JPH0524627Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、ハンドルの操作により前輪ととも
に後輪を転舵するようにした自動車等の車両の操
舵装置に関する。

（従来の技術とその問題点） この種の車両の操舵装置として、前輪に対して
後輪が独自の転舵角をとるように制御する構成の
ものが従来より開発されている。その一例とし
て、ハンドルの操舵角が小さい範囲では後輪と前
輪と同じ方向へ転舵し、ハンドルの操舵角が大き
くなると後輪と前輪と逆方向へ転舵するようにし
たものがある。そして、このような操舵特性が与
えられることによつて、車両の高速走行中に行わ
れる操舵角の小さいハンドル操作では、後輪が前
輪と同じ方向に転舵して車両の操縦性が向上する
一方、低速走行中に行なわれる操舵角の大きいハ
ンドル操作では、後輪が前輪と逆方向に転舵し
て、前・後輪の内輪差および旋回半径が小さくな
りハンドルのとりまわし操作性が良好になる。

第８図に、このような機能を備えた操舵装置の
従来例の１つ（特開昭58−105880号公報）の斜視
図を示す。この操舵装置は、ハンドル１に連動し
て回動する入力軸２を後輪３，３側へ延設し、こ
の入力軸２にカム溝４ａの形成されたドラム４を
直結する。また、後輪３，３を支持するナツクル
アーム５，５に、第９図に示すようにタイロツド
６，６を介してリンク部材７を連結し、このリン
ク部材７に備える係合ピン９を上記カム溝４ａに
摺動自在に係合させている。

そして、上記構成により、ハンドル１に連動す
る入力軸２の回動に伴いドラム４が第９図に矢符
号Ｐで示すように回動し、このドラム４のカム溝
４ａに係合ピン９が案内されてリンク部材７は同
図に矢符号Ｒで示すように揺動する。その動作に
よつてタイロツド６，６が左右方向に進退動作
し、その動きがナツクルアーム５，５を経て後輪
３，３に伝えられ、後輪３，３はドラム４のカム
溝４ａの形状に応じた転舵角に制御される。

しかしながら、上記従来例の構成では、入力軸
２の回動をリンク部材７の揺動運動に無理なく変
換するのに、第１０図に示すようにカム溝４ａと
係合ピン９との間に多少の隙間Ｇを与えて、係合
ピン９が円滑に摺動するようにする必要があり、
この隙間Ｇのためにリンク部材７やタイロツド
６，６にガタツキが生じて、後輪３，３はハンド
ル操作とは関係のない外力によつて勝手に転舵す
ることになり、車両の安定性が損なわれるという
欠点を有する。

（考案の目的） この考案は、上記問題を解決するためになされ
たもので、ハンドル操作に伴ない後輪を前輪と異
なる転舵角に制御でき、かつ車両の安定性を損な
うことなく後輪への操舵動作の伝達を円滑に行う
ことのできる車両の操舵装置を提供することを目
的とする。

（目的を達成するための手段） この考案は、ハンドルの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であ
つて、上記目的を達成するために、ハンドルに連
動して回動する入力軸に設けられた入力ピニオン
と、この入力ピニオンに噛合する定ピツチ歯域が
形成され入力ピニオンの回動により左右方向に直
進動作する第１のラツクと、前記入力ピニオンに
噛合するバリアブルピツチ歯域が形成されるとと
もに、前記第１のラツクとで入力ピニオンを挟む
ように第１のラツクと対向させて配置され第１の
ラツクと逆向きに直進動作する第２のラツクと、
前記第１のラツクと第２のラツクの間に介装され
第１のラツクに形成された別の歯域と第２のラツ
クに形成されると共に第１のラツクの前記別の歯
域の歯ピツチと等しい歯ピツチに形成された別の
歯域とに噛合してこれらラツクの直進動作に伴つ
て左右方向に変位する一対の出力ピニオンと、こ
れら一対の出力ピニオンを一体に支承するピニオ
ン支持部材と、このピニオン支持部材にタイロツ
ドを介して連結された後輪支持部材とを設け、入
力軸に設けられた入力ピニオンの回動に伴い、こ
の入力ピニオンに定ピツチ歯域の噛合する第１の
ラツクと、バリアブルピツチ歯域の噛合する第２
のラツクの互いに逆向きに直進する変位量の差に
よつて、これらラツクの別の歯域に噛合する一対
の出力ピニオンがピニオン支持部材と一体になつ
て左右に変位し、その変位がタイロツド、後輪支
持部材を介して後輪に伝わるように構成してい
る。

（実施例） 第１図はこの考案の一実施例である自動車の操
舵装置の概略の斜視図、第２図、第３図はその主
要部の拡大斜視図、第４図はその主要部のギア機
構の正面図をそれぞれ示す。

第１図において、左右の前輪１１，１１はそれ
ぞれ前輪支持部材である左右に揺動自在なナツク
ルアーム１２，１２によつて支持され、各ナツク
ルアーム１２，１２はそれぞれタイロツド１３，
１３を介してギアボツクス１４内に組み込まれた
図示しないラツク・ピニオン式のギア機構のラツ
ク側に連結されている。また上記ギア機構のラツ
クと噛み合う図示しないピニオンは操舵軸１５を
介してハンドル１６に連結され、ハンドル１６の
回動運動が操舵軸１５、ピニオンを経てラツクの
直進運動に変換され、ラツクの直進運動がタイロ
ツド１３，１３、ナツクルアーム１２，１２に伝
わつて各前輪１１，１１の転舵が行われるように
なつている。上記ギアボツクス１４内のギア機構
には、ラツクに噛み合う別のピニオンが組み込ま
れていて、このピニオンに連結された入力軸１７
が後輪１８，１８側に向けて延設され、ハンドル
１６の回動と逆向きの回動を入力軸１７に伝える
ように構成されている。

一方、この操舵装置の後輪１８，１８側では、
前記入力軸１７に入力ピニオン１９が連結されて
おり、第４図に示すようにこの入力ピニオン１９
と噛み合う定ピツチ歯域２１ａと別の歯域２１ｂ
とを片面に形成した第１のラツク２１が、上記入
力ピニオン１９とともに第２図に示すようにギア
ボツクス２２内の下方に配置され、入力ピニオン
１９の回動により左右方向に直進動作するように
なつている。また上記ギアボツクス２２内の上方
には、第４図に示すように上記入力ピニオン１９
と噛み合うバリアブルピツチ歯域２３ａと別の歯
域２３ｂとを片面に形成した第２のラツク２３
が、上記第１のラツク２１と上下に対向して入力
ピニオン１９を挟むように配置され、この第２の
ラツク２３は入力ピニオン１９の回動により上記
第１のラツク２１と逆向きに左右方向に直進動作
するようになつている。この第２のラツク２３の
上記バリアブルピツチ歯域２３ａでは、その中間
域Ａの歯ピツチが第１のラツク２１の定ピツチ歯
域２１ａの歯ピツチと等しくなるように設定され
る一方、バリアブルピツチ歯域２３ａの左右の端
部域Ｂ，Ｂの歯ピツチが第１のラツク２１の定ピ
ツチ歯域２１ａの歯ピツチより小さくなるように
設定されている。そして第２のラツク２３の別の
歯域２３ｂの歯ピツチは、第１のラツク２１の別
の歯域２１ｂの歯ピツチと等しくなるように設定
されている。また、第１のラツク２１と第２のラ
ツク２３の間には上記歯域２１ｂ，２３ｂにとも
に噛み合う一対の出力ピニオン２４，２４が介装
され、これらの出力ピニオン２４，２４は第３図
に示すように前後に対向配置された一対のピニオ
ン支持部材２５によつて一体に支承されている。
さらに、左右の後輪１８，１８は後輪支持部材で
ある左右に揺動自在なナツクルアーム２６，２６
によつてそれぞれ支持され、各ナツクルアーム２
６，２６はタイロツド２７，２７を介してそれぞ
れ上記ピニオン支持部材２５に接続されている。

つぎに、この操舵装置の操舵動作について説明
する。

まず、ハンドル１６の操舵角が０の状態では前
輪１１，１１、後輪１８，１８とも第１図に示す
ように直進の向きに置かれており、このとき入力
ピニオン１９は第２のラツク２３とバリアブルピ
ツチ歯域２３ａの中間域Ａで噛み合うように設定
されている。この状態からハンドル１６を任意の
方向に回動すると、その回動が操舵側１５、ギア
ボツクス１４内のギア機構を経て入力軸１７に伝
えられる。入力軸１７の回動により、これに直結
する入力ピニオン１９が例えば第４図に矢符号Ｄ
で示すように回動すると、これに伴つて第１のラ
ツク２１は矢符号Ｅで示すように右方向に、また
第２のラツク２３は矢符号Ｆで示すように左方向
にそれぞれ移動する。ハンドル１６の操舵角が比
較的小さいとき、すなわち入力ピニオン１９が第
２のラツク２３のバリアブルピツチ歯域２３ａの
中間域Ａで噛み合つている間は、この中間域Ａと
第１のラツク２１の定ピツチ歯域２１ａの歯ピツ
チが等しいので、上記第１のラツク２１と第２の
ラツク２３の互いに逆向きの変位量は等しくな
る。したがつて、この動作に伴つて回転する各出
力ピニオン２４，２４は左右に変位せず、後輪１
８，１８の転舵角は元の０度の状態に保たれる。

これに対し、ハンドル１６の操舵角が大きいと
き、すなわち入力ピニオン１９が第２のラツク２
３のバリアブルピツチ歯域２３ａの端部域Ｂで噛
み合うようになると、この端部域Ｂの歯ピツチが
第１のラツク２１の定ピツチ歯域２１ａの歯ピツ
チより小さいので、第１のラツク２１に比べて第
２のラツク２３の変位量が小さくなる。このため
出力ピツチ２４，２４は変位量の大きい第１のラ
ツク２１の動作方向に変位する。この変位はピニ
オン支持部材２５、タイロツド２７，２７、ナツ
クルアーム２６，２６を介して左右の後輪１８，
１８に伝えられ、ハンドル１６の操舵角に対応す
る転舵が行われる。出力ピニオン２４，２４が上
記動作を行う場合、これらは前後一対のピニオン
支持部材２５，２５によつて一体に支承されてい
るため、これらの各部材が方形の枠組み構造を形
成することになり、タイロツド２７，２７側から
外力を受けても出力ピニオン２４，２４が揺動せ
ず、動作が安定する。また、ピニオン支持部材２
５，２５がギアボツクス２２に形成された横長な
開口２２ａに沿つて摺動するスライド部材を兼ね
るので、別個のスライド機構を用意することな
く、出力ピニオン２４，２４の左右方向への変位
を円滑にガイドすることができる。さらに、第１
のラツク２１と第２のラツク２３の左右方向の直
進動作に伴つて各出力ピニオン２４，２４が左右
方向に変位し、左右の後輪１８，１８を転舵する
方式であり、従来のようにドラム４のカム溝４ａ
に係合ピン９が案内されてリンク部材７の揺動に
より左右の後輪３，３を転舵する方式と比較して
装置自体をコンパクトに構成できる利点もある。
第５図は、このときのハンドル１６の操舵角と後
輪１８，１８の転舵角の関係を示している。

一方、前記輪１１，１１においては、ハンドル
１６の回動がギアボツクス１４内のギア機構のラ
ツクの左右方向への直進運動に変位され、その直
進運動がタイロツド１３，１３、ナツクルアーム
１２，１２を介して前輪１１，１１に伝えられ、
前輪１１，１１の転舵が行われる。上記ギアボツ
クス１４内では、ラツクが左方向に変位すると入
力軸１７が左回転するように構成されているの
で、第４図に矢符号Ｄで示すように入力ピニオン
１９が回動する前記した後輪１８，１８の転舵時
には、前輪１１，１１側のラツクは左方向に変位
し、前輪１１，１１はハンドル１６の操舵角に比
例して右方向に転舵されることになる。つまり、
以上の動作では、ハンドル１６の右旋回操作に伴
い前輪１１，１１はこれに比例して右方向へ転舵
されるのに対し、後輪１８，１８はハンドル１６
の右旋回操作の途中から左方向へ転舵されはじめ
る。

以上の実施例では、第２のラツク２３のバリア
ブルピツチ歯域２３ａの中間域Ａの歯ピツチを、
第１のラツク２１の定ピツチ歯域２１ａの歯ピツ
チと等しく設定した例について説明したが、これ
に限らず第６図に示すように上記バリアブルピツ
チ歯域２３ａの中間域Ａの歯ピツチを第１のラツ
ク２１の定ピツチ歯域２１ａより大きくするとと
もに、バリアブル歯域２３ａの端部域Ｂの歯ピツ
チを第１のラツク２１の定ピツチ歯域２１ａより
小さく設定してもよい。この場合には、入力ピニ
オン１９が中間域Ａと噛み合うハンドル１６の操
舵角の比較的小さい間、第２のラツク２３の変位
量が第１のラツク２１より大きくなる一方、入力
ピニオン１９が端部域Ｂと噛み合うようになるハ
ンドル１６の操舵角の大きい段階では、先の実施
例の場合と同じように第１のラツク２１の変位量
が第２のラツク２３より大きくなるので、結局、
第７図に示すように後輪１８，１８の転舵角は、
操舵角の小さい段階では前輪１１，１１と同相側
に偏り、操舵角が大きくなると逆相側に反転する
ような特性を示す。

なお、第５図のおよび第７図において、後輪転
舵角を示す座標軸の＋は前輪転舵角と同相側を、
−は逆相側をそれぞれ示している。

（考案の効果） 以上のように、この考案の車両の操舵装置によ
れば、ハンドル操作に伴ない後輪を前輪と異なる
転舵角に制御できるとともに、後輪への操舵動作
の伝達もギア機構を介して行われるので、ハンド
ル操作と関係のない外力によつてその伝達系にガ
タツキが生じることもなく、ここに車両の安定性
を損なうことなく後輪への操舵動作を円滑に行う
ことができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例である車両の操舵
装置の概略の斜視図、第２図および第３図はその
要部の斜視図、第４図はその要部の正面図、第５
図はその動作特性図、第６図は他の実施例の要部
の正面図、第７図はその動作特性図、第８図は従
来例の斜視図、第９図はその要部の斜視図、第１
０図はその要部の拡大断面図である。 １１……前輪、１６……ハンドル、１７……入
力軸、１８……後輪、１９……入力ピニオン、２
１……第１のラツク、２３……第２のラツク、２
４……出力ピニオン、２５……ピニオン支持部
材、２６……ナツクルアーム（後輪支持部材）、
２７……タイロツド。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ハンドルの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
   記ハンドルに連動して回動する入力軸に設けら
   れた入力ピニオンと、この入力ピニオンに噛合
   する定ピツチ歯域が形成され入力ピニオンの回
   動により左右方向に直進動作する第１のラツク
   と、前記入力ピニオンに噛合するバリアブルピ
   ツチ歯域が形成されるとともに、前記第１のラ
   ツクとで入力ピニオンを挟むように第１のラツ
   クと対向させて配置され第１のラツクと逆向き
   に直進動作する第２のラツクと、前記第１のラ
   ツクと第２のラツクの間に介装され第１のラツ
   クに形成された別の歯域と第２のラツクに形成
   されると共に第１のラツクの前記別の歯域の歯
   ピツチと等しい歯ピツチに形成された別の歯域
   とに噛合してこれらラツクの直進動作に伴つて
   左右方向に変位する一対の出力ピニオンと、こ
   れら一対の出力ピニオンを一体に支承するピニ
   オン支持部材と、このピニオン支持部材にタイ
   ロツドを介して連結された後輪支持部材とを備
   えたことを特徴とする車両の操舵装置。 (2) 前記第２のラツクのバリアブルピツチ歯域
   は、その中間域のピツチが第１のラツクの定ピ
   ツチ歯域と等しく設定されるとともに、左右域
   のピツチが中間域より小さく設定されている実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の車両の操舵
   装置。 (3) 前記第２のラツクのバリアブルピツチ歯域
   は、その中間域のピツチが第１のラツクの定ピ
   ツチ歯域より大きく設定されるとともに、左右
   域のピツチが第１のラツクの定ピツチ歯域より
   小さく設定されている実用新案登録請求の範囲
   第１項記載の車両の操舵装置。