JPS63207773A - 四輪操舵車の後輪操舵装置 - 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） 本発明は四輪操舵車（以下に４ＷＳ車と略称する）にお
ける電動機とボールねじ機構を用いた後輪操舵装置に関
する。

（従来の技術） 前輪操舵に応じて後輪を電動機により操舵するＪＷＳ車
において、左右の後輪操舵用のタイロッドを両端に連結
して車体幅方向に延在するねじ軸上に電動機の回転が伝
達されるシングルナツトを設けて成る後輪操舵装置は実
開昭６１−３１９７２号にて公知である。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、通常のボールねじ機構の構造上、ねじ軸とナ
ツトとの間には軸方向のガタがあるので、後輪の操舵状
態及び中立状態での外力に対する剛性が低く、外力によ
り後輪が転舵されることが考えられる。これを防止する
ために従来は後輪の中立状態で電動機の回転を阻止する
ロック装置を設けていたが、後輪の操舵状態での外力に
よる影響を除去することはできず、しかも装置は大型な
ものとなっていた。

またボールねじ機構はねじ軸の曲げ力に対する剛性も低
いので、その力を逃げるために後輪操舵装置をフローテ
ィング式に車体にマウントする構造を従来は採用してお
り、このマウント構造からも外力による後輪転舵の可能
性が残る。

そこで本発明の目的は、前輪操舵に応じて後輪を電動機
によりボールねじ機構を介して操舵する４ＷＳ車におい
て、ボールねじｉ構の軸方向ガタをなくして大きなフリ
クションを発生させることで、後輪の操舵状態及び中立
状態での外力に対する剛性とねじ軸の曲げ力に対する剛
性をともに高めて外力による後輪転舵を防止でき、従来
のようなロック装置を必要とすることなく構造の簡素化
及び装置の小型化を図りつつ後輪を正確に操舵及び中立
状態に保持することができ、従って後輪操舵機能の信頼
性を向上するとともに、車体に対する後輪操舵装置のリ
ジット化を含む高い剛性でのマウントをも可能にするよ
うにした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） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明は、前輪
操舵に応じて後輪を電動機（２０）により操舵するＪＷ
Ｓ車において、左右の後輪操舵用のタイロッド（９１）
　、　（９１）を両端に連結して車体幅方向に延在する
ねじ軸（３１）と、該ねじ軸（３１）上に設けられて電
動機（２０）の回転が伝達されるダブルナツト（５１）
とから成るボールねじ機構（３０）を有する後輪操舵装
置を備えたことを特徴とする。

（作用） ボールねし機構（３０）はねじ軸（３１）上にダブルナ
ツト（５１）を設けて成るので、両ナツト部材（５２）
　、　（５５）の締付けによる予圧によフてボール（４
１）・・・を介してのねじ軸（３１）との間の軸方向ガ
タが除去され、大きなフリクションが発生するため、ね
じ軸（３１）の軸方向の剛性と曲げ力に対する剛性がと
もに高められる。特にダブルナツト（５１）による引張
予圧を更に高めることでねじ軸（３１）の軸方向と曲げ
力に対する剛性を一層高めることができる。

これにより後輪から外力がねじ軸（３１）に作用しても
、軸方向ガタのない大きなフリクションによってダブル
ナツト（５１）の外力による回転が阻止され、即ちダブ
ルナツト（５１）はねじ軸（３１）側からの外力に対し
てその高いフリクション荷重を超えるまではセルフロッ
ク状態となっているので、後輪の操舵状態及び中立状態
での外力による転舵を防止することができる。

従ってロック装置を別途設ける必要がなくなり、構造簡
単、且つ小型でありながら後輪を正確に操舵及び中立状
態に保持でき、即ち後輪操舵機能の信頼性向上を達成す
ることができ、また後輪操舵用ギヤボックス（１０）の
車体に対するリジット化を含む高い剛性でのマウントも
可能となる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は後輪操舵用ギヤボックスの横断面を示し、ギヤ
ボックス（１０）内には電動機（２０）とボールねじ機
構（３０）が並列に組み込まれ、電動ｍ　（２０）は既
知の如（不図示の前輪操舵に応じてその作動を制御され
る。電動機（２０）の出力軸（２１）の回転は一対のギ
ヤ（２２）　、　（６２）を介し減速してボールねじ機
構（３０）に伝達され、更に車体幅方向に延在するねじ
軸（３１）の直線運動に変換され、ねじ軸（３１）の両
端に連結した左右のタイロッド（９１）　、　（９１）
を経て不図示の後輪が操舵される。

ボールねじ機構（３０）は、ねじ軸（３１）と、ボール
（４１）・・・と、ダブルナツト（５１）とから成り、
図示ではねじ軸（３１）の右半部外周にボール溝（３２
）が形成され、このボール溝（３２）部分にボール（４
１）・・・を介装してダブルナツト（５１）が回転、且
つ軸方向動可能に組み付けられる。ダブルナツト（５１
）は、左右のナツト部材（５２）　、　（５５）　と、
中央の間座（５８）とから成り、このダブルナツト（５
１）の外周には筒部材（６１）が一体に組み付けられ、
即ち筒部材（６１）の左端面に左のナツト部材（５２）
左端部のフランジ（５４）がボルト結合される。

筒部材（６１）の中間部外周と左右二分割のギヤボック
ス（ｌＯ）の右手部内周との間には一対のボール軸受（
７１）　、　（７１）が介装され、また筒部材（６１）
左端部の大径ギヤ（６２）は電動機（２０）の出力軸（
２１）の小径ギヤ（２２）と噛み合っている。

ここで、一対のボール軸受（７１）　、　（７１）は、
その両内輪（７２）　、　（７２）が左からの筒部材（
６１）外周の段部（６３）と右からの筒部材（６１）外
周に螺着した締付はナツト（６５）及びロックナツト（
６６）間で規制され、且つ両外輪（７３）　、　（７３
）が右からのギャボツクス（１０）内周の段部（１１）
と左からのギヤボックス（１０）内周に螺着したねじ部
材（１３）間で規制されている。斯かる両軸受（７１）
　、　（７１）の組み込みに際しては、第４図に示す如
く両内輪（７２）　、　（７２）間には予め隙間が設け
られており、前記段部（６３）及びナツト（６５）間に
両内輪（７２）　、　（７２）を締め込んでこの隙間を
なくし、これにより筒部材（６１）とギヤボックス（ｌ
Ｏ）間の軸方向ガタを除去している。

一方、ねじ軸（３１）の左端部外周には軸方向のガイド
溝（３５）・・・が形成され、このガイド溝（３５）・
・・にはギヤボックス（ｌＯ）左端部に固設されたガイ
ドビン（１５）・・・が係合しており、これによりねじ
軸（３１）は回転を阻止されて軸方向へのみ８勤可能と
なフている。

更にねじ軸（３１）とギヤボックス（１０）との左半部
間には差動トランス式の舵角検出器（８１）が設けられ
、この舵角検出器（８１）は、ねじ軸（３１）の左半部
外周にビン結合した金属コア（８２）と、これの外周側
に近接してギヤボックス（ｌＯ）の左半部内周に固設し
た一対のコイル（８４）　、　（ａａ）　　とから成る
。

尚、図中、（９３）はねじ軸（３１）端部にタイロッド
（９１）を連結するボール継手、（９５）はこのボール
継手（９３）部分を覆うゴムブーツである。

以上において、ボールねじ機構（３０）の組み付けに際
しては、ダブルナツト（５１）中央に両ナツト部材（５
２）　、　（５５）間の予圧量に応じて充分に厚い間座
（５８）を採用し、この充分に厚い間座（５８）を挿入
して左右のナツト部材（５２）　、　（５５）を互いに
締め込むことによって両ナツト部材（５２）　、　（５
５）に引張予圧をかける。

これにより第２図及び第３図に矢印（Ｆ）　、　（Ｆ）
で示す如く左右のナツト部材（５２）　、　（５５）に
は中央の充分に厚い間座（５８）の存在によって互いに
離間する引張方向への大きな予圧が常時作用しているた
め、その予圧力はボール（４１）・・・を介してねじ軸
（３１）に大きな引張荷重を与えることとなり、ねじ軸
（３１）のボール溝（３２）、ボール（４１）・・・、
ナツト部材（５２）　、　（５５）のボール溝（５３）
　、　（５６）間の軸方向ガタが除去され、ねじ軸（３
１）とダブルナツト（５１）間には大きなフリクシコン
が生じる。

斯くして後輪操舵装置を構成する。

このようにボールねじ機構（３０）のダブルナツト（５
１）中央の充分に厚い間座（５８）を用いた引張予圧方
式によってねじ軸（３１）との間の軸方向ガタをなくし
て大きなフリクションを発生できるので、ねじ軸（３１
）の軸方向の剛性を高めることができるとともに、曲げ
力に対する剛性も高めることができる。

そして後輪からタイロッド（９１）　、　（９１）を介
して外力がねじ軸（３１）に作用した場合は、軸方向ガ
タのない大きなフリクションによってダブルナツト（５
１）の外力による回転が阻止される。即ちダブルナツト
（５１）はねじ軸（３１）側からの外力がその高いフリ
クシジン荷重を超えるまではセルフロック状態にあるた
め、後輪の操舵状態及び中立状態での外力による転舵を
防止できる。

以上により従来のロック装置は不要になり、構造の簡単
小型化が図れ、しかも後輪を正確に操舵及び中立状態に
保持でき、従って後輪操舵機能の信顆性向上を達成でき
る。また後輪操舵用ギヤボックス（１０）を車体に対し
て高い剛性でマウントすることができるようになり、リ
ジットにマウントすることも可能になる。

尚、実験データの一例を示せば、通常の引張予圧の場合
は６．６ｋｇｆｃｍのフリクションを発生するのに対し
、実施例のように充分に厚い間座を用いた引張予圧によ
れば、１５．０ｋｇｆｃｍと大きなフリクションを得る
ことができた。斯かる大きなフリクションを超える外力
が作用するのは通常の走行では極く稀であり、またその
フリクションは電！！３機による後輪操舵方式なので、
運転者のハンドル操作には影響がなく、電動機の容量を
確保するだけで良い。

ところで、予圧量だけ薄い間座を用いて圧縮予圧をかけ
る方式もあり、これによってもねじ軸の軸方向剛性及び
曲げ方向剛性を高められる。特に曲げ方向剛性について
は実施例のように充分に厚い間座を用いた引張予圧の方
が優れるが、本発明は斯かる両予圧方式をも含むもので
ある。

またボールねじ機構のリード、即ちナツトが−回転して
ねじ軸が進む量を例えば６ｍｍ以下に小さくしても外力
に対抗する力を大きくすることができ、本発明に更にこ
れを付加しても良い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、前輪操舵に応じて後輪を
電動機によりボールねじ機構を介して操舵するＪＷＳ車
において、ダブルナツト式のボールねじ機構を後輪操舵
装置に設けたため、ボールねじ機構の軸方向ガタをなく
して大きなフリクションを発生させることができ、後輪
の操舵状態及び中立状態での外力に対する剛性とねじ軸
の曲げ力に対する剛性をともに高めて外力による後輪転
舵を防止できるので、ロック装置が不要になって構造の
簡素化と装置の小型化を達成しつつ後輪を正確に操舵及
び中立状態に保持することができ、従って後輪操舵機能
の信頼性向上を達成するすることができ、更に車体に対
する後輪操舵装置のリジット化を含む高い剛性でのマウ
ントをも可能になる

【図面の簡単な説明】

第１図は後輪操舵用ギヤボックスの横断面図、第２図は
ボールねじ機構の横断面図、第３図はその要部の拡大断
面図、第４図は軸受部分のガタ除去を説明する断面図で
ある。 尚、図面中、（ｌＯ）はギヤボックス、（２０）は電動
機、（３０）はボールねじ機構、（３１）はねじ軸、（
４１）はボール、（５１）はダブルナツト、（５２）　
、　（５５）はナツト部材、（５８）は間座、（６１）
は筒部材、（７１）はボール軸受、（９１）はタイロッ
ドである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前輪操舵に応じて後輪を電動機により操舵する四輪操舵
   車において、 左右の後輪操舵用のタイロッドを両端に連結して車体幅
   方向に延在するねじ軸と、 該ねじ軸上に設けられて電動機の回転が伝達されるダブ
   ルナットと、 から成るボールねじ機構を有すること、 を特徴とする四輪操舵車の後輪操舵装置。