JPH0244616Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、自動車の前輪の操舵によつて、前輪
とともに後輪も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、自動車における操舵は前輪のみを転舵し
て行なうのがほとんどであり、後輪は多少のトー
イン、トーアウトはあつても積極的に後輪を転舵
するものはなかつた。しかしながら、前輪の転舵
に応じて後輪も転舵するようにした４輪操舵装置
を用いれば、操縦性、安定性を大幅に向上させる
ことができる。例えば、縦列駐車や車庫入れのよ
うな極低速における車両の操縦において、前輪に
対して後輪を逆向きに転舵することにより（これ
を逆位相という）、車両の向きを大きく変化させ
ることが可能になり、従来では不可能もしくは非
常に困難であつた狭い場所への駐車が可能あるい
は容易になる。また、Ｕターンにおいても、最小
回転半径を小さくすることができるので有利であ
る。さらに、このように後輪を前輪と逆位相に転
舵することにより内輪差をきわめて小さく、ある
いはなくすことができ、狭い角を曲がるときなど
有利である。また、このような極低速における車
両の操縦において前輪に対して後輪を同じ向きに
転舵すれば（これを同位相という）、車両を全体
的に平行移動させることも可能になり、駐車や車
庫入れのときに便利なことも多い。

一方、中高速走行においてレーンチエンジをす
る場合、同位相の４輪操舵を行なえば前後輪に同
時に横方向の力が加わつて位相遅れのないスムー
ズなレーンチエンジが可能になり、このときヨー
イングを生じることもないから、高速でのレーン
チエンジも恐怖感なく行なうことができる。ま
た、コーナリング時には、逆位相に後輪を転舵す
ることにより、効果的に車の向きを変えることが
できる。

このように事情に鑑みて、最近では種々の４輪
操舵装置が提案されている。例えば、転舵自在な
前輪および後輪をリンク機構で連結し、前輪の操
舵に応じて後輪を逆位相に転舵させるもの（特開
昭55−15301号）や、前輪と協働するロツドによ
りカム板を前輪の転舵角に応じて移動させ、後輪
転舵部材に固定するピンを、カム溝内を移動可能
に保持して、前後輪を共に転舵させ、操舵角に応
じて舵角比を変化させるもの（特開昭55−91458
号）等が知られている。

このように４輪操舵装置として数多くの具体的
な構成が考えられているが、いずれの場合も後輪
を転舵可能とするために後輪支持部を前輪と同様
な構造とする必要がある。すなわち、後輪を回転
自在に、且つ車体に対して回動自在に支持するナ
ツクル、このナツクルに転舵力を伝えるタイロツ
ド、このタイロツドに車幅方向の動きを与える手
段等が必要となり、従来の転舵させない後輪に比
べ部品数の多い、構造複雑で高価な機構となる。
このため、２輪操舵（前輪操舵）車と４輪操舵車
とでは後輪部分の部品の共通化が難しいという問
題がある。さらに、転舵力を伝えるタイロツド等
はボールジヨイントによりナツクルと連結される
ため、タイヤからのロードノイズがタイロツドを
伝わつて車体側に直接伝わり、車室内の振動、騒
音が増加するという問題がある。特に、前輪を転
舵するステアリング装置と後輪を転舵する後輪転
舵装置とを伝達軸で機械的に連結し、該伝達軸に
転舵特性を変更する後輪転舵特性変更部を設けた
４輪操舵装置の場合は、上記タイヤからのロード
ノイズが伝達軸を介して上記後輪転舵特性変更部
に伝わり、該変更部が振動により破損する等の問
題がある。

一方、低速において後輪を大きく転舵させ車庫
入れや縦列駐車を便利なようにするという目的は
別として、高速でのスメーズなレーンチエンジを
行なわせることや、スムーズなコーナリング特性
を得るという目的等のためには、後輪の転舵角は
わずか（数度の範囲）でも十分その効果を得られ
る。このことから、後輪の転舵角範囲を小さく抑
えて、その代わりに後輪転舵装置を簡略化して、
２輪操舵車との部品共通性およびコスト低減を図
りたいという要望もある。

（考案の目的） 本考案は上記の事情に鑑みてなされたもので、
車体に対して弾性体を介して後輪を支持するサス
ペンシヨンアーム（以下、アームと称す）の複数
の支持点を車幅方向に動かして後輪に転舵角を与
え、ステアリング装置による前輪操舵とともに後
輪の転舵が行なえるようになし、さらい前記弾性
体によつて後輪から伝わるロードノイズを遮断す
るようになした車両の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、後輪がサスペンシヨ
ンアームによつて複数の支持点で弾性体を介して
車体に支持された自動車において、 前輪を操舵するステアリング装置と、 車幅方向に動かされる出力部材を備えた後輪転
舵装置と、 前記ステアリング装置と前記後輪転舵装置の出
力部材とを機械的に連結する伝達軸と、該伝達軸
に設けられ、前記後輪の転舵特性を変更する後輪
転舵特性変更部とを有し、前輪の操舵にともなつ
て前記出力部材を車幅方向に動かす操舵伝達装置
とからなり、 前記出力部材はその両端部にコ字状フオーク部
が設けられ、 前記サスペンシヨンアームの複数の支持点のう
ちの車幅方向で対応する一対の支持点は、サスペ
ンシヨンアームが上下方向に揺動自在に、弾性体
を介して前記フオーク部に連結され、該フオーク
部に連結されたサスペンシヨンアームの支持点は
前記弾性体および前記出力部材を介して車体に支
持されていることを特徴とするものである。

（考案の効果） 本考案によれば、サスペンシヨンアームを介し
て後輪を支持する複数の支持点がいずれも弾性体
を介して出力部材もしくは車体に連結されている
ので、車体側に伝わるロードノイズ、振動をこれ
ら弾性体により減少させることができ、振動騒音
の低減および乗り心地の向上を図ることができ
る。また、サスペンシヨンアームの支持点が弾性
体を介して出力部材に連結されているので、タイ
ヤから出力部材、伝達軸を介して後輪転舵特性変
更部に伝わる振動を軽減することができ、該変更
部の前記振動による破損等が防止でき、耐久性を
向上させることができる。さらに、上記弾性体の
弾性変形によつて後輪転舵を可能にしているの
で、各連結部に高価なボールジヨイント部品を使
用する必要がなく、またナツクル等の車輪を転舵
させるため従来必要としていた部品も不要にな
り、構造簡略化および原価の低減を図ることがで
き、サスペンシヨンアーム等が後輪を転舵しない
車と共通のものとすることができる。

（実施例） 以下、図面により本考案の実施例について説明
する。

第１図は本考案による４輪操舵装置を有する自
動車の１例を示す模式図である。ステアリング装
置１は運転者が操舵するステアリング３と、この
ステアリング３の回転動力を車幅方向の往復運動
に変換するピニオン４およびラツク部材５の第１
ラツク部５ａと、基端がラツク部材５の各端に連
結されたタイロツド６，６と、一端がタイロツド
６，６の先端に、他端が左右の前輪２Ｌ，２Ｒに
連結されたナツクルアーム７，７とを備えてお
り、ステアリング３の操舵に応じて周知のように
前輪２Ｌ，２Ｒの操舵が行なわれるようになつて
いる。

後輪２２Ｌ，２２Ｒは後輪サスペンシヨン２１
により車体に支持されているが、以下左右対称な
ので右側部分のみについて説明する。後輪サスペ
ンシヨン２１は、後輪２２Ｒを回転自在に支持す
るホイールサポート２３と、一端がホイールサポ
ート２３に他端がサブフレーム２０にゴムブツシ
ユ２７を介して回動自在に連結された前アーム２
５と、一端がホイールサポート２３に他端が後輪
転舵装置３０の出力部材３４にゴムブツシユ２８
を介して上下方向に揺動自在に連結された後アー
ム２４と、一端がホイールサポート２３に他端が
車体にゴムブツシユ２９を介して連結された前後
に延びたリーデイングアーム２６とからなる。後
アーム２４の出力部材３４との連結部（矢印Ａで
示す部分）は第２図にその断面を示すように、後
アーム２４の上記他端に接合する円筒体２４ａ内
にゴムブツシユ２８を保持しており、このゴムブ
ツシユ２８の中央部を貫通してゴムブツシユ２８
に取り付けられたピン２８ａの両端突出部が、出
力部材３４の端部に接合されたフオーク部３４ａ
の取付孔に挿入されて、後アーム２４と出力部材
３４が回動自在に連結されている。

この出力部材３４が車体幅方向に動かされるこ
とによつて後輪２２Ｒが転舵（図中矢印θ_Rの動
き）されるのであるが、この出力部材３４上に形
成した第３ラツク３４ｂと噛合する後ピニオン５
３ａの回転に応じて出力部材３４が上記動きを行
なう。なお、この出力部材３４の上記動きを助勢
するため、出力部材３４と結合するピストン３４
ａを有するシリンダ３３が車体に固定されてい
る。油圧ポンプ３１から油路３１ａを介して送ら
れる油圧が上記後ピニオン５３ａを後端に有する
後伝達軸５３上に設けられたコントロールバルブ
５４によつて制御され、シリンダ３３内でピスト
ン３４ａによつて２分された左右シリンダ室３３
ａ，３３ｂ内へ油路３２ａ，３２ｂを介して選択
的に供給されるようになつていて、この左右シリ
ンダ室３３ａ，３３ｂのいずれか一方に発生する
油圧力により出力部材３４の動きが助勢される。
このように、出力部材３４、シリンダ３３、コン
トロールバルブ５４等により後輪転舵装置３０が
構成されている。

出力部材３４を動かせるピニオン５３ａは、ス
テアリング装置１と後輪転舵装置３０とを機械的
に連結する操舵伝達装置５０を介してステアリン
グ装置３の操舵角（θ_H）に応じて回転される。こ
の操舵伝達装置５０は、ラツク部材５に形成され
た第２ラツク５ｂと噛合する前ピニオン５１ａ
と、この前ピニオン５１ａと前端が結合し前後に
延びる前伝達軸５１と、前伝達軸５１の後端と連
結しこの前伝達軸５１の回転特性を機械的に変化
させる後輪転舵特性変更部であるメカニカルコン
トロールボツクス５２と、前端がメカニカルコン
トロールボツクス５２と連結し前記変化された回
転を受ける後伝達軸５３と、この後伝達軸５３の
後端部に結合された後ピニオン５３ａとからな
り、ステアリング３の操舵に応じて前ピニオン５
１ａが回転され、この回転がメカニカルコントロ
ールボツクス５２によつて適宜調整されて後ピニ
オン５３ａに伝わり、これによつて出力部材３４
が車体幅方向に動かされ、後輪２２Ｌ，２２Ｒが
転舵される。

なお、この時メカニカルコントロールボツクス
５２による回転の調整は例えば第３図のようにす
るのが良い。すなわち、ステアリング３の操舵角
（θ_H）が小さい時は、後輪を同位相に転舵させ、
操舵角（θ_H）がある値（θ_Ha）を超えると、操舵
角（θ_H）に対して後輪を徐々に逆位相側へ転舵さ
せるのが良い。こうすれば、操舵角が小さい領域
ではレーンチエンジ等が多く同位相転舵によつて
スムーズな横移動を可能にし、操舵角が大きい領
域では逆位相転舵により旋回性を良くすることが
できる。

なお、本考案の場合では、後輪の転舵をゴムブ
ツシユの変形により可能にしているため、後輪転
舵角（θ_R）は大きくすることが難しいため、上記
の効果はあまり大きなものではない。しかしなが
ら、旋回時において旋回半径外側輪が大きな横力
を受け、この横力に対して操舵角（θ_H）が小さい
時は同位相に転舵させることによりトーイン量を
大きくすることになり走行安定性が良くなる。一
方、操舵角が大きくなつて逆位相側に転舵される
とトーイン量は減少し、車の旋回性が良くなる。
通常、高速時においては操舵角（θ_H）は小さい領
域でのみ使用され、中低速になると操舵角（θ_H）
の範囲も広がるため、上記のように後輪転舵を行
なうことにより、高速時の走行安定性および中低
速時の旋回性を両立させることができる。

以上説明したように、本考案では後輪転舵を後
輪を支えるサスペンシヨンアームの端部のゴムブ
ツシユの変形によつて可能にしているので、ボー
ルジヨイント、ナツクル等の高価な部品を必要と
せず、構造が簡単になり且つ原価低減が図れる。
また、前アーム２５、後アーム２４、リーデイン
グアーム２６やその端部のゴムブツシユ２７，２
８，２９等は、後輪を転舵しない場合でも共通の
部品が使える。さらに、これらゴムブツシユによ
りロードノイズ、振動等の軽減を図ることができ
る。また、サスペンシヨンアーム２４はゴムブツ
シユ２８を介して出力部材３４に連結されている
ので、タイヤから出力部材３４を介して車体及び
後輪転舵特性変更部へ伝達される振動の低減を図
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の４輪操舵装置を有する自動車
の１例を示す模式図、第２図は第１図において矢
印で示す後アームの連結部を拡大して示す断面図
である。第３図は操舵角に対する後輪転舵角の関
係を示すグラフである。 １……ステアリング装置、３……ステアリン
グ、５……ラツク部材、２１……後輪サスペンシ
ヨン、３０……後輪転舵装置、５０……操舵伝達
装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 後輪がサスペンシヨンアームによつて複数の支
   持点で弾性体を介して車体に支持された自動車に
   おいて、 前輪を操舵するステアリング装置と、 車幅方向に動かされる出力部材を備えた後輪転
   舵装置と、 前記ステアリング装置と前記後輪転舵装置の出
   力部材とを機械的に連結する伝達軸と、該伝達軸
   に設けられ、前記後輪の転舵特性を変更する後輪
   転舵特性変更部とを有し、前輪の操舵にともなつ
   て前記出力部材を車幅方向に動かす操舵伝達装置
   とからなり、 前記出力部材はその両端部にコ字状フオーク部
   が設けられ、 前記サスペンシヨンアームの複数の支持点のう
   ちの車幅方向で対応する一対の支持点は、サスペ
   ンシヨンアームが上下方向に揺動自在に、弾性体
   を介して前記フオーク部に連結され、該フオーク
   部に連結されたサスペンシヨンアームの支持点は
   前記弾性体および前記出力部材を介して車体に支
   持されていることを特徴とする車両の４輪操舵装
   置。