(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪毎にこれらをそれぞれ操向するパワーシリンダと、これらのピストンで仕切られる室を４ＷＳバルブを介してポンプとリザーバに接続する駆動回路を形成し、４ＷＳバルブの切り替えに応じて各パワーシリンダが後輪の右切り位置と左切り位置と直進位置の３段階にストロークするようにしたリヤステアリング装置において、４ＷＳバルブは駆動回路を右切り状態に連通する第１作動ポジションと、同じく左切り状態に連通する第２作動ポジションと、これらの連通を遮断する中立ポジションと、に選択的に切り替え可能なものに構成する一方、各パワーシリンダと４ＷＳバルブを結ぶ回路部分にパワーシリンダの室をすべて連通する短絡回路を形成し、４ＷＳバルブを中立ポジションに切り替える後輪の直進状態への復帰時に所定時間だけ短絡回路を開くシャットオフバルブを設けたことを特徴とするリヤステアリング装置。
【請求項２】
４ＷＳバルブとポンプの流量・圧力制御弁との間にその回路部分を４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に所定時間だけ低圧側へ開放する通路切換バルブを設けたことを特徴とする請求項１に記載のリヤステアリング装置。
【請求項３】
後輪２軸の各車輪をそれぞれ操向するパワーシリンダを備えるリヤステアリング装置において、後前軸の一方のパワーシリンダのヘッド側室ともう一方のパワーシリンダのロッド側室と後後軸の一方のパワーシリンダのヘッド側室ともう一方のパワーシリンダのロッド側室を結ぶ第１回路と、後前軸の一方のパワーシリンダのロッド側室ともう一方のパワーシリンダのヘッド側室と後後軸の一方のパワーシリンダのロッド側室ともう一方のパワーシリンダのヘッド側室を結ぶ第２回路と、これらパワーシリンダへの作動油を流量・圧力制御弁を介して供給するポンプ回路と、同じくパワーシリンダからの作動油をリザーバへ戻すタンク回路と、第１回路と第２回路に対してポンプ回路とタンク回路を平行状態に連通する第１作動ポジションと同じく交差状態に連通する第２作動ポジションとこれらの連通を遮断する中立ポジションを備える４ＷＳバルブと、第１回路と第２回路を短絡する第３回路と、４ＷＳバルブを中立ポジションに切り替える各後輪の直進状態への復帰時に第３回路を所定時間だけ開くシャットオフバルブと、ポンプ回路の流量・圧力制御弁の下流側を４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に所定時間だけ低圧側に開放する通路切換バルブと、を設けたことを特徴とするリヤステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両のリヤステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のリヤステアリング装置として図５のようなものが知られている（実開平５−６２３８２号公報）。１ａ，１ｂは左右のナックルアーム、２ａ，２ｂはステアリングシリンダ（パワーシリンダ）であり、各シリンダ２ａ，２ｂはその基端部でリヤアクスル３側に支持され、ピストンロッドの先端部にそれぞれナックルアーム１ａ，１ｂが連結される。シリンダ２ａ，２ｂの内部はピストンで２つの室に仕切られ、一方のシリンダ２ａのヘッド側室ともう一方のシリンダ２ｂのロッド側室を接続する第１回路４と、一方のシリンダ２ａのロッド側室ともう一方のシリンダ２ｂのヘッド側室を接続する第２回路５が設けられる。シリンダ２ａ，２ｂの内部には、ピストンを中立位置（車輪の直進状態）に付勢するリターンスプリング８ａ，８ｂが収装される。
【０００３】
第１回路４と第２回路５は４ＷＳバルブ９を介してポンプ回路６とタンク回路７にそれぞれ接続される。４ＷＳバルブ９は、ポンプ回路６とタンク回路７に第１回路４と第２回路５を平行状態に連通する第１作動ポジションａと、同じく交差状態に連通する第２作動ポジションｂと、ポンプ回路６とタンク回路７に第１回路４と第２回路５を互いに連通させると共にこれらをポンプ回路６とタンク回路７に連通させる中立ポジションｃと、を備える。そして、バルブ両側にソレノイド１０ａ，１０ｂおよびリターンスプリング１１ａ，１１ｂが配置され、４ＷＳバルブ９はソレノイド１０ａ，１０ｂのいずれか一方への通電をオンすると、その励磁力によって第１作動ポジションａまたは第２作動ポジションｂに切り替わる一方、ソレノイド１０ａ，１０ｂのいずれへの通電もオフすると、リターンスプリング１１ａ，１１ｂの付勢力によって中立ポジションｃに切り替わる。
【０００４】
４ＷＳバルブ９のソレノイド１０ａ，１０ｂへの通電をオンーオフするのがスイッチ１２であり、ソレノイド１０ａ側の接点のみを閉成する第１作動位置と、ソレノイド１０ｂ側の接点のみを閉じる第２作動位置と、いずれの接点も開成する中立位置と、の３段階に切り替え可能となっている。１３はソレノイド１０ａ，１０ｂへの電流を供給する電源、１４はポンプ、１５はリザーバを表す。
【０００５】
このような構成により、スイッチ１２を第１作動位置に切り替えると、ソレノイド１０ａの作動によって４ＷＳバルブ９は第１作動ポジションａに切り替わる。ポンプ回路６は第２回路５に連通され、第１回路４はタンク回路７に連通される。これにより、シリンダ２ｂは伸長し、シリンダ２ａは収縮するため、これらの動きに伴って各ナックルアーム１ａ，１ｂは右側へ回動（後輪を操向）する。
【０００６】
スイッチ１２を中立位置に切り替えると、ソレノイド１０ａ，１０ｂへの通電がオフされ、４ＷＳバルブ９は中立ポジションｃに切り替わり、第１回路４と第２回路５を連通すると共にこれらをタンク回路７とポンプ回路６に連通される。これにより、シリンダ２ａ，２ｂは作動油の出入り（ピストンロッドの伸縮）が自由となり、リターンスプリング８ａ，８ｂによってそれぞれナックルアーム１ａ，１ｂを中立位置（後輪の直進状態）に復帰させる。
【０００７】
スイッチ１２を第２作動位置に切り替えると、ソレノイド１０ｂの作動によって４ＷＳバルブ９は第２作動ポジションｂに切り替わる。ポンプ回路６は第１回路４に連通され、第２回路５はタンク回路７に連通される。これにより、シリンダ２ａは伸長し、シリンダ２ｂは収縮するため、これらの動きに伴って各ナックルアーム１ａ，１ｂは左側へ回動（後輪を操向）するのである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、各シリンダ２ａ，２ｂのリターンスプリング８ａ，８ｂによって後輪は直進状態に保たれるが、外力の作用でリターンスプリング８ａ，８ｂが伸縮すると、各ナックルアーム１ａ，１ｂが左右へ揺れ動いてしまうという可能性がある。その対策に後輪を中立位置に拘束するメカニカルなロック機構（たとえば、ナックルアーム１ａ，１ｂにその中立位置で係合するロックピンなど）を車体側に設けることが考えられるが、それでもロック機構に生じる隙間の範囲でナックルアーム１ａ，１ｂがガタ付くのは抑えられない。つまり、通常時の安定した走行を良好に確保できないのである。
【０００９】
この発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、後輪の中立位置への復帰動作を損なうことなく、通常の安定した走行を良好に確保する手段の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
第１の発明では、後輪毎にこれらをそれぞれ操向するパワーシリンダと、これらのピストンで仕切られる室を４ＷＳバルブを介してポンプとリザーバに接続する駆動回路を形成し、４ＷＳバルブ２８の切り替えに応じて各パワーシリンダが後輪の右切り位置と左切り位置と直進位置の３段階にストロークするようにしたリヤステアリング装置において、４ＷＳバルブは駆動回路を右切り状態に連通する第１作動ポジションと、同じく左切り状態に連通する第２作動ポジションと、これらの連通を遮断する中立ポジションと、に選択的に切り替え可能なものに構成する一方、各パワーシリンダと４ＷＳバルブを結ぶ回路部分にパワーシリンダの室をすべて連通する短絡回路を形成し、４ＷＳバルブを中立ポジションに切り替える後輪の直進状態への復帰時に所定時間だけ短絡回路を開くシャットオフバルブを設ける。
【００１１】
第２の発明では、第１の発明における、４ＷＳバルブとポンプの流量・圧力制御弁との間にその回路部分を４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に所定時間だけ低圧側へ開放する通路切換バルブを設ける。
【００１２】
第３の発明では、後輪２軸の各車輪をそれぞれ操向するパワーシリンダを備えるリヤステアリング装置において、後前軸の一方のパワーシリンダのヘッド側室ともう一方のパワーシリンダのロッド側室と後後軸の一方のパワーシリンダのヘッド側室ともう一方のパワーシリンダのロッド側室を結ぶ第１回路と、後前軸の一方のパワーシリンダのロッド側室ともう一方のパワーシリンダのヘッド側室と後後軸の一方のパワーシリンダのロッド側室ともう一方のパワーシリンダのヘッド側室を結ぶ第２回路と、これらパワーシリンダへの作動油を流量・圧力制御弁を介して供給するポンプ回路と、同じくパワーシリンダからの作動油をリザーバへ戻すタンク回路と、第１回路と第２回路に対してポンプ回路とタンク回路を平行状態に連通する第１作動ポジションと同じく交差状態に連通する第２作動ポジションとこれらの連通を遮断する中立ポジションを備える４ＷＳバルブと、第１回路と第２回路を短絡する第３回路と、４ＷＳバルブを中立ポジションに切り替える各後輪の直進状態への復帰時に第３回路を所定時間だけ開くシャットオフバルブと、ポンプ回路の流量・圧力制御弁の下流側を４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に所定時間だけ低圧側に開放する通路切換バルブと、を設ける。
【００１３】
【発明の効果】
第１の発明では、後輪が直進状態のときは、４ＷＳバルブの中立ポジションにより、各パワーシリンダはオイルロック状態になり、後輪を直進状態に固定できる。後輪の直進状態への復帰時には、シャットオフバルブが所定時間だけ短絡回路を開くため、その間はパワーシリンダがすべて伸縮自由（各室の作動油の出入りが自由）となり、たとえばスプリングなど中立復帰手段を設けることにより、各パワーシリンダを後輪の直進位置へ復帰させることが可能となる。
【００１４】
第２の発明では、４ＷＳバルブが中立ポジションへ切り替わる際にポンプの流量・圧力制御弁の応答遅れによって４ＷＳバルブ下流が急激に圧力上昇することが考えられるが、４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に流量・圧力制御弁の下流が通路切換バルブを介して所定時間だけ低圧側（たとえば、リザーバ側）へ開放されるため、過剰な圧力上昇に原因する４ＷＳバルブの戻り不良も有効に回避できる。
【００１５】
第３の発明では、後２軸の各車輪が直進状態のときは、４ＷＳバルブの中立ポジションにより、各パワーシリンダはオイルロック状態になり、これら後輪を直進状態に固定できる。各後輪の直進状態への復帰時には、シャットオフバルブが所定時間だけ第３回路を開くため、その間はパワーシリンダがすべて伸縮自由（各室の作動油の出入りが自由）となり、たとえばリターンスプリングを設けることにより、各パワーシリンダを後輪の直進状態へ復帰させることが可能となる。４ＷＳバルブが中立ポジションへ切り替わる際にポンプの流量・圧力制御弁の応答遅れによってポンプ回路が急激に圧力上昇することが考えられるが、４ＷＳバルブの中立ポジションへの切り替え時に流量・圧力制御弁の下流が通路切換バルブを介して所定時間だけ低圧側（たとえば、リザーバ側）へ開放されるため、過剰な圧力上昇に原因する４ＷＳバルブの戻り不良も有効に回避できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図はオールテレイン車への適用例を説明する実施形態を表すものであり、図１は油圧回路の構成図、図２はオールテレイン車（４軸車）の側面図である。２０ａ〜２０ｄは後輪をそれぞれ操向するパワーシリンダであり、オールテレイン車における第３軸の左右輪２１ａ，２１ｂおよび第４軸の左右輪２２ａ，２２ｂに対してそれぞれ配置される。各シリンダ２０ａ〜２０ｄは、その内部がピストンを介して２つの室に仕切られる。これらシリンダ２０ａ〜２０ｄは、その基端部がアクスル（車軸）側に支持され、ピストンロッドの先端部に後輪のナックルアーム（図示せず）が連結される。
【００１７】
第３軸のシリンダ２０ａのヘッド側室と同じくシリンダ２０ｂのロッド側室および第４軸のシリンダ２０ｃのヘッド側室と同じくシリンダ２０ｄのロッド側室を結ぶ第１回路２３と、第３軸のシリンダ２０ａのロッド側室と同じくシリンダ２０ｂのヘッド側室および第４軸のシリンダ２０ｃのロッド側室と同じくシリンダ２０ｄのヘッド側室を結ぶ第２回路２４と、これらシリンダ２０ａ〜２０ｄへの作動油を流量・圧力制御弁３０を介して供給するポンプ回路２５と、同じくシリンダ２０ａ〜２０ｄからの作動油をリザーバ２７へ戻すタンク回路２６と、が設けられる。
【００１８】
第１回路２３と第２回路２４は４ＷＳバルブ２８を介してポンプ回路２５とタンク回路２６に接続される。４ＷＳバルブ２８は、第１回路２３と第２回路２４に対してポンプ回路２５とタンク回路２６を平行状態に連通する第１作動ポジションａと、同じく交差状態に連通する第２作動ポジションｂと、これらの連通を遮断する中立ポジションｃを備えるもの（４ポート３位置のスプール弁）で構成され、その両側にソレノイド２９ａ，２９ｂとリターンスプリング３１ａ，３１ｂが備えられる。そして、ソレノイド２９ａ，２９ｂのいずれか一方への通電をオンすると、その励磁力によって第１作動ポジションａまたは第２作動ポジションｂに切り替わる一方、ソレノイド２９ａ，２９ｂのいずれへの通電もオフすると、リターンスプリング３１ａ，３１ｂによって中立ポジションｃに切り替わる。
【００１９】
第１回路２３と第２回路２４を短絡する第３回路３２（短絡回路）が形成され、各後輪をリターンスプリング（図示せず）によって直進状態へ復帰させるときに短絡回路３２を所定時間だけ開くシャットオフバルブ３３が介装される。シャットオフバルブ３３は、ソレノイド３４への通電をオンすると、その励磁力によってリターンスプリング３５を圧縮して連通ポジションａに切り替わる一方、ソレノイド３４への通電をオフすると、リターンスプリング３５の復帰力によって遮断ポジションｂへ切り替わる。
【００２０】
ポンプ回路２５には、その流量・圧力制御弁３０の下流側に通路切換バルブ３５が介装される。通路切換バルブ３５はこの場合、ポンプ３６の作動圧を必要に応じて車高調整装置（サス）の油圧回路への供給に切り替える機能も果たすものであり、作動圧の供給をキャンセルする中立ポジションｃと、４ＷＳバルブ２８への供給ポジションａ（車高調整装置側はタンク回路２６に開放する）と、車高調整装置への供給ポジションｂ（４ＷＳバルブ２８側はタンク回路２６に開放する）と、からなり、リターンスプリング３６に対向するソレノイド３７への電流制御により３段階に切り替わる。そして、４ＷＳバルブ２８の中立位置への切り替え時には、後述する電気回路によって車高調整装置への供給ポジションｂ、つまりポンプ回路２５の４ＷＳバルブ２８側を所定時間だけリザーバ２７側（低圧側）に開放する。このとき、車高調整装置に供給される作動油は、その油圧回路から別経路を介してリザーバ２７へ戻される。
【００２１】
通路切換バルブ３５の下流側には、ポンプ回路２５の圧力が所定値（例えば、２０ｋｇ／ｃｍ2）以下になるのを規制するリリーフ弁４０が設けられる。タンク回路２６はリリーフ弁４１を介してポンプ回路２５に接続され、リリーフ弁４０下流の最大圧力はリリーフ弁４１の設定荷重（たとえば、１２０ｋｇ／ｃｍ2）に規制される。ポンプの流量・圧力制御弁３０は、オリフィス３０ａとリリーフ弁３０ｂとからなり、過剰な圧力はリリーフ弁３０ｂから、過剰な流量はオリフィス３０ａからタンク回路２６へ逃がされる。
【００２２】
なお、第３軸および第４軸の左右輪２１ａ，２１ｂ、２２ａ，２２ｂを中立位置（直進状態）に拘束するメカニカルなロック機構が設けられる。ロック機構は図示しないが、車体側のロックピンおよび後輪側のピン穴と、ロックピンをロック位置へ付勢するスプリングと、スプリングに抗してロックピンを解除位置へリフトさせるアクチュエータと、からなり、後輪が直進状態のときにロックピンがアクチュエータのオフによってピン穴に係合するようになっている。
【００２３】
図３は電気回路の構成図であり、５０は４ＷＳバルブ２８の電源回路、５１はシャットオフバルブ３３の電源回路、５２は通路切換バルブ３５の電源回路、を表す。電源回路５０には４ＷＳバルブ２８の切り替えスイッチ５３が介装される。４ＷＳバルブ２８の一方のソレノイド２９ａはスイッチ５３の片側の接点に配線され、もう一方のソレノイド２９ｂは反対側の接点に配線される。そして、スイッチ５３は片側の接点を閉じる作動位置と反対側の接点を閉じる作動位置と両側の接点を開く中立位置と、の３段階に切り替え可能に構成される。
【００２４】
シャットオフバルブ３３の電源回路５１には、常閉タイプの第１リレー５５および第２リレー５６と、常開タイプの第３リレー５７と、が直列に介装される。第１リレー５５のコイルは４ＷＳバルブ２８の電源回路５０に配線され、スイッチ５１が作動位置のときに励磁電流の供給を受けて開成する。第２リレー５６はコイルの励磁回路にタイマ５８が介装され、これが通電で起動するとその時点から所定時間（パワーシリンダ２０ａ〜２０ｄの中立復帰に要する時間であり、たとえば１０秒間）だけコイルへの励磁電流を遮断する。第３リレー５７は、車速センサ５９の検出値が所定の低速状態（たとえば、４ｋｍ／ｈ以下）のときにコイルへの励磁電流の供給を受けて閉成する。
【００２５】
第３リレー５７とシャットオフバルブ３３のソレノイド３４との間はダイオード６０を介して通路切換バルブ３５の電源回路５２に配線される。ダイオード６０は電源回路５１から通路切換バルブ３５のソレノイド３７への電流の供給は許容するが、その逆流（つまり、電源回路５２からシャットオフバルブ３３のソレノイド３４への電流の供給）を阻止するためのものである。
【００２６】
このような構成により、４ＷＳバルブ２８のスイッチ５３をいずれかの作動位置に入れると、第１リレー５５が開成するため、シャットオフバルブ３３は遮断ポジションｂに切り替わるか、あるいは遮断ポジションｂに保持される。４ＷＳバルブ２８は第１作動ポジションａまたは第２作動ポジションｂに切り替わり、第１回路２３または第２回路２４を介してポンプ３６からの作動油をパワーシリンダ２０ａ〜２０ｄへ供給する一方、第２回路２４または第１回路２３を介してパワーシリンダ２０ａ〜２０ｄからの作動油をリザーバ２７へ戻すようになる。このため、スイッチ５３の作動位置に応じて各後輪は右方向または左方向へ操向される。なお、このようなリヤステアリング操作に先立ち、メカニカルな中立ロック状態は、アクチュエータのロック解除スイッチをオンすることにより、ロックピンのピン穴に対する係合を解除しておくことが必要となる。
【００２７】
各後輪を中立復帰させるときは、４ＷＳバルブ２８のスイッチ５３を中立位置に切り替えると、第１リレー５５が閉成するため、第３リレー５７が閉成状態（停車かそれに近い低速走行）の場合、第２リレー５６のコイルへの励磁電流がタイマ５８によって規制される時間のみ、シャットオフバルブ３３のソレノイド３４および通路切換バルブ３５のソレノイド３７を作動させる。４ＷＳバルブ２８は中立位置に切り替わり、第１回路２３および第２回路２４とポンプ回路２５およびタンク回路２６との連通を遮断するが、シャットオフバルブ３３が短絡回路３２を所定時間だけ開くため、その間は第１回路２３と第２回路２４が連通され、パワーシリンダ２０ａ〜２０ｄはすべて伸縮自由（各室の作動油の出入りが自由）となり、各後輪をリターンスプリングによって中立位置へ復帰させることができる。
【００２８】
４ＷＳバルブ２８が中立ポジションｃへ切り替わる際は、ポンプ３６の流量・圧力制御弁３０の応答遅れによってポンプ回路２５が急激に圧力上昇することが考えられるが、シャットオフバルブ３３の開くのと同時に流量・圧力制御弁３０の下流が通路切換バルブ３５を介して所定時間だけタンク回路２６（低圧側）に開放されるため、急激で過剰な圧力上昇が回避され、４ＷＳバルブ２８の作動性も良好に確保される。つまり、急激な圧力上昇によってスプールが戻り不良に陥るのも有効に防止できる。
【００２９】
パワーシリンダ２０ａ〜２０ｄの中立復帰後、第２リレー５６のコイルへタイマ５８を介して励磁電流が供給され、第２リレー５６が開成するため、シャットオフバルブ３３および通路切換バルブ３５への通電が遮断される。シャットオフバルブ３３は遮断ポジションｂに切り替わり、第１回路２３と第２回路２４との短絡回路３２を閉じるため、４ＷＳバルブ２８と共にパワーシリンダ２０ａ〜２０ｄを中立位置にオイルロックする。メカニカルなロック機構は、後輪の直進状態への復帰時にロック解除スイッチをオフしておくと、パワーシリンダ２０ａ〜２０ｄが中立位置に復帰したときにロックピンがスプリングに押されて後輪側のピン穴に係合（メカニカルロック）する。このメカニカルロック状態において、ロックピンとピン穴との間にガタがあっても、パワーシリンダのオイルロックにより、後輪が外力の作用でふらつくようなこともなく、通常時に安定した走行が可能となる。
【００３０】
なお、車高調整時は、通路切換バルブ３５の電源回路５２を閉成すると、通路切換バルブ３５が車高調整装置への供給ポジションｂに切り替わり、４ＷＳバルブ２８側の圧力はタンク回路２６に開放される。このとき、車高調整装置の電源回路５２からシャットオフバルブ３３のソレノイド３４への通電は、ダイオード６０によって阻止される。
【００３１】
４ＷＳバルブ２８の戻り不良は、容量の大きいバルブを使用すれば解消されるが、そうすると当然のことながら、バルブの大型化によってこれを設置するためのスペース確保が難しくなる。この例では、既述のようにポンプ３６の流量・圧力制御弁３０の下流側を一時的にタンク回路２６へ開放するため、４ＷＳバルブ２８に容量の大きいバルブを使用しなくて済む。その結果、図４のようにシャットオフバルブ３３と重ねた状態で１つのブラケット６１を介して組み付けることも可能になる。６２は４ＷＳバルブ２８のゲージポートであり、これを利用して配管６３（チューブ）を介して接続される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態を表す油圧回路の構成図である。
【図２】同じくオールテレイン車の側面図である。
【図３】同じく電気回路の構成図である。
【図４】同じく４ＷＳバルブの組付状態図である。
【図５】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
２０ａ〜２０ｂ  パワーシリンダ
２１ａ，２１ｂ、２２ａ，２２ｂ  後輪
２３  第１回路
２４  第２回路
２５  ポンプ回路
２６  タンク回路
２８  ４ＷＳバルブ
３０  流量・圧力制御弁
３２  第３回路（短絡回路）
３３  シャットオフバルブ
３５  通路切換バルブ
５３  ４ＷＳバルブスイッチ
５５  第１リレー
５６  第２リレー
５７  第３リレー
５８  タイマ
５９  車速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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