JP2513684B2 - 四輪駆動車用ステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、エンジンを車体前部に縦置きにした四輪
駆動車のステアリング装置に関するものである。

（従来の技術） エンジンを車体前部に縦置きにした四輪駆動車として
は、例えば、BMW社製の325ix型自動車があり、この自動
車のステアリング装置は、ディファレンシャルギヤ装置
を含む前輪用ファイナルドライブ装置や前輪用プロペラ
シャフトとの干渉を避けるべく、ステアリグギヤを前輪
用ドライブシャフトの前方の、エンジンの下方に配置し
てなる。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上述の如きステアリングギヤ配置とす
ると、ステアリングコラムとステアリングギヤとを連結
する中間シャフトがエンジンの吸排気系と干渉し易く、
吸排気系のレイアウトに多くの制約を与えることにある
という問題があり、このことは、特に、シリンダをＶ字
状に配置したＶ型エンジンの場合に重大であった。

また、上述の如きステアリングギヤ配置では、ナック
ルアームをキングピン中心線の前方へ突出させる構成と
なるが、この構成ではアッカーマンステアリングを達成
するためには、ナックルアームを、その先端部が自動車
の直進状態で外方へ向って開く配置とすることが必要と
なって、前輪ロードホイールのオフセット寸法を大きく
する必要が生ずるとともに、前輪のスクラブ半径を小さ
くするのが困難になり、さらには、前輪を外方へ操向す
るための残余角が少なくなることから最小回転半径が大
きくなるという問題があった。

この発明はかかる問題点を有利に解決したステアリン
グ装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） この発明のステアリング装置は、エンジンを車体前部
に縦置きに配置し、前輪用ファイナルドライブ装置を、
その縦置きにしたエンジンに対し車体横方向の側方位置
に配置して、前記エンジンの後部に直列に接続した変速
機からその前輪用ファイナルドライブ装置に前輪用プロ
ペラシャフトを介して動力を伝達するようにした四輪駆
動車用のステアリング装置において、 前記前輪用ファイナルドライブ装置を、その出力軸心
が前車軸の軸心よりも前方へオフセットする位置に配設
するとともに、その前輪用ファイナルドライブ装置のデ
ィファレンシャルキャリアの側部に、そんディファレン
シャルキャリア内でドライブピニオンシャフトを支持す
る二個のベアリングの間で引っ込んだ凹部を形成し、 ステアリングギヤを、前記前輪用フィイナルドライブ
装置の出力軸心に一部の軸心が一致する前輪用ドライブ
シャフトの後方で、かつ前記エンジンの下方の位置に配
設するとともに、そのステアリングギヤのハウジングの
ステアリングピニオン支持部分を、前記縦置きにしたエ
ンジンに対し前記前輪用ファイナルドライブ装置と同じ
側の側方位置に配置して、前記ディファレンシャルキャ
リアの側部の凹部に嵌め合わせたことを特徴とするもの
である。

（作用） かかる本発明のステアリング装置によれば、前輪用フ
ァイナルドライブ装置を、その出力軸心が前車軸の軸心
よりも前方へオフセットする位置に配設するとともに、
ステアリングギヤを、前輪用ファイナルドライブ装置の
出力軸心に一部の軸心が一致する前輪用ドライブシャフ
トの後方でかつエンジンの下方の位置に配設して、その
ステアリングギヤのハウジングのステアリングピニオン
支持部分を、縦置きエンジンに対し前輪用ファイナルド
ライブ装置と同じ側の側方位置に配置し、さらに前輪用
ファイナルドライブ装置のディファレンシャルキャリア
の側部にそのディファレンシャルキャリア内でドライブ
ピニオンシャフトを支持する二個のベアリングの間で引
っ込んだ凹部を形成して、そのディファレンシャルキャ
リアの側部の凹部にステアリングピニオン支持部材を嵌
め合わせたので、前輪用ファイナルドライブ装置のドラ
イブピニオンシャフトに前輪用プロペラシャフトを連結
するユニバーサルジョイントを、エンジンと変速機との
間に位置する比較的大きいコーン部よりも前側に配置し
得ることから、そのユニバーサルジョイントよりも小径
の前輪用プロペラシャフトと前記コーン部との干渉のみ
を回避すれば良くなるので、前輪用プロペラシャフトと
前輪用ファイナルドライブ装置とを車体の横方向中心に
近づけることができ、しかも、その前輪用ファイナルド
ライブ装置との干渉を回避しつつステアリングピニオン
支持部分を車体の横方向中心に近づけることができ、従
って、縦置きエンジンに対し車体横方向の同じ側の側方
位置に、それら前輪用ファイナルドライブ装置とステア
リングピニオン支持部分とを車体中心に充分近づけてコ
ンパクトに配置することができる。

それゆえ本発明のステアリング装置によれば、その縦
置きエンジンに対し車体横方向の同じ側の側方位置にて
前輪用ファイナルドライブ装置とステアリングピニオン
支持部分とを車体中心に充分近づけたコンパクトな配置
から、ステアリングギヤとステアリングコラムとを連結
する中間シャフトをエンジンルーム内の車室側の隅に配
置し得る点と併せて、エンジンルーム内の空間を有効に
利用することができ、従って、エンジンの吸排気系を自
由にレイアウトすることができる。

また本発明のステアリング装置によれば、その前輪用
ファイナルドライブ装置を出力軸心が前車軸の軸心より
も前方へオフセットする位置に配設するとともにステア
リングギヤを前輪用ドライブシャフトの後方でかつエン
ジンの下方の位置に配設した構成から、ナックルアーム
をキングピン中心線の後方へ突出させる構成とし得て、
ナックルアームをその先端部が車体内方へ向かうすぼめ
た配置としてもアッカーマンステアリグを構成すること
ができ、従って、前輪ロードホイールのオフセット寸法
を小さくするとともに前輪のスクラブ半径を容易に小さ
くすることができ、さらには、車両の最小回転半径も小
さくすることができる。

加えて本発明のステアリング装置によれば、その縦置
きエンジンに対し車体横方向の同じ側の側方位置にて前
輪用ファイナルドライブ装置とステアリングピニオン支
持部分とを車体中心に充分近づけたコンパクトな配置か
ら、左右前輪用ドライブシャフトの長さの差を縮め得て
トルクステアを減少させることができるととに、前輪用
プロペラシャフトを通すセンタトンネルの車室内への突
出量を小さくし得て好ましくない車高増加を伴う変速機
の下側への前輪用プロペラシャフトの配置を避けること
ができ、しかもステアリングピニオンを車体の横方向中
心に近づけ得てステアリングラックの移動量を充分確保
することができ、この点からも車両の最小回転半径を小
さくすることができる。

（実施例） 以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳細に説明
する。

第１図はこの発明の四輪駆動車用ステアリング装置の
一実施例を示す側面図、第２図は第１図に示す装置の平
面図であり、図中１はこの装置を設けた自動車の図示し
ない車体に支持したエンジン、２は左前輪をそれぞれ示
す。尚、図では左方を上記の自動車の前方とする。

ここにおけるエンジン１の後端部には通常の変速機３
を取付け、この変速機３の後端部には、エンジン１の動
力を前輪用と後輪用とに分割する伝達装置４を取付け
る。

この伝達装置４は、後端部から後方へ突出する後輪用
出力シャフト５を有しており、この後輪用出力シャフト
５は、図示しない後輪用プロペラシャフト、後輪用ファ
イナルドライブ装置および後輪用ドライブシャフトを介
して図示しない後輪に駆動結合する。

伝達装置４はまた、変速機３よりも側方へ突出する部
分の前端部から前方へ突出する前輪用出力シャフト６を
有しており、この前輪用出力シャフト６は、変速機３の
側部に沿わせて配置した前輪用プロペラシャフト７と、
この両端部に設けたユニバーサルジョイント8,8とを介
して、前輪用ファイナルドライブ装置10のドライブピニ
オンシャフト11に連結する。

ここにおける前輪用ファイナルドライブ装置10は、デ
ィファレンシャルキャリア12内に、ドライブピニオンシ
ャフト11に結合した減速ギヤ装置13と、この減速ギヤ装
置13に結合したディファレンシャルギヤ装置14とを具え
てなり、ここでは、この前輪用ファイナルドライブ装置
10を、ディファレンシャルギヤ装置14のサイドギヤ15,1
5の軸心Ａが前車軸の軸心Ｂの前方に位置する配置に
て、エンジン１のオイルパン16の側部に取付ける。

そしてここでは、上記サイドギヤ15,15に、右前輪用
ドライブシャフト17および左前輪用ドライブシャフト18
をそれぞれ結合し、右前輪用ドライブシャフト17は図示
しない右前輪に、左前輪用ドライブシャフト18は左前輪
２にそれぞれ結合する。尚ここで、両ドライブシャフト
17,18はそれぞれ三分割するとともに等速ジョイント19
を介しそれらの分割部分を結合してなり、左前輪用ドラ
イブシャフト18は特に、オイルパン16との干渉回避のた
め、オイルパン16を貫通させて設けたパイプ20内を貫通
している。

左前輪用ドライブシャフト18の分割部分の内で最も外
側に位置する、前車軸となる部分18aはまた、左ナック
ル21にて支持し、この左ナックル21は、ボールジョント
22およびトランスバースリンク23と、図示しないストラ
ットとを介し図示しない車体に支持する。この一方、右
前輪用ドライブシャフト17の図示しない前車軸となる部
分は図示しない右ナックルに支持し、この右ナックル
は、上記左ナックルと同様にして上記車体に支持する。

上述の如くに動力伝達系を構成した四輪駆動車におい
て、ここでは、ステアリング装置の、ステアリングピニ
オン24、ステアリングラック25およびそれを支持するス
テアリングギヤハウジング26を具えてなるラックピニオ
ン式ステアリングギヤ27を、右および左前輪用ドライブ
シャフト17,18の後方で、かつエンジン１の下方に配設
する。

さらに詳述すれば、ここでは、上述のようにして前輪
用ファイナルドライブ装置10を前車軸に対し前方へ移動
させて設けるとともに、そのディファレンシャルキャリ
ア12のドライブピニオンシャフト11を支持する二個のベ
アリング28,28の間の位置に凹部12aを設け、ステアリン
グギヤハウジング26を、そのステアリングピニオン24を
支持する部分26aが上記凹部12aに嵌まり合うとともに、
そのステアリングラック25を支持する部分26bがエンジ
ン１の下方でかつドライブシャフト17,18の後方の位置
にて横方向へ延在するように配置して、図示しない車体
に支持する。

かかる配置によれば、ステアリングピニオン24を車体
の横方向中心に近づけて、ステアリングラック25の移動
量を充分に確保することができ、かつ、ステアリングギ
ヤ27と、前輪用ファイナルドライブ装置10およびエンジ
ン１との干渉を避けることができる。

またここでは、一端部にステアリングホイール29を取
付けたステアリングコラム30を所定の位置にて車体に支
持し、このステアリングコラム30の他端部にステアリン
グピニオン24を、中心シャフト31と、この両端部に設け
たユニバーサルジョイント32,32とを介して連結する一
方、ステアリングラック25の左端部を、左ナックル21の
ナックルアーム21aに、左タイロッド33と、その両端部
に設けたボールジョイント34,34とを介して連結し、さ
らに、ステアリングラック25の右端部を、上記右ナック
ルのナックルアーム35に、右タイロッド36と、その両端
部のボールジョイント37,37とを介して連結する。尚こ
こでは、ナックルアーム21a,35を、左右ナックルをトラ
ンスバースリンクに連結するボールジョイント（左ナッ
クル21についてはボールジョイント22）の中心と、スト
ラットの上端支持部の中心とを通るキングピン中心線の
後方へ突出させ、かつ、それらのナックルアームの先端
部を、前輪の直進状態にて車体内方へ向けてすぼめるこ
とにより、アッカーマンステアリングを達成する。

上述の如くに構成したこの例のステアリング装置によ
れば、ステアリングホイール29を回動させることにて、
ステアリングラック25を横方向へ移動させ、ひいては、
左右前輪を操舵することができ、しかもこの例では、通
常の前輪あるいは後輪駆動車と同様に、ステアリングギ
ヤ27を前車軸の後方に配置するので、中間シャフト31を
エンジンルーム内の車室に隣接する隅の部分に配置し得
て、エンジンルーム内の空間を有効に利用することがで
き、従って、エンジンの吸排気系を自由にレイアウトす
るとができる。

またこの例のステアリング装置によれば、左右ナック
ルアームを内すぼまりにしてアッカーマンステアリング
を達成し得るので、ナックルアームとロードホイールと
の干渉を避けるためにオフセット寸法を大きくする必要
がなく、ひいては、前輪のスクラブ半径を容易に小さく
することができ、さらには、前輪を外方へ操向するため
の残余角が大きくなることから、最小回転半径を小さく
することができる。

尚、上記の例では特に、前輪用ファイナルドライブ装
置10を前方へ移動させているので、前輪用プロペラシャ
フト７をドライブピニオンシャフト11に連結する前側の
ユニバーサルジョイント８を変速機３のコーン部3aの前
方へ配置することができ、かかる配置では、ユニバーサ
ルジョイント８よりも外径の小さい前輪用プロペラシャ
フト７とコーン部3aとの干渉のみを回避すれば良いの
で、前輪用プロペラシャフト７および前輪用ファイナル
ドライブ装置10を車体の横方向の中心に近づけることが
できる。そしてこのことは、右および左前輪用ドライブ
シャフト17,18の長さの差を縮めてトルクステアを減少
させ得るとともに、前輪用プロペラシャフト７を通すセ
ンタトンネルの車室内への突出量の増加を小さくして、
プロペラシャフト７を変速機３の下側に配置するべく車
高を高める必要性を無くし得るという利点をもたらすこ
とができる。

以上、図示例に基づき説明したが、この発明は上述の
例に限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基
づく種々の変形が可能である。

（発明の効果） かくして本発明の四輪駆動車用テアリング装置によれ
ば、その縦置きエンジンに対し車体横方向の同じ側の側
方位置にて前輪用ファイナルドライブ装置とステアリン
グピニオン支持部分とを車体中心に充分近づけコンパク
トな配置から、ステアリングギヤとステアリングコラム
とを連結する中間シャフトをエンジンルーム内の車室側
の隅に配置し得る点と併せて、エンジンルーム内の空間
を有効に利用することができ、従って、エンジンの吸排
気系を自由にレイアウトすることができる。

また本発明のステアリング装置によれば、その前輪用
ファイナルドライブ装置を出力軸心が前車軸の軸心より
も前方へオフセットする位置に配設するとともにステア
リングギヤを前輪用ドライブシャフトの後方でかつエン
ジンの下方の位置に配設した構成から、ナックルアーム
をキングピン中心線の後方へ突出させる構成とし得て、
ナックルアームをその先端部が車体内方へ向かうすぼめ
た配置としてもアッカーマンステアリングを構成するこ
とができ、従って、前輪ロードホイールのオフセット寸
法を小さくするとともに前輪のスクラブ半径を容易に小
さくすることができ、さらには、車両の最小回転半径も
小さくすることができる。

加えて本発明のステアリング装置によれば、その縦置
きエンジンに対し車体横方向の同じ側の側方位置にて前
輪用ファイナルドライブ装置とステアリングピニオン支
持部分とを車体中心に充分近づけたコンパクトな配置か
ら、左右前輪用ドライブシャフトの長さの差を縮め得て
トルクステアを減少させることができるとともに、前輪
用プロペラシャフトを通すセンタトンネルの車室内への
突出量を小さくし得て好ましくない車高増加を伴う変速
機の下側への前輪用プロペラシャフトの配置を避けるこ
とができ、しかもステアリングピニオンを車体の横方向
中心に近づけ得てステアリングラックの移動量を充分確
保することができ、この点からも車両の最小回転半径を
小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の装置の一実施例を示す側面図、 第２図は上記の例の装置の平面図である。 １……エンジン、２……左前輪 ７……前輪用プロペラシャフト 10……前輪用ファイナルドライブ装置 17……右前輪用ドライブシャフト 18……左前輪用ドライブシャフト 21a,35……ナックルアーム 27……ステアリングギヤ、30……ステアリングコラム 31……中間シャフト、33……左タイロッド 36……右タイロッド

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】エンジン（１）を車体前部に縦置きに配置
   し、前輪用ファイナルドライブ装置（10）を、その縦置
   きにしたエンジンに対し車体横方向の側方位置に配置し
   て、前記エンジンの後部に直列に接続した変速機（３）
   からその前輪用ファイナルドライブ装置に前輪用プロペ
   ラシャフト（７）を介して動力を伝達するようにした四
   輪駆動車用のステアリング装置において、 前記前輪用ファイナルドライブ装置を、その出力軸心
   （Ａ）が前車軸の軸心（Ｂ）よりも前方へオフセットす
   る位置に配設するとともに、その前輪用ファイナルドラ
   イブ装置のディファレンシャルキャリア（12）の側部
   に、そのディファレンシャルキャリア内でドライブピニ
   オンシャフト（11）を支持する二個のベアリング（28,2
   8）の間で引っ込んだ凹部（12a）を形成し、 ステアリングギヤ（27）を、前記前輪用ファイナルドラ
   イブ装置の出力軸心に一部の軸心が一致する前輪用ドラ
   イブシャフト（17,18）の後方で、かつ前記エンジンの
   下方の位置に配設するとともに、そのステアリングギヤ
   のハウジング（26）のステアリングピニオン支持部分
   （26a）を、前記縦置きにしたエンジンに対し前記前輪
   用ファイナルドライブ装置と同じ側の側方位置に配置し
   て、前記ディファレンシャルキャリアの側部の凹部（12
   a）に嵌め合わせたことを特徴とする、四輪駆動車用ス
   テアリング装置。