JPS60146758A - 車両の４輪操舵装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、前輪の操舵に追従して後輪をも操舵するよう
にした車両の４輪操舵装置に関し、特に静圧式の４輪操
舵システムに関づ゛る。

（従来技術） 従来より、車両における前輪の操舵に追従して後輪を操
舵り°ることにより、例えば操舵角の小さい高車速域で
は前輪と後輪とを同位相にして走行安定性を向上させる
とともに、操舵角の大きい低車速域では後輪の前輪に対
する転舵比をできるだけ小さくして好ましくは逆位相に
して小回り性を向上させるようにづることは知られてい
る。また、車庫入れや縦列駐車、幅寄せなどをする場合
には前輪と後輪とを同位相にすることが、これらの運転
操作が簡便となり好ましいことも知られている。

そこで、従来、このような車両の４輪操舵装置として、
特開昭５５−１５３０１号公報に示されるように、前輪
と後輪とをリレーロッド等のリンク機構を用いて連結し
て、前後輪を同時に操舵するようにしたリンク式のもの
が提案されている。

しかるに、このものでは、前輪と後輪とを連結するため
のリンク機構が車体フロア下面に前後方向に配置される
ことになるため、レイアウト上の制約が多く、また車体
フロアのトンネル部が大きなものとなって居住性等の低
下を招く。しかも、リンク機構による連結構造であるた
め、前輪と後輪との転舵比の自由度が小さいとともに、
後輪に対して大きな操舵力が発生せず、かつストローク
や力の効率が悪く、操作性に劣るものであった。

さらに、上記の如きリンクｖＩＡ４ｉＩによる場合には
、前輪転舵角と後輪転舵角との転舵比は一義的に決まっ
てしまい、車両の走行状態などに応じて転舵比を変化さ
せることはできず、例えば操舵輪の操舵角つまり前輪転
舵角の小さいときと大きいときとでの転舵比を変えて小
操舵角領域での走行安定性と大操舵角領域での小回り性
との両立を得るなどの要求を満たし得ないものであった
。尚、上記リンク機構においても制御機構等を設けるこ
とによって上記転舵比を可変にすることは可能であるが
、それには機構、構造が極めてｌ’！９８でかつ大がか
りなものとなり、作動安定性や信頼性に欠け、またコス
ト面でも不利である。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる点に鑑み、上述のリンク式に代
え、静圧式の油圧機構を用いて前輪の操舵に追従して後
輪−を岸舵することにより、居住性等を損うことがなく
レイアウトの自由度が大きいとともに、前後輪の転舵比
の自由１！１．も大きく、しかも後輪に対して大きな操
舵力が生じ、かつスト０−りや力の効率が高く、操作性
に優れ、さらに信頼性が高くエネルギーロスの少ない４
輪操舵装置を提供することにある。

さらに、本発明の目的は、上記静圧式油圧機構を利用し
た簡単な構造でもって、前輪転舵角と後輪転舵角との転
舵比を可変とづることにより、車両の走行状態に応じた
転舵比など、転舵比特性のバラエティ化を容易に得るこ
とにある。

（発明の構成） 上記の目的を、達成するため、本発明の構成は、前輪を
操舵する前輪操舵系に運動し【容積変化するフロントシ
リンダと、後輪を操舵するりヤシリンダとを備え、上記
フロントシリンダとリヤシリ、ヶとや液密状、連ａｙｓ
ユよ、よつ、前輪。操　ｒ舵に伴ってフロントシリンダ
が容積変化し、この容積変化をりヤシリンダに伝えて、
前輪の操舵に追従して後輪を操舵するようにするととも
に、さらに上記フロントシリンダとリヤシリンダとの間
の容積を変え、前輪転舵角と後輪転舵角との比〈転舵比
）を変化させる転舵比可変機構を設けることにより、上
記フロントシリンダによるリヤシリンダの容Ｖ４変化率
を変えて転舵比を可変にしたものである。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、前輪操舵系に連動して容
積変化するフロントシリンダの容積変化をリヤシリンダ
に伝えて後輪を操舵する静圧式の４輪操舵システムとし
たことにより、車体フロア下面の前後方向には油圧配管
を配＠するだけで済むので、リンク式のものと較べてレ
イアウトの自由度が著しく増すとともに、居住性等を損
うことがない。しかも、前後輪の転舵比はシリンダ径比
を変えることによってその変更が容易であり、転舵比の
自由度が大であるとともに、シリンダ径比の調整によっ
て後輪に対して大きな操舵力を発生させることができ、
またストロークや力の効率が高く、精度の高いものとな
る。さらに、静圧式であるので、動圧式に較べて信頼性
が高いとともに、エネルギーロスが少なくて済むなど、
操作性、信頼性、精度性等の諸性能に優れた４輪操舵装
置を提供することができる。

さらに、本発明は、上記フロントシリンダにょるリヤシ
リンダの容積変化率を変えて転舵比を可変としたごとに
より、簡単な構造でもって、車両の走行状態に応じた転
舵比など、転舵比特性のバラエティ化を容易に得ること
ができ、実用に適合した４輪操舵装置を安価にかつ容易
に実施提供できるものである。

（実施例） 以下、本発明の実施例について図面に基づいて説明づる
。

第１図において、１は左右の前輪２Ｌ、２Ｒを操舵する
前輪操舵系であって、該前輪操舵系１は、操舵されるス
テアリング３と、該ステアリング３の操舵力を車幅方向
（左右方向）の往復運動に変換して伝達するピニオン４
ａおよびラック４ｂと、基端が該ラック４ｂの各端に連
結された左右のタイロッド５，５と、一端が各タイロッ
ド５，５の先端に、他端が左右の前輪２Ｌ、２Ｒにそれ
ぞれ連結されたナックルアーム６．６とからなり、スゲ
アリング３の操舵に応じて左右のタイロッド５゜５を車
幅方向に往復運動させて左右の前輪２Ｌ。

２Ｒを左右に操舵するように構成されている。

上記前輪操舵系１のラック４ｂにはフロントシリンダ７
が設けられている。該フロントシリンダ７は、車体に固
定されたシリンダケース７ａと１、Ｊラック４ｂと一体
に設けられ、該シリンダケース７ａ内に摺動自在に嵌合
されたピストン７ｂと、該ピストン７ｂによって区画さ
れた左室７ｃおよび右室７ｄとを備え、前輪操舵系１の
ラック４ｂに連動してピストン７ｂが車幅方向く左右方
向〉に動くことによって左室７Ｃおよび右室７ｄが容積
変化づるように構成されている。

一方、８．８は左右の後輪９Ｌ、９Ｒを回転自在に支持
するホイール支持部月であって、該各ホイール支持部材
８の前後端には、車幅方向に延びる前後２本のラテラル
リンク１０．１１がそれぞれ連結されている。左右の前
側ラテラルリンク１０．１０同志はその内端間でリンク
状の連結部材１２によって連結されている一方、各後側
ラテラルリンク１１の内端はブツシュ１３（又はボール
ジョイン１〜）を介して車体に支持されており、前側ラ
テラルリンク１０の車幅方向く左右方向）の動きに伴っ
て後側ラテラルリンク１１のホイール支持部材８との連
結部を支点として左右の後輪９Ｌ、９Ｒを操舵可能に支
持している。

さらに、上記連結部材１２にはりヤシリンダ１４が設け
られている。該リヤシリンダ１４は、車体に固定された
シリンダケース１４ａと、連結部材１２に一体に設けら
れ、該シリンダケース１４ａ内に摺動自在に１■合され
たピストン１４ｂと、該ピストン１４ｂによって区画さ
れた左室１’　４　Ｃおよび右室１４ｄとを備えている
とともに、該左　２右室１４ｃ、１４ｄには各々左右対
称にリターンスプリング１４ｅが縮装されていて、該各
リターンスプリング１４ｅの一端はシリンダケース１４
ａの各端面に当接し、他端には押圧板１４ｆが取付けら
れ、該８抑圧板１４ｆは連結部材１２に一体に設けられ
た環状の係合片１４９に係合可能で、かつシリンダケー
ス１４ａに一体に設けられたストッパ片１４ｈに規制さ
れるようになっており、よって連結部材１２つまりピス
トン１４ｂを左右のリターンスプリング１４ｅ、１４ｅ
によりセット荷ＩＮ＋＋でもって中立位置に押圧保持し
ながら、ピストン１４ｂの左右方向の動きに伴って連結
部材１２を左右方向に往復運動させ、左右の前側ラテラ
ルリンク１０．１０を介して左右の後輪９Ｌ。

９Ｒを操舵するように構成されている。

そして、上記フロントシリンダ７の左右室７ｃ。

７ｄとリヤシリンダ１４の左右室１４０．１４ｄとは２
本のオイル通路１５．．１５によって液密状に連通され
ているとともに、該両オイル通路１５゜１５には、順位
置と逆位置との２位置を有する切換弁１６が介設されて
おり、該切換弁１６の順位置時にはフロントシリンダ７
とリヤシリンダ１４との左室７Ｃ，’１４Ｃ同志および
右室７’ｄ、１４ｄ同志を連通させる一方、切換弁１６
の逆位置時には逆にフロントシリンダ７の左室７ｃとリ
ヤシリンダ１４の右室１４ｄ１フロントシリンダ７の右
室７ｄとリヤシリンダ１４の左室１４ｃを連通させ、そ
のことにより前輪２Ｌ、２Ｒの操舵に伴うフロントシリ
ンダ７の左右室７ｃ’、７ｄの容積変化をリヤシリンダ
１４の左右室１４ｃ、１４ｄに伝えて、前輪２ｍ、２Ｒ
の操舵に追従して後輪９Ｌ、９Ｒを操舵するように構成
されている。

さらに、上記オイル通路１５．１５の切換弁１６下流に
は１対のアキュムレータ１７．１７が配設されている。

該各アキュムレータ１７は、一方のオイル通路１５に流
入路１８を介して連通ずる流入口１７ａおよび他方のオ
イル通路１５に流出路１９を介して連通ずる流出口１７
ｂを右する一定容積のケーシング１７ｃと、上記流入口
１　’７　ａを開閉する弁体１７ｄと、該弁体１７ｄを
セット荷重ｐ２でもって開弁方向に押圧するリターンス
プリング１７ｅとを備えてなり、一方のオイル通路１５
から流入路１８を介して作用する油圧がすターンスプリ
ング１７０のセット荷重ｐ２よりも大きくなると、弁体
１７ｄが該リターンスプリング１７ｃの付勢力に抗して
開いて、上記オイル通路１５のオイルが流入口１７ａか
らケーシング１７Ｃ内に流入することにより、上記フロ
ントシリンダ７とリヤシリンダ１４との間の容積が増大
変化し、そのことによりフロントシリンダ７にょろり〜
フシリンダ１４の容積変化率が減少して、前輪転舵角θ
「と後輪転舵角θＲとの比（転舵比θＲ／θＦ）を減少
変化させるようにした転舵比可変＋１１４Ｎ２０が構成
されている。尚、上記アキュムレータ１７のリターンス
プリング１７ｅのセット荷重ｐ２はリヤシリンダ１４の
リターンスプリング１’　４　ｅのセット荷重ｐ１より
も大に（１１２＞ｌ）り設定されている。また、上記流
入路１８の途中にはオリフィス２１が介設されている。

尚、第１図中、２２はリザーブタンクであって、該リザ
ーブタンク２２は補給路２３．２３を介してフロントシ
リンダ７の左室７ｃおよび右室７ｄに連通されていてオ
イルを補給するようにしている。また、２４．２４は左
右の後輪９１．９Ｈのホイール支持部材８，８を上下方
向に摺動自在に支持するトレーリングリンクである。

次に、上記実施例の作動について説明するに、切換弁１
６が順位置にあるとき、前輪操舵系１のステアリング３
を操舵して左右の前輪２Ｌ、２Ｒを例えば右方向に操舵
する場合には、該前輪操舵系１のラック４ｂの左方向の
移動に伴いフロントシリンダ７のピストン７ｂも左方向
に移動し、このことにより該フ１」ントシリンダ７の左
室７ｃの容積が減少変化してその油圧が１胃する。この
油圧の上昇はオイル通路１５を介してリヤシリンダ１４
の左室１４Ｃに伝えられ、その圧力が、リヤシリンダ１
４の右室１４ｄ内のリターンスプリング１４ｅのセット
荷１ｉｐ＋より６大きくなると、ピストン１４ｂが該リ
ターンスプリング１４’Ｑの（＝ｌ勢力ゝ抗６１右方向
ゝ移動５Ｔ−“室１４°０容　ｒ積が増大変化する。こ
のことにより、連結部材１２も右方向に移動し、左右の
前側ラテラルリンク１０．１０を介して左右の後輪９Ｌ
、９Ｒが一定の転舵比でもって右方向に操舵さ−れるこ
とになる。

さらに、ステアリング３を右方向に操舵し、前輪転舵角
θＦが所定値以上になってフロントシリンダ７の左室７
Ｃの油圧がアキュムレータ１７のリターンスプリング１
７ｅのセット荷重ｐ２以上に達すると、オイルはオイル
通路１５から流入路１８を介してアキュムレータ１７内
に流入し始めることになる。そのことにより、フロント
シリンダ７とりＶシリンダ１４との間の容積が増大変化
して、フロントシリンダ７によるリヤシリンダ１４の容
積変化率が減少変化し、その結果、前輪転舵角θＦと後
輪転舵角θＲとの比（転舵比θＲ／θ「）が減少変化し
、後輪９Ｌ、９Ｒはこの減少し！ζ転舵比でもって右方
向に操舵′されることになる。よって、後輪９Ｌ、９Ｒ
は前輪２Ｌ、２Ｒに対し、第２図実線で示すような折れ
点を有する転舵比特性でもって同位相に操舵される。こ
の転舵比の減少度は、リヤシリンダ１４のリターンスプ
リング１４ｅのばね定数とアキュムレータ１７のリター
ンスプリング１７ｅのばね定数との比を変えることによ
って調整することができる。また、前ＩＰ＃２ｍ、２Ｒ
を左方向に操舵づる場合も同様にして、後輪９Ｌ、９Ｒ
は前輪２ｍ、２Ｒの操舵に追従して第２図に示ず如き転
舵比特性でもって左方向に同位相に操舵される。

一方、上記切換弁１６を逆位置に切換えたときには、フ
ロントシリンダ７の左室７ｃとリヤシリンダ１４の右室
１４ｄとが連通し、フロントシリンダ７の右室７ｄとリ
ヤシリンダ１４の左室１４Ｃとが連通して、フロントシ
リンダ７の容積変化がオイル通路１５，１５を介してリ
ヤシリンダ１４に上記とは逆方向の容積変化として伝え
られることにより、前輪２Ｌ、２Ｒの操舵に追従して後
輪９１９Ｒが上記と同様の特性でもって逆位相に操舵さ
れることになる。

したがって、切換弁１６の順位置時において、高車速域
等の小操舵角領域では前輪２Ｌ、２Ｒと後輪９ｍ、９Ｒ
とが一定の転舵比でもって同位相に操舵されるので、そ
の走行安定性を向上させることができる一方、低車速域
等の大操舵角領域では上記転舵比を小さくして同位相操
舵され、前輪転舵角θＦに対して後輪転舵角θＲの増大
が抑えられるので、小回り竹の向上を図ることができ、
よって車両の走行状態に応じた転舵比が得られ、転舵比
特性をバラエティなものとすることができる。尚、低車
速域等では切換弁１６を逆位置に位置付ければ、前輪２
Ｌ、２Ｒと後輪９Ｌ、９Ｒとの逆位相操舵が得られて小
回り性の向上を一層図ることができる。また、車庫入れ
や縦列駐車、幅寄せなどのとぎには切換弁１６を順位置
に位置付けて同位相操舵とすることにより運転操作の簡
便化を図ることができる。

このにうに、前輪２Ｌ、２Ｒの操舵に追従する後輪９Ｌ
、９１１の操舵が、フロントシリンダ７の容積変化を液
密的にリヤシリンダ１４に伝えて行う、いわゆる静圧式
の４輪操舵システムに依るため、中休フ１コア下面の前
後り向にはオイル通路１５．１５を配管づるだけでよく
、従来のリンク式に較べてレイアウトの自由度が増すと
ともに、車体フロアのトンネル部が大きくならず、居住
性等を損うことがない。

しかも、フロントシリンダ７とリヤシリンダ１４とのシ
リンダ径比を疫えることによって前輪２Ｌ、２Ｒと後輪
９Ｌ、９Ｒとの転舵比を容易に変更することができるの
で、リンク式に較べて転舵比の自由度が大きなものとな
るとともに、シリンダ径比の調整によって後輪９Ｌ、９
Ｒに対して大きな操舵力を発生させることができ、操作
性の向上を図ることができる。さらに、容積変化の伝達
によるため、リンク式に較べて伝達時のストロークや力
の効率が高いものとなり、精１文を向上させることがで
きる。

また、静圧式であるため、動圧式に較べて圧力損失や振
動が少なく、作動が確実で信頼性が高いとともに、エネ
ルギーロスが少ないという利点がある。

さらに、転舵比を第２図の如き折れ点を有する　ｒ特性
でもつで変化させて転舵比特性をバラエティなものとす
る転舵比可変機構２０は、オイル通路１５．１５に１対
のアキュムレータｊ７．１７を設けるたりて済むので、
構造が極めて簡単であり、作動安定性、信頼性に優れて
いるとともに、安価にかつ容易に実施することができる
。しかも、上記実施例では、上記転舵比特性を大操舵角
領域で減少変化させるものとしたので、路面抵抗による
影響を可及的に少なくすることができ、後輪９ｍ。

９Ｒの操舵の安定化を図ることができ右利である。

さらに、上記アキュムレータ１７への流入路１８にはオ
リフィス２１を設けたことにより、路面刺激等の急激な
外力の作用による急激な油圧変化がアキュムレータ１７
に及ぶのを緩衝して、路面刺？１１１等による後輪９Ｌ
、９Ｒのフラッキを抑制できる利点も有する。

加えて、オイル失陥時には、フロントシリンダ７の容積
変化はりヤシリンダ１４に伝達されないが、該リヤシリ
ンダ１４においてはピストン１４ｂがリターンスプリン
グ１４ｅ、１４ｅによって中立位置に抑圧保持されて、
後輪９Ｌ、９Ｒが零位相に保持されるので、前輪２Ｌ、
２Ｒのみの２輪操舵は保障され、安全面で好ましい。ま
た、上記リターンスプリング１４ｅ、１４ｅによる中立
位置保持によって中央不感帯部での後輪９Ｌ、９Ｒのフ
ラツキを抑えることができ、直進走行性の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発Ｉの実施例を示し、第１図は全体概略構成図
、第２図は転舵比特性を示す図である。 １・・・前輪操舵系、２Ｌ、２Ｒ・・・前輪、７・・・
フロントシリンダ、９Ｌ、９Ｒ・・・後輪、１４・・・
リヤシリンダ、１５・・・オイル通路、１７・・・アキ
ュムレータ、２０・・・転舵比可変機構。 特許出願人　東洋工業株式会社 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　前輪操舵系に連動して容積変化するフロントシ
   リンダと、後輪を操舵するりヤシリンダとを備え、上記
   フロントシリンダとりＡ７シリンダ□　とは液密状に連
   通されており、前輪の操舵に追従して１狡輪が操舵され
   るように己だ車両の４輪□　操舵装置であって、上記フ
   ロントシリンダとリレシリンダとの間の容積を変え、前
   輪転舵角と後輪転舵角との比を変化さぜる転舵比可変機
   構が設けられていることを特徴とする車両の４輪操舵装
   置。