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JP2007055360A - Vehicle steering device - Google Patents

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JP2007055360A
JP2007055360A JP2005241245A JP2005241245A JP2007055360A JP 2007055360 A JP2007055360 A JP 2007055360A JP 2005241245 A JP2005241245 A JP 2005241245A JP 2005241245 A JP2005241245 A JP 2005241245A JP 2007055360 A JP2007055360 A JP 2007055360A
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JP
Japan
Prior art keywords
steering
width direction
rack
wheel
vehicle width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005241245A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Kondo
一夫 近藤
Yoshihiro Kawabe
喜裕 川辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2005241245A priority Critical patent/JP2007055360A/en
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
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Abstract

【課題】車輪を車幅方向外向きに押し出して車輪の最大操舵角を大きく確保しつつ、サスペンションストロークに伴うトー角変化を適正に抑えることができるステアリング装置を提供する。
【解決手段】車体メンバに車幅方向外向きに揺動可能に連結されるサスペンションリンク6と、キングピンP1周りに回動可能に保持されるナックル7と、車輪を保持するナックル7に揺動可能に連結されると共にラック4に連結されるタイロッド8と、ラック4の歯群4aに噛合する歯群11aを有して当該ラック4のストロークに基づきステアリング1と同方向に回動するステアリング追従部材10と、サスペンションリンク6に揺動可能に保持される2つのコントロールロッド12と、コントロールロッド12を車幅方向のストロークに規制するリンク部材13とを設けてなる。
【選択図】図1
To provide a steering device capable of appropriately suppressing a change in a toe angle accompanying a suspension stroke while pushing a wheel outward in a vehicle width direction to ensure a large maximum steering angle of the wheel.
A suspension link connected to a vehicle body member so as to be swingable outward in the vehicle width direction, a knuckle 7 rotatably held around a kingpin P1, and a knuckle 7 holding a wheel is swingable. And a tie rod 8 connected to the rack 4 and a tooth group 11a meshing with the tooth group 4a of the rack 4 and rotating in the same direction as the steering 1 based on the stroke of the rack 4 10, two control rods 12 that are swingably held by the suspension link 6, and a link member 13 that restricts the control rod 12 to a stroke in the vehicle width direction.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、操舵に用いるステアリングと、このステアリングからの操舵に応じて車幅方向にストロークするラックとを備え、このラックのストロークに応じて車輪をキングピン周りに転舵させると共に当該車輪を車幅方向外向きに押し出す車両用ステアリング装置に関するものである。   The present invention includes a steering used for steering and a rack that strokes in the vehicle width direction according to the steering from the steering. The wheel is steered around the kingpin according to the stroke of the rack, and the wheel is The present invention relates to a vehicle steering device that pushes outward in a direction.

従来の車両用ステアリング装置には、車輪の収納スペースを拡大させることなく、車両の最大旋回量を増大させるため、ステアリングを介しての運転操作に基づき車輪をキングピン周りに転舵させると共に当該車輪を車幅方向外向きに押し出すものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2005-53471号公報
In the conventional vehicle steering device, in order to increase the maximum turning amount of the vehicle without increasing the storage space of the wheel, the wheel is steered around the kingpin based on the driving operation through the steering and the wheel is There is one that pushes outward in the vehicle width direction (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-53471 A

上記従来ステアリング装置は、図5に示す如く、サスペンションロアリンク31にジョイントJ1を介して回動可能に保持されるエクステンションリンク32と、このエクステンションリンク32の一端にキングピンP1を介して回動可能に保持されるナックル34と、このナックル34に回転可能に保持される車輪5と、この車輪5を保持するナックル34にタイロッド36を介して繋がり車体に固定軸P2を介して回動可能に保持されるアーム38と、このアーム38とエクステンションリンク32の他端とを連結するコントロールロッド37とを備え、アーム38を、リンクロッド33を介してステアリング1の操作に応じて車幅方向にストロークするラック4に連結するものである。   As shown in FIG. 5, the above-described conventional steering device is capable of rotating via a king pin P1 at one end of the extension link 32, and an extension link 32 held rotatably by a suspension lower link 31 via a joint J1. A knuckle 34 that is held, a wheel 5 that is rotatably held by the knuckle 34, and a knuckle 34 that holds the wheel 5 are connected to each other via a tie rod 36 and are rotatably held by a vehicle body via a fixed shaft P2. And a control rod 37 that connects the arm 38 and the other end of the extension link 32, and a rack that strokes the arm 38 in the vehicle width direction according to the operation of the steering wheel 1 via the link rod 33. Connected to 4.

かかる構成によれば、ラック4のストロークにより固定軸P2周りに回動するアーム38がタイロッド36を介して車輪5をキングピンP1周りに転舵させると共にエクステンションリンク32が車輪5を車幅方向外向きに押し出して、車輪の収納スペースを拡大させることなく、車両の最大旋回量を増大させることができる。   According to this configuration, the arm 38 that rotates around the fixed axis P2 by the stroke of the rack 4 turns the wheel 5 around the king pin P1 via the tie rod 36, and the extension link 32 faces the wheel 5 outward in the vehicle width direction. Thus, the maximum turning amount of the vehicle can be increased without expanding the storage space of the wheel.

しかしながら、上記従来装置は、ナックル34とサスペンションロアリンク31とを連結するエクステンションリンク32をコントロールロッド37によって回転させる構成になっていたため、路面変化による変動を吸収する際のサスペンションストロークによるナックル34の車両上下方向(車両高さ方向)の移動に伴い、コントロールロッド37によってエクステンションリンク32が回転してしまうため、サスペンションストロークに伴うトー角変化を適正に抑えることが困難な場合がある。   However, since the above-mentioned conventional apparatus is configured to rotate the extension link 32 that connects the knuckle 34 and the suspension lower link 31 by the control rod 37, the vehicle of the knuckle 34 due to the suspension stroke when absorbing the fluctuation due to the road surface change is absorbed. With the movement in the vertical direction (vehicle height direction), the extension link 32 is rotated by the control rod 37, so it may be difficult to properly suppress the change in the toe angle associated with the suspension stroke.

また、上記従来装置は、ステアリング1を介しての運転操作に基づきアーム38を固定軸P2周りに回動させることによって車輪5の転舵とそれに伴う車輪5の押し出しとを同時に行うため、複雑なリンク機構となり、部品点数が多いという問題がある。   In addition, the above-described conventional apparatus performs the turning of the wheel 5 and the pushing of the wheel 5 at the same time by rotating the arm 38 around the fixed axis P2 on the basis of the driving operation through the steering 1, so that it is complicated. There is a problem that it becomes a link mechanism and the number of parts is large.

本発明の解決すべき課題は、車輪をキングピン周りに転舵させると共に当該車輪を車幅方向外向きに押し出して車輪の最大操舵角を大きく確保しつつ、サスペンションストロークに伴うトー角変化を適正に抑えることができると共に、部品点数の少ない簡素な構成の車両用ステアリング装置を提供することにある。   The problem to be solved by the present invention is to properly change the toe angle change associated with the suspension stroke while turning the wheel around the kingpin and pushing the wheel outward in the vehicle width direction to ensure a large maximum steering angle of the wheel. An object of the present invention is to provide a vehicular steering apparatus that can be suppressed and has a simple configuration with a small number of parts.

請求項1に記載の車両用ステアリング装置は、操舵に用いるステアリングと、このステアリングからの操舵に応じて車幅方向にストロークするラックとを備え、このラックのストロークに応じて車輪をキングピン周りに転舵させると共に当該車輪を車幅方向外向きに押し出す車両用ステアリング装置であって、車体メンバに車幅方向外向きに揺動可能に連結されるサスペンションリンクと、このサスペンションリンクにキングピン周りに回動可能に保持されるナックルと、このナックルに回転可能に保持される車輪と、この車輪を保持するナックルに揺動可能に連結されると共に前記ラックに揺動可能に連結されるタイロッドと、車体メンバに車両上下方向に延在する支持軸を介して回動可能に保持され前記ラックに係合して当該ラックのストロークに基づき前記ステアリングと同方向に回動するステアリング追従部材と、このステアリング追従部材の車幅方向に対向する端縁にそれぞれ回動可能に連結され互いに前記支持軸を挟んで対向するサスペンションリンクに揺動可能に保持される2つのコントロールロッドと、前記コントロールロッドを車体メンバに連結して当該コントロールロッドの動作を車幅方向のストロークに規制するリンク部材とを設けたことを特徴とするものである。   The vehicle steering apparatus according to claim 1 includes a steering used for steering and a rack that strokes in a vehicle width direction in accordance with steering from the steering, and wheels are rotated around the kingpin in accordance with the stroke of the rack. A steering apparatus for a vehicle that steers and pushes the wheel outward in the vehicle width direction, and is connected to a vehicle body member so as to be swingable outward in the vehicle width direction, and pivoted around the kingpin to the suspension link A knuckle that can be held, a wheel that is rotatably held by the knuckle, a tie rod that is swingably connected to the knuckle that holds the wheel and is swingably connected to the rack, and a vehicle body member Is supported rotatably by a support shaft extending in the vertical direction of the vehicle and engages with the rack to engage the rack of the rack. A steering follower member that rotates in the same direction as the steering wheel based on the roke, and a suspension link that is pivotally connected to an edge of the steering follower member that faces in the vehicle width direction and that faces each other across the support shaft. Two control rods held so as to be swingable, and a link member that connects the control rod to a vehicle body member and restricts the operation of the control rod to a stroke in the vehicle width direction are provided. is there.

請求項2に記載の発明は、請求項1において、前記支持軸、前記キングピン及び前記サスペンションリンクと前記コントロールロッドとの連結点を車幅方向に整列させてなることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the connection points of the support shaft, the king pin, the suspension link and the control rod are aligned in the vehicle width direction.

請求項1に記載の発明は、ステアリングを操作すると、その操舵入力により、ラックが車幅方向にストロークし、このラックに連結されたタイロッドがナックルを介して車輪をキングピン周りにステアリングと同方向に転舵させる。このとき、ステアリング追従部材は、ラックのストロークに基づき車両上下方向に延在する支持軸周りにステアリングと同方向に回動するため、ステアリング追従部材の車幅方向に対向する端縁に連結されたコントロールロッドがそれぞれ、リンク部材の規制を受けつつ車幅方向外向きサスペンションリンクを車幅方向外向きに押し出す。   According to the first aspect of the present invention, when the steering is operated, the rack is stroked in the vehicle width direction by the steering input, and the tie rod connected to the rack moves the wheel around the kingpin in the same direction as the steering via the knuckle. Steer. At this time, the steering follower member rotates in the same direction as the steering around the support shaft extending in the vertical direction of the vehicle based on the stroke of the rack. Each control rod pushes the vehicle width direction outward suspension link outward in the vehicle width direction while being restricted by the link member.

即ち、請求項1に記載の発明によれば、ステアリングを操作すると、車輪を転舵させることができると共に車幅方向外向きに押し出すことができる。かかる構成によれば、車輪の収納スペースを拡大させることなく、車両の最大旋回量を増大させることができる。加えて、かかる構成によれば、車輪の転舵角を大きく設定できることにより、車両の最小回転半径が小さくなるため、小回りが利き、車両取り回し性の向上が図れる。   In other words, according to the first aspect of the present invention, when the steering is operated, the wheels can be steered and pushed outward in the vehicle width direction. According to such a configuration, the maximum turning amount of the vehicle can be increased without increasing the storage space for the wheels. In addition, according to this configuration, since the turning angle of the wheel can be set large, the minimum turning radius of the vehicle becomes small, so that a small turning is effective and the vehicle handling property can be improved.

加えて、請求項1に記載の発明において、車輪の転舵させるナックルは、車体メンバに対してサスペンションリンクにより保持される一方、その動作にタイロッドを介して連結されるラックの規制を受け、更に、サスペンションリンクの動作も、コントロールロッド及びステアリング追従部材を介してラックの規制を受けるため、路面変化による変動を吸収する際のサスペンションストロークに伴って車輪を車幅方向外向きに押し出すことなくトー角変化を適正に抑えることができる。   In addition, in the invention according to claim 1, the knuckle for turning the wheel is held by the suspension link with respect to the vehicle body member, and is restricted by the rack connected to the operation via the tie rod, The suspension link operation is also regulated by the rack via the control rod and steering tracking member, so the toe angle does not push the wheel outward in the vehicle width direction along with the suspension stroke when absorbing fluctuations due to road surface changes. Change can be suppressed appropriately.

また、車輪を車幅方向外向きに押し出す構成を比較すると、従来装置は、車輪を車幅方向外向きに押し出す構成が、ラック、リンクロッド、サスペンションロアリンク、アーム、タイロッド、コントロールロッド、エクステンションリンク及びナックルの8要素であるのに対し、請求項1に記載の発明は、ラック、ステアリング追従部材、ステアリング追従部材とラックとを係合させる別体の要素、コントロールロッド、リンク部材、サスペンションリンク及びナックルの7要素以下で済むため、部品点数を削減することができる。   In addition, comparing the configuration in which the wheels are pushed outward in the vehicle width direction, the conventional device has a configuration in which the wheels are pushed outward in the vehicle width direction, and the rack, link rod, suspension lower link, arm, tie rod, control rod, extension link The invention according to claim 1 is a rack, a steering follower member, a separate element for engaging the steering follower member and the rack, a control rod, a link member, a suspension link, The number of parts can be reduced because seven or fewer knuckle elements are required.

請求項2に記載の発明は、ステアリング追従部材の支持軸、ナックルを保持するキングピン及びサスペンションリンクとコントロールロッドとの連結点を車幅方向に整列させたことにより、車幅方向に対して最も高い剛性を確保できるため、車輪からの車幅方向の入力に対し、最も効率よく力を受けることができる。   The invention according to claim 2 is the highest in the vehicle width direction by aligning the support shaft of the steering follower member, the king pin holding the knuckle, and the connection point of the suspension link and the control rod in the vehicle width direction. Since the rigidity can be ensured, the force can be most efficiently received from the wheel in the vehicle width direction.

図1は、本発明である車両用ステアリング装置の第一形態を示す模式平面図である。本形態は、ストラット型フロントサスペンションに、ラックピニオン式ステアリングギア機構を組み合わせた装置である。   FIG. 1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a vehicle steering apparatus according to the present invention. In this embodiment, a rack and pinion type steering gear mechanism is combined with a strut type front suspension.

図1において、符号1は、運転者が車両の進行方向を変更するために操作するステアリングホイールである。このステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2を介してラックピニオン式ステアリングギア機構に繋がる。このギア機構は、ステアリングシャフト2に固定されるピニオン3と、このピニオン3が噛合してステアリングホイール1の回転に応じて車幅方向にストロークするラック4からなる。   In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a steering wheel operated by a driver to change the traveling direction of the vehicle. The steering wheel 1 is connected to a rack and pinion type steering gear mechanism via a steering shaft 2. The gear mechanism includes a pinion 3 fixed to the steering shaft 2 and a rack 4 that meshes with the pinion 3 and strokes in the vehicle width direction according to the rotation of the steering wheel 1.

符号6は、ラック4を挟んで車幅方向両側に設けられたサスペンションリンクである。このサスペンションリンク6の一端6aは、図示せぬ車体メンバにジョイントJ1を介して車幅方向外向きに揺動可能に連結されている。サスペンションリンク6の他端は二股に分かれており、車幅方向外側端6bには、車両高さ(車両上下)方向(図面垂直方向)に延在するキングピンP1を介してナックル7が連結されている。ナックル7は、キングピンP1周りに回動し、図示せぬ車輪5(図5参照)を回転可能に保持するアクスル7sを有する。   Reference numeral 6 denotes suspension links provided on both sides in the vehicle width direction with the rack 4 interposed therebetween. One end 6a of the suspension link 6 is connected to a vehicle body member (not shown) via a joint J1 so as to be able to swing outward in the vehicle width direction. The other end of the suspension link 6 is bifurcated, and the knuckle 7 is connected to the outer end 6b in the vehicle width direction via a king pin P1 extending in the vehicle height (vehicle vertical) direction (vertical direction in the drawing). Yes. The knuckle 7 has an axle 7s that rotates around the kingpin P1 and holds a wheel 5 (not shown) rotatably (see FIG. 5).

また、ナックル7には、車両後方向(図面下方向)に伸びるナックルアーム7aが設けられている。このナックルアーム7aの先端には、ジョイントJ2を介してタイロッド8の一端が揺動可能に連結されている。このタイロッド8はまた、その他端がラック4の端部にジョイントJ3を介して揺動可能に連結されている。これにより、ステアリングホイール1を操作すると、その入力によりラック4が車幅方向にストロークし、このラック4に連結されたタイロッド8がナックル7を介して車輪5をキングピンP1周りにステアリング1と同方向に転舵させることができる。   Further, the knuckle 7 is provided with a knuckle arm 7a extending in the rearward direction of the vehicle (downward in the drawing). One end of a tie rod 8 is swingably connected to the tip of the knuckle arm 7a via a joint J2. The other end of the tie rod 8 is connected to the end of the rack 4 through a joint J3 so as to be swingable. As a result, when the steering wheel 1 is operated, the rack 4 is stroked in the vehicle width direction by the input, and the tie rod 8 connected to the rack 4 moves the wheel 5 around the kingpin P1 in the same direction as the steering 1 via the knuckle 7. Can be steered to.

符号10は、図示せぬ車体メンバに車両高さ方向に延在する支持軸P2周りに回動可能に保持されるステアリング追従部材であって、その形状はディスク状のプレートをなす。このステアリング追従部材10は、噛み合いによりラック4に係合してラック4のストロークに基づきステアリング1と同方向に回動する。本形態のステアリング追従部材10は、ラック4の背面に設けた歯群4aと向き合う扇状部11を一体に有し、この扇状部11に設けた歯群11aがラック4の歯群4aに噛合する。これにより、ステアリング追従部材10は、ラック4のストロークに基づきステアリング1と同方向に回動する。また、ステアリング追従部材10は、図1に示すように、その車幅方向に支持軸P2を挟んで対向する端縁(ステアリング追従部材10の最も車幅方向外側の端縁)にそれぞれ、ジョイントJ4を介してコントロールロッド12が回動可能に連結されている。   Reference numeral 10 denotes a steering follower member rotatably held around a support shaft P2 extending in the vehicle height direction by a vehicle body member (not shown), and the shape thereof forms a disc-shaped plate. The steering following member 10 engages with the rack 4 by meshing and rotates in the same direction as the steering 1 based on the stroke of the rack 4. The steering follow-up member 10 of this embodiment integrally has a fan-shaped portion 11 facing the tooth group 4a provided on the back surface of the rack 4, and the tooth group 11a provided on the fan-shaped portion 11 meshes with the tooth group 4a of the rack 4. . As a result, the steering follower 10 rotates in the same direction as the steering 1 based on the stroke of the rack 4. Further, as shown in FIG. 1, the steering follower member 10 has joints J4 at the opposite edges (the outermost edge of the steering follower member 10 in the vehicle width direction) facing each other across the support shaft P2 in the vehicle width direction. The control rod 12 is rotatably connected via the.

コントロールロッド12は、ジョイントJ4との連結部分12aが車幅方向外向きから折り返されたのち、ステアリング追従部材10を介して対向するサスペンションリンク6の車幅方向内側端5cにジョイントJ5を介して揺動可能に保持される。コントロールロッド12は更に、ジョイントJ6を介して揺動可能に連結されるリンク部材13を有し、このリンク部材13の他端が図示せぬ車体メンバにジョイントJ7を介して回動可能に連結されている。このため、コントロールロッド12は、リンク部材13を介して車体メンバに連結され、このリンク部材13によってステアリング追従部材10の回動に伴う動作は、車幅方向のストロークに規制される。   The control rod 12 is swung through the joint J5 to the vehicle width direction inner end 5c of the suspension link 6 opposed via the steering following member 10 after the connecting portion 12a to the joint J4 is folded back from the vehicle width direction outward. Holds movable. The control rod 12 further has a link member 13 that is swingably connected via a joint J6. The other end of the link member 13 is rotatably connected to a vehicle body member (not shown) via a joint J7. ing. For this reason, the control rod 12 is connected to the vehicle body member via the link member 13, and the operation associated with the rotation of the steering follower member 10 is restricted by the link member 13 to a stroke in the vehicle width direction.

これにより、運転者がステアリングホイール1を操舵せずにトー角がゼロの直進状態において、ジョイントJ4がそれぞれ支持軸P2を挟んで車幅方向に対向するようにコントロールロッド12を設定すれば、ステアリング追従部材10がラック4のストロークに同期して支持軸P2周りに回動すると、ステアリング追従部材10のジョイントJ4はそれぞれ車幅中心(支持軸P2)に向かって移動してコントロールロッド12を車幅方向外向きにストロークさせる。従って、運転者がステアリングホイール1を操舵すると、ラック4のストロークに同期してタイロッド7を介してナックル7をキングピンP1周りに転舵させると共にステアリング追従部材10が支持軸P2周りに回動してコントロールロッド12を介してサスペンションリンク6を車幅方向外向きに押し出す。   Thus, if the driver does not steer the steering wheel 1 and the toe angle is zero, the control rod 12 is set so that the joint J4 faces the vehicle width direction with the support shaft P2 interposed therebetween. When the follower member 10 rotates around the support shaft P2 in synchronization with the stroke of the rack 4, the joint J4 of the steering follower member 10 moves toward the center of the vehicle width (support shaft P2) to move the control rod 12 to the vehicle width. Stroke outward in the direction. Therefore, when the driver steers the steering wheel 1, the knuckle 7 is steered around the king pin P1 via the tie rod 7 in synchronism with the stroke of the rack 4, and the steering follower member 10 rotates around the support shaft P2. The suspension link 6 is pushed outward through the control rod 12 in the vehicle width direction.

図2は、運転者が車両を左旋回させるべく、ステアリングホイール1を左向きに回転させた際の本形態の動作を説明する模式平面図である。なお、図2において、ステアリングホイール1からラック4に繋がる動力伝達系は省略している。   FIG. 2 is a schematic plan view for explaining the operation of this embodiment when the driver rotates the steering wheel 1 to the left in order to turn the vehicle to the left. In FIG. 2, the power transmission system connecting the steering wheel 1 to the rack 4 is omitted.

本形態は、図2に示す如く、ステアリングホイール1を左回りに回転させると、その操舵入力により、ラック4が車幅方向内側(図面右方向)にストロークするため、タイロッド8がナックル7を介して車輪25をキングピンP1周りにステアリング1と同方向の左回りに転舵させる。このとき、ラック4に噛合するステアリング追従部材10も、ステアリングホイール1と同期して支持軸P2周りを左回りに回動するため、ステアリング追従部材10に連結されてリンク部材13で保持されるコントロールロッド12がサスペンションリンク5を車幅方向外向きに押し出す。即ち、本形態によれば、左前輪が旋回内輪となり、ステアリングホイール1が左向きに回転すると、車輪25を左回りに転舵できると共に車幅方向外向きに押し出すことができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 2, when the steering wheel 1 is rotated counterclockwise, the rack 4 is stroked inwardly in the vehicle width direction (right direction in the drawing) by the steering input, so that the tie rod 8 passes through the knuckle 7. The wheel 25 is turned counterclockwise around the kingpin P1 in the same direction as the steering 1. At this time, the steering follower member 10 meshing with the rack 4 also rotates counterclockwise around the support shaft P2 in synchronization with the steering wheel 1, so that the control connected to the steering follower member 10 and held by the link member 13 is performed. The rod 12 pushes the suspension link 5 outward in the vehicle width direction. That is, according to the present embodiment, when the left front wheel becomes a turning inner wheel and the steering wheel 1 rotates leftward, the wheel 25 can be steered counterclockwise and pushed outward in the vehicle width direction.

これに対し、図3は、運転者が車両を右旋回させるべく、ステアリングホイール1を右向きに回転させた際の本形態の動作を説明する模式平面図である。なお、図3においても、ステアリングホイール1からラック4に繋がる動力伝達系は省略している。   On the other hand, FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the operation of this embodiment when the driver rotates the steering wheel 1 to the right in order to turn the vehicle to the right. In FIG. 3, the power transmission system that connects the steering wheel 1 to the rack 4 is also omitted.

本形態は、図3に示す如く、ステアリングホイール1を右回りに回転させると、その操舵入力により、ラック4が車幅方向外側(図面左方向)にストロークするため、タイロッド8がナックル7を介して車輪25をキングピンP1周りにステアリング1と同方向の右回りに転舵させる。このとき、ラック4に噛合するステアリング追従部材10も、ステアリングホイール1と同期して支持軸P2周りを右回りに回動するため、コントロールロッド12がサスペンションリンク6を車幅方向外向きに押し出す。即ち、本形態によれば、ステアリングホイール1が右回りに回転すると、左前輪が旋回外輪となり、車輪5を右回りに転舵できると共に車幅方向外向きに押し出すことができる。   In this embodiment, as shown in FIG. 3, when the steering wheel 1 is rotated clockwise, the rack 4 is stroked outward in the vehicle width direction (left direction in the drawing) by the steering input, so that the tie rod 8 is interposed via the knuckle 7. The wheel 25 is turned clockwise around the kingpin P1 in the same direction as the steering 1. At this time, the steering follower member 10 meshing with the rack 4 also rotates clockwise around the support shaft P2 in synchronization with the steering wheel 1, so that the control rod 12 pushes the suspension link 6 outward in the vehicle width direction. That is, according to this embodiment, when the steering wheel 1 rotates clockwise, the left front wheel becomes a turning outer wheel, and the wheel 5 can be steered clockwise and pushed outward in the vehicle width direction.

かかる構成によれば、車輪5の転舵に伴い当該車輪5を車幅方向外向きに押し出すことができるため、車輪5の収納スペースを拡大させることなく、車両の最大旋回量を増大させることができる。加えて、かかる構成によれば、車輪5の転舵角を大きく設定できることにより、車両の最小回転半径が小さくなるため、小回りが利き、車両取り回し性の向上が図れる。   According to this configuration, the wheel 5 can be pushed outward in the vehicle width direction as the wheel 5 is steered, so that the maximum turning amount of the vehicle can be increased without increasing the storage space of the wheel 5. it can. In addition, according to this configuration, since the turning angle of the wheel 5 can be set large, the minimum turning radius of the vehicle becomes small, so that a small turning is effective and the vehicle handling property can be improved.

加えて、本形態において、車輪5の転舵させるナックル7は、車体メンバに対してサスペンションリンク12により保持される一方、その動作にタイロッド8を介して連結されるラック4の規制を受け、更に、サスペンションリンク6の動作も、コントロールロッド12及びステアリング追従部材10を介してラック4の規制を受けるため、路面変化による変動を吸収する際のサスペンションストロークに伴って車輪5を車幅方向外向きに押し出すことなくトー角変化を適正に抑えることができる。   In addition, in this embodiment, the knuckle 7 for turning the wheel 5 is held by the suspension link 12 with respect to the vehicle body member, and the operation is restricted by the rack 4 connected via the tie rod 8, Since the operation of the suspension link 6 is also regulated by the rack 4 via the control rod 12 and the steering tracking member 10, the wheel 5 is made to face outward in the vehicle width direction along with the suspension stroke when absorbing the fluctuation due to the road surface change. The change in toe angle can be properly suppressed without extrusion.

また、車輪5を車幅方向外向きに押し出す構成を比較すると、従来装置は、図5に示す如く、ラック4、リンクロッド33、サスペンションロアリンク31、アーム38、タイロッド36、コントロールロッド37、エクステンションリンク32及びナックル34の8要素であるのに対し、本形態は、ラック4、ステアリング追従部材10、コントロールロッド12、リンク部材13、サスペンションリンク6及びナックル7の6要素で済むため、部品点数を削減することができる。   Further, when comparing the configuration in which the wheels 5 are pushed outward in the vehicle width direction, the conventional device has a rack 4, a link rod 33, a suspension lower link 31, an arm 38, a tie rod 36, a control rod 37, an extension as shown in FIG. In contrast to the eight elements of the link 32 and the knuckle 34, this embodiment requires only six elements of the rack 4, the steering following member 10, the control rod 12, the link member 13, the suspension link 6 and the knuckle 7. Can be reduced.

また、本形態は、キングピンP1、支持軸P2及びサスペンションリンク6とコントロールロッド12との連結点、即ち、ジョイントJ5を車幅方向に整列させている。かかる構成によれば、車幅方向に対して最も高い剛性を確保できるため、車輪5からの車幅方向の入力に対し、最も効率よく力を受けることができる。特に、この場合、キングピンP1の軸心O1、支持軸P2の軸心O2及びサスペンションリンク6とコントロールロッド12との連結点の軸心O3を同一の車幅方向軸X-X上に配することが好ましい。   In this embodiment, the king pin P1, the support shaft P2, the connection point between the suspension link 6 and the control rod 12, that is, the joint J5 is aligned in the vehicle width direction. According to such a configuration, the highest rigidity can be ensured in the vehicle width direction, so that the force can be most efficiently received with respect to the input in the vehicle width direction from the wheel 5. In particular, in this case, the axis O1 of the king pin P1, the axis O2 of the support shaft P2, and the axis O3 of the connection point between the suspension link 6 and the control rod 12 are arranged on the same vehicle width direction axis XX. Is preferred.

図4は、本発明の第二形態を示す模式平面図である。なお、図4において、他の形態と同一部分は同一符号をもって説明し、ステアリングホイール1からラック4に繋がる動力伝達系は、第一形態と同一であるとして省略する。   FIG. 4 is a schematic plan view showing a second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same parts as those of the other embodiments are described with the same reference numerals, and the power transmission system connected from the steering wheel 1 to the rack 4 is omitted because it is the same as that of the first embodiment.

本形態において、ステアリング追従部材10は、ラック4の背面に設けた歯群4aと向き合う連結部14を一体に有し、この連結部14とラック4との相互間をリンクアーム15により連結する。リンクアーム15は、その一端がジョイントJ8を介して連結部14に揺動可能に連結される一方、その他端がジョイントJ9を介してラック4に揺動可能に連結される。これにより、ステアリング追従部材10は、第一形態と同様、ラック4のストロークに基づきステアリング1と同方向に回動する。   In this embodiment, the steering following member 10 integrally has a connecting portion 14 facing the tooth group 4a provided on the back surface of the rack 4, and the connecting portion 14 and the rack 4 are connected to each other by the link arm 15. One end of the link arm 15 is swingably connected to the connecting portion 14 via the joint J8, and the other end is swingably connected to the rack 4 via the joint J9. As a result, the steering follower member 10 rotates in the same direction as the steering wheel 1 based on the stroke of the rack 4 as in the first embodiment.

かかる構成によれば、ラック4との係合にギア機構を用いた場合は、ラック4の歯群4aとステアリング追従部材10の歯群11aとで構成されるギア部における異物混入対策を考慮する必要がなく、また、ギア機構を用いる場合に比べて、部品精度が多少低くても問題ないため、製造コストの削減が可能になる。   According to such a configuration, when a gear mechanism is used for engagement with the rack 4, consideration is given to measures against foreign matter contamination in the gear portion configured by the tooth group 4a of the rack 4 and the tooth group 11a of the steering tracking member 10. There is no need, and since there is no problem even if the component accuracy is somewhat lower than when a gear mechanism is used, the manufacturing cost can be reduced.

従って、本形態も、第一形態と同様、運転者がステアリングホイール1を操舵せずにトー角がゼロの直進状態において、ジョイントJ4がそれぞれステアリング追従部材10の車幅方向端縁に位置するように設定すれば、ステアリングホイール1が左向きに回転すると、車輪5を左回りに転舵できると共に車幅方向外向きに押し出すことができ、ステアリングホイール1が右向きに回転すると、車輪5を右回りに転舵できると共に車幅方向外向きに押し出すことができる。   Therefore, in the present embodiment as well, in the same manner as in the first embodiment, the joint J4 is positioned at the vehicle width direction edge of the steering follower 10 in a straight traveling state where the driver does not steer the steering wheel 1 and the toe angle is zero. If the steering wheel 1 rotates counterclockwise, the wheel 5 can be steered counterclockwise and pushed outward in the vehicle width direction, and if the steering wheel 1 rotates clockwise, the wheel 5 rotates clockwise. It can be steered and pushed outward in the vehicle width direction.

このため、本形態も、第一形態と同様、車輪5の収納スペースを拡大させることなく、車両の最大旋回量を増大させることができ、小回りが利き、車両取り回し性が向上する。加えて、本形態においても、車輪5の転舵させるナックル7は、車体メンバに対してサスペンションリンク12により保持される一方、その動作にタイロッド8を介して連結されるラック4の規制を受け、更に、サスペンションリンク6の動作も、コントロールロッド12及びステアリング追従部材10を介してラック4の規制を受けるため、路面変化による変動を吸収する際のサスペンションストロークに伴って車輪5を車幅方向外向きに押し出すことなくトー角変化を適正に抑えることができる。   For this reason, as in the first embodiment, this embodiment can also increase the maximum turning amount of the vehicle without increasing the storage space of the wheels 5, and can make a small turn and improve vehicle handling. In addition, also in this embodiment, the knuckle 7 for turning the wheel 5 is held by the suspension link 12 with respect to the vehicle body member, while being restricted by the rack 4 connected to the operation via the tie rod 8, Furthermore, since the suspension link 6 is also regulated by the rack 4 via the control rod 12 and the steering follower 10, the wheel 5 is directed outward in the vehicle width direction along with the suspension stroke when absorbing the fluctuation caused by the road surface change. It is possible to appropriately suppress the toe angle change without being pushed out.

また、車輪5を車幅方向外向きに押し出す構成を比較すると、従来装置は、図5に示す如く、ラック4、リンクロッド33、サスペンションロアリンク31、アーム38、タイロッド36、コントロールロッド37、エクステンションリンク32及びナックル34の8要素であるのに対し、本形態は、ラック4、ステアリング追従部材10、ステアリング追従部材とラックとを係合させる別体の要素であるアームリンク15、コントロールロッド12、リンク部材13、サスペンションリンク6及びナックル7の7要素で済むため、部品点数を削減することができる。   Further, when comparing the configuration in which the wheels 5 are pushed outward in the vehicle width direction, the conventional device has a rack 4, a link rod 33, a suspension lower link 31, an arm 38, a tie rod 36, a control rod 37, an extension as shown in FIG. In contrast to the eight elements of the link 32 and the knuckle 34, this embodiment has the rack 4, the steering follower member 10, the arm link 15, which is a separate element for engaging the steering follower member and the rack, the control rod 12, Since only seven elements of the link member 13, the suspension link 6 and the knuckle 7 are required, the number of parts can be reduced.

また、本形態も、キングピンP1、支持軸P2及び連結点J5を車幅方向に整列させ、更に好ましくは、軸心O1、軸心O2及び軸心O3を同一の車幅方向軸X-X上に配すれば、車幅方向に対して最も高い剛性を確保できるため、車輪5からの車幅方向の入力に対し、最も効率よく力を受けることができる。   In this embodiment, the king pin P1, the support shaft P2, and the connecting point J5 are aligned in the vehicle width direction, and more preferably, the shaft center O1, the shaft center O2, and the shaft center O3 are on the same vehicle width direction axis XX. Since the highest rigidity can be secured in the vehicle width direction, the force can be received most efficiently from the wheel 5 in the vehicle width direction.

上述した2つの形態の各要素は、用途に応じて様々に組み合わせることができる。また、本発明は、請求の範囲内において様々な変更を加えることができる。例えば、ジョイントJ1〜J9は、各要素間を相対運動可能に連結するものであればよく、ボールジョイント等の自在継手、軸周りの回転を許容するピン継手、或いは、車両上下方向に取り付けられる軸(ピン)等を採用することができる。   Each element of the two forms described above can be combined in various ways depending on the application. The present invention can be modified in various ways within the scope of the claims. For example, the joints J1 to J9 only have to be connected to each other so that they can move relative to each other. A universal joint such as a ball joint, a pin joint that allows rotation around an axis, or a shaft that is attached in the vehicle vertical direction. (Pin) etc. can be adopted.

本発明である車両用ステアリング装置の第一形態を示す模式平面図である。1 is a schematic plan view showing a first embodiment of a vehicle steering device according to the present invention. 同形態において、運転者が車両を左旋回させるべく、ステアリングホイールを左向きに回転させた際の動作を説明する模式平面図である。FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the operation when the driver rotates the steering wheel to the left in order to turn the vehicle to the left in the embodiment. 同形態において、運転者が車両を右旋回させるべく、ステアリングホイールを右向きに回転させた際の動作を説明する模式平面図である。FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the operation when the driver rotates the steering wheel to the right in order to turn the vehicle to the right in the same form. 本発明の第二形態を示す模式平面図である。It is a schematic plan view which shows the 2nd form of this invention. 従来のステアリング装置であって、その左前輪側部分を示す要部模式図である。It is a conventional steering device, and is a principal part schematic diagram which shows the left front-wheel side part.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ピニオン
4 ラック
5 車輪
6 サスペンションリンク
7 ナックル
7a ナックルアーム
7s アクスル
8 タイロッド
10 ステアリング追従部材
11 扇状部
12 コントロールロッド
13 リンク部材
14 連結部
15 リンクアーム
J1〜J9 ジョイント
P1 キングピン
P2 支持軸
1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Pinion 4 Rack 5 Wheel 6 Suspension link 7 Knuckle
7a knuckle arm
7s axle 8 tie rod
10 Steering follower
11 Fan
12 Control rod
13 Link member
14 Connecting part
15 Link arm J1 ~ J9 Joint P1 Kingpin P2 Support shaft

Claims (2)

操舵に用いるステアリングと、このステアリングからの操舵に応じて車幅方向にストロークするラックとを備え、このラックのストロークに応じて車輪をキングピン周りに転舵させると共に当該車輪を車幅方向外向きに押し出す車両用ステアリング装置であって、
車体メンバに車幅方向外向きに揺動可能に連結されるサスペンションリンクと、このサスペンションリンクにキングピン周りに回動可能に保持されるナックルと、このナックルに回転可能に保持される車輪と、この車輪を保持するナックルに揺動可能に連結されると共に前記ラックに揺動可能に連結されるタイロッドと、車体メンバに車両上下方向に延在する支持軸を介して回動可能に保持され前記ラックに係合して当該ラックのストロークに基づき前記ステアリングと同方向に回動するステアリング追従部材と、このステアリング追従部材の車幅方向に対向する端縁にそれぞれ回動可能に連結され互いに前記支持軸を挟んで対向するサスペンションリンクに揺動可能に保持される2つのコントロールロッドと、前記コントロールロッドを車体メンバに連結して当該コントロールロッドの動作を車幅方向のストロークに規制するリンク部材とを設けたことを特徴とする車両用ステアリング装置。
A steering wheel used for steering and a rack that strokes in the vehicle width direction according to the steering from the steering wheel are steered around the kingpin according to the stroke of the rack, and the wheel is directed outward in the vehicle width direction. A vehicle steering device for pushing out,
A suspension link that is connected to the vehicle body member so as to be swingable outward in the vehicle width direction, a knuckle that is rotatably held around the kingpin by the suspension link, a wheel that is rotatably held by the knuckle, and A tie rod that is swingably connected to a knuckle that holds wheels and is swingably connected to the rack, and a rack that is rotatably supported by a vehicle body member via a support shaft that extends in the vehicle vertical direction. And a steering follower member that rotates in the same direction as the steering wheel based on the stroke of the rack, and is pivotally connected to the edges of the steering follower member facing in the vehicle width direction. Two control rods that are swingably held by suspension links that are opposed to each other, and the control rods The vehicle steering device, characterized in that provided a link member coupled to the member for regulating the operation of the control rod stroke in the vehicle width direction.
前記支持軸、前記キングピン及び前記サスペンションリンクと前記コントロールロッドとの連結点を車幅方向に整列させてなることを特徴とする請求項1に記載の車両用ステアリング装置。   2. The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein connection points of the support shaft, the king pin, the suspension link, and the control rod are aligned in a vehicle width direction.
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