JPS6299263A - 前後輪操舵装置の後輪用パワ−ステアリング装置 - 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〕 本発明は前後輪操舵装置の後輪用パワーステアリング装
面に関する。

〔従来技術〕

近年、前輪を転舵するための前輪用ステアリングリンク
機構と、後輪を転舵するだめの後輪用ステアリングリン
ク機構と、これら両ステアリングリンク機構を接続する
動力伝達系中に介装されて前後輪の転舵位相及び転舵比
を変化させる変換機構を備えてなる前後輪操舵装置は種
々提案されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上記した前後輪操舵装置において、後輪用ス
テアリングリンク機構にパワーシリンダを設けるととも
に、変換機構と前輪用ステアリングリンク機構を接続す
る動力伝達系中にコントロールバルブを設けて後輪用パ
ワーステアリング装置を構成する場合には、パワーシリ
ンダとコントロールバルブ間に変換機構が介在するため
に、変換機構において前後輪の転舵位相が反転（同相か
ら逆相、又は逆相か＾同相に反転）するに伴って作動す
る切換パルプを前記パワーシリンダとコントロールバル
ブを接続する油圧管路中に介装して同相及び逆相共に後
輪用ステアリングリンク機構が的確に助勢されるように
する必要があり、構造が複雑となってコスト高となる。

ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明は、上記した問題に対処すべくなされたもので、
上記した前後輪操舵装置において、前記後輪用ステアリ
ングリンク機構にパワーシリンダを設けるとともに、同
パワーシリンダと前記変換機構間の動力伝達系中に同変
換機構から前記後輪用ステアリングリンク機構に伝わる
動力に応じて作動するコントロールパルプを設けて、同
コントロールパルプによって制御される圧油が前記パワ
ーシリンダに供給されるようにした。

〔発明の作用効果〕

本発明による前後輪操舵装置の後輪用パワーステアリン
グ装置においては、パワーシリンダとコントロールパル
プ間の動力伝達系に変換機構が介在しないため、パワー
シリンダの作動方向とコントロールバルブの作動方向が
変換機構の作動に拘わらず常に同じとなる。したがって
、パワーシリンダとコントロールバルブを接続する油圧
管路中に切換バルブを介装する必要がなくなり、構造を
簡素化してコスト低減を図ることができる。

〔実施例〕

以下に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る後輪用パワーステアリング装置を
備えた前後輪操舵装置を概略的に示していて、同装置に
おいて前輪用ステアリングリンク機構１０を構成するラ
ックバー１１はステアリングホイールＷＳの操作により
左右方向へ変位されるもので、各前輪ＷＦに舵角を与え
るナックルアーム１２にタイロッド１３を介して連結さ
れている。また、第１図〜第３図にて示したように、後
輪用ステアリングリンク機構２０を構成する作動ロッド
（リレーロッド）２１は後述する連結機構Ａにて左右方
向（軸線Ｌ１方向）へ変位されるもので、各後輪ＷＲに
舵角を与えるナックルアーム２２にタイロッド２３を介
して連結されている。

ラックバ−１１と作動ロッド２１とは、回転シャフト３
０と連結機構Ａを介して動力伝達可能に連結されている
。

回転シャフト３０はメインシャフト３１１前後一対の中
間シャツ１−３２．３３及びビニオンシャツ１−３４の
４本のシャフトに分割されており、メインシャフト３１
は中間シャフト３２及びピニオンシャフト３４を介して
ランクパー１１に連結されている。このメインシャフト
３１は車体に回転可能に支持されていて、車体の前部か
ら後方へ所定長さ延びている。

連結機構Ａは、第１図〜第８図にて示したように、車体
に組付けられるハウジング４０を共通のハウジングとす
る変換機構５０とコントロールバルブ６０からなり、変
換機構５０は、ハウジング４０に組付けられる入力軸５
１．セクタギヤ５２゜スライダ５３．キャリア５４．駆
動手段５５と、キャリア５４に組付けられるベルクラン
ク５６と、ベルクランク５６とスライダ５３間に介装さ
れる第１リンク５７と、ベルクランク５６と中間ロン１
２４間に介装される第２リンク５８によって構成されて
いる。

入力軸５１は、第４図にて示したように、軸受Ｂｌ、Ｂ
２を介してハウジング４０に回動可能に組付けられてい
て、その軸上にはボールナツト５１ａが組付けられてい
る。セクタギヤ５２は、その軸部５２ａにて軸受Ｂ３．
Ｂ４　（第３図参照）を介してハウジング４０に回動可
能に組付けられていて、ボールナツト５１ａのランク５
１ｂに噛合する円弧状歯部５２ｂとスライダ５３の一例
に設けたラック５３ａに噛合する円弧状歯部５２ｃを備
えている。スライダ５３は、作動ロッド２１の軸線Ｌ１
に対して直交して設けたハウジング４０の内孔４０ａ内
に軸方向へ摺動可能に組付けられている。

キャリア５４は、軸受Ｂ５．Ｂ６を介してハウジング４
０に回動可能に組付けられていて、スライダ５３の軸線
Ｌ２（作動ロッド２１の輔線Ｉ５１に直交する線）回り
に回動するようになっている。

また、キャリア５４は、その後端にウオームホイール５
４ａを備え、その前端に一対の（一方のみ図示されてい
る）支持部５４ｂを備えている。駆動手段５５は、キャ
リア５４のウオームホイール５４ａに噛合するウオーム
５５ａと、これを正転・停止・逆転させる電動モータ５
５ｂからなり、電動モータ５５ｂはその正転・停止・逆
転並びに回転量が車速等に応じて制御されるように構成
されている。

ベルクランク５６は、キャリア５４の支持部５４ｂに軸
受Ｂ７を介して回動可能に組付けられていて、キャリア
５４が図示状態（定状態）にあるとき作動ロッド２１の
軸線Ｌ１と平行な軸線Ｌ３回りに回動するようになって
いる。また、ベルクランク５６は、第５図に示したよう
に、第１アーム５６ａと第２アーム５６ｂを備えていて
、第１アーム５６ａは図示中立状態（中立状態とは前輪
用ステアリング機構１０及び後輪用ステアリング機構２
０が左右いずれにも操舵されていない状態をいう）にて
車両下方に延び、第２アーム５６１）は図示中立状態に
て軸線Ｌ２に沿って車両前方に延びている。

第１リンク５７は、その後端５７３をボールジヨイント
Ｊ１を介してスライダ５３の軸心に連結しまたその前端
５７ｂをボールジヨイントＪ２を介して第１アーム５６
ａの先端に連結することにより組付けられていて、図示
中立状態にて両ポールゾヨイントＪｌ、、Ｊ２の連結点
を結ぶ線Ｌ４と一ψレクランク５６の回動中心とボール
ジョイン＋−Ｊ２の連結点を結ぶ線Ｌ５とのなず角が略
９０度となるようになっている。一方、第２リンク５８
は、その一端部５８ａをボール軸受Ｂ８を介！７．てベ
ルクランク５６の第２アーム５６ｂに軸方向β摺動可能
かつ傾動可能に連結しまたその他端部５８ｂをピンジヨ
イントＪ３（軸線１−３回りの回動を許容する）を介し
て中間ロッド２４の一端に連結することにより組付けら
れていて、中間ロッド２４の軸線は図示状態にあるベル
クランク５６０回動軸線Ｌ３と一致している（第２図参
照）。

コントロールバルブ６０は、第６図及び第７図にて示し
たように、オーフ゛ンセンター型ロータリバルブであり
、中空のイノグソトシセ、・ｉ−６ｉ　。

中空のアウトプノトンーヤノト６２．ハルフスリーブ６
３及びトーションバー６４を主要構成部材としている。

インプントシャフト６１は、バルブロータ６１ａとピニ
オン６１ｂを一体的に有していて、ビニオン６１ｂにて
中間シャフト２４に設けたラック歯２４ａに噛合してお
り、中間シャフト２４が軸方向へ移動されることにより
回転するようになっている。バルブロータ６１ａは、周
知の構成、すなわち、外周８箇所に均等に形成されて軸
方向に延びる円弧状溝６１ａ１と、各円弧状溝６１ａ１
の１つおきの底部から軸心に延びて内孔６１Ｃに達する
連通孔６１ａ２と、バルブスリーブ６３より上方の部位
にてその外周から軸心に延びて内孔６ＬＣに達する連通
孔６１ａ３を備えている。連通孔６１ａ３はハウジング
４０に設けたボート４４に連通していて、パイプ７４を
通し一〇リザーバＲに連通している。

アウトプットシャフト６２は、インプットシャフト６１
に対して設定量（インプットシャフト６１に設けた突起
６１ｄが？ウトブソトシャソｌ−６２に設けた円弧状の
切欠６２ｂの周方向端面に”８′１接する間）相対回転
可能に組付けられていて、１ｒ゛勅ロツド２１に設けた
う／り歯２１ａに噛合丁６ピニオン６２ａを有しており
、その回転により作動口・ノド２１を軸方向へ移動する
ようになっている。バルブスリーブ６３は、それ自体周
知のものであり、バルブロータ６１ａ上に相対回転可能
に組付けられていて、連結ビン６５を介してアウトプッ
トシャフト６２に一体的に連結されている。

かかるバルブスリーブ６３は、その内周８箇所に均等に
形成されて軸方向に延びる切換溝６３ａと、各切換溝６
３ａ間にてそれらの４箇所に均等に形成された連通孔６
３ｂを備えていて、各切換１ＩＶＪ６３ａの１つおきの
半数のものはバルブスリーブ６３の外周の上端環状溝６
３ｃに連通し、か・・残りの半数のものは下端環状溝６
３ｄに連通し２ており、また連通孔６３ｂは中央環状溝
５３ｅに連通している。上端環状溝６３ｃはハウジング
４０に設けたボート４２に連通していてパイプ７２を通
して作動ロッド２１をそのロフトとするパワーシリンダ
Ｃの左側油室Ｒ１に連通し、下端環状溝６３ｄはハウジ
ング４０に設けたボート４３に連通していてパイプ７３
を通してパワーシリンダＣの右側油室Ｒ２に連通し、中
央環状溝６３ｅはハウジング４０に設けたボート４１に
連通していてパイプ７１を通して油圧ポンプＰに連通し
ている（第３図参照）。

トーションバー６４は、インプットシャフト６１内に挿
通されていて、一端を連結ピン６６を介してインプット
シャフト６１に連結され、他端を連結ピン６７を介して
アウトプットシャフト６２に連結されている。なお、連
結ピン６７はインプットシャフト６１の貫通孔６１ｅ内
に周方向へ所定量回動可能に挿通されている。

このように構成した本実施例においては、ステアリング
ホイールＷＳを操作すると、ラックパー１１が左右方向
へ変位して前輪ＷＦが転舵される。

この操舵時には、ラックパー１１によって回転シャフト
３０が回転され、変換機構５０の入力軸５１が第３図の
時計・反時計方向に回動する。

しかして、この入力軸５１の回動時、キャリア５４が図
示状態にあってベルクランク５６の回動軸線Ｌ３が作動
ロフト２１の軸線Ｌ１と平行になっておれば、前輪ＷＦ
が右方又は左方のいずれかの方向へ操舵されて入力軸５
１がいずれの方向へ回動されても、入力軸５１の第３図
図示時計方向（又は反時計方向）への回動に伴なってセ
クタギヤ５２が第４図図示反時計方向（又は時計方向）
へ回動され、スライダ５３が前方（又は後方）へ軸方向
移動され、ベルクランク５６が第５図図示時計方向（又
は反時計方向）へ回動されて、第２リンク５８が中間ロ
ッド２４との連結部（両ピンジヨイントＪ３）を頂点と
して円錐運動するのみで左右方向へは移動せず、中間ロ
ッド２４はいずれの方向へも移動しない。したがって、
このときには、中間ロッド２４から両ナックルアーム２
２に至る部材が動かず、前輪ＷＦが転舵されても後輪Ｗ
Ｒは転舵されない。

また、キャリア５４が駆動手段５５によって図示実線の
状態から第３図図示反時計方向へ９０度回動され−Ｃい
て、ベルクランク５６の回動軸線り、３が中間ロッド２
、）の軸線に対して９０度傾斜し７　Ｊ：；れば、前輪
ＷＦが右方（又は左方）へ操舵され１名ことによりもた
らされる入力軸５１の第３図図示時計方向（又は反時計
方向）への回動に伴な−６てセクタギヤ５２が第４図図
示反時計方向く又は時計方向）へ回動され、スライダ５
３が前方（又は後方）へ移動され、ベルクランク５６が
第４図図示反時計方向（又は時計方向）へ回動され、こ
れが第２リンク５８を介して中間口、ド２４に伝わり、
中間ロッド２４がその軸線方向の左方（又は右方）へ移
動される。このため、コントロールバルブ６０が作動す
るとともに、同コントロールハルプロ０を介して作動ロ
ッド２１が左方（又は右方）へ移動され、同作動ロッド
２１がパワーシリンダＣによって助勢されて後輪ＷＲが
右方（又は左方）へ転舵される。すなわち、後輪ＷＲの
前輪ＷＦに対する転舵位相が同相とされる。かかる作動
は、入力軸５１０回動時においてベルクランク５６の回
動軸線Ｌ　３が中間ロッド２４の軸線とキャリア５４の
回動軸線Ｌ２を含む基準面に対して一方へ１頃斜してお
れば（換言すれば、車両上方からみて、ベルクランク５
６の第１アーム５６ａが車両右方へ傾斜しておれば）、
後輪ＷＲの前輪ＷＦに対する転舵比に差は生じるものの
、同様に得られる（後輪ＷＲの前輪ＷＦに対する転舵比
は、ベルクランク５６の回動軸線Ｉ、３が中間ロッド２
４の軸線に対して９０度傾斜しているとき最大である）
。

一方、キャリア５４が駆動手段５５によって図示実線の
状態から第３図図示時計方向へ９０度回動されていて、
ベルクランク５６の回動軸線Ｌ３が中間ロッド２４の軸
線に対して９０度傾斜しておれば、前輪ＷＦが右方（又
は左方）へ操舵されることによりもたらされる入力軸５
１の第３図図示時計方向（又は反時計方向）への回動に
伴なってセクタギヤ５２が第４図図示反時計方向（又は
時計方向）へ回動され、スライダ５３が前方（又は後方
）へ移動され、ベルクランク５６が第４図図示時計方向
（又は反時計方向）へ回動され、これが第２リンク５８
を介して中間ロッド２４に伝わり、中間ロフト２４がそ
の軸線方向の右方（又は左方）へ移動される。このため
、コントロールバルブ６０が作動するとともに同コント
ロールバルブを介して作動ロッド２１が右方（又は左方
）へ移動され、同作動ロッド２１がパワーシリンダＣに
よって助勢されて後輪ＷＲが左方（又は右方）へ転舵さ
れる。すなわち、後輪ＷＲの前輪ＷＦに対する転舵位相
が逆相とされる。かかる作動は、入力軸５１の回動時に
おいてベルクランク５６の回動軸線Ｌ３が上述した基準
面に対して他方へ傾斜しておれば（換言すれば、車両上
方からみて、ベルクランク５６の第１アーム５６ａが車
両左方へ傾斜しておれば）、後輪ＷＲの前輪ＷＦに対す
る転舵比に差は生じるものの、同様に得られる（後輪Ｗ
Ｒの前輪ＷＦに対する転舵比は、ベルクランク５６０回
動軸線Ｌ３が中間ロッド２４の軸線に対して９０度傾斜
しているとき最大である）。

ところで、本実施例においては、作動ロッド２１にパワ
ーシリンダＣが一体的に設けられるとともに、同パワー
シリンダＣと変換機構５０間の動力伝達系中にパワーシ
リンダＣへの圧油の給排を制御するコントロールバルブ
６０が設けられているため、パワーシリンダＣの作動方
向とコントロールバルブ６０の作動方向が変換機構５０
の作動に拘わらず常に同じとなる。すなわち、中間ロッ
ド２４が右方（又は左方）パ・軸方向に移動されること
によって生じるコントロールバルブ６０の作動によりパ
ワーシリンダＣは作動ロッド２１を右方（又は左方）へ
助勢する。したがって、パワーシリンダＣとコントロー
ルバルブ６０を接続する両パイプ７２．７３中に切換バ
ルブを介装する必要がな（、当該装置の構造を簡素化し
てコスト低減を図ることができる。

また、本実施例においては、車速等に応じて制御される
電動モータ５５ｂによってキャリア５４がその軸線Ｌ２
回りに回動されることにより、ベルクランク５６の回動
軸線Ｌ３の前記基準面に対する傾斜方向及び角度が変化
するため、後輪ＷＲの前輪ＷＦに対する転舵比及び転舵
位相が車速等に応じて適宜変化する。

更に、本実施例においては、図示中立状態にて電動モー
タ５５ｂによりキャリア５４がその軸線Ｌ２回りに回動
されることによってベルクランク５６の回動軸線Ｌ３の
前記基準面に対する傾斜方向及び角度が変化され、この
ときにはベルクランク５６がキャリア５４と一体的に回
動し第１リンク５７がボールジヨイントＪ１を頂点とし
て円錐運動するのみで第２リンク５８は移動せず、中間
ロッド２４はその軸線方向へ移動しない。従って、中間
ロッド２４から両ナックルアーム２２に至る部材は動か
ず、後輪ＷＲのアライメントは全く変化しない。このた
め操縦安定性は全く損なわれない。

また、本実施例においては、第２リンク５８がベルクラ
ンク５６の第２アーム５６ｂに軸方向へ摺動可能とされ
、また中在状態にて両ポールジヨイントＪｌ、Ｊ２の連
結点を結ぶ線Ｌ４とベル７７ランク５６の回動中心とボ
ールジヨイントＪ２の連結点を結ぶ線Ｌ５とのなす角が
略９０度となるようにしであるため、第１リンク５７が
前号−・所定量Ｓ移動することにより得られるベルクラ
ンク５６の第２アーム５６ｂの一方への回動量θと１、
第１リンク５７が後方へ所定１ｓ移動することにより得
られるベルクランク５６の第２アーム５６ｂの他方への
回動量θが同じである（第５図参照）。

し、たがって、後輪側ステアリングリンク機構２０が操
舵される場合において、入力軸５１が一方・＼所定量回
動されることにより得られる作動ロッド２１の一方への
軸方向移動量と、人力軸５１が他方へ所定量回動される
ことにより得られる作動ロッド２１の他方への軸方向移
動量を等しくすることができる。

〔変形例〕

上記実施例においては、前輪側ステアリングリンク機構
１０の動きを連結機構へに伝える連結部材としｔ回転シ
ャフト３０を採用するとともに、同回転シャフト３０の
回転を第１リンク５７の後端５７ａの軸方向移動に変換
するために入力軸５１、セクタギヤ５２．スライダ５３
等を用いたが、回転シャフト３０に代で前輪側ステアリ
ングリンク機構１０の動きに応じて往復動するリンクを
採用し、同リンクによって第１リンク５７の後端５７ａ
を直接軸方向へ移動させるようにすれば、上記した入力
軸５１．セクタギヤ５２．スライダ５３等を省略して本
発明を実施することもできる。

また、上記実施例においては、前後輪の転舵位相及び転
舵比を変化させる変換機構として変換機構５０を採用し
、またパワーシリンダＣに圧油を給排するコントロール
バルブとしてコントロールハフ１プロ０を採用したが、
変換機構やコントロー＋１バルブそれ自体の構成は上記
実施例に限定されて、ものではなく適宜変更が可能であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る後輪用パワーステアリング装置を
備えた前後輪操舵装置の一例を概略的に示す平面図、第
２図は第１図に示した後輪用ステアリンクリンク機構部
分を示す拡大平面図、第３図は同背面図、第４図は第３
図のＩＶ−ＩＶ線に沿う拡大断面図、第５図は第４図の
Ｖ−Ｖ線に沿う部分破断断面図、第６図はコントロール
バルブの拡大図、第７図は同断面図、第８図は中間ロン
ド。 パワーシリンダ等を示す断面図である。 符号の説明 １０・・・前輪用ステアリングリンク機構、２０・・・
後輪用ステアリングリンク機構、２１・・・作動ロンド
、３０・・・回転シャフト（連結部材）、４０・・・ハ
ウジング、５０・・・変換機＋１．６０・・・コントロ
ールバルブ、ＷＦ・・・前輪、Ｗ　Ｒ・・・後輪、Ａ・
・・連結機構、Ｃ・・・パワーシリンダ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪を転舵するための前輪用ステアリングリンク機構と
   、後輪を転舵するための後輪用ステアリングリンク機構
   と、これら両ステアリングリンク機構を接続する動力伝
   達系中に介装されて前後輪の転舵位相及び転舵比を変化
   させる変換機構を備えてなる前後輪操舵装置において、
   前記後輪用ステアリングリンク機構にパワーシリンダを
   設けるとともに、同パワーシリンダと前記変換機構間の
   動力伝達系中に同変換機構から前記後輪用ステアリング
   リンク機構に伝わる動力に応じて作動するコントロール
   バルブを設けて、同コントロールバルブによって制御さ
   れる圧油が前記パワーシリンダに供給されるようにした
   前後輪操舵装置の後輪用パワーステアリング装置。