JPH01208278A - 自動車に使用される前後輪操舵系統 - 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】 産業上の利用分野 この発明は、後輪が前輪の操舵に関連して操舵されると
ころの自動車に使用される前後輪操舵系統に関する。

背景技術 近年、自動車では、後輪および前輪を操舵するところの
前後輪操舵が行なわれ、操舵性および走行安定性の向上
を図る傾向にある。

その前後輪操舵は、通常、フロント・パワー・ステアリ
ングおよびリア・パワー・ステアリングで行なわれ、そ
のリア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブ
が、また、長いリレー・ロッドを含むリンク機構でその
フロント・パワー・ステアリングに連結され、そのリン
ク機構を介して操舵入力が、そのリア・パワー・ステア
リングに与えられ、そのようにして、そのリア・パワー
・ステアリングは、そのフロント・パワー・ステアリン
グの操舵に関連させて操舵させられる。

したがって、長いリレー・ロッドを使用するそのリンク
機構では、配置上、スペース的に制約される場合が、し
ばしば生じ、そのリンク機構の配置が非常に困難になっ
た。

また、そのようなリンク機構によらない前後輪操舵では
、装置全体が複雑で高価につく傾向にあった。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、信軌性が確保され、操舵入力
が、簡易手段でフロント・ステアリングからリア・パワ
ー・ステアリングに伝達可能になり、後輪が、前輪の操
舵に関連して操舵され、操舵入力を伝達する手段が、ス
ペース的に制約されることなしに、容易に配置されると
ころの自動車に使用される前後輪操舵系統の提供にある
。

この発明の他の目的・課題は、操舵入力を伝達する手段
に故障が発生する際、リア・パワー・ステアリングをフ
ェイル・セーフに動作させ、自動車の走行上、信頼性お
よび安全性を確保するところの自動車に使用される前後
輪操舵系統の提供にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、この発明の自動車に使用
される前後輪操舵系統は、シャシ側に支持される前輪を
操舵するフロント・ステアリングと、そのシャシ側に支
持される後輪を操舵するリア・パワー・ステアリングと
、そのフロント・ステアリングおよびリア・パワー・ス
テアリングに関連して、その前輪およ°び後輪の間のそ
のシャシ側に揺動可能に支持されるコントロール・ビー
ムと、一端をそのコントロール・ビームに、他端をその
リア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブに
それぞれ連結する一対のコントロール・ケーブルと、そ
のコントロール・ビームに関連して、そのシャシ側に回
転可能に支持されて、そのフロント・ステアリングの前
輪操舵に応じて揺動される位相切換えビームと、その位
相切換えビームに往復動可能に支持される位相切換えラ
ックと、その位相切換えラックをその位相切換えビーム
に往復動させる電気アクチュエータと、そのコントロー
ル・ビームおよび位相切換えビームに関連して、そのシ
ャシ側に縦方向に伸長されて固定される固定レールと、
その固定レールに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、そ
のコントロール・ビームに揺動可能に連続される固定レ
ール・スライダと、そのシャシの横方向に伸長されてそ
の固定レール・スライダに固定的に支持される可動レー
ルと、その可動レールに摺動可能に嵌め合わせられ、か
つ、その位相切換えラックに揺動可能に連結される可動
レール・スライダと、車速センサから入力される信号に
応じて、その電気アクチュエータに流れる電流を制御す
るコントロール・ユニットとを含み、そのコントロール
・ユニットが、その車速センサからの信号に応じてその
電気アクチュエータに流れる電流を制御してその電気ア
クチュエータを駆動し、その電気アクチュエータでその
位相切換えラックをその位相切換えビームに移動させて
その前輪に関連したその後輪の舵角および位相を決定し
、それに従って、そのコントロー／Ｌ／・ビームラｔｌ
　動させ、そのコントロール・ケーブルを介してそのリ
ア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブを動
作させ、そして、そのリア・パワー・ステアリングを駆
動させてその前輪および後輪を操舵させるところにあり
、また、この発明の自動車に使用される前後輪操舵系統
は、上述の構成にあって、そめ一対のコントロール・ケ
ーブルが、一端を互いに連続させるループ・エンドに形
成してそのコントロール・ビームに支持させ、そして、
他端をそのリア・パワー・ステアリングのコントロール
・バルブに連結し、そして、イコライザが、そのコント
ロール・ケーブルのループ・エンドに組み付けられる構
成を備え、そのコントロール・ケーブルに加えられる張
力を均等になしてそのリア・パワー・ステアリングのコ
ントロール・バルブを円滑に動作させるところにあり、
さらに、この発明の自動車に使用される前後輪操舵系統
は、上述の構成にあって、そのリア・パワー・ステアリ
ングが、スプリングおよび流体圧の何れかでスプールを
センタリングするコントロール・バルブを存し、そして
、その一対のコントロール・ケーブルが、所定の引張荷
重以上で破断される安全ケーブルで一端を互いに連結し
てループ・エンドに形成する構成を備え、位相および舵
角をそのコントロール・バルブに伝達する手段に無理な
力が加えられると、その安全ケーブルのところでそのコ
ン１０−ル・ケーブルが破断され、そのコントロール・
バルブにおいて、そのスプールがニュートラル位置に移
動され、所謂、センタリングされてそのリア・パワー・
ステアリングをフェイル・セーフに動作させるところに
ある。

具体例の説明 以下、この発明に係る自動車に使用される前後輪操舵系
統の望ましい具体例について、図面を参照して説明する
。

第１ないし５図は、トラック８０に適用されたこの発明
の自動車に使用される前後輪操舵系統の具体例１０を示
している。

その前後輪操舵系統１０は、シャシ８１側に支持された
前輪８５．８６を操舵するフロント・ステアリング１１
と、スプリング（図示せず）でスプール（図示せず）を
センタリングするリア・コントロール・バルブ３６を存
し、そのシャシ８１側に支持された後輪９３，９４，９
５．９６を操舵するリア・パワー・ステアリング１２と
、コントロール・ビーム１３と、一端を安全ケーブル１
６で互いに連結してループ・エンド１７に形成した一対
のコントロール・ケーブル１４．１５と、そのループ・
エンド１７に組み付けられたイコライザ１８と、位相切
換えビーム１９と、位相切換えラック２０と、電気アク
チュエータ２１と、固定レール２２と、固定レール・ス
ライダ２３と、可動レール２４と、可動レール・スライ
ダ２５と、コントロール・ユニット２６を含んで構成さ
れ、そのフロント・ステアリング１１が、その前輪８５
゜８６を操舵可能にし、同時的に、そのリア・パワー・
ステアリング１２が、その前輪８５．８６の舵角および
車速に関連して、その後輪９３，９４゜９５．９６を操
舵可能にしている。さらに、その車速に関連したその後
輪９３，９４，９５．９６の操舵について具体的に述べ
るならば、そのリア・パワー・ステアリング１２は、そ
のトラック８０が低速で走行される際には、前車軸８２
の切れ角（前輪切れ角）に対する後車軸９０の切れ角（
後軸切れ角）を逆位相で、また、そのトラック８０が高
速で走行される際には、その曲軸切れ角に対するその後
軸切れ角を同位相で、その後輪９３．９４，９５．９６
を操舵する。

そのフロント・ステアリング１１は、フロント・ブース
タ２７、フロント・コントロール・バルブ２８、油圧ポ
ンプ（図示せず）、フロー・コントロール・バルブ（図
示せず）、ステアリング・ホイール２９、ステアリング
・シャフト３０、ピットマン・アーム３２、ドラック・
リンク３３、およびナックル・アーム３４を含んで、パ
ワー・ステアリングに構成された。

また、このフロント・パワー・ステアリング１１では、
そのフロント・ブースタ２７、フロント・・コントロー
ル・バルブ２８、油圧ポンプ、フロー・コントロール・
バルブ、およびオイル・リザーバ（図示せず）が、フロ
ント供給側油圧配管（図示せず）およびフロント戻り側
地圧配管（図示せず）で油圧回路に接続され、そして、
そのフロー・コントロール・バルブが、フロント・ブー
スタ・バイパス（図示せず）でそのフロント戻り側地圧
配管に接続されている。

そのフロント・ブースタ２７は、シリンダ・ボディにそ
のフロント・コントロール・バルブ２８を組み込み、ま
た、マニュアル・ステアリング機構を含んだ通常のイン
テグラル型に製作されたもので、ピストンが、そのシリ
ンダ・ボディのシリンダ・ボア内に往復摺動可能に嵌め
合わせられてそのシリンダ・ボア内に一対のシリンダ室
を区画し、また、セクタ・シャフト３１がそのピストン
に噛み合わせられてそのピストンの力および動きをその
ピットマン・アーム３２に伝達可能にしている。

そのように、通常のインテグラル型に製作されたそのフ
ロント・ブースタ２７は、また、そのトラック８０のシ
ャシ８１の前方に配置された前車軸８２の両端にナック
ルおよびキング・ピンを介して揺動可能に連結されてそ
の前輪８５．８６をそれぞれ回転可能に支持した一対の
前輪軸８３゜８４にそのピットマン・アーム３２、ドラ
ッグ・リンク３３、およびナックル・アーム３４を介し
て連結されている。勿論、その前輪軸８３．８４は、タ
イ・ロッド８７および一対のタイ・ロッド・アーム８８
．８９で互いに連結されている。

そのフロント・コントロール・バルブ２８は、通常のイ
ンテグラル型パワー・ステアリングのコントロール・バ
ルブと同様に製作されてあって、また、そのステアリン
グ・シャフト３０にギア結合され、そのステアリング・
シャフト３０を介してそのステアリング・、ホイール２
９で操作される。、。

勿論、このフロント・コントロール・バルブ２８は、そ
のステアリング・ホイール２９で操作されるに伴って、
その油圧ポンプから吐き出され、そのフロー・コントロ
ール・バルブで流ｆｉＨＪ１１すした圧油をそのフロン
ト・ブースタ１１の一対のシリンダ室に選択的に供給し
、同時に、そのフロンＩ・・ブースタ１１の一対のシリ
ンダ室の圧油をそのオイル・リザーバに選択的に戻す。

その油圧ポンプは、通常のパワー・ステアリングに使用
される油圧ポンプと同様に製作されてそのフロント供給
側油圧配管に配置されている。

また、この油圧ポンプは、そのトラックに搭載されたデ
ィーゼル・エンジン（図示せず）で駆動され、そのオイ
ル・リザーバから油を吸い上げ、加圧し、そのディーゼ
ル・エンジンの回転数にほぼ比例した圧油の吐出量が得
られるようにしている。

そのフロー・コントロール・バルブは、通常のパワー・
ステアリングに使用されるフロー・コントロール・バル
ブと同様に製作されて、その油圧、４４ンプとそのフロ
ンＩ・・コントロール・バルブ２８との間で、そのフロ
ント供給側油圧配管に配置され、また、フロント・ブー
スタ・バイパスでそのフロント戻り側地圧配管に接続さ
れている。勿論、このフロー・コントロール・バルブは
、その油圧ポンプから供給される圧油の流量を調整して
、所定の流量の圧油をそのフロント・ブースタ２７およ
びリア・ブースタ３５に供給し、また、その圧油の余剰
流量をそのオイル・リザーバにそのフロント・ブースタ
・バイパスを経て戻す。

そのリア・パワー・ステアリング１２は、そのフロン１
−・パワー・ステアリング１１の油圧ポンプ、フロー・
コントロール・バルブ、およびオイル・リザーバを共用
し、それらにそのリア・ブースタ３５およびリア・コン
トロール・バルブ３６をリア供給側油圧配管（図示せず
）およびリア戻り側地圧配管（図示せず）で接続して構
成され、そのリア・ブースタ３５のシリンダ・ボディ３
７をタイ・ロッド・アーム９９にピボット連結し、また
、そのリア・ブースタ３５のピストン・ロッド３８をそ
の後車軸９０にブラケット４０を介してピボット連結し
て、その後車軸９０の両端に揺動可能に連結され、そし
て、その後輪９３，９４゜９５．９６を回転可能に支持
した一対の後輪軸９１．９２をタイ・ロッド９７および
一対のタイ・ロッド・アーム９８．９９を介して操舵可
能にしている。

また、このリア・パワー・ステアリング１２では、その
リア・コントロール・バルブ３６がそのリア・ブースタ
３５のシリンダ・ボディ３７に組み込まれている。

そのリア°コントロｉル・バルブ３６は、前述されであ
るように、そのスプールが、そのスプリングでセンタリ
ングされる構造に製作されてあって、操舵入力が与えら
れない状態では、そのリア・ブースタ３５において、シ
リンダ・ボディ３７のシリンダ・ボア内のニュートラル
位置にピストン（図示せず）を保持させる。すなわち、
このリア・コントロール・バルブ３６は、そのリア・パ
ワー・ステアリング１２をフェイル・セーフに動作させ
、そのトラック８０の走行を安全にしている。勿論、こ
のリア・コントロール・バルブ３６は、その操舵入力が
与えられない状態で、そのスプールが油圧でセンタリン
グされる構造に製作されても同様に機能する。

そのコントロール・ビーム１３は、そのフロント・パワ
ー・ステアリング１１およびリア・パワー・ステアリン
グ１２に関連して、その前輪８５゜８６および後輪９３
，９４．９５．９６の間のそのシャシ８１にねじ止めさ
れたブラケット（図示せず）のピン４３に回転可能に嵌
め合わせられ、そのようにして、そのシャシ８１に揺動
可能に支持されている。

また、このコントロール・ビーム１３は、両ビーム端に
ケーブル連結穴４１．４２をそれぞれ形成し、その一対
のコントロール・ケーブル１４゜１５の一端であるその
ループ・エンド１７をそのケーブル連結穴４１．４２に
通している。

そのように、そのコントロール・ケーブル１４゜１５を
連結したところのそのコントロール・ビーム１３は、そ
の位相切換えビームおよび位相切換えラックで決定され
た後輪舵角および後輪位相をそのリア・パワー・ステア
リング１２のリア・コントロール・バルブ３６にそのコ
ントロール・ケーブル１４．１５を介して伝達可能にす
る。

その一対のコントロール・ケーブル１４．１５は、通常
のブツシュ・プル・ケーブルで、アウタ・ケーブル４４
．４５およびインナ・ケーブル４６．４７からなり、そ
のインナ・ケーブル４６゜４７の一端が、そのコントロ
ール・ビーム１３のケーブル連結穴４１．４２に通され
た安全ケーブル１６で互いに連結され、また、そのイン
ナ・ケーブル４６．４７の他端がそのリア・コントロー
ル・バルブ３６のスプール・シャフト３９に連結され、
そのコントロール・ビーム１３の動キ、すなわち、その
後輪舵角および後輪位相をそのリア・コントロール・バ
ルブ３６に伝達可能にしている。

その安全ケーブル１６は、勿論、そのインナ・ケーブル
４６．４７が破断されるときのそのインナ・ケーブル４
６．４７の引張荷重よりも小さな値に予め決定されたと
ころの所定の引張荷重に設計され、その後輪舵角および
後輪位相をそのリア・コントロール・バルブ３６に伝達
するところの舵角伝達手段に無理な力が加えられると、
換言するならば、その所定の引張荷重以上の力が加えら
れると、その安全ケーブル１６は、破断され、その舵角
および位相の伝達を遮断し、その結果、そのリア・コン
トロール・バルブ３６において、スプール（図示せず）
がスプリング（図示せず）でニュートラル位置に移動さ
れ、したがって、そのリア・パワー・ステアリング１２
はフェイル・セーフに動かされる。

そのようにして、この安全ケーブル１６は、その舵角伝
達手段に故障が生じた場合に、そのリア・パワー・ステ
アリング１２によるその後輪９３゜９．４，９５．９６
の操舵を阻止し、走行上、そのトラック８０の安全性を
確保する。

一方、そのアウタ・ケーブル４４．４５は適宜の位置に
おいて、途中をそのシャシ８１にクリップで留められて
いる。勿論、そのアウタ・ケーブル４４．４５は、その
シャシ８１にボルトで留められてもよいのであって、ま
た、他の適宜の手段で留められてもかまわない。

また、その一対のコントロール・ケーブル１４゜１５は
、そのインナ・ケーブル４６，４７の−◇：１．１にね
じ棒４８．４９を備え、そのねじ棒４８．４９に調整ナ
ツト５０．５１およびロック・ナツト５２゜５３をねし
結合させ、そのコントロール・ビーム１３とそのリア・
コントロール・バルブ３６との間のケーブル長さを調整
可能にしている。すなわち、そのロック・ナンド５２．
５３を緩め、そのねじ棒４８，４９上にその調整ナンド
５０．５１を移動し、再び、そのロック・ナツト５２．
５３を締め付けるならば、そのコントロール・ケーブル
１４．１５は、そのコントロール・ビーム１３とそのリ
ア・コントロール・バルブ３６との間のケーブル長さが
簡単に調整される。

その一対のコントロール・ケーブル１４．１５では、そ
のねじ棒４８，４９間にその安全ケーブル１６が連結さ
れて、ループ・エンド１７を形成している。勿論、その
安全ケーブル１６がそのコントロール・ビーム１３のケ
ーブル連結穴４１　。

４２に通されであるので、その一対のコントロール・ケ
ーブル１４．１５は、後述されるイコライザ１８および
コンプレッション・スプリング５４に協働されて、その
コントロール・ビーム１３に連結され、そのようにして
、そのコントロール・ビーム１３に支持される。

そのイコライザ１８は、略半円形プレートに製作され、
そのプレートの外周面にケーブル溝５５を形成し、その
ケーブル溝にその安全ケーブル１６を嵌め合わせて、そ
のコントロール・ケーブル１４゜１５のループ・エンド
１７に組み付けられている。

勿論、このイコライザ１８は、このコンプレッション・
スプリング５４でそのループ・エンド１７に押し付けら
れ、そのループ・エンド１７から外れ止めされている。

そのように、そのコンプレッション・スプリング５４で
そのループ・エンド１７に外れ止めされたところのその
イコライザ１８は、そのコントロール・ケーブル１４．
１５の張力を均一にしている。勿論、このイコライザ１
８は、円形プレートに製作されてもよい。

そのコンプレッション・スプリング５４は、−端をその
イコライザ１８のピン５６に、他端をそのコントロール
・ビーム１３のためのピン４３にそれぞれ連結し、その
イコライザ１８をそのコントロール・ケーブル１４．１
５のループ・エンド１７に押し付けている。

その位相切換えビーム１９は、そのコントロール・ビー
ム１３に関連して、そのシャシ８１側に回転可能に支持
されて、そのフロント・パワー・ステアリング１１の前
輪操舵に応じて揺動され、特に、その位相切換えラック
２０を往復動可能に支持するために、細長い箱形に製作
されである。

さらに詳述するならば、その位相切換えビーム１９は、
底壁にスリット５７をビーム長さ方向に伸長させて備え
、そして、両端をそのシャシ８１の両側に向けるセント
状態で、そのシャシ８１にねじ止めされたブラケット（
図示せず）のピン５８に回転可能に支持されている。勿
論、この位相切換えビーム１９は、ピボット連結された
リレー・ロッド５９を介してそのフロント・パワー・ス
テアリング１工のドラック・リンク３３に連結されてあ
って、そのリレー・ロッド５９を介して伝達される前輪
舵角、すなわち、そのフロント・パワー・ステアリング
１１の操舵で水平面内において、そのピン５８のまわり
に揺動される。

特に、そのリレー・ロッド５９は、第３図に示されるよ
うに、その位相切換えビーム１９に結合する部分におい
て、その結合部分の変位可能量が、そのドラック・リン
ク３３の位置量よりも少ないときには、所定の荷重以上
でロッド変位をロッド・エンド内の一対のスプリングｔ
ｏｏ、ｔｏｏで吸収して、その位相切換えビーム１９に
伝える構造になされである。

また、この位相切換えビーム１９は、第２図から理解さ
れるように、内部にその位相切換えラック２０をビーム
長さ方向に往復動可能に嵌め込んで、その位相切換えラ
ック２０を支持する構造に製作された。

その位相切換えラック２０は、第２図から理解されるよ
うに、その位相切換えビーム１９内で、歯面６０を上方
に向けてその位相切換えビーム１９の底壁上にビーム長
さ方向に往復摺動可能に配置されである。

また、その位相切換えラック２０は、所定の位置におい
て、下面にアーム６１をねし止めしている。勿論、その
アーム６１は、その位相切換えビーム１９のスリット５
７を通して外側に突出させて、先端側をその位相切換え
ビーム１９の前方に伸長させている。

そのアーム６１は、後に詳述されるように、その固定レ
ール２２に嵌め合わせられたその固定レール・スライダ
２３、その固定レール・スライダ２３に固定された可動
レール２４、およびその可動レール２４に嵌め合わせら
れたその可動レール・スライダ２５が介在されて、その
コントロール・ビーム１３に連結される。

その電気アクチュエータ２１は、ステッピング・モータ
であって、減速歯車機構を介してその位相切換えラック
２０に連結され、−その位相切換えビーム１９内におい
て、その位相切換えビーム１９の底壁上にその位相切換
えラック２０を往復摺動させる。

この電気アクチエエータ２１は、回転子（図示せず）を
支持したモータ・シャフト６３が、第２図に示されるよ
うに、その位相切換えビーム１９の回転中心、所謂、回
転軸線（Ｃ）に所定の間隔を置いて直角に交差されて、
モータ・ハウジング６２をその位相切換えビーム１９に
ねじで取り付け、また、その回転子のまわりでそのモー
タ・ハウジング６２内に固定子（図示せず）を配置し、
その固定子の巻ｖＡ（図示せず）をそのコントロール・
ユニット２９の出力回路に電気的に接続している。

そのようにして、その位相切換えビーム１９に組み付け
られたその電気アクチュエータ２１は、また、その回転
子のモータ・シャフト６３にモータ・ギア６４を固定し
、その減速歯車機構を介してその位相切換えラック２０
に動力を伝達可能にしている。

その減速歯車機構は、そのモータ・ギア６４に噛み合わ
せられた減速ギア６５、その位相切換えラック２０に噛
み合わせられたピニオン６６、および、その減速ギア６
５とそのピニオン６６とを互いに連結した状態でそれら
減速ギア６５およびピニオン６６を支持したシャフト６
７から構成されている。

特に、この減速歯車機構では、そのピニオン６６は、そ
のシャフト６７の軸線が所定の間隔を置いて、その位相
切換えビーム１９の回転軸線（Ｃ）に直交する方向で、
その位相切換えラック２０に噛み合わせられている。

その固定レール２２は、そのコントロール・ビーム１３
および位相切換えビーム１９に関連してそのシャシ８１
の縦方向に伸長されて配置され、そして、そのシャシ８
１のブラケット６８に固定されている。

特に、その固定レール２２は、そのビン４３のまわりに
揺動されるそのコントロール・ビーム１３の揺動範囲、
具体的には、そのシャシ８１の縦方向における移動範囲
に関連して長さが決定される。

その固定レール・スライダ２３は、その固定レール２２
に摺動可能に嵌め合わせられ、また、アーム６９を備え
、そのアーム６９の先端をそのコントロール・ビーム１
３にピン７０を介して揺動可能に連結している。

その可動レール２４は、その固定レール２２に直交する
方向であって、そのシャシ８１の横方向に伸長されてそ
の固定レール・スライダ２３に固定され、その固定レー
ル２２上に移動されるように、その固定レール・スライ
ダ２３に支持されている。

この可動レール２４も、また、そのビン４３のまわりに
揺動されるそのコントロール・ビーム１３の揺動範囲、
具体的には、そのシャシ８１の横方向における移動範囲
に関連して長さが決定される。

その可動レール・スライダ２５は、その可動レール２４
に摺動可能に嵌め合わせられ、その可動レール２４に支
持されている。

また、この可動レール・スライダ２５は、その位相切換
えラック２０のアーム６１の先端にピン７１を介して揺
動可能に連結され、その位相切換えラック２０の動きに
伴われてその可動レール２４上に摺動される。

そのコントロール・ユニット２６は、入出力回路、記憶
回路、演算回路、制御回路、および電源回路などを含み
、その記憶回路には、車速および前輪舵角、所謂、その
フロント・パワー・ステアリング１１の操舵方向、操舵
速さ、および操舵量に対する後輪舵角を決定するところ
の、換言するならば、車速に関連して前軸切れ角に対す
る後軸切れ角を決定するところのプログラムが予め格納
してあり、その車速センサ７２から入力される信号に応
じて、そのプログラムで演算し、その電気アクチュエー
タ２１に流れる電流を制御するところに構成された。

すなわち、このコン１−ロール・ユニット２６は、その
車速センサ７２からの信号に応じて、そのプログラムで
演算し、そのステッピング・モータ２１の固定子巻線に
流れる電流を制御し、その減速歯車機構６５，６６．６
７を介してそのステッピング・モータ２１でその位相切
換えラック２０をその位相切換えビーム１９内に移動さ
せ、そのようにして、車速に関連して前輪舵角に対する
後輪舵角を決定し、その後輪舵角によって、具体的には
、その後輪舵角に相当する回転角度でそのピン４３のま
わりにそのコントロール・ビーム１３の揺動を許容させ
、そのリア・パワー・ステアリング１２が、前輪切れ角
に対して後輪切れ角を逆位相で、若しくは、前軸切れ角
に対して後軸切れ角を同位相でその後輪９３，９４，９
５．９６を操舵可能にするところにある。

その車速センサ７２は、そのトラック８００走行、速度
を検出するもので、そのトラック８０に搭載されたトラ
ンスミッション（図示せず）の出力軸に配置されている
。

次に、そのトラック８０が走行する際、上述の構成に製
作された前後輪操舵系統１０による操舵について述べる
に、そのトラック８０が、低速で直線道路上に走行され
るならば、その油圧ポンプは、そのディーゼル・エンジ
ンで駆動されるので、その油圧ポンプから吐き出された
圧油は、そのフロー・コントロール・バルブで流量調整
され、所定の圧油の流量がそのフロントおよびリア供給
側油圧配管に流れてそのフロントおよびリア・コントロ
ール・バルブ２８．３６に送られる。

そして、その圧油は、スプールがニュートラル位置に置
かれているので、そのフロントおよびリア戻り側地圧配
管を経て、そのオイル・リザーバに戻され、そのフロン
トおよびリア・ブースタ２７゜３５においてはそれぞれ
のピストンがニュートラル位置に保持されている。

一方、そのコントロール・ユニット２６が、その車速セ
ンサ７２から信号を入力し、その電気アクチュエータ２
１に流れる電流を制御し、その電気アクチュエータ２１
を駆動し、第２図に示された組み合わせから理解される
ように、そのシャフト６７で互いに固定的に連結された
その減速ギア６５およびピニオン６６を介して、その電
気アクチュエータ２１でその位相切換えラック２０をそ
の位相切換えビーム１９に摺動させ、それに伴って、そ
の可動レール２４上には、その可動レール・スライダ２
５を、その固定レール２２上には、その固定レール・ス
ライダ２３および可動レール２４をそれぞれ摺動させ、
同時に、その位相切換えビーム１９がその前輪８５．８
６を操舵するフロント・パワー・ステアリング１１によ
ってそのピン５８のまわりに揺動される状態にあり、ま
た、そのコントロール・ビーム１３も、そのピン４３に
揺動可能に支持されであるので、そのコントロール・ビ
ーム１３は、そのピン４３のまわりに揺動され、前軸切
れ角に対する後軸切れ角を逆位相で前輪舵角に関する後
輪舵角を発生する態勢に置かれている。

そのような走行状態からそのトラック８０が、第４図に
示されるように、低速でその道路に沿って左方向に旋回
しようとするならば、そのステアリング・ホイール２９
が左方向に回転される。

そのように、そのステアリング・ホイール２９が、左方
向に回転されるならば、そのフロント・パワー・ステア
リング１１においては、そのフロント・コントロール・
バルブ２８が、そのステアリング・シャフト３０を介し
て操作され、その油圧ポンプから吐き出され、そのフロ
ー・コントロール・バルブで流ｊｉ３ＪＩ整された圧油
がそのフロント・ブースタ２７の一方のシリンダ室に供
給され、また、そのフロント・ブースタ２７の他方のシ
リンダ室の圧油はオイル・リザーバに戻される。

その結果、そのフロント・ブースタ２７では、ピストン
が一方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動され、
そのピストンのラックに噛み合わせられたセクタ・ギア
が回転されるので、そのセクタ・ギアのシャフト３１に
固定されたピットマン・アーム３２が、第１図において
、後方に揺動される。

そのように、そのピットマン・アーム３２が後方に揺動
されると、そのドラック・リンク３３がそのピットマン
・アーム３２によって後方に押され、それに伴って、そ
の前輪軸８３．８４に回転可能に支持されているところ
のその前輪８５．８６は、そのナックル・アーム３４、
タイ・ロッド８７、およびタイ・ロッド・アーム８８．
８９を介して左方向に操舵される。

そのように、そのフロント・パワー・ステアリング１１
が、その前輪８５．８６を操舵すると、そのリレー・ロ
ッド５９がそのドラック・リンク３３で後方に押され、
それに伴って、その位相切換えビーム１９が、そのビン
のまわりに後方に揺動され、換言するならば、第１図に
示された状態から逆時計方向にそのビン５８のまわりに
揺動され、同時に、そのコントロール・ユニット２６が
、その車速センサ７２の信号に応じてその電気アクチュ
エータ２１に流れる電流を制御し、その電気アクチュエ
ータ２１を駆動し、そして、その減速歯車機構を介して
その電気アクチュエータ２１でその位相切換えラック２
０をその位相切換えビーム１９内に摺動させて第２図に
示された状態からその位相切換えビーム１９の回転軸線
（Ｃ）を越えて右側に移動された状態にその可動レール
・スライダ２３を移動させるので、その位相切換えビー
ム１９、位相切換えラック２０、固定レール２２、固定
レール・スライダ２３、可動レール２・１、可動レール
・スライダ２５、および、コントロール・ビーム１３は
、互いに協働して前軸切れ角に対する後輪切れ角を逆位
相にするとごろの、そして、前輪舵角に関連するところ
の後輪舵角を発生する。

そのように、その位相切換えビーム１９が、第１図にお
いて、そのピン５８のまわりに逆時計方向に揺動される
と、そのコントロール・ビーム１３は、第２図において
、ピン４３のまわりに逆時計方向に揺動され、そのコン
トロール・ケーブル１５においては、そのインチ・ケー
ブル４７がそのアウタ・ケーブル４５に対して引かれ、
同時に、そのインチ・ケーブル４７が、そのイコライザ
１８に支持されたその安全ケーブル１６でそのコントロ
ール・ケーブル１５のインナ・ケーブル４６に接続され
であるので、そのコントロール・ケーブル１４において
は、そのインチ・ケーブル４６がそのアウタ・ケーブル
４４に対して押される。

そのように、そのコントロール・ケーブル１４゜１５が
押し引きされる結果、そのリア・コントロール・バルブ
３６では、そのインナ・ケーブル４６゜４７に連結され
たスプール・シャフト３９によって、スプールが、バル
ブ・ボディのバルブ・ボア内に摺動され、その油圧ポン
プから吐き出され、そして、そのフロー・コントロール
・バルブで流量調整された圧油は、そのリア供給側油圧
配管を経てそのリア・ブースタ３５の他方のシリンダ室
（図示せず）に供給され、また、そのリア・ブースタ３
５の一方のシリンダ室（図示せず）の圧油は、そのリア
戻り側地圧配管を経てそのオイル・リザーバに戻される
。

その結果、そのリア・ブースタ３５では、ピストンが他
方のシリンダ室から一方のシリンダ室に摺動されるので
、ピストン・ロッド３８がシリンダ・ボディ３７の外側
に押し出されるので、その後輪軸９１．９２に回転可能
に支持されているところのその後輪９３．９４，９５．
９６は、第４図に示されるように、そのタイ・ロッド９
７、および一対のタイ・ロッド・アーム９８．９９を介
して右方向に操舵される。

また、そのように低速走行されるトラック８０が道路に
沿って右方向に旋回しようとするならば、そのステアリ
ング・ホイール２９は、右方向に回転され、それに伴っ
て、そのフロントおよびリア・パワー・ステアリング１
１．１２は、前述の場合と逆に動作し、第４図において
、その前輪８５゜８６を右方向に操舵し、また、その後
輪９３゜９４．９５．９６を左方向に操舵する。

特に、このトラック８０の低速走行では、後輪切れ角が
、前輪切れ角に対して逆位相に設定され、旋回の際には
、そのトラック８０は最小回転半径（最小旋回半径）を
縮小するように操舵され、その結果、そのトラック８０
では、旋回性能が向上され、また、かに走りが可能にな
り、縦列駐車が非常に容易になる。

さらに、そのトラック８０が高速で道路に沿って旋回し
ようとするならば、この場合には、そのコントロール・
ユニット２６は、その車速センサ７２の信号に応じて、
その電気アクチュエータ２１に流れる電流を制御し、そ
の電気アクチュエータ２１を駆動し、そして、その減速
歯車機構を介してその電気アクチュエータ２１でその位
相切換えラック２０をその位相切換えビーム１９内に摺
動させて第２図に示された状態に、換言するならば、第
２図において、その位相切換えビーム１９の回転軸線（
Ｃ）を越えて左側に移動された状態にその可動レール・
スライダ２５を移動させるので、その位相切換えビーム
１９、位相切換えラック２０、固定レール２２、固定レ
ール・スライダ２３、可動レール２４、可動レール・ス
ライダ２５、およびコントロール・ビーム１３は、互い
に協働して前輪切れ角に対する後輪切れ角を同位相にす
るところの、そして、前輪舵角に関連するところの後輪
舵角を発生する。

今、そのトラック８０が、その道路に沿って左方向に旋
回しようとするならば、その・ステアリングホイール２
９が左方向に回転される。

そのように、そのステアリング・ホイール２９が、左方
向に回転されるならば、そのフロント・パワー・ステア
リング１１においては、そのフロント・コントロール・
バルブ２日が、そのステアリング・シャフト３０を介し
て操作され、その油圧ポンプから吐き出され、そのフロ
ー・コントロール・バルブで流量調整された圧油がその
フロント・ブースタ２７の一方のシリンダ室に供給され
、また、そのフロント・ブースタ２７の他方のシリンダ
室の圧油は、そのオイル・リザーバに戻される。

その結果、そのフロント・ブースタ２７では、ピストン
が一方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動され、
そのピストンのラックに噛み合わせられたセクタ・ギア
が回転されるので、そのセクタ・ギアのシャフト３１に
固定されたピットマン・アーム３２が、第１図において
、後方に揺動される。

そのように、そのピットマン・アーム３２が後方に揺動
されると、そのドラック・リンク３３がそのピットマン
・アーム３２によって後方に押され、それに伴って、そ
の前輪軸８３．８４に回転可能に支持されているところ
のその前輪８５．８６は、そのナックル・アーム３４、
タイ・ロッド８２、およびタイ・ロッド・アーム８３．
８４を介して左方向に操舵される。

そのように、そのフロント・パワー・ステアリング１１
が、その前輪８５．８６を操舵すると、そのリレー・ロ
ッド５９がそのドラック・リンク３３で後方に押され、
それに伴って、その位相切換えビーム１９は、第１図に
おいて、そのピン５８のまわりに逆時計方向に揺動され
、そして、そのコントロール・ビーム１３は、第２図に
おいて、ビン４３のまわりに時計方向に揺動される。

したがって、そのコントロール・ケーブル１５において
は、そのインチ・ケーブル４７がそのアウタ・ケーブル
４５に対して押され、同時に、そのインナ・ケーブル４
７が、そのイコライザ１８に支持されたその安全ケーブ
ル１６でそのコントロール・ケーブル１４のインナ・ケ
ーブル４６に接続されであるので、そのコントロール・
ケーブル１４においては、そのインナ・ケーブル４６が
そのアウタ・ケーブル４４に対して引かれる。

そのように、そのコントロール・ケーブル１４゜１５が
押し引きされる結果、そのリア・コントロール・バルブ
３６では、そのインチ・ケーブル４６゜４７に連結され
たスプール・シャフト３９によって、スプールが、バル
ブ・ボディのバルブ・ボア内に摺動され、その油圧ポン
プから吐き出され、そして、そのフロー・コントロール
・バルブで流量調整された圧油は、そのリア供給側油圧
配管を経てそのリア・ブースタ３５の一方のシリンダ室
供給され、また、そのリア・ブースタ３５の他方のシリ
ンダ室の圧油は、そのリア戻り側地圧配管を経てそのオ
イル・リザーバに戻される。

その結果、そのリア・ブースタ３５では、ピストンが一
方のシリンダ室から他方のシリンダ室に摺動されるので
、ピストン・ロフト３８がシリンダ・ボディ３７内に引
っ込められるので、その後輪軸９１．９２に回転可能に
支持されているところのその後輪９３，９４，９５．９
６は、第５図に示されるように、そのタイ゛・ロッド９
７、および一対のタイ・ロッド・アーム９８．９９を介
して左方向に操舵される。

また、そのように高速走行されるトラック８０が道路に
沿って右方向に旋回しようとするならば、そのステアリ
ング・ホイール２９は、右方向に回転され、それに伴っ
て、そのフロントおよびリア・パワー・ステアリング１
１．１２は、前述の場合と逆に動作し、第５図において
、その前輪８５゜８６および後輪９３，９４，９５．９
６を右方向に操舵する。

特に、このトラック８０の高速走行では、後輪切れ角が
、前輪切れ角よりも小さく設定され、旋回の際には、そ
のトラック８０は、アンプ・ステア傾向になされ、走行
安定性が向上される。

発明の利便・利益 上述よりして、既に提案され、使用されてきた自動車の
前後輪操舵系統に比較していえば、この発明の自動車に
使用される前後輪操舵系統は、コントロール・ビームが
、フロント・ステアリングおよびリア・パワー・ステア
リングに関連して、前輪および後輪の間のシャシ側に揺
動可能に支持され、一対のコントロール・ケーブルが、
一端をそのコントロール・ビームに、他端をそのリア・
パワー・ステアリングのコントロール・バルブにそれぞ
れ連結し、位相切換えビームが、そのコントロール・ビ
ームに関連して、そのシャシ側に回転可能に支持されて
、そのフロント・ステアリングの前輪操舵に応じて揺動
され、位相切換えラックが、その位相切換えビームに往
復動可能に支持され、電気アクチュエータが、その位相
切換えラックをその位相切換えビームに往復動させ、固
定レールが、そのコントロール・ビームおヨヒ位相切換
えビームに関連して、そのシャシ側に縦方向に伸長され
て固定され、固定レール・スライダが、その固定レール
に摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、そのコントロール
・ビームに１ト動可能に連結され、可動レールが、その
シャシの横方向に伸長されてその固定レール・スライダ
に固定的に支持され、可動レール・スライダが、その可
動レールに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、その位相
切換えラックに揺動可能に連結され、そして、コントロ
ール・ユニットが車速センサから入力される信号に応じ
て、その電気アクチュエータに流れる電流を制御する構
成を備えるので、この発明の自動車に使用される前後輪
操舵系統では、自動車が低速で走行される際、後輪は、
後軸切れ角が前軸切れ角に対して逆位相で、しかも、前
輪舵角に関連した後輪舵角で操舵され、そのような関係
で前輪および後輪が操舵されるに伴って、自動車の最小
回転半径が縮小され、自動車の小廻り性が向上され、か
に走りが可能になり、縦列駐車が非常に容易になり、ま
た、自動車が高速で走行される際、後輪は、後輪切れ角
が前軸切れ角に対して同位相で、しかも、前輪舵角に関
連した後輪舵角で操舵され、そのような関係で、前輪お
よび後輪が操舵されるに伴って、その自動車の旋回がア
ンプ・ステア傾向になされ、走行安定性が向上され、そ
のように自動車が低速で走行される場合にも、また、高
速で走行される場合にも、操舵の信頬性が確保され、し
かも、車速およびそのフロント・ステアリングに関連し
て操舵するそのリア・パワー・ステアリングの操舵性が
向上され、特に、そのリア・パワー・ステアリングに与
えられる操舵入力を発生する手段が、簡易に製作可能に
なり、装置が種々の卓型に適用可能になり、所謂、汎用
性があり、その上に、操舵入力をそのリア・パワー・ス
テアリングに伝達する手段であるその一対のコントロー
ル・ケーブルのシャシの形状に合わせて自由に曲げられ
てクリップでそのシャシに取り付は可能になり、その結
果、その操舵入力を伝達する手段の取付けが非常に容易
になり、そのようにして、その操舵入力伝達手段を取り
付けるスペース上の制約から免かれ、その操舵入力伝達
手段の取付は上、自動車には設計変更の必要性が回避さ
れ、また、この発明の自動車に使用される前後輪操舵系
統は、その一対のコントロール・ケーブルの一端が、互
いに連結されたループ・エンドに形成され、そして、イ
コライザが、そのコントロール・ケーブルのループ・エ
ンドに組み付けられて構成されるので、そのコントロー
ル・ケーブルに加えられる張力が均等化され、そのリア
・コントロール・バルブが円滑に動作され、そのリア・
パワー・ステアリングの特性が向上され、さらに、この
発明の自動車に使用される前後輪操舵系統は、その一対
のコントロール・ケーブルの一端が、所定の引張荷重以
上で破断される安全ケーブルで一端を互いに連結してル
ープ・エンドに形成し、そして、そのリア・コントロー
ル・バルブが、スプリングおよび流体圧の何れかでスプ
ールをセンタリングさせて構成されるので、この発明の
自動車に使用される前後輪操舵系統では、その操舵入力
伝達手段、換言するならば、舵角伝達手段に無理な力が
加えられると、その安全ケーブルが破断され、そのリア
・コントロール・バルブにおいて、スプールがニュート
ラル位置に移動され、そのリア・パワー・ステアリング
がフェイル・セーフに動作され、後輪が直進状態に維持
され、そのようにして、走行上、自動車の安全性が確保
され、自動車にとって非常に有用であり、実用的になる
。

発明の具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を存する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須であり、その発明の性質であるその発明の技術的本
質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認め
られる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トラックに適用されたこの発明の自動車に使
用される前後輪操舵系統の概説図、第２図は、第１図に
示す前後輪操舵系統に使用されたコントロール・ビーム
、一対のコントロール・ケーブル、イコライザ、位相切
換えビーム、位相切換えラック、電気アクチュエータ、
固定レール、固定レール・スライダ、可動レール、およ
び可動レール・スライダの拡大斜視図、第３図は、第２
図に示された位相切換えビームに連結されるドラック・
リンクのロッド・エンドの構造を示す軸線方向の断面図
、第４図は、低速走行の際、トラックの車輪状態図、お
よび第５図は、高速走行の際、トラックの車輪状態図で
ある。 １１・・・フロント・パワー・ステアリング、１２・・
・リア・パワー・ステアリング、１３・・・コントロー
ル・ビーム、１４．１５・・・一対のコントロール・ケ
ーブル、１６・・・安全ケーブル、１７・・・ループ・
エンド、１８・・・イコライザ、１９・・・位相切換え
ビーム、２０・・・位相切換えラック、２１・・・電気
アクチュエータ、２２・・・固定レール、２３・・・固
定レール・スライダ、２４・・・可動レール、２５・・
・可動レール・スライダ、２６・・・コントロール・ユ
ニット。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャシ側に支持される前輪を操舵するフロント・
   ステアリングと、 そのシャシ側に支持される後輪を操舵するリア・パワー
   ・ステアリングと、 そのフロント・ステアリングおよびリア・パワー・ステ
   アリングに関連して、その前輪および後輪の間のそのシ
   ャシ側に揺動可能に支持されるコントロール・ビームと
   、 一端をそのコントロール・ビームに、他端をそのリア・
   パワー・ステアリングのコントロール・バルブにそれぞ
   れ連結する一対のコントロール・ケーブルと、 そのコントロール・ビームに関連して、そのシャシ側に
   回転可能に支持されて、そのフロント・ステアリングの
   前輪操舵に応じて揺動される位相切換えビームと、 その位相切換えビームに往復動可能に支持される位相切
   換えラックと、 その位相切換えラックをその位相切換えビームに往復動
   させる電気アクチュエータと、 そのコントロール・ビームおよび位相切換えビームに関
   連して、そのシャシ側に縦方向に伸長されて固定される
   固定レールと、 その固定レールに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、そ
   のコントロール・ビームに揺動可能に連結される固定レ
   ール・スライダと、 そのシャシの横方向に伸長されてその固定レール・スラ
   イダに固定的に支持される可動レールと、その可動レー
   ルに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、その位相切換え
   ラックに揺動可能に連結される可動レール・スライダと
   、 車速センサから入力される信号に応じて、その電気アク
   チュエータに流れる電流を制御するコントロール・ユニ
   ット とを含む自動車に使用される前後輪操舵系統。
2. （２）シャシ側に支持される前輪を操舵するフロント・
   ステアリングと、 そのシャシ側に支持される後輪を操舵するリア・パワー
   ・ステアリングと、 そのフロント・ステアリングおよびリア・パワー・ステ
   アリングに関連して、その前輪および後輪の間のそのシ
   ャシ側に揺動可能に支持されるコントロール・ビームと
   、 一端を互いに連結させるループ・エンドに形成してその
   コントロール・ビームに支持させ、そして、他端をその
   リア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブに
   連結する一対のコントロール・ケーブルと、 そのコントロール・ケーブルのループ・エンドに組みつ
   けられるイコライザと、 そのコントロール・ビームに関連して、そのシャシ側に
   回転可能に支持されて、そのフロント・ステアリングの
   前輪操舵に応じて揺動される位相切換えビームと、 その位相切換えビームに往復動可能に支持される位相切
   換えラックと、 その位相切換えラックをその位相切換えビームに往復動
   させる電気アクチュエータと、 そのコントロール・ビームおよび位相切換えビームに関
   連して、そのシャシ側に縦方向に伸長されて固定される
   固定レールと、 その固定レールに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、そ
   のコントロール・ビームに揺動可能に連結される固定レ
   ール・スライダと、 そのシャシの横方向に伸長されてその固定レール・スラ
   イダに固定的に支持される可動レールと、その可動レー
   ルに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、その位相切換え
   ラックに揺動可能に連結される可動レール・スライダと
   、 車速センサから入力される信号に応じて、その電気アク
   チュエータに流れる電流を制御するコントロール・ユニ
   ット とを含む自動車に使用される前後輪操舵系統。
3. （３）シャシ側に支持される前輪を操舵するフロント・
   ステアリングと、 スプリングおよび流体圧の何れかでスプールをセンタリ
   ングするコントロール・バルブを有し、そのシャシ側に
   支持される後輪を操舵するリア・パワー・ステアリング
   と、 そのフロント・ステアリングおよびリア・パワー・ステ
   アリングに関連して、その前輪および後輪の間のそのシ
   ャシ側に揺動可能に支持されるコントロール・ビームと
   、 一端を互いに連結させるところの所定の引張荷重以上で
   破断される安全ケーブルでループ・エンドに形成してそ
   のコントロール・ビームに支持させ、そして、他端をそ
   のリア・パワー・ステアリングのコントロール・バルブ
   に連結する一対のコントロール・ケーブルと、 そのコントロール・ケーブルのループ・エンドに組み付
   けられるイコライザと、 そのコントロール・ビームに関連して、そのシャシ側に
   回転可能に支持されて、そのフロント・ステアリングの
   前輪操舵に応じて揺動される位相切換えビームと、 その位相切換えビームに往復動可能に支持される位相切
   換えラックと、 その位相切換えラックをその位相切換えビームに往復動
   させる電気アクチュエータと、 そのコントロール・ビームおよび位相切換えビームに関
   連して、そのシャシ側に縦方向に伸長されて固定される
   固定レールと、 その固定レールに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、そ
   のコントロール・ビームに揺動可能に連結される固定レ
   ール・スライダと、 そのシャシの横方向に伸長されてその固定レール・スラ
   イダに固定的に支持される可動レールと、その可動レー
   ルに摺動可能に嵌め合わせられ、かつ、その位相切換え
   ラックに揺動可能に連結される可動レール・スライダと
   、 車速センサから入力される信号に応じて、その電気アク
   チュエータに流れる電流を制御するコントロール・ユニ
   ット とを含む自動車に使用される前後輪操舵系統。