JPS6071374A - 車両の4輪操舵装置 - Google Patents

車両の4輪操舵装置

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JPS6071374A
JPS6071374A JP58178937A JP17893783A JPS6071374A JP S6071374 A JPS6071374 A JP S6071374A JP 58178937 A JP58178937 A JP 58178937A JP 17893783 A JP17893783 A JP 17893783A JP S6071374 A JPS6071374 A JP S6071374A
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JP
Japan
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steering
control force
steering control
wheels
angle
Prior art date
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Pending
Application number
JP58178937A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotaka Kanazawa
金沢 啓隆
Teruhiko Takatani
高谷 輝彦
Shigeki Furuya
古谷 茂樹
Isamu Chikuma
竹間 勇
Satoru Shimada
悟 島田
Hiroshi Eda
広 恵田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Mazda Motor Corp
Original Assignee
NSK Ltd
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by NSK Ltd, Mazda Motor Corp filed Critical NSK Ltd
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Publication of JPS6071374A publication Critical patent/JPS6071374A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14—Steering 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
    • B62D7/15—Steering 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
    • B62D7/159—Steering 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 characterised by computing methods or stabilisation processes or systems, e.g. responding to yaw rate, lateral wind, load, road condition

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両の4輪操舵装置に関するものである。
4輪車両における操舵は、従来から前輪のみを転舵する
ことによって行なわれておシ、これは当然のことと考え
られていた。しかしながら、前輪のみを転舵したのでは
後輪に横すべりが生じたり、また旋回半径に限度がある
(小1わりができない)ことから、近年では前輪ととも
に後輪も転舵する4輪操舵装置が研究されている。
詳述すると、ハンドルホイールの操舵角度即ち前輪の転
舵角度が比較的小さい時には、後輪を前輪と転舵角零に
対して同じ側にあるように同位相に転舵させるとともに
、前輪の転舵角度が比較的大きくなった時には、後輪を
前輪と転舵角零に対して反対側にあるように逆位相に転
舵させることにより、前輪の転舵角度が比較的小さい高
速走行時において、前後輪に同時に横方向の力が加わり
、後輪のみが横方向の力?うけること?防ぎ得るので位
相のおくれがなくなり、例えばスムーズなレーンチェン
ジなどが可能になり、又比較的前輪の転舵角度が大きい
極低速時には、せまいスペース全利用して車庫入れなど
が出来る利点がある。
上記のごとき4輪操舵全可能とすべくいくつかの従来技
術が開発されているが、主に油圧駆動によって前後輪?
連結するものであり、配管のための余分なスペースが必
要となり、油もれによる転舵角度の位相のずれや、車輪
の転舵量の確認手段全必要とするなどの原価高要因が存
在し、しかも操舵装置全体が信頼性にかけるという問題
点ケもっている。
又一方4輪操舵車両は高速走行時には比較的小さいハン
ドル舵角で操舵を行ない、反対に極低速時には比咬的大
きいハンドル舵角て操舵7行ない、前述のごとく前者は
前輪に対して後輪全同位相に転舵し、後者は逆位相に転
舵を行なうが、約40 krJHr孕超える高速走行時
に前輪に対し後輪が万一逆位相に転舵されることがあれ
ばハンドルは操舵の自由?失って危険な状態になシ、反
対に低速時において犬き彦ハンドル舵角で操舵しても前
輪に対して後輪が逆位相に転舵されないようでは小廻り
のきく有効な操舵が出来ないことになるので、4輪操舵
装置は安全対策としてハンドル舵角が所定値以内の前輪
の転舵角度範囲では、前輪の転舵に対し後輪が逆位相に
転舵されないような構造?有する必要がある。
本発明は従来技術のもつ前述のごとき問題点全解消し、
全体に小型で簡素な構造で安価であり信頼性が高く、ハ
ンドル舵角の絶対値が所定値例えば270°未満におい
ては前輪に対して後輪を逆位相に転舵させないようにす
る4輪操舵装置を提供すること?目的としている。
以下、図面全参照にしつつ本発明の実施例について説明
する。
第1図は、前輪の転舵角度筒と後輪の転舵角度θ。との
関係を示すグラフであり、実線りが象限■にある時は前
輪と後輪とが転舵角度零に対して同じ側にあり、一方象
限■にある時は互いに反対側にある。詳述すると、実線
りは、原点0からしばらくは右上がりの直線り、であり
、屈曲点L2で屈曲して右下がりの直線L5となってい
る。右下がシの直線り、は途中の転舵角度θ1において
横軸?横切り、同位相範囲I内に位置する部分L3と、
逆位相範囲lI内に位置する部分L4とに分割されてい
る。
このグラフの意味する処は以下の通りである。即ち、前
輪の転舵角度0、□が比較的小さい時には、後輪は前輪
と同方向に転舵され、し4・−もその転舵角度08は前
輪の転舵角度θ□に比例する。しかしながら、前輪の転
舵角度筒が所定値02を超えると、後輪は、前輪の転舵
方向とは逆の方向に転舵され始める。
但し、前輪が角度θまたけ転舵された時点では後輪も角
度03だけ同方向に転舵されているので、前輪が角度θ
またけ転舵されてこの転舵角度θ3が回復して零になる
までは、後輪は前輪と同位相である。
そして、前輪が角度θ、を超えて更に転舵されると、後
輪は前輪と逆方向に転舵全つづけて、前輪とは逆方向に
転舵していた後輪が中立位置?こえて前輪と逆位相にな
るのである。この角度θ1がハンドル舵角にして270
°以上になるように設定されている。
次に、本発明の実施例を示す図面をもとに詳述する。
第2図において、前輪10はハンドルホイール12の操
舵(回転)によりラック・ピニオン機構14を介して軸
部材16によシ左右何れかに転舵されるようになってい
る。軸部材16にはランク18が固定されており、回転
軸20に固定されたピニオン22がこのランク18に噛
合されている。
また、後輪30は、軸部材32と回転軸34との間に構
成されたラック・ピニオン機構′36?介して、回転軸
34の回転方向に応じて左又は右方向に転舵される。回
転軸20と34とは、次に述べる後輪転舵制御装置50
によって接続されておシ、前記後輪転舵制御装置50は
、第3図に示すように、後輪30ケ前輪10と同方向に
転舵する転舵制御力?ステアリング装置12,14.1
6から後輪転舵装置32,34.36に伝達するための
同方向転舵制御力伝達装置52と、後輪を前輪と逆方向
に転舵するための転舵制御力であって、前記同方向転舵
制御力よシも大きく増幅された逆方向転舵制御力全ステ
アリング装置から後輪転舵装置に伝達するための逆方向
転舵制御力伝達装置56と、前記同方向転舵制御力伝達
装置の作動時には同方向転舵制御力による作動を後輪転
舵装置に伝達し、前記同方向転舵制御力が前輪の転舵角
度の変化によって方向を反転し、逆方向転舵制御力とし
て付与された際には前記同方向転舵制御力による作動を
吸収して、前記逆方向転舵制御力による作動のみケ後輪
転舵装置に伝達する可必方向伝達装置54と、前記前輪
の転舵角度が所定角度範囲(O〜θ2 )にある際には
、前記逆方向転舵制御力による作動全伝達せず、この範
囲外にある際には前記逆方向転舵制御力による作動音伝
達するように形成された不感帯設定装置58とがタンデ
ムに配設され、後輪の転舵を行なう回転軸34に連結さ
れている。
次に本実施例の作動について説明する。ハンドルホイー
ル12全右旋すると、ラックピニオン機構14を介して
軸部材16が左方に(第2図中の下方)に移動して前輪
10が右方に転舵されると同時にラック18およびピニ
オン22を介して回転軸20が右旋される。
前輪10の転舵角度θ□が角度θ2よりも小さい際には
同方向転舵制御力伝達装置52を介して回転軸34も右
旋い軸部材32が左方(第2図下方)に移動して、後輪
30も右方に転舵される。その際に前輪10と後輪3°
0とは同位相にあシ、第1図中の直線L1で示すように
、前輪10の転舵角度θ□と後輪30の転舵角度θ。と
はほぼ比例する。このように前輪10の転舵角度θ□に
比例した角度だけ後輪30?同方向に転舵させることに
より、前述した如く高速走行時における安定した操舵が
可能になる。なおこの時には逆方向転舵制御力は不感帯
設定装置58によって回転の伝達を遮断されており、逆
方向転舵制御力伝達装置56は作動しない。
前輪10の転舵角度0□□が02からθ1の間にある時
には、同方向転舵制御力伝達装置52および方向が反対
の逆方向転舵制御力伝達装置56の双方が作動せんとす
るが、前記逆方向転舵制御力の方が前記同方向転舵制御
力よりも大きくなるよう方増幅が行なわれているので、
前記可逆方向伝達装置540作用により、回転軸34は
回転軸20とは反対方向に回転し、後輪30ば角度θ3
だけ転舵された状態から徐々に反対方向に向って転舵が
行なわれる。
前輪10の右方への転舵角度θ□が01金超えても、同
方向転舵制御力伝達装置52、逆方向転舵制御力伝達装
置56および可逆方向伝達装置54は前述と同様に作動
全行ない、後輪30は転舵角度が零の状態から左方に転
舵された状態に切り換り、以後は前輪10の転舵角度θ
□に比例した角度で次第に左方に転舵される。
ここで、後輪が前輪に対して逆位相に切れ始めるときの
前輪の転舵角度θ1に対応するハンドル舵角が例えば2
70°以上とした理由を第4図によシ説明する。伺、ハ
ンドル舵角270°は通常前輪の転舵角度15°に対応
するように形成されている。
第4図は、旋回走行時の車速とハンドル舵角とに対する
車両の限界横方向加速度特性全示したものでアシ、成る
車速に於いて車両が安全に、すなわちスピンなどを起こ
さずに旋回走行するのに要求されるハンドル舵角範囲の
柔性が右又は左切シの両限界横方向加速度曲線AI、A
2間の領域として示されている。
一方、太き々操舵角でハンドルホイールが操舵され前輪
と後輪とを逆位相にして小回り性の向上ケ図るのが要求
される低車速域と、小さな操舵角でハンドルホイールが
操舵され前輪と後輪とを同位相にして走行安定性の向上
を図るのが要求される高車速域との2つの異なった操舵
性能全要求される境界となる限界車速(す々わち後輪の
逆位相転舵の許容限界車速)は通常40 km / H
rと考えられている。
従って、車速40km/Hr において安全性?確保し
た上で、低重速域での小回り性と高車速域での走行安定
性と?満尼させるためには、後輪が前輪に対して逆位相
に切れ始めるときのハンドル舵角’、r 270 ’以
上に設定することが必要であることになり、この270
゜が確保される」:つに第1図のθ2を設定して前輪に
対応する後輪の転舵の状態を決定すればよい。
なおこの実施例では人力操舵によるマニアルステアリン
グ装置の場合會示しであるので、前記後輪転舵制御力は
後輪全転舵する後輪転舵力と一致するが、パワーステア
リングの場合には後輪の実際の転舵は動力によって行な
われるので、前記後輪転舵制御力は油圧のノくルブや電
気系統など全制御する力となっている。
以」−述ぺたように、本発明は前輪?転舵するステアリ
ング装置と後輪を転舵する後輪転舵装置とが、中間に同
方向および逆方向の2方向の転舵制御力全可逆的に伝達
し、かつ前輪の転舵角度に対応して後輪全転舵する後輪
転舵制御装置を介して機械的に連結されており、ハンド
ル舵角が所定値例えば270°以内の範囲においては前
輪に対して後輪を同位相に転舵し、ハンドル舵角が前記
所定値を超えた際には前輪に対し後輪を逆位相に転舵す
るように形成されているので、全体として簡素外構造で
信頼性が高く、高速時にヨーイングなどのないスムーズ
な操舵感覚や低速時におけるせ甘いスペースを利用して
の車庫入れなどが可能になり、さらに高速走行時におい
ても前輪に対して後輪が逆位相に転舵されることがない
ので安全であり、従来にない高性能の操舵装置ケ得るこ
とが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理ケ示すグラフ、第2図は本発明の
一実施例ケ示す千面部、第3図は第2図における要部詳
細図、第4図は車両の限界横方向加速度特性を示すグラ
フである。 〔主波部分の符号の説明〕 10・前輪 12.14.16−ステアリング装置 30・・後輪 20.32,34.36・・後輪転舵装置50・後輪転
舵制御装置 52・・同方向転舵制御力伝達手段 54・・可逆方向伝達手段 56・・逆方向転舵制御力伝達手段 58・・・不感帯
設定手段第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 車両の前輪全転舵するステアリング装置と、後輪
    を転舵する後輪転舵装置とが、前記ステアリング装置の
    作動に対応して後輪転舵装置の作動全制御する後輪転舵
    制御装置?介して機械的に連結された4輪操舵装置にお
    いて、 前記後輪転舵制御装置は、後輪を前輪と同方向に転舵す
    るための同方向転舵制御力全ステアリング装置から後輪
    転舵装置に伝達するための同方向転舵制御力伝達手段と
    ;前記同方向転舵制御力全増幅しかつ方向を反転させて
    、後輪全前輪と逆方向に転舵するための逆方向転舵制御
    力としてステアリング装置から後輪転舵装置に伝達する
    ための逆方向転舵制御力伝達手段と:前記同方向転舵制
    御力伝達手段からのみ前記同方向転舵制御カケ受ける際
    には前記同方向転舵制御力をその1″!、後輪転舵装置
    に伝達し、さらに前記逆方向転舵制御力伝達手段力・ら
    も同時に前記逆方向転舵制御力全骨ける際には、前記同
    方向転舵制御力全吸収して逆方向転舵制御力のみを後輪
    転舵装置に伝達する可逆方向伝達手段と;前輪の転舟亡
    角度の絶対値が所定値以内の場合には前記逆方向転舵制
    御力伝達手段ケ不作動とする不感帯設定手段とを備え、
    前記所定値は後輪の逆位相転舵の許容1辰界811速に
    おい・て車両の限界横方向加速度全発生するノ\ンドt
    bld宜角未満においては後輪を前輪と逆位相に転n1
    2させないように設定されていることv%徴とする車両
    の4輪操舵装置。 2 前記ハンドル舵角は絶対値で270度付近に設定さ
    れていること全特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    車両の4輪操舌]1装置0
JP58178937A 1983-09-27 1983-09-27 車両の4輪操舵装置 Pending JPS6071374A (ja)

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS565270A (en) * 1979-06-27 1981-01-20 Honda Motor Co Ltd Steering device of vehicle

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS565270A (en) * 1979-06-27 1981-01-20 Honda Motor Co Ltd Steering device of vehicle

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