JPH01266071A - 車両の後輪操舵装置 - 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、前輪の転舵に応じて後輪を転舵させる車両の
後輪操舵装置、特に、少なくとも前輪の転舵が大蛇角と
なった時に後輪を逆位相に転舵させる後輪操舵装置に関
する。

〔従来技術〕

従来、車両の後輪操舵装置として、舵角感応型と車速感
応型の２方式が採用されており、前者は前輪転舵が小舵
角の時は後輪を前輪と同位相に転舵させ、大舵角の時は
後輪を逆位相に転舵させるものであり、後者は低車速時
には前輪と後輪とを逆位相とし、高車速時には同位相と
するものである。

舵角感応型四輪操舵装置として、例えば特開昭６１−１
８５７２号公報に示されるものは、ステアリングホイー
ルの回動操作がステアリングシャフトを介してギヤボッ
クス内において直線運動に変換され、この直線運動がタ
イロッド、ナックルアーム等により伝達されて前輪が転
舵される。この前輪の転舵と連動するナックルアームの
延長上の一点に、前後方向に延在するロッドの前端が連
結され、ロッドの後端は、後方に設けられたカムケース
内に摺動自在に設置されたカム板に連結される。カム板
には倣い溝となる略Ｓ字状のカム溝が設けられており、
後輪を互いに連結して転舵させるタイロッドに固定され
たピンがカム溝に沿って摺動するように係合されている
。ここで、ステアリングホイールを右方に回動させると
、前輪が右方に転舵されるとともに、ロッドが後方に移
動してカム板を後方に摺動させ、カム溝に沿って移動す
るピンが、カム板の後方への摺動し始めは右方に、所定
位置通過後は左方に移動し、後輪を始めは右方に、次に
左方に転舵させる、即ち、前輪転舵が小舵角の時は後輪
を前輪と同位相に転舵させ、大舵角の時は後輪を逆位相
に転舵させるもので、ステアリングホイールを左方に回
動させるときは動きが逆になる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記公報記載の車両の後輪操舵装置は、後輪を連結して
転舵させるタイロッドに固定されたピンに後輪を転舵さ
せる力が総てかかることになり、非常に大きな力を受け
ながらピンがカム溝を摺動するために磨耗しやすく、ピ
ンとカム溝との係合に遊びが生じることになり、後輪の
転舵角が安定せず、操安性に欠けることになり、極めて
高い精度を要求される後輪の舵角制御において精度が低
下するという耐久性並びに信頼性に欠ける問題点があっ
た。

本発明は、上記問題点を解決し、倣い溝を用いた形式の
車両の後輪操舵装置の耐久性並びに信頼性を向上させる
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の車両の後輪操舵装置は、前輪の転舵に応じて後
輪を転舵させる、特に、少なくとも前輪の転舵が大舵角
となった時に後輪を逆位相に転舵させる四輪操舵装置に
おいて、前輪の転舵量を入力する入力軸と、両後輪を互
いに連結してこれを転舵させる出力軸と、ハウジングに
固定された基準ピンと、基準ピンに対して回動自在、且
っ摺動自在となるように伝達歯車に設けられた長孔を介
して支持された伝達歯車とを備え、伝達歯車は入力軸端
のピニオンと噛み合う外歯と、出力軸に対して回動は許
容するが、車幅方向の変位は許容しないように連結する
連結部とから成り、前記外歯は、長孔の長手方向と平行
な平行外歯部と、円弧の一部を外形とする曲面外歯部と
で形成されている。

〔作用〕

上記のように構成された本発明の車両の後輪操舵装置に
おいては、ステアリングホイールからの操舵操作力は前
輪操舵装置に伝達され、前輪操舵装置から中間シャフト
を介して後輪操舵装置の入力軸に伝達され、入力軸端の
ピニオンから外歯を介して伝達歯車に伝達される。

前輪転舵角が所定の値以下の時は、入力軸端のピニオン
が伝達歯車の曲面外歯部と噛み合っており、伝達歯車を
単に回動させるのみで出力軸に操舵力は作用せず、後輪
は転舵されない。

前輪転舵角が所定の値を超えると、入力軸端のピニオン
は伝達歯車の平行外歯部と噛み合い、入力軸の回転が伝
達歯車を車幅方向に移動させることになり、連結部を介
して出力軸を車幅方向に動かし、後輪を転舵させる。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図において、ステアリングホイール１の回動操作は
ステアリングシャフトの先端のピニオン２を回動させ、
ピニオン２は車幅方向に配設された操舵ロッドに設けら
れた主ラック３に係合されており、ピニオン２の回動は
操舵ロッドをその軸方向に移動させ、タイロッド４Ｌ、
４Ｒを介して前輪５Ｌ、５Ｒを転舵させる。操舵ロッド
には主ラック３と平行に副ラック６が設けられ、中間シ
ャフト８の先端に設けられたピニオン７が係合されてお
り、車両の前後方向に配設された中間シャフト８の後端
は後輪操舵装置９に連結され、操舵ロッドの軸方向の移
動は副ラック６を移動させてピニオン７を介して中間シ
ャフト８を回動させ、後輪操舵装置９によりタイロッド
ＩＯＬ、ＩＯＲを介して後輪１１Ｌ、ＩＩＲを転舵させ
る。

第２図乃至第４図に本発明の後輪操舵装置９の詳細を示
す。

後輪操舵装置９のハウジングを二分割し、その一方の前
部ハウジング１４の前壁に、小孔１４Ａを穿設して中間
シャフト８の回動が伝達される入力軸１２を貫通させる
とともに、通しボルト等で形成された断面円形の基準ピ
ン１５を、後方へ向けて前部ハウジング１４内に立設す
る。

伝達歯車１６は、円弧の一部を外形とする曲面部１６Ａ
と、それに続く互いに平行な両側の直線部１６Ｂ、１６
Ｃとを備えており、曲面部１６Ａと同一中心で稍小径の
円筒形突出部１７が後面に設けられ、中央部に両側の直
線部１６Ｂ、１６Ｃと平行な長孔１８が形成される。該
長孔１８は、曲面部１６Ａと円筒形突出部１７と同一中
心の半円弧を端部に有し、その幅は基準ピン１５が貫通
して摺動できる寸法とする。また、曲面部１６Ａと直線
部１６Ｂ、１６Ｃの外面には外歯が設けられ、曲面外歯
部Ｌ１と平行外歯部Ｌｘ　、Ｌｓが形成されて、入力軸
１２の後端に設けられたピニオン１３と噛み合わされる
。

後輪用タイロッドＩＯＬ、ＩＯＲをブロック状のスライ
ダー１９で連結し、該スライダー１９を前後方向に貫通
して伝達歯車１６の長孔１８と略同幅の長孔２０を車幅
方向と平行に設け、該長孔２０の長手方向中央位置に円
筒形突出部１７が回動可能に嵌合し得る円筒形切欠２１
を形成する。

なお、長孔２０の長さは円筒形切欠２１の直径よりも大
である。

前部ハウジング１４内の基準ピン１５に、伝達歯車１６
の長孔１８が嵌合されて、伝達歯車１６の外歯と入力軸
１２後端のピニオン１３が噛み合わされ、伝達歯車１６
の円筒形突出部１７にスライダー１９の円筒形切欠２１
を嵌合させて連結部が形成される。基準ピン１５は、伝
達歯車１６の長孔１８とスライダー１９の長孔２０をそ
れぞれ貫通し、後部ハウジング１４′の内面（前面）に
設けられた円形の凹所２２にその先端が嵌合支持される
。前部ハウジング１４の開口に後部ハウジング１４′を
合致させて後輪操舵装置９のハウジングを形成し、前部
ハウジング１４と後部ハウジング１４′の接合部の両側
面部に、短い半円筒部１４Ｂと１４Ｂ′をそれぞれ設け
て、後輪用タイロッドＩＯＬ、ＩＯＲを摺動自在に貫通
させて後輪操舵装置９を形成する。

第３図と第５図乃至第７図に基づいて本発明の車両の後
輪操舵装置９の動作を説明する。

第３図に、前輪転舵角θ、が零即ち車両直進時の状態が
示されており、入力軸１２後端のピニオン１３と伝達歯
車１６との噛み合い位置は、伝達歯車１６の曲面外歯部
り、の中央位置（長孔１８の長袖の延長との交点）とな
っている。この時伝達歯車１６の円筒形突出部１７とス
ライダー１９の円筒形切欠２１が嵌合連結されており、
スライダー１９は中立位置に保持され、後輪は転舵され
ず、直進方向に保持される。

第３図に示された前輪転舵角ｅＦが零の直進状態から、
前輪の転舵が右方向に行われて前輪転舵角θ、が小さく
、所定値８０以下の場合は、前輪転舵角θ、が伝達され
る入力軸１２後端のピニオン１３の時計方向の回動が伝
達歯車１６の曲面外歯部Ｌ１に伝達され、伝達歯車１６
の円筒形突出部１７がスライダー１９の円筒形切欠２１
内を反時計方向に回転する、したがって、伝達歯車１６
も反時計方向に回転するのみで、スライダー１９は中立
位置に保持され、後輪は転舵されず、直進方向に保持さ
れる。前輪転舵角θ２が所定値θ０に達した時点で、ピ
ニオン１３と伝達歯車１６との噛み合い位置が曲面外歯
部Ｌ１の終端（伝達歯車１６は第３図の状態から９０°
回転している第５図の状ａ）に達するようにピニオン１
３と伝達歯車１６の外歯のピッチを定める。

前輪がさらに転舵されて前輪転舵角θ、が所定値θ。を
超えると、第６図に示されるように、ピニオン１３と伝
達歯車１６との噛み合い位置が平行外歯部Ｌｘに達する
。この時、伝達歯車１６の長孔１８とスライダー１９の
長孔２０が一致しているから、ピニオン１３の回動が平
行外歯部Ｌ！に伝達され、伝達歯車１６を右方向に移動
させる駆動力となり、伝達歯車１６の円筒形突出部１７
とスライダー１９の円筒形切欠２１から成る連結部を介
して、スライダー１９が右方向に移動されてスライダー
１９に結合されている後輪用タイロッドＩＯＬ、ＩＯＲ
が同じく右方向に移動され、後輪１１Ｌ、ＩＩＲが、前
輪転舵角θ２と逆位相の転舵角θえを以て左方向に転舵
される。

前輪が逆の左方向に転舵された場合には、第５図及び第
６図とは反対の方向にピニオン１３と伝達歯車１６が回
転し、後輪１１Ｌ、ＩＩＲが右方向に転舵される。

以上、逆位相の特性を有する場合について述べたが、同
位相の特性を有するようにしても良いことは勿論である
。

このように、前輪を転舵させる操舵力は、入力軸１２か
らピニオン１３と伝達歯車１６の保合、及び伝達歯車１
６の円筒形突出部１７とスライダー１９の円筒形切欠２
１から成る連結部を介してスライダー１９に伝達される
から、耐摩耗性など耐久性が高く、確実な後輪操舵制御
を行うことができる。

上記の前輪転舵角ｅＦに対する後輪転舵特性を第７図に
示す、ここで、後輪転舵角θ、が前輪転舵角θ、と同位
相は＋側、逆位相は一側であり、実線が逆位相特性、点
線は同位相特性を示す。

なお、中間シャフト８から入力軸１２への回動の伝達は
適宜の手段（直結、電動等）を採用すればよい。

〔発明の効果〕

本発明の車両の後輪操舵装置は、上述のとおり構成され
ているから、簡単な構成で確実にして信幀性の高い前輪
の転舵角に応じた後輪操舵制御を行うことができるとと
もに、構成部品点数が少なく小型にできるため、製造コ
ストの低下を図ることができ、設置場所の選択の自由度
が高いものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の車両の後輪操舵装置の実施例を示すもの
で、第１図は四輪操舵システムの全体構成図、第２図は
後輪操舵装置の分解斜視図、第２図（ａ）は要部拡大図
、第３図は後部ハウジングを除去した組立図、第４図は
第３図のＡ−Ａ線断面図、第５図及び第６図は動作説明
図、第７図は前輪転舵角に対する後輪転舵特性図である
。 ８・・・中間シャフト、９・・・後輪操舵装置、１２・
・入力軸、　　　　１３・・ピニオン、１４．１４′　
・・・前部、後部ハウジング、１５・・基準ピン、　　
　１６・・伝達歯車、１７・・円筒形突出部、１８．２
０・・長孔、１９・・スライダー、 Ｌｌ　・・曲面外歯部、Ｌｘ、Ｌ、ｓ　　・・平行外歯
部、θ、・・前輪転舵角、　θ８　・・後輪転舵角、θ
。・・前輪転舵角の所定値。 特許出廓人　マツダ株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも前輪の転舵が大舵角となった時に前輪
   の転舵に応じて後輪を逆位相に転舵させる四輪操舵装置
   において、前輪の転舵量を入力する入力軸と、両後輪を
   連結して転舵させる出力軸と、ハウジングに固定された
   基準ピンと、基準ピンに対して回動自在、且つ摺動自在
   となるように長孔を介して支持された伝達歯車とを備え
   、伝達歯車は入力軸と噛み合う外歯と、出力軸に対して
   回動は許容するが、車幅方向の変位は許容しないように
   連結する連結部とから成り、前記外歯は長孔の長手方向
   と平行な平行外歯部と、円弧の一部を外形とする曲面外
   歯部とで形成されていることを特徴とする車両の後輪操
   舵装置。