JPS63270288A - 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、車両の４輪操舵装置、特に該装置を構成する
前輪転舵機構と後輪転舵機構とに連結されて該後輪転舵
機構に前輪転舵量を入力する連結軸を駆動するための連
結軸駆動機構に関する。

（従来の技術） 例えば特開昭５９−６３２６８号公報には、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車両の操舵装置が示されて
いる。この操舵装置は、ハンドル操舵により軸方向に変
位する操舵軸の変位量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
結軸の回転により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から構成されている。そして、
上記前輪転舵機構は第３図に概略的に示すように、上記
操舵軸Ａと一体的に且つ平行に配設されて該操舵軸Ａに
連動されるラック軸Ｂの軸方向の変位により、該ラック
軸Ｂ上に形成されたラックＣに係合するビニオンギアＤ
が回転し、これにより該ビニオンギアＤが一端に固設さ
れた上記連結軸Ｅを前輪の転舵量及び転舵方向に応じて
回転させるようになっている。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、上記従来例においては、第３図に示すように
、ラック軸Ｂ上に、該ラック軸Ｂに係合するビニオンギ
アＤを中心としてその両側に少なくともＳ、、Ｓ２のス
トローク（フル舵角を切った場合のラック軸Ｂの軸方向
の変位量に相当する。）を有するラックＣを形成する必
要があり、しかも、該ラック軸Ｂが矢印（イ）方向に変
位した場合においてラックＣの端部が該ラック軸Ｂの軸
受部材Ｆと干渉することのないように８３のストローク
を有する軸部をラックＣの端部と軸受部材Ｆとの間に形
成すると共に、更に、該ラック軸Ｂが矢印（ロ）方向に
変位した場合において、該ラック軸Ｂの軸端が上記軸受
部材Ｆより脱落しないように８４のストローク分を有す
る軸部を軸受部材Ｆより突出させて形成しておかなけれ
ばならない。このため、該ラック軸Ｂの軸方向の寸法が
必要以上に長くなって、前輪転舵機構を車体に搭載する
場合にラック軸Ｂが他の配設部材と干渉し、そのレイア
ウトが規制されることになる。

また、上記ビニオンギアＤをラックＣの中間位置に配置
しなければならず、この為、該ビニオンギアＤが一端に
固設された連結軸Ｅの車幅方向における配設位置を自由
に設定することができず、該連結軸Ｅのレイアウトにも
規制を受けることになる。

そこで本発明は、車両の４輪操舵装置を構成する前輪転
舵機構の近傍に配設されて、該前輪転舵機構による前輪
転舵量を連結軸を介して後輪転舵機構に伝達する連結軸
駆動機構に改良を加えることにより、該駆動機構の車幅
方向の寸法を可及的に押えて、該駆動機構ならびにこれ
により駆動される連結軸を車体に配設する場合における
レイアウト性を向上させ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、ハンドル操舵に応じて車幅方向に配設された操舵
ロッドを軸方向に変位させ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
軸の回転により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、上記前輪転舵機構の近傍に配設
されて上記連結軸を前輪転舵量に応じて回転させる連結
軸駆動機構とが設けられた車両において、上記連結軸駆
動機構は、上記前輪転舵機構における操舵ロッドに一体
的に且つ平行に支持されて該ロッドに連動して軸方向に
変位するボールネジ軸と、このボールネジ軸に係合して
該ボールネジ軸の軸方向の変位に応じて回転する回転部
材と、該回転部材に設けられて上記連結軸を回転させる
歯車機構とを有することを特徴とする。

尚、上記歯車機構は、例えば回転部材外周の任意の位置
に形成されたウオームギアと、これに噛合するつオーム
ホイールとから構成されて、該ウオームホイールにより
上記連結軸が回転されるように構成されている。

（作　　用） 上記の構成によれば、連結軸駆動機構が前輪転舵機構に
おける操舵ロッドに連動して軸方向に変位するボールネ
ジ軸と、これに係合して該ボールネジ軸の軸方向への変
位に応じて回転する回転部材とで構成されたボールネジ
式とされているので、上記回転部材が該回転部材に設け
られた歯車機構を介して連結軸を回転させる機能と、上
記ボールネジ軸を支持する軸受機能とを兼ね備えること
になる。これにより、上記ボールネジ軸の軸受部を設け
る必要がなく、該ボールネジ軸にこれに係合する回転部
材の両側に所定ストローク（フル舵角を切った場合のボ
ールネジ軸の軸方向への変位量に相当する。）分の長さ
を確保するだけで良く、その結果、該ボールネジ軸の軸
方向の寸法を可及的に短かくすることが可能となって、
当該連結軸駆動機構を配設する場合のレイアウト性が一
段と向上することになる。

また、回転部材の外周に形成されたつ才一ムギアを、該
回転部材の軸方向における任意位置に形成することがで
き、これによりウオームホイールの配設位置、即ち、該
ウオームホイールに連結された連結軸の車幅方向におけ
る配設位置のレイアウト性が向上し、該連結軸を車幅方
向における任意の位置で自由に取出すことが可能となる
。

（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
３と、この前輪転舵機構３から車体前後方向に延びる第
１．第２連結軸４ａ、４ｂの回転により入力される前輪
２．２の転舵量に応じて左右の後輪５．５を転舵させる
後輪転舵機構６と、上記前輪転舵機構３の近傍に配設さ
れて上記第１．第２連結軸４ａ、４ｂを前輪２．２の転
舵量及び転舵方向に応じて回転させる連結軸駆動機構７
とを有する。

上記前輪転舵機構３は、車幅方向に配設された前輪操舵
ロッド８と、上記ハンドル１の操舵により該ロッド８を
車幅方向に変位させるラック＆とニオン機構９とで構成
され、上記前輪操舵ロッド８の左右両端部にタイロッド
１０．１０及びナックルアーム１１，１１を介して左右
の前輪２．２が連結されている。

また、後輪転舵機構６は、車幅方向に配設されてハウジ
ング１２内に収納された後輪操舵ロッド１３と、上記ハ
ウジング１２内に設けられて後輪操舵ロッド１３に左右
方向の力を作用させるパワーシリンダ１４と、該パワー
シリンダ１４への油圧の給排を制御するコントロールバ
ルブ１５と、該バルブ１５の作動を制御する転舵量制御
機構１６とを有し、上記後輪操舵ロッド１３の左右両端
部にタイロッド１７．１７及びナックルアーム１８，１
８を介して左右の後輪５．５が連結されている。

そして、上記転舵量制御機構１６には、前輪転舵機構３
における前輪操舵ロッド８の変位により、上記連結軸駆
動機構７に装備された後輪転舵用出力軸１９及びこれに
連結されて車体前後方向に延びる上記第１．第２連結軸
４ａ、４ｂを介して回転される第１人角軸２０と、ステ
ップモータ２１により回転される第２通路２７と、これ
ら第１．第２人角軸２０．２２からの入力回転量に応じ
て軸方向に移動する出力軸２３とが設けられ、該出力軸
２３に上記コントロールバルブ１５における弁体２４が
連結されている。

また、このコントロールバルブ１５にはオイルポンプ２
５から導かれた油圧供給通路２６と、上記パワーシリン
ダ１４の左右の室１４ａ、１４ｂに夫々連通された第１
．第２通路２７．２８と、ドレン通路２つとが接続され
、上記弁体２４が図示の中立位置から右側に移動した時
に、油圧供給通路２６が第１通路２７を介してパワーシ
リンダ１４の左室１４ａに連通され且つ右室１４ｂがド
レン通路２９に連通されることにより、該パワーシリン
ダ１４に後輪操舵ロッド１３を右側に変位させる力が発
生し、また弁体２４が左側に移動すれば、油圧供給通路
２６が第２通路２８を介してパワーシリンダ１４の右室
１４ｂに連通され且つ左室１４ａがドレン通路２９に連
通されることにより、パワーシリンダ１４に後輪操舵ロ
ッド１３を左側に変位させる力が発生するようになって
いる９そして、これらの力により後輪操舵ロッド１３が
右側又は左側に変位されることにより、後輪５．５が左
側又は右側に転舵されることになる。

ここで、上記ステップモータ２１は、当該自動車の車速
を検出する車速センサ３０からの信号が入力される制御
回路３１によって制御されるようになっている。従って
、上記転舵量制御機構１６はステップモータ２１により
第２通路２７を介して入力される車速と、第１人角軸２
０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コントロールバルブ１５
の弁体２４が移動されることにより、上記パワーシリン
ダ１４及び後輪操舵ロッド１３を介して後輪５．５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１６には、前、後輪の転舵比を検出
する転舵比センサ３２が備えられ、該センサ３２の出力
信号が上記制御回路３１に入力されることにより、後輪
５．５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。

然して、本実施例においては、上記連結軸駆動ｆｉ１７
は、第２図に示すように、ハウジング３３内に収納され
た上記前輪操舵ロッド８の一端に固設された取付部材３
４を介して、該操舵ロッド８と一体的に、しかも該ロッ
ド８と平行するように支持されたボールネジ軸３５と、
該ボールネジ軸３５の所定位置に外嵌され且つ該ボール
ネジ軸３５の外周囲に螺旋上に遊嵌合された複数のボー
ル部材３６・・・３６に係合するボールナツト３７と、
該ポールナツト３７に一体的に取り付けられ且つハウジ
ング３８内において軸方向への動きを規制された状態で
回転自在に軸受支承された回転部材３９と、該回転部材
３９の軸端外周面に形成されたウオームギヤ４０と、該
ウオームギヤ４０に噛合するウオームホイール４１が軸
端に固着された上記後輪転舵用出力軸１９とから構成さ
れていると共に、上記ハウジング３３．３８に夫々形成
された接続部３３ａ、３８ａおよび３３ｂ、３８ｂを介
して、これらハウジング３３．３８が接続されることに
より、前輪転舵機構３と連結軸駆動機構７とが一体的に
組付けられている。

これにより、上記ハンドル１（第１図参照）の操舵に伴
いラック及ビニオン１ｆｉｙＩ９を介して前輪操舵ロッ
ド８ならびに上記ボールネジ軸３５が所定の方向に所定
量だけ変位されることにより、上記回転部材３つに形成
されたウオームギヤ４０およびこれに噛合するウオーム
ホイール４１が所定の方向に所定量だけ回転し、これに
より後輪転舵用出力軸１９が回転されて該出力軸１９に
連結された第１、第２連結部軸４ａ、４ｂを介して第１
人角軸３０に前輪転舵量が入力されることになる。

尚、上記ハウジング３３内には、ラック及ビニオン９に
よる前輪操舵ロッド８の変位をアシストするためのパワ
ーシリンダ４２が設けられていると共に、該ハウジング
３３外周に係合する所定の取付部材４４．４４を介して
、該ハウジング３３とこれに一体の上記ハウジング３８
とが車体前部下方の所定位置に固定されることになる。

上記の構成によれば、連結軸駆動機構７が、前輪転舵機
構における前輪操舵ロッド８に連動して軸方向に変位す
るボールネジ軸３５と、これに係合して該ボールネジ軸
３５の軸方向の変位に応じて回転するポールナツト３７
に一体の回転部材３９と、上記ボールネジ軸３５とポー
ルナツト３７との間に遊嵌合された複数のボール部材３
６・・・３６とで構成されたボールネジ式とされている
ので、上記ボールネジ軸３５が、回転部材３９に一体の
ポールナツト３７により軸受支持されることになる。こ
れにより、該ボールネジ軸３５の軸受部を設ける必要が
なく、該ボールネジ軸３５の軸方向の寸法を、少なくと
もこれに係合するポールナツト３７の両側にｓ、’　、
ｓ２’で示す所定のストロークくフル舵角を切った場合
のボールネジ軸３５の軸方向への変位量に相当する。）
分の長さの範囲に留めることができ、その結果、該ボー
ルネジ軸３５の軸方向の寸法を可及的に短かくすること
が可能となって、車載時におけるレイアウト性が向上す
ることになる。

また、回転部材３９の外周に形成されたつオームギア４
０を、該回転部材３つの外周上であれば、その軸方向に
おいて任意の位置に形成することが可能となって、これ
により該ウオームギア４０に噛合するつオームホイール
４１の配設位置、即ち、該ウオームホイール４１に一体
の後輪転舵用出力軸１９に連結された第１連結軸４ａお
よびこれに連結された第２連結軸４ｂの車幅方向におけ
る配役位置を自由に設定することができ、そのレイアウ
ト性が一段と向上することになる。

尚、本実施例においては、連結軸駆動＠横７におけるボ
ールネジ軸３５が、第２図において右側に変位した場合
においても、該ボールネジ軸３５をハウジング３８によ
り外套して保護すべく該ハウジング３８を軸方向に延長
して、その一端にウオームギア４０を形成したけれども
、該ハウジング３８の一端を例えば３２′で示す範囲に
短縮し、その軸端にウオームギア４０を形成するように
しても良い。この場合には、当該連結軸駆動機構７の全
体を短く構成することができ、車載時に置けるレイアウ
ト性が向上することになる。

また、本実施例においては、上記前輪転舵機構３のハウ
ジング３３と連結軸駆動機構７のハウジング３８とを一
体的に取付部材４４を介して車体前部（エンジンルーム
）の所定位置に取付けるようにしたのであるが、該ハウ
ジング３３を中心としてその全体を回転させることによ
り、上記ハウジング３８をハウジング３３の周囲におい
てその上方あるいは下方に自由に配設することが可能と
なる。

これにより、例えば４輪駆動車のように車体前部（エン
ジンルーム）に、前輪を駆動するための前輪駆動機構や
後輪にエンジン出力を伝達するための後輪駆動機構等が
内装された４輪駆動用トランスファー装置等が配設され
て、スペースに余裕がない場合においても、上記トラン
スファー装置あるいはその他の配設部材と干渉すること
なく上記連結軸駆動機ｆ１１７を配設することができる
。

（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
前輪転舵機構と後輪転舵機構とに連結されて、該後輪転
舵機構に前輪転舵量を入力する連結軸を駆動するための
連結軸駆動機構の車幅方向における寸法を可及的に短か
く構成することができると共に、該連結軸駆動機構によ
り駆動される連結軸の車幅方向における配設位置を自由
に設定することが可能となり、これにより、当該連結軸
駆動装置や連結軸を車体に搭載する場合におけるこれら
のレイアウト性が向上することになる。

【図面の簡単な説明】

第１．第２図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図は該４輪操舵装
置を構成する前輪転舵機構ならびに連結軸駆動機構の構
成を示す要部拡大断面図である。また、第３図は従来の
前輪転舵機構の構成およびその問題点を示す概略図であ
る。 １・・・ハンドル、３・・・前輪転舵機構、４ａ、４ｂ
・・・第１．第２連結軸、６・・・後輪転舵機構、７・
・・連結軸駆動機構、８・・・前輪操舵ロッド、３５・
・・ボールネジ軸、３７・・・ポールナツト、３つ・・
・回転部材、４０・・・ウオームギア、４１・・・ウオ
ームホイール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドル操舵に応じて車幅方向に配設された操舵
   ロッドを軸方向に変位させ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
   軸の回転により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、上記前輪転舵機構の近傍に配設
   されて上記連結軸を前輪の転舵量及び転舵方向に応じて
   回転させる連結軸駆動機構とが設けられた車両において
   、上記連結軸駆動機構は、上記前輪転舵機構における操
   舵ロッドに一体的に且つ平行に支持されて該ロッドに連
   動して軸方向に変位するボールネジ軸と、このボールネ
   ジ軸に係合して該ネジ軸の軸方向の変位に応じて回転す
   る回転部材と、該回転部材に設けられて上記連結軸を回
   転させる歯車機構とを有することを特徴とする車両の４
   輪操舵装置。