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

車両の4輪操舵装置

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JPH07144656A
JPH07144656A JP5318957A JP31895793A JPH07144656A JP H07144656 A JPH07144656 A JP H07144656A JP 5318957 A JP5318957 A JP 5318957A JP 31895793 A JP31895793 A JP 31895793A JP H07144656 A JPH07144656 A JP H07144656A
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pinion
rack
front wheel
wheel
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Kenichi Hamano
賢一 濱野
Yasuhiro Hogo
泰宏 蓬郷
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Koyo Seiko Co Ltd
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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。
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