JPH0365306B2 - - Google Patents

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も転舵制
御するようにした車両の４輪操舵装置に関し、特
に、前後輪の転舵動作を連係させる連係機構の改
良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種の車両の４輪操舵装置とし
て、例えば特開昭57−11173号公報等に開示され
ているように、前輪を転舵するステアリング装置
と、油圧アクチユエータの駆動によつて後輪を転
舵する後輪転舵装置とを備え、前輪の転舵角およ
び車速に応じて上記油圧アクチユエータを作動制
御することにより、前輪転舵角に対する後輪転舵
角特性を車速に応じて変化させるようにしたもの
が知られている。

しかしながら、上記従来のものでは、油圧アク
チユエータの駆動により後輪を転舵制御するた
め、油圧制御系統が複雑化し、それに伴つて故障
が発生する確率も増大して作動信頼性という点で
は今一つ不充分であつた。

一方、このような作動信頼性に優れたものとし
ては、従来、例えば特開昭56−163969号公報等に
開示されているように、ステアリング装置の作動
に応じて軸方向に前後移動するロツドにカム板を
連結固定し、該カム板の所定形状のカム溝に後輪
を操舵する後輪操舵ロツドのピンを摺動自在に嵌
合することにより、前輪の転舵角に応じて後輪の
転舵角を一定の特性で変化させるようにしたもの
が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この提案のものでは、後輪操舵ロツド
に係合するカム板がステアリング装置と連動する
ロツドに対して一体的に固定されているため、前
輪転舵角に対する後輪転舵角特性（転舵比）が車
速の如何に拘らず一態様となり、利用性に乏しい
嫌いがあつた。

本発明は、上記した提案例におけるカム板をロ
ツドに対し回転自在に取り付け、このカム板のカ
ム溝方向とロツドの移動方向とがなす角度を可変
制御して前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を変
化させるようにすることにより、簡単でかつ作動
信頼性の高い構造でもつて車速に応じて前後輪の
転舵比を可変にし得るようにすることを主目的と
するものである。

ところで、このようにカム板をモータや油圧シ
リンダ等のアクチユエータで駆動制御する場合、
該アクチユエータをロツドに取り付けてカム板を
直接アクチユエータで駆動するようにすることが
考えられる。しかし、上記ロツドはステアリング
操作に伴つて移動することを考慮すると、実際に
はロツドにアクチユエータを取り付けるのは好ま
しくない。

そこで、本発明はさらに、上記したアクチユエ
ータを車体と一体的なケースに取り付けて、カム
板を平行リンク機構を介して遠隔操作するように
することにより、カム板の回動操作を実現容易に
することを目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明では、前
輪を転舵するステアリング装置と、後輪を転舵す
る後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を制御するコ
ントローラとを備える。

上記後輪転舵装置はケースと、互いに略直交し
て各々軸方向に摺動自在にケースに支持され、か
つ前後輪にそれぞれ連結された前輪側および後輪
側の２つのロツド部材と、該２つのロツド部材の
いずれか一方のロツド部材に回自在に支持され、
案内溝を有するガイド板と、他方のロツド部材に
取り付けられ、かつ上記ガイド板の案内溝に摺動
自在に嵌合され、前輪側ロツド部材の軸方向の移
動によりガイド板の案内溝を摺動する連係ピン部
材と、上記ケースに回動自在に取り付けられ、か
つ平行リンク機構を介して上記ガイド板に連結さ
れた回転レバーと、ケースに設置され、上記回動
レバーを回動操作して、ガイド板の案内溝の前輪
側ロツド部材との振れ角度（交差角度）を変え、
前輪側ロツド部材の軸方向の移動に対し後輪側ロ
ツド部材の相対的な移動方向および移動量を変え
るアクチユエータとを有するものとする。

また、上記コントローラは、上記後輪転舵装置
のアクチユエータに、前輪転舵角に対する後輪転
舵角特性を変化させるよう上記ガイド板の回動位
置を可変制御する制御信号を発する構成とする。

（作用） 上記の構成により、この発明では、コントロー
ラにより後輪転舵装置のアクチユエータを作動さ
せて回動レバーおよび平行リンク機構を介して、
一方のロツド部材に支持されているガイド板を回
動させることで、その案内溝の前輪側ロツド部材
との振れ角度を変え、両ロツド部材の軸方向の相
対的な移動方向および移動量を変える。すなわ
ち、前輪の転舵に伴つて前輪側ロツド部材が軸方
向に移動すると、他方のロツド部材と一体の連係
ピン部材が一方のロツド部材側のガイド板におけ
る案内溝内を摺動する。そして、アクチユエータ
の作動によるガイド板の回動よりガイド板の案内
溝は前輪側ロツド部材と平行な中立位置から所定
角度だけ回動し、案内溝の中立位置では、前輪側
ロツド部材に移動に拘らず、後輪側ロツド部材は
軸方向に移動しないが、その中立位置から案内溝
が前輪側ロツド部材と角度を持つて傾斜すると、
前輪側ロツド部材の軸方向の移動に連動して後輪
側ロツド部材も軸方向に移動する。そのとき、案
内溝の前輪側ロツド部材に対する傾き方向および
傾斜角を変えることで、前輪側ロツド部材の動き
が同じでも、後輪側ロツド部材の移動方向および
移動量は変化し、このことで前後輪の転舵位相を
変えることができる。

この発明では、前後輪が両ロツド部材およびガ
イド板を介して機械的に連結されているため、簡
単な構造で後輪を前輪に追従転舵でき、油圧式の
場合に比べて作動信頼性を向上できる。

しかし、ガイド板を回動操作するアクチユエー
タがケースに固定されていて、ガイド板を平行リ
ンク機構を介して遠隔操作するため、アクチユエ
ータを直接ロツド部材に設置する場合と比べて容
易に実施できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明の第１実施例に係る車両の４輪
操舵装置の概略構成を示し、１は左右の前輪２、
２を転舵するラツクピニオン式のステアリング装
置であつて、該ステアリング装置１はステアリン
グホイール３と、ラツクピニオン機構４と、左右
のタイロツド５，５と、左右のナツクルアーム
６，６とから成る。

一方、７は左右の後輪８，８を転舵する後輪転
舵装置であつて、該後輪転舵装置７は両後輪８，
８間の中間部で車体に固定されたケース９と、該
ケース９内で互いに上下に略直交してそれぞれ車
体の前後方向および左右方向に延び、かつ各々軸
方向に摺動自在にケース９に取り付けられた第１
および第２の２つのロツド部材１０，１１とを備
え、上記前後方向の第１ロツド部材１０の前端部
に形成したラツク１２は上記ステアリング装置１
のラツクピニオン機構４のピニオン４ａ下部と噛
合しており、ステアリング操作に伴う前輪２，２
の転舵に応じて第１ロツド部材１０を前後移動さ
せるようにしている。一方、上記左右方向の第２
ロツド部材１１は後輪８，８を操舵する後輪操舵
ロツドをなし、その両端には左右のタイロツド１
３，１３を介して左右のナツクルアーム１４，１
４が連結され、第２ロツド部材１１の軸方向の移
動によつて後輪８，８を転舵するようにしてい
る。よつて第１および第２ロツド部材１０，１１
はそれぞれ前後輪２，８に連結される。

また、第２図ないし第４図に示すように、上記
ケース９内部における第１ロツド部材１０（前後
方のもの）の略中央部には、水平方向のベースプ
レート１５が、前後に分断された第１ロツド部材
１０を接続するように該ロツド部材１０と一体的
に固定されている。該ベースプレート１５（第１
ロツド部材１０）とその下方の上記第２ロツド部
材１１との間には下面（第２ロツド部材１１に対
向する面）に直線状の案内溝１６ａを有するガイ
ド板１６に配設され、該ガイド板１６はその中央
部上面に突設した支持部１６ｂにより上記ベース
プレート１５に水平面内で回転自在に支持されて
いる。

一方、上記ケース９内部における第２ロツド部
材１１（左右方向のもの）には前後輪２，８の転
舵角が共に零のとき第１ロツド部材１０と交差す
る部分に、上方に突出して上記ガイド板１６の案
内溝１６ａに摺動自在に嵌合する連係ピン部材１
７がベアリング１８を介して回転自在に取り付け
られている。

また、上記ケース９内下面にはブラケツト１９
が上記第２ロツド部材１１を跨ぐように取り付け
られ、該ブラケツト１９およびケース９上壁によ
つて回転軸２０が回転自在に支承されている。該
回転軸２０には回転レバー２１がその中央部にて
回転不能に固定され、該回転レバー２１の各回転
端部にはそれぞれ互いに平行で同一長さの第一リ
ンク２２，２２の各一端部が連結されている。該
各第一リンク２２の他端部はそれぞれ上記回転レ
バー２１と同じ長さの第２リンク２３の各端部に
連結されているとともに、互いに平行で同一長さ
の第３リンク２４，２４を介して上記ガイド板１
６の各回動端に連結されており、よつて回動レバ
ー２１は、該回転レバー２１と第１リンク２２，
２２と第２リンク２３とで構成される第１の平行
リンク機構２５、および第２リンク２３と第３リ
ンク２４，２４とガイド板１６とで構成される第
２の平行リンク機構２６の２つの平行リンク機構
を介してガイド板１６に連結されている。

そして、上記回動レバー２１が取り付けられた
回動軸２０の上端部はケース９外部に突出し、該
上端部にはセクタギヤ２７が回転不能に取り付け
られている。また、ケース９の上面にはアクチユ
エータとしての正逆回転可能なモータ２８が設置
され、該モータ２８の回転軸２８ａには上記セク
タギヤ２７と噛み合うウオームギヤ２９が取り付
けられており、モータ２８の作動によつて回動レ
バー２１および該回動レバー２１にリンク結合さ
れたガイド板１６を所定角度範囲内で回動操作す
ることで、該ガイド板１６（案内溝１６ａ）の上
記第１ロツド部材１０に対する左右の振れ角度α
（｜α｜＜90゜）を変化させて、第１ロツド部材１
０の軸方向の移動に対し第２ロツド部材１１の軸
方向の相対的な移動方向および移動量を変え、ガ
イド板１６が第１ロツド部材１０に対して上方か
ら見て時計回り方向に回動した逆位相位置(イ)にあ
るときには第１ロツド部材１０の前方向の移動に
対して第２ロツド部材１１を左方向に、また後方
向に移動に対して右方向にそれぞれ移動させる。
一方、第１ロツド部材１０に対して上方から見て
反時計回り方向に回動した同位相位置(ロ)にあると
きには第１ロツド部材１０の前方向の移動に対し
て第２ロツド部材１１を右方向に、また後方向の
移動に対して左方向にそれぞれ移動させる。さら
に、第１ロツド部材１０と平行となる零位相位置
(ハ)にあるときには第１ロツド部材１０の前後移動
に拘らず第２ロツド部材１１を停止保持するよう
に構成されている。

さらに、３０は上記後輪転舵装置７を作動制御
するコントローラであつて、該コントローラ３０
には前輪２，２の転舵角を検出する前輪転舵角セ
ンサ３１と、車速を検出する車速センサ３２と、
上記第２ロツド部材１１の移動位置を検出するこ
とにより後輪８，８の舵角を検出するポテンシヨ
メータよりなる後輪舵角センサ３３とが入力接続
されている。そして、該コントローラ３０は、上
記各センサ３１〜３３からの各出力信号を基にし
て上記後輪転舵装置７のモータ２８（アクチユエ
ータ）に、前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を
第５図に示すように車速に応じて種々の変化させ
るように上記回動レバー２１（ガイド板１６）の
回動位置を可変制御する制御信号を発する機能を
有している。

次に、上記実施例の作動について説明すると、
後輪８，８の転舵方向をステアリング操作に伴う
前輪２，２の転舵方向とは逆の方向に転舵して前
後輪２，８の転舵位相を逆位相するときには、コ
ントローラ３０の作動によつて後輪転舵装置７の
モータ２８（アクチユエータ）を作動させて回動
レバー２１を回動させることにより、ガイド板１
６を第１ロツド部材１０に対して上方から見て時
計回り方向に90度より小さい角度αでもつて回動
させて逆位相位置(イ)とする。この状態では、例え
ば前輪２，２を右方向に転舵したときには第１ロ
ツド部材１０は前方向に、また第２ロツド部材１
１は左方向にそれぞれ移動して後輪８，８が左方
向に転舵される。一方、前輪２，２を左方向に転
舵したときには第１ロツド部材１０は後方向に、
また第２ロツド部材１１は右方向にそれぞれ移動
して後輪８，８が右方向に転舵され、よつて前後
輪２，８の転舵位相は逆位相となる。

その際、上記ガイド板１６が第１ロツド部材１
０となす角度αを変化させることによつて第１ロ
ツド部材１０に対する第２ロツド部材１１の移動
距離の比が変化し、このことによつて前輪２，２
の転舵角に対する後輪８，８の転舵角の比すなわ
ち転舵比が変化する。

これに対して、後輪８，８の転舵方向を前輪
２，２の転舵方向と同じ方向に転舵して前後輪
２，８の転舵位相を同位相とするときには、上記
ガイド板１６を第１ロツド部材１０に対して上方
から見て反時計回り方向に90゜より小さい角度α
でもつて回動させて同位相位置(ロ)にする。この状
態では第２ロツド部材１１が第１ロツド部材１０
の移動に対して上記逆位相の場合と反対方向に移
動するようになり、このことにより前後輪２，８
は同じ方向に転舵されて同位相を形成する。

その際、ガイド板１６と第１ロツド部材１０の
なす角度αを変化させれば、両ロツド部材１０，
１１の移動距離の比が変化して前後輪２，８の転
舵比が変化するのは上記逆位相の場合と同様であ
る。

さらに、後輪８，８を前輪２，２の転舵に関係
なく転舵停止させて前後輪２，８の転舵位相を零
位相とするときには、上記ガイド板１６を第１ロ
ツド部材１０と平行の零位相位置(ハ)に回動させる
と、その状態では第１ロツド部材１０が前後移動
しても第２ロツド部材１１は移動しなくなり、こ
のことによつて前後輪２，８の転舵位相は零位相
になり、それに伴つて転舵比も零となる。

したがつて、モータ２８の作動により回動レバ
ー２１およびガイド板１６の回動位置が変化して
該ガイド板１６が第１ロツド部材１０となす角度
αが変わることにより前後輪２，８の転舵位相お
よび転舵比が変化するので、コントローラ３０に
より上記モータ２８を制御し、ガイド板１６の回
動位置を車速に応じて制御すれば、前後輪２，８
の転舵位相および転舵比は車速に応じて可変制御
され、よつて第５図に示すような前輪転舵角に対
する後輪転舵角特性を得ることができる。

また、前後輪２，８が第１ロツド部材１０、ガ
イド板１６および第２ロツド部材１１を介して機
械的に連結されているため、簡単な構造でもつて
後輪８，８を前輪２，２に追従させて転舵するこ
とができ、従来の油圧式の場合に比べて作動信頼
性が向上したものになる。

さらに、ガイド板１６を回動操作するモータ２
８（アクチユエータ）がケース９に固定れ、ガイ
ド板１６を平行リンク機構２５，２６を介して遠
隔操作するため、モータ２８を直接第１ロツド部
材１０（ベースプレート１５）に設置する場合と
比べて容易に実施することができる。

さらにまた、第６図に模式的に示すように、モ
ータ２８によつて回動操作される回動レバー２１
が２つの平行リンンク機構２５，２６を介してガ
イド板１６に連結されているため、ガイド板１６
が第１ロツド部材１０の移動に伴つて前後移動す
る際、その設定移動範囲内で回動レバー２１の回
動中心すなわち回転軸２０の位置によつて規制さ
れるのを防止することができ、ひいては回動レバ
ー２１に設置位置やガイド板１６の移動許容範囲
等についての自由度を増すことができる。

第７図および第８図は第２実施例を示し（尚、
第１図および第２図と同じ部分については同じ符
号を付してその詳細な説明は省略する）、回動レ
バー２１（ガイド板１６）を回動操作するアクチ
ユエータとして、上記第１実施例の如きモータ２
８に代えて油圧シリンダを用いたものである。

すなわち、本実施例では、回動レバー２１を固
定支持する回転軸２０の上端部（ケース９外部に
突出する部分）にはレバー部材３４が取り付けら
れ、該レバー部材３４の回動端にはケース９上面
に取り付けた油圧シリンダ３５のピストンロツド
３５ａが連結されている。また、上記油圧シリン
ダ３５のピストン３５ｂで画成される両油圧室３
５ｃ，３５ｃはオイルポンプ３６からの圧油供給
を切換制御する電磁式コントロールバルブ３７に
接続され、該コントロールバルブ３７のソレノイ
ド３７ａにコントローラ３０′の出力が接続され
ており、コントロールバルブ３７を作動制御する
ことによつて油圧シリンダ３５を伸縮作動させて
回動レバー２１およびガイド板１６を回動操作す
るようにしている。その他は上記第１実施例と同
様の構成である。したがつて、本実施例でも、第
１実施例と同様の作用効果を奏することがででき
る。

尚、回動レバー２１（ガイド板１６）を回動操
作するためのアクチユエータとしては上記各実施
例の如きモータ２８や油圧シリンダ３５以外の各
種の装置を使用できるのは言うまでもない。

第９図は第３実施例を示し（尚、第４図と同じ
部分については同じ符号を付してその詳細な説明
は省略する）、回動レバー２１とガイド板１６と
連結する平行リンク機構の数を１つとしたもので
ある。

この場合、ガイド板１６の支持部１６ｂを支持
するためのベースプレート１５に設ける支持孔１
５ａを左右方向に延びる長孔に形成して、ガイド
板１６が前後移動する際の軌跡を平行リンク機構
２５′による規制に応じて補正する必要がある。
したがつて、回動レバー２１の設置位置やガイド
板１６の移動許容範囲等についての自由度が大き
い点で上記第１および第２実施例の如く２つの平
行リンク機構２５，２６を設ける方が好ましい。

尚、上記各実施例では、ガイド板１６の案内溝
１６ａを直線状のものとし、該ガイド板１６を前
輪転舵角および車速に応じて回転操作することに
より前輪転舵角に対する後輪転舵角特性を変化さ
せるようにしたが、予め案内溝を前輪転舵角に対
する後輪転舵角の基本特性に対応する形状に設定
しておき、ガイド板を車速のみに応じて回動操作
することにより上記基本特性を補正するように変
更してもよい。

また、上記各実施例では、第１ロツド部材１０
（ベースプレート１５）にガイド板１６を支持し、
第２ロツド部材１１にガイド板１６の案内溝１６
ａに嵌合される連係ピン部材１７を取り付けた
が、逆に第１ロツド部材１０に連係ピン部材１７
を取り付け、第２ロツド部材１１にガイド板１６
を支持してもよく、各実施例と同様の作用効果を
奏することができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の車両の４輪操舵
装置によれば、前後輪にそれぞれ連結され、互い
に略直交して各々軸方向に摺動自在な２つのロツ
ド部材をケースに支持し、両ロツド部材のいずれ
か一方にガイド板を回転自在に支持し、他方に上
記ガイド板の案内溝に嵌合案内される連係ピン部
材を取り付け、ケースに取り付けたアクチユエー
タによつて上記ガイド板を平行リンク機構を介し
て回動操作して両ロツド部材の相対的な移動方向
および移動距離の比を変化させ、前後輪の転舵位
相および転舵比を変化させるようにしたことによ
り、前後輪の機械的な連結により作動信頼性が高
くかつ簡単な構造で持つて、車速に応じて前輪転
舵角に対する後輪転舵角特性を変更制御すること
ができるものである。また、アクチユエータがケ
ースに固定され、ガイド板を平行リンク機構を介
して遠隔操作するため、実施例の容易化が図れ
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図な
いし第６図は第１実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図は後輪転舵装置の要部拡大平面
図、第３図は第２図の−線断面図、第４図は
第３図の−線断面図、第５図は前輪転舵角に
対する後輪転舵角特性の一例を示す説明図、第６
図は後輪転舵装置の概略模式図である。第７図お
よび第８図は第２実施例を示し、第７図は部分概
略構成図、第８図は第２図相当図である。第９図
は第３実施例を示す第４図相当図である。 １……ステアリング装置、２……前輪、７，
７′，７″……後輪転舵装置、８……後輪、９……
ケース、１０……第１ロツド部材、１１……第２
ロツド部材、１６……ガイド板、１６ａ……案内
溝、１７……連係ピン部材、２１……回動レバ
ー、２５，２５′，２６……平行リンク機構、２
８……モータ、３０，３０′……コントローラ、
３５……油圧シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を
   転舵する後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を制御
   するコントローラとを備え、 上記後輪転舵装置は、ケースと、互いに略直交
   して各々軸方向に摺動自在にケースに支持され、
   かつ前後輪にそれぞれ連結された前輪側および後
   輪側の２つのロツド部材と、該２つのロツド部材
   のいずれか一方のロツド部材に回転自在に支持さ
   れ、案内溝を有するガイド板と、他方のロツド部
   材に取り付けられ、かつ上記ガイド板の案内溝に
   摺動自在に嵌合され、前輪側ロツド部材の軸方向
   の移動により案内溝内を摺動する連係ピン部材
   と、ケースに回動自在に取り付けられ、かつ平行
   リンク機構を介して上記ガイド板に連結された回
   転レバーと、ケースに設置され、上記回動レバー
   を回動操作して、ガイド板の案内溝の前輪側ロツ
   ド部材との振れ角度を変え、前輪側ロツド部材の
   軸方向の移動に対し後輪側ロツド部材の相対的な
   移動方向および移動量を変えるアクチユエータと
   を有し、 また、コントローラは上記後輪転舵装置のアク
   チユエータに、前輪転舵角に対する後輪転舵角特
   性を変化させるよう上記回動レバーの回動位置を
   可変制御する制御信号を発することを特徴とする
   車両の４輪操舵装置。