JPH0345473A - 四輪操舵装置 - 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、一対のワイヤを介して前輪舵取り装置と後輪
舵取り装置を連動して、後輪を前輪の操舵角に応じて操
舵するようにした四輪操舵装置に関する。

（従来の技術） この種の四輪操舵装置としては、例えば実開昭６０−１
５２５７８号公報があるが、この技術においては後輪操
舵特性を車速に応じて変化させるために複雑な連結機構
と駆動機構を備えている。

（発明が解決しようとする課Ｍ） このため、上記従来技術は、全体として構造が極めて！
！雑になる。本発明はこのような問題を解決し、構造簡
単でしがも必要な後輪操舵特性を得１＋ｉ、アヘ／−ｆ
％拳らフ艷ｎ丁１°畠シト４＾６壮９クナー士ザ１ノ専
しふ９ｗＬ−レ仁ゴ的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本発明による四輪操舵装置は、第１図〜第
４図に例示する如く、前輪を操舵する前輪舵取り装置１
０と、後輪を操舵する後輪舵取り装置２０を備え、この
後輪舵取り装置は一対の操作ケーブル６５ａ、６５ｂと
プーリ３１ａを介して前記前輪舵取り装置１０の作動が
伝達される入力軸３１と、この入力軸に連結されて後輪
を前輪と連動して操舵する出力軸５１を備えてなる四輪
操舵装置において、前記後輪舵取り装置２０の後輪側ハ
ウシング２１内に前記入力軸３１と出力軸５１をそれぞ
れ回転可能にかつ軸方向に配列して支持し、前記入力軸
３１の末端に固定的に設けた偏心軸３２と、この偏心軸
を間において前記入力軸３１と同軸的に対向して前記出
力軸５１の先端側に連結された従動回転部材３３と、前
記偏心軸３２の偏心部３２ａに回転自在に支持された駆
動ギヤ３４と、この駆動ギヤのピッチ円付近に固定され
前記偏心軸３２と平行に突出して先端部が前記後輪側ハ
ウシング２１の一部に半径方向に沿って形成された案内
ｍ３７と係合する係合ビン３６と、前記駆動ギヤ３４よ
りも大なる歯数を有し前記従動回転部材３３に一体的か
つ同軸的に設けられて同駆動ギヤと噛合する内歯ギヤ３
５よりなる操舵特性付与！ｌｆｉ構３０を備えたこと噛
合するものである。

（作用） 前輪操舵中立状態においては、偏心部３２ａの中心は、
案内溝３７に係合した係合ピン３６の方向に位置してい
る。この状態から前輪が操舵され、前輪操舵角に応じて
偏心軸３２が回転するにつれて、駆動ギヤ３４は、偏心
軸３２の中心回りに公転すると共に、案内溝３７に係合
した係合ピン３６の作用により最初は公転と逆向きに、
次いで公転と同じ向きに自転する。従って、駆動ギヤ３
４と噛合する内歯ギヤ３５は、最初は角速度かはずＯで
あるが偏心軸３２の回転につれて角速度が連続的に増加
するように回転する。この内歯ギヤ３５を一体的に固定
した従動回転部材３３が連結された出力軸５１も内歯ギ
ヤ３５と同様に回転するので、前輪が操舵中立位置から
操舵され）ば、後輪は、最初は操舵角速度かほずＯのよ
）であり、前輪操舵角の増大につれて連続的に増大する
ように操舵される。

（発明の効果） 上述の如く、本発明によれば、後輪の操舵角は、前輪が
操舵中立位置付近にあるときほぼｆＯのま・であり、前
輪操舵角の増大につれで連続的に増大するので、前輪操
舵角が小さい高速走行時には後輪は殆んど操舵されず、
前輪操舵角が大となる低速走行時には後輪操舵角が増大
するという好ましい後輪操舵特性が得られる。また、操
舵特性付与８！構は部品点数が少なく、しがも各部品は
形状が比較的簡単であるので製造は容易であり、製造コ
ストの増加も僅かで足りる。

（実施例） 以下に第１図〜第４図に示す実施例により本発明の説明
をする。

第２図に示す如く、本実施例においでは、前輪及び後輪
舵取り装置１０．２０としてそれぞれ動力舵取り装置を
使用している。自動車のエンノン６３により駆動される
供給ポンプ６０によりリザーバ６２から吸入されて送り
出された所定量の作動流体は、分流弁６１により所定比
率で分流されて、その一方は前輪動力舵取り装置１０に
供給され、他方は後輪動力舵取り装置２ｏに供給され、
使用後の作動流体はリザーバ６２に戻される。

前輪動力舵取り装ｊ７Ｉｔ１０は、操舵ハンドル１５の
回転を前輪作動ロッド１３の往復動に変換するラフ・ク
ビ二オン機構１２に伝達するハンドル軸１６の途中に設
けた公知のロータリータイプの前輪サーボ弁１１と、前
輪作動ロッド１３に設けた前輪パワーシリング１４を主
要なＷ成部材としでいる。前輪サーボ弁１１は操舵ハン
ドル１０がら入力されたハンドルトルクに応じて作動し
、分流弁６１を介して供給ポンプ６０がら前輪パワーシ
リング１４の左右の作動室に供給される作動流体の給排
を制御り、これにより増幅された操舵力が前輪イ？＋１
）ｈＭ＋＋１ｙＩＱｌ−＋４＋−ｈｌ↓Ｍ２−／ｒ１＝
■＝ｂｅｌ１ｗ彎ｎｗｌ」−Ｊ−タイロッド１７及びナ
ックルアーム１８を介して左右の前輪１９を操舵するよ
うになっている。

後輪動力舵取り装置２０は、第１図及び第２図に示す如
く、ロータリータイプの後輪サーボ弁５０と後輪パワー
シリンダ２４を備え、更に従動回転部材３３、出力回転
部材４５、操舵特性付与機構３０及びアシスト遅れ回避
機構４０を備えている。操舵特性付与８！構３０の入力
軸３１及び後輪サーボ弁５０の出力軸５１は軸受を介し
て後輪側ハウシング２１（第１図参照）内に、共通の回
転軸＃ａＯ回りに相対回動可能にかつ軸方向に間をおい
て支持され、またその他の部材５０，２４，３０゜３３
．４０，４５も後輪側ハウシング２１内に設けられてい
る。中間部にケーブル長さ調整装置６６を設けた一対の
操作ケーブル６５ａ、（３５ｂはインナワイヤ及びアウ
タチューブよりなり、各インナワイヤの一端は前輪作動
ロッド１３の両端部に設けた突起にそれぞれ連結され、
各インナワイヤの他端は入力軸３１に形成したプーリ３
１ａに巻き付けられ、前輪作動ロッド１３の往復動に応
じて出力軸３１を回動するようになっている。図示は省
略したが各操作ケーブル６５ａ、６５ｂの７ウタチユー
プの両端はそれぞれ前輪動力舵取り装置１０のハウシン
グ（図示省略）及び後輪側ハウシング２１に取り付けら
れている。なお、各操作ケーブル６５ａ、６５＆はこの
上うなアウタチューブを備えず、車体に設けた複数の中
間プーリ　（図示省略）を通して前輪作動ロッド１３の
各突起とプーリ３１ａの間に張設するようにしてもよい
。

操舵特性付与機構３０は、後輪側ハウシング２１の前端
部内に設けられている。第１図及び第３図に示す如く、
操舵特性付与１［３０の入力軸３１の後側にはキーを介
して偏心軸３２が結合され、出力軸５１の前側には、偏
心軸３２を間において入力軸３１と同軸的に対向する従
動回転部材３３が、後述するサーボ弁５０１増速磯構４
６及びアシスト遅れ回避ｆｉ構４０を介して連結されて
いる。

偏心軸３２の一部に形成した偏心部３２ａは入力軸３１
の回転軸線Ｏに対し偏心した中心軸０を有しており、こ
の偏心部３２ａに７枚の歯数を有する駆動ギヤ３４が回
転自在に支持されている。この駆動ギヤ３４には、その
ピッチ円付近から偏心軸３２と平行に前側に突出する係
合ピン３６が固定され、この係合ピン３６のや）大径に
形ｒ＆された先端部は、後輪側ハウシング２１の内端面
の一部に半径方向に沿って形成された案内＠３７と実質
的にが夕なしに移動可能に係合している。一方、従動回
転部材３３の＠側には、駆動ギヤ３４と噛合する８枚の
歯数を有する内歯ギヤ３５が、同軸的にかつ一体的に形
成されている。本実施例においては、主として第３図に
示す如く、両ギヤ３４゜３５の歯面の間には、中立状態
において両回転方向とも同一の相当大なる隙間が設けら
れている。

前輪操舵中立状態においては、ｆ：ｌＳ３図に示す如く
、偏心部３２ａの中心軸０は案内溝３７に係合した係合
ビン３６の方向に位置している。この状態から前輪１９
が操舵され、前輪操舵角の増大に応じて入力軸３１及び
偏心軸３２が回転するにつれで駆動ギヤ３４は入力軸３
１の回＠ＭＩ線Ｏを中７１”Ａ　５−ナス４覧許２行ら
　−の４５蛭に伴い唄征１ギヤ３４に固定した係合ビン
３６は案内溝３７に沿って摺動するので、駆動ギヤ３４
はその中心軸０回りの自転も行う。この自転の向きは最
初は公転と逆向きであるが、偏心軸３２の回転につれて
次第に角速度が減少し、偏心軸３２の回転角が９０度弱
の位置を過ぎれば公転と同じ向きになって角速度が次第
に増加する。駆動ギヤ３４と噛合する内歯ギヤ３５は、
駆動ギヤ３４が公転のみを行う場合は減速比８で公転と
同じ向きに回転し、また駆動ギヤ３４が自転のみを行う
場合は減速比７／８で公転と同じ向きに同転することに
なる。本実施例においては入力軸３１の同転角の範囲は
、図示の中立位置を中心として左右に約２１０度程度で
あり、また前述の如く両ギヤ３４．３５の間には相当な
隙間が設けであるので、入力軸３１の回転角に対する従
動回転部材３３の回転角の特性は、第４図に示す如く、
入力軸３１の回転角が小さくて係合ピン３６の隣りにあ
る両ギヤ３４．３５が当接するまでは従動回転部材３３
は回転しないが、両ギヤ　ｊＪ、ｉ−２ら　の当飾鵡２
＋伯凍咋禍ｔｎｈべ　凍坊的りゆ増大するように従動回
転部材３３の回転角は増大するものとなる。

第１図に示す如く、従動回転部材３３は前後の２部分よ
りなる薄い円筒状の箱形で、その後半部内には出力回転
部材４５が同軸的に相対回転可能に支持され、従動回転
部材３３から後方に突出する出力回転部材４５の後端部
は増速機構４６を介して、後述する後輪サーボ弁５０の
作動軸５２の前端部に結合されている。増速８！構４６
は、出力回転部材４５の後端部にキー及びリングナツト
を介して固定された第１ギヤ４７と、回転軸＃ＩＯと平
行に後輪側ハウ７ング２１に軸承された中間軸４８に固
定した第２及びｔＩｔＪ３ギヤ４８ａ、４８ｂと、作動
＠５２の前端にスプライン結合された第４ギヤ４９より
なり、第１及び第２ギヤ４７．４８ａと第３及びＰｊＩ
Ｊ４ギヤ４８ｂ、４９はそれぞれ噛合されて、全体とし
ての増速比は６となっている。

この増速機構４６により後輪サーボ弁５０の作動軸５２
の回転角は入力軸３１の回転角と同程度となる。

従動回転部材３３と出力回転部材４５の間に設けられる
アシスト遅れ回避機ｖｔ４０は、第１図に示す如く、渦
巻ばｈ４１と、出力回転部材４５に同軸的に回転自在に
設けた係合ボス４２と、出力同転部材４５に同軸的に固
定した中心軸４３を主要な構成部材とし、両回転部材３
３．４５の間にトルクが加っていない状態においては、
渦巻ばわ４１には初期トルクが与えられてその両端がそ
れぞれ両回転部材３３．４５の一部に同時に係合してい
る。すなわち、渦巻ばね４１の内端は係合ボス４２に円
周方向一方向から係合すると共に、係合ポス４２に設け
た前向さ及び内向き突起４２ａ及び４２ｂは、それぞれ
同時に従動回転部材３３後面に形成した半円形凹部３３
ａと中心軸４３の前端部に形成した半円形切欠き４３ａ
の端面に円周方向一方向から係合している。また、渦巻
ばわ４１の外端は両回転部材３３．４５の各外周部に形
成した突起３３ｂ及び４５ａに円周方向逆方向から同時
に係合している。

この上うなりｔ戊のアシスト遅れ回避機構４０によれば
、従動及び出力回転部材３３．４５の間の伝達トルクが
渦巻ばね４１の初期トルク以下の場合には、従動回転部
材３３の回転はそのよ）出力回転部材４５に伝達される
が、伝達トルクが初期トルクを越えればアシスト遅れ回
避機構４０が作動し、すなわち渦巻ばわ４１が撓んで従
動回転部材３３の回転は出力回転部材４５に伝達されな
くなる。

後輪パワーシリンダ２４は、第２図に示す如く、後輪側
ハウシング２１に形成されたシリンダ２５と、このシリ
ンダ２５内に液密に嵌挿されてその内部を左右の作動室
に分離するピストン２６よりなり、後輪作動ロッド２３
はピストン２６に固定されてその両端はシリンダ２５の
両端部から液密にかつ摺動自在に突出している。ピスト
ン２６の両側面とシリンダ２５の両端内面の間には後輪
作動ロッド２３を図示の中文位置に復帰させる一対の戻
しばｈが設けられ、後輪作動ロッド２３の両端はタイロ
ッド２７及びナックル７−ム２８を介Ｉｆ鵡輪２９１．
婦般十鳥上らにな。ｆいろ一ロータリータイプの後輪サ
ーボ弁５０は、主として第１図に示す如く、アシスト遅
れ回避ｆｉ１４０と同軸的に後輪側ハウシング２１内に
設けられている。後輪サーボ弁５０の出力軸５１と中空
の作動軸５２は互いに同軸的に相対回動可能に後輪側ハ
ウシング２１により支持されてトーションバー５６によ
り連結されている。出力軸５１の後部に形成したビニオ
ン２２は後輪作動ロッド２３に形成したラック２３ａと
噛合しており、作動軸５２の前端には増速機構４６の第
４ギヤ４９がスプライン結合されている。作動軸５２の
一部には後輪サーボ弁５０のロータ弁部材５３が形成さ
れ、後輪サーボ弁５０のスリーブ弁部材５４は内外周が
それぞれロータ弁部材５３の外周及び後輪側ハウシング
２１の内周に回動可能に嵌合され、ビン５５を介して出
力軸５１に連結されている。この両弁部材５３．５４に
よりオープンセンタ形の４ポート絞り切換弁が形成され
、作動軸５２に加わる入力トルクが０でロータ弁部材５
３とスリーブ弁部材５４の相対面動角が０の場合１土、
分浦弁Ｇ１を介して供給ポンプ６０から入カポ−）５０
ａに供給された作動流体をそのま）排出ボート５０ｂか
らリザーバ６２に排出する。しかしながら、作動軸５２
に加わる入力トルクが増大して両弁部材５３．５４の間
に相対回動が生ずれば、その向き及び相対回動角に応じ
て入力ボート５０ａに供給された作動流体を２つの分配
ボー）５０ｃ、５０ｄの何れか一方よりパワーシリング
２４の一方の作動室に導入し、他方の作動室内の作動流
体を他方の分配ボートより排出ボー）５０ｂを経てリザ
ーバ６２に排出して、後輪２９への操舵力を増幅するよ
うになっている。

次に上記実施例の全体的作動につき説明する。

操舵ハンドル１５を第２図の矢印に示す如く右回りに回
転すれば、前輪動力舵取り装（ｉ！ｉｏは前述の如く作
動して前輪作動ロッド１３は矢印の如く右向きに移動し
、タイロッド１７及びナックルアーム１８を介して左右
の前輪１つを右向きに操舵する。これと同時に操作ケー
ブル６５ａ、６５ｂのインナワイヤは矢印に示す向きに
移動して後輪動力舵取ｒ）装置２０のブー’）　３１　
ａ及び入力軸３１を、前輪１９の操舵に応じて後から見
て逆時計回転方向に回転する。操舵ハンドル１５を矢印
と反対に左回りに回転すれば、各部分は上記と逆向きに
作動して前輪１９は左向きに操舵され、プーリ３１ａ及
び入力軸３１は後から見て時計回転方向に回転される。

入力軸３１が何れの向きに回転された場合でも、従動回
転部材３３は、前述の如く、入力軸３１の回転角が小さ
い間は回転せず、それ以後は入力軸３１の回転に応じて
角速度が０から次第に増大しで、同方向に回転する。正
常な状態においでは、従動回転部材３３と出力回転部材
４５の間の伝達トルクは小さいのでアシスト遅れ回避機
ｖｔ４０は作動せず、従動回転部材３３の回転はそのま
）出力回転部材４５に伝達され、増速機構４６を介して
後輪サーボ弁５０を作動させる。操舵中立状態から前輪
１９を右向きに操舵して入力軸３１を後から見て逆時計
同転方向に同転ずれば、操舵特性付与機構３０、アシス
ト遅れ回避機ｖｔ４０及び増速機構４６を経て後輪サー
ボ弁５０の作動軸５２及び出力軸５１も逆時計回転方向
に回転し、ラック２２及びビニオン２３ａを介して後輪
作動ロッド２３を矢印に示す如く右向きに移動する。＊
たこの際に作動軸５２に入力される作動トルクに応じて
後輪サーボ弁５０が作動し、一方の分配ボー）５０ｃか
らの作動流体が後輪パワーシリング２４の左側の作動室
に供給されて後輪作動ロッド２３に生ずる右向きの操舵
力は増幅される。そして後輪作動ロッド２３の両端に設
けたタイロッド２７及びナックルアーム２８を介して左
右の後輪２９は、前輪１９の右向きの操舵に応じて左向
きに操舵される。また、前輪１９を左向きに操舵すれば
、各部分は上記と逆向きに作動して後輪２つは右向きに
操舵される。後輪サーボ弁５０の作動に伴い、作動軸５
２と出力軸５１は作動トルクに比例して相対回動するが
、その相対回動角は僅かであるので、前輪１９の操舵角
に対する後輪２９の操舵角の特性は、従動回転部材３３
の回転角と同じく、第４図に示す通りの特性となる。す
なわち後輪２９は前輪操舵中立位置付近においては操舵
されないが、前輪操舵角が所定値よりも大となれば、前
輪の操舵に応じて後輪２９は操舵角速度が０付近から連
続的に増大するように逆相に操舵される。

上述の如く、上記実施例によれば、前輪１９の操舵角が
小さい高速走行時には後輪２つは殆んど操舵されず中文
状態に保持され、前輪操舵角が大となる低速走行時には
後輪操舵角が増大するという好ましい後輪操舵特性が得
られる。

なお、係合ピン３６は駆動ギヤ３４の丁度ピッチ円上に
設ける必要はなく、ピッチ円付近に設ければよい、また
、上記実施例においては両ギヤ３４．３５の間に隙間を
設は保合ピン３６を実質的なが夕なしに案内溝３７に係
合したが、両ギヤ３４．３５間の隙間を小さくして係合
ピン３６と案内溝３７の間のが夕を増大させてもよく、
あるいは係合ビン３６の位置を適当に選択すれば此等バ
ックラッシュとが夕を何れも実質的にＯにすることもで
きる。

なお、後輪２９が溝等に脱輪してその操舵が阻止された
状態においては出力軸５１の回動も阻止されるので、操
舵ハンドル１５の回転角を増大すれば出力軸５１と作動
軸５２の間のストッパがすぐに当接して作動軸５２の回
転も阻止されるようになる。この状態において操舵ハン
ドル１５の回転角をそれ以上に増大させれば従動回転部
材３３はそれ以上回転するが、この回転は渦巻ばね４１
の撓みにより吸収され、従ってこの渦巻きばね４１のば
ね力による以上の無理な力が各操作ケーブル６５ａ、６
５ｂのインナワイヤに加わることはない。従って各イン
ナワイヤが伸びたり破損したりするおそれはない。渦巻
ばｈ４１の初期トルクは、上記作動に差し支えがない範
囲においでなるべく大となるように設定しておく。

なお、本発明は動力舵取り装置によらない前後輪舵取り
装置を用いて実施することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明による四輪操舵装置の一実施例
を示し、第１図は要部の縦断面図、第２図は全体の概略
平面図、第３図は第１図のｌｌｌ−［断面図、第４図は
作動特性を示す図である。 符号の説明 １０・・・前輪舵取り装置（前輪動力舵取り装置）、２
０・・・後輪舵取り装置（後輪動力舵取り装置）、２１
・・・後輪側ハウゾング、３０・・・操舵特性付与機構
、３１・・・入力軸、３１ａ・・・プーリ、３２・・・
偏心軸、３２ａ・・・偏心部、３３・・・従動回転部材
、３４・・・駆動ギヤ、３５・・・内歯ギヤ、３６・・
・係合ビン、３７・・・案内溝、５１・・・出力軸、６
５ａ、６５ｂ・・・操作ケーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪を操舵する前輪舵取り装置と、後輪を操舵する後輪
   舵取り装置を備え、この後輪舵取り装置は一対の操作ケ
   ーブルとプーリを介して前記前輪舵取り装置の作動が伝
   達される入力軸と、この入力軸に連結されて後輪を前輪
   と連動して操舵する出力軸を備えてなる四輪操舵装置に
   おいて、前記後輪舵取り装置の後輪側ハウシング内に前
   記入力軸と出力軸をそれぞれ回転可能にかつ軸方向に配
   列して支持し、前記入力軸の末端に固定的に設けた偏心
   軸と、この偏心軸を間において前記入力軸と同軸的に対
   向して前記出力軸の先端側に連結された従動回転部材と
   、前記偏心軸の偏心部に回転自在に支持された駆動ギヤ
   と、この駆動ギヤのピッチ円付近に固定され前記偏心軸
   と平行に突出して先端部が前記後輪側ハウシングの一部
   に半径方向に沿って形成された案内溝と係合する係合ピ
   ンと、前記駆動ギヤよりも大なる歯数を有し前記従動回
   転部材に一体的かつ同軸的に設けられて同駆動ギヤと噛
   合する内歯ギヤよりなる操舵特性付与機構を備えたこと
   を特徴とする四輪操舵装置。