JPH07144656A - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステ
アリング機構Ｆの前輪用ピニオン２５Ｆの回転に応じた
第１補助ピニオンの回転により第１補助ラックが移動
し、この第１補助ラックの移動に応じた第１補助ピスト
ンの移動により、第１補助油圧シリンダ６４の一対の油
室の何れか一方から第２補助油圧シリンダ８４の一対の
油室の何れか一方に圧油が供給される。この圧油の供給
による第２補助ピストンの移動に応じた第２補助ラック
の移動により第２補助ピニオンが回転し、この第２補助
ピニオンの回転に応じた後輪操舵用ラックピニオン式油
圧パワーステアリング機構Ｒの後輪用ピニオン２５Ｒの
回転により後輪用ラック４Ｒを移動させて後輪の操舵を
行なう。 【効果】 車両の４輪操舵装置の小型軽量化を図ること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、前輪操舵用ラックピニ
オン式油圧パワーステアリング機構と後輪操舵用ラック
ピニオン式油圧パワーステアリング機構とを備える車両
の４輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開平５‐１３１９４８号公報に開示さ
れた４輪操舵装置は、前輪操舵用ラックピニオン式油圧
パワーステアリング機構と後輪操舵用ラックピニオン式
油圧パワーステアリング機構とを備えている。その前輪
操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機構
は、操舵に応じ回転する前輪用ピニオンと、この前輪用
ピニオンに噛み合う前輪用ラックと、前輪の操舵補助力
を作用させる前輪用油圧アクチュエータと、その前輪用
油圧アクチュエータに供給される圧油を制御する前輪用
制御バルブとを有する。その後輪操舵用ラックピニオン
式油圧パワーステアリング機構は、後輪用ピニオンと、
この後輪用ピニオンに噛み合う後輪用ラックと、後輪の
操舵補助力を作用させる後輪用油圧アクチュエータと、
その後輪用油圧アクチュエータに供給される圧油を制御
する後輪用制御バルブとを有する。

【０００３】その前輪用ラックの一端にピストンロッド
を介し連結される第１補助ピストンを有する第１補助油
圧シリンダと、自身の回転に応じ後輪用ピニオンを回転
させる補助ピニオンと、その補助ピニオンに噛み合う補
助ラックと、その補助ラックと同行移動する第２補助ピ
ストンを有する第２補助油圧シリンダとが設けられ、そ
の第１補助油圧シリンダの一対の油室の一方と第２補助
油圧シリンダの一対の油室の一方とが接続され、その第
１補助油圧シリンダの一対の油室の他方と第２補助油圧
シリンダの一対の油室の他方とが接続される。

【０００４】その第１補助油圧シリンダのシリンダ部の
内面に周溝が形成され、その周溝に第１補助ピストンが
入り込むことで第１補助ピストンにより仕切られる両油
室が連通するものとされている。

【０００５】上記４輪操舵装置によれば、前輪用ピニオ
ンの回転により前輪用ラックを移動させて前輪の操舵を
行なうと、前輪用制御バルブにより圧力制御された圧油
が前輪用油圧アクチュエータに供給されて前輪の操舵補
助力が付与される。また、その前輪用ラックに同行して
第１補助油圧シリンダの第１補助ピストンが移動する
と、その移動量に応じた圧油が第２補助油圧シリンダに
送られて第２補助ピストンが移動し、この第２補助ピス
トンに同行して移動する補助ラックに噛み合う補助ピニ
オンが回転して後輪用ピニオンが回転する。この後輪用
ピニオンの回転により後輪用ラックが移動することで後
輪の操舵を行なうことができ、また、後輪の操舵を行な
うと後輪用制御バルブにより圧力制御された圧油が後輪
用油圧アクチュエータに供給されて後輪の操舵補助力が
付与される。また、前輪操舵量が一定以下の場合は第１
補助ピストンにより仕切られる両油室が連通し、第２補
助油圧シリンダに圧油が供給されないものとされ、後輪
の操舵量は０とされ、直進走行時および操舵角度の小さ
な高速でのコーナリング走行時の走行安定性が図られ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記従来構造では、第
１補助油圧シリンダのピストンロッドを前輪用ラックの
一端に連結するため、第１補助油圧シリンダが大型化す
る。また、その第１補助ピストンのピストンロッドはシ
リンダ部の外部に突出させる必要があるため、その突出
部を前輪用ラックを覆う伸縮カバーにより覆う必要があ
り、大きな伸縮カバーが新たに必要になる。また、第１
補助油圧シリンダのシリンダ部の内面の周溝に入り込ん
だ第１補助ピストンが移動する際に、第１補助ピストン
の外周のシールリングが周溝の縁に引っ掛かり破損する
ため、実用に供することができない。

【０００７】本発明は、上記課題を解決することのでき
る車両の４輪操舵装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の車両の４輪操舵
装置は、前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステア
リング機構と後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワース
テアリング機構とを備え、その前輪操舵用ラックピニオ
ン式油圧パワーステアリング機構は、操舵に応じ回転す
る前輪用ピニオンと、この前輪用ピニオンに噛み合う前
輪用ラックと、前輪の操舵補助力を発生する前輪用油圧
アクチュエータと、この前輪用油圧アクチュエータに作
用する油圧を制御する前輪用制御バルブとを有し、その
後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機
構は、後輪用ピニオンと、この後輪用ピニオンに噛み合
う後輪用ラックと、後輪の操舵補助力を発生する後輪用
油圧アクチュエータと、この後輪用油圧アクチュエータ
に作用する油圧を制御する後輪用制御バルブとを有し、
その前輪用ピニオンの回転に応じ回転する第１補助ピニ
オンと、この第１補助ピニオンに噛み合う第１補助ラッ
クと、この第１補助ラックの移動に応じ移動する第１補
助ピストンを有する第１補助油圧シリンダと、自身の回
転に応じ後輪用ピニオンを回転させる第２補助ピニオン
と、この第２補助ピニオンに噛み合う第２補助ラック
と、この第２補助ラックを自身の移動に応じ移動させる
第２補助ピストンを有する第２補助油圧シリンダとが設
けられ、その第１補助ピストンにより仕切られる一対の
油室の一方と第２補助ピストンにより仕切られる一対の
油室の一方とが接続され、その第１補助ピストンにより
仕切られる一対の油室の他方と第２補助ピストンにより
仕切られる一対の油室の他方とが接続されることを特徴
とする。

【０００９】その前輪用ピニオンと第１補助ピニオンと
は同軸心かつ同行回転するものとされ、その第１補助ピ
ニオンの単位回転当たりの第１補助ラックの移動量は前
輪用ピニオンの単位回転当たりの前輪用ラックの移動量
よりも小さくされているのが好ましい。

【００１０】その第１補助ピストンにより仕切られる一
対の油室を連通する油路を、その第１補助ラックの移動
に応じ移動することで開閉する移動部材が設けられ、そ
の油路は前輪操舵量が一定以下の場合は開かれるのが好
ましい。

【００１１】

【作用】本発明の構成によれば、前輪用ピニオンの回転
により前輪用ラックを移動させて前輪の操舵を行なう
と、前輪用制御バルブにより圧力制御された圧油が前輪
用油圧アクチュエータに供給されて前輪の操舵補助力が
付与される。その前輪用ピニオンの回転に応じた第１補
助ピニオンの回転により第１補助ラックが移動し、この
第１補助ラックの移動に応じた第１補助ピストンの移動
により、第１補助油圧シリンダの一対の油室の何れか一
方から第２補助油圧シリンダの一対の油室の何れか一方
に圧油が供給される。この圧油の供給により第２補助ピ
ストンが移動し、この第２補助ピストンの移動に応じた
第２補助ラックの移動により第２補助ピニオンが回転
し、この第２補助ピニオンの回転に応じた後輪用ピニオ
ンの回転により後輪用ラックを移動させて後輪の操舵を
行なうことができる。また、後輪の操舵を行なうと後輪
用制御バルブにより圧力制御された圧油が後輪用油圧ア
クチュエータに供給されて後輪の操舵補助力が付与され
る。

【００１２】その第１補助ピストンは、前輪用ピニオン
の回転に応じた第１補助ピニオンの回転により第１補助
ラックが移動することで移動するので、ピストンロッド
を前輪用ラックに連結する場合に比べ、第１補助油圧シ
リンダの軸線方向寸法を短くできる。また、その第１補
助ピストンのピストンロッドをシリンダ部の外部に突出
させる必要がないので、その突出部を伸縮カバーにより
覆う必要はない。

【００１３】その前輪用ピニオンと第１補助ピニオンと
が同軸心かつ同行回転するものとされ、その第１補助ピ
ニオンの単位回転当たりの第１補助ラックの移動量が前
輪用ピニオンの単位回転当たりの前輪用ラックの移動量
よりも小さくされることで、第１補助ピストンの最大ス
トロークを前輪用ラックの最大ストロークよりも小さく
できる。これにより、第１補助ピストンが前輪用ラック
と同行移動する場合に比べ第１補助油圧シリンダを小型
化できる。

【００１４】前輪操舵量が一定以下の場合に第１補助ピ
ストンにより仕切られる一対の油室を連通する油路が開
かれることで、第２補助油圧シリンダに圧油が供給され
ず後輪の操舵量は０となり、直進走行時および操舵角度
の小さな高速でのコーナリング走行時の走行安定性を図
ることができる。その油路の開閉を第１補助ラックの移
動に応じ移動する移動部材により行なうことで、従来の
ような第１補助ピストンのシールリングの破損が生じる
ことはない。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。

【００１６】図１に示す車両の４輪操舵装置は、前輪操
舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機構Ｆと
後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機
構Ｒとを備える。

【００１７】その前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワ
ーステアリング機構Ｆは、図５にも示すように、操舵用
ハンドルに連結される入力軸２Ｆと、この入力軸２Ｆに
トーションバー６Ｆを介し連結される出力軸３Ｆに設け
られた前輪用ピニオン２５Ｆと、この前輪用ピニオン２
５Ｆに噛み合う歯を有する前輪用ラック４Ｆと、その前
輪用ピニオン２５Ｆと前輪用ラック４Ｆを覆うラックハ
ウジング５Ｆと、このラックハウジング５Ｆの一端から
突出する前輪用ラック４Ｆを覆うようにラックハウジン
グ５Ｆに連結されるシリンダ９Ｆとを備える。その入力
軸２Ｆは、バルブハウジング７Ｆと出力軸３Ｆにベアリ
ング８Ｆ、１２Ｆを介して回転可能に支持されている。
その出力軸３Ｆは、ラックハウジング５Ｆに一対のベア
リング１０Ｆ、１１Ｆを介し回転可能に支持されてい
る。そのラックハウジング５Ｆの他端とシリンダ９Ｆの
一端とから突出する前輪用ラック４Ｆの各端に、ボール
ジョイント１２Ｆ、タイロッド１３Ｆ、ナックルアーム
等を介し前輪が連結される。これにより、入力軸２Ｆの
回転による前輪用ラック４Ｆの軸線方向移動により前輪
の操舵がなされる。その前輪用ラック４Ｆの各端は伸縮
カバー１４Ｆにより覆われ、泥水や塵埃等がハウジング
５Ｆやシリンダ９Ｆ内に侵入するのが防止されている。
その前輪用ラック４Ｆは、シリンダ９Ｆの一端に取り付
けられたブッシュ１５Ｆと、図５において左右方向に移
動可能なサポートヨーク１６Ｆとを介し支持され、その
サポートヨーク１６Ｆを前輪用ラック４Ｆに押し付ける
バネ１７Ｆが設けられ、前輪用ラック４Ｆの曲がりやラ
ック歯の加工誤差等を吸収することで前輪用ラック４Ｆ
と前輪用ピニオン２５Ｆとの噛み合いを円滑化にしてい
る。

【００１８】その前輪用ラック４Ｆの外周に前輪用ピス
トン２１Ｆが設けられ、この前輪用ピストン２１Ｆによ
り仕切られる一対の油室２２Ｆ、２３Ｆがシリンダ９Ｆ
の内部に形成され、各油室２２Ｆ、２３Ｆの端部はシー
ル装置１８Ｆ、１９Ｆによりシールされ、これにより、
前輪の操舵補助力を発生する前輪用油圧シリンダ２０Ｆ
が構成されている。各油室２２Ｆ、２３Ｆに圧油を供給
するための配管２６Ｆ、２７Ｆの各一端がシリンダ９Ｆ
に接続され、各配管２６Ｆ、２７Ｆの他端は前輪用油圧
シリンダ２０Ｆに作用する油圧を制御するロータリー式
の前輪用制御バルブ３０Ｆに接続されている。

【００１９】その前輪用制御バルブ３０Ｆは、前輪用油
圧シリンダ２０Ｆに操舵抵抗の方向と大きさに応じて圧
油を供給するもので、入力軸２Ｆの外周に相対回転可能
に嵌合される筒状の弁部材３１Ｆを備えている。その弁
部材３１Ｆは出力軸３Ｆの外周にピン３２Ｆを介して同
行回転するよう嵌合されている。前記バルブハウジング
７Ｆに、ポンプ３３に接続される入口ポート３４Ｆと、
タンク３５に接続される出口ポート３６Ｆと、前輪用油
圧シリンダ２０Ｆの一方の油室２２Ｆに接続される第一
ポート３７Ｆと、他方の油室２３Ｆに接続される第二ポ
ート３８Ｆとが形成されている。各ポート３４Ｆ、３６
Ｆ、３７Ｆ、３８Ｆは、入力軸２Ｆと弁部材３１Ｆとの
間の油路を介し連通し、その油路に形成された絞り部
が、トーションバー６Ｆのねじれに伴う入力軸２Ｆと弁
部材３１Ｆとの相対回転により開度が調節される。

【００２０】すなわち、図６に示すように、弁部材３１
Ｆの内周に軸方向に沿う第１凹部５０Ｆが周方向等間隔
に８ケ所形成されている。その第１凹部５０Ｆの周方向
間に対向するように入力軸２Ｆの外周に第２凹部５１Ｆ
が周方向等間隔に８ケ所形成されている。その第１凹部
５０Ｆは、弁部材３１Ｆに形成された流路５３Ｆを介し
前記第１ポート３７Ｆに連通するものと、弁部材３１Ｆ
に形成された流路５４Ｆを介し第２ポート３８Ｆに連通
するものとが、周方向に交互に並列する。その第２凹部
５１Ｆは、弁部材３１Ｆに形成された流路５５Ｆを介し
前記入口ポート３４Ｆに通じるものと、入力軸２Ｆの下
方に形成された流路５６Ｆからトーションバー６Ｆと入
力軸２Ｆとの内外周間の流路５７Ｆを介し入力軸２の上
方に形成された流路５８Ｆから出口ポート３６Ｆに通じ
るものとが、周方向に交互に並列する。その第１凹部５
０Ｆの軸方向に沿う縁と第２凹部５１Ｆの軸方向に沿う
縁との周方向間が絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとされている。
図６は操舵が行なわれておらず操舵抵抗が作用していな
い中立状態を示し、各絞り部Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの周方向間
隔は互いに等しくされている。この中立状態で入口ポー
ト３４Ｆと出口ポート３６Ｆとは連通し、ポンプ３３か
ら前輪用制御バルブ３０Ｆに流入する油はタンク３５に
還流し、操舵補助力は発生しない。左右一方へ操舵する
ことによって生じる操舵抵抗によりトーションバー６Ｆ
がねじれ、弁部材３１Ｆと入力軸２Ｆとが相対回転する
と、第１凹部５０Ｆと第２凹部５１Ｆとの周方向相対位
置が変化し、入口ポート３４Ｆと第１ポート３７Ｆとの
間の絞り部Ａの開度が大きくなり、第１ポート３７Ｆと
出口ポート３６Ｆとの間の絞り部Ｂの開度が小さくな
り、入口ポート３４Ｆと第２ポート３８Ｆとの間の絞り
部Ｃの開度が小さくなり、第２ポート３８Ｆと出口ポー
ト３６Ｆとの間の絞り部Ｄの開度が大きくなる。これに
より、前輪用油圧シリンダ２０Ｆの一方の油室２２Ｆに
操舵抵抗の方向と大きさに応じた圧力の圧油が供給さ
れ、また、他方の油室２３Ｆからタンク３５に油が還流
し、左右一方への操舵補助力が前輪用ピストン２１Ｆか
ら前輪用ラック４Ｆに作用する。左右他方へ操舵する
と、弁部材３１Ｆと入力軸２Ｆとが左右一方へ操舵した
場合と逆方向に相対回転し、絞り部Ａの開度が小さくな
り、絞り部Ｂの開度が大きくなり、絞り部Ｃの開度が大
きくなり、絞り部Ｄの開度が小さくなり、左右他方への
操舵補助力が前輪用ピストン２１Ｆから前輪用ラック４
Ｆに作用する。

【００２１】その後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワ
ーステアリング機構Ｒは、図５にも示すように（後輪操
舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機構Ｒは
前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリング機
構Ｆと略同様の構造であることから、図５、図６は両機
構Ｆ、Ｒの構成部材を示し、前輪操舵用ラックピニオン
式油圧パワーステアリング機構Ｆの構成部材の参照符号
の末尾をＦとし、後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワ
ーステアリング機構Ｒの構成部材の参照符号の末尾をＲ
としている。）、入力軸２Ｒと、この入力軸２Ｒにトー
ションバー６Ｒを介し連結される出力軸３Ｒに設けられ
た後輪用ピニオン２５Ｒと、この後輪用ピニオン２５Ｒ
に噛み合う歯を有する後輪用ラック４Ｒと、その後輪用
ピニオン２５Ｒと後輪用ラック４Ｒを覆うラックハウジ
ング５Ｒと、このラックハウジング５Ｒの一端から突出
する後輪用ラック４Ｒを覆うようにラックハウジング５
Ｒに連結されるシリンダ９Ｒとを備える。その入力軸２
Ｒは、バルブハウジング７Ｒと出力軸３Ｒにベアリング
８Ｒ、１２Ｒを介して回転可能に支持されている。その
出力軸３Ｒは、ラックハウジング５Ｒに一対のベアリン
グ１０Ｒ、１１Ｒを介し回転可能に支持されている。そ
のラックハウジング５Ｒの他端とシリンダ９Ｆの一端と
から突出する後輪用ラック４Ｒの各端に、ボールジョイ
ント１２Ｒ、タイロッド１３Ｒ、ナックルアーム等を介
し前輪が連結される。これにより、入力軸２Ｒの回転に
よる後輪用ラック４Ｒの軸線方向移動により後輪の操舵
がなされる。その後輪用ラック４Ｒの各端は伸縮カバー
１４Ｒにより覆われ、泥水や塵埃等がハウジング５Ｒや
シリンダ９Ｒ内に侵入するのが防止されている。その後
輪用ラック４Ｒは、シリンダ９Ｒの一端に取り付けられ
たブッシュ１５Ｒと、図５において左右方向に移動可能
なサポートヨーク１６Ｒとを介し支持され、そのサポー
トヨーク１６Ｒを後輪用ラック４Ｒに押し付けるバネ１
７Ｒが設けられ、後輪用ラック４Ｒの曲がりやラック歯
の加工誤差等を吸収することで後輪用ラック４Ｒと後輪
用ピニオン２５Ｒとの噛み合いを円滑化にしている。

【００２２】その後輪用ラック４Ｒの外周に後輪用ピス
トン２１Ｒが設けられ、この後輪用ピストン２１Ｒによ
り仕切られる一対の油室２２Ｒ、２３Ｒがシリンダ９Ｒ
の内部に形成され、各油室２２Ｒ、２３Ｒの端部はシー
ル装置１８Ｒ、１９Ｒによりシールされ、これにより、
後輪の操舵補助力を発生する後輪用油圧シリンダ２０Ｒ
が構成されている。各油室２２Ｒ、２３Ｒに圧油を供給
するための配管２６Ｒ、２７Ｒの各一端がシリンダ９Ｒ
に接続され、各配管２６Ｒ、２７Ｒの他端は後輪用油圧
シリンダ２０Ｒに作用する油圧を制御するロータリー式
の後輪用制御バルブ３０Ｒに接続されている。

【００２３】その後輪用制御バルブ３０Ｒは、後輪が左
右一方に操舵された場合に後輪用油圧シリンダ２０Ｒの
一方の油室２２Ｒに操舵抵抗の方向と大きさに応じた圧
力の圧油をポンプ３３から供給し、他方の油室２３Ｒか
らタンク３５に油を還流させ、車両の左右一方への操舵
補助力を後輪用ピストン２１Ｒから後輪用ラック４Ｒに
作用させ、後輪が左右他方に操舵された場合には逆に車
両の左右他方への操舵補助力を後輪用ピストン２１Ｒか
ら後輪用ラック４Ｒに作用させる。この後輪用制御バル
ブ３０Ｒの構成および機能は上記前輪用制御バルブ３０
Ｆと同様なので、図５、図６において前輪用制御バルブ
３０Ｆと同様の構成部材は末尾符号を除き同一符号で示
し、重複説明を省略する。

【００２４】図２に示すように、その前輪用ピニオン２
５Ｆの回転に応じ回転する第１補助ピニオン６１と、こ
の第１補助ピニオン６１に噛み合う第１補助ラック６２
と、この第１補助ラック６２の移動に応じ移動する第１
補助ピストン６３を有する第１補助油圧シリンダ６４と
が設けられている。

【００２５】その第１補助ピニオン６１は、前輪用ピニ
オン２５Ｆと一体的に設けられた雄ねじ６５にロックナ
ット６６を介しねじ合わされる雌ねじ部６１ａを有し、
ラックハウジング５Ｆの下端開口５ｂＦから下方に突出
し、前輪用ピニオン２５Ｆと同軸心に同行回転する。こ
の第１補助ピニオン６１はラックハウジング５Ｆに筒部
材６７を介し取り付けられた第１補助ハウジング６８に
内蔵される。その筒部材６７は、第１補助ハウジング６
８に形成された上部開口６８ａにシールリングを介し挿
通され、一端外周に形成された雄ねじ部がラックハウジ
ング５Ｆの下端開口５ｂＦの内周に形成された雌ねじ部
にねじ合わされ、他端外周に形成されたフランジ６７ａ
により第１補助ハウジング６８をラックハウジング５Ｆ
に押し付ける。なお、その筒部材６７のフランジ６７ａ
の外周に形成された雄ねじにロックナット６９がねじ合
わされ、その筒部材６７とロックナット６９は第１補助
ハウジング６８に形成された下部開口６８ｂを通してね
じ込まれ、その下部開口６８ｂをシールリングを介し閉
鎖する閉鎖部材６８ｄに第１補助ピニオン６１の先端を
支持するベアリング７０が取り付けられている。

【００２６】その第１補助ハウジング６８は、両端がプ
ラグ７１、７２により閉鎖されたシリンダ部６８ｃを有
し、このシリンダ部６８ｃに第１補助ラック６２が軸線
方向に移動可能に挿入されている。

【００２７】その第１補助ピストン６３は第１補助ラッ
ク６２の一端に一体的に形成され、この第１補助ピスト
ン６３により仕切られる一対の油室７４、７５が第１補
助ハウジング６８のシリンダ部６８ｃの内部に形成さ
れ、第１補助ピストン６３とシリンダ部６８ｃとにより
第１補助油圧シリンダ６４が構成されている。なお、第
１補助ピストン６３の外周にはシールリング７６が取り
付けられている。これにより、前輪用ピニオン２５Ｆの
回転により第１補助ピニオン６１が回転すると第１補助
ラック６２が軸線方向に移動し、この第１補助ラック６
２の移動に同行して第１補助ピストン６３が移動する。
その第１補助ピニオン６１の単位回転当たりの第１補助
ラック６２の移動量は、前輪用ピニオン２５Ｆの単位回
転当たりの前輪用ラック４Ｆの移動量の１／４とされて
いる。

【００２８】その第１補助油圧シリンダ６４の一方の油
室７４に通じる配管１２１が、図４に示すように、第１
補助油圧シリンダ６４の一対の油室７４、７５を連通す
る油路の開閉機構１２２に接続されている。すなわち、
その開閉機構１２２は、第１補助ハウジング６８に形成
された通孔１２３に挿入された移動部材１２４と、その
通孔１２３にシール部材１３０を介しねじ込まれたプラ
グ１２５と移動部材１２４との間に介在する圧縮コイル
バネ１２６とを有する。その通孔１２３の移動部材１２
４の挿入部分は、油路１２７、配管１２１を介し第１補
助油圧シリンダ６４の一方の油室７４に通じ、また、油
路１２８を介し第１補助油圧シリンダ６４の他方の油室
７５に通じ、その通孔１２３のバネ１２６の挿入部分
は、移動部材１２４に作用する油圧をバランスさせるた
め、油路１２９を介し他方の油室７５に通じる。その移
動部材１２４は外周に周溝１２６ａを有し、第１補助ラ
ック６２の軸線に直角な方向に移動可能とされ、そのバ
ネ１２６の弾性力により第１補助ラック６２の外周面に
形成されたカム面６２ａに押し付けられる。これによ
り、移動部材１２４は第１補助ラック６２の移動により
カム面６２ａの形状に応じ移動し、前輪の操舵角度が設
定角度以下の場合は、図４の（１）に示すように、第１
補助油圧シリンダ６４の両油室７４、７５は周溝１２６
ａを介し連通し、前輪の操舵角度が設定角度を超える場
合は、図４の（２）に示すように、第１補助油圧シリン
ダ６４の両油室７４、７５の間は移動部材１２４により
閉鎖される。なお、その移動部材１２４はカム面６２ａ
の形状に応じ移動するため、操舵角度に応じた位置に精
度良く位置決めすることができる。

【００２９】図３に示すように、後輪操舵用ラックピニ
オン式油圧パワーステアリング機構Ｒの入力軸２Ｒに嵌
合されると共にピン８６により連結されたスリーブ８５
に、第２補助ピニオン８１の一端が挿入され、その第２
補助ピニオン８１とスリーブ８５とはピン８７により同
行回転するよう連結され、これにより、第２補助ピニオ
ン８１の回転に応じ後輪用ピニオン２５Ｒが回転する。
その第２補助ピニオン８１に噛み合う第２補助ラック８
２が設けられ、この第２補助ラック８２を自身の移動に
応じ移動させる第２補助ピストン８３を有する第２補助
油圧シリンダ８４が設けられている。

【００３０】その第２補助ピニオン８１は、後輪操舵用
ラックピニオン式油圧パワーステアリング機構Ｒのバル
ブハウジング７Ｒに取り付けられた第２補助ハウジング
８８に内蔵される。その第２補助ハウジング８８は、第
２補助ピニオン８１の軸心に沿う筒状の連結部８８ａ
と、その第２補助ラック８２の軸線方向に沿うシリンダ
部８８ｃとを有し、その連結部８８ａがバルブハウジン
グ７Ｒの上端外周に嵌合固定されている。その連結部８
８ａの内周に形成された雌ねじに、前記スリーブ８５に
嵌合された筒部材８９の外周に形成された雄ねじがねじ
合わされ、その筒部材８９により連結部８８ａの内周と
スリーブ８５の外周との間のシール部材９０の抜け止め
がなされている。また、第２補助ピニオン８１の他端は
第２補助ハウジング８８にブッシュ９８、９９およびベ
アリング９１を介し支持され、そのベアリング９１は第
２補助ピニオン８１の他端外周に形成された雄ねじ部に
ねじ合わされるナット９２により抜け止めされる。その
第２補助ハウジング８８にベアリング９１とナット９２
を挿入するために形成された上部開口はプラグ９３がね
じ込まれることで閉鎖される。

【００３１】その第２補助ハウジング８８のシリンダ部
８８ｃの両端はプラグ９４、９５により閉鎖され、この
シリンダ部８８ｃに第２補助ラック８２が軸線方向に移
動可能に挿入されている。

【００３２】その第２補助ピストン８３は第２補助ラッ
ク８２の一端に一体的に形成され、この第２補助ピスト
ン８３により仕切られる一対の油室９６、９７が第２補
助ハウジング８８のシリンダ部８８ｃの内部に形成さ
れ、第２補助ピストン８３とシリンダ部８８ｃとにより
第２補助油圧シリンダ８４が構成されている。なお、第
２補助ピストン８３の外周にはシールリング１０８が取
り付けられている。また、第２補助ラック８２の他端か
ら延出するロッド部１００に一対のバネ受け１０１、１
０２がラック軸線方向に移動可能に挿通され、各バネ受
け１０１、１０２の間に圧縮コイルバネ１０３が配置さ
れる。後輪の操舵角度が０度の時、そのバネ１０３の弾
性力により各バネ受け１０１、１０２は第２補助ハウジ
ング８８の内面に押し付けられ、後輪が左右一方に操舵
されると一方のバネ受け１０１はロッド部１００の端部
にねじ合わされたナット１０４を介し押されることでバ
ネ１０３を圧縮し、後輪が左右他方に操舵されると他方
のバネ受け１０２はロッド部１００の外周のフランジ１
００ａを介し押されることでバネ１０３を圧縮する。な
お、各バネ受け１０１、１０２には油を通すための貫通
孔１０１ａ、１０２ａが形成される。これにより、第２
補助ラック８２が軸線方向に移動すると、第２補助ピニ
オン８１が回転すると共に第２補助ピストン８３が同行
移動する。その第２補助ピニオン８１の単位回転当たり
の第２補助ラック８２の移動量は、前輪用ピニオン２５
Ｆの単位回転当たりの前輪用ラック４Ｆの移動量よりも
小さくされている。

【００３３】図１に示すように、その第１補助油圧シリ
ンダ６４の一方の油室７４と第２補助油圧シリンダ８４
の一方の油室９６とを接続する配管１１１と、その第１
補助油圧シリンダ６４の他方の油室７５と第２補助油圧
シリンダ８４の他方の油室９７とを接続する配管１１２
とが設けられている。その一方の配管１１１における油
圧が設定値以上になると一方の配管１１１から他方の配
管１１２への油の流れを許容する第１パイロットチェッ
ク弁１１３と、その他方の配管１１２における油圧が設
定値以上になると他方の配管１１２から一方の配管１１
１への油の流れを許容する第２パイロットチェック弁１
１４とが設けられている。

【００３４】上記構成によれば、ハンドルを操作して前
輪用ピニオン２５Ｆの回転により前輪用ラック４Ｆを移
動させて前輪の操舵を行なうと、前輪用制御バルブ３０
Ｆにより圧力制御された圧油が前輪用油圧シリンダ２０
Ｆに供給されて前輪の操舵補助力が付与される。その前
輪用ピニオン２５Ｆの回転に同行して第１補助ピニオン
６１が回転することにより第１補助ラック６２が移動
し、この第１補助ラック６２の移動に同行して第１補助
ピストン６３が移動する。図７に示すように、前輪の操
舵量が少ない間は、第１補助ピストン６３により仕切ら
れる両油室７４、７５は連通するので、圧油が第２補助
油圧シリンダ８４に供給されることはなく、後輪の操舵
量は０とされ、直進走行時および操舵角度の小さな高速
でのコーナリング走行時の走行安定性が図られる。前輪
の操舵量が多くなると、第１補助ピストン６３により仕
切られる両油室７４、７５の間は移動部材１２４の移動
により閉鎖されるので、第１補助ピストン６３が移動す
ることで、左右一方へ操舵する場合は第１補助油圧シリ
ンダ６４の一方の油室７４から第２補助油圧シリンダ８
４の一方の油室９６に圧油が供給され、左右他方へ操舵
する場合は第１補助油圧シリンダ６４の他方の油室７５
から第２補助油圧シリンダ８４の他方の油室９７に圧油
が供給される。この圧油の供給により第２補助ピストン
８３が移動し、この第２補助ピストン８３の移動に同行
して第１補助ラック６２が移動することにより第２補助
ピニオン８１が回転し、この第２補助ピニオン８１の回
転に応じた後輪用ピニオン２５Ｒの回転により後輪用ラ
ック４Ｒを移動させて後輪の操舵を行なうことができ
る。この後輪の操舵を行なうと後輪用制御バルブ３０Ｒ
により圧力制御された圧油が後輪用油圧シリンダ２０Ｒ
に供給されて後輪の操舵補助力が付与される。これによ
り、操舵角度の大きな低速での走行時の旋回性能の向上
が図られる。

【００３５】その第１補助ピストン６３は前輪用ピニオ
ン２５Ｆの回転に応じた第１補助ピニオン６１の回転に
より第１補助ラック６２が移動することで移動するの
で、前輪用ラック４Ｆに連結する必要がなく、第１補助
油圧シリンダ６４を小型化できる。さらに、その前輪用
ピニオン２５Ｆと第１補助ピニオン６１とは同軸心かつ
同行回転し、第１補助ピニオン６１の単位回転当たりの
第１補助ラック６２の移動量は前輪用ピニオン２５Ｆの
単位回転当たりの前輪用ラック４Ｆの移動量よりも小さ
いので、第１補助ピストン６３の最大ストロークを前輪
用ラック４Ｆの最大ストロークよりも小さくでき、これ
によっても第１補助油圧シリンダ６４を小型化できる。
また、その第１補助油圧シリンダ６４のピストンロッド
をシリンダ部の外部に突出させる必要がないので、その
突出部を伸縮カバーにより覆う必要はない。

【００３６】また、後輪が溝等に落ち込んで操舵不能に
なった場合に前輪の操舵を行なうと、操舵抵抗が過大に
なるため第１補助油圧シリンダ６４から第２補助油圧シ
リンダ８４に供給される油圧が大きくなるが、その油圧
が設定値以上になると第１、第２パイロットチェック弁
１１３、１１４の一方が開くことで、第１補助油圧シリ
ンダ６４の一対の油室７４、７５の一方と第２補助油圧
シリンダ８４の一対の油室９６、９７の他方、あるい
は、第１補助油圧シリンダ６４の一対の油室７４、７５
の他方と第２補助油圧シリンダ８４の一対の油室９６、
９７の一方とが連通し、その油圧が過大になることこと
はなく機器の破損が防止される。

【００３７】なお、本発明は上記実施例に限定されな
い。例えば、上記実施例では後輪用ピニオン２５Ｒの単
位回転当たりの後輪用ラック４Ｒの移動量は一定とされ
たが、その移動量が前輪操舵角が大きくなる程に大きく
なるように後輪用ピニオン２５Ｒと後輪用ラック４Ｒと
のギア比を設定してもよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、車両の４輪操舵装置の
小型軽量化を図ることができ、大型の伸縮カバーを新作
する必要がなく、第１補助ピストンのシール部材の破損
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の４輪操舵装置の構成説明図

【図２】本発明の実施例の第１補助油圧シリンダ、第１
補助ピストンおよび第１補助ラックの構成説明用断面図

【図３】本発明の実施例の第２補助油圧シリンダ、第２
補助ピストンおよび第２補助ラックの構成説明用断面図

【図４】図１のＩＶ‐ＩＶ線断面図

【図５】本発明の実施例の前後輪操舵用ラックピニオン
式油圧パワーステアリング機構の縦断面図

【図６】本発明の実施例の前後輪用制御バルブの横断面
図

【図７】本発明の実施例の４輪操舵装置の前輪操舵量と
後輪操舵量との関係を示す図

【符号の説明】

Ｆ 前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリン
グ機構 Ｒ 後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステアリン
グ機構 ４Ｆ 前輪用ラック ４Ｒ 後輪用ラック ２０Ｆ 前輪用油圧シリンダ ２０Ｒ 後輪用油圧シリンダ ２５Ｆ 前輪用ピニオン ２５Ｒ 後輪用ピニオン ３０Ｆ 前輪用制御バルブ ３０Ｒ 後輪用制御バルブ ６１ 第１補助ピニオン ６２ 第１補助ラック ６３ 第１補助ピストン ６４ 第１補助油圧シリンダ ７４、７５ 油室 ８１ 第２補助ピニオン ８２ 第２補助ラック ８３ 第２補助ピストン ８４ 第２補助油圧シリンダ ９６、９７ 油室 １２４ 移動部材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪操舵用ラックピニオン式油圧パワー
   ステアリング機構と後輪操舵用ラックピニオン式油圧パ
   ワーステアリング機構とを備え、その前輪操舵用ラック
   ピニオン式油圧パワーステアリング機構は、操舵に応じ
   回転する前輪用ピニオンと、この前輪用ピニオンに噛み
   合う前輪用ラックと、前輪の操舵補助力を発生する前輪
   用油圧アクチュエータと、この前輪用油圧アクチュエー
   タに作用する油圧を制御する前輪用制御バルブとを有
   し、その後輪操舵用ラックピニオン式油圧パワーステア
   リング機構は、後輪用ピニオンと、この後輪用ピニオン
   に噛み合う後輪用ラックと、後輪の操舵補助力を発生す
   る後輪用油圧アクチュエータと、この後輪用油圧アクチ
   ュエータに作用する油圧を制御する後輪用制御バルブと
   を有し、その前輪用ピニオンの回転に応じ回転する第１
   補助ピニオンと、この第１補助ピニオンに噛み合う第１
   補助ラックと、この第１補助ラックの移動に応じ移動す
   る第１補助ピストンを有する第１補助油圧シリンダと、
   自身の回転に応じ後輪用ピニオンを回転させる第２補助
   ピニオンと、この第２補助ピニオンに噛み合う第２補助
   ラックと、この第２補助ラックを自身の移動に応じ移動
   させる第２補助ピストンを有する第２補助油圧シリンダ
   とが設けられ、その第１補助ピストンにより仕切られる
   一対の油室の一方と第２補助ピストンにより仕切られる
   一対の油室の一方とが接続され、その第１補助ピストン
   により仕切られる一対の油室の他方と第２補助ピストン
   により仕切られる一対の油室の他方とが接続されること
   を特徴とする車両の４輪操舵装置。
2. 【請求項２】 その前輪用ピニオンと第１補助ピニオン
   とは同軸心かつ同行回転するものとされ、その第１補助
   ピニオンの単位回転当たりの第１補助ラックの移動量は
   前輪用ピニオンの単位回転当たりの前輪用ラックの移動
   量よりも小さくされている請求項１に記載の車両の４輪
   操舵装置。
3. 【請求項３】 その第１補助ピストンにより仕切られる
   一対の油室を連通する油路を、その第１補助ラックの移
   動に応じ移動することで開閉する移動部材が設けられ、
   その油路は前輪操舵量が一定以下の場合は開かれる請求
   項１または請求項２に記載の車両の４輪操舵装置。