JPH07108668B2 - 車両の操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ハンドル操舵により車輪を操舵する車両の操
舵装置であって、ハンドル操舵量に対する車輪の操舵量
の比を変更可能な操舵装置に関するものである。

（従来の技術） ハンドル操舵量に対する車輪の操舵量の比を変更可能な
操舵装置としては、従来、例えば特開昭62−37284号公
報に開示されているように、４輪操舵装置における後輪
操舵装置が知られている。

このような操舵装置においては、一般に、ハンドル操舵
量に対する車輪の操舵量の比を車両走行条件に応じて適
宜変更するための操舵比可変機構が設けられる。

第６図は、上記公報記載の操舵比可変機構と同様の操舵
比可変機構を備えた車両の操舵装置を示す斜視概要図で
ある。

この操舵装置は、上記のように４輪操舵装置における後
輪操舵装置であり、その操舵比可変機構20にはハンドル
の操舵（回転）が入力されるようになっている。即ち、
図示しないハンドルの操舵によって前輪操舵ロッドが車
幅方向に変位せしめられ、該ロッドの変位によって前輪
が操舵されると共に該ロッドの変位は伝達シャフト28を
介して該シャフト28の回転として操舵比可変機構20に入
力せしめられる。

この操舵比可変機構20は、上記入力されるハンドルの操
舵に対応して変位する出力軸部材30を有し、かつ操舵
比、即ち上記ハンドルの操舵量に対する上記出力軸部材
の変位量（この場合の操舵量および変位量も絶対量のみ
ならず方向も（＋），（−）として含む量である）の比
を変更可能なものであり、具体的には上記伝達シャフト
28の後端に設けられたピニオン28aと歯合して該ピニオ
ン28aの回転軸線l₁と直交する車幅方向に延びる回転軸
線l₂を中心として回転するベベルギヤ32（入力軸部材）
を有し、該ベベルギヤ32にはその回転中心からオフセッ
トした位置にロッド支持孔32aが形成され、このロッド
支持孔32a内に連結ロッド34（連結部材）がベベルギヤ3
2と共に軸線l₂まわりに回動自在でかつロッド34の軸方
向に摺動自在に挿通されている。

上記ロッド34の一端34aはボールジョイントを介して上
記出力軸部材30に連結されている。出力軸部材30は支持
部材36によって支持されかつ車幅方向に延びる軸線l₃方
向にのみ摺動可能にガイドされている。また、上記ロッ
ド34の他端34bはボールジョイントを介して振子アーム3
8（アーム部材）の一端に連結され、この振子アーム38
は、その他端が該アーム38と直角な方向に延びる摺動軸
40（揺動軸部材）に固着されてこの揺動軸40の軸線l₄を
中心として揺動自在に構成されている。なお、この揺動
軸40の軸線l₄と上記ベベルギヤ32の回転軸線l₂と上記出
力軸部材30の摺動可能方向に延びる軸線l₃とは全て車幅
方向に延びる一本の直線上に位置するように構成されて
いる。上記揺動軸40は揺動ギヤ42に固設され、揺動ギヤ
42はステッピングモータ44によって回転せしめられるウ
ォーム46と歯合するギヤ部42aを有し、ウォーム46の回
転によって振子アーム38の軸線l₅と一致する軸線l₆を有
する中心軸42bを中心にして回動せしめられる。

上記ハンドルの操舵は伝達シャフト28からピニオン28a
を介してベベルギヤ32ニ伝達され、このベベルギヤ32の
回転によって出力軸部材30が車幅方向にストローク変位
する。そして、ハンドルの操舵量が一定であるとベベリ
ギヤ32の回転角も一定であるが、その場合でも揺動軸40
が軸線l₅,l₆を中心として回動して傾くとその傾き角度
によって出力軸部材30のストローク変位の絶対量および
方向が変化する。即ち、揺動軸40が傾くとハンドルの操
舵量に対する出力軸部材30のストローク変位量の比、つ
まり操舵比が変化する。なお、この場合のハンドルの操
舵量および出力軸部材30の変位量も、共に絶対量のみな
らずその方向も（＋），（−）として含むものである。

この点について、上記操舵比可変機構20の平面概略図で
ある第７図を参照しながら詳細に説明する。まず、揺動
軸40が車幅方向（図中左右方向）に延びてその軸線l₄が
ベベルギヤ32および出力軸部材30の軸線l₂,l₃と同一直
線上に位置する時を考える。この時に、ベベルギヤ32が
回転されると、第７図においてベベルギヤ32の軸線l₂と
重なって位置する連結ロッド34は一端34aを頂点として
該連結ロッド34を稜線とする円錐面上を移動し、振子ア
ーム38はこの円錐の底面上を回転する。このため、ベベ
ルギヤ32が回転しても、一端34aは移動しない。すなわ
ち、この時にはハンドルを操舵しても前輪は転舵される
が後輪は転舵されない状態になる。この状態からステッ
ピングモータ44を回転させて、図示の如く揺動軸40を反
時計回りに“θ”だけ傾けると、振子アーム38の揺動面
も上記円錐の底面に対して“θ”だけ傾く。

連結ロッド34が軸線l₃となす角度をαとすると、この角
度αは、振子アーム38の長さが一定であることから、θ
≠０のときにはベベルギヤ32の回転に伴う振子アーム38
の揺動により変化することとなる。すなわち、振子アー
ム38が揺動していない状態における角度αをα_０とする
とα≦α_０であり、αは振子アーム38の揺動角が大きく
なるぼと小さくなる。このため、例えば、ベベルギヤ32
を左右に回転させ、第７図において連結ロッド34とベベ
ルギヤ32の回転軸線l₂とのなす角度が共にα_１となるよ
うにすると、連結ロッド34の他端34bは34b′,34b″の位
置に互いに等しい距離ｄだけ移動し、これにより、一端
34aもそれぞれ34a′,34a″の位置に互いにほぼ等しい距
離d₁,d₂だけ左方あるいは右方に向けて移動する。この
移動により出力軸部材30が同様に左方あるいは右方に向
けて変位せしめられる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来の操舵装置にあっては、
上記d₁,d₂の値は、振子アーム38の揺動により角度αの
値が変化するため、厳密には等しくならない（d₁＜d₂と
なる）。すなわち、θ＝０以外のときには、ハンドル操
舵量が等しくても操舵の方向（右回りか左回りか）によ
って出力軸部材30の変位量に左右偏差を生ずることとな
り、左右均一の操舵を行うことができない。

このため、従来、左右偏差（d₂−d₁）を極力小さくすべ
く、連結ロッド34に十分な長さを与えて軸線l₃とのなす
角度αを小さくし、これにより、振子アーム38の揺動に
伴う角度αの変位量を小さくする工夫がなされている
が、このような長尺の連結ロッド34を含む転舵比可変機
構20は必然的に大型のものとなっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、転舵比可変機構をコンパクトに構成することのでき
る車両の操舵装置を提供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） 本発明による車両の操舵装置は、車幅方向に延設され、
両端部が車輪に連結された操舵ロッドと、 この操舵ロッドと平行な第１軸線方向に延設され、該第
１軸線方向に変位することにより前記操舵ロッドを介し
て前記車輪を操舵する出力軸部材と、 ハンドル操舵に応じて前記第１軸線と同軸の第２軸線ま
わりに回転する入力軸部材と、 前記第１軸線と直交する第３軸線まわりに揺動可能に設
けられた揺動軸部材と、 この揺動軸部材を、所定の操舵比制御信号に応じて前記
第３軸線まわりに揺動させる操舵比制御モータと、 前記揺動軸部材に、前記第３軸線と直交しかつ前記揺動
軸部材が所定の揺動位置にあるとき前記第１軸線と同軸
になる第４軸線まわりに回動可能に連結され、前記第４
軸線と直交する第５軸線方向に延びるアーム部材と、 前記出力軸部材の一端部に前記第１軸線方向の力を伝達
可能に連結され、かつ、前記第１軸線とは同軸でない位
置で、前記入力軸部材に前記第２軸線まわりの力を伝達
可能に連結さるるとともに前記アーム部材に三次元的に
回動可能に連結された連結部材と、を備えてなり、 前記アーム部材が、前記連結部材に対して前記第５軸線
方向に摺動可能に連結されている、ことを特徴とするも
のである。

（作用） 上記構成に示すように、アーム部材が、連結部材に対し
て該アーム部材の軸線（第５軸線）方向に相対移動可能
に連結されているので、揺動軸部材のアーム部材連結軸
線（第４軸線）が出力軸部材の軸線（第１軸線）と非同
軸になった状態でアーム部材を回動させたときに生ず
る、アーム部材の揺動軸部材および連結部材への連結位
置間の距離の変化を吸収することができ、したがって、
連結部材の軸線と出力軸部材の軸線（第１軸線）とのな
す角度を可変とする必要がなくなり、これを一定角度
（連結部材の軸線が出力軸部材の軸線と平行となる場合
を含む）に固定することができる。そして、これによ
り、入力軸部材が回転したとき出力軸部材に生ずる軸方
向の変位を左右等しくすることができる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、出力軸部材の変位量に左
右偏差が生じないようにすることができるため、従来の
ように左右偏差を小さくするために連結部材を長尺にす
るといった必要がなくなり、転舵比可変機構のコンパク
ト化を図ることができる。

（実 施 例） 以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明による車両の操舵装置の一実施例を示
す要部断面図である。

この操舵装置は、第６図に示す従来の操舵装置と同様、
４輪操舵装置における後輪操舵装置であって、第１図は
その操舵比可変機構２を詳細に示すものである。

操舵比可変機構２は、出力軸部材たる出力ロッド４と、
入力軸部材たるベベルギヤ６と、揺動軸部材８と、アー
ム部材たる振子アーム10と、連結部材たる連結ロッド12
とを備えてなり、これら各部材はケース14に収容されて
いる。

出力ロッド４は、その軸線l₃方向に摺動可能にケース14
に支持され、該軸線l₃方向にストローク変位することに
よって、後術するように、変位伝達手段26を介して後輪
操舵ロッド24をその軸方向（車幅方向）に変化せしめ、
これにより、該後輪操舵ロッド24の両端部に連結された
図示しない後輪を操舵するようになっている。

ベベルギヤ６は、出力ロッド４の軸線l₃と同軸の軸線l₂
まわりに回転可能にケース14に支持されている。そし
て、このベベルギヤ６は、該ベベルギヤ６と噛合する伝
達シャフト28後端部のピニオン28aがハンドル操舵によ
り回転するのに伴って上記軸線l₂まわりに回転するよう
になっている。

揺動軸部材８は、出力ロッド４の軸線l₃と同軸となる位
置（図示の位置）を取り得る軸線l₄を有し、揺動ギヤ42
に固設されている。この揺動ギヤ42は、ステッピングモ
ータ44の駆動により回転するウォーム46と噛合して、軸
線l₄と交差する紙面に垂直な軸線l₆まわりに回動し、こ
れにより揺動軸部材８をも同時に回動せしめるようにな
っている。

振子アーム10は、揺動軸部材８の軸線l₄まわりに揺動可
能に該揺動軸部材８に連結されていて、該振子アーム10
の軸線l₅が、揺動軸部材８の回動軸線l₆と揺動軸部材８
の軸線l₄との交点を通るよう、揺動軸部材８への連結位
置が定められている。

連結ロッド12は、出力ロッド４の軸線l₃と平行な軸線l₈
を有しており、上記出力ロッド４、ベベルギヤ６および
振子アーム10に連結されている。出力ロッド４への連結
は、出力ロッド４の端部に固設されたレバー4aに連結ロ
ッド12の一端部を螺着することによってなされ、ベベル
ギヤ６への連結は、ベベルギヤ６の軸線l₂から距離ｒの
点において該ベベルギヤ６に形成された挿通孔6aに連結
ロッド12の他端部を挿通させることによってなされ、振
子アーム10への連結は、連結ロッド12の中間部に全方向
回転可能に設けられたボールジョイント部材16の挿通孔
16aに振子アーム10を挿通させることによってなされて
いる。したがって、連結ロッド12は、出力ロッド４に対
しては固定されているが、ベベルギヤ６に対しては軸線
l₈方向（すなわち軸線l₃方向）に摺動可能であり、振子
アーム10に対して軸線l₅方向（図示の状態では軸線l₃に
直交する方向）に摺動可能である。なお、振子アーム10
の軸線l₅は、揺動軸部材８の回動により軸線l₃の直交方
向に対して傾き、この傾いた方向に振子アーム10が摺動
することとなるが、この場合においても軸線l₃の直交方
向の摺動成分を含み、かつ、ボールジョイント部材16の
回転作用により軸線l₅と軸線l₈との狭角変化が吸収され
るので、振子アーム10から連結ロッド12へ伝達される力
のうち軸線l₃の直交方向の成分は上記連結点において吸
収され、該方向の相対移動が可能となる。

このように、本実施例においては、操舵比可変機構２に
おける振子アーム10と連結ロッド12との連結が、両者を
軸線l₃の直交方向に相対移動可能となるようにしてなさ
れているので、振子アーム10が回動したときの該振子ア
ーム10と連結ロッド12との連結点の軌跡は、軸線l₃を中
心とする半径ｒの円筒の外周面上の円軌跡または楕円軌
跡となる。

第２図は、揺動軸部材８の軸線l₄を出力ロッド４の軸線
l₃に対してθ傾けたとき（すなわち、振子アーム10の軸
線l₅を軸線l₃の直交方向に対してθ傾けたとき）の出力
ロッド４の変化のようすを示す図である。図から明らか
なように、振子アーム10が左右いずれの方向に揺動した
としても、その揺動量が等しければ、振子アーム10と連
結ロッド12との連結点の変位は、軸線l₃方向にそれぞれ
Ｓであり、出力ロッド４と連結ロッド12は固定連結され
ているから出力ロッド４の変位も軸線l₃方向にそれぞれ
Ｓとなる。

このような性質は、第２図に示すように、連結ロッド12
の軸線l₈が出力軸４の軸線l₃と平行である場合にはもち
ろん、平行でない場合においても、連結ロッド12の軸線
l₈と出力軸４の軸線l₃とのなす角度が一定であれば得ら
れるものである。例えば、第３図は、上記角度が一定の
鋭角α_０の場合においても、出力ロッド４の変位が左右
同一になることを示す説明図である。すなわち、上記角
度を一定の鋭角α_０とすることができるのは、振子アー
ム10の連結ロッド12への連結が、出力ロッド４の軸線l₃
に直交する方向に相対移動可能になされているためであ
るが、このようにすることにより、振子アーム10と連結
ロッド12との連結点は、振子アーム10の揺動により、軸
線l₃を中心とする半径ｒの円筒の外周面に円軌跡または
軌円軌跡を描くこととなり、上記連結点の軸線l₃方向の
変位Ｓがそのまま出力ロッド４の軸線l₃方向の変位とな
り左右偏差を生ずることがない。

なお、従来の操舵比可変機構（第６図に示す機構20）に
おける連結ロッド34を、第３図に重ねてみると、破線で
示すようになる。この場合には、振子アーム10と連結ロ
ッド34との連結点が振子アーム10の揺動中心からつねに
一定距離ｒにあるため、θ＝０のときとθ≠０のときと
では連結ロッド34の軸線と出力ロッド４の軸線l₃とのな
す角度は異ったものとなる（α_１＜α_０）。したがっ
て、上記連結点の軸線l₃方向の変位ｄに対して、出力ロ
ッド４の軸線l₃方向の変位はd₂（＞ｄ）、d₁（＜ｄ）と
それぞれ異なったものとなり、左右偏差を生ずることと
なる。

以上にように、振子アーム10と連結ロッド12との連結を
軸線l₃に直交する方向に相対移動可能となるように行う
ことにより、連結ロッド12の軸線l₈と出力ロッド４の軸
線とのなす角度αを一定にすることができ、これにより
出力ロッド４の変位に左右偏差が生ずるのを防止するこ
とができるのであるが、本実施例において上記角度αを
０゜（軸線l₃軸線l₈）に設定したのは、第１図に示す
ように、操舵比可変機構２を極めてコンパクトに構成す
ることができるからである。なお、連結ロッド12の軸線
l₈は、必ずしも一直線である必要はなく、折れ線あるい
は曲線てあってもよい。

第４および５図は、第１図に示す操舵比可変機構２の変
形例を示す図である。

第４図に示す操舵比可変機構２は、連結ロッド12に対す
るベベルギヤ６および振子アーム10の連結位置を第１図
のそれと入れ替えたものであり、第５図に示す操舵比可
変機構２は、連結ロッド12に対するベベルギヤ６の連結
位置を、出力ロッド４のレバー4aより出力ロッド４側と
して、ベベルギヤ６および出力ロッド４をまとめてケー
ス14に支持せしめるようにしたものである。これら各操
舵比可変機構２は、第１図に示す操舵比可変機構２と全
く同様の作用により、出力ロッド４を左右偏差なく変位
せしめることができる。

上述のように、第２図に示す出力ロッド４の左右変位量
は、振子アーム10の揺動量が等しければそれぞれＳで互
いに等しくなるが、この変位量Ｓ自体は、ハンドル操舵
量が同じであり、これに伴うベベルギヤ６の回転量が同
じであっても、θの大きさによって変化する。したがっ
て、ハンドルの操舵量に対する出力ロッド４の変位量の
比である操舵比は揺動軸10の傾きθの大きさに応じて変
化させることができる。さらに、揺動軸部材８は上記の
如く反時計回りに傾かせるのみならず時計回りにも傾か
せることができ、この時にはベベルギヤ６の回転に対す
る出力ロッド４の移動方向が上記の場合と逆になる。こ
れにより、ハンドルの操舵もしくは前輪に対し後輪を同
位相にも逆位相にも操舵させることができる。

上記操舵比は種々の要因に基づいて変更制御することが
でき、またその変更制御パターンも種々のものが考えら
れる。本実施例では車速に基づき、低速領域においては
後輪をハンドル操舵および前輪に対して逆位相に転舵さ
せて旋回性の向上を図り、高速領域では同位相に転舵さ
せて走行安定性の向上を図るように、第８図に示す様な
パターンで制御される。なお、この場合ハンドル操舵と
前輪操舵は常に同位相である。この制御は、制御回路
（図示せず）に上記操舵比制御パターンを記憶させ、こ
の制御回路に車速センサ（図示せず）から車速信号を入
力し、この車速信号と操舵比制御パターンとによって求
められる操舵比を実現すべく制御回路によって上記ステ
ッピングモータ44を所定方向に所定量回転させることに
より行なわれ、かつこのステッピングモータ44の回転に
よって設定されている実際の操舵比を揺動ギヤ42の中心
軸42bの回転角度から操舵比検出センサ（図示せず）に
よって検出し、その検出信号を上記制御回路に入力して
フィードバック制御するように構成されている。

次に、本実施例による操舵比可変機構２によって得られ
る出力ロッド４の軸線l₃方向の変位が、どのようにして
後輪に操舵量として伝達されるかについて説明する。な
お、この変位伝達のための機構は、第６図に示す従来の
操舵装置と全く同様であるので、同図を参照しながら説
明する。

第６図に示すように、操舵装置は、操舵比変更機構２の
ほか、油圧切換バルブ22と、後輪操舵ロッド24と、変位
伝達手段26と、油圧パワーシリンダ54とを備えてなって
いる。

上記油圧切換バルブ22は、バルブハウジング50と該ハウ
ジング50内に該ハウジング50に対して上記出力ロッド４
の軸線l₃と平行な軸線l₇方向に変位可能に収容されたバ
ルブ部材であるスプール52とから成る。スプール52は以
下に詳しく説明する変位伝達手段26を介して出力ロッド
４および後輪操舵ロッド24によって変位せしめられる。
このスプール52の変位によって油圧パワーシリンダ54へ
の油圧の供給が制御される、つまり図示のバルブハウジ
ング50に対する中立位置から一方向、例えば右方向に変
位すると油圧パワーシリンダの一方である右油室56へ油
圧が供給され、他方向である左方向に変位すると油圧パ
ワーシリンダの他方である左油室58へ油圧が供給され
る。

上記後輪操舵ロッド24は上記出力ロッド４の軸線l₃と平
行な車幅方向に延び、かつその方向に変位して図示しな
いタイロッド、ナックルアームを介して左右両端に連結
された図示しない後輪を操舵するものであり、上記変位
は油圧パワーシリンダ54の油圧力によって行なわれる。
また、この後輪操舵ロッド24にはセンタリングバネ60が
設けられており、油圧切換バルブ22や油圧パワーシリン
ダ54の油圧系に破損や故障が生じて油圧パワーシリンダ
54における油圧が消失した場合やこの後輪操舵装置の機
械系に破損や故障が生じそれによって上記油圧系をドレ
ンに開放して油圧パワーシリンダ54における油圧を消失
させた場合に、このセンタリングバネ60によって後輪操
舵ロッド24を中立位置つまり後輪が操舵されず直進状態
にある位置に位置決めし、いわゆるフェイルセーフを図
るように構成されている。

上記油圧パワーシリンダ54は油圧力によって後輪操舵ロ
ッド24を車幅方向に変位させるものであり、本実施例で
はピストン62が直接後輪操舵ロッド24に固設され、この
ピストン62の左右には左右の油室58,56を形成するシー
ル部材64,66が配設されている。このシール部材64,66は
油圧パワーシリンダのハウジング68に固定されかつ後輪
操舵ロッド24とは摺動可能である。

上記変位伝達手段26は、出力ロッド４とスプール52と後
輪操舵ロッド24とに係合し、上記出力ロッド４の変位に
よって上記スプール52を所定方向に変位させる方向に作
動せしめられると共に、該スプール52の変位により生じ
る上記後輪操舵ロッド24の変位によって上記スプール52
を上記と反対の方向に変位させる方向に作動せしめられ
る様に構成されて成るものである。

本実施例における変位伝達手段26は、第６図に示す様に
縦レバーと横レバーとから成る十字レバーから成り、縦
レバーの一端Ａが出力ロッド４に、他端Ｂが後輪操舵ロ
ッド24に、横レバーの一端Ｃが車体に固設された後輪操
舵装置のケースに、他端Ｄが上記スプール52に係合され
ている。上記係合端A,B,Dはそれぞれ出力ロッド４、後
輪操舵ロッド24およびスプール52に対して軸線方向に移
動不可能に、その他の方向には移動可能にかつ回転可能
に係合せしめられ、係合端Ｃはボールジョイントによっ
て回転は可能にかつ移動は不可能に係合されている。

次に第9A〜9C図を参照しながらこの操舵装置の作動原理
を説明する。

第9A図は第６図に示す様にスプール52および後輪操舵ロ
ッド24が共に中立位置にある状態を示す断面概略図であ
り、この状態から出力ロッド４が右方向に変位したとす
る。すると、十字レバー26のＡ端は出力ロッド４と共に
右方向に変位し、Ａ端の変位時に後輪操舵ロッド24には
タイヤ反力やセンタリングバネ60による反力が作用して
いるのでこのＢ端は軸方向に不動であり、かつＣ端もケ
ースに取り付けられて不動であるので、この十字レバー
26はＣ端およびＢ端を結ぶ直線を中心として第9B図に示
す様に傾き、つまり十字レバー26はスプール52を所定方
向である右方向に変位させる方向に作動せしめられ、Ｄ
端によってスプール52を右方向に変位させる。

上記第9A図に示す中立状態においてはバルブハウジング
50とスプール52とのタンク戻り油路間隙はパワーシリン
ダ54の左右の油室58,56側両方共L₀であったが、この様
にしてスプール52が中立位置から右方向に変位すると右
油室56側の上記タンク戻り油路間隙は狭くなると共に左
油室58側のそれは広くなり、従って右油室56の油圧は増
大し、左油室58の油圧は減少し、油圧パワーシリンダ54
には後輪操舵ロッド24を左方向に押す油圧力が生じる。
この後輪操舵ロッド24を左方向に押す油圧力は上記スプ
ール52の右方向変位の増大に応じて増大する。

そして、上記スプール52が第9A図に示す中立位置から第
9B図に示すバランス位置までL₁だけ右方向に変位せしめ
られると、右油室56側のタンク戻り油路間隙はL₂＝L₀−
L₁まで狭くなり、左油室58側のそれはL₃＝L₀＋L₁まで広
くなり、それによって生じる油圧パワーシリンダ54の上
記油圧力が後輪操舵ロッド24に作用する外力（センタリ
ングバネ力やタイヤ反力等）とバランスして釣り合う。

この第9B図に示す状態からスプール52がさらに右方向に
変位さしめられると、上記右油室56側のタンク戻り油路
間隙は上記L₂よりもさらに狭くなると共に上記左油室58
側のそれは上記L₃よりもさらに広くなり、それによって
上記油圧パワーシリンダ54に生じる油圧力は上記後輪操
舵ロッド24に作用する外力よりも大となり、後輪操舵ロ
ッド24は該油圧力によって左方向に変位せしめられる。

そして、この後輪操舵ロッド24が左方に変位せしめられ
ると、十字レバーのＢ端はこの操舵ロッド24と共に左方
に変位せしめられ、その時出力変位部材30にはハンドル
操舵力や前輪のタイヤ反力等が作用しているのでＡ端は
不動であり、またＣ端も不動であるので、この十字レバ
ー26はＡ端、Ｃ端を結ぶ直線を中心にして第9C図に示す
様に傾き、つまり十字レバー26はスプール52を上記と反
対の方向である左方向に変位させる方向に作動せしめら
れ、Ｄ端によってスプール52を左方に変位させ、スプー
ル52がこの第9C図に示す様にバランス位置に戻ったら後
輪操舵ロッド24の変位が停止する。

この状態からさらに出力ロッド４が右方へ変位してスプ
ール52が右方へ変位すると上記と同様にして後輪操舵ロ
ッド24が左方へ変位し、スプール52がバランス位置に戻
った所で停止し、この作動をくり返すことにより出力ロ
ッド４の変位量に対応した量だけ後輪操舵ロッド24が変
位し、その変位量に応じて後輪が操舵される。なお、上
記バランス位置は、前述の様に外力の大きさによって変
わり、例えば後輪操舵ロッド24が上述の如く左方向に変
位するとそれに応じてセンタリングバネ60が撓み、それ
によってセンタリングバネによる力（外力）が大きくな
るのでその分バランス位置は第9B図に示す位置から右方
へ移動する。しかしながら、勿論このバランス位置の移
動量は極めて小さいものであり、例えば、本実施例では
後輪操舵ロッド24は最大限中立位置から左右に±10mm程
度変位せしめられるものであるが、その最大限変位せし
められた時点のバランス位置は第9A図に示す中立位置か
ら約±1mm程度しか離れていないものである。

上記出力ロッド４が左方に変位した場合には十字レバー
26、スプール52および後輪操舵ロッド24の動きが上記の
場合と逆になるだけであり、作動原理は同様であるので
説明は省略する。

上記作動説明から理解される様に、この操舵装置におい
ては油圧切換バルブ22のバルブハウジング50は不動であ
り、従って該ハウジング50は従来の様に後輪操舵ロッド
24に固定するための連結部等を必要としない。また、ス
プール52は出力ロッド４によって変位せしめられるが、
そのスプール52は中立位置から上記バランス位置まで変
位せしめられると共にそのバランス位置を越えて変位せ
しめられたら直ちに後輪操舵ロッド24が変位してバラン
ス位置に戻され、この作動を繰り返すものであるので、
結局スプール52の動きは最大限中立位置から左右方向の
上記バランス位置まで、例えば中立位置から左右に±1m
m程度しか変位しない。

従って、上記構成の操舵装置においては、油圧切換バル
ブのハウジング50が不動であることにより従来の如き該
ハウジング50を操舵ロッド24に連結する連結部が不要で
あり、その分小型化、軽量化を達成することができ、ま
たスプールも最大限中立位置から左右にバランス位置ま
でしか変位しないので、その変位量は極めて小さく、よ
って従来の様に中立位置から例えば±10mmとしう大きな
変位許容スペースを確保しておく必要はなく、その分小
型化を達成することができる。

なお、上記構成の油圧切換バルブや変位伝達手段を用い
て成る操舵装置においても、従来の操舵装置の場合と同
様に後輪操舵ロッドに作用する外力の変化に対して所定
の操舵状態を維持することができる。例えば、第9C図に
示す如き操舵状態（勿論この操舵状態においては後輪操
舵ロッド24に作用する外力と油圧パワーシリンダにより
生じている油圧力とは釣り合っている）において、例え
ば図中右方向の新たな外力Ｆが後輪から後輪操舵ロッド
24に作用し、該ロッド24が右方に変化したとする。する
と、十字レバー26はＡ端を基準としてＤ端を右方に変位
させる方向に傾き（作動し）、それによってスプール52
が右方へ変位し、油圧パワーシリンダの右油室56内の油
圧が増大すると共に左油室58内の油圧が減少し、その結
果後輪操舵ロッド24を元の位置に戻す作用がなされる。
つまり、外力の変化による後輪操舵ロッド24の変位に応
じて油圧パワーシリンダ54の油圧力が該ロッド24を反対
方向に変位させるべく自動的に補正され、従って上記ロ
ッド４やハンドルには何らの変化を生じさせることなく
所定の操舵状態が自動的に維持される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車両の操舵装置の一実施例を示す
要部断面図、 第２図は第１図に示す実施例の操舵比可変機構の作用を
示す図、 第３図は第２図と関連する作用説明図、 第４および５図は他の実施例を示す、第１図と同様の
図、 第６図から第9C図は従来の車両の操舵装置の一例を示す
図であって、 第６図は概要斜視図、 第７図は操舵比可変機構の作用を示す図、 第８図は操舵比の制御パターンの一例を示す図、 第9A図から第9C図は変位伝達手段、出力ロッド、油圧切
換バルブおよび後輪操舵ロッドの作動説明図である。 ２……操舵比可変機構 ４……出力ロッド（出力軸部材） ６……ベベルギヤ（入力軸部材） ８……揺動軸部材 10……振子アーム（アーム部材） 12……連結ロッド（連結部材） 16……ボールジョイント部材 44……ステッピングモータ（操舵比制御モータ） l₂……軸線（第２軸線） l₃……軸線（第１軸線） l₄……軸線（第４軸線） l₅……軸線（第５軸線） l₆……軸線（第３軸線）

フロントページの続き (72)発明者 野口 幸男 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 竹間 勇 群馬県前橋市高花台２丁目５番地の８ (72)発明者 島田 悟 群馬県前橋市鳥取町845番地の12 (72)発明者 力石 一穂 群馬県前橋市鳥羽町129

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車幅方向に延設され、両端部が車輪に連結
   された操舵ロッドと、 この操舵ロッドと平行な第１軸線方向に延設され、該第
   １軸線方向に変位することにより前記操舵ロッドを介し
   て前記車輪を操舵する出力軸部材と、 ハンドル操舵に応じて前記第１軸線と同軸の第２軸線ま
   わりに回転する入力軸部材と、 前記第１軸線と直交する第３軸線まわりに揺動可能に設
   けられた揺動軸部材と、 この揺動軸部材を、所定の操舵比制御信号に応じて前記
   第３軸線まわりに揺動させる操舵比制御モータと、 前記揺動軸部材に、前記第３軸線と直交しかつ前記揺動
   軸部材が所定の揺動位置にあるとき前記第１軸線と同軸
   になる第４軸線まわりに回動可能に連結され、前記第４
   軸線と直交する第５軸線方向に延びるアーム部材と、 前記出力軸部材の一端部に前記第１軸線方向の力を伝達
   可能に連結され、かつ、前記第１軸線とは同軸でない位
   置で、前記入力軸部材に前記第２軸線まわりの力を伝達
   可能に連結されるとともに前記アーム部材に三次元的に
   回動可能に連結された連結部材と、を備えてなり、 前記アーム部材が、前記連結部材に対して前記第５軸線
   方向に摺動可能に連結されている、ことを特徴とする車
   両の操舵装置。