JPH01262259A - 車両の後輪操舵装置 - 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、前輪の操舵に応じて後輪を転舵するように構
成された４輪操舵車のための後輪操舵装置に関する。

（従来技術） 従来から、ステアリングハンドルによる前輪の操舵に応
じて後輪を転舵するように構成された４輪操舵車（ｄＷ
Ｓ車）が実用に供されているが、このｄＷＳ車では、例
えば特開昭６１−９３７４号公報に開示されているよう
に、ステアリングハンドルの舵角が大きいときには左右
後輪を前輪と逆位相に転舵するようにして小回り性を向
上させるとともに、ステアリングハンドルの舵角が小さ
いときには左右後輪を前輪と同位相に転舵して走行安定
性の向上を図るようにしている。

ところで、一般の前２輪操舵車（２ＷＳ車）では、中高
速における旋回時に、後輪に横すべり角を与えてコーナ
リング・フォースを発生させるためには、車体全体を、
その分だけ横すべりさせる必要がある。すなわち２ＷＳ
車の旋回は、瞬間的な進行方向（旋回軌跡円の接線方向
）に対して、車体が内側に向く姿勢で行なわれ、車体す
べり角はプラス側である。これに対して、４ＷＳ車では
、後輪を前輪と同位相に転舵して車体とは独立的にスリ
ップ・アングルを与えることにより、車体の横ずべり角
が小さく、瞬間的な進行方向と車体の向きとを一致させ
た旋回が可能になる。すなわち、ＡＷＳ車では、後輪に
対し積極的に舵角（横すべり角）を与えることによって
、車体横すべり角を小さく抑えることができるのに加え
て、前輪と同位相に転舵される後輪の発生するコーナリ
ング・フォースが、ヨーイングを減衰させる方向に作用
するから、走行安定性が向上する利点がある。

前述の特開昭６１−９３７４号に開示された後輪操舵装
置では、支持部材により車幅方向に移動可能に支持され
、かつ左右後輪に機械的に連結された後輪操舵部材を備
え、この後輪操舵部材を前輪の操舵に応じて車幅方向へ
左右に移動させることにより、左右後輪を、前輪に対し
て同位相または逆位相となるＬＪで、互いに同方向に転
舵しうるように構成されているが、この装置では、ステ
アリングハンドルの舵角が所定角度（例えば約２４０°
）以内のときには左右後輪が前輪に対して同位相に転舵
され、ステアリングハンドルの舵角が上記所定角度を超
えた場合、左右後輪が前輪に対して逆位相に転舵される
ようになっている。

しかしながらこのような装置を備えた車両では、高速走
行における旋回の初期に車体が向きを変えようとする瞬
間、後輪にもコーナリング・フォースが立ち上がり、ヨ
ーイングを妨げる方向に作用する。このため、車体は平
行移動的な動きをすることになり、車体すべり角はマイ
ナスになる。すなわち前輪操舵に対する応答性が低下す
るため、回頭性が悪くなり、その場合ドライバーは、よ
り大きくステアリングハンドルを切ることによって修正
しようとするから、前輪のスリップ・アングルが急激に
増加して、タイヤのグリップ力が飽和領域に近づくおそ
れがある。

（発明の目的） そこで、本発明者等は、ステアリングハンドルの舵角が
所定角度以内のとき、左右後輪を前輪に対し同位相に転
舵するのではなく、トーイン状態となるように転舵する
と、高速時の走行安定性を確保しつつ、操舵初期の回頭
性を向上させることができること、また運転状態によっ
ては、上述とは反対に左右後輪をトーアウト状態に転舵
することにより回頭性をさらに向上させることができる
ことに想到した。

よって本発明は、左右後輪を互いに同方向に転舵しうる
機能に加えて、左右後輪を互いに反対方向に転舵しうる
機能をも備えた後輪操舵装置を提供することを目的とす
る。

（発明の構成） 本発明は、支持部材により車幅方向に移動可能に支持さ
れ、かつ左右後輪に機械的に連結された後輪操舵部材を
備え、この後輪操舵部材を前輪の操舵に応じて車幅方向
へ左右に移動させることにより、左右後輪を互いに同方
向に転舵しうる後輪操舵装置を備えた車両において、上
記後輪操舵部材の支持部材を上記後輪操舵部材の移動方
向とほぼ直角方向に変位させて左右後輪を互いに反対方
向に転舵させる駆動手段を設けたことを特徴とする。

（発明の効果） 本発明によれば、左右後輪の同方向転舵に加えて、左右
後輪を高信鯨性をもって互いに逆方向、すなわちトーイ
ン状態またはトーアウト状態に転舵できる後輪操舵装置
をきわめて簡易な構成によって容易に得ることができる
。

（実　施　例） 以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第１図は本発明の第１の実施例による後輪操舵装置を備
えた４輪操舵装置全体の概略的斜視図を示し、ステアリ
ングホイール１のシャフト２はランクアンドピニオン式
のギヤボックス３内に組込まれ、ランクギヤ（図示は省
略）の両端にタイロッド４．４が連結され、タイロッド
４．４には、前輪５．５をそれぞれ支承したナックルア
ーム６．６が連結され、前輪５．５はステアリングハン
ドル１の操舵方向に転舵されるようになっている。

ギヤボックス３から後方に導出されたビニオン軸７には
、ユニバーサルジヨイント８を介して連結ロフト９が連
結され、連結ロッド９の後端には、ユニバーサルジヨイ
ント１０を介して後輪操舵装置本体１１の入力軸１２が
連結されている。後輪操舵装置本体１１は、入力軸１２
の回動に応じて車幅方向へ左右に移動するように筺体１
１ａに支持された後輪操舵ロッド１３を備えており、こ
の後輪操舵ロッド１３の両端にタイロッド１４．１４が
連結され、タイロッド１４．１４には後輪１５１５をそ
れぞれ支承したナックルアーム１６．１６が連結されて
いる。このような構成により、ステアリングホイール１
による前輪５．５の操舵に応じて左右後輪１５．１５を
前輪５．５に対して逆位相となるＬ［で互いに同方向に
転舵しうるようになっている。

後輪操舵装置本体１１は、第２図および第３図に示すよ
うに、ユニバーサルジヨイント１０の十字ビンの中心を
通って車幅方向に延びる軸線１７のまわりで枢動可能に
車体に支持されている。１８は上記後輪操舵装置本体１
１を軸線１７のまわりで枢動させるための駆動手段であ
る油圧シリンダで、この油圧シリンダ１８の上端は、上
記後輪操舵ロッド１３の斜め上方において上記軸線１７
と平行に延びる軸線１９のまわりで枢動可能に車体に取
付けられており、この油圧シリンダ１８から斜め下方へ
突出するピストンロッド２０の下端が後輪操舵装置本体
１１に固定されている。

第４図ｆａｌ　〜（ｅ）および第５図（ａｌ　〜（Ｃ１
は、前輪５．５および後輪１５．１５の転舵状態と、油
圧シリンダ１８の作動状態と、後輪操舵装置本体１１の
枢動状態とを示す説明図で、電子制御装置（Ｅ　ＣＵ）
２１は、車速信号および舵角信号に応じて油路のリリー
フバルブ２２を開閉制御するようになっており、車速か
所定速度以下であるとき、および車速か上記所定速度以
上であってもステアリングホイール１の舵角がゼロまた
は所定角度以上のときは、リリーフバルブ２２が開状態
であることにより、オイルポンプ２３によりリザーバ２
４から汲み上げられて圧送されるオイルは、リリーフパ
ルプ２２を通じてリザーバ２４に戻されるため、油圧シ
リンダ１８には圧油が供給されず、このためピストンロ
ッド２０はスプリング２５のばね力で突出位置にある（
第４図（ｂｌ）　、　したがって後輪操舵装置本体１１
は枢動されないから（第４図（Ｃ））、後輪１５．１５
は転舵されない（第４図（ａ））。これに対し、車速か
所定速度以上であって、かつステアリングホイール１の
舵角が所定角度以下の小舵角時には、電子制御装置２１
がリリーフパルプ２２を閉じ、これによりオイルポンプ
２３から圧油がパイプ２６を通じて油圧シリンダ１８に
供給されてピストンロッド２０が上方へ引込むため（第
５図（ｂｌ）、後輪操舵装置本体１１が上方へ枢動され
る（第５図ＦＣ＋）、そしてこの後輪操舵装置本体１１
の上方への枢動に伴って、左右のタイロッド１４．１４
が中心方向へ引き寄せられるから、左右後端１５．１５
はトーイン状態、すなわち、旋回内輪は前輪と逆位相、
旋回外輪は前輪と逆位相となる態様で（第５図（ａ））
互いに反対方向へ転舵されるのである。

なお、上述の実施例は、後輪操舵装置本体１１の枢動に
よって左右後端１５．１５がトーイン状態となるように
構成されているが、後輪操舵装置本体１１とタイロッド
１４．１４の相対位置を変更することにより、左右後端
１５．１５がトーアウト状態となる態様で互いに反対方
向へ転舵するように構成することも容易である。

次に第６図および第７図は、機械的に構成された後輪操
舵装置本体１１の実施例を示し、はぼ垂直な軸３１に固
定されて回動するハート形のカム３０を備えており、上
記軸３１の上端に固定されたウオームホイル３２に、入
力軸１２に固定されたウオームギヤ３３が噛み合ってい
ることにより、入力軸１２の回動に伴って、カム３０が
回動されるようになっている。このカム３０の輪郭は、
軸３１の軸線を通る線分の長さがすべて等しいように形
成されている。そして後輪操舵ロッド１３に所定の間隔
をおいて立設された軸３４．３４に取付けられたボール
ベアリング３５．３５のアウターレースが、カムフォロ
ワとしてカム３０の外周に接してカム３０を挟んでいる
ことにより、カム３０が回動されると、後輪操舵装置本
体１１が原位置に復帰するとともに、後輪操舵ロッド１
３が左右に移動して、左右後輪１５．１５を前輪５．５
に対して逆位相に転舵するようになっているが、第６図
に示す角度θの範囲は不感帯となされ、この範囲におけ
るカム３０の輪郭は、軸３１の軸線を中心とする円周上
にある。したがって前述の油圧シリンダ１８が作動され
る小舵角時には、後輪操舵ロッド１３が移動しないよう
になっている。

第８図ｆａｔ、Ｑｌｌはステアリングハンドルｌの舵角
θ８に対する後輪１５．１５の実舵角を示し、車速か所
定速度以下のときで舵角θイが所定角度０１以下のとき
は第８図ｆａｔに示すように後輪は転舵されず、舵角θ
８が所定角度θ１を超えると後輪１５．１５が前輪５．
５に対して逆位相に転舵される。

一方、車速か所定速度以上になって、かつ舵角θ８が小
さいときには、後輪１５．１５がトーイン状態、すなわ
ち旋回内輪は前輪に対して逆位相、旋回外輪は前輪に対
して同位相に転舵されるようになっている。

次に第９図は、本発明の第２の実施例による後輪操舵装
置本体１１′を備えた４輪操舵装置を概略的に示す図で
ある。第９図の装置は、第１図との対応部分に同一符号
を付して示しであるが、前輪操舵装置と機械的に連結さ
れているものではなく、操舵系のシステム図である第１
０図に示すように、電子制御装置２１によりモータＭを
介して電気的に制御されるように構成されている。後輪
操舵装置本体１１′はラックアンドビニオン式のギヤボ
ックス３７を備え、そのラックギヤ３８の両端に後輪１
５．１５を操舵するためのタイロッド１４．１４が連結
されている。モータＭには、モータＭの回転を電気信号
に変換して電子制御装置２１に入力するエンコーダＥと
、電子制御装置２１からの電気信号で作動されるブレー
キ機構Ｂと、減速機構３９とが一体に取付けられており
、減速機構３９の出力軸４０に、上記ラックギヤ３８と
噛み合うピニオンギヤ４１が固定されている。

電子制御装置２１は、車速センサ４２、ステアリングハ
ンドル舵角センサ４３および前輪舵角センサ４４等から
の入力信号にもとづいて、車速か所定速度以上でステア
リングハンドルｌの舵角が所定角度より小さいときには
モータＭを停止状態とするとともにブレーキ機構Ｂを作
動して、後輪１５．１５がモータＭによっては転舵され
ないようにし、代りに油圧回路のリリーフパルプ２２を
閉じて油圧シリンダ１８を作動させ、これにより後輪１
５．１５をトーイン状態に転舵する（第５図（８）〜（
Ｃ１参照）。そしてステアリングハンドル１の舵角が所
定値以上で、かつ車速か所定値以下のとき、電子制御袋
？ｌ！２１は後輪操舵装置本体１１′を原位置に復帰さ
せるとともにモータＭを駆動して後輪１５．１５を前輪
５．５に対して逆位相に転舵する。なお、ブレーキ機構
Ｂは後輪１５．１５が一定角度に操舵されているときに
も作動されて舵角を固定するようになっている。

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、左右後
輪１５．１５の同方向転舵に加えて、左右後輪を高信顛
性をもって互いに逆方向、すなわちトーイン状態または
トーアウト状態に転舵できる後輪操舵装置を容易に得る
ことができる利点があ

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例による後輪操舵装置を備
えた４輪操舵装置全体の概略的斜視図、第２図はその後
輪操舵装置の要部の平面図、第３図は同側面図、第４図
ｆａ）〜（Ｃ１および第５図（ａｌ〜ｆｃｌは動作説明
図、第６図は後輪操舵装置本体の概略的斜視図、第７図
は同背面図、第８図（８）、Ｑ）ｌは制御特性図、第９
図は本発明の第２の実施例による後輪操舵装置を備えた
４輪操舵装置全体の概略的斜視図、第１０図はその操舵
系のシステム図である。 １・−・ステアリングホイール ４．１４−・−タイロッド　　５−前輪９一連結ロッド １１．１１　’−後輪操舵装置本体 １３−後輪操舵ロッド　　１５−後輪 １８・・−油圧シリンダ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 支持部材により車幅方向に移動可能に支持され、かつ左
   右後輪に機械的に連結された後輪操舵部材を備え、この
   後輪操舵部材を前輪の操舵に応じて車幅方向へ左右に移
   動させることにより、上記左右後輪を互いに同方向に転
   舵しうる後輪操舵装置を備えた車両において、 上記後輪操舵部材の支持部材を上記後輪操舵部材の移動
   方向とほぼ直角方向に変位させて上記左右後輪を互いに
   反対方向に転舵させる駆動手段を設けたことを特徴とす
   る車両の後輪操舵装置。