JPS59100062A - 車両に使用されるステアリング系統 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、車両に使用さｔｂるステアリング系統に関
する。

一般に、車両の性能は、動力性能、運転性能、ブレーキ
性能、操縦性および安定性、経済性、耐久信頼性などに
よって決定され、殊に、ステアリングにおける性能とし
て、車両には優れた操縦性および安定性が要求されてき
ている。

しかし、車両の旋回時、ステアリングがオーバ・ステア
リング下に置かれると、舵角は求心加速度に比例して小
さくなることから、所定の円周−１−二を走行している
とき走行速度が上昇すると、舵を戻すようなステアリン
グ操作が要求されていた。

従って、オーバ・ステアリング下において、１１１両を
不安定な状態から安定した状態に戻すだめには、高度な
ステアリング操作技術か要求され、そのようなステアリ
ング操作をすることなく、走行速度が上昇すると、スピ
ンを起こす虞れがあった。

まだ、車両の設語において、経済性、例えば、積載効率
や客掌ス波−スなどを優先すると、操縦性および安定性
が損われ、従来のステアリング設語では車両として成立
し得ないため、その企画を断念せざるを得ない場合があ
った。

この発明の目的は、優れた操縦性および安定性を得て、
ステアリング操作を容易にし、車両の走行条件にかかわ
らず、常に安定した状態での旋回金用能にし、さらに、
積載効率や客室スペースなどの経済性を優先した車両に
適用する場合にも、優れた操縦性および安定性を得て、
容易なステアリング操作（（よる安全な走行を可能にす
るところの中肉に使用されるステアリング系統の提供に
ある。

それらを課題として、この発明の車両に使用されるステ
アリング系統は、車両の前方に配置され、ステアリング
・ホイールの操作に応じて前車輪軸を操舵するフロント
・ステアリングと、その車両の後方に配置され、かつ、
アクチュエータを備えて後車輪軸を操舵するリア・ステ
アリングと、車速センサ、操舵量センサ、ヨー角速度セ
ンサ、そのアクチュエータに接続さｆ−１、かつ、その
アクチュエータのためのコンｌ−１：）−ル・バルブを
備えた油圧回路、および、そのフロント・ステアリング
がオーバ・ステアリング下ＵＣだか７″Ｌるとき、その
オーバ・ステアリングを抑１ｔｊｌｌする方向にその後
車輪軸を操舵する操舵・ぐ夕〜ンを内蔵し、それらのセ
ンサからの信号に応じてその操舵・ぞター　ンに従って
そのコントロール６バノ１ゾヲ１１．Ｉｊ御するコント
ロール・ユニットを備えるリア・ステアリング・コント
ローラとを含んで構成している。

以下、この発明に係る車両に使用されるステアリング系
統の望ましい具体例について、１メ１面を参照して説明
する。

図は、後二軸型トラック眞適用されたこの発明の車両に
使用されるス゛フーアリング系統の具体例１Ｏを概説的
に示している。

そのステアリング系統１ｏＩｉ、後輪二軸型トラックの
前方に配置され、インデグンル型・Ｐワ−・ステアリン
グ装＃２５を備えて、ステアリング・ホイールｚ６の操
作により、最前車軸１７．１８を操舵するフロント・ス
テアリング１１と、そのｌ・ラックの後方に配置され、
かつ、アクチコーエータ３６を備えて後車輪軸の最後車
輪軸２９　、３０を操舵するリア・ステアリング１２と
、車速センサ４５、操舵量センサ４７、ヨー角速度セン
サ４８、そのアクチュエータ３６に接続され、かつ、そ
のブクチュエー　タ３６のだめのコントロール・バルブ
５１をイＩｔｉｉえた油圧回路４９、および、そのフＣ
】ント・ステアリング１１がオーバ・ステアリング下に
置かれるとき、そのオーバ・ステアリングを抑制する）
５向にその最後車輪軸２９．３０を操舵する操舵・ぐタ
ーンを内蔵し、それらのセンサ４６゜４７．４８からの
信号に応じてその操舵・Ｐターンに従ってそのコントロ
ール・バルブ５１を制御すルーｉントｒコール・ユニツ
ｌ□　４５　ヲＷ＋ｋ　Ｚ）　！Ｊ　７・ステアリング
・コン）・ローラ１３とより構成されている。

すなわち、この発明の車両に使用されるステアリング系
統１０が適用された後二軸型トラックは、後車輪軸の後
前車軸がその１ラツクに４菖載されノこエンジン３９に
よって駆４白さ才Ｌ１か１）、フ［］ント・ステアリン
グ１１における前Φ「論ｊｌｉｌｌｌ　１．７　、１．
８がステアリング・ホイール２６の操作によてンで操舵
され、さらに、そのフロント・ステブリング１１がメー
パ・ステアリング下に置かれるとき、リーｆ・スフ　７
　’）ング・コントローラｌ　３　（ｔｔ二よす、リア
・ステアリング１２のアクチュエータ３６をｕＪ　ｆｒ
化、その後車輪軸の最後車軸２９．３０がそのれ一々・
ステアリングを抑制する方向、ｔなわ１．１、そのトラ
ックのスピンを阻止する方向に操舵されるように構成さ
れている。

フロント・ステアリング１１ば、夕・イ・［Ｊ′ノド・
アーム２１．２２を備え、そのｌ・ラックの７−へ′ン
・フレーム１４の前方に配置されたソロ７１・・アクス
ル・ビーム１５の両端にＡ・ング・（？ン１９　、２０
を介して回転可能にそれぞれ取りイ・」けられた一対の
前車輪軸、すなわち、ナックル１７．１８・そのタイ・
ロッド・アーム２１．　、２２端を互いに連結するタイ
・ロッド２３、ステアリング・ホイ−ル２６の回転に応
じてセクタ・シャフト（図示せず）を回転させるインテ
グラル型パワー・ステアリング装置２５、そのセクタ・
シャフトの動きをそのタイ・ロッド２３に伝達するピッ
トマン・アーム（図示せず）、ドラッグ・リング２ｇ、
および、ナックル・アーム２４、その・９ワー・ステア
リング装置２５のための油圧系統（図示せず）などより
構成されている。

そのフロント・ステアリング１１は、既存のトラックに
適用されるステアリングと実質的に同一に構成されるた
め、そのフロント・ステアリング１１の構成部品の説明
を省略する。

勿論、そのナックル１７．１８には、車輪５６６５７が
それぞれ取り伺けられている。

従って、そのステアリング・ホイール２６を操作すると
、その・ぐワー・ステアリング装置２５で発生した動力
が、そのピットマン・アーム、ドラック・リンク２８、
および、ナックル・アーム２４を介してそのタイ・ロッ
ド２３に伝達され、その前屯輪軸としてのナックル１７
．１８が操舵され、その車輪５４．５５の舵角が変えら
れる。

勿論、そのノヤワー・ステアリング装置２７は、インテ
グラル型のものとして説明したが、セミ・インテグラル
型若しくはリング−ノ型のものを使用することも可能で
ある。

゛また、そのフロント・ステアリング１１は、そのステ
アリング・ホイール２６におりる操作力の軽減を考慮し
てパワー・ステアリング装置２５を備えるものとして説
明したが、ぎ−ル・スクリュ型、ラック・ピニオン型な
どのステアリング・ギアを備えるマニュアル・ステアリ
ングとして構成することも可能である。

後車輪軸の後前車軸は、そのトラックのシャシ・フレー
ム１４における後方寄りの位置に配ＩＫされ、そのトラ
ックに搭載されたエンジン３９によって駆動されるよう
に構成されている。

すなわち、その後前車軸は、ぞの／ヤン・クレーム１４
における後方寄りの位置に配置され、かつ、終減速機４
２を備えた車軸管４１内に回転可能に収められ、そのエ
ンジン３９の後方に配置された変速機４０の出力軸をプ
ロペラ・シャフト４３を介してその終減速機４２のドラ
イブ・シャフトに連結している。

勿論、その後前車軸の両端側には、ダブル・、タイヤと
しての車輪５６．５７．５８．５９がそれぞれ取り付け
られている。

リア・ステアリング１２は、タイ・ロッド・アーム３３
．３４を備え、そのトラックのシャシ・フレーム１４に
おける後方換言するならば、上述の後前車軸よりも後方
に配置されたリア・アクスル・ビーム１６の両端にキン
グ・ピン３１．３２を介して回転ｉｊＪ能にぞれぞれ取
り付けられた一対の最後車輪軸、すなわち、ナックル２
９．３０゜そのタイ・ロッド・アーム３３．３４端を互
いに連結するタイ・ロッド３５、および、そのタイ・［
１ツド３５を（風市ガするアクチュエータ３６より構成
されている。

その〕−ツクル２９，３０．および、タイ・ロッド３５
は、−上述のフロント・ステアリング１１におりるそれ
らと同様に構成されるだめ、それらの構成の説明を省略
する。

そのアクチュエータ３６は、油圧／リングで、シリンダ
、そのシリンダの一端に固定された連結ロッド３７、−
そのシリンダのシリングゞ・＋ｊ？−ア内シ内柱ζ往復
摺動可能め込まれたピストン（図示せず）および、一端
側をそのシリンダの他端から出し入れ可能にして、他端
をそのピストンに連結した操作ロッド３８より構成され
ている。

勿論、そのシリンダは一端および他端寄りの側面に、そ
のピストンの両側のシリンダーｙアにそれぞれ連絡され
た一対のポートを備えている。

そのように構成されたアクチュエータ３６は、その連結
ロッド３７端をそのリア・アクスル・ビーム１６のほぼ
中央の位置に回転用能に連結し、その操作ロッド３８端
をそのタイ・ロッド３５とそのタイ・ロッド・アーノ・
３４との連結部分に回転可能に連結している。

勿論、そのリア・ステアリング１２において、そのナッ
クル２９．３０には、車輪６０．６１がそれぞれ取り付
けられている。

従って、そのアクチュエータ３６が駆動されると、その
最後車輪軸としてのナックル２９．３０が操舵され、そ
の車輪６０，６１の舵角が変えらねる。

リア・ステアリング・コントローラ１３は、車速センサ
４６と、操舵量センサ４７と、ヨ一度速度センザ４８と
、そのアクチュエータ３６に接続され、かつ、そのアク
チュエータ３６のだめのコントロール・バルブ５１を備
えだ油圧回路４９と、ぞのフ■」ント・ステアリング１
１がオーバ・ステアリング下に置かれるとき、そのオー
・ぐ、ステアリングを抑制する方向にそのリア・ステア
リング１２におけるナックル２９．３０を操舵する操舵
ノｅターンを内！し、それらのセンサ４６，４７゜４８
からの信号に応じてその操舵ノ９ターンに従ってそのコ
ントロール・バルブ５１を制ａ−するコント［コール・
ユニニット４５とよシ構成されている。

その車速センサ４Ｇは、変速機４０の出力軸の回転数を
検出するもので、その変速機４ｏの後方に配置され、後
述するコンＩ・ロール・ユニット４５の入力回路に接続
されてｂる。

勿論、その車速センサ４６は、変換器の軸受における使
用限界回転数の制約、および、その変速機４０の出力軸
に対する負荷を考慮すれば、非接触型のものを使用する
ことが望ましい。

その操舵量センサ４７は、上述のフロント・ステアリン
グ１１におけるステアリング・シーヤフト２７０回転速
度、回転方向、および、回転角度を検出するもので、そ
のステアリング・ンヤフト２７の所定の位置における外
側を被うように配置され、そのゴントロール・ユニツｉ
・４５の入力回路に接１１’ｌＡされている。

勿論、その操舵量センサ４７は、回転子ンザとして分解
能が高く、かつ、消費電力が小さく、しかも、出力とし
て確実かつ大きな信号を発生するものが望ましく、例え
ば、光電型のもの、磁電変換素子を６１１１えた半導体
型のものなどが使用される。

そのヨー角速度センサ４８は、そのｌ・ラックの走行時
におけるヨー角速度を検出するもので、ジャイロ型に構
成され、その変速機４０の」三方に離された位１茜で、
シャシ・フレーム１４側に取９句けられ、さらに、ぞの
コントロール・ユニット４５の入力回路に接続されてい
る。

１／こ、そのアクチュエータ３６のだめの油圧回路４９
は、上述の終減速機４２の前方に設けられ、その］・ラ
ラグに搭載されたエン・ノン３９によって駆動されるオ
イル・ポンプ５０と、そのオイル・ポンプ０５０で発生
する圧油の流れを制御するコントロール・バルブとして
の電磁弁５１と、その電磁弁５１の油圧ポートをそのア
クチコーエータ３６のポートに連絡する一対の油圧配管
５２．５３と１９構成されている。

そのオイル・ポンプ５０は、そのエンジン３９で駆動さ
れ、所定の油圧を発生するものであれば、取イ」け位置
は任意であり、例えば、そのエンノン３９や変速機４０
に取り伺けることも可能でちる。

勿論、図に示されたオイル・ポンプ５０は、その油圧配
管５２．５３の長さを短くシ、そのアクチュエー　タ３
６への圧油の供給におけるタイム・ラグを少なくするこ
とを考慮して、そのアクチコー：訃−夕３６に近接する
位置、すなわち、その終減速機４２の前方に取り付けら
れている。

その電磁弁５１は、スゾールを備えたタンデム・センタ
型のもので、ポンプ・ポートおよび一対の油圧ポートを
備え、ソレノイド・ニコ・１ノ【・が励磁されることに
より、そのポンプ０・、ｌ？−１＋・からそ〜の油圧ポ
ートへの圧油の流れを切り換えるように構成されている
。

従って、その電磁弁５１＋７Ｊ、、そのポンプ・ポート
をそのオイル・ポンプ５０の吐出７Ｊｅ−川・υζ連絡
するようにしてそのオイル・ポンプ５０に力ゞスクット
接続され、その電磁弁５１の油圧ポー　１・を油圧配管
５２．５３を介してそのアクチコーエータ３６のポ・−
１・にそれぞれ接続している。

勿論、その電磁弁５１は、その−１−／トＵｌ−ノし・
ユニット４５によって制御されるように、そ０電磁弁５
１のソレノイド・コイノし−４その−７７）　ｔ＊・−
ル・ユニット４５の出力回路に接Ｍｅ　して（・）ル。

マタ、ソのコ刈・ロール・、１ニット４５は、そのｌ・
ラックの走行中、そのフロント・、スーｊ゛アリング１
１がオーバ・ステアリング下に置かれるとき、そのオー
バ・ステアリングを抑制する方向ＶＣそのリア・ステア
リング１２における最後車輪軸、すナワチ、ナックル２
９．８０を操舵する操舵・ぐターンを内蔵し、上述の車
速センサ４６．操舵量センサ４７、ヨー角速度センづ４
８からのそＪｌぞれの信号に応じて、その操舵・ぐ夕〜
ンに従ってその電磁弁５１を制御するもので、主として
、大刀および出力回路、演算回路、記憶回路、および、
制御回路より構成されている。

すなわち、そのコントロール・ユニット４５ば、そのフ
ロント・ステアリング１１がオーバ・ステアリング下に
置かれるとき、そのトラックのスピンを阻止する方向に
そのナックル２９．３０を操舵する操舵パターンを記憶
回路に記憶し、し７かも、それらのセンーリ４６．４７
．４８からのそれぞ才１の信号を人ノ月〜、それらの信
号およびその操舵パターンに応じて、その電磁弁５１に
出力信号を送っている。

勿論、その操舵・ぐターンは、それらのセンナ４６゜４
７．４８からのそれぞれの信号、換言する々らば、車速
、ステアリング・シャフト２７０回転速用、回転力向、
および、回転角度、ヨー角速度に基づき、フロント・ス
テアリング１１におけるナックルｍ、　７　、１８の舵
角に関連して、リア・ステアリング１２におけるナック
ル２９　、３０の舵角を決定するように、予め設定され
ている。

従って、ソのコンｌ−ロール・ユＪ−゛ツ）　４５　ｒ
；ｉｉ、そのトラックが安定した状態で走行し、し７か
も、旋回時にフロント・ステアリング１１がオーツ＜・
ステアリング下に置かわることなく、安定しメｉ状態で
旋回を可能にするような場合、その電磁弁５１を制御し
て、アクチュエータ３６を駆動し、リア・ステアリング
１２におけるナックル２９　ｒ　３０　％：操舵して、
そのナックル２９．３０をデツ１゛・アクスル状態に保
持し、また、そのトラックの走行中、そのフロント・ス
テアリング１１がオーバ・ステアリング下に僅かれ、そ
のような状態で走行し続けるとスピンを起こす虞Ｊ１．
のある場合に、その電磁弁５１を制御しで、そのアクチ
ュエータ３Ｇを駆動し、そのリア・ステアリング１２に
ｂけるナックル２９．３０を、そのフロント・ステアリ
ング１１におけるナックル１７．１８の操舵力向と同一
方向に操舵゛する。

次に、上述のステアリング１０が適用された後輪二軸型
トラックの走行について述べるに、その］・ラックの走
行時、コントロール・ユニット４５は、車速センサ４６
、操舵量センサ４７、ヨー角速度センサ４８からのそれ
ぞれの信号を常に入カシ２、ぞれらの信号および操舵・
ぐターンに応じて、電磁弁５１を制御し７ている〇 勿論、そのトラックが直進している場合、若しくハ、フ
ロント・ステアリング１１の操舵により、そのフロント
・ステアリング１１がオーバ・ステアリング下に置かれ
ることなく、安定した状態で旋回を１扛能にするような
場合には、その＝１ントロール・ユニット４５の制御下
において、リア・ステアリング１２におけるナックル２
９．３０は、デッド・アクスル状態に保持されている。

従って、そのような状態においては、既存の後二軸型］
・ラックの場合と同様に、フロント・ステアリング１１
におりる操舵のみで、安全な旋回がｎＪ能になる。

また、そのｌ・ラックの走行中、例えば、高速で、ステ
アリング・ホイール２６を他機に操作し２、′ロント・
ステアリング１１がオーツク・ステアリング下に置かれ
ると、そのコントロール・ユニーノド４５は、その車速
センサ４６、操舵：ｉ：、センーリ４７、ヨー角速度セ
ンサ４８からの信局・に応じて１・ν２舵バ。

ターンに従って、電磁弁５１に出力ｆｉｊ−弓を送り、
アクチュエータ３６を駆動して、リア・ステアリング１
２におけるナックル２９．３０を操舵１゛る０、勿論、
イのナックル２９．３０は、その−ノ［１ント・ステア
リング１１におけるナックル１７．１８の操舵方向と同
一方向に操舵され、し７かも、そのナックル２９．３０
の舵角は、その４・■舵パターンに基づいで決定される
。

従って、そのフロント・ステアリング１１が埼−）ぐ・
ステアリング下に置かれ、そのような状態で走行し続け
るとスピンを起こすような場イ六そのリア・ステアリン
グ１２における。Ｊツクル２９゜３０が、そのフロント
・ステアリングｉ　ｉ　ｉ＜ｖおし）るカックル１７．
１８と関連し７て同一方向に操舵され、そのトラックの
スピンが防止される。

上述の具体例１０は、後二軸型トラックに適用されたも
のとして説明したが、後−軸型トラックや乗用車などに
適用することもでき、−ト述と同様の効果が得られるこ
とは勿論である。

如上のこの発明によれば、フロント・ステアリングがス
テアリング・ホイールの操作に応じて繭重輪軸を操舵し
２、リア・ステアリングかアクチュエータを備えて後車
輪軸を操舵し、かつ、リア・ステアリング・コントロー
ラが車速センサ、操舵量、センサ、ヨー角速度センサ、
ぞのアクチュエータに接続され、かつ、そのアクチュエ
ータのだめのコントロール・・ぐルブを備えた油圧回路
、および、そのフロント・ステアリングがオーバ・ステ
アリング下に置かれるとき、そのオーバ・ステアリング
を抑制する方向にその後輪軸を操舵する操舵・ぐターン
を内蔵し、それらのセンサからの信号に応じてその操舵
）ｌターンに従ってそのコントロー）Ｖ・パル”　ｔ　
ＩＩ　ａ　ｔ　ルコントロール・ユニットを備えている
ため、優れた操縦性および安定性が得られ、ステアリン
グ操作が容易になり、重両の走行条件にかかわらず、常
に安定しプこ状態での旋回が可能になる。

また、積載効率や客室スペースなどの経済性を優先した
車両に適用する場合にも、優れた操縦性および安定性が
得られ、容易なステアリング操作により安全な走行が可
能になり、極めて実用的になる。

【図面の簡単な説明】

図は後二軸型トラックに適用されたこの発明の車両に使
用されるステアリング系統の具体例を示す概説図である
。 １０・・・車両に使用されるステアリング系統、１１・
・・フロント・ステアリング、１２・・リア・ステアリ
ング、１３・・・リア・ステアリング・コントローラ、
１７．１８・・・前車輪軸、２６・・・ステアリング・
ホイール、２９．３０・・・最後車輪軸、３６・・・ア
クチュエータ、４５・・・コントロール・ユニット、４
６・・・車速センサ、４７・・・操舵量センサ、４８・
　三１−角速度セ／ザ、４９・・・油圧回路、５１・：
１ントロ一ルバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両の前方に配置され、ステアリング・ホイールの操作
   に応じて前車輪軸を操舵するフロン１へ・ステアリング
   と、 その４ｊ両の後方に配置され、かつ、アクチュエータを
   備えて後東輪軸を操舵するリア・ステアリングと、 車速センサ、操舵量センサ、ヨー角速度センサ、そのア
   クチュエータに接続され、かつ、その′アクチュエータ
   のだめのコントロール・バルブを備えだ油圧回路、およ
   び、そのフロント・ステアリングがオーバ・ステアリン
   グ下に置かれるとき、そのオー＝バ・ステアリングを抑
   制する方向にその後１Ｆ輪軸を操舵１゛るための予め決
   定された操舵ｔ４ターンを内蔵し、それらのセンサから
   の信号に応じて、その操舵パターンに従ってそのコント
   ロール・パルプを制御するコントロール・ユニットを備
   えるリア・ステアリング・コントロール とを含む車両に使用されるステアリング系統。