JPH0234822B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はハンドルの操舵操作により前輪ととも
に後輪を転舵するようにした車両の前後輪操舵装
置に係り、特に後輪の転舵に要する操舵トルクを
略一定とするようにした車両の前後輪操舵装置に
関する。

［従来の技術］ 左右の後輪転舵用タイロツドを直接、或いは間
接的に連結支持し、前輪操舵系から取出された回
転で回転する偏心ピンの回転により後輪の転舵を
ハンドルの操舵角の大きさに応じて前輪と同位相
から逆位相へ可変とした車両の前後輪操舵装置
（特願昭56−118698号等）を本出願人は先に提供
した。

斯かる前後輪操舵装置は、前輪操舵系からリン
ケージ部材を介して後輪転舵に必要な回転を取出
し、回転部材に設けた偏心ピンのクランク回転に
より後輪に所望の舵角関数を発生するように構成
されている。

これによりハンドルの小操舵角操作で後輪を前
輪と同方向へ転舵し、又大操舵角操作では逆方向
へ転舵することも可能であり、従つて高速走行中
の操縦性を良好とするとともに、Ｕターンや駐車
場での入出操作等の際は舵角を大にして小さな回
転半径が得られるため、車両のとりまわし性が良
好となる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、後輪転舵中に発生するタイロツ
ドの抗力により後輪転舵に必要な操舵トルクが変
動し、殊に後輪転舵の中立位置近傍で操舵が重
く、又後輪の前輪との同位相及び逆位相における
ともに最大転舵角近傍では逆に操舵トルクが略々
零となつて操舵が軽くなる。

本発明は以上の実情に鑑みて成されたもので、
その目的とする処は、後輪の転舵に必要な操舵ト
ルクを略々一定とした車両の前後輪操舵装置を提
供するにある。

［課題を解決するための手段］ 斯かる目的を達成すべく本発明は、ハンドルの
操舵操作により前輪を操舵する前輪操舵系と、該
前輪操舵系と機械的に連結されて後輪を操舵する
後輪操舵系により、ハンドルの操舵操作に応じて
前輪とともに後輪を転舵するようにした車両の前
後輪操舵装置において、前記前輪操舵系は、ハン
ドルと前輪操舵装置により構成され、前記後輪操
舵系は、前記前輪操舵装置に連結されるリンケー
ジ部材と、該リンケージ部材により前記前輪操舵
装置から取出した動力によりハンドルの操舵角の
大きさに応じて後輪の転舵を前輪と同位相、逆位
相に設定する舵角関数発生機構と、該舵角関数発
生機構に連結される後輪操舵装置により構成さ
れ、前記後輪操舵系に、ハンドルの操舵角の大き
さに応じて前記舵角関数発生機構の操舵トルク特
性に対する逆の特性を発生するカム及び押圧スプ
リングからなる反力装置を付設したことを特徴と
している。

［作用］ 以上の構成により、後輪の操舵中立位置近傍で
最も大きく、同位相および逆位相における最大舵
角近傍では略零となる後輪転舵に必要な操舵トル
ク量に起因して、後輪の中立位置からの転舵や位
相反転時の転舵により操舵トルク変動が発生する
のを解消することができる。

［実施例］ 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

第１図は前後輪操舵装置の概略構成を示すもの
で、ハンドル１のハンドル軸２の先端はラツクア
ンドピニオン型の前輪転舵用ギヤボツクス２０内
に組込まれ、既知の如くギヤボツクス２０内であ
つてハンドル軸２先端のドライブピニオンと噛合
するドリブンピニオン（ともに図には表れてこな
い。）が噛合し、ギヤボツクス２０の左右から
夫々突出したラツク軸２１の両端にはタイロツド
３，３が接続されている。タイロツド３，３の外
端にはナツクルアーム４，４が接続されており、
前輪６，６はナツクルアーム４，４の外側方に突
出した車軸５，５に支持されている。

以上のハンドル軸２からナツクルアーム４，４
までの各部材により前輪操舵装置が構成されてお
り、またハンドル１と前輪操舵装置により前輪操
舵系が構成されている。

前輪の転舵は既知の如くラツク軸２１の左右動
によりなされる。

一方ラツク軸２１の左半部のラツクに噛合する
ドリブンピニオンのピニオン軸２２の後部はギヤ
ボツクス２０から後方に導出され、自在継手２３
を介して長尺のリンケージ部材２４を連結し、リ
ンケージ部材２４後端には自在継手２５を介して
入力軸３１が連結されている。

入力軸３１は車両の左右中心線に一致して配置
され、軸受用ブラケツト３２にて支承された回転
部材であり、この入力軸３１の後端にはクランク
アーム３３が固着され、クランクアーム３３後面
には入力軸３１と所定量偏心させて偏心ピン３４
が固着一体化されている。

この偏心ピン３４に左右のタイロツド１３，１
３の内端を共通的に遊嵌支持せしめている。

これら軸受用ブラケツト３２、入力軸３１、ク
ランクアーム３３、偏心ピン３４等で舵角関数発
生機構が構成される。

尚タイロツド１３，１３の外端にはナツクルア
ーム１４，１４が接続され、ナツクルアーム１
４，１４の外側方に突出した車軸１５，１５に後
輪１６，１６が支持されている。

而してハンドル１を操舵操作すると、ドリブン
ピニオン軸２２に後輪転舵に必要な回転が出力さ
れ、リンケージ部材２４を介して後輪操舵系の入
力軸３１に上記回転が入力され、入力軸３１は左
右何れかに回転する。

入力軸３１の回転によりその後端に一体化した
クランクアーム３３に突設した偏心ピン３４がク
ランク回転を行い、入力軸３１に対して鉛直方向
に初期設定されたこの偏心ピン３４のクランク回
動に伴つて当該偏心ピン３４に内端を共通的に遊
嵌支持したタイロツド１３，１３が左右動し、ナ
ツクルアーム１４，１４が左右に回動して後輪１
６，１６が転舵される。

以上のタイロツド１３，１３、ナツクルアーム
１４，１４で後輪操舵装置が構成されており、ま
たリンケージ部材２４、舵角関数発生機構、後輪
操舵装置により後輪操舵系が構成されている。

即ち偏心ピン３４の初期中立位置から1/2回転
（180゜）までの小舵角では、1/4回転（90゜）を最
大転舵角として後輪１６を前輪６と同位相に、更
に1/2回転を越える大舵角では、3/4回転（270゜）
を最大転舵角として上記とは反対に逆位相に転舵
することとなる。

次に以上の前後輪操舵装置の操舵トルク変動を
極低速の車速での操舵を例にとつて、第２図乃至
第６図に従つて説明する。

先ず入力軸３１を中立位置から時計廻りに回転
しようとすると、第２図に示すように後輪転舵用
タイロツド１３が左に移動するため、それに対す
る抗力Ｆが発生する。偏心ピン３４の入力軸３１
に対する偏心量をａとすると、後輪を操舵するた
めに必要な入力軸３１のトルクＭは、 Ｍ＝Fa ………(i) である。

そして中立位置から第３図に示すように角度θ
だけ入力軸３１を回転させて操舵した状態では、
仮にタイロツド１３の抗力Ｆが一致であるとすれ
ば、 Ｍ＝Facosθ ………(ii) となる。

更に入力軸３１を回転させ、第４図に示すよう
にθ＝90゜の回転角となつた時は、 Ｍ＝０ ………(iii) となる。

回転角が90゜を越えて更に入力軸３１を時計廻
りに回転させて操舵しようとすると、第５図に示
すようにタイロツド１３は右に移動するため抗力
Ｆは前記とは逆方向となり、故に回転に必要なト
ルクは、 Ｍ＝−Facosθ ………(iv) である。

従つて後輪転舵に必要な操舵トルクＭは、第６
図の如く変動することがわかる。即ち偏心ピン３
４の中立位置（0゜、180゜）である後輪転舵の中立
位置近傍で操舵が重く、逆に回転角が90゜、270゜
である後輪の前輪との同位相及び逆位相における
ともに最大転舵角近傍では操舵トルクＭが略々零
となり、操舵が軽くなる。

そこで本発明では、後輪操舵系に反力装置を付
設し、操舵トルクＭを略々一定とするようにし
た。

以下第７図乃至第９図を基に本発明に係る反力
装置の一例を詳述する。

本実施例では、前記クランクアーム３３を２枚
の楕円カムを対称に合体した如きカム４１で構成
し、このカム４１の対称点に一致して前記入力軸
３１後端に固着一体化している。このカム４１の
後面の長径ｌ上に前記偏心量ａでもつて前記偏心
ピン３４を固着一体化している。

そして車体から、例えば上方から係合子である
プツシユローラ４２を押圧スプリング４３の押圧
付勢によりカム４１に圧接せしめている。

ここでプツシユローラ４２のカム４１に対する
押力をｆとすると、ローラ４２のカム４１圧接点
には法線方向にf₁、接線方向にf₂なる分力が作用
する。

従つて入力軸３１廻りにはMc（θ）なる反力モ
ーメントが発生する。この反力モーメントMc
（θ）が一定トルクｍを基準として前記操舵トル
クＭの変動量をキヤンセルするようにカム４１の
プロフイルを設定する。

これを式で表わすと、 Ｍ＋Mc（θ）＝ｍ ………(v) である。

斯くしてカム４１及び押圧スプリング４３から
なる反力装置を入力軸３１に付設したため、後輪
の転舵に要する操舵トルクは略々一定ｍとなる。

即ち、舵角関数発生機構がハンドルの操舵角の
大きさに応じて後輪を前輪と同位相、逆位相に転
舵され、後輪の転舵に必要な操舵トルク量は後輪
の操舵中立位置近傍で最も大きく、同位相および
逆位相における最大舵角近傍では略零となる為、
後輪の中立位置からの転舵や位相反転時の転舵に
より操舵トルク変動が発生することになるが、反
力装置においてもハンドルの操舵角の大きさに応
じて前記舵角関数発生機構の操舵トルク特性に対
する逆の特性を発生させることで、操舵トルクの
増加に対して減少し、減少に対して増加するトル
クを付与でき、後輪操舵系の操舵トルクを略一定
とすることができる。

尚カム４１をクランクアーム３３と兼用せずに
単にカム４１のみを入力軸３１に一体化しても良
く、又歯車等を介して別の軸部材に配置すること
も可能である。更に本発明は図示した前後輪操舵
装置のみならず、他の構成のものにも勿論適用さ
れる。

［発明の効果］ 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、ハ
ンドルの操舵操作により前輪とともに後輪を転舵
するようにした車両の前後輪操舵装置において、
後輪操舵系にハンドルの操舵角の大きさに応じて
前記舵角関数発生機構の操舵トルク特性に対する
逆の特性を発生するカム及び押圧スプリングから
なる反力装置を付設している為、後輪の操舵中立
位置近傍で最も大きく、同位相および逆位相にお
ける最大舵角近傍では略零となる後輪転舵に必要
な操舵トルク量に起因して、後輪の中立位置から
の転舵や位相反転時の転舵により操舵トルク変動
が発生することを解消することができ、前記後輪
操舵系の操舵トルクを略一定とすることができ
る。

また、カム及び押圧スプリングで反力装置とし
た為、簡単な構成で連続的に変化する反力の付与
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の前後輪操舵装置の概略構成の一
例を示す斜視図、第２図乃至第５図は偏心ピン部
分の作用を示す各背面図、第６図はその操舵トル
ク特性図、第７図及び第８図は本発明に係る反力
装置の一例を作用と併せて示す各背面図、第９図
は同操舵トルク特性図である。 尚図面中、１はハンドル、６は前輪、１６は後
輪、２４はリンケージ部材、４１はカム、４３は
押圧スプリングである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンドルの操舵操作により前輪を操舵する前
   輪操舵系と、 該前輪操舵系と機械的に連結されて後輪を操舵
   する後輪操舵系により、 ハンドルの操舵操作に応じて前輪とともに後輪
   を転舵するようにした車両の前後輪操舵装置にお
   いて、 前記前輪操舵系は、ハンドルと前輪操舵装置に
   より構成され、 前記後輪操舵系は、前記前輪操舵装置に連結さ
   れるリンケージ部材と、 該リンケージ部材により前記前輪操舵装置から
   取出した動力によりハンドルの操舵角の大きさに
   応じて後輪の転舵を前輪と同位相、逆位相に設定
   する舵角関数発生機構と、 該舵角関数発生機構に連結される後輪操舵装置
   により構成され、 前記後輪操舵系に、ハンドルの操舵角の大きさ
   に応じて前記舵角関数発生機構の操舵トルク特性
   に対する逆の特性を発生するカム及び押圧スプリ
   ングからなる反力装置を付設して、前記後輪操舵
   系の操舵トルクを略一定としたことを特徴とする
   車両の前後輪操舵装置。