JPH0362585B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車両における前後輪の操舵装置の改良
に関する。

本出願人は先に提案した特願昭56−196090号
（特開昭58−97565号）にて、ハンドルと連動して
回動する後輪操舵系の入力軸クランクアームを設
け、該アームにピニオンを軸支し、該ピニオンを
車体側に固定されるインターナルギヤに噛合し、
更に該ピニオンに一体化して設けた偏心軸に左右
の後輪用タイロツドを連結支持して成る前後輪の
操舵装置を開示した。

又これとは別に本出願人は特願昭57−93394号
（特開昭59−209657号）等にて、前記入力軸の後
端に設けた偏心軸にジヨイント部材を遊嵌し、該
ジヨイント部材に左右の後輪用タイロツドを連結
支持して成る前後輪の操舵装置を提案した。

この種操舵装置によれば何れも、ハンドルの小
操舵角操作で後輪を前輪と同方向へ転舵し、又大
操舵角操作では逆方向へ転舵することも可能であ
り、従つて、高速走行中の操縦性を良好とすると
ともに、Ｕターンや駐車場での入出操作等の際は
小さな旋回半径が得られることにより車両のとり
まわし性が良好となる。

そして前記ピニオンとインターナルギヤとから
成る遊星歯車機構による前者の操舵装置にあつて
は、ピニオンの公転角度が小角度の時には自転に
よる偏心軸の左右移動方向と公転による偏心軸の
左右移動とが逆方向であるため、その合成となる
偏心軸の左右方向変位量は小さく、又ピニオンの
公転角度が大きくなると自転並びに公転による偏
心軸の左右移動方向が同方向となるため、その和
により偏心軸の左右方向変位量は正負が逆となつ
て大きくなる。

従つて前輪と同方向への後輪の最大転舵角より
も逆方向への後輪の最大転舵角を大きくできるた
め、高速走行中の操縦性をより良好にし、又より
小さな旋回半径が得られて車両のとりまわし性が
一層向上する。

ところが、入力軸に対して偏心させてピニオン
を軸支し、更に該ピニオンに一体化して偏心軸を
設けるため、入力軸に対する偏心軸の偏心量が大
きく、従つて斯かる入力機構部におけるモーメン
トが大きくなり、これを受けるための剛性・強度
が必要となり、又入力機構部のコンパクト化にも
限界があつた。

本考案は、以の事情に鑑みて成されたもので、
その目的とする処は、前記ピニオンとインターナ
ルギヤとから成る遊星歯車機構を採用してその長
所を具備しつつ、入力軸に対する偏心軸の偏心量
を小し、入力機構部におけるモーメントを小さく
することができ、同時に入力機構部のコンパクト
化を達成することができる前後輪の操舵装置を提
供するにある。

更に本考案は、斯かる操舵装置において、ピニ
オンとインターナルギヤとのバツクラツシユ調整
を可能にし、しかもインターナルギヤ側に作用す
る横力に対する受けも確実にした前後輪の操舵装
置を提供することも目的とする。

以上の目的を達成すべく本発明は、その第１発
明では、前部ピニオンを後部に偏心カムを一体に
備えた筒部材を、後輪操舵系の入力軸の後端に設
けた偏心軸に転自在に嵌合するとともに、車体側
に固定されるインターナルギヤに上記ピニオンを
噛合し、左右の後輪用タイロツドを連結支持する
ジヨイント部材を上記偏心カムに回転自在に嵌合
したことを要旨とする。

更にこれと併合して提案する第２発明では、前
記第１発明の構成を主要部とするとともに、前記
インターナルギヤの端部にフランジを設け、前記
入力軸を支承する軸受ホルダに該フランジを偏心
ボルトにてバツクラツシユ調整可能に結合し、更
に上記フランジ作用する横力を受けるストツパー
を上記ホルダの左右に突設したことを要旨とす
る。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

第１図は本発明に係る前後輪の操舵装置の概略
構造をす斜視図で、第２図は後輪操舵系の拡大斜
視図、第３図はその入力機構部の展開断面図であ
る。

ハンドル１のハンドル軸２はラツクピニオン式
のギヤボツクス３内に組込まれ、ラツク軸４の左
右端にはタイロツド５，５が連結され、両タイロ
ツド５，５の外端には前輪７，７を支承したナツ
クルアーム６，６が連結されており、既知の如く
前輪７，７はハンドル１の操舵方向に転舵され
る。

前記ギヤボツクス３から後方にピニオン軸８が
導出され、この軸８の後端には自在継手９を介し
て長尺のリンゲージ軸１０が連結され、リンケー
ジ軸１０の後端には自在継手１１を介して後輪操
舵系の入力軸１２が連結されており、この入力軸
１２は車体後部の左右中心線上に配置され、前後
のニードルベアリング１６，１６を介装して筒形
の軸受ホルダ２０にて回転自在に支承され、軸受
ホルダ２０は不図示のブラケツトを介して車体側
に固定に支持されている。

前記入力軸１２の後端にはフランジ１３が形成
され、フランジ１３はホルダ２０の後端から後方
に臨み、このフランジ１３の後面からは偏心軸１
４が穿設されている。

前記軸受ホルダ２０の後端に厚肉のフランジ２
１を形成し、このフランジ２１の後面に、インタ
ーナルギヤであるリングギヤ２５の前端に形成し
たフランジ２６を当て、２本のボルト３１，３１
と１本の偏心ボルト３２及びそのナツト３６とに
より車体側に固定された軸受ホルダ２０よリング
ギヤ２５を結合する。両フランジ２１，２６間に
はシールリング３７が介装される。

そして前部にピニオン４１を後部に円形の偏心
カム４２を一体に備えた筒部材４０を、前後のニ
ードルベアリング１７，１７を介装して前記偏心
軸１４上に回転自在に嵌合する。

一方、前記リングギヤ２５の後端外周に環状突
部２５ａを形成し、リングギヤ２５外周にフレキ
シブルのゴムブーツ４３の前端を嵌着し、リング
バンド４４にて締め込む。

而してジヨイント部材５０の中央部前方に形成
した筒部５１を、前後のニードルベアリング４
６，４６を介装して前記偏心カム４２上に回転自
在に嵌合し、筒部５１の後方に連続する円形凹部
５２の段面５２ａと偏心カム４２の後面４２ａに
スラス受けプレート４７を当て、プレー４７をノ
ツクピン４８にて偏心カム４２に固定する。この
プレート４７の内周は偏心軸１４とは遊合状態に
ある。

更に偏心軸１４の後端に形成したネジ部１５に
ワツシヤ１８を介装してナツト１９を締結し、ジ
ヨイント部材５０の中央部の円形凹部５２にスリ
ーブ６０を嵌合し、スリーブ６０の後端に形成し
たフランジ６１を上下２本のボルト６５，６５に
てジヨイント部材５０の中央部後面に結合する。
このスリーブ６０の後部内周にはキヤツプ６３が
後方から嵌着して一体に備えられ、このキヤツプ
６３により円形凹部５２を覆つている。又スリー
ブ６０と円形凹部５２間にはシールリング６４が
介装される。

他方、前記筒部５１の後部寄り外周に環状突部
５１ａを形成し、筒部５１後端外周に前記ゴムブ
ーツ４３の後端を嵌着し、リングバンド４５にて
締め込む。斯かるゴムブーツ４３よりリングギヤ
２５とジヨイント部材５０間は外方から覆われ、
且つそのシールがなされる。

斯くして後輪操舵系の入力機構部の組付けがな
され、前記ジヨイント部材５０の中央部後面に左
右２本のボルト６６，６６にて左右方に延在する
アーム６７の先部を結合する。このアーム６７の
基部にはリンク６８が枢着連結され、リンク６８
は車体側に固定したブラケツト６９に枢支され、
斯かる揺動自在なリンクアーム６７，６８よりジ
ヨイント部材５０はその水平状態を保持される。

更にジヨイント部材５０は左右方向に長く形成
され、その両端部５３，５３は前方に屈曲５４，
５４されており、この両端部５３，５３に前方か
ら玉継手７１，７１を装着し、玉継手７１，７１
に左右の後輪用タイロツド７２，７２の内端を連
結して支持する。両タイロツド７２，７２の外端
には後輪７４，７４を支承したナツクルアーム７
３，７３が連結されている。

以上において、第３図−線断面を第４図
に、同−線断面を第６図に夫々示し、又ジヨ
イント部材５０の半截後面図を第７図に示した。
尚第３図は第４図−線断面と第７図′−
′線断面とを合成した展開断面図である。

以上の入力機構部の初期設定は、例えば第４図
及び第６図に示されるように、入力軸１２に対し
て偏心軸１４がその鉛直下方に位置し、従つてピ
ニオン４１がリングギヤ２５の最下部に噛合し、
この時偏心カム４２のカム頂部４２ｂが鉛直下方
を向いている状態をもつて行う。尚この場合前記
ギヤボツクス３内におけるピニオン軸８はラツク
軸４に対して上方から直接噛合しているものとす
る。

次にその作用を第４図及び第６図を基に述べ
る。先ずハンドル１の操舵操作と連動する入力軸
１２の回動により偏心軸１４は、例えば矢印イ方
向へクランク回動し、偏心軸１４に遊嵌され、固
定側のリングギヤ２５に噛合するピニオン４１の
公転方向は同じく矢印イ方向であるが、自転方向
は逆の矢印ロ方向であるため、ピニオン４１と一
体の偏心カム４２は偏心軸１４回りに矢印ロ方向
に回動する。従つて入力軸１２に対する偏心軸１
４と偏心カム４２のカム頂部４２ｂとの左右方向
の移動方向が逆になるため、その差である合成変
位量は白ヌキ矢印ハの如く小さなり、偏心カム４
２に遊嵌したジヨイント部材５０の左右方向最大
変位量が小さく、ジヨイント部材５０により連結
支持されたタイロツド７２，７２を経て転舵され
る後輪７４，７４の前輪７，７と同方向への最大
転舵角を小さくすることができる。

そしてピニオン４１の公転角度が所定角を超え
ると、入力軸１２に対する偏心軸１４と偏心カム
４２のカム頂部４２ｂとの左右方向の移動方向が
一するため、その和となる合成変位量は前記とは
正負が逆となつて白ヌキ矢印ニの如く大きくな
り、ジヨイント部材５０の左右方向最大変位量が
大きくなつて後輪７４，７４の前輪７，７と逆方
向への最大転舵角を大きくすることができる。

このように前輪と同方向への後輪の最大転舵角
よりも逆方向への後輪の最大転舵角を大きくでき
るため、高速走行中の操縦性が良く、又旋回半径
をより小さくして車両のとりまわし性の向上が図
れる。

しかも本発明では、以上の効果を奏す後輪操舵
系の入力機構部を、入力軸１２に設けた偏心軸１
４上にピニオン４１と一体の偏心カム４２を備え
た筒部材４０を遊嵌しその偏心カム４２上にジヨ
イント部材５０を遊嵌してその主要部を構成した
ため、入力軸１２に対するジヨイント部材５０の
偏心セツト量を小でき、これにより入力機構部に
おけるモーメントを小くできるとともに、入力機
構部は入力軸１２後端に設けた偏心軸１４上に構
成されるため、軸方向長も小さくなり、入力機構
部のコンパクト化も同時に達成することができ
る。

又偏心軸１４上に筒部材４０とジヨイント部材
５０を二重構造として組付け支持する構造のた
め、交換も容易となり、更に筒部材４０にピニオ
ン４１と偏心カム４２を一体に備えたため、これ
を装着する偏心軸１４との間に介装するベアリン
グ１７，１７のスパンも十分に採れてその支持が
良好となる。

次にピニオン４１とリングギヤ２５とのバツク
ラツシユ調整構造を説明する。

第４図に示すようにリングギヤ２５のフランジ
２６の図示左上部と右下部に結合片２７，２７を
突設し、中央下部に突片２８を形成し、この突片
２８に調整用孔２８ａを形成し、又結合片２７，
２７にボルト挿通孔２７ａ，２７ａを形成する。
そしてフランジ２６の左右に垂直なるフラツト面
２９，２９を形成する。

他方、軸受ホルダ２０のフランジ２１にも同位
相をもつて同様の結合片２２，２２及び突片２３
を形成し、結合片２２，２２にネジ孔２２ａ，２
２ａを形成し、又突出片２３にはボルト挿通孔２
３ａを形成する。そしてフランジ２１の左右に後
方に突出し、その内面をともに垂直なるフラツト
面２４ａ，２４ａに形成した厚肉のストツパー２
４，２４を一体に突設する。

斯くして両フランジ２１，２６の結合片２２，
２７及び２２，２７を後方から挿入したボルト３
１，３１を緩く螺合して仮組し、突片２３，２８
に第３図に示す如く前方から偏心ボルト３２を挿
入し、その偏心ピン部３３を調整用孔２８ａに臨
ませ、先端のネジ部にナツト３６を緩く螺合す
る。第５図に偏心ボルト３２の斜視図を示した。

斯かる角穴３５付頭３４を有する偏心ボルト３
２を僅かずつ回動することにより、その偏心ピン
部３３にてフランジ２６と一体のリングギヤ２５
が微少量揺動し、従つてリングギヤ２５と噛合す
るピニオン４１とのバツクラツシユ調整がなされ
る。バツクラツシユ調整後はボルト３１，３１及
びナツト３６と偏心ボルト３２を締結する。

ところで、後輪７４，７４の転舵中は、左右方
向に移動するタイレツド７２，７２により特にリ
ングギヤ２５に横力が作用するが、本発明の如く
軸受ホルダ２０のフランジ２１の左右にストツパ
ー２４，２４を突設し、このストツパー２４，２
４でリングギヤ２５と一体のフランジ２６に作用
する横力を受けるようにし、ボルト３１，３１及
び３２を左右に配さずに上下に配したため、車体
側に固定される軸受ホルダ２０に横力を確実に受
けることができ、ボルト３１，３１及び３２に横
力に起因して作用するせん断力の減少を図ること
ができる。

又偏心ボルト３２及びナツト３６をブーツ４３
の外側に構成したため、ブーツ４３組付後のバツ
クラツシユ調整も容易に行える。

尚リングギヤ２５に対してジヨイント部材５０
は相対的に所謂摺り合わせ回動するため、その間
のシールは難しいが、実施例の如くフレキシブル
のゴムブーツ４３を両者間に装着すれば、シール
が確実であり、しかも両者の相対運動も許容され
る。

又実施例では、ジヨイント部材５０の前方への
スラスト動を規制すべくその円形凹部５２内に嵌
合したスリーブ６０のフランジ６１を第７図に示
す如く上下方向に長く形成し、その上下の突片６
２，６２でボルト６５，６５にてジヨイント部材
５０の中央部上下の突部５５，５５に結合し、他
方、ジヨイント部材５０の中央部左右５６，５６
にアーム６７をボルト６６，６６にて結合した。
従つてフランジ６１とアーム６７とのジヨイント
部材５０への結合位置の位相が90゜異なるため、
これらの結合・分解は互いに干渉することなく容
易に行うことができる。

更に実施例では、ジヨイント部材５０の左右両
端部５３，５３を前方に屈曲５４，５４し、即ち
第３図に示す如く端部５３を中央部から前方へオ
フセツトδして該端部５３の前方に後輪用タイロ
ツド７２を連結する玉継手７１を配置したため、
リングギヤ２５のフランジ２６と玉継手７１の距
離ｌを短くできる。従つて後輪転舵時にタイロツ
ド７２により玉継手７１から固定側の上記フラン
ジ２６に左右するモーメント（Ｍ＝Fl）を小さく
することができる。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、前
部にピニオンを後部に偏心カムを一体に備えた筒
部材を、後輪操舵系の入力軸の後端に設けた偏心
軸に遊嵌するとともに、車体側に固定されるイン
ターナルギヤに上記ピニオンを噛合し、左右の後
輪用タイロツドを連結支持するジヨイント部材を
上記偏心カムに遊嵌して後輪操舵系の入力機構部
を構成したため、前輪と同方向への後輪の最大転
舵角よりも逆方向への後輪の最大転舵角を大きく
でき、従つて高速走行中の操舵性の向上並びに車
両のとりまわし性の向上を達成することができ、
しかも入力軸に対する偏心軸の偏心量を小さくし
て入力機構部におけるモーメントを小さくするこ
とができ、同時に入力機構部のコンパクト化をも
達成することができる。

更に加えて本発明は、前記インターナルギヤに
設けたフランジを、偏心ボルトにて前記入力軸を
支承する軸受ホルダにバツクラツシユ調整可能に
結合するとともに、該ホルダの左右にストツパー
を突設し、該ストツパーで上記フランジに作用す
る横力を受けるようにしたため、前記効果に加
え、ピニオンとインターナルギヤとのバツクラツ
シユ調整を容易に行うことができ、しかもインタ
ーナルギヤ側に作用する横力に対する受けの確実
化をも達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は前後輪の操舵装置の概略構造を示す斜
視図、第２図は後輪操舵系の拡大斜視図、第３図
はその入力機構部の展開断面図、第４は第３図
−線断面図、第５は偏心ボルトの斜視図、第６
は第３図−線断面図、第７図はジヨイント部
材の半截後面図である。 尚図面中１はハンドル、１０はリンケージ軸、
１２は入力軸、１４は偏心軸、２０は軸受ホル
ダ、２１はそのフランジ、２４，２４はそのスト
ツパー、２５はインターナルギヤ、２６はそのフ
ランジ、３２は偏心ボルト、４０は筒部材、４１
はそのピニオン、４２は同偏心カム、４３はゴム
ブーツ、５０はジヨイント部材、５１はその筒
部、５３，５３は同端部、６７，６８はリンクア
ーム、７１，７１は玉継手、７２，７２は後輪用
タイロツドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンドルの操舵操作により前輪とともに後輪
   も転舵するようにした車両の操舵装置において、
   ハンドルと連動して回動する後輪操舵系の入力軸
   の後端に設けた偏心軸に、ピニオンと偏心カムを
   一体に備えた筒部材を回転自在に嵌合するととも
   に、上記ピニオンを車体側に固定されるインター
   ナルギヤに噛合し、上記偏心カムに左右の後輪用
   タイロツドを連結支持するジヨイント部材を回転
   自在に嵌合したことを特徴とする前後輪の操舵装
   置。 ２ ハンドルの操舵操作により前輪とともに後輪
   を転舵するようにした車両の操舵装置において、
   ハンドルと連動して回動する後輪操舵系の入力軸
   の後端に設けた偏心軸に、前部にピニオンを後部
   に偏心カムを一体に備えた筒部材を回転自在に嵌
   合するとともに、上記ピニオンを車体側に固定さ
   れるインターナルギヤに噛合し、上記偏心カムに
   左右の後輪用タイロツドを連結支持するジヨイン
   ト部材を回転自在に嵌合し、更に上記インターナ
   ルギヤの端部にフランジを設けて該フランジを、
   上記入力軸を支承する軸受ホルダに偏心ボルトに
   てバツクラツシユ調整可能に結合し、且つ上記ホ
   ルダの左右に上記フランジに作用する横力を受け
   るストツパーを突設したことを特徴とする前後輪
   の操舵装置。