JPH0825480B2 - 車両の４輪操舵装置 - Google Patents

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輪操舵装置
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、車
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量を後輪転舵
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
と後輪転舵機構とを連結するシャフトは、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
ャフトの軸方向に摺動可能に支持されるようになってい
る。また、４輪操舵装置を車体に搭載するにあたって
は、前輪転舵機構および後輪転舵機構を車体に搭載した
後に、シャフトを支持する支持部材の車体への固定、お
よびシャフトの両端部の前後輪転舵機構への連結が行わ
れることとなる。

（発明が解決しようとする問題点） このようにして車体に搭載された後は特に問題はない
のであるが、搭載完了前においては、シャフトに対して
支持部材がその軸方向に自由に摺動してしまうので、該
支持部材の端部に設けられた、該支持部材内に封入され
た潤滑剤をシールするシール部材に、シャフト端部のジ
ョイント部等の突起部が当接してシール部材を損傷させ
てしまうようなことのないよう、シャフトおよび支持部
材の取扱いに細心の注意を払うことが必要となる。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、車体への搭載完了前におけるシャフトの取扱いを容
易化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、シャフトに当接
防止部材を設けるとともに該シャフトを支持する支持部
材に係止部材を設け、シャフトが摺動したとき該シャフ
トに設けられた突起部が支持部材に設けられたシール部
材に当接するのに要する摺動距離より短い摺動距離にて
当接防止部材を係止部材に係合させるようにすることに
よりシール部材の損傷を防止し、もって上記目的達成を
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、該
軸方向の端部にシール部材が設けられた支持部材と、こ
の支持部材に固定して設けられた係止部材と、前記シャ
フトに設けられ、該シャフトが該シャフトの軸方向に摺
動したとき前記係止部材と係合して前記シャフトに設け
られた突起部が前記支持部材のシール部材に当接するの
を防止する当接防止部材とを備えてなることを特徴とす
るものである。

上記「突起部」とは、シャフトの周面部から突出する
部分を意味し、シャフト端部に形成されたジョイント部
あるいは該ジョイント部を覆うダストブーツ、その他シ
ャフトと支持部材との摺動によりシール部材に当接する
おそれのあるものすべてを含み、シャフトと一体で設け
られるものであるか別体で設けられるものであるかを問
わない。

上記「係止部材」は、支持部材に別部材を溶接等によ
り固定して設けてもよいし支持部材と一体で形成するよ
うにしてもよい。また、「係止部材」は、特定の形状、
材質等に限定されるものではなく、これらは当接防止部
材との係合作用を果し得るよう適宜選定されるべきもの
である。

上記「当接防止部材」は、シャフトが摺動したとき、
該シャフトに設けられた突起部が支持部材に設けられた
シール部材に当接するのに要する摺動距離より短い摺動
距離にて係止部材と係合するものであれば、その取付位
置、形状、材質等は特に限定されるものではない。すな
わち、上記当接防止部材は、支持部材に対して突起部が
設けられている側のシャフト部分に設けてもよいし、そ
の反対側に設けるようにしてもよい。突起部側の該突起
部と支持部材との間に設ける場合には、当接防止部材は
シャフトに固定してもよいし、あるいは摺動可能に嵌合
させてもよく、これらいずれの場合においても突起部と
シール部材との間には当接防止部材が介在していること
となるので突起部をシール部材に当接させるのを防止す
ることが可能となる。なお、この場合、当接防止部材と
係合すべき係止部材を新たに設けることなく、支持部材
におけるシール部材が設けられている部材以外の部分に
係止部材としての作用を行わしめることも可能である。
一方、当接防止部材を突起部とは反対側に設ける場合、
あるいは突起部側の該突起部の背後に設ける場合には、
当接防止部材が突起部およびシール部材間に介在しない
ため、これをシャフトに固定することが必要となるが、
支持部材と突起部との間に当接防止部材を設けるスペー
スがない場合等構造上の制約がある場合には、上記位置
に設けるのが有効である。

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、またこれらいずれの場合においても支持部材の
個数は１個でもよいし複数個でもよく、要するに係止部
材と当接防止部材との係合により上記各支持部材に設け
られたシール部材がシャフトの突起部に当接するのを防
止するようになっていればよい。

（作用） 上記構成により、シャフトとこれを支持する支持部材
とが摺動してもシャフトに設けられた突起部が支持部材
に設けられたシール部材に当接するのを防止することが
できるので、シャフトを車体に搭載する前あるいは搭載
作業中のようにシャフトと支持部材とが自由に摺動し得
る状況下においてもシール部材が損傷するおそれがなく
なる。

（発明の効果） したがって、本発明によれば、車体への搭載完了前に
おけるシャフトの取扱いに特別の注意を払う必要がなく
なり、組付作業性を向上させることができる。

（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
運動を回動運動に変換するピニオン５とを備えている。
ラック部材４は、ダッシュロアパネル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
してダッシュロアパネル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、車室のフロ
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のピニオン
５と同軸で設けられてピニオン５の回転と共に回転する
駆動シャフト18にユニバーサルジョイント19で連結さ
れ、シャフト17の後端部は、後端転舵機構10のラックピ
ニオン機構13の操舵シャフト20にユニバーサルジョイン
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16の前端部および後端部にユニバー
サルジョイント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により前輪転舵機構
２による前輪１の転舵量が後輪転舵機構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14
aの側面部に溶接されたコ字形部材25（第３図参照）に
ボルト26で固定されたブラケット27に溶接されたベアリ
ング28により該シャフト16の軸方向に摺動可能に回動支
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に溶接されたベアリング
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30を通してなさ
れるようになっている。

ベアリング28および32は、共に、第４図に含軸断面で
示す構造となっている。すなわち、シャフト16の周上に
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
両側に設けられてベアリング内に封入された潤滑剤をシ
ールするオイルシール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の外径と略同一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。これらストッパ部材37,38は、衝突時の安全性向上
を図るべく設けられるものである。すなわち、車両衝突
時におけるエンジン７と前輪転舵機構２との当接作用等
によりシャフト16が軸方向後方に摺動したとき、上記ス
トッパ部材37,38を、それぞれベアリング28,32のアウタ
リング36に当接させてシャフト16の摺動を所定量以下に
規制し、これによりシャフト16が所定距離摺動した時点
で該シャフト16に前方向きの反力を作用させて前輪転舵
機構２の後退およびこれを支持するダッシュロアパネル
６の後退を規制し、乗員の保護を図るようになってい
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構39は、第５
図に示すように、シャフト17を前後に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、両者を切断ピン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ピン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。

第２図に示すように、ベアリング32に溶接されたブラ
ケット31の前端部には、下方に折れ曲がった係止部31a
が形成されていて、また、ベアリング32の後方に位置す
るジョイント部23には、該ジョイント部23を覆う蛇腹状
に形成されたラバー製のダストブーツ41が設けられシャ
フト16の突起部となっている。なお、図示しないが、他
のジョイント部19,21および22にもダストブーツ41と同
様のダストブーツが設けられている。

第６図は、第２図のVI部拡大図であって、ベアリング
32近傍を詳細に示す図である。

ブラケット31の係止部31aは、シャフト16が車体に搭
載された状態において、シャフト16に固定されたストッ
パ部材38より所定距離前方に位置するように形成されて
いる。すなわち、ストッパ部材38と係止部31aとの間隔
Ａがベアリング32のオイルシール35とダストブーツ41の
前端部41aとの間隔Ｂより狭くなるように形成されてい
る。

次に本実施例の作用について説明する。

車体に４輪操舵装置を搭載する作業は、第２図におい
て、前輪転舵機構２および後輪転舵機構10の搭載を行っ
た後、ジョイント部22,23で連結されたシャフト15,16,1
7の搭載を行う手順となっていて、これらシャフト15,1
6,17の搭載作業は、シャフト16を支持するベアリング2
8,32を、これらに固定されたブラケット27,31をボルト
締することにより車体に固定した後、シャフト15と前輪
転舵機構２の駆動シャフト18との連結およびシャフト17
と後輪転舵機構10の操舵シャフト20との連結を行うよう
になっている。

したがって、シャフト15,16,17が図示のように車体に
搭載された後は、車両衝突時等特別の場合以外はシャフ
ト16とベアリング28,32とが摺動することはないが、搭
載完了前においては自由に摺動し得ることになる。この
ため、第６図において、ベアリング32に対してシャフト
16が前方に摺動するとダストブーツ41の前端部41aがベ
アリング32のオイルシール35に当接してこれを損傷させ
るおそれがあるわけであるが、本実施例によれば、ダス
トブーツ41の前端部41aがオイルシール35に当接するの
に要する摺動距離より短い摺動距離にてストッパ部材38
とブラケット31の係止部31aとが係合するようになって
いるので、オイルシール35に損傷が生ずるおそれはな
い。なお、ベアリング32に対してシャフト16が後方に摺
動した場合にはストッパ部材38がベアリング32に当接す
るが、ベアリング32のアウタリング36に当接するもので
あるためオイルシール35は何ら損傷を受けない。また、
ベアリング28については、第２図に示すように、シャフ
ト16が後方に摺動したときには、ストッパ部材37とベア
リング28のアウタリング36とが当接し、一方、シャフト
16が前方に摺動したときには、ベアリング28近傍にはこ
れと当接する部材はないが、仮に摺動量が大きい場合で
あってもブラケット31の係止部31aとベアリング28のア
ウタリンダ36とが当接するので、オイルシール35に損傷
が生ずるおそれはない。

このように本実施例においては、シャフト16に固定さ
れた当接防止部材とベアリング28,32に固定された係止
部材との係合作用によりオイルシール35の損傷防止を図
るようになっているわけであるが、上記当接防止部材お
よび係止部材としての機能を果すのは、ベアリング28と
シャフト16との摺動に関してはそれぞれストッパ部材37
およびベアリング28のアウタリング36であり、ベアリン
グ32とシャフト16との摺動に関してはそれぞれストッパ
部材38および係止部31aが形成されたブラケット31であ
る。

以上詳述したように、本実施例によれば、ベアリング
28および32がシャフト16に対して摺動してもオイルシー
ル35が損傷するおそれがないので、車体への搭載完了前
におけるシャフト15,16,17およびシャフト15と摺動する
ベアリング28,32からなる中間工程品の取扱いが極めて
容易なものとなる。

【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III−III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、 第６図は第２図のVI部拡大詳細図である。 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……ベアリング（支持部材，係止部材） 31……ブラケット（係止部材） 32……ベアリング（支持部材） 35……シール部材 37,38……ストッパ部材（当接防止部材） 41……ダストブーツ（突起部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中島 康宏 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−80169（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−1475（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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、該軸方向の端部にシール部材
   が設けられた支持部材と、この支持部材に固定して設け
   られた係止部材と、前記シャフトに設けられ、該シャフ
   トが該シャフトの軸方向に摺動したとき前記係止部材と
   係合して前記シャフトに設けられた突起部が前記支持部
   材のシール部材に当接するのを防止する当接防止部材と
   を備えてなることを特徴とする車両の４輪操舵装置。