JPH0362584B2 - - Google Patents

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も転舵制
御するようにした車両の４輪操舵装置に関し、特
に、前後輪の転舵動作を連係させる連係機構の改
良に関するものである。

（従来の技術） 従来より、この種の車両の４輪操舵装置とし
て、例えば特開昭57−11173号公報等に開示され
ているように、前輪を転舵するステアリング装置
と、油圧アクチユエータの駆動によつて後輪を転
舵する後輪転舵装置とを備え、前輪の転舵角およ
び車速に応じて上記油圧アクチユエータを作動制
御することにより、前輪転舵角に対する後輪転舵
角特性を車速に応じて変化させるようにしたもの
が知られている。

しかしながら、上記従来のものでは、油圧アク
チユエータの駆動により後輪を転舵制御するた
め、油圧制御系統が複雑化し、それに伴つて故障
が発生する確率も増大して作動信頼性という点で
は今一つ不充分であつた。

一方、このような作動信頼性に優れたものとし
ては、従来、例えば特開昭56−163969号公報等に
開示されているように、ステアリング装置の作動
に応じて軸方向に前後移動するロツドにカム板を
連結固定し、該カム板の所定形状のカム溝に後輪
を操舵する後輪操舵ロツドのピンを摺動自在に嵌
合することにより、前輪の転舵角に応じて後輪の
転舵角を一定の特性で変化させるようにしたもの
が提案されている。

（発明が解決しようとする課題） しかし、この提案のものでは、後輪操舵ロツド
に係合するカム板がステアリング装置と連動する
ロツドに対して一体的に固定されているため、前
輪転舵角に対する後輪転舵角特性（転舵比）が車
速の如何に拘らず一態様となり、利用性に乏しい
嫌いがあつた。

そこで、本発明は、上記した提案例におけるカ
ム板をロツドに対し回転自在に取り付け、このカ
ム板のカム溝方向とロツドの移動方向とがなす角
度を可変制御して前輪転舵角に対する後輪転舵角
特性を変化させるようにすることにより、簡単で
かつ作動信頼性の高い構造でもつて車速に応じて
前後輪の転蛇比を可変にし得るようにすることを
目的とするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明では、前
輪を転蛇するステアリング装置と、後輪を転舵す
る後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を制御するコ
ントローとを備える。

上記後輪転舵装置はケースと、互いに略直交し
て各々軸方向に摺動自在にケースに支持され、か
つ前後輪にそれぞれ連結された前輪側および後輪
側の２つのロツド部材と、該２つのロツド部材の
いずれか一方のロツド部材に回転自在に支持さ
れ、案内溝を有するガイド板と、他方のロツド部
材に取り付けられ、かつ上記ガイド板の案内溝に
摺動自在に嵌合され、前輪側ロツド部材の軸方向
の移動によりガイド板の案内溝を摺動する連係ピ
ン部材と、上記ガイド板を所定角度範囲だけ回動
操作して、案内溝の前輪側ロツド部材との振れ角
度（交差角度）を変え、前輪側ロツド部材の軸方
向の移動に対して後輪側ロツド部材の軸方向の相
対的な移動方向および移動量を変えるアクチユエ
ータとを有する。

また、上記コントローラは、上記後輪転舵装置
のアクチユエータに、前輪転舵角に対する後輪転
舵角特性を変化させるよう上記ガイド板の回動位
置を可変制御する制御信号を発する構成とする。

（作 用） 上記の構成により、この発明では、コントロー
ラによつて後輪転舵装置のアクチユエータを作動
させることにより、一方のロツド部材に支持され
ているガイド板を回動させて、その案内溝の前輪
側ロツド部材との振れ角度を変え、両ロツド部材
の軸方向の相対的な移動方向および移動量を変え
る。すなわち、前輪の転舵に伴つて前輪側ロツド
部材が軸方向に移動すると、他方のロツド部材と
一体の連係ピン部材が一方のロツド部材側のガイ
ド板における案内溝内を摺動する。そして、アク
チユエータの作動によるガイド板の回動よりガイ
ド板の案内溝は前輪側ロツド部材と平行な中立位
置から所定角度だけ回動し、案内溝の中立位置で
は、前輪側ロツド部材に移動に拘らず、後輪側ロ
ツド部材は軸方向に移動しないが、その中立位置
から案内溝が前輪側ロツド部材と角度を持つて傾
斜すると、前輪側ロツド部材の軸方向の移動に連
動して後輪側ロツド部材も軸方向に移動する。そ
のとき、案内溝の前輪側ロツド部材に対する傾き
方向および傾斜角を変えることで、前輪側ロツド
部材の動きが同じでも、後輪側ロツド部材の移動
方向および移動量は変化し、このことで前後輪の
転舵位相を変えることができる。

この発明では、前後輪が両ロツド部材およびガ
イド板を介して機械的に連結されているため、簡
単な構造で後輪を前輪に追従転舵でき、油圧式の
場合に比べて作動信頼性を向上できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図は本発明に係る車両の４輪操舵装置の第
１実施例の概略構成を示し、１は左右の前輪２，
２を転舵するラツクピニオン式のステアリング装
置であつて、該ステアリング装置１はステアリン
グホイール３と、ラツクピニオン機構４と、左右
のタイロツド５，５と、左右のナツクルアーム
６，６とから成る。

一方、７は左右の後輪８，８を転舵する後輪転
舵装置であつて、該後輪転舵装置７は両後輪８，
８間の中間部で車体に固定されたケース９と、該
ケース９内で互いに上下に略直交してそれぞれ車
の前後方向および左右方向に延び、かつ各々軸方
向に摺動自在にケース９に取り付けられた第１お
よび第２の２つのロツド部材１０，１１とを備
え、上記前後方向の第１ロツド部材１０の前端部
に形成したラツク１２は上記ステアリング装置１
のラツクピニオン機構４のピニオン４ａ下部と噛
合しており、ステアリング操作に伴う前輪２，２
の転舵に応じて第１ロツド部材１０を前後移動さ
せるようにしている。一方、上記左右方向の第２
ロツド部材１１は後輪８，８を操舵する後輪操舵
ロツドをなし、その両端には左右のタイロツド１
３，１３を介して左右のナツクルアーム１４，１
４が連結され、第２ロツド部材１１の軸方向の駆
動によつて後輪８，８を転舵するようにしてい
る。よつて第１および第２ロツド部材１０，１１
はそれぞれ前後輪２，８に連結される。

上記ケース９内部における第１ロツド部材１０
（前後方向のもの）の略中央部には第２図に示す
ように、水平方向のベースプレート１５が、前後
に分断された第１ロツド部材１０を接続するよう
に該ロツド部材１０と一体的に固定されている。
該ベースプレート１５（第１ロツド部材１０）と
その下方の上記第２ロツド部材１１との間には下
面（第２ロツド部材１１に対向する面）に直線状
の案内溝１６ａを有するガイド板１６が配設さ
れ、該ガイド板１６は中央部にて上記ベースプレ
ート１５に支持軸１７を介して水平面内で回転自
在に支持されている。

また、上記ケース９内部における第２ロツド部
材１１（左右方向のもの）には前後輪２，８の転
舵角が共に零のとき第１ロツド部材１０と交差す
る部分に、第３図に拡大詳示するように、上方に
突出して上記ガイド板１６の案内溝１６ａに摺動
自在に嵌合する連係ピン部材１８がベアリング１
９を介して回転自在に取り付けられている。該連
係ピン部材１８は第２ロツド部材１１に回転自在
に支持された矩形状の基部２０と、該基部２０の
水平面内での４隅角部にそれぞれ回転自在に、か
つ対角線方向にある一対がそれぞれ残りの一対か
ら離れる方向に移動可能に支承された上下方向の
４本の軸２１，２１，……と、該各軸２１に上下
２箇所の位置で固定され、案内溝１６ａの側壁と
の当接により転動するローラ２２，２２，……
と、上記移動可能な一対の軸２１，２１を移動付
勢してローラ２２，２２，……を案内溝１６ａの
側壁に所定の圧接力で圧接させるスプリング２
３，２３とからなり、ローラ２２，２２，……の
転動によつて案内溝１６ａ内を摺動するものであ
る。

さらに、上記ベースプレート１５の上面にはア
クチユエータとしての正逆転可能なモータ２４が
固定され、該モータ２４の回転軸２４ａに取り付
けたウオームギア２５は、上記ベースプレート１
５より上方に突出する支持軸１７の上端に取り付
けたセクタギヤ２６と噛合されている。そして、
モータ２４の作動により上記ガイド板１６を所定
角度範囲だけ回動操作して該ガイド板１６（案内
溝１６ａ）の上記第１ロツド部材１０に対する左
右の振れ角度α（｜α｜＜90゜）を変化させること
で、第１ロツド部材１０の軸方向の移動に対し第
２ロツド部材１１の軸方向の相対的な移動方向お
よび移動量を変え、ガイド板１６が第１ロツド部
材１０に対して上方から見て時計回り方向に回動
した逆位相位置イにあるときには第１ロツド部材
１０の前方向の移動に対して第２ロツド部材１１
を左方向に、また後方向の移動に対して右方向に
それぞれ移動させる。一方、第１ロツド部材１０
に対して上方から見て反時計回り方向に回動した
同位相位置ロにあるときには第１ロツド部材１０
の前方向の移動に対して第２ロツド部材１１を右
方向に、また後方向の移動に対して左方向にそれ
ぞれ移動させる。さらに、第１ロツド部材１０と
平行となる零位相位置ハにあるときには第１ロツ
ド部材１０の前後移動に拘らず第２ロツド部材１
１を停止保持するように構成されている。

さらに、２７は上記後輪転舵装置７を作動制御
するコントローラであつて、該コントローラ２７
には前輪２，２の転舵角を検出する前輪舵角セン
サ２８と、車速を検出する車速センサ２９とが入
力接続されている。そして、該コントローラ２７
は、上記両センサ２８，２９からの各出力信号を
もとにして上記後輪転舵装置７のモータ２４（ア
クチユエータ）に、前輪転舵角に対する後輪転舵
角特性を第４図に示すように車速に応じて種々に
変化させるよう上記ガイド板１６の回動位置を可
変制御する制御信号を発する機能を有している。

次に、上記実施例の作動について説明すると、
後輪８，８の転舵方向をステアリング操作に伴う
前輪２，２の転舵方向とは逆の方向に転舵して前
後輪２，８の転舵位置を逆位相にするときには、
コントローラ２７の作動によつて後輪転舵装置７
のモータ２４（アクチユエータ）を回転作動させ
ることにより、ガイド板１６を第１ロツド部材１
０に対して上方から見て時計回り方向に90度より
小さい角度αでもつて回動させて逆位相位置イと
する。この状態では、例えば前輪２，２を右方向
に転舵したときには第１ロツド部材１０は前方向
に、また第２ロツド部材１１は左方向にそれぞれ
移動して後輪８，８が左方向に転舵される。一
方、前輪２，２を左方向に転舵したときには第１
ロツド部材１０は後方向に、また第２ロツド部材
１１は右方向にそれぞれ移動して後輪８，８が右
方向に転舵され、よつて前後輪２，８の転舵位相
は逆位相となる。

その際、上記ガイド板１６が第１ロツド部材１
０となす角度αを変化させることによつて第１ロ
ツド部材１０に対する第２ロツド部材１１の移動
距離の比が変化し、このことによつて前輪２，２
の転舵角に対する後輪８，８の転舵角の比すなわ
ち転舵比が変化する。

これに対して、後輪８，８の転舵方向を前輪
２，２の転舵方向と同じ方向に転舵して前後輪
２，８の転舵位相を同位相とするときには、上記
ガイド板１６を第１ロツド部材１０に対して上方
から見て反時計回り方向に90゜より小さい角度α
でもつて回動させて同位相位置ロにする。この状
態では第２ロツド部材１１が第１ロツド部材１０
の移動に対して上記逆位相の場合と反対方向に移
動するようになり、このことにより前後輪２，８
は同じ方向に輪舵されて同位相を形成する。

その際、ガイド板１６と第１ロツド部材１０と
のなす角度αを変化させれば両ロツド部材１０，
１１の移動距離の比が変化して前後輪２，８の転
舵比が変化するのは上記逆位相の場合と同様であ
る。

さらに、後輪８，８を前輪２，２の転舵に関係
なく転舵停止させて前後輪２，８の転舵位相を零
位相とするときには、上記ガイド板１６を第１ロ
ツド部材１０と平行の零位相位置ハに回動させる
と、その状態では第１ロツド部材１０が前後移動
しても第２ロツド部材１１は移動しなくなり、こ
のことによつて前後輪２，８の転舵位相は零位相
になり、それに伴つて転舵比も零となる。

したがつて、モータ２４の作動によりガイド板
１６の回動位置が変化して該ガイド板１６が第１
ロツド部材１０となす角度αが変わることにより
前後輪２，８転舵位相および転舵比が変化するの
で、コントローラ２７により上記モータ２４を作
動制御し、ガイド板１６の回動位置を車速に応じ
て制御すれば、前後輪２，８の転舵位相および転
舵比は車速に応じて可変制御され、よつて第４図
に示すような前輪転舵角に対する後輪転舵角特性
を得ることができる。

また、前後輪２，８が第１ロツド部材１０、ガ
イド板１６および第２ロツド部材１１を介して機
械的に連結されているため、簡単な構造でもつて
後輪８，８を前輪２，２に追従させて転舵するこ
とができ、従来の油圧式の場合に比べて作動信頼
性が向上したものになる。

尚、上記実施例では、ガイド板１６の案内溝１
６ａに摺動自在に嵌合される連係ピン部材１８と
して、第３図に示すようなローラユニツト形のも
のを用いたが、第５図に示すようなテーパローラ
形のものに変更してもよい。

すなわち、第５図において、ガイド板１６の案
内溝１６′ａは断面テーパ状に形成されている。
一方、第２ロツド部材１１に取り付けられる連係
ピン部材１８′は第２ロツド部材１１にベアリン
グ１９を介して回転自在に支持された軸部３０
と、該軸部３０に摺動自在に外嵌支持され、上記
案内溝１６′ａに摺動可能にかつ転動可能に嵌合
されたテーパローラ３１と、該テーパローラ３１
を案内溝１６′ａの壁面に対して圧接させるよう
に付勢するスプリング３２とからなる。そして、
第１ロツド部材１０の移動に伴つてガイド板１６
が移動するとその案内溝１６′ａ内を連係ピン部
材１８′のテーパローラ３１が転動しながら摺動
することにより、第１ロツド部材１０の駆動力が
第２ロツド部材１１に伝達されるようにしてい
る。

したがつて、この場合、連係ピン部材１８′の
構造が簡単になる利点があるが、連係ピン部材を
案内溝内で安定して走行させ得る点では上記実施
例の如きローラユニツト形のものを採用する方が
より好ましい。

第６図は第２実施例を示し（尚、第２図と同じ
部分については同じ符号を符してその詳細な説明
を省略する）、ガイド板１６を回動操作するアク
チユエータとして、上記第１実施例の如きモータ
２４に代えて油圧シリンダを用いたものである。

すなわち、本実施例では、ガイド板１６をベー
スプレート１５（第１ロツド部材１０）に支持す
る支持軸１７の上端にはレバー部材３３が取り付
けられ、該レバー部材３３の回動端にはベースプ
レート１５上に取り付けた油圧シリンダ３４のピ
ストンロツド３４ａが連結されている。また、上
記油圧シリンダ３４のピストン３４ｂで画成され
る両油圧室３４ｃ，３４ｃは図示していないがオ
イルポンプからの圧油供給を切換制御する電磁式
コントロールバルブに接続され、該コントロール
バルブにコントローラの出力が接続されており、
コントロールバルブを作動制御することによつて
油圧シリンダ３４を伸縮作動させてガイド板１６
を回動操作するようにしている。尚、上記油圧シ
リンダ３４の両油圧室３４ｃ，３４ｃにはそれぞ
れ同一のばね力を備えたスプリング３５，３５が
縮装されており、ピストン３４ｂをそのストロー
クの中立位置に付勢してガイド板１６を零位相位
置（第１ロツド部材１０と重なる位置）に回動付
勢するようにしている。その他は上記第１実施例
と同様の構成である。したがつて、本実施例で
も、上記第１実施例と同様の作用効果を奏するこ
とができる。

尚、ガイド板１６の回動操作用のアクチユエー
タとしては上記各実施例の如きモータ２４や油圧
シリンダ３４以外の各種のものを使用できるのは
言うまでもない。

第７図は第３実施例を示し（尚、第２図と同じ
部分については同じ符号を符してその詳細な説明
を省略する）、ガイド板１６をケース９外部から
リンク機構によつて遠隔操作するようにしたもの
である。

すなわち、第７図において、３６はケース９内
下面に第２ロツド部材１１を跨ぐように取り付け
られたブラケツト、３７は該ブラケツト３６およ
びケース９上壁によつて支承され、かつケース９
外面に設けたアクチユエータ（図示せず）によつ
て回転駆動される回転軸、３８は該回転軸３７に
中央部が一体的に固定された回動アームであつ
て、該回動アーム３８の各回動端はそれぞれ互い
に平行で同一長さのリンク３９，３９を介してガ
イド板１６の各回動端に連結されており、上記回
動アーム３８、ガイド板１６およびリンク３９，
３９で平行リンク機構４０を構成している。ま
た、上記ガイド板１６支持用の支持軸１７を支承
するためのベースプレート１５に設ける軸受孔１
５ａは左右方向に延びる長孔に形成されており、
ガイド板１６が前後方向に移動する際の軌跡を上
記平行リンク機構４０よる規制に応じて補正する
ようにしている。

したがつて、本実施例では、ケース９外部に設
けたアクチユエータにより平行リンク機構４０を
リンク運動させてガイド板１６を遠隔操作するた
め、上記２つの実施例に比べて、ケース９内のス
ペースが小さくて済み、またアクチユエータの保
守点検等を容易に行うことができる等優れた利点
を有する。

尚、上記各実施例では、ガイド板１６の案内溝
１６ａ，１６′ａを直線状のものとし、該ガイド
板１６を前輪転舵角および車速に応じて回動操作
することにより前輪転舵角に対する後輪転舵角特
性を変化させるようにしたが、予め案内溝を前輪
転舵角に対する後輪転舵角の基本特性に対応する
形状に設定しておき、ガイド板を車速のみに応じ
て回動操作することにより上記基本特性を補正す
るように変更してもよい。

また、上記各実施例では、第１ロツド部材１０
Ｃベースプレート１５）にガイド板１６を支持
し、第２ロツド部材１１にガイド板１６の案内溝
１６ａ，１６′ａに嵌合される連係ピン部材１８，
１８′を取り付けたが、逆に第１ロツド部材１０
に連係ピン部材１８，１８′を取り付け、第２ロ
ツド部材１１にガイド板１６を支持してもよく、
各実施例と同様の作用効果を奏することができ
る。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明の車両の４輪操蛇
装置によれば、前後輪にそれぞれ連結され、互い
に略直交して各々軸方向に摺動自在な２つのロツ
ド部材のいずれか一方にガイド板を回転自在に支
持し、他方に上記ガイド板の案内溝に嵌合案内さ
れる連係ピン部材を取り付け、上記ガイド板をア
クチユエータによつて回動操作して両ロツド部材
の相対的な移動方向および移動距離の比を変化さ
せ、前後輪の転舵位相および転舵比を変化させる
ようにしたことにより、前後輪の機械的な連結に
より作動信頼性が高くかつ簡単な構造でもつて、
車速に応じて前輪転舵角に対する後輪転舵角特性
を変更制御することができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図な
いし第５図は第１実施例を示し、第１図は全体概
略構成図、第２図は後輪転舵装置の要部拡大断面
図、第３図は連係ピン部材の拡大断面図、第４図
は前輪転舵角に対する後輪転舵角特性の一例を示
す説明図、第５図は連係ピン部材の変形例を示す
第３図相当図、第６図は第２実施例を示す第２図
相当図、第７図は第３実施例を示す第２図相当図
である。 １……ステアリング装置、２……前輪、７，
７′，７″……後輪転舵装置、８……後輪、９……
ケース、１０……第１ロツド部材（前輪側ロツド
部材）、１１……第２ロツド部材（後輪側ロツド
部材）、１６……ガイド板、１６ａ，１６′ａ……
案内溝、１８，１８′……連係ピン部材、２４…
…モータ、２７……コントローラ、３４……油圧
シリンダ、４０……平行リンク機構。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 前輪を転舵するステアリング装置と、後輪を
   転舵する後輪転舵装置と、該後輪転舵装置を制御
   するコントローラとを備え、 上記後輪転舵装置はケースと、互いに略直交し
   て各々軸方向に摺動自在にケースに支持され、か
   つ前後輪にそれぞれ連結された前輪側および後輪
   側の２つのロツド部材と、該２つのロツド部材の
   いずれか一方のロツド部材に回転自在に支持さ
   れ、案内溝を有するガイド板と、他方のロツド部
   材に取り付けられ、かつ上記ガイド板の案内溝に
   摺動自在に嵌合され、前輪側ロツド部材の軸方向
   の移動によりガイド板の案内溝を摺動する連係ピ
   ン部材と、上記ガイド板を所定角度範囲だけ回動
   操作して、案内溝の前輪側ロツド部材との振れ角
   度を変え、前輪側ロツド部材の軸方向の移動に対
   し後輪側ロツド部材の軸方向の相対的な移動方向
   および移動量を変えるアクチユエータとを有し、 また、上記コントローラは、上記後輪転舵装置
   のアクチユエータに、前輪転舵角に対する後輪転
   舵角特性を変化させるよう上記ガイド板の回動位
   置を可変制御する制御信号を発することを特徴と
   する車両の４輪操舵装置。