JPH072363Y2 - ４輪操向装置のラツクバ−連結構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ステアリング操作に応じたラックバーの直線
運動をリンクレバーを介して入力し、前輪舵角が小さい
ときは後輪を同相方向に操向し、前輪舵角が大きくなる
と後輪を逆相方向に操向させるようにした４輪操向装置
のラックバー連結構造に関する。

（従来技術） 従来、前輪のステアリングリンケージと後輪のステアリ
ングリンケージを機械的に連結し、前輪の舵角が小さい
ときには後輪を同相方向に操向し、前輪の舵角が大きく
なると後輪を逆相方向に操向させるようにした４輪操向
装置としては、例えばフロントステアリングギアボック
スにおけるラックバーの直線運動を回転運動に変換し、
この回転運動をセンタシャフトを介してリアステアリン
グボックスに入力し、リアステアリングギアボックスに
組込んでいる遊星歯車機構を応用したギア機構によりハ
ンドル切り角が140°までは後輪を同相方向に操向し、
ハンドル切れ角が140°を越えると後輪を逆相方向に操
向させるようにした装置が開発されている（Motor Fan
1986年12月号第119〜122頁「4WS ホンダの４輪操舵シ
ステムとは」等）。

このような４輪操向装置にあっては、ハンドル切れ角が
小さい高速走行時にあっては、前輪と同相に後輪が操向
されることから、例えばレーンチェンジ等において車体
ロールがなく、優れた操向性能が得られ、一方、車庫入
れ等にあってはハンドルを大きく切ることから前輪と逆
相方向に後輪が操舵され、車両の旋回半径が小さくなっ
て小回りが利くことから車庫入れが容易になる。

しかし、このような従来の４輪操向装置にあっては、機
構構造が比較的複雑であり、リアステアリングギアボッ
クスそのものも大型化し、重量及びコストアップを招く
という問題があることから、本願考案者等にあっては、
第３図に示すようなラックピニオン機構を利用した簡潔
な機構構造により前輪舵角の増加に応じて後輪を同相方
向から逆相方向に切換操向できるようにした４輪操向装
置を提案している。

第３図において、フロントステアリングギアボックス１
に設けたラックバーのステアリング操作に伴なう直線運
動をＬ字形リンクレバー２及びロッド３により車体前後
方向の直線運動に変換してリアステアリングギアボック
ス４のハウジング５に伝え、このハウジング５内には一
体に移動するピニオンギア６が回転自在に組み込まれて
いる。ピニオンギア６に対しては一端を車体側に固定し
た固定ラックバー７が噛合わされており、ハウジング５
の直線運動により固定ラックバー７に噛合っているピニ
オンギア６を回転させ、第４図にしめすように、ピニオ
ンギア６の回転による正弦移動成分で得られる後輪切れ
角特性Ａとハウジング５の直線移動成分で得らる後輪切
れ角特性Ｂとの合成特性Ｃをピニオンギア６の回転軸に
装着したリンクアーム８で取出し、ロッド９を介してリ
アステアリングリンケージに伝達している。その結果、
第４図の特性Ｃに示すように、ハンドル角の増加に応じ
て後輪切れ角を同相（＋側）から逆相（−側）へ前輪操
向に機械的に連動して切換えることができる。

（考案が解決しようとする問題点） ところで、第３図に示したような新たな４輪操向装置に
あっては、従来のフロントステアリングギアボックスに
設けているラックバーの直線運動をＬ字形リンクバーに
伝達するため新たな連結構造が必要となり、このラック
バーとの連結構造としては、従来のフロントステアリン
グギアボックスの機構構造の変更を最小限に留めるよう
な連結構造とすることが望ましい。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、このような状況に鑑みてなされたもので、新
規な４輪操向装置の採用に伴なってラックバーとの連結
を従来構造の変更を最小限に留めると共に構造的に簡単
で且つ堅牢な４輪操向装置のラックバー連結構造を提供
することを目的する。

この目的を達成するため本考案にあっては、ラックバー
の一方の軸端に固着したボールジョイントのソケット外
周にスライド溝を形成し、先端が２股に分かれた４輪駆
動装置側のリンクレバーのアーム部をソケット外周のス
ライド溝に挿入したスライドピースに対し軸着すること
で回転自在に連結するようにしたものである。

（作用） このような本考案の４輪操向装置のラックバー連結構造
によれば、ラックバーの軸端にサイドロッドを連結して
いるボールジョイントを利用して４輪操向装置側のリン
クレバーを回転自在に連結する構造であることから、従
来の構造におけるボールジョイントのソケット外形形状
を変更するだけで連結構造を実現することができ、しか
も、ソケット外周に形成したスライド溝に挿入したスラ
イドピースに対し先端が２股に分かれたリンクレバーの
アーム部をピンにより軸着するだけでよいことから、シ
ケットのスライド溝との機械的な連結は不要で単なる嵌
め込みをもって両者を連結でき、ラックバーに対する組
付けが容易になると共に、構造的にも堅牢な連結構造と
することができる。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示した断面説明図であり、
第２図はII-II断面を取出して示す。

まず構成を説明すると、10はラックバーハウジングであ
り、ラックバーハウジング10にはステアリング操作によ
り直線駆動されるラックバー11が摺動自在に組込まれて
おり、ラックバーハウジング10から外部に取出されたラ
ックバー11の軸端には、タイロッド13を連結するための
ボールジョイント12が設けられている。ボールジョイン
ト12はソケット14内にベアリング15を介してタイロッド
13の軸端に一体に形成した球部16を揺動自在に組込んで
いる。ソケット14の底部側には一体にネジ部17が形成さ
れ、このネジ部17をラックバー11の軸端に形成したネジ
穴18にネジ込むことで、ボールジョイントソケットをラ
ックバー11に固着している。

このようなボールジョイント12によりラックバー11とタ
イロッド13を連結する構造は従来構造と同じであるが、
これに加えて本考案にあっては、ボールジョイント12に
おけるソケット14として、図示のように径の大きなもの
を使用し、ソケット14の外周に環状のスライド溝19を形
成し、このスライド溝19によってリアステアリングギア
ボックスに対しラックバー11の直線駆動力を伝達するた
めのリンクアームの連結構造を実現するようにしてい
る。

ソケット14の外周に形成されたスライド溝19に対しては
一対のスライドピース20が挿入され、このスライドピー
ス20に対し第２図に示すように、先端が２股に分かれた
Ｌ字形リンクレバー２の一端のアーム部21をピン22のス
ライドピース20に対する嵌込みで回動自在に連結してい
る。

Ｌ字形リンクレバー２は第３図に示したように、コーナ
ー部分を車体側に装着した軸に回転自在に装着している
ことから、第２図から明らかなように、車体側23に対し
ボルト軸24を固着してボルト軸24の軸部25にコーナー部
に設けた軸穴26を嵌入れて回動自在に装着している。

更に第１図に示すように、ラックバーハウジング11とタ
イロッド13の連結部分を覆ってブーツシール27が組付け
られており、ブーツシール27はＬ字形リンクレバー２の
ソケット14に対する連結部分においては、第２図に示す
ようにＬ字形リンクレバー２側にブーツ部27aを延在し
ており、平面的に見るとＴ字形のブーツ形状を持ってい
る。

次に上記の実施例の作用を説明する。

まず本考案のラックバー連結構造の組立てを説明する
と、ラックバー11側については、後輪操向用のＬ字形リ
ンクバー２の組付けとは独立して行うことができ、ラッ
クバー11の軸端にボールジョイント12のソケット14の底
部側に一体に形成されたネジ部17をラックバー11の軸端
のネジ穴18にネジ込むことで、ラックバー11とタイロッ
ド13との連結を行うことができる。

このようにしてラックバー11に対するボールジョイント
ソケット12によるタイロッド13の組付け位置調整が終了
したならば、第２図に示すように、Ｌ字形リンクバー２
の先端の２股に分かれたアーム部21にピン22を嵌入れる
と共に、ピン22にスライドピース20を嵌入れ、ボールジ
ョイント12のソケット14の外周に形成されたスライド溝
19に、ピン22によりアーム部21に装着しているスライド
ピース20を横方向より嵌入れ、このスライドピース20の
スライド溝19に対する嵌込み状態でＬ字形リンクレバー
２のコーナー部の軸穴26に軸ボルト24を嵌入れて車体側
23にネジ込み固定することで、ラックバー11に対するＬ
字形リンクレバー２の組付けを完了することができる。

次にラックバー11の直線駆動に対するＬ字形リンクレバ
ー２の動きを説明すると、ステアリング操作に応じてラ
ックバーハウジング10に対しラックバー11が左右いずれ
かの方向に直線駆動され、ラックバー11と一体にボール
ジョイント12のソケット14も移動することから、ソケッ
ト14のスライド溝19に嵌入れているスライドピース20が
ラックバー11に応じて移動する。スライドピース20の動
きはピン22を介してアーム部21に伝えられ、その結果、
Ｌ字形リンクレバー２はラックバー11の直線駆動に応じ
軸ボルト24を中心に回動するようになる。スライド溝19
に対するスライドピース20の挿入位置は、軸ボルト24を
中心としたＬ字形リンクアーム２の回動によりラックバ
ー11の軸心線方向に直交する方向に変移するが、スライ
ドピース20は単にソケット14のスライド溝19に挿入され
ているに過ぎないことから、スライド溝19から離脱しな
い範囲内となるラックバー11の動きをＬ字形リンクレバ
ー２の回転量に変換することができる。このためラック
バー11の直線運動をＬ字形リンクレバー２の回転運動に
変換する連結部分にこじりを発生せず、Ｌ字形リンクレ
バー２を回動する際のラックバー11に作用する反力はラ
ックバー11の軸方向にのみ作用することから、ラックバ
ー11が曲げ応力を受けることなく、ラックバー11の直線
運動を滑かにＬ字形リンクレバー２の回転運動に変換し
てリアステアリングギアボックスに伝達することができ
る。

（考案の効果） 以上説明してきたように本考案によれば、ラックバーの
一方の軸端に固着したボールジョイントのソケット外周
にスライド溝を形成し、先端が２股に分かれたリンクレ
バーのアーム部をソケット外周のスライド溝に挿入した
スライドピースに軸着して回転自在に点結するようにし
たため、従来のフロントステアリングリンケージにおい
て、ボールジョイントを用いてラックバーとタイロッド
を連結する連結構造を変更することなく、ボールジョイ
ントのソケット外形形状を変えてソケット外周にスライ
ド溝を形成するだけで、後輪操向制御のための駆動力を
伝達する連結構造を実現することができる。

また、ラックバーの直線運動をリンクレバーの回転運動
に変換する連結構造として、ソケット外周のスライド溝
にスライドピースを嵌入れ、このスライドピースに対し
ピンによりリンクレバーの先端の２股に分かれたアーム
部を軸着する構造であることから、リンクレバーの回転
による連結位置の変移は、スライドピースのスライド溝
に対する動きで吸収されて連結部分にこじりを発生せ
ず、ラックバーの直線運動でリンクレバーを回転させて
もラックバーに対する反力は軸方向にのみ作用すること
から、ラックバーに曲げ応力が作用せず、ラックバーの
直線駆動による前輪操向を妨げることなく後輪操向のた
めの駆動力をラックバーから取出してリアステアリング
ギアボックスに伝達することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示した断面説明図、第２図
は第１図のII-II断面図、第３図は本願考案者等が提案
している４輪操向装置の説明図、第４図は第３図の４輪
操向装置による後輪切れ角の制御特性図である。 1:フロントステアリングギアボックス 2:L字形リンクレバー 3,9:ロッド 4:リアステアリングギアボックス 5:ハウジング 6:ピニオンギア 7:固定ラックバー 8:リンクレバー 10:ラックバーハウジング 11:ラックバー 12:ボールジョイント 13:タイロッド 14:ソケット 15:ベアリング 16:球部 17:ネジ部 18:ネジ穴 19:スライド溝 20:スライドピース 21:アーム部 22:ピン 23:車体側 24:軸ボルト 25:軸部 26:軸穴

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング操作に応じたラックバーの直
   線運動をリンクレバーを介して入力し、前輪舵角が小さ
   いときに後輪を同相方向に操向し、前輪舵角が大きくな
   ると後輪を逆相方向に操向する４輪操向装置のラックバ
   ー連結構造に於いて、 前記ラックバーの一方の軸端に固着したボールジョイン
   トのソケット外周にスライド溝を形成し、先端が２股に
   別れた前記リンクレバーのアーム部を前記スライド溝に
   挿入したスライドピースに対する軸着で回転自在に連結
   したことを特徴とする４輪操向装置のラックバー連結構
   造。