JPH0732334Y2 - ４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４輪操舵
装置の改良に関する。

（従来の技術） 例えば自動車等の車両に装着される４輪操舵装置として
本出願人は先に実願昭60-172085号（実開昭62-79669
号）を出願した。これは、例えば後輪を駆動する後輪駆
動車両或いは４輪駆動車両の後輪側ディファレンシャル
装置の装置本体内の歯車と連動して駆動するオイルポン
プ（油圧源）を設け、このオイルポンプによって発生す
る油圧を後輪操舵用の油圧アクチュエータに供給する油
圧回路を設けるとともに、この油圧回路の途中に前輪の
パワーステアリング装置の発生油圧をパイロット信号圧
力として入力してこのパイロット信号圧力に応動してオ
イルポンプから油圧アクチュエータ側に供給される作動
油の供給路の切換え操作を行ない前輪と同相側に後輪を
操舵させる同相操舵用の油圧切換えバルブを介設した構
成にしたものである。

この場合、オイルポンプの駆動歯車はディファレンシャ
ル装置の装置本体内に設けられたポンプ駆動歯車に噛合
されており、ディファレンシャル装置のポンプ駆動歯車
によってオイルポンプの駆動歯車が回転駆動されてオイ
ルポンプから車速に応じた油圧が吐出されるようになっ
ている。そのため、車両の高速走行時にはオイルポンプ
から作動油が油圧切換えバルブを介して油圧アクチュエ
ータ側に供給され、この油圧アクチュエータによって前
輪と同相側に後輪が操舵されて走行安定性が向上するよ
うになっている。

このように上記の装置は、高速時に車速に応じて後輪を
同相操舵して車両の旋回性能を向上させる４輪操舵装置
を電子制御を使用することなく実現できるものである。

（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車両の低速走行時にはディフ
ァレンシャル装置のポンプ駆動歯車の回転数が低く、オ
イルポンプから吐出される油圧も低いので、この場合に
は油圧アクチュエータが油圧によって動作しにくくなっ
ている。しかしながら、車両の低速走行時に後輪が前輪
と同相側に操舵されることを防止する手段は格別に設け
られていないので、走行条件等によっては車両の低速走
行時に後輪が前輪と同相側に操舵されてしまうおそれが
あった。このように車両の低速走行時に後輪が前輪と同
相側に操舵された場合には車両の最小旋回半径が増大す
る問題があった。

この考案は上記問題点に着目してなされたもので、電子
制御を使用することなく、高速時の車両の旋回性能を向
上させ、かつ低速時に後輪が操舵されることを確実に防
止することができる４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） この考案は前輪操舵用パワーステアリング装置と、後輪
操舵用の油圧アクチュエータと、車速に比例して回転す
る車両の駆動系部材により回転駆動されるオイルポンプ
を有して車速に対応した油圧を発生する後輪操舵用の油
圧源と、この油圧源と油圧アクチュエータとの間を連結
する油圧回路に介設され、前記パワーステアリング装置
の発生油圧をパイロット信号圧力として受けて作動して
前記油圧源から前記油圧アクチュエータ側に供給される
油圧を制御し、前輪と同相側に後輪を操舵させる同相操
舵用の第１の制御弁と、この第１の制御弁と前記パワー
ステアリング装置との間のパイロット信号圧力供給通路
内に介設されると共に前記油圧源の発生油圧を受けて作
動し、前記油圧源の発生油圧が予め設定された設定圧力
よりも低い場合には前記パイロット信号圧力供給通路を
閉塞状態で保持し、前記油圧源の発生油圧が設定圧力よ
りも高い場合には前記パイロット信号圧力供給通路を開
放状態に切換え操作する第２の制御弁とを具備したもの
である。

（作用） 後輪操舵用の油圧源が車速に対応した油圧を発生し、油
圧源の発生油圧が設定圧力よりも高い高速走行時には第
２の制御弁がパイロット信号圧力供給通路を開放状態に
切換え操作することにより、第１の制御弁がパワーステ
アリング装置の発生油圧をパイロット信号圧力として受
けて作動して前輪と同相側に後輪を操舵させる。また、
油圧源の発生油圧が予め設定された設定圧力よりも低い
低速時には第２の制御弁がパイロット信号供給通路を密
閉状態で保持させることにより、第１の制御弁にパイロ
ット信号圧力が作用せず第１の制御弁が機能しなくなる
状態に切換え操作して後輪の操舵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
にはゴム等の弾性体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固
定されている。この油圧アクチュエータ24は油圧シリン
ダ27によって形成されている。この油圧シリンダ27の内
部はピストン28によって左室29aと右室29bとに区画され
ている。さらに、このピストン28のピストンロッド30の
両端部は操作ロッド31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32の途中には制御バルブユニット33が
介設されている。この制御バルブユニット33には第１図
に示すように第１の制御弁34および第２の制御弁35a,35
bがそれぞれ配設されている。この場合、第１の制御弁3
4は同相操舵用のもので、この第１の制御弁34の本体34a
は例えばスプールバルブによって形成されている。この
第１の制御弁34の本体34aには第1,第2,第3,第４のポー
ト36a,36b,36c,36dがそれぞれ形成されているととも
に、左右両端部にパイロット信号圧力導入室37a,37bが
それぞれ形成されている。そして、この第１の制御弁34
の第１のポート36aは戻し通路38を介してリザーバタン
ク13に連結されているとともに、第２のポート36bは油
導入通路39を介してオイルポンプ26に連結されている。
さらに、この第１の制御弁34の第３のポート36cは第１
の油通路40aを介して油圧シリンダ27の左室29aに連結さ
れているとともに、第４のポート36dは第２の油通路40b
を介して油圧シリンダ27の右室29bに連結されている。
また、パイロット信号圧力導入室37aはパイロット信号
圧力供給通路41aを介してパワーシリンダ６の左室9aに
連結されているとともに、パイロット信号圧力導入室37
bはパイロット信号圧力供給通路41bを介してパワーシリ
ンダ６の右室9bに連結されている。さらに、第１の制御
弁34の本体34a内にはスプールを中立位置42aで保持する
ばね部材43a,43bがそれぞれ配設されている。そして、
パイロット信号圧力導入室37a,37b内の圧力変動にとも
ない第１の制御弁34の本体34a内のスプールを中立位置4
2aから第１のポート36aと第３のポート36cとの間、およ
び第２のポート36bと第４のポート36dとの間をそれぞれ
連結させた第１の切換え位置42bまたは第１のポート36a
と第４のポート36dとの間、および第２のポート36bと第
３のポート36cとの間をそれぞれ連結させた第２の切換
え位置42cにそれぞれ切換え操作されるようになってお
り、パワーステアリング装置４の発生油圧をパイロット
信号圧力として入力してこのパイロット信号圧力に応動
してオイルポンプ26から油圧アクチュエータ24側に供給
される作動油の供給路の切換え操作を行ない前輪と同相
側に後輪を操舵させるようにしている。

一方、油導入通路39の途中には可変絞り44が介設されて
いるとともに、パイロット信号圧力供給通路41a,41bの
途中には第２の制御弁35a,35bがそれぞれ介設されてい
る。この場合、第２の制御弁35a,35bは例えばスプール
バルブ式の開閉弁によって形成されている。これらの第
２の制御弁35a,35bには内部に配設されたスプール等の
操作部材の動作を制御する制御圧力室45a,45bがそれぞ
れ形成されている。さらに、第２の制御弁35aの制御圧
力室45aはパイロット信号圧力供給通路46aを介して油導
入通路39における可変絞り44の上流側に連結されている
とともに、第２の制御弁35bの制御圧力室45bも同様にパ
イロット信号圧力供給通路46bを介して油導入通路39に
おける可変絞り44の上流側に連結されている。また、第
２の制御弁35a,35bは内部に配設されたスプール等の操
作部材の動作にともないパイロット信号圧力供給通路41
a,41bを閉塞する閉塞位置47a,47bとパイロット信号圧力
供給通路41a,41bを開放する開放位置48a,48bとに切換え
操作されるようになっている。この場合、第２の制御弁
35a,35bは内部に配設されたスプール等の操作部材の動
作圧力はばね部材49a,49bのばね力によって設定されて
いる。そして、制御圧力室45a,45b内の圧力が設定圧力
よりも低い状態ではばね部材49a,49bの付勢力によって
第２の制御弁35a,35bは閉塞位置47a,47bで保持されると
ともに、制御圧力室45a,45b内の圧力が設定圧力よりも
高い状態ではばね部材49a,49bの付勢力に抗して第２の
制御弁35a,35bが開放位置48a,48bに切換え操作されるよ
うになっており、オイルポンプ26の発生油圧が予め設定
された設定圧力よりも低い場合にはパイロット信号圧力
供給通路41a,41bを閉塞状態で保持し、オイルポンプ26
の発生油圧が設定圧力よりも高い場合にはパイロット信
号圧力供給通路41a,41bを開放状態に切換え操作するよ
うにしている。なお、オイルポンプ26の吸込みポートは
連結通路50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
の場合には第１の制御弁34のパイロット信号圧力導入室
37aと37bとの間が等圧状態で保持されるので、第１の制
御弁34のスプールも中立位置42aで保持される。したが
って、この状態ではオイルポンプ26から吐出された作動
油によって油圧アクチュエータ24が動作されることはな
く、後輪2,2は直進走行状態で保持される。

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。この場
合、オイルポンプ26からの発生油圧は高圧状態で保持さ
れるので、第２の制御弁35a,35bの制御圧力室45a,45b内
の圧力が設定圧力よりも高い状態で保持され、ばね部材
49a,49bの付勢力に抗して第２の制御弁35a,35bが開放位
置48a,48bに切換え操作された状態で保持される。その
ため、パイロット信号圧力供給通路41aを介してパワー
シリンダ６内の左室9a内に連通された第１の制御弁34の
左側のパイロット信号圧力導入室37a内の油圧がパイロ
ット信号圧力供給通路41bを介してパワーシリンダ６内
の右室9b内に連通された右側のパイロット信号圧力導入
室37b内の油圧よりも高くなるので、第１の制御弁34の
スプールが中立位置42aから第１の切換え位置42bに移動
し、オイルポンプ26から吐出された作動油は油圧回路32
の油導入通路39、第１の制御弁34の第１のポート36b、
第４のポート36d、第２の油通路40bを順次介して油圧シ
リンダ27の右室29b内に導入されるので、油圧シリンダ2
7の右室29b内が高圧状態になるとともに、油圧シリンダ
27の左室29a内は第１の油通路40a、第１の制御弁34の第
３のポート36c、第１のポート36aおよび戻し通路38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27のピストン28が左方向に移動す
るので、このピストン28の動作に連動してピストンロッ
ド30および操作ロッド31,31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。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、第１の制御弁34のスプールが逆方向に移動さ
れて油圧シリンダ27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、オイルポンプ26からの発生油圧
は低圧状態で保持されるので、第２の制御弁35a,35bの
制御圧力室45a,45b内の圧力が設定圧力よりも低い状態
で保持され、ばね部材49a,49bの付勢力によって第２の
制御弁35a,35bが閉塞位置47a,47bで保持される。そのた
め、この場合には第１の制御弁34のスプールが中立位置
42aで保持されるので、この状態ではオイルポンプ26か
ら吐出された作動油によって油圧アクチュエータ24が動
作されることはなく、後輪2,2を直進走行状態で保持さ
せることができる。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
操舵されるが、この場合も第２の制御弁35a,35bが閉塞
位置47a,47bで保持されるので、第１の制御弁34のスプ
ールが中立位置42aで保持され、後輪2,2を直進状態で保
持させることができる。

そこで、上記構成のものにあっては車両の高速走行時に
は第１の制御弁34によってパワーステアリング装置４の
発生油圧に応動してオイルポンプ26から油圧アクチュエ
ータ24側に供給される作動油の供給路の切換え操作を行
ない前輪1,1と同相側に後輪2,2を操舵させるとともに、
車両の低速走行時には第２の制御弁35a,35bによって第
１の制御弁34とパワーステアリング装置４との間のパイ
ロット信号圧力供給通路41a,41bを閉塞状態に切換え操
作して後輪2,2の操舵を防止するようにしたので、第３
図中に実線で示す後輪2,2の操舵特性Ａのように例えば
車速が60km/h以下の低速走行時には前輪1,1と同相側に
後輪2,2が操舵されることを確実に防止することができ
る。そのため、同図中に一点鎖線線で示す後輪2,2の操
舵特性Ｂのように例えば車速が60km/h以下の低速走行時
に前輪1,1と同相側に後輪2,2が操舵され、車両の旋回半
径が増大することを防止することができる。また、油導
入通路39の途中に介設させた可変絞り44の開度を変化さ
せることにより、後輪2,2の操舵を開始する車速を好み
に応じて適宜調整することができる。

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］ この考案によれば後輪操舵用の油圧源が車速に対応した
油圧を発生するとともに、第１の制御弁がパワーステア
リング装置の発生油圧をパイロット信号圧力として受け
て作動して前輪と同相側に後輪を操舵させるので、電子
制御を使用することなく、高速時に車速に応じて後輪を
同相操舵して車両の旋回性能を向上させることができ
る。さらに、第１の制御弁とパワーステアリング装置と
の間のパイロット信号圧力供給通路内に介設されると共
に油圧源の発生油圧を受けて作動する第２の制御弁が、
油圧源の発生油圧が予め設定された設定圧力よりも低い
低速時にはパイロット信号供給通路を密閉状態で保持
し、油圧源の発生油圧が設定圧力よりも高い高速時には
パイロット信号圧力供給通路を開放状態に切換え操作す
るので、車速が低い場合には第１の制御弁にパイロット
信号圧力が作用せず第１の制御弁は機能しなくなる。こ
れにより、低速時に不所望に後輪が同相操舵されて車両
の旋回半径が増大する不都合を確実に防止することがで
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４輪
操舵装置の要部の概略構成図、第２図は４輪操舵装置全
体の概略構成図、第３図は車速と後輪の同相操舵角度と
の関係を示す特性図である。 １……前輪、２……後輪、４……パワーステアリング装
置、24……油圧アクチュエータ、26……オイルポンプ
（油圧源）、32……油圧回路、34……第１の制御弁、35
a,35b……第２の制御弁、41a,41b……パイロット信号圧
力供給通路。

───────────────────────────────────────────────────── 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62−34860（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−67276（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−38783（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−24276（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−79669（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪操舵用パワーステアリング装置と、 後輪操舵用の油圧アクチュエータと、 車速に比例して回転する車両の駆動系部材により回転駆
   動されるオイルポンプを有して車速に対応した油圧を発
   生する後輪操舵用の油圧源と、 この油圧源と油圧アクチュエータとの間を連結する油圧
   回路に介設され、前記パワーステアリング装置の発生油
   圧をパイロット信号圧力として受けて作動して前記油圧
   源から前記油圧アクチュエータ側に供給される油圧を制
   御し、前輪と同相側に後輪を操舵させる同相操舵用の第
   １の制御弁と、 この第１の制御弁と前記パワーステアリング装置との間
   のパイロット信号圧力供給通路内に介設されると共に前
   記油圧源の発生油圧を受けて作動し、前記油圧源の発生
   油圧が予め設定された設定圧力よりも低い場合には前記
   パイロット信号圧力供給通路を閉塞状態で保持し、前記
   油圧源の発生油圧が設定圧力よりも高い場合には前記パ
   イロット信号圧力供給通路を開放状態に切換え操作する
   第２の制御弁と を具備したことを特徴とする４輪操舵装置。