JP2520486Y2 - 総輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、車両の総輪操舵装置に関する。

〈従来の技術〉 従来、車両の総輪操舵装置として、例えば特開昭59-7
0259号公報、特開昭59-70260号公報及び特開昭61-9374
号公報に示すものが知られている。

これらのものは、いずれも乗用車（小型車）に適用す
ることを主体とするものである。

ところで、乗用車はトラック等の大型車両に比べ、軸
距（ホィールベース）が短く、車両の種類も限定されて
いる。又、前軸側のタイヤ切れ角（かじ取り角）も40度
程度であり、中型車、大型トラック等の大型車両のタイ
ヤ切れ角（かじ取り角）50度と比較すると小さなもので
ある。

〈考案が解決しようとする課題〉 このため、上述した従来技術をトラック等の大型車両
に適用した場合には、最小回転半径をより小さくするこ
とは難しいと共に、高速でのより良い操安性の向上が図
れ難く、しかも、トラック等の多様なホィールベースの
車両には適合しない。

そこで、本考案は以上のような従来の問題点に鑑み、
トラック等の大型車両の最小回転半径の縮小及び高速で
の操安性の向上を図り、又、多様なホィールベースの車
両にも適合するようにすることを目的とし、特に、低速
時の機動性をより向上することのできる総輪操舵装置を
提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 このため、本考案の総輪操舵装置は、ステアリングホ
ィールの操舵により揺動するピットマンアーム、フロン
トドラッグリンクを介して前輪の操舵を行い、ピットマ
ンアーム、コントロールリンク、リヤドラッグリンクを
介して後輪の操舵を行う総輪操舵装置において、上記コ
ントロールリンクの途中に後輪操舵制御機構を介装し、
該後輪操舵制御機構を、一端がフロントコントロールリ
ンクに連結されたカムプレートと、該カムプレートを支
持案内するガイドブラケットと、前記カムプレートに形
成された後輪操舵特性に応じたカム溝と、該カム溝内を
移動するピンと、該ピンが一端に固定され他端がリヤコ
ントロールリンクに連結するベルクランクとで構成する
一方、上記リヤコントロールリンクの途中に後輪操舵切
換機構を介装し、該後輪操舵切換機構を、一端が前側リ
ヤコントロールリンクに連結されたフロントスライド部
材と、一端が後側リヤコントロールリンクに連結された
リヤスライド部材と、両スライド部材夫々の他端部相互
の結合手段と、両スライド部材相互の結合と離脱を選択
的に行うべく前記結合手段を作動する作動手段とで構成
し、後輪の操舵を前輪の操舵とは独立して単独に行う後
輪操舵用のステアリング手段を設けた構成とする。

〈作用〉 かかる構成において、ステアリングホィールの操舵に
よる前輪の操舵時のピットマンアームの変位がフロント
コントロールリンクを介してカムプレートに伝達され
る。カムプレートには後輪操舵特性に応じて形成された
カム溝が形成されており、カムプレートのストロークに
応じてベルクランクが揺動してリヤコントロールリンク
が動作し、それに応じて後輪が操舵される。

尚、この場合、後輪操舵切換機構の両スライド部材を
結合した状態にしておく。

そして、前輪側のタイヤの切れ角（かじ取り角）が小
さい時は、後輪側のタイヤの切れ角（小型車から大型車
に至るまで変わりない）が同位相で小さくなって、高速
での操安性が向上する。又、前輪側のタイヤの切れ角が
大きい時は、ホィールベースの幅に応じた、即ち、後輪
操舵特性に応じて形成されたカム溝の形状により小型車
の場合は後輪側のタイヤ切れ角が逆位相で小さく、大型
車の場合は大きくなって最小回転半径が縮小する。

従って、多様なホィールベースの車両に適合するもの
となる。

一方、構内等の狭い所で車両の低速走行を行う場合に
は、後輪操舵切換機構の両スライド部材相互を離脱させ
ると、フロントコントロールリンクとリヤコントロール
リンクとの連動状態が解かれる。従って、後輪操舵用の
ステアリング手段により後輪を前輪の操舵とは別個に独
立して操舵することができるようになる。

この結果、特に、構内等の狭い所での車両の低速走行
において、操舵性を向上でき、車両の機動性を向上する
ことが可能となる。

〈実施例〉 以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は車両の右フレームの内側から見た図であり、
車両のフレーム１の前方側に配設されたステアリングホ
ィール２には、ギアボックス３が連結し、該ギアボック
ス３には揺動するピットマンアーム４が取り付けられて
いる。このピットマンアーム４には、フロントドラッグ
リンク５が連結されて前輪６が取り付けられている。
尚、ピットマンアーム４には、インテグラルパワーステ
アリング（前輪用）７が設けられている。

又、ピットマンアーム４には、フロントコントロール
リンク８が連結されている。フロントコントロールリン
ク８には、後述する後輪操舵制御機構Ａを介してリヤコ
ントロールリンク９が連結されている。リヤコントロー
ルリンク９には、アイドラアーム10を介してリヤドラッ
グリンク11が連結され、リヤドラッグリンク11は、後輪
12の図示しないナックルアームに連結されている。

尚、アイドラアーム10には、倍力装置であるパワース
テアリングブースタ（後輪用）13が設けられている。

又、リヤコントロールリンク９の途中には後述する後
輪操舵切換機構Ｂが介装されている。

ここで、上記の後輪操舵制御機構Ａは、第２図及び第
３図に示すように、一端がフロントコントロールリンク
８に連結されたカムプレート14と、このカムプレート14
を支持案内するガイドブラケット15と、前記カムプレー
ト14に形成された車両のホィールベースの幅に応じた、
即ち、後輪操舵特性に応じて形成された逆Ｗ型のカム溝
16と、該カム溝16内を移動するピン17と、該ピン17が一
端に固定され他端がリヤコントロールリンク９に連結す
るベルクランク18で構成されている。19はピン17の移動
を円滑にするニードルベアリングである。

一方、上記の後輪操舵切換機構Ｂは、第４図に示すよ
うに、一端が前側リヤコントロールリンク9Aに連結され
たフロントスライド部材としてのスライドボス20と、一
端が後側リヤコントロールリンク9Bに連結されたリヤス
ライド部材としてのスライドバー21と、スライドボス20
及びスライドバー21夫々の他端部相互の結合手段として
のピン22と、スライドボス20及びスライドバー21相互の
結合と離脱を選択的に行うべく前記ピン22を作動する作
動手段としてのエアシリング装置23とから構成される。

前記スライドボス20の先端部には大径部20Aが形成さ
れている。この大径部20Aは、スライドボス20に一体成
形された部分と該部分にボルト24により締結されるキャ
ップ28とから構成される。かかる大径部20Aには前側と
後側のリヤコントロールリンク9A,9Bの軸線方向と同一
線上に貫通されるスライド孔29が形成される。又、大径
部20Aには、その上端面から下方に軸直角な方向に伸び
る有底のピン挿入孔30が形成される。

前記スライドバー21の先端部には軸直角な方向に延び
るピン挿入孔31が形成される。このピン挿入孔31の内周
面は上部から下部に行くに従って径が徐々に小となる円
錐状のテーパ面に形成される。

スライドボス20のスライド孔29には、スライドバー21
の先端部がスライド自由に嵌挿される。そして、スライ
ド孔29に対するスライドバー21のスライド位置が所定の
関係となった時に、両者のピン挿入孔30,31同士が合致
するように構成される。

前記ピン22は、先端側に前記ピン挿入孔30,31に挿入
可能な小径部22aを、後端側にスライドボス20の外面に
係止可能な大径部22bを有し、該小径部22aの先端外周面
は前記ピン挿入孔31の内周面のテーパ面と合致する円錐
状テーパ面に形成される。

スライドボス20の大径部20A外面のピン大径部22b周り
にはピン軸方向に沿って上方に延びる円筒状の支持体33
の下端部が固定取付されている。この支持体33の上端部
には前記エアシリンダ装置23が固定取付されている。こ
のエアシリンダ装置23の本体23a内にはピストン34が摺
動自由に配設されており、該本体23a内はピストン34に
よって２室A,Bに仕切形成されている。各室A,Bには夫々
エア流通孔35,36が形成され、エア挿通孔36にはエアリ
ザーバタンク37からのエア供給配管38が電磁式切換弁39
を介して連通接続され、エア流通孔35にはブリーザ40が
ホース41を介して連通接続される。

前記ピストン34に連結されたピストンロッド42は、エ
アシリンダ装置本体23a先端壁を貫通して支持体33内を
その中心軸方向に沿って下方に延びて前記ピン22に結合
される。この場合、ピストンロッド42先端部は、ピン22
のその軸中心上に形成された貫通孔22Aを貫通して該ピ
ン22先端面の凹部22B内に突出され、該突出端部外周面
のおねじ部にナット43が螺合される。

尚、ピン22先端面には、前記凹部22Bを塞ぐ閉塞部材4
4が取り付けられており、該閉塞部材44とピストンロッ
ド42先端部には夫々ピン22動作時のエア流通用の孔45が
形成されている。ピストンロッド42先端部に形成された
孔45はピストンロッド42外周面と貫通孔22A内周面との
間隙を介して支持部材33内と連通される。

前記支持部材33内には、ピン22を常時下方に押圧付勢
するコイルスプリング46が配設されている。

従って、常態において、ピストン34はコイルスプリン
グ46により下方に押圧付勢され、ピン22はピン挿入孔3
0,31に挿入される。この状態では、スライドボス20とス
ライドバー21とが結合され、ロック状態となる。

尚、ピン22の先端外周面とピン挿入孔31内周面との嵌
合面をテーパ面としたのは、該嵌合状態がガタ付くのを
防止して、リンク系の不当なガタ付きを防止するためで
ある。

一方、電磁式切換弁39を操作してエアリザーバタンク
37からのエアを供給配管38及び流通孔36を介してエアシ
リンダ装置23の室Ｂに導入すると、ピストン34がコイル
スプリング46の弾性力に抗して上方に摺動し、ピン22が
上方にスライドされる。

これにより、ピン22の先端部がピン挿入孔31から抜け
出て、スライドボス20とスライドバー21との結合が解除
され、ロック解除状態となる。

尚、スライドバー21の近傍位置には、該スライドバー
21の中立位置を検出する中立位置検出スイッチ47が設け
られる。又、支持部材33の先端部には、ピン22が挿入孔
31に挿入された状態つまりロック完了状態であることを
検出するロック完了検出スイッチ48が、エアシリンダ装
置本体23aの後端部には、ピン22が挿入孔31から抜け出
た状態つまりロック解除状態であることを検出するロッ
ク解除検出スイッチ49が、夫々設けられている。

上述のようにスライドボス20とスライドバー21との結
合を解除してロック解除状態とした時に、後輪12の操舵
を前輪６の操舵とは独立して単独に行後輪操舵用のステ
アリング手段が設けられている。

かかるステアリング手段は、次のように構成される。

第５図は本実施例の総輪操舵装置の油圧回路を示して
おり、前輪６用のインテグラルパワーステアリング７
と、後輪用のブースタ13並びにパワーシリンダ50とが設
けられている。

上記インテグラルパワーステアリング７は、圧油の流
れを運転室のステアリングホィール２の回転方向に応じ
て切り換えるコントロールバルブ7aを備えている。

上記コントロールバルブ7aには、前輪用のパワーステ
アリングポンプ25が接続される。

上記ブースタ13は、圧油の流れをステアリングホィー
ル２の回転方向に応じて切り換えるコントロールバルブ
13aを備えており、その作動ロッド13bは後輪12のアイド
ラアーム10に連結されている。

かかるブースタ13には、エンジンＥに設けられた独立
するギヤポンプ26がフローコントロールバルブ27と電磁
式切換バルブ51とを介して接続される。

パワーシリンダ50の作動ロッド50aは後輪12のアイド
ラアーム10に連結されている。

かかるパワーシリンダ50は、全油圧パワーステアリン
グ52により動作される。この全油圧パワーステアリング
52には、前記フローコントロールバルブ27と電磁式切換
バルブ51とを介して前記ギヤポンプ26が接続される。

前記全油圧パワーステアリング52は、圧油の流れを運
転室のステアリングスイッチ53の操作に基づくモータ54
の回転方向に応じて切り換えるコントロールバルブ52a
を備えている。

又、全油圧パワーステアリング52とパワーシリンダ50
とは電磁式切換バルブ55を介して接続される。

上記の各切換バルブ51,55は、ステアリングホィール
２による後輪操舵とステアリングスイッチ53による後輪
操舵とを選択的に行う際に機能する。

即ち、切換バルブ51は、ステアリングホィール２によ
る後輪操舵時にはギヤポンプ26からの圧油供給経路をブ
ースタ13側に切り換え、ステアリングスイッチ53による
後輪操舵時にはギヤポンプ26からの圧油供給経路を全油
圧パワーステアリング52側に切り換える。

切換バルブ55は、パワーシリンダ50への圧油供給経路
を切り換えると共に、該パワーシリンダ50からの戻り油
の経路を切り換える。

次に、かかる構成の作用について説明する。

まず、総輪操舵を行うには、上述のように、スライド
ボス20とスライドバー21とを結合して、ロック状態とす
る。

そして、ステアリングホィール２の操舵により、ピッ
トマンアーム４及びフロントドラッグリンク５を介して
前輪６の操舵を行い、同時にフロントコントロールリン
ク８、後輪操舵制御機構Ａ、リヤコントロールリンク
９、後輪操舵切換機構Ｂ、リヤドラッグリンク11を介し
て後輪12の操舵を行うようになっている。

尚、インテグラル形パワーステアリングのピットマン
アームにフロントコントロールリンクを接続したものに
ついては、後輪側への伝達力を制限する操舵力制限機構
を設けることが、装置の小型化の点から望ましい。

かかる総輪操舵においては、第６図に示すように高速
走行時における前輪６側のタイヤの切れ角（かじ取り
角）が小さい時は、後輪12側のタイヤの切れ角が同位相
で小さくなって、高速での操安性が良い。又、右折或い
は左折する時における前輪６側のタイヤの切れ角が大き
い時は、ホィールベースの幅に応じた、即ち、後輪操舵
特性に応じて形成された逆Ｗ型のカム溝16の形状による
トラック等の大型車両の場合において、後輪12側のタイ
ヤ切れ角が大きくなって最小回転半径が縮小し、小半径
で右折又は左折が円滑に行われる。

従って、カム溝16の形状を種々の車両のホィールベー
スの幅に応じた、即ち、後輪操舵特性に応じて設定する
ことにより、多様なホィールベースの車両に適合するも
のとなる。特に本考案の場合、逆位相側を直線的特性と
することも容易であり、操舵時の感覚をより自然にする
ことが可能である。

次に、後輪の単独操舵を行うには、上述のように、ス
ライドボス20とスライドバー21との結合を解除して、ロ
ック解除状態とする。

そして、切換バルブ51により、ギヤポンプ26からの圧
油供給経路を全油圧パワーステアリング52側に切り換え
る。

従って、ステアリングスイッチ53を操作すると、その
操作に基づくモータ54の回転方向に応じてコントロール
バルブ52aが切り換えられ、圧油が切換バルブ55を介し
てパワーシリンダ50に供給され、後輪12が操舵される。
尚、この後輪12の操舵角は０〜40°に可変される。

かかる後輪12の単独操舵は、特に、構内等の狭い場所
での車両の低速走行の際に、運転者が感覚的に操舵状態
を知覚し易い、つまりどの程度の操舵操作でどの程度車
両が旋回するか感覚的に判り易く、機動性を向上するこ
とができる。

尚、かかる後輪12の操舵時には前輪６を操舵するよう
にしても良いし、スライドボス20とスライドバー21との
結合を解除して、前輪６のみを操舵するようにしても良
い。

尚、上記実施例は、本考案の構造的制約を示すもので
はなく、要は、ステアリングホィールの操舵により揺動
するピットマンアーム、フロントドラッグリンクを介し
て前輪の操舵を行い、ピットマンアーム、コントロール
リンク、リヤドラッグリンクを介して後輪の操舵を行う
総輪操舵装置において、上記コントロールリンクの途中
に後輪操舵制御機構を介装し、該後輪操舵制御機構を、
一端がフロントコントロールリンクに連結されたカムプ
レートと、該カムプレートを支持案内するガイドブラケ
ットと、前記カムプレートに形成された後輪操舵特性に
応じたカム溝と、該カム溝内を移動するピンと、該ピン
が一端に固定され他端がリヤコントロールリンクに連結
するベルクランクとで構成する一方、上記リヤコントロ
ールリンクの途中に後輪操舵切換機構を介装し、該後輪
操舵切換機構を、一端が前側リヤコントロールリンクに
連結されたフロントスライド部材と、一端が後側リヤコ
ントロールリンクに連結されたリヤスライド部材と、両
スライド部材夫々の他端部相互の結合手段と、両スライ
ド部材相互の結合と離脱を選択的に行うべく前記結合手
段を作動する作動手段とで構成し、後輪の操舵を前輪の
操舵とは独立して単独に行う後輪操舵用のステアリング
手段を設けた構成であれば良い。

例えば、結合手段は本実施例のようにピン22でなくと
も良いし、作動手段もエアシリンダ装置23でなくとも良
い。又、後輪操舵用のステアリング手段もパワーシリン
ダ50等のアクチュエータに限るものではない。

〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案の総輪操舵装置によれ
ば、コントロールリンクの途中に後輪操舵制御機構を介
装し、該機構を、一端がフロントコントロールリンクに
連結されたカムプレートと、該カムプレートを支持案内
するガイドブラケットと、前記カムプレートに形成され
た後輪操舵特性に応じたカム溝と、該カム溝内を移動す
るピンと、該ピンが一端に固定された他端がリヤコント
ロールリンクに連結するベルクランクとで構成するよう
にしたから、最小回転半径の縮小及び高速での操安性の
向上を図れ、多様なホィールベースの車両に適合できる
ものとなる。

特に、前輪側のコントロールリンクと後輪側のコント
ロールリンクとを切り離しかつ連結自在にすると共に、
該コントロールリンクの切り離し時に後輪の操舵を前輪
の操舵とは独立して単独に行えるようにしたから、構内
等の狭い場所での車両の低速走行の際に、運転者が感覚
的に操舵状態を知覚し易くなり、操舵性を向上できる結
果、機動性を向上することができるという利点を有する
実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る総輪操舵装置の一実施例を示す構
成図で、右フレームの内側から見た図、第２図は第１図
の要部拡大図で、後輪操舵制御機構を示す図、第３図は
第２図中A-A矢視断面図、第４図は第１図の要部拡大図
で、後輪操舵切換機構を示す図、第５図は同上実施例の
油圧回路図、第６図はハンドル角とタイヤ切れ角との関
係を示す図である。 ２……ステアリングホィール、４……ピットマンアー
ム、５……フロントドラッグリク、６……前輪、８……
フロントコントロールリンク、９……リヤコントロール
リンク、9A……前側リヤコントロールリンク、9B……後
側リヤコントロールリンク、10……アイドラアーム、11
……リヤドラッグリンク、12……後輪、14……カムプレ
ート、15……ガイドブラケット、16……カム溝、18……
ベルクランク、20……スライドボス、21……スライドバ
ー、22……ピン、23……エアシリンダ装置、29……スラ
イド孔、30,31……ピン挿入孔、50……パワーシリン
ダ、52……全油圧パワーステアリング、53……ステアリ
ングスイッチ、54……モータ、Ａ……後輪操舵制御機
構、Ｂ……後輪操舵切換機構

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングホィールの操舵により揺動す
   るピットマンアーム、フロントドラッグリンクを介して
   前輪の操舵を行い、ピットマンアーム、コントロールリ
   ンク、リヤドラッグリンクを介して後輪の操舵を行う総
   輪操舵装置において、上記コントロールリンクの途中に
   後輪操舵制御機構を介装し、該後輪操舵制御機構を、一
   端がフロントコントロールリンクに連結されたカムプレ
   ートと、該カムプレートを支持案内するガイドブラケッ
   トと、前記カムプレートに形成された後輪操舵特性に応
   じたカム溝と、該カム溝内を移動するピンと、該ピンが
   一端に固定され他端がリヤコントロールリンクに連結す
   るベルクランクとで構成する一方、上記リヤコントロー
   ルリンクの途中に後輪操舵切換機構を介装し、該後輪操
   舵切換機構を、一端が前側リヤコントロールリンクに連
   結されたフロントスライド部材と、一端が後側リヤコン
   トロールリクに連結されたリヤスライド部材と、両スラ
   イド部材夫々の他端部相互の結合手段と、両スライド部
   材相互の結合と離脱を選択的に行うべく前記結合手段を
   作動する作動手段とで構成し、後輪の操舵を前輪の操舵
   とは独立して単独に行う後輪操舵用のステアリング手段
   を設けたことを特徴とする総輪操舵装置。