JPH07102817B2 - 特に狭軌の自動車における舵取り装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、舵取り装置、とりわけ狭軌の自動車における
舵取り装置に関する。

〔背景技術〕

ドイツ連邦共和国特許出願公開第1630616号公報に記載
された、製造コストの低減および衝撃の減衰を目指した
構造においては、サーボモータのピストンロッドは同時
に長手剛性の舵取り棒も兼用している。そして、これ
は、一般的な舵取り棒ヘッドおよび舵取り棒調節要素と
組合せできる。その場合サーボモータ自体はその中央部
分において、あるいは自動車の長手中心軸を中心に揺動
できるヒンジ継手に保持され、前輪懸架体の軸受台ある
いは隣接する固定部分に設けられた受け部において、自
動車の長手方向に移動可能に案内され、並びに垂直軸を
中心として揺動できる。その場合ヒンジ継手はスリット
状のガイドを有していなけばならず、このガイドは前輪
懸架体のフォーク状突起において水平方向に直接的に摺
動可能に支持され、このためフォーク状突起はガイドの
スリットに係合する垂直のピンを有している。その場合
互いに一直線に並ぶ２つのフォーク状突起と、これらの
突起に係合するサーボモータのケースに固定された２つ
のピンとによる実施が好適であるとされている。直線的
なガイドによって、サーボモータが軸ケーシングに対し
て曲線軌道を描くので、ヒンジ継手の偏心した配置構造
は避けられる。

直線的なガイドおよび同心的な配置構造の、この公知の
実施形態は、揺動軸として実施する場合、特に狭軌ない
しコンパクトに構成すべき自動車に対しては、ヒンジ継
手が軸本体ないしは他の固定点に対してサーボモータの
中央において自動車フレームにおける軸の懸垂装置と立
体的に衝突しないか、その接近性が過度に害されないと
いう条件のものでしか適用できない。このためには、ヒ
ンジ継手はかなり大きく突出しなければならないか、軸
とサーボモータとの間の中間室を大きくし、舵取りレバ
ーを相応して大きく突き出さねばならない。

軸本体からの距離が増加するに従って、および舵取りレ
バーの突出が大きくなるに従って、必要なピンの長手移
動性および損傷の危険、自動車の大形化ないし空間の利
用度の支障およびヒンジ継手の部品や舵取りレバーなど
の荷重も増加する。更に従来におけるスリット状ガイド
を持った大きく突出し開放したフォーク状構造の場合、
例えばトラックのようなゲレンデ用自動車の場合、路上
にある石や障害物によってひどく汚れたり損傷する危険
がある。早く進むヒンジ継手の摩耗は、衝撃をひどく
し、騒音を高め、舵取り安定性を不確実にし、更に舵取
り装置を壊してしまう。

本発明の目的は、特に狭軌の自動車における駆動される
軸の揺動支持に対して、コンパクトで丈夫で運転確実な
舵取り装置を提供することにある。

〔発明の開示〕

上記目的は、請求の範囲第１項の特徴部分に記載の手段
によって達成できる。

本発明によれば、サーボモータの曲線軌道運動に対して
適したヒンジ継手を選択すること、および直線的に案内
されるリングにとって従来必要であったサーボモータの
中央の代わりにその一端にヒンジ継手を配置することに
よって、サーボモータおよび軸がそのために特別に形成
され、全面に角度運動ができるリンクを有する連結レバ
ーを介して互いに非常に接近して配置できる程に、軸の
揺動軸受に対して大きな場所が得られる。これによって
非常に短い舵取りレバーが必要とされるだけで、構造も
コンパクトになる。小さな間隔によってリンク部品の相
対運動も、耐磨耗性の単純で容易に覆うことができるヒ
ンジ継手方式が採用できるように最小になる。このヒン
ジ継手方式は、覆うことが難しいスリット状フォーク開
口においてピンの非弾性的な移動運動が行われるよう
な、従来におけるサーボモータの中央に配置されたフォ
ーク状方式よりも、大きく荷重されず、汚れおよび損傷
の危険も少ない。

本発明の発展形態は請求の範囲の実施態様項に記載され
ている。

請求の範囲第２項は、連結レバーがその一方のリンクで
軸ケーシングにある回転ピンにおいて正確に案内される
ヒンジ継手方式を提案している。

請求の範囲第３項記載の手段は、単純な市販の球面軸受
の使用を可能にし、これによって振動に鈍感で容易に覆
うことができる。

請求の範囲第４項記載の手段は、大きな舵取り旋回角度
に対して特に有利な舵取り形状を可能にしている。

請求の範囲第５項は、舵取り安定性が良く、本発明に基
づく舵取り装置に対するリンクにおける相対運動が非常
に小さい状態において、大きな舵取り旋回角度に対して
有利な舵取り基準を提案している。

請求の範囲第６項記載の手段は、コンパクトな配置によ
る最小の軸偏心作用の特にかじりのない補償を可能にし
ている。

請求の範囲第７項記載は、球の小さな高い移動を行う特
別に形成された球面継手だけで済ませる方式を提案して
いる。

図面の簡単な説明 第１図は軸、ヒンジ継手、サーボモータおよび揺動軸受
の一部断面図並びに種々の舵取り角におけるサーボモー
タの位置変位を示した図（第２図におけるＩ−Ｉ線に沿
う断面図）、 第２図は直線位置における舵取り装置全体の底面図、 第３図は最大舵取り角における舵取り装置全体の底面
図、 第４図、第５図および第６図、軸ケーシングに取り付け
られたヒンジ継手およびそのサーボモータへの接続部の
それぞれ異なる方向から見た断面図、 第７図は軸ケーシングにおける回転軸受に対する金属・
ゴム結合体として作られた実施例の断面図、 第８図および第９図は球面軸受内において球付軸の僅か
な軸方向の運動を許す実施例のそれぞれ異なる方向から
見た断面図である。

〔発明を実施するための最良の形態〕

以下有利な実施例を示した図面を参照して本発明を詳細
に説明する。

第１図には舵取り装置が断面図で示されている。この図
においては第２図に関連して自動車長手軸１は立てた状
態で示されている。軸ケーシング２は駆動軸３を取り囲
んでいるので、ヒンジ継手４はサーボモータ５に向かっ
て軸ケーシング２から下向きに突出しており、そのヒン
ジ継手４は通常位置においてそれ自体軸ケーシング２か
ら後方に、ないしは特別な場合に前方に離れている。

この図面においてヒンジ継手４の後方に揺動軸受軸６が
理解できる。この実施例の場合ヒンジ継手４は、自動車
長手軸１に対して平行に延び回転継手レバーとして形成
された連結レバー７から構成され、この連結レバー７は
軸ケーシング２の目孔付部分８にあり、そこから直角に
曲げられた球面軸受金９およびその中に入り込んでいる
球付軸10を介して、サーボモータ５に対して限られた角
度運動を行い、サーボモータ５の曲線軌道が舵取りの際
に連行して生ずる。球付軸10の一端は、サーボモータ５
から直角に上向きに（ないしこの実施例の場合左側に）
向けられたネジ付スリーブ12にねじ込まれている。

明らかなようにヒンジ継手４は、サーボモータ５を単に
スナップ的に揺動軸受軸６の下側に配置できるが、差動
機構のために中央が広がった軸ケーシング２の下側輪郭
13の上側に損傷に対して十分に防護して配置することが
できるように短く構成され、その場合軸ケーシング２と
サーボモータ５との軸間隔は、揺動軸受軸６の軸方向突
出距離よりも小さい。

第２図において、軸ケーシング２にヒンジ継手４をヒン
ジ接続するための目孔付体８は、揺動軸受軸６のそばで
横にずれて、軸ケーシング２が細くでき、サーボモータ
５の一端が位置する場所にあり、ヒンジ継手４はそのサ
ーボモータ５の端部において、その中心から例えば油圧
供給孔14の１つに対向して大きな間隔を隔ててヒンジ接
続されている。サーボモータ５はそこから繰り出し可能
で舵取り棒の作用をも有するピストンロッド15を介して
舵取りレバー軸受16に支持されている。この舵取りレバ
ー軸受16はそれぞれ車輪伝動装置17に直接形成されてお
り、そこには舵取り軸軸受18もあり、その軸受18を中心
として車輪伝動装置17はサーボモータ５によって揺動で
きる。そのためにピストンロッド15は、舵取り棒調整装
置19を介して調整可能に舵取り棒ヘッド20に連結され、
そのヘッド20は舵取りレバー軸受16に枢着されている。
そしてピストンロッド15、舵取り棒ヘッド20は、舵取り
レバー軸受16および舵取り軸軸受18が50°以上の極端に
大きな旋回をした場合においても、車輪伝動装置17との
干渉が生じないような関係で車輪伝動装置17に回転可能
に連接されている。

第３図には、このような最大の舵取り角度21が示されて
いる。舵取り角度21が許容最大角度を越えることは、車
輪伝動装置17が軸ケーシング２に成形されたストッパ22
に突き当たることによっても避けられる。

第４図には、目孔付体８における連結レバー７の固定部
分が正面図で、球付軸10およびサーボモータ５が一部断
面側面図で示されている。揺動軸受軸６も位置している
自動車長手軸１から目孔付体８までの距離は、ここでは
連結レバー７のほぼ２倍の大きさとなっている。連結レ
バー７はどこにおいても決して軸ケーシング２の形状か
ら突出しておらず、サーボモータ５をほぼその直径寸法
だけ軸ケーシング２の水平軸心の上側に、底と接触を防
止して配置することができ、その場合高さが軸ケーシン
グ２の上側を越えることはない。ただ回転して閉鎖する
シールキャップ24を設けるだけでよい。

第５図には、目孔付体８における固定部が断面図で、お
よび球面軸受9,10が正面図で示されている。連結レバー
７はここでは湾曲され、これによって球面軸受9,10が軸
ケーシング２からサーボモータ５にとって十分な距離を
隔てて保持されている。

第６図において、軸ケーシング２の揺動軸受軸６の後方
におけるサーボモータ５の側面および所要空間の狭い配
置構造が、およびサーボモータ５を駆動した際に球突軸
10が軸ケーシング２の方向に生ずる傾き運動が理解でき
る。

左旋回の際、サーボモータ５の中心は上側の曲線軌道23
の上を移動し、右旋回の際、下側の曲線軌道23の上を移
動する。中心に配置した場合にだけ、直線運動ができ
る。ヒンジ継手を偏心して配置した場所的な利点は、直
線ガイドを持った公知のヒンジ継手を、本発明に基づい
てサーボモータ５の曲線軌道も許し短く構成されるヒン
ジ継手４によって交換することによってはじめて得られ
る。

第７図に連結レバー７ないし目孔付体８の部分断面図に
おいてゴム・金属結合体27が示されており、これによっ
て舵取り形状に応じて、目孔付体８に対する連結レバー
７の回転可能性が省略できる。

第８図および第９図には、球面軸受9,10の形状が断面図
ないし正面図で示されており、この場合球付軸10におい
て、弾性支持体26に抗してスライドブロック25において
限られた軸方向運動ができ、目孔付体８における運動性
が省略できる。この場合ねじ付スリーブ12の代わりに、
球付軸10はサーボモータ５に溶接された部材に円錐ネジ
を介して固定される。

本発明に基づく舵取り装置の作用は、サーボモータ５の
駆動の際ないしその中心が舵取りレバー軸受16の間にお
いて変位する際、サーボモータ５の軸が連結レバー７お
よび球付軸10の回転状態において旋回角が大きくなる場
合に、駆動軸３の軸心の方向に幾分傾斜した曲線軌動23
に接近するので（第１図参照）、自動車長手軸の外側に
設けられた球面軸受金９を中心として、並びに同時にヒ
ンジ継手４の連結レバー７のヒンジを中心としてサーボ
モータ５の回転が行われることにある。

その場合ヒンジ継手の両方の回転中心8,9において、単
に相対回転運動が生ずるだけであり、軸受箇所を一般的
なシールキャップ24でダスト密にシールすることが容易
にできる。例えば舵取り軸軸受18において所定の開きな
いし傾斜角度を選択することによって、一方のヒンジ継
手の相対運動を、例えば軽量自動車に対して弾性支持体
26の中にスライドブロック25において軸方向に高さ調整
できる球を持った球面軸受9,10だけで済ませるか、回転
継手7,8のほかにゴム・金属結合体27だけで済ませるよ
うに制限することもできる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ラウター，ユルゲン ドイツ連邦共和国デー‐7990 フリードリ ツヒスハーフエン １、ザンデシユシユト ラーセ 33 (72)発明者 フーセダー，ギユンター ドイツ連邦共和国デー‐7070 シユベービ シユグミユント、ホフビーゼンシユトラー セ ６ (56)参考文献 特開 昭59−53269（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−75641（ＪＰ，Ａ) 実開 昭51−50731（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−153074（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−124061（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−191673（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−24671（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭50−30886（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3028172（ＵＳ，Ａ) 西独国特許出願公開3209057（1983)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】自動車フレームにおける揺動軸受軸（６）
   にヒンジ接続された軸ケーシング（２）の両側端に舵取
   り軸軸受（18）が設けられ、これらの舵取り軸軸受（1
   8）に車輪伝動装置（17）が、車輪伝動装置（17）に設
   けられた舵取りレバー軸受（16）によって揺動可能に配
   置され、前記舵取りレバー軸受（16）は長手剛性の舵取
   り棒として用いるピストンロッド（15）の両端を受け、
   前記ピストンロッド（15）は、旋回方向に応じて、軸ケ
   ーシング（２）に対して揺動可能な両面作動形のサーボ
   モータ（５）によって駆動され、このサーボモータ
   （５）が連結レバー（７）を有するヒンジ継手（４）を
   介して軸ケーシング（２）に連接されているような特に
   狭軌の自動車における舵取り装置において、前記ヒンジ
   継手（４）は、揺動軸受軸（６）の側方でサーボモータ
   （５）の中心から外れた一端部に配設され、軸ケーシン
   グ（２）に連結されピストンロッド（15）に連結レバー
   （７）の回転軸回りの回動を許容するヒンジ（7,8）と
   球付軸（10）の一端がサーボモータ（５）に固定されて
   いる球面軸受（9,10）とからなり、前記サーボモータ
   （５）は軸ケーシング（２）に対し、限定された範囲内
   であらゆる方向に角度運動可能にヒンジ接続されている
   ことを特徴とする特に狭軌の自動車における舵取り装
   置。
2. 【請求項２】連結レバー（７）のヒンジ継手がゴム・金
   属結合体（27）で案内されていることを特徴とする請求
   の範囲第１項に記載の装置。
3. 【請求項３】球面軸受（9,10）の球付軸（10）は球面軸
   受金（９）内に配設された弾性支持体（26）により弾性
   的に支持され、前記球面軸受金（９）はネジ付棒として
   形成された連結レバー（７）に連設され、前記球付軸
   （10）はサーボモータ（５）に固設された部材（28）に
   連結されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記
   載の装置。