JPS61235276A - 車両の前後輪操舵装置 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は車両の前後輪操舵装置に関する。

（従来の技術） ｌｊ両におけるステアリングギヤ装置の一種として剛性
が高く、コンパクトであり、製造上特別な技術を要しな
いこと等の利点からハンドルによって回転されるピニオ
ンにラックを噛合したラックピニオン式のものが広く採
用される。

そして斯かるラックピニオン式ステアリングギヤ装置の
ラック軸から回転を取出して後輪操舵系への入力軸に伝
達し、この入力軸の回転によりハンドル操舵角に対応し
て後輪も転舵するようにした前後輪操舵車両が知られる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来のラックピニオン式ステアリングギ
ヤ装とには、ピニオンの最小径（最小歯数）が強度確保
上の制限からあまり小さくできず、その結果、減速比を
さほど大きくとれないという欠点がある。

そして斯かるラックピニオン式ステアリングギヤ装置に
よる前輪操舵系と後輪操舵系とを機械的に連動させた前
後輪操舵車両にあっては、前輪のみの操舵に対し、後輪
の操舵荷重が加わるので、ハンドルの操舵力が増加し、
車両取扱い上、軽快感を損なうという不具合があり、パ
ワーアシスト装置なしでは本来の前後輪操舵によって得
られるハンドル大舵角時の小回りの良さ、小舵角時の操
安性の向上といった特長を十分に生かすことができない
問題があり、特に小型、軽車両への発展を阻害していた
。

従って本発明の目的は、ラックピニオン式でありながら
減速比を自由に選ぶことができ、特に操舵力の軽減化を
可能とし、併せてバックラッシュ調整機能をも具備した
ステアリングギヤ装置を前輪操舵系に採用し、これによ
り前後輪操舵荷重の軽減化が図れ、パワーアシスト装置
を必要とすることなく前後輪操舵による特長を十分に生
かすことができるようにした車両の前後輪操舵装置を提
供するにある。

（問題点を解決するための手段） 前記目的を達成すべく本発明は、前輪操舵系のラックピ
ニオン式ステアリングギヤ装置のラック軸（８）から回
転を取出し、その回転を後輪操舵系への入力軸（６７）
に伝達するようにした車両において、ハンドルと連動し
て回転する第１ピニオン軸（＋１）と、ラック軸（８）
との間に、第１ピニオン軸（１１）のピニオン（１２）
に噛合するピニオン（２２）とラック軸（８）のラック
（９）に噛合するピニオン（２３）を愉える第２ピニオ
ン軸（２１）を介設してステアリングギヤ装置を構成す
るとともに、第２ピニオン軸（２１）を軸承保持する軸
受ケージ（３１）を設け、この軸受ケージ（３１）とギ
ヤボックス（１）間に予圧機構（４１）、（４Ｂ）を設
ける。

（作用） ｉｆピニオン軸（１１）と第２ピニオン軸（２１）との
間で十分な減速比を得ることが可能となるので。

パワーアシスト装置を付設せずとも、前後輪転舵のため
の操舵力の軽減化が図れる。そして第２ピニオン軸（２
１）を軸承保持する軸受ケージ（３１）とギヤボックス
（１）間に予圧機構（４１）、（４Ｂ）を設けたので、
全てのギヤのバー２クラツシユ調整が簡単に行える。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を詳述する。

第１図は前後輪操舵装置の概略斜視図で、第２図はステ
アリングギヤボックス部分の外観斜視図、第３図はその
メインギヤボックス内のギヤの原理斜視図、第４図はメ
インギヤボックス内の縦断面図である。

ステアリングギヤボックスはメインギヤボックス（１）
とサブギヤボックス（６１）から成り、ハンドル（５１
）のステアリング軸（５２）下端に自在継手（５３）を
介して連結した第１ピニオン軸（１１）はメインギヤボ
ックス（＋）内に組込まれ、これと直交配置したラック
軸（８）は両ギヤボックス（１）、（８１）に軸承され
、ラック軸（８）の両端部にはタイロッド（５５）　、
（５５）を介して前輪（５８）　、（５Ｂ）を支承する
ナックルアーム（５７）　、（５７）が連結される。

メインギヤボックス（１）は前部をカバー（７）で閉じ
られ、前部の左右に突出する筒形ボス（２）。

（２）でラック軸（８）を左右方向摺動自在に軸承し、
後上方に突出する筒形ボス（３）内に後方から第１ピニ
オン軸（１１）を組込む、第１ピニオン軸（１１）の中
間部にはピニオン（１２）が形成され、ピニオン（１２
）より後方の軸部とボス（３）間にはポールベアリング
（１５）を介装し、ピニオン（１２）より前方の軸部と
ギヤボックス（１）内に設けた軸受ボス（４）間にはニ
ードルベアリング（１６）を介装する。

第４図中（１７）はシール、（１８）　、（１９）はス
トッパリングである。

そしてラック軸（８）のラック（９）及び第１ピニオン
軸（１１）のピニオン（１２）上方のギヤボックス（１
）空間内に中間軸をなす第２ピニオン軸（２１）を配設
する。第２ピニオン軸（２１）は中間部の前後にそれぞ
れピニオン（２２）　、（２３）を備え、後部のピニオ
ン（２２）はｉｆピニオン軸（１１）のピニオン（１２
）より十分に歯数が多く、また前部のピニオン（２３）
は後部のピニオン（２２）よりもｌ１ｉｉ数が少なく、
この第２ピニオン軸（２１）の後部ピニオン（２２）を
！８１ピニオン軸（１１）のピニオン（１２）に噛合さ
せるとともに、前部ピニオン（２３）をラー７り（９）
に噛合させる。

更に斯かる第２ピニオン軸（２１）を軸受ケージ（３１
）に軸承保持する。軸受ケージ（３１）は前部をボック
ス（３２）、後部を筒形ボス（３３）、中間部を第５図
及び第６図にも示すように上下方向に貫通する窓部（３
４）を形成した左右の側壁（３５）　、（３５）とを一
体化して備えた鞍型をなし、前部ボックス（３２）内に
はキャップ（３７）の軸受ボス（３８）を嵌合し、キャ
ップ（３７）をボックス（３２）にポルト（３９）・・
・にて結合する。

この軸受ケージ（３１）の前部ボックス（３２）内に嵌
合したキャップ（３７）の軸受ポス（３８）内にニード
ルベアリング（２５）を介装し、第２ピニオン軸（２１
）の前部ピニオン（２３）より前方の軸部を軸承すると
ともに、後部筒形ボス（３３）内にニードルベアリング
（２６）を介装し、後部ピニオン（２２）より後方の軸
部を軸承する。

斯くして第２ピニオン軸（２１）を軸承保持した軸受ケ
ージ（３１）とギアボックス（１）間にはバックラッシ
ュ調整装置を構成する。

先ず軸受ケージ（３１）の左右の側壁（３５）　、（３
５）の中間部上面に球面穴（３Ｂ）　、（３ｆｌ）を形
成し、この球面穴（３Ｂ）、（３Ｂ）に臨むべく先端を
球面部に形成した押しネジ（４＋）、（４１）をギヤボ
ックス（１）の土壁に螺合する。この押しネジ（４１）
、（４１）を球面穴（３Ｂ）、（３Ｂ）に押し当て、軸
受ケージ（３１）を下方へ押圧し、ピニオン（１２）、
（２２）とピニオン（２３）及びラック（９）との２組
のギヤ噛合部が外れず、しかも堅くならないように位置
決めする。そして押しネジ（４１）、（４１）にナツト
（４２）、（４２）を締結して固定する。

更に軸受ケージ（３１）の前後のボックス（３２）及び
筒形ボス（３３）が臨むギヤボックス（１）上壁の前後
には有底筒形ネジ（４５）　、（４５）を螺合し、この
筒形ネジ（４５）、（４５）内に予圧スプリング（４Ｂ
）　、（４Ｂ）を収容し、スプリング（４Ｂ）、（４Ｂ
）の下部を軸受ケージ（３１）のボックス（３２）及び
筒形ボス（３３）の上面に圧接させ、このスプリング（
４Ｂ）　、（４Ｂ）により軸受ケージ（３１）を下方へ
常時押圧付勢する。そして筒形ネジ（４５）、（４５）
にナツト（４７）　、（４？）を締結して固定する。

以上において、メインギヤボックス（１）の左方に大き
く延びる筒形ボス（２）の中間部に筒形のサブギヤボッ
クス（８１）が設けられ、このギヤボックス（６１）内
には第３ピニオン軸（６３）が組込まれ、このピニオン
軸（６３）とラック軸（８）とは不図示のラックピニオ
ンをもって噛合している。

斯かるサブギヤボックス（８１）から後方に突出する第
３ピニオン軸（６３）には自在継手（６４）を介して長
尺のリンケージ軸（６５）が連結され、このリンケージ
軸（Ｂ５）には自在継手（６Ｂ）を介して後輪操舵系へ
の入力軸（６７）が連結される。

人力軸（８７）は車体後部で車体左右中心線上に一致し
て配置され、軸受プラケッ）　（８９）にて軸承され、
その後端には第７図に示す如く偏心軸（Ｂ８）を備える
。この偏心軸（６８）にはジヨイント部材（７１）が遊
嵌され、ジヨイント部材（７１）にはアーム（７２）が
固着され、アーム（７２）と車体側間にはリンク（７３
）が枢着連結される。そしてジヨイント部材（７Ｉ）の
両端部にはタイロッド（７５）、（７５）を介して後輪
（７Ｂ）　、　（７＋１）を支承するナックルアーム（
７７）　。

（７７）が連結される。

このように前輪操舵系のラックピニオン式ステアリング
ギヤ装置のラック軸（８）から地山した回転を後輪操舵
系への入力軸（８７）に伝達するようにした前後輪操舵
装置において、前輪操舵系のステアリングギヤ装置を構
成する第１ピニオン軸（１１）とラック軸（８）との間
にそれぞれのピニオン（１２）及びラック（９）に噛合
するピニオン（２２）　、（２３）を備える第２ピニオ
ン軸（２１）を介設したため、第１ピニオン軸（１１）
のピニオン（１２）と第２ピニオン軸（２１）のピニオ
ン（２２）との歯数を選択することにより強度上制約な
く減速比を自由に大きくとることができる。これにより
操舵力を従来に比べて大巾に軽減できるので、従来はパ
ワーアシストを必要としていた前後輪操舵装置でもノン
パワーのシンプルな機構で対応できる。

尚、減速比の変更は第１及び第２の両ピニオン軸（１１
）、（２１）を交換するだけで足りるので、比較的大物
のメイ・ンギャボックス（１）と軸受ケージ（３１）は
共通に用いられる。

更に第２ピニオン軸（２１）を保持する軸受ケージ（３
１）を２木の押しネジ（４１）、（４１）で位置決め調
整するため、ピニオン（１２）　、（２２）とピニオン
（２３）及びラック（９）との２組のギヤ噛合部のバッ
クラッシュ調整と同時に、第２ピニオン軸（２１）の２
個のベアリング（２５）　、（２６）のクリアランス、
第１ピニオン軸（１１）の２個のベアリング（１５）　
、（１Ｂ）のクリアランス、ラック軸（８）の軸受部の
クリアランスの全てをも斯かる押しネジ（４１）　、（
４１）によって調整できる。

また軸受ケージ（３１）を２本の予圧スプリング（４１
１）、（４Ｂ）により下方へ常時押圧付勢するため、ギ
ヤ噛合部及び軸受部の摩耗が進んでもクリアランスの発
生を自動調整によって防止でき、ガタ等の心配もなくな
る。

そして斯かるバックラッシュ調整及びクリアランス調整
によりメインギヤボックス（１）本体の加工精度は、従
来のように第１ピニオン軸とラック軸とを直接ギヤ噛合
させたものよりラフなもので足りることとなる。

（発明の効果） 以りのように本発明によれば、前輪操舵系のラックピニ
オン式ステアリングギヤ装置のラック軸から取出した回
転を後輪操舵系への入力軸に伝達するようにした前後輪
操舵車両において、ハンドルと連動して回転する第１ピ
ニオン軸とラック軸との間にそれぞれのピニオン及びラ
ックに噛合する２個のピニオンを備える第２ピニオン軸
を介設して前輪操舵系のステアリングギヤ装置を構成し
たため、減速比を自由に選んで特に大きな減速比を得る
ことができるので、前後輪操舵荷重の軽減化が図れ、パ
ワーアシスト装置を必要とすることなく前後輪操舵によ
る特長を十分に生かすことができ、小型、軽車両への発
展も達成できる。更に第２ピニオン軸を軸承保持する軸
受ケージを設け、この軸受ケージとギヤボックス間に予
圧機構を設けたので１個々のバックラッシュ調整を不要
とし、前輪操舵系の全てのステアリングギヤのバックラ
ッシュ調整を簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は前後輪操舵装置の概略斜視図、ｗＳｚ図はステ
アリングギヤボックス部分の外観斜視図、第３図はその
メインギヤボックス内のギヤの原理斜視図、第４図は第
２図ＩＴ−ｒＶ線断面図、第５図は＠４図Ｖ−ｖ線断面
図、第６図は軸受ケージ部分の平面図、第７図は後輪操
舵機構の斜視図である。 尚、図面中（１）はメインギヤボックス、（８）はラッ
ク軸、（Ｉｌｌ）はラック、（１１）は第１ピニオン軸
、　（１２）はピニオン、（２１）は第２ピニオン軸。 （２２）、（２３）はピニオン、（３１）は軸受ケージ
、（４１）は押しネジ、（４Ｂ）は予圧スプリング、（
６１）はサブギヤボックス、（８３）は第３ピニオン軸
、（６５）はリンケージ軸、　（８７）は入力軸、（６
８）は偏心軸、（７１）はジヨイント部材である。 特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容一部間　　　　弁理士　
　　　大　　橋　　邦　　活量　　　弁理士　　　小　
　山　　　　右同　　　弁理士　　　野　　１）　　　
茂第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ラックピニオン式ステアリングギヤ装置により前輪を転
   舵し、該ステアリングギヤ装置のラック軸から回転を取
   出して後輪操舵系への入力軸に伝達し、該入力軸の回転
   によりハンドル操舵角に対応して後輪も転舵するように
   した車両において、ハンドルと連動して回転する第１ピ
   ニオン軸と、上記ラック軸と、該ラック軸のラックに噛
   合するピニオンと第１ピニオン軸のピニオンに噛合する
   ピニオンを備える第２ピニオン軸とから上記ステアリン
   グギヤ装置を構成するとともに、上記第２ピニオン軸を
   軸承保持する軸受ケージを設け、該軸受ケージとギヤボ
   ックス間に予圧機構を設けたことを特徴とする車両の前
   後輪操舵装置。