JPH0679907B2 - 車両の後輪操舵機構 - 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（特開昭62−238170号公
報参照）において、前輪操舵機構から取出した回転を伝
達する前後方向の主軸と、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、これを上下方向に移動させる
駆動装置とから成り、主軸の回転をスライド部材の上下
動で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、駆動装置によるスライ
ド部材の上下動を円滑に行わしめるためには、両者間の
寸法誤差、ガタ及び摩耗の吸収が問題となる。

そこで、本発明の目的は、スライド部材と駆動装置間の
寸法誤差、ガタ及び摩耗を効果的に吸収し、スライド部
材の円滑なる上下動機能を保障す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、駆動装置（71）はスライド部材（51）の
左右に配置されてモータ（72）により回転駆動される一
対の上下方向の送りネジ（76），（76）及びこれに螺合
するナット部材（77），（77）を備える一方、スライド
部材（51）を移動自在に支持して左右一対のナット部材
（77），（77）間に架設される左右方向の支軸（61）を
設け、この支軸（61）を左右に分割してその間にスプリ
ング（66）を縮装するとともに、支軸（61）の両端をナ
ット部材（77），（77）に対し揺動自在に係合したこと
を特徴とする。

（作用） モータ（72）により左右の送りネジ（76），（76）が回
転すると、これに螺合した左右のナット部材（77），
（77）がそれぞれ同期して上下動し、両ナット部材（7
7），（77）間に架設した支軸（61）を介してスライド
部材（55）が上下動する。

そして両送りネジ（76），（76）間の間隔の誤差、送り
ネジ（76）とナット部材（77）間のガタや摩耗があって
も、支軸（61）は左右に分割されてその間にスプリング
（66）を縮装しているため、スプリング（66）の弾発付
勢により支軸（61）の両端はナット部材（77），（77）
に圧接し、この拡開方向の圧力でナット部材（77）と送
りネジ（76）間のガタ及び摩耗を吸収でき、両送りネジ
（76），（76）間の寸法誤差も吸収できる。

またモータ（72）と送りネジ（76），（76）間に例えば
ギヤ列の位相の誤差及びガタ、送りネジ（76）とナット
部材（77）間の位相の誤差等の原因で左右のナット部材
（77），（77）に高さ変化が生じても、支軸（61）の両
端はナット部材（77），（77）に対し揺動自在に係合さ
れているため、支軸（61）の傾きが許容され、上下動の
際の抵抗の増大を解消でき、支軸（61）を円滑に上下動
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）、回転入力用ピニオン軸（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（６）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、（91）は制御装置をなすECU、（92）は車
速センサ、（94）はタイロッド、（95）はナックルアー
ム、（97）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
はピニオン（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
はピニオン（12）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）は前後のボールベアリング（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）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（16），
（16）が形成される。ギヤボックス前部（82）の左右に
は凹段部（16），（16）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（16），（16）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）は前後のボールベアリング（24），（2
5）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（26）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（24）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（84）が同心に形成され、このネ
ジ孔（84）内には調整ネジ（28）が螺着され、この調整
ネジ（28）と前方のベアリング（24）の外輪との間には
キャップ（29）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（26）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
平に配置された軸状物で、その中央部には上下方向のガ
イド（42）がボルト（43），（43）にて固設される。出
力部材（41）はギヤボックス後部（85）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、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（56），
（56）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ボールベアリン
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（59）を介装して支軸（61）上に組付
けられる。

支軸（61）は左右に分割された筒軸（62）と棒軸（64）
から成り、筒軸（62）内に棒軸（64）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（66）を縮装
し、筒軸（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（63），（65）
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（71）
が設けられる。

駆動装置（71）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（76），（76）と、左右一対のナット
部材（77），（77）とから成る。モータ（72）はギヤボ
ックス後部（85）の一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（76），（7
6）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（7
6）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、以上４個のギヤ（73），（74），（74），（7
5）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（76），
（76）にそれぞれ螺合するナット部材（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），（78）内に前記
支軸（61）端部の係合突部（63），（65）がそれぞれ係
合している。

斯くして左右のナット部材（77），（77）間に支軸（6
1）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）は一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、ECU（91）に入力され、車速センサ（92）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ｋ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（7
3），（74），（75），（74）を経て左右の送りネジ（7
6），（76）に伝達されると、送りネジ（76），（76）
の回転で左右のナット部材（77），（77）が上下動し、
この間に架設された支軸（61）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（54）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（97），（9
7）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（7
2′）を追加しても良い。

以上において、センターピース（54）の支軸（61）は筒
軸（62）と棒軸（64）との左右に分割され、且つその間
に縮装したコイルスプリング（66）により左右の筒袖
（62）と棒軸（64）は拡開方向に弾発付勢されているの
で、左右のナット部材（77），（77）には拡開方向の圧
力が加えられている。これによりナット部材（77）と送
りネジ（76）間のガタ及び摩耗が自動的に吸収され、ま
た左右の送りネジ（76），（76）間の寸法誤差も吸収さ
れ、両送りネジ（76），（76）に螺合したナット部材
（77），（77）間への支軸（61）の架設状態が常に保障
される。

そして支軸（61）の両端とナット部材（77），（77）と
は正断面が円弧状の係合突部（63），（65）と係合凹部
（78），（78）とで嵌合されているため、支軸（61）の
傾きが許容されている。従ってモータ（72）から送りネ
ジ（76），（76）へのギヤ（73），（74），（75）の位
相の誤差及びガタ、送りネジ（76）とナット部材（77）
との位相の誤差等があって、左右のナット部材（77），
（77）に高さ変化が生じた場合であっても、支軸（61）
の傾きが許容されるので、支軸（61）の上下動の際の抵
抗が増大するのを防止でき、これにより支軸（61）を容
易に上下動させてセンターピース（54）の円滑なる上下
動が保障される。

このように誤差やガタ及び摩耗を吸収できるので、送り
ネジ（76），ナット部材（77）、支軸（61）、その分割
された筒軸（62）及び棒軸（64）、ギヤ（73），（7
4），（75）等の部品自身と相互の関係寸法を厳しくし
なくとも、コイルスプリング（66）の働き等によってス
ライド部材（51）、即ちセンターピース（54）の円滑な
る上下動機能を保障することができる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、スライド部材と駆動装置
間の寸法誤差、ガタ及び摩耗を効果的に吸収するので、
スライド部材の円滑なる上下動機能を保障することがで
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VI−VI線及びVII−VII
線の各断面図である。 尚、図面中、（８）は回転取出用ピニオン軸、（９）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、（23）はア
ーム、（41）は出力部材、（42）はガイド、（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、（61）は支軸、（62）は筒軸、（6
3）は係合突部、（64）は棒軸、（65）は係合突部、（6
6）はコイルスプリング、（71）は駆動装置、（72）は
モータ、（73），（74），（75）はギヤ、（76）は送り
ネジ、（77）はナット部材、（78）は係合凹部、（81）
はギヤボックス、（86）はギヤカバー、（91）は制御装
置、（92）は車速センサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 賢 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (72)発明者 大山 泰晴 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭62−238170（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前輪操舵機構から取出した回転を伝達する
   前後方向の主軸と、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、該スライ
   ド部材を上下方向に移動させる駆動装置とから成り、前
   記主軸の回転を前記スライド部材の上下動で前記出力部
   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、 前記駆動装置は前記スライド部材の左右に配置されてモ
   ータにより回転駆動される一対の上下方向の送りネジ及
   び該送りネジに螺合するナット部材を備える一方、 左右一対の該ナット部材間に架設されて前記スライド部
   材を移動自在に支持する左右方向の支軸を設け、 該支軸を左右に分割するとともにその間にスプリングを
   縮装し、 更に該支軸の両端を前記ナット部材に対し揺動自在に係
   合したこと、 を特徴とする車両の後輪操舵機構。