JPS6363425B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両、特に四輪車の操舵装置に関する
ものである。

（従来の技術） 四輪車における操舵は一般に前輪のみを転舵す
ることにより行つている。車両走行時、前輪の転
舵を開始すると、まず前輪にすべり角が生じ、こ
れによつて発生するコーナリングフオースが車体
の横運動と車体重心まわりのヨーイングをひきお
こす。

後輪は車体のヨー運動の結果ヨー方向の変位が
発生し始めてから初めてすべり角を生じる。従つ
て後輪の発生するコーナリングフオースには前輪
に比較して位相遅れがあり、前後輪のコーナリン
グフオースの合力が運転者の意図する値に達する
迄に若干の時間遅れが常に発生し、これが四輪車
の操舵に熟練を要する原因となる。

更に四輪車が操舵により旋回運動をしている
間、車輪には横すべりが発生するので、旋回軌跡
の接線と車体軸線が常に一致して走行するとは限
らず、この点にも四輪車の操舵に熟練を要する原
因がある。

従つて四輪車の運転者は前記後輪転舵の時間遅
れや旋回軌跡と車体軸線の角度のずれを経験的に
認識して操舵を行うことが適確な操舵のために要
求され、四輪車の運転にはある程度の運転経験が
必要となる。

斯かる従来の操舵装置における問題点を解決す
るための手段として前輪と後輪を転舵することが
提案されている。例えば特公昭40−10728号には
後輪の横すべり角に比例した舵角を後輪に与える
手法が開示され、また米国特許第2910131号には
旋回時の車体の横方向のＧにより後輪の転舵量を
制御する手法が開示されている。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、これらの公知技術は後輪の転舵
を制御する横すべり角またはＧのセンサに技術的
問題がある。

また前輪、後輪をともに転舵する技術は従来か
ら特殊車両等で行われているものの、何れも旋回
半径を小にして車両をとりまわし性を向上させる
目的のもので、操作レバーにより前後輪の制御モ
ードを切換えることでその目的を達成するに過ぎ
ない（例えば英国特許第523656号、特公昭53−
26732号）。尚、英国特許第523656号においては、
カムを利用して前輪転舵に対し後輪を逆位相転舵
するものであり、また前輪または後輪の一方が転
舵されると他方の転舵が自動的ロツクにより禁止
されるようになつており、つまり前輪と後輪の同
時転舵が行えない。

従つて本発明の目的は、一般的に四輪車におい
ては中高速時の前輪転舵量が比較的小さい範囲に
あることに着目し、複雑なセンサ及び機構を用い
ることなく、簡単に感知するフアクターにより後
輪の転舵方向を予知することによつて、ハンドル
操作により同方向に前輪と後輪を連動して転舵す
るとともに、前輪転舵量に応じて前輪と後輪の転
舵比を制御することで、中高速時における操舵の
容易性と安定性が得られるようにした車両の操舵
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、ハンドル操作に連動して前輪を転舵する前輪
転舵装置と、この前輪転舵装置と機械的に連結さ
れて後輪を転舵する後輪転舵装置と、を有する前
後輪操舵車両において、前輪転舵装置と後輪転舵
装置との連結経路中にカムとこのカム面に係合す
る係合部材からなり、ハンドル操作により同方向
に前輪と後輪が連動して転舵され、且つ前輪転舵
量に応じて前輪と後輪の転舵比を制御する舵角関
数発生装置を介設したこと、を特徴とする。

（作用） 車両の旋回に必要な横加速度を得るためには低
速走行の場合は大きい舵角を要するが、中高速に
おいては次第に必要な舵角は小さくなる。

本発明に係る操舵装置によると、小さな舵角に
おいてはハンドル操作により同位相で前後輪が連
動して転舵され、且つ前輪転舵量に応じて前後輪
の転舵比が制御されるので、中高速走行時の操舵
においては前輪と同時に後輪にもすべり角が発生
してコーナリングフオースを生じるため、車両の
横加速度は短時間に運転者の意図した値に達し、
操舵の容易性と安定性が得られる。

次に本発明に係る操舵装置を用いた場合の車両
の向きと旋回軌跡との関係について模式図を基に
説明する。

模式図ではすべて二輪におきかえて示している
が、一般の四輪車の如く回転半径が輪距に比して
十分大きい場合は説明の正当性をそこなう虞れは
ない。

先ず第３図及び第４図は従来の前輪のみを転舵
する操舵装置の例である。

従来は極低速時の旋回の場合、車両の運動方向
はタイヤの向きと一致するので、第３図に示すよ
うに車両の方向は旋回軌跡の接線より外側を向い
ている。車速が増加すると、前後輪にすべり角が
発生し、前後輪の運動方向はタイヤの平面よりも
外側を向くようになる。従つて車両の旋回中心は
徐々に前方へ移動し、旋回軌跡の接線は車両軸線
に対して外側へ向くようになる。即ち第４図に示
す如く車体の方向は旋回軌跡の接線より内側を向
く。

これに対し本発明に係る操舵装置においては、
実施例のものでは低速における旋回時には舵角の
大きい領域が用いられるので、前後輪の転舵は逆
位相となり、車両特性によつてカム溝を適切な形
状にすることにより第５図に示す如く車両の方向
と旋回軌跡の接線との差を十分小さくすることが
できる。

車速の増加に従つて一般に必要な舵角は減少す
るので、後輪の舵角は逆位相から舵角０、同位相
と変化する。

そして本発明の操舵装置によれば、ハンドル操
作に連動する前輪転舵装置とこれに機械的に連結
された後輪転舵装置との連結経路中に介設したカ
ムとこのカム面に係合する係合部材からなる舵角
関数発生装置によつて、ハンドル操作により同方
向に前輪と後輪を連動して転舵し、且つ前輪転舵
量に応じて前輪と後輪の転舵比を制御するように
したため、第６図に示す如く中高速においても車
両方向と旋回軌跡の接線との差を小さく維持する
ことができ、従つて中高速時における操舵の容易
性、安定性を得ることができる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図は本発明の操舵装置の一実施例を示す概
略平面図で、操舵輪７の操舵による操舵軸７ａの
回動はラツクアンドピニオン等の良く知られる装
置によりギヤボツクス１２内において直線運動に
変換され、この直線運動がタイロツド、ナツクル
アーム１３等の公知のリンケージにより伝達され
て前輪８，９は転舵される。以上の前輪８，９の
転舵機構は全く従来のものと同一である。

前輪８，９の転舵と連動する点１４に連結され
るロツド１が後方に延出され、後方に設けられた
カムケース２内に摺動可能に内装されるカム板３
にロツド１は連結される。カム板３には第２図に
拡大して示す如き略逆Ｓ字型のカム溝４を設け、
カム溝４中にはピン６が溝に沿つて摺動するよう
係合されている。後輪１０，１１を連結し、その
軸方向の移動により後輪１０，１１を転舵せしめ
るよう配設された後輪タイロツド５とカム溝４中
を移動するピン６とを接合し、ピン６がカム溝４
を移動することにより後輪タイロツド５がカム溝
４形状に応じて軸方向に移動し、後輪１０，１１
が転舵されるように構成する。

以上によりハンドル操作に連動して前輪を転舵
する前輪転舵装置と、この前輪転舵装置と機械的
に連結されて後輪を転舵する後輪転舵装置と、を
有する前後輪転舵車両において、前輪転舵装置と
後輪転舵装置との連結経路中にカムとこのカム面
に係合する係合部材からなり、ハンドル操作によ
り同方向に前輪と後輪が連動して転舵され、且つ
前輪転舵量に応じて前輪と後輪の転舵比を制御す
る舵角関数発生装置を介設する。

次に作動につき説明する。

図において、例えば操舵輪７を右方に操舵回転
すると、前輪８，９が右方に転舵される。それと
同時にロツド１が後方に押動され、ロツド１と連
結されるカム板３をカムケース２内で後方に摺動
せしめる。カム板３に設けられるカム溝４は第２
図に示す如く中間の湾曲部４ａよりほぼ直線状に
延びる両端部４ｂ，４ｃを有する逆Ｓ字状に形成
されており、従つてカム板３が後方へ摺動し始め
るとピン６は図の右方へ移動し、後輪タイロツド
５を右軸方向へ移動せしめて後輪１０，１１を右
へ転舵する。更に操舵輪７を右に回動するとカム
板３は更に後方へ摺動し、カム溝４に沿つて移動
するピン６の動きにより後輪１０，１１の右方へ
の舵角は最大値を経て次第に減少し始め、更に操
舵輪７の舵角が増加すると、後輪１０，１１は逆
の左方へ転舵し始め、操舵輪７の最大舵角近傍で
は後輪１０，１１の舵角は前輪８，９舵角とほぼ
同量で、且つ逆方向への転舵となる。

操舵輪７を図の左方へ操舵する場合も、前後輪
の転舵方向が前記のものと逆になるだけで同様な
作動を示すことは図から明らかである。

ところで実施例の操舵装置によれば、最小回転
半径を減少させることができる。即ち車両の回転
半径は操舵輪の舵角の増加につれて減少するが、
車輪と車体間に接続されているブレーキホース等
の寸法上の制約、車室内に突出するホイールハウ
スの寸法の制約、更に転舵輪が駆動輪でもある場
合は軸継手の可撓角の制約等のために最大舵角は
制限され、従つて最小回転半径には限界がある。
実施例の操舵装置によれば、低速時に前後輪を逆
位相で転舵するため、最小回転半径が1/2近く減
少し、のみならず内輪差も大幅に減少するため、
狭い道路でも容易に走行でき、狭い空間への駐車
も容易となる。

（発明の効果） 以上のように本発明の操舵装置によれば、簡単
な構成により前後輪の同位相転舵制御が行え、即
ちハンドル操作に連動する前輪転舵装置とこれに
機械的に連結された後輪転舵装置との連結経路中
に介設したカムとこのカム面に係合する係合部材
からなる舵角関数発生装置によつて、ハンドル操
作により同方向に前輪と後輪を連動して転舵する
とともに、前輪転舵量に応じて前輪と後輪の転舵
比を制御するようにしたため、中高速時における
操舵の容易性、安定性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る操舵装置の一実施例を示
す概略平面図、第２図はカムの拡大図、第３図と
第４図は従来の問題点を指摘する模式図、第５図
は実施例の操舵装置による他の利点を説明する模
式図、第６図は本発明の利点を説明する模式図で
ある。 尚、図面中、１は連結部材、３はカム、６は係
合部材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンドル操作に連動して前輪を転舵する前輪
   転舵装置と、 この前輪転舵装置と機械的に連結されて後輪を
   転舵する後輪転舵装置と、 を有する前後輪操舵車両において、 前輪転舵装置と後輪転舵装置との連結経路中に
   カムとこのカム面に係合する係合部材からなり、
   ハンドル操作により同方向に前輪と後輪が連動し
   て転舵され、且つ前輪転舵量に応じて前輪と後輪
   の転舵比を制御する舵角関数発生装置を介設した
   こと、 を特徴とする車両の操舵装置。