JPS61238573A - 車両の４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） 本発明は、車輌の４輪操舵装置に関し、詳しくはステア
リング機構に装備されるパワーシリンダに関するもので
ある。

（従来の技術） 従来より、車両の４輪操舵装置として、前輪を転舵する
ステアリング機構と、後輪を転舵する後輪転舵機構とを
備え、上記ステアリング機構から取り出した転舵力をロ
ッド部材を介して上記後輪転舵機構に伝達し、前輪の転
舵に応じて後輪をも転舵するようにしたものは一般によ
く知られている。

そして、このような４輪操舵装置のステアリング機構に
おいては、例えば特開昭５８−１２２２５６号公報に開
示されるように、タイロッドをストロークさせる車幅方
向に延びるラック部材に対し、ステアリングに連結され
た第１ピニオンと、ロッド部材前端に連結され後輪側へ
転舵力を伝達する第２ピニオンとがそれぞれ噛合されて
おり、該各ピニオンとラック部材との噛合調整は、スプ
リングや受部材等からなる調整装置によって行われるよ
うになっている。

また、４輪操舵装置のステアリング機構においては、通
常、ステアリングの操舵力を軽減するためにパワーシリ
ンダが装備されるようになっている。このパワーシリン
ダどして、車幅方向に延びるラック部材を操作ロッドと
する構成のものく上記例示の公報参照）と、上記ラック
部材ど平行にシリンダ本体を配設し、該シリンダ本体の
ピストンロッドとラック部材とをレバーを介して連結す
る構成のものとがある。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、上記従来のパワーシリンダのうら前者のもの
では、パワーシリンダの操作ロッドたるラック部材に対
しては、上）ホの如く２つのピニオンが噛合するように
なっているため、該両端合部とパワーシリンダの油圧室
とが近接し合うようになり、油圧室に供給される圧油に
より噛合部での噛合状態に影響が及ぶという問題があっ
た。

また、後者のものでは、パワーシリンダのピストンロッ
ドとラック部材との連結部において、製作のバラツキや
ラック部材側に作用する外力に起因して曲げ力等が惹起
され、こじりが生じるという問題があった。

−３一 本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、特に従来のパワーシリンダのうち後
者のもの、つまりラック部材と平行にシリンダ本体が配
設され、該シリンダ本体のピストンロッドとラック部材
とが連結される構成のものにあって、上記のピストンロ
ッドとラック部材との連結構造に改良を加えて、製作の
バラツキやラック部材側に作用する外力に起因する曲げ
力等によるこじりを防止し得るようにすることにある。

（問題点を解決するだめの手段） 上記目的を達成するため、本発明の解決手段は、車両の
４輪操舵装置におけるステアリング機構として、ステア
リングに連結された第１ピニオンと後輪側へ転舵力を伝
達する第２ピニオンとが噛合するラック部材が設けられ
、該ラック部材と平行にパワーシリンダが配設されてい
ることを前提どする。

そして、このようなステアリング機構において、上記パ
ワーシリンダのピストンロッドと、上記ラ　ツク部材に
連結され上記パワーシリンダの動力をラック部材に伝達
するためのレバーとの間に長さ調整可能な連結杆を介設
するとともに、該連結杆と」二記ピストンロンドおよび
レバーとをそれぞれ自在継手を介して連結する構成とし
たものである。

（作用） 上記の構成により、本発明では、ステアリング機構にお
けるパワーシリンダのピストンロッドとラック部材との
連結部は、製作のバラツキに対しては連結杆の長さ調整
によって対処可能で曲げ力等が生じることはなく、また
ラック部材側に作用する外力に対しても自在継手で連結
状態が変化することにＪ：っで曲げ力等の発生を防１１
：できることになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る車両の４輪操舵装置の
全体構成を示し、１は左右の前輪２Ｌ。

２Ｒを転舵するステアリング機構であって、該ステアリ
ング機構１は、操舵されるステアリングハンドル３と、
該ステアリングハンドル３に連結されたステアリングシ
ャフト４と、該ステアリングシャフト４の先端に第１ラ
ツク＆ピニオン機構５を介して連結され、上記ステアリ
ングハンドル３からの操舵力により車幅方向にストロー
ク移動するラック部材６（第３図参照）と、基端が各々
該ラック部材６の端部に連結され、ラック部材６のスト
ローク移動を前輪２Ｌ、２Ｒに伝達して前輪２Ｌ、２Ｒ
を左右に転舵させる左右一対のタイロッド７．７とを備
えている。

８は車体フロアの下面に沿って車体前後方向に延びるロ
ッド部材であって、該ロッド部材８は、その前端が第２
ラツク＆ピニオン機構９を介して上記ステアリング機構
１のラック部材６に連結されていて、該ラック部材６の
ストローク移動つまりステアリング機構１の転舵力を回
転力として取り出し、後述の後輪転舵機構１０に伝達す
るようになっている。

また、１０は左右の後輪１１１．１１Ｒを転舵覆る後輪
転舵機構であって、該後輪転舵機１ｍ　１０は、上記ロ
ッド部材８の後端に連結された入力軸１２と、該入力軸
１２に第３ラツク＆ピニオン機構１３を介して連結され
、入力軸１２の回転力により車幅方向にス１−「１−り
移動Ｊるラック部材（図示せず）と、Ｍ端が各々該ラッ
ク部材端部に連結され、ラック部材のストローク移動を
後輪１１Ｌ、１１Ｒに伝達する左右一対のタイロッド１
４．１４とを備えていて、上記ステアリング機構１から
の転舵力をロッド部材８を介して受（）、前輪２Ｌ、２
Ｒの転舵に応じて後輪１１Ｌ、１１Ｒを左右に転舵する
ように構成されている。

そして、上記ステアリング機構１の主要部分の構造は第
２図ないし第４図に示している。すなわち、ステアリン
グハンドル３からの操舵力により車幅方向にストローク
移動するラック部材６はラックケース１５内に摺動可能
に嵌挿されており、該ラック部材６のステアリングハン
ドル３側〈図では右側）端部付近には第１ラツク歯１６
が形成され、該第１ラツク歯１６にはステアリングシャ
フト３の先端に連結された第１ピニオン（図示せず）が
噛合されていて、この両者によりステアリングシャフト
４の回転力（ステアリングハンドル３の操舵力）をラッ
ク部材６のストローク移動に変換する第１ラツク＆ピニ
オン機構５が構成されている。

また、上記ラック部材６の中央部付近には第２ラツク歯
１７が形成され、該第２ラツク歯１７にはロッド部材８
の前端に連結された第２ピニオン１Ｂが噛合されていて
、この両者１７．１８によりラック部材６のストローク
移動つまりステアリング機構１の転舵力をロッド部材８
の回転力に変換して後輪転舵機構１０側へ伝達する第２
ラツク＆ピニオン機構９が構成されている。尚、上記第
１おＪ：び第２ラツク＆ピニオン機構５，９におけるラ
ック歯’Ｔ６．１７とピニオン１８との各噛合調整は、
図示していないがそれぞれスプリングや受部材等からな
る従来公知の調整装置によって行われるようになってい
る。

さらに、１９はステアリングハンドル３の操舵力を軽減
するために上記ラック部材６ないし該ラック部材６を収
納するラックケース１５と平行（車幅方向）に配設され
たパワーシリンダであって、該パワーシリンダ１９は、
ラックケース１５と一体形成されたシリンダケース２０
と、該シリンダケース２０内に摺動可能に嵌挿され、シ
リンダケース２０内を左右に左転用油圧室２０ａと右転
用油圧室２０１）とに仕切るピストン２１と、一端が該
ピストン２１に連結され、他端が上記シリンダケース２
０内の左転用油圧室２０ａ側からシリンダケース２０外
に延出するピストンロッド２２とを有している。

上記ラック部材６には上記パワーシリンダ１９のピスト
ンロッド２２延出側（図では左側）の端部に、パワーシ
リンダ１９の動力をラック部材６に伝達するためのレバ
ー２３の一端部が連結され、該レバー２３の他端部と上
記ピストンロッド２２の延出端部との間にはピストンロ
ッド２２と同一軸線上に延びる連結杆２４が配設されて
いる。該連結杆２４は、内周面にネジ部が形成された円
筒−〇　　− 形状の中間部材２４ａと、基端部が各々該中間部材２４
ａに螺合する左右一対の棒状端部材２４ｂ。

２４Ｃとからなり、中間部材２４．ａに対する端部材２
４ｂ、２４ｃのねじ込み量を変えることにより長さ調整
可能に設Ｃプられている。さらに、上記連結杆２４の左
側端部材２４ｂとレバー２４、および連結杆２４の右側
端部材２４ｃとビス１−ンＯッド２２とはそれぞれ自在
継手（例えばボールジヨイント等）２５．２５を介して
連結されている。

また、上記シリンダケース２０内の左転用および右転用
油圧室２０ａ、２０ｂには、図示していないがステアリ
ングハンドル３ないしステアリングシャフト４の回転方
向に応じて切換ねるコントロールバルブを介して油ポン
プが接続されている。

そして、左転舵時には油ポンプからの圧油が左転用油圧
室２０ａに供給されかつ右転用油圧室２０ｂ内の圧油が
排出される一方、右転舵時には上述の状態と逆の状態に
なることにより、パワーシリンダ１つの動力がピストン
ロッド２２の伸縮作動として現出され、この動力が上記
連結杆２４およびレバー２３を介してラック部材６に伝
達されて該ラック部材６のストローク移動つまり前輪２
Ｌ。

２Ｒの転舵を助勢するＪ：うに構成され−でいる。

ここで、上記ラックケース１５および該ラックケース１
５と一体形成されたパワーシリンダ１９のシリンダケー
ス２０は、車体フロア部の強度部材たる車幅方向に延び
るクロスメンバ２６に取付ブラケット２７を介して２箇
所で支持されている。

この２箇所の支持点のうち一方（図では左側）の支持点
では、ラックケース１５の外周がバンド部材２８によっ
て保持され、該バンド部材２８が取付ブラケット２７に
取付【フられており、他方く図では右側）の支持点では
、ラックケース１５自体にボルト挿通孔よりなる取付部
２９が形成され、該取付部２つが直接取付ブラケット２
７に取付１ノられている。尚、上記クロスメンバ２６の
下面には、第５図および第６図に−ｂ示すように、ロッ
ド部材８との干渉を避りるために上方に湾曲する湾曲部
３０が車体面複方向に形成されているとともに、該湾曲
部３０を補強するための補強用ビード−１１一 部３１が湾曲部３０と直交する方向（車幅方向）に形成
されている。

一方、上述のステアリング機構１から転舵力をロッド部
材８を介して受ける後輪転舵機構１０においては、その
ラック部材を操作ロッドとするパワーシリンダ３２が装
備されている。該パワーシリンダ３２は、その具体的な
構成については図示していないが、ラックケース３３内
に左転用油圧室と右転用油圧室とを有し、該両独圧室に
対しては入力軸１２ないしロッド部材８の回転方向に応
じて切換ねるコントロールバルブを通して圧油が吸排さ
れ、入力軸１２の回転力によるラック部材のストローク
移動つまり後輪１１Ｌ、１１Ｒの転舵を助勢するように
構成されている。

したがって、上記実施例にお【プる４輪操舵装置のステ
アリング機構１においては、ラック部材６と平行に配設
されたパワーシリンダ１９のビス１ヘンロツド２２と、
ラック部材６に連結されたレバー２３との間に長さ調整
可能な連結杆２４が介設されているため、ラック部材６
の長さ等に製作のバラツキがある場合、このバラツキに
対しては上記連結杆２４の長さ調整ににって対処づるこ
とができる。このため、パワーシリンダ１９の組付時に
おいては、そのピストンロッド２２やレバー２３とラッ
ク部材６どの連結部等に曲げ力や捩り力等が惹起される
ことはなく、初期ひずみのない状態で組付けることがで
きる。

また、上記連結杆２４とビス１ヘンロツド２２およびレ
バー２３とはそれぞれ自在継手２５．２５を介して連結
されているため、転舵時の反力どして接地面から前輪２
Ｌ、２Ｒを介してラック部材６に外力が作用して該ラッ
ク部材６が撓み変形を生じた場合でも、レバー２３およ
びピストンロッド２２は、その両者間の連結状態が上記
自在継手２５．２５で変化するだけで曲げ力等を受ける
ことはない。このため、上述の如く組付時で初期ひずみ
が生じないことと相俟って、ピストンロッド２２やレバ
ー２３等の部材のこじりを確実に防止することができ、
耐久性の向上を図ることができる。

尚、後輪転舵機構１０において、パワーシリンダ３２を
、ラック部材を操作ロッドとする構成にしたのは、ラッ
ク部材上に位置するラックルビニオ２機構１３が１つに
すぎず、ラックケース３３内に形成される油圧室をラッ
ク＆ピニオン機描１３の位置から離すことによって、油
圧室に供給される圧油により該ラックルビニオ２機構１
３の噛合状態に影響が及ぶのを比較的容易に防止するこ
とができるためである。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における車両の４輪操舵装置によれ
ば、ステアリング機構にお【プるパワーシリンダのピス
トンロッドとラック部材との連結部は、製作のバラツキ
に対しては連結杆の長さ調整により、またう少り部材側
に作用する外力に対しては自在継手での連結状態の変化
によりそれぞれ曲げ力等が惹起されるのを防止すること
ができるので、部材のこじりを防いで耐久性の向上を図
ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は車両の１
輪操舵装圓の全体構成を示Ｊ一平面図、第２図はステア
リング機構の主要部分を車体後方から児た背面図、第３
図は同縦断面図、第４図はステアリング機構の主要部分
を車体側方から見た断側面図、第５図はクロスメンバの
湾曲部イ」近を、下方から見た斜視図、第６図は第５図
のＶＩ−ＶＩ線にお（プる拡大断面図である。 ３・・・ステアリングハンドル、５・・・第１ラツク＆
ピニオン機構、６・・・ラック部材、９・・・第２ラツ
ク＆ピニオン機構、１９・・・パワーシリンダ、２２・
・・ピストンロッド、２３・・・レバー、２４・・・連
結杆、２５・・・自在継手。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリングに連結された第１ピニオンと後輪側
   へ転舵力を伝達する第２ピニオンとが噛合するラック部
   材が設けられ、該ラック部材と平行にパワーシリンダが
   配設されており、該パワーシリンダのピストンロッドと
   、上記ラック部材に連結され上記パワーシリンダの動力
   をラック部材に伝達するためのレバーとの間に長さ調整
   可能な連結杆が介設されているとともに、該連結杆と上
   記ピストンロッドおよびレバーとがそれぞれ自在継手を
   介して連結されていることを特徴とする車両の４輪操舵
   装置。