JPH0513880U - 車両用ステアリング機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、自動車等の車両のステアリング機
構に関し、車両のコーナリング時の操舵初期の操舵応答
性を一段と向上させることを目的とする。 【構成】 ステアリングホイール１の操作に応動して左
右に移動する前後左右２本のロッド７ａ，８ａ，７，８
およびロワアーム９ａ，１０ａ，９，１０と、この左側
ロワアーム９，９ａおよび右側ロワアーム１０，１０ａ
の先端部に連結されて車輪１５，１６の回転を司るナッ
クル１２，１４とを備え、ステアリングホイール１の操
作によりて、前方のロッド７ａ，８ａよりも後方のロッ
ド７，８のストロークを大きく移動させてナックル１
２，１４および車輪１５，１６を回転操舵するとともに
ナックル１２，１４を車軸方向に移動し車輪１５，１６
の接地点ＧＬ，ＧＲを旋回外側に移動させるように構成
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、自動車等の車両のステアリング機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、自動車等の車両におけるステアリング機構に連結される前車輪は、ロ アアームおよびアッパアームなどにて車体に支持され、且つ、コイルスプリング およびショックアブソーバなどにて弾装されており、その回転は両前車輪に設け た両ナックルをタイロッドにて連結し、このナックルの一方にステアリング機構 の回転を伝えて車輪を回転操舵するようになっている。

【０００３】 そして、ステアリング機構としては、ステアリングホイールを回転操作すると 、ステアリングシャフト先端部のステアリングギヤよりピットマンアームとかラ ックアンドピニオンのような連結機構を経てナックルを回転し、このナックルを 結ぶタイロッドにより両車輪を同時に同一方向へ回動させるような構成となって いる。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、このような従来のステアリング機構では、車輪の回動によって のみ車両の操舵が行なわれているので、車両のコーナリング時における操舵初期 においては、車両に前方向への慣性力が存在しており、スリップアングルがつい た時は、タイヤ自身の横力の応答性を変えることはできない。従って、車両のコ ーナリングでのステアリング操作に対する操舵初期の応答性という点については 、なお改善されるべき課題がある。

【０００５】 本考案は、このような課題に鑑み創案されたもので、ナックルを回動させて車 輪を回転操舵するとともに、ナックルを車軸方向に移動し車輪の接地点を車両の 旋回外側に移動させることにより、タイヤと路面との摩擦力より受ける反力を車 体の旋回方向への横力として作用させ、車両のコーナリング時における操舵初期 の操舵応答性を一段と向上させるようにした、車両用ステアリング機構を提供す ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

このため、本考案の車両用ステアリング機構は、ステアリングホイールの操作 に応動して左右に移動する前後２本のロッドと、該前後２本のロッドの先端部に 連結されて車輪の回転を司るナックルとを備え、該ステアリングホイールの操作 に応じて、該前後２本のロッドを異なるストロークにて同方向に移動させること により該ナックルを回動させて該車輪を操舵するとともに該車輪の接地点を旋回 外側に移動させるように構成されたことを特徴としている。

【０００７】

【作用】

上述の本考案の車両用ステアリング機構では、ステアリングホイールを操作す ると、前方のロッドと後方のロッドとを異なるストロークにて同方向に移動させ 、そのストローク差によりナックルを回動させて車輪を回転操舵する。また、こ れと同時に前後のロッドは同方向に移動して車輪すなわちタイヤの接地点を車両 の旋回外側に移動させる。これにより、タイヤは地面よりの摩擦力を受けその反 力が車両に対して旋回方向への横力として作用し、車両の旋回を助けて車両の操 舵応答性を高めることになる。

【０００８】

【実施例】

以下、図面により、本考案の一実施例について説明すると、図１，図２は本車 両用ステアリング機構の一実施例を示すもので、図１はステアリングホイール非 操作時におけるステアリング機構の模式的上視図、図２はステアリングホイール 操作時におけるステアリング機構の模式的上視図であり、各図中、同じ符号はほ ぼ同様の部分を示している。

【０００９】 さて、図１，図２において、１はステアリングホイールで、このステアリング ホイール１には、ステアリングシャフト２が連結されており、更にこのステアリ ングシャフト２の下端部にステアリングギヤボックス３が設けられている。

【００１０】 また、ステアリングシャフト２の一部より分岐し、中間ギヤ４を介して、別の ステアリングシャフト２ａが配設されており、このステアリングシャフト２ａの 下端部には、別のステアリングギヤボックス３ａが設けられている。

【００１１】 従って、ステアリングホイール１を回転操作すると、両ステアリングシャフト ２，２ａは共に同一方向に回転するように構成されている。

【００１２】 一方、車体５には前後に位置し且つ接近して２個のパワーシリンダ（アクチェ ータ）６，６ａが併設され、これらはそれぞれ上記したステアリングギヤボック ス３、３ａと例えばラックアンドピニオン機構（図示せず）等にて連結されてい る。

【００１３】 また、それぞれのパワーシリンダ６，６ａには、各左右にロッド７，８および ７ａ，８ａが連結突設され、更にロッド７，７ａおよびロッド８，８ａの先端に は、それぞれロワアーム９，９ａおよびロワアーム１０，１０ａがジョイント１ １，１１ａを介して連結されている。

【００１４】 そして、片側のロワアーム９，９ａの先端には、ナックル１２がボールジョイ ント１３，１３ａを介して回動可能に設けられ、他側のロワアーム１０，１０ａ の先端にも、ナックル１４がボールジョイント１３，１３ａを介して回動可能に 設けられている。

【００１５】 従って、ステアリングホイール１を例えば図１の矢印ａのように左方向に回転 操作すると、ステアリングギヤボックス３を介して車両の後方側に位置するパワ ーシリンダ６に連結される左右のロッド７，８とロワアーム９，１０はともに矢 印ｂのように右方向へ移動するように構成されている。

【００１６】 また、これと同期してステアリングギヤボックス３ａを介し車両の前方側に位 置するパワーシリンダ６ａに連結される左右のロッド７ａ，８ａとロワアーム９ ａ，１０ａはともに矢印ｂのように右方向へ移動するように構成されている。

【００１７】 そして、車両の後方側に位置するパワーシリンダ６に連結される左右のロッド ７，８とロワアーム９，１０の移動するストローク量（図２のＬ１）は、車両の 前方側に位置するパワーシリンダ６ａに連結される左右のロッド７ａ，８ａとロ ワアーム９ａ，１０ａの移動するストローク量（図２のＬ２）よりも大きくなる ように構成されている。

【００１８】 このような車両後方側のロワアーム９，１０のストローク量と車両前方側のロ ワアーム９ａ，１０ａのストローク量に差異を作る構成は、例えばステアリング ギヤボックス３，３ａとパワーシリンダ６，６ａ間のラックアンドピニオン機構 のギヤ比に差異を設けることにより実現できる。

【００１９】 従って、ステアリングホイール１を左方向すなわち矢印ａ方向に操作すること により、右側のロワアーム１０，１０ａに連結されるナックル１４は後方側ロワ アーム１０のストロークが大きいので、矢印ｃ方向に回動されて右前車輪１６を 左方向に回転操舵するとともに、ロワアーム１０，１０ａが押し出されて右前車 輪すなわちタイヤ１６の接地点ＧＲを矢印ｄ（図２参照）のように、右前車輪１ ６の旋回外側へ移動させるような構成となっている。

【００２０】 また、上記と同時にステアリングホイール１が左方向すなわち矢印ａ方向に操 作されることにより、左側のロワアーム９，９ａに連結されるナックル１２は後 方側ロワアーム９のストロークが大きいので矢印ｅ方向に回動されて左前車輪１ ５を左方向に回転操舵するとともに、ロワアーム９，９ａが引き込まれて左前車 輪すなわちタイヤ１５の接地点ＧＬを矢印ｆ（図２参照）のように、左前車輪１ ５の旋回外側へ移動させるような構成となっている。

【００２１】 次に、以上のような構成による本車両用ステアリング機構の動作を、図１，図 ２を用いて説明する。

【００２２】 まず、図１のステアリングホイール１が操作されていない状態において、ステ アリングホイール１を車両の左旋回方向すなわち矢印ａ方向に回転操作すると、 ステアリングギヤボックス３，３ａおよびパワーシリンダ６，６ａを介してロワ アーム１０，１０ａおよび９，９ａはいずれも矢印ｂ方向に移動する。

【００２３】 この場合、車両後方側のロワアーム１０，９のストローク量Ｌ１は図２に示す ように車両前方側のロワアーム１０ａ，９ａのストローク量Ｌ２よりも大きいの で、ナックル１４および右前車輪１６を矢印ｃのように回転させ、またナックル １２および左前車輪１５を矢印ｅのように回転させて車両を左方向に操舵進行さ せる。

【００２４】 さらに、この場合、ロワアーム１０，１０ａとロワアーム９，９ａとはともに 矢印ｂのように右方向に移動して、右前車輪１６のタイヤ接地点ＧＲを矢印ｄの ように右前車輪の旋回外側に移動させ、且つ、左前車輪１５のタイヤ接地点ＧＬ を矢印ｆのように左前車輪の旋回外側に移動させる。

【００２５】 この車輪接地点ＱＲ，ＧＬが旋回外側へ移動しようとする力により、タイヤは 地面よりの摩擦力を受けその反力により車体に対しは旋回内方向への横力が働き 、車両を旋回内側である左方向への旋回力を助けるように作用する。従って、車 両の操舵応答性が向上することになる。

【００２６】 また、この車輪操舵時において、車両旋回方向の内側車輪の操向角が外側車輪 の操向角よりも一定の比率にて深くなるよう設定されていることはいうまでもな い。

【００２７】 なお、上記ではパワーステアリング機構を装備したものについて説明したが、 パワーステアリング機構を装備しないラックアンドピニオン機構式ステアリング 機構にも応用できるもので、この場合もラックアンドピニオン機構のギヤ比に差 異を設ければよい。

【００２８】 以上のような構成により、本車両用ステアリング機構では、ステアリングホイ ールの操作による車輪の操舵に加えて、車両への横力による車体回転力が作用し て車両の方向転換を一段と容易にすることができる。特に、操舵時初期における スリップアングルがついた場合の操舵の応答性を通常の操舵に比べて著しく向上 させる効果がある。

【００２９】

【考案の効果】

以上詳述したように、本考案の車両用ステアリング機構によれば、ステアリン グホイールの操作に応動して左右に移動する前後２本のロッドと、該前後２本の ロッドの先端部に連結されて車輪の回転を司るナックルとを備え、該ステアリン グホイールの操作に応じて、該前後２本のロッドを異なるストロークにて同方向 に移動させることにより該ナックルを回動させて該車輪を操舵するとともに該車 輪の接地点を旋回外側に移動させるように構成されているので、ステアリングホ イールの操作による車輪の操舵に加えて、車輪の接地点の移動による反力が車体 への横力として車両回転方向に作用し操舵性能を助ける効果があり、特に車両コ ーナリング時の操舵初期の操舵性を一段と向上し得る利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例による車両用ステアリング機
構のステアリングホイール非操作状態での模式的上視図
である。

【図２】本考案の一実施例による車両用ステアリング機
構のステアリングホイール操作状態での模式的上視図で
ある。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２，２ａ ステアリングシャフト ３，３ａ ステアリングギヤボックス ４ 中間ギヤ ５ 車体 ６，６ａ，パワーシリンダ ７，７ａ，８，８ａ ロッド ９，９ａ，１０，１０ａ ロワアーム １１，１１ａ ジョイント １２，１４ ナックル １３，１３ａ ボールジョイント １５ 左前車輪 １６ 右前車輪 ＧＲ，ＧＬ 車輪（タイヤ）の接地点 Ｌ１ 後方側ロワアームのストローク量 Ｌ２ 前方側ロワアームのストローク量

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングホイールの操作に応動して
   左右に移動する前後２本のロッドと、該前後２本のロッ
   ドの先端部に連結されて車輪の回転を司るナックルとを
   備え、該ステアリングホイールの操作に応じて、該前後
   ２本のロッドを異なるストロークにて同方向に移動させ
   ることにより該ナックルを回動させて該車輪を操舵する
   とともに該車輪の接地点を旋回外側に移動させるように
   構成されたことを特徴とする、車両用ステアリング機
   構。