JPS63269782A - 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、車両、特にエンジン出力により左右の後輪を
駆動する後輪差動装置が備えられた車両の４輪操舵装置
に関する。

（従来の技術） 例えば特開昭６１−１０８０７０号公報によれば、ハン
ドル操舵により前輪を転舵すると同時に、その転舵量に
応じて後輪をも転舵するようにした４輪操舵装置が示さ
れている。この４輪操舵装置は、ハンドル操舵に応じて
前輪を転舵する前輪転舵機構と、該機構から車体前後方
向に延びる連結軸（動力伝達シャフト）を介して入力さ
れる前輪転舵量等に応じて、後輪を転舵させる後輪転舵
機構く転舵比可変機構）とで構成されたもので、該後輪
転舵機構は、車体幅方向に配設されて左右両端部がタイ
ロッド及びナックルアームを介して左右の後輪に連結さ
れた後輪操舵ロッドと、該ロッドを車体幅方向に変位さ
せる油圧シリンダと、該シリンダに対する油圧の給排を
制御するバルブ［と、該バルブ機構を上記連結軸により
入力される前輪転舵量等に応じて作動させることにより
後輪操舵ロッドの変位、即ち後輪の転舵量を制御する転
舵量制御機構とで構成されている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記後輪転舵機構は左右後輪間の中間部に配
設されるのであるが、該機構は、上記のように後輪操舵
ロッド、油圧シリンダ、バルブ機構、及び転舵量制御機
構等の多数の要素によって構成されて全体が比較的大型
となり、そのため左右後輪間の中間部にこの後輪転舵機
構を配設するための一定のスペースを確保しなければな
らないことになる。その場合に、当該自動車が前輪駆動
車であって、左右後輪間のスペースに余裕がある場合に
は特に問題とならないが、後輪駆動車や４輪駆動車のよ
うに、左右の後輪間にこれらを駆動する後輪差動装置が
備えられる場合は、この差動装置或は車体後部の車幅方
向に架設されて該差動装置を支持するクロスメンバとの
干渉を避けながら上記後輪転舵機構を如何に配置するか
が問題となる。しかも、特に車体後部に例えばスペアタ
イヤパンや燃料タンク等の下方へ突出する突出部が構成
されている場合には、該突出部とも上記後輪転舵機構が
干渉することのないように考慮しなければならない。

更に、この種の４輪操舵装置においては、後輪転舵量の
走行性に与える影響が大きいため、該後輪転舵量の制御
の高い精度と高い信頼性とが要求されることになり、こ
の為、上記後輪転舵機構を飛石や地面との接触等から有
効に保護して、その正常な作動を維持しなければならな
いのであるが、この飛石等に対する保護を如何に効果的
に行うか、といった問題もある。

本発明は、後輪差動装置が備えられた車両において４輪
操舵装置を装備する場合における上記のような問題に対
処するもので、該４輪操舵装置を構成する後輪転舵機構
を適切に配置することにより、該後輪転舵機構と上記後
輪差動装置やこれを支持するクロスメンバおよび車体後
部の突出部との干渉等を回避しながら、しかも該後輪転
舵機構を飛石や地面との接触等から有効に保護してその
信頼性を確保、維持することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は次のように構成
したことを特徴とする。

即ち、エンジン出力により左右の後輪を駆動する後輪差
動装置が備えられ、且つハンドル操舵に応じて前輪を転
舵する前輪転舵機構と、この前輪転舵機構から車体前後
方向に延びる連結軸を介して入力される前輪転舵量に応
じて、後輪を転舵する後輪転舵機構とが備えられている
と共に、上記後輪差動装置の後方斜め上部に下方に突出
する車体の突出部が存在する車両において、上記後輪転
舵機構を、上記連結軸を介して入力される前輪転舵量や
車速センサにより検出される車速等に応じて後輪転舵量
を制御する転舵量制御機構により所定の後輪転舵量を設
定する転舵量設定部と、両端部が所定の連結部材を介し
て夫々左右の後輪に連結された後輪操舵ロッドと、該ロ
ッドを車幅方向に変位させる油圧シリンダとを有し、上
記転舵量設定部により設定された後輪転舵量に応じて後
輪を所定の方向に所定量だけ転舵させる駆動部とに分割
すると共に、上記転舵量設定部を上記車体の突出部の前
方であって後輪差動装置の後部上方もしくは後方のいず
れか一方の空間に、また上記駆動部を上記突出部の前方
であって後輪差動装置の後部の他方の空間に夫々配設し
た構成とする。

（作　　用） 上記の構成によれば、後輪転舵機構が転舵量設定部と駆
動部とに分割されていると共に、これら転舵量設定部な
らびに駆動部が、後輪差動装置の後方斜め上部における
車体の突出部の前方であって該差動装置の後部上方もし
くは後方のいずれか一方の空間内に夫々配設されること
になるので、これら転舵量設定部と駆動部とを有する後
輪転舵機構と後輪差動装置との干渉を回避できることは
もとより、特に、上記後輪差動装置の後方の車体に例え
ばスペアタイヤパンや燃料タンク等の突出部が構成され
ている車両においても、車体後部の形状に同等設計変更
を加えることなく上記後輪転舵機構を構成する転舵量設
定部や駆動部を上記突出部と干渉することなく適切に配
設することができる。

更に、上記後輪差動装置は一般に下方への突出量が大き
いから、後輪転舵機構の全体が後輪差動装置の後方で相
対的に上方に位置されることになって、該差動装置によ
り後輪転舵機構の前方ないし下方が覆われた状態となる
。これにより、後輪転舵機構に対する飛石や地面の接触
が上記後輪差動装置により確実に防止されることになっ
て、当該後輪転舵機構の正常な作動が損なわれることな
く信頼性が確保、維持されることになる。

（実　　　施　　　例） 以下、本発明の実施例について説明する。

先ず、第１図により本実施例に係る４輪操舵装置の全体
システムについて説明すると、該装置は、ハンドル１の
操舵により左右の前輪２．２を転舵させる前輪転舵機構
１０と、前輪２．２の転舵量に応じて左右の後輪３．３
を転舵させる後輪転舵機構２０とを有する。

上記前輪転舵機構１０は、車幅方向に配設された前輪操
舵ロッド１１と、上記ハンドル１の操舵により該ロッド
１１を車幅方向に変位させる第１ラツク＆ピニオン機構
１２とで構成され、上記前輪操舵ロッド１１の左右両端
部にタイロッド１３．１３及びナックルアーム１４，１
４を介して左右の前輪２．２が連結されている。

また、後輪転舵機ｌ１ｌＩ２０は、車幅方向に配設され
た第１ハウジング２１内に収納されて、上記前輪転舵機
構１０における前輪転舵量に応じて後輪３．３の転舵量
を設定する転舵量設定部２２と、同じく車幅方向に配設
されて上記第１ハウジング２１に平行する第２ハウジン
グ２３内に収納されて、上記転舵量設定部２２により設
定された転舵量に応じて後輪３．３を所定の方向へ所定
量だけ転舵させる駆動部２４とに分割され、且つこれら
転舵量設定部２２と駆動部２４とが上記第１．第２ハウ
ジング２１．２３に夫々形成された連結部２１ａ、２３
ａおよび２１ｂ、２３ｂを介して一体的に取付けられて
いる。

そして、上記転舵量設定部２２には、転舵量制御機構２
５が備えられており、該制御機構２５は、前輪転舵機ｆ
ＩＩ１１０における前輪操舵ロッド１１の変位により、
第２ラツク＆ビニオン機構２６及び車体前後方向に延び
る第１．第２連結軸２７ａ、２７ｂを介して回転される
第１人角軸２８と、ステップモータ２９により回転され
る第２人角軸３０と、これら第１．第２人角軸２８．３
０からの入力回転量に応じて軸方向に移動する第１、第
２出力軸３１ａ、３１ｂとが設けられている。尚、これ
ら第１．第２出力軸３１ａ、３１ｂ間には後述する逃し
手段３２が介装されている。

また一方、上記駆動部２４は、車幅方向に配設されて上
記第２ハウジング２３内に収納された後輪操舵ロッド３
３と、同じく該ハウジング２３内に設けられて後輪操舵
ロッド３３に左右方向の力を作用させるパワーシリンダ
３４とを有し、上記後輪操舵ロッド３３の左右両端部に
タイロッド３５．３５及びナックルアーム３６，３６を
介して左右の後輪３，３が夫々連結されている。

然して、上記第２出力軸３１ｂおよび後輪操舵ロッド３
３の一側部に夫々設けられた第３．第４のラック＆ビニ
オン機ｔｆ４３７．３８を介して、該第２出力軸３１ｂ
ならびに第１出力軸３１ａと後輪操舵ロッド３３とが連
動するように構成されていると共に、第３．第４ラツク
＆ピニオン機構３７．３８間には上記パワーシリンダ３
４を制御するためのロータリバルブ３９が介設されてい
る。

このロークリバルブ３９は、上記第３ラツク＆ビニオン
機ｍ３７により検出される第１、第２出力軸３１ａ、３
１ｂの移動方向ならびに移動量に応じて、上記後輪操舵
ロッド３３を所定の方向に所定量だけ移動させるべく上
記パワーシリンダ３４の駆動をアシストするように構成
されている。

ここで、上記ステップモータ２９は、当該自動車の車速
を検出する車速センサ４０からの信号が入力される制御
回路４１によって制御されるようになっている。従って
、上記転舵量制御機横２５はステップモータ２９により
第２人角軸３０を介して入力される車速と、第１人角軸
２８から入力される前輪転舵量とに応じて作動されるこ
とになり、その作動に応じて上記第１、第２出力軸３１
ａ、３１ｂが移動されることにより、上記ロータリバル
ブ３９及び後輪操舵ロッド３３を介して後輪３．３の転
舵量（及び転舵方向）が前輪転舵量と車速とに応じて制
御されることになる。尚、転舵量制御機構２５には、前
、後輪の転舵比を検出する転舵比センサ４２が備えられ
、該センサ４２の出力信号が上記制御回路４１に入力さ
れることにより、後輪３，３の転舵量がフィードバック
制御されるようになっている。

尚、上記第３．第４ラツク＆ビニオン機楕３７．３８や
ロータリバルブ３９および後輪操舵ロッド３３ないし後
輪３，３が何等かの原因でロックした場合において、前
輪２．２の転舵に応じて後輪３，３を転舵しようとする
と、後輪転舵機構２０を構成する上記各要素を破損させ
ることにもなりかねない。或はまた、前輪２．２の適正
な転舵を妨げる虞がある。そこで、本実施例においては
、後輪転舵機構２０がロック状態となった場合において
も、該後輪転舵機構２０を破損させることなく、適正に
前輪２．２を転舵させることができるための逃し手段３
２が第１．第２出力軸３１ａ、３１ｂ間に介装されてい
る。

そして、この逃し手段３２は、例えば第５図（Ｉ）に示
すように構成されている。即ち、第１出力軸３１ａの軸
端に固設された第１ケーシング７０ａ内には、第２ケー
シング７０ｂが第１弾性部材（圧縮コイルバネ）７１ａ
により所定の方向に付勢された状態で摺動自在に内嵌さ
れていると共に、上記第２ケーシング７０ｂ内には第２
出力軸３１ｂの軸端に固設されたボス部７２が第２弾性
部材（圧縮コイルバネ）７１ｂにより所定の方向に付勢
された状態で内挿されている。これにより、上記第１出
力軸３１ａと第２出力軸３１ｂとが連結されている。こ
のような構成によれば、例えば第２出力軸３１ｂがロッ
ク状態にあって固定されている場合において、前輪２，
２（第１図参照）の転舵に伴って第１出力軸３１ａが矢
印（イ）方向に移動しようとすれば、第２ゲージング７
０ｂにより第２弾性部材７１ｂが圧縮されることにより
、第１出力軸３１ａの矢印（イ）方向への移動が可能と
なり、また、第１出力軸３１ａが反矢印（イ）方向への
移動しようとする場合には、第１ケーシング７０ａ内の
弾性部材７１ａが圧縮されて該第１出力軸３１ａの反矢
印（イ）方向への移動が可能となる。このように、第２
出力軸３１ｂがロック状態にあっても、前輪２．２の転
舵に伴って第１出力軸３１ａが所定の方向に移動し、こ
れにより後輪転舵機構２０の破損を未然に防止できると
共に、前輪２，２を適正に転舵させることが可能となる
。また、第５図（ｎ）は逃し手段３２の他の実施例を示
すもので、第１出力軸３１ａ′の軸端に固設され第１ケ
ーシング７０ａ′と、第２出力軸３１ｂ′の一端に連結
された第２ケーシング７０ｂ′とが連結部材７３′を介
して接続されていると共に、各ケーシング７０ａ′、７
０ｂ”内には夫々第１．第２の弾性部材７１ａ’　、７
１ｂ′が介挿された構成とされている。これにより、例
えば第２出力軸３１ｂ′がロックされた場合においても
、第２ケーシング７０ｂ′により第２弾性部材７１ｂ′
を圧縮させて第１出力軸３１ａ′を矢印くイ）方向へ移
動させることができると共に、第１ケーシング７０ａ’
により第１弾性部材７１ａ′を圧縮させることにより第
１出力軸３１ａ′を反矢印（イ）方向へ移動させること
が可能となる。

次に、第２〜４図により本発明の特徴部分である後輪転
舵機構２０の配役構造について説明する。

第２〜４図に示すように、本発明が適用される自動車は
後輪駆動車又は４輪駆動車であって、車体後部における
左右の後輪３．３（第１図参照）の中間位置に後輪差動
装置５０が備えられ、車体前部に配設されたエンジンな
いし変速機（図示せず）からの動力がプロへラシャフト
５１を介して該差動装置５０に入力されると共に、該差
動装置５０で分割されて左右の駆動軸５２．５２を介し
て左右の後輪３，３を駆動するようになっている。また
、この後輪差動装置５０は、車体の側部部材６０．６０
間に車幅方向に架設されたクロスメンバ６１に、前方中
央部及び後方左右両側部の合計３箇所を夫々弾性ブツシ
ュ６２・・・６２及び所要の取付部材６３・・・６３（
但し、図においては後方左右両側部のブツシュとその取
付部材のみを図示）を介して支持されている。

また、上記クロスメンバ６１は、第４図に示すように背
面視（正面視）で略Ｗ状とされ、その中央部６１ａの下
方に上記後輪差動装置５０が配置されていると共に、該
クロスメンバ６１の両側部６１ｂ、６１ｃが夫々中央部
６１ａより下方に窪ませられて一段と低く形成されてお
り、一方の側部６１ｂの上方を該クロスメンバ６１の前
方に配設された燃料タンク６４に燃料を注入するための
燃料補給管６５が通過しており、また他方の側部６１ｃ
の上方を車体前部から導かれた排気管６６が通過してい
る。尚、上記プロペラシャフト５１及び排気管６６は、
第３図に示すように燃料タンク６４の底面に設けられた
凹所６４ａを通過している。

更に、本実施例においては、上記後輪差動装置５０の後
方上部にフロアパネル６５を窪ませて車体下方に突出し
たスペアタイヤパン６５ａが形成されている。

然して、本実施例においては、上記後輪転舵機構２０が
、クロスメンバ６１の後面に取付部材６７（第３，４図
参照）を介して取付けられ、上記後輪差動装置５０の後
方斜め上部に配置されていると共に、該機構２０を構成
する転舵量設定部２２がスペアタイヤパン６５ａの前方
であって上記後輪差動装置５０の後部上方の空間内に、
また駆動部２４が同じくスペアタイヤパン６５ａの前方
であって差動装置５０の後方の空間内に夫々配設されて
いる。そして、前輪転舵機構１０（第１図参照）から導
かれた第１連結軸２７ａが車体中央部のフロアパネル６
５の下方に配設され、これに自在継手６８ａを介して接
続された第２連結軸２７ｂが車体後部に配設された上記
燃料タンク６４の下面に設けられた凹所６４ａ内を通過
していると共に、この連結軸２７ｂに自在継手６８ｂを
介して後輪転舵機構２０（転舵量設定部２２）の第１人
角軸２８が連結されている。尚、上記クロスメンバ６１
は、第３図に示すように後面が斜め後方に延長されて、
該延長部により上記後輪転舵機構２０の前方ないし下方
が覆われるようになっている。

上記の構成によれば、後輪転舵機構２０が転舵量設定部
２２と駆動部２４とに分割されていると共に、これら転
舵量設定部２２ならびに駆動部２４が後輪差動装置５０
の後方斜め上部におけるスペアタイヤパン６５ａの前方
であって該差動装置５０の後部上方と後方とに夫々配設
されているので、後輪転舵機構２０と後輪差動装Ｗ５０
との干渉を回避できることはもとより、特に、上記後輪
差動装置５０の後方において車体下方に突出するスペア
タイヤパン６５ａが構成されている車両においても、該
スペアタイヤパン６５ａの形状に何等設計変更を加える
ことなく後輪転舵機構２０を該スペアタイヤパン６５ａ
と干渉することなく適切に配設することができる。

更に、上記後輪差動装置５０は、一般に下方への突出量
が大きいから後輪転舵機構２０が該後輪差動装置５０の
後方で相対的に上方に位置されることになって、該差動
装置５０により後輪転舵機構２０の前方ないし下方が覆
われた状態となる。

これにより、後輪転舵機構２０に対する飛石や地面の接
触が上記後輪差動装置５０により確実に防止されること
になって、当該後輪転舵機構２０の正常な作動が損なわ
れることなく信頼性が確保、維持されることになる。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、４輪操舵装置を構成する
後輪転舵機構を転舵量設定部と駆動部とに分割したので
、後輪差動装置が備えられ、且つ該差動装置の後方斜め
上部に例えばスペアタイヤパンや燃料タンク等の車体下
方に突出する突出部が形成されている車両において４輪
操舵装置を搭載する場合に、車体後部の形状に何等設計
変更を加えることなく、該４輪操舵装置を構成する後輪
転舵機構を上記後輪差動装置やこれの後方斜め上部の突
出部と干渉することなく適切に配設することができる。

更に、該後輪転舵機構が後輪差動装置やこれを支持する
クロスメンバによってその前方ないし下方を覆われるこ
とにより、飛石や地面との接触等に対して効果的に保護
されることになって、これにより、当該後輪転舵機構の
作動の信頼性が確保、維持されることになる。

【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４輪操舵
装置の全体システム図、第２〜４図は本実施例の４輪操
舵装置を構成する後輪転舵機構の配設状態を示す要部平
面図、側面図及び背面図、第５図（Ｉ）、（ＩＩ）は夫
々後輪転舵機構に装備された逃し手段の構成を示す断面
図である。 １０・・・前輪転舵機構、２０・・・後輪転舵機構、２
２・・・転舵量設定部、２４・・・駆動部、２７ａ、２
７ｂ・・・第１．第２連結軸、２８・・・第１人力軸、
５０・・・後輪差動装置、６１・・・クロスメンバ、６
５ａ・・・スペアタイヤパン（突出部）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エンジン出力により左右の後輪を駆動する後輪差
   動装置が備えられ、且つハンドル操舵に応じて前輪を転
   舵する前輪転舵機構と、この前輪転舵機構から車体前後
   方向に延びる連結軸を介して入力される前輪転舵量に応
   じて、後輪を転舵する後輪転舵機構とが設けられている
   と共に、上記後輪差動装置の後方斜め上部に下方に突出
   する車体の突出部が存在する車両において、上記後輪転
   舵機構を、上記連結軸を介して入力される前転舵量に応
   じて後輪転舵量を設定する転舵量設定部と、この転舵量
   設定部により設定された後輪転舵量に応じて後輪を転舵
   させる駆動部とに分割すると共に、上記転舵量設定部を
   上記突出部の前方であって後輪差動装置の後部上方もし
   くは後方のいずれか一方の空間に、また上記駆動部を上
   記突出部の前方であって後輪差動装置の後部の他方の空
   間に夫々配設したことを特徴とする車両の４輪操舵装置
   。