JPH077256Y2

JPH077256Y2 - ４輪操舵モード切換装置

Info

Publication number: JPH077256Y2
Application number: JP2473389U
Authority: JP
Inventors: 英雄加藤
Original assignee: UD Trucks Corp
Current assignee: UD Trucks Corp
Priority date: 1989-03-06
Filing date: 1989-03-06
Publication date: 1995-02-22
Anticipated expiration: 2004-03-06
Also published as: JPH02115766U

Description

【考案の詳細な説明】［産業上の利用分野］本考案は、４輪操舵車の４輪操舵モード切換装置に関す
る。

［従来の技術］４輪操舵車は種々知られている（例えば特開昭59−8125
7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、特開昭62−199572号公
報、特開昭63−170167号公報、特開昭63−28769号公報
等）。

しかし、それらの前輪と後輪の操舵制御は、電子制御式
または全油圧制御式であって、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。

そこで本出願人は実願昭62−130032号（実開平１−3518
1号公報）において、前後輪の操舵制御の信頼性を向上
するため、前輪用ピットマンアームをリンクを介してモ
ード切換ギヤボックスの入力側に連結し、該ギヤボック
スの出力側をリンクとアクチュエータとを介して後輪用
ステアリングアームに連結し、前記ギヤボックスに入力
側のベベルギヤと出力側のベベルギヤとを同軸線上に設
け、これら両ベベルギヤに噛み合う遊星ギヤをギヤアー
ムを介して入力側のベベルギヤのシャフト部に回転自在
に支持し、両ベベルギヤのシャフト部を接断するクラッ
チおよび該クラッチを作動するアクチュエータを設け、
前記ギヤアームの回転を係止するアクチュエータを設け
た４輪操舵モード切換装置を提案した。

これを図面を参照して説明すると、第８図において、ス
テアリングホイール１に連結されたフレームに固設され
たギヤボックス２のフロントピットマンアーム３の一方
の端部は、フロントドラグリング４を介してフロントス
テアリングアーム５に連結され、そのフロントステアリ
ングアーム５に一体に形成されたフロントタイロッドア
ーム６はフロントタイロッド７を介して他方の側のフロ
ントタイロッドアーム６に連結されている。

前記フロントピットマンアーム３の他方の端部は、第１
コントロールリンク８、第１アイドラレバー９を介して
フレームＦに固設されたアイドラレバーブラケット10に
回転自在に支持されたトルクチューブ11aの一端に連結
されている。そのトルクチューブ11aの他端はフレーム
に固設されたモード切換ギヤボックス30aの入力側に連
結され、モード切換ギヤボックス30aの出力側のリヤピ
ットマンアーム13aは、第２コントロールリンク14を介
して一端がフレームに固設されたアクチュエータブラケ
ット16に枢着されたリヤステアリングアクチュエータ15
に連結されている。そのリヤステアリングアクチュエー
タ15の他端はフレームに固設された第２アイドラレバー
ブラケット17に枢着された第２アイドラレバー18の中程
に連結され、この第２アイドラレバー18の端部はリヤド
ラグリンク19を介してリヤステアリングアーム20に連結
されている。そのリアステアリングアーム20に一体に形
成されたリヤタイロッドアーム21は、リヤタイロッド22
を介して他方の側のリヤタイロッドアーム21に連結され
ている。

第９図において、モード切換ギヤボックス30aのケーシ
ング63とエンドプレート64の内部には、インプットシャ
フト61とアウトプットシャフト62とがそれぞれベアリン
グ78、78、オイルシール81、81を介して同一軸線上に回
転自在に支持されている。なお、図中符号79はアジャス
トキャップ、80はロックナットである。これら両シャフ
ト61、62の対向する部分は印篭係合され、インプットシ
ャフト61に形成されたスプライン部61aに摺動自在な同
相モードギヤ69はアウトプットシャフト62に形成された
歯部62aに噛合い得るようになっている。また、インプ
ットシャフト61にはブッシング82、82を介してキャリア
77が回転自在に支持され、キャリア77に形成されたスプ
ライン部77aに摺動自在な逆相モードギヤ68はエンドプ
レート64に形成された歯部64aに噛合い得るようになっ
ている。また、前記スプライン部61aにはインプットギ
ヤ65が固設され、アウトプットシャフト62にはアウトプ
ットギヤ67が一体に形成されている。これらギヤ65、67
はギヤ67の方が大径の部分円（扇形）のベベルギヤに形
成され、それらベベルギヤにはピニオン66が噛み合さ
れ、そのピニオン66はキャリア77に固設されたピニオン
シャフト76に回転自在に支持されている。

他方、ケーシング63のアウトプットシャフト62の下方に
は、全体を符号Ａで示すアクチュエータである油圧シリ
ンダがアウトプットシャフト62と平行に設けられてい
る。なお、図中符号75はシリンダキャップである。その
油圧シリンダＡに収められたピストン73の両側にはシリ
ンダ室ａ、ｂが形成され、それらシリンダ室ａ、ｂとピ
ストン73との間には、それぞれリターンスプリング74、
74が介装され、ピストン73を中立位置（２輪操舵）に位
置決めしている。そのピストン73に連結されたロッド72
は図で右方に延ばされて端部はエンドプレート64に穿設
された孔部64bに支持されており、その延ばされた部分
には、同相モードギヤ69に係合する同相モードフォーク
71と、逆相モードギヤ68に係合する逆相モードフォーク
70とが固設されている。

このように構成され、４輪操舵（4WS）同相モード時
は、シリンダ室ｂを図示しないポンプ側に切換え、シリ
ンダ室ａを図示しないタンク側に切換えると、ピストン
73が左行して同相モードフォーク71を介して同相モード
ギヤ69をアウトプットシャフト62の歯部62aに噛み合わ
せる。従って、インプットシャフト61の回転は直接アウ
トプットシャフト62から後輪に伝達され、前輪舵角と後
輪舵角が等しい同相モードが得られる。

逆相モード時は、シリンダ室ａをポンプ側に切換え、シ
リンダ室ｂをタンク側に切換えると、ピストン73が右行
して逆相モードフォーク70を介して逆相モードギヤ68を
エンドプレート64の歯部64aに噛み合わせ、キャリア77
の回転を係止する。

従って、インプットシャフト61の回転はインプットギヤ
65からピニオン66を介してアウトプットギヤ67に逆転、
かつ減速して伝達され、後輪舵角が前輪舵角より小さい
逆相モードが得られる。

また、２輪操舵（2WS）時は、ピストン室ａ、ｂを共に
タンク側又はポンプ側に切換え、図示のように同相モー
ドギヤ69及び逆相モードギヤ68をそれぞれ歯部62a、64a
に噛合せない。従って、インプットシャフト61の回転は
アウトプットシャフト62に伝達されないで、前輪だけの
２輪モードが得られる。

［考案が解決しようとする課題］上記提案自体は有効なものであるが、しかし、装置は大
型で重く、また、車両に搭載するに際し第８図に示すよ
うに、第１コントロールリンク８と第２コントロールリ
ンク14とをフレームの左右側に分けて配置する場合は問
題がない。しかし、フレームの片側に両リンク８、14を
配置する場合は、レイアウト上の制約を受け、車載性が
悪い。

本考案は、小型軽量で車載性の良い４輪操舵モード切換
装置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］本考案によれば、前輪用ピットマンアームと後輪用ピッ
トマンアームとを連結して後輪を操舵する４輪操舵モー
ド切換装置において、遊星歯車機構のサンギヤのシャフ
トを前輪用ピットマンアーム側に連結し、リングギヤを
前記後輪用ピットマンアームと一体成形し、サンギヤの
シャフト、キャリア及び装置のハウジングに同径のロッ
ク孔を同一軸線上に穿設し、該ロック孔にキャリアを選
択的にハウジング又はサンギヤのシャフトに拘束するロ
ックボール及びロックピンを収め、これらロックボール
及びロックピンを移動させるアクチュエータを設けてい
る。

前記サンギヤのシャフトは、フロントピットマンアーム
側の第１アイドラレバーが連結されたインプットシャフ
トで構成するのが好ましい。

また、キャリアのロック孔はキャリアのボス部に穿設
し、ロックボールは該ボス部の肉厚と同径のロックボー
ルを収め、インプットシャフトのロック孔には、前記ロ
ックボールとロックピンとを収め、ハウジングのアクチ
ュエータに対向する側のロック孔に、前記ロックボール
及びリターンスプリングに付勢されたロックピンを収め
るのが好ましい。

また、アクチュエータは複動式のエアシリンダで構成
し、ピストンのプッシュロッドをキャリアボス部のロッ
クボールに当接させる前記リターンスプリングより付勢
力の大きいリターンスプリングを設け、シリンダのプッ
シュロッド側の作動室を同相用給気孔に接続し、他方の
作動室を逆相給気孔に接続するのが好ましい。

［作用］上記のように構成された４輪操舵モード切換装置におい
ては、ドライバが2WSモードに切換えると、両給気孔に
はエアが供給されない。したがって、ロックボール及び
ロックピンによりインプットシャフト、キャリア及びハ
ウジングは相互に拘束されない。そのため、第１アイド
ラレバーを回動しても、キャリアが同方向に回動してプ
ラネタリギヤは公転及び自転するだけでリングギヤは回
転しないで、2WSモードが得られる。

また、4WS逆相モードに切換えると、プッシュロッドが
移動しキャリアのロック孔に突出し、キャリアをハウジ
ングに拘束する。したがって、第１アイドレバーを一方
向に回動すると、プラネタリギヤは逆方向に自転し、こ
れによりリングギヤと一体成形のリヤピットマンアーム
は逆方向に回動し、4WS逆相モードが得られる。また、4
WS同相モードに切換えると、プッシュロッドが前述と逆
方向に移動し、リターンスプリングに付勢されたロック
ピンが移動する。これによりインプットシャフトのロッ
クピンがキャリアのロック孔に突出し、キャリアをイン
プットシャフトに拘束する。したがって、第１アイドラ
レバーを一方向に回動すると、プラネタリギヤが自転
し、リングギヤ47を介してリヤピットマンアームが同方
向に回動し、4WS同相モードが得られる。

［実施例］以下図面を参照して本考案の実施例を説明する。なお、
これらの図面において、第８図に対応する部分について
は、同じ符号を付して重複説明を省略する。

第１図において、第１コントロールリンク８と第２コン
トロールリンク14とは、共にフレームの一側（図示の例
では右側）に配置され、これら両リンク８、14は、全体
を符号Ａで示すモード切換装置を介して連結され、後輪
操舵機構は第８図に対し左右勝手違いに構成されてい
る。

第２図及び第３図において、モード切換装置Ａの第１ア
イドラレバー９が連結されたインプットシャフト11に
は、ベアリング50を介してギヤボックス30と、そのギヤ
ボックス30に結合されたアクチュエータハウジング31と
が回転自在に支持されている。このシャフト11の中央部
にはサンギヤ43が形成され、また、サンギヤ43の第１ア
イドラレバー９側にはリングギヤ47が、アクチュエータ
ハウジング31側にはキャリア48がそれぞれベアリング4
9、49を介して回転自在に支持されている。

そのリングギヤ47にはリヤピットマンアーム13が一体に
形成され、このアーム13に第２コントロールリンク14
（第１図）が連結されている。

前記キャリア48には、複数個のギヤシャフト45を介して
プラネタリギヤ44が回転自在に支持されており、また、
キャリア48のボス部48aは、アクチュエータハウジング3
1内に延ばされている。

他方、アクチュエータハウジング31にはエアシリンダ31
aが形成され、その中に収められたピストン33により作
動室Ｉ、IIが画成されている。その作動室Ｉは同相給気
孔31bにより、作動室IIは逆相給気孔32aにより図示しな
いエア源に接続されるようになっている。その作動室II
内には、スプリングシート34、35が設けられ、両者の間
に介装されたリターンスプリング36により、それぞれ段
部31c、32bに係止されている。そして、同相給気孔31b
からエアを供給すると、スプリングシート34がエンドプ
レート32に係止されるまでの距離（これは後記するロッ
クボール38aの外径に等しくとられている）だけピスト
ン33が上昇し、逆相給気孔32aからエアを供給すると、
スプリングシート35が下り、ピストン33の上面をエアが
押しピストン33はシリンダ底部31dに当る距離（これは
前記のようにロックボール38の外径に等しくとられてい
る）だけ下降するようになっている。また、ピストン33
のプッシュロッド37の軸線上のキャリア48、インプット
シャフト11及びアクチュエータハウジング31には、プッ
シュロッド37と同径のロック孔H₁、H₂及びH₃がそれぞれ
穿設されている。そのロック孔H₁にはボス部48aの肉厚
と同径のロックボール38a、38aが収められ、ロック孔H₂
にはロックボール38aとロックピン38bとが収められてお
り、ロック孔H₃にはロックボール38aと、リターンスプ
リング36より弱い付勢力のリターンスプリング40で付勢
されたロックピン39とが収められている。なお、図中の
符号32、41はエンドプレート、42、46は止め輪、51はロ
ックナットである。

運転に際しドライバが2WSモードに切換えると、エアは
供給されない。このため、ロックボール38a、ロックピ
ン38b、39はリターンスプリング36の付勢力がリターン
スプリング40より強いので第２図に示す位置に位置決め
される。したがって、インプットシャフト11、キャリア
48及びハウジング31は相互に拘束されず、また、リヤピ
ットマンアーム13は図示しないリヤステアリングロック
装置によりロックされているので、第３図に示すように
第１アイドラレバー９が矢印ａ方向に回動すると、キャ
リア48も同方向に回転し、プラネタリギヤは公転及び自
転する。そのため、第１アイドラレバー９が単独で回転
可能となり、2WSモードが得られる。

4WS逆相モードに切換えると第４図に示すように、逆相
給気孔32aから作動室IIにエアが供給される。これによ
りピストン33が下降してプッシュロッド37がロック孔H₁
に突出し、キャリア48をアクチュエータハウジング31に
拘束する。したがって、キャリア48は固定状態となり、
第５図に示すように、第１アイドラレバー９を矢印ａ方
向に回動すると、プラネタリギヤ44は矢印ｂ方向に自転
する。そのため、リングギヤ47を介してリヤピットマン
アーム13は矢印ｃ方向に回動し、4WS逆相モードが得ら
れる。

4WS同相モードに切換えると第６図に示すように、同相
給気孔31bから作動室Ｉにエアが供給される。これによ
りピストン33が上昇し、リターンスプリング40に付勢さ
れてロックピン39が上昇し、３個のスチールボール38a
を介してロックピン38bをロック孔H₁に突出し、キャリ
ア48をインプットシャフト11に拘束する。したがって、
プラネタリギヤ44は公転だけが可能となり、第７図に示
すように、第１アイドラレバー９を矢印ａ方向に回動す
ると、リングギヤ47を介してリヤピットマンアーム13も
矢印ｂ方向に回動し、4WS同相モードが得られる。

［考案の効果］本考案は、以上説明したように構成されているので、第
１及び第２コントロールリンクを遊星歯車機構を介して
連結し、小型軽量化して安価に提供することができる。

また、フレームの片側に上記両リンクを配置可能にし、
レイアウト上の制約をなくして車載性を良くすることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の概略を示す車両の全体構成
の斜視図、第２図及び第３図は2WSモード状態を示す側
断面図及び正面図、第４図及び第５図は4WS逆相モード
状態を示す側断面図及び正面図、第６図及び第７図は4W
S同相モード状態を示す側断面図及び正面図、第８図は
本考案が実施される４輪操舵車の全体構成を示す斜視
図、第９図はそのモード切換ギヤボックスの側断面図で
ある。９……第１アイドラレバー、11……インプットシャフ
ト、13……リヤピットマンアーム、30……ギヤボック
ス、31……アクチュエータハウジング、31a……エアシ
リンダ、37……プッシュロッド、38a、38b、39……ロッ
クピン、43……サンギヤ、44……プラネタリギヤ、47…
…リングギヤ、48……キャリア、H₁、H₂、H₃……ロック
孔

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】前輪用ピットマンアームと後輪用ピットマ
ンアームとを連結して後輪を操舵する４輪操舵モード切
換装置において、遊星歯車機構のサンギヤのシャフトを
前輪用ピットマンアーム側に連結し、リングギヤを前記
後輪用ピットマンアームと一体成形し、サンギヤのシャ
フト、キャリア及び装置のハウジングに同径のロック孔
を同一軸線上に穿設し、該ロック孔にキャリアを選択的
にハウジング又はサンギヤのシャフトに拘束するロック
ボール及びロックピンを収め、これらロックボール及び
ロックピンを移動させるアクチュエータを設けたことを
特徴とする４輪操舵モード切換装置。