JPH03197278A - 四輪操舵装置 - 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】

この考案は、所定の条件下において前輪に加えて後輪を
転舵させる四輪操舵装置に関する。

【従来の技術】

操縦安定性を向上させるために、四輪操舵装置が従来よ
り種々提案されている。 たとえば、特開昭５８−２１１９６８号公報には、前輪
転舵機構と後輪転舵機構とを機械的に連繋し、ステアリ
ングホイールの回転を後輪転舵機構に伝達して後輪を転
舵するようにした四輪操舵装置が示されている。この四
輪操舵装置は、ステアリングホイールの回転に連動して
回転する回転体にクランクピンを偏心状に設け、上記回
転体の回転時におけるクランクピンの車幅方向の動きを
後輪転舵用タイロッドに伝達して後輪を転舵させるよう
に構成されている。 しかし、上記四輪操舵装置の場合、クランクピンの偏心
量を変更することにより後輪転舵量を増減させつるもの
の、同位相方向と逆位相方向の転舵量を相互に独立して
増減させることが困難であり、また後輪転舵パターンの
設定自由度も少ないという問題かある。 そこで、本願出願人は、上記問題へを解決でき、また構
造も簡単にできるものとして、たとえば特開平１−１０
３５７７号公報に見られるような四輪操舵装置を先に提
案している。 この四輪操舵装置は、駆動手段によって回転駆動される
カム体と、このカム体を挾んで車幅方向に一定間隔を隔
てて対向する左右一対のカムフォロアと、この一対のカ
ムフォロアを支持する車幅方向に移動可能な動杆とを備
える。上記カム体の外周には、中立状態から回転させら
れたときに一方のカムフォロアを車幅方向外方に押動す
るカム部と、このカム部と回転軸心を侠んで対向する部
位において他方のカムフォロアの車幅方向内方の移動を
許容する凹部か設けられる。カム体が回転し、上記カム
部か一方のカムフォロアに向かい合うとき、他方のカム
フォロアには、上記凹部が向かい合う。したがって、一
方のカムフォロアがカム体によって車幅方向外方に押さ
れるとき、他方のカムフォロアは上記一方のカムフォロ
アと同方向の動きを許容されるので、これらカムフォロ
アを支持する動杆は、上記一方のカムフォロアと同方向
に動かされる。動杆には後輪転舵部材か連結されている
。後輪は、動杆の車幅方向の動きを受けて所定方向に転
舵される。また、カム体の形状は、左右のカムフォロア
がカム体の外周面に常に接触するように理論的に定めら
れる形状（以下、これを理論形状と呼ぶ）に設定される
。カム体とカムフォロアとの間の隙間に起因したカムフ
ォロアのガタつきおよびそれに伴う後輪のぐらつきを防
止するためである。

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、このような四輪操舵装置においても、次
のような課題があることが判明した。 上述したように、カム体は、後輪のぐらつきを防止する
必要上、左右のカムフォロアかカム体の外周に常に接触
するような形状に形成することか望ましいと考えられて
設計されている。しかしながら、製造段階においては、
加工精度のバラつきにより、製造誤差かでて、設計通り
の大きさ、形状に形成できないことかある。 ところか、上記カム部および凹部の形成部等においてカ
ム体の回転軸心を通る直径方向の断面長さか、上記理論
形状におけるカム体の回転軸心を通る直径方向の断面長
さよりも大きくなってしまった場合、カム体の回転時、
これとカムフォロアとの間にこしれか生して、カム体を
スムーズに回転させることかできず、まｔこカムフォロ
アをスムーズに動かすことかできなくなる。すなわち、
カム機構の作動円滑性か損なわれ、後輪をスムーズに転
舵させることができなくなる。 このような問題は、カム体の加工精度を上げることによ
り解決できることかもしれない。しかし、これでは、製
造コストか高くついてしまう。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたもの
であって、カム体とこのカム体の両側に一定間隔を隔て
て配置した左右一対のカムフォロアを備え、カム体の回
転に伴うカムフォロアの車幅方向の動きを後輪に伝えて
これを転舵させるように構成される四輪操舵装置におい
て、カム体の加工精度をそれほど上げなくても、カム体
とカムフォロアとのこしれを防止することができ、装置
の作動円滑性を向上させうるようにすることをその目的
とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明は、駆動手段によって回転駆動され
るカム体と、このカム体を挾んで車幅方向に略一定間隔
を隔てて対向するように配置され、かつ車幅方向に一体
となって移動可能な左右一対のカムフォロアとを備え、
上記カム体の外周には、中立状態から回転させられたと
き上記一対のカムフォロアの一方を車幅方向外方に押動
するカム部と、このカム部と回転軸心を挾んで対向する
部位に他方のカムフォロアの車幅方向内方の移動を許容
する凹部が設けられているとともに、カム体の回転時に
おける上記一対のカムフォロアの車幅方向動を後輪に伝
えてこれを転舵する四輪操舵装置であって、上記カム体
は、左右の両カムフォロアかカム体の外周に常に接触す
るような理論形状に対し、上記凹部における回転軸心か
ら外周までの距離が、上記理論形状における場合よりも
小さくなるように形成されていることを特徴としている
。

【発明の作用および効果】

カム体の両側には、二つのカムフォロアがこれを挾んで
車幅方向に略一定間隔をあけて対向するように配置され
ている。カム体が回転し、一方のカムフォロアかカム部
によって車幅方向外方に押動されるとき、他方のカムフ
ォロアには、カム体の凹部が向かい合い、上記一方のカ
ムフォロアと同方向の移動を許容される。すなわち、両
カムフォロアが、一体となって上記一方のカムフォロア
の移動方向に動かされる。そして、この動きが、後輪に
伝えられる。 ところで、左右のカムフォロアの間隔は一定であるので
、加工精度のバラつきのために、カム体が、左右の両カ
ムフォロアがカム体に常に接触するように理論的に定め
られる理論形状よりも大きくなってしまった場合、カム
体の回転時これとカムフォロアとの間にこじれが生して
しまうことは、前に説明したとおりである。しかしなが
ら、本願発明の場合、製造誤差を予め見込んで、カム体
の凹部における回転軸心から外周までの距離を、上記理
論形状における場合よりも小さく設定する。 したがって、製造段階において加工精度に多少のバラつ
きが出ても、カム部および凹部の形成部におけるカム体
の上記断面長さが上記理論形状におけるカム体の回転軸
心を通る直径方向の断面長さよりも大きくなってしまう
ことを防止できる。 これにより、上記こじれの発生を回避して、カム機構を
スムーズに作動させることができ、装置の作動円滑性を
向上させうる。また、加工精度のバラつきがさほど問題
にもならなくなるので、カム体の製作も簡単になる。 なお、後輪転舵時、後輪は路面から中立位置復帰方向へ
の力を路面から受ける。その力は、後輪と機械的に連繋
されたカムフォロア（カム体のカム部に車幅方向外方に
向けて押されるカムフォロア）に対し、これをカム体に
押し付ける力として作用する。また、二つのカムフォロ
アの間隔は一定であり、両カムフォロアは一体として動
く。したかって、カム体の断面長さを理論形状における
場合よりも小さく設定しても、実際上は、後輪転舵時、
一方のカムフォロアがカム体に常に押し付けられるから
、他方のカムフォロアとカム体との間に隙間かあっても
、カムフォロアがガタついたり後輪がぐらついたりする
こともない。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第２図は、本実施例に係る四輪操舵装置の全体構成を示
した図である。本例の場合、前輪転舵機構１と後輪転舵
機構２を機械的に連繋し、ステアリングホイール３の回
転を後輪転舵機構２に伝えて後輪４を転舵させるように
構成している。 前輪転舵機構１は、一般的なものを用いることができ、
図示例の場合、ラック・ピニオン式のステアリングギヤ
を採用している。ステアリングホイール３を回すと、ラ
ック杆５が車幅方向に動かされ、その動きがタイロッド
６およびナックルアーム７を介して前輪８に伝えられる
。 後輪転舵機構２は、カム体９と、このカム体９を挾んで
車幅方向に一定間隔を隔てて対向する左右一対のカムフ
ォロア１０．１０とを備える。 本例おいて、上記カム体９は、板状のものであり、固定
状に設けられたギヤハウジングＩＩ内に前後方向の軸線
回りに回転可能に支持されている。 カム体９の駆動手段としては、前輪転舵機構１を利用し
ている。前輪転舵機構１と後輪転舵機構２との間に、伝
動シャフト１２を設けており、この伝動シャフト１２の
前端に上記ラック杆５に噛合させるビニオン（図示略）
を取り付けている一方、伝動シャフト１２の後端にカム
体９を連結している。したかって、ステアリングホイー
ル３の回転か、ラック杆５および伝動シャフト１２を介
してカム体９に伝達される。 また、上記カムフォロア１０．１０は、カム機構の作動
円滑性を高めるために回転ローラ状に形成されている。 この回転ローラ状のカムフォロア１０．１０は、ギヤハ
ウンング１１に車幅方向スライド可能に支持されたスラ
イドパー１３に支持されている。 上記スライドパー１３は、中央部にカムフォロア支持部
１３ａを有し、このカムフォロア支持部１３ａにおいて
カムフォロア１０．１０を回転可能に支持している。ま
た、スライドパー１３の両側のタイロット連結軸部１３
ｂ、１３ｂに、タイロッド１４．１４およびナックルア
ーム１５５を介して後輪４，４か連結されている。なお
、第２図において符号１３ｃは、上記伝動ノヤフト１２
の後端部を通すためにカムフォロア支持部１３ａにあけ
られているノヤフト通挿孔である。 カム体９か回転し、そのカム部によって一方のカムフォ
ロアｌＯか車幅方向外方に押されると、スライドパーＩ
３が同方向に動かされ、その動きか後輪４に伝えられる
。これにより、後輪４が所定方向に転舵される。なお、
カム体９の外周における上記カム部と回転軸心Ｏを挾ん
で対向する部位には、一方のカムフォロア１０が車幅方
向外方に向けて押されるとき、他方のカムフォロア１０
の車幅方向内方の動き（一方のカムフォロア１０と同方
向の動き）を許容する凹部が形成される。 したかって、カム体９によって一方のカムフォロア１０
を押すことにより、左右のカムフォロア１０、ｌＯおよ
びスライドパー１３を車幅方向に動かすことができる。 本例の場合、カム体９のプロファイルは、次のように形
成している。 第１図および第３図に示すように、カム体９は、後面視
において略おむすび状を呈し、その外周に、第一カム面
１６および第二カム面エフと、回転軸心Ｏを挾んで上記
各カム面１６．１７と対向する凹部１８．１９とが、左
右対称に形成されている。 上記各カム面１６．１７は、回転軸心０を中心とし、か
つ第３図ｆａｌに示すような中立状態における左右のカ
ムフォロア１０．１０間の間隔と同し長さの直径をもつ
基準円Ｃよりも外方に膨出するように形成される。一方
、上記凹部１８．１９は、基準円Ｃよりも内方に凹ませ
るように形成する。 また、本例の場合、基準円Ｃと一致する不作動面２０か
、第一カム面１７および凹部１８の手前において所定の
角度範囲にわたりカム体９の外周に左右対称に形成され
ている。 したかって、ステアリングを切り、カム体９がその回転
力を受けて第３図（ａ）に示す中立状態から回転させら
れると、ステアリングの切り出しから所定の範囲におい
ては、カムフォロア１０．１０は不作動面２０．２０上
を転がるだけて何ら車幅方向に押し動かされることはな
い。この場合、後輪４は全く転舵されない。引き続きス
テアリングが切られ、カム体９の回転角か大きくなると
、第３図（ｂｌに示すように、第一カム面１６か一方の
カムフォロア１０に向かい合い、また、カム体９の回転
角がさらに大きくなると、第３図（Ｃ１に示すように第
二カム面１７が他方のカムフォロア１０に向かい合う。 第３図ｔｂ＋および第３図（Ｃ）に示すそれぞれの場合
においては、後輪４か転舵されることになるが、その場
合、スライドパー１３の動く方向が反対になる。したか
って、後輪４の転舵方向も逆になる。この場合、カムフ
ォロアＩＯが第一カム面１６によって押動されることに
より、後輪４が転舵される方向を前輪８に対し同位相（
同方向）になるように設定すると、カムフォロア１０か
第二カム面１７によって押動されることによって後輪４
が転舵されるときの転舵方向は、前輪８に対し逆位相（
逆方向）となる。 すなわち、本例の場合、第４図に示すような後輪転舵パ
ターンをもって、後輪４が転舵される。 後輪４の同位相方向の転舵を前輪８の転舵に対して遅ら
せているのは、後輪４を前輪８と同時に切るようにした
場合には、旋回初期時におけるヨーイングの発生が鈍く
なり過ぎて、回頭性が悪化するからである。 さて、本願発明では、このようにカム体９とこのカム体
９の両側に一定間隔を隔てて配置される一対のカムフォ
ロア１０．１０とからなるカム機構を利用して後輪転舵
機構を構成するタイプの四輪操舵装置において、−ヒ記
カム体９の形状設定を次のように行う。 すなわち、カム体９は、左右の両カムフォロア１０．１
０かカム体９に常に接触するように理論的に定められる
理論形状（第１図に仮想線Ａで示す形状）に対し、凹部
における回転軸心０から外周までの距離か、上記理論形
状Ａにおける場合よりも小さくなるように形成される。 言い換えると、カム部および凹部の形成部におけるカム
体９の回転軸心Ｏを通る直径方向の断面長さか、上記理
論形状Ａにおける場合よりも小さくなるように設定され
る。 本例の場合、第１図に示すように、上記不作動面２０を
除いた全ての部位、すなわち、上記各カム面１６．１７
および凹部１８．１９の形成部において、回転軸心０か
ら外周までの距離を、上記理論形状Ａにおける場合より
も小さく設定している。但し、不作動面２０に続く第一
カム面１６と凹部１８とにおいては、回転軸心０から外
周までの距離が上記設計形状に対し一定の大きさまで徐
々に小さくなっていくように設定している。カム体回転
時、カムフォロア１０が不作動面２０から第一カム面１
６上への乗り移りをスムーズに行わせ、後輪４の転舵を
滑らかに行うためである。また、第１図においては、判
り易くするために、上記理論形状Ａとの差をかなり誇張
して示しであるが、実際上、理論形状Ａと本願発明にお
いて設定される形状との差はごく僅かなものである。 このように本願発明に係る四輪操舵装置においては、カ
ム体９の製作段階において発生する加工精度のバラつき
を予め見込んで、カム面および凹部の形成部におけるカ
ム体９の回転軸心Ｏを通る直径方向の断面長さを上記理
論形状Ａにおける場合よりも短く設定している。これに
より、製造段階において加工精度にバラつきが出ても、
カム体９が理論形状Ａよりも大きくなってしまうことを
防止できる。したがって、カム体９の回転時におけるカ
ム体９とカムフォロアｌＯとのこしれの発生を回避でき
、カム機構をスムーズに作動させて、装置の作動円滑性
を向上させうる。また、本例の場合、カム体９の製作に
あたっては、上記不作動面２０における加工精度に特に
注量すれはそれで済むので、カム体９の製作も簡単にな
る。 なお、後輪転舵時、後輪は路面から中立位置復帰方向へ
のツノを路面から受ける。その力は、カム体９に車幅方
向外方に向けて押されるカムフォロア１０に、ナックル
アーム１５、タイロット１４およびスライドバー１３を
介して、上記カムフォロアｌＯをカム体９に押し付ける
力として作用する。また、二つのカムフォロア１０．１
０の間隔は一定であり、両カムフォロアは一体として動
く。 したかって、上記のように、カム体の断面長さをカムフ
ォロア間隔より小さく設定しても、実際上は、後輪転舵
時、一方のカムフォロアｌＯがカム体９に常に押し付け
られるから、他方のカムフォロア１０とカム体９との間
に隙かあっても、カムフォロア１０．１０かガタついた
り、後輪４がぐらついたりすることもない。 ところで、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定され
るものではない。 上記実施例では、カム部および凹部の双方の形成部にお
いて回転軸心から外周までの距離が、上記理論形状Ａよ
りも小さくなるようにしていたが、その設定は、凹部形
成部のみにおいてだけ行うようにしてもよいことはもち
ろんである。 また、後輪転舵機構の具体的構成も、種々設計変更可能
である。たとえば、第５図に示すような後輪転舵機構を
備える四輪操舵装置にも本願発明は適用できる。図示す
るものは、カム体９の回転時、カムフォロア１０の車幅
方向の動きを受けて揺動させられる揺動アーム２１の動
きを、後輪転舵部材２２に伝えるようにしたものである
。 また、前輪転舵機構と後輪転舵機構とを機械的に連繋す
ることなく、カム体を、電子制御する電動モータによっ
て回転駆動するようにしてもよい。 さらに、具体的な後輪転舵パターンも、上記実施例で示
したものに限られないことはもちろんである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係るカム体を第２図のＢ矢
視方向から見て模式的に示した図、第２図は実施例に係
る四輪操舵装置の全体構成を概略的に示した図、第３図
は実施例に係る四輪操舵装置の動作を説明する図、第４
図は実施例に係る四輪操舵装置の後輪転舵パターンを示
すグラフ、第５図の他の実施例の要部を示した図である
。 ４・・・後輪、９・・カム体、１０　　・カムフォロア
、１６・・・カム部（第一カム面）、１７　カム部（第
二カム面）、１８．１９・・・凹部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）駆動手段によって回転駆動されるカム体と、この
   カム体を挾んで車幅方向に略一定間隔を隔てて対向する
   ように配置され、かつ車幅方向に一体となって移動可能
   な左右一対のカムフォロアとを備え、上記カム体の外周
   には、中立状態から回転させられたとき上記一対のカム
   フォロアの一方を車幅方向外方に押動するカム部と、こ
   のカム部と回転軸心を挾んで対向する部位に他方のカム
   フォロアの車幅方向内方の移動を許容する凹部が設けら
   れているとともに、カム体回転時における上記一対のカ
   ムフォロアの車幅方向動を後輪に伝えてこれを転舵する
   四輪操舵装置であって、 上記カム体は、左右の両カムフォロアが常にカム体の外
   周に接触するような理論形状に対し、上記凹部における
   回転軸心から外周までの距離が、上記理論形状における
   場合よりも小さくなるように形成されていることを特徴
   とする、四輪操舵装置。