JPH07388Y2 - ４輪操舵車の同相・逆相切換装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、前後輪を同相および逆相に操舵する４輪操舵
車の同相・逆相切換装置に関する。

［従来技術］ かかる装置は種々知られている（例えば特開昭59-81257
号公報、特開昭59-81262号公報、特開昭59-77970号公
報、特開昭59-77968号公報等）。

しかし、それらの装置は電子制御式または全油圧式であ
って、前輪と後輪とがメカニカルに連結されていないた
め、制御の信頼性が低い。

これに対し本出願人は実願昭62-130032号において、前
輪と後輪とをメカニカルに連結するリンク機構に、遊星
ギヤ装置とクラッチ等を備えた逆相切換用ギヤボックス
を設けた装置を提案している。

この提案自体は有効なものであるが、しかし、構造が複
雑である。

さらに、実開昭50-39925号公報に記載された４輪操舵装
置では、ハンドル操作による後輪を操作する第２回転軸
を係脱させるようにしており、後輪操舵（逆相）はでき
ても同相・逆相の切換えはできない。

［解決する課題］ したがって本考案の目的は簡単な構造で前後輪を同相お
よび逆相に操舵でき、しかも安定した走行が得られる４
輪操舵車の同相・逆相切換装置を提供するにある。

［課題を解決する手段］ 本考案によれば、前後輪を同相および逆相に操舵する４
輪操舵車の同相・逆相切換装置において、４輪操舵車の
前輪と後輪とをリンク機構を介して連結し、該リンク機
構に位相切換用ギヤボックスを介装し、該位相切換用ギ
ヤボックスの入力軸および出力軸に逆転歯車、正転リン
クを設け、逆転歯車は出力軸の回転角が入力軸よりも小
さくなるように構成され、正転リンクは出力軸の回転角
が入力軸と等しくなるように構成され、前記逆転歯車お
よび正転リンクの噛合いを係脱するアクチュエータが前
記入力軸および出力軸にそれぞれ設けられている。

［作用効果の説明］ したがって、逆相運転する場合は一方の軸例えば入力軸
をアクチュエータで作動させて逆転歯車を噛み合わせ
る。逆転歯車の回転比は出力軸の方が小さいので、後輪
は前輪とは逆相で小さい転舵角で操舵される。したがっ
て、いわゆる尻振りが小さくなり安定した逆相走行が得
られる。

同相の場合、他方の軸例えば出力軸のアクチュエータを
作動させ、入力軸の回転作動が正転リンクを介して同方
向に同回転角だけ出力軸に伝達される。したがって、同
相時には前後輪の操舵角は等しくなり、運転者の意図し
た方向に安定して走行するいわゆるカニ走行が得られ
る。

このように入力軸および出力軸にそれぞれアクチュエー
タを設け、同相および逆相を別々のアクチュエータで制
御でき、制御に狂いが生ぜずに信頼性が向上できる。

［好ましい実施の態様］ 本考案の実施に際し、入力軸と出力軸との間に両軸の同
時作動を抑止するインタロック機構を設けるのが好まし
い。このようにすると、同時作動による操舵不能を防止
することができる。

本考案の実施に際し、両軸にモード検出スイッチを設け
るのが好ましい。このようにすると、選択したモードを
確認することができる。

本考案の実施に際し、両軸に作動後の中立位置への戻り
防止機構を設けるのが好ましい。このようにすると、作
動後にアクチュエータが故障しても後輪が中立位置へ復
帰するのを防止することができる。

［実施例］ 以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。

第１図において、ステアリングホイール１に連結されて
図示しないフレームに固設されたパワステアリングギヤ
ボックス２のフロントドラグリンク３は、ベルクランク
状のフロントステアリングアーム４の一端に連結されて
いる。そのフロントステアリングアーム４の他端はフロ
ントタイロッド５を介してフロントタイロッドアーム６
に連結されている。

このフロントステアリングアーム４とドラグリンク３と
の連結部付近にはドラグリンク７の一端が連結され、ど
のドラグリン７の他端はリンクレバー８を介してトルク
ロッド９の一端に連結されている。このトルクロッド９
の他端は後記する位相切換用のフレームに固設されたモ
ード切換ギヤボックス20の入力軸22（第２図）に連結さ
れている。

そのモード切換ギヤボックス20の出力軸23（第２図）に
はリンクレバー10のボス部10aが固設されており、その
リンクレバー10の他端にはリヤドラグリンク11の一端が
連結されている。このリヤドラグリンク11の他端はリヤ
ステアリングアーム12の一端に連結され、そのリアステ
アリングアーム12の他端は、リヤタイロッド13を介して
リヤタイロッドアーム14に連結されている。

第２図および第３図において、モード切換ギヤボックス
20のケーシング21には、入力軸22と出力軸23とが平行に
回転と摺動とが自在に支持されている。入力軸22のトル
クロッド９側（第２図の左側）はケーシング21に固設さ
れたリテーナ24aにブッシュ25aを介して支持され、対向
する側はケーシング21にブッシュ25bを介して支持され
ており、更に、その側にはキャップ26a、ピストン27aに
より逆転用シリンダ28aが設けられている。そして入力
軸22はその入力軸22に設けたストッパリング29とリテー
ナ24aとの間に介装されたリターンスプリング30aにより
ピストン27aに押圧されている。

出力軸23には、入力軸22と対向する側に正転用シリンダ
28bとリターンスプリング30bが入力軸22と同様に設けら
れているが、添字ｂを付して説明を省略する。そして、
入力軸22はトルクロッド９のユニバーサルジョイント部
9aのスプラインボス9bに摺動自在に連結され、出力軸23
はリンクレバー10のスプラインボス10aに摺動自在に連
結されている。

これら入力軸22と出力軸23には、全体を符号ＡおよびＢ
で示す逆相用の逆転歯車および同相用の正転リンクが設
けられている。

逆転歯車Ａは第４図にも示すように、入力軸22にブッシ
ュ25bを介し回転自在に支持された部分的に歯形が形成
されている小歯車31と、出力軸23にスプライン結合され
部分的に歯形が形成されている大歯車32とからなり、そ
の小歯車31のシリンダ28側には、入力軸22に突設した歯
部22aに係合するスプライン部31aが形成されている。

正転リンクＢは第５図にも示すように、入力軸22にスプ
ライン結合された駆動アーム33と、出力軸23にブッシュ
25bを介し回転自在に支持され、駆動アーム33と等長の
被動アーム34と、両アーム33、34の端部にピン35、35を
介して枢着されたリンク36とからなり、その被動リンク
34のシリンダ28b側には、出力軸23に突設された歯部23a
に係合するスプライン部34aが形成されている。

前記シリンダ28a、28bには、第１図に示すように、それ
ぞれ回路37a、37bにより２位置３ポートの電磁バルブ38
a、38bを介してリザーバタンク39が接続されている。こ
れらシリンダ28a、28bは油圧式または空圧室のいずれで
もよく、電磁バルブ38a、38bは図示しない運転室に設け
られたスイッチにより作動されるようになっている。

運転時に逆相に操舵する場合は、スイッチを操作し、電
磁バルブ38aを作動して開弁する。すると、リザーバタ
ンク39の油圧または空圧は逆転シリンダ28に導かれ、ピ
ストン27を押圧して入力軸22を第２図において左行させ
る。これにより歯部22aが小歯車のスプライン部31aに係
合し、入力軸22を小歯車31を結合させる。従って入力軸
22と出力軸23の回転方向は逆となり、かつ逆転歯車Ａの
回転比により回転角は出力軸23の方が小さくなって第１
図に鎖線で示すように、後輪は前輪と逆相に、かつ前輪
より小さい転舵角で操舵され、安定した逆相走行が得ら
れる。

同相に操舵する場合は、電磁バルブ37bを開いて正転用
シリンダ28bを作動させる。これにより出力軸23が右行
し、歯部23aが被動アーム34のスプライン部34aに係合
し、出力軸23を被動アーム34に結合させる。従って入力
軸22の回転は同相リンクＢを介して同方向に同回転角だ
け伝えられ、後輪は前輪と同相に、かつ前輪と同転舵角
で操舵され、安定した同相走行が得られる。

この装置は逆転歯車および正転リンクを介し入力軸22と
出力軸23とをメカニカルに連結しているので、操舵制御
に狂いがなく、信頼性が向上され、かつ、構造が簡単で
ある。また、シリンダ28a、28bを空圧式とした場合は、
２個の電磁バルブ38a、38bを要するだけで、全油圧式の
装置に比べて重量、コストの両面で有利である。他方、
油圧式とした場合は、ピストン27aまたは27bを歯部22a
または23bの長さだけ移動させる油圧、油量で足り、重
量、コストの両面で有利である。

第６図は本考案の別の実施例を示し、モード切換ギヤボ
ックス20Aのケーシング21Aに入力軸22Aと出力軸23Aと軸
線に直交する透孔40を形成し、中立位置すなわち両シリ
ンダ28a、28bの非作動時にある両軸22A、23Aの透孔40の
位置に、それぞれ円弧断面で環状のインタロック溝41
a、41bを形成し、透孔40の両軸の間の部分に、インタロ
ックボール42a、42bおよびインタロックピース43をいず
れかのインタロックボールがインタロック溝に係合する
ように設けてインタロック機構を形成し、他を第２図と
同様に構成した例である。この実施例では更に、両軸22
A、23Aの一方、例えば図示のように入力軸22Aが作動す
なわちスライド時に、インタロックボール42a、インタ
ロックピース43を介してインタロックボール42bをイン
タロック溝41bに係合させ、出力軸23Aのスライドを係止
し、前記の逆転歯車Ａと同相リンクＢとが同時に作動し
て操舵不能になるのを防止し、信頼性を更に向上するこ
とができる。

第７図も本考案の別の実施例を示し、透孔40の両端部に
それぞれ両軸のインタロック溝41a、41bに係合するセン
サボール44a、44bを介してモード検出スイッチ45a、45b
を設け、これらスイッチを図示しない運転室のパイロッ
トランプにそれぞれ接続し、他を第６図と同様に構成し
た例である。この実施例では更に、ドライバはパイロッ
トランプの点灯により選択したモードを確認することが
でき、安全運行をすることができる。

第８図および第９図も本考案の別の実施例を示し、両
軸、例えば入力軸22Bを例に説明すると、入力軸22Bのピ
ストン27a側の端部に、環状溝46と、溝46の底径に等し
い小径部47とを形成し、ケーシング21Bから軸22Bの中立
位置における環状溝46に係合するピン50を突設し、溝46
と小径部47とで形成されるフランジ部48にピン50の通過
を許す溝49を形成して戻り防止機構を設けた例である。
この実施例では更に、後輪を例えば逆相に転舵後に、故
障によりシリンダ28aの推力が消失しても、第10図およ
び第11図に示すように、溝49を通過したピン50により入
力軸22Bのフランジ部48の端面を係止して入力軸22Bがリ
ターンスプリング30a（第２図）に付勢されて中立位置
に戻るのを係止し、更に信頼性を向上することができ
る。

［考案の効果］ 以上の通り本考案によれば、下記のすぐれた効果を奏す
る。

（ｉ）位置切換用ギヤボックスに設けた逆転歯車と正転
リンクとをそれぞれのアクチュエータにより係脱させた
ので、制御上の狂いがなく、信頼性が向上する。

（ii）逆転歯車が係合するときに出力軸の回転角が小さ
いので、いわゆる尻振りが少なく、安定した逆相走行が
得られる。

（iii）正転リンクは入力軸と出力軸との回転角を同じ
に連結しているので、同相のときに運転者の意図した方
向に走行でき、安定した同相走行が得られる。

（iv）同相時にリンクを用いるので、歯車に比べて構造
が簡単化でき、入力軸および出力軸にそれぞれアクチュ
エータを設ければよいので、全体的に構造が簡単なもの
とすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の全体構成を示す車両の上面図、第２図
は本考案の第１実施例を示すモード切換ギヤボックスの
側断面図、第３図は逆転歯車および正転リンクの斜視
図、第４図および第５図は第２図のＩ方向およびII方向
矢視断面図、第６図および第７図はそれぞれ本考案の第
２および第３実施例を示すモード切換ギヤボックスの要
部の側断面図、第８図、第９図、第10図および第11図は
本考案の第４実施例を示す図面で、第８図は中立位置の
入力軸端部の側面図、第９図は第８図のIII-III矢視断
面図、第10図は作動時の第８図に相当する図面、第11図
は第10図のIV-IV線矢視断面図である。 Ａ……逆転歯車、Ｂ……正転リンク、３……フロントド
ラグリンク、７……ドラグリンク、11……リヤドラグリ
ンク、20、20A、20B……モード切換ギヤボックス、22、
22A、22B……入力軸、23、23A……出力軸、28a……逆転
用シリンダ、28b……正転用シリンダ、31……小歯車、3
2……大歯車、33……駆動アーム、34……被動アーム、3
6……リンク

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前後輪を同相および逆相に操舵する４輪操
   舵車の同相・逆相切換装置において、４輪操舵車の前輪
   と後輪とをリンク機構を介して連結し、該リンク機構に
   位相切換用ギヤボックスを介装し、該位相切換用ギヤボ
   ックスの入力軸および出力軸に逆転歯車、正転リンクを
   設け、逆転歯車は出力軸の回転角が入力軸よりも小さく
   なるように構成され、正転リンクは出力軸の回転角が入
   力軸と等しくなるように構成され、前記逆転歯車および
   正転リンクの噛合いを係脱するアクチュエータが前記入
   力軸および出力軸にそれぞれ設けらていることを特徴と
   する４輪操舵車の同相・逆相切換装置。