JP2959321B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の後輪操舵装置に
関し、特に、４輪操舵車の後輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】４輪操舵車は、前輪操舵装置と後輪操舵
装置とを装備しており、前輪及び後輪を連動して操舵
し、高速走行時における旋回安定性の向上や、低速走行
時における回転半径の減少を図っている。この後輪操舵
装置としては、前輪操舵装置から延び、前輪の操舵に連
動して回転する入力軸と、車幅方向に変位することで後
輪を操舵できる操舵軸と、入力軸の回転を操舵軸の軸線
方向の変位に変換する機構と、入力軸の途中に設けら
れ、入力軸を中立位置に位置決めして後輪の直進状態を
保持するセンタリング機構等を備えたものがある（特開
昭６２−１８１９６０号公報）。

【０００３】センタリング機構は、入力軸周りに配置さ
れたコイルスプリングを備えて構成されている。このコ
イルスプリングは、入力軸がハウジングに対して回転し
た場合に弾性変形し、従って、入力軸を中立位置に復帰
させるばね力を発揮する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このコイル
スプリングは、入力軸が回転した場合にその端部が引っ
張られて弾性変形する。従って、コイルスプリングは、
軸線方向でみて略楕円形状に変形してしまい、径方向外
側に突出した部分がハウジングに摺動することがある。
このため、このセンタリングスプリング及びハウジング
が磨耗し、センタリング機構の耐久性が悪化するという
問題があった。

【０００５】本発明は、上述の問題点を解決するために
なされたもので、センタリング機構の耐久性の向上を図
ることができる車両の後輪操舵装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明によれば、車両の前輪操舵装置から延び、前輪
の操舵に連動して回転する入力軸と、車幅方向に延び、
車幅方向に移動して後輪を操舵する操舵軸と、入力軸の
回転を操舵軸の軸線方向の変位に変換する手段とを備え
た後輪操舵装置において、前記入力軸の途中に設けられ
るセンタリング機構は、前記入力軸の外側に設けられ、
車体側に固定されるとともに入力軸を回転自在に支持す
るハウジングと、ハウジング内に収容され、入力軸を囲
むコイル状のセンタリングスプリングと、入力軸の外周
に相対回動自在に設けられ、前記センタリングスプリン
グの一端が係止される第１支持部材と、入力軸の外周に
相対回動自在に設けられ、センタリングスプリングの他
端が係止される第２支持部材と、センタリングスプリン
グの付勢力に抗した状態で、第１支持部材の一方向の回
動及び第２支持部材の他方向の回動をそれぞれ制限する
ストッパ手段と、入力軸と一体に回動すべく設けられ、
入力軸が中立位置から前記他方向に回動されたときには
センタリングスプリングの更なる付勢力に抗し、第１支
持部材を前記他方向に押圧する第１押圧部材と、入力軸
と一体に回動すべく設けられ、入力軸が前記中立位置か
ら前記一方向に回動されたときにはセンタリングスプリ
ングの更なる付勢力に抗し、第２支持部材を前記一方向
に押圧する第２押圧部材と、第１及び第２支持部材のそ
れぞれに設けられ、センタリングスプリングの対応する
側の端近傍位置にあって、当該センタリングスプリング
の内周面に当接し、当該センタリングスプリングの横断
面が楕円状に変形するのを防止する第１及び第２当接部
とを具備している。

【０００７】

【作用】 前輪の操舵により入力軸が回転すると、セン
タリング機構の第１又は第２支持部材はセンタリングス
プリングの一端又は他端を引っ張りこれを弾性変形させ
る。このとき、対応する側の当接部は、センタリングス
プリングにおける内周面の一部が径方向内側に引き込ま
れるのを防止し、この結果、センタリングスプリングの
横断面が略楕円形状に変形するのを防止する。従って、
センタリングスプリングはハウジングに摺動することが
ない。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て詳述する。図１は、本発明に係る後輪操舵装置の一実
施例を示し、この後輪操舵装置１は、ハウジング３と、
ハウジング３を車幅方向に貫通する操舵軸５と、ハウジ
ング３内に収容された小舵角操舵手段６、大舵角操舵手
段７、連結機構８及び電子制御ユニット９（図２）等よ
り構成されている。

【０００９】ハウジング３は、車体後部に搭載され、車
幅方向に延びる円筒部３ａと、円筒部３ａの一側に位置
するカム収容部３ｂと、カム収容部３ｂの前方に位置す
るセンタリング機構収容部３ｃと、カム収容部３ｂを車
両後方より塞ぐリヤカバー４等より構成され、円筒部３
ａ、カム収容部３ｂ及びセンタリング機構収容部３ｃは
一体に形成されている。

【００１０】リヤカバー４は、図２及び図３に示すよう
に、環状壁４ａと、この環状壁４ａの外周縁及び内周縁
から車両前方に延びる外周壁４ｂ及び内周壁４ｃより構
成され、これらは放熱性に優れた材料、例えばアルミ等
により一体に成形されている。このリヤカバー４内の空
間は、環状のシールプレート１１により画されている。
従って、リヤカバー４内の空間は、カム収容部３ｂ内の
空間とは油密に区画されている。また、環状壁４ａの所
定位置には、孔４ｄが穿設されている。

【００１１】なお、このハウジング３は、例えば、サス
ペンション取付用のサブフレーム（図示せず）に固定さ
れている。操舵軸５は、ハウジング３内を車幅方向に延
び、複数位置で図示しないベアリングにより支持されて
ハウジング３に対して車幅方向に移動自在である。そし
て、操舵軸５の両端は、タイロッドを介してナックルア
ーム（ともに図示せず）に連結されている。従って、操
舵軸５が車幅方向に移動すると、ナックルアームが回動
し、図示しない後輪に舵角が付与される。

【００１２】小舵角操舵手段６は、油圧を利用した操舵
手段で、図１に示すように、油圧シリンダ１３及び舵角
制御弁１４等より構成されている。油圧シリンダ１３
は、ハウジング３内を一対の隔壁１５，１６により画し
て構成されている。各隔壁１５，１６は、円筒部３ａの
両端近傍に配置されている。これら各隔壁１５，１６は
環状に成形されており、中央の孔を操舵軸５が摺動自在
に貫通している。各隔壁１５，１６とハウジング３及び
操舵軸５との間は、油密にシールされている。

【００１３】ピストン１７は、各隔壁１５，１６間に配
置され、円筒部３ａ内を油圧室１８，１９に区画してい
る。このピストン１７は、図４に詳しく示すように、環
状のピストン本体１７ａと、このピストン本体１７ａの
一側面内周縁から軸線方向に沿って円筒状に延びる延出
部１７ｂより構成され、これらは一体に成形されてい
る。ピストン本体１７ａは、操舵軸５の所定位置に嵌め
込まれ、固定されている。従って、ピストン１７と操舵
軸５とは、一体となって移動する。

【００１４】なお、各油圧室１８，１９に臨む円筒部３
ａの所定位置には、ポート２１，２２が形成されている
（図１）。舵角制御弁１４は、例えば、４ポートを有す
る電磁式切換弁であり、ハウジング３の円筒部３ａの所
定位置に固定され、従って、これらはユニット化されて
いる。舵角制御弁１４の第１ポートは図示しない油圧ポ
ンプに、第２ポートは図示しないリザーブタンクにそれ
ぞれ接続されている。また、舵角制御弁１４の第３ポー
トは、油圧シリンダ１３の一方のポート２１に、第４ポ
ートは、油路２３を介して油圧シリンダ１３の他方のポ
ート２２にそれぞれ接続されている。また、舵角制御弁
１４のソレノイドは、電子制御ユニット９に電気的に接
続されており、従って、この舵角制御弁１４は電子制御
ユニット９に操作されて切り換わる。

【００１５】電子制御ユニット９は、マイクロコンピュ
ータを有しており、環状の基板上に構成されている。こ
の電子制御ユニット９は、図２に示すように、リヤカバ
ー４内のシールプレート１１で画された空間内に配置さ
れ、リヤカバー４に螺着固定されている。電子制御ユニ
ット９の前記孔４ｄ対向位置には、コネクタ２５が取り
付けられている。このコネクタ２５は、リヤカバー４の
外方にまで延出し、その入力側には、各種センサ類が電
気的に接続されている。各種センサ類には、例えば、舵
角センサ４５や、図示しないハンドル角センサ、車速セ
ンサ、フロントパワーステアリング圧センサ、油温セン
サ、油量センサ、横Ｇセンサ等が含まれる。なお、この
コネクタ２５はリヤカバー４に螺着固定されており、コ
ネクタ２５への接続時、基板の破損が防止される。

【００１６】この電子制御ユニット９は、予め記憶して
いる制御プログラムに従い、各種センサ類からの検出信
号に基づいて舵角制御弁１４を操作し、油圧シリンダ１
３を作動させて操舵軸５を往復動させ、車両の走行状態
に適した舵角を後輪に付与する。大舵角操舵手段７は、
いわゆる機械的に後輪に逆位相を付与する操舵手段で、
リヤステアリングシャフト２７、内接カム機構、スリー
ブ２９及びセンタリング機構３０等より構成されてい
る。

【００１７】スリーブ２９は、図１に示すように、操舵
軸５に外嵌され、軸線方向に相対移動自在とされてい
る。このスリーブ２９は、一端をハウジング３の円筒部
３ａの左端近傍に位置させる一方、他端をピストン１７
近傍に位置させている。図２に示すリヤステアリングシ
ャフト２７は、前輪を操舵する前輪操舵装置（ともに図
示せず）から延びており、運転席のステアリングホイー
ルが操作された場合にそのステアリング角に応じて回転
する。このリヤステアリングシャフト２７は、適宜数の
継手を介して車両の後部にまで延びており、その後端
は、ハウジング３のカム収容部３ｂ内に配置され、複数
のベアリングにより回転自在に支持されている。そし
て、このシャフト２７の後端には、ドライブギヤ３１が
固定されている。

【００１８】内接カム機構は、ロータ３３、内接カム３
４、ローラ３７及び軸回動防止機構等より構成され、カ
ム収容部３ｂ内に配置されている。ロータ３３は、円板
状をなしており、前側面には車両前方に延びるフランジ
３３ａが、後側面にはハブ３３ｂがそれぞれ一体に成形
されている（図２）。このロータ３３は、車両前後方向
に延びるロータシャフト３９により回動自在に支持され
ている。ロータシャフト３９は、ロータ３３の中央の孔
３３ｃ内に圧入されており、従って、これらは一体とな
って回動する。ロータシャフト３９の前端部は、ニード
ルベアリング４１を介してハウジング３に、後端部はボ
ールベアリング４２を介してリヤカバー４の内周壁４ｃ
にそれぞれ回動自在に支持されている。そして、ロータ
シャフト３９の後端は、ボルト４３によりボールベアリ
ング４２に締め付けられており、このロータシャフト３
９の軸線方向の変位が阻止されている。

【００１９】また、ロータシャフト３９の後端面には、
孔が穿設されており、舵角センサ４５の検出部が挿入さ
れている。この舵角センサ４５は、リヤカバー４に螺着
固定され、検出部がロータシャフト３９における中心孔
の内周面の凹部分に係合している。従って、舵角センサ
４５は、ロータシャフト３９の回動位置を検出すること
ができる。

【００２０】ロータ３３には、ドリブンギヤ４７及び内
接カム３４が取り付けられている。これらロータ３３、
ドリブンギヤ４７及び内接カム３４は、ピンで高精度に
位置決めされ、複数のボルト４８で螺着固定されてい
る。ロータ３３の後側面に重ね合わされたドリブンギヤ
４７は、リング状をなし、ハブ３３ｂに嵌め込まれてロ
ータシャフト３９と同心円状に配置されている。ドリブ
ンギヤ４７の外周に設けられているギヤは、ドライブギ
ヤ３１に噛み合っており、従って、ドライブギヤ３１が
回転すると、所定の比率で減速された回転速度で、ドリ
ブンギヤ４７及びロータ３３が回動する。このため、ス
テアリングホイールが操作され、ステアリング角が左右
両方向に最大値θ３，θ４に達した場合、ドリブンギヤ
４７及びロータ３３は、左右両方向に９０度だけ回動す
る（図５（ｂ）,(ｃ））。

【００２１】内接カム３４はリング状をなし、フランジ
３３ａの内面に嵌め込まれてロータ３３の前側面に重ね
合わされている。内接カム３４の内周は、左右対称のカ
ム面となっている。このカム面の輪郭は、図５に示すよ
うに、一対の不作動部５１、凸部５２、凹部５４より構
成されている。詳述すると、各不作動部５１は、車両の
直進状態における内接カム３４の状態（図５（ａ）に示
す状態）で、後述する一対のローラ３７に当接し、且
つ、図中１点鎖線で示す仮想基準円Ｄに一致している。
凸部５２は、各不作動部５１の図（ａ）中下方に位置
し、仮想基準円Ｄ内に突出している。凹部５４は、各不
作動部５１の図（ａ）中上方に位置し、仮想基準円Ｄ外
に凹んでいる。これら各不作動部５１、凸部５２及び凹
部５４は滑らかに連続して形成され、カム面の輪郭を構
成している。このカム面は、内接カム３４がロータ３３
に組み付けられる前に単品で仕上げられている。

【００２２】各ローラ３７は、カム面に沿って転動する
カムフォロアである。各ローラ３７は、ローラシャフト
５８及びブラケット６２を介してスリーブ２９に取り付
けられている。各ローラ３７は、車幅方向に並んで配置
され、内接カム３４の中心に関し互いに反対位置でカム
面に当接している。従って、内接カム３４が回動した場
合、各ローラ３７はカム面から離間することなく転動
し、カム面の輪郭形状に沿って車幅方向に変位する。各
ローラ３７の変位に伴い、スリーブ２９はハウジング３
に対して移動する。

【００２３】各ローラシャフト５８は、大径部と小径部
より構成され、これらは一体に成形されている。小径部
は、ブラケット６２の支持部６２ａに取り付けられてい
る。また、大径部は、内接カム３４の内側近傍領域内に
位置し、従って、相対回転自在に支持するローラ３７
を、カム面に転動可能に当接させる。なお、ローラシャ
フト５８の小径部と大径部は、互いに僅かな距離（例え
ば、１mm程度）だけ偏心している。従って、ローラシャ
フト５８をブラケット６２に組み付ける際、このブラケ
ット６２に対してローラシャフト５８を回動させること
で、カム面とローラ３７間の距離を変化させることがで
き、各部材の製造誤差等に起因して発生するカム面とロ
ーラ３７間の隙間を吸収することができる。

【００２４】ブラケット６２は、スリーブ２９の外周面
に固着され、内接カム機構の前方に配置されている。こ
のブラケット６２は、図６に詳しく示すように、スリー
ブ２９を外嵌する筒部６２ｂと、この筒部６２ｂの両側
端から垂下する一対の支持部６２ａより構成され、これ
らは一体的に形成されている。筒部６２ｂは、スリーブ
２９に固着されて相対回動不能とされている。各支持部
６２ａには、車両前後方向に延びるシャフト挿通孔６２
ｃが穿設されており、各シャフト挿通孔６２ｃには、ロ
ーラシャフト５８の小径部が挿入され、ナット５７で固
定されている。

【００２５】軸回動防止機構は、ハウジング３に固定さ
れたガイドプレート５６と、各ローラシャフト５８に取
り付けられたローラ５９等より構成され、操舵軸５及び
スリーブ２９の回動を防止するものである。ガイドプレ
ート５６は、ロータ３３の前方に配置され、ハウジング
３に複数のボルト６０で螺着固定されている（図２及び
図３）。このガイドプレート５６には、ブラケット６２
の各支持部６２ａに対向して、一対の切欠き５６ａが形
成されている。各切欠き５６ａは、車幅方向に延びてお
り、その上下方向の幅は、ローラ５９の直径と略同寸法
に設定されている。

【００２６】一方、各ローラ５９は、ガイドプレート５
６の切欠き５６ａ内に配置されており、ガイドプレート
５６に対して車幅方向に変位可能、且つ、上下方向に変
位不能とされている。また、各ローラ５９は、ローラシ
ャフト５８の、カムフォロアとしてのローラ３７の前側
位置に回転自在に取り付けられている。従って、内接カ
ム機構の各ローラ３７がカム面に沿って転動した場合、
ローラシャフト５８の移動を車幅方向のみに制限する一
方、ローラシャフト５８にこれを傾かせる力が作用した
ときでも、ローラシャフト５８は傾くことがなく、操舵
軸５の回動を防ぐことができる。

【００２７】なお、各ボルト６０のヘッド部６０ａとシ
ャフト部６０ｂとは、互いに偏心して構成されている。
従って、ガイドプレート５６をハウジング３に組み付け
る場合において、各ボルト６０の回転を阻止することが
でき、治具等でヘッド部６０ａを係止することなく、各
ボルト６０をナット６４（図２）で固定することができ
る。

【００２８】連結機構８は、図４に詳しく示すように、
スリーブ２９とピストン１７の延出部１７ｂとの間に介
在されるスプリング６６と、このスプリング６６を両端
から保持すると共にその弾性変形量を制限する一対のス
プリングシート６７，６８と、これらを囲む円筒体６９
等より構成されている。この円筒体６９は、ピストン１
７の延出部１７ｂに固着されると共に、先端部分で大舵
角操舵手段７側（図中左側）のスプリングシート６７を
係止している。

【００２９】各スプリングシート６７，６８は、スリー
ブ２９の周りに遊嵌され、軸線方向に相対移動可能であ
る。各スプリングシート６７，６８は、スリーブ２９に
固定された一対の係止片７１，７２間に配置されてい
る。各係止片７１，７２は所定距離を存して固定され、
従って、各スプリングシート６７，６８は、距離Ｌ１の
範囲で軸線方向に移動することができる。

【００３０】スプリング６６は、各スプリングシート６
７，６８間に所定のプリセット力を付与されて縮設さ
れ、所定のばね力を有している。従って、スリーブ２９
の往復動を弾性変形することなくピストン１７に伝達す
ることも可能で、スリーブ２９に対するピストン１７の
移動を弾性変形して吸収することも可能である。つま
り、油圧シリンダ１３が作動していない場合、路面の抵
抗が小さい状況下で、スリーブ２９が内接カム機構によ
り車幅方向右側に移動され、左側の係止片７１を介して
左側のスプリングシート６７を同方向に移動させたとき
には、スプリング６６は弾性変形することなく、右側の
スプリングシート６８を左側スプリングシート６７の移
動距離と同距離だけ移動させる。従って、ピストン１７
の延出部１７ｂが右側に同距離だけ移動し、操舵軸５は
後輪を左側に操舵する。また、同様に、スリーブ２９が
車幅方向左側に移動され、右側の係止片７２が右側のス
プリングシート６８を同方向に移動させたときには、ス
プリング６６は弾性変形することなく左側のスプリング
シート６７を移動させ、円筒体６９を介してピストン１
７の延出部１７ｂを左側に引っ張る。従って、ピストン
１７が左側に移動し、操舵軸５は後輪を右側に操舵す
る。

【００３１】また、路面の抵抗が大きい状況下で、上記
の如くスリーブ２９が変位する場合にはスプリング６６
が弾性変形してスプリングシート６７，６８同士が当接
してスリーブ２９の変位が操舵軸５に伝達される。一
方、スリーブ２９が移動していない場合、油圧シリンダ
１３が作動してピストン１７を車幅方向右側に移動させ
るときには、延出部１７ｂが円筒体６９を介して左側の
スプリングシート６７を引っ張る。従って、スプリング
６６は縮み始め、これに伴いピストン１７は移動を開始
する一方、この移動は右側のスプリングシート６８には
伝達されない。そして、スプリング６６の弾性変形量が
距離Ｌ１に達すると、各スプリングシート６７，６８同
士が当接する。このとき、スリーブ２９は各ローラ３７
を移動させて内接カム３４を回転させることは不可能で
あり、従って、運転者がステアリング操作を行っていな
い場合には、スリーブ２９は移動できない。このため、
各スプリングシート６７，６８同士が当接した後には、
ピストン１７は移動することができず、小舵角操舵手段
６による左側最大操舵角β１が決定される。

【００３２】また、油圧シリンダ１３が作動してピスト
ン１７を車幅方向左側に移動させる場合も同様に、ピス
トン１７は距離Ｌ１の範囲で移動し、小舵角操舵手段６
による右側最大舵角β２が決定される。センタリング機
構３０は、図７及び図８に示すように、センタリングス
プリング７６、一対のスリーブ７８，７９、一対の偏心
プレート８１，８２、一対のアジャストボルト８４，８
５等より構成され、これらは、ハウジング３のセンタリ
ング機構収容部３ｃ内に収納され、リヤステアリングシ
ャフト２７の後端近傍の周りに配置されている。

【００３３】一対の偏心プレート８１，８２は、所定の
間隔をおいて配置され、リヤステアリングシャフト２７
の周りに相対回動不能に嵌め込まれている。各偏心プレ
ート８１，８２は円板状をなしており、リヤステアリン
グシャフト２７の径方向に関して互いに反対側に偏心し
ている。各偏心プレート８１，８２には、押圧片８７，
８８が取り付けられている。各押圧片８７，８８は、偏
心プレート８１，８２の径方向の寸法が最大になる部位
に配置され、その押圧部８７ａ，８８ａを偏心プレート
の互いに向き合う面から突出させている。そして、第１
偏心プレート８１側の押圧部８７ａの一側面と、第２偏
心プレート８２側の押圧部８８ａの他側面には、それぞ
れ弾性部材が固着されている。

【００３４】一対のスリーブ７８，７９は、各偏心プレ
ート８１，８２間にこれらに接しながら配置され、リヤ
ステアリングシャフト２７に図示しない軸受を介して嵌
め込まれている。従って、各スリーブ７８，７９は、リ
ヤステアリングシャフト２７及び偏心プレート８１，８
２に対して相対回動自在となっている。なお、各スリー
ブ７８，７９間には、スペーサ９３が配設されており、
軸線方向の変位を阻止されている。

【００３５】各スリーブ７８，７９は、支持アーム７８
ａ，７９ａ及び当接アーム７８ｂ，７９ｂを有してい
る。これらのアーム７８ａ，７９ａ，７８ｂ，７９ｂ
は、径方向に延びている。第１スリーブ７８の支持アー
ム７８ａは、第１偏心プレート８１側の押圧部８７ａの
一側面に対向して、また、第２スリーブ７９の支持アー
ム７９ａは、第２偏心プレート８２側の押圧部８８ａの
他側面に対向してそれぞれ配置されている。従って、リ
ヤステアリングシャフト２７が矢印Ｃ方向に回動した場
合には、第１スリーブ７８の支持アーム７８ａは、第１
偏心プレート８１側の押圧部８７ａに押されて同方向に
回動する一方、第２偏心プレート８２側の押圧部８８ａ
は、第２スリーブ７９の支持アーム７９ａから離間す
る。逆に、リヤステアリングシャフト２７が矢印ＣＣ方
向に回動した場合には、第２スリーブ７９の支持アーム
７９ａは、第２偏心プレート８２側の押圧部８８ａに押
されて同方向に回動する一方、第１偏心プレート８１側
の押圧部８７ａは、第１スリーブ７８の支持アーム７８
ａから離間する。

【００３６】また、各スリーブ７８，７９の支持アーム
７８ａ，７９ａの各々には、アンカピン９５が立設され
ている。各アンカピン９５は、互いに向かい合う方向に
延びている。各スリーブ７８，７９の当接アーム７８
ｂ，７９ｂは、各支持アーム７８ａ，７９ａの各押圧部
８７ａ，８８ａ側に略９０度ずれた位置に設けられてい
る。各当接アーム７８ｂ，７９ｂの先端面は、センタリ
ングスプリング７６の内周面に当接しており、センタリ
ングスプリング７６が変形する際に径方向内側に引っ込
むことを防止する。

【００３７】各アジャストボルト８４，８５はハウジン
グ３側に取り付けられている。第１アジャストボルト８
４は、第１スリーブ７８の支持アーム７８ａの他方より
矢印Ｃ方向に沿うように延びており、この支持アーム７
８ａの他側面に当接する。従って、第１アジャストボル
ト８４は、第１スリーブ７８の矢印ＣＣ方向への回動を
制限する。また、第２アジャストボルト８５は、第２ス
リーブ７９の支持アーム７９ａの一方より矢印ＣＣ方向
に沿うように延びており、この支持アーム７９ａの一側
面に当接する。従って、第２アジャストボルト８５は、
第２スリーブ７９の矢印Ｃ方向への回動を制限する。な
お、各アジャストボルト８４，８５の先端には、弾性部
材がそれぞれ固着されている。

【００３８】各アジャストボルト８４，８５を回動させ
ると、各アジャストボルト８４，８５が軸線方向に変位
し、ハウジング３に対する突出量を変化させることがで
きる。従って、車両の直進状態におけるリヤステアリン
グシャフト２７の回転方向の位置（以下、直進位置とい
う）において、各支持アーム７８ａ，７９ａの位置を調
整することができ、センタリングスプリング７６の予荷
重を所望値に設定できる。

【００３９】センタリングスプリング（以下、単にスプ
リングと記す）７６は、各スリーブ７８，７９の支持ア
ーム７８ａ，７９ａ間に配置されている。このスプリン
グ７６の一端は、第１スリーブ７８側のアンカピン９５
に、他端は、第２スリーブ７９側のアンカピン９５にそ
れぞれ係止されている。このスプリング７６は、リヤス
テアリングシャフト２７の直進位置において、所定の予
荷重を有しており、第１スリーブ７８の支持アーム７８
ａを矢印ＣＣ方向に押圧して第１アジャストボルト８４
に押し付け、また、第２スリーブ７９の支持アーム７９
ａを矢印Ｃ方向に押圧して第２アジャストボルト８５に
押し付けている。

【００４０】そして、このスプリング７６は、リヤステ
アリングシャフト２７が矢印Ｃ方向に回転した場合に
は、第１偏心プレート８１に押圧された第１スリーブ７
８の支持アーム７８ａで弾性変形される一方、リヤステ
アリングシャフト２７が矢印ＣＣ方向に回転した場合に
は、第２偏心プレート８２に押圧された第２スリーブ７
９の支持アーム７９ａで弾性変形される。

【００４１】以下、後輪操舵装置１の作動について説明
する。先ず、大舵角操舵手段７について説明する。図５
は、大舵角操舵手段７の内接カム３４と各ローラ３７の
位置関係を示している。図５（ａ）は、ステアリングホ
イールが操作されず、車両の直進走行状態における内接
カム３４（即ち、直進位置での内接カム）とローラ３７
との位置関係を示している。この状態では、各ローラ３
７は、カム面の不作動部５１に当接している。そして、
不作動部５１は仮想基準円Ｄに一致しているので、各ロ
ーラ３７の車幅方向の変位距離は値０となり、スリーブ
２９は移動せず、操舵軸５は後輪を操舵することがな
い。

【００４２】この状態から、運転者がステアリングホイ
ールを右方向に操作すると、内接カム３４が矢印Ｃ方向
に回動する。これにより、各ローラ３７はカム面に沿っ
て転がるが、ステアリングホイールの操作角度が小さい
範囲では、各ローラ３７は不作動部５１を転がり、従っ
て、各ローラ３７の車幅方向の変位距離は値０に保持さ
れる。

【００４３】そして、ステアリングホイールの操作角
度、即ち、ステアリング角が角度θ１に達すると、図５
中左側のローラ３７はカム面の凸部５２に、右側のロー
ラ３７は凹部５４にそれぞれ達し、各ローラ３７は車幅
方向右側に変位し始める。これにより、スリーブ２９及
び操舵軸５が車幅方向右側に移動し始め、従って、後輪
が左側に操舵される。

【００４４】そして、さらに、ステアリングホイールが
右方向に操作され、ステアリング角が最大角度θ３に達
すると、内接カム３４は、図５（ｂ）に示す位置まで回
動し、各ローラ３７は、カム面の凸部５２及び凹部５４
の頂点（中央部位）にそれぞれ到達する。従って、スリ
ーブ２９及び操舵軸５の移動距離は最大距離に達し、大
舵角操舵手段７による後輪の左側への操舵角は最大操舵
角α１に達する。

【００４５】一方、図５（ａ）に示す状態より、ステア
リングホイールを左方向に操作すると、内接カムが図５
（ｃ）中矢印ＣＣ方向に回動する。従って、各ローラ３
７は、カム面に沿って転がるが、ステアリング角が小さ
い範囲では、各ローラ３７は不作動部５１を転がり、各
ローラ３７の車幅方向左側への変位距離は値０に保持さ
れる。

【００４６】そして、ステアリング角が角度θ２に達す
ると、図５中左側のローラ３７はカム面の凹部５４に、
右側のローラ３７はカム面の凸部５２にそれぞれ達し、
従って、各ローラ３７は車幅方向左側に変位し始め、ス
リーブ２９及び操舵軸５は車幅方向左側に移動し始め、
後輪が右側に操舵される。そして、さらに、ステアリン
グホイールが左側に操作され、ステアリング角が最大角
度θ４に達すると、内接カム３４は、図５（ｃ）に示す
位置まで回動し、各ローラ３７は、カム面の凹部５４及
び凸部５２の頂点（中央部位）にそれぞれ到達する。従
って、スリーブ２９及び操舵軸５の移動距離は最大距離
に達し、大舵角操舵手段７による後輪の右側への操舵角
は最大操舵角α２に達する。

【００４７】次に、小舵角操舵手段６について説明す
る。小舵角操舵手段６は、電子制御ユニット９により操
作される。電子制御ユニット９は、所定のプログラムを
繰り返し実行し、各種センサ類の信号に基づいて舵角制
御弁１４を操作する。車両の直進走行中には、電子制御
ユニット９は、舵角制御弁１４を操作して、油圧シリン
ダ１３の各油圧室１８，１９間を連通しており、この状
態でピストン１７はスプリング６６の中立付勢力により
中立位置に保持される。従って、後輪に車幅方向の外力
が作用した場合でも、スプリング６６に所定のプリセッ
ト力が付与されていることにより、後輪は直進状態に維
持される。

【００４８】この状態より、電子制御ユニット９が舵角
制御弁１４の位置を切り換え、油圧シリンダ１３を作動
させてピストン１７を右側に移動させると、操舵軸５が
距離Ｌ１の範囲で移動し、従って、後輪が左側に角度β
１の範囲で操舵される。同様に、電子制御ユニット９が
舵角制御弁１４の位置を切り換え、油圧シリンダ１３を
作動させてピストン１７を左側に移動させると、操舵軸
５が距離Ｌ１の範囲で移動し、従って、後輪が右側に角
度β２の範囲で操舵される。

【００４９】なお、小舵角操舵手段６による後輪の最大
操舵角β１，β２は、大舵角操舵手段７による後輪の最
大操舵角α１，α２に比べて著しく小さい。図９は、後
輪操舵装置１のステアリング特性図である。各操舵手段
６，７が後輪を操舵することで、図中斜線の範囲で後輪
の操舵角が設定される。つまり、ステアリングホイール
の操作量が少なく、ステアリング角の角度θ１からθ２
の範囲内では、小舵角操舵手段６のみが後輪を操舵す
る。通常、車両の高速走行時には、運転者はステアリン
グホイールを大きく操作せず、ステアリング角は上記範
囲内で変化する。従って、車両の高速走行時には、大舵
角操舵手段７が後輪に大舵角を付与することはなく、電
子制御ユニット９が必要性を認めたときに小舵角操舵手
段６による小舵角が後輪に与えられ、レーンチェンジ時
等における旋回性能が向上する。

【００５０】また、ステアリングホイールが大きく操作
され、ステアリング角が上記範囲外に達した場合には、
大舵角操舵手段７が後輪を操舵すると共に、電子制御ユ
ニット９が必要性を認めたときには、小舵角操舵手段６
も後輪を操舵する。従って、車両のいわゆるＵターン時
等には、後輪は逆位相側に大きく操舵され、車輪最小旋
回半径が減少し、車両の操作性が向上する。

【００５１】一方、センタリング機構３０は、リヤステ
アリングシャフト２７を直進位置に位置決めする。つま
り、ステアリング操作されていない状態では、スプリン
グ７６が第１及び第２スリーブ７８，７９の各支持アー
ム７８ａ，７９ａを第１及び第２アジャストボルト８
４，８５に押し付け、従って、これら各支持アーム７８
ａ，７９ａは、第１及び第２押圧片８７，８８を介して
各偏心プレート８１，８２、即ちリヤステアリングシャ
フト２７を直進位置に位置決めする。

【００５２】この状態より、ステアリング操作され、リ
ヤステアリングシャフト２７がその直進位置から図７及
び図８中矢印Ｃ方向に回転した場合、第１偏心プレート
８１の押圧片８７が第１スリーブ７８の支持アーム７８
ａを押圧する。このとき、第２スリーブ７９の支持アー
ム７９ａは、第２アジャストボルト８５に当接し、矢印
Ｃ方向への回動を制限されている。従って、スプリング
７６が弾性変形し、そのばね力が図１０中上方向に増加
する。これにより、スプリング７６のばね力は、第１ス
リーブ７８の支持アーム７８ａを矢印ＣＣ方向に押し戻
すことで、第１偏心プレート８１、即ちリヤステアリン
グシャフト２７をその直進位置に復帰させる復帰力とな
る。

【００５３】また、同様しにして、リヤステアリングシ
ャフト２７が直進位置から図中矢印ＣＣ方向に回転した
場合、第２偏心プレート８２の押圧片８８が第２スリー
ブ７９の支持アーム７９ａを押圧する。第１スリーブ７
８の支持アーム７８ａは、第１アジャストボルト８４に
当接して矢印ＣＣ方向への回動が制限されているので、
スプリング７６が上述の場合とは逆方向に弾性変形し、
そのばね力が図１０中下方向に増加する。従って、スプ
リング７６のばね力は、第２スリーブ７９の支持アーム
７９ａを矢印Ｃ方向に押し戻すことで、第２偏心プレー
ト８２、即ちリヤステアリングシャフト２７をその直進
位置に復帰させる復帰力となる。

【００５４】ところで、スプリング７６が弾性変形する
場合、各スリーブ７８，７９が当接アーム７８ｂ，７９
ｂを有していないと仮定すると、このスプリング７６
は、その軸線方向でみて楕円形状に変形し、各支持アー
ム７８ａ，７９ａが係止している部分から約９０度だけ
オフセットした部位では径方向内側に引っ込み、支持ア
ーム７８ａが係止している部分と反対側の部位（約１８
０度オフセットした部位）では径方向外側に突出し、従
って、この突出部分でハウジング３のセンタリング機構
収容部３ｃに摺動することになる。

【００５５】本発明に係る後輪操舵装置１のセンタリン
グ機構３０においては、各スリーブ７８，７９の当接ア
ーム７８ｂ，７９ｂが、スプリング７６の各支持アーム
７８ａ，７９ａに係止されている部分から約９０度だけ
オフセットした位置でその内周面に当接し、スプリング
７６が径方向内側に引っ込むのを防止する。従って、こ
のスプリング７６の楕円形状の変形が防止され、スプリ
ング７６とハウジング３との摺動を防ぐことができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る車両の
後輪操舵装置によれば、入力軸の途中に設けられたセン
タリング機構は、前輪の操舵に伴い第１又は第２支持部
材により、センタリングスプリングがねじりコイルばね
として弾性変形されても、その対応する側の当接部はセ
ンタリングスプリングが径方向内側に引き込まれるのを
防止し、この結果、センタリングスプリングの横断面が
楕円状に変形することはない。従って、センタリングス
プリングがハウジングに摺動するのを確実に防止でき、
センタリング機構の耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した車両の後輪操舵装置の一実施
例を示す断面図である。

【図２】図１の矢線II−IIに沿う後輪操舵装置の断面図
である。

【図３】図１のリヤカバーを車両後方からみた図であ
る。

【図４】図１の連結機構の断面図である。

【図５】図１の内接カム機構の概略構成を示し、（ａ）
は直進位置におけるカム面と各ローラとの位置関係を示
す図、（ｂ）は同位相側に操舵された状態におけるカム
面と各ローラとの位置関係を示す図、（ｃ）は逆位相側
に操舵された状態におけるカム面と各ローラとの位置関
係を示す図である。

【図６】内接カム機構の軸回動防止機構を示す図であ
る。

【図７】図２のセンタリング機構を示す断面図である。

【図８】図７の矢線VIII−VIIIに沿うセンタリング機構
の断面図である。

【図９】図１の後輪操舵装置のステアリング特性図であ
る。

【図１０】リアステアリングシャフトを入力軸とし、こ
の入力軸の回転角度に対して、スプリングのばね力の増
減を示したグラフである。

【符号の説明】

１ 後輪操舵装置 ３ ハウジング ３ｃ センタリング機構収容部３ｃ ５ 操舵軸 ６ 小舵角操舵手段 ７ 大舵角操舵手段 ８ 連結機構 ９ 電子制御ユニット １３ 油圧シリンダ １４ 舵角制御弁 ２７ リヤステアリングシャフト ２９ スリーブ ３０ センタリング機構 ３４ 内接カム ３７ ローラ ７６ スプリング ７８，７９ スリーブ ７８ａ，７９ａ 支持アーム ７８ｂ，７８ｂ 当接アーム ８１，８２ 偏心プレート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 7/14 B62D 5/00 - 5/30 B62D 6/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の前輪操舵装置から延び、前輪の操
   舵に連動して回転する入力軸と、車幅方向に延び、車幅
   方向に移動して後輪を操舵する操舵軸と、入力軸の回転
   を操舵軸の軸線方向の変位に変換する手段とを備えた後
   輪操舵装置において、 前記入力軸の途中にセンタリング機構を設け、このセン
   タリング機構は、前記入力軸の外側に設けられ、車体側に固定されるとと
   もに前記入力軸を回転自在に支持する ハウジングと、前記 ハウジング内に収容され、前記入力軸を囲むコイル
   状のセンタリングスプリングと、前記入力軸の外周に相対回動自在に設けられ、前記セン
   タリングスプリングの一端が係止される 第１支持部材
   と、前記入力軸の外周に相対回動自在に設けられ、前記セン
   タリングスプリングの他端が係止される 第２支持部材
   と、前記センタリングスプリングの付勢力に抗した状態で、
   前記第１支持部材の一方向の回動及び前記第２支持部材
   の他方向の回動をそれぞれ制限するストッパ手段と、 前記入力軸と一体に回動すべく設けられ、前記入力軸が
   中立位置から前記他方向に回動されたときには前記セン
   タリングスプリングの更なる付勢力に抗し、前記第１支
   持部材を前記他方向に押圧する第１押圧部材と、 前記入力軸と一体に回動すべく設けられ、前記入力軸が
   前記中立位置から前記一方向に回動されたときには前記
   センタリングスプリングの更なる付勢力に抗し、前記第
   ２支持部材を前記一方向に押圧する第２押圧部材と、 前記 第１及び第２支持部材のそれぞれに設けられ、前記
   センタリングスプリングの対応する側の端近傍にあっ
   て、前記センタリングスプリングの内周面に当接し、前
   記センタリングスプリングの横断面が楕円状に変形する
   のを防止する第１及び第２当接部とを具備することを特
   徴とする車両の後輪操舵装置。