JPS5897566A - 車両の操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は操舵輪の操舵操作により前輪と後輪とを転舵す
るようにした車両の操舵装置に関する。

本出願人は先に操舵輪の操舵操作により前輪とともに後
輪を転舵することにより、前輪のみを転舵する車両にお
ける前輪と後輪の横力発生時間差や、車両の方向と旋回
軌跡接線方向との不一致を解消できるようにした車両の
操舵装置を提供した。前輪の転舵動に対して行われる後
輪の転舵動としては種々の態様が考えられるが。

運転者の操作による操舵輪の操舵角の大きさは車両の走
行速度によって異なることを考慮すると後輪を次の通り
転舵することが実用上適している６、即ち、車両の高速
走行中には操舵輪は小角度操作され、この場合には車両
の操縦性を向上させるために後輪を前輪と同じ方向へ転
舵し、車両の低速走行中には操舵輪は大角度操作され、
この場合には操舵輪のとりまわし操作性を良好とするた
めして後輪を前輪とは逆方向へ転舵し或は操舵輪のとり
まわし操作性を前輪のみを転舵する一般車両並みとする
ために後輪の転舵角を零若しくは零近傍に戻すようにす
る。

本発明は以上の如く操舵輪の操舵角の大きさによって異
なる前輪に対する後輪の転舵方向を実現することができ
るように成されたものである。

本発明の目的は、操舵輪の操舵操作により前輪とともに
後輪を転舵するようにした車両において。

操舵輪と連動して回動する入力軸に軸外径方向への長さ
を有するクランク部材を結合し、該クランク部材に車体
に対して揺動自在となっているリンク部材を連結すると
ともに、該リンク部材に左右の後輪転舵用タイロッドを
連結することにより。

リンク部材の揺動運動により後輪を転舵し、且つ操舵輪
の操舵角と対応する回動角になるクランク部材により操
舵輪の小操舵角操作では後輪を前輪と同じ方向へ転舵し
、操舵輪の大操舵角操作では後輪を前輪とは逆方向へ転
舵し若しくは後輪の転舵角を零或は零近傍に戻し、以っ
て小操舵角操作が成される高速走行中の車両の操縦性を
向上させ。

大操舵角操作が成される低速走行中の操舵輪のとりまわ
し操作性を良好若しくは前輪のみを転舵する一般車両並
みにすることができるようにした車両の操舵装置を提供
する処にある。

以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。

第１図はエンジン、車体フレーム等を省略し。

本発明の説明上必要な部材のみを示した車両の概略構造
である。左右の前輪１，１は軸２ａｌ　　２ａを中心と
して左右回動自在になっているナックルアーム２，２で
支持され、又、左右の後輪３，３も軸４ａ、４ａを中心
として左右回動自在になっているナックルアーム４，４
で支持されている〇運転者が操作する操舵輪５には操舵
軸６が結合され、操舵軸６の下端はギヤボックス７に挿
入される。ギヤボックス７の内部には操舵輪５による操
舵軸６の回動を左右の直線運動に変換する例えばラック
アンドビニオン方式による運動変換機構が組み込まれて
おり、左右の直線運動が上記前輪用ナックルアーム２，
２に連結された左右の前輪転舵用タイロッド８，８の運
動となってギヤボックス７から取り出され、操舵輪５を
回動操作することによるタイロッド８，８の左右運動に
よって前輪１，１は軸２ａ、２ａ廻りに転舵される。以
上の前輪転舵機構は周知のものと同じである。

操舵軸６には他のギヤボックス９が設けられ、該ギヤボ
ックス９から車体後方へ軸１０が延びている。該軸１０
はこれから説明する後輪転舵機構に操舵輪５の操舵力を
伝達し入力する入力軸である。操舵軸６と入力軸１゛０
とはギヤボックス９内で例えばベベルギヤ、ウオームギ
ヤ等のギヤ機構を介して接続され、従って操舵輪５と連
動して入力軸１０は回動する。入力軸１０の後部は車体
構成部材となっている不動のブラケット１１に回動自在
に挿入支持され、第３図の通り該ブラケット１１の背面
から突出する入力軸１０の後端にはクランク部材１２が
結合される。クランク部材１２は該クランク部材１２の
回動中心軸ともなっている入力軸１０からの軸外径方向
への長さを有し。

外径方向先部には後方へ突出するピン１２ａが固定され
ている。該ピン１２ａはリンク部材１３の孔１３ｂに挿
入され、このためクランク部材１２にリンク部材１３が
連結され、孔１３ｂに対してピン１２ａは回動自在であ
るため該連結はクランク部材１２とリンク部材１３とに
相対変位が生じるのを許容して行われている。

リンク部材１３は車体に対して垂直面内で左右揺動自在
となっており、第１図乃至第３図の実施例ではリンク部
材１３の揺動作用はピンと長孔と’１３ａが′形成され
、該長孔１３ａにピン１４が挿入係合され、ピン１４は
第３図の通り車体の一部となっている上記ブラケット１
１に取り付けられており、ピン１４を中心としてリンク
部材１３は車体に対し左右に揺動可能である。リンク部
材１３の下部の左右側部には左右の後輪転舵用タイロッ
ド１５．１５の対向端部がピン１６，１６で連結され、
リンク部材１３の揺動によるタイロッド１５゜１５の左
右運動により後輪３，３の前記軸４ａ＋４ａ廻りの転舵
が成される。

以上のクランク部材１２．リンク部材１３、ピン１４．
タイロッド１５．１５によって後輪転舵機構が構成され
、操舵輪５を操舵操作すると入力軸１０と一体にクラン
ク部材１２が回動し、これによりピン１４に長孔１３ａ
が係合しているリンク部材１３は上下に移動しつつもピ
ン１４の位置を瞬間揺動中心部として左右に揺動し、こ
の結果、上述の後輪３，３の転舵が成され、該後輪転舵
は前記前輪転舵機構による前輪転舵とともに成される。

以上の構造において、前輪と後輪とを転舵させるための
操舵トルクを操舵輪５に加えることが運転者に求められ
るが、該操舵輪５に補助操舵動力を与えて該操舵トルク
を軽減するためにパワーシリンダを前輪転舵機構と後輪
転舵機構の双方に設けてもよく、又、前輪転舵機構と後
輪転舵機構のいずれか一方にパワーシリンダを設けても
よい。

車両の直進走行時、換言すると操舵輪５がニュートラル
回動位置にある時は第２図に示されている通りクランク
部材１２はピン１２ａを上側にした垂直姿勢となってい
る。この時におけるピン１２ａとビン１４間の距離をａ
、ピン１４とビン１６間の距離をす、ピン１２ａ、’１
４を通るリンク部材１３の左右中心垂直線とピン１６間
の距離をＣ，クランク部材１２の長さく入力軸１０とビ
ン１２８間の距離）をｒとし、且つクランク部材１２が
角度α回動した場合におけるピン１６の水平移動距離即
ちタイロッド１５の水平移動距離なＸとすると、λの値
があまり大きくない範囲では近似的に −２−龜α−１・ｃ　（ｒ　）−、α ｂ　　　ａ　　　　２ｂａ なる式が成立する。この式において／＝０．２とし。

”／＝ｏ、１．　０．２．　０．３としたときのαに対
するイが第４図のグラフの曲線Ａ、Ｂ、Ｃで示されてい
る０ このグラフで明らかなようにタイロッド１５の水平移動
距離Ｘはクランク部材１２の回動角αに応じて変化し、
αが増大するに従いＸも増大し。

αが９０°の時にＸは最大値になる。αが９０°を超え
るとＸは減少に転じ、αが１８０°になるとＸは零に戻
り、αが１８０°を超えるとＸの正負が逆になってタイ
ロッド１５は原位置から逆方向へ移動し、Ｘが２７００
になるまでＸは減少し続け、αが２７０°になった時Ｋ
Ｘは負の最大値になる。グラフではαが２７０°になる
時までを示したが、αが２７０°を超えるとＸは正の方
向に向って増大し始めることは上記の式から明らかであ
る。αが１８０゜を超えるとＸの正負が逆になることは
、操舵輪４を同一方向へ回動した場合、ある操舵角度に
お（・て後輪３，３の転舵方向が車両直進走行時の後輪
中立位置を境として逆になることを意味しており、この
ため、操舵輪を小操舵角操作した場合には後輪３，３を
前輪１，１と同じ方向へ転舵しつつつ。

操舵輪５を大操舵角操作した場合には後輪３，３を前輪
１，１とは逆方向へ転舵することを実現できる。操舵輪
５が回動限に達した時におけるクランク部材１２０回動
角αの大きさは前記ギヤボックス９．入力軸１０かもな
る後輪転舵力伝達経路中の適宜な箇所１例えばギヤボッ
クス９に操舵輪５とクランク部材１２０回動角比率を定
める変速機構を設けることにより任意な値に設定でき、
このため、操舵輪５の小操舵角操作では後輪３，３を上
述と同様に前輪１，１と同じ方向へ転舵するとともに、
操舵輪５の大操舵角操作では後輪３゜３の転舵角を零若
しくは零近傍に戻すことも実現できる。

以上の前輪転舵動に対する後輪転舵動は操舵輪５を左右
のいずれの方向に回動操作した場合にも行われる。

第４図のグラフの曲線Ａ、Ｂ、Ｃは４の値を種々変える
により凡の値、換言すると後輪３，３のを同じにするこ
とは車両の良好な、°操縦性を得る上で必ずしも好しく
なぐ、後輪転舵角を前輪転舵角よりも小さくすることが
操縦性の点から好しい。

後輪３，３０転舵角を決めるＸの値は上記のａ。

ｒの他にす、ｃによっても決定され、このため、ａ、１
〕、Ｃ，ｊを適宜に定めること妃より最も好しいとされ
る前輪転舵角に対する後輪転舵角の比率を得られる。

尚、前記す／り部材１３はクランク部材１２０回動によ
り後輪３，３を転舵させるべく左右に揺動しながら上下
にも運動を行うため、タイロッド１５の水平長さ成分は
クランク部材１２の回動角に応じて変化し、これが後輪
転舵角に影響を与えることになるが、リンク部材１３の
上下移動量に比してタイロッド１５の長さは充分に長い
ため、タイロッド１５の水平長さ成分の変化量を無視し
て考えることができ、従って以上述べた本発明の後輪転
舵角に関する特徴に本質的な相違は生じな（ゝ０ 定位置で回動自在に支持され、リンク部材１３に形成さ
れた長孔１３ａには車体１７に固定されたピン１４が挿
入係合し、該ビア１４と長孔１３ａを介してリンク部材
１３は車体１７に摺動自在に接続されている。

第６図乃至第１７図は第１実施例と同様の作動を期待で
きる本発明の各種実施例を示す。これらの実施例におい
て、入力軸は２０，３０，４０゜５０．６０，７０，８
０，９０．’１００，１１０゜１２０．１３０で、クラ
ンク部材は２２，３２゜４２．５２，６２，７２，８２
，９２，１０２゜１１２．１２２，１３２で、リンク部
材は２３゜３３．４３，５３，６３，７３，８３，９３
，１０３゜１１３．１２３，１３３で、後輪転舵用タイ
ロッドは２５．　３５．　４５．　５５．　６５．　７
５．　８５゜９５．１０５，１１５，１２５，１３５で
、車体は２７．３７．４７．５７．６７、７７、８７゜
９７．１０７，１１７，１２７，１３７で夫々示されて
いる。

第６図の実施例は第１実施例とは逆にピン２４をリンク
部材２３に取り付けた場合を示し、車体２７には該ピン
２４が挿入係合する上下に長い長溝２７ａが形成されて
いる。このようにリンク部材２３を車体２１にピンと長
孔若しくは長溝との係合により摺動自在に接続すること
はピン２４をリンク部材２３に、長孔若しくは長溝２７
ａを車量で回動自在に支持され、且つリンク部材３３が
車体３７に軸３３ａにより定位置で揺動自在に枢着され
ていても、クランク部材３２０回動をリンク部材３３に
揺動運動として伝達できる構造を示す０即ちクランク部
材３２とリンク部材３３とは伝動リンク部材３８によっ
て相対移動自在に連結されており、クランク部材３２の
止子変位分は該伝動リンク部材３８の上下移動によって
吸収される。

第８図、第９図は第７図と同じくクランク部材４２．５
２とリンク部材４３．５３とを相対移動自在に連結した
実施例を示す。第８図の実施例ではリンク部材４３に長
孔４３ａを形成し、クランク部材４２に取り付けたピン
４２ａを該長孔４３ａに係合した。第９図の実施例では
クランク部材５２にガイド筒部材５８を回動自在に取り
付け、該筒部材５８にリンク部材４３を摺動自在に挿通
させた。

第１０図、第１１図の実施例はクランク部材６２゜７２
とリンク部材６３．７３とが第１実施例と同じく定連結
位置で連結され、且つリンク部材６３゜７３が車体６７
．７７Ｖｃピｙｓ３ａｙ　　７３ａにより定位置で枢着
されていても、クランク部材６２゜７２の回動によって
リンク部材６３．７３を左右に揺動させることができる
構造を示す。第１０図の実施例では一端が軸６８ａで車
体６７に上下揺４動自在に枢着された支持リンク部材６
８の他端に入力軸６０及びクランク部材６２が回動自在
に支持さ糺、従って入力軸６０及びクランク部材６２は
リンク部材６８を介して車体６７に移動自在に支持され
ており、リンク部材６３の左右揺動にとって不要なりラ
ンク部材６２の回動角中の上下変位分が支持リンク部材
６８の上下揺動によって吸収されつつリンク部材６３の
左右揺動が行われる。

第１１図の実施例ゼは車体７７に形成された上下に長い
長孔７７ａに入力軸７０が挿入され、従ってクランク部
材７２は長孔７７ａのガイド作用により車体７７に対し
て上下に移動しつつリンク部材７３を左右に揺動させる
。

尚、第１０図、第１１図の実施例では前記後輪転舵力伝
達経路中に自在継手が介在されており。

該継手の作用によって入力軸は回゛動しつつ車体に対し
て移動できるようになっている。

第１２図は第１０図の実施例の改良実施例であり、支持
リンク部材８８の揺動中心軸８８ａ及び入力軸８０には
ギヤ８６．８９が回動自在に設けられ、クランク部材８
２、リンク部材８３．及び支持リンク部材８８からなる
リンク機構に不必要な自由浮動性が生じるのを噛み合せ
たギヤ８６．８９によって防止し、入力軸８０の位置を
安定化できるようにした。

第１３図の実施例はリンク部材９３と左右の後輪転舵用
タイロッド９５．９５との連結構造に係る実施例を示し
、この実施例では左右のタイロッド９５．９５を同一の
ピン９６によってリンク部材９３に共通連結しており、
かかる構造はこれまでの全ての実施例に適用可能である
。

第１４図、第１５図はリンク部材と後輪転舵用タイロッ
ドとの連結位置、リンク部材と車体との接続位置、リン
ク部材とクランク部材との連結位置についての位置関係
に係る実施例を示す。第１４図の実施例ではリンク部材
１０３の上端を車体１０７に接続し、リンク部材１０３
の下端にクランク部材１０２を連結し、タイロッド１０
５，１０５をリンク部材１０３の上下中間部に連結した
。第１５図の実施例ではリンク部材１１３の上端にクラ
ンク部材１１２を連結し、リンク部材１１３の下端にタ
イロッド１１５，１１５を連結し、リンク部材１１３の
上下中間部を車体１１７に接続した。

これらの位置関係はこれまでの全ての実施例について適
用できる。

第１６図、第１７図の実施例は左右の後輪転舵用タイロ
ッドの連結構造に係る実施例を示し、これらの実施例で
は左右のタイロッド１２５，１２５゜１３５．１３５相
互はタイロッド連結用ロッド１２８．１３８及びリンク
部材１２３，１３３を介して連結されている。第１６図
の実施例ではリンク部材１２３と、該リンク部材１２３
と同様に上端が車体１２７に左右揺動自在に枢着された
リンク部材１２９とによりロッド１２８は両持ち支持さ
れており、クランク部材１２２０回動によるリンク部材
１２３の左右揺動によってタイロッド１２５．１２５及
びロッド１２８が左右に移動せしめられる。第１７図の
実施例ではり／り部材１３３に連結された端部とは反対
側のロッド１３８の端部を軸受１３９によって摺動自在
に支持するとともに、該軸受１３９を車体１３７に回動
自在に取り付け、リンク部材１３３の左右揺動に対して
ロッド１３８が追従できるようになっている。

以上の左右のタイロッドの間にタイロッド連結用ロッド
を介在させる構造はこれまでの全ての実施例について適
用可能である。

以上の説明で明らかなように本発明によれば。

操舵輪によって回動せしめられる入力軸にクランク部材
を結合し、該クランク部材に車体に対して左右揺動自在
となっているリンク部材を連結したため、クランク部材
の回動によりリンク部材を揺動させて該リンク部材に連
結されている後輪転舵用タイロッドを介して後輪を転舵
させることができ、且つクランク部材の回動角がある角
度以上になるとリンク部材の揺動方向、タイロッドの移
動方向が逆になるため、操舵輪の小操舵角操作では後輪
の転舵方向を前輪と同じ方向にしつつも、大操舵角操作
では後輪の転舵方向を前輪とは逆方向とすること、或は
操舵角度とクランク部材回動角度との比率設定によって
大操舵角操作では後輪の転舵角を零若しくは零近傍に戻
すことができ、以って小操舵角操作が行われる高速走行
中の車両の操縦性を向上させ、更に大操舵角操作が行わ
れる低速走行中の操舵輪のとりまわし操作性を良好若し
くは前輪のみを転舵する一般車両並みにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は車両の概略構造を示す斜視図、第２図は第１図
の２矢視図、第３図は第２図の３−３線断面図、第４図
はクランク部材回動角に対する後輪転舵用タイロッドの
移動距離に関するグラフ、第５図は第１図乃至第３図の
実施例に係る装置を線図で示した略図、第６図乃至第１
７図は別実施例の装置を示す第５図と同様の図である。 尚図面中、１は前輪、３は後輪、５は操舵輪、１０は入
力軸、１２はクランク部材、１３はリンク部材、１５は
後輪転舵用タイロッド、１７は車体である。 特許出願人　本田技研工業株式会社 代理人弁理士　下　１）容一部 同　大橋邦彦

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）操舵輪の操舵操作により前輪とともに後輪を転舵
   するようにした車両の操舵装置において、上記操舵輪と
   連動して回動する入力軸に軸外径方向への長さを有する
   クランク部材を結合し、該クランク部材に車体に対して
   揺動自在となっているリンク部材を連結するとともに、
   該リンク部材に左右の後輪転舵用タイロッドを連結した
   車両の操舵装置。
2. （２）前記クランク部材は前記車体に定位置で回動自在
   に支持され、且つ前記リンク部材は該車体にピンと長孔
   若しくは長溝との係合により摺動自在に接続されている
   特許請求の範囲第１項記載の車両の操舵装置。
3. （３）前記クランク部材は前記車体に定位置で回、動自
   在に支持され、且つ前記リンク部材は該車体に定位量で
   枢着され、上記クランク部材と該リンク部材とは相対移
   動自在に連結されている特許請求の範囲第１項記載の車
   両の操舵装置。
4. （４）前記クランク部材は前記車体に移動自在に支持さ
   れ、且つ前記リンク部材は該車体に定位置で枢着されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の車両の操舵装置。