JP2575679B2 - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は前輪の操舵に応じて後輪も転舵することがで
きる４輪操舵装置に関し、さらに詳しくは後輪の転舵を
行なわせる後輪転舵手段が油圧力を利用したパワーステ
アリング手段である４輪操舵装置に関するものである。

（従来技術） 従来４輪車両の操舵はステアリングホイールによって
前輪のみを転舵するのが普通であったが、前輪のみを転
舵するのでは走行状況によって後輪に横すべりが生じた
り、旋回半径に限度があって小まわりが効かないなどの
操縦性，操向性の点から問題が指摘され、この点に鑑み
最近前輪と共に後輪をも転舵する４輪操舵装置が提案，
研究されている。

すなわち、４輪操舵装置では比較的高速での走行時に
前輪の転舵方向と同一の方向に後輪を転舵すれば（これ
を同位相転舵という）、前，後輪に同時に横方向の力が
加わるので操転舵操舵からの位相のおくれがなく、車両
の姿勢を旋回円の接線上にほぼ保つことが出来、例えば
高速走行時のレーンチェンジなどもスムーズに行なえ
る。又極低速走行時に前輪の転舵方向と逆方向に後輪を
転舵すれば（これを逆位相転舵という）、車両の向きを
大きく変化出来るので縦列駐車や車庫入れなどに便利で
ある。

さらに比較的高速では前輪を大きく転舵することはな
く、前輪を大きく転舵するのは比較的低速での走行時で
あることを考えると、前輪が小さく転舵される範囲では
後輪をも同一方向に転舵し、大きく転舵する時には後輪
を逆方向に転舵する４輪操舵装置が求められることが分
る。

このようなことから、前輪の転舵角に対して後輪の転
舵角の比、すなわち転舵比を任意に可変制御できる機構
を設け、車速，前輪転舵角等に応じて転舵比を可変制御
し操縦性，走行安定性の向上を図ることが提案されてい
る。このような４輪操舵装置においては、ステアリング
を操作して前輪を転舵させたときに、例えばそのときの
車速に応じた後輪転舵角が得られるように、後輪を転舵
させる必要があるのであるが、これら前輪および後輪の
転舵を運転者によるステアリングホイールの駆動力のみ
によって行なわせるようにしたのでは、ステアリングホ
イールの駆動に要する力が大きくなりすぎるという問題
があり、このため、前輪および後輪転舵手段として油圧
力を利用するパワーステアリング手段を用いることが多
い。例えば、特開昭61−122080号公報に開示されている
ように、車体フロントに配設したパワーステアリングポ
ンプにより前輪転舵手段を作動させるとともに、このパ
ワーステアリングポンプの油圧を後輪転舵手段にも供給
しこのポンプからの油圧力により後輪転舵手段も作動さ
せるようにしたものがある。

（発明が解決しようとする問題点） このように転舵手段としてパワーステアリング手段を
用いた場合、油圧ポンプはエンジンにより駆動されるこ
とが多く且つこのエンジンは車体前部に配されることが
多いため、後輪転舵手段を上記油圧ポンプから供給され
る油圧力により駆動させるには、油圧ポンプからの油圧
を後輪転舵手段に導くための配管が必要となり、この配
管の配設に際して、以下のような問題が生ずる。すなわ
ち、油圧ポンプはエンジンとともにペリメータフレーム
により支持されるのであるが、このペリメータフレーム
は車体本体に対してゴム等の弾性体により弾性的に支持
されており、また、後輪転舵手段が支持されるリヤクロ
スメンバも車体本体に対して弾性的に支持されている。
ここで油圧ポンプからの油圧を後輪転舵手段に供給する
配管は車体本体を介して配設する必要があり、この場合
に、油圧ポンプが支持されるペメータフレームと、車体
本体と、後輪転舵手段が支持されるリヤクロスメンバと
は、それぞれ振動系が異なり、上記配管を１本のチュー
ブにより形成せしめたのでは、上記異なる振動系の振動
によってこのチューブに大きな外力が作用する可能性が
あり、あまり好ましくないという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、４輪操舵装置において、フロント側に配さ
れた油圧ポンプから後輪転舵手段へ油圧を供給するため
の配管を１本のチューブにより行なった場合に、この配
管に走行中における車体振動などにより大きな外力が加
わる可能性があるという従来での問題に鑑み、上記振動
系が異なる支持部材に支持された油圧ポンプと後輪転舵
手段との間を、上記振動の影響を受けないようにして配
管により接続し、上記問題を解決せんとするものであ
り、このための手段として本発明の４輪操舵装置は以下
のように構成される。

すなわち、この４輪操舵装置は、前輪転舵手段により
ステアリングホイールの操作に応じて前輪の転舵がなさ
れ、この前輪の転舵に応じて後輪転舵手段が油圧ポンプ
から供給される油圧力によって作動されて後輪の転舵が
行なわれるようになっており、上記油圧ポンプに一端が
接続された第１油圧配管を車体に対して弾性的に取付け
られたペリメータフレームに固定し、一方、車体前後に
延びた第２配管を車体本体をなすフロアパネルの下面に
固設し、後輪転舵手段に一端が接続された第３油圧配管
を、この後輪転舵手段を固定支持するとともに車体本体
に対して弾性的に支持されたリヤクロスメンバに固設
し、第１油圧配管の他端と第２油圧配管の前端とをフレ
キシブルな第１ホースにより接続するとともに、第２油
圧配管の後端と第３油圧配管の他端とをフレキシブルな
第２ホースにより接続して構成されている。

（作用） 上記構成の４輪操舵装置を用いると、フロント側に配
設された油圧ポンプから供給される油圧力は、ペリメー
タフレームに固定された第１油圧配管、フロアパネルに
固定された第２油圧配管、およびリヤクロスメンバに固
定された第３油圧配管を介して、後輪転舵手段に送ら
れ、前輪の転舵に応じて後輪の転舵がなされるのである
が、上記第１および第２油圧配管の間、ならびに第２お
よび第３油圧配管の間にはそれぞれ、フレキシブルな第
１および第２ホースが配されてこのホースにより各配管
の接続がなされているので、走行中において、ペリメー
タフレーム、フロアパネル（車体本体）およびリヤクロ
スメンバがそれぞれ異なる振動パターンにより振動した
場合でも、上記フレキシブルなホースにより各振動系の
振動の相違を吸収して上記第１〜第３油圧配管に過大な
応力が発生するのが防止される。このため、上記油圧配
管の寿命が増大し、これら油圧系の信頼性が大幅に向上
する。

（実施例） 以下図面に基づいて、本発明の好ましい実施例につい
て説明する。第１図は本発明に係る４輪操舵装置をフロ
アパネル等とともに示す平面外略図、第２図は第１図の
装置の矢印II−IIに沿った断面図であり、両図を併用し
て説明する。

前輪転舵手段は、左右の前輪5,5を転舵自在に支持す
るナックルのアームに一端が連結されたタイロッド4,4
と、このタイロッド4,4の他端が連結された前輪転舵ロ
ッド3aと、このロッド3aを車幅方向に移動自在に支持す
る前輪ステアリングシリンダ３と、前輪転舵ロッド3aに
形成された第１ラックと噛合する第１ピニオンを有した
第１ピニオンケース２と、前輪転舵ロッド3aに形成され
た第２ラックと噛合する第２ピニオンを有した第２ピニ
オンケース７とからなる。第１ピニオンはステアリング
シャフト1aを介してステアリングホイール１と連結され
ており、このため運転者のステアリングホイール１の操
作に応じて前輪転舵ロッド3aが車幅方向に移動され、こ
の移動がタイロッド4,4を介して前輪5,5に伝達されて前
輪の転舵がなされる。このとき、第２ピニオンケース７
内の第２ピニオンも同時に回転され、この回転が回転伝
達シャフト８を介して後輪転舵手段に伝えられる。な
お、この前輪転舵手段はパワーステリング手段であり、
前輪ステアリングシリンダ３内には前輪転舵ロッド3aの
移動を油圧力によりアシストするための油圧室が形成さ
れており、第１ピニオンケース２にはステアリングホイ
ール１の操作に応じて上記油圧室への油圧の供給を制御
する前輪コントロールバルブが配設されている。このた
め、ステアリングホイール１が操作されると、この操作
に応じて前輪コントロールバルブから前輪転舵ロッド3a
の移動をアシストするように上記油圧室への油圧の供給
がなされる。上記前輪コントロールバルブへの油圧の供
給はエンジン40により駆動される油圧ポンプ10により第
１ステアリング配管12を介して行なわれ、このバルブか
らの戻り油は第２ステアリング配管13を介してタンク19
に送られる。なお、エンジン40はペリメータフレーム4
1,41上に取付けられ、このペリメータフレーム41,41は
ゴム等の弾性部材42,42により車体本体に対して弾性的
に取付けられている。また、前輪ステアリングシリンダ
３は車体に直接支持され、前輪5,5はサスペンションア
ーム6,6を介して車体に回動自在に連結されるととも
に、サスペンション装置により車体に対して上下動自在
に支持されている。なお、このパワーステアリング手段
は従来から周知のものなのでその詳細説明は省略する。

後輪転舵手段は、リヤクロスメンバ27に固設された後
輪ステアリングシリンダ22と、この後輪ステアリングシ
リンダ22内に車幅方向に移動自在に保持された後輪転舵
ロッドと、このロッドの両端に連結されたタイロッド2
3,23と、前記回転伝達シャフト８に連結されたこのシャ
フト８の回転に応じて油圧を上記後輪ステアリングシリ
ンダ22の油圧室へ供給される後輪コントロールバルブ21
とから構成される。この後輪コントロールバルブ21には
油圧ポンプ10から後述のステアリング配管を介して油圧
を供給がなされるようになっており、このため、後輪コ
ントロールバルブ21は前輪5,5が転舵されて回転伝達シ
ャフト８によりこの前輪の転舵量に対応した回転が伝達
されると、この回転量に応じて後輪を所定量だけ転舵さ
れるように、パイプ22a,22bを介して後輪ステアリング
シリンダ22の左右の油圧室の一方に油圧を供給し、後輪
の転舵を行なわせる。なお、上記リヤクロスメンバ27は
ゴム等の弾性部材28により車体本体に対して弾性的に取
付けられている。

ここで、上記油圧ポンプ10から後輪コントロールバル
ブ21に油圧力を供給するステアリング配管について説明
する。このステアリング配管は、一端が上記油圧ポンプ
10に接続されるとともに、クリップ14cによりペリメー
タフレーム41に固定された第１ステアリング配管14a
と、車体本体の一部であるフロアパネル50の下面に前後
に延びて固定された第２ステアリング配管15aと、後輪
コントロールバルブ21に一端が接続されるとともにリヤ
クロスメンバ27にクリップ16cにより固定された第３ス
テアリング配管16aと、第１ステアリング配管14aの他端
（後端）と第２ステアリング配管15aの前端とを接続す
るフレキシブルな第１ホース配管17aと、第２ステアリ
ング配管15aの後端と第３ステアリング配管16aの他端
（前端）とを接続するフレキシブルな第２ホース配管18
aとから構成されている。ここで、第１〜第３ステアリ
ング配管14a,15a,16aはそれぞれ振動系の異なるペリメ
ータフレーム41,フロアパネル51およびリヤクロスメン
バ27に固定されているため、走行中などにおいて各ステ
アリング配管は異なる振動を受けるのであるが、各ステ
アリング配管を接続する第１および第２ホース配管17a,
18aがフレキシブルなホースなので、この振動の相違が
吸収され、各ステアリング配管に過大な応力が生じたり
することが防止される。なお、後輪コントロールバルブ
21からの戻り配管も上記配管と同様に、リヤクロスメン
バ27およびフロアパネル50にそれぞれ固定されたステア
リアング戻り配管16b,15bおよびこれら両配管16b,15bを
接続するフレキシブルなホース配管18bと、戻り配管15b
とタンク19とを接続するホース配管17bとから構成され
ており、この戻り配管16b,15bにも車体振動により過大
応力が加わることがないようになっている。

一方、前輪5,5および後輪24,24にはそれぞれブレーキ
装置が設けられており、このブレーキ装置は、ブレーキ
ペダル31の踏込みに応じてマスタシリンダ33において発
生した油圧により作動されるものである。このため、マ
スタシリンダ33から第１ブレーキ配管34a,34bを介して
前輪5,5のブレーキ装置へブレーキ油圧が伝達され、第
２ブレーキ配管35から二股状に分岐した第３ブレーキ配
管36a,36bを介して後輪24,24のブレーキ装置へブレーキ
油圧が伝達される。

上記後輪転舵手段への油圧の供給を行なう４ステアリ
ング配管15a,15b,後輪24,24のブレーキ装置へブレーキ
油圧を伝達する第２ブレーキ配管35および前輪5,5の転
舵角に対応した回転を後輪コントロールバルブ21に伝え
る回転伝達シャフト８は、車体本体をなすフロアパネル
50の下面側に配設されるのであるが、この配設を第２図
を併用して説明する。フロアパネル50は、車来左右両側
を前後に延びて形成された閉断面状の左右サイドシル51
a,51bに両端が接合させて取付けられており、中央部に
前後に延びた上方に凸となったトンネル54が形成されて
いる。さらに、フロアパネル50の左右両側部下面に車体
前後に延びるフレーム52a,52bが接合され、車体前後に
延びる一対の閉断面が形成されている。さらに、このフ
レーム52a,52bの車体内側において、上記フロアパネル5
0が上方に突出して車体前後に延びる左右一対の溝53a,5
3bがフロアパネル50の下面に形成されている。上記ステ
アリング配管15a,15bは車体右側の溝53a内に配され、第
２ブレーキ配管35は車体左側の溝53b内に配され、回転
伝達シャフト８はトンネル54内に配される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、車体前部に配
された油圧ポンプから、後輪転舵手段へ油圧力を供給す
る油圧（ステアリング）配管が、振動系の異なるペリメ
ータフレーム、フロアパネルおよびリヤクロスメンバに
それぞれ固定された第１〜第３油圧配管と、各配管の間
に配されて各配管を接続するフレキシブルな第１および
第２ホース配管とから構成されているので、第１〜第３
配管がそれぞれ異なる振動パターンにより振動したとし
ても、この振動の相違が第１および第２ホース配管によ
り吸収されるので、第１〜第３油圧配管に過大な応力が
加わることがなく、これら配管の寿命が増大し、配管系
の信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４輪操舵装置を示す平面概略図、
第２図は上記装置を矢印II−IIに沿って示す断面概略図
である。 １……ステアリングホイール ３……前輪ステアリングシリンダ 4,23……タイロッド、5,5……前輪 ８……回転伝達シャフト、10……油圧ポンプ 12,13,14,15,16……ステアリング配管 17,18……ホース配管、19……タンク 21……後輪コントロールバルブ 27……リヤクロスメンバ、28……弾性部材 24,24……後輪、31……ブレーキペダル 33……マスタシリンダ、34,35,36……ブレーキ配管 40……エンジン、41……ペリメータフレーム 42……弾性部材、50……フロアパネル

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリングの操舵操作に応じて前輪を転
   舵させる前輪転舵手段と、油圧力を利用し上記前輪の転
   舵に応じて後輪を転舵させる後輪転舵手段と、該後輪転
   舵手段へ油圧力を供給する車体前部に配された油圧ポン
   プとを有してなる車両の４輪操舵装置において、 車体本体に対し弾性的に取付けられるとともに、エンジ
   ンを固定支持するペリメータフレームと、 該ペリメータフレームに固定され一端が上記油圧ポンプ
   に接続された第１油圧配管と、 車体前後に延び、上記車体本体をなすフロアパネル下面
   に固設された第２油圧配管と、 上記車体本体に対し弾性的に取付けられるとともに、上
   記後輪転舵手段を固定支持するリヤクロスメンバと、 該リヤクロスメンバに固定され一端が上記後輪転舵手段
   に接続された第３油圧配管と、 上記第１油圧配管の他端と上記第２油圧配管の前端とを
   接続するフレキシブルな第１ホースと、 上記第２油圧配管の後端と上記第３油圧配管の他端とを
   接続するフレキシブルな第２ホースとからなることを特
   徴とする車両の４輪操舵装置。