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JPH0714121Y2 - 車両の四輪操舵装置の安全装置 - Google Patents

車両の四輪操舵装置の安全装置

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Publication number
JPH0714121Y2
JPH0714121Y2 JP1988084999U JP8499988U JPH0714121Y2 JP H0714121 Y2 JPH0714121 Y2 JP H0714121Y2 JP 1988084999 U JP1988084999 U JP 1988084999U JP 8499988 U JP8499988 U JP 8499988U JP H0714121 Y2 JPH0714121 Y2 JP H0714121Y2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel steering
steering mechanism
hydraulic pressure
hydraulic
output shaft
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP1988084999U
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English (en)
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JPH027182U (ja
Inventor
勇 竹間
悟 島田
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH027182U publication Critical patent/JPH027182U/ja
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本考案は車両の四輪操舵装置に関し、より詳細には前輪
転舵機構と後輪転舵機構とから成る四輪操舵装置の安全
装置に関する。
(従来の技術) 一般に車両の四輪操舵装置は、前輪転舵機構と後輪転舵
機構とを機械的に接続したものと、接続していないもの
との2形式があるが、特に、完全に機械的に両機構を結
合しているもの以外は、後輪転舵機構の出力軸はその軸
方向にほぼ自由に移動できる構成となっており、この出
力軸に対して、適当な油圧力または電気制御が加えられ
ることにより後輪転舵機構の正常な動作が行なわれてい
る。
更に、車両の走行中に油圧制御または電気制御に異常が
生じ、出力軸がフリーになってしまった場合に備えて、
出力軸を後輪転舵機構の中立位置に保持するためにセン
タリングスプリングなどを後輪転舵機構に内蔵してい
る。
また、同様に油圧制御手段に設けられたアキュムレータ
に蓄圧された圧力油で出力軸を軸方向に係止するなどの
対策も講じられている。
(考案が解決しようとする課題) 以上説明した従来の四輪操舵装置の安全装置は、センタ
リングスプリングによるものも、アキュムレータによる
ものも、後輪転舵機構のパワーシリンダの関係で、出力
軸の軸方向に直列に配置される場合が多いので、軸方向
に長大となり、その結果、後輪転舵機構全体が大きくな
り、装置がコンパクトに設計できない。その結果、設置
に必要なスペースが大きくなり、車両設計上に支障を来
す恐れがある。
また、軸方向の長さを押えるために、出力軸の半径方向
に出力軸を係止する部材を設けたものもあるが、この場
合も、装置のコンパクトな設計という点では必ずしも、
満足できるものではない。
従って、本考案の目的はコンパクトな構成で、油圧また
は電気系統の異常時に後輪の出力軸を係止でき、設計の
自由度も向上した車両の四輪操舵装置の安全装置を提供
することである。
(課題を解決するための手段) 上述の目的を達成するために、本考案の四輪操舵装置の
安全装置は、 前輪を転舵する前輪転舵機構と、シリンダ部及び該シリ
ンダ部に収容された出力軸と該出力軸に固定された固定
部材とを備え、該前輪転舵機構と連動し、該シリンダ内
に供給される油圧により制御される後輪転舵機構とを有
し、前後輪共に転舵可能でかつ前輪の転舵に応じて後輪
が連結された該出力軸が軸方向に変位することで後輪を
転舵させる車両の四輪転舵装置において、 該シリンダ部内に設けられ、該出力軸に軸方向摺動自在
に介装されたピストン部材と、 所定の油圧力を保持するアキュムレータを有し、該シリ
ンダ部に油圧力を与えると共に該ピストン部材を油圧制
御する油圧手段と、 該油圧手段の油圧力を監視する監視手段と、 該後輪転舵機構の電気系統の異常を検知する検知手段
と、からなり、 該油圧手段の油圧力が所定以下になったことを該監視手
段が検知するか、および/または該検知手段が電気系統
の異常を検知した場合に、該アキュムレータからの油圧
力により、該ピストン部材が軸方向に移動し該固定手段
を該後輪転舵機構の中立位置に係止することを特徴とす
る。
(作用) 以上のように構成してあるので、本考案の四輪操舵装置
の安全装置によれば、簡単な構成で後輪の出力軸の係止
ができ、車両の異常時においても、確実に安全が確保で
きる。
(実施例) 以下、本考案の実施例を添付図面を参照して詳細に説明
する。尚、図面において同一部分は同一符号で示してあ
る。
先ず、本考案の安全装置の組み込まれた四輪操舵装置の
説明をする。第3図は、四輪操舵装置の全体を示す概略
システム図である。
第3図において、前輪転舵機構Aは、ハンドル1の回動
量、すなわち転舵量が、機械的もしくは電気的機構(不
図示)を介して後輪転舵機構Bへと伝達されるように構
成されている。
前輪転舵機構の構成および作動の詳細を以下に述べる。
ハンドル1を操作、すなわち回動すると、ハンドル1を
一体に支持するステアリング軸6が回動し、ステアリン
グ軸6に固定されたピニオン2も回動する。ピニオン2
の回動量は、ピニオン2と噛合している前輪のラック軸
3の外周に刻設されたラック歯(不図示)を介して、ラ
ック軸3の軸方向移動量として取り出される。
ラック軸3が軸方向に移動することで、タイロッド4を
介してラック軸3に転舵自在に連結されている前輪5が
転舵される。前輪の転舵をパワーアシストするパワーシ
リンダ部材7が、ラック軸3を軸方向変位自在に貫通さ
せるように設けられている。
パワーシリンダ部材7には、流量制御弁9およびピニオ
ン2と連動する制御弁8を介して油供給源10からポンプ
11により制御用の所定の油圧を有する油が供給される。
また、ステアリング軸6には、前輪の舵角を検知する舵
角センサ36が設けられており、舵角センサ36からの舵角
信号は、後述のように四輪操舵装置の電気系統を制御す
るコントローラ34に送られる。
次に、後輪転舵機構Bおよび安全装置Cについて説明す
る。
先ず、後輪転舵機構Bから説明する。シリンダ部材30
は、その両端部に固定された端部部材29によって両端を
閉じられており、内部に油圧の供給される隔離された部
屋を画成している。後輪のラック軸24は、この端部部材
29を貫通している。ラック軸24のほぼ中央には、センタ
ーピストン31が固定されているので、このセンターピス
トン31は、ラック軸24の軸方向移動に応じてラック軸24
と一体的に軸方向に移動する。
後輪転舵機構Bを第1図を参照して更に詳細に説明す
る。端部部材29の円筒形部分の外周には、2つのピスト
ン部材32がシリンダ部材30の円筒部分に対して相対的に
摺動自在に嵌合している。ピストン部材32の軸方向の一
端部には、軸方向に延在する円筒形の突出部分32aが互
いに対向するように設けられており、また、軸方向の他
端部には、半径方向外方へ突出するフランジ部分32bが
それぞれ設けられている。このフランジ部分32bは、ピ
ストン部材32が軸方向でセンターピストン31の方向へ移
動する際にシリンダ部材30に設けられた段部30cに当接
するので、軸方向の移動量を制限されている。これは、
いずれか一方のピストン部材32がセンターピストン31の
側へ侵入しすぎて、ラック軸24のセンターリング機能に
支障を来さないようにするためである。そして、ピスト
ン部材32は、通常はバネ41でそれぞれ両端外側に保持さ
れている。
シリンダ部材30には、センターピストン31とピストン部
材32および端部部材29とによって、油圧を供給される2
つの油圧室、すなわち第1の油圧室30aおよび30bが画成
されている。
また、ピストン部材32と端部部材29との間であって、ピ
ストン部材32のフランジ部分32bが移動する様に設けら
れている空間は、第3および第4の油圧室37および38と
なっている。
また、ラック軸24の外周面の一部には、ラック歯の刻設
されたラック歯部分24aが設けられている。このラック
歯部分24aには、軸25と一体に回動するピニオン26が噛
合しており、ピニオン26が電気モータ22の駆動により回
転すると、ラック軸24は、モータ22の回転方向によっ
て、軸方向のいずれかの方向へ変位、すなわち移動す
る。この電気モータ22は、コントローラ34によって制御
されている。また、軸25と連動する制御弁40により、油
圧を制御し、ラック軸24をパワーアシストする。
尚、本実施例では、後輪転舵機構Bは、電気的に制御さ
れているが、これは機械的に制御されるものであっても
良いことは言うまでもない。
こゝで、また第3図に戻ると、後輪のラック軸24には、
タイロッド27を介して後輪28が転舵自在に連結されてい
る。また、ラック軸24の軸方向の変位量を検出するため
に、ラック軸24の近傍には、ラック軸の軸方向変位量
(言い替えると、後輪の転舵量)を検出する検出器33が
設けられており、この検出器からの検出信号は、コント
ローラ34へと送られる。
次に安全装置Cについて第1図によって説明する。尚、
第1図は、本考案の四輪操舵装置の油圧および電気系統
が正常な状態で機能している場合のシステム図である。
前輪のパワーステアリング用の油圧供給源10からの油
は、ポンプ12によって、油路を介して、それぞれ流量を
制御する制御弁13および分流弁14により後輪転舵機構B
のパワーシリンダ部材30へと供給される。制御弁13から
出た油路には、リリーフ弁15が設けられており、油路に
過大な油圧がかかった時にその油圧を解放する。
分流弁14からの油路は、油路L1および油路L2とに分岐す
る。油路L1は、逆流防止用のチェック弁17を介して、ソ
レノイドによって制御されるラック軸係止用の制御弁18
に接続されている。逆流防止弁17と制御弁18との間の油
路には、所定の油圧力を保持、蓄圧するためのアキュム
レータ16が設けられている。
制御弁18は、更に同じくソレノイドによって制御される
閉止弁19と接続されており、この閉止弁19は、油回収パ
ン20に接続されている。
制御弁18および閉止弁19からの油路は、途中で合流して
油路L3となる。この油路L3は、更に途中から2本の油路
L6およびL7に分岐し、それぞれ第3および第4の油圧室
37および38に接続されている。
一方、分流弁14から分岐した他の油路L2は、ソレノイド
によって制御される制御弁21を介して、シリンダ部材30
に油圧を供給する。制御弁21からは、2本の油路L4およ
びL5が分岐しており、それぞれ第1および第2の油圧室
30aおよび30bに接続されている。尚、油路L2には、シリ
ンダ部材に供給される油圧を常時監視するための圧力セ
ンサー23が設けられている。この圧力センサー23の検知
した油圧の大きさは、電気信号の形でコントローラ34に
印加される(第3図参照)。従って、油圧が所定の油圧
値以下になった場合には、圧力センサー23からの情報に
基づいてコントローラ34が機能して、以下説明するよう
に、ラック軸24をセンター位置に係止する。
以下、本実施例の安全装置の具体的作動を詳細に説明す
る。
四輪操舵装置の後輪転舵機構Bが正常に作動している状
態、つまり安全装置Cが作動してない状態を示す第1図
のシステム図においては、制御弁18は、油圧回路を閉じ
ているOFF状態で、閉止弁19および制御弁21は、油圧回
路を解放しているON状態となっており、制御弁21は、油
路L4およびL5を介してそれぞれ第1および第2油圧室30
aおよび30bへと所定の油圧力を供給している。
第1図の状態で、後輪転舵機構Bの電気系統の異常を検
知するか圧力センサー23が油圧の減少を検知した場合、
もしくは、何れもが検知された場合、コントローラ34
は、制御弁21をOFF状態に切り換え、第1および第2油
圧室30aおよび30bへの油圧の供給を停止する。一方これ
と並行して、制御弁18は、コントローラ34からの信号に
基づいてOFF状態から、ON状態に切り換えられ、これと
同時に閉止弁19は、ON状態からOFF状態へと切り換えら
れる。尚、コントローラ34には、制御用の電流と異常検
知用の電流とが常時流されている。
以上のように、各弁18、19および21が切り換えられた状
態で、直ちにアキュムレータ16に蓄圧されていた高圧油
が、制御弁18、油路L3、L6およびL7を介して第3および
第4油圧室37および38へと供給される。従って、2つの
ピストン部材32は、油圧力によりセンターピストン31を
挟むように軸方向で互いに接近する方向へと移動する。
最終的に、ピストン部材32の突出部分32aが、センター
ピストン31の端面に当接してそれを挟み込み、軸方向に
移動不能とする。この位置は、前述のように後輪のラッ
ク軸24の中立位置に設定してある。尚、ピストン部材32
がセンターピストン31を挟み込んで、係止した状態で、
フランジ部分32bが、シリンダ部材30の段部30cに当接す
るので、ピストン部材32のずれが防止され、上述の中立
位置が正確に保持できる。
尚、ピストン部材32による、センターピストン31の係止
動作は、瞬間的に行なわれるのではない。これは、この
安全装置が作動した場合、制御弁21がOFFすることで後
輪はひとまずその位置でブロックされ、同時にアキュム
レータ16からの高圧油でピストン部材32を押圧する。そ
してセンターピストン31は、制御弁21の漏れによって徐
々にセンター位置に固定される。従って、この係止動作
による衝撃が直ちに車両に伝達されてしまうことを防止
できる。
(考案の効果) 以上説明した、本考案の安全装置によれば、次のような
効果が得られる。
従来の後輪転舵機構のシリンダ部材に簡単な改良を加え
るだけであるので、安全装置がコンパクトな構成とな
る。
また、後輪の出力軸の軸方向長さ及び半径方向のスペー
スも低減できるので、車両の設計自由度も向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本考案の一実施例を示す四輪操舵装置の全体
システム図であり、 第2図は、後輪転舵機構の正常作動時の本実施例の安全
装置の概略を示すシステム図であり、 第3図は、第2図において、車両の異常が検知され安全
装置が作動した状態を示す概略システム図である。 [主要部分の符号の説明] 18、21……制御弁 23……圧力センサー 19……閉止弁 30……シリンダ部材 31……センターピストン 32……ピストン部材 34……コントローラ B……後輪転舵機構 C……安全装置

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪を転舵する前輪転舵機構と、シリンダ
    部及び該シリンダ部に収容された出力軸と該出力軸に固
    定された固定部材とを備え、該前輪転舵機構と連動し、
    該シリンダ内に供給される油圧により制御される後輪転
    舵機構とを有し、前後輪共に転舵可能でかつ前輪の転舵
    に応じて後輪が連結された該出力軸が軸方向に変位する
    ことで後輪を転舵させる車両の四輪転舵装置において、 該シリンダ部内に設けられ、該出力軸に軸方向摺動自在
    に介装されたピストン部材と、 所定の油圧力を保持するアキュムレータを有し、該シリ
    ンダ部に油圧力を与えると共に該ピストン部材を油圧制
    御する油圧手段と、 該油圧手段の油圧力を監視する監視手段と、 該後輪転舵機構の電気系統の異常を検知する検知手段
    と、 からなり、 該油圧手段の油圧力が所定以下になったことを該監視手
    段が検知するか、および/または該検知手段が電気系統
    の異常を検知した場合に、該アキュムレータからの油圧
    力により、該ピストン部材が軸方向に移動し該固定手段
    を該後輪転舵機構の中立位置に係止することを特徴とす
    る安全装置。
JP1988084999U 1988-06-29 1988-06-29 車両の四輪操舵装置の安全装置 Expired - Lifetime JPH0714121Y2 (ja)

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JPS62166161A (ja) * 1986-01-20 1987-07-22 Toyota Motor Corp 前後輪操舵車のフエイルセ−フ方法及び装置

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