JPH075021Y2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、前輪が操舵される車両において、前輪の舵角
が所定の値を越えるものとされたとき、後輪を転舵させ
る動作を行うようにされた車両の後輪操舵装置に関す
る。

（従来の技術） 車両における走行安定性や旋回性能等の向上を図るべ
く、前輪が操舵されたとき、前輪の舵角に応じて後輪を
転舵させるようにされた後輪操舵装置が、例えば、特開
昭61−18572号公報にも示されている如くに知られてい
る。

斯かる後輪操舵装置は、左右の後輪に対して夫々設けら
れたタイロッドの他端部が連結された後輪操舵ロッドに
ピンが立設され、そのピンが挿入される略Ｓ字状のカム
溝が形成されたカムケースが、前輪の舵角に応じて車体
の前後方向に移動するようになされ、そのカムケースの
移動によって、後輪を前輪に対して、前輪の舵角が比較
的少であるときには同位相に、前輪の舵角が比較的大で
あるときには逆位相に転舵させることを意図したもので
ある。

このような構成とされた後輪操舵装置においては、後輪
を前輪に対して同位相及び逆位相に転舵させる際、後輪
に対する操舵力が、略Ｓ字状とされたカム溝とそれに係
合するピンとを介して伝達するようにされるので、カム
溝やピンに摩耗が生じ易く、装置の耐久性や制御精度の
面から改善の余地がある。しかしながら、耐久性や制御
精度の優れた後輪操舵装置を製作するには装置の複雑化
や大型化がまねかれることになって、製造コストが嵩む
ものとなる虞がある。

車両のうちには、後輪を前輪に対して同位相及び逆位相
のうちのいずれか一方に転舵させる機能のみを有する、
製造コストが廉価なものとされる後輪操舵装置が装備さ
れることで足りるものもあり、斯かる後輪操舵装置に関
連して、例えば、特願昭63−93520号に示されている如
くの、前輪の舵角に応じて回転角度が変化せしめられる
入力歯車と、この入力歯車に噛合する曲面外歯部及びこ
の曲面外歯部に連なる平行外歯部が形成された伝達歯車
とを有し、前輪の舵角が所定の値以下のときには、入力
歯車が伝達歯車の曲面外歯部に噛合し、斯かるときに
は、後輪を転舵させず、前輪の舵角が所定の値を越える
とき、入力歯車が平行外歯部に噛合して、前輪に対して
同位相に、あるいは、逆位相に後輪を転舵させるように
された後輪操舵装置が、本出願人により、先に提案され
ている。

（考案が解決しようとする課題） しかしながら、上述の如くの、前輪の舵角が所定の値を
越えるとき、前輪に対して後輪を同位相に、あるいは、
逆位相に転舵させるようにされた車両の後輪操舵装置に
おいては、横軸にステアリング・ホイールの操舵角に応
じたものとなる前輪の舵角θＦがとられ、縦軸に後輪を
転舵させるトルクTrがとられてあらわされる第５図に示
される如くに、前輪の舵角θＦが所定の値θａ以下の状
態からそれを越えるものとなるとき、後輪を転舵させる
トルクTrが急激に増大して後輪の転舵が開始され、それ
が開始された後は、前輪の舵角θＦの増大に比例して後
輪を転舵させるトルクTrが増大することになる。

このように、後輪を転舵させるトルクTrが、後輪の転舵
が開始されるとき急激に増大するものとされた後輪操舵
装置が車両に採用された場合には、ステアリング・ホイ
ールが、前輪の舵角が値θａ以下の状態からそれを越え
るものとなる操舵操作が行われるとき、または、その逆
の操舵操作が行われるとき、後輪を転舵させるトルクTr
が急激に変化することによって、運転者がその操舵操作
に違和感を覚えることになるという不都合が生じる。

斯かる点に鑑み、本考案は、車両における前輪の舵角が
所定の値を越えるとき後輪が転舵されるようになされ、
この後輪が転舵されることに伴われるトルクの変化が、
運転者に操舵操作に対する違和感を与えることがないよ
うにされた、車両の後輪操舵装置を提供すことを目的と
する。

（課題を解決するための手段） 上述の目的を達成すべく、本考案に係る車両の後輪操舵
装置は、車両の一対の後輪に夫々取り付けられた一対の
ナックルアームと、それらに夫々一端部が連結された一
対のタイロッドと、一対の前輪を転舵させる操舵操作部
からのトルクが伝達されて回転せしめられ、回動先端部
にローラが設けられたカム部材と、カム部材の回動中心
から離隔した位置に回転中心を有して回転可能に配され
るとともに、一対のタイロッドの夫々の他端部が第１及
び第２の部位に回転可能に連結され、内周面部に上記カ
ム部材に設けられたローラが摺接せしめられて、カム部
材の回動に伴って回転する環状部材と、一対のタイロッ
ドの他端部が夫々連結された環状部材における第１及び
第２の部位の間の部位に連結され、環状部材を予め設定
された中立位置をとらせるべく付勢する中立付勢手段と
を備えて構成され、斯かるもとで、環状部材の形状が選
定されることにより、一対の前輪の舵角が所定の値を越
えて増大するとき、環状部材の回転中心からカム部材に
設けられたローラと環状部材の内周面部との接点までの
距離が漸減するものとされる。

（作用） 上述の如くの構成とされる本考案に係る車両の後輪操舵
装置においては、環状部材の形状が、車両における前輪
の舵角が所定の値を越えて増大するとき、環状部材の回
転中心からカム部材に設けられたローラと環状部材の内
周面部との接点までの距離が漸減するものとすべく選定
されることにより、前輪の舵角が所定の値以下の状態か
らそれを越えて増大するとき、後輪を転舵させるトルク
が緩やかに増大するものとされて、後輪が転舵されると
き、運転者がその操舵操作に違和感を覚える事態が回避
される。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、本考案に係る車両の後輪操舵装置の一例を、
それが適用された車両とともに概念的に示す。

第１図に示される左右の前輪10の夫々に対して設けられ
た前輪操舵機構11は、ステアリング・ホイール９の操舵
操作に応じて前輪10を転舵させるものとされる。前輪操
舵機構11は、主として、前輪10の夫々に取り付けられた
ナックルアーム12,ナックルアーム12にボールジョイン
ト13を介してその一端部が連結されたタイロッド14、及
び、タイロッド14の他端部が接続されたラック板を有す
るラック・アンド・ピニオン方式をとるものとされた前
輪用ステアリング歯車機構16から構成されている。

前輪操舵機構11においては、ステアリング・ホイール９
からの操舵力が、前輪用ステアリング歯車機構16を介し
てタイロッド14の夫々に伝達され、それにより、タイロ
ッド14が車幅方向に往復動するものとされ、このタイロ
ッド14の往復動によってナックルアーム12が回動して、
前輪10が転舵される。

また、左右の後輪18の夫々に対しては後輪操舵機構20が
設けられており、後輪操舵機構20は、ステアリング・ホ
イール９の操舵操作に応じて後輪18を転舵させるものと
される。後輪操舵機構20は、主として、前輪用ステアリ
ング歯車機構16に関連して設けられ、ステアリング・ホ
イール９の操舵力を後輪18の夫々に伝達する、例えば、
ラック・アンド・ピニオン方式をとるものとされた後輪
用ステアリング歯車機構26,後輪18の夫々に取り付けら
れたナックルアーム22,ナックルアーム22にボールジョ
イント23を介してその一端部が連結されたタイロッド2
4、及び、タイロッド24の他端部が接続された後輪駆動
機構部30から構成されている。

後輪駆動機構部30は、第２図に示される如く、ケーシン
グ31に収容された伝達ロッド21の後端部が連結される伝
達歯車32,タイロッド24の他端部が回転可能に連結され
るとともに、伝達歯車32の中心軸と同心とされる支持軸
34により回動可能に支持された環状部材38,外周部に伝
達歯車32と噛合する歯が形成されるとともに、環状部材
38の内周面部39に摺接するローラ41が取り付けられたア
ーム部を有し、支持軸34からその下方に離隔した位置を
もってケーシング31に支持される回転軸40aを支点とし
て回動せしめられるカム部材40、及び、環状部材38にお
けるタイロッド24の他端部が夫々連結された２個所の間
の部位に連結され、環状部材38を中立位置（第２図に示
される位置）に付勢する一対のスプリング43を有したセ
ンタリング機構45から成るものとされる。

環状部材38の内周面部39においては、そのセンタリング
機構45側おける中央部分39aの形状が、第３図Ａにおい
て一点鎖線ａで示される如く、カム部材40のアーム長ｒ
に等しい曲率半径を有するものとして形成され、また、
中央部分39aに連なる側周部分39b及び39cの形状が、中
央部分39aから離隔するに従って、その曲率半径がカム
部材40のアーム長ｒより徐々に小となるものとされて形
成されている。

斯かる構成のもとで、例えば、車両を右旋回させるべく
ステアリング・ホイール９の操舵操作が行われると、そ
の操舵トルクが、前輪用ステアリング歯車機構16,タイ
ロッド14及びナックルアーム12を介して前輪10の夫々に
伝達され、前輪10の夫々がステアリング・ホイール９の
操舵角に応じた舵角をもって転舵されるとともに、操舵
トルクが、後輪用ステアリング歯車機構26及び伝達ロッ
ド21を介して後輪駆動機構部30の伝達歯車32に伝達さ
れ、それによって回転せしめられる伝達歯車32により、
トルク伝達部材とされるカム部材40が反時計回りに回転
する。斯かる場合、前輪10の舵角θＦが所定の値θａ′
以下であるときには、カム部材40が、例えば、第２図に
おいて示される如くの位置から第３図Ａにおいて示され
る如くの位置までの範囲で回転し、カム部材40における
ローラ41が、トルク操舵操作部とされる環状部材38の内
周面部39における中央部分39aに摺接するも、中央部分3
9aに連なる側周部分39cには至らない。斯かるときに
は、環状部材38がカム部材40により回動せしめられず、
操舵トルクが後輪18の夫々に伝達されないので、車両は
前輪10のみによる２輪操舵状態におかれる。

また、ステアリング・ホイール９の操舵操作によって、
前輪10の舵角θＦが値θａ′を越えて増大すると、カム
部材40が、第３図Ａにおいて示される如くの位置から第
３図Ｂにおいて示される如くの位置に回転せしめられ、
カム部材40におけるローラ41が内周面部39における側周
部分39cに摺接する。斯かるときには、内周面部39にお
ける側周部分39cの曲率半径が、中央部分39aから離隔す
る程カム部材40のアーム長ｒに対して小となるようにさ
れているので、環状部材38が、カム部材40による緩やか
に回動せしめられる。斯かる環状部材38の回動により、
タイロッド24及びナックルアーム22を介して後輪18が前
輪10に対して逆位相に転舵され、車両が４輪操舵状態に
おかれる。そして、前輪10の舵角θＦがさらに増大し
て、カム部材40が、第３図Ｃにおいて示される如くの位
置まで回動すると、斯かるカム部材40の回動により、環
状部材38がさらに回動せしめられて、後輪18の舵角がさ
らに大とされる。

このようにされることにより、カム部材40から環状部材
38へのトルク伝達点とされるカム部材40におけるローラ
41と環状部材38における内周面部39との接点と、環状部
材38の回転中心とされる支持軸34の中心との間の距離Ｒ
は、前輪10の舵角θＦが値θａ′を越えて増大すると
き、第３図A,B及びＣに示される如く、緩やかに漸減す
るものとなり、後輪18を転舵させるトルクTrは、第４図
に示される如く、前輪10の舵角θＦが値θａ′にされる
までは零とされ、前輪10の舵角θＦが値θａ′から増大
するに従って、緩やかに増大するものとなるので、後輪
18の転舵が、運転者がその操舵操作に違和感を覚えるこ
となく行われるものとなる。

なお、車両を左旋回させるべくステアリング・ホイール
９の操舵操作が行われた場合には、カム部材40が時計回
りに回転して、環状部材38が、上述の場合とは逆の方向
に回動せしめられるが、その際における各部の動作及び
得られる作用効果は、車両が右旋回される場合と同様な
ものとされる。

また、上述の例においては、後輪18が前輪10に対して逆
位相に転舵されるようになされているが、本発明に係る
車両の後輪操舵装置は、このような例に限られることな
く、後輪が前輪に対して同位相に転舵されるものとなさ
れてもよい。

（考案の効果） 以上の説明から明らかな如く、本考案に係る車両の後輪
操舵装置によれば、環状部材の形状が、車両の前輪の操
舵角が所定の値を越えて増大するとき、環状部材の回転
中心からカム部材に設けられたローラと環状部材の内周
面部との接点までの距離が漸減するように選定されるの
で、前輪の舵角が所定の値以下の状態からそれを越えて
増大するとき、後輪を転舵させるトルクが緩やかに増大
するものとされて、運転者が、後輪の転舵をその操舵操
作に違和感を覚えることなく行なえることになる。さら
に、簡単な構成のもとに、高い信頼性をもって後輪の転
舵を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る車両の後輪操舵装置の一例をそれ
が適用された車両と共に示す概念図、第２図は第１図に
示される例の主要部の拡大斜視図、第３図A,B及びＣ、
及び、第４図は第１図に示される例の動作説明に供され
る図、第５図は従来における車両の後輪操舵装置の動作
説明に供される図である。 図中、10は前輪、18は後輪、20は後輪操舵機構、21は伝
達ロッド、22はナックルアーム、24はタイロッド、26は
後輪用ステアリング歯車機構、30は後輪駆動機構部、38
は環状部材、39は内周面部、40はカム部材、45はセンタ
リング機構である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の一対の後輪に夫々取り付けられた一
   対のナックルアームと、 該一対のナックルアームに夫々一端部が連結された一対
   のタイロッドと、 上記車両における一対の前輪を転舵させる操舵操作部か
   らのトルクが伝達されて回転せしめられ、回動先端部に
   ローラが設けられたカム部材と、 該カム部材の回動中心から離隔した位置に回転中心を有
   して回転可能に配されるとともに、上記一対のタイロッ
   ドの夫々の他端部が第１及び第２の部位に回転可能に連
   結され、内周面部に上記カム部材に設けられたローラが
   摺接せしめられて、上記カム部材の回動に伴って回転す
   る環状部材と、 該環状部材における上記第１及び第２の部位の間の部位
   に連結され、該環状部材を予め設定された中立位置をと
   らせるべく付勢する中立付勢手段とを備えて成り、 上記環状部材の形状が選定されることにより、上記車両
   における一対の前輪の舵角が所定の値を越えて増大する
   とき、上記環状部材の回転中心から上記カム部材に設け
   られたローラと上記環状部材の内周面部との接点までの
   距離が漸減するものとされる車両の後輪操舵装置。