JPH0224376Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案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
前輪の操舵量を機械的に後輪に伝えて後輪を転舵
するようにした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
よつて前輪のみを転舵するのが普通であつたが、
前輪のみを転舵するのでは走行状況によつて後輪
に横すべりが生じたり、旋回半径に限度があつて
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。

即ち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舵輪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エ
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判る。

前述の如き４輪操舵装置は原理的には種々の方
式で実現することが可能であり、電気的手段や油
圧手段を多く用いるものも提案されていることが
これらは構造が複雑となり易く、比較的価格が高
く、さらに維持の面や、故障時の安全性などの信
頼性の面での問題が生じ易い。このため、前輪ス
テアリング装置の作動を後輪転舵装置の作動を制
御する制御力を機械的手段によつて伝達し、この
制御力によつて後輪転舵装置を作動させる形式
の、構造が簡素で信頼性の高い４輪操舵装置も提
案されている。

例えば、特開昭59−63268号に開示されている
ように、前輪転舵用ギヤボツクスのラツク軸と平
行に、後輪転舵装置へ転舵量を伝えるための後輪
転舵用ギヤボツクスのラツク軸を配し、両ラツク
軸を連結桿で連結して前輪転舵に応じて後輪転舵
も行なえるようにした４輪操舵装置が提案されて
いる。この提案においては前輪転舵用ギヤボツク
スと後輪転舵用ギヤボツクスとを別体に構成して
いるため、従来の前輪のみを転舵させる前輪転舵
用ギヤボツクスとの部品共通化が図り易いという
利点があるが、両ギヤボツクスが別体となること
により両ラツク軸の車幅方向位置、平行度などの
精度が低下し易く、前輪転舵角に対する後輪転舵
角のズレが生じ易いという問題や、両ギヤボツク
スをそれぞれ車体に取り付ける必要があり取付構
造の複雑化や組付性低下につながるという問題が
ある。このため、両ギヤボツクスを一体にして、
このような問題を解消した装置も考えられてい
る。

一方、転舵量伝達のためにラツク・ビニオン機
構を用いる場合には、ステアリングの遊びが過大
になるのを防止するため、ラツク軸をピニオンの
方へ付勢してラツクとピニオンの間でのバツクラ
ツシユを抑えるようにした噛み合い調整手段が設
けられる。この場合に、噛み合い調整手段が設け
られる部分ではギヤハウジングが外方に突出する
ことになるため、この突出部が他の部品との干渉
等の問題を生じることがある。特に、前述の提案
（特開昭59−63268号）のように、前輪転舵用ラツ
ク軸の下方に後輪転舵用ラツク軸を平行に配する
とともに後輪転舵用ラツク軸の上部にピニオンを
噛合させるようにする場合に、後輪転舵用ラツク
軸のラツクとピニオンとの噛み合い調整手段が配
された部分が車体下方へ突出し、マフラ配管等と
の干渉を生じる恐れがあり、またこの突出部の地
上高は低くなるので走行中にはね上げられた石等
により突出部の損傷を起こす恐れがある。

（考案の目的） 本考案はこのような事情に鑑み、前輪転舵用ラ
ツク軸と後輪転舵用ラツク軸を保持するギヤボツ
クスを一体に形成し、かつこのギヤボツクスの後
輪転舵用ラツク軸を保持する部分の車体下方への
突出を抑えることができるようにした車両の４輪
操舵装置を提供することを目的とするものであ
る。

（考案の構成） 本考案の４輪操舵装置は、ステアリングホイー
ルに連結した第１ピニオンと噛合する第１ラツク
軸が前輪を転舵させ、第１ラツク軸と並設されて
連動する第２ラツク軸には第２ピニオンが噛合
し、第１ラツク軸と連動する第２ラツク軸の車幅
方向の動きに応じて第２ピニオンが後輪転舵装置
に転舵量を伝えるようにした車両の４輪操舵装置
において、 第１ラツク軸および第２ラツク軸を保持するギ
ヤボツクスを、第２ラツク軸が第１ラツク軸の後
下方に位置するようにして、車幅方向に間隔をお
いて車体に突出形成せしめた複数の取付ブラケツ
トに固定し、 第２ピニオンを第２ラツク軸の下方に位置させ
て、この第２ピニオンと第２ラツク軸の噛み合い
調整手段を第２ラツク軸の上部に位置させ、且つ
この噛み合い調整手段を上記複数の取付ブラケツ
トの車幅方向の間隔内に位置させたことを特徴と
するものである。

（実施例） 以下、図面により本考案の好ましい実施例につ
いて説明する。

第１図および第２図は本考案の４輪操舵装置の
１例を示す平面図および正面図であり、矢印Ｆの
方向が車両前方を示す。さらに、第１図において
矢印Ａ−Ａおよび矢印Ｂ−Ｂに沿つて４輪操舵装
置を切断した図が第３図および第４図であり、以
下、第１図から第４図を並用して説明する。

ステアリングホイール１が操作されると、この
回転は、ステアリングシヤフト１ａを介して、第
１ピニオンケース２内の第１ピニオン（図示せ
ず）に伝えられる。第１ピニオンケース２は、第
２ラツク軸３ａを車幅方向摺動自在に保持する第
１ギヤボツクス３と一体に形成され、第１ピニオ
ンケース２内において第１ピニオンは第１ラツク
軸３ａのラツクと噛合しラツク・ピニオン機構を
構成しているので、第１ピニオンの回転はこのラ
ツクピニオン機構により第１ラツク軸３ａに伝え
られ第１ラツク軸３ａを車体幅方向に動かせる。
なお、この時第１ピニオンと第１ラツク軸３ａの
ラツクとの噛合部でのバツクラツシユを一定に保
つため、当接部材３ｃを介して第１ラツク軸３ａ
がスプリング３ｂにより第１ピニオンの方へ付勢
されて第１噛み合い調整手段が構成されている
（第３図）。第１ラツク軸の両端がそれぞれ右およ
び左タイロツド４ａ，４ｂと連結しているため、
第１ラツク軸３ａの車体幅方向の動きによつてタ
イロツド４ａ，４ｂを介して、タイロツド４ａ，
４ｂと連結するナツクルアームを動かし、ナツク
ルに回転自在に支持された前輪５ａを転舵させ、
前輪転舵が行なわれる。なお、第１ギヤボツクス
３内にはパワーシリンダが形成されていて、この
パワーシリンダ内に第１ラツク軸３ａに固設され
たピストンが嵌挿されている。このパワーシリン
ダ内に、油圧ポンプ（図示せず）からの圧油が第
１ピニオンケース２に設けた前輪コントロールバ
ルブを介してステアリングホイール１０の操作に
応じて送られ、この油圧をピストンが受けて第１
ラツク軸３ａの動きがパワーアシストされる。す
なわち、以上のようにして、公知の前輪パワース
テアリング装置が構成されている。なお、第１ギ
ヤボツクス３が車体１１のブラケツト１１ａ，１
１ａにＵ字型の固定部材３０，３０により固定さ
れて、前輪パワーステアリング装置が取り付けら
れる（取付部詳細は後述）。

また、第１ギヤボツクス３に連結壁３１を介し
て第２ギヤボツクス７が一体に形成されていて、
この第２ギヤボツクス７内に第１ラツク軸３ａと
平行に且つ第１ラツク軸の後下方に位置して第２
ラツク軸７ａが車体幅方向移動自在に配されてい
る。第１ラツク軸３ａと第２ラツク軸７ａとは結
合アーム６により結合されていて、ステアリング
ホイール１の操作により第１ラツク軸３ａが車体
幅方向に動かされると、第２ラツク軸７ａも共に
移動する。第２ラツク軸７ａが移動すると、第２
ギヤボツクス７に固定された第２ピニオンケース
８内において第２ラツク軸７ａのラツクと噛合す
る第２ピニオン８ｂが回転される。なお、このラ
ツクと第２ピニオン８ｂの噛合部においてもバツ
クラツシユを抑えるため、当接部材８ｃを介して
第２ラツク軸７ａがスプリング８ｄにより第２ピ
ニオン８ｂの方へ付勢されて、第２噛み合い調整
手段が形成されている。この場合、第２ピニオン
８ｂは第２ラツク軸７ａの下方に位置して噛合し
ているため、第２噛み合い調整手段は第２ラツク
軸７ａの上方に位置し、第２ギヤボツクス７の第
２噛み合い調整手段を保持する部分は車体上方に
突出している。しかも、この部分は、一体になつ
た第１および第２ギヤボツクス３，７を車体に固
定するため車体１１から突出した取付ブラケツト
１１ａ，１１ａの間のデツドスペース内へ突出す
るようになつているので、第２ギヤボツクス７を
全体的に車体上方へ位置せしめることができ、地
上高を高くすることができる。

一方、第２ピニオン８ｂと一体になつた取出軸
８ａは第２ピニオンケース８から後方に突出し、
この取出軸８ａは第1Uジヨイント９、前プロペ
ラシヤフト１０および第2Uジヨイント１３を介
してメカニカルコントロールボツクス５０の入力
軸５２と連結していて、第２ピニオンの回転がこ
の入力軸５２に伝達される。この入力軸５２の回
転はメカニカルコントロールボツクス５０によつ
て適宜変換され出力軸５３の回転として出力され
る。出力軸５３の回転は第１カツプリング１４，
後プロペラシヤフト１５および第２カツプリング
１６を介して第３ピニオンケース１７内に配設さ
れた第３ピニオンと結合する取入軸１７ａに伝え
られる。

第３ピニオンケース１７は第３ギヤボツクス１
８に固設され、第３ギヤボツクス１８はサブフレ
ーム２１に固設されている。第３ギヤボツクス１
８内には車体幅方向移動可能で、両端がそれぞれ
タイロツド１９と連結する第３ラツク軸が配さ
れ、この第３ラツク軸は前記第３ピニオンと噛合
している。このため、第３ピニオンの回転により
第３ラツク軸が車体幅方向に移動し、この動きが
タイロツド１９を介してナツクルアームに伝えら
れ、ナツクルアームに回転自在に支持された後輪
２０が転舵される。なお、第３ギヤボツクス１８
内にもパワーシリンダが形成されていて、このパ
ワーシリンダ内に第３ラツク軸に固設されたピス
トンが嵌挿されている。このパワーシリンダ内
に、ライン１７ｃからの圧油が第３ピニオンケー
ス１７に取り付けられた後輪コントロールバルブ
１７ｂを介して取入軸１７ａの回転に応じて送り
込まれ、この油圧をピストンが受けて第３ラツク
軸の動きがパワーアシストされるようになつてい
る。すなわち、後輪もパワーステアリング装置に
より転舵され、その転舵は前輪の転舵量をメカニ
カルコントロールボツクス５０により変換した量
に応じてなされる。

メカニカルコントロールボツクス５０は、入力
軸５２の回転を適宜変更して出力軸５３に伝える
もので、これにより前輪転舵角（θ_F）に対して後
輪転舵角θ_R）を所望の関係となるように調整する
ものである。例えば、θ_Fに対してθ_Rを小さくした
り、θ_Fの小さい領域では後輪を前輪と逆位相に転
舵させθ_Fが大きくなると同位相に転舵させるよう
にしたりする。

第５図は本考案に係る４輪操舵装置を示す斜視
図で、この図を用いて特に４輪操舵装置の車体へ
の取付構造について説明する。なお、第１図から
第４図の装置と同一部分には同一番号を付して説
明する。第１ピニオンケース２が一体に固設され
た第１ギヤボツクス３と、第２ピニオンケースが
一体に固設された第２ギヤボツクス７とは、連結
壁３１を介して一体に連結されている。第１ギヤ
ボツクス３内に配された第１ラツク軸３ａと第２
ラツク軸７内に配された第２ラツク軸７ａとは互
に平行で且つ連結アーム６により連結され、ステ
アリングホイール１の操作に応じて両ラツク軸３
ａ，７ｂは連結されたまま同一方向に同一の動き
をなす。

一方、連結壁３１には第１ギヤボツクス３を車
体に固定するためのＵ字状固定部材３０，３０の
下端３０ａを通過させる取付穴３１ａ，３１ａが
形成されている。このため、固定部材３０のＵ字
状凹部３０ｂが第１ギヤボツクス３の外周と嵌合
するとともに下端３０ａは取付穴３１ａを通り、
固定部材３０の上下両端がボルト３２により、車
体１１に取り付けられたブラケツト１１ａ，１１
ａに固定される。このようにして、第１ギヤボツ
クス３が車体１１に固定されるのであるが、第２
ギヤボツクス７は連結壁３１を介して第１ギヤボ
ツクス３と一体に形成されているので第２ギヤボ
ツクス７も同時に固定されることになる。第１ギ
ヤボツクス３を固定することとしたのは、第１ラ
ツク軸３ａには前輪を転舵させる時の転舵反力の
みならず、連結アーム６を介して後輪の転舵反力
も作用するので、これら両反力を受ける第１ギヤ
ボツクス３を確実に固定するのが良いためであ
る。なお、第１ギヤボツクス３を固定するに際し
ては、第３図および第４図に示すように第２ギヤ
ボツクス７が第１ギヤボツクスの後下方に位置
し、且つ第２ラツク軸７ａと第２ピニオン８ｂの
第２噛み合い調整手段を有する部分が取付ブラケ
ツト１１ａ，１１ａの間で、できる限り上方に位
置するように固定される。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば、第１ラ
ツク軸の後下方に位置する第２ラツク軸の下方に
第２ピニオンが位置して第２ラツク軸と第２ピニ
オンの噛み合い調整手段が第２ラツク軸の上部に
配されているので、ギヤボツクスの噛み合い調整
手段を保持する部分は上方に突出して下方に突出
することがなく、この部分がマフラ配管の邪魔に
なつたり、走行中の石のはね上げ等で損傷したり
するのを防止できる。さらに、この上方に突出し
た部分が、車体に突出形成された取付ブラケツト
の間に位置するようになつているので、取付ブラ
ケツトの間のデツドスペース内に突出部を位置せ
しめることによりギヤボツクスの第２ラツク軸を
保持する部分（第２ギヤボツクス）全体を車体上
方に配することができ地上高を上げ、配管の容易
化および走行中の石のはね上げによる損傷の防止
を一層図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案による４輪操舵装
置の１例を示す平面図および正面図、第３図は第
１図の矢印Ａ−Ａに沿つた断面図、第４図は第１
図の矢印Ｂ−Ｂに沿つた断面図、第５図は本考案
による４輪操舵装置の１例を示す斜視図である。 １……ステアリングホイール、２……第１ピニ
オンケース、３……第１ギヤボツクス、６……連
結アーム、７……第２ギヤボツクス、８……第２
ピニオンケース、９，１３……Ｕジヨイント、１
０，１５……プロペラシヤフト、３０……固定部
材、３１……連結壁、５０……メカニカルコント
ロールボツクス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステアリングホイールの操作に応じて回転され
   る第１ピニオンと噛合し、車幅方向に動かされて
   前輪を転舵させる第１ラツク軸と、後輪転舵装置
   に転舵量を伝える第２ピニオンと噛合するととも
   に前記第１ラツク軸と連動し、前記第１ラツク軸
   の車幅方向の動きに応じて移動して前記第２ピニ
   オンに後輪の転舵量を付与する第２ラツク軸とが
   並設された車両の４輪操舵装置において、 前記第１ラツク軸および前記第２ラツク軸を保
   持するギヤボツクスが、車幅方向に間隔をおいて
   車体に突出形成された複数の取付ブラケツトに、
   前記第２ラツク軸が前記第１ラツク軸の後下方に
   位置するように配されて固定され、前記第２ピニ
   オンが前記第２ラツク軸の下方に位置し、該第２
   ピニオンと該第２ラツク軸の噛み合い調整手段が
   該第２ラツク軸の上部で且つ前記複数の取付ブラ
   ケツトの車幅方向の前記間隔内に配されたことを
   特徴とする車両の４輪操舵装置。