JP2552348B2 - 4輪操舵装置 - Google Patents

4輪操舵装置

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JP2552348B2 JP429989A JP429989A JP2552348B2 JP 2552348 B2 JP2552348 B2 JP 2552348B2 JP 429989 A JP429989 A JP 429989A JP 429989 A JP429989 A JP 429989A JP 2552348 B2 JP2552348 B2 JP 2552348B2
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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は、前輪の操舵をケーブルを介して後輪に伝え
るようにした4輪操舵装置に関するものである。
<従来の技術> かかる4輪操舵装置は、例えば実開昭60−15052号公
報で公知であり、このものは前輪の動きをケーブルを介
して後輪操舵装置のギヤに伝え、このギヤの回転をラッ
クに伝えることによって後輪を前輪と逆相に操舵してい
る。
<発明が解決しようとする課題> 上述したものは、後輪の操舵角が前輪の操舵角に比例
して直線的に増加するため、第6図に示すような3次曲
線的なカーブが得られない。従って、前輪の少ない操舵
角でも後輪が操舵されるため、高速走行に向かない問題
があった。
<課題を解決するための手段> 本発明は上述した問題点を解決するためになされたも
ので、後輪操舵装置の後輪用ハウジングに後輪側の出力
軸を回転可能に軸承すると共に、ケーブルに前輪操舵装
置の作動が伝えられる後輪側の入力軸を出力軸と偏心し
た位置に回転可能に軸承し、入力軸に半径方向の係合溝
を形成し、係合溝に係合する偏心ピンを入力軸と前記出
力軸の偏心量よりも多い量で出力軸の回転中心から偏心
した前記出力軸上に取付ける。
また、前輪操舵装置の前輪用ハウジングに前輪側の入
力軸を回転可能に軸承すると共に、ケーブルに前輪操舵
装置の作動が伝えられる前輪側の出力軸を入力軸と偏心
した位置に回転可能に軸承し、入力軸に半径方向の係合
溝を形成し、係合溝に係合する偏心ピンを入力軸と出力
軸の偏心量よりも多い量で出力軸の回転中心から偏心し
た出力軸上に取付ける。
<作用> 後輪操舵装置に係合溝と係合ピンを設けたものにおい
ては、前輪操舵装置によって前輪を操舵すると、前輪の
操舵がケーブルを介して後輪操舵装置の入力軸に伝えら
れ、この入力軸の回転が係合溝と係合ピンを介して出力
軸に伝えられる。すると、入力軸と出力軸の回転中心の
偏心量よりも大きい偏心量で、出力軸の回転中心よりも
偏心した出力軸の位置に取付けられた偏心ピンが係合溝
と係合して移動するので、入力軸の回転につれて出力軸
は始めは少なく回転し、最後は大きく回転する。この出
力軸の回転によって後輪は操舵される。また前輪操舵装
置に係合溝と係合ピンを設けたものにおいては、前輪操
舵装置によって前輪を操舵すると、前輪の操舵が前輪操
舵装置の入力軸に伝えられ、この入力軸の回転が係合溝
と係合ピンを介して出力軸に伝えられる。すると、入力
入力軸と出力軸の回転中心の偏心量よりも大きい偏心量
で、出力軸の回転中心よりも偏心した出力軸の位置に取
付けられた偏心ピンが係合溝と係合して移動するので、
入力軸の回転につれて出力軸は始めは少なく回転し、最
後に大きく回転する。この出力軸の回転はケーブルを介
して後輪操舵装置に伝えられ、後輪を操舵する。
<実施例> 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第2
図において、10は前輪用ラック軸であり、この前輪用ラ
ック軸10の両端にはタイロッド11とナックルアーム12を
介して前輪13が連結されている。前輪用ラック軸10には
ラック14が形成され、このラック14に前輪用ピニオン軸
15のピニオン16が噛合されている。ピニオン軸15はロー
タリーバルブ17を介してハンドル18に回転連結されてい
る。前記前輪用ラック軸10にはシリンダチューブ19内を
摺動するピストン20が取付けられている。前述した前輪
用ラック軸10とピニオン軸15とロータリーバルブ17とシ
リンダチューブ19とピストン20とによって前輪操舵装置
21が構成される。
25は後輪用ラック軸であり、この後輪用ラック軸25の
両端にはタイロッド26とナックルアーム27を介して後輪
28が連結されている。後輪用ラック軸25にはラック29が
形成され、このラック29に後輪用ピニオン軸30のピニオ
ン31が噛合されている。ピニオン軸30はロータリーバル
ブ32とアシスト遅れ時の回避装置33と操舵特性装置34を
介してプーリ35に回転連結されている。前記後輪用ラッ
ク軸25にはシリンダチューブ36内に摺動するピストン37
が取付けられている。前述した後輪用ラック軸25とピニ
オン軸30とロータリーバルブ32とアシスト遅れ時の回避
装置33と操舵特性装置34とプーリ35とによって後輪操舵
装置38が構成される。
前輪用ラック軸10の両端には2本のケーブル40,41の
一端がそれぞれ連結され、2本のケーブル40,41の他端
はそれぞれプーリ35に巻きつけられている。2本のケー
ブル40,41の途中には図略の中間ローラが設けられ、こ
の中間ローラによってケーブル40,41が通過する場所が
制限されるようになっている。2本のケーブル40,41の
途中にはケーブル40,41の伸びによる撓みを吸収するた
め、ケーブル長さ調整装置42が設けられている。
45は自動車のエンジンであり、このエンジン45のよっ
てPSポンプ46が駆動されるようになっている。PSポンプ
46によってリザーバ47から汲み上げられた油は分流制御
弁48によって分流され、分流された一方の油は前輪側の
ロータリーサーボ弁17に導かれ、分流された他方の油は
後輪側のロータリーサーボ弁32に導かれるようになって
いる。各ロータリーサーボ弁17,32はシリンダチューブ1
9,36の左右室に接続され、またリザーバ弁47に接続され
ている。
第1図において、50は後輪操舵装置38の後輪用ハウジ
グを示すものであり、この後輪用ハウジング50に後輪用
ラック軸25が挿通されている。また後輪用ハウジング50
にはピニオン軸30が後輪用ラック軸25と略直交する軸線
回りに回転可能に軸承され、ピニオン軸30にトーション
バー51の一端が連結されている。トーションバー51の他
端は作動軸52に連結され、この作動軸52は後輪用ハウジ
ング50とピニオン軸30に回転可能に軸承されている。作
動軸52にはロータリーバルブ38のインナーバルブ53が一
体形成され、ピニオン軸30にはロータリーバルブ38のア
ウターバルブ54がピン55を介して連結されている。後輪
用ハウジング50には第1回転部材56と第2回転部材57と
第3回転部材(出力軸)58がピニオン軸30と同軸回りに
回転可能に軸承され、作動軸52と第1回転部材56とはピ
ン59を介して回転連結されている。第1回転部材56には
第1係合部材60が回転可能に軸承され、この第1係合部
材60は第4図において半径方向へ突出した第1回転部材
56の突起部56aに時計回りに係合し、また半径内方へ突
出した第2回転部材57の突起部57aに時計方向に係合し
ている。第3回転部材58には第2係合部材61が回転可能
に軸承され、この第2係合部材61は第3図において半径
内方へ突出した第2回転部材57の突起部57bに時計回り
に係合し、また、第3回転部材58の端面より突設された
ピン58aに時計方向に係合している。第1回転部材56と
第2回転部材57間には第1うず巻きバネ62が配置され、
この第1うず巻きバネ62の外端は第1回転部材56と第2
回転部材57に第4図の反時計回りに係合し、第1うず巻
きバネ62の内端は第1係合部材60に時計回りに係合して
いる。第2回転部材57と第3回転部材58間には第2うず
巻きバネ63が配置され、この第2うず巻きバネ63の外端
は第2回転部材57と第3回転部材58に第3図の反時計回
りに係合し、第2うず巻きバネ63の内端は第2係合部材
61に時計回りに係合している。第1回転部材56と第2回
転部材57と第3回転部材58と第1係合部材60と第2係合
部材61と第1うず巻きバネ62と第2うず巻きバネ63とに
よって脱輪によって後輪28が操舵されないとき、ケーブ
ル40,41を引っ張る力を逃がすアシスト遅れ時の回避装
置33が構成される。
第3回転部材58にはこの第3回転部材58の回転中心か
らAだけ偏心した位置に偏心ピン65が第3回転部材58の
回転軸線と平行に取付けられ、この偏心ピン65は回転可
能なローラ65aを備えている。後輪用ハウジング50にプ
ーリ(入力軸)35が第3回転部材58の回転中心からBだ
け偏心した位置に第3回転部材58の回転軸線と平行に回
転可能に軸承されている。プーリ35には前記偏心ピン65
が係合する係合溝66が第5図に示すように半径方向に形
成され、この係合溝66は、プーリ(入力軸)35と第3回
転部材(出力軸)58の中立状態においてプーリ35の回転
中心と第3回転部材58の回転中心を結ぶ線上に形成され
る。前記偏心量Aは偏心量Bより大きめに設定されてい
る。プーリ35にはケーブル40とケーブル41がそれぞれ巻
き付けられている。前記第3回転部材(出力軸)58と偏
心ピン65と係合溝66とプーリ(入力軸)35とによって操
舵特性装置34が構成され、入力軸35の回転角に対する出
力軸58の回転角の特性が第6図に示すように変えられ
る。即ち、入力軸35の回転角が少ない時は、出力軸58が
ほとんど回転しない。入力軸35の回転角が多くなると、
出力軸58の回転角が急激に上昇するような操舵特性が得
られる。
次に上述した構成に基づいて作用について説明する。
ハンドル18を操舵するとこのハンドル18の操舵がロータ
リーバルブ17の入力側に伝えられ、ロータリバルブ17の
入力側とピニオン軸15との間で相対回転が生ずると分流
制御弁48によって分流された油はシリンダチューブ19の
一方の室に供給される。この結果、前輪用ラック軸10は
例えば矢印H方向に軸移動し、前輪13が第2図において
時計回りに操向され、シリンダチューブ19の他方の室か
ら出た油はロータリバルブ17を介してリザーバ47に回収
される。前輪用ラック軸10の軸方向の移動によってケー
ブル40,41の一方が引っ張られ、他方が緩められる。ケ
ーブル40,41の一方が引っ張られることによってプーリ3
5が一方向に回転し、プーリ35の回転によって前記ケー
ブル40,41の他方が引っ張られる。またプーリ35の回転
によって係合溝66と偏心ピン65を介して第3回転部材58
に回転し、この第3回転部材58の回転は第2うず巻きバ
ネ63と第2回転部材57と第1うず巻きバネ62と第1回転
部材56とピン59を介して作動軸52に伝えられる。作動軸
52の回転はトーションバー51とピニオン軸30に伝えら
れ、作動軸53とピニオン軸30との間で相対回転が生ずる
とロータリバルブ38が作動し、分流制御弁48によって分
流された油はシリンダチューブ36の一方に供給される。
この結果、後輪用ラック軸25を矢印J方向に軸移動さ
せ、後輪28を前輪13と逆方向、即ち第1図において反時
計回りに操向する。高速走行時は、ハンドル18の操舵角
が少ないため、操舵特性装置34によって第3回転部材58
が殆ど回転せず、後輪28は操向されない。逆に低速走行
時は、ハンドル18の操舵角が多いため、操舵特性装置34
によって第3回転部材58が多く回転され、後輪28が前輪
13と逆方向に大きく操向される。
後輪28の脱輪等によって作動軸52の回転が阻止された
状態で、ハンドル18の操舵により第3回転部材58とピン
58aを第3図の時計回りに回転させると第2うず巻きバ
ネ63の外端が時計回りに回転する。この結果、第2うず
巻きバネ63の内端には突起部57bを介して第2回転部材5
7を時計回りに回転させようとする力が作用し、さらに
第4図において第1うず巻きバネ62を介して突起部56a
と第1回転部材56を時計回りに回転させようとする力が
作用する。第1うず巻きバネ62と第2うず巻きバネ63の
力が同じであるときは、第2回転部材57が第3回転部材
58と同方向に1/2だけ回転し、第1,第2うず巻きバネ62,
63の巻き量が増加する。
逆に後輪28の脱輪等によって作動軸52の回転が阻止さ
れた状態で、ハンドル18の操舵により第3回転部材58と
ピン58aを第3図の反時計回りに回転させると第2うず
巻きバネ63の内端が反時計回りに回転する。この結果、
第2うず巻きバネ63の外端には第2回転部材57を反時計
回りに回転させようとする力が作用し、さらに第4図に
おいて第1うず巻きバネ62を介して第1回転部材56を反
時計回りに回転させようとする力が作用する。よって、
第2回転部材57が第3回転部材58と同方向に1/2だけ回
転し、第1,第2うず巻きバネ62,63の巻き量が増加す
る。
なお第7図と第8図は他の変形例として前輪操舵装置
21とアシスト遅れ時の回避装置71と操舵特性装置70を設
けた例を示すもので、前輪用ラック軸72の軸移動は、中
間ピニオン軸73と操舵特性装置71とアシスト遅れ時の回
避装置70と前輪用プーリ74とケーブル75,76と後輪用プ
ーリ77を介して後輪用のロータリバルブ38に伝えられ
る。前輪用ハウジング80には前輪用ラック軸72が挿通さ
れ、この前輪用ラック軸72に噛み合う中間ピニオン軸
(入力軸)73が前輪用ハウジング80に回転可能に軸承さ
れている。また前輪用ハウジング80には中間ピニオン軸
73の回転中心からLだけ偏心した位置に第1回転部材
(出力軸)81と第2回転部材82と第3回転部材83が中間
ピニオン軸73の回転軸線と平行な軸線回りに回転可能に
軸承されている。中間ピニオン軸73には半径方向に係合
溝84が形成され、この係合溝84に係合する偏心ピン85が
第1回転部材81に第1回転部材81の回転中心からMだけ
偏心した位置に取付けられている。前記偏心量Lは偏心
量Mより小さい。第1回転部材81と第2回転部材82間に
は第1うず巻きバネ86が配置され、第2回転部材82と第
3回転部材83間には第2うず巻きバネ87が配置されてい
る。第3回転部材83には前輪用プーリ74が一体形成され
ている。
<発明の効果> 以上述べたように本発明は、出力軸と入力軸を互いに
偏心させた状態でハウジングに回転可能に軸承し、入力
軸に半径方向に係合溝を形成し、この形状溝に係合する
偏心ピンを入力軸に対する出力軸の偏心量より多い量で
出力軸に対して偏心した位置に出力軸に取付けた構成で
あるので、前輪の操舵角が少ない時は、後輪はほとんど
操舵されないため、高速走行に適する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の実施例を示すもので、第1図は後輪操舵
装置の断面図、第2図は4輪操舵装置の全体システム
図、第3図は第1図においてIII−III線で断面した図、
第4図は第1図においてIV−IV線で断面した図、第5図
は第1図においてV−V線で断面した図、第6図は操舵
特性線図、第7図は他の変形例としての4輪操舵装置の
全体システム図、第8図は他の変形例としての前輪操舵
装置の断面図。 10、72……前輪用ラック軸、13……前輪、17……ロータ
リーバルブ、19……シリンダチューブ、20……ピスト
ン、21……前輪操舵装置、25……後輪用ラック軸、28…
…後輪、30……後輪用ピニオン軸、32……ロータリーバ
ルブ、33、71……アシスト遅れ時の回避装置、34、70…
…操舵特性装置、35……プーリ(入力軸)、36……シリ
ンダチューブ、38……後輪操舵装置、40、41、75、76…
…ケーブル、50……後輪用ハウジング、51……トーショ
ンバー、52……作動軸、58……第3回転部材(出力
軸)、65、85……偏心ピン、66、84……係合溝、73……
中間ピニオン軸、80……前輪用ハウジング、81……第1
回転部材(出力軸)。
フロントページの続き (72)発明者 加藤 廉享 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田 工機株式会社内 審査官 山内 康明 (56)参考文献 特開 昭63−154469(JP,A) 特開 昭63−258271(JP,A)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】前輪を操舵する前輪操舵装置と、後輪を操
    舵する後輪操舵装置を設け、前輪操舵装置の作動をケー
    ブルを介して後輪操舵装置に伝えるようにした4輪操舵
    装置において、前記後輪操舵装置の後輪用ハウジングに
    後輪側の出力軸を回転可能に軸承すると共に、前記ケー
    ブルに前記前輪操舵装置の作動が伝えられる前記後輪側
    の入力軸を前記出力軸と偏心した位置に回転可能に軸承
    し、前記入力軸に半径方向の係合溝を形成し、この係合
    溝に係合する偏心ピンを前記入力軸と前記出力軸の偏心
    量よりも多い量で前記出力軸の回転中心から偏心した前
    記出力軸上に取付けたことを特徴とする4輪操舵装置。
  2. 【請求項2】前輪を操舵する前輪操舵装置と、後輪を操
    舵する後輪操舵装置を設け、前輪操舵装置の作動をケー
    ブルを介して後輪操舵装置に伝えるようにした4輪操舵
    装置において、前記前輪操舵装置の前輪用ハウジングに
    前輪側の入力軸を回転可能に軸承すると共に、前記ケー
    ブルに前記前輪操舵装置の作動が伝えられる前記前輪側
    の出力軸を前記入力軸と偏心した位置に回転可能に軸承
    し、前記入力軸に半径方向の係合溝を形成し、この係合
    溝に係合する偏心ピンを前記入力軸と前記出力軸の偏心
    量よりも多い量で前記出力軸の回転中心から偏心した前
    記出力軸上に取付けたことを特徴とする4輪操舵装置。
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JPH0725321B2 (ja) * 1987-04-15 1995-03-22 日野自動車工業株式会社 車両に使用される前後輪操舵系統

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