JPH0717637Y2 - 車両の前後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、ハンドル操作に連動する前輪操舵機構に回転
伝達軸を介して後輪操舵機構を機械的に連結してなる車
両の前後輪操舵装置に関し、特に後輪操舵機構の回転入
力軸部分の構造に関するものである。

［従来の技術］ ハンドル操作に連動する前輪操舵機構に回転伝達軸を介
して後輪操舵機構を機械的に連結してなる車両の前後輪
操舵装置において、後輪操舵機構の回転入力軸を中立位
置に付勢する前後一対のスプリングで構成した復元装置
を設けることが特開昭62-181960号公報により公知とな
っている。

また回転軸上に構成するカム形式の復元装置も特開昭62
-181961号公報により公知である。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、前記特開昭62-181960号公報開示のもので
は、ハウジング内において、前記回転入力軸を後方へ押
圧して前後方向のガタ防止・芯合わせを行う押圧手段を
設けており、この押圧手段による前方からの押圧荷重は
カラーを介して後方のアンギュラ玉軸受より回転入力軸
後部に伝達されるようになっている。

このため、回転入力軸上に復元装置を設けると、径の大
きなカラーを必要とし、即ち回転入力軸周りのハウジン
グ部分の外径寸法が増大する。また前記特開昭62-18196
1号公報開示の如きカム形式の復元装置を回転入力軸上
に設ける場合は、カラーの存在から両立が困難なものと
なる。

そこで本考案の目的は、前輪操舵機構に回転伝達軸を介
して機械的に連結される後輪操舵機構において、押圧手
段による軸方向荷重を回転入力軸に伝達するためのカラ
ーを不要にし、回転入力軸の前後方向のガタ防止・芯合
わせを行いながら、外径寸法を増加させずに回転入力軸
上にハンドル戻し用の復元装置を設けられるようにした
車両の前後輪操舵装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決すべく本考案は、ハンドル操作に連動
する前輪操舵機構と、該前輪操舵機構に連結する回転伝
達軸と、この回転伝達軸に連結する回転入力軸の回転動
作を転舵動作に変換する変換手段をなす後輪操舵機構と
を備える車両の前後輪操舵装置において、前記後輪操舵
機構の回転伝達軸側には、前記回転入力軸に軸受段部を
形成するとともに、この軸受段部に軸方向荷重を伝達す
る軸方向荷重伝達軸受と、この軸方向荷重伝達軸受を介
して前記回転入力軸を変換手段側へ押圧する押圧手段を
配置し、前記軸受段部と前記変換手段との間に前記回転
入力軸を中立角度位置に付勢する復元装置を設けたこと
を特徴とする。

［作用］ 押圧手段は軸方向荷重伝達軸受を介して回転入力軸を変
換手段側に付勢し、復元装置は、変換手段を介すること
なく直接的に回転入力軸に作用して操舵系を中立角度位
置に戻し、また、押圧手段とその押圧力を受ける軸方向
荷重伝達軸受とを後輪操舵機構の回転伝達軸側に配置
し、かつ、軸方向荷重伝達軸受に作用する軸方向荷重を
受けるための軸受段部を回転入力軸の回転伝達軸側に形
成したことにより、回転入力軸を変換手段側に押圧する
ための機構を変換手段に対して近接することなく、後輪
操舵機構の回転伝達軸側に独立して構成することができ
るので、上記軸受段部と変換手段との間に復元装置を配
置することが可能となり、したがって、本考案の車両の
前後輪操舵装置は、押圧手段、復元装置それぞれの径方
向寸法に対応して後輪操舵機構を小径に構成することが
できる。

［実施例］ 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

本考案を適用した後輪操舵機構の要部を示す第１図及び
第２図において、１は回転入力軸、５は偏心軸、６はハ
ウジングをなすリヤステアリングギヤボックスである。

回転入力軸１には前部寄りの軸受段部２と後部寄りのフ
ランジ部３が形成され、フランジ部３後面に偏心軸５が
突出して一体に備えられており、フランジ部３下部には
中立位置合わせ用の係合溝４（第８図参照）が形成され
ている。

回転入力軸１はリヤステアリングギヤボックス６の前部
内において、フランジ部３前方の深溝玉軸受11で後部を
軸承されるとともに、軸受段部２前方に皿ばね12及びワ
ッシャ13を介装して配置したアンギュラ玉軸受14で前部
を軸承されている。このアンギュラ玉軸受14の外輪前方
にダストシール15のリテーナ16が当接し、17はＯリング
である。そしてリヤステアリングギヤボックス６前端部
外周にキャップ18が螺着されており、19はロックナット
である。

キャップ18の締め込みによりリテーナ16を介してアンギ
ュラ玉軸受14が後方へ押圧され、このアンギュラ玉軸受
14から内輪側のワッシャ13及び皿ばね12を介して軸受段
部２が後方へ押圧され、従って回転入力軸１は後方へ押
圧付勢されている。このようにキャップ18及びリテーナ
16による押圧手段が構成され、またアンギュラ玉軸受14
は押圧手段による後方への押圧荷重を回転入力軸１に伝
達する軸方向荷重伝達軸受となっている。

前記偏心軸５の前部上にはプラネタリギヤ21が設けられ
るとともに、偏心軸５の後部上に偏心カム22が設けられ
ており、偏心カム22はプラネタリギヤ21と一体に形成さ
れている。そして偏心軸５上において、プラネタリギヤ
21内周にアンギュラ玉軸受23が構成され、偏心カム22内
周には針状ころ軸受24が構成されている。

前記リヤステアリングギヤボックス６の後部内には、前
記プラネタリギヤ21が噛合するインターナルリングギヤ
25がボルトにより固設されている。

前記偏心カム22上にはスライダ26が設けられてその間に
アンギュラ玉軸受27が構成され、このスライダ26左右の
後方への雄テーパ面にはスライダガイド28左右の前方へ
の雌テーパ面が臨んでおり、左右の両テーパ面間に針状
ころ軸受29,29が構成されている。

そしてスライダガイド28はストロークロッド31の中央部
にボルトにより固設されており、このストロークロッド
31は前記リヤステアリングギヤボックス６の後部内で左
右のメタル軸受32,32により左右方向へ摺動自在に支持
されている。

このストロークロッド31の左右には図示しない後輪転舵
用タイロッドが枢着連結されており、以上により後輪操
舵機構が構成されている。

以上の後輪操舵機構において、前記リヤステアリングギ
ヤボックス６の前部下には前記中立位置合わせ用の係合
溝４の下方に臨むロックピン挿入孔７とその前方の組込
孔８が形成されており、９はリヤステアリングギヤボッ
クス６の中央部後面にボルト結合したカバーである。

そして第７図にも拡大して示すように前記回転入力軸１
の前記フランジ部３前方上には筒状カム33が圧入嵌合さ
れており、この筒状カム33の外周には前部の中立位置合
わせ用の係合溝34と中央部の環状カム溝35とが形成され
ている。

この環状カム溝35は第９図に示すように中立位置合わせ
用の係合溝34と位相が一致する部分を滑らかなカム溝凹
部36としている。

一方、第２図のように環状カム溝35内に係合するカムロ
ーラをなす深溝玉軸受37の支軸38はホルダ39に保持され
ており、このホルダ39は前記組込孔８内に挿入されてい
る。更に組込孔８端部にプラグ41が螺着され、このプラ
グ41とホルダ39間にはコイルスプリング42が縮装されて
おり、43は前記ロックピン挿入孔７端部に螺着したプラ
グである。

以上の如き筒状カム33とカムローラ（深溝玉軸受）37及
びコイルスプリング42により図示しないハンドルを操舵
中位位置に復帰させる復元装置が構成されている。

ところで、図示しないが、前輪操舵機構はハンドル操作
に連動する公知のものであり、その一例としてラックピ
ニオン式ステアリングギヤ機構が採用されており、フロ
ントステアリングギヤボックスから後方に突出する回転
取出用ピニオン軸と後輪操舵機構の前記回転入力軸１と
の間に設ける回転伝達軸系列の一例を第３図に示す。

第３図において、51は第１回転伝達軸、52は第２回転伝
達軸であり、この両回転伝達軸51,52間は自在継手53に
より連結されており、第２回転伝達軸52が自在継手54を
介して前記回転入力軸１に連結され、第１回転伝達軸51
も同様に前記回転取出用ピニオン軸に連結される。

そして図示しない車両の平面視状態において、前記回転
入力軸１は車幅中心線に略位置して配置されるが、車体
下の他の配設機器との関係から、前記回転取出用ピニオ
ン軸及び前記第１回転伝達軸51は車幅中心線に対し一側
方に偏倚して配置されるために、前記第２回転伝達軸52
を設けており、従って第２回転伝達軸52の前部を車体に
マウントするようにしている。

55がそのマウントユニットであり、第４図乃至第６図の
ようにマウントユニット55は、第２回転伝達軸52前部上
に圧入嵌合するカラー56と、カラー56上の深溝玉軸受57
及びその前後のダストシール58,58と、その外周上の内
筒61、マウントラバー62及び外筒63とから構成されてお
り、59はサポートリングである。

このマウントユニット55の外筒63上部に揃えるステイ64
を車体下にボルト結合することにより、第２回転伝達軸
52を前部で弾性的にマウントしている。

以上により構成される車両の前後輪操舵装置によれば、
前輪操舵機構と連動して後輪操舵機構の回転入力軸１が
回転し、その後端部の偏心軸５が偏心回転を行うととも
に、この偏心軸５上のプラネタリギヤ21がギヤボックス
６に固定のインターナルリングギヤ25に噛合して自転す
るとともに公転を行い、その後部の偏心カム22も一体に
偏心回転する。そして偏心カム22の偏心回転によりスラ
イダ26が上下及び左右方向の合成運動を行い、左右の雌
雄テーパ面により係合するスライダガイド28を介してス
トロークロッド31が左右方向へ移動する。

これにより前輪とともに後輪も転舵され、ハンドルの小
操舵角範囲で前後輪の同位相転舵が行われるとともに、
ハンドルの大操舵角範囲では前後輪の逆位相転舵が行わ
れるようになっている。

以上の前後輪操舵において、所望の操舵操作後にハンド
ルから手を離すと、後輪操舵機構の回転入力軸１とギヤ
ボッスク６との間に復元装置を設けているので、操舵中
立位置の近傍にて、カム溝凹部36にカムローラ（深溝玉
軸受）37が圧接するため、回転入力軸１には中立位置へ
の復元力が作用し、これによりハンドルの操舵中立位置
への復帰が速やかに行われるようになっている。

復元装置による中立位置復帰の特性図の一例を第10図に
示した。

また回転入力軸１はキャップ18及びリテーナ16による押
圧手段によって軸方向荷重伝達軸受（アンギュラ玉軸
受）14を介して後方へ押圧付勢されているため、その後
方部において、偏心軸５とプラネタリギヤ21及び偏心カ
ム22との間、偏心カム22とスライダ26との間、更にはス
ライダ26とスライダガイド28との間の前後方向のガタ防
止並びに芯合わせが常時行われるようになっている。

尚、軸方向荷重伝達軸受としては、アンギュラ玉軸受の
他、円すいころ軸受等でも良い。

そして後輪操舵機構において、ギヤボックス６内への回
転入力軸１の組込みに先立ち、筒状カム33を回転入力軸
１に組付けるが、その際には、両者の中立位置合わせ用
の係合溝4,34を図示しない治具を用いてその位置を一致
させながら行う。

次にギヤボックス６内に回転入力軸１を組込んで、ロッ
クピン挿入孔７から不図示のロックピンを係合溝４内に
係合し、この状態で、組込孔８内にカムローラ（深溝玉
軸受）37の支軸38を保持するホルダ39、コイルスプリン
グ42、プラグ41の順で組込む。一方、ギヤボックス６後
部には、プラネタリギヤ21、偏心カム22、インターナル
リングギヤ25、スライダ26、スライダガイド28及びスト
ロークロッド31等の各種機能部品を組込む。

尚、本考案は実施例の他に、例えば偏心軸５をストロー
クロッド31に対して直接的に係合するようにした後輪操
舵機構等にも適用できる。また遊星歯車式機構は必ずし
も必要でなく、更に押圧手段並びに復元装置の具体的な
構造も適宜のものが採用され得る。そして前輪転舵機構
からの回転取出構造及び位置についても任意である。

［考案の効果］ 以上のように、後輪操舵機構の回転伝達軸側には、前記
回転入力軸に軸受段部を形成するとともに、この軸受段
部に軸方向荷重を伝達する軸方向荷重伝達軸受と、この
軸方向荷重伝達軸受を介して前記回転入力軸を変換手段
側へ押圧する押圧手段を配置し、この押圧手段と前記変
換手段との間に前記回転入力軸を中立角度位置に付勢す
る復元装置を設けたことから、上記押圧手段は軸方向荷
重伝達軸受を介して回転入力軸を変換手段側に付勢し、
復元装置は、変換手段を介することなく直接的に回転入
力軸に作用して操舵系を中立角度位置に戻し、また、押
圧手段とその押圧力を受ける軸方向荷重伝達軸受とを後
輪操舵機構の回転伝達軸側に配置し、かつ、軸方向荷重
伝達軸受に作用する軸方向荷重を受けるための軸受段部
を回転入力軸の回転伝達軸側に形成したことにより、回
転入力軸を変換手段側に押圧するための機構を変換手段
に対して近接することなく、後輪操舵機構の回転伝達軸
側に独立して構成することができるので、上記軸受段部
と変換手段との間に復元装置を配置することが可能とな
る。

したがって、本考案の車両の前後輪操舵装置は、回転入
力軸を変換手段側に押圧するための機構と復元装置とを
同軸に重ねた一体の大径構成とすることなく、それぞれ
の最小限度の外径寸法に構成することができることか
ら、その軸方向押圧力による変換手段のガタの防止およ
び芯合わせの作用によって転舵動作の精度と伝達効率を
確保し、かつ、復元力による変換手段の負担を抑えつつ
後輪の安定性の確保を可能とした上で、後輪操舵機構の
回転入力軸まわりの外径寸法を最小限に抑えて軽量コン
パクト化を図ることができ、燃料タンク等の後部車体構
成の自由度を向上することができるという特有の作用効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を適用した後輪操舵機構の要部を示す横
断平面図、第２図は同縦断測面図、第３図は回転伝達軸
系列を部分的に破断して示す側面図、第４図は第３図の
矢印IV方向からの部分平面図、第５図は第４図の矢印Ｖ
方向からの正面図、第６図は第５図の矢印VI−VI線に沿
った拡大断面図、第７図は回転入力軸部分を示す拡大側
面図、第８図は同後面図、第９図は第７図の矢印IX−IX
線に沿った断面図、第10図は一例として示した復元装置
による中立位置復帰の特性図である。 尚、図面中、１は回転入力軸、２は軸受段部、５は偏心
軸、６はハウジング、14は軸方向荷重伝達軸受、16,18
は押圧手段、21はプラネタリギヤ、22は偏心カム、25は
インターナルリングギヤ、26はスライダ、28はスライダ
ガイド、31はストロークロッド、33,37,42は復元装置で
ある。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハンドル操作に連動する前輪操舵機構と、
   該前輪操舵機構に連結する回転伝達軸と、この回転伝達
   軸に連結する回転入力軸の回転動作を転舵動作に変換す
   る変換手段をなす後輪操舵機構とを備える車両の前後輪
   操舵装置おいて、 前記後輪操舵機構の回転伝達軸側には、前記回転入力軸
   に軸受段部を形成するとともに、この軸受段部に軸方向
   荷重を伝達する軸方向荷重伝達軸受と、この軸方向荷重
   伝達軸受を介して前記回転入力軸を変換手段側へ押圧す
   る押圧手段を配置し、前記軸受段部と前記変換手段との
   間に前記回転入力軸を中立角度位置に付勢する復元装置
   を設けたことを特徴とする車両の前後輪操舵装置。