JPH0518229Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、前後輪操舵車の後輪操舵装置に係
り、特に、前輪を操舵する前輪操舵手段と、後輪
を操舵する後輪操舵手段とを有し、前輪舵角を後
輪操舵手段に伝達し、伝達する前輪の舵角に対応
し、後輪を前輪の逆方向に操舵するようにした前
後輪操舵車の後輪操舵装置に関する。

【従来の技術】

従来、４輪車における操舵装置は、前輪のみを
操舵するものであり、後輪は積極的に転舵するよ
うになつてはいない。しかしながら、最近前輪と
共に後輪をも転舵するようにした４輪操舵装置が
提案され、この種の装置の研究がなされている
（例えば特開昭60−166567が開示されている）。 この４輪操舵装置によれば、車両の種々の走行
状態に応じて従来不可能であつた便利な操縦や、
より操縦安定性を向上させた走行が可能になる。
例えば、縦列駐車や車庫入れのような極低速にお
ける車両の操縦において、前輪に対して後輪を逆
向きに転舵（逆相転舵）することにより、車両の
向きを大きく変化させることが可能になり、従来
では不可能もしくは非常に困難であつた狭い場所
への駐車が可能、あるいは容易になる。 又、このような極低速における車両の操縦にお
いて、前輪に対して後輪を同じ向きに転舵（同相
転舵）すれば、車両を全体的に平行移動させるこ
とも可能になり、駐車や車庫入れの時に便利なも
のとなる。 更には、中高速走行において、レーンチエンジ
をする場所、後輪を同相転舵することにより、前
後輪に同時に横方向の力が加わつて位相遅れのな
い円滑なレーンチエンジが可能になり、この時の
ヨーイングを抑制することができる。 このように、４輪操舵は実用上有利な点が多
く、極めて有用性の高いものである。 これまで、この４輪操舵に関し、後輪の転舵を
有効に行うため各種の具体的構成が提案されてい
る。 例えば舵角に応動した後輪操舵装置には、操舵
ハンドルの小舵角時（高速走行を想定）に後輪が
同相となるように、又、大舵角時（中、低速、据
え切りを想定）に逆相に後輪を操舵するようにす
る特性を、プラネタリギヤと偏心クランクを組合
わせて実現したものがある。この場合の前輪舵角
に対する後輪舵角の応動特性は、第６図に示され
るものとなつている。

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら、前記従来の後輪操舵装置におい
ては、第６図に示されるような舵角特性から、中
低速時の大舵角操舵時において、後輪が一旦同相
に切れた後、逆相に切れるため、車両挙動に違和
感が生じてしまうという問題がある。

【考案の目的】

本考案は、前記従来の問題点を解消すべくなさ
れたもので、高速走行時の操安性を確保しつつ、
中低速時の車両挙動の違和感を無くして後輪逆相
操舵の利点を得ることができる前後輪操舵車の後
輪操舵装置を提供することを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

本考案は、前輪を操舵する前輪操舵手段と、後
輪を操舵する後輪操舵手段とを有し、前輪舵角を
後輪操舵手段に伝達し、伝達する前輪舵角に対応
して、後輪を前輪の逆方向に操舵するようにした
前後輪操舵車の後輪操舵装置であつて、入力軸に
入力される前記前輪舵角を、該舵角に応じてギヤ
比が変化する第１のセクタギヤで第１のセクタシ
ヤフトに回転量として伝達するための第１の前輪
舵角伝達手段と、前記第１のセクタシヤフトに伝
達された回転量を、該回転量に応じて、前記第１
のセクタギヤのギヤ比とは異なつてギヤ比が変化
する第２のセクタギヤで後記伝達軸に軸方向の前
後動作量として伝達するための第２の前輪舵角伝
達手段と、前記前輪舵角を、前記入力軸から後記
伝達軸に回転量として伝達するための第３の前輪
舵角伝達手段と、伝達された回転量を前記第２セ
クタギヤとの噛合いにより前後動作量に変換し、
変換された前後動作量、及び前記第２の前輪舵角
伝達手段で伝達された前後動作量間の差を前記後
輪操舵手段に後輪転舵量として伝達するための伝
達軸とを備え、該伝達軸から伝達された後輪転舵
量に応じて前記後輪操舵手段を作動させ、前記前
輪舵角が所定角以上となつた場合に、後輪を逆相
に転舵することにより、前記目的を達成したもの
である。

【作用】

本考案においては、前後輪操舵車の後輪操舵装
置において、入力軸から入力される前輪舵角を、
該舵角に応じてギヤ比が変化する第１のセクタギ
ヤで第１のセクタシヤフトに回転量として伝達
し、該第１のセクタシヤフトの回転量を、該回転
量に応じて、前記第１のセクタシヤフトのギヤ比
と異なつてギヤ比が変化する第２のセクタギヤで
伝達軸に軸方向の前後動作量として伝達し、前記
前輪舵角を、前記入力軸から、伝達軸に回転量と
して伝達し、伝達された回転量を前記第２のセク
タギヤとの噛合いにより前後運動に変換し、変換
された前後動作量及び伝達された前後動作量の差
を前記後輪操舵手段に伝達し、前記伝達された前
後動作量に応じて前記後輪操舵手段を作動させ
て、前記前輪舵角が所定角以上となつた場合に、
後輪が逆相に転舵するようにしている。 従つて、高速走行時においては、通常、前輪舵
角が小さく所定角以上となることがないから後輪
が転舵されず、よつて、小舵角時から逆相に転舵
する前輪操舵車に比べ、高速走行時の操安性を確
保することができる。 又、前輪舵角が所定角以上となつた場合に後輪
が逆相に転舵されるようになつているため、中低
速時の大舵角操舵時に、後輪が一旦同相に切れた
後逆相に切れる過程がなく車両挙動の違和感を無
くすことができる。その際には、後輪逆相操舵の
利点、即ち最小回転半径の減少による小廻り性能
の向上や中低速時のハンドル操作や繁雑さの解消
を図ることができる。

【実施例】

以下、図面を参照して本考案の実施例を詳細に
説明する。 この実施例は、第１図に示されるような、前輪
１０Ａ，１０Ｂを操舵する前輪操舵部１２と、後
輪１４Ａ，１４Ｂを操舵する後輪操舵部１６とを
有し、前輪１０Ａ，１０Ｂの舵角δ_fを後輪操舵部
１６に伝達し、伝達する前輪舵角に対応して、後
輪１４Ａ，１４Ｂを前輪１０Ａ，１０Ｂの逆方向
に操舵するようにした後輪操舵装置である。 この後輪操舵装置においては、前記後輪操舵部
１６に、第２図にその上視断面図、第３図にその
横視断面図を示すような、後輪操舵用ギヤボツク
ス１７を介して前輪舵角が伝達されるようになつ
ている。この後輪操舵用ギヤボツクス１７は第１
のウオームシヤフト１８に入力される前輪舵角δ_f
を、該舵角δ_fに応じてギヤ比が変化する第１のセ
クタギヤ２０で、第１のセクタシヤフト２２に回
転量として伝達するための第１の前輪舵角伝達手
段２４と、前記第１のセクタシヤフト２２に伝達
される回転量を、該回転量に応じて、第１のセク
タギヤ２０のギヤ比と異なつてギヤ比が変化する
第２のセクタギヤ２６で後記第２のウオームシヤ
フト２８に軸方向の前後動作量として伝達するた
めの第２の前輪舵角伝達手段３０と、前記前輪舵
角δ_fを、前記第１のウオームシヤフト１８から後
記第２のウオームシヤフト２８に回転量として伝
達するための第３の前輪舵角伝達手段３２と、伝
達された回転量を前記第２のセクタギヤ２６との
噛合いにより軸方向前後動作量に変換し、変換さ
れた及び前記第２の前輪舵角伝達手段３０で伝達
された前後動作量を前記後輪操舵部１６に、第２
のセクタシヤフト３４を介して後輪転舵量として
伝達するための第２のウオームシヤフト２８とを
備え、該第２のセクタシヤフト３４から伝達され
た後輪転舵量に応じて前記後輪操舵部１６を作動
させ、前記前輪舵角δ_fが所定角以上となつた場合
に、後輪１４Ａ，１４Ｂを逆相に転舵するための
ものである。なお、図中符号３５は後輪操舵用ギ
ヤボツクスのケースである。 前記前輪操舵部１２には、操作ハンドル（図示
省略）の回転運動を入力軸３７を介して車両幅方
向における往復運動に変換するラツクアンドピニ
オン式の前輪操舵用ギヤボツクス３８と、左右の
ナツクルアーム４０と、これらナツクルアーム４
０及び前記前輪操舵ギヤボツクス３８を連結する
タイロツド４２とが備えられている。 前記前輪操舵部１２及び後輪操舵部１６間に
は、前輪舵角δ_fを前輪操舵用ギヤボツクス３８か
ら後輪操舵用ギヤボツクス１７に伝達するための
連結シヤフト４４が設けられている。従つて、前
輪舵角δ_fはこの連結シヤフト４４を介して、第２
図及び第３図に示されるような、後輪操舵用ギヤ
ボツクス１７の第１のウオームシヤフト１８に伝
達される。 前記後輪操舵部１６には、前記後輪操舵用ギヤ
ボツクス１７の第２のセクタシヤフト３４の回転
運動を揺動運動に変換するための揺動腕４８と、
該揺動腕４８の揺動運動を車両幅方向での往復運
動に変換するリンク装置５２と、左右のナツクル
アーム５４と、これらナツクルアーム５４間を連
結するタイロツド５５とが備えられている。 ここで、前記後輪操舵用ギヤボツクス１７は、
第２図及び第３図に示されるように、リサキユレ
ーテイングボールステアリングギヤボツクスの構
成を有している。以下、この後輪操舵用ギヤボツ
クス１７内の各前輪舵角伝達手段２４，３０，３
２について説明する。 まず、第１の前輪舵角伝達手段２４について
は、第１のウオームシヤフト１８の周面にボール
ねじのリード１８Ａが形成されており、このリー
ド１８Ａには、該ウオームシヤフト１８の回転運
動を直線運動に変換するためのボールナツト５６
が噛合つている。このボールナツト５６には、前
輪舵角δ_fに応じてギヤ比が変化する、いわゆるバ
リアブルギヤ比を有する、前記第１のセクタギヤ
２０が噛合つている。この第１のセクタギヤ２０
は前記ボールナツト５６の直線運動を第１のセク
タシヤフト２２の回転運動に変換するものであ
り、従つて、前記第１のウオームシヤフト１８が
回転すれば第１のセクタシヤフト２２がその回転
角に対応して回転することとなる。 次いで、第２の前輪舵角伝達手段３０について
は、前記第１のセクタシヤフト２２及び第２のウ
オームシヤフト２８間に、該第１のセクタシヤフ
ト２２の回転量を第２のウオームシヤフト２８の
軸方向前後運動量に変換するため、第２のセクタ
ギヤ２６及びボールナツト６４が設けられてい
る。このボールナツト６４は、第２のウオームシ
ヤフト２８周面のボールねじリード２８Ａに噛合
うようになつている。この第２のセクタギヤ２６
及びボールナツト６４間のギヤ比は、前記第１の
セクタシヤフト２２の回転角に応じて変化する、
いわゆるバリアブルギヤ比を有するようになつて
いる。なお、前記第１のウオームシヤフト１８は
軸方向の前後動ができないようにボールベアリン
グ６６で回転自在に支持されているが、前記第２
のウオームシヤフト２８は回転自在であると共
に、第２のスパーギヤ６２にボールスプライン６
０で嵌合されているため回転自在及び軸方向への
前後動が自在なように設けられている。なお、前
記ボールねじのリード２８Ａは前記第１のウオー
ムシヤフト１８のリード１８Ａとは逆方向に切ら
れている。 次いで、第３の前後輪舵角伝達手段３４につい
ては、前記第１のウオームシヤフト１８に平行に
第２のウオームシヤフト２８が設けられており、
これら各ウオームシヤフト１８，２８間には、前
記第１のウオームシヤフト１８が嵌合した第１の
スパーギヤ５８と、第２のウオームシヤフト２８
に軸方向前後動（；図中左右方向動）可能なよう
にボールスプラインに嵌合されていて前記第１の
スパーギヤ５８と噛合う第２のスパーギヤ６２が
設けられている。従つて、前記第１のウオームシ
ヤフト１８が前輪舵角δ_fに応じて回転するとその
回転方向と逆方向に第２のウオームシヤフト２８
が回転するようになつている。このように第２の
ウオームシヤフト２８が回転すると、リード２８
Ａとボールナツト６４が噛合つているため、その
回転量に応じた量だけ該ウオームシヤフト２８が
軸方向前後動するようになつている。 以上のことから、第１のウオームシヤフト１８
が前輪舵角δ_fにより回転すると、第１乃至第３の
前輪舵角伝達手段２４，３０，３４を介して第２
のウオームギヤ２８の軸方向前後動量となるた
め、この軸方向運動量は、第１及び第２のセクタ
ギヤ２０，２６のバリアブルギヤ比の差に応じた
値となる。 即ち、前記第１のウオームシヤフト１８の回転
により、第２のウオームシヤフト２８は第１及び
第２のスパーギヤ５８，６２を介して第１のウオ
ームシヤフト１８と逆方向に回転することとなる
が、第２のウオームシヤフト２８周面のボールね
じのリード２８Ａを前記第１のウオームシヤフト
１８周面のボールねじのリード１８Ａの逆に切つ
ているため、第１のセクタシヤフト２２には各ウ
オームシヤフト１８，２８が逆方向に回転して
も、各セクタギヤ２０，２６を介して同方向への
回転力が加わるようになつている。従つて、第２
のウオームギヤ２８の軸方向移動量は、第１及び
第２のセクタギヤ２０，２６のバリアブルギヤ比
に応じて第１のセクタシヤフト２２に伝達される
前輪舵角の差に応じた値となる。 前記第２のウオームギヤ２８及び第２のセクタ
シヤフト３４間には、該第２のウオームギヤ２８
の前後動を第２のセクタシヤフト３４の回転運動
に変換するための、第２のウオームシヤフト２８
の軸方向位置と一致するように前後運動し、該ウ
オームシヤフト２８が回転自在に嵌合されている
ラツクギヤ６８と、該ラツクギヤ６８に噛合い、
第２のセクタシヤフト３４に嵌合している第３の
セクタギヤ７０とが設けられている。 従つて、第２のウオームシヤフト２８が軸方向
に前後動した場合、その前後動作量で第２のセク
タシヤフト３４が回転することとなる。 今、第１のセクタシヤフト２２に設けられてい
る第１、第２のセクタギヤ２０，２６が第４図に
示されるような各々異なるバリアブルギヤ比（図
中符号Ａが第１のセクタギヤ２０及びボールナツ
ト５６間のギヤ比、符号Ｂが第２のセクタギヤ２
６及びボールナツト６０間のギヤ比を示す）を有
しているとする。この場合、第１のウオームシヤ
フト１８の回転により、第２のウオームシヤフト
２８は図中符号αなる回転角に相当する移動分だ
け軸方向にスライドする。この移動分によりラツ
クギヤ６８及び第３のセクタギヤ７０を介して第
２のセクタシヤフト３４が回転する。 従つて、該第２のセクタシヤフト３４の回転角
は、第１のウオームシヤフト１８に対して、図中
符号Ｃで示される特性を有するようになる。な
お、この特性は、この実施例がリサキユレーテイ
ングボールステアリングギヤボツクスの構成を有
していることから、可逆的なものである。 第４図のような関係で第１のウオームシヤフト
１８の回転角に対して第２のセクタシヤフト３４
が回転するため、操舵ハンドルを回転させて、前
輪１０Ａ，１０Ｂに前輪舵角δ_fを与えれば、後輪
１４Ａ，１４Ｂには第５図に示される関係で後輪
舵角δ_rが与えられることとなる。これにより、前
輪舵角の少ない高速走行時には後輪が操舵され
ず、小舵角時から逆相に転舵する前後輪操舵車に
比べて高速走行時の操安性を確保できる。又、中
低速時において、大舵角操舵する際に、前輪舵角
が所定角以上となつた場合に後輪が逆相に転舵さ
れるため、車両挙動の違和感が無くなり、後輪逆
相操舵の利点、即ち最小回転半径の減少による小
廻り性能の向上やハンドル操作の繁雑さの解消を
図ることができる。 なお、前記実施例においては、第１図に示され
るような構成の後輪操舵装置を有する前後輪操舵
車に本考案を適用した場合について例示したが、
本考案が適用される前後輪操舵車はこのような構
成のものに限定されるものではない。

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、高速走行
時の操安性を確保しつつ、中低速時の車両挙動の
違和感を無くして後輪逆相操舵の利点、即ち小廻
り性能の向上やハンドル操作の繁雑さの解消が図
れる等の優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例に係る前後輪操舵車の
後輪操舵装置の構成を示す平面図、第２図は前記
後輪操舵装置の後輪用ギヤボツクス内の詳細な構
成を示す上視断面図、第３図は同正面視断面図、
第４図は前記後輪用ギヤボツクスにおけるウオー
ムシヤフト回転角に対する各セクタギヤ及び第２
セクタシヤフトの回転角の関係の例を示す線図、
第５図は前記後輪操舵装置の前輪舵角に対する後
輪舵角の関係の例を示す線図、第６図は従来の舵
角応動型後輪操舵装置における前輪舵角と後輪舵
角の関係の例を示す線図である。 １０Ａ，１０Ｂ……前輪、１２……前輪操舵
部、１４Ａ，１４Ｂ……後輪、１６……後輪操舵
部、１７……後輪操舵用ギヤボツクス、１８……
第１のウオームシヤフト、２０……第１のセクタ
ギヤ、２２……第１のセクタシヤフト、２４……
第１の前輪舵角伝達手段、２６……第２のセクタ
ギヤ、２８……第２のウオームシヤフト、３０…
…第２の前輪舵角伝達手段、３２……第３の前輪
舵角伝達手段、３４……第２のセクタシヤフト、
３８……前輪操舵用ギヤボツクス、５６，６４…
…ボールナツト、５８……第１のスパーギヤ、６
０……ボールスプライン、６２……第２のスパー
ギヤ、６８……ラツクギヤ、７０……第３のセク
タギヤ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前輪を操舵する前輪操舵手段と、後輪を操舵す
   る後輪操舵手段とを有し、 前輪舵角を後輪操舵手段に伝達し、伝達する前
   輪舵角に対応して、後輪を前輪の逆方向に操舵す
   るようにした前後輪操舵車の後輪操舵装置であつ
   て、 入力軸に入力される前記前輪舵角を、該舵角に
   応じてギヤ比が変化する第１のセクタギヤで第１
   のセクタシヤフトに回転量として伝達するための
   第１の前輪舵角伝達手段と、 前記第１のセクタシヤフトに伝達された回転量
   を、該回転量に応じて、前記第１のセクトギヤの
   ギヤ比とは異なつてギヤ比が変化する第２のセク
   タギヤで後記伝達軸に軸方向の前後動作量として
   伝達するための第２の前輪舵角伝達手段と、 前記前輪舵角を、前記入力軸から後記伝達軸に
   回転量として伝達するための第３の前輪舵角伝達
   手段と、 伝達された回転量を前記第２のセクタギヤとの
   噛合いにより前後動作量に変換し、変換された前
   後動作量、及び前記第２の前輪舵角伝達手段で伝
   達された前後動作量間の差を前記後輪操舵手段に
   後輪転舵量として伝達するための伝達軸とを備
   え、 該伝達軸から伝達された後輪転舵量に応じて前
   記後輪操舵手段を作動させ、前記前輪舵角が所定
   角以上となつた場合に、後輪が逆相に転舵される
   ようになつていることを特徴とする前後輪操舵車
   の後輪操舵装置。