JPH0735817Y2 - 四輪操舵装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、前後輪の操舵角の間の関連特性を与える機械
式の操舵特性付与機構を備えた四輪操舵装置に関する。

（従来の技術） この種の四輪操舵装置には、例えば実開昭60-50078号公
報に示すごとく、前輪の操舵と連動して回動する入力軸
と、この入力軸に対し同軸的に配置され後輪を操舵する
出力軸に連結された従動回転部材と、入力軸の回動を所
定の特性で従動回転部材に伝達する連動機構よりなる機
械式の操舵特性付与機構を備えたものがある。

（考案が解決しようとする課題） この種の四輪操舵装置においては、前輪操舵中立状態に
おいて後輪を操舵中立状態にすると同時に、前輪の操舵
に対する後輪の操舵特性がこの操舵中立位置を中心とし
て左右対称になるようにしなければならない。このよう
な特性の対称性は、部品の制作誤差や組立誤差などによ
り損なわれるので、組立後に調整しなければならない
が、上記従来技術はこのための調整機構を備えていない
ので、このような調整が困難であった。

本考案はこのような調整がきわめて容易な四輪操舵装置
を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） このために、本考案による四輪操舵装置は、添付図面に
例示するように、前輪の操舵と連動して回動する入力軸
31と、この入力軸に対し同軸の場合を含む平行な回転軸
心を有し後輪を操舵する出力軸51に連結された従動回転
部材32と、前記入力軸31の回動を操舵の中立位置に対し
左右対称である所定の特性で前記従動回転部材32に伝達
する連動機構35よりなる操舵特性付与機構30をハウジン
グ21内に備えた四輪操舵装置において、前記ハウジング
21は、前記従動回転部材32を支持するハウジング本体21
aと、このハウジング本体に前記従動回転部材32と同軸
的に回動可能に締付け固定されたカバー21bよりなり、
このカバー21bの前記ハウジング本体21aに対する締付け
を緩めた状態で前記ハウジング本体21aに対して前記カ
バー21bを相対回動した場合に、前記入力軸31を前記カ
バー21bと共に回動し、前記カバー21bを前記ハウジング
本体21aに締付け固定した状態で前記前輪が操舵された
場合に、前記前輪の操舵に連動して前記入力軸31を前記
カバー21bに対し相対回動するように前記入力軸31を前
記カバー21bに回動可能に支持したことを特徴とするも
のである。

（作用） 前後輪が共に操舵中立位置となっている状態において、
ハウジング本体21aに対する締付けを緩めてカバー21bを
回動すれば、入力軸31はこれと共に回動してハウジング
本体21a及びこれに支持された従動回転部材32に対して
相対的に回動するが、カバー21bに対しては回動しな
い。従って、前後輪が共に操舵中立位置となっている状
態における操舵特性付与機構30の特性の中央位置がこの
相対回動角に応じて左右何れかの方向に移動し、入力軸
31と従動回転部材32の間の特性は左右方向に平行移動す
る。

（考案の効果） 上述のごとく、本考案によれば、ハウジング本体に対し
カバーを回動することにより入力軸と従動回転部材の間
の特性を左右方向に平行移動することができるので、部
品の制作誤差や組立誤差などにより操舵特性付与機構の
特性の中央位置が左右何れかの方向にずれて、前輪に対
する後輪の操舵特性が左右非対称となった場合でも、こ
の特性を左右対称となるように調整することができる。
しかもこの調整のためのハウジング本体に対するカバー
の回動は、この両者の締付けを緩めるというきわめて簡
単な操作で行うことができる。

（実施例） 以下に添付図面に示す実施例により本考案の説明をす
る。

第５図に示すごとく、本実施例においては、前輪及び後
輪舵取り装置10,20としてそれぞれ動力舵取り装置を使
用している。自動車のエンジン63により駆動される供給
ポンプ60によりリザーバ62から吸入されて送り出された
所定量の作動流体は、分流弁61により所定比率で分流さ
れて、その一方は前輪舵取り装置10に供給され、他方は
後輪舵取り装置20に供給され、使用後の作動流体はリザ
ーバ62に戻される。

前輪動力舵取り装置10は、操舵ハンドル15の回動を前輪
作動ロッド13の往復動に変換するラックピニオン機構12
に伝達するハンドル軸16の途中に設けた公知のロータリ
ータイプの前輪サーボ弁11と前輪作動ロッド13に設けた
前輪パワーシリンダ14を主要な構成部材としている。前
輪サーボ弁11は後述する後輪サーボ弁50と実質的に同一
であり、操舵ハンドル15から入力されたハンドルトルク
に応じて作動し、分流弁61を介して供給ポンプ60から前
輪パワーシリンダ14の左右の作動室に供給される作動流
体の給排を制御し、これにより増幅された操舵力が前輪
作動ロッド13に出力され、その両端に設けたタイロッド
17及びナックルアーム18を介して左右の前輪19を操舵す
るようになっている。

後輪動力舵取り装置20は、第１図及び第５図に示すごと
く、ロータリータイプの後輪サーボ弁50と後輪パワーシ
リンダ24を備え、更に操舵特性付与機構30及びアシスト
遅れ回避機構40を備えている。後輪パワーシリンダ24
は、第５図に示すごとく、後輪動力舵取り装置20のハウ
ジング21に形成されたシリンダ25と、このシリンダ25内
に液密に嵌挿されてその内部を左右の作動室に分離する
ピストン26よりなり、ピストン26に固定された後輪作動
ロッド23は両端がシリンダ25の両端部から液密にかつ摺
動自在に突出している。ピストン26の両側面とシリンダ
25の両端内面の間には後輪作動ロッド23を図示の中立位
置に復帰させる一対の戻しばねが設けられ、後輪作動ロ
ッド23の両端はタイロッド27及びナックルアーム28を介
して後輪29に連結されている。

第１図に示すごとく、操舵特性付与機構30は入力軸31、
従動回転部材32及び前者31の回動を所定の特性で後者32
に伝達する連動機構35により構成されている。ハウジン
グ21は複数の部分よりなるハウジング本体21aとその前
端に設けられたカバー21bよりなり、従動回転部材32は
ハウジング本体21aの前部に回転軸線O2回りに回動自在
に支持されている。カバー21bは従動回転部材32と同軸
的に回動可能となるように、インロー部21cを介してハ
ウジング本体21aの前端に嵌合され、その外周のフラン
ジ部に設けた各３個の長孔21d及び締付ボルト21eを介し
て締め付け固定されている。第２図に示すごとく、各長
孔21dは回転軸線O2を中心とする円弧状であり、従って
カバー21bは長孔21dが許容する所定角度（実施例におい
ては中心位置から左右に各７度）範囲内において任意の
角度でハウジング本体21aに締め付け固定することがで
きる。第６図において21fは折曲げワッシャで、締付ボ
ルト21eが挿通できる丸穴21gを持ち、後述する中立位置
の調整後に両端が折り曲げられてカバー21bのフランジ
部に係止されるようになっている。これによって締付ボ
ルト21eが緩んだとき、カバー21bの回動を阻止する働き
を持つ。入力軸31はカバー21bに回動自在に支持され、
その回転軸線O1は回転軸線O2と平行で距離Ａだけ偏心し
ている。

操舵特性付与機構30の連動機構35は、第１図及び第３図
に示すごとく、案内溝36と従動子37により構成されてい
る。従動子37は、従動回転部材32に固定されて入力軸31
に向かって突出する支持ピン37aと、これに回転自在に
支持されたローラ37bよりなり、支持ピン37aは前記距離
Ａよりも大なる距離Ｂだけ回転軸線O2から偏心して設け
られている。また案内溝36は、入力軸31の後端面に形成
された中央溝部36aとその両端から逆八字状に延びる一
対の外側溝部36bよりなる左右対称形状で、図示の中立
状態においては、従動子37は中央溝部36aの丁度真中に
位置している。従って、入力軸31の回動を従動回転部材
32に伝達する操舵特性付与機構30の作動特性は、左右対
称であり、中央位置を有している。

第５図に示すごとく、中間部にケーブル長さ調整装置66
を設けた一対の操作ケーブル65a,65bはインナワイヤ及
びアウタチューブよりなり、各インナワイヤの一端は前
輪作動ロッド13の両端部に設けた突起にそれぞれ連結さ
れ、各インナワイヤの他端は入力軸31に形成したプーリ
31aに巻き付けられ、前輪作動ロッド13の往復動に応じ
て入力軸31を回動するようになっている。各アウタチュ
ーブの両端はそれぞれ前輪舵取り装置10のハウジング
（図示省略）及びカバー21bに取り付けられている。従
って、前述のごとく、締付ボルト21eを緩めてカバー21b
をハウジング本体21aに対し回動すれば、入力軸31もカ
バー21bと共に一体的になって回動する。

後輪サーボ弁50は、主として第１図に示すごとく、後述
するアシスト遅れ回避機構40を間において従動回転部材
32と同軸的にハウジング本体21a内に設けられている。
後輪サーボ弁50の出力軸51と中空の作動軸52は互いに同
軸的に相対回動可能にハウジング本体21a内に支持され
てトーションバー56により連結され、出力軸51の後部に
形成したピニオン22は後輪作動ロッド23に形成したラッ
ク23aと噛合している。また、作動軸52前端部のセレー
ション52aにはヨーク57のボス部が係合され、トーショ
ンバー56先端のねじ部56aに螺合するナット59とスペー
サ58により締め付け固定され、ヨーク57は後述するアシ
スト遅れ回避機構40を介して従動回転部材32に連結され
ている。後輪サーボ弁50の主要部は作動軸52の一部に形
成されたロータ弁部材53と、ピン55により出力軸51に連
結されたスリーブ弁部材54よりなる４ポート絞り切換弁
である。作動軸52に加わる入力トルクが０でロータ弁部
材53とスリーブ弁部材54の相対回動角が０の場合は、分
流弁61を介して供給ポンプ60から入力ポート50aに供給
された作動流体をそのまま排出ポート50bからリザーバ6
2に排出する。しかしながら、作動軸52に加わる入力ト
ルクが増大して両弁部材53,54の間に相対回動が生ずれ
ば、その向き及び相対回動角に応じて入力ポート50aに
供給された作動流体を２つの分配ポート50c,50dの何れ
か一方より後輪パワーシリンダ24の一方の作動室に導入
し、他方の作動室内の作動流体を他方の分配ポートより
排出ポート50bを経てリザーバ62に排出して、後輪29へ
の操舵アシスト力を生ずるようになっている。

なお、前輪サーボ弁11はトーションバー56先端のねじ部
56aが除去された点を除き後輪サーボ弁50と全く同一で
あり、その作動軸は先端のセレーションによりハンドル
軸16に連結され、また出力軸先端のピニオンがラックピ
ニオン機構12の一部を構成している。

アシスト遅れ回避機構40は、第１図に示すごとく、従動
回転部材32及び後輪サーボ弁50と同軸的に回動自在にハ
ウジング本体21aに支持された中間回転部材41及び出力
回転部材42、並びに従動回転部材32と中間回転部材41及
び中間回転部材41と出力回転部材42の間にそれぞれ初期
トルクを与えて介装した渦巻ばね43,44よりなり、出力
回転部材42はヨーク57に植設したピン57aにより作動軸5
2と共に回動するよう連結されている。このアシスト遅
れ回避機構40は、両回転部材32,42の間の伝達トルクが
各渦巻ばね43,44の初期トルク以下の場合は従動回転部
材32の回動がそのまま出力回転部材42から作動軸52に伝
達されるが、伝達トルクがそれ以上になれば各渦巻ばね
43,44が撓んで従動回転部材32の回動が出力回転部材42
に伝達されなくなるようにするものである。

次に上記実施例の作動の説明をする。

操舵ハンドル15を中立位置から第５図の矢印に示すごと
く右回りに回動すれば、前輪舵取り装置10は前述のごと
く作動し、前輪作動ロッド13は矢印のごとく右向きに移
動して左右の前輪19を右向きに操舵する。これと同時に
操舵特性付与機構30の入力軸31は、操作ケーブル65a,65
bを介して、後から見て逆時計回転方向に回動される。
以上と反対に、操舵ハンドル15を中立位置から左回りに
回動すれば、各部分は上記と逆向きに作動して前輪19は
左向きに操舵され、入力軸31は後から見て時計回転方向
に回動される。

このような入力軸31の回動により案内溝36も、第３図に
示す中立位置から、回転軸線O1を中心として逆時計また
は時計回転方向に回動するが、入力軸31の回動角が小さ
く従動子37が中央溝部36a内にある限りは、従動子37は
図示の中立位置から移動しない。しかしながら入力軸31
の回動角が大となって従動子37が外側溝部36b内に入れ
ば、従動子37は外側溝部36bに押されるようになり、従
動回転部材32は回転軸線O2を中心として入力軸31と同じ
向きに回動するようになる。すなわち、従動回転部材32
は入力軸31の回動角に対し第４図に示すような特性で回
動する。

正常な状態においては、後輪操舵トルクは小さいのでア
シスト遅れ回避機構40は作動せず、従動回転部材32の回
動はそのままヨーク57から作動軸52に伝達されて後輪サ
ーボ弁50を作動させる。前輪19を右向きに操舵すれば、
入力軸31並びに後輪サーボ弁50の作動軸52及び出力軸51
は後から見て逆時計回転方向に回動し、後輪29は後輪作
動ロッド23を介して左向きに操舵される。この際、後輪
操舵トルクに応じて後輪サーボ弁50が作動し、分流弁61
を介して供給ポンプ60から供給される作動流体の後輪パ
ワーシリンダ24の左右の作動室に対する給排を制御して
後輪作動ロッド23にアシスト力を与える。前輪19を左向
きに操舵すれば、各部分は上記と逆向きに作動して後輪
29は右向きに操舵される。後輪サーボ弁50の作動に伴う
作動軸52と出力軸51の相対回動角は僅かであるので、前
輪19に対する後輪29の操舵角の特性は、従動回転部材32
の回動角と同じく、第４図に示す通りの特性となる。す
なわち、後輪29は前輪19の操舵に応じて第４図の特性に
示すごとく、逆相に操舵される。

前後輪19,29が共に操舵中立となった状態において、第
３図に示すごとく従動子37が案内溝36の中央溝部37aの
丁度真中にあれば、操舵特性付与機構30はその特性の丁
度中央となる作動位置にあり、前輪19に対する後輪29の
操舵角の特性は、第４図に示すごとく左右対称となる。
しかしながら、図示の実施例においては作動軸52とヨー
ク57はセレーション52aにより10度おきにしか係合する
ことができないので、前後輪19,29が共に操舵中立とな
った状態では従動子37が中央溝部37aの真中の位置から
ずれて、操舵特性付与機構30の作動位置がその特性の丁
度中央からずれることが多い。このような場合は前後輪
19,29が共に操舵中立となった状態から、作動子37が左
右の各外側溝部36bと係合し始めるまでの回動角が異な
る値となり、操舵特性付与機構30の特性の中央位置が左
右方向の何れかにずれるので、後輪29の操舵角の特性は
第４図の特性を横方向に平行移動したものとなり、左右
非対称となる。

このような場合には、締付ボルト21eを緩めてカバー21b
を回動すれば、前後輪19,29が共に操舵中立となったま
まで入力軸31はカバー21bと一体的になって従動回転部
材32に対し回動して従動子37の位置が中央溝部36aに対
して回動するので、第４図の特性は中央位置が左右方向
に移動し、それにつれてこの特性も左右方向に平行移動
する。そして従動子37の位置が中央溝部36aの丁度真中
となるようにカバー21bを回動して締付ボルト21eにより
固定すれば、前輪19に対する後輪29の操舵角の特性は左
右対称となる。このような調整は外部からきわめて簡単
に行うことができる。

また本実施例においては、前後の動力舵取り装置のサー
ボ弁11,50は実質的に同一であるので、部品の共通化に
より製造コストを低減させることができる。

第７図に示す変形例では、折曲げワッシャ21fの代わり
にカエリ付き特殊ワッシャ222を使用している。カエリ
付き特殊ワッシャ222が軽くカバー21bに当接する程度に
ワッシャ付きの締付ボルト221をハウジング本体21aにね
じ込み、中立位置を調整してから締付ボルト221を強く
締め付ければ、カエリ付き特殊ワッシャ222の突出部222
aが長孔21dの両側面に局部的に食い込み、締付ボルト22
1が緩んだ場合のカバー21bの回動を阻止する。また第８
図に示す別の変形例では、長孔21dの幅よりもやや大径
の係止ねじ部321aを根元部に備えた特殊締付ボルト321
を使用している。係止ねじ部321aの先端が軽くカバー21
bに当接する程度に特殊締付ボルト321をハウジング本体
21aにねじ込み、中立位置を調整してから特殊締付ボル
ト321を強く締め付ければ、係止ねじ部321aが長孔21dの
両側面に局部的にセルフタッピングされ、特殊締付ボル
ト321が緩んだ場合のカバー21bの回動を阻止する。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本考案による四輪操舵装置の一実施例を示
し、第１図は要部の縦断面図、第２図はカバーの正面
図、第３図は第１図のIII-III断面図、第４図は作動特
性を示す図、第５図は全体の概略平面図、第６図は回転
軸線O2を中心として締付ボルトを含む周方向に断面した
図である。第７図は変形例の回転軸線O2を含む面におけ
る締付ボルト付近の断面図、第８図は更に異なる変形例
の第７図に相当する断面図である。 符号の説明 21……ハウジング、21a……ハウジング本体、21b……カ
バー、30……操舵特性付与機構、31……入力軸、32……
従動回転部材、35……連動機構、51……出力軸。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鵜飼 文郎 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 大西 晶 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 小田 享 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪の操舵と連動して回動する入力軸と、
   この入力軸に対し同軸の場合を含む平行な回転軸心を有
   し後輪を操舵する出力軸に連結された従動回転部材と、
   前記入力軸の回動を操舵の中立位置に対し左右対称であ
   る所定の特性で前記従動回転部材に伝達する連動機構よ
   りなる操舵特性付与機構をハウジング内に備えた四輪操
   舵装置において、前記ハウジングは、前記従動回転部材
   を支持するハウジング本体と、このハウジング本体に前
   記従動回転部材と同軸的に回動可能に締付け固定された
   カバーよりなり、このカバーの前記ハウジング本体に対
   する締付けを緩めた状態で前記ハウジング本体に対して
   前記カバーを相対回動した場合に、前記入力軸を前記カ
   バーと共に回動し、前記カバーを前記ハウジング本体に
   締付け固定した状態で前記前輪が操舵された場合に、前
   記前輪の操舵に連動して前記入力軸を前記カバーに対し
   相対回動するように前記入力軸を前記カバーに回動可能
   に支持し たことを特徴とする四輪操舵装置。