JPH0219031B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は前輪と後輪を転舵するようにした車両
の操舵装置に関する。

本出願人は先に操舵輪の操舵操作により前輪と
ともに後輪を転舵するようにした車両の操舵装置
を提供した。該操舵装置は具体的には、車両の高
速走行中に一般的に行われる操舵輪の小操舵角操
作では後輪を前輪と同じ方向へ転舵し、低速走行
中に行われる操舵輪の大操舵角操作では後輪を前
輪とは逆方向へ転舵し若しくは後輪の転舵角を零
に戻すように構成されている。これにより、前輪
と後輪とに生じる横力の発生時間差を解消し、車
両方向と旋回軌跡の接線方向との不一致を解消で
きるとともに、高速走行中の操縦性を良好とし、
低速走行中の操舵輪のとりまわし操作性を良好若
しくは前輪のみを転舵する一般の車両並みにする
ことができる。

ところで、後輪は緩衝器や、ロアーアーム等か
らなる懸架機構により車体に上下揺動自在に懸架
されているが、該懸架機構の所望される懸架特性
によつては上記ロアーアームを短くすることが必
要な場合があり、かかる場合には後輪とともに前
輪を転舵する装置においては後輪転舵用の左右の
タイロツドの長さも短くなり、該両タイロツドの
対向端が離れるため、後輪転舵手段を両タイロツ
ドの間に車体幅方向への長さをもつて介在される
構造とすることが要請される。

そこで本発明の目的は、操舵輪の操舵操作によ
り前輪とともに後輪を転舵するようにした車両の
操舵装置であつて、ロアーアームと同じく長さが
短い後輪転舵用タイロツドの採用を可能とすると
ともに、左右の後輪転舵用タイロツド間に後輪転
舵機構の主構成要素を集中させてコンパクト化が
図れ、且つステアリング剛性及び主構成要素の支
持精度に優れる車両の操舵装置を提供することに
ある。

以上の課題を達成すべく発明は、操舵輪の操舵
操作により前輪とともに後輪を転舵するようにし
た車両の操舵装置において、左右の後輪を回動自
在に夫々支持したナツクルアームに連結する後輪
転舵用タイロツドと、該後輪転舵用タイロツドを
両端部に連結したタイロツド連結部材と、該タイ
ロツド連結部材に固定されるガイド部材と、前記
タイロツド連結部材を軸方向に摺動自在に支持す
るブラケツトと、該ブラケツトに回動自在に支承
され、前記操舵輪と連動して回動する入力軸と、
該入力軸の軸外径方向への長さを有するクランク
部材に結合されたクランクピンとを有しており、
前記ガイド部材が前記入力軸の回動変位を前記タ
イロツド連結部材の軸方向への変位として伝達す
るとともに、前記クランクピンの前記タイロツド
連結部材に対する径方向への変位を許容するよう
に前記クランクピンと前記ガイド部材とを連結し
てなることを特徴とする。

以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて詳述する。

第１図は本発明に係る装置を装備した四輪車両
の概略基本構造を示す斜視図で、運転者が操作す
る操舵輪１０の操舵軸１１はギヤボツクス１２に
内装された方向変換手段に接続され、操舵輪１０
の操舵回動は例えばラツクアンドピニオン方式に
よる該方向転換手段によつて連結杆１３を介して
左右の前輪転舵用タイロツド１４，１４の車体幅
方向への運動に変換される。該両タイロツド１
４，１４の外端部は前輪１５，１５を支持し且つ
左右方向へ回動自在となつているナツクルアーム
１６，１６に連結され、タイロツド１４，１４の
上記運動によつて前輪１５，１５は操舵輪１０の
操舵操作方向に転舵される。以上の前輪転舵手段
の構成は公知のものと同じであり、ギヤボツクス
１２に動力舵取装置を付設することにより操舵輪
１０の操舵操作は該動力舵取装置によつて補助さ
れる。

ギヤボツクス１２の内部機構にはラツクアンド
ピニオン、ベベルギヤ、ウオームギヤ等の該機構
に応じた作動力伝達手段を介して連結軸１７が接
続され、該連結軸１７には車体前後方向へ延出さ
れた作動軸１８の前端が自在継手１９によつて連
結される。作動軸１８の後端には自在継手２０に
より第３図で示された入力軸２１が連結され、車
体前後方向を軸方向とする該入力軸２１は車体に
取り付けられたブラケツト２２の軸受部２２ａに
回動自在に支承される。操舵輪１０を回動操作す
ると、ギヤボツクス１２の内部機構、連結軸１７
を介して作動軸１８が回動せしめられ、入力軸２
１は操舵輪１０と連動して回動する。入力軸２１
の後端部はブラケツト２２の背面板部２２ｂまで
延び、該後端部に入力軸２１の軸外径方向への長
さを有するクランク部材２３の一端部が結合一体
化され、クランク部材２３は入力軸２１との該結
合端を中心として垂直面内を回動し、車両の直進
時即ち操舵輪１０がニユートラル位置にある時に
は第２図の通りクランク部材２３は垂直姿勢とな
つている。

ブラケツト２２の背面板部２２ｂの背後にはタ
イロツド連結部材２４が配置され、該タイロツド
連結部材２４は車体幅方向を長さ方向とする連結
杆２５と、該連結杆２５の上面に左右方向即ち車
体幅方向に間隔を開けて起立固定されたガイド部
材をなす一対のガイド板２６，２６とから構成さ
れ、従つてタイロツド連結部材２４には該一対の
ガイド板２６，２６の間において等幅で且つ垂直
方向を長さ方向とする長溝２７が設けられること
となり、該長溝２７は上記クランク部材２３と車
体前後方向に対面する。クランク部材２３の入力
軸２１との結合端とは反対側の端部には後方へ突
出するピン２８が取り付けられ、該ピン２８は長
溝２７に挿入係合され、ピン２８はクランク部材
２３とタイロツド連結部材２４とを連結するため
に長溝２７の係合した係合子となつている。上記
連結杆２５はブラケツト２２の背面板部２２ｂの
下後部左右に突設された軸支用ボス部２９，２９
の軸受孔２９ａ，２９ａに挿通されて左右方向に
移動自在に支持され、従つてタイロツド連結部材
２４はクランク部材２３の回動に伴うピン２８の
ガイド板２６への押圧作用により車体幅方向へ水
平移動する。

以上の入力軸２１と、クランク部材２３と、長
溝２７を備えたタイロツド連結部材２４とでクラ
ンク機構式の後輪転舵手段３０が構成され、長溝
２７へのピン２８の挿入によつてクランク部材２
３とタイロツド連結部材２４とは摺動自在に係合
し、後輪転舵手段３０はタイロツド連結部材２４
の連結杆２５が左右方向へ延出されたものである
ため車体幅方向への大きな長さをもつている。

第１図の通り左右の後輪３１，３１は左右に回
動自在なナツクルアーム３２，３２に支持され、
該ナツクルアーム３２は上端が車体に連結された
緩衝器３３、及び内端部が車体に上下摺動自在に
枢着されたロアーアーム３４によつて懸架され、
これらの緩衝器３３、ロアーアーム３４等からな
る後輪懸架機構に所望される懸架特性によつて本
発明に係る装置を備える車両のロアーアーム３４
は短いものとなつている。左右のナツクルアーム
３２，３２には後輪転舵用の左右のタイロツド３
５，３５の外端部が連結され、該タイロツド３５
が車体幅方向へ運動することにより、後輪３１は
ナツクルアーム３２の左右回動により転舵され
る。

第２図の通り左右の後輪転舵用タイロツド３
５，３５の対向端部である内端部は上記連結杆２
５の両端部に連結され、車体幅方向が長さ方向で
あるタイロツド３５はロアーアーム３４が上述の
通り短いものとなつているためこれと同様に短く
なつているが、後輪転舵手段３０は上述の通り車
体幅方向への長さを有する構造であるため、左右
のタイロツド３５，３５をタイロツド連結部材２
４を介して連結することができ、タイロツド３５
の短縮化された長さ分を連結杆２５の長さで補償
することができるものである。

前記操舵輪１０を左に操舵すると前輪１５は左
転舵されるとともに、クランク部材２３は第２図
の鎖線の通り入力軸２１と一体に回動し、操舵輪
１０を右に操舵した場合には前輪１５の転舵方
向、クランク部材２３の回動方向は逆になるだけ
であつて、基本作動は同じである。前記ギヤボツ
クス１２に動力舵取装置が付設されていれば、後
輪転舵は前輪１５とともに該動力舵取装置から動
力補助を与えられて行われ、前輪用動力舵取装置
とは個別の後輪用動力舵取装置を車両に装備する
ことも可能である。

第２図の通りクランク部材２３が回動すると長
溝２７内を摺動するピン２８によつてタイロツド
連結部材２４、タイロツド３５は左右方向へ移動
せしめられるが、クランク部材２３が角度α゜回動
した場合におけるタイロツド連結部材２４、タイ
ロツド３５の水平方向への移動ストロークをｘと
し、第５図はα゜を横軸、ｘを縦軸として示したグ
ラフである。

ｘはα゜の正弦値であるため、α゜が90゜の時にｘ
は最大値となり、α゜が180゜になるとｘは零に戻
り、α゜が180゜を越えるとｘは以上とは正負が逆の
値となり、該値はα゜が270゜の時に最大となる。従
つてα゜が0゜と180゜との間の角度である場合には後
輪３１を前輪１５と同じ方向へ転舵しつつも、α゜
が180゜と360゜との間の角度である場合には後輪３
１を前輪１５とは逆方向へ転舵することができ
る。前記操舵輪１０からクランク部材２３までの
後輪転舵力伝達経路中にギヤ機構等による変速機
構を介在させ、該変速機構の変速率を適宜に設定
して操舵輪１０の回動角に対するクランク部材２
３の回動角を任意に定めることにより、操舵輪１
０の小操舵角操作では前輪１５と後輪３１とを同
じ方向へ転舵し且つ大操舵角操作では前輪１５と
は逆方向へ後輪３１を転舵することの他、操舵輪
１０の小操舵角操作では前輪１５と後輪３１とを
同じ方向へ転舵し且つ大操舵角操作では後輪３１
の転舵角を零若しくは零近傍にすることを実現で
きる。

後輪３１の転舵角の大きさはクランク部材２３
の入力軸２１とピン２８との間の長さ寸法と関係
し、本発明に係る装置が適用される車両にとつて
望ましいとされる前輪転舵角に対する後輪転舵角
の比率に応じて該長さ寸法は定められる。

第４図は本発明の別実施例を示し、操舵輪と連
動して回動する入力軸４１と、該入力軸４１に結
合され且つ軸外径方向への長さを有するクランク
部材４３と、左右の後輪転舵用タイロツドを両端
部に連結したタイロツド連結部材４４とで後輪転
舵手段５０が構成されることは前記実施例と同じ
であり、又、タイロツド連結部材４４の連結杆４
５は車体に結合されたブラケツト４２のボス部４
９の軸受孔４９ａによつて車体幅方向即ち左右方
向に移動自在に支持されている。この実施例では
クランク部材４３のピン４８にはガイド筒４７が
回動自在に連結され、又、上記連結杆４５には上
方へ延びるガイド部材をなすガイドロツド４５ａ
が固着され、該ガイドロツド４５ａがガイド筒４
７に摺動自在に挿入される。従つてクランク部材
４３とタイロツド連結部材４４とは該ガイド筒４
７とガイドロツド４５ａとの箇所において摺動自
在に係合し、この実施例ではガイド筒４７の内部
孔が前記長溝２７に相当し、ガイドロツド４５ａ
が係合子としての前記ピン２８に相当する。

クランク部材４３が入力軸４１を中心として回
動すると、ピン４８に対して相対的に回動して常
に直立姿勢を維持するガイド筒４７の押圧作用に
よつてタイロツド連結部材４４が車体幅方向へ直
線移動し、これにより後輪の転舵が成され、この
実施例においてもクランク部材４３の回動角と後
輪転舵用タイロツドの水平方向の移動ストローク
との関係は第５図で示したグラフと同じになる。

以上のように本発明によれば、操舵輪と連動し
て回動する入力軸にクランク機構及びガイド部材
を介して接続するタイロツド連結部材を用いたこ
とで、懸架特性によりロアーアームと同じく長さ
が短い後輪転舵用タイロツドを採用できることに
加えて、単一のブラケツトにて入力軸とタイロツ
ド連結部材を支持したため、ステアリング剛性、
支持精度を高く維持できるとともに、タイロツド
連結部材の周りに部材が集中することから、後輪
転舵機構のコンパクト化を達成できる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は操舵
装置が装備された車両の概略基本構造を示す斜視
図、第２図は第１図の２矢視方向図、第３図は第
２図の３−３線断面図、第４図は別実施例を示す
第３図と同様の図、第５図はクランク部材の回動
角に対するタイロツド連結部材、タイロツドの水
平移動ストロークを示すグラフである。 尚図面中、１０は操舵輪、１５は前輪、２１，
４１は入力軸、２３，４３はクランク部材、２
４，４４はタイロツド連結部材、２４は長溝、２
８はピン、３１は後輪、３５は後輪転舵用タイロ
ツド、４７はガイド筒である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 操舵輪の操舵操作により前輪とともに後輪を
   転舵するようにした車両の操舵装置において、 左右の後輪を回動自在に夫々支持したナツクル
   アームに連結する後輪転舵用タイロツドと、該後
   輪転舵用タイロツドを両端部に連結したタイロツ
   ド連結部材と、該タイロツド連結部材に固定され
   るガイド部材と、前記タイロツド連結部材を軸方
   向に摺動自在に支持するブラケツトと、該ブラケ
   ツトに回動自在に支承され、前記操舵輪と連動し
   て回動する入力軸と、該入力軸の軸外径方向への
   長さを有するクランク部材に結合されたクランク
   ピンとを有しており、 前記ガイド部材が前記入力軸の回動変位を前記
   タイロツド連結部材の軸方向への変位として伝達
   するとともに、前記クランクピンの前記タイロツ
   ド連結部材に対する径方向への変位を許容するよ
   うに前記クランクピンと前記ガイド部材とを連結
   してなる車両の操舵装置。