JPS63247170A - 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、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擢案されている。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０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前輪のすべ
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２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−
２１１９６８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、たとえば、第６図に仮想線で示すよう
に、ターニングポイント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、従来のリンク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、簡単なリンク構成により、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、車幅方向に所定
距離熱れた左右の固定支点を中心として車幅方向に揺動
可能な左右一対の揺動リンクと、これら左右一対の揺動
リンクの先端部間を連結し、かつその連結長さが上記左
右の固定支点間の距離より長い可動リンクとによって台
形リンクを構成するとともに、上記可動リンクにおける
その中立位置での瞬間回転中心の近傍であってこの瞬間
回転中心を越えない部位の車幅方向の動きを後輪転舵用
部材にその軸方開動として伝達する一方、ステアリング
ホイールに連動して、上記台形リンクが変形するように
している。

【作用】

本発明の作用を第４図を参照して説明する。図において
１．２は左右の固定支点、３．４はこの固定支点を中心
として揺動可能な一対の揺動リンク、５は上記揺動リン
ク３．４の先端部間を連結する可動リンクをそれぞれ示
す。後輪転舵用タイロッドは、図のＰ点に連繋されてい
る。Ｐ点は、台形リンクが中立位置にあるときの可動リ
ンク５の瞬間回転中心Ｏを通る鉛直線（中立線ｌＯ）上
で瞬間回転中心０を越えない部位に設定される。 瞬間回転中心０は、左右のリンク３．４の軸線の交点で
ある。中立位置にある上記の台形リンクがたとえば一点
鎖線、二点鎖線で示すように左方向に変形した場合を考
えると、可動リンク５の瞬間回転中心はｏ’、ｏ”と変
化する。この場合の瞬間回転中心も、各変形状態での左
右リンク３．４の軸線の交点である。図において、台形
リンクが中立位置にあるとき、Ｐ点は瞬間回転中心より
上にあるから、図の左方向に移動する。しかしながら、
瞬間回転中心が０１から０″まで移動したとき、Ｐ点は
瞬間回転中心より下にあるから、図の右方向に移動する
。以上のことを勘案して、台形リンクが中立位置から左
方向に変形してゆくときのＰ点の軌跡は、ｐ、ｐ′；ｐ
”を結ぶような略コ字状の曲線になる。すなわち、Ｐ点
は、いったん中立線から左方向に移動した後、Ｕターン
して中立線より右方向に移動する。Ｐ点の動きは後輪転
舵用タイロッドに連繋しているから、このとき、後輪は
、中立位置から一方向に転舵された後、いったん中立位
置までもどりさらに逆方向に転舵されることになる。台
形リンクと連繋するステアリングホイールないし前輪転
舵機構との関係で第４図の左方向を同位相、右方向を逆
位相とすると、ステアリングホイールを中立位置、すな
わち、前輪が直進方向を向く状態から一方向に回転させ
つづけたとき、後輪は、まず、同位相に転舵された後、
逆位相に転舵されることになる。

【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。また
、可動リンクにおける後輪転舵用タイロッドに連繋すべ
き位置を選択するだけで、その位置の可動リンクの瞬間
回転中心からの距離を変更することができるから、台形
リンクになんら変更を加えることなく、簡単に種々の後
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６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７は、本例では、ランク・ピニオン式の周
知の前輪転舵機構７が採用されている。 そうして、このラック・ピニオン式の前輪転舵機構７の
ラック杆８の動きをギヤボックス９に可回転に支持され
た従動ピニオン１０によって回転運動として取り出し、
この従動ピニオン１０の回転を伝動軸１１を介して車体
後方に配置された後輪転舵機構６に入力するように構成
されている。 後輪転舵機構６は、第２図および第３図に示すように、
車幅方向に所定距離離れた左右の固定支点１．２を中心
として車幅方向に揺動可能な左右一対の等長の揺動リン
ク３，４と、これら左右一対の揺動リンク３，４の先端
部間を連結し、かつその連結長さが上記左右の固定支点
間の距離より長い可動リンク５とからなる台形リンク１
２を有する。揺動リンク３，４の基端は、固定支点１゜
２に対し車体前後方向のピンを介して揺動可能に連結さ
れ、また、揺動リンク３，４と可動リンク５との連結部
も公知のピン接合により相互揺動可能に連結されている
。上記可動リンク５には、その中立位置、すなわち、台
形リンク１２が等脚台形をなすときにおいての瞬間回転
中心０の近傍であってこの瞬間回転中心０を越えない部
位Ｐまで延びる延長部１３を備えており、全体として略
Ｔ字状を呈している。そして上記部位Ｐには、後輪転舵
用部材としてのタイロッド１４．１４の基端が、たえと
えばポールジヨイントによって連結されている。 上記伝動軸１１の回転は、上記の台形リンク１２に伝達
されてこれを変形させるのであるが、本例ではこれを次
のようにして構成している。すなわち、上記伝動軸１１
の後端に設けたピニオンギヤ１５に車体に対して可回動
に支持された作動アーム１６の基端のギヤ部１７を噛合
させ、上記伝動軸１１が回転すると、これが減速されて
上記作動アーム１６を回動させるようにするとともに、
この作動アーム１６の先端部にガイドピン１７を突設し
て、これを上記可動リンク５の上部中央部に上下方向に
開けた長大１８にスライド可能に嵌合させている。 これにより、上記伝動軸１１が回転すると、上記作動ア
ーム１６が回動し、そのガイドピン１７が上記長大１８
の内壁をスライドしながら左右方向に押すことにより、
台形リンク１２は、左右のリンク３．４がその基部を中
心として左右に揺動するように変形することとなる。な
お、ステアリングホイール１９ないし伝動軸１１と上記
台形リンク１２との連繋は、ステアリングホイール１９
が中立位置にあるとき、すなわち、前輪２０．２０が左
右いずれの方向にも転舵されていないとき、上記台形リ
ンク１２が等脚台形をなし、その中心線（中立線ｊ！０
）上に上記作動アーム１６の回動支点および上記可動リ
ンクのタイロッド連結部位Ｐが位置するようになされる
。もちろん、タイロッド連結部位Ｐが中立位置にあると
き、後輪２１゜２１は左右いずれにも転舵されない中立
位置にある。 次に、上述の後輪転舵機構６の動作を第４図の作用説明
図により説明する。 中立位置にある上記の台形リンク１２がたとえば一点鎖
線、二点鎖線で示すように左方向に変形した場合を考え
ると、可動リンク５の瞬間回転中心は０からＯｏを経て
□ｕと変化する。これらの瞬間回転中心は、各変形状態
での左右リンク３゜４の軸線の交点である。図において
、台形リンク１２が中立位置にあるとき、Ｐ点は瞬間回
転中心０より上にあるから、図の左方向に移動する。し
かしながら、瞬間回転中心がＯｏから０″まで移動した
とき、Ｐ点（Ｐ”）は瞬間回転中心より下にあるから、
図の右方向に移動する。以上のことを勘案して、台形リ
ンクが中立位置から左方向に変形してゆくときのＰ点の
軌跡は、Ｐ、Ｐ’、Ｐ″′を結ぶような略Ｕ字状の曲線
になる。台形リンク１２が右方向に変形した場合のＰ点
の軌跡は上記と対象であるから、結局、Ｐ点は、第５図
に模式的に示す軌跡を動くことになる。すなわち、Ｐ点
は、いったん中立線７！ｏから左方向に移動した後、Ｕ
ターンして中立線より右方向に移動する。 このようなＰ点の車幅方向の動きは、後輪転舵用タイロ
ッド１４．１４から後輪２１．２１に伝達され、後輪２
１．２１が所定方向に転舵される。 図に示す実施例における後輪転舵機構６は、上記点Ｐが
右方向に移動したとき後輪２１．２１が右方向に転舵さ
れ、点Ｐが左方向に移動したとき後輪２１．２１が左方
向に転舵されるようにナックルアーム２２．２２を配設
しである。ここで、ステアリングホイール１９を中立位
置から左方向に回転させて前輪２０．２０を左方向に徐
々に転舵していく場合を考えると、伝動軸１１は右回転
し、これが作動アーム１６を左方向に回動させる。 そうすると、上述のとおり可動リンク５の点ＰはＰ、Ｐ
’、ＰＬＬのようにいったん中立位置から左方向に移動
した後右方向に移動するから、後輪２１．２１は、いっ
たん左方向に転舵された後中立位置に戻り、そして右方
向に転舵されることとなる。すなわち、ステアリングホ
イール１９の回転量が小さいときには後輪２１．２１は
前輪２０゜２０と同位相に転舵されるが、ステアリング
ホイール１９の同方向の回転量が大きくなると後輪２１
．２１は前輪と逆位相に転舵されることとなる。 このようなステアリングホイールの回転と前輪および後
輪の転舵方向の関係は第６図に示す通りとなる。 そうして、可動リンク５における点Ｐの位置を上下方向
に変更すると、台形リンク１２の各変形位置での瞬間回
転中心ｏ、ｏ’、ｏ”に対する点Ｐの方向を変えて、後
輪が同位相から逆位相に転換するターニングポイントを
容易に変更することができる。すなわち、点Ｐの位置を
第４図に示す位置より上方にずらせると、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６図に一点鎖線で示す通
りとなる。逆に、点Ｐの位置を第４図に示す位置より下
方にずらせると１、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６図に二点鎖線で示すとおりとなる。 このように、本発明では、可動リンク５におけるタイロ
ツド１４．１４を連結すべき上下方向の位置を選択する
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。 もちろん、この発明の範囲は上述の実施例に限定される
ことはない。たとえば、上述の実施例では、ステアリン
グホイール１９ないし伝動軸１１の動きを台形リンク１
２に伝達するために作動ア−ム１６のガイドピン１７を
可動リンク５の長穴１８に摺動可能に嵌合させているが
、たとえば、伝動軸１１の回転によって、左右のリンク
３，４のいずれか一方を回動させるようにしてもよい。 また、上述の実施例では、可動リンク５の点Ｐに直接的
に後輪転舵用タイロッド１４を連結しているが、第７図
に示すように、上記点Ｐの車幅方向の動きをまず両端が
ピン接合された連結棒２３を介して車幅方向摺動杆２４
に伝達し、これの両端に後輪転舵用タイロッド１４．１
４を連結してもよい。 また、ステアリングホイール１９の動きを後輪転舵機構
６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動きが後輪転舵機構まで
導入されそうしてこれにより台形リンク１２が変形させ
られるようになっておればよい。 さらに、上述の実施例では、伝動軸１１の回転をピニオ
ンギヤ１５およびこれに噛合する作動アームのギヤ部１
６ａにより作動アームに伝達するようにしているが、伝
動軸１１の回転を直接的に作動アーム１６に伝達してこ
れを回動させるようにしてもよい。この場合、作動アー
ムの回動方向が図示例とは逆になるから、後輪転舵機構
のナックルアーム２２を前輪転舵機構と同様に、タイロ
ッド１４が右方向に移動すれば後輪が左方向に転舵され
、タイロッド１４が左方向に移動すれば後輪が右方向に
転舵されるようにすることが必要である。

【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図は本発明の要部を示す図であり、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図および第５図は作用説明図、第６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７図は他の実施例の説明図である。 １．２・・・固定支点、３．４・・・揺動リンク、５・
・・可動リンク、６・・・後輪転舵機構、１２・・・台
形リンク、１４・・・後輪転舵用タイロッド、ｏ、ｏ’
、。 ″・・・（台形リンクの）瞬間回転中心。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車幅方向に所定距離離れた左右の固定支点を中心
   として車幅方向に揺動可能な左右一対の揺動リンクと、
   これら左右一対の揺動リンクの先端部間を連結し、かつ
   その連結長さが上記左右の固定支点間の距離より長い可
   動リンクとによって台形リンクを構成するとともに、上
   記可動リンクにおけるその中立位置での瞬間回転中心の
   近傍であってこの瞬間回転中心を越えない部位の車幅方
   向の動きを後輪転舵用部材にその軸方向動として伝達す
   る一方、ステアリングホイールに連動して、上記台形リ
   ンクが変形するようにしたことを特徴とする、後輪転舵
   機構。