JPS6234230B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は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関する。

本出願人は先に操舵輪を操舵操作することによ
り前輪と後輪とを転舵でき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で
き、更には車両方向と旋回軌跡の接線方向との不
一致を解消できる他、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が転舵される一般車両並み
にすることができる。

そして斯かる操舵装置の一例として本出願人は
特願昭55―71778号にて後輪転舵機構を左右の後
輪転舵用タイロツドを車体幅方向へ移動自在な連
結杆で連結して構成し、操舵輪と連動して回動す
る入力軸に該入力軸の軸径方向へ偏心させてクラ
ンクピンを結合するとともに、該クランクピンと
上記連結杆とをコンロツドによつて連結し、入力
軸、クランクピン、該コンロツドからなるクラン
ク機構のクランク運動により後輪を転舵させるべ
き上記連結杆の車体幅方向への移動を行わせるよ
うにした構造を提案した。

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
れており、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長くすることが必要な
場合があり、かかる場合には後輪を前輪とともに
転舵する装置においては後輪転舵用の左右のタイ
ロツドが長くなり、該両タイロツドの対向端は近
ずくため、後輪転舵手段をコンパクトな構造とす
ることが要請される。

本発明は以上の如き要請に応えるべく成された
もので、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できるとともに、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、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とする
ことができる車両の操舵装置において、後輪転舵
手段をコンパクトな構造、特に車体幅方向のサイ
ズが小さな構造とすることにより、ロアーアー
ム、後輪転舵用の左右のタイロツドが長くてもこ
れに対処することができるようにした車両の操舵
装置を提供する処にある。

以上の目的を達成するために本発明は、上記後
輪転舵手段を操舵輪と連動して回動するとともに
不動部材に支持される入力軸と、該入力軸に結合
され且つ軸外径方向への長さを有するクランク部
材と、該クランク部材に遊合連結されたリンク部
材と、クランク部材の回動によるリンク部材の運
動を揺動運動に拘束する揺動アームとで構成し、
リンク部材に左右の後輪転舵用タイロツドを連結
したことを特徴とする。

以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づい
て詳述する。

第１図は本発明の第１実施例に係る装置を装備
した四輪車両の概略基本構造を示す斜視図で、運
転者が操舵操作する操舵輪１０の操舵軸１１はギ
ヤボツクス１２に内装された方向転換手段に接続
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１
４，１４の車体幅方向への運動に変換される。両
タイロツド１４，１４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り
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びる
作動軸１８の前端が自在継手１９により連結され
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
けられ不動部材になつている軸受用ブラケツト２
２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２１は操舵輪１０と連動して回動する。

ブラケツト２２の後端面から突出した入力軸２
１の後端部にはクランク部材２３が結合一体化さ
れ、該クランク部材２３は入力軸２１の軸外径方
向への長さを有し、入力軸２１との結合端を中心
として回動し、且つ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。入力軸
２１との結合端とは反対側のクランク部材２３の
端部には後方へ突出するピン２４が植設され、該
ピン２４により第２図の通り背面形状三角形のプ
レート状のリンク部材２５がクランク部材２３に
連結され、該リンク部材２５はピン２４に対し垂
直面内を回動自在であつて、クランク部材２３が
垂直姿勢となつている時はリンク部材２５も垂直
姿勢となつている。リンク部材２５の頂部には車
体幅方向を長さ方向とする揺動アーム２６の一端
がピン２７で連結され、該アーム２６の他端は不
動部材である前記ブラケツト２２にピン２８で上
下揺動に連結されている。以上の入力軸２１と、
クランク部材２３と、リンク部材２５と、揺動ア
ーム２６とでクランク機構式の後輪転舵手段２９
が構成され、入力軸２１と一体にクランク部材２
３が回動すると、リンク部材２５もこれに応じた
運動を行うが、リンク部材２５にはピン２８を支
点として揺動するアーム２６が連結されているた
め、リンク部材２５が自由な運動を行うのを該ア
ーム２６が拘束し、拘束部材としての機能を担う
アーム２６によつてリンク部材２５の運動は上下
方向と車体幅方向である左右方向との移動を合成
した揺動運動になる。リンク部材２５に少なくと
も左右方向の移動成分をもつた揺動運動を行わせ
ることができるものであれば、拘束部材は揺動ア
ーム２６に限定されない。

第１図の通り左右の後輪３０，３０は左右に回
動自在なナツクルアーム３１，３１に支持され、
該ナツクルアーム３１は上端が車体に連結された
緩衝器３２、及び内端部が車体に上下揺動自在に
連結されたロアーアーム３３によつて懸架され、
これらの緩衝器３２、ロアーアーム３３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３３
は長いものとなつている。左右のナツクルアーム
３１，３１には左右の後輪転舵用タイロツド３
４，３４の外端部が連結され、タイロツド３４，
３４が車体幅方向へ運動することにより、後輪３
０はナツクルアーム３１の左右回動によつて転舵
される。

左右の後輪転舵用タイロツド３４，３４の内端
部は第２図の通り前記リンク部材２５の下部に同
一高さ位置でピン３５，３５によつて連結され
る。両タイロツド３４，３４の内端部を同一ピン
によつてリンク部材２５に共通連結することも可
能である。第２図から明らかな通り以上の本発明
の第１実施例では、リンク部材２５は揺動アーム
２６と左右の後輪転舵用タイロツド３４，３４と
を該リンク部材２５に連結したピン２７，３５に
よる上下の連結部の中間部においてクランク部材
２３にピン２４によつて連結されている。

ロアーアーム３３が既述の如く長く設定される
と左右の後輪転舵用タイロツド３４，３４も長く
なるが、該タイロツド３４が連結される後輪転舵
手段２９の出力部材としてのリンク部材２５の車
体幅方向の寸法は小さくてよく、従つて後輪転舵
手段２９をコンパクトなものとすることができる
ため、両タイロツド３４，３４の対向端である内
端部を互いに近ずけてリンク部材２５に連結する
ことができ、車体幅方向を長さ方向とするタイロ
ツド３４の長さが長くなつても車両の車幅寸法が
大きくなることはない。

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及びリン
ク部材２５は第２図の鎖線の通り回動、揺動し、
タイロツド３４を介して後輪３０を転舵させる。
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及びリンク部材２５の
回動、揺動方向が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、後輪転舵は該動力舵
取装置から前輪転舵と同時に動力補助が与えられ
て行われることとなり、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図において、クランク部材２
３が角度α゜回動した場合、リンク部材２３、タ
イロツド３４には該回動角の大きさに応じた水平
方向のｘの移動ストロークが与えられ、第１０図
のグラフは横軸をα゜、縦軸をｘとしたものであ
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３０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３０を前輪１５とは逆方向
へ転舵させることができる。以上の説明はタイロ
ツド３４の長さのうちのクランク部材２３の回動
に伴い変化する高さ成分を無視したものである
が、タイロツド３４の長さは既述の通り長く、該
長さはクランク部材２３の回動に伴い移動するピ
ン３５の上下移動ストロークよりも極めて大きい
ため、ｘ方向のタイロツド３４の長さ成分をタイ
ロツド３４の実質上の長さと考えても支障はない
ため、以上の説明に本質的な相違は生じない。

前記操舵輪１０からリンク部材２５までの後輪
転舵作動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の回動角に対するリンク部材２３
の揺動角を任意に定めることにより、操舵輪１０
の小操舵角では前輪１５と後輪３０とを同じ方向
へ転舵し且つ大操舵角では前輪１５とは逆方向へ
後輪３０を転舵することの他、操舵輪１０の小操
舵角では前輪１５と後輪３０とを同じ方向へ転舵
し且つ大操舵角では後輪３０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３０の転舵角の大きさはクランク部材２
３、リンク部材２５、揺動アーム２６の各長さ寸
法やこれらの部材の連結位置と関係するものであ
り、これらの後輪転舵角決定要素は本発明に係る
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定
められる。

第４図乃至第６図、及び第７図乃至第９図は本
発明の第２実施例、及び第３実施例を示し、これ
らの実施例では、操舵輪と連動して回動する入力
軸５１，８１と、該入力軸５１，８１に連結され
且つ軸外径方向への長さを有するクランク部材５
３，８３と、該クランク部材５３，８３に連結さ
れたリンク部材５５，８５と、クランク部材５
３，８３の回動によるリンク部材５５，８５の運
動を揺動運動に拘束する拘束部材としての揺動ア
ーム５６，８６とによつて後輪転舵手段５９，８
９が構成され、リンク部材５５，８５に左右の後
輪転舵用タイロツド６４，９４が連結されること
については第１実施例と同じであるが、クランク
部材５３，８３とリンク部材５５，８５との連結
位置及びリンク部材５５，８５と揺動アーム５
６，８６、タイロツド６４，９４との連結位置が
第１実施例と異なつている。

第４図乃至第６図の第２実施例ではリンク部材
５５は揺動アーム５６とタイロツド６４とを該リ
ンク部材５５に連結したピン５７，６５による上
下の連結部よりも下部において５４によつてクラ
ンク部材５３に連結されており、タイロツド６４
は上下の揺動アーム５６とクランク部材５３との
間においてリンク部材５５に連結されている。第
７図乃至第９図の第３実施例ではリンク部材８５
は揺動アーム８６とタイロツド９４とを該リンク
部材８５に連結したピン８７，９５による上下の
連結部よりも上部においてピン８４によつてクラ
ンク部材８３に連結されており、揺動アーム８６
は上下のクランク部材８３とタイロツド９４との
間においてリンク部材８５に連結されている。

以上の各実施例に係る操舵装置においても、ク
ランク部材５３，８３の回動により第１０図のグ
ラフで示されたリンク部材５５，８５、タイロツ
ド６４，９４の水平方向移動ストロークの特性が
得られるものである。

以上の説明で明らかな如く本発明によれば、後
輪転舵手段を入力軸、クランク部材、リンク部
材、揺動アームにより構成し、クランク部材に遊
合連結されるリンク部材のその遊合連結部材を中
心とするリンク部材の大きな回動を揺動運動に拘
束する揺動アームを、前記リンク部材と入力軸を
支持する不動部材との間に設けたため、揺動アー
ムの車体幅方向のコンパクト化を計ることが出
来、従つて後輪転舵手段を車体幅方向のサイズが
小さなコンパクトな構造とすることができるた
め、後輪懸架機構の懸架特性によつてロアーアー
ムが長く、従つて左右の後輪転舵用タイロツドが
長くても、車両の車幅寸法を大きくすることなく
本装置を車体に組み付けることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に係る装置を装備
し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図は第２実施例に係る装置を装備
した車両の後部斜視図、第５図は第４図の５矢視
方向図、第６図は第５図の６―６線断面図、第７
図は第３実施例に係る装置を装備した車両の後部
斜視図、第８図は第７図の８矢視方向図、第９図
は第８図の９―９線断面図、第１０図はクランク
部材の回動角に対するリンク部材、後輪転舵用タ
イロツドの水平方向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，
５１，８１は入力軸、２３，５３，８３はクラン
ク部材、２５，５５，８５はリンク部材、２６，
５６，８６は拘束部材である揺動アーム、３０は
後輪、３４，６４，９４は後輪転舵用タイロツド
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、 上記操舵輪と連動して回動するとともに不動部
   材に支持される入力軸に軸外径方向への長さを有
   するクランク部材を結合し、該クランク部材にリ
   ンク部材を遊合連結するとともに、クランク部材
   の回動による該リンク部材の運動を揺動運動に拘
   束する揺動アームの一端を該リンク部材に、他端
   を前記不動部材に夫々揺動自在に連結し、且つ該
   リンク部材に左右の後輪転舵用タイロツドを連結
   した車両の操舵装置。 ２ 前記リンク部材は前記揺動アームと前記左右
   の後輪転舵用タイロツドとを該リンク部材に連結
   した上下の連結部の中間部において前記クランク
   部材に連結されている特許請求の範囲第１項記載
   の車両の操舵装置。 ３ 前記リンク部材は前記揺動アームと前記左右
   の後輪転舵用タイロツドとを該リンク部材に連結
   した上下の連結部よりも下部において前記クラン
   ク部材に連結されている特許請求の範囲第１項記
   載の車両の操舵装置。 ４ 前記リンク部材は前記揺動アームと前記左右
   の後輪転舵用タイロツドとを該リンク部材に連結
   した上下の連結部よりも上部において前記クラン
   ク部材に連結されている特許請求の範囲第１項記
   載の車両の操舵装置。