JPH0725322B2 - 車両の後輪操舵装置 - Google Patents

車両の後輪操舵装置

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JPH0725322B2
JPH0725322B2 JP24535587A JP24535587A JPH0725322B2 JP H0725322 B2 JPH0725322 B2 JP H0725322B2 JP 24535587 A JP24535587 A JP 24535587A JP 24535587 A JP24535587 A JP 24535587A JP H0725322 B2 JPH0725322 B2 JP H0725322B2
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JP
Japan
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wheel steering
output shaft
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shaft
input shaft
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JPS6485877A (en
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健一 降幡
信昭 井上
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Isuzu Motors Ltd
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Isuzu Motors Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1518Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B62D7/1527Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles comprising only mechanical parts, i.e. without assistance means

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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は前輪舵角が小さい内は後輪を同位相に操舵し、
前輪舵角が大きくなると後輪を逆位相に操舵する4輪操
舵車両の後輪操舵装置に関するものである。
[従来の技術] 特開昭55−91458号公報に開示される車両の後輪操舵装
置では、前輪舵角が小さい内は後輪を同位相に操舵(転
舵)し、前輪舵角が大きくなると後輪を逆位相に操舵す
るために、前輪操舵に関連して入力ロツドのピンが前後
方向に移動すると、ピンに係合する平面的S字形カム溝
を有する摺動体が左右に移動し、この摺動体によりタイ
ロツドを介して後輪が操舵される。また、特開昭58−97
565号公報に開示されるものでは、遊星歯車に結合され
たクランクの、トロコイド曲線状に動作するピンによ
り、タイロツドを介して後輪が操舵される。
[発明が解決しようとする問題点] 前者の後輪操舵装置では、構造が簡単ではあるが、摺動
体のカム溝と入力ロツドのピンとの線接触部の耐摩耗性
に問題があり、線接触部のガタは車両の操縦安定性に影
響する。後者の後輪操舵装置では、大きな後輪舵角を得
るためには、歯車が大きくなり、コストが嵩むだけでな
く、重量増加や車両への取付空間の点で不利である。
[発明が解決しようとする問題点] そこで、本発明の目的は狭い取付空間にも搭載可能な小
型で後輪舵角比を任意に設定できる、耐摩耗性、信頼性
に優れた車両の後輪操舵装置を提供することにある。
[問題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明の構成はハンドル操
作により回転される前後方向の入力軸の後端部に断面長
方形の案内部材を結合し、入力軸の後方延長線上に球面
軸受により出力軸の後端を車体に支持し、案内部材を貫
通する円弧状の摺動部材を出力軸の前端に結合し、案内
部材を挟んで相対向する前後1対の欠歯傘歯車を入力軸
と同心に車体に固定し、摺動部材に前記球面軸受を中心
とする部分歯車を形成し、案内部材の側壁に支持した軸
の一端に部分歯車に噛み合うピニオンを、軸の他端に前
後1対の欠歯傘歯車に噛み合う傘歯車をそれぞれ結合
し、前記出力軸の球面軸受を支点とする円錐運動を後輪
操舵用タイロツドの左右移動に変換する機構を備え、前
記傘歯車は入力軸の中立位置からの回転に伴い一方の欠
歯傘歯車に噛み合つて部分歯車を案内部材へ引き込み、
出力軸が入力軸と同軸に並ぶ時後輪を前輪と同位相に操
舵する領域から後輪を前輪と逆位相に操舵する領域へ切
り換わるものである。
[作用] 例えばハンドルを中立位置から右へ切ると、入力軸と一
緒に案内部材が回転し、案内部材に支持された傘歯車が
1対の欠歯傘歯車の一方に噛み合い、ピニオンにより部
分歯車が駆動される。この結果、部分歯車を支持する出
力軸の円錐運動の円錐角が次第に小さくなり、出力軸の
中間部分に係合する後輪操舵用タイロツドが右方へ移動
し、後輪を前輪と同位相に操舵する。
途中で出力軸が入力軸と同軸に並ぶ時、後輪は直進位置
へ戻り、後輪を前輪と同位相に操舵する領域から後輪を
前輪と逆位相に操舵する領域へ切り換わる。
ハンドルをさらに右へ切ると、出力軸の円錐運動の円錐
角が増加し、後輪操舵用タイロツドが左方へ移動し、後
輪を前輪と逆位相に操舵する。
[発明の実施例] 第3図は後輪操舵装置を備えた4輪操舵車両の概略構成
を示す平面図である。左右の前輪4を支持する各ナツク
ルアーム6は上下方向の支軸6aにより車体に回動可能に
支持され、かつピン5によりタイロツド8の両端部と連
結される。ラツクを一体に備えているタイロツド8は、
操向歯車機構7を収容する基枠の内部で、ハンドル2に
より操作される操舵軸3のピニオンと噛み合される。
タイロツド8の左右方向の運動は、タイロツド8のラツ
クに噛み合うピニオン9を有しかつ後方へ延びる入力軸
10の回転として後輪操舵装置12へ伝達される。後輪操舵
装置12の出力部材である出力軸68がタイロツド23に係合
される。タイロツド23の両端はナツクルアーム25とピン
24により連結される。後輪27を支持するナツクルアーム
25は上下方向の支軸25aにより車体に回動可能に支持さ
れる。
第1,2図に示すように、後輪操舵装置12は車体52に固定
したブラケツト51,51aに、1対の不動の欠歯傘歯車53,5
8を備えている。欠歯傘歯車53は中心角θ(180゜以下)
の部分に歯があり、他の部分には歯がない。具体的に
は、第1図に示す中立位置で欠歯傘歯車53は上半周部分
に歯があり、下半周部分に歯がない。逆に欠歯傘歯車58
は上半周部分に歯がなく、下半周部分に歯がある。した
がつて、欠歯傘歯車53,58に選択的に噛み合う傘歯車65
は、第1図に示す中立位置から上方へ公転すると欠歯傘
歯車53と噛み合い、下方へ公転すると欠歯傘歯車58と噛
み合う。
入力軸10はブラケツト51、欠歯傘歯車53の軸心を貫通し
て、1対の欠歯傘歯車53,58の間で断面長方形の案内部
材54を結合される。案内部材54に形成した円弧状の開口
55に、円弧状の部分歯車56aを有する摺動部材56が貫通
される。部分歯車56aに噛み合うピニオン65aが、案内部
材54の側壁に支持した軸66の内端に結合される。軸66の
外端には傘歯車65が結合される。
出力軸68は前端に腕57を介して摺動部材56を結合し、後
端の球面軸受を構成する球面座62を、車体52の球体63に
係合される。出力軸68の中間部分は変換機構Aによりタ
イロツド23に連結される。つまり、タイロツド23に前後
方向へ延びる断面長方形の開口59が一体に形成され、開
口59に形成した上下方向の案内溝69に、2分割体からな
る球面67を有する球面座60が摺動可能に支持される。出
力軸68に軸方向摺動可能に支持した偏平な部分球体61が
球面座60に係合される。
次に、本発明による後輪操舵装置の作動について説明す
る。前輪4が直進走行状態にある時、傘歯車65は第1図
に示す中立位置、すなわち前後方向軸線50の右側にあ
り、欠歯傘歯車53,58の歯に部分的に(僅かに)噛み合
つている。出力軸68の中心軸線は平面的に前後方向軸線
50と一致し、腕57は前後方向軸線50の上側にある。
第3図においてハンドル2を右へ切ると、タイロツド8
が左方へ移動し、ナツクルアーム6が支軸6aを中心とし
て時計方向へ回動し、前輪4が右方へ偏向される。タイ
ロツド8の左方移動に伴つて、入力軸10と一緒に案内部
材54が第1図の矢印方向へ回転されると、傘歯車65は欠
歯傘歯車58だけと噛み合い、傘歯車65と一緒にピニオン
65aが矢印方向へ回転され、部分歯車56aが案内部材54の
内方へ(第1図の紙面の裏側へ)送られ、出力軸68の円
錐角α(第2図)が次第に小さくなる。同時に、出力軸
68の球体63を中心とする円錐運動に伴つて、腕57と出力
軸68が前後方向軸線50の右側へ傾く。したがつて、タイ
ロツド23が右方へ移動し、ナツクルアーム25が第3図に
おいて支軸25aを中心として時計方向へ回動し、後輪27
が右方(前輪4と同位相)へ偏向される。入力軸10が中
立位置から90゜回転した時(第2図の状態)、後輪27が
同位相で最大舵角となる。この時、傘歯車65の位置は欠
歯傘歯車53,58の下側になる。
入力軸10がさらに同方向へ回転すると、部分歯車56aが
引き続き案内部材54の内方へ送られ、出力軸68の円錐角
αが次第に小さくなり、入力軸10が中立位置から180゜
回転すると、円錐角αは0になり、出力軸68の中心軸線
は前後方向軸線50と一致し、腕57の位置は前後方向軸線
50の下側になる。入力軸10が90゜から180゜まで回転す
る間に、タイロツド23は左方へ移動し中立位置へ戻る。
入力軸10がさらに同方向へ回転すると、引き続き部分歯
車56aが案内部材54へ送り込まれ、出力軸68の円錐角α
が次第に大きくなる。出力軸68の球体63を中心とする円
錐運動に伴つて、腕57と出力軸68が前後方向軸線50の左
側へ傾く。したがつて、タイロツド23が左方へ移動し、
ナツクルアーム25が第3図において支軸25aを中心とし
て反時計方向へ回動し、後輪27が左方(前輪4と逆位
相)へ偏向される。
ハンドル2を中立位置から左へ切つた場合は、傘歯車65
は欠歯傘歯車53だけと噛み合つて同様に作動し、ハンド
ル2の切角が小さい内は、前輪4と後輪27が共に左方へ
偏向され、ハンドル2の切角が大きくなると、後輪27が
右方へ偏向される。
入力軸10の回転角(前輪4の舵角に対応する)に対する
タイロツド23の移動量すなわち後輪27の舵角は第4図に
示すような特性を表す。後輪舵角の特性は、傘歯車65と
ピニオン65aの歯車比を変えることにより、具体的には
ピニオン65a摺動部材56を交換するだけで、第4図に破
線で示すように任意に設定することができる。
[発明の効果] 本発明は上述のように、ハンドル操作により回転される
前後方向の入力軸の後端部に断面長方形の案内部材を結
合し、入力軸の後方延長線上に球面軸受により出力軸の
後端を車体に支持し、案内部材を貫通する円弧状の摺動
部材を出力軸の前端に結合し、案内部材を挟んで相対向
する前後1対の欠歯傘歯車を入力軸と同心に車体に固定
し、摺動部材に前記球面軸受を中心とする部分歯車を形
成し、案内部材の側壁に支持した軸の一端に部分歯車に
噛み合うピニオンを、軸の他端に前後1対の欠歯傘歯車
に噛み合う傘歯車をそれぞれ結合し、前記出力軸の球面
軸受を支点とする円錐運動を後輪操舵用タイロツドの左
右移動に変換する機構を備えたものであるから、前輪操
舵に伴い入力軸によりピニオンが回転されると、ピニオ
ンと噛み合う部分歯車を結合する出力軸が傾き、後輪操
舵用タイロツドが左右に移動し、後輪が操舵される。
後輪舵角は前輪舵角が小さい内は同位相に変化し、前輪
舵角が大きくなると逆位相になり、高速走行での車線変
更に際し車体の振れがない安定した操縦が得られるとと
もに、低速走行で狭い道路での方向転換や車庫入れなど
に小回りのよい操縦が得られる。
本発明によれば、例えば部分歯車に噛み合うピニオンを
交換するとか、中立位置での出力軸の傾きを変更するこ
とにより、同位相での後輪の最大舵角と逆位相での後輪
の最大舵角との割合を自由に設定することができ、操舵
動力を伝達する構成部品が歯車機構で構成され、ガタが
ないので耐摩耗性を有し、作動の信頼性が向上される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る車両の後輪操舵装置の中立位置
(直進状態)を示す平面図、第2図は同後輪操舵装置の
右切りの状態(前輪と同位相)を示す平面図、第3図は
同後輪操舵装置を備えた車両の概略構成を示す平面図、
第4図は同後輪操舵装置の特性線図である。 A:変換機構、23:タイロツド、10:入力軸、52:車体、53,
58:欠歯傘歯車、54:案内部材、56:摺動部材、56a:部分
歯車、57:腕、65:傘歯車、65a:ピニオン、66:軸、68:出
力軸

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハンドル操作により回転される前後方向の
    入力軸の後端部に断面長方形の案内部材を結合し、入力
    軸の後方延長線上に球面軸受により出力軸の後端を車体
    に支持し、案内部材を貫通する円弧状の摺動部材を出力
    軸の前端に結合し、案内部材を挟んで相対向する前後1
    対の欠歯傘歯車を入力軸と同心に車体に固定し、摺動部
    材に前記球面軸受を中心とする部分歯車を形成し、案内
    部材の側壁に支持した軸の一端に部分歯車に噛み合うピ
    ニオンを、軸の他端に前後1対の欠歯傘歯車に噛み合う
    傘歯車をそれぞれ結合し、前記出力軸の球面軸受を支点
    とする円錐運動を後輪操舵用タイロツドの左右移動に変
    換する機構を備え、前記傘歯車は入力軸の中立位置から
    の回転に伴い一方の欠歯傘歯車に噛み合つて部分歯車を
    案内部材へ引き込み、出力軸が入力軸と同軸に並ぶ時後
    輪を前輪と同位相に操舵する領域から後輪を前輪と逆位
    相に操舵する領域へ切り換わることを特徴とする、車両
    の後輪操舵装置。
  2. 【請求項2】前記出力軸の円錐運動を後輪操舵用タイロ
    ツドの左右移動に変換する機構は、後輪操舵用タイロツ
    ドの中間部分に前後方向に延びる断面長方形の開口を設
    け、該開口の案内溝に沿つて上下移動可能に支持した球
    面軸受に、前記出力軸の中間部分に形成した部分球体を
    支持してなる、特許請求の範囲(1)に記載の車両の後
    輪操舵装置。
JP24535587A 1987-09-29 1987-09-29 車両の後輪操舵装置 Expired - Lifetime JPH0725322B2 (ja)

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Publication Number Publication Date
JPS6485877A JPS6485877A (en) 1989-03-30
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