JPS60189675A - 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、車両の７輪操舵装置に関し、更に詳細には前
輪の操舵に追従して後輪をも操舵するようにした静圧式
のグ輪操舵装置に関する。

（従来技術） 従来から、車両における前輪の操舵に追従して後輪を操
舵することにより、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シ、好ましくは逆位相にして
小回シ注を向上させるようにすることは知られている。

また、車庫入れや縦列駐車偏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
が簡便となシ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ｑ輪操舵装］４として
、特開昭３３−７３３θ／号公報に示されているように
、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。

しかしながら、この形式のものでは、前輪と後輪とを連
結するだめのリンク機構が、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、前輪と後輪の間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。

更に、上記のようなリンク機構による場合には、前輪転
舵角と後輪転舵角の間の転舵比は通沸固定であシ、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１貢域
での走行安定性と大操舵角領域での小回シ性との両立を
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、そうす
ると装置の機構、構造が極めて複雑でかつ大がかシなも
のとなり、作動安定性や１言傾性に欠け、またコスト面
でも不利である。

（発明の目的） 本発明は、簡単な構造で前輪転舵角と後輪転舵角との転
舵比を可変とすることにより、車両の走行状態に応じた
転舵比を得ることのできる車両の７輪操舵装置を提供す
ることを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明は、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、後輪を操舵する前後２本のリンク部材と、
左右後輪の前側リンク部材同士を連結する第１連結部材
および後側リンク部材同士を連結する第コ連結部材と、
該第１および第ス連結部材をそれぞれ車体幅方向に往復
動させる第１シリンダおよび第コシリンダとを備え、前
記フロントシリンダと前記詔／および第コリヤシリンダ
の各々とは液密状に連通されておシ、前輪の操舵に追従
して後輪が操舵されるようにした車両のグ輪操舵装置で
あって、前記フロントシリンダと前記第１および第スリ
ヤシリンダの連通状態を調整して、前記第１および第コ
連結部材の動作を制御する制御手段が設けられていると
ともに、前記第１および第コシリンダは、流入液量に対
する前記第１および第コ連結部材の移動量が異なるよう
に設定されていることを特徴とするものである。

（発明の効果） 上記構成の本発明の車両の７輪操舵装置においては、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各
遺愛化をリヤシリンダに伝え−Ｃ後輪を操舵する静圧式
のり輪縁ノ柁／ステムとしたことによシ、車体フロア下
面の前後方向には油圧配αを配置なするだけですむので
、リンク式のものと比べてレイアウトの自由度が著しく
増すとともに、居住性等を頂なうこともない。

史に、本発明においては、後輪を前後ス本のリンク部材
によって操舵するようになし、しかもリヤシリンダを、
これらのリンク部材をそれぞれ操作する２つの径の異な
るリヤシリンダで構成するとともに、フロントシリンダ
とこのλつのりヤシリンダの連通状態を制御手段によっ
て調整可能としたので、上記２つのリヤシリンダの径の
設定の仕方や、上記ｉ！＋１−Ｉｎ手段の作動の設定の
仕方、例えば制御手段をスプリング付勢の分流弁で構成
する場合にはそのスプリング定数の設定の仕方等によっ
て、上記前後輪の転舵比を自由に可成広範囲で変動させ
ることができ、よシ望ましい操縦性等を得ることができ
る。しかも、前後輪の転舵比はシリンダ径比を変えるこ
とによってもその変更が容易であシ、転舵比の自由度が
大であるとともに、シリンダ径比の１ｉＩＡＩ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、精度も高いものとな
る。更に、静圧式であるので、動圧式とした場合に比べ
て信頼性が高いとともに、エネルギーロスが少なくてす
むなど、操作性、＜Ｍ頼性、精度性等の諸性能に優れた
り１論操舵装置を提供することができる。

（実施例） 以下、階付図面を参照しつつ本発明の好ましい実施例に
よる東両のダ輪操舵装置について説明する。

第１図は、不発１力の第１の実施例による車両のｌＩ輪
操舵装置の全体概略構成図であシ、この第１図において
、符号１は左右の前輪２Ｌ、２Ｒを操舵する前輪操舵系
を示す。この前輪操舵系１は、保舵されるステアリング
ホイール３と、このステアリングホイール３の操ｊ柁力
を車幅方向すなわち左右方向の往復４動に変換して伝達
するビニオン４ａおよびラック４ｂと、この２ツク４ｂ
の各端に基端が連結されただ右のタイロッド５Ｌ１５Ｒ
と、一端が各タイロッド５Ｌ、５Ｒ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６ｍ、６Ｒとからなり、ステアリングホイール３の操
舵に応じて左右の前＠２Ｌ、２Ｒを左右に操舵するよう
になっている。

上記＠輪操舵系１のラック４ｂには、フロントシリンダ
１が設けられている。このフロントシリンダＴは、車体
に固定され、車幅方向に延びるシリンダケース７ａと、
上記ラック４ｂと一体に設けられ、該シリンダケース１
ａ内に摺動自在に嵌合されたピストン７ｂと、このピス
トン７ｂＫよって区画された左室１ｃおよび右室１ｂと
を備え、前輪操舵系１のラック４ｂに連動して上記ピス
トン７ｂが車幅方向（左右方向）に動くことによって左
室γＣおよび右室７ｄが容積変化するように構成されて
いる。

一方、符号８Ｌ、８Ｒは、車体前後方向に延び、左右の
後輪９Ｌ、９Ｒを回転自在に支持するホイール支持部拐
であって、谷ホイール支持部材８Ｌ。

８Ｒの前後端には、車幅方向に延ひる前後２本のラテラ
ルリンクＩＯＬ、ＩＯＲおよび１１Ｌ１１１Ｒがそれぞ
れ連結されている。前側の左右の２チラルリンクＩＯＬ
、１０Ｒ同士は、その内端においてリンク状の連結部材
１２によって連結されておシ、また後側の左右のラテラ
ルリンク１１Ｌ、１１Ｒ同士は、その内端においてリン
ク状の連結部材１３によって連結されている。

上記連結部材１２にはｔｉｌｌ側リヤシリヤシリンダ１
４方連結部材１３には後側リヤシリンダ１５がそれぞれ
設けられている。前側リヤシリンダ１４と或側リヤシリ
ンダ１５は、前側シリンダの径が後側シリンダよシ大き
いことを除いては、４ｎ造が同一であってよいので、以
下前測りヤシリンダ１４の構造のみを説明し、後側リヤ
シリンダ１５については、前側リヤシリンダ１４と同一
の添字を付してその説明を塙略する。

前１１１０　ｖヤシリンダ１４け、枢体に固定されたシ
リンダケース１４ａと、連結部材１２に一体に設けられ
、上記シリンダケース１４ａ内に摺動自在に嵌合された
ピストン１４ｂと、このピストン１４ｂによって区画さ
れた左室１４ｃおよび右室１４ｄと分前えている。上記
左右室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、このリターンスプリ
ング１４ｅの一端はシリンダケース１４ａの各端面に当
接し、他端には抑圧板１４ｆが取り付けられている。各
抑圧板１４ｆは、上記連結部材１２に一体的に設けられ
た環状の係合片１４ｇに保合可能で、かつシリンダケー
ス１４ｈＫｉ制されるようになっている。以上の構成に
おいて、連結部材１２つまシピストン１４ｂを、左右の
リターンスプリング１４ｅのセット荷ｉＰ１により中立
位置に押圧保持しながら、ピストン１４ｂの左右の働き
に伴なって連結部材１２を左右方向に往復動させ、左右
の前側ラテラルリンク１０Ｌ、１０Ｒを介して左右の後
輪９Ｌ、９Ｒを操舵するようになっている。なお後側リ
ヤシリンダ１５Ｖｉ、後輪９Ｌ、９ＲＫ対して前側リヤ
シリンダ１４と反対の作用をなすものである。

上記フロントシリンダＩの左室７ｃは、通路１５．１６
を介して前側リヤシリンダ１４の左室１４ｃに、また通
路１５．１１を介して後側リヤシリンダ１５の左室１５
ｃに漱筈状に連通されるようになっている。一方、上記
フロントシリンダＩの右室γｄは、通路１８．１９を介
して前側リヤシリンダ１４の右室１４ｃｌに、また通路
１８．２０を介して後側す°ヤシリンダ１５の右室１５
ｄに液密状に連通されるようになっている。上記通路１
５を別路１６と１１の間で切換えるため分流弁２１が、
上記通路１８を通路１９と２０の間で切換えるため分流
弁２２がそれぞれ設けられている。上記分流弁２１と２
２の構造は同一あるいは対称であるので、以下分流弁２
２のみを説明し、分流弁２１例ついては符号に分流弁２
２と同一の添字を旬してその説明を省略する。

分流ヲＦ２２は、帯列して配されたａつの円筒状ケース
２２ａ１２２ｂを有している。ケース２２ａＩ７）／辻
は中央部に通路１８が連通しており、このケース２２ａ
の左端近傍に通路１９が、また右端近傍に通路２０がそ
れぞれ連通されている。このケース２２ａの内部にはボ
ール２２ｃが嵌合しておシ、このボール２２ｃによりケ
ース２２ａの内部は左室２２ｄと右室２２ｅに区画され
ている。

上記ケース２２ｂ内には、ピストン２２ｆが摺動自在に
成金されている。このピストン２２ｆのケース２２　ａ
　＊ｉｌの端面にはピストンロット２２ｇが設ケられて
おり、このピストンロッド２２　ｇＵ、ケース２２ｂを
貫通し、ケース２２ａ内まで延びている。ケース２２ｂ
のピストン２２ｆのピストンロッド２２ｇが設けられて
いる側の室には、スゲリング２２ｈが縮装されておシ、
このスプリング２２１−１によってセット荷ｆｉ　Ｐ　
ｚでもって、ピストン２２ｆひいてはピストンロット”
　２２　ｇは、ケース２２ａから離れる方向に付勢され
ており、通常状態すなわち所定以上の圧力がかがってい
ない状態において、ケース２２ａから最も崩れた位置（
以下最右端位置と称す）に位置付けられている。

このセット荷重Ｐｚｒよ、後に説明する目的のためセッ
ト荷重Ｐｉ　より大きく設定されている。ケース２２ａ
の左室２２ｄ内にはスプリング２２１が縮装されており
、このスプリング２２１は、？−ル２２ｃをピストンロ
ット２２ｇの方向に付勢し、該ボール２２ｃ′ｆｃｌ：
Ｉツド２２ｇの先端に押し付けている。上記ピストンロ
ット２２ｇの長さは、該ロッド２２ｇが上記最右端位置
にあるとき、？−ル２２ｃを図に示すように通路１８よ
りわずかにケース２２ｂ側の位置に位置付けることがで
きるような長さに設定されている。ボール２２ｃは、こ
の位置に位置付けられているとき、通路１８を左室２２
ｄを介して通路１９に連通ずるようになっている。

また、第７図から明瞭なように、ケース２２ａノ左室２
２ｄは、通路２２ｊを介してケース２２ｂのスプリング
が設けられていない側の室すなわち右室にその端部にお
いて連通しておシ、一方ケ−，Ｘ２２ａの右室２２ｅは
、】出路２２ｋを介してケース２２ｂのスプリング２２
ｈが設けられている側の室すなわち左室にそのほぼ中央
部において連通している。

なお、第１図中、符号２３はリザーブタンクを示し、こ
のりデープタンク２３は、補給路２３Ｌ１２３Ｒを介し
てフロントシリンダ１の左室７ｃおよび右室ＴｄＫ埋通
されていてオイルを補強するようにしている。

次に、以上の構造のｌｌ＠操舵装置の作動を、左石の前
輪２Ｌ、２Ｒを左方向に操舵する場合を右輪のみについ
て説明する。

右の前輪２Ｒを左方向に操舵する場合には、前輪操舵系
１のステアリングホイール３を図に示スように反時計方
向に回転させればよい。このようにステアリングホイー
ル３が反時計方向に：＋ｏ１転させられると、ピニオン
４ａが同方向に回転させられ、よってラック４ｂが右方
に１回転へせられて、右の前輪２Ｒは左方に操舵される
。

このように前輪２Ｒか左方に操舵された場合には、上記
前輪操舵系１のラック４ｂの右方への移動に伴ないフロ
ントシリンダ１のピストン７ｂも右方へ、移動し、これ
にょシ該フロントシリンダＩの右室７ｄの容積が減少し
てその油圧が上昇する。

この油圧の上昇は、通路１Ｂ、１９を介して前側リヤシ
リンダ１４の右室１４ｄＫｆｉえられる。その圧力によ
ｐピストン１４ｂが該リターンスプリング１４ｅの作用
に抗して右方向に移動して右室１４ｃの容積が増大する
。これにより連結部材１２も左方に移動し、２チラルリ
ンクＩＯＲを介して右の後輪９Ｒが第２図に実線Ａで示
されているような一定の前輪転舵角θＦと後輪転舵角θ
Ｒとの比すなわち転舵角θＲ／θＦで左方向に操舵され
る。

ステアリングホイール３を虻に左方に操舵し、＠輪転舵
角θＦが所定値以上になって、フロントシリンダ１の右
室γｄの油圧が分流弁２２のスゲリング２２ｈのセット
荷ｆｉ　Ｐ　ｘ以上となると、この油圧の作用によｐケ
ース２２ｂ内のピストン２２ｆは、スプリング２２ｈの
作用に抗して左方に移動する。このピストン２２ｆの左
方への移動に伴ない、ピストンロンド２２ｇも左方に移
動し、これによってケース２２ａ内の？−ル２２ｃを左
方に移動式せ、通路１８を室２２ｅを介して通路２０に
連通σせる。その結果、フロントシリンダγの右室７ｄ
内の圧力が、佼測りヤシリンダ１５の右室１５ｄＫ導入
されて、ピストン１５ｂを左室１５ｃのスプリング１５
ｅの作用に抗して左方に４８動させる。このようにピス
トン１５ｂが左方に移動すると、これに伴ない連結部イ
」１２およびラテラルリンク１１Ｒも左方に移動し、こ
れによって金層は後輪９日は右方向に操舵される。

これと同時に、フロントシリンダＴの右室７ｄの圧力は
、通路２２ｋを介してケース２２ｂのスゲリング２２ｈ
が設けられた室すなわち左室に導かれて、ピストン２２
ｆを今度は左方に押す。すると、ボール２２ｃが再ひ右
方位置に移動し、通路１８を通路１９に連通させ、これ
によって後輪９Ｒを古ひ左方に転舵させる。上記したよ
うに、前側リヤシリンダ１４の径は後側リヤシリンダ１
４の径よシ大きく設定されているため、同量の液が流入
するが、連結部材１２の移動量は連結部材１３のそれよ
シ小さくなシ、従って以上の動作を繰シ返すことにより
、後輪９Ｒは、第２図に破線Ｂで示されているように徐
々に減少する転舵比で転舵される。よって、後輪９Ｌ、
９ＲＩｄ、前輪２Ｌ、２Ｒに対し、第２図に示されてい
るような折れ点を有する転舵比特性で同位相に操舵され
る。

なお、前輪２Ｌ、２Ｒを右方向に操舵する場合も同様に
して、後輪９Ｌ、９Ｒは、前輪２Ｌ１２Ｒの操舵に追従
して第２図に示すような転舵比特性で右方向同位相で操
舵される。

上記嬉／の実施例においては、転舵比の変曲点すなわち
折れ点が一点であったが、分流弁２１．２２のスプリン
グ２１ｈ、２２ｈリセット荷重Ｐ２を可変にすることに
よって、例えは第り図に示されているように変化させる
ことができ、これによって運転状態に応じた望ましい転
舵比での操舵が可能となる。上記スゲリング２１ｉ、２
２ｈのバネ定数を可変にする装置としては、例えば第３
図に示したような車速に応じて上記セット荷重を変化さ
せることのでさるセット荷重画角）装置３０．３１を用
いることができる。このセット荷ｆｉ　６ｍ　ＮＪ装置
３０および３１は、同一の構造のものであるので、セッ
ト荷重ｔＸ輿〕装置３１のみを説明し、セット荷重調節
装置３０については、装置３１と同一の絡字を刺してそ
の説明を省略する。

セット荷重調節装置３１は、ケース２２ｂの左端部に配
された電磁コイル３１ａおよびこの電磁コイル３１ａに
よって作動させられるアーマチャ３１ｂを備えている。

このアーマチャ３１ｂは、上記ケース２２ｂ内に摺動自
在に配されておシ、電磁コイル３１ａの励磁の状態によ
ってその位置が決定されるようになっている。電磁コイ
ル３１ａは、コントローラ３１ｃｌＣ接続されておシ、
このコントローラ３１ｃには、車速を検出し、この車速
に応じた車速１ぎ号Ｓｖを出力する車速センサ３１ｄが
接続されでいる。コントロー２３戸は、車速センサ３１
ｄから上記車速信号Ｓｖを受け、との車速信号Ｓｖの大
きさ罠比例した電流Ｃを上記コイル３１ａに供給する。

コイル３１ａは、電流Ｃが大きさに比例してアーマチャ
３１ｂを図において右方に移動させ、スプリング２２を
圧縮してセット荷重を大きくする。これによって、第ｑ
図に示したような種々の変曲点をもった転舵比を得るこ
とができる。

以上説明した実施例においては、高車速域等の小操舵角
碩域では前輪２Ｌ、２Ｒと後輪９Ｌ、９Ｒとが一定の転
舵比で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操操舵され、前輪幅舵
角θＦに対して俊輪ｋｅ角ｖＲの増大が抑えられるので
、小回り件の向上を図ることができ、よって車両の走行
状態に応じ好ましい転舵比を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第７図は、本発明の第／の実施例による車両のグ輪操舵
装置の全体概略図、 第２図は、上記第１の実施ρすのダ輪操舵装置によって
得られる転舵比特注の−１り（１を示す図、第３図は、
ｄ↓コの実施しＩＪによる車両の９輪操舵装置の全体概
略図、 第４図は、上記第２実施肉によって得られる転舵比特性
の−ｆｌＪを示す図である。 １・・・前輪操舵系、２Ｌ、２Ｒ・・・前輪、３・・・
ステアリングホイール、１・・・フロントシリンダ、９
Ｌ１９Ｒ・・・後輪、１０Ｌ、１０Ｒ・・・ラテラルリ
ンク、１４・・・＋ＩＪ　Ｎリヤシリンダ、１５・・・
後側リヤシリンダ、２１．２２・・・分流弁。 第２図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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
   、後輪を操舵する前後２本のリンク部材と、左右後輪の
   前側リンク部材同士を連結する第１連結部材および後側
   リンク部材同士を連結する第２連結部材と、該第１およ
   び第ツ連結部材をそれぞれ車体幅方向に往復動させる第
   １シリンダおよび第スジリンダとを備え、前記フロント
   シリンダと前記第１および第λリヤシリンダの各々とは
   液密状に連通されており、前輪の操舵に追従して後輪が
   操舵されるようにした車両の弘輪操舵装置であって、前
   記フロントシリンダと前記第１および第２１．１ヤシリ
   ンダの連通状態を調整して、前記第１および第コ連結部
   材の動作を制御する制御手段が設けられているとともに
   、前記第１および第コシリンダは、流入液量に対する前
   １ｌｉＩｌ１８第１および鋪コ連結部材のＬｕ１ｌ量が
   異なるように設定されていることを特徴とする車両のグ
   輪操舵装置。