JPH022703Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は前輪の操舵に応じて後輪も転舵するこ
とができる４輪操舵装置に関し、さらに詳しくは
前輪の操舵操作を機械的に後輪に伝えて前輪とと
もに後輪を転舵するようにした４輪操舵装置に関
するものである。

（従来技術） 従来４輪車両の操舵はステアリングホイールに
よつて前輪のみを転舵するのが普通であつたが、
前輪のみを転舵するのでは走行状況によつて後輪
に横すべりが生じたり、旋回半径に限度があつて
小まわりが効かないなどの操縦性、操向性の点か
ら問題が指摘され、この点に鑑み最近前輪と共に
後輪をも転舵する４輪操舵装置が提案、研究され
ている。

即ち４輪操舵装置では比較的高速での走行時に
前輪の転舵方向と同一の方向に後輪を転舵すれば
（これを同位相転舵という）、前、後輪に同時に横
方向の力が加わるので操舵輪操舵からの位相のお
くれがなく、車両の姿勢を旋回円の接線上にほぼ
保つことが出来、例えば高速走行時のレーンチエ
ンジなどもスムーズに行なえる。又極低速走行時
に前輪の転舵方向と逆方向に後輪を転舵すれば
（これを逆位相転舵という）、車両の向きを大きく
変化出来るので縦列駐車や車庫入れなどに便利で
ある。

さらに比較的高速では前輪を大きく転舵するこ
とはなく、前輪を大きく転舵するのは比較的低速
での走行時であることを考えると、前輪が小さく
転舵される範囲では後輪をも同一方向に転舵し、
大きく転舵する時には後輪を逆方向に転舵する４
輪操舵装置が求められることが判る。

前述の如き４輪操舵装置は原理的には種々の方
式で実現することが可能であり、電気的手段や油
圧手段を多く用いるものも提案されているがこれ
らは構造が複雑となり易く、比較的価格が高く、
さらに維持の面や、故障時の安全性などの信頼性
の面での問題が生じ易い。このため、前輪ステア
リング装置の作動を後輪転舵装置の作動を制御す
る制御力を機械的手段によつて伝達し、この制御
力によつて後輪転舵装置を作動させる形式の、構
造が簡素で信頼性の高い４輪操舵装置も提案され
ている。１例を挙げれば、特開昭58−214466号に
開示されているように、前輪転舵機構と後輪転舵
機構とを伝達ロツドにより機械的に連結するとと
もに伝達ロツドの回転により前輪操舵操作を後輪
転舵機構に伝え、前輪とともに後輪を転舵するよ
うにした装置がある。

このような場合に、前輪転舵機構および後輪転
舵機構はそれぞれ前輪軸および後輪軸の近傍に配
されるため、両機構を連結して転舵力を伝達する
伝達ロツドの長さは長くなり、伝達ロツドを中間
部において支持するのが望ましいことが多い。特
に、伝達ロツドを配する場合に他部品との干渉等
を避けるため、ロツドをいくつかに分割するとと
もに各ロツドをコンバーサルジヨイントにより連
結して配することも多く、この時にはロツドの支
持が不可欠となる。伝達ロツドの支持は、ロツド
の回転が可能なようにベアリング等を用いて車体
に支持されて行なわれるのであるが、この支持を
複数個所において行なう時には、ベアリングの取
付位置の誤差により伝達ロツドとベアリングとの
こじり等を生じさせるという問題がある。すなわ
ち、ベアリングの取付位置が取付部品の寸法誤
差、組付誤差等により正規の位置からずれた時に
は、伝達ロツドも正規の位置からずれることにな
り、伝達ロツドの取付角がずれて伝達ロツドとベ
アリングの間にこじりが生じロツドおよびベアリ
ングの耐久性が低下するという問題がある。

また、たとえベアリングが正確に取り付けられ
たとしても、走行中に車体に加わる外力により車
体がある程度弾性変形するため、この変形により
結果的にベアリングの位置がずれて上記と同様の
問題が生ずる恐れがある。

（考案の目的） 本考案はこのような問題に鑑みたもので、前輪
転舵機構から後輪転舵機構へ機械的にステアリン
グ操舵操作を伝達する伝達ロツドの支持ベアリン
グの取付位置がずれた場合に、伝達ロツドと支持
ベアリングの間にこじり等の無理な力が加わらな
いようにした車両の４輪操舵装置を提供すること
を目的とするものである。

（考案の構成） 本考案の４輪操舵装置は、前輪操舵操作を後輪
転舵機構へ伝達する伝達ロツドを少なくとも２つ
のベアリングを介してフロア下面で支持し、 上記ベアリングのうちのいずれか１つのベアリ
ングのフロア下面に対する半径方向支持剛性を、
他のベアリングの半径方向支持剛性より低くした
ことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面により本考案の好ましい実施例につ
いて説明する。

第１図および第２図は本考案に係る４輪操舵装
置の１例を示す平面図および正面図であり、矢印
Ｆの方向が車両前方を示す。ステアリングホイー
ル１はステアリングシヤフト１ａを介して、第１
ピニオンケース２内の第１ピニオン（図示せず）
に連結し、ステアリングホイール１が操作される
と第１ピニオンが回転する。第１ピニオンは、第
１ギヤボツクス３内で車幅方向に摺動自在に配さ
れた第１ラツク軸（図示せず）のラツクと噛合
し、第１ピニオンの回転により第１ラツク軸を車
幅方向に移動させる。第１ラツク軸の両端はそれ
ぞれ右および左タイロツド４ａ，４ｂと連結し、
このため第１ラツク軸の車幅方向の動きによつて
タイロツド４ａ，４ｂを介してタイロツド４ａ，
４ｂと連結するナツクルアームを動かし、ナツク
ルに回転自在に支持された前輪５を転舵させ前輪
操舵が行なわれる。なお、第１ギヤボツクス３内
に公知のパワーシリンダ機構を設けて、ステアリ
ングホイール１の操舵力を軽減するようにしても
よい。

また、第１ギヤボツクス３に連結壁６を介して
第２ギヤボツクス８が一体結合されており、この
第２ギヤボツクス８内に第１ラツク軸と平行で且
つ第１ラツク軸の後下方に位置する第２ラツク軸
（図示せず）が車幅方向摺動自在に配される。な
お、第１ギヤボツクス３が車体１１のブラケツト
１１ａ，１１ｂに取付部材１０ａ，１０ｂにより
車体に固定され、これにより第１ギヤボツクス３
と一体結合する第２ギヤボツクス８も固定保持さ
れる。第１ラツク軸と第２ラツク軸とは結合アー
ム７により結合されていて、ステアリングホイー
ル１の操作により第１ラツク軸が車幅方向に移動
されると、第２ラツク軸も共に移動する。第２ラ
ツク軸のラツクには、第２ピニオンケース９内に
回転自在に配された第２ピニオン（図示せず）が
噛合し、第２ラツク軸の移動に応じて第２ピニオ
ンを回転させる。

この第２ピニオンの出力軸９ａは第２ピニオン
ケース９から後方へ突出し、この取出軸９ａは第
１〜第３プロペラシヤフト１６〜１８およびこれ
らを連結する第１〜第４ユニバーサルジヨイント
１２〜１５を介して転舵比可変機構４０の入力軸
４１と連結する。なお、この連結は１本のプロペ
ラシヤフトを用いることも可能であるが、プロペ
ラシヤフトと他部品との干渉を防止するため、シ
ヤフトを３分割し、それぞれをユニバーサルジヨ
イントで連結して、シヤフト等の配置の自由度を
大きくしている。このままでは、プロペラシヤフ
トは下方に垂れ下がつてしまうので、２個の支持
ベアリング２０，３０により第２プロペラシヤフ
ト１７が回転自在に車体１１に支持されている。
このうち、前側の支持ベアリング２０は矢印Ａ−
Ａに沿つた断面図である第２図に示すように、車
体１１に固着されて支持ベアリング２０を受け止
めるように支持する支持プレート１９ａを介して
車体１１に取り付けられ、一方後側の支持ベアリ
ング３０は、車体１１のフロア下面に固設したブ
ラケツト１９ｂを介して車体１１に取り付けられ
る。

上記第１〜第３プロペラシヤフト１６〜１８を
介して、第２ピニオンの回転が、転舵比可変機構
４０に伝えられこの機構４０の入力軸４１を回転
させる。転舵比可変機構４０は前輪転舵角に対す
る後輪転舵角の比（転舵比）を車速等に応じて制
御するもので、車速センサ（図示せず）および角
度センサ４２からの信号等に基づきステツプモー
タ４３の駆動により転舵比を可変制御するもので
ある。例えば、低速走行時には前輪に対し後輪を
逆位相に転舵させ旋回性を良くし、高速走行時に
は同位相に転舵させレーンチエンジ等における走
行安定性を良くして、低速での旋回性および高速
での安定性を共に満足させることができるように
するものである。このため、転舵比可変機構４０
においては、入力軸４１の回転を増減速又は逆転
させるような制御を行ない、この後第３ギヤボツ
クス５１内に車幅方向摺動自在に配された第３ラ
ツク軸（図示せず）と噛合する第３ピニオン（図
示せず）に上記制御後の回転を伝える。このた
め、第３ラツク軸は転舵比可変機構４０で可変制
御される転舵比に基づいて車幅方向に移動され、
第３ラツク軸の両端に連結された右および左タイ
ロツド５２ａ，５２ｂを介してナツクルを回動さ
せ後輪５３を転舵させる。この場合、前輪５の転
舵角に対する後輪５３の転舵角は転舵比可変機構
４０において制御される転舵比に応じて異なるこ
とになる。なお、第３ギヤボツクス５１内に公知
のパワーシリング機構を配してもよい。

第４図および第５図は第１図の第２プロペラシ
ヤフト１７を支持する支持ベアリング２０，３０
を示す断面図である。車体前側の支持ベアリング
２０は、アウターレース２２の外周を包む薄いラ
バー層２１を介して支持プレート１９ａに支持さ
れ、アウターレース２２と第２プロペラシヤフト
１７の外周面との間にニードルローラ２３が配さ
れる。すなわち、第２プロペラシヤフト１７がこ
のベアリングのインナーレースの役割も果たして
おり、このため、シヤフト１７は支持ベアリング
２０に対し回転自在で且つ軸方向摺動自在であ
る。ニードルローラ２３の両側にはオイルシール
２４ａ，２４ｂが配され、ニードルローラ２３の
潤滑グリースが逃げないようにしている。なお、
シヤフト１７の先端にはピン１３ｂにより軸方向
に固定された第２ユニバーサルジヨイント１３用
のヨーク１３ａがスプラインに結合して取り付け
られている。

一方、車体後側の支持ベアリング３０は、アウ
ターレース３３の外周に配された厚い肉厚を有す
る円筒状ラバー体３１およびこのラバー体３１を
囲む保持リング３２を介してブラケツト１９ｂに
支持される。この支持ベアリング３０も車体前側
の支持ベアリング２０と同様に、第２プロペラシ
ヤフト１７の外周面とアウターレース３３の内周
面とに挾まれてニードルローラ３４が配され、支
持ベアリング３０に対しシヤフト１７が回転自在
で且つ軸方向摺動自在であり、さらにニードルロ
ーラ３４の両側には潤滑グリース封入用のオイル
シール３５ａ，３５ｂが配されている。また、シ
ヤフト１７の後端には、ピン１４ｂにより軸方向
に固定された第３ユニバーサルジヨイント１４用
のヨーク１４ａがスプライン結合して取り付けら
れている。

以上のように構成した車両の４輪操舵装置にお
いては、前輪側から後輪側へステアリング操舵操
作を伝えるプロペラシヤフトが、２つの支持ベア
リング２０，３０により支持されているが、この
うちの車体後側の支持ベアリング３０は肉厚の厚
い円筒状ラバー体３１を介して車体に取り付けら
れている。このため、組付誤差、車体の変形等に
より支持ベアリングの位置ずれが生じた場合に
も、ラバー体３１の変形によつてこのずれを吸収
できるので、ベアリングとシヤフトとの間にこじ
り等が生じることが少ない。

なお、ベアリングの位置ずれの吸収という点か
らは、両ベアリング２０，３０ともに肉厚の厚い
ラバー体を介して車体に取り付ければよいが、こ
の場合にはシヤフトの支持が不安定になり走行中
の振動によるシヤフトの振動が大きくなる等の問
題が生じ易く、一方の支持ベアリングの支持剛性
は高くする必要がある。このため、上記実施例で
は車体前側の支持ベアリング２０は薄いラバー層
２１を介して高い支持剛性を有するようにしてい
る。このラバー層２１はなくてもよいのである
が、振動を吸収して騒音発生を防止すること等の
ため設ける方が好ましい。さらに、上記実施例で
は車体前側の支持ベアリングの支持剛性を高くし
ているがその理由を以下に示す。第２図からわか
るように車体前側においてはプロペラシヤフトは
フロアのトンネル内に配され前側の支持ベアリン
グもトンネル内に配される。一方、このトンネル
内にはエンジンの排気管が配されることが多く、
このため排気管の熱によるラバーの熱劣化を避け
るため前側の支持ベアリングは薄いラバー層を介
して支持しているのである。

（考案の効果） 以上説明したように、本考案によれば前輪側か
ら後輪側へステアリング操舵操作を伝達するシヤ
フトを複数のベアリングにより車体フロア下面に
支持するとともに、いずれか１つのベアリングの
半径方向支持剛性を他のベアリングの半径方向支
持剛性より低くしているので、部品の寸法誤差、
組付誤差等により支持ベアリングの取付位置がず
れた場合や、走行中に車体に加わる外力により車
体が変形してベアリングの位置がずれた場合に、
この位置ずれを支持剛性の低いベアリングにより
吸収することができ、ベアリングとシヤフトの間
にこじりが生じることを防止できる。この結果、
シヤフトおよびベアリングの耐久性を向上させる
ことができる。また、他のベアリングの支持剛性
は高いので、シヤフトの支持が不安定になり、車
体の振動を受けてシヤフトが大きく振動すること
もない。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本考案に係る４輪操舵装
置の１例を示す平面図および正面図、第３図は第
２図の矢印Ａ−Ａに沿つた断面図、第４図および
第５図は本考案の４輪操舵装置におけるプロペラ
シヤフト支持用の２個のベアリング部をそれぞれ
示す断面図である。 １……ステアリングホイール、３……第１ギヤ
ボツクス、５……前輪、８……第２ギヤボツク
ス、１２，１３，１４，１５……ユニバーサルジ
ヨイント、１６，１７，１８……プロペラシヤフ
ト、２０，２１……支持ベアリング、２２，３３
……アウターレース、２３，３４……ニードルロ
ーラ、４０……転舵比可変機構、５１……第３ギ
ヤボツクス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステアリングの操舵操作により前輪とともに後
   輪を転舵するようにした車両の４輪操舵装置にお
   いて、 前記ステアリングの操舵操作が、少なくとも２
   つのベアリングでフロア下面に支持された伝達ロ
   ツドの回転を介して後輪転舵機構へ伝達され、 前記ベアリングのうちのいずれか１つのベアリ
   ングの前記フロア下面に対する半径方向支持剛性
   が他のベアリングの半径方向支持剛性より低くな
   つていることを特徴とする車両の４輪操舵装置。