JPH0439126A - 四輪操舵用ステアリングギヤボックス - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明は、四輪操舵用ステアリングギヤボックスに関
する。

（従来の技術） 実開昭６４−３５１８１号公報に「４輪操舵車」が記載
されている。これは、前輪側の操舵力を正回転であるい
は逆転して後輪側に伝え後輪を操舵する４輪操舵車であ
る。操舵力の逆転はピニオンギヤ及びこれと噛合った一
対のサイドギヤからなる傘歯車式の逆転機構を介して行
われる。

（発明が解決しようとする課題） ピニオンギヤとサイドギヤ間のバックラッシは前輪に対
する後輪の舵角誤差に影響するから、このバックラッシ
はなるべく小さくしたいが、上記の逆転機構ではバック
ラッシの調整機能がない。

従って、組立て後のバックラッシ調整はサイドギヤを移
動させて行うが、サイドギヤの移動が不完全であるから
バックラッシ調整も不完全にしか行えない。従って、完
全な調整を行うには装置を分解しなければならず、整備
性が極めて悪い。

そこで、この発明は、逆転機構のバックラッシ調整が容
品な四輪操舵用ステアリングギヤボックスの提供を目的
とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） この発明の四輪操舵用ステアリングギヤボックスは、ピ
ニオンギヤ及びこれと噛合った一対のサイドギヤと、ピ
ニオンギヤをその軸方向に移動調整しサイドギヤとのバ
ックラッシ調整を行う調整手段とを有し、一方のサイド
ギヤから入力する操舵力を逆転して他方のサイドギヤか
ら出力する傘歯車式の逆転機構を備えたことを特徴とす
る。

（作用） 調整手段によりピニオンギヤを軸方向に移動するだけで
サイドギヤとのバックラッシ調整が容易に行える。この
バックラッシ調整はステアリングギヤボックスの組立て
後もこれを分解せずに行えるから、整備性が極めてよい
。

（実施例） 第１図と第２図とにより一実施例の説明をする。第１図
はこの実施例を示し、第２図はこの実施例を用いた四輪
操舵（４ＷＳ）車の操舵系を示す。以下、左右の方向は
この車両の左右の方向を示し、第１図の右方はこの車両
の前方（第２図の上方）に相当する。なお、番号を附し
ていない部材等は図示されていない。

先ず、第２図によりこの操舵系の構成を説明する。

この操舵系は、ステアリングホイール１、ステアリング
コラム３、方向変換機構５．７、連結軸９、入力軸１１
、出力軸１３、この実施例の四輪操舵用ステアリングギ
ヤボックス１５、ステアリングギヤ１７，１９、タイロ
ッド２１．２３、ナックルアーム２５，２７、ナックル
スピンドル２９．３１、前輪３３．３３、後輪３５．３
５などから構成されている。

次に、第１図によりステアリングギヤボックス１５の説
明をする。

ケーシング３７は車体側に固定されており、ケーシング
３７の内部にはピニオンシャフト３９゜３９を介してピ
ニオンギヤ４１．４１が回転自在に支承されている。こ
れらのギヤ４１には前後のサイドギヤ４３．４５が噛合
っている。

ピニオンギヤ４１はピニオンシャフト３９土に回転自在
に、又軸方向外方にはピニオンシャフト３９の段部３９
ａによって移動不能に支承されている。ピニオンシャフ
ト３９はケーシング３７を貫通し、ねじ部４７によりケ
ーシング３７に連結されている。シャフト３９とケーシ
ング３７との間には０リング４つが配置されている。

第１図（ｂ）に示すように、ピニオンシャフト３９のケ
ーシング３７外方の端部にはシャフト３９を回転させる
レンチ用の頭部５１が設けられ、その周囲には凹凸部５
３が設けられている。ケーシング３７の外側にはこの凹
凸部５３と噛合う凹凸部５５をもった回り止め部材５７
がボルト５９で固定されている。

レンチでピニオンシャフト３９を回転させるとねじ部４
７によりシャフト３９とピニオンギヤ４１とが軸方向に
移動し、ピニオンギヤ４１と各サイドギヤ４Ｂ、４５間
のバックラッシ調整が行える。調整後凹凸部５３．５５
を噛合わせた状態で部材５７をボルト５９で固定しシャ
フト３９の廻り止めを行い、バックラッシを調整値に保
持する。

このような操作を各ピニオンシャフト３９毎に行う。こ
うして、調整手段６１が構成されている。

調整手段６１によるバックラッシ調整は容易であり、こ
の調整はギヤボックス１５の組立て後も分解せずに行え
る。

前側のサイドギヤ４３は入力軸１１にスプライン連結さ
れ、ステアリングホイール１からの操舵力により回転す
る。後側のサイドギヤ４５はベアリング６２によりケー
シング３７に支承されている。入力軸１１からサイドギ
ヤ４３を介して人力した操舵力はピニオンギヤ４１の自
転により逆転しサイドギヤ４５から、後述のように後輪
３５゜３５側の操舵系に伝達される。こうして、傘歯車
式の逆転機構６３が構成されている。

人力軸１１は後側のサイドギヤ４５を貫通し、その先端
側にはナツト６５によりボス６７が固定されている。人
力軸１１とボス６７の間にはテーバ部６９が設けられ、
ガタの防止と互いのセンターリングとを行っている。又
、入力軸１１の先端部は出力軸１３側の軸部材７１のセ
ンター穴にベアリング７３を介して係合している。

サイドギヤ４５と一体のボス７５はベアリング７７を介
してボス６７を支承し首振りを防止している。軸部材７
１には中空の軸部材７９が溶接され、出力軸１３を構成
している。出力軸１３はベアリング８１によりケーシン
グ３７に支承されている。

ボス７５とボス６７と軸部材７１の各外周にはそれぞれ
スプライン８３，８５．８７が設けられている。カップ
リングスリーブ８９の内周にはスプライン９１．９３が
設けられ、後端側のスプライン９３により軸部材７１の
スプライン８７と係合した状態で前後に移動可能である
。スプライン９３は幅が広くスプライン８５．８７に跨
って係合可能である。又、前端側のスプライン９１はボ
ス７５のスプライン８３と係脱可能である。又、スプラ
イン８３．８５の間にはスプライン９１がこれらと接触
せずに入り込めるスペースが設けられている。

カップリングスリーブ８９は後述のような移動操作を受
けてポジションＩ、　　ｎ、　ＩＩＩ、　ＩＶに移動す
る。

ポジションＩでは、スプライン９１がスプライン８５と
係合し軸部材７１（出力軸１３）とボス６７（入力軸１
１）とがスリーブ８９を介して連結され、操舵力は正回
転で後輪側の操舵系へ伝達され、車両は前後輪が同じ方
向に操舵される同位相の４ＷＳ状態になる。

ポジション■では、スプライン９１はスプライン８５．
８３のいずれとも係合せず、出力軸１３は人力軸１１及
び逆転機構６３の両方から切離され、車両は通常の前輪
操舵状態になる。

ポジション■では、スプライン９３．８７が係合した状
態でスプライン９１がスプライン８３と係合する。従っ
て、入力軸１１の操舵力は逆転機構６３を介し逆転して
出力軸１３に伝達され、車両は前後輪が反対方向に操舵
される逆位相の４ＷＳ状態になる。なお、逆転機構６３
において、サイドギヤ４５の歯数はサイドギヤ４３の歯
数より多くしてあり、操舵力のトルクは増幅されると共
に回転角（舵角）は小さくなる。バックラッシ調整によ
り逆転機構６３のガタを最小に保つことができるから逆
位相の際の前後輪間の舵角誤差は非常に小さい。

ポジション■では、スプライン９１．８３が係合した状
態で、スプライン９３がスプライン８５゜８７の両方と
係合し、入力軸１１と出力軸］３と逆転機構６３とがス
リーブ８９を介して連結される。この状態で前後輪間の
アライメント調整を容品に行うことが可能となる。

カップリングスリーブ８９の外周に設けられた周溝９５
にはフォーク９７が摺動自在に係合しており、フォーク
９７はボルト９９により操作ロッド１０１に固定されて
いる。操作ロッド１０１はアクチュエータにより前後方
向に駆動され、フォーク９７を介してスリーブ８９をポ
ジション１〜■、■に移動操作する。アクチュエータに
はポジションＩへ移動操作するためのポート１０３とポ
ジション■へ移動操作するための他のボートとが設けら
れている。

アクチュエータはフェイルセーフ機構を備えており、ポ
ジションＩ又はポジション■のときにアクチュエータや
圧力系の故障により各ポジションの保持力が失われると
、操舵上の危険防止のためにスリーブ８９はポジション
Ｈに移動し、車両は前輪操舵状態に戻される。

ケーシング３７にはポジションスイッチ１０５が取付け
られている。操作ロッド１０１に設けられた周溝１０７
がポジションＩ’　　（スリーブ８９のポジションＩに
対応する）に来るとボール１０９が周ｍ　１０７に係合
してスイッチ１．０５が作動し、運転席にポジションＩ
の表示が行われる。他に、周溝１０７のポジションｎ’
、ｍ’（それぞれスリーブ８９のポジション■、■に対
応する）で作動し各ポジションの表示を行うポジション
スイッチが設けられている。

ポジション■は上記のようにアライメント調整用のポジ
ションであって、このポジションに移動操作するには、
例えば操作ロッド１０１のボルト９９用の係合穴１１１
の前方にオーバシフト用の係合穴を設け、フォーク９７
をこの係合穴にボルト９９で固定し、アクチュエータが
ポジション■のときにカップリングスリーブ８９がポジ
ション■に来るようにする。

こうして、ステアリングギヤボックス１５が構成されて
いる。

次に、このギヤボックス１５の機能を第２図の操舵系の
機能に即して説明する。

ステアリングホイール１を操舵すると、この操舵力はス
テアリングコラム３、方向変換機構５、連結軸９、方向
変換機構７を介して入力軸１１を回転させる。この回転
はステアリングギヤ１７によりタイロッド２１を左右に
移動させナックルアム２５とナックルスピンドル２９と
を介して前輪３３．３３を操舵する。

このとき、ギヤボックス］５をポジションＩにすると、
出力軸１３は入力軸１１と同方向に回転し、この回転は
ステアリングギヤ１９によりタイロッド２３を左右に移
動させナックルアーム２７とナックルスピンドル３１と
を介して後輪３５゜３５を前輪３３．３３と同方向に操
舵する。

この同位相の状態で、車両は平行移動が可能であり例え
ば大きなロールを伴わずに車線変更や危険回避などが行
える。又、旋回に際しては前輪と同時に後輪にもコーナ
リングフォースが生じるから極めて安定した旋回が行え
る。

ギヤボックス１５をポジションＨにすると、後輪側の操
舵系が切離されて、車両は前輪操舵状態になる。

ギヤボックス１５をポジション■にすると、後輪は前輪
と反対方向に操舵される。

この逆位相の状態゛では、旋回に際して前輪のコーナリ
ングフォースに加え後輪にもこのコーナリングフォース
と反対向きの力が発生し、車両は大きなヨーモーメント
を与えられて旋回性が向上すると共に安定な旋回が行え
る。従って、危険回避が容易になると共に、最小旋回半
径が小さくなり狭い場所での車庫入れなど操車が容易に
なる。又、ロングホイールベースで旋回性の良い車両が
得られる。又、バックラッシ調整が容易であるから、常
に前後輪間の舵角誤差を最小に保つことができる。

なお、バックラッシの調整手段はこの実施例のようなね
じを用いたものに限らない。

〔発明の効果〕

この発明の四輪操舵用ステアリングギヤボックスは、傘
歯車式逆転機構のピニオンギヤを軸方向に移動してバッ
クラッシ調整を行うように構成したから、バックラッシ
調整が容易でありギヤボックスの組立て後も分解せずに
バックラッシ調整が可能であって、整備性が極めてよい
。

【図面の簡単な説明】

￥Ｓ１図（ａ）は一実施例の断面図、同図（ｂ）は同図
（ａ）のＡ矢視図、第２図はこの実施例を用いた車の操
舵系を示す概略図である。 ４１・・・ピニオンギヤ ４３．４５・・・サイドギヤ ６１・・・調整手段 ６３・・・逆転機構 第２図 代理人　　弁理士　　三　好　秀　和

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ピニオンギヤ及びこれと噛合った一対のサイドギヤと、
   ピニオンギヤをその軸方向に移動調整しサイドギヤとの
   バックラッシ調整を行う調整手段とを有し、一方のサイ
   ドギヤから入力する操舵力を逆転して他方のサイドギヤ
   から出力する傘歯車式の逆転機構を備えたことを特徴と
   する四輪操舵用ステアリングギヤボックス。