JPS6368470A - 車両の後輪操舵機構 - 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） 本発明は車両の後輪操舵機構に関する。

（従来の技術） 本出願人は特願昭６１−７９５６７号において、前輪操
舵機構から取出した回転が入力される前後方向の入力軸
と、これと平行に配置されて回転を伝達する主軸と、こ
れの後端に設けた直径方向のアームと、これの後方に離
間して配置された左右方向に移動自在な出力部材と、こ
れに設けた上下方向のガイドと、これとアーム間に介設
され、ガイドに対し上下方向に摺動自在で、且つアーム
に対し主軸の直径方向に摺動自在なスライド部材とをギ
ヤボックスに内蔵し、スライド部材を駆動装置により上
下方向に移動させることで主軸の回転を出力部材の左右
方向動に変換して後輪を転舵するようにした車両の後輪
操舵機構を提案した。

これによれば、出力部材自体を上下に移動させずに、ス
ライド部材を上下動させるだけなので、後輪の舵角調整
に要する駆動力は小さなもので足りる。

（発明が解決しようとする問題点） 斯かる後輪操舵機構においては、主軸に設けたアームと
スライド部材間、更に出力部材に設けたガイドとスライ
ド部材間に発生する前後方向ガタの除去が問題となる。

そこで本発明の目的は、主軸からスライド部材を経て出
力部材へ至る経路中における前後方向のガタの除去を１
箇所で容易に行えるようにした車両の後輪操舵機構を提
供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の目的を達成すべく本発明は、前記形式の後輪操舵
機構において、ギヤボックス（８１）の前部内に対しベ
アリング（２４）　、（２５）を介して主軸（２１）を
前後方向に移動可能に組込み、駆動装置（７１）に対し
スライド部材（５１）を前後方向に移動可能に組付ける
とともに、主軸（２１）の前方に開口するネジ孔（８４
）をギヤボックス（８１）の前面に形成し、主軸（２１
）をベアリング（２４）、（２５）を介して、後方に移
動させる調整ネジ（２８）をネジ孔（８４）に螺着した
ことを特徴とする。

（作用） ネジ孔（８４）内に調整ネジ（２８）をネジ込むと、ベ
アリング（２４）、（２５）を介して主軸（２１）が後
方へ移動するので、主軸（２１）のアーム（２３）とそ
の後方のスライド部材（５１）間の軸方向ガタを除去で
きるとともに、スライド部材（５１）は駆動装置（７１
）に対し前後動可能なため、スライド部材（５１）も後
方に移動してその後方の出力部材（４１）のガイド（４
２）との間の軸方向ガタも除去できる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は前後輪操舵装置の概略斜視図で、前輪操舵機構
は、ハンドル（１）、回転入力用ビニオン軸（２）、ラ
ック軸（３）、左右のタイロッド（４）及びナックルア
ーム（５）等から成り、（６）は前輪操舵ギヤボックス
、（７）は左右の前輪であり、ギヤボックス（ｅ）には
ラック軸（５）と噛合う回転取出用ピニオン軸（８）が
後方に突出して組込まれる。

回転取出用ピニオン軸（８）にはリンケージ軸（９）が
連結され、更にリンケージ軸（９）には後輪操舵機構の
回転入力軸（１１）が連結される。

後輪操舵機構の要部は第２図に示す如くで、回転入力軸
（１１）、主軸（２１）、出力部材（４１）、スライド
部材（５１）、駆動装置（７１）から成り、各部の詳細
は第４図乃至第７図に示し、また第１図中、（８１）は
後輪操舵ギヤボックス、（３１）は制御装置をなすＥＣ
Ｕ、（９２）は車速センサ、（８４）はタイロッド。

（９５）はナックルアーム、（８７）は後輪である。

図示のように前後方向を向く回転入力軸（１１）の後端
にはビニオン（１２）が形成され、この入力軸（１１）
の直上方に主軸（２１）が平行に配置され、主軸（２１
）の後部にはビニオン（！２）に下方から噛合う扇状の
インターナルギヤ（２２）が一体に垂設され、更にイン
ターナルギヤ（２２）の後面には主軸（２１）の直径方
向のアーム（２３）が一体に形成される。これらインタ
ーナルギヤ（２２）及びアーム（２３）は後輪（８７）
の操舵中立位置では垂直状態に維持される。

回転入力軸（１１）は前後のポールベアリング（１３）
及びニードルベアリング（１４）を介して筒部材（１５
）内に回転自在に組込まれ、筒部材（１５）は第５図の
如く入力軸（１１）を偏心して支持する。この筒部材（
１５）は後輪操舵ギヤボックス（８１）の前部（８２）
内に回転可能に組込まれ、筒部材（１５）の上部には左
右一対の凹段部（ＩＥＩ）、（１Ｂ）が形成される。ギ
ヤボックス前部（８２）の左右には凹段部（１Ｂ）、（
１８）の側方に開口する左右一対のネジ孔（８３）　、
（８３）が形成され、このネジ孔（８３）　、（８３）
内には先端が凹段部（ｔｅ）、（１Ｂ）にそれぞれ当接
する左右一対の調整ネジ（１７）、（１７）が螺着され
る。

また主軸（２１）は前後のポールベアリング（２４）　
。

（２５）を介してギヤボックス前部（８２）内に回転自
在に組込まれ、両ベアリング（２４）、（２５）の外輪
間にはカラー（２８）とその後端のフランジ（２７）が
架設される。ここで、前方のベアリング（２４）の内輪
と主軸（２１）とは軸方向へ移動可能に嵌合され、この
ベアリング（２０の外輪及び後方のベアリング（２５）
の外輪とギヤボックス前部（８２）内ともともに軸方向
へ移動可能に嵌合されている。ギヤボックス前部（８２
）の前面には主軸（２１）の前方に開口するネジ孔（８
４）が同心に形成され、このネジ孔（８０内には調整ネ
ジ（２８）が螺着され、この調整ネジ（２日）と前方の
ベアリング（２４）の外輪との間にはキャップ（２３）
が介設される。更に主軸（２１）の前端に固着したリテ
ーナ（３１）と前方のベアリング（２４）の内輪との間
にはコイルスプリング（３２）が縮装され、カラー（２
６）とフランジ（２７）との間にも皿バネ（３３）が縮
装される。

そしてアーム（２３）の後方には出力部材（４１）が離
間して配置され、この出力部材（４１）は左右方向に向
いて水平に配置された輪状物で、その中央部には上下方
向のガイド（４２）がポル）　（４３）、（４３）にて
固設される。出力部材（４１）はギヤボックス後部（８
５）の左右にメタルベアリング（４４）　、（４４）を
介して左右方向へ移動自在に組込まれ、ガイド（４２）
とアーム（２３）間にはスライド部材（５１）が介設さ
れる。

スライド部材（５１）は、アーム（２３）に対し後方か
らテーパ嵌合して主軸（２１）の直径方向に摺動自在な
第１スライドピース（５２）と、ガイド（４２）に対し
前方からテーパ嵌合して上下方向に摺動自在な第２スラ
イドピース（５３）と１両スライドピース（５２）　、
（５３）間に介設されて相互に回転自在に嵌合したセン
ターピース（５４）と、このセンターピース（５４）を
移動自在に支持する左右方向の支軸（６１）とから成る
。

第１スライドピース（５２）とアーム（２３）とのテー
パ嵌合部の左右にはニードルベアリング（５５）。

（５５）が介装され、第２スライドピース（５３）とガ
イド（４２）とのテーパ嵌合部の左右にもニードルベア
リング（５Ｂ）、（５Ｂ）が介装される。また第１スラ
イドピース（５２）とセンターピース（５４）前部との
嵌合部にはボールベアリング（５７）が介装され、第２
スライドピース（５３）とセンターピース（５４）後部
との嵌合部にもポールベアリング（５８）が介装される
。

更にセンターピース（５４）はスライドベアリング（５
８）を介装して支軸（６１）上に組付けられる。

支軸（８１）は左右に分割された筒袖（６２）と棒軸（
８４）から成り、筒袖（６２）内に棒軸（８４）を摺動
自在に組込むとともに、両者間にコイルスプリング（６
８）を縮装し、筒袖（６２）と棒軸（６４）の外端は前
後方向に巾広で、且つ正断面が円弧状をなす係合突部（
１３３）　、（８５）に形成されている。

そして斯かる支軸（６１）を上下動させる駆動装置（７
１）が設けられる。

駆動装置（ハ）は、回転数と回転角をモニターするエン
コーダ付モータ（７２）と、左右方向に並べた４個のギ
ヤ（７３）　、（７４）　、（７４）　、（７５）と、
左右一対をなす上下方向の送りネジ（７Ｂ）　、（７８
）と、左右一対のナツト部材（７７）　、（７７）とか
ら成る。モータ（７２）はギヤボックス後部（８５）の
−側部に固設されてその上端には駆動ギヤ（７３）を備
え、左右一対の送りねじ（７１３）、（７１３）はギヤ
ボックス後部（８５）内に回転自在に縦設されてスライ
ド部材（５１）の両側方に位置し、送りネジ（７６）の
上端にはともに被動ギヤ（７４）が固着される。左右の
被動ギヤ（７４）、（７４）間には中間ギヤ（７５）が
介設され１以上４個のギヤ（７３）、（７４）、（７４
）、（７５）はギヤボックス後部（８５）上に突出し、
且つギヤカバー（８６）により覆われている。また送り
ネジ（７１３）、（７Ｂ）にそれぞれ螺合するナツト部
材（７７）、（７７）の内端は正断面が円弧状をなす係
合凹部（７８）　、（７８）に形成されており、この。

係合凹部（７８）　、（７Ｂ）内に前記支軸（６１）端
部の係合突部（８３）　、　（１３５）がそれぞれ係合
している。

斯くして左右のナツト部材（７７）、（７７）間に支軸
（Ｂ１）が架設される。

以上の後輪操舵機構要部の基本原理は第３図に示す如く
で、スライド部材（５１）は−個の球体として表される
。

ここで、エンコーダ付モータ（７２）の回転数及び回転
角情報は、Ｅ　ＣＵ　（９１）に入力され、車速センサ
（８２）からの車速情報と比較して車速に応じた最適の
前後輪舵角比が決定され、モータ（７２）の作動は常に
確認されている。

次に作動を説明するが、前輪操舵機構の作動は既知の通
りであるため、後輪操舵機構要部の作動のみについて述
べる。

先ず前輪操舵機構から取出した回転が入力軸（１１）に
入力されると、ピニオン（２２）とインターナルギヤ（
２２）による減速比にで減速された回転が主軸（２１）
に伝達される。

一方、車速情報に応じたモータ（７２）の回転がギヤ（
７３）、（７４）、（７５）、（７４）を経て左右の送
りネジ（７８）　、（７Ｂ）に伝達されると、送りネジ
（７１３）、（７Ｂ）の回転で左右のナツト部材（７７
）、（７７）が上下動し、この間に架設された支軸（８
１）を介してセンターピース（５４）が上下に平行移動
し、第１スライドピース（５２）はアーム（２３）に沿
って主軸（２１）の直径方向に摺動し、また第２スライ
ドピース（５３）はガイド（４２）に沿って上下方向に
摺動する。

そしてアーム（２３）は主軸（２１）と一体に回転する
ため、アーム（２３）に嵌合した第１スライドピース（
５２）は主軸（２１）に対しクランク回転し、このクラ
ンク回転はセンターピース（５０の左右方向動に変換さ
れる。このセンターピース（５４）と一体に第２スライ
ドピース（５３）も左右方向動し、この第２スライドピ
ース（５３）に嵌合したガイド（４２）と一体の出力部
材（４１）も左右方向動する。

斯くして前輪（７）、（７）に対する後輪（９？）　、
（９７）の舵角比は車速に応じた最適値に調整される。

ところで、第２図に仮想線で示すように他方の被動ギヤ
（７４）に噛合う駆動ギヤ（７３°）を備えたモータ（
７２°）を追加しても良い。

以上において、主軸（２１）からスライド部材（５１）
を経て出力部材（４１）へ至る経路中に発生する前後方
向のガタを除去する場合、第４図における調整ネジ（２
８）をネジ込んでいくと、キャップ（２９）　、ベアリ
ング（２０、カラー（２Ｂ）、フランジ（２７）及びベ
アリング（２５）を介して主軸（２１）が後方へ移動す
る。これによりベアリング（２５）のガタの除去をはじ
め、主軸（２１）のアーム（２３）と第１スライドピー
ス（５２）間のニードルベアリング（５５）　、（５５
）部分のガタが除去され、更に第１スライドピース（５
２）が後方へ移動してセンターピース（５４）との間の
ポールベアリング（５７）部分のガタが除去される。そ
してセンターピース（５４）の支軸（６１）はナツト部
材（７７）　、　（７７）間を後方へ移動可能なため、
センターピース（５４）も後方へ移動して第２スライド
ピース（５３）との間のポールベアリング（５８）部分
のガタが除去され、更に第２スライドピース（５３）と
ガイド（４２）間のニードルベアリング（５Ｂ）　、（
５Ｂ）部分のガタも除去される。また出力部材（４１）
とその左右のメタルベアリング（４４）　、（４４）間
のガタも除去される。

このように主軸（２１）から出力部材（４１）に至る全
ての直接荷重を伝えるベアリング（５５）、（５７）　
。

（５８）　、（５６）のガタ及び出力部材（４１）左右
のベアリング（４４）のガタを全て除去することができ
る。この場合、第６図に示すようにポールベアリング（
２５）、（５７）、（５８）をアンギュラ−コンタクト
型に、またニードルベアリング（５５）　、（５１１ｉ
）をくさび型にしておくことで、ガタ除去機能を円滑に
行わしめることができる。

その上、実施例ではカラー（２６）と７ランジ（２７）
間に皿バネ（３３）が組込まれているので、これが予圧
された状態で上述の如くガタを除去して調整ネジ（２８
）を固定しておくと、使用過程で万一、摩耗によるガタ
が生じようとしても、それが皿バネ（３３）の予圧範囲
内ならば、主軸（２１）を後方へ送り出すことによって
自動的にガタを除去できる。またベアリング（２４）は
コイルスプリング（３２）によりガタが除去される。

尚、スライドベアリング（５９）とセンターピース（５
４）、支軸（６１）のガタは取れないが、これらの部品
の間には主軸（２１）から出力部材（４１）を左右動さ
せるための出力が直接には作用しないので、摩耗の可能
性も少なく、また万一、ガタが発生しても、機能への悪
影響は小さいので問題はない。

以上のガタ除去機能により主軸（２１）から出力部材（
４１）に至る経路に多くの部品が存在するにも拘らず、
それらの部品自身と相互の関係寸法を厳しくしなくとも
、たった−個の調整ネジ（２８）の調整のみで容易にガ
タを除去することができる。また可能な限りのベアリン
グの使用により摩擦は極力低減されている。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、主軸からスライド部材を
経て出力部材へ至る経路中におけるガタの除去を１箇所
で行うので、ガタ調整が容易であり、しかも確実にガタ
を除去することができる。

【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、第２図は後輪操
舵機構要部の透視斜視図、第３図はその基本原理図、第
４図は第２図ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図は第４図Ｖ−
ｖ線断面図、第６図と第７図は第２図■−■線及び■−
■線の各断面図である。 尚１図面中、（８）は回転取出用ビニオン軸、（８）は
リンケージ軸、（１１）は入力軸、（１２）はピニオン
、（２１）は主軸、（２２）はインターナルギヤ、（２
３）はアーム、（２４）　、（２５）はベアリング、（
２６）はカラー、　（２７）はフランジ、（２８）は調
整ネジ、（２３）はキャップ、（３２）はコイルスプリ
ング、（３３）は皿バネ、（４１）は出力部材、（４２
）はガイド、（４０はベアリング、（５１）はスライド
部材、（５２）、（５３）はスライドピース、（５４）
はセンターピース、（５５）。 （５Ｂ）　、（５７）　、（５８）はベアリング、（６
１）は支軸、（７１）は駆動装置、（７２）はモータ、
（７２）　、（７４）　、（７５）はギヤ、（７６）は
送りネジ、（７７）はナツト部材、（８１）はギヤボッ
クス、（８４）はネジ孔、　（８Ｂ）はギヤカバー、（
９１）は制御装置、（９２）は車速センサである。 特　許　出　願　人　　木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　　部同　　　弁理士　　　小
　　山　　　　有量　　　弁理士　　　野　　１）　　
　茂第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 前輪操舵機構から取出した回転が入力される前後方向の
   入力軸と、該入力軸と平行に配置されて回転を伝達する
   主軸と、該主軸の後端に設けた直径方向のアームと、該
   アームの後方に離間して配置された左右方向に移動自在
   な出力部材と、該出力部材に設けた上下方向のガイドと
   、該ガイドと前記アーム間に介設され、ガイドに対し上
   下方向に摺動自在で、且つアームに対し前記主軸の直径
   方向に摺動自在なスライド部材とをギヤボックスに内蔵
   し、該スライド部材を駆動装置により上下方向に移動さ
   せることで前記主軸の回転を前記出力部材の左右方向動
   に変換して後輪を転舵するようにした車両の後輪操舵機
   構において、 前記主軸を前記ギヤボックスの前部内に対しベアリング
   を介して前後方向に移動可能に組込み、前記スライド部
   材を前記駆動装置に対し前後方向に移動可能に組付ける
   とともに、 前記ギヤボックスの前面には前記主軸の前方に開口する
   ネジ孔を形成し、 該ネジ孔内に前記ベアリングを介して前記主軸を後方に
   移動させる調整ネジを螺着したこと、を特徴とする車両
   の後輪操舵機構。