JPS63247169A - 後輪転舵機構 - 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］ この発明は、四輪操舵車両に適用される後輪転舵機構に関し、構造が簡単であり、前輪の切れ角に対する後輪の切れ角のパターンを自由に設定できるものに関する。 【従来の技術】

低速での車体の回転半径を縮小するとともに１、高速で
のレーンチェンジ時等での車体の安定性を高めること等
を目的として、前輪転舵時に後輪をも転舵させるように
構成された四輪操舵車両は種々提案されている。そのう
ち、ステアリングホイールの回転を機械的に後輪転舵機
構に伝達して後輪を転舵させるようにしたものは、前輪
の切れ角が小さいときには後輪を同位相に所定角度転舵
させ、前輪の切れ角が大きいときには後輪を逆位相に所
定量転舵させるようになっている。これは、前輪を大き
く転舵させる場合は通常低速でＵターンなどの旋回を行
なう場合であり、高速時におけるレーンチェンジ時には
前輪はわずかに転舵されるにとどまることに着目したも
のである。ここで同位相とは、前輪がたとえば右に転舵
された場合、後輪も同方向、すなわち右に転舵される場
合をいい、逆位相とは、前輪がたとえば右に転舵された
場合、後輪は逆方向、すなわち左方向に転舵される場合
をいう。低速時に前輪を大きく転舵したとき、後輪は逆
位相に転舵されるので、車体旋回中心が前方に移行し、
車体のすべり角がＯに近づくとともに車体の回転半径が
前輪のみ転舵する場合に比べて小さくなる。そして高速
レーンチェンジ時等に前輪を少し転舵したとき、後輪は
同位相に転舵されるので、遠心力の影響による各輪のす
べりに起因して車体旋回中心が前方に移行する傾向が後
輪が同位相に転舵されることによって打ち消され、車体
が安定して横方向に移動する。 この場合、ステアリングホイールの中立位置からの回転
角と、前輪の舵角と、後輪の舵角との関係は、第５図の
ようになる。これによると、ステアリングホイールの回
転角度が大きくなるにつれて、後輪は、同位相から舵角
０のターニングポイントを介して逆位相に転換する。 後輪転舵機構をステアリングホイールの回転に応じて機
械的に作動させるための機構は、たとえば特開昭５８−
２１）９６８号公報に示されている。

【発明が解決しようとする問題点】

上記公報に示された機構は、ステアリングホイールの回
転に連動して回転する回転体に偏心ピンを設け、上記回
転体の回転に伴なって動く偏心ピンの車幅方向の動きを
後輪転舵用タイロッドに伝達して後輪を転舵させるよう
になっている。 しかしながら、この従来機構においては、上記偏心ピン
の偏心量を変更することにより、後輪転舵量を増減する
ことはできるが、逆位相方向の転舵量に対して同位相方
向の転舵量を相互に独立して増減させることは容易でな
い。また、第５図に仮想線で示すように、ターニングポ
インを変更するような後輪転舵のパターン変更を容易に
できないという問題がある。車両には車重分布、荷重の
変化、懸架特性、車両の用途等に応じて、低速域および
高速域にわたって最適な後輪転舵パターンが存在し、従
来の機械式後輪転舵機構では、これらの種々の後輪転舵
パターンに容易に対応することができなかったのである
。 この発明は、上記の事情のもとで考え出されたもので、
その目的は、簡単な構成により、種々の後輪転舵パター
ンに対応できる後輪転舵機構を提供することである。

【問題を解決するための手段】

上記の問題を解決するため、この発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、この発明の後輪転舵機構は、ステアリングホ
イールに連動して回転し、軸心が前後方向ないし上下方
向を向く駆動側回転体と、この駆動側回転体に対して前
後方向ないし上下方向に平行に配置され、かつ駆動側回
転体に従動して異なる回転数で回転する被動側回転体と
、上記駆動側回転体と被動側回転体の一方の偏心位置に
対して一端が回動可能かつ軸方向摺動可能に支持され、
かつ他方の偏心位置に対して他端が回動可能に連結され
て、中立位置から上記駆動側回転体が回転を始めるとき
両端が車幅方向につき反対方向に移動するようになした
連結体とを備え、上記連結体の中間部に、後輪転舵用部
材を連結して構成されている。

【作用】

上記連結体は、その両端が駆動側回転体および被動側回
転体の各偏心位置に接続されていて、かつ、駆動側回転
体および被動側回転体の上記連結体が接続される偏心位
置は各回転体が中立位置から回転を始めるとき車幅方向
につき反対方向に移動するようになっている。すなわち
、たとえば、連結体の一端が駆動側回転体の回転に応じ
て右方向に移動すると、この連結体の他端は被動側回転
体の回転に応じて左方向に移動する。また、この場合に
おいて、上記駆動側回転体と被動側回転体の回転数は異
なるから、回転数の大きい方の回転体に接続される上記
連結体の端部は、すなわち、駆動側回転体の回転数の方
が大きいとしたときの駆動体回転体に接続される連結体
の端部は、駆動側回転体の回転が進むにつれて右方向に
移動した後移動方向が反転する。被動側回転体に接続さ
れる連結体の端部も、被動側回転体の回転が進むにつれ
て左方向に移動した後右方向に反転するが、上述のよう
に駆動側回転体の回転数の方が大きいことから、駆動側
回転体に接続される端部の移動方向の反転の方が早い。 このことは、連結体の中間部において、その車幅方向の
移動が、中立位置から、両回転体が回転を始めるにつれ
、右方向に移動した後中立位置を介して左方向に移動す
る部位が存在することを意味する。連結体のこのような
挙動を示す部位に後輪転舵用部材、すなわちタイロッド
を連結すると、上記のように両回転体が中立位置から一
方向に回転するにつれ、換言すると、ステアリングホイ
ールを中立位置から一方向に回転するにつれ、タイロッ
ドが中立位置から車幅方向右方向に移動した後反転して
左方向に移動することになる。この場合タイロッドの右
方向の移動が同位相方向で、左方向の移動が逆位相方向
である。したがって、ステアリングホイールの回転角が
小さいときには後輪を前輪と動位相に転舵させ、ステア
リングホイールの回転角が太きくなると後輪を前輪と逆
位相に転舵させることができる。 また、連結体の長手方向の各部位において、その移動が
同位相方向から逆位相方向に転換するターニングポイン
トが変わるので、後輪転舵用のタイロッドを連結体に対
する連結位置をその長手方向に選択することにより、ス
テアリングホイールを中立位置から回転させるにつれて
後輪が同位相から逆位相に変わる、上記ターニングポイ
ントをきわめて容易に変更することができ、これにより
、種々の後輪転舵パターンを選択できる。また、駆動側
回転体と被動側回転体の回転数比を変更することによっ
ても、上記ターニングポイントを容易に変更することが
できる。

【発明の効果】

以上のとおり、本発明の後輪の転舵機構によれば、簡単
な構成によって前輪の舵角が小さいときには後輪を同位
相に転舵し、前輪の舵角が大きくなると後輪を逆位相に
転舵するという後輪転舵機能を得ることができるととも
に、連結体に対する後輪用部材の連結位置を変更し、あ
るいは駆動側回転体と被動側回転体の回転数比を変更す
るという簡単な変更により、種々の後輪転舵パターンを
設定することができる。

【実施例の説明】

以下、本発明の実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。 第１図は、本発明の後輪転舵機構１を備えた四輪駆動車
両の全体構成図である。 前輪転舵機構２は、本例では、ランク・ピニオン式の周
知の前輪転舵機構２が採用されている。 そうして、このランク・ピニオン式の前輪転舵機構２の
ラック杆３の動きをギヤボックス４に可回転に支持され
た従動ピニオン５によって回転運動として取り出し、こ
の従動ピニオン５の回転を伝動軸６を介して車体後方に
配置された後輪転舵機構１に入力されるように構成され
ている。 後輪転舵機構１は、第２図および第３図に詳示するよう
に、上記伝動軸６の後端に連結された駆動側回転体とし
ての小径第一ギヤ７と、この小径第一ギヤ７に噛合しな
がら回転可能な従動側回転体としての大径第二ギヤ８と
を有する。小径第一ギヤ７の支軸９と、大径第二ギヤ８
の支軸ＩＯは、ともに適当な支持部材（図示略）にベア
リング１２を介して支持されており、かつ、車体の前後
方向に延びる鉛直面内で互いに平行に配置されている。 第一ギヤ７および第二ギヤ８の各後面には、各ギヤの回
転中心に対して偏心したボス部１３゜１４をそれぞれ有
する第一クランクアーム１５および第二クランクアーム
が設けられている。このこれらクランクアーム１５．１
６は、ステアリングホイール１７が中立位置にあるとき
、すなわち、前輪１８．１８が左右いずれの方向にも転
舵されていないとき、各ボス部１３．１４の中心が、第
２図に示すように各ギヤ７．８の中心を結ぶ直線（中立
線）上に位置するようになされる。そして、上記第一ク
ランクアーム１５のボス部１３には、このボス部１５の
軸線と直交する軸線をもつ案内孔１９をもつ案内子２０
が回動可能に通挿支持されるとともに、案内子２０の案
内孔１９には、連粘体２２の上部軸部２３が軸方向摺動
可能に通挿支持される。一方、上記第二クランクアーム
１６のボス部１４には、上記連結体２２の下端部が、そ
の支ピン２４を通挿支持させることにより、回動可能に
連結されている。これにより、連結体２２の上端部が、
駆動側回転体としての小径第一ギヤ７の偏心位置に対し
、回動可能かつ連結体の軸方向摺動可能に支持され、か
つ下端部が被動側回転体としての大径第二ギヤ８の偏心
位置に対し、回動可能に連結されたことになる。また、
大径第二ギヤ８は、小径第一ギヤ７に噛合しているから
、小径第一ギヤ７に連動して回転し、かつ小径第一ギヤ
７より大径であるから、小径第一ギヤ７より回転角速度
は小さい。また、第一クランクアーム１５および第二ク
ランクアーム１６の各ボス部１３．１４は、中立状態に
おいて各ギヤの中心に対して鉛直方向下方に偏位してお
り、かつ小径第一ギヤ７と大径第二ギヤ８とは回転方向
が逆であるから、小径第一ギヤ７が中立位置から一方向
に回転を始めると、当初、第一クランクアームのボス部
１３と第二クランクアーム１６のボス部１４は中立線を
挟んで車幅方向反対方向に移動を始める。 上記連結体２２の中間部連部には、後輪転舵用部材とし
てのタイロッド２５．２５の各基端がポールシロインド
を介して連結されている。連結体２２の長手方向におけ
る後輪タイロッド２５．２５を連結すべき部位は、次の
ように選択される。 第４図は作用説明図である。すなわち、上記連結体２２
は、第一ギヤ７および第二ギヤ８が中立状態から一方向
、たとえば第一ギヤ７が右回転をするにつれ、実線、一
点鎖線、二点鎖線で示す挙動を順次とる。すなわち、連
結体２２の上部は第一ギヤ７の動きの影響を多く受けて
右方向に移動するとともに連結体２２の下部は第二ギヤ
８の動きの影響を多く受けて左方向に移動する。しかし
ながら、回転が進むにつれ、第一ギヤ７の回転角速度の
方が大きいから連結体２２の上部の動きの車幅方向の方
向転換が先に起こる。したがって、この連結体２２の長
手方向の比較的上部における符号Ｐで示す点の軌跡は、
図に矢印で示す通りとなる。この軌跡の車幅方向の動き
をとると、Ｐ点は、いったん右方向に移動した後、Ｕタ
ーンして中立位置に戻り、そして左方向に移動すること
となる。このような点Ｐを選択して、ここに上記タイロ
ッド２５．２５を連結するのである。Ｐ点の動きには上
下方向の成分もあるが、タイロッド２５．２５が十分長
い場合にはその影響は無視される。その結果、後輪２６
．２６は、前輪１８，１８が一方向に転舵されつづける
にもかかわらず、まず一方向に転舵された後、逆方向に
転舵されることとなる。本例において、前輪転舵機構２
のタイロッドとナックルアームとの関係、および後輪転
舵機構工のタイロッド２５とナックルアーム２７との関
係を第１図のとおりとする限り、後輪２６は、前輪１８
の転舵角が小さいとき同位相に転舵され、前輪１８の転
舵角が大きくなると逆位相に転換することとなる。この
ような前輪の舵角と、後輪の舵角の関係は、第５図のグ
ラフに実線で示す通りとなる。 上述したように、連結体２２の上部の動きは小径第−ギ
ャ７の影響を多く受け、下部は大径第二ギヤ８の動きの
影響を多く受ける。したがって、タイロッド２５．２５
を連結すべき部位を、第４図の点Ｐより上方にずらすと
、ターニングポイントが前輪の舵角の大方向にずれて、
この場合の前輪の舵角と後輪の舵角との関係は第５図に
一点鎖線で示すようになる。逆に、タイロッド２５，２
５を連結すべき部位を第４図の点Ｐより下方にずらすと
、ターニングポイントが前輪の舵角の小方向にずれてこ
の場合の前輪の舵角と後輪の舵角との関係は第５図に二
点鎖線で示すようになる。 このように、連結体２２に対するタイロッド２５．２５
を連結すべき部位を選択するだけで、後輪転舵パターン
を変更することができるのである。 このような効果は、ステアリングホイールの動きを機械
的に後輪転舵機構に伝達して後輪を転舵するように構成
された従来のいずれの機構によっても達成できなかった
効果である。なお、本実施例についてみれば、小径第一
ギヤ７と大径第二ギヤ８の径差を変更しても、すなわち
、両ギヤの回転数比を変更しても上記ターニングポイン
トを変更することができるし、また、各クランクアーム
１５．１６のボス部１３．１４の偏心量を変更すること
によっても上記ターニングポイントを変更することがで
きる。 また、上記実施例では、駆動側回転体を小径とし、従動
側回転体を大径としているが、逆に、駆動側回転体を大
径とし、従動側回転体を小径とすることによっても対応
することができる。また、各回転体（第一ギヤおよび第
二ギヤ）は、中心軸まわりに回転できる部材という意味
であり、幾何学上の意味での回転体である必要はない。 たとえば、大径第二ギヤ８を第８図のように扇形ギヤと
することもできる。 上述の実施例は、駆動側回転体としての第一ギヤ７と従
動側回転体としての第二ギヤ８を互いに直接噛合させ、
互いに逆方向に回転するようにしているが、たとえば、
第６図に示すように第一ギヤ７と第二ギヤ８との間にこ
れらに噛合する中間ギヤを介在させたり、第７図に示す
ように第一ギヤ７と第二ギヤ８との間に無端チェノ２８
を掛は回すことにより、両ギヤ７．８が同方向に回転す
るようにしてもよい。この場合、連結体２２の上端部を
支持ずべき第一ギヤ７の偏心位置を、鉛直方向上方に偏
心させた位置とし、双方のギヤ７゜８が回転を始めたと
き、連結体２２の両端部が互いに中立線をはさんで反対
側に移動し始めるようにしておくべきことはいうまでも
ない。 さらに、第２図ないし第４図に示す実施例では、連結体
２２の中間部に後輪転舵用部材としてのタイロッド２５
．２５を直接的に連結したために点Ｐの上下方向の動き
が生じるが、第９図および第１０図に示すように、連結
体２２の中間部に軸方向にスライド可能に套嵌されたス
ライド体２９を介して車幅方向にのみ移動可能に支持さ
れた後輪転舵用部材２５“を連結するように構成すれば
、連結体２２の中間部の車幅方向の動きのみを後輪転舵
用部材２５１に伝達できるので好都合である。 この場合、スライド体２９に突設したピン３０に、ガイ
ド３１，３１によって案内支持された後輪転舵用部材２
５″の中央部に設けた孔を相対回転可能に套嵌すればよ
い。 また、第１）図に示すように、連結体２２の中間部の点
Ｐと、その側方に配置された揺動アーム３３との間にリ
ンク３２を介装し、このリンク３２に対して後輪転舵用
部材としてのタイロッド２５．２５の基端をポールジヨ
イントで連結するようにすれば、点Ｐの上下方向の動き
のタイロッド２５．２５への伝達量が減少させられる。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定される
ことはなく、たとえば、実施例では、各回転体に対する
偏心位置を形成するために、クランクアーム１５，１６
を使用したが、とくにこのようなりランクアーム１５，
１６を設ける必要はなく、たとえば、回転体の側面に直
接偏心ピンを形成し、あるいは連結体側のピンを挿入し
てもよい。 また、ステアリングホイールの動きを後輪転舵機構に伝
達するための構成も限定されず、要は、ステアリングホ
イールの動きに連動した回転が後輪転前機構まで導入さ
れればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の後輪転舵機構を備える四輪操舵車両の
全体構成図、第２図は第１図の■方向拡大矢視図、第３
図は第２図のｍ−ｍ矢視図、第４図は作用説明図、第５
図はステアリングの回転量と、前輪舵角と、後輪舵角と
の関係を示すグラフ、第６図ないし第１）図は他の実施
例の説明図である。 １・・・後輪転舵機構、７・・・駆動側回転体（小径第
一ギヤ）、８・・・被動側回転体（大径第二ギヤ）、１
７・・・ステアリングホイール、２２・・・連結体、２
５・・・（後輪転舵用）タイロッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングホイールに連動して回転し、軸心が
   前後方向ないし上下方向を向く駆動側回転体と、この駆
   動側回転体に対して前後方向ないし上下方向に平行に配
   置され、かつ駆動側回転体に従動して異なる回転数で回
   転する被動側回転体と、上記駆動側回転体と被動側回転
   体の一方の偏心位置に対して一端が回動可能かつ軸方向
   摺動可能に支持され、かつ他方の偏心位置に対して他端
   が回動可能に連結されて、中立位置から上記駆動側回転
   体が回転を始めるとき両端が車幅方向につき反対方向に
   移動するようになした連結体とを備え、上記連結体の中
   間部に、後輪転舵用部材を連結したことを特徴とする、
   後輪転舵機構。