JPH01103578A - 後輪転舵機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この発明は、四輪操舵車両に適用される後輪転舵機構に
関し、詳しくは、種々の後輪転舵パターンを容易に設定
できるように構成されたものに関する。

【従来の技術】

種々の状況に応じて最適なドライバビリティを達成する
ために、前輪に加えて後輪をも転舵するように構成され
た四輪操舵車両は広く普及している。たとえば、ステア
リングホイールの回転を機械的に後輪転舵機構に伝達し
て後輪を転舵させるようにしたものは、通常、前輪の切
れ角が小さいときには後輪を同位相に所定角転舵させ、
前輪の切れ角が大きいときには後輪を逆位相に所定角転
舵させるように構成される。これは、前輪を大きく転舵
させる場合は通常極低速時でＵターン等の旋回を行う場
合であり、高速時におけるレーンチェンジ時等には前輪
の転舵量はわずかになることに着目したものである。こ
のように、後輪が逆位相に転舵される場合、すなわち、
後輪が前輪と反対方向に転舵される場合は、車体の旋回
中心が前方に移行して、車体の旋回半径が前輪のみ転舵
する場合に比して小さくなり、車両のとりまわし性を向
上させることができる。また、高速時でのレーンチェン
ジ時等には、後輪が同位相に転舵されることにより、す
なわち後輪が前輪と同方向に転舵されることにより、遠
心力に起因する横すべりの傾向が抑制され、走行状態が
安定させられる。 ところで、後輪を転舵させる後輪転舵機構は、従来から
種々提案されている。たとえば、特開昭５８−２１１９
６８号公帳に示された後輪転舵機構の場合、ステアリン
グホイールの回転に連動して回転する回転体に偏心ピン
を設け、上記回転体の回転に伴って動く上記偏心ピンの
車幅方向動を後輪転舵用タイロッドに伝達して後輪を転
舵させるようにしている。

【発明が解決しようとする問題点】

しかしながら、上記公報に示された後輪転舵機構では、
上記偏心ピンの偏心量を変更することにより後輪の転舵
量を増減することはできるが、後輪の転舵可能最大量は
同位相方向と逆位相方向とにおいて同等となり、後輪転
舵において理想とされる、同位相方向において後輪の転
舵量を小さく、逆位相方向において後輪の転舵量を大き
くするという後輪転舵パターンを設定することができな
い。 換言すると、後輪の転舵量が、同位相方向において大き
く、逆位相方向において小さくなり過ぎるのである。。 また、第２図に示すような同位相から逆位相へ転換する
際にｉＪ１遇する舵角０のターニングポイントが遅くな
るとともに、これを容易に変更できないという問題もあ
る。最適な後輪転舵パターンは、車両の荷重分布、懸架
特性等に応じて様々に異なるが、従来の後輪転舵機構で
は、これらの種々の後輪転舵パターンに容易に対応する
ことができなかったのである。 本発明は、以上のような事情のもとで考え出されたもの
であって、後輪転舵パターンの変更を容易に行いうるよ
うに構成される後輪転舵機構を提供することをその目的
とする。

【問題を解決するための手段】

上記問題を解決するため、本発明の後輪転舵機構は、 ステアリングホイールの回転に連動して一定位置におい
て回転する回転駆動体と、 一端部を後輪転舵用部材に連結された連結ロッドの他端
部が連結される回転従動体と、上記回転駆動体の一方向
の回転に伴い、上記回転従動体を一方向に回転させなが
ら車幅方向において一方向に移動させる運動伝達機構と
を備え、上記連結ロッドは、上記回転従動体に、上記回
転従動体が中立位置から回転を始めるとき車幅方向にお
いて連結点が上記回転従動体に対して逆方向に移動する
偏心位置において回動可能に連結されていることを特徴
としている。

【作用】

連結ロッドは回転従動体にその偏心位置において回動可
能に連結されているから、回転従動体の回転時には、連
結ロッドと回転従動体の連結点は、回転従動体の軸心を
中心として円運動させられることになり、また、上記連
結点は、回転従動体が中立位置から回転を始めるとき車
幅方向につき回転従動体に対して反対方向に移動する偏
心位置において設定されている。したがって、回転従動
体が回転を行いながら車幅方向一方向に移動するときに
は、上記連結点は、回転従動体に対して車幅方向におい
て反対方向に移動させられた後、回転従動体の中立位置
からの回転角が一定以上になったときに今度は車幅方向
につき回転従動体と同方向に移動させられる。この場合
、回転従動体の回転初期における上記連結点の車幅方向
における回転従動体に対して反対方向の相対移動距離が
回転従動体の車幅方向の移動距離よりも大きい範囲にお
いては、連結ロッドは、回転従動体と車幅方向につき反
対方向に移動させられ、車幅方向における上記連結点と
回転従動体の移動距離の大小が逆転した時点で、今度は
、連結ロッドは車幅方向において回転従動体と同方向に
移動させられるのである。 すなわち、連結ロッドの車幅方向の移動が、回転従動体
が中立位置から回転を始めるにつれ、回転従動体と反対
方向に行われた後中立位置を゛介して回転従動体と同方
向に行われる。したがって、連結ロッドに連結された後
輪転舵用部材は、回転従動体が中立位置から一方向に回
転するにつれ、換言すると、ステアリングホイールを中
立位置から一方向に回転するにつれ、中立位置から車幅
方向において一方向に移動させられた後反転して逆方向
に移動させられる。この場合、後輪転舵用部材の上記一
方向の車幅方向動が同位相方向と、上記逆方向の車幅方
向動が逆位相方向となるように設定することにより、ス
テアリングホイールの回転角が小さいときに後輪を前輪
に対し同位相に、ステアリングホイールの回転角が所定
量以上に大きくなると、後輪を前輪に対し逆位相に転舵
させることができる。 ところで、後輪を転舵させる作用をなす連結ロッドの車
幅方向動は、車幅方向における上記連結点と回転従動体
のそれぞれの動きが合成されて形成されるものであるか
ら、上記連結点の回転従動体に対する車幅方向の相対移
動量を変化させることにより、後輪の同位相および逆位
相での転舵量を増減させることができるとともに、これ
に伴い同位相から逆位相へ転換する際にｉＩ遇する舵角
０のターニングポイントの位置を変更することができる
。そして、この上記連結体の回動従動体に対する車幅方
向の相対移動量は、連結点の偏心位置すなわち回転従動
体の回転軸心からの半径距離を変更することにより容易
に調整できるのである。 また、上述のように、後輪の転舵方向が、ステアリング
ホイールの回転角が小さいときには同位相方向と、ステ
アリングホイールの回転角が所定量以上になったときに
逆位相方向となるように設定される場合には、後輪の同
位相方向の転舵■は、概ね、回転従動体の車幅方向の移
動量とこれと反対方向の上記連結点の回転従動体に対す
る相対移動量とが合成されて得られる。一方、後輪の逆
位相方向の転舵量は、ステアリングホイールの回転角が
一定量以上になったときには、回転従動体の車幅方向の
移ｖＪ量とこれと同方向の上記連結点の回転従動体に対
する相対移動量とが合成されて得られる。したがって、
後輪の転舵量を、同位相方向においては小さく、逆位相
方向においては大きくするという後輪転舵パターンを容
易に設定することができるのである。

【効果】

以上のように、本発明においては、ステアリングホイー
ルの回転角が小さいときには後輪を前輪に対し同位相に
転舵させ、ステアリングホイールの回転角が大きくなる
と後輪を前輪に対し逆位相に転舵させることができる後
輪転舵機能を得ることができる。そして、連結ロッドと
回転従動体の連結点の位置を変更するという筒車な変更
により、種々の後輪転舵パターンを設定することができ
る。

【実施例の説明】

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。 第３図に、本例の後輪転舵機構１を備えた四輪操舵車両
の全体構成を概略的に示した。 前輪転舵機構２は、本例の場合、周知のラックピニオン
式の転舵機構が採用されている。そして、前輪転舵機構
２のランク杆３の車幅方向の動きをギヤボックス４内に
配設された従動ギヤ（図示時）によって回転運動として
取り出し、この従動ギヤの回転を伝動杆５を介して車両
後方に配された後輪転舵機構ｌに入力するように構成し
ている。 後輪転舵機構１は、第１図に詳示するように、上記伝動
杆５の後端部に相対回転不能に連結されて回転駆動され
る回転駆動体としての駆動ピニオン６と、後輪転舵用部
材として採用されたタイロッド７に一端を連結された連
結ロッド８の他端が連結される回転従動体としての従動
ピニオン９と、上記駆動ピニオン６の一方向の回転に伴
い、Ｌ記従動ピニオン９を一方向に回転させながら車幅
方向において一方向に移動させる運動伝達機構１０とを
備えている。 本例では、上記従動ピニオン９は、上記駆動ピニオン６
の両側方にこれを挟んで車幅方向に対向するように一対
配設されており、各従動ピニオン９．９には、半径方向
に延びるクランクアーム１１がそれぞれ一体的に設けら
れている。そして、上記連結ロッド８が、上記タイロッ
ド７に一端部を、上記クランクアーム１１の先端部に他
端部を、それぞれ枢動区可能に連結されている。また、
上記タイロッド７には、第３図に示すように、ナックル
アームＩ４を介して後輪１５が連結されている。 一方、上記運動伝達機構１０は、本例の場合、上記駆動
ピニオン６および従動ピニオン９，９の上方に位置して
これらに噛合する、車幅方向スライド可能に支持された
スライドラック１２と、上記各ビニオンの下方に配置さ
れ、上記各従動ピニオン９．９が噛合する固定ラック１
３とをもって構成している。すなわち、駆動ピニオン６
が、たとえば第１図において反時計回り方向に回転駆動
されると、これに噛合する上記スライドラック１２は図
において左方向にスライド動させられる。 そして、このスライドランク１２の車幅方向動により、
スライドラック１２と固定ラック１３とにこれらに噛合
した状態で支持される上記各従動ピニオン９，９が、反
時計回り方向に回転させられながらスライドラック１２
と車幅方向において同方向に移動させられるのである。 また、駆動ピニオン６が、時計回り方向に回転駆動され
た場合には、各従動ピニオン９，９の回転方向および車
幅方向動の向きは上記の場合とは逆になる。なお、図に
おいては、図示の便宜上、駆動ピニオン６と従動ピニオ
ン９の間隔、および、従動ピニオン９の大きさに対する
スライドラック１２の車幅方向長さの比率は、実際より
もやや小さく示しである。 そうして本例においては、上記クランクアーム１１と連
結ロッド８との連結点が、第１図に示すように、中立状
態において従動ピニオン９の回転軸心を挟んでスライド
ラック１２と対向する従動ピニオン９の偏心位置に位置
するように設定している。そして、これにより、従動ピ
ニオン９が中立位置から車幅方向動を伴う回転を始めた
ときに、上記連結点が車幅方向において従動ピニオン９
に対し相対的に反対方向に移動するように構成している
。したがって、上記連結点は、従動ピニオン９の回転時
には、従動ピニオン９の回転軸心を中心とした円運動を
させられ、また、上記連結点の従動ピニオン９に対する
車幅方向の相対移動量は、第２図に示すように、従動ピ
ニオン９が中立位置から回転するにつれ、正弦曲線によ
って示される変動傾向をもって変化することになる。 さて、ステアリングホイール１６を右に切ったとき、上
北伝動杆５の回転方向が第３図において矢印Ｐ方向とな
るとともに、駆動ピニオン６が、第１図において反時計
回り方向に回転させられるとする。この駆動ピニオン６
の反時計回りの回転により、上述したように、スライド
ラック１２は、第１図において左方向に車幅方向動させ
られ、これに伴い、各従動ピニオン９，９は、図におい
て反時計回り方向に回転させられながら車幅方向をスラ
イドラック１２と同じ方向に移動させられる。 そして、上記連結点の車幅方向における従動ピニオン９
に対して反対方向の相対移動量が従動ピニオン９の車幅
方向の移動量よりも大きい、従動ピニオン９およびステ
アリングホイール１６の回転初期には、連結ロッド８は
、車幅方向を第１図において矢印Ａ方向（従動ピニオン
９の車幅方向の移動方向と逆方向）に移動させられるこ
とになる。 したがって、連結ロッド８に連結されたタイロフト７に
は、第３図において矢印Ｒ方向の車幅方向動が与えられ
、これにより、後輪１５が前輪１７と同じ右方向にすな
わち同位相に転舵される。 さらにステアリングホイール１６の回転角が大きくなっ
て、上記連結点の車幅方向における従動ピニオン９に対
して反対方向の相対移動量と従動ピニオン９の車幅方向
の移動量の大小が逆転した時点で、連結ロフト８の車幅
方向動の向きは反転して、連結ロッド８は、第１区にお
いて矢印Ｂ方向に車幅方向動させられる。これにより、
タイロッド７の車幅方向動の向きも反転して第３図にお
いて矢印し方向となるから、後輪１５は前輪１７とは逆
に左方向にすなわち逆位相に転舵され始める。そうして
、この後は、ステアリングホイール１６の回転角が増大
するにつれ、後輪１５の逆位相における転舵量が大きく
なる。 換言すると、後輪１５は、第２図に示すように、ステア
リングホイール１６の回転角が小さいときには前輪１７
に対して同位相に転舵され、ステアリングホイール１６
の回転角が所定量以上に大きくなると、舵角０のターニ
ングポイントを経由して、前輪１７に対して逆位相に転
舵され始めるのである。 また、ステアリングホイール１６を左に切って前輪１７
を左方向に転舵した場合にも、上記と同様に、ステアリ
ングホイール１６の回転角が小さいときには後輪１５を
前輪１７に対して同位相に転舵させ、ステアリングホイ
ール１６の回転角が所定量以上に大きくなると後輪１５
を前輪１７に対して逆位相に転舵させることができる。 ところで、後輪１５の転舵作用をなす連結ロッド８の車
幅方向動は、従動ピニオン９の車幅方向の動きと上記連
結点の従動ピニオン９に対する車幅方向の相対動とが合
成されて作られるものである。したがって、上記連結点
の車幅方向の従動ピニオン９に対する相対移動量を変化
させることにより、連結ロッド８の同位相方向および逆
位相方向における車幅方向動の大きさ、すなわち同位相
および逆位相における後輪１５の転舵量を増減させるこ
とができ、またこれに伴い、上記ターニングポイントの
位置も必然的に変化する。そして、この上記連結点の車
幅方向の移動量の増減は、上記連結点の従動ピニオン９
の回転軸心からの半径距離を変化させることにより行え
るから、この連結点゛の偏心位置を変化させるという前
車な変更で、種々の後輪転舵パターンを設定することが
できるのである。 しかも、第２図から良く分かるように、後輪１５の同位
相における転舵量は、従動ピニオン９の車幅方向の移動
量とこれと反対方向の上記連結点の従動ピニオン９に対
する相対移動量とが合わさって得られ、一方、後輪１５
の逆位相における転舵量は、ステアリングホイール１６
の回転角が一定量以上になった場合には、従動ピニオン
９の車幅方向の移動量とこれと同方向の上記連結点の従
動ピニオン９に対する相対移動量とが合わさって得られ
る。したがって、後輪１５の転舵量を、同位相において
は小さく、逆位相においては大きくするという特性も容
易に得られる。 次いで、第４図に本発明の第二の実施例を示した。 本例の後輪転舵機構１は、駆動ピニオン６の回転力を従
動ピニオン９に伝達するための運動伝達機構ｌＯに特徴
を有しており、その他の基本的な構成は上記の第一の実
施例と同様に構成されている。 すなわち、本例の場合、車幅方向スライド可能に支持さ
れて、各従動ピニオン９．９に噛合するスライドラ７り
１２ａ、１２ｂが、各従動ピニオン９．９の上下にそれ
ぞれ配設されている。一方、上記伝動杆５に連結されて
回転駆動される第一駆動ピニオン６の両側方には、これ
に噛合する中間ピニオン１８と、その軸１９に一体的に
設けられた第二駆動ピニオン２０とをもつ一対の中間回
転伝達体が回転可能に配設されている。また、図におい
て左側に配置された一方の第二駆動ピニオン２０ａは、
上方側のスライドランク１２ａに、図において右側に配
置された他方の第二駆動ピニオン２０ｂは、下方側のス
ライドラック１２ｂに、それぞれ噛合させられており、
これにより、第一駆動ピニオン６の回転運動を一対の中
間回転伝達体を介して各スライドランク１２ａ、１２ｂ
に伝達し、これらを互いに車幅方向反対方向に移動させ
るようにしている。そして、本例においては、上方側の
スライドラック１２ａに噛合する第二駆動ピニオン２０
ａを、下方側のスライドラック１２ｂに噛合する第二駆
動ピニオン２０ｂよりも大径とすることにより、前者の
周速を後者のそれよりも大きくして、上方側のスライド
ラック１２ａの車幅方向における移動速度が、下方側の
スライドラック１２ｂの移動速度よりも太き（なるよう
にしている。 したがって、各従動ピニオン９．９は、上方側のスライ
ドラック１２ａと下方側のスライドラック１２ｂの移動
量の差だけ車幅方向に移動させられる。すなわち、各従
動ピニオン９．９の車幅方向の移動量を小さ（すること
ができるとともに、上記連結点の従動ピニオン９の回転
軸心を中心とする円運動を上記第一の実施例の場合に比
して小さな従動ビニオン９の車幅方向における移動量を
もって行わせることができるから、結果的に、上記第一
の実施例と同様の後輪転舵特性を得るにあたって、スラ
イドラック１２の移動量が少なくて済む。換言すると、
スライドラック１２や従動ビニオン９の移動のために要
するスペースが小さくて済むから、後輪転舵機構１を小
型化することができ、またこれに伴い、後輪転舵機構の
車両搭載性の向上が図れるのである。 なお、本例においては、上方側のスライドラック１２ａ
の移動速度を下方側のスライドラック１２ｂの移動速度
よりも大きく設定していたが、必要に応じてこれを逆に
設定しても構わない。 ところで、本発明の範囲は、上述した実施例に限定され
るものではなく、たとえば、回転従動体を一つにして、
これに左右の連結ロッドを連結するようにしてもよく、
また、運動伝達機構においても、上記実施例以外にも種
々設計変更可能であ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る後輪転舵機構を車両前後
方向後方から見た図、第２図はステアリングの回転計と
後輪舵角との関係を示すグラフ、第３図は実施例に係る
後輪転舵機構を備える四輪操舵車両の全体構成を概略的
に示した図、第４図は他の実施例に係る後輪転舵機構を
車両前後方向後方から見た図である。 ６・・・回転駆動体（駆動ビニオン）、７・・・後輪転
舵用部材（タイロフド）、８・・・連結ロッド、９・・
・回転従動体（従動ビニオン）、ＩＯ・・・運動伝達機
構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングホィールの回転に連動して一定位置
   において回転する回転駆動体と、 一端部を後輪転舵用部材に連結された連結 ロッドの他端部が連結される回転従動体と、上記回転駆
   動体の一方向の回転に伴い、上 記回転従動体を一方向に回転させながら車幅方向におい
   て一方向に移動させる運動伝達機構とを備え、 上記連結ロッドは、上記回転従動体に、上 記回転従動体が中立位置から回転を始めるとき車幅方向
   において連結点が上記回転従動体に対し逆方向に移動す
   る偏心位置において回動可能に連結されていることを特
   徴とする、後輪転舵機構。