JPH01266069A - 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、前輪の転舵に応じて後輪を転舵させる車両の
後輪操舵装置、特に、少な（とも前輪の転舵が大舵角と
なった時に後輪を逆位相に転舵させる後輪操舵装置に関
する。

〔従来技術〕

従来、車両の後輪操舵装置として、舵角感応型と車速感
応型の２方式が採用されており、前者は前輪転舵が小舵
角の時は後輪を前輪と同位相に転舵させ、大舵角の時は
後輪を逆位相に転舵させるものであり、後者は低車速時
には前輪と後輪とを逆位相とし、高車速時には同位相と
するものである。

舵角感応型四輪操舵装置として、例えば特開昭６１−１
８５７２号公報に示されるものは、ステアリングホイー
ルの回動操作がステアリングシャフトを介してギヤボッ
クス内において直線運動に変換され、この直線運動がタ
イロッド、ナックルアーム等により伝達されて前輪が転
舵される。この前輪の転舵と連動するナックルアームの
延長上の一点に、前後方向に延在するロッドの前端が連
結され、ロッドの後端は、後方に設けられたカムケース
内に摺動自在に設置されたカム仮に連結される。カム板
には倣い溝となる略Ｓ字状のカム溝が設けられており、
後輪を互いに連結して転舵させるタイロッドに固定され
たピンがカム溝に沿って摺動するように係合されている
。ここで、ステアリングホイールを右方に回動させると
、前輪が右方に転舵されるとともに、ロッドが後方に移
動してカム板を後方に摺動させ、カム溝に沿って移動す
るピンが、カム板の後方への摺動し始めは右方に、所定
位置通過後は左方に移動し、後輪を始めは右方に、次に
左方に転舵させる、即ち、前輪転舵が小舵角の時は後輪
を前輪と同位相に転舵させ、大舵角の時は後輪を逆位相
に転舵させるもので、ステアリングホイールを左方に回
動させるときは動きが逆になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記公報記載の車両の後輪操舵装置は、後輪を連結して
転舵させるタイロッドに固定されたピンに後輪を転舵さ
せる力が総てかかることになり、非常に大きな力を受け
ながらピンがカム溝を摺動するために磨耗しやすく、ピ
ンとカム溝との係合に遊びが生じることになり、後輪の
転舵角が安定せず、操安性に欠けることになり、極めて
高い精度を要求される後輪の舵角制御ｎにおいて精度が
低下するという耐久性並びに信顛性に欠ける問題点があ
った。

本発明は、上記問題点を解決し、倣い溝を用いた形式の
車両の後輪操舵装置の耐久性並びに信頼性を向上させる
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の車両の後輪操舵装置は、前輪の転舵に応じて後
輪を転舵させる、特に、少なくとも前輪の転舵が大舵角
となった時に後輪を逆位相に転舵させるものにおいて、
後輪のタイロッドに両端が固定されたストロークロッド
にスライダーガイドが固定され、スライダーガイドにス
ライダーがストロークロッドと直交する方向に摺動自在
に装着されており、スライダーに略クランク状の倣い溝
が形成され、該倣い溝の側壁にう・ンクが設けられて伝
達部が構成され、前輪の転舵角を伝達する中間シャフト
の後端に固定されたピニオンが倣い溝のラックに係合さ
れているものである。

〔作用〕

上記のように構成された本発明の車両の後輪操舵装置に
おいては、ステアリングホイールからの操舵操作力は前
輪操舵装置に伝達され、前輪操舵装置から中間シャフト
及びピニオンを介して後輪操舵装置の伝達部に伝達され
る。

後輪操舵装置の伝達部においては、中間シャフトの回転
がピニオンを回転させ、ピニオンが倣い溝のラックと係
合しているから、スライダーを倣い溝の形状に応じて移
動させることになり、スライダーのストロークロッドと
直交する方向への移動は、スライダーガイドと単に摺動
するのみでスライダーガイドに力を伝達せず、ストロー
クロッドの移動即ち後輪の転舵はない、ストロークロッ
ドに平行な方向のスライダーの動きは、スライダーガイ
ドを介してストロークロッドに伝達され、ストロークロ
ッドをその軸方向に移動させ、後輪の転舵を行う。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明す
る。

第１図において、ステアリングホイール１の回動操作は
ステアリングシャフトの先端のとニオン２を回動させ、
ピニオン２は車幅方向に配設された操舵ロッドに設けら
れた主ラック３に係合されており、ピニオン２の回動は
操舵ロッドをその軸方向に移動させ、タイロッド４Ｌ、
４Ｒを介して前輪５Ｌ、５Ｒを転舵させる。操舵ロッド
には主ラック３と平行に副ラック６が設けられ、中間シ
ャフト８の先端に設けられたピニオン７が係合されてお
り、車両の前後方向に配設された中間シャフト８の後端
は後輪操舵装置９に連結され、操舵ロッドの軸方向の移
動は副ラック６を移動させてピニオン７を介して中間シ
ャフト８を回動させ、後輪操舵装置９によりタイロッド
ＩＯＬ、ＩＯＲを介して後輪１１Ｌ、ＩＩＲを転舵させ
る。

第２図乃至第４図において本発明の後輪操舵装置９の詳
細を説明する。

後輪１１Ｌ、１１Ｒに転舵力を伝達するタイロッドｌ０
ＬＪＩＯＨに連結されたストロークロッド１６に、スラ
イダーガイド１７がボルト１８で固定される。スライダ
ーガイド１７は、その後部がストロークロッド１６を挟
持して固定されており、前部には一対の側壁１７Ａ、１
７Ｂが形成されて、ストロークロッド１６に直交する方
向の溝が形成される。一対の側壁１７Ａ、１７Ｂの内側
にスラストベアリング１９．１９がそれぞれ配設され、
スラストベアリング１９．１９に接触してスライダー２
０の背面に突設された摺動部２ＯＡが嵌合され、ストロ
ークロッド１６に直交する方向に摺動自在とされる。

一方、スライダー２０の前面には略クランク状の倣い溝
２１が形成されており、該倣い溝２１の中央のストロー
クロッド１６に直交する縦方向部分では両側壁にラック
歯２１Ａ、２１Ｂが形成されており、上部のストローク
ロッド１６と平行な水平方向部分では下方に位置する側
の側壁にのみラック歯２１Ａが形成され、下部のストロ
ークロッド１６と平行な水平方向部分では上方に位置す
る側の側壁にのみラック歯２１Ｂが形成されている。上
部の水平方向部分で上方に位置する側の側壁及び下部の
水平方向部分で下方に位置する側の側壁はそれぞれ僅か
に後退して滑らかな壁面となっている。また、倣い溝２
１の底部にはローラガイド２２が略クランク状の溝とし
て形成されている。

一方、中間シャフト８の回転が適宜の手段（直結、電動
等）により伝えられる伝達軸１２の後端に第１ピニオン
１３Ａが固定され、第１ピニオン１３Ａの後側にガイド
ローラ１４が回動自在に装着されており、第１ピニオン
１３Ａと噛み合っている第２ピニオン１３Ｂがギヤボッ
クス２３に固定された軸１５に回動自在に装着されてお
り、第１ピニオン１３Ａはラック歯２１Ａと噛み合う側
に、第２ピニオン１３Ｂはラック歯２１Ｂと噛み合う側
に位置して倣い溝２１に嵌合され、ガイドローラ１４は
ローラガイド２２に移動自在に嵌合されている。

ここで、ローラガイド２２の形状は伝達軸１２がスライ
ダー２１に対して相対的な動きの軌跡を示すものである
。

本実施例の動作について説明する。

今、直進状態からステアリングホイール１を車両の進行
方向に対して左回り（矢印Ｆｌ）に回転させると、主ラ
ック３が右に移動して前輪５Ｌ。

５Ｒが左方向に転舵されるとともに、副ラック６も右に
移動してビニオン７を介して中間シャフト８が左回り（
矢印Ｆｇ）に回動され、伝達軸１２も左回り（矢印Ｆ３
）に回動される。

これにより第１ピニオン１３Ａは、第４図において、図
示の直進位置から右回り（矢印Ｆ４）に回動され、第１
ピニオン１３Ａと噛み合っている第２ピニオン１３Ｂは
左回り（矢印ＦＳ）に回動される。ここで、第１ピニオ
ン１３Ａはラック歯２１Ａと、第２ピニオン１３Ｂはラ
ック歯２１Ｂと噛み合っているから、倣い溝２１の中央
の縦方向部分では第１、第２ピニオン１３Ａ、１３Ｂの
回転に伴い、スライダー２０は縦方向に移動してスライ
ダーガイド１７の側壁１７Ａ、１７Ｂ間の溝内を下方に
摺動するのみで、スライダーガイド１７は移動しない、
従って、第１、第２ピニオン１３Ａ、１３Ｂが倣い溝２
１の中央の縦方向部分にあるうちは、即ち前輪の転舵角
が所定値以下の場合は、スライダーガイド１７は移動せ
ず、後輪１１Ｌ、ＩＩＲは転舵されない。

前輪の転舵角が所定値を越えるまでステアリングホイー
ル１を左回り（矢印Ｆｌ）に更に回転させると、スライ
ダー２０は更に下方に移動し、第１ピニオン１３Ａ、第
２ピニオン１３Ｂは倣い溝２１の上方の水平方向部分に
到達して、第２ピニオン１３Ｂは噛み合うべきラック歯
が無い状態となり、フリーとなる一方第１ピニオン１３
Ａのみ水平方向部分下側壁のラック歯と噛み合う。この
時、ガイドローラ１４がローラガイド２２内を摺動して
いるから、第１ピニオン１３Ａは水平方向部分下側壁の
ラック歯と確実に噛み合うこととなり、第１ピニオン１
３Ａの回転により、スライダー２０は水平に左方向に移
動させられる。スライダー２０とスライダーガイド１７
とは水平方向には固定されているから、スライダー２０
の移動に伴い、スラストベアリング１９を介してスライ
ダ−ガイド１７も左方向に押圧移動させられ、後輪１１
ＬＳ　ＩＩＲが右に、即ち前輪５Ｌ、５Ｒと逆位相に転
舵される。

また、ステアリングホイール１を逆方向に回転させると
、上記とは逆方向の動作で後輪１１Ｌ１１１Ｒの操舵が
行われる。

このように、後輪への操舵力の伝達はピニオンとランク
を用いて行っているため、大きな力を伝達することがで
き、耐久性が増大するとともに精度の高い確実な操舵制
御を行うことができるものであり、２個のピニオンを用
いているため、車両の直進時には２個のピニオンが倣い
溝の中央部分の中立位置に在り、２個のピニオンが互い
に噛み合い且つそれぞれ両側のラック歯と噛み合ってい
るから、スライダーとスライダーガイドに転舵の動きを
生じることなく後輪を直進方向に確実に保持することが
できる。

また、上記の実施例は、第７図（ａ）に示されるように
、ステアリングホイールの転舵角θ、が所定値０１以上
の大舵角となるときに、後輪の転舵角θ８を逆位相（−
）とする後輪操舵制御を行っているが、倣い溝の形状を
変更することにより、第７図（ｂ）に示されるように、
ステアリングホイールの転舵角θ、が所定値θ。以下の
ときは、後輪の転舵角θつを同位相（＋）とし、所定値
８１以上の大舵角となったときに、後輪の転舵角θ。

を逆位相（−）とする後輪操舵制御を行うことができ、
さらに、第７図（ｃ）に示されるように、ステアリング
ホイールの転舵角θ、に応じて後輪の転舵角θ１を同位
相（＋）とする（点線）、或いはステアリングホイール
の転舵角θ、に応じて後輪の転舵角θ、を逆位相（−）
とする（実線）後輪操舵制御を行うことができる。

次に、本発明の他の実施例の後輪操舵装置を第５図及び
第６図に基づいて説明する。

後輪操舵装置９′は、後輪用のストロークロッド３０に
スライダーガイド３１が固定され、スライダーガイド３
１の上面にストロークロッド３゜と直交する方向の蟻溝
３ＬＡが形成されており、スライダー３２の下面に突出
した逆テーパ状の摺動部３２Ｂが蟻溝３１Ａに摺動自在
に嵌合されている。スライダー３２の上面にはクランク
状のランク体３２Ａが突出形成され、ラック体３２Ａの
側面にラック歯Ｒが形成されており、該ラック体３２Ａ
の前側近傍にクランク状の溝から成るローラガイド３３
が形成される。ラック歯Ｒと噛み合うピニオン３４が、
車体に固定されたブラケット３９に回動自在に支持され
た軸３５に固定され、軸３５の下端にはローラガイド３
３に摺動自在に嵌合されるガイドローラ３８が回転自在
に装着され、上端には歯車３６が固定されている。前輪
の転舵角を伝達する伝達軸１２′の後端にウオーム歯車
３７が固定され、該ウオーム歯車３７は上記軸３５の上
端の歯車３６に噛み合わされている。

ここで、前輪が転舵されると伝達軸１２′が回転してウ
オーム歯車３７が歯車３６を回転させ、軸３５を介して
ピニオン３４を回転させる。該軸３５はブラケット３９
に支持されているから、ローラガイド３３に嵌合された
ガイドローラ３８がピニオン３４とラック歯Ｒとの噛み
合いを確実にしているおり、ピニオン３４の回転はラッ
ク歯Ｒを介してスライダー３２を移動させる。

ラック体３２Ａの中央部分はストロークロッド３０と直
交する方向であり、直進状態から前輪の転舵角が所定値
以下の場合でピニオン３４がラック体３２Ａの中央部分
のラック歯Ｒと噛み合っている間は、スライダー３２の
摺動部３２Ｂがスライダーガイド３１の蟻溝３１Ａ内を
移動し、スライダーガイド３１は移動しない。前輪の転
舵角が所定値以上になると、ピニオン３４が移動してラ
ック体３２Ａのストロークロッド３０と平行な部分のラ
ック歯Ｒと噛み合って、スライダー３２がストロークロ
ッド３０と平行な方向に移動され、その方向にはスライ
ダー３２の摺動部３２Ｂがスライダーガイド３１の蟻溝
３１Ａと係合しているから、スライダーガイド３１はス
ライダー３２とともにストロークロッド３０と平行な方
向に移動されて、ストロークロッド３０をその軸方向に
移動させ、後輪を転舵させる。

この構成によると、後輪操舵装置の構造を非常に簡単に
することができ、生産コストを低下させることができる
。

〔発明の効果］ 本発明の車両の後輪操舵装置は、上述のとおり構成され
ているから、後輪への操舵力の伝達にピニオンとラック
の噛み合わせを用いているため、大きな操舵力の伝達が
可能になり、精度の高い確実な操舵制御を行うことがで
きるとともに、耐久性を増大させることができるもので
ある。

【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図は四輪操舵
システムの全体構成図、第２図は第１実施例の後輪操舵
装置の要部斜視図、第３図は同じく断面図、第４図は倣
い溝とピニオンの拡大図、第５図は第２実施例の後輪操
舵装置の斜視図、第６図は同じく断面図、第７図（ａ）
〜（ｃ）は後輪転舵角特性図である。 ８・・中間シャフト、９・・後輪操舵装置、１２・・伝
達軸、１３Ａ、１３Ｂ・・ピニオン、１４・・ガイドロ
ーラ、１６・・ストロークロッド、１７・・スライダー
ガイド、１８・・ボルト、１９・・スラストベアリング
、２０・・スライダー、２１・・倣い溝、２１Ａ、２１
Ｂ・・ランク歯、２２・・ローラガイド、 θＳ　・・ステアリングホイールの転舵角、θえ　・・
後輪の転舵角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも前輪の転舵が大舵角となった時に前輪
   の転舵に応じて後輪を逆位相に転舵させる四輪操舵装置
   において、前輪の転舵角を回転により伝達する伝達軸と
   、伝達軸に設けられたピニオンと、左右の後輪間を連結
   するストロークロッドと、ストロークロッドに連結され
   、前輪の転舵角に対する後輪舵角特性の倣い溝が形成さ
   れた伝達部とを備え、伝達部の倣い溝には上記ピニオン
   と係合するラックが形成されたことを特徴とする車両の
   後輪操舵装置