JPH0653496B2 - 後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車の後輪操舵装置に関するものである。

〈従来の技術〉 コーナリングの安定性や小回りをきかせるために前後４
輪のすべてが動く４輪操舵技術が開発されている。この
４輪操舵には、前後輪のステアリング機構をメカニカル
連結し、前輪の動きをリンケージ等で伝えて後輪操舵の
位相と舵角を与える前輪舵角対応型と、前輪操舵角、車
速等に応じて油圧を制御し、後輪操舵の位相と舵角を与
える車速応動型とが知られている。そして、この後輪操
舵は、前輪の舵角があまり大きくない高速域では前輪と
同位相舵角を与えてコーナリングの安定を図り、低速域
では逆位相操舵角を与えて小回り性や内輪差の解消など
を図っている。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、自動車を縦列駐車や幅寄せする場合に斜め走
行させると機動性が向上する。これには、縦列駐車や幅
寄せの低速時に後輪舵角を前輪舵角と同位相に制御する
必要がある。

また、中高速時に後輪舵角を前輪舵角よりも小さい舵角
を与えると操安性（操縦安定性，走行安定性）が向上す
る。

しかしながら、上記従来装置では、低速時に後輪舵角を
前輪舵角とほぼ同量，同位相舵角に、また、中高速時に
後輪舵角を前輪舵角に比べて小さくする制御はできな
い。従って、低速時の機動性向上及び中高速時の操安性
向上に改善の余地があった。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その
構成は、前輪動力舵取装置と、左右一対の後輪を操向機
構を介して操向可能とし、前記操向機構に方向切換弁を
設けた後輪操舵用のパワーステアリングシリンダを連結
して成る後輪操舵装置において、前記前輪動力舵取装置
と後輪用のパワーステアリングシリンダとの間に、前記
前輪動力舵取装置の動きを入力する入力軸と、この入力
軸の回転が伝達される出力軸と、この出力軸の回転を前
記パワーステアリングシリンダの方向切換弁に伝達する
手段と、前記入力軸と出力軸間に、低速時に前後輪同位
相に制御する第１ギヤ伝達手段と、前後輪逆位相に制御
する第２ギヤ伝達手段と、これら第１ギヤ伝達手段と第
２ギヤ伝達手段との間に、中高速時では前輪舵角に比べ
て小さな同位相舵角で後輪を制御するカム伝達手段が配
置され、前記第１ギヤ伝達手段、第２ギヤ伝達手段及び
カム伝達手段を選択的に切換える流体圧シフト装置とを
備えたトランスミッションを設け、前記流体圧シフト装
置を手動又は車速に応じて自動制御する流体圧制御装置
を備えたものである。

〈作用〉 上記構成により、手動若しくは自動のセットにより、低
速時の前後輪同位相舵角、低速時の前後輪逆位相及び中
高速時の前輪舵角に応じて前輪に比べて小さな同位相の
後輪舵角に制御するものである。

〈実施例〉 以下本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１図
において、１は前輪、２はナックル、３はナックルアー
ム、４はタイロッドアーム、５はタイロッドである。5a
は前輪パワーステアリング用の油圧ポンプ、６は前記油
圧ポンプ5aと圧油配管されているパワーステアリングギ
ヤである。このパワーステアリングギヤ６のピットマン
アーム７と前記ナックルアーム３とがドラックリンク８
で連結され、ハンドル操作により前輪１が操舵される。

９は後輪である。この後輪９にもナックル10、タイロッ
ドアーム11、タイロッド11aが設けられ、このタイロッ
ド11aとボデーとの間にパワーステアリングシリンダ12
が連結されている。このパワーステアリングシリンダ12
には左右操舵切換制御用のバルブ13を備え、後輪パワー
ステアリング用の油圧ポンプ5bと圧油配管されている。

14は前輪１の操舵に関連して前記バルブ13を制御するた
めのトランスミッション（伝達装置）であり、入力レバ
ー15と出力レバー16とを有し、入力レバー15は前記ピッ
トマンアーム７とリンク17等により連結され、出力レバ
ー16はバルブ13とリンク18等によって連結されている。

前記トランスミッション14は後述するシフトシリンダ43
により３種類の伝達形式に切換えられる。19はその制御
のための切換弁であり、コンピュータ21による自動制御
並びに操作ボタン22による手動制御される。20はエアタ
ンクである。

上記トランスミッション14の詳細な構造を第２図で説明
する。23はギヤハウジングである。このギヤハウジング
23に入力軸24と出力軸25とが平行な軸線で回転自在に軸
承され、入力軸24の一端には前記入力レバー15が、出力
軸25の一端には前記出力レバー16がそれぞれ固着されて
いる。

前記入力軸と出力軸25間には第１ギヤ伝達手段Ｉ、第２
ギヤ伝達手段II及びカム伝達手段IIIが設けられてい
る。

第１ギヤ伝達手段Ｉは、入力軸24にスプライン嵌合した
駆動ギヤ26と、出力軸25に自由回転可能に嵌合され前記
駆動ギヤ26と噛合する従動ギヤ27とによって構成されて
いる。尚、従動ギヤ27の側面にはドグクラッチの爪28が
設けられている。

第２ギヤ伝達手段IIは、入力軸24に駆動ギヤ29を設け、
出力軸25に従動ギヤ30を自由回転可能に嵌合し、前記駆
動ギヤ29と従動ギヤ30との間にギヤハウジング23に軸支
したアイドラギヤ31を設けた構成である。尚、駆動ギヤ
30の側面には爪32が設けられている。

カム伝達手段IIIは、前記第１ギヤ手段Ｉと第２ギヤ手
段IIとの中間位置に配設される。すなわち、入力軸24に
はカム溝34を有するカム板33を設け、出力軸25には常に
スプライン嵌合したスリーブ39がシフト可能に設けられ
ている。また、このスリーブ39の外周に同心円のボス35
が嵌挿され、その両端を前記従動ギヤ２７、３０の対向
面に相対回転可能に保持されている。このボス35にはレ
バー36が突設され、このレバー36と前記カム板33のカム
溝34に摺動可能に案内されたローラ37とをアーム38にて
連結している。前記スリーブ39の外周とボス35の内周
は、スリーブ39の中間位置のみで噛合する爪42が設けら
れ、スリーブ39の両側端には従動ギヤ27、30の爪28、32
と係脱噛合する爪40、41が設けられた構成である。

43は前記スリーブ39のシフトシリンダであり、左室44a
と右室44bとに区画され、左右室44a、44bのそれぞれに
ピストン45a、45bが嵌挿され、かつ両ピストン45a、45b
をロッド47にて連結している。また、左右室44a、44b内
にはピストン45a、45bを中立位置とするスプリング46
a、46bが設けられている。さらにロッド47には前記スリ
ーブ39と係合したシフトレバー48が固設されている。

次に本発明の動作について説明する。切換弁19が第２ポ
ート19bに切換えられているときには、エアタンク20か
らのエアをカットしているため、シフトシリンダ43は、
スプリング46a、46bによってシフトレバー48をカム伝達
手段IIIの中立位置としている。従って、スリーブ39も
中立位置にあり、爪42によりボス35と噛合っている。そ
こで、前輪１の操舵により入力レバー15を介して入力軸
24が回転するが、従動ギヤ27、30は自由回転状態である
ため、駆動ギヤ26、29が回転しても出力軸25には伝達さ
れない。また、カム板33も回転するが、前輪１の操舵角
の一定範囲ではカム溝34のカムプロフイルによりレバー
36は作動されず出力軸25は回転しない。これによりバル
ブ13には左右操舵の信号は付与されず、後輪９は直進方
向に規制されている。前輪１の操舵角が前記一定範囲を
越えた場合、前記カム溝34に基づいてレバー36が作動
し、ボス35を回転してスリーブ39を介して出力軸25を回
転する。これにより出力レバー16、リンク18を介してバ
ルブ13に前輪１と同位相の左又は右操舵の信号が付与さ
れ、後輪９がパワーステアリングシリンダ12によって操
舵される。このときの後輪操舵角は、前輪操舵角に比べ
て小さくなるようカム溝43のカムプロフイルが形成され
ている。このトランスミッション14の中立位置は操作ボ
タン22により自動制御にセットしておくことにより、コ
ンピュータ21で中高速時に自動的に切換弁19を第２ポー
ト19bに切換えて後輪操舵を行うものである。これによ
り、中高速時における操安性を向上する。

また、低速時に操作ボタン22により切換弁19の第１ポー
ト19a又は19bに手動で切換える。第１ポート19aに切換
えた場合は、シフトシリンダ43の右室44bにエアが導か
れ、左室44aは大気に連通する。これによりシフトレバ
ー48はスリーブ39を第２図において左方にシフトし、爪
40、28が噛合ってスリーブ39と第１ギヤ伝達手段Ｉの従
動ギヤ27とが一体に結合される。このとき、スリーブ39
とボス35は爪42の係合が外され、ボス35は自由回転状態
となる。従って、前輪１の操舵によって入力される入力
軸24の回転は第１ギヤ伝達手段Ｉの駆動ギヤ26、従動ギ
ヤ27及びスリーブ39を介して出力軸25に伝えられ、前記
バルブ13を制御して後輪９を前輪１と同位相同量舵角で
左又は右操舵する。これにより、縦列駐車や幅寄せする
場合に斜め走行させ機動性を向上する。尚、駆動ギヤ26
の半径ｒ_bと従動ギヤ27の半径ｒ_aの長さによって前輪操
舵角と後輪操舵角の比を選定することもできる。

次に低速時に前記と同様手動によって切換弁19の第３ポ
ート19cに切換えた場合は、シフトシリンダ43の左室44a
にエアが導入され、右室44bは大気に連通する。これに
よりスリーブ39は第２図において右方にシフトし、爪4
1、32が噛合って第２ギヤ伝達手段IIの従動ギヤ30とス
リーブ39が一体結合される。これにより、前輪１の操舵
によって入力される入力軸24の回転は第２ギヤ伝達手段
IIの駆動ギヤ29、アイドラギヤ31、従動ギヤ30及びスリ
ーブ39を介して出力軸25に伝えられる。このときの出力
軸25の回転はアイドラギヤ29により同方向回転であり、
出力レバー16によって制御されるバルブ13は後輪９を前
輪１と逆位相舵角の操舵となり、従来と同様に小回り性
を確保する。

〈発明の効果〉 以上のように本発明によると、前輪操舵装置と後輪操舵
装置との間に前輪操舵を後輪操舵装置に伝達するトラン
スミッションを設け、このトランスミッションを自動又
は手動にて切換作動し、低速時に後輪を前輪と同位相及
び逆位相操舵と、中高速時に前輪の一定範囲を越えた操
舵角により後輪を同位相で、しかも前輪舵角よりも小さ
い舵角で操作する３種類の後輪操舵を可能とした構成で
あるから、低速時の小回り性を確保する上に、縦列駐車
や幅寄せする場合に斜め走行させ機動性を向上すると共
に、中高速時における操安性の向上が図られ、また、機
械式コントロールが主な構成であるため故障のない確実
な制御が得られる利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図はトランスミッシ
ョンの断面図と、各伝達手段の側面図とを併図した図で
ある。 １…前輪、６…パワーステアリングギヤ、７…ピットマ
ンアーム、９…後輪、12…パワーステアリングシリン
ダ、13…バルブ、14…トランスミッション、15…入力レ
バー、16…出力レバー、17、18…リンク、19…切換弁、
24…入力軸、25…出力軸、26…駆動ギヤ、27…従動ギ
ヤ、29…駆動ギヤ、30…従動ギヤ、31…アイドラギヤ、
33…カム板、34…カム溝、35…ボス、36…レバー、37…
ローラ、38…アーム、39…スリーブ、43…シフトシリン
ダ、48…シフトレバー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪動力舵取装置と、左右一対の後輪を操
   向機構を介して操向可能とし、前記操向機構に方向切換
   弁を設けた後輪操舵用のパワーステアリングシリンダを
   連結して成る後輪操舵装置において、前記前輪動力舵取
   装置と後輪用のパワーステアリングシリンダとの間に、
   前記前輪動力舵取装置の動きを入力する入力軸と、この
   入力軸の回転が伝達される出力軸と、この出力軸の回転
   を前記パワーステアリングシリンダの方向切換弁に伝達
   する手段と、前記入力軸と出力軸間に、低速時に前後輪
   同位相に制御する第１ギヤ伝達手段と、前後輪逆位相に
   制御する第２ギヤ伝達手段と、これら第１ギヤ伝達手段
   と第２ギヤ伝達手段との間に、中高速時では前輪舵角に
   比べて小さな同位相舵角で後輪を制御するカム伝達手段
   が配置され、前記第１ギヤ伝達手段、第２ギヤ伝達手段
   及びカム伝達手段を選択的に切換える流体圧シフト装置
   とを備えたトランスミッションを設け、前記流体圧シフ
   ト装置を手動又は車速に応じて自動制御する流体圧制御
   装置を備えたことを特徴とする後輪操舵装置。