JPH0155146B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は前後輪操舵式自動車の後輪操舵装置に
関するものである。

自動車において、ステアリングハンドルの操作
により前輪と共に後輪をも転舵するようにした前
後輪操舵式自動車は既に開発され公知となつてい
る（特開昭58−20565号公報参照）。

一般に前後輪操舵の考え方として、高速走行時
の操舵に対する車体運動の応答性の面では前輪実
舵角に比例して微小な同相操舵を後輪に与えるの
が良く、一方低速時の小廻り性を良くし所謂内輪
差を減らすためには前後輪逆相操舵が良いことも
既に知られている。

そこで、高速走行時は一般にハンドル操作角は
小さく高速走行状態のままで大転舵を行うような
ことはないことに着目し、直進附近の小舵角範囲
では前後輪を同相操舵とし、その他の舵角範囲で
は前後輪逆相操舵とすることにより上記要望を満
足させるようにしたものが既に開発され（特開昭
58−97565号公報、特開昭58−97566号公報参照）
ているが、このような従来装置は構造が複雑なる
上に特殊な高精度を要する部品を多数用いなけれ
ばならないので生産性の面で問題があり且つ高価
であると言う問題点を有している。

更に又理想的な後輪操舵量は、車速をはじめ積
載重量、走行路面状態等の各種走行条件によつて
それぞれ異るので、該後輪操舵特性はこれら走行
条件に合致した最適値に可変的に制御されるよう
にすることが望ましい。

本発明は、極めて簡単なる施策によつて上記の
ような種々の走行条件に合致するよう操舵特性を
可変的に制御し得る後輪操舵装置を提供しようと
するもので、以下本発明を附図実施例を参照して
説明する。

第１図において、１はステアリングハンドル、
２はステアリングシヤフトで、該ステアリングシ
ヤフト２はユニバーサルジヨイント３，３′及び
中間シヤフト２′等を介してピニオン４に連結さ
れている。

５は上記ピニオン４に噛合うラツク歯をもつた
ラツク軸で、該ラツク軸５はフロントギヤケース
６に軸方向に摺動可能に嵌挿されて、ステアリン
グハンドル１の回転操作によりピニオン４が回転
してラツク軸５を軸方向に移動させ、その移動に
よりタイロツド７、ナツクルアーム８を介して前
車輪９が回動し転舵が行われるようになつてお
り、上記の機構は従来より一般に用いられている
ラツクピニオン式ステアリング装置と同じであ
る。

上記フロントギヤケース６には上記ラツク軸５
のラツク歯に噛合いラツク軸５の軸方向移動によ
り回転する後輪操舵出力取出用ピニオン１０が回
転可能に装着され、該ピニオン１０は後輪操舵用
軸１１を介して後述する後輪側操舵装置のピニオ
ン１２に連結されている。１１′はユニバーサル
ジヨイントを示す。

後輪側操舵装置は、上記ピニオン１２と、それ
に噛合うラツク歯をもつたラツク軸１３と、該ピ
ニオン１２及びラツク軸１３とを内装したギヤケ
ース１４とからなる前輪側操舵装置とほぼ同様の
ラツクピニオン式ステアリング装置であるが、前
輪側操舵装置のフロントギヤケース６が車体側部
材に固定されているに対し、後輪側操舵装置はリ
ヤギヤケース１４を車体側部材に軸受２３により
前記ラツク軸１３の軸心線に沿つて移動可能なる
よう支持された構造となつている。

又該リヤギヤケース１４にはレバー１８が軸１
９によつて回動可能に取付けられ、該レバー１８
の一方の腕部１８ａには該腕部１８ａの先端附近
から軸１１方向に長い長孔１８a′が設けられ、車
体部材２５に一端を回動可能に取付けたリンク２
０の他端部２０′が該長孔１８a′に回動及びスラ
イド可能なるよう嵌合され、レバー１８の他方の
腕部１８ｂの先端部にはピン２１が固設され、該
ピン２１が第２図に示すように上記ラツク軸１３
に設けた溝２２にスライド可能なるよう嵌合して
いる。上記リンク２０と車体側部材２５間には例
えば電磁ソレノイド或は液圧シリンダ装置等の伸
縮作動部材等よりなるアクチユエータ２４が設け
られ、該アクチユエータ２４の作動によりリンク
２０が車体側部材２５への結合点を中心として回
動し該リンク先端部２０′がレバー１８の長孔１
８a′内を移動して該リンク２０とレバー１８との
係合点を変化させ得るようになつている。

上記溝２２は、第２図に示すように中央の所定
範囲ａはラツク軸１３の軸心線Ｘ−Ｘに対し傾斜
した傾斜溝部２２′で、その両側のｂ，b′範囲は
Ｘ−Ｘ線にほぼ平行又は前記傾斜溝部２２′の傾
斜方向とは逆方向にやや傾斜した軸方向溝部２
２″，２２に形成されており、ステアリング中
央位置即ち直進走行位置において上記レバー１８
のピン２１が第２図示のように傾斜溝部２２′の
ほぼ中央に位置するよう構成されている。

尚リヤギヤケース１４には第１図に示すように
ピン２１が余裕をもつて貫通する溝孔１４′が設
けてある。

第１図において１５はリヤのタイロツド、１６
はリヤのナツクルアーム、１７は後車輪を示し、
後輪側操舵装置のラツク軸１３は、前輪側操舵装
置のラツク軸５の移動方向とは逆方向に移動する
よう構成されている。

上記の構成において、ステアリングハンドル１
を回動操作し、ラツク軸５が例えば第１図におい
て左方向に移動すると、タイロツド７、ナツクル
アーム８を介して前車輪９が矢印方向に回動する
と共に、ピニオン１０、軸１１を介して後輪側の
ピニオン１２が矢印A′方向に回動しラツク軸１
３が前輪側のラツク軸５とは逆の方向即ち図の右
側に移動する。

こゝで前輪側操舵装置のラツク軸５の移動方向
を正で表わし、その逆方向を負で表わし、ステア
リングハンドル１の操舵角Ａに対し後輪側操舵装
置のラツク軸１３が−B′だけ移動したとすると、
第３図に示すようにラツク軸１３の−B′の移動
により溝２２は実線位置から点線位置まで移動
し、その傾斜溝部２２′の傾斜形状にならいピン
２１はラツク軸１３の軸心線Ｘ−Ｘにほぼ直交す
る方向にB″だけ変位する。

従つてレバー１８は第４図に示すように軸１９
を中心として時計方向に回動するが、レバー１８
の一方の腕部１８ａ先端部は２０′の点において
リンク２０を介して車体側部材２４に係止されＸ
−Ｘ線に平行な方向には動くことができないの
で、レバー１８の回動により軸９９は第４図イの
位置から Ｃ＝B″×l1／l2 ……(1) （但しl1、l2はレバー１８の各腕部１８ａ，１８
ｂの各有効長さを示す。） だけ正方向即ちラツク軸１３の移動方向とは逆方
向に移動して第４図ロの位置となり、該軸１９の
移動分Ｃだけリヤギヤケース１４は正方向即ちラ
ツク軸１３の移動方向とは逆方向に強制的に移動
させられる。

そこでリヤのタイロツド１５の動きＢは、リヤ
ギヤケース１４に対するラツク軸１３の移動分−
B′にリヤギヤケース１４自体の移動分Ｃを加え
た値 Ｂ＝−B′＋Ｃ＝−B′＋B″l1／l2 ……(2) となるから、傾斜溝部２２′の傾斜角とレバー１
８の各腕部の有効長l1、l2をＢ＞０となるよう設
定しておくことにより、傾斜溝部２２′の範囲ａ
内では後輪側は前輪側と同方向に転舵され、上記
範囲ａを直進位置附近の領域内に設定しておくこ
とによつて、直進附近の領域内では前後輪同相操
舵とすることができる。

ラツク軸１３が更に負方向に移動してピン２１
が軸方向溝２２″に入ると、該軸方向溝２２″がＸ
−Ｘ線と平行であればレバー１８は回動を停止し
てリヤギヤケース１４は停止し、軸方向溝２２″
が図示のようにわずかに傾斜溝部２２′の傾斜方
向とは逆方向に傾斜していればレバー１８はわず
かに逆方向即ち反時計方向に回動してリヤギヤケ
ース１４は幾分ラツク軸１３と同様負方向に移動
するので、タイロツド１５はラツク軸１３の移動
分と同じか或はラツク軸１３の移動分とそれと同
方向のリヤギヤケース１４の移動分とを加えた値
で前輪側とは逆方向に移動し、前後輪逆相操舵と
なり、結局第５図に示すように前輪の実舵特性
に対しのような後輪実舵特性を得ることができ
る。

上記において、前後輪の同相操舵から逆相操舵
に至る後輪操舵特性は、前記(1)及び(2)式に示すよ
うにリヤギヤケース１４自体の移動量Ｃによつて
決定し、該移動量Ｃはレバー１８の両腕部１８
ａ，１８ｂのレバー比l1／l2によつて定まること
は明らかであるから、アクチユエータ２４を作動
させて２０′点の位置を変えることにより一方の
腕部１８ａの有効長l1を変え得るよう構成すると
共に、第６図に示す制御回路により上記アクチユ
エータ２４を種々の条件にて作動させるようにし
ておくことによつて、第５図の点線にて示すよう
に後輪操舵特性をそのときの走行条件に最も適
合した値に可変的に制御することができるもので
ある。

即ち、第６図において２６は車速センサ２７、
積載重量センサ２８、路面が良路であるか悪路で
あるかをセンシングする路面センサ２９等操舵に
関係のある種々の走行条件を検知して信号を発す
るセンサ群であり、これらの各センサの信号は演
算回路３０にインプツトされ、該演算回路３０は
これらの各センサの信号からそのときの走行条件
に最も適合する後輪操舵特性を得るべきl1の値を
求め、出力信号をアクチユエータ動力源３１から
出力調整装置３２を介してアクチユエータ２４に
至るアクチユエータ駆動系統の該出力調整装置３
２に発し、該出力調整装置３２はこの演算回路３
０よりの信号にて作動しアクチユエータ２４は動
力源３１からの出力にて作動する。このアクチユ
エータ２４の作動状態はアクチユエータ作動セン
サ３３を介して演算回路３０にインプツトされ、
l1が所定値になるべきところまでアクチユエータ
２４が作動したとき停止信号を発してアクチユエ
ータ２４の作動を停止させる。

尚３４は調整ダイヤル等の手動調整装置であ
り、運転者のマニアル調整操作により自己の運転
技術或は好みに合つた後輪操舵特性を得ることが
できるようになつている。

上記のようにして後輪操舵特性を種々の外的条
件に合せて可変的に制御し、常に最適の操舵を行
い得るものである。

以上のように、本発明によれば前輪側の操舵作
動を後輪側の操舵装置に入力して後輪の操舵を行
うようにした前後輪操舵装置の該後輪側操舵装置
として、リヤギヤケース内に前輪側の操舵作動に
伴ない回転するピニオンと該ピニオンの回転にて
前輪側の操舵方向とは逆方向に移動して後輪の操
舵を行うラツク軸とを装着したラツクピニオン式
操舵装置を用い、該リヤギヤケースをそれに内装
したラツク軸の軸心線に沿う方向に移動可能なる
よう車体側部材に取付け、該リヤギヤケースにレ
バーを回転可能に取付け、該レバーの一方の腕部
を車体側部材に支持させると共に他方の腕部をラ
ツク軸に関連させて、該ラツク軸の直進位置付近
の所定範囲の移動に伴ない他方の腕部のラツク軸
との関連点が変位してレバーがリヤギヤケースへ
の取付点を中心として回転し該レバーの回転中心
から車体側部材への支持点及びラツク軸への関連
点までの各長さのレバー比によつて所定量リヤギ
ヤケースを上記ラツク軸とは逆方向に移動させる
よう構成すると共に、該レバーのレバー比を車
速、積載重量等の種々の走行条件により可変的に
制御するアクチユエータを設けた構成を採ること
によつて、直進附近の所定範囲内では前後輪同相
操舵、それ以外の範囲では前後輪逆相操舵で且つ
同相から逆相への移行がなめらかで異和感のない
操舵を行い得ると共に、常に走行条件に最も適合
した後輪操舵特性に可変制御される後輪操舵装置
を得ることができるもので、部品として特殊な高
精度を必要とせず通常の自動車の製造設備の工程
能力で可能な精度範囲で充分な微小制御を行うこ
とができ、生産性が高く且つ低コストであること
等と相俟つて実用上多大の効果をもたらし得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す平面説明図、第
２図は第１図の要部断面図、第３図は第２図のラ
ツク軸移動時におけるピンの変位態様を示す説明
図、第４図イ，ロは第３図のピンの変位によるレ
バーの回動態様をそれぞれ示す説明図、第５図は
前後輪の実舵特性を示す図、第６図は制御回路の
一例を示すブロツク図である。 １……ステアリングハンドル、６……フロント
ギヤケース、１０……後輪操舵出力取出用ピニオ
ン、１１……軸、１２……ピニオン、１３……ラ
ツク軸、１４……リヤギヤケース、１５……タイ
ロツド、１６……ナツクルアーム、１７……後車
輪、１８……レバー、１９……軸、２１……ピ
ン、２２……溝、２４……アクチユエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 前輪側の操舵作動を後輪側の操舵装置に入力
   して後輪の操舵を行うようにした前後輪操舵装置
   の該後輪側操舵装置として、リヤギヤケース内に
   前輪側の操舵作動に伴ない回転するピニオンと該
   ピニオンの回転にて前輪側の操舵方向とは逆方向
   に移動して後輪の操舵を行うラツク軸とを装着し
   たラツクピニオン式操舵装置を用い、該リヤギヤ
   ケースをそれに内装したラツク軸の軸心線に沿う
   方向に移動可能なるよう車体側部材に取付け、該
   リヤギヤケースにレバーを回転可能に取付け、該
   レバーの一方の腕部を車体側部材に支持させると
   共に他方の腕部をラツク軸に関連させて、該ラツ
   ク軸の直進位置付近の所定範囲の移動に伴ない他
   方の腕部のラツク軸との関連点が変位してレバー
   がリヤギヤケースへの取付点を中心として回転し
   該レバーの回転中心から車体側部材への支持点及
   びラツク軸への関連点までの各長さのレバー比に
   よつて所定量リヤギヤケースを上記ラツク軸とは
   逆方向に移動させるよう構成すると共に、該レバ
   ーのレバー比を車速、積載重量等の種々の走行条
   件により可変的に制御するアクチユエータを設け
   たことを特徴とする前後輪操舵式自動車の後輪操
   舵装置。