JPS63176781A - 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、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輪操舵袋首に
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ｍ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、単室前面部に位置するダツシ
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
向に囲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等において、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
操舵装置向体には、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ツシュロアパ
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ちのであって
、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、これを構成するシ
ャフトにストッパを設け、車両衝突時等に３３いて該シ
ャフトが後方に摺動したとき該シャフトを１習動可能に
支持する支持部材に前記ストッパを当接せしめ、これに
より所定距離以上の摺動を規制し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は構とに連結され、
前記前輪転舵機構による１１ａ輪の転舵ｍ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１１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。

上記「支持部材」および「ストッパ部材」は、１組であ
ってもよいし、複数組であってもよい。

複数組とする場合には、各組における支持部材とストッ
パ部材との間隔を互いに異なったものとするようにすれ
ば、ストッパ部材の支持部材への当接が複数回に分けて
段階的に行われることとなるので、各支持部材の車体へ
の固定強度な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、したがって、ストッ
パ部材が支持部材に当接したとぎ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可能となり、シャフト
がこの反力により折れ曲がるといったおそれを低減する
ことができる。この場合、支持部材とストッパ部材との
間隔が狭い組はどその支持部材の車体への固定強度が小
さくなるように設定すれば、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可能とな
る。。

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おいて、支持部材とス
トッパ部材を１組設ける場合にはどのシャットに設けて
もよく、またこれら両部材を複数組設ける場合には、１
つのシャフトにこれらを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、ラック部材等がダツ
シュロアパネルに当接してダツ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。

（発明の効果） したがって本発明によれば、ダツ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１ｑ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、支持部材およびストッパ部材を複数組設け、各組
における両部材の間隔を異なったものに設定すれば、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至のフロ
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
。さらに、この場合、支持部材とストッパ部材との間隔
が狭い組はどその支持部材の車体への固定強度を小さく
するようにすれば、シャフトの折曲防止を図った上での
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ビニオン５とを備えている。ラ
ック部材４は、ダツシュロアパネル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
てダツシュロアパネル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、単室のフロ
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
のビニオン５と同軸で設けられてとニオン５の回転と共
に回転する駆動シャフト１８にユニバーサルジヨイント
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
ユニバーサルジヨイント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１Ｇの
前端部および後端部にユニバーサルジヨイント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により竹輪転舵Ｒ搭２による前輪
７の転舵母が後輪転舵機構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２．１
０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１４ａの側面部に溶接された口字形部材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１
６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２９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３
０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図に合軸断面
で示す構造となっている。すなわち、シャフト１６の同
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ル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図に示すように、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−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３
２とストッパ部材３８との間隔ＢとがＡ＜８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１％１３９
は、第５図に示すように、シャフト１７を前接に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１７ｂの前端部を摺動可能に嵌挿し、両
者を切断ビン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
切断ビン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、ダツシュロアパネル６に固定されてラック部材
４を支持するブラケット８、およびビニオン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
持するダツシュロアパネル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の切断ビン４０が切断されるため、ダツシュロア
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、
同時に前俊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１Ｇ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がへ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２７ａ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、ダツシュロアパネル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がへ
寸法暦動じたとき停止し、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、ダツシュロアパネル６の後退距離を最
悪でも８寸法以下に押えることができる。この８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
が及ぶようなダツシュロアパネル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１
５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、ユニバーサルジヨイント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■−■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 第３図 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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ることを特
   徴とする車両の４輪操舵装置。 ２）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特許請求の範囲第１項記載の車両
   の４輪操舵装置。 ３）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２項記載
   の車両の４輪操舵装置。