JPH064422B2 - 車両の4輪操舵装置 - Google Patents

車両の4輪操舵装置

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JPH064422B2
JPH064422B2 JP290187A JP290187A JPH064422B2 JP H064422 B2 JPH064422 B2 JP H064422B2 JP 290187 A JP290187 A JP 290187A JP 290187 A JP290187 A JP 290187A JP H064422 B2 JPH064422 B2 JP H064422B2
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shaft
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00Steering linkage; Stub axles or their mountings
    • B62D7/06Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
    • B62D7/14Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering
    • B62D7/15Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels
    • B62D7/1518Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles
    • B62D7/1527Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins the pivotal axes being situated in more than one plane transverse to the longitudinal centre line of the vehicle, e.g. all-wheel steering characterised by means varying the ratio between the steering angles of the steered wheels comprising a mechanical interconnecting system between the steering control means of the different axles comprising only mechanical parts, i.e. without assistance means

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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車等の車両において前輪の転舵に応じて
後輪をも転舵制御するようにした車両の4輪操舵装置に
関するものである。
(従来の技術) 従来より、この種の車両の4輪操舵装置として、例えば
特開昭58-122259号公報に開示されているように、前輪
を転舵する前輪転舵機構と、後輪を転舵する後輪転舵機
構とを備え、この前後輪転舵機構間を前後方向に延びる
シャフトで機械的に連結して前輪の転舵量を後輪転舵機
構に伝達し、これにより前輪の転舵に応じて所定の転舵
比でもって後輪を転舵するようにしたものが知られてい
る。
上記のような4輪操舵装置においては、前輪転舵機構を
構成するラック部材等は、車室前面部に位置するダッシ
ュロアパネルの前方でかつエンジン等の後方に配され、
また上記シャフトは、例えば実開昭61-80169号に開示さ
れているように、車室フロアの下方近傍に配され、車体
に固定された支持部材により該シャフトの軸方向に摺動
可能に支持されるようになっている。
したがって、車両が正面衝突した場合において、エンジ
ン等が前方からの衝撃力を受けて後退すると、ラック部
材等もエンジン等に押圧されて後退することとなり、こ
れに伴ってシャフトがその軸方向後方に摺動して後輪転
舵機構を損傷させ、あるいはこれを回避するためにシャ
フトがテレスコープ状に収縮するようになっている場合
には所定量収縮することとなる。すなわち、上記4輪操
舵装置自体には、車両衝突時これによる衝撃力に対抗す
るための積極的な機能は付与されていない。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、車両衝突時等における乗員の安全確保に
ついては、あらゆる手段を講じてその万全を期すべきも
のである。特に、車室前面部に位置するダッシュロアパ
ネルの後退を防止することは乗員保護を図る上で効果的
であり、その後退防止のための手段を数多く備えること
が望ましい。
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、車両衝突時等における安全性向上に寄与することの
できる車両の4輪操舵装置を提供しようとするものであ
る。
(問題点を解決するための手段) 本発明による車両の4輪操舵装置は、前後輪各転舵機構
間に設けられて転舵量を伝達するシャフトの、該シャフ
トを支持する支持部材前方部位にストッパ部材を設け、
これら支持部材およびストッパ部材の当接作用によりシ
ャフトの所定距離以上の後方摺動を規制する構造とし、
さらに、上記支持部材およびストッパ部材をその間隔を
異ならせて複数組設けることにより、上記当接を複数回
に分けて行わせ、これにより衝撃エネルギ吸収を段階的
に無理なく行わせるようにし、もって上記目的達成を図
るようにしたものである。すなわち、ハンドル操舵に応
じて前輪を転舵する前輪転舵機構と、この前輪転舵機構
による前輪の転舵に応じて後輪を転舵する後輪転舵機構
と、前記前輪転舵機構と前記後輪転舵機構とに連結さ
れ、前記前輪転舵機構による前輪の転舵量を前記後輪転
舵機構に伝達するシャフトと、車体に固定され、前記シ
ャフトを該シャフトの軸方向に摺動可能に支持する支持
部材と、前記シャフトの前記支持部材に支持された部位
より所定距離前方の部位に固定され、前記シャフトが後
方に摺動したとき前記支持部材との当接により前記シャ
フトが前記所定距離以上後方に摺動するのを規制するス
トッパ部材とを備えてなり、 前記支持部材および前記ストッパ部材が前後に所定間隔
を置いて複数組設けられ、かつ、これら各組における前
記支持部材と前記ストッパ部材との間隔が互いに異なる
ことを特徴とするものである。
上記「ストッパ部材」は、支持部材に当接してシャフト
の摺動を規制することができるものであれば、その形
状、材質等は特に限定されるものではなく、またシャフ
トと一体で形成してもよいし別体で形成してもよい。
なお、上記「シャフト」は、1本でこれを構成してもよ
いし、あるいは複数本を互いに連結してこれを構成して
もよく、複数本で構成した場合には、支持部材およびス
トッパ部材の各組を1つのシャフトに設けてもよいし複
数本のシャフトに分散して設けるようにしてもよい。
(作用) 上記構成により、車両衝突等によりエンジン等が前方か
らの衝撃力を受けて後退すると、前輪転舵機構を構成す
るラック部材等もエンジン等に押圧されて後退し、これ
に伴いシャフトがその軸方向後方に摺動するが、所定距
離摺動すると該シャフトに固定されたストッパ部材が該
シャフトを支持する支持部材に当接してそれ以上の摺動
が規制される。このためラック部材等の後退も上記所定
距離以下に規制されることとなり、ラック部材等がダッ
シュロアパネルに当接してダッシュロアパネルを後退さ
せるのを防止あるいは抑制することが可能となる。
その際、上記支持部材およびストッパ部材が複数組設け
られ、かつ、各組における支持部材とストッパ部材との
間隔が互いに異なったものとなっているので、ストッパ
部材の支持部材への当接が複数回に分けて行われ、これ
により衝撃エネルギの吸収が段階的に無理なく行われる
こととなる。このため、各支持部材の車体への固定強度
を1組の場合における支持部材のそれに比して小さくし
ても、シャフトの摺動を所定距離以下に規制するという
機能を果すことができ、これにより、ストッパ部材が支
持部材に当接したときに該支持部材から受ける反力を小
さいものとすることができる。したがって、上記反力に
よるシャフトの折曲りを発生させることなく上記効果を
得ることが可能となり、シャフトの折曲りによって車室
のフロア部材が変形するといった弊害を除去することが
できる。
(発明の効果) したがって本発明によれば、ダッシュロアパネルの後退
等により乗員に危害が及ぶのを防止するための1つの有
効な手段が得られることとなり、車両衝突時等における
安全性を一層向上させることができ、乗員保護の万全を
期することができる。
なお、上記構成に加え、支持部材とストッパ部材との間
隔が狭い組ほどその支持部材の車体への固定強度を小さ
く設定すれば、シャフトの摺動を所定距離以下に規制す
る際に、最後にストッパ部材が当接する支持部材の許容
応力を十分確保した上で段階的に当接を行わしめること
が可能となるので、シャフトの摺動規制およびシャフト
の折曲防止を効果的に行うことができ、安全性のより一
層の向上を図ることができる。
(実施例) 以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例について
説明する。
第1図は本発明による車両の4輪操舵装置の一実施例を
示す平面図、第2図は同側面図で、両図の左方が車両の
前部で右方が後部である。左右の前輪1を転舵する前輪
転舵機構2は、ステアリングハンドル3の回転運動を直
線往復運動に変換するラック部材4と、その直線往復運
動を回転運動に変換するピニオン5とを備えている。ラ
ック部材4は、ダッシュロアパネル6の前方でかつエン
ジン7の後方に位置して設けられ、ブラケット8を介し
てダッシュロアパネル6に支持されている。一方、左右
の後輪9を転舵する後輪転舵機構10は、後部クロスメン
バ11に支持されパワーステアリング機構12が付設された
ラックピニオン機構13を備えている。
上記前輪転舵機構2と後輪転舵機構10は、車室のフロア
を構成するフロア部材14のトンネル部14a内に配設され
た車体前後方向に延びる相互に連結された複数のシャフ
ト15、16および17によって連結されている。すなわち、
シャフト15の前端部は、前輪転舵機構2のピニオン5と
同軸で設けられてピニオン5の回転と共に回転する駆動
シャフト18にユニバーサルジョイント19で連結され、シ
ャフト17の後端部は、後輪転舵機構10のラックピニオン
機構13の操舵シャフト20にユニバーサルジョイント21で
連結され、シャフト15の後端部およびシャフト17の前端
部はシャフト16の前端部および後端部にユニバーサルジ
ョイント22および23でそれぞれ連結されている。上記複
数のシャフト15、16および17により前輪転舵機構2によ
る前輪1の転舵量が後輪転舵機構10に伝達され、後輪9
は所定の転舵比で転舵されることとなる。なお、複数の
シャフト15、16および17により前後輪転舵機構2、10を
連結する構成としたのは、フロア部材14の起伏、燃料タ
ンク24等を回避するとともにレイアウトの自由度を増す
ためである。
シャフト15および17の中間に位置するシャフト16は、図
示の位置を維持すべく、その前端部および後端部近傍に
おいて車体に支持されている。すなわち、シャフト16
は、前端部近傍において、フロア部材14のトンネル部14
aの側面部に溶接されたコ字形部材25(第3図参照)に
ボルト26で固定されたブラケット27と一体的に形成され
たベアリング28により該シャフト16の軸方向に摺動可能
に回転支持され、一方、後端部近傍において、フロア部
材14のトンネル部14aの上面部に溶接されたU字形部材2
9にボルト30で固定されたブラケット31と一体的に形成
されたベアリング32により該シャフト16の軸方向に摺動
可能に回転支持されている。
第2図に示すように、ボルト26によるブラケット27の締
結は2箇所においてなされ、それぞれ前方に開放する溝
部27aにボルト26を通して締結がなされるようになって
いる。一方、ボルト30によるブラケット31の締結は該ブ
ラケット31に形成された丸孔にボルト30を通してなされ
るようになっている。上記ブラケット27および31自体は
それぞれ十分な剛性を備えている。したがって、ブラケ
ット27の車体への固定強度は、溝部27aが前方に開放し
ているので、前方からの荷重に対してはブラケット31の
車体への固定強度より小さいものとなっている。
ベアリング28および32は、共に、第4図に含軸断面で示
す構造となっている。すなわち、シャフト16の周上に配
された複数のベアリングニードル33と、これらを支持す
るベアリングホルダ34と、このベアリングホルダ34の両
側に設けられたオイルシート35と、これらを収容するア
ウタリング36とからなっている。
第1および2に示すように、シャフト16のベアリング28
および32に支持された各部位の前方には、ベアリング28
および32の外径と略同一径を有する円盤状のストッパ部
材37および38がそれぞれ溶接により固定されている。両
ストッパ部材37、38は、ベアリング28とストッパ部材37
との間隔Aと、ベアリング32とストッパ部材38との間隔
BとがA<Bとなるような位置関係にてシャフト16に固
定されている。
シャフト17には、軸方向ストローク吸収機構39が設けら
れている。この軸方向ストローク吸収機構39は、第5図
に示すように、シャフト17を前後に2分割し、シャフト
前部17aの後端部を筒状に形成してこれにシャフト後部1
7bの前端部を摺動可能に嵌挿し、両者を切断ピン40にて
締結してなるものであって、シャフト17にその軸方向に
所定以上の荷重が作用したとき切断ピン40の切断により
シャフト17を収縮せしめ、これによりストローク吸収を
行うようになっている。
次に本実施例の作用について説明する。
第1図および第2図において、車両の正面衝突等により
エンジン7が前方からの衝撃力を受けて後退し、前輪転
舵機構2を構成するラック部材4およびピニオン5に当
接すると、ダッシュロアパネル6に固定されてラック部
材4を支持するブラケット8、およびピニオン5から後
方に延びる駆動シャフト18が後方に押圧される。ブラケ
ット8に作用する押圧力が所定値以上になるとこれを支
持するダッシュロアパネル6が変形して後退を開始し、
一方、駆動シャフト18に作用する押圧力が所定値以上に
なると、その後方にシャフト15および16を介して連結さ
れたシャフト17に設けられたストローク吸収機構39の切
断ピン40が切断されるため、ダッシュロアパネル6の後
退に伴って駆動シャフト18も後退することとなる。
駆動シャフト18の後退に伴いシャフト15も後退し、同時
に前後端部近傍がベアリング28、32により支持されたシ
ャフト16も後方に摺動する。しかし、シャフト16の後方
への摺動は、駆動シャフト18に作用する押圧力が所定値
以下であれば、シャフト16に固定されたストッパ部材37
がベアリング28に当接した時点、すなわちシャフト16が
A寸法後退した時点でベアリング28の支持反力により阻
止される。押圧力が上記所定値以上であれば、溝部27a
に係合してブラケット27に固定されたボルト26が溝部27
aを前方に相対移動して溝部27aから離脱し、シャフト16
はなおも後退を続ける。しかし、シャフト16の後退は、
車体に堅固に固定されたブラケット31と一体的に形成さ
れたベアリング32にストッパ部材38が当接した時点、す
なわちシャフト16がB寸法後退した時点でベアリング32
の支持反力により完全に阻止される。
したがって、ダッシュロアパネル6の後退は、これに作
用する押圧力が所定値以下であれば、シャフト16がA寸
法摺動したとき停止し、その押圧力が所定値以上であれ
ばシャフト16がB寸法摺動したとき停止することとな
る。すなわち、ダッシュロアパネル6の後退距離を最悪
でもB寸法以下に押えることができる。このB寸法は、
図からも明らかなように、前部座席41の乗員に危害が及
ぶようなダッシュロアパネル6の後退距離ではなく、ま
た後部座席42の乗員に危害が及ぶものでないことは言う
までもない。
この場合において、ブラケット27は所定値以上の押圧力
にて車体から離脱するようになっているので、ストッパ
部材37がベアリング28に当接したとき、ベアリング28の
支持反力によりその前方に位置するシャフト15が折れ曲
がってフロア部材14のトンネル部14aを変形させるよう
な事態を回避することができる。一方、ブラケット31
は、それ自体の剛性が高くかつ車体に堅固に固定されて
いるので、シャフト16の後退をストッパ部材38のベアリ
ング32への当接により確実に阻止することができるのみ
ならず、該ブラケット31の後方に配設された燃料タンク
24に、該ブラケット31、ベアリング32、ユニバーサルジ
ョイント23等が当接するのを防止することができ、この
ため燃料タンク24の破損といった事態を回避でき、安全
性が一層向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による車両の4輪操舵装置の一例を示す
平面図、 第2図は該装置の側面図、 第3図は第2図のIII−III線断面図、 第4図はベアリングの構造を詳細に示す側断面図、 第5図はストローク吸収機構を詳細に示す側断面図であ
る。 1…前輪 2…前輪転舵機構 9…後輪 10…後輪転舵機構 15、16、17…シャフト 28、32…ベアリング(支持部材) 37、38…ストッパ部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハンドル操舵に応じて前輪を転舵する前輪
    転舵機構と、この前輪転舵機構による前輪の転舵に応じ
    て後輪を転舵する後輪転舵機構と、前記前輪転舵機構と
    前記後輪転舵機構とに連結され、前記前輪転舵機構によ
    る前輪の転舵量を前記後輪転舵機構に伝達するシャフト
    と、車体に固定され、前記シャフトを該シャフトの軸方
    向に摺動可能に支持する支持部材と、前記シャフトの前
    記支持部材に支持された部位より所定距離前方の部位に
    固定され、前記シャフトが後方に摺動したとき前記支持
    部材との当接により前記シャフトが前記所定距離以上後
    方に摺動するのを規制するストッパ部材とを備えてな
    り、 前記支持部材および前記ストッパ部材が前後に所定間隔
    を置いて複数組設けられ、かつ、これら各組における前
    記支持部材と前記ストッパ部材との間隔が互いに異なる
    ことを特徴とする車両の4輪操舵装置。
  2. 【請求項2】前記各組の前記支持部材の車体への固定強
    度が、前記支持部材と前記ストッパ部材との間隔が狭い
    組のものほど小さいことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の車両の4輪操舵装置。
JP290187A 1987-01-09 1987-01-09 車両の4輪操舵装置 Expired - Lifetime JPH064422B2 (ja)

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JPS63176781A JPS63176781A (ja) 1988-07-21
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