JPH0826123A - アッカーマン式ステアリング機構 - Google Patents

アッカーマン式ステアリング機構

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JPH0826123A
JPH0826123A JP16032294A JP16032294A JPH0826123A JP H0826123 A JPH0826123 A JP H0826123A JP 16032294 A JP16032294 A JP 16032294A JP 16032294 A JP16032294 A JP 16032294A JP H0826123 A JPH0826123 A JP H0826123A
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wheel
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 アッカーマン理論に基づいた内外輪の蛇角差
を考慮したステアリング機構。 【構成】 ステアリングホイールの操舵角が伝達される
中心軸102に固着された小歯車103は左右車輪にそ
れぞれ連結された左旋回軸14の大歯車101、右旋回
軸16の大歯車105と噛み合う。中心軸12の大歯車
104は左旋回軸104の小歯車102と右旋回軸16
の小歯車106と噛み合う。車両の左旋回時には図1
(B)のように歯車103が歯車105を介して右旋回
軸16を小角度だけ、歯車104が歯車102を介して
左旋回軸14を大角度回転させ内外輪の蛇角差を形成す
る。車両の右旋回時には図1(C)のように逆に右旋回
軸16が大きく回転され、左旋回軸14が小さく回転さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内外輪の蛇角差が考慮
されたアッカーマン式ステアリング機構に関する。
【0002】
【従来の技術】車両の左右にそれぞれ車輪を有した三輪
以上の車両では右旋回時又は左旋回時に左右車輪の回転
半径が異なるので、操舵角を互いに相違させて床面と車
輪との間に横滑りがない状態としなくてはならない。
【0003】この内外輪の蛇角差を解消するアッカーマ
ン理論を達成させるために、センターアーム式、クロス
リンク式、ラックピニオン式などの各種のステアリング
機構が用いられている。
【0004】ところがこれらのステアリング機構は旋回
半径の大きな複数のリンクや軸寸法の長い歯車などを用
いるので、部品点数が多く組立が煩雑であったり、小型
の車両には不適切であるなどの各種の改良を要する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、部品点数が少なく、かつ簡単な構造で小型の車両
に適したアッカーマン式ステアリング機構を得ることが
目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本出願の請求項1に係る
発明は、操舵軸へ連結される第1小半径部材及び第1大
半径部材と、左車輪旋回軸へ連結され前記操舵軸が右旋
回操舵された場合に前記第1小半径部材と係合して小角
度回転する第2大半径部材と、左車輪旋回軸へ連結され
前記操舵軸が左旋回操舵された場合に前記第1大半径部
材と係合して大角度回転する第2小半径部材と、右車輪
旋回軸へ連結され、前記第2大半径部材と同一の係合半
径を備え、前記操舵軸が左旋回操舵された場合に前記第
1小半径部材と係合して小角度回転する第3大半径部材
と、右車輪旋回軸へ連結され、前記第2小半径部材と同
一の係合半径を備え、前記操舵軸が右旋回操舵された場
合に前記第1大半径部材と係合して大角度回転する第3
小半径部材を有することを特徴とする。
【0007】本出願の請求項2に係る発明は、操舵軸へ
連結される第1小歯車及び第1大歯車と、左車輪旋回軸
へ連結され前記操舵軸が右旋回操舵された場合に前記第
1小歯車と噛み合う第2大歯車と、左車輪旋回軸へ連結
され前記操舵軸が左旋回操舵された場合に前記第1大歯
車と噛み合う第2小歯車と、右車輪旋回軸へ連結され、
前記第2大歯車と同一のピッチ円直径を備え、前記操舵
軸が左旋回操舵された場合に前記第1小歯車と噛み合う
第3大歯車と、右車輪旋回軸へ連結され、前記第2小歯
車と同一のピッチ円直径を備え、前記操舵軸が右旋回操
舵された場合に前記第1大歯車と噛み合う第3小歯車を
有することを特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の請求項1に係る発明では、操舵軸が右
旋回操舵されると、第1小半径部材が左車輪旋回軸の第
2大半径部材と係合して左車輪旋回軸を小角度回転さ
せ、第1大半径部材は右車輪旋回軸の第3小半径部材と
係合して右車輪旋回軸を大角度回転させ、これによって
右旋回時には右車輪が左車輪よりも大きく旋回される。
操舵軸が左旋回操舵された場合には第1大半径部材が左
車輪旋回軸の第2小半径部材と係合して左車輪旋回軸が
大角度旋回され、第1小半径部材は右車輪旋回軸の第3
大半径部材と係合して右車輪旋回軸が小角度回転され、
これによって車両が左旋回する場合には左車輪が右車輪
よりも大きく旋回操舵され、床面と車輪との間の横滑り
がなくなる。
【0009】本出願の請求項2に係る発明では、操舵軸
が右旋回されると操舵軸へ連結される第1小歯車は左車
輪旋回軸の第2大歯車と噛み合って左車両旋回軸を小角
度回転させ、第1大歯車は右車輪旋回軸の第3小歯車と
噛み合って右車輪旋回軸を大角度旋回させる。このため
車両の右旋回時には右側車輪が左側車輪よりも大きく旋
回操舵されて内外輪の蛇角差が形成される。また操舵軸
が左旋回された場合には操舵軸へ連結される第1大歯車
は左車輪旋回軸の第2小歯車と噛み合って左車輪旋回軸
を大角度旋回させ、第1小歯車は右車輪旋回軸の第3大
歯車と噛み合って右車輪を小角度だけ旋回させる。これ
によって車両が左旋回する場合には左側車輪が右側車輪
よりも大きく旋回して内外輪の蛇角差が形成され、車輪
と床面との間の横滑りがなくなる。
【0010】
【実施例】図1には本発明が適応されたステアリング機
構の主要部が示されている。
【0011】中心軸12は図示しない車両の操舵軸、す
なわちステアリングホイールによって旋回されるステア
リングシャフトへ連結されている。しかしこの中心軸1
2はステアリングシャフトとの間には回転を逆転する機
構(例えば1対の外歯車の組合せ)が介在されてステア
リングホイールや自動操縦装置のモーター等の駆動手段
の旋回方向とは逆方向に旋回されているようになってい
る。
【0012】この中心軸12を挟んで反対側に等しい距
離だけ離れて平行状態で左旋回軸14、及び右旋回軸1
6が設けられている。これらの各中心軸12、左旋回軸
14、右旋回軸16は図示しない軸受を介して車体へ軸
支されると共に、左旋回軸14、右旋回軸16はそれぞ
れ図2に示される如く車両の左車輪22及び右車輪24
のキングピン26、キングピン28へ連結される。
【0013】ここに左旋回軸14には1/4円弧の歯車
101、歯車102が、中心軸12には1/2円弧の歯
車103、歯車104が、右旋回軸16には1/4円弧
の歯車105、歯車106がそれぞれ固着されている。
これらの6個の歯車のモジュールは同一であり、互いに
噛み合うことができ、歯車103は反対側で歯車10
1、歯車105と、歯車104は反対側でそれぞれ歯車
102、歯車106とそれぞれ噛み合っている。
【0014】歯車103は中心軸12が中立位置(車両
の直進状態:図1の状態)から右旋回(車両は左旋回)
した場合に図1(B)に示される如く歯車101と離れ
歯車105と噛み合って歯車105を左方向へ旋回さ
せ、中心軸12が左旋回した場合に図1(C)に示され
る如く歯車105と離れ、歯車101と噛み合って歯車
101を右旋回させるようになっている。一方歯車10
4は中心軸12が右旋回した場合に図1(B)に示され
る如く歯車106と離れ、歯車102を左旋回させ、左
旋回した場合に図1(C)に示される如く歯車102と
離れ歯車106を右旋回させるようになっている。
【0015】ここに歯車103は歯車104よりもピッ
チ円半径が小さく、歯車101、歯車105は大きいの
で、歯車103が歯車101又は105を旋回させる場
合には中心軸12の旋回角よりも小さな旋回角を左旋回
軸14又は右旋回軸16へ伝え、歯車104はピッチ円
半径が歯車102、歯車106よりも大きいので、左旋
回軸14又は右旋回軸16を中心軸12の旋回角よりも
大きく旋回させる。
【0016】なお車両の右旋回及び左旋回時における内
外輪の蛇角差は等しくなければならないため、歯車10
1と歯車105とは、または歯車102と歯車106と
はそれぞれピッチ円直径が等しくされる。
【0017】図2はアッカーマン理論に基づく車輪配置
であり、車輪が接地面で横滑りしない場合に、各車輪の
旋回中心はそれぞれ旋回軸の延長線上に存在する。一般
には旋回中心が一点に集中するように各車輪の旋回角を
求めており、図2に示される各回転半径は次のようにな
る。
【0018】 R1 = l/(sinβ)−d (1) R2 = l/(sinα)+d (2) R3 = l/(tanβ)−d (3) R4 = l/(tanα)+d (4) ただし、lはホイールベース、bは左右のキングピン2
6、28の中心軸間距離、dはキングピンとタイヤ中心
面との各距離、αは外側車輪の実蛇角、βは内側車輪の
実蛇角、R1,2,3 は各車輪に対する旋回半径であ
る。また式(3)、(4)からα、βの関係は次のよう
になる。
【0019】 1/(tanα)−1/(tanβ) =(R4 −R3 −2d)/l=b/l (5) 図3は前1輪、後2輪の3輪型走行モデル車両を製作し
た実験車の平面図である。ここでホイールベースlを9
0mm、左右のキングピンの中心軸間距離bを65mm、キ
ングピンとタイヤ中心面との距離dを15mm、床面の進
行ライン追従用の赤外線反射型中央部センサー32とフ
ロントホイールセンターラインとの距離xを30mmとし
た。
【0020】ここでR1 とR2 は式(1)、(2)で示
すことができる。しかしR3'とR5だけは次の(6)、
(7)のように求められる。
【0021】 R3'=l/(tanα)−b/2 (6) R5 =x/sin{tan-1(x/R3')} (7) ここで、旋回中の内側車輪がとる最大実蛇角βmax を4
0°とする。その結果外側車輪の最大実蛇角αmax は式
(5)より27.59°となる。このときの最少旋回半
径は、後ろ車輪の内側及び外側車輪に対してR1minとR
2minの値としてそれぞれ、125.0mm、209.4mm
となる。さらに、式(6)、(7)よりR3'とR5 をそ
れぞれ求めると139.6mm、142.9mmとなる。
【0022】内側車輪及び外側車輪の最大最大実蛇角β
max 、αmax の値より歯車101〜104の回転角比
は、 D104 /D102 :D103 /D101 =40°:27.59° (8) の関係となる。ここにD101 、D102 、D103 、D104
はそれぞれ歯車101〜歯車104のピッチ円直径を示
す。さらに本発明の機構を簡単にするために歯車101
と歯車104のピッチ円直径を等しく、また歯車102
と歯車103のピッチ円直径を等しくすると、使用する
歯車は2種類のみで構成でき、したがって歯車101と
歯車102とのピッチ円直径比は、 D101 /D102 =1.204 (9) となる。この関係を満たす歯車を選べばアッカーマン理
論に基づく横滑りのない車両が構成される。
【0023】またピッチ円直径を歯車規格表からから選
択すると,歯車101のピッチ円直径が36mm、歯車1
02のピッチ円直径30mmとなり、これらの比は1.2
となり上記1.204の条件をほぼ満たすことになる。
ただし使用する歯車のモジュールはともに0.5であ
る。図3の実験車両では上記の条件で内外輪をモータで
駆動し、床面上のラインを追従させたところ、横滑りの
ない滑らかな走行結果が得られた。
【0024】上記実施例における大小歯車を互いに固定
する構成は、一体部品から歯車101、102などを切
削により形成するもののほか、大歯車と小歯車とを溶接
などで固定したり、一体成形などでもよく各種の製作手
段が考えられる。また、中心軸12へステアリングホイ
ルの操舵力を歯車、リンクなどを介して伝達するものの
ほか、歯車103、104へかみ合わせた歯車を介して
ステアリングホイルの操舵力を伝えるようにしてもよ
い。
【0025】また上記実施例では操舵角を歯車を用いて
内外車輪へ伝達しているが、これらは互いに旋回力を確
実に互いにすべることなく伝達できる噛み合い部材であ
ればタイミングベルト車や摩擦車等の他の噛み合い部で
あってもよい。
【0026】
【発明の効果】本発明は上記の構成としたので部品点数
が少なく小型でかつ簡単なアッカーマン式ステアリング
機構をうることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適応された実施例の中心軸の軸方向か
らみた各歯車配列を示す平面図であり、(A)は車両直
進状態を、(B)は左旋回状態を、(C)は右旋回状態
をそれぞれ示す。
【図2】アッカーマン理論に基づく車両の平面図を示
す。
【図3】本発明の実施例で使用した車両の車輪配置を示
す平面図である。
【符号の説明】
12 中心軸 14 左旋回軸 16 右旋回軸 22 左車輪 24 右車輪 26 キングピン 28 キングピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操舵軸へ連結される第1小半径部材及び
    第1大半径部材と、 左車輪旋回軸へ連結され前記操舵軸が右旋回操舵された
    場合に前記第1小半径部材と係合して小角度回転する第
    2大半径部材と、 左車輪旋回軸へ連結され前記操舵軸が左旋回操舵された
    場合に前記第1大半径部材と係合して大角度回転する第
    2小半径部材と、 右車輪旋回軸へ連結され、前記第2大半径部材と同一の
    係合半径を備え、前記操舵軸が左旋回操舵された場合に
    前記第1小半径部材と係合して小角度回転する第3大半
    径部材と、 右車輪旋回軸へ連結され、前記第2小半径部材と同一の
    係合半径を備え、前記操舵軸が右旋回操舵された場合に
    前記第1大半径部材と係合して大角度回転する第3小半
    径部材と、を有することを特徴としたアッカーマン式ス
    テアリング機構。
  2. 【請求項2】 操舵軸へ連結される第1小歯車及び第1
    大歯車と、 左車輪旋回軸へ連結され前記操舵軸が右旋回操舵された
    場合に前記第1小歯車と噛み合う第2大歯車と、 左車輪旋回軸へ連結され前記操舵軸が左旋回操舵された
    場合に前記第1大歯車と噛み合う第2小歯車と、 右車輪旋回軸へ連結され、前記第2大歯車と同一のピッ
    チ円直径を備え、前記操舵軸が左旋回操舵された場合に
    前記第1小歯車と噛み合う第3大歯車と、 右車輪旋回軸へ連結され、前記第2小歯車と同一のピッ
    チ円直径を備え、前記操舵軸が右旋回操舵された場合に
    前記第1大歯車と噛み合う第3小歯車と、を有すること
    を特徴としたアッカーマン式ステアリング機構。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022158A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Nissan Motor Co Ltd ステアリング装置
JP2007331625A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd 非円形歯車対を用いたステアリング機構
CN103782697A (zh) * 2014-02-14 2014-05-14 东北农业大学 膜上扎孔、膜下扎穴的钵苗移栽机构
CN106985902A (zh) * 2017-05-11 2017-07-28 哈尔滨若朋机器人有限责任公司 电动转向机构与电动转向机构组合

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007022158A (ja) * 2005-07-12 2007-02-01 Nissan Motor Co Ltd ステアリング装置
JP4635753B2 (ja) * 2005-07-12 2011-02-23 日産自動車株式会社 ステアリング装置
JP2007331625A (ja) * 2006-06-16 2007-12-27 Nissan Motor Co Ltd 非円形歯車対を用いたステアリング機構
CN103782697A (zh) * 2014-02-14 2014-05-14 东北农业大学 膜上扎孔、膜下扎穴的钵苗移栽机构
CN106985902A (zh) * 2017-05-11 2017-07-28 哈尔滨若朋机器人有限责任公司 电动转向机构与电动转向机构组合

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