JPH01115769A - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は車両の操舵装置に関し、特に前輪と後輪にそれ
ぞれ操舵機構を有してこれらを連関して作動せしめる操
舵装置に関する。

［従来の技術］ 近年、前輪と後輪にそれぞれ操舵機構を設けて車両高速
走行時には前輪と後輪を同方向へ操舵して車両走行性能
を向上せしめ、一方、低速走行時には前輪と後輪を逆方
向へ操舵して車両転回性能を向上せしめる、いわゆる４
ＷＳ操舵装置が注目されている。例えば特公昭６２−９
４７６号公報には、前輪操舵機構と後輪操舵機構とを逆
Ｓ字状のカム渭を形成したカム板を介して連結シャフト
で連結することにより前輪操舵角の小さい高速走行時と
大きい低速走行時で上述の操舵機能を実現した操舵装置
が開示されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記４ＷＳ操舵装置を従来と全く異なる機構で
実現して、技術の豊富化に寄与せんとするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明を図で説明すると、操舵装置は前輪操舵機構１（
第３図）と、前輪１５の操舵角に応じて回転する連結シ
ャフト２と、該連結シャフト２の回転角に応じて後輪３
４の操舵角を変更する後輪操舵機構３とを具備している
。そして、上記後輪操舵機構３は、上記連結シャフト２
の一端に連結された第１のギヤ４（第１図）と、該第１
のギヤ４と噛合しかつこれよりも小径の第２のギャラと
、上記第１および第２のギヤ４．５の側面外周にそれぞ
れ立設した支軸４１．５１に回転自在に支持されたスラ
イダ４２．５２と、上記各スライダ４２．５２をこれら
を結ぶ直線方向に相対移動可能に保持する保持溝６１を
長手方向へ形成し、両スライダ４２．５２の相対位置変
化に伴って姿勢を変える操作部材６と、該操作部材６の
一端６ａに連結されて車幅方向へ移動し、後輪３４の操
舵角を変えるタイロッド３１とを具備している。

［作用］ 前輪１５を操作すると、操舵角に応じて連結シャフト２
が回転し、これに伴って第１のギヤ４およびこれと噛合
する第２のギャラが回転する。これらギヤ４．５の回転
に伴い周面上に立設した上記各支軸４１．５１は回転移
動し、回転移動しつつ操作部材６の保持溝６１内を上記
両支軸４１．５１を結ぶ直線方向に相対移動する。

この支軸４１．５１の相対位置変化に伴い上記操作部材
６は姿勢を変え、その一端６ａは、連結シャフト２の回
転角が小さい場合は車幅方向の一方へ移動し、回転角が
大きい場合は反転して車幅方向の他方へ移動する。

かくして、上記一端６ａに連結されたタイロッド３１に
より、前輪１５の操舵角が小さい時は後輪３４が同方向
へ操舵され、前輪１５の操舵角が大きい時は後輪３４は
逆方向へ操舵される。

［効果］ 本発明によれば、車両の高速走行においてハンドルを比
較的小さく切ると、前輪および後輪は共に同方向へ操舵
されて良好な走行性能が得られ、一方、低速走行におい
てハンドルを比較的大きく切ると、前輪および後輪は互
いに逆方向へ操舵されて良好な車両転回性能が得られる
。そして本発明によれば第１および第２のギヤのギヤ比
あるいは操作部材の長さ等を変更することにより容易に
後輪の操舵量を調整することが可能である。

［実施例］ 第３図には本発明の操舵装置の全体構成を示す。

図において、車両前部には前輪操舵機構１が設けられ、
該操舵機構１より車幅方向へ突出するタイロッド１３は
ナックルアーム１４を介して左右の前輪１５に連結され
ている。上記前輪操舵機構１にはステアリングホイール
１１を設けたステアリングシャフト１２が入力接続され
、前輪操舵機構１より延びる動力取出しアーム２１はユ
ニバーサルジヨイント２２を介して車両前後方向へ配し
た連結シャフト２に接続されている。車両後部には後輪
操舵機構３が設けられ、その人力シャフト３２はユニバ
ーサルジヨイント２３を介して上記連結シャフト２の後
端に連結されている。上記後輪操舵機構３より車幅方向
へ突出しているタイロッド３１はナックルアーム３３を
介して左右の後輪３４に連結されている。

前輪操舵機構１の詳細を第４図に示す。ステアリングシ
ャフト１２の下端部にはギヤ１６が設けられ、これは上
記動力取出しアーム２１の端部に設けたギヤ２３に噛合
している。ギヤ２３の歯数はギヤ１６のそれの二倍とし
である。上記ギヤ１６の下方には、ピニオンギヤ１７が
設けられ、該ピニオンギヤ１７はタイロッド１３の中央
部に設けられたラックギヤ１８に噛合している。

後輪操舵機構３はゲージング３６内に組込まれ（第２図
〉、該ケーシング３６を左右方向に貫通してタイロッド
３１が設けである。上記ケーシング３゛６内には前後方
向に棒状の操作部材６が配設してあり、該操作部材６は
上記タイロッド３１およびその下方に設けたギヤ４．５
と後述の構造により連結されている。

すなわち、第１図に示す如く、ギヤ４はギャラよりも大
径であって互いに噛合し、これらのギヤ比は２：１とし
である。各ギヤ４．５の側面外周にはそれぞれ支軸４１
．５１が立設してあり、各支軸４１．５１には回転自在
に四角形のスライダ４２．５２が嵌装しである。上記支
軸４１．５１は図示の状態で最も近接して対向位置して
いる。

上記案内部材６にはその下面に長手方向へ角形の保持溝
６１が形成してあり、上記各スライダ４２．５２は上記
保持溝６１内にこれに沿って摺動自在に嵌装されている
。案内部材６の一端には円形の軸受穴６２が設けてあり
、一方、上記タイロッド３１には中間位置Ａこ固定ブロ
ック３５が設けてあって、該固定ブロック３５上に立設
した支軸３７を上記軸受穴６２内に回転自在に嵌入連結
しである。

上記ギヤ４にはこれと同軸にギヤ４２が設けてあり、該
ギヤ４２は入力シャフト３２の後端に設けたギヤ３８に
噛合している。ここで、上記ギヤ４２．３８のギヤ比は
２：１としである。

上記構造の操舵装置の作動を以下に説明する。

ステアリングホイール１１を回転すると操作量に応じて
タイロッドＢが左右動して前輪１５の操舵がなされ、同
時に連結シャフト２が上記ステアリングホイール１１の
操舵角の半分だけ正転ないし逆転せしめられる。

入力シャフト３２は上記連結シャフト２と一体に回転し
、ギヤ３８．４２を介して連結されたギヤ４は上記連結
シャフトの回転角の半分だけ回転せしめられる。

以下、第５図によ、り上記ギヤ４の回転に伴なうタイロ
ッド３１等の作動を説明する。

ギヤ４．５の周面に設けられた支軸４１．５１が接近対
向するｈ点とｇ点にある場合（第１図に対応）、支軸３
７はｊ点にある。ステアリングホイール１１を１２０度
左回転せしめるとギヤ４は３０度右回転し、支軸４１は
ａ点へ移動する。ギヤ４の回転に伴いギヤ５は６０度左
回転して支軸５１はｂ点に移動する。これら支軸４１．
５１の移動に伴い支軸３７は図の破線で示す軌跡上をｊ
点よりＣ点へ移動する。この移動は実際にはタイロッド
３１の長手方向に沿ってなされ、これにより、後輪３４
は前輪１５と同方向の左方向へ操舵される。

ステアリングホイール１１をさらに左回転せしめて５４
０度まで回転せしめると、支軸４１はａ点よりｄ点に移
動し、支軸５１はｂ点よりｅ点へ移動する。この移動に
伴い、支軸３７は方向を転換し、今度はＣ点よりｆ点へ
車幅右方向へ大きく移動する。これにより後輪３４は前
輪１５とは逆方向の右方向へ操舵される。

ステアリングホイール１１を右回転せしめた場合には後
輪３４の操舵は上記とは反対方向へ同様になされる。

なお、上記支軸３７の移動量ｙＯ（第６図）は次式で表
される。

ＬＩＲ２ｓｉｎβ−Ｌ２ＲＩＳｉｎα−ＲＩＲ２ｓｉｎ
　（ａ＋β〉ｙＯ＝□ １３−ＲｌＣＯＳα−Ｒ２ｃｏｓβ ここで、α：ギヤ４の回転角 β：ギヤ５の回転角 Ｒ１：ギヤ４の中心と支軸４１間距離 Ｒ２：ギャラの中心と支軸５１間距離 Ｌ１：支軸３７とギヤ４の中心間距離 Ｌ２：支軸３７とギヤ５の中心間距離 Ｌ３：ギャ４とギヤ５の中心間距離 である。

発明者等の実験によれば、Ｌをナックルアーム長として
、 β／α＝１．５〜２．７５ Ｌ１＝Ｏ，ＩＬ〜０．２し Ｌ２＝０．０６Ｌ〜０．１Ｌ に設定するのが良い。

上記構造の操舵装置の効果を第７図に示す。図中、横軸
はステアリング操舵角を、縦軸はこれに応じた後輪操舵
角を示す。図より知られる如く、前輪操舵角が小さい範
囲では後輪は前輪と同方向へ操舵され、前輪操舵角が大
きくなると逆方向へ操舵される。′ かくして、高速走行時の走行安定性と低速走行時の車両
転回性能の向上が実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は後輪操舵機構の分解斜視図、第２図はその全体
斜視図、第３図は操舵装置の全体構成図、第４図は前輪
操舵機構の斜視図、第５図は後輪操舵機構の作動を示す
模式図、第６図は後輪操舵機構の各部寸法図、第７図は
前輪と後輪の操舵角相関図である。 １・・・前輪操舵機構 １５・・・前輪 ２・・・連結シャフト ３・・・後輪操舵機構 ３１・・・タイロッド ３４・・・後輪 ４・・・第１のギヤ ４１・・・支軸 ４２・・・スライダ ５・・・第２のギヤ ５１・・・支軸 ５２・・・スライダ ６・・・操作部材 ６ａ・・・一端 ６１・・・保持溝 第１！！ｌ 第３図 第６図 左−＋福Ｍ湯船ω÷右

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪操舵機構と、前輪の操舵角に応じて回転する
   連結シャフトと、該連結シャフトの回転角に応じて後輪
   の操舵角を変更する後輪操舵機構とを具備し、上記後輪
   操舵機構は、上記連結シャフトの一端に固定された第１
   のギヤと、該第１のギヤと噛合しかつこれよりも小径の
   第２のギヤと、上記第１および第２のギヤの側面外周に
   それぞれ立設した支軸に回転自在に支持されたスライダ
   と、上記各スライダをこれらを結ぶ直線方向に相対移動
   可能に保持する保持溝を長手方向へ形成し、両スライダ
   の相対位置変化に伴って姿勢を変える操作部材と、該操
   作部材の一端に連結されて車幅方向へ移動し、後輪の操
   舵角を変えるタイロッドとを具備する車両の操舵装置。
2. （２）上記第１のギヤと第２のギヤのギヤ比をＲ、第１
   のギヤの中心と該ギヤに立設した支軸との距離をＬ１、
   第２のギヤの中心と該ギヤに立設した支軸との距離をＬ
   ２、車両のナックルアーム長をＬとして、 Ｒ＝１．５〜２．７５ Ｌ１＝０．１Ｌ〜０．２Ｌ Ｌ２＝０．０６Ｌ〜０．１Ｌ に設定した特許請求の範囲第１項記載の車両の操舵装置
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