JPH03197277A - 四輪操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

この考案は、所定の条件下で前輪に加えて後輪をも転舵
させるように構成される四輪操舵装置に関する。

【従来の技術およびその問題点】

四輪操舵装置の一般的なものとして、ステアリングホイ
ールの回転を機械的に後輪転舵機構に伝達して後輪を転
舵させるようにするものがある。 この四輪操舵装置の場合、通常、第４図に示すように、
前輪転舵機構ａと後輪転舵機構すとを伝動シャフトＣに
よって連繋し、この伝動シャフトＣを介してステアリン
グホイールｄの回転を後輪転舵機構すに伝えて後輪を転
舵させるように構成される。また、後輪転舵機構すは、
車体側に支持させる前輪転舵機構、ａと異なり、アクス
ルビームなどのばね下部材側に支持させるようにするこ
とが多い。後輪転舵機構すをばね上部材である車体側に
支持させる場合には、リヤサスペンションを独立懸架に
する必要が生じるためである。さらに、車体側に取り付
けるためには、支持ブラケットを車体に設ける必要があ
るため、同一車種でも４ＷＳ仕様車とそうでない車とで
別タイプの車体を用意しなければならず、車体を共通化
できなくなるからである。また、このように後輪転舵機
構すをばね下部材に取り付ける場合には、後輪のバウン
ド時等に後輪転舵機構すが上下動することから、伝動シ
ャフトｃの中間部にユニバーサルジヨイントを設ける必
要かある。 ところで、上記伝動シャフトＣを前輪転舵機構ａに連結
するにあたっては、前輪転舵機構ａの構造や車体構造等
の都合上、連結位置を車幅方向の中央からずらさなけれ
ばならないことがある。これに対し、後輪転舵機構すは
車幅方向の中央に配置する必要があることから、伝動シ
ャフトＣは後輪転舵機構すに車幅方向の中央で連結され
る。後輪転舵機構すの位置が車幅方向中央からずれると
、後輪転舵機構すに連結する後輪転舵用タイロッドｄを
、右と左とで長さの違うものを用意しなければならなく
なる。しかも、その場合には、後輪転舵用タイロッドｄ
、ｄに連動して回動させられる右左のナックルアームｅ
、ｅの間で、その回動量に差か出る不都合が生じてしま
うからである。 そうして、このような場合の伝動シャフトｄの構造とし
ては、従来、第４図および第５図に示すようなものが考
えられていた。伝動シャフトｄにはユニバーサルジヨイ
ントが３カ所において設けられる。前方側のユニバーサ
ルジヨイントｆおよび中間ユニバーサルジヨイントｇは
、前輪転舵機構ａと伝動シャフトＣとの連結位置に合わ
せて車幅方向中央に配置する一方、後方のユニバーサル
ジヨイントｈを車幅方向中央に配置し、伝動ノヤフトＣ
における中間ユニバーサルジヨイントｇより後方部を車
幅方向に傾けた状態で設けている。 また、伝動シャフトＣにおける中間ユニバーサルジョイ
ンｌ−ｄより前方部は、前輪転舵機構と同様に車体側に
支持させている。 しかしながら、このようにした場合には、次のような問
題点が生じることが判明した。 後輪のバウンド時等には、後輪転舵機構すが、中間ユニ
バーサルジヨイントｇを支点して上下揺動する。ところ
か、中間ユニバーサルジヨイントｇより後方の伝動シャ
フトは、車幅方向に傾いているため、その伝動シャフト
には、上下揺動時、ねじり方向の力が作用することにな
る。ところが、このねじり方向の力は、伝動シャフトを
回転をさせる力として作用する。そのため、後輪が勝手
に転舵されてしまう不都合が生じてしまうのである。 本願発明は、以上のような事情の下で考え出されたもの
であって、前輪転舵機構と後輪転舵機構を伝動シャフト
を介して連繋するとともに、伝動シャフトは、前輪転舵
機構に対し車幅方向の中央から変位した位置において連
結され、後輪転舵機構に対し車幅方向の中央において連
結される四輪操舵装置において、後輪のバウンド時等に
おいて伝動シャフトが回転させられ、ステアリングを切
っていないにもかかわらず後輪か勝手に転舵されてしま
うような不都合が生じることのないようにすることをそ
の目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手
段を講じている。 すなわち、本願発明は、前輪転舵機構とばね下部材に支
持される後輪転舵機構とを車両前後方向に延びる伝動シ
ャフトを介して連繋し、ステアリングホイールの回転を
上記伝動シャフトを介して後輪転舵機構に伝えて後輪を
転舵させるようにしているとともに、上記伝動シャフト
は、前端を前輪転舵機構に対し車幅方向の中央位置から
変位した位置において連結され、後端を後輪転舵機構に
対し車幅方向の中央位置において連結される四輪操舵装
置であって、上記伝動シャフトの中間部にユニバーサル
ジヨイントを設け、伝動シャフトにおける上記ユニバー
サルジヨイントよりも前方部をばね上部材に支持させて
いるとともに、上記ユニバーサルジヨイントは、これを
車幅方向の中央に配置することにより、平面視において
伝動シャフトがユニバーサルジヨイントと後輪転舵機構
間を車幅方向の中心線に沿って真っ直ぐに延びるように
したことを特徴としている。

【発明の作用および効果】

前輪転舵機構と後輪転舵機構との間に設ける伝動シャフ
トには、その中間部にユニバーサルジヨイントを設けて
いるとともに、伝動シャフトにおけるユニバーサルジヨ
イントよりも前方部を車体に支持させている。したかっ
て、後輪のバウンド時等には、ユニバーサルジヨイント
よりも後方の伝動シャフト、およびこれに連結され、か
つばね下部材に支持された後輪転舵機構は、上記ユニバ
ーサルジヨイントを支点として上下揺動させられる。 本願発明の場合、上記ユニバーサルジヨイントを伝動シ
ャフトと後輪転舵機構との連結位置に合わせて車幅方向
の中央に配置することにより、平面視において伝動シャ
フトが上記ユニバーサルジヨイントと後輪転舵機構間を
車幅方向の中心線に沿って真っ直ぐに延びるようにして
いる。したがって、後輪転舵機構の上下揺動時、ユニバ
ーサルジヨイントよりも後方の伝動シャフトは、単に上
下に揺動するだけであり、シャフトが車幅方向に傾いて
いる場合のようにねじり方向の力が作用することがない
。 すなわち、伝動シャフトには、これを回転させようとす
る力か作用しないので、ステアリングを切っていないに
もかかわらず後輪転舵機構が勝手に駆動されて後輪が転
舵されるような不都合は生じない。また、このようにド
ライバの意思に反した後輪の転舵を防止できることから
、安全性が高まる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第１図は、本実施例に係る四輪操舵装置の全体構成を概
略的に示した図である。 前輪転舵機構１には、一般的なラック・ピニオン式のス
テアリングギヤを装備している。ステアリングホイール
２を回すと、ラック杆３が車幅方向に動かされ、その動
きが、タイロッド４およびナックルアーム５を介して前
輪６に伝えられる。 一方、後輪転舵機構７には、カム機構を利用して構成さ
れたものか装備されている。後輪転舵機構７は、アクス
ルビーム（図示略）等のばね下部材に固定支持されるハ
ウジング８内に、前後方向の軸線回りに回転可能な板状
のカム体９と、このカム体９を挟んで車幅方向に対向す
る左右一対の回転ローラ状のカムフォロア１０．１０と
、この一対のカムフォロア１０．１０を支持する車幅方
向にスライド可能なスライドパー１１とを備える。 また、第３図に示すように、上記カム体９の外周には、
カム面１２と、回転軸心Ｏを挟んで上記カム面１２と対
向する凹部１３とが、左右対称に形成されている。カム
体９が図示する中立状態から時計回り方向または反時計
回り方向に回転させられ、上記一対のカムフォロア１０
．１０のうち一方のカムフォロア１０にカム面１２が向
かい合うとき、他方のカムフォロア１０には、凹部１３
が向かい合う。この場合、上記一方のカムフォロアｌＯ
は、カム体９によって車幅方向外方に押動され、一方、
他方のカムフォロア１０は、車幅方向内方の動き（上記
一方のカムフォロアＩＯと同方向の動き）を許容される
。したがって、これらカムフォロア１０．１０を支持す
るスライドパー１１が、上記一方のカムフォロア１０が
押される方向と同じ方向に動かされる。その動きは、ス
ライドパー１１の両端に連結されたタイロッド１４およ
びナックルアーム１５を介して後輪１６に伝えられる。 これにより、後輪１６が所定方向に転舵される。 後輪転舵機構７の駆動手段としては、前輪転舵機構ｌが
利用される。ステアリングホイール２の回転を、伝動シ
ャフト１７を介して後輪転舵機構７に伝える。 伝動シャフト１７は、前輪転舵機構ｌと後輪転舵機構７
との間を前後方向に延びており、その前端を、前輪転舵
機構ｌに回転可能に取り付けられたシャフト１８にユニ
バーサルジヨイント１９を介して連結されている。上記
シャフト１８には、前輪転舵機構１のギヤボックス２ｏ
内に配置されて上記ラック杆３と噛合させられるピニオ
ン（図示路）か装着されている。したかって、ステアリ
ング操舵時、上記ピニオンによって、ラック杆３の車幅
方向の動きが回転運動として取り出され、その回転か、
シャフト１８を介して伝動シャフト１７に伝えられる。 なお、前輪転舵機構１の構造および車体構造の都合上、
上記シャフト１８は、車幅方向の中央からずれた位置に
設けられている。 また、伝動ンヤフ）・１７の後端が、ユニバーサルジヨ
イント２１を介して、カム体９に一体連結されたカム軸
９ａに連結されており、ステアリングホイール２の回転
か伝動シャフト１７を介してカム体９に伝えられる。カ
ム体９が回転駆動されると、上記したように、後輪１６
が転舵される。 なお、カム体９は車幅方向の中央に配置されており、こ
れに合わせて、カム体９に連結する伝動シャフト１７（
１７ｂ）も車幅方向の中央に配置している。後輪転舵機
構７を車幅方向の中央がら変位した位置に配置した場合
、スライドパー１１の両端に連結するタイロッドＩ４を
、右のものと左のものとで長さの違うものを用意しなけ
ればならなくなる。しかも、その場合には、スライドパ
ー１１およびタイロッド１４．１４の車幅方向動に連動
して回動させられる左右のナックルアーム１５．１５の
間で、その回動量に差が出てくる不都合が生してしまう
。したかって、後輪転舵機構７は、車幅方向の中央に配
置する必要がある。 また、このように伝動シャフト】７の前輪転舵機構１と
後輪転舵機構７に対する連結点が車幅方向にずれ、また
後輪転舵機構７がばね下側に支持されていることから、
伝動シャフト１７の中間部には、第１図および第２図に
示すように、ユニバーサルジヨイント２２が設けられる
。すなわち、伝動シャフト１７は、前方シャフト部１７
ａと後方シャフト部１７ｂとがユニバーサルジヨイント
２２を介して連結された構造を呈している。 上記ユニバーサルジヨイント２２は、上記カム軸９ａに
合わせて車幅方向の中央に配置している。 したがって、伝動シャフト１７の前方シャフト部１７ａ
は、ユニバーサルジヨイント１９．２２間を車幅方向に
やや傾いた状態で配置されることになる。また、前方シ
ャフト部１７ａは、第２図に示すように、ブラケット２
３を介して車体（フロアパネル２４）に支持させている
。 本願発明では、上記のように、ユニバーサルジヨイント
２２を、車幅方向中央に配置することにより、伝動シャ
フト１７におけるユニバーサルジヨイント２２よりも後
方部を車幅方向の中心線上に位置させつるようにしてい
る。本例の場合、平面視において、上記後方シャフト部
１７ｂが、車幅方向に傾くことなく車幅方向の中心線に
沿って前後方向に真っ直ぐに延びるようにしている。 ところで、以上のように構成される本願発明の四輪操舵
装置においても、後輪転舵機構７をばね下側に支持させ
ており、また伝動シャフト１７におけるユニバーサルジ
ヨイント２２より前方部を車体側に支持させていること
から、従来例と同様に、後輪Ｉ６のバウンド時等には、
伝動シャフトＩ７の後方シャフト部＋７ｂおよび後輪転
舵機構７か、ユニバーサルジヨイント２２を支点して上
下揺動させられる。しかしながら、本願発明の場合、上
記後方シャフト部１７ｂを、車幅方向に傾かせることな
く前後方向に真っ直ぐに延びるように設けていることか
ら、上下揺動時、従来のように伝動シャフト１７に対し
ねじり方向の力が作用することはない。すなわち、伝動
シャフト１７に対し、これを回転させようとする力が作
用することがない。したがって、後輪転舵機構７か勝手
に駆動されて後輪１６かドライバの意思に反して転舵さ
れてしまうような不都合は生じない。 なお、本例の場合、上下揺動時の後輪転舵機構７の前後
方向の動きを逃がすため、上記後方シャフト部１７ｂを
さらに二分割構成にし、その前後のシャフトをスプライ
ン嵌合によって結合している。第１図および第２図にお
いて、符号２５は、後方シャフト部１７ｂのスプライン
結合部を示す。 また、本願発明の範囲は、上述の実施例に限定されるも
のではない。 たとえば、ユニバーサルジヨイントの数に特に限定を受
けるものでないことはいうまでもなく、また、伝動シャ
フトと前輪転舵機構および後輪転舵機構との連結構造も
種々設計変更可能である。 さらに、ステアリングホイールの回転を伝動シャフトを
介して後輪転舵機構に伝えて後輪を転舵するように構成
される四輪操舵装置であれは、本願発明を適用するにあ
たり、前輪転舵機構や後輪転舵機構のタイプが特に問わ
れることもない。たとえば、後輪転舵機構は、伝動シャ
フトの後端に取付けたピニオンに噛合するラックバ−を
備え、このラックバ−の車幅方向の動きを後輪に伝える
ように構成されるものでもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係る四輪操舵装置の全体構
成図、第２図は実施例に係る伝動シャフトを車両側方か
ら見た図、第３図は実施例に係る後輪転舵機構のカム機
構部を第１図の■矢視方向から見た図、第４図および第
５図は従来例を示した図である。 ｌ・・・前輪転舵機構、 ・ステアリングホイール、 ７・・・後輪転舵機構、ｌ ・・伝動シャフト、２２・・ ユニバーサルジヨイント。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）前輪転舵機構とばね下部材に支持される後輪転舵
   機構とを車両前後方向に延びる伝動シャフトを介して連
   繋し、ステアリングホィールの回転を上記伝動シャフト
   を介して後輪転舵機構に伝えて後輪を転舵させるように
   しているとともに、上記伝動シャフトは、前端を前輪転
   舵機構に対し車幅方向の中央位置から変位した位置にお
   いて連結され、後端を後輪転舵機構に対し車幅方向の中
   央位置において連結される四輪操舵装置であって、 上記伝動シャフトの中間部にユニバーサルジョイントを
   設け、伝動シャフトにおける上記ユニバーサルジョイン
   トよりも前方部をばね上部材に支持させているとともに
   、 上記ユニバーサルジョイントは、これを車幅方向の中央
   に配置することにより、平面視において伝動シャフトが
   ユニバーサルジョイントと後輪転舵機構間を車幅方向の
   中心線に沿って真っ直ぐに延びるようにしたことを特徴
   とする、四輪操舵装置。