JPH077253Y2 - 後輪転舵機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、四輪操舵車両に装備される後輪転舵機構に
関する。

【従来の技術】

操向性能を向上させることを目的として、前輪に加えて
後輪をも転舵するように構成された四輪操舵車両は広く
普及している。たとえば、ステアリングホイールの回転
を機械的に後輪転舵機構に伝達して後輪を転舵させるよ
うにしたものは、通常、前輪の転舵角が小さいときには
後輪を同位相に所定角転舵させ、前輪の転舵角が大きい
ときには後輪を逆位相に所定角転舵させるように構成さ
れる。これは、前輪を大きく転舵させる場合は通常極低
速時でＵターン等の旋回を行う場合であり、高速時にお
けるレーンチェンジ時等には前輪の転舵量がわずかにな
ることに着目したものである。このように、後輪が逆位
相に転舵される場合、すなわち、後輪が前輪と反対方向
に転舵される場合は、車両の旋回半径を前輪のみ転舵す
る場合に比して小さくさせて、車両のとりまわし性を向
上させることができる。一方、高速時でのレーンチェン
ジ時等には、後輪が同位相に転舵されることにより、す
なわち後輪が前輪と同方向に転舵されることにより、遠
心力に起因する車両の横すべりの傾向が抑制され、走行
安定性を高めることができるのである。 そして、このように後輪を転舵させるための後輪転舵機
構は、従来から種々提案されており、たとえば、特開昭
55−91458号公報には、ステアリングの回転に連動して
車両前後方向に動くカム板に形成したカム溝に、後輪転
舵用タイロッドに固着したカムフォロアピンを係合させ
て構成した後輪転舵機構が示されている。この公報の後
輪転舵機構の場合、カム板の前後移動にともなう上記カ
ムフォロアピンの車幅方向の動きによって、後輪転舵用
タイロッドに車幅方向動を付与して後輪を転舵するよう
に構成している。

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上記公報の後輪転舵機構のように、カム体と
カムフォロアからなるカム機構を利用して構成される後
輪転舵機構の場合、装置を簡単な構造で構成できるが、
カム機構を良好に作動させて後輪の転舵をスムーズに行
うためには、カム体をカムフォロアとの位置関係を適切
に設定する必要がある。そのため、製造誤差などのため
に、カム体とカムフォロアとの位置関係が不適切となる
場合には、装置の作動状態が悪化して、後輪をスムーズ
に転舵させることができなくなる。ところが、上記公報
の後輪転舵機構の場合、カム板やカムフォロアの位置調
整機構を何ら備えたものではないため、製造誤差等のた
めにカム溝とカムフォロアピンとの位置関係が悪くなっ
ても、これに対処することができない。すなわち、カム
フォロアピンとカム溝との位置関係が悪く、たとえば、
カムフォロアピンの位置がカム溝の一側面側に偏ってそ
の部に大きな接触圧をもって当接してしまうような場合
でも、カムフォロアピンの位置を調整して、カム溝とカ
ムフォロアピンの位置関係を適切に設定することができ
ない。そしてこの場合には、カム溝内においてカムフォ
ロアピンを円滑に相対動させることができなくなって、
後輪の転舵をスムーズに行えなくなる。また、カム溝の
内周面およびカムフォロアピンの摩耗により両者の間に
ガタつきが発生したときには、後輪転舵の円滑性および
応答性が悪化するとともに、後輪のふらつきを招く事態
が生じるが、この場合にもこれに適宜対処して、装置の
作動円滑性を確保するための調整を行うこともできな
い。 本願考案は、以上のような事情のもとで考えだされたも
のであって、カム体とカムフォロアとの位置関係を適宜
調整して、装置の作動を常に円滑に行わせることがで
き、上記のような問題を解決できる、カム機構を利用し
て構成した後輪転舵機構を提供することをその目的とす
る。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願考案では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願考案の後輪転舵機構は、 ステアリングの回転に応答して所定回転させられるカム
体と、このカム体を挟んで車幅方向に所定間隔を隔てて
位置する左右一対の回転ローラ状のカムフォロアを中間
部において支持するとともに、車幅方向スライド可能に
支持された動杆とを備え、上記動杆の両端に後輪にナッ
クルアームを介して連結される後輪転舵部材を連結して
なる後輪転舵機構であって、 上記一対のカムフォロアのうち少なくとも一方のカムフ
ォロアは、カムフォロア内に通挿する車幅方向と直交す
る方向の支軸、および、上記支軸とカムフォロアとの間
に介装され、かつ上記支軸を通挿する軸通孔を偏心状に
設けられたカラーを介して上記動杆に支持されていると
ともに、 上記カラーには、カムフォロアの外周から露出する外径
を有する操作プレートが設けられており、この操作プレ
ートを回すことにより上記カラーを回転させてカムフォ
ロアの回転中心位置を位置調整しうるようになしたこと
を特徴としている。

【作用および効果】

ステアリングの回転に応答してカム体が回転し、カム体
外周に所定の回転方向位置において形成されたカム面に
よって、左右一対のカムフォロアのうち一方のカムフォ
ロアが車幅方向外方に押動されると、これに伴い動杆が
スライドさせられる。そして、この動杆のスライド動に
より後輪転舵部材に車幅方向動が付与されて、後輪が転
舵される。また、他方のカムフォロアがカム体に押動さ
れた場合にも同様に後輪が転舵されるが、このとき、動
杆は反対方向にスライドさせられるので、後輪の転舵方
向も逆になる。 ところで、本願考案の場合、一対のカムフォロアのうち
少なくとも一方のカムフォロアは、カムフォロア内に通
挿する車幅方向と直交する方向の支軸およびこの支軸と
カムフォロアとの間に介装するカラーを介して動杆に支
持させており、そして、支軸を通挿するカラーの軸通孔
は偏心状に設けている。したがって、カラーを回転させ
ると、これに支持されるカムフォロアをその回転中心が
支軸の軸心回りを旋回するように動かすことができる。
すなわち、支軸は車幅方向と直交する方向に設けられて
いるから、カムフォロアの車幅方向位置を調整できる。
そしてこれにより、カム体を挟んで車幅方向に対向する
左右のカムフォロア間の間隔を増減させることができ
る。また、左右のカムフォロアはともに車幅方向にスラ
イド可能な動杆に支持させているので、左右のカムフォ
ロアの軸心間距離の調整にともない、各カムフォロアと
カム体との間の相対位置関係を調整できる。 したがって、本願考案の場合、製作誤差のためにカム体
とカムフォロアとの位置関係が不適切な状態になる場合
や、カム体およびカムフォロアの摩耗により両者の間に
ガタつきが発生する場合でも、上記の調整により、カム
体とカムフォロアとの位置関係を補正できるので、カム
体とカムフォロアの相対位置関係を適宜適切に設定し
て、後輪転舵機構を常に円滑に作動させることができ
る。換言すると、このような調整機構を有することか
ら、カム体やカムフォロアの製作において、それほど高
い加工精度も要求されなくなる。 また、上記カラーを回転させるための操作プレートを設
けていることから、調整作業も容易に行える。しかも、
操作プレートにはカムフォロアよりも大きな径をもたせ
て、操作プレートがカムフォロアの外周から露出するよ
うにしているので、操作プレートを操作するにあたりカ
ムフォロアが邪魔になるようなこともない。

【実施例の説明】

以下、本願考案の実施例を図面を参照しながら具体的に
説明する。 第４図には、本願考案の後輪転舵機構１を備えた四輪操
舵車両の全体構成を概略的に示した。 前輪転舵機構２には、本例の場合、周知のラックピニオ
ン式の転舵機構を採用している。そして、前輪転舵機構
２のラック杆の車幅方向の動きをギヤボックス３内に配
設された従動ギヤ（図示略）によって回転運動として取
り出し、この従動ギヤの回転を伝動シャフト４を介して
車体後方に配置される後輪転舵機構１に入力するように
構成している。 一方、後輪転舵機構１は、第３図および第４図に示すよ
うに、アクスルビーム９に固定したハウジング５内にお
いて、板状のカム体６と、このカム体６を挟んで車幅方
向に所定間隔を隔てて位置し、かつその外周面に当接す
る回転ローラ状のカムフォロラ7,7を中間部において支
持する動杆８とを備える。 第３図から良く判るように、上記カム体６には、前方に
延びるカムシャフト6aが一体的に設けられており、この
カムシャフト6aをベアリング10,10を介してハウジング
５に回転可能に支持させている。また、上記カムシャフ
ト6aには伝動シャフト４が連結されている。したがっ
て、カム体６は、ステアリング操舵時、伝動シャフト４
から回転力を伝達されて回転させられる。 また、上記動杆８は、上記カム体６を取り囲むようにし
てハウジング５内に内装される枠状のカムフォロア支持
部11と、このカムフォロア支持部11の両端に一体延成さ
れた車幅方向に延びる左右一対の連結ロッド部12,12と
からなる。そして、上記カムフォロア支持部11に、上記
カムフォロア7,7が次のようにして取り付けられてい
る。 第１図ないし第３図に示すように、カムフォロア支持部
11には、その前壁プレート部11aと後壁プレート部11bと
の間に架設されるローラ支軸13が、上記カム体６の両側
方にそれぞれ設けられている。このローラ支軸13は、そ
の先端部に設けられた螺軸部13aにロックナット14を螺
締することにより、上記前後のプレート部11a,11b間に
取り付けられている。また、ローラ支軸13の基端部外周
および前壁プレート部11aの軸通孔内周には、対応する
セレーションがそれぞれ形成されており、このセレーシ
ョン嵌合によって、ローラ支軸13が回転しないようにし
てある。そして、カムフォロア７が、上記ローラ支軸13
に相対回転可能に套挿されるカラー15およびこのカラー
15に外嵌されるベアリング16を介して上記ローラ支軸13
に回転可能に支持されている。 また、第１図および第２図に示すように、上記各カラー
15,15の軸通孔15a,15aは偏心状に設けているとともに、
各カラー15,15の後方端外周には、リング状の操作プレ
ート17を相対回転不能に嵌着している。したがって、上
記ロックナット14を弛めて前壁プレート部11aと後壁プ
レート部11bとによるカラー15の挟圧を解除した状態
で、操作プレート17を回すと、カラー15を回転させるこ
とができるとともに、このとき、カムフォロア７の車幅
方向位置を変化させることができる。カラー15の軸通孔
15aは上述のように偏心状に設けていることから、カラ
ー15の回転時、カムフォロア７は、その回転中心が前後
方向に延びるローラ支軸13の軸心回りを旋回するように
動かされるからである。 また、動杆８は、その左右の連結ロッド部12,12をハウ
ジング15の左右の軸支部5a,5aに金属製のブッシュ18お
よびゴム製のブュシュ19を介してスライド可能に支持さ
れて、ハウジング５内に車幅方向スライド可能に組付け
られている。 そうして、第３図および第４図に示すように、この動杆
８の各連結ロッド部12,12の先端に、後端転舵部材とし
てタイロッド20を連結している。また、このタイロッド
20は、上記アクスルビーム９の両端において転舵回動可
能に支持された後輪22にナックルアーム21を介して連結
されている。 したがって、ステアリングの回転に伴って回転させられ
るカム体６により、その外周カム面に当接するカムフォ
ロア7,7を支持する動杆８が車幅方向に動かされると、
これにより後輪22が転舵されるのである。この場合、カ
ム体６が右側のカムフォロア７を押動する場合と左側の
カムフォロア７を押動する場合とで、動杆８のスライド
方向は逆になるから、後輪22の転舵方向も逆になる。ま
た、カム面のカム回転方向における形成位置を変えるこ
とにより後輪22の転舵時期も変わることから、カム体６
の外周プロファイルを選択することにより、後輪転舵パ
ターンをいかようにも設定することができる。そして、
本例においては、カム体６を次のような形状に形成して
いる。 第５図各図に示すように、カム体６は上下方向の中心軸
を対称軸として左右対称に形成されている。すなわち、
第５図（ａ）に示すような中立状態でのカムフォロア7,
7との接点位置より上方におけるカム体６の外周面に
は、中立回転位置からの回転角が小さい角度範囲におい
て、回転軸心Ｏからの距離が、上記中立状態でのカムフ
ォロア７との接点と回転軸心Ｏとの間の距離（以下、こ
れを基準円半径という。）より小さく、カムフォロア７
の車幅方向内方（回転軸心Ｏへ向かう方向）の移動を許
容する凹曲面状の第一凹面部23が、左右対称に形成され
ている。さらに、この第一凹面部23,23より角度位置が
大きい部位において、回転軸心Ｏからの距離が上記基準
円半径より大きい第二カム面24が、第一凹面部23,23に
連続して左右対称に形成されている。一方、カム体６の
外周における上記接点位置より下方の部位には、回転軸
心Ｏからの距離が上記基準円半径より大きい凸曲面状の
第一カム面25が、上記第一凹面部23と回転軸心Ｏを挟ん
で対向するように、左右対称に形成されている。また、
上記第一カム面25,25より下方の部位には、回転軸心Ｏ
からの距離が上記基準円半径よりも小さく、カムフォロ
ア７の車幅方向内方の移動を許容する第二凹面部26が、
上記第二カム面24と回転軸心Ｏを挟んで対向するように
形成されている。 そうして、カム体６をこのようなプロファイルに形成し
た場合には、次のような後輪転舵パターンで後輪が転舵
される。なお、ここでは、ステアリング27を回転させて
前輪28をたとえば右方向に転舵したとき、ラック杆の車
幅方向の動きを受けて回転させられる上記伝動シャフト
４およびこれに回転駆動されるカム体６の回転方向が、
第４図において矢印Ａ方向とする。 ステアリング27を右に切り始めることにより、カム体６
が第５図（ａ）に示すような中立回転位置から回転させ
られると、その回転初期時には、第５図（ｂ）に示すよ
うに、図において右側のカムフォロア７に上記第一カム
面25が当接し、これにより、このカムフォロア７がカム
体６に押動されて車幅方向外方に徐々に移動させられ
る。一方、左側のカムフォロア７には第一カム面25と回
転軸心Ｏを挟んで対向する第一凹面部23が向かい合うの
で、左側のカムフォロア７は車幅方向内方への移動を許
容されす。すなわち、このとき、これら左右のカムフォ
ロア7,7を支持する動杆８が、第４図において矢印Ｒ方
向にスライド動させられ、これに伴って、後輪22が、前
輪28と同じ右方向に転舵される。 そして、引き続きステアリング27を同方向に回転させる
と、同杆８の中立位置からのスライド距離すなわち後輪
22の転舵量は、最大値を経た後徐々に小さくなり、回転
軸心Ｏからの距離が上記基準円半径と等しい第一カム面
25の終端がカムフォロア７に当接する時点で、後輪22の
転舵角は０に戻る。 ステアリング25の回転量およびカム体６の回転角がさら
に増大すると、第５図（ｃ）に示すように、第一カム面
25の終端に当接していた右側のカムフォロア７には第二
凹面部24が向かいあうとともに、左側のカムフォロア７
には第二カム面24が当接する。したがって、左側の、カ
ムフォロア７がカム体６によって車幅方向外方に押さ
れ、一方、右側のカムフォロア７は車幅方向内方の移動
を許容されるので、一旦中立位置に戻った動杆８は、上
記とは逆に第１図において矢印Ｌ方向にスライド動させ
られる。そして、この動杆８の動きにより、後輪22は、
上記の中立位置から前輪28と逆に左方向に転舵される。 すなわち、後輪22は、ステアリングの回転角が小さい範
囲では同位相方向に転舵され、ステアリングの回転角が
大きい範囲では逆位相方向に転舵されるのである。 ところで、このようにカム体とカムフォロアからなるカ
ム機構を利用して後輪を転舵するように構成される後輪
転舵機構では、カム体とカムフォロアとの相対位置関係
が不適切であると、カム機構を良好に作動させることが
できず、後輪の転舵をスムーズに行えなくなる。しか
し、本願考案では、上述したようにカムフォロア７の支
持部にカムフォロア７の位置調整機構を設けているの
で、製造誤差や組付け精度の悪化のためにカム体６とカ
ムフォロア７との相対位置関係が不適切となる場合で
も、これに適宜対処して、後輪転舵機構の作動円滑性を
常に確保できる。 すなわち、上記操作プレート17を回転操作して上記カラ
ー15を回転させることにより、カムフォロア７の車幅方
向位置を調整できるので、カムフォロア７とカム体６の
位置関係を適切に設定できる。また、カム体６およびカ
ムフォロア７の摩耗により両者の間にガタが生じるよう
になっても、カムフォロア７の位置調整を行うことによ
り、再びカム体６とカムフォロア７との間に適切な位置
関係を設定できる。 しかも、その調整作業は、操作プレート17を回すだけの
簡単な作業によって行うことができる。また、第１図お
よび第２図に示すように、操作プレート17には、カムフ
ォロア７の外周およびカムフォロア支持部11の後壁プレ
ート部11bの上下端から露出する大きさの径をもたせて
いるので、操作プレート17の操作にあたり、カムフォロ
ア７や上記後壁プレート部11bが邪魔になることもな
い。さらに、第２図に示すように、操作プレート17の外
周には、すべり止めとなるローレット17aを形成してい
るから、操作プレート17の回し勝手も良い。なお、操作
プレート17に、周方向に一定間隔をあけて並ぶ複数の工
具ピン挿入穴を設けて、操作プレート17の回転操作を工
具によって行うようにしてもよい。 また、調整作業は、上記ローラ支軸13に螺締するロック
ナット14を弛めて、カムフォロア支持部11の前壁プレー
ト部11aと後壁プレート部11bとによるカラー15の挟圧を
解除した状態で行う。そして、調整が終われば、ロック
ナット14を締め付けて、カラー15を固定する。この場
合、上述したようにローラ支軸13は前壁プレート部11a
の軸通孔とのセレーション嵌合により回転しないように
してあるので、ロックナット14の締め付けにあたり、ロ
ーラ支軸13を一々保持する必要がなく、締め付け作業を
容易に行える。さらに、このことが、カムフォロア７の
位置調整作業の容易化にも寄与する。 また、ハウジング５は、ボルト止めによって組み付ける
フロントケース体5bとリヤケース体5cとの二分割構成と
なっており、また、上記リヤケース体5cには、第３図に
示すように、ボルト止めする閉じ蓋29によって閉じられ
る作業穴5dが設けられている。したがって、調整作業
は、リヤケース体5bを取り外した状態で行ってもよい
し、あるいは、作業穴5bを開けてこの部から行うように
してもよい。 ところで、本願考案の範囲は、上述した実施例に特に限
定されるものではない。 たとえば、カムフォロアの位置調整機構は、いずれか一
方のカムフォロア支持部においてのみ設けてもよい。ま
た、操作プレートはカラーに一体形成してもよい。 さらに、上記実施例ではステアリングの回転を機械的に
後輪転舵機構に伝達して後輪の転舵を行うように構成し
た例を示していたが、本願考案の後輪転舵機構は、マイ
クロコンピュータによって制御される電動モータによっ
て駆動するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は第３図のＩ−Ｉ線断面図、第２図は第１図のII
−II線断面図、第３図は実施例の後輪転舵機構の平面
図、第４図は実施例の後輪転舵機構を装備する四輪操舵
車両の全体構成を概略的に示した斜視図、第５図は実施
例のカム体およびカムフォロアを第４図のＶ矢視方向か
ら見て、これらによるカム機構の動作を説明する模式図
である。 ６……カム体、７……カムフォロア、８……動杆、13…
…支軸（ローラ支軸）、15……カラー、17……操作プレ
ート、20……後輪転舵部材（タイロッド）、21……ナッ
クルアーム、22……後輪。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングの回転に応答して所定回転さ
   せられるカム体と、このカム体を挟んで車幅方向に所定
   間隔を隔てて位置する左右一対の回転ローラ状のカムフ
   ォロアを中間部において支持するとともに、車幅方向ス
   ライド可能に支持された動杆とを備え、上記動杆の両端
   に後輪にナックルアームを介して連結される後輪転舵部
   材を連結してなる後輪転舵機構であって、 上記一対のカムフォロアのうち少なくとも一方のカムフ
   ォロアは、カムフォロア内に通挿する車幅方向と直交す
   る方向の支軸、および、上記支軸とカムフォロアとの間
   に介装され、かつ上記支軸を通挿する軸通孔を偏心状に
   設けられたカラーを介して上記動杆に支持されていると
   ともに、 上記カラーには、カムフォロアの外周から露出する外径
   を有する操作プレートが設けられており、この操作プレ
   ートを回すことにより上記カラーを回転させてカムフォ
   ロアの回転中心位置を位置調整しうるようになしたこと
   を特徴とする、後輪転舵機構。