JPH01127457A - ４輪操舵装置 - 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） 本発明は、前車輪の転舵に応動して）麦車輪の転舵を制
御する４輪操舵装置に関する。

（従来の技術） 従来、４輪自動車の旋回動作の安定性の向上を図るため
の４輪操舵装置として、例えば特公昭６０−４４１８５
Ｍに開示されたものがある。これは、操舵輪の回転をギ
ヤボックスで直線運動に変換し、この直線運動を腕杆に
より差動装置に導き、ピニオン及びラックで方向の異な
る２つの変位に分け、一方のラックの変位により前車輪
を、他方のラックにより後車輪をそれぞれ転舵すること
によって４輪操舵を実現している。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、このような従来の４輪操舵装置にあって
は、上記差動装置等の＠造が複雑となる問題があった。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであり、極めて簡素な構造の４輪操舵装置を提供する
ことを目的とする。

更に他の目的は、車輪の走行速度に応じて＃ｉ後輪の転
舵位相を変化させると共に前車輪の転舵量に対する後車
輪の転舵量の比率を変化させて優れた旋回特性を（ｑる
ことのできる４輪操舵装置を提供することにある。

これらの目的を達成するために本発明は、車速が低速の
時は後車輪と前車輪とを相互に逆位相に転舵させ、高速
の時は該後車輪と前車輪とを相互に同位相に転舵させる
４輪操舵装置において、前記前車輪の転舵に応じて所定
の支点を中心として揺動する第１の揺動部材と、該第１
の揺動部材に揺動自在に連結された第２の揺動部材と、
該第２の揺動部材の支点を前記車速に応じて第１の揺動
部材の支点に対して逆位相の位置から同位相の位置に移
動させるアクチュエータを具漏したことを特ｉ毀とする
。

（実施例） 第１図は本発明の４輪操舵装置の一実施例を示す概略平
面図である。

まず、同図に基づいて構成を説明すると、操舵輪から延
出する１１Ｉｌｌｌ（図示せず）の端部に該操舵輪の回
転運動を１１復運動に変換するラックアンドピニオン等
のフロント・ギヤボックス１が配置道されており、フロ
ント・ギヤボックス］で変換された直線運動がタイロッ
ド２及び前輪ｌｌｌ１ｌＩＩＳ　３　Ｌ　、　３　Ｒを
介して左右の前車輪４Ｌ、４Ｒに伝達されることにより
、前車輪の舵取りが行なわれる。タイロッド２の一側端
にはＬ字型のクランク５の一端５ａが連結し、タイロッ
ド２の直線運動に対して支点５ｂを中心として回転する
ように設けられている。

一方、左右の後車輪６Ｌ、６Ｒは、後輪側のタイロッド
７の両端にそれぞれ連結された後車輪軸腕８Ｌ、８Ｒに
連結され、タイロッド７の一側端には支点８ｂを中心と
して回動可能に設けられたＬ字型のクランク８の一端８
ａが連結されている。

これら前後車輪の舵取り機構の中間に、第１図乃至第３
図に示す制御ＩＩａ横９が配設されている。

即ち、制御機構９は、一端部１０ａを支点としてシャー
シ１１等に揺動自在に指示された第１の揺動プレート１
０を有し、揺動プレート１０の他端部１０ｂがロッド１
２を介しでクランク５の他端部５Ｃに連結し、且つロッ
ド１２はこれらの連結部１０ｂ、５ｃに揺動自在に取り
付けられている。

また、揺動プレート１０には、端部１０ａ、１０ｂに対
向する他端部１０Ｇを中心として揺動可能な第２の揺動
プレート１３が連結され、揺動プレート１３の長手方向
の他端部１３ａには一側端がロッド・ガイド１４で規制
されるロッド１５の一端が揺動自在に連結され、ロッド
１５の他端部は後車輪側のクランク８の他端部８Ｃに揺
動自在に連結されている。尚、ロッド１５の途中はロッ
ド・ガイド１４と端部１３ａの間で折れ曲がるようにジ
ヨイント１５ａが設けられている。更に、第１の揺動プ
レート１０の一端部には、端部１０ａと１０ｃを結、Ｓ
一方向に対して交叉する方向に直線運動する駆動＠１１
１６ａを有するアクチュエータ１６が固着され、駆動部
１６ａの先端部が第２の揺動プレート１３の一端部１３
ｂ（端部１３ａと１５ａの略中間の部分）に揺動自在に
連結されている。そして、車輌の走行速度を検出する速
度センサ１７より出力された検出信号に基づいて、制御
装置１Ｂが７クチユエータ１６の駆動＋１’ｌｌｌ　１
６　ａの繰り出し吊を制御するようになっている。

次に、かかる構成の４輪操舵装置の作動を説明する。

走行速度が零の場合、第４図（ａ＞に示すように、アク
チュエータ１６の駆動軸１６ａを所定の長さだけ繰り出
すことにより、端部１０Ｇを中心として揺動する第２の
揺動プレート１３を所定の位置、即ち端部１３ａが第１
の揺動プレート１０の端部１０ａと１０ｂから等距離と
なる位置に回転させ第１の揺動プレート１０に対して相
対的に固定させる。この場合において、同図（ａ）に示
すように前車輪４Ｌ、４Ｒが直進方向に向いている時は
、後車輪６Ｌ、６Ｒも同方向に向く。

第１．第２の揺動プレー１−１０．１３が上記の相対関
係に固定されたまま、第４図（ｂ）ＧＪ示すように、前
車輪４Ｌ、４Ｒが左方向に向Ｃプられると、この時前輪
側のタイロッド２が図中の矢印Ｘ［の方向に運動するの
に伴ってクランク５がαＬの方向に回転し、該回転Ｍに
比例した吊だりロツド１２が矢印ｙ［の方向へ変位し、
更に第１．第２の揺動プレート１０．１３は共に端部１
０ａを中心として矢印α［の方向へ回転する。これによ
り、第２の揺動プレート１３の端部１３ａが第４図（ａ
）に示す位置に比べて前車輪４Ｌ、４Ｒ側へ近づき、こ
の変位量の分だけＯラド１５は端部１３ａを支点として
矢印ｚＲの方向へ引き上げられることとなり、後車輪６
１．６Ｒ側のクランク８が矢印ＯＲの方向へ回転し、こ
の回転に伴ってロッド７は矢印ｄＲの方向へ変位して後
車輪６Ｌ。

６Ｒを前車輪４Ｌ、４Ｒとは逆位相に転舵せしめる。

一方、第４図（Ｃ）に示すように前車輪４Ｌ。

４Ｒを右方向に転舵せしめると、ロッド２、クランク５
、ロッド１２及び第１．第２の揺動プレート１０．１３
はそれぞれ第４図（ｂ）、に示すのと逆方向ｘＲ，αＲ
，ｙＲ，βＲへ変位する。これにより、第２の揺動プレ
ート１３の端部１３ａが第４図（ａ＞に示す位置に比べ
て後車輪６Ｌ、６Ｒ側へ近づき、この変位量の分だけロ
ッド１５は矢印ｚＬの方向［第４図（ｂ）中の矢印ｚＲ
と逆方向］へ変位して後車輪側のクランク８とロッド７
が第４図（ｂ）に示すのとは逆の方向ＯＬ、ｄ［へ変位
し、後車輪６Ｌ、６Ｒが前車輪４Ｌ、４Ｒとは逆位相に
転舵せしめられる。

このように、車速が零のときは、前車輪４Ｌ。

４Ｒの転舵された角度に比例した角度で後車輪６Ｌ、６
Ｒが逆位相に転舵せしめられる。また、図示しないが、
比較的低速の時は、車速に比例して駆動軸１６ａの繰り
出し量を減らす。即ち、第２の揺動プレート１３の端部
１３ａが車速に応じて第２の揺動プレート１０の端部１
０ａ側へ近づＣ）られ、前車輪４Ｌ、４Ｒの転舵された
角度に対する後車輪６Ｌ、６Ｒの転舵の角度が変更され
るにうになっている。

次に、車速が約４０ｋｍ／ｈに達すると、第５図（ａ）
に示すように、駆動軸１６ａによって第２の揺動プレー
ト１３は、端部１３ａが第１の揺動プレート１０の端部
１０ａと対向する位置に設定される。この速度において
、直進走行する場合には、同図（ａ）に示すように前後
車輪４Ｌ、４Ｒ１６Ｌ、６Ｒは共に直進方向に向く。

第１．第２の揺動プレート１０．１３が第５図（ａ）に
示す相対位置に設定された状態で同図（ｂ）に示すよう
に前車輪４Ｌ、４Ｒを左方向に転舵すると、タイロッド
２が矢印Ｘ［の方向に運動するのに伴ってクランク５が
α［の方向に回転され、同時にロッド１２が矢印ｙＬの
方向へ変位するのに伴って第１．第２の揺動プレート１
０゜１３が端部１０ａ、１３ａを支点として矢印βＬの
方向へ回転する。このように、端部１３ａは回転するが
、位置の変化が無いので、ロッド１５は移動されること
がなく、したがって後車輪６Ｌ。

６Ｒは転舵されることなく中立位置に保持される。

一方、前車輪４１．４Ｒが右側へ転舵されると、第５図
（Ｃ）に示すように、ロッド２、クランク５、ロッド１
２及び第１．第２の揺動プレート１０．１３がそれぞれ
第５図（ｂ）に示すのとは逆の方向ｘＲ，αＲ，ＶＲ，
βＲへ変位する。この時、第１．第２の揺動プレート１
０．１３は共に端部１０ａ、１３ａを中心に回転するが
、回転位置は変化しないのでロッド１５が移動されず、
後車輪６Ｌ、６Ｒは常に中立位置に保持されることとな
る。　　　　゛ このように車速が約４０ｋｍ／ｈの時は、前車輪４Ｌ、
４Ｒの転舵に対して後車輪６Ｌ、６Ｒは常に中立位置に
保持される、。

次に、車速が約４０ｋｍ／ｈを超える場合には、第６図
（ａ）に示すように、アクチコエータ１６の駆動軸１６
ａの繰り出し吊を減らすことにより、第２の揺動プレー
ト１３を、端部１３ａが第１の揺動プレート１０の端部
１０ａより右側に位置するように回転し固定する。尚、
同図は中速が時速的１１００ｋ／ｈの場合を示しており
、この状態で前車輪４Ｌ、４Ｒが直進方向に向いている
時は、後車輪６Ｌ、６Ｒも同方向に向く。

第１．第２の揺動プレー１ｉｏ、１３が上記の相対関係
に固定されたまま、第６図（ｂ）に示すように前車輪４
Ｌ、４Ｒを左方向へ向けると、タイロッド２が同図中の
矢印ＸＬの方向へ運動するのに伴ってクランク５がα［
の方向へ回転し、同時にロッド１２が矢印ｙ［の方向へ
変位し、更に第１．第２の揺動プレート１０，１３は端
部１０ａを中心として矢印β［の方向へ回転する。これ
により、第２の揺動プレート１３の端部１３ａは第６図
（ａ）の位置に比べて後車輪６Ｌ、６Ｒ側へ近づき、こ
の変位分だけロッド１５は矢印Ｚ［の方向へ変位し、ク
ランク８が矢印θ［の方向へ回転する。したがって、タ
イロッド７が矢印α［の方向へ変位することとなり、後
車輪６Ｌ、６Ｒは前車輪４Ｌ、４Ｒと同位相に転舵され
る。

一方、前車輪４Ｌ、４Ｒを第６図（Ｃ）に示すように右
側へ転舵すると、タイロッド２、クラン１り５、ロッド
１２及び第１．第２の揺動プレート１０．１３は第６図
（ｂ）に示すのと逆の方向ＸＲ１αＲ，ｙＲ，βＲへ変
位する。これにより、第２の揺動プレート１３の端部１
３ａが第６図（ａ）の位置と比較して前車輪４Ｌ、４Ｒ
側へ移動するので、それに伴ってロッド１５が矢印Ｚｆ
ｉｌの方向［第６図（ｂ）の矢印Ｚ［と逆の方向コへ変
位し、クランク８及びタイロッド７も第６図（ｂ＞とは
逆方向ＯＲ２αＲへ変位し、１臭車輪６Ｌ、６Ｒは前車
輪４Ｌ、４Ｒと同位相に転舵される。

このように高速走行になると、車速に応じて第１、第２
の揺動プレート’ｔｏ、１３の相対位置が変更され、且
つ後車輪６Ｌ、６Ｒは前車輪４　Ｌ　。

４Ｒと同位相に転舵される。

第７図はこの実施例の車速変化に対する前／後車輪の転
舵角の比率を示す特性図であり、上述したように、時速
約４０ｋｍ／ｈ以下の車速では前車輪に対して後車輪が
逆位相に転舵し、時速的４Ｑｋｍ／ｈを超えると同位相
で転舵し、車速がＯｋｍ／ｈの時に後車輪の転舵角が最
大となる。尚、同図は前車輪の転舵角を１とした時の後
車輪の転舵角変化率を示す。

このように、この実施例によれば、車速に応じた複雑な
４輪操舵を極めて簡素な構造の装置により実現している
。また、前車輪と後車輪の転舵時期のタイミングをアク
チュエータの駆動軸の繰り出し量を適宜に自動調節する
ことにより高度の４輪操舵を行なうことが可能であり、
極めて優れた性能を有する。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、車速が低速の時は
後車輪と前車輪とを相互に逆位相に転舵させ、高速の時
は該後車輪と前車輪とを相互に同位相に転舵させる４輪
操舵装置において、前記前車輪の転舵に応じて所定の支
点を中心として揺動する第１の揺動部材と、該第１の揺
動部材に揺動自在に連結された第２の揺動部材と、該第
２の揺動部材の支点を前記車速に応じて第１の揺動部材
の支点に対して逆位相の位置から同位相の位置に移動さ
せるアクチュエータを具備したので、従来の４輪操舵装
置に比べて、極めて構造が簡素となり、更に、アクチュ
エータの制御によって極めて精度良い車速感応型の４輪
操舵装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による４輪操舵装置の一実施例を示す概
略平面図、第２図は第１図の制御機構を拡大して示す平
面図、第３図は制御機構を第２図のへ方向より示す側面
図、第４図乃至第６図は実施例の作動を説明するための
説明図、第７図はこの実施例の車速に対する前後輪の位
相及び転蛇量の変化を示す特性図である。 ２．７：タイロッド ３Ｌ、３Ｒ，８Ｌ、８Ｒ：軸腕 １０：第１の揺動プレート １３：第２の揺動プレート １４：ロット・ガイド １２．１５：ロッド １６：アクチュエータ １７：車速センサ １８：制御装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車速が低速の時は後車輪と前車輪とを相互に逆位相に転
   舵させ、高速の時は該後車輪と前車輪とを相互に同位相
   に転舵させる４輪操舵装置において、 前記前車輪の転舵に応じて所定の支点を中心として揺動
   する第１の揺動部材と、 該第１の揺動部材に揺動自在に連結された第２の揺動部
   材と、 該第２の揺動部材の支点を前記車速に応じて第１の揺動
   部材の支点に対して逆位相の位置から同位相の位置に移
   動させるアクチュエータを具備したことを特徴とする４
   輪操舵装置。