JPH0547742Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、四輪操舵車両に適用される後輪転
舵機構に関する。

【従来の技術】

種々の状況に応じて最適なドライバビリテイを
達成するために、前輪に加えて後輪をも転舵する
ように構成された四輪操舵車両は広く普及しつつ
ある。そのうち、ステアリングホイールの回転を
機械的に後輪転舵機構に伝達して後輪を転舵させ
るようにしたものは、たとえば、特開昭58−
211968号公報に表れているもののように、前輪転
舵機構と後輪転舵機構とをシヤフトを介して機械
的に連繋して構成されている。そうして、後輪転
舵機構は、上記シヤフトの中立状態からの回転量
が増すにしたがつて、後輪が前輪と同位相方向に
所定角度転舵された後、中立位置にもどり、つづ
いて逆位相方向に転舵されるように構成される。
そのために上記公報に記載された四輪操舵装置に
おける後輪転舵機構は、上記シヤフトの後端に連
結される回転体に偏心ピンを設け、かつ上記回転
体の回転に伴なつて動く上記偏心ピンの車幅方向
の動きを取り出してこれを後輪転舵用タイロツド
に伝達するように構成されている。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、四輪操舵装置を構成する前輪転舵機
構と後輪転舵機構は、前輪転舵機構が中立位置を
とるとき、後輪転舵機構も正確に中立位置をとる
ようにして車体に取付けられ、かつこれら前・後
輪各転舵機構をシヤフトで連繋する必要がある。 しかしながら、従来、前輪転舵機構および後輪
転舵機構は、それ自体ではタイロツドがフリーに
動きうるため、次のような面倒な手順をふんで車
体に組付ける必要があつた。 すなわち、前輪転舵機構と後輪転舵機構とを分
離状態で組付けた車両を所定の組立てラインに導
入する際、治具によつて強制的に前輪と後輪の双
方を中立状態、すなわち、直進状態とし、その状
態を保持しながら前輪転舵機構と後輪転舵機構と
のシヤフトによる連結作業を行うのである。 このような組付け作業の面倒さを解消する方策
としては、たとえば、後輪転舵機構において、中
立状態をあらかじめ保持するような機構を設ける
ことが考えられるが、このようにすることは、従
来存在した四輪操舵車両用の後輪転舵機構におい
てはその構造が比較的複雑であつたことからなじ
みにくく、行なわれなかつた。また、前輪のみ転
舵することにより操舵する前二輪操舵車両の場合
は、前輪にキヤスタ角が設定されていて走行中前
輪が自然に中立位置に戻ろうとするようになされ
ているが、前輪転舵機構と後輪転舵機構とを機械
的に連繋する場合においては、後輪転舵機構の動
作抵抗および前輪転舵機構と後輪転舵機構を連結
するシヤフトの重量の影響により、上記キヤスタ
角による前輪に対するリターン力が減殺される傾
向がある。このような不具合は、後輪転舵機構に
リターンスプリングを組み込むことにより改善で
きることではあるが、単にリターンスプリングを
組み込むと後輪転舵機構の構造が複雑化し、重量
アツプの原因となる。 この考案は、以上の事情のもとで考え出された
ものであつて、簡単な構成により、車体に取付け
て四輪操舵装置全体を構成する場合の組付け作業
性を飛躍的に向上させると同時に、後輪転舵機構
に中立位置へのリターン力を機構的に与えて車両
の走行安定性を維持しうるように構成した後輪転
舵機構を提供することをその目的としている。

【課題を解決するための手段】

上記の課題を解決するため、この考案では、次
の技術的手段を講じている。 すなわち、車体に支持されるカムハウジング
と、このカムハウジングに回転可能に支持された
車両前後方向に延びる入力シヤフトと、上記カム
ハウジング内において上記入力シヤフトに連結固
定されたカム体と、上記カム体を挟んで車幅方向
に対向する左右一対のカムフオロアを支持し、か
つ車幅方向スライド可能に上記カムハウジングに
支持された動杆とを備え、上記動杆の両端に後輪
のナツクルアームに連結される後輪転舵部材を連
結してなるものにおいて、 上記カム体の背面に、カム体の回転中心を中心
とする円弧に沿つて、中央が最も深く、かつその
両側に緩やかな斜面を有するガイド面を形成する
とともに、上記カム体が中立位置にあるとき上記
ガイド面の最深部と対向するカムハウジング内壁
に、上記ガイド面に向けて弾力付勢されたデイテ
ント体を有する位置決め部材を固定したことを特
徴とする。

【作用および効果】

本願考案の後輪転舵機構と前輪転舵機構と連繋
する場合、前輪転舵機構に先端が連結されたシヤ
フトの後端を入力シヤフトに連結することとな
る。 ステアリングホイールを回転させるとその回転
力はシヤフトを介して入力シヤフトに伝達され、
カムハウジング内のカムを回転させる。そうする
と、カムの外周に形成されたカム面のフロフイル
にしたがつて、カム面に当接する一対のカムフオ
ロアをもつ動杆が車幅方向に移動させられ、そう
して、後輪が所定方向に転舵される。 本願考案の後輪転舵機構は上述のような単純な
構成となつており、しかも、カム面のプロフイル
をいかようにも構成して前輪の転舵量および方向
に対する後輪転舵の特性を設定することができ
る。そして、カムは、その外周がカム面となつて
いることから、たとえば単純な板状に構成するこ
とができ、しかも、このカムの背面のハウジング
の内壁に対する相対回転動は比較的大きい。本願
考案はこの点に着目して、カムの背面とカムハウ
ジングの内壁との間に、所定のように形成された
ガイド面と、このガイド面に弾力的に当接するデ
イテント体とからなる案内位置決め機構を設ける
ことにより、機構を容易に中立状態とすることが
できるようにするとともに、機構に中立位置への
付勢力を付与している。 すなわち、カム体の背面に設けられるガイド面
は、カム体の回転中心を中心とする円弧に沿つて
形成されているから、位置決め部材のデイテント
体は、カム体の回転に伴なつて上記ガイド面上を
滑動する。そして、上記ガイド面は、最深部の両
側に緩やかな斜面を有する略Ｖ字状に形成されて
いるから、上記デイテント体がガイド面の斜面に
当接しているとき、カム体には、これを中立位置
に戻そうとする力が作用する。そして、上記デイ
テント体は、カム体が中立位置にあるときにガイ
ド面の最深部に当接する位置に設けられているか
ら、カム体は、中立位置にあるとにデイテント体
がガイド面の最深部に当接するとより、節度感を
もつて保持される。 したがつて、本願考案の後輪転舵機構を車両に
組付ける際、従来のように、後輪を治具で強制的
に中立位置に保持して前輪転舵機構との連結をす
るという面倒な手順をふむ必要はなく、上記位置
決め部材のデイテント体がカム体のガイド面の最
深部に当接することによつてあらかじめ中立状態
に保持さた本願考案の後輪転舵機構を車体に組付
け、前輪転舵機構と連繋させて四輪操舵装置を構
成すればよい。 また、四輪操舵装置として組み込まれた後は、
本願考案の後輪転舵機構には常に中立位置に戻ろ
うとする力が働くので、この力がキヤスタ角をも
つ前輪が路面から受ける中立復帰力を支援し、直
進走行安定性が高度に維持される。 さらに、カム体に設けるガイド面の最深部に、
デイテント体が節度感をもつて係入しうる、より
深い係合凹部を設けるなどしておくと、カム体が
中立位置に戻つたことを、ステアリングに伝達さ
れる節度感をもつて運転者が知ることができ、通
常は視覚的に正確には確認できない車輪の方向が
ステアリングからの感覚によつて理解できるよう
になる。これにより、車両の操縦がより正確かつ
容易となる効果を享受することができる。

【実施例の説明】

以下、本願考案の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。 まず、本例の後輪転舵機構１を備えて構成され
る四輪操舵車両の全体構成を第６図に概略的に示
す。 前輪転舵機構２は、本例の場合、周知のラツ
ク・ピニオン式の転舵機構が採用されている。そ
して、前輪転舵機構２のラツク杆３の車幅方向の
動きをギヤボツクス４内に配設された従動ギヤ
（図示略）によつて回転運動して取り出し、この
従動ギヤの回転をフロア下面に前後方向に配設し
たシヤフト５を介して車体後方に配設された後輪
転舵機構１に入力するように構成している。 後輪転舵機構１は、第１図に詳示するように、
車体に支持されるカムハウジング１０を備え、こ
のカムハウジング１０の前壁中央に回転可能に貫
通支持された前後方向に延びる入力シヤフト６の
後端には、所定の外周プロフイルを有するカム体
７がカムハウジング内において連結されている。
入力シヤフト６は、スプライン嵌合により、上記
シヤフト５に対して若干軸方向相対運動可能かつ
相対回転不可能に連結される。これは、カムハウ
ジング１０をバネ下部材に取付けた際の前輪転舵
機構２からカムハウジング１０までの距離の変動
を吸収しうるようにするためである。そうして、
上記カムハウジング１０には、上記カム体７を挟
んで車幅方向に対向しつつ可回転に支持される一
対のカムフオロア８，８を有する動杆９が車幅方
向往復移動可能に支持されている。 上記動杆９は、上記カム体７を取り囲むように
してカムハウジング１０内に内挿され、上下壁面
が開口した枠状部材からなるカムフオロア支持部
１１と、この両端部にそれぞれ一体的に延成され
た車幅方向に同軸線状に延びる一対のスライド軸
１２，１２とを有する。上記カムフオロア支持部
１１には、第４図に示すような前壁部１１ａと後
壁部１１ｂとの間に掛け渡すようにして固定され
たボルト支軸１３が、カム体７を挟んで左右二個
所に所定間隔を開けて設けられており、そして、
上記カムフオロアとしての回転ローラ８，８が、
上記ボルト支軸１３ないしこれに套嵌されたカラ
ー１４にベアリング１５を介して回転可能に支持
されている。また、カムフオロア支持部１１の上
下幅は、その上縁からカム体７が露出して、その
背面が臨むように、比較的小さく設定されてい
る。 上記ボルト支軸１３とカラー１４との相対回転
を防止するために、ボルト支軸１３の中間部およ
びカラー１４の軸孔１４ａに、それぞれセレーシ
ヨンを形成し、、これらを互いに嵌合してある。
また、本例の場合、上記軸孔１４ａをボルト支軸
１３の軸線に対して偏心させ、回転ローラ８とカ
ム体７との相対位置関係を適切に設定できるよう
にしている。すなわち、カラー１４のボルト支軸
１３の軸線回りの回転位置を変更することによ
り、回転ローラ８の回転軸心を車幅方向に変化せ
ることができ、これにより、回転ローラ８がカム
体７に対して適度な接触圧で接触するように調節
し、カム体７の回転に伴なう回転ローラ８ないし
動杆の移動のバツクラツシユを適当な状態に保持
することができる。 一方、上記スライド軸１２は、第１図に示すよ
うに、上記カムハウジング１０の両端部にそれぞ
れ設けられた軸支部１０ａに中間部を軸方向（車
幅方向）スライド可能に支持されており、その先
端部には、後輪１６，１６にナツクルアーム１
７，１７を介して連結された後輪転舵用部材とし
てのタイロツド１８がボールジヨイントを介して
連結されている。 さて、上記の構成において、ステアリングホイ
ールの回転に伴ない、シヤフト５を介して伝達さ
れる回転力によつてカムハウジング１０内で回転
するカム体７により、その両側に当接するカムフ
オロア８，８をもつ動杆９が車幅方向に駆動さ
れ、これによつて後輪１６，１６が転舵される。
本願考案の後輪転舵機構１においては、外周にカ
ム面を有するカム体７を回転させ、これによつて
タイロツド１８，１８を動かせるようにしている
ので、上記カム体７の外周プロフイルをいかよう
にも選択することにより、後輪転舵特性を設定す
ることができる。 本例では、前輪の転舵量が小さいときには後輪
を前輪と同位相に転舵し、前輪の転舵量が大きく
なると後輪を前輪と逆位相に転舵する、いわゆる
擬似車速応答型の後輪転舵機能をもつように上記
カム体７のカムプロフイルを設定している。 第３図各図に示すように、本例のカム体７は、
上下方向の中心軸を対称軸とする左右対称の略お
むすび形となつている。すなわち、第３図ａに示
すように、中立状態での回転ローラ８，８との接
点位置より上方の部位の外周面には、中立回転位
置からの回転角が小さい角度範囲において回転ロ
ーラ８の車幅方向内方（カム体７の回転軸心Ｏに
向かう方向）の移動を許容する第一凹面部１９
と、これより回転角が大きい角度範囲において回
転軸心Ｏからの距離が中立回転位置でのカム体７
の回転ローラ８との接点と回転軸心との間の距離
（以下、これをローラ距離という。）よりも大きく
なる第二カム面２０とが連続的に、かつ左右対称
に形成されている。また、上記左右の第一凹面部
１９と回転軸心Ｏを挟んで対向する外周面には、
回転軸心Ｏからの距離がローラ距離よりも大きく
なる第一カム面２１が、上記第二カム面２０と回
転軸心Ｏを挟んで対向する外周面には、回転軸心
Ｏからの距離がローラ距離よりも小さく、回転ロ
ーラ８の車幅方向内方の移動を許容する第二凹面
部２２が、左右対称に設けられている。 以上の後輪転舵機構およびそのカム体７の構成
において、いま、前輪を右に転舵したときの入力
シヤフト６の回転方向が第１図、第３図および第
６図において矢印Ｐ方向とする。ステアリングホ
イールを右に切り始めることにより、カム体７
が、第３図ａに示す中立状態から矢印Ｐ方向に回
転し始め、まず、その回転初期には、第３図ｂに
示すように、図において右側の回転ローラ８がカ
ム体７の第一カム面２１によつて車幅方向外方に
徐々に移動させられる。一方、左側の回転ローラ
８は、第一凹面部１９により、車幅方向内方への
移動が許容される。すなわち、このとき、これら
左右の回転ローラ８，８を支持する動杆９が、第
１図において矢印Ｐ方向にスライド移動させら
れ、これに伴なつて後輪１６，１６が前輪と同位
相方向、すなわち右方向に転舵され始める。 そして、ステアリングホイールの回転量および
カム体７の回転角がさらに増大すると、動杆９の
中立位置からのスライド距離は、第５図に示すよ
うに最大値を経た後徐々に小さくなり、第一カム
面２１の終端が回転ローラ８に当接する時点で後
輪１６，１６の転舵角は０に戻る。 ステアリングホイールの回転量およびカム体７
の回転角がさらに増大すると、第３図ｃに示すよ
うに、左側の回転ローラ８が第二カム面２０によ
つて車幅方向外方に押されはじめる。なお、右側
の回転ローラ８は第二凹面部２２によつて車幅方
向内方への移動が許容される。すなわち、いつた
ん中立位置に戻つた動杆９は上記とは逆に、第１
図矢印Ｌ方向にスライド移動させられる。そし
て、この動杆９の動きにより、後輪１６，１６
は、前輪の転舵量が増大するにしたがつて同位相
から上述のようにいつたん中立位置に戻つた後、
前輪と逆位相方向、すなわち、左方向に転舵され
始めるのである。 上記のような後輪転舵機構１の動作を、ステア
リングホイールの回転角と後輪転舵角の関係で示
すと第５図のようになる。 なお、本例の場合、ステアリングの中立位置か
らの最大回転角に対して、カム体７の最大回転角
を片側約80°に設定してある。 さて、本願考案では、上記の構成および作動を
なす後輪転舵機構１において、カム体７の背面
に、カム体７の回転中心を中心とする円弧に沿
い、かつ、中央の最深部２３ａの両側に緩やかな
斜面２３ｂ，２３ｂを有する長手方向断面が略Ｖ
字状となつたガイド面２３を設ける一方、このカ
ム体７が中立位置にあるとき、上記ガイド面の最
深部２３ａと対向するカムハウジング１０の内壁
に、デイテント体としての鋼球２５ａを上記ガイ
ド面２３に向けてばね２６によつて付勢しつつ軸
方向スライド可能に保持する位置決め部材２５を
固定してなる案内位置決め機構２７を構成してい
る。 本例においては、上記ガイド面２３は、第７図
に詳示するように、その最深部２３ａがカム体７
の背面における対称軸線上に位置するように配置
するとともに、上記位置決め部材２５のハウジン
グの外周にねじを形成して、これをカムハウジン
グ１０の後壁１０ｂに開けたねじ穴２４にねじこ
み固定するように構成している。また、上記ガイ
ド面２３の最深部２３ａには、上記鋼球２５ａが
節度感をもつて係入しうる係合凹部２３a′を形成
している。 以上の構成において、鋼球２５ａがカム体７の
ガイド面の最深部の係合凹部２３a′に係入してい
るとき、後輪転舵機構１は中立状態に節度感をも
つて保持される。換言すると、組付け前の後輪転
舵機構１の入力シヤフト６を回転し、鋼球２５ａ
が上記係合凹部２３a′に係入したことを感知する
ことによつてによつてカム体７が中立位置をとつ
たことを知ることができ、かつ、この状態が一定
の抵抗をもつて保持される。したがつて、前輪転
舵機構２および上記のようにして中立状態に保持
された後輪転舵機構１を車体に取付け、そして、
前輪転舵機構を中立状態に調節した状態において
これらのシヤフト５による連結を行なうことによ
り、簡単に後輪転舵機構の車体への組付けを終了
することができる。 なお、上記シヤフト５は、第２図に示すよう
に、前後に分割されたものを、回転方向アジヤス
ト機構で連結されるものが使用される。この回転
方向アジヤスト機構は通常、前後の軸に設けられ
たフランジ２８，２９どうしをボルト・ナツト３
０，３１によつて締結するようになされ、かつ一
方のフランジ２８のボルト通し穴３２を、第９図
に示すように、シヤフト５の軸線を中心とする周
方向の長穴としてある。したがつて、前輪転舵機
構と後輪転舵機構１との連結作業は、より具体的
には、上記アジヤスト機構のボルト３０を最終締
結しない状態、すなわち、上記長穴状のボルト通
し穴３２の許容する範囲でシヤフトの前後部分が
相対的に軸転しうる状態にしておいてこのシヤフ
ト５を前輪転舵機構２と後輪転舵機構１に連結
し、そして、前輪転舵機構を中立状態とした後、
上記ボルト３０を緊締することとなる。 また、第８図に示すように、後輪転舵機構１が
中立状態になく、上記鋼球２５ａがカム体のガイ
ド面２３の斜面部２３ｂ，２３ｂに当接している
ときには、鋼球２５ａをガイド面２３に付勢する
力の斜面部方向の分力がカム体７を中立状態に戻
そうとする力として作用する。したがつて、本願
考案の後輪転舵機構１における上記の案内位置決
め機構は、機構の中立状態を規定できるととも
に、機構に中立位置への復帰力をも与えるのであ
る。この復帰力は、キヤスタ角をもつ前輪が路面
から受ける中立復帰力を支援し、その結果車両の
走行安定性が高度に維持される。 また、本例では、ガイド面２３の最深部２３ａ
に鋼球２５ａが節度感をもつて係入する係合凹部
２３a′を形成しているので、後輪転舵機構１が中
立位置に戻つたこと、ひいては、前輪転舵機構２
ないし後輪転舵機構１全体からなる四輪操舵装置
が中立位置に戻つたことをステアリングホイール
を介して上記の鋼球２５ａの係入を体感すること
によつて感覚的に知ることができる。したがつて
これを参考とすることにより、より的確な車両操
縦が可能となる。 もちろん、この考案の範囲は上述の実施例に限
定されるものではない。たとえば、実施例では、
カム体７に設けるガイド面２３の最深部に係合凹
部２３a′を形成したが、とくにこの係合凹部２３
a′を形成しなくても、カム体７を中立状態に案内
することはできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願考案の後輪転舵機構の一実施例を
カムハウジングを仮想線で示すことにより内部構
造を明らかにして示した斜視図、第２図は第１図
の−線に沿う断面図、第３図各図はカム体お
よびカムフオロアを第１図−矢示方向から見
てその作動を説明するための模式図、第４図は動
杆の一部断面平面図、第５図は後輪転舵パターン
の一例をステアリング回転角と後輪転舵角との関
係で示したグラフ、第６図は本願考案の後輪転舵
機構が採用される四輪操舵車両の全体構成を概略
的に示す平面図、第７図は第２図の−線に沿
う断面図、第８図は第７図の−線に沿う拡大
断面図、第９図は第２図の−線に沿う断面図
である。 １……後輪転舵機構、６……入力シヤフト、７
……カム体、８……カムフオロア（回転ローラ）、
９……動杆、１０……カムハウジング、１６……
後輪、１７……ナツクルアーム、２３……ガイド
面、２５ａ……デイテント体（鋼球）、２７……
案内位置決め機構。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 車体に支持されるカムハウジングと、このカム
   ハウジングに回転可能に支持された車両前後方向
   に延びる入力シヤフトと、上記カムハウジング内
   において上記入力シヤフトに連結固定されたカム
   体と、上記カム体を挟んで車幅方向に対向する左
   右一対のカムフオロアを支持し、かつ車幅方向ス
   ライド可能に上記カムハウジングに支持された動
   杆とを備え、上記動杆の両端に後輪のナツクルア
   ームに連結される後輪転舵部材を連結してなるも
   のにおいて、 上記カム体の背面に、カム体の回転中心を中心
   とする円弧に沿つて、中央が最も深く、かつその
   両側に緩やかな斜面を有するガイド面を形成する
   とともに、上記カム体が中位位置にあるとき上記
   ガイド面の最深部と対向するカムハウジング内壁
   に、上記ガイド面に向けて弾力付勢されたデイテ
   ント体を有する位置決め部材を固定したことを特
   徴とする、後輪転舵機構。