JPH0629974U - 四輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 サブ組立状態で中立位置にロックした後輪舵
取装置を車体に組み付け、ロックしたままで操舵ハンド
ルを回転した際に、前後の舵取装置を連動する機械的伝
達装置が破損することを防止する。 【構成】 後輪舵取装置２０の入力回転部材３０は機械
的伝達装置を介して前輪舵取装置１０により回転され、
操舵特性付与機構４０を介して後輪を操舵する。後輪舵
取装置のハウジング２１に枢支されたロック部材３３
は、その揺動の中心位置で先端部３３ａが入力回転部材
３０に偏心して形成した係合部３２と係合して入力回転
部材を中立位置にロックし、この位置で弾性係止機構３
５により弾性的に係止される。しかしロック部材３３に
所定値以上の回転モーメントが加われば、この弾性的係
止が解除されてロック部材３３の揺動は自由となり、入
力回転部材の中立位置ロックは解除される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は機械的伝達装置を介して前輪舵取装置と後輪舵取装置を連動し、また 前後輪の操舵角の間の関連特性を与える機械式の操舵特性付与機構を後輪舵取装 置に設けた四輪操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

この種の四輪操舵装置の１例として、出願人の考案に係る特願平２−１０７２ ２９号に開示された技術がある。この技術ではその一部を図６に示すように、前 輪舵取装置に操作ケーブル６を介して連結した入力回転部材１と後輪操舵機構に 連結した従動回転部材２の間に、Ｖ形カム溝３ａ及びこれと係合する従動ローラ ３ｂよりなる操舵特性付与機構３が後輪舵取装置内に組み込まれている。この種 の四輪操舵装置では、前輪操舵中立状態において後輪を操舵中立状態にすると同 時に、前輪の操舵に対する後輪の操舵特性がこの操舵中立位置を中心として左右 対称になるようにする中立合せを行わなければならない。また車体への組付け後 におけるこの中立合わせの手間を減少しまたは省略するためには、後輪舵取装置 のサブ組立状態で入力回転部材１を操舵特性付与機構３の特性が左右対称となる 中立位置に一時的にロックしておくことが必要である。

【０００３】 このために図６に示す従来技術では、ハウジング５に中立ロックピン４を進退 可能に螺合し、車体への組付け前のサブ組立状態では中立ロックピン４を前進さ せ、その先端部を入力回転部材１に形成した凹部１ａに係合させて、入力回転部 材１を操舵特性付与機構３の特性の中立位置でロックしている。この従来技術で は、車体への組付け後に中立ロックピン４を後退させ、凹部１ａとの係合を解除 して入力回転部材１の回転を自由にする必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら前記従来技術では、車体への組付け後に中立ロックピン４を凹部 １ａに係合したままで操舵ハンドルを回転すると操作ケーブル６及びその取付ブ ラケットに過大な力が加わり、これらの操作ケーブルや取付ブラケットを破損す るおそれがある。

【０００５】 本考案はこのような問題を解決することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このために、本考案による四輪操舵装置は、図１〜図５に例示するように、入 力回転部材３０、後輪を操舵する出力軸２４に連結された従動回転部材３１及び 前記入力回転部材３０の回転を所定の特性で前記従動回転部材３１に伝達する操 舵特性付与機構４０をハウジング２１に設けた後輪舵取装置２０と、前輪舵取装 置１０と、この前輪舵取装置の作動に応じて前記入力回転部材３０を回転させる 機械的伝達装置を備えてなる四輪操舵装置において、前記入力回転部材３０の回 転軸線から離れた位置に形成された係合部３２と、前記ハウジング２１に入力回 転部材回転軸線と直交する軸線回りに揺動可能に枢支ピン３４により支持され前 記入力回転部材３０の回転軸線と平行な位置において前記係合部３２と係合可能 で前記中心位置から所定角度以上回動すれば同係合部との係合が解除される先端 部３３ａを前記中心面上に一体的に設けたロック部材３３と、前記ハウジング２ １に設けられ前記ロック部材３３を前記中心位置に弾性的に係止すると共に同ロ ック部材に前記枢支ピン３４を中心とする所定値以上の回転モーメントが加われ ば前記弾性的係止を解除する弾性係止機構３５を備えたことを特徴とするもので ある。

【０００７】

【作用】

後輪舵取装置２０は車体への組付け前のサブ組立状態で、ロック部材３３の先 端部３３ａを入力回転部材３０の係合部３２と係合させ、弾性係止機構３５によ りロック部材３３をその中心位置に係止する。これにより入力回転部材３０は、 操舵特性付与機構４０の特性が左右対称となる中立位置にロックされる。この状 態で後輪舵取装置２０は車体に組み付けられ、組付け後は手動などによりロック 部材３３を回動させて先端部３３ａの係合部３２に対する係合を解除する。これ により操舵ハンドルを回転すれば機械的伝達装置を介して入力回転部材３０は自 由に回転され、後輪は操舵される。

【０００８】 ロック部材３３の先端部３３ａと係合部３２の係合をさせたままで操舵ハンド ルを回転しようとすれば、入力回転部材３０はロックされているので直ちには回 転しない。しかし機械的伝達装置を介して入力回転部材３０に伝達される操舵ト ルクの増大に応じて、先端部３３ａを介してロック部材３３に加わる枢支ピン３ ４を中心とする回転モーメントは増大する。この回転モーメントが所定値以上と なれば弾性係止機構３５による弾性的係止が解除されてロック部材３３が回動し 、先端部３３ａと係合部３２の係合による入力回転部材３０のロックは自動的に 解除され、入力回転部材３０の回転は自由となる。

【０００９】

【考案の効果】

上述のように、本考案によれば、後輪舵取装置のサブ組立状態でロック部材に より入力回転部材をロックすることにより車体への組付け後における中立合わせ の手間を減少しまたは省略することができる。しかもロック部材の先端部を係合 部に係合したままで操舵ハンドルを回転しても、入力回転部材に加わる操舵トル クがある値以上となればロック部材のロックは自動的に解除されるので、機械的 伝達装置の各部分に過大な力が加わることはなく、従ってそれらの部分を破損す るおそれはない。

【００１０】

【実施例】

図１〜図５は、前後の舵取装置１０，２０が何れも動力舵取装置である場合に 、本考案を適用した実施例である。

【００１１】 まず図２により、四輪操舵装置の全体構造の説明をする。自動車のエンジン６ ３により駆動される供給ポンプ６０によりリザーバ６２から吸入されて送り出さ れた所定量の作動流体は、分流弁６１により所定比率で分流されて、その一方は 前輪舵取装置１０に供給され、他方は後輪舵取装置２０に供給され、使用後の作 動流体はリザーバ６２に戻される。

【００１２】 前輪舵取装置１０は、操舵ハンドル１５の回転をハンドル軸１６及びラック・ ピニオン機構１２を介して前輪ラックバー１３の軸動に変換するものである。本 実施例では、ハンドル軸１６の途中には前輪サーボ弁１１が、また前輪ラックバ ー１３には前輪パワーシリンダ１４が設けられており、前輪サーボ弁１１は操舵 ハンドル１５から入力されたハンドルトルクに応じて作動し、分流弁６１を介し て供給される作動流体の前輪パワーシリンダ１４の左右の作動室への給排を制御 するものである。これにより増幅された操舵力が前輪ラックバー１３に出力され 、その両端に設けたタイロッド１７及びナックルアーム１８を介して左右の前輪 １９は操舵される。

【００１３】 次に主として図１により後輪舵取装置２０の説明をする。後輪舵取装置２０の ハウジング２１内には作動軸２２及び出力軸２４が同一の回転軸線Ｏ１廻りに回 転可能に支持されて、トーションバー２３により連結されている。ハウジング２ １の後部には出力軸２４と交差して軸動可能に後輪ラックバー２６が支持され、 この両者２４，４６はラック・ピニオン機構２５により連動されている。ハウジ ング２１の前部には回転軸線Ｏ１と同軸的に回転可能に従動回転部材３１が支持 され、アシスト遅れ回避機構４５を介して作動軸２２の先端に連結されている。 アシスト遅れ回避機構４５の主要部材は中間回転部材４７、出力回転部材４９及 び２個の渦巻ばね４６，４８であり、従動回転部材３１と作動軸２２の間の伝達 トルクが所定値以下であれば回転をそのまま伝達し、所定値以上となれば渦巻ば ね４６，４８が撓んで回転を伝達しなくなるものである。

【００１４】 ハウジング２１の先端部にねじ止め固定されたキャップ部２１ａ内には、回転 軸線Ｏ１と平行な回転軸線Ｏ２廻りに回転自在に入力回転部材３０が支持されて いる。この入力回転部材３０には取付ねじ３０ｂによりプーリ部３０ａが同軸的 にねじ止め固定されている。入力回転部材３０と従動回転部材３１の間に設けら れた操舵特性付与機構４０は、カム溝４１と従動子４２により構成されている。 従動子４２は両回転軸線Ｏ１，Ｏ２の間の距離よりも大なる距離だけ回転軸線Ｏ １から偏心して設けられ、従動子４２は従動回転部材３１に固定されて入力回転 部材３０に向かって突出する支持ピンと、この支持ピンに回転自在に支持された ローラよりなるものである。また入力回転部材３０に設けられたカム溝４１はＶ 字状なし、操舵中立状態においては従動子４２はカム溝４１のＶ字の丁度二等分 線上に位置している。

【００１５】 図１及び図２に示すように、１対の後部操作ケーブル５８ａ，５８ｂは、各後 端が半径方向からキャップ部２１ａ内に入って入力回転部材３０にねじ止め固定 されたプーリ部３０ａに巻き付け固定され、各前端はケーブル調整装置５６に設 けたアイドルプーリ５７に巻き付けられている。また前部操作ケーブル５５は、 前端が前輪ラックバー１３に固定したブラケット１３ａに取り付けられ、後端が 後部操作ケーブル５８ａ，５８ｂに連結されている。この前部操作ケーブル５５ 、ケーブル調整装置５６、アイドルプーリ５７及び操作ケーブル５８が、前輪舵 取装置１０の作動に応じて入力回転部材３０を回転する機械的伝達装置を構成し ている。これにより入力回転部材３０は前輪ラックバー１３の軸動と比例して回 転され、この回転はラック・ピニオン機構２５を介して後輪ラックバー２６の軸 動に変換され、タイロッド２７及びナックルアーム２８を介して左右の後輪２９ を操舵する。各操作ケーブル５５，５８何れもキャップ部２１ａ等の各ハウジン グに両端が固定されたアウタチューブを備えている。

【００１６】 次に本考案の要部をなす係合部３２、ロック部材３３及び弾性係止機構３５を 図３〜図５により説明する。カム溝４１の反対側となる入力回転部材３０の端面 には、プーリ部３０ａよりも外側となる位置に円錐形状の凹部３２が形成されて いる。またハウジング２１の一部をなすキャップ部２１ａに形成された一定幅の スリット２１ｂ内には、入力回転部材３０の回転軸線Ｏ２と直交する枢支ピン３ ４を介してロック部材３３が揺動可能に支持され、その一端には円錐台形状の先 端部３３ａが一体的に設けられている。図３及び図５の実線に示すように、ロッ ク部材３３が入力回転部材３０の回転軸線Ｏ２と平行な状態では、先端部３３ａ は入力回転部材３０の凹部３２と係合可能である。

【００１７】 主として図４及び図５に示すように、ロック部材３３は、３面が互いに直交す る平面で、残る面が狭幅の頂面３３ｂと、その両側に続く１対の緩い下向きの傾 斜面３３ｃと、それに続く両縁の狭幅の１対の裾面３３ｄよりなる一定断面形状 で、先端部３３ａを設けた一端の両側は図５に示すように大きく面取りされてい る。また頂面３３ｂと１対の裾面３３ｄにはそれぞれ、枢支ピン３４を中心とす る円弧上に凹部３７ａ及び１対の凹部３７ｂが形成されている。

【００１８】 スリット２１ｂから外方に向かって枢支ピン３４と平行にキャップ部２１ａに 形成された孔２１ｃ内には、弾性係止機構３５が設けられている。この弾性係止 機構３５は中心の先端部に突出するボール３６ａを保持した押圧部材３６と、孔 ２１ｃに外側からねじ込み固定され同軸的に設けた支持突起３９ａで押圧部材３ ６の小径部３６ｂを摺動可能に支持するスプリング受け３９と、押圧部材３６を ロック部材３３に向けて押圧するスプリング３８により構成されている。ボール ３６ａは各凹部３７ａ、３７ｂが枢支ピン３４を中心として移動する円弧上に位 置し、各凹部３７ａ，３７ｂと係合可能である。

【００１９】 図３、図４及び図５の実線で示すように、ボール３６ａが中央の凹部３７ａと 係合した状態では、ロック部材３３はスプリング３８の押圧力により先端部３３ ａが入力回転部材３０の凹部３２と係合する中心位置に弾性的に係止される。こ の状態では後述するように所定値以上の操舵トルクが加わらない限り、入力回転 部材３０は操舵特性付与機構４０の特性が左右対称となる中立位置にロックされ る。入力回転部材３０がこの中立位置にロックされ、且つ後輪ラックバー２６が 所定の中立位置に位置決めされた状態では、操舵特性付与機構４０の従動子４２ はカム溝４１のＶ字の丁度二等分線上に位置する。なお、各部品の制作誤差や組 立誤差などにより、従動子４２とカム溝４１の相対位置に狂いが生じた場合は、 ハウジング２１に対するキャップ部２１ａの取付ボルトを緩めてキャップ部２１ ａを回転軸線Ｏ１回りに回動することによりこの狂いをなくし、従動子４２をＶ 字の丁度二等分線上に位置させた状態でキャップ部２１ａをハウジング２１に締 め付け固定すればよい。

【００２０】 このロック状態において、キャップ部２１ａから突出するロック部材３３の後 端部に力を加えて、枢支ピン３４を中心とする所定値以上の回転モーメントを与 えれば、ボール３６ａは押圧部材３６と共にスプリング３８の押圧力に抗して多 少後退して凹部３７ａとの係合が解除され、ロック部材３３は回動される。一旦 この係合が解除されてロック部材３３が少しでも回動されればボール３６ａは傾 斜面３３ｃを押圧して、ボール３６ａが両側の何れか一方の凹部３７ｂと係合す るまでロック部材３３は回動され、その位置で弾性的に係止される。この係止状 態では、図５の二点鎖線で示すように、先端部３３ａは凹部３２を形成した入力 回転部材３０の端面から離れるので、入力回転部材３０の回転は自由となる。こ の解除状態において、ロック部材３３の後端部に力を加えて先端部３３ａを入力 回転部材３０の端面に当てると共に入力回転部材３０を回転させて凹部３２を先 端部３３ａに係合させ、更に力を加えてロック部材３３を中心位置に戻せば、入 力回転部材３０は操舵特性付与機構４０の特性が左右対称となる中立位置に再び ロックされる。

【００２１】 またロック状態において、後部操作ケーブル５８ａ，５８ｂを介して入力回転 部材３０に加わる操舵トルクが増大すれば、先端部３３ａを介してロック部材３ ３に加わる枢支ピン３４を中心とする回転モーメントは増大する。そしてこの回 転モーメントが所定値以上となれば前述と同様弾性係止機構３５による弾性的係 止が解除されてロック部材３３は回動し、入力回転部材３０のロックは自動的に 解除されて自由に回転するようになる。弾性係止機構３５の各部のディメンショ ンは、ロックが自動的に解除されるときに操作ケーブル５８ａ，５８ｂに加わる 力が、各操作ケーブル５５，５８ａ，５８ｂ及びこれらの取付ブラケット等を破 損するおそれがない充分小さい値となるように設定するものとする。

【００２２】 図１及び図２に示すように、本実施例の後輪舵取装置２０は、後輪サーボ弁５ ０と後輪パワーシリンダ５３よりなる動力舵取装置を備えている。後輪サーボ弁 ５０のロータ弁部材５１は作動軸２２の後部に一体的に形成され、スリーブ弁部 材５２は内外周面がそれぞれロータ弁部材５１の外周面及びハウジング２１の内 周面にそれぞれ回転可能に嵌合されて出力軸２４に連結されている。後輪パワー シリンダ５３は後輪ラックバー２６の途中に設けられ、この後輪パワーシリンダ ５３の左右の作動室はそれぞれ連通路により後輪サーボ弁５０の各分配ポート５ ０ｃ，５０ｄに連通され、また入力ポート５０ａ及び排出ポート５０ｂはそれぞ れ連通路により供給ポンプ６０及びリザーバ６２に連通されている。この後輪サ ーボ弁５０は作動軸２２と出力軸２４の間に作用するトルクによるトーションバ ー２３の僅かの捩れに応じて作動し、供給ポンプ６０からパワーシリンダ５３の 各作動室への作動流体の供給及び各作動室からリザーバ６２への作動流体の排出 を制御するものである。これにより前記トルクに応じた操舵アシスト力が後輪ラ ックバー２６を介して左右の後輪２９に与えられる 後輪舵取装置２０は車体への組付け前のサブ組立状態で、ロック部材３３の先 端部３３ａを入力回転部材３０の係合部３２と係合させ、弾性係止機構３５によ りロック部材３３をその中心位置に係止する。これにより入力回転部材３０は、 操舵特性付与機構４０の特性が左右対称となる中立位置にロックされる。この状 態で後輪舵取装置２０は車体に組み付けられが、操舵特性付与機構４０は中立位 置にロックされているので車体への組付け時の中立合わせの手間は僅かまたは不 要となる。組付け後はロック部材３３を回動させて先端部３３ａの係合部３２に 対する係合を解除する。

【００２３】 この状態で操舵ハンドル１５を中立位置から右回りに回転すれば、前輪舵取装 置１０は前述のように作動して左右の前輪１９は右向きに操舵される。これと同 時に入力回転部材３０は、前部操作ケーブル５５、ケーブル調整装置５６及び後 部操作ケーブル５８ａ，５８ｂよりなる機械的伝達装置を介して、後から見て逆 時計回転方向に回転され、操舵特性付与機構４０、アシスト遅れ回避機構４５、 作動軸２２、出力軸２４及び後輪ラックバー２６を介して後輪２９は左向きに操 舵される。この際、作動軸２２に加わる操舵トルクに応じて後輪サーボ弁５０が 作動し、後輪パワーシリンダ５３を介して後輪ラックバー２６にアシスト力を与 える。前輪１９を左向きに操舵すれば、各部分は上記と逆向きに作動して後輪２ ９は右向きに操舵される。すなわち、本実施例では後輪２９は前輪１９の操舵に 応じて逆相に操舵される。

【００２４】 この操舵の際に、ロック部材３３の先端部３３ａと係合部３２の係合をさせた ままで操舵ハンドルを回転しようとすれば、入力回転部材３０はロックされてい るので直ちには回転せず、ハンドルトルクが増大する。これにより機械的伝達装 置を介して入力回転部材３０に伝達されるトルクも増大し、これに応じて先端部 ３３ａを介してロック部材３３に加わる枢支ピン３４を中心とする回転モーメン トは増大する。この回転モーメントが所定値以上となれば前述のように弾性係止 機構３５による弾性的係止が解除されてロック部材３３が回動し、先端部３３ａ と係合部３２の係合による入力回転部材３０のロックは自動的に解除される。こ の状態では図５の二点鎖線に示すように先端部３３ａは入力回転部材３０の端面 から離れるので凹部３２と係合するおそれはなく入力回転部材３０の回転は自由 となる。従って、ロック部材３３の先端部３３ａを凹部３２に係合させたままで 操舵ハンドルを回転しても、操作ケーブル及びその取付ブラケットに過大な力が 加わってこれらの部品を破損するおそれはない。

【００２５】 なお上記実施例は、前後の舵取装置として動力舵取装置を使用したものを示し たが、本考案は動力舵取装置によらない四輪操舵装置に実施することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案による四輪操舵装置の一実施例の後輪
舵取装置の全体縦断面図である。

【図２】 本考案による四輪操舵装置の一実施例の全体
構造図である。

【図３】 図１の後輪舵取装置の要部を示す部分拡大断
面図である。

【図４】 図３の４−４断面図である。

【図５】 図３の５−５断面図である。

【図６】 従来技術による後輪舵取装置の一部の拡大断
面図である。

【符号の説明】

１０…前輪舵取装置、２０…後輪舵取装置、２１…ハウ
ジング、２４…出力軸、３０…入力回転部材、３１…従
動回転部材、３２…係合部、３３…ロック部材、３３ａ
…先端部、３４…枢支ピン、３５…弾性係止機構、４０
…操舵特性付与機構。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力回転部材、後輪を操舵する出力軸に
   連結された従動回転部材及び前記入力回転部材の回転を
   所定の特性で前記従動回転部材に伝達する操舵特性付与
   機構をハウジングに設けた後輪舵取装置と、前輪舵取装
   置と、この前輪舵取装置の作動に応じて前記入力回転部
   材を回転させる機械的伝達装置を備えてなる四輪操舵装
   置において、前記入力回転部材の回転軸線から離れた位
   置に形成された係合部と、前記ハウジングに入力回転部
   材回転軸線と直交する軸線回りに揺動可能に枢支ピンに
   より支持され前記入力回転部材の回転軸線と平行な位置
   において前記係合部と係合可能で前記中心位置から所定
   角度以上回動すれば同係合部との係合が解除される先端
   部を前記中心面上に一体的に設けたロック部材と、前記
   ハウジングに設けられ前記ロック部材を前記中心位置に
   弾性的に係止すると共に同ロック部材に前記枢支ピンを
   中心とする所定値以上の回転モーメントが加われば前記
   弾性的係止を解除する弾性係止機構を備えたことを特徴
   とする四輪操舵装置。