JPS63235170A - 車輌操舵装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は車輌の操舵装置に関する。

従来の技術 近年、車輌においては、前輪の転舵時に後輪も転舵させ
るようにした車輌操舵装置が実用化されつつある。そし
てこのようなものにおいては後輪３１の転舵方向を前輪
３２の転舵方向とは逆方向に換向させるものがあり、こ
れによれば車輌の先端が木早く旋回方向に向く特性、い
わゆる回頭性が向上して、せまい場所でも容易に旋回で
きる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この種の車輌操舵装置を有フる車輌にお
いては、第１０図に示すように、旋回時に後輪３１が大
きく外側にはみ出るため、このはみ出る部分に注意しな
がら運転しなければならず、不自由であり、しかも危険
である。また、傾斜面上を上方に向って旋回する場合に
は、第１１図（ａＨｂ）に示すように、谷側に向いた後
輪３１が下方にすべるため、思いどうりの操向ができな
いという問題点もある。

本発明は、前記問題点を解決するもので、旋回０４に複
輪が大きくはみ出さす、傾斜面をＦ方に向って旋回する
場合においても操舵性に優れ、しかもせまい場所でも容
易に旋回できる車輌操舵装置を冑ることを目的とする。

問題点を解決するための手段 前記問題点を解決でるため、本発明は、左右−１・１の
第１車輪を操向する第１ピットマンアーム１と、左右一
対の第２車輪を操向する第２ピットマンアーム２と、ス
テアリングシャフトの端部に設けられたドライブピニオ
ン３と、このドライブピニオン３に一面が噛合する両歯
スライドラック４と、この両歯スライドラック４の他面
に対向して平行に配設された固定ラック５と、この固定
ラック５の歯面と前記両歯スライドラック４の他面とに
同時に噛合しかつ両歯スライドラック４の移動方向に移
動自在なステアリングピニオン６と、このステアリング
ごニオン６に固着されてステアリングピニオン６からそ
の半径方向外方に半径以上にのびるレバー部材７とを有
し、前記両ピットマンアーム１，２を前記スライドラッ
ク４の移動方向略延艮位置に配設し、前記ステアリング
ピニオン６の軸心部と前記第１ピツｉ・マンアーム１の
端部とを第１リンク８で連結し、前記レバー部材７の端
部と前記第２ピットマンアーム２とを第２リンク９で連
結したものである。

作用 前記構成において、第１図に示づように、ステアリング
シャフトに設けられたドライ１ピニオン３がＣ方向に回
転されると、このドライブピニオン３に噛合する両歯ス
ライドラック４がｂ方向に移動するとともにこの両歯ス
ライドラック４と固定ラック５との両者に噛合するステ
アリングピニオン６がＣ方向に回転しながら前記両歯ス
ライドラック４の移動量の半分量だけ同方向（ｂ方向）
に移動する。これにより、第１リンク８を介して第１ピ
ットマンアーム１に連結されているステアリングピニオ
ン６の軸心部６ａは、第２図に示すように、Ｘａ位置か
ら×１位＠ないし×２位置へとドライブピニオン３の回
転量に正比例して常にｂ方向に移動づる一方、第２リン
ク９を介して第２ピットマンアーム２に連結されている
レバー部材７の端部７ａはＹｏ４ｆＬ置からＹ１位置な
いしＹ２位置へとサイクロイド運動をする。したがって
、ステアリングホイール１３を回転すると、左右一対の
第１車輪を操向する第１ピットマンアーム１はステアリ
ングホイールに直結されたドライブピニオン３の回転量
に応じてほぼ比例しながらＣ方向に回転づる一方、左右
一対の第２車輪を操向する第２ピットマンアーム２は初
期には同じ回転方向であるＣ方向には回転せず、モの後
徐々に同じＣ方向に回転するようになって、その回転変
位量も増加してゆく。つまり、このようなα構を用いる
ことにより、ステアリングホイールの回転に応じて操向
される第１車輪に対して第２車輪を、ステアリングホイ
ールによる方向転換のはじめ、即ち旋回初期には逆位相
には換向されず、所定時点から大きく逆位相に換向させ
るようにすることができる。この結果、第１車輪方向に
進行しながら旋回する場合において、車の前部分の軌跡
より後輪がはみだすということがなくなり、また傾斜面
上を上方に向かって旋回する場合でも、車輪が谷側に向
いてしまってすべってしまうということがない。また、
ステアリングホイールを所定量以上回転すると、第２車
輪が第１車輪に対して逆位相に換向されるので回頭性は
良好に維持される。

実施例 以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第３図〜第６図において、１０は左右一対の１ｙＪ輸１
１と左右一対の後輪１２とを同時に転舵させる車輌操舵
装置である。この車輌操舵装置１０は、一端にステアリ
ングホイール１３が設けられているステアリングシャフ
ト１４の他端に固着されたドライブピニオン３と、この
ドライブピニオン３に−面４ａが噛合する両歯スライド
ラック４と、ドライブシャフト１４に一端が嵌合されて
その歯面部５ａが前記両歯スライドラック４の他面４ｂ
に対向するように平行に配設された固定ラック５と、こ
の固定ラック５の南面５ａと両歯スライドラック４の他
面４ｂとに同時に噛合しかつ両歯スライドラック４の移
動方向に移動自在なステアリングピニオン６と、このス
テアリングピニオン６に一体成形されてステアリングピ
ニオン６からその半径方向外方にのびるレバー部７とを
有する。そして、第４、図に示１Ｊように、前輪ドラブ
リンク１５Ｊ３よびブックルアーム１６を介して前輪１
１を操向する前輪用ピットマンアーム１と、後輪ドラブ
リンク１７およびナックルアーム１８を介して後輪１２
を操向する後輪用ピットマンアーム２とが前輪１１と後
輪１２どの間でかつ両歯スライドラック４のｇｖＪ方向
延長位置においてほぼ同じ姿勢で回動可能に配設され、
前輪用ピットマンアーム１の一端が第１リンク８を介し
てステアリングピニオン６の軸心部６ａに連結されてい
るとともに後輪用ピットマンアーム２の一端が第２リン
ク９を介してステアリングピニオン６のレバー部７の端
部７ａｋ：連結されている。

なお、前記ナックルアーム１６．１ｇはドラブリンク１
５、１７に接続される側のみ操向アーム部１６ａ、　１
８ａが一体成形されている。また、１９．２０はタイロ
ッドである。

前記構成において、ステアリングホイール１３を例えば
ａ方向に回転すると、同じステアリングシ↑Ｉフト６に
設けられたドライブピニオン３を介して両歯スライドラ
ック４が第１図に示すように、ｂ方向に移動し、この両
歯スライドラック４の移動によりステアリングピニオン
６はＣ方向に回転しなから両歯スライドラック４の移ｖ
Ｊ蟻の半分だけｂ方向に移動する。そして、ステアリン
グピニオン６の軸心部６ａの移！１）ｆｆｉが第１リン
ク８を介して前輪用ピットマンアーム１で回転角に変換
されて前輪１１が操向され、またステアリングごニオン
６に一体成形されたレバー部７の端部７ａのｂ方向に関
する移ＤＩが第２リンク９を介して後輪用ピットマンア
ーム２で回転角に変換されて後輪１２が操向される。そ
の場合に、前輪用ピットマンアーム１に連結されている
ステアリングピニオン６の軸心部６ａは、第２図に示す
ように、ＸＯ位置から×１位閘ないし×２位置へとステ
アリングホイール１３の回転量に応じて常にｂ方向にｘ
＝ｒ・φ（ただし、Ｘはステアリングピニオン６の移動
距離、ｒはステアリングピニオン６の半径、φはステア
リングピニオン６の回転角（中位ラジアン）］なる吊だ
け移ｖＪする一方、後輪用ピットマンアーム２に連結さ
れているレバー部７の端部７ａはｂ方向に関してｙ＝ｒ
・φ−ｇ・ｓｉｎφ〔ただし、ｙはレバー部端部７ａの
移動距離、Ωはレバー部端部７ａの回報半径］なるサイ
クロイド運動をしながらＹＯ位置からＹ１位置ないしＹ
２位置へと移動し、Ｙｏ位置からＹ１位置までの間は反
す方向に、またＹ１位置からＹ２位置までの間はｂ方向
にその移ｖＪ吊を徐々に増加させながら移動する〔なお
、ｂ方向に関するステアリングピニオン６の移動路＠Ｘ
とレバー部端部７ａの移動距離ｙとの関係を第７図に示
す。］したがつて、ステアリングホイール１３を、例え
ばａ方向に回転すると、第５図および第６図に示すよう
に、前輪１１を操向する前輪用ピットマンアーム１は、
その回転量に応じて常にｄ方向に回転する一方、後輪１
２を操向する後輪用ピットマンアーム２は初期には、第
５図に示ｊように、ｆ方向に回転し、その後、徐々に回
転変位量が減少しながら、第６図に示すように、所定点
でＣ方向に回転するようになり、その回転変位量も増加
していく。そして、前輪１１側のナックルアーム１６は
常にｑ方向に回転する一方、後輪１２側のナックルアー
ム１８は初期はｈ方向に、所定点通過後はｉ方向に回転
する。したがって、前輪１１はステアリングホイール１
３の回転方向に常に操向されるが、後輪１２は初期から
所定点までは前輪１１と同位相に換向され、その後は逆
位相に換向されることになる。

これにより、第８図に示すように、旋回時に車輌の前部
の軌跡より後輪１２が大きくはみだすという不具合がな
くなり、また旋回初期には前輪１１と後輪１２とが同位
相に換向されるため、傾斜面上を旋回する場合でも一方
の車輪のみが谷側に向ってすべることがなくなり、思い
どうりの操向が行なえる、。また、前記所定点以降は後
輪１２が前輪１１に対して逆位相に換向されるので、回
顧性が向上してせまい場所でも容易に旋回できる。

なお、前記後輪用ピットマンアーム２が連結されるレバ
ー部７の端部７ａ位置がステアリングピニオン６の半径
ｒと同一になるように設定してもよい。つまり、この場
合には、ステアリングビニオン６の移動距離Ｘとレバー
部端部７ａの移動距離との関係は第９図に示す関係とな
り、旋回時初期は殆ど転舵されず、徐々に逆位相に換向
されるようになる。この場合にも旋回時に後輪がはみだ
す不具合をなくすことができるとともに傾斜面を上方に
旋回する場合に後輪１２が谷側にすべるという問題も解
消できる。

また、前記固定ラック５はステアリングシャフト３に嵌
合させなくてもよく、両歯スライドラック４に対して平
行になる位置に固定されておればよい。さらに、前記両
ピットマンアーム１．２の設置箇所は、両歯スライドラ
ック４の延長線上や、前輪１１と後輪１２との間でなく
てもよく、前述した変位関係が維持される位置であれば
いずれの箇所でもよいとともにその形状や姿勢も前述の
実施例に限るものではない。また、この装置をオフロー
ドキャリアやコンテナキャリアなどの特に前接の区別の
ない車輌に用いる場合として、前述のように前輪、後輪
を限定せずに正逆両方向に進行できるようにしてもよい
。

発明の効果 前記構成の本発明によると、ステアリングホイールを回
転した場合に、第１車輪に対して第２車輪が、初期には
逆位相に換向されず、その後徐々に逆位相に換向される
ので、旋回時に車輌の前部の軌跡より後輪が大きくはみ
だすという不具合がなくなるとともに、傾斜面を上方に
旋回する場合には車輪が谷側に向かないのですべること
がなくなって操向性も良好となる。しかもステアリング
ホイールを所定量回転すると第１車輪に対して第２車輪
が逆位相に換向されるので、回顧性が向、Ｌする。この
結果、せまい場所でも安全かつ容易に旋回できることに
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第９図は本発明の実施例を示し、第１図は車輪
操舵装置の模式図、第２図は同作用説明図、第３図は同
斜視図、第４図〜第６図は車輌の模式図およびその作用
の説明図、第７図および第９図はドライブピニオン軸心
部とレバー部端部との変位量の関係を示すグラフ、第８
図は車輌の軌跡の簡略図である。また、第１０図と第１
１図（ａＨｂ）は従来の車輌における軌跡の簡略図と簡
略平面図および後方Ｊこりみた後輪の簡略図である。 １・・・前輪用（第１）ピットマンアーム、２・・・後
輪用（第２）ピットマンアーム、３・・・ドライブピニ
オン、４・・・両歯スライドラック、５・・・固定ラッ
ク、６・・・ステアリングビニオン、７・・・レバー部
材、８・・・第１リンク、９・・・第２リンク、１０・
・・車輌操舵装置、１１・・・前輪、１２・・・後輪、
１４・・・ステアリングシャフト。 代理人　　　森　　本　　義　　弘 第１図 ３−ドライフ゛ぴ二オン ４−よＩシスライドラック ５・−ｒ！ｉＪ定ラック ラックテアす〉り°む０ニオ〉 第３図 １０−車輪滑ｔＲ′ｅ装置 Ｉｄ・−ステ７ソンクシマフＦ 第４図 第す図 ７２・−障翰 第６図 第９図　　　　　　第１θ図 第１／図 （ｔｌ）　　　　　　　（ｐ） ？！

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、左右一対の第１車輪を操向する第１ピットマンアー
   ムと、左右一対の第２車輪を操向する第２ピットマンア
   ームと、ステアリングシャフトの端部に設けられたドラ
   イブピニオンと、このドライブピニオンに一面が噛合す
   る両歯スライドラックと、この両歯スライドラックの他
   面に対向して平行に配設された固定ラックと、この固定
   ラックの歯面と前記両歯スライドラックの他面とに同時
   に噛合しかつ両歯スライドラックの移動方向に移動自在
   なステアリングピニオンと、このステアリングピニオン
   に固着されてステアリングピニオンからその半径方向外
   方に半径以上にのびるレバー部材とを有し、前記両ピッ
   トマンアームを前記両歯スライドラックの移動方向略延
   長位置に配設し、前記ステアリングピニオンの軸心部と
   前記第１ピットマンアームの端部とを第１リンクで連結
   し、前記レバー部材の端部と前記第２ピットマンアーム
   とを第２リンクで連結したことを特徴とする車輌操舵装
   置。