JPH0616175U - 後輪操舵機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 中立復帰機構Ｍ３を動力伝達機構の小径ギヤ
Ｍ２２側に設けることにより、当該中立復帰機構Ｍ３に
よる中立復帰トルクを、小径ギヤＭ２２から大径ギヤＭ
２１を介して入力軸１３に伝達する。 【効果】 小径ギヤＭ２２と一体回転するスリーブＭ２
３の回転中心からカム面Ｍ３２までの距離を相当小さく
設定しても充分なトルクを得ることができる。従って、
コンパクトな外寸で所望の中立復帰力を得ることができ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は後輪操舵機構に関し、より詳細には、四輪操舵装置に採用され、且つ 中立復帰機構を有する後輪操舵機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に四輪操舵装置は、前輪を操舵するための前輪操舵機構に加えて、後輪を 操舵するための後輪操舵機構を備えていると共に、両操舵機構を機械的に連結し たものであり、操舵時に両操舵機構を連動させて旋回することにより、高速走行 時における車両の操舵性向上を図っている。

【０００３】 例えば図４以下に示す従来の後輪操舵機構は、後輪操舵機構１００に操舵動力 を入力する入力軸１０１と、入力軸１０１に対して略直角に延びる姿勢に配設さ れるストロークロッド１０２とを備えている。ストロークロッド１０２と入力軸 １０１とは、所謂ボールナット機構Ｍ１を介して互いに連動可能に連結されてい ると共に、大径ギヤ１２１と、この大径ギヤ１２１よりも歯数の少ない小径ギヤ １２２を有するベベルギヤ機構Ｍ２を介して連動回転可能に連結されている。

【０００４】 上記ベベルギヤ機構Ｍ２の大径ギヤ１２１は、入力軸１０１と一体的に形成さ れていると共に、この大径ギヤ１２１に噛合する小径ギヤ１２２は、ストローク ロッド１０２に対してスプライン嵌合している。従って、入力軸１０１が所定の 方向に回転し、ベベルギヤ機構Ｍ２の大径ギヤ１２１が一体回転すると、その回 転力が小径ギヤ１２２を介してストロークロッド１０２に伝達されるので、上記 ボールナット機構Ｍ１によりこの回転力がストロークロッド１０２を所定方向（ 図の左右方向の何れか）に駆動する力に変換され、ストロークロッド１０２は、 当該所定方向に操舵駆動される。

【０００５】 かかる後輪操舵機構１００を搭載した車両の走行中に、後輪が前輪に対して同 位相に操舵された場合、前輪のみが操舵される車両に比べて車輪の操舵角度が小 さくなる。このため路面から受ける反力も小さくなる結果、車輪からのセルフア ライニングトルクが小さくなり、ステアリングホイールが操舵中立位置に戻りに くくなるという問題がある。そこで、従来より、ステアリングホイールを操舵中 立位置に強制的に付勢するための中立復帰機構が各種提案されている。

【０００６】 図５に拡大して示すように、上記図４の従来例に採用されている中立復帰機構 Ｍ３は、入力軸１０１の外周に嵌合固定されている一対のカムリング１３１、１ ３２を備えている。カムリング１３１、１３２は、互いに位相がずれたカム面１ ３１ａ、１３２ａを備えており、中立復帰力作動角をひろげるようにしている。 さらに、各カム面１３１ａ、１３２ａには、それを入力軸１０１の軸芯側に付勢 する付勢手段１３３、１３４が係止しており、入力軸１０１が回転すると、各カ ム面１３１ａ、１３２ａが付勢手段１３３、１３４の付勢力に抗して回動するよ うに構成されている。

【０００７】 上記構成によれば、操縦者がステアリングホイールを所定量回動させた後、ス テアリングホイールから手を離すと、各付勢手段１３３、１３４の付勢力により 、対応するカム面１３１ａ、１３２ａを介して各カムリング１３１、１３２が中 立位置に駆動される結果、この駆動力により入力軸１０１を中立状態に復帰させ ることができる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

上記構成において、入力軸１０１を中立状態に復帰させる中立復帰駆動力は、 当該入力軸１０１周りにおいて、当該入力軸１０１の回転方向と反対側に作用す るトルクである。 ここで、上記構成のベベルギヤ機構Ｍ２においては、入力軸１０１に大径ギヤ １２１が固定され、出力側のストロークロッド１０２に、上記大径ギヤ１２１よ りも歯数の少ない小径ギヤ１２２が連結されていたので、図６に示すように、入 力軸１０１の回転中心からカム面１３１ａ（１３２ａ）までの距離Ｄを相当大き く設定しなければ、充分なトルクを得ることができなかった。そのため、カムリ ング１３１、１３２の外寸が大きくなり、装置全体が大型化するという不具合が あった。

【０００９】 本考案は上記不具合に鑑みてなされたもので、コンパクトな外寸で所望の中立 復帰力を得ることのできる後輪操舵機構を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案の後輪操舵機構は、 前輪操舵機構からの操舵動力が入力される入力軸と、 入力軸の回動変位に応じて後輪を操舵する出力部と、 上記入力軸に固定される大径ギヤ、及び大径ギヤに噛合し且つ出力部に連結さ れる小径ギヤを有し、入力軸の操舵動力を出力部に伝達する動力伝達機構と を備えた後輪操舵機構において、 小径ギヤと一体形成されるカム部材、カム部材の外周に形成されたカム面、及 びカム面に係止してカム部材を回転中心方向に付勢することによりカム部材を介 して小径ギヤを中立位置に付勢する付勢手段を有する中立復帰機構を設けている ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】

上記構成からなる後輪操舵機構によれば、付勢手段による付勢力によってカム 部材のカム面にカム部材を回転中心方向に付勢する付勢力が作用することにより 、中立位置から操縦者がステアリングホイールを所定量回動させると、小径ギヤ の軸周りにおいて、当該小径ギヤの回転方向と反対側に作用するトルクが発生す る。そして、操縦者がステアリングホイールを所定量回動させた後、ステアリン グホイールから手を離すと、上記トルクが、小径ギヤに噛合する大径ギヤを介し て入力軸に伝達される。

【００１２】

【実施例】 以下、添付図面を参照しつつ本考案の好ましい実施例について詳述する。 図１は本考案の一実施例における後輪操舵機構１０の概略断面図である。 同図を参照して、この後輪操舵機構１０は、図外の車体に固定されるハウジン グ１１を備えている。ハウジング１１は、上記車体の左右に延びて後輪に操舵動 力を伝達するストロークロッド１２を覆っていると共に、このストロークロッド １２に対し、略直角に対向して、図外の前輪操舵機構側（以下、単に「前方」と いい、反対側を「後方」という）に延びて、上記前輪操舵機構からの操舵動力が 入力される入力軸１３の基体部１３ａを覆っている。

【００１３】 上記ストロークロッド１２は、本実施例の後輪操舵機構１０における出力部の 主要部を構成する部材である。ストロークロッド１２の両端部は、上記ハウジン グ１１から突出していると共に、この両端部には、ボールジョイント１２ａ、１ ２ｂを介してタイロッド１２ｃ、１２ｄが連結されており、さらに、このタイロ ッド１２ｃ、１２ｄに連結される図外のナックルアームを介して対応する後輪と 連結されている。ストロークロッド１２の略中央部には、所謂ボールナット機構 Ｍ１が構成されている。

【００１４】 このボールナット機構Ｍ１は、ストロークロッド１２の略中央部に形成された ねじ溝Ｍ１１と、ねじ溝Ｍ１１に転がり接触する多数の球体Ｍ１２と、球体Ｍ１ ２を介して上記ストロークロッド１２に螺合するナットＭ１３とを備えている。 ナットＭ１３の前方部には、突起Ｍ１４が一体に突設されている。この突起Ｍ１ ４の先端部には、外周面が所定の曲率を有する球面筒Ｍ１５が圧入固定されてい る。球面筒Ｍ１５の外周面は、上記入力軸１３の後方端部に形成された球面溝に 面接触しており、入力軸１３に対して回転可能且つ摺動可能に連結されている。 具体的には図示していないが、上記突起Ｍ１４の軸芯は、入力軸１３の軸芯に対 して所定方向にずれている。

【００１５】 上記入力軸１３は、アンギュラ軸受１４を介してハウジング１１に軸支されて いる上記基体部１３ａと、基体部１３ａの前方端部に延設されて図外の前輪操舵 機構に連結される連結部１３ｂとを一体に備えている。基体部１３ａの前方端部 は、ハウジング１１に装着されたキャップ１５により覆われている。キャップ１ ５と連結部１３ｂの後方端部にはダストシール１６が介装されている。

【００１６】 上記基体部１３ａの後方端部には、大径ベベルギヤＭ２１が一体形成されてお り、この大径ベベルギヤＭ２１は、アンギュラ軸受１７を介してハウジング１１ に軸支されている。大径ベベルギヤＭ２１には、それよりも歯数の少ない小径ベ ベルギヤＭ２２が噛合しており、両ベベルギヤＭ２１、Ｍ２２は、入力軸１３の 回転駆動力を出力部としてのストロークロッド１２に伝達するベベルギヤ機構Ｍ ２を構成していると同時に、上記ボールナット機構Ｍ１と共に入力軸１３の操舵 動力をストロークロッド１２に伝達する動力伝達機構を構成している。

【００１７】 ベベルギヤ機構Ｍ２の小径ベベルギヤＭ２２は、ストロークロッド１２の外周 に配設された筒状のスリーブＭ２３を一体に備えている。スリーブＭ２３の外周 は、一対のアンギュラ軸受１８及びアンギュラ軸受１８の外周に配設されたスペ ーサ１９を介してハウジング１１に回転自在に支持されていると共に、内周には スプライン歯Ｍ２４を備えており、上記ストロークロッド１２の対応する部位に 一体形成されたスプライン歯１２ｅにスプライン嵌合している。従って、上記小 径ベベルギヤＭ２２は、スリーブＭ２３を介してストロークロッド１２に対し、 軸方向の相対移動を許容した状態で一体回転可能に連結されている。またスリー ブＭ２３がストロークロッド１２のスプライン歯１２ｅにスプライン嵌合するこ とにより、ストロークロッド１２は、上記スリーブＭ２３及び一対のアンギュラ 軸受１８を介してハウジング１１に、相対回転及び軸方向の相対移動が可能な状 態で支持されている。

【００１８】 以上のような構成において、本実施例の後輪操舵機構１０には、図２に拡大し て示すように、上記小径ベベルギヤＭ２２を中立位置に駆動することにより、上 記入力軸１３を中立位置に復帰させる中立復帰機構Ｍ３が設けられている。 図２及び図３を参照して、より詳細に説明すると、この中立復帰機構Ｍ３は、 小径ベベルギヤＭ２２のスリーブＭ２３自身によって構成されてるカム部材と、 上記カム部材としてのスリーブＭ２３の一部を切欠くことにより形成されたカム 面Ｍ３２と、カム面Ｍ３２に係止してカム部材としてのスリーブＭ２３を回転中 心方向に付勢することにより上記スリーブＭ２３を介して小径ベベルギヤＭ２２ を中立位置に付勢する付勢手段Ｍ３３とを備えている。

【００１９】 上記カム面Ｍ３２は、スリーブＭ２３の一直径と平行に沿う平らな形状に形成 されていると共に、カム面Ｍ３２からスリーブＭ２３の回転中心、即ち、ストロ ークロッド１２の軸芯迄の距離Ｄは、比較的短く設定されている（本実施例では １５mm）。これは後述するように、小径ベベルギヤＭ２２のスリーブＭ２３を中 立位置に駆動するトルクが小径ベベルギヤＭ２２に噛合する大径ベベルギヤＭ２ １を介して入力軸１３に伝達されるので、小径ベベルギヤＭ２２と一体回転する スリーブＭ２３の回転中心からカム面Ｍ３２までの距離を相当小さく設定しても 充分なトルクを得ることができるからである。

【００２０】 上記付勢手段Ｍ３３は、筒状の収容部３３１と、収容部３３１内に出没自在の 突起３３２ａを有する付勢部３３２と、付勢部３３２に対向する蓋体部３３３と 、蓋体部３３３と上記付勢部３３２の間に縮設される二重コイルばね３３４とを 備えている。上記ハウジング１１には、スリーブＭ２３に形成されたカム面Ｍ３ ２に対向する穿孔部１１ａが設けられており、この穿孔部１１ａに上記収容部３ ３１が嵌入している。さらに穿孔部１１ａの開口端部には、上記蓋体部３３３が 螺合しており、蓋体部３３３の外周に螺合するストッパナット３３５によって固 定されている。

【００２１】 上記構成からなる後輪操舵機構１０によれば、付勢手段Ｍ３３の二重コイルば ね３３４による付勢力によって付勢部３３２の突起３３２ａがカム部材としての スリーブＭ２３に形成されたカム面Ｍ３２に付勢されることにより、中立位置か ら操縦者が図外のステアリングホイールを所定量回動させると、小径ベベルギヤ Ｍ２２の軸周りにおいて、当該小径ベベルギヤＭ２２の回転方向と反対側に作用 するトルクが発生する。そして、操縦者が上記ステアリングホイールを所定量回 動させた後、ステアリングホイールから手を離すと、上記トルクが、小径ベベル ギヤＭ２２に噛合する大径ベベルギヤＭ２１を介して入力軸１３に伝達される。 従って本実施例によれば、小径ベベルギヤＭ２２と一体回転するスリーブＭ２３ の回転中心からカム面Ｍ３２までの距離Ｄを相当小さく設定しても充分なトルク を得ることができるので、コンパクトな外寸で所望の中立復帰力を得ることがで きるという顕著な効果を奏する。

【００２２】 なお上述した実施例は、本案の好ましい具体例を例示したものに過ぎず、本考 案の要旨を変更しない範囲内で種々の設計変更が可能であることは云うまでもな い。

【００２３】

【考案の効果】

以上説明したように本考案の後輪操舵機構によれば、小径ギヤを中立位置に駆 動するトルクが小径ギヤに噛合する大径ギヤを介して入力軸に伝達されるので、 小径ギヤと一体回転するカム部材の回転中心からカム面までの距離を相当小さく 設定しても充分なトルクを得ることができる。従って本考案の四輪操舵装置用後 輪操舵機構によれば、コンパクトな外寸で所望の中立復帰力を得ることができる という顕著な効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例における後輪操舵機構の概略
断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図１の後輪操舵機構に採用されている中立復帰
機構の断面図である。

【図４】従来例における後輪操舵機構の概略断面図であ
る。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】図４の後輪操舵機構に採用されている中立復帰
機構の断面図である。

【符号の説明】

１０ 後輪操舵機構 １２ ストロークロッド（出力部） １３ 入力軸 Ｍ１ ボールナット機構（動力伝達機構） Ｍ２ ベベルギヤ機構（動力伝達機構） Ｍ２１ 大径ベベルギヤ Ｍ２２ 小径ベベルギヤ Ｍ２３ スリーブ（カム部材） Ｍ３ 中立復帰機構 Ｍ３２ カム面 Ｍ３３ 付勢手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪操舵機構からの操舵動力が入力される
   入力軸と、 入力軸の回動変位に応じて後輪を操舵する出力部と、 上記入力軸に固定される大径ギヤ、及び大径ギヤに噛合
   し且つ出力部に連結される小径ギヤを有し、入力軸の操
   舵動力を出力部に伝達する動力伝達機構とを備えた後輪
   操舵機構において、 小径ギヤと一体形成されるカム部材、カム部材の外周に
   形成されたカム面、及びカム面に係止してカム部材を回
   転中心方向に付勢することによりカム部材を介して小径
   ギヤを中立位置に付勢する付勢手段を有する中立復帰機
   構を設けていることを特徴とする後輪操舵機構。