JPS6318548B2 - - Google Patents

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ともに
後輪を転舵するようにした車両の操舵装置に係
り、特に後輪操舵系を差動機構の如き伝達機構で
構成した車両の操舵装置に関する。

前輪操舵系からリンケージ部材を介して後輪転
舵に必要な回転を揺動リンクや偏心ピン等の回動
として出力させ、転舵角に比例して前後輪の転舵
比を変える如く前輪と後輪とを同時に転舵する車
両の操舵装置（特願昭56−118698号、特願昭57−
47743号等）を本出願人は先に提供した。

斯かる操舵装置によれば、操舵輪の小操舵角操
作で後輪を前輪と同方向へ転舵し、又大操舵角操
作では逆方向へ転舵することも可能であり、従つ
て高速走行中の操縦性を良好とするとともに、Ｕ
ターンや駐車場での入出操作等の際は舵角を大に
して小さな回転半径が得られるため、車両のとり
まわし性が良好となる。

しかしながら後輪の転舵は上記揺動リンクや偏
心ピン等の回動という単一の関数から成る舵角関
数をもつてなされていた。

又操舵角に対する後輪転舵角は正弦波で表され
るため、同位相の最大転舵量と逆位相の最大転舵
量とが相等しかつた。

本発明は後輪の転舵を複数の関数の和から成る
複雑な舵角関数をもつて行わしめるとともに、後
輪転舵角の同位相の最大転舵量と逆位相の最大転
舵量を異ならしめることを目的として成されたも
ので、斯かる目的を達成すべく本発明は、操舵輪
と連動して回転する回転部材にドライブギヤを設
けるとともに、該ドライブギヤの後面等に偏心ピ
ンを設け、ドライブギヤと噛合するドリブンギヤ
の後面等にも偏心ピンを設け、左右の後輪転舵用
タイロツドを連結支持するアーム部材を、一方の
偏心ピンに一端を接続したコネクチングロツド
と、他方の偏心ピンとで二点枢支する構成とし
た。

以下に本発明の好適する実施例を添付図面に基
づいて詳述する。第１図は本発明に係る操舵装置
を装備して成る四輪車両の概略構成を示す斜視
図、第２図は要部伝達機構の背面図である。

操舵輪であるハンドル１のハンドル軸２の先端
はラツクアンドピニオン型の前輪転舵用ギヤボツ
クス２０内に組込まれ、既知の如くギヤボツクス
２０内であつてハンドル軸２先端のドライブピニ
オンと噛合するラツクの左半部にはドリブンピニ
オン（ともに図には表れてこない。）が噛合し、
ギヤボツクス２０の左右から夫々突出したラツク
軸２１の両端にはタイロツド３，３が接続されて
いる。タイロツド３，３の外端にはナツクルアー
ム４，４が接続されており、前輪６，６はナツク
ルアーム４，４の外側方に突出した車軸５，５に
支持されている。

前輪の転舵はハンドル１を操舵操作することに
よりなされ、即ちハンドル軸２の回転によりピニ
オンとラツクの噛合を介してラツク軸２１がギヤ
ボツクス２０に対して左右動し、これにより両タ
イロツド３，３が左右動し、ナツクルアーム４，
４が左右方向に回動して前輪６，６は転舵され
る。

一方ラツク軸２１のラツク左半部に噛合するド
リブンピニオンのピニオン軸２２の後部はギヤボ
ツクス２０から後方に導出され、自在継手２３を
介して長尺のリンケージ軸２４を連結し、リンケ
ージ軸２４後端には自在継手２５を介して入力軸
３１が連結されている。

入力軸３１は車体後部の若干左寄りに配置され
た回転部材であり、軸受用ブラケツト３２にて支
承されこの入力軸３１の後端にはドライブギヤ３
３が固設され、ドライブギヤ３３の後面には偏心
ピン３４が突設されている。

一方ドライブギヤ３３に噛合するドリブンギヤ
３５をその軸線を車両の左右中心線に一致して配
置するとともに、このドリブンギヤ３５の後面に
も偏心ピン３６を突設する。ドリブンギヤ３５は
不図示のブラケツトにてその軸を支承されてい
る。

そしてドリブンギヤ３５に設けた偏心ピン３６
にアーム部材４１の上部を枢支するとともに、ド
ライブギヤ３３に設けた偏心ピン３４に左端を枢
支されたコネクチングロツド３７の右端でアーム
部材４１の中間部をピン３８により枢支する。こ
のアーム部材４１は後輪転舵の中立位置では車両
の左右中心線に一致して配置されている。即ち中
立位置にあつて一方の偏心ピン３４が入力軸３１
の鉛直下方に位置し、且つ逆に他方の偏心ピン３
６がドリブンギヤ３５の鉛直上方に位置するよう
に初期設定しておく。

斯くして上下に離間する二点３６，３８で枢支
されたアーム部材４１の下端後面に左右のタイロ
ツド１３，１３を夫々玉継手４２，４２を介して
連結支持する。タイロツド１３，１３の外端に接
続されたナツクルアーム１４，１４の外側方に突
出した車軸１５，１５に後輪１６，１６が支持さ
れている。

ところで本実施例ではドライブギヤ３３をピニ
オンとして構成し、両ギヤ３３，３５のギヤ比を
４とした。

尚ギヤボツクス２０は車体側に固定されてい
る。

而してハンドル１を操舵操作すると、前輪転舵
用ギヤボツクス２０のラツク軸２１が左右動し、
その左半部に噛合して左右に回転するドリブンピ
ニオン軸２２に後輪転舵に必要な回転が出力さ
れ、リンケージ軸２４を介して後輪操舵系の入力
軸３１に上記回転が入力され、入力軸３１は左右
何れかに回転する。

入力軸３１の回転によりその後端に固設したド
ライブギヤ３３に噛合するドリブンギヤ３５は逆
方向に回転し、ドライブギヤ３３の鉛直下方に初
期設定された一方の偏心ピン３４と、ドリブンギ
ヤ３５の鉛直上方に初期設定された他方の偏心ピ
ン３６とが相互に反対回転するとともに、ドライ
ブギヤ３４がピニオンであるため、両偏心ピン３
４，３６は相異なる角速度で反対回転することが
わかる。

従つてドライブギヤ３３の偏心ピン３４に左端
を枢支されたコネクチングロツド３７の右端の枢
支ピン３８でもつて中間部を枢支したアーム部材
４１は、不動支点を上部枢支点３６としてみれ
ば、アーム部材４１の下端で連結支持した左右の
タイロツド１３，１３の左右動を経、後輪１６，
１６を第３図における正弦波状の曲線イの如く転
舵するように垂直揺動する。

一方ドリブンギヤ３５の偏心ピン３６で上部を
枢支したアーム部材４１は、不動支点を下部枢支
点３８としてみれば、第３図の放物線状の曲線ロ
の如く後輪を転舵するように垂直揺動する。

ここで第３図の入力座標の正・負は夫々ハンド
ル１の右、左転舵を、出力座標の正・負は夫々後
輪１６の右、左転舵を表している。先ず前輪転舵
用ギヤボツクス２０のラツク軸２１に上方からド
リブンピニオン軸２２を関係させたり、或いは下
方から関係させて両者２１，２２間にアイドルギ
ヤを介在させれば、入力軸３１はハンドル軸１と
同方向回転を行うものであり、入力軸３１と一体
のドライブギヤ３３に噛合するドリブンギヤ３５
はハンドル軸２と逆方向回転を行うことがわか
る。ただし、この実施例では、入力軸３１はハン
ドル軸１の最大回転位置で3/4回転するように回
動範囲が定められている。そしてドライブギヤ３
３をピニオンとし、ドリブンギヤ３５とのギヤ比
を４としたため、ドライブギヤ３３の3/4回転ま
ではドリブンギヤ３５の偏心ピン３６は左右何れ
か一方へ速度を漸減させつつ移動する。ところが
コネクチングロツド３７は、ドライブギヤ３３の
偏心ピン３４の中立位置から1/4回転まで速度を
漸減させつつドリブンギヤ３５の偏心ピン３６と
同方向へ移動するが、1/4回転から1/2回転までは
速度を漸増させつつ逆方向に移動し、同じく1/2
回転から3/4回転まで逆方向に速度を漸減させつ
つ移動する。故に不動支点を下部枢支点３８とす
れば、上部枢支点３６は可変速度でもつて左右何
れか一方向へ移動し、従つてアーム部材４１の下
端は上部枢支点３６とは逆方向へ応答する可変速
度で移動する。又不動支点を上部枢支点３６とす
れば、下部枢支点３８は入力軸３１の1/4回転ま
で前述の上部枢支点３６と同方向へ漸減する速度
で、又1/4回転から1/2回転までは逆方向へ漸増す
る速度で、更に1/2回転から3/4回転まで同じく逆
方向へ漸減する速度でもつて略直線的に各移動す
る。従つてこの場合、アーム部材４１の下端は各
状態に応答する可変速度でもつて下部枢支点３８
と同方向に略直線的に各移動する。

第４図は以上によるアーム部材４１の垂直揺動
の各状態の軌跡図で、Ａはドライブギヤ３３の偏
心ピン３４を、Ｐは上部枢支点３６を、Ｑは下部
枢支点３８を、更にＲは左右の後輪転舵用タイロ
ツドの中点を夫々示し、添字０は入力軸３１の中
立位置、１は1/4回転位置及び２は3/4回転位置を
夫々示しており、図中y₁は後輪１６の前輪６との
同位相の最大転舵量を、y₂は逆位相の最大転舵量
を表している。この場合前輪６は左に転舵されて
いる。

斯くして入力軸３１の1/4回転までは前輪６と
同方向に後輪１６が正の加速度で転舵されるが、
１／４回転を越えると負の加速度となり、1/4回転と
１／２回転との間で後輪１６は一旦中立位置に戻り、
以降3/4回転までは前輪６と逆方向に後輪１６が
転舵されることとなる。そして入力軸３１の3/4
回転時が後輪１６の逆位相の転舵量最大値y₂を
得、この最大値y₂は入力軸３１の1/4回転時にお
ける同位相の転舵量最大値y₁より大、即ちy₂＞y₁
である。

従つて本発明の操舵装置によれば、第３図にお
ける曲線イとロの合成である新たなる複雑な曲線
ハで示される如き舵角関数をもつて後輪を転舵す
ることができる。

しかも上記の如く後輪転舵角の同位相の最大転
舵量y₁と逆位相の最大転舵量y₂とを相異ならしめ
ることができる。

以上の実施例ではドリブンギヤ３５を車両の左
右中心線上に、ドライブギヤ３３を左寄りに各配
したが、これとは反対に第５図に示す如くドライ
ブギヤ１３３を車両の左右中心線上に、ドリブン
ギヤ１３５を左寄りに各配置し、同じくギヤ比を
４としても良い。

斯かる変更実施例においては、ドライブギヤ１
３３の偏心ピン１３４を入力軸１３１の鉛直上方
に、ドリブンギヤ１３５の偏心ピン１３６をドリ
ブンギヤ１３５の鉛直下方に夫々中立初期設定
し、ドライブギヤ１３３の偏心ピン１３４と、こ
れとは別のドリブンギヤ１３５の偏心ピン１３６
に左端を枢支されたコネクチングロツド１３７の
右端とで、アーム部材１４１を上下に離間する二
点１３４，１３８で枢支する。

尚アーム部材１４１の上部枢支点１３４と下部
枢支点１３８との作用は、夫々詳述した前記実施
例と反対となる。

ところでドライブギヤとドリブンギヤのギヤ比
は実施例の４のみに限定されるものではなく、任
意に多種採用され得るものであり、従つて複雑な
る舵角関数を多様に合成することが可能である。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、操
舵輪と連動して回転する回転部材にドライブギヤ
を設け、該ギヤと噛合するドリブンギヤとドライ
ブギヤとに夫々偏心ピンを設け、一方の偏心ピン
に一端を接続したコネクチングロツドと、他方の
偏心ピンとで、左右の後輪転舵用タイロツドを連
結支持するアーム部材を二点枢支したため、後輪
の転舵を複数（実施例では二種）の関数の和から
成る複雑な舵角関数をもつて行わしめることがで
き、延いては多種の関数の組合せにより多様なる
舵角関数を出力することができ、しかも後輪転舵
角の前輪との同位相最大最舵量と逆位相最大転舵
量を相異ならせて任意に設定することができる等
多大の利点を発揮し得る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は
本発明に係る操舵装置を装備した四輪車両の概略
構成を示す斜視図、第２図は要部伝達機構の背面
図、第３図は後輪転舵の入力―出力線図、第４図
はアーム部材の軌跡図、第５図は要部伝達機構の
変更例を示す第２図と同様の図である。 尚図面中１は操舵輪、６は前輪、１３は後輪転
舵用タイロツド、１６は後輪、３１，１３１は回
転部材、３３，１３３はドライブギヤ、３４，１
３４はその偏心ピン、３５，１３５はドリブンギ
ヤ、３６，１３６はその偏心ピン、３７，１３７
はコネクチングロツド、４１，１４１はアーム部
材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操舵輪の操舵装置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、 操舵輪と連動して回転するドライブギヤおよび
   該ドライブギヤと噛合するドリブンギヤを車体に
   支持するとともに、これらドリブンギヤとドライ
   ブギヤとに夫々偏心ピンを設け、ドリブンギヤま
   たはドライブギヤの一方に設けた偏心ピンに一端
   を接続したコネクチングロツドと、ドリブンギヤ
   またはドライブギヤの他方に設けた偏心ピンと
   で、左右の後輪転舵用タイロツドを連結支持する
   アーム部材を二点枢支して成る車両の操舵装置。