JPH0352382B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は操舵輪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操舵装置に係
り、特に後輪転舵に必要な回転を前輪操舵系から
取出す機構の単純化を図るとともに、後輪操舵系
に、前後運動を回転運動に変換する回転機構とク
ランクピンとから成る変換機構を採用した車両の
操舵装置に関する。

操舵輪と連動して回動するオフセツトアーム
と、該アームに前端が連結され、前後動自在なプ
ツシユプルリンクと、該リンクの後端に連結さ
れ、後輪転舵用タイロツドを左右動させる揺動リ
ンクの如き変換機構とから成り、操舵輪を操舵操
作することにより、転舵角に比例して前後輪の転
舵比を変える如く前輪と後輪とを同時に転舵する
車両の操舵装置（特願昭57−47743号（特開昭58
−164478号参照）等）を本出願人は先に提出し
た。

斯る操舵装置は、前輪操舵系（機構）から上記
オフセツトアームの回動として後輪転舵に必要な
回転を取出し、アームと連動して前後動するプツ
シユプルリンクと、プツシユプルリンクの前後動
を左右動に変換せしめる揺動アーム等の変換機構
とを介して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。

これにより操舵輪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
操舵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。

しかしながら何れの装置も、上記オフセツトア
ームは独立部材として新たなリンク機構を構成し
ていた。

又上記変換機構は、プツシユプルリンクの前後
動を直接左右動に変換せしめるだけの揺動アーム
等の揺動部材に過ぎなかつた。

本発明はオフセツトアームを既設の部材に一体
化するとともに、プツシユプルリンクの前後動を
一旦回転動に変換せしめ、この回転動を利用して
後輪転舵用タイロツドの連結支持部をクランク動
させ、結果的に後輪転舵用タイロツドを左右動せ
しめる新規なる変換機構を現出すべく成されたも
ので、その目的とする処は、既設の部材にオフセ
ツトアームを一体化形成して後輪転舵に必要な回
転の前輪操舵系からの取出しのための機構を単純
化するとともに、プツシユプルリンクからの前後
運動を回転運動に変換し、この回転運動でもつて
クランク運動を起こさせ、後輪転舵用タイロツド
を左右運動せしめる新規なる変換機構により構成
された後輪操舵系を装備して成る車両の操舵装置
を提供するにある。

斯る目的を達成すべく本発明は、前輪操舵系を
構成するピツトマンアーム、アイドラーアーム及
びナツクルアーム等の回動部材にオフセツトアー
ムを一体化して構成するとともに、プツシユプル
リンクの前後動を前後方向の軸線回りの回転動に
変換するリサーキユレートボール型の回転機構
と、該回転機構の軸線を前後方向に向けた回転部
材に軸心をオフセツトして設けられ、後輪転舵用
タイロツドを連結支持するクランクピンとで変換
機構を構成した。

以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。第１図は本発明に係る第１実施例の
操舵装置を装備して成る四輪車両の概略基本構造
を示す斜視図、第２図はその変換機構の拡大斜視
図、第３図は同縦断側面図である。

運転者が操舵操作する操舵輪１の操舵輪２は自
在継手３を介してその先端が、リサーキユレート
ボール型の前輪転舵用ギヤボツクス２０内に組込
まれ、操舵軸２の最先端外周にはウオーム、ボー
ルサーキツト及びボールを介して既知の如くボー
ルナツトが嵌装されている。

ボールナツトにはラツク歯型が形成され、この
ラツク歯型にセクタギヤが噛合し、セクタギヤの
軸２１はギヤボツクス２０の下方まで垂下突設さ
れてピツトマン軸を構成し、ピツトマン軸２１の
下端にはピツトマンアーム４の基部が固着されて
いる。

ピツトマンアーム４の先部にはコネクチングロ
ツド５の右端が枢着連結され、一方ロツド５の左
端にはアイドラーアーム６の先部が枢着連結され
ており、アイドラーアーム６基部のアイドラー軸
７は軸受用ブラケツト８に支持されている。

コネクチングロツド５の左右の端部寄りにはタ
イロツド９，９が接続され、タイロツド９，９の
外端にはナツクルアーム１０，１０が接続されて
おり、前輪１２，１２はナツクルアーム１０，１
０の外側方に突出した車軸１１，１１に支持され
ている。

前輪１２，１２の転舵は操舵輪１を操舵操作す
ることによりなされ、即ち操舵軸２の回転により
ウオーム、ボールサーキツト及びボールを介して
ボールナツトが既知の通り前後動し、ボールナツ
トのラツク歯型に噛合するセクタギヤと一体のピ
ツトマンアーム４が左右方向に水平揺動し、これ
によりコネクチングロツド５及び両タイロツド
９，９が左右動し、ナツクルアーム１０，１０が
左右方向に回動して前輪１２，１２は転舵され
る。

本第１実施例では斯るリサーキユレートボール
型の前輪転舵用ギヤボツクス２０でもつて構成さ
れる前輪操舵系のピツトマンアーム４にオフセツ
トアーム２２を一体化形成した。

即ち中立位置にあつて、コネクチングロツド５
と直交して先部を前方に臨ませるピツトマンアー
ム４の基部に、略直交する如くしてオフセツトア
ーム２２を左方へ一体に延出成形する。

斯くしてピツトマンアーム４と一体に平面略Ｌ
字形を形成するアームの一方のオフセツトアーム
２２の先部に、前後方向に長いプツシユプルリン
ク２３の先端を枢着連結し、プツシユプルリンク
２３の後端には後輪操舵系（機構）の要部を成す
後輪転舵用ギヤボツクス３０が連結され、このギ
ヤボツクス３０部分に変換機構４０が構成されて
いる。

変換機構４０は回転機構４１と、該回転機構の
回転部材４２の後端に設けたクランクピン５１と
から成る。

車両の左右中心線に配置した後輪転舵用ギヤボ
ツクス３０内であつて、その前後壁３１，３２間
には軸心を車両の左右中心線に一致して回転部材
であるウオーム軸４２が回転自在に支承され、そ
のウオーム４３にはボール４６…を介装して内周
にボールサーキツト４７を形成せるボールナツト
４８が嵌装されている。

一方前壁３１を貫通して斯るギヤボツクス３０
の内部に前記プツシユプルリンク２３の後端が組
込まれ、プツシユプルリンク２３後端には玉継手
４９を介して上記ボールナツト４８が連結されて
いる。

以上後輪転舵用ギヤボツクス３０内はリサーキ
ユレートボール型を構成している。

尚ボールナツト４６は箱状に形成されており、
ギヤボツクス３０内に固定支持されて少なくとも
Ｌ字形の縦断面形状を有するガイド５０によりウ
オーム軸４２に対する回転を阻止されている。

そしてギヤボツクス３０の前後壁３１，３２か
らウオーム軸４２の前後端部を外方に突出させ、
夫々にフランジ４４，４５を形成し、後部フラン
ジ４５には軸心をオフセツトしたクランクピン５
１を後方に突設している。

このクランクピン５１に左右のタイロツド１
３，１３の内端を共通的に遊嵌支持させている。

両タイロツド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の外側方に突出せる車軸１５，１５に後
輪１６，１６が支持されている。

尚前後の両ギヤボツクス２０，３０及びブラケ
ツト８は車体側に固定されている。

而して操舵輪１を操舵操作すると、ピツトマン
アーム４の左右方向の水平揺動に伴つて、このピ
ツトマンアーム４と一体に平面Ｌ字形を形成する
他方のオフセツトアーム２２が前後方向に同じく
水平揺動して回転が出力される。

斯くして前輪操舵系から取出された回転は、オ
フセツトアーム２２の先部に枢着連結したプツシ
ユプルリンク２３の前後及び左右の揺動を経、プ
ツシユプルリンク２３後端に玉継手４９を介して
連結したボールナツト４８を前後動せしめる。

これによりボールナツト４８内周のボールサー
キツト４７、ボール４６及びウオーム４３を介し
てウオーム軸４２が左右に回転する。

ウオーム軸４２の回転でもつてギヤボツクス３
０の後方に臨まされ、軸４２と一体のクランクピ
ン５１がクランク動し、クランクピン５１に内端
を支持された左右のタイロツド１３，１３がクラ
ンク動に応動して左右動する。

従つてタイロツド１３，１３の外端に接続せる
ナツクルアーム１４，１４が左右に回動し、後輪
１６，１６の転舵がなされる。

この時クランクピン５１のクランク回転により
後輪１６は所定の舵角関数をもつて制御され、即
ち操舵輪１の小操舵角操作（クランクピン５１の
垂直位置から180度までの回転）で後輪１６を前
輪１２と同方向へ転舵し、一方大操舵角操作（ク
ランクピン５１の180度から360度までの更なる回
転）では逆方向に転舵するようにし、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
性を良好ならしめることができる。

尚クランクピン５１の中立位置は垂直位置であ
る。又操舵輪の大操舵角操作の場合には、他の機
構を適宜に介設することによつて後輪の転舵角を
零に戻すことも可能であり、これによれば車両の
とりまわし性が一般車両並となる。

以上オフセツトアーム２２をピツトマンアーム
４と一体化したため、後輪転舵に必要な回転の前
輪操舵系からの取出機構は頗る単純化され、一方
リサーキユレートボール型の回転機構４１を採用
したため、プツシユプルリンク２３からの前後運
動を回転運動に変換することができ、更にその回
転部材であるウオーム軸４２にクランクピン５１
を設け、後輪転舵用タイロツド１３，１３をクラ
ンクピン５１で連結支持したため、所望の舵角関
数を後輪１６に発生せしめることができ、結果的
に新規なる変換機構４０を実現することができ
た。

次に変換機構の変更実施例を第４図を基に述べ
る。

本変更実施例の変換機構１４０も後輪転舵用ギ
ヤボツクス１３０部分に構成されている。

ギヤボツクス１３０内であつて、その前後壁１
３１，１３２間には回転部材であるボールナツト
１４８がその後端の軸部１４８ａを後壁１３２で
もつて回転自在に支承されている。

ボールナツト１４８の内周にはボールサーキツ
ト１４７が形成され、ボールサーキツト１４７に
はボール１４６…を介装して外周にウオーム１４
３を形成せるウオーム軸４２が前方から嵌装され
ている。

ウオーム軸１４２は前壁１３１を貫通して前部
１４２ａをギヤボツクス１３０前方に臨ませ、ウ
オーム軸前部１４２ａには玉継手１４９を介して
前記と同様のプツシユプルリンク１２３の後端が
連結されている。

即ち斯る後輪転舵用ギヤボツクス１３０内もリ
サーキユレートボール型に構成されている。

尚ウオーム軸前部１４２ａはある程度の長さに
亘つて上下に平坦面１４２ｂ，１４２ｂを形成し
ており、一方ギヤボツクス１３０の前壁１３１に
も同形状挿通孔１３１ａが形成されており、これ
によりギヤボツクス１３０に対するウオーム軸１
４２の回転が阻止されている。これを第５図に示
した。

そしてギヤボツクス１３０の後壁１３２に支承
され、後方に臨むボールナツト軸部１４８ａには
前記と同様のクランクピン１５１を後方に突設
し、同じく後輪転舵用タイロツド１１３，１１３
をクランクピン１５１で連結支持させている。

而して操舵輪の操舵操作に伴うプツシユプルリ
ンク１２３の前後動は、当該回転機構１４１の回
転部材であるボールナツト１４８の回転動に変換
され、以下同様に後輪転舵に伝達される。

ところで前記第１実施例ではオフセツトアーム
２２をピツトマンアーム４と一体化して構成した
が、以下の如く構成しても所期した単純化は達成
される。

第６図に示した第２実施例の如くアイドラーア
ーム１０６にオフセツトアーム１２２を一体化形
成する。

即ち中立位置にあつて、コネクチングロツド１
０５と直交して先部を前方に臨ませるアイドラー
アーム１０６の基部に、略直交する如くしてオフ
セツトアーム１２２を右方へ一体に延出成形す
る。

斯くしてアイドラーアーム１０６と一体に平面
略Ｌ字形を形成するアームの一方のオフセツトア
ーム１２２の先部に、プツシユプルリンク１２３
の先端を連結し、プツシユプルリンク１２３の後
端には前記変換機構４０，１４０の何れかを連結
する。

又第７図に示した第３実施例では前輪用ナツク
ルアーム２１０にオフセツトアーム２２２を一体
化形成した。これならばラツクアンドピニオン型
等如何なる前輪転舵用ギヤボツクスでも適用でき
る。

即ち図示では左前輪用ナツクルアーム２１０の
内方である右方に、且つ直角にオフセツトアーム
２２２を一体に延出形成する。

斯くして左前輪用ナツクルアーム２１０と一体
で、このナツクルアーム２１０、即ち前輪２１２
の中立位置（直進位置）に車軸２１１と同軸方向
に臨むオフセツトアーム２２２の先部には、同様
にプツシユプルリンク２２３の先端を連結し、更
にプツシユプルリンク２２３の後端に同じく変換
機構４０，１４０の何れかを連結する。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、既
設の部材である前輪操舵系の回動部材、例えばピ
ツトマンアーム、アイドラーアーム及び前輪用ナ
ツクルアーム等と一体にオフセツトアームを構成
したため、後輪転舵に必要な回転の前輪操舵系か
らの取出しのための構成は頗る単純となり、更に
プツシユプルリンクの前後運動を前後方向の軸線
回りの回転運動に変換せしめるリサーキユレート
ボール型の回転機構と、その軸線を前後方向に向
けた回転部材に軸心をオフセツトして設けたクラ
ンクピンによるクランク機構との組合せから成る
変換機構としたため、全く新規なる変換機構を現
出することができる。

【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
本発明に係る第１実施例の操舵装置を装備して成
る四輪車両の概略基本構造を示す斜視図、第２図
はその変換機構の拡大斜視図、第３図は同縦断側
面図、第４図は変換機構の変更実施例の第３図と
同様の図、第５図はその端面図、第６図は本発明
に係る第２実施例の第１図と同様の図、第７図は
同第３実施例の図である。 尚図面中１は操舵輪、４はピツトマンアーム、
１２，２１２は前輪、１３，１１３は後輪転舵用
タイロツド、１６は後輪、２２，１２２，２２２
はオフセツトアーム、２３，１２３，２２３はプ
ツシユプルリンク、４０，１４０は変換機構、４
１，１４１は回転機構、４２，１４８は回転部
材、５１，１５１はクランクピン、１０６はアイ
ドラーアーム、２１０はナツクルアームである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操舵輪と連動して回動するオフセツトアーム
   と、該アームに前端が連結され、前後動自在なプ
   ツシユプルリンクと、該リンクの後端に連結さ
   れ、後輪転舵用タイロツドを左右動させる変換機
   構とから成り、操舵輪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操舵装置に
   おいて、 前輪操舵系を構成する回動部材に前記オフセツ
   トアームを一体化するとともに、 前記変換機構を、プツシユプルリンクの前後動
   を前後方向の軸線回りの回転動に変換するリサー
   キユレートボール型の回転機構と、該回転機構の
   軸線を前後方向に向けた回転部材に軸心をオフセ
   ツトして設けられ、後輪転舵用タイロツドを連結
   支持するクランクピンとで構成したことを特徴と
   する車両の操舵装置。 ２ 前記オフセツトアームを前輪操舵系のピツト
   マンアームと一体化して成る前記特許請求の範囲
   第１項記載の車両の操舵装置。 ３ 前記オフセツトアームを前輪操舵系のアイド
   ラーアームと一体化して成る前記特許請求の範囲
   第１項記載の車両の操舵装置。 ４ 前記オフセツトアームを前輪操舵系のナツク
   ルアームと一体化して成る前記特許請求の範囲第
   １項記載の車両の操舵装置。