29には、リザーバタンク
30より伸びる前述の配管17、及び分流弁15より伸びる配
管31が接続されている。配管17、31は途中から分岐さ
れ、配管32、33を介してブロツクバルブ26に接続されて
いる。配管17には、コントロールバルブ29に入る手前に
絞り34が設けられている。上記コントロールバルブ29
は、パワーステアリング機構Eの入力部材となる入力軸
29a、及び入力軸29aに連結された出力部材となる出力軸
29bを有する。
このようなパワーステアリング機構Eにあつては、上記
入力軸29aが所定の一方向へ動かされると、これに応じ
て出力軸29bが所定方向に動かされてリレーロツド22を
例えば第1図左方向へ変位させ、それにより、ナツクル
アーム20R、20Lがその回動中心20R′、20L′を中心にし
て第1図時計方向に回動して、後輪2R、2Lが右へ転舵さ
れる。そして、この転舵の際、入力軸29aの運動量に応
じて、シリンダ装置23の室23c内にはオイルが供給され
て、上記リレーロツド22を駆動するのを補助する(倍力
作用)。同様に、入力軸29aを逆方向に動かしたとき
は、この運動量に応じて、シリンダ装置23の倍力作用を
受けつつ(オイルは室23bへ供給される)、後輪2R、2L
が左へ転舵されることになる。
第1図中、23e、23fは、リレーロツド22ニユートラル位
置へ付勢しているリターンスプリングである。
ステアリング機構Dと後輪転舵機構Bとは、前輪転舵機
構Aおよび転舵比変更装置Fを介して連係されている。
この転舵比変更装置Fからは、中間ロツド35が前方へ伸
び、その前端部に取付けられたピニオン36が、前輪転舵
機構Aのリレーロツド5に形成したラツク37と噛合され
ている。また、転舵比変更装置Fとコントロールバルブ
29とは上記入力軸29aを介して結合されている。
本実施例の場合、転舵比変更装置Fは車速に応じて転舵
比を変更するものである。例えば、低速では後輪2R、2L
を前輪1R、1Lとは逆方向に転舵し、所定値以上の車速で
は同方向に転舵する。
この部分の構成を述べると、制御回路38には、車速セン
サ39からの車速信号と転舵比検出センサ40からの転舵比
信号が入力され、両信号の比較結果に基づいて制御回路
38から制御信号が転舵比変更装置Fに出力される。この
ように、フイードバツク制御を行ないつつ、車速に応じ
て転舵比変更装置Fにおいて転舵比が設定されることに
なる。第1図中、41はバツテリである。
ここで第2図乃至第4図を参照して、コントロールバル
ブ29、ブロツクバルブ26、及び油圧アクチユエータ23の
部分について詳述する。第2図に示す如く、コントロー
ルバルブ29は4方向オープンタイプのもので、転舵比変
更装置Fにより制御されて、配管17、31と配管27、28間
のつながり方を3段階に切替える。ブロツクバルブ26は
4方向クローズドタイプのもので、スプール26aはコイ
ルバネ42により第2図左方、第3図右方に付勢されてい
る。従つて、配管32内の油圧より配管33内の油圧の方が
高くなり、配管33内の油が円周溝26b、穴26cを通つて空
間26d内に流れ込む場合にのみ(正常作動時)、スプー
ル26aはコイルバネ42の力に打ち勝つて第3図左方に移
動して第4図の状態になる。尚、空間26dは、Oリング4
3及び螺合されたプラグ44により密封されている。
第4図の位置では、配管28は円周溝26eを通つて配管24
に連通され、配管27は円周溝26fを通つて配管25に連通
されている為、油圧アクチユエータ23の室23b、23cは夫
々配管28、27に連通されてこの中に油が流れ正常な作動
状態となる。すなわち、コントロールバルブ29と油圧ア
クチユエータ23とは、油圧アクチユエータ23が正常に制
御されるような通常接続状態にある。例えば、転舵比変
更装置Fにより制御されて、コントロールバルブ29が第
2図右側の状態に切換つていれば、配管31、28、24を介
して油が油圧アクチユエータ23の左室23bに流れ込んで
ピストン23dを右方に押してリレーロツド22を右方に動
かし、後輪2R、2Lを第1図左方に転舵させる。コントロ
ールバルブ29が第2図中央の状態に切換れば、油圧アク
チユエータ23の左右室23b、23cは同圧となつてリターン
スプリング23e、23fの作用や後輪のセルフアライメント
作用により後輪2R、2Lはニユートラル位置に復帰しよう
とする。更に、コントロールバルブ29が第2図左側の状
態に切換れば、油圧アクチユエータ23の右室23cに油が
流れ込んで、後輪2R、2Lを第1図右方に転舵させる。
次に、油圧系統に失陥が発生して油圧失陥時となるか、
エンジンが止まつて油圧オフ時となると、配管31、17に
は油が流れていないためにコントロールバルブ29や絞り
34によつて圧力降下が生ぜず、配管31、17すなわち配管
33、32は同圧となる。従つて、空間26dと26gは同圧とな
つてブロツクバルブ26のスプール26aには油圧左による
軸力は発生せず、コイルバネ42で第3図右方に伸されて
いるスプール26aは同方向に動いて第3図の状態にな
る。この位置では、配管28、24間及び配管27、25間は流
路が遮断されるために、油圧アクチユエータ23の左右室
23b、23cの油は夫々閉じ込められピストン23dは固定さ
れる。こうして油圧アクチユエータ23は失陥発生時また
は油圧オフ時の状態にほぼ保たれる。この場合、後輪2
R、2Lがいずれかの方向に切られていて後輪側から外力
がリレーロツド22に加われば、油は少しづつリークして
リターンスプリング23e、23fの作用により後輪2R、2Lは
徐々にニユートラル位置に戻ろうとする。
(発明の効果) 以上の如く、本発明によれば後輪転舵機構の流体圧アク
チュエータ及びこれを制御する制御弁手段に流体圧を供
給する流体圧系統に失陥がないとき及び失陥があるとき
に応じて流体圧の供給を切り換える切換弁を設けた。こ
の切換弁は、流体圧系統に失陥がないとき即ち制御弁手
段の正常作動時には、流体圧アクチュエータと制御弁手
段とを連通させて、流体圧アクチュエータを制御弁手段
により制御する。
一方、切換弁は、流体圧系統に失陥が発生したときは、
制御弁手段と流体圧アクチュエータとの連通を遮断し
て、流体圧アクチュエータへの流体の出入りを禁止し、
以って流体圧アクチュエータ内の流体圧を失陥発生時の
状態に保つ。この状態では流体圧アクチュエータの各室
はほぼ密封状態にされているので、踏んばる力を有し車
輪に外力が加わっても車輪は動揺しない。しかし、時間
が経過するにつれて、車輪に加わる外力によって流体圧
アクチュエータ内の流体圧が徐々にリークし、リターン
スプリングの付勢力によって後輪転舵機構は中立(ニュ
ートラル)位置に戻る。従って、車両の挙動に急変が生
じることがなく、安全である。
〔主要部分の符号の説明〕
A……前輪転舵機構 D……ステアリング機構 23……流体圧アクチユエータ 29,F……制御弁手段 14,15,17,24,25,27,28,30,31……流体圧系統 26,32,33……切換弁 23b,23c……流体圧アクチユエータの室 26……切換弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高谷 輝彦 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 古谷 茂樹 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 竹間 勇 群馬県前橋市高花台2丁目5番地の8 (72)発明者 島田 悟 群馬県前橋市大友町1丁目1番地の17 (72)発明者 恵田 広 群馬県前橋市駒形町1612番地の10 (56)参考文献 特開 昭60−169369(JP,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪転舵機構と; 前輪転舵機構に連係されたステアリング機構と; 後輪転舵力を生みだす流体圧アクチュエータを含む後輪
    転舵機構と; 少なくともハンドル操舵量に応じて前記流体圧アクチュ
    エータを制御するための制御弁手段と; 前記流体圧アクチュエータ及び前記制御弁手段に流体圧
    を供給するための流体圧系統と; 前記流体圧系統に失陥のない前記制御弁手段の正常作動
    時には前記制御弁手段により前記流体圧アクチュエータ
    が正常に制御されるように両者を連通状態に保ち、前記
    流体圧系統に失陥が発生したときには両者の連通を遮断
    して前記流体圧アクチュエータ内の流体圧をほぼ失陥発
    生時の状態に保つべく、前記流体圧アクチュエータへの
    流体の出入りを禁止する切換弁と; 前記後輪転舵機構を中立位置に付勢するリターンスプリ
    ングと;を有することを特徴とする車両の4輪操舵装
    置。
  2. 【請求項2】前記切換弁は、前記制御弁手段に入る前記
    流体圧系統の一対の配管内の流体圧差を感知して、流体
    圧差があるとき前記制御弁手段から出る一対の配管を前
    記アクチュエータの一対の室に夫々連通する開状態をと
    り、流体圧差がないとき前記室への連通を閉鎖する閉状
    態をとる特許請求の範囲第1項に記載の車両の4輪操舵
    装置。
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