JP2002087314A - Steering structure for vehicle - Google Patents

Steering structure for vehicle

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JP2002087314A
JP2002087314A JP2000275756A JP2000275756A JP2002087314A JP 2002087314 A JP2002087314 A JP 2002087314A JP 2000275756 A JP2000275756 A JP 2000275756A JP 2000275756 A JP2000275756 A JP 2000275756A JP 2002087314 A JP2002087314 A JP 2002087314A
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JP
Japan
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steering
rack
gear case
vehicle
steering gear
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Application number
JP2000275756A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Goto
浩之 後藤
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide favorable operation feeling without increasing assembling man-hours of a steering device. SOLUTION: A rack end 9 is provided on each end part of a steering rack 8 in a gear case 7, and a tie rod 10 is connected through it to the rack 8 to be slidable in a perpendicular direction to the axis. A knuckle 14 is connected to the rack 8 by the rod 10, and a relatively rotatable joint part is provided on a connection part of the rod 10 to the knuckle 14. A line connecting the joint part to a rotation center of a wheel is roughly parallel to a vehicle forward/rearward direction to make a parallel system. Between the gear case 7 in a rack boot 15 provided at an opening end part of the gear case 7 and the rack end 9, a spring 21 of which resiliency is strengthened on the inner wheel side as the steering device 1 makes steering from a neutral condition to energize the steering device 1 in such a direction as to restore to the neutral condition is provided. The spring 21 is formed to have length of about 1/2-1/3 of the stroke between the gear case 7 and the rack end 9 from the neutral condition to full steering.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ステアリン
グ構造に係り、特に四輪車に装備されるラックアンドピ
ニオン式ステアリング機構の構造に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering structure for a vehicle, and more particularly to a structure of a rack-and-pinion type steering mechanism mounted on a four-wheeled vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般的な自動車のステアリング装置とし
ては、例えば、図6および図7に示すようなラックアン
ドピニオン式ステアリング機構がある。このステアリン
グ装置51では、ステアリングギヤケース52が車体の
巾方向に沿って配設され、ステアリングギヤケース52
内にはステアリングラック53が摺動可能に設けられて
いる。そして、ステアリングラック53の左右両端部に
は、略筒状のラックエンド54がそれぞれ設けられてお
り、タイロッド55は、その一端部に設けたボールジョ
イント55aをラックエンド54内に嵌入させることに
より、ステアリングラック53の軸直角方向へ摺動可能
に連結されている。また、後述するナックル56は、左
右の車輪(フロントタイヤ)57,58を車体に回転可
能に支持するものであり、タイロッド55によってステ
アリングラック53と連結されている。さらに、ステア
リングギヤケース52の左右両開口端部には、これを覆
うラックブーツ59がそれぞれ設けられており、ラック
ブーツ59の両端部は、ワイヤ60およびクランプ61
によってステアリングギヤケース52およびタイロッド
55に固定されている。なお、ステアリングギヤケース
52は、図6および図7中のA部およびB部にマウント
ブラケット(図示せず)を嵌合させ、ボルトおよびナッ
トで締付けることにより車体に取付けられている。ま
た、図6において符号62は、上下方向に沿って配設さ
れるステアリングピニオンである。
2. Description of the Related Art As a general automobile steering apparatus, for example, there is a rack and pinion type steering mechanism as shown in FIGS. In this steering device 51, a steering gear case 52 is disposed along the width direction of the vehicle body, and the steering gear case 52
Inside, a steering rack 53 is slidably provided. A substantially cylindrical rack end 54 is provided at each of the left and right ends of the steering rack 53, and the tie rod 55 is fitted with a ball joint 55 a provided at one end thereof into the rack end 54. The steering rack 53 is slidably connected in the direction perpendicular to the axis. A knuckle 56 described later rotatably supports left and right wheels (front tires) 57 and 58 on the vehicle body, and is connected to the steering rack 53 by tie rods 55. Further, rack boots 59 that cover the left and right open ends of the steering gear case 52 are provided, and both ends of the rack boots 59 are provided with wires 60 and clamps 61.
With this, it is fixed to the steering gear case 52 and the tie rod 55. The steering gear case 52 is mounted on the vehicle body by fitting a mount bracket (not shown) to portions A and B in FIGS. 6 and 7 and tightening them with bolts and nuts. In FIG. 6, reference numeral 62 denotes a steering pinion disposed along the vertical direction.

【0003】ところで、自動車のステアリング装置51
においては、直線的なステア特性を得るため、図8に示
す如く、内輪切れ角δ1が外輪切れ角δ2よりも大き
く、アッカーマン式ステアリング理論となるようなステ
アリング機構とすることが設計上望ましい。アッカーマ
ン式ステアリング理論になると、車両旋回時における車
輪57,58の横滑りが極めて少なくなって円滑に旋回
でき、車輪57,58の磨耗も少なくなるという利点が
得られる。一般的な諸元の自動車では、内輪切れ角δ1
と外輪切れ角δ2との切れ角差が約10゜である。
[0003] By the way, an automobile steering device 51
In order to obtain a linear steering characteristic, as shown in FIG. 8, it is desirable from the viewpoint of design that the steering mechanism be such that the inner wheel turning angle δ1 is larger than the outer wheel turning angle δ2 and the Ackerman type steering theory is obtained. According to the Ackerman-type steering theory, there is an advantage that the sideslip of the wheels 57 and 58 during the turning of the vehicle is extremely small, the wheels 57 and 58 can be turned smoothly, and the wear of the wheels 57 and 58 is also reduced. In a general specification car, the inner wheel turning angle δ1
And the outer ring turning angle δ2 is about 10 °.

【0004】しかし規格上、図9に示す如く、車両巾W
の狭い軽自動車(FF車、FR車)等は、エンジン6
3、補機類に巾方向のスペースが取られることから、ホ
イールハウス64との干渉を避けるため、内側車輪57
の最大切れ角δが制限されることになる。その一方で、
自動車の最小回転半径を小さくするには、前輪57,5
8の切れ角(左右の切れ角の合計)を大きくする必要が
ある。そのため、外輪切れ角δ2を増やした設計をする
場合がある(すなわち、内輪切れ角δ1はスペース上増
やすことが難しいため、内輪57はそのままとし、外輪
58の切れ角δ2を増やし、合計切れ角を大きくす
る)。理想的なアッカーマン式ステアリングでは、図1
0に示す如く、フロントタイヤ57,58の回転中心C
と作動点(タイロッド55とナックル56とのジョイン
ト部)Oの延長がリヤタイヤ65,66間の車軸67上
の中間点(図9参照)で交わるように設計されており、
図10(a)の中立状態から同図(b)のフルステア時
で明らかなように、外輪58の切れ角δ2を増やすこと
は困難である。外輪58の切れ角δ2を増やす方法の1
例として、図11に示すパラレル式ステアリングが提案
されている。このステアリング構造では、フロントタイ
ヤ57,58の回転中心Cと作動点Oとを結ぶ線が車両
前後方向に対して略平行となるように配置されており、
同図(a)の中立状態から同図(b)のフルステア時で
明らかなように、パラレルリンクの考え方から、内輪5
7と外輪58は同じ切れ角となり、外輪58の切れ角を
増やすことができる。
However, according to the standard, as shown in FIG.
Narrow light vehicles (FF vehicles, FR vehicles), etc.
3. Since a space in the width direction is provided for the auxiliary equipment, the inner wheels 57 are used to avoid interference with the wheel house 64.
Is limited. On the other hand,
To reduce the minimum turning radius of the vehicle, the front wheels 57, 5
It is necessary to increase the cutting angle of 8 (total of the left and right cutting angles). Therefore, the outer ring turning angle δ2 may be designed to be increased (that is, it is difficult to increase the inner ring turning angle δ1 due to space limitations. Enlarge). In an ideal Ackerman steering, Figure 1
0, the rotation center C of the front tires 57, 58
And the extension of the operating point (joint portion between the tie rod 55 and the knuckle 56) O is designed to intersect at an intermediate point (see FIG. 9) on the axle 67 between the rear tires 65 and 66,
It is difficult to increase the turning angle δ2 of the outer ring 58, as is apparent from the neutral state of FIG. One of the methods to increase the turning angle δ2 of the outer ring 58
As an example, a parallel steering shown in FIG. 11 has been proposed. In this steering structure, a line connecting the rotation center C of the front tires 57 and 58 and the operating point O is disposed so as to be substantially parallel to the vehicle front-rear direction.
As is clear from the neutral state in FIG. 7A and the full steer state in FIG.
7 and the outer ring 58 have the same cutting angle, and the cutting angle of the outer ring 58 can be increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来のパラレル式ステアリング構造では、特に交差点や
車庫入れ等の車速5〜10km/hの低速走行時に、図
4の細い実線で示す如く、フルステア付近でステアト
ルクが減少するステア特性を有するので、フィーリング
上好ましくないステア特性となってしまう。ここで、ス
テアトルクが減少する理由は、低速旋回フルステア時、
車輪(フロントタイヤ)57,58にスリップ角が付く
ため、フルステア角が大きいと、車輪57,58にコー
ナリングフォース等の力が発生し、車輪57,58によ
るモーメントが切れ込みトルクとなり、切れ角差を付け
る以外に、リンク機構による効果的な対策は無かった。
However, in such a conventional parallel steering structure, especially at the time of low speed running at a vehicle speed of 5 to 10 km / h, such as at an intersection or a garage, as shown by a thin solid line in FIG. Since the steering characteristic is such that the steering torque decreases in the vicinity, the steering characteristic becomes unfavorable in terms of feeling. Here, the reason why the steering torque decreases is that at the time of low speed turning full steering,
Since the wheels (front tires) 57 and 58 have slip angles, if the full steer angle is large, a force such as a cornering force is generated on the wheels 57 and 58, and the moment by the wheels 57 and 58 becomes a notch torque, and the difference in the cut angle is reduced. There was no effective countermeasure by the link mechanism other than attaching.

【0006】本発明はこのような実状に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、ステアリング装置の組立工
数を増やすことなく、良好な操作性フィーリングを得る
ことが可能な車両用ステアリング構造を提供することに
ある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a vehicle steering structure capable of obtaining a good operability feeling without increasing the number of assembling steps of a steering device. Is to provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記従来技術の有する課
題を解決するために、本発明においては、ステアリング
装置のステアリングギヤケースを車体の巾方向に配設
し、該ステアリングギヤケース内にステアリングラック
を摺動可能に設け、該ステアリングラックの両端部にラ
ックエンドを設けると共に、該ラックエンドを介して前
記ステアリングラックにタイロッドを軸直角方向へ摺動
可能に連結し、左右の車輪を車体に回転可能に支持する
ナックルと前記ステアリングラックとを前記タイロッド
で連結する一方、前記ステアリングギヤケースの両開口
端部にこれを覆うラックブーツを設け、前記タイロッド
とナックルの連結部に相対的に回転可能なジョイント部
を設け、該ジョイント部と前記車輪の回転中心とを結ぶ
線が車両前後方向に対して略平行となるパラレル式ステ
アリングに配置した車両用ステアリング構造において、
前記ステアリングギヤケースの両開口端部に設けられた
ラックブーツ内で、前記ステアリングギヤケースと前記
ラックエンドとの間に位置し、前記ステアリング装置が
中立状態からステアリングを切るに従い、内輪となる側
の弾性力が強まり、かつ前記ステアリング装置が中立状
態に復帰する方向へ付勢する弾性体を設け、該弾性体を
中立状態からフルステアまでの前記ステアリングギヤケ
ースと前記ラックエンドとのストロークの略1/2〜1
/3の長さに形成している。
In order to solve the problems of the prior art, according to the present invention, a steering gear case of a steering device is arranged in a width direction of a vehicle body, and a steering rack is slid in the steering gear case. The steering rack is provided movably and rack ends are provided at both ends of the steering rack, and a tie rod is slidably connected to the steering rack via the rack end in a direction perpendicular to the axis, so that the left and right wheels can rotate on the vehicle body. While the knuckle to be supported and the steering rack are connected by the tie rods, rack boots are provided at both open ends of the steering gear case to cover them, and a relatively rotatable joint is provided at the connection between the tie rods and the knuckle. Provided, a line connecting the joint portion and the rotation center of the wheel extends in the vehicle longitudinal direction. The steering structure for a vehicle which is arranged in parallel steering to be substantially parallel to,
In a rack boot provided at both open end portions of the steering gear case, the elastic force is located between the steering gear case and the rack end and serves as an inner wheel as the steering device turns steering from a neutral state. And an elastic body for urging the steering device in a direction in which the steering device returns to the neutral state is provided, and the elastic body is substantially 1 / to 1 of a stroke between the steering gear case and the rack end from the neutral state to full steering.
/ 3 length.

【0008】また、本発明においては、前記弾性体がス
プリングであり、前記ステアリングギヤケースのラック
ブーツ取付部には、前記スプリングの押え用リップが設
けられ、前記スプリングのステアリングギヤケース側端
部が、前記ステアリングギヤケースの端部に前記ラック
ブーツと一体的に固定されている。さらに、本発明にお
いては、前記ステアリングギヤケースの端部に軸方向へ
沿って延びる延長部が設けられ、該延長部の内周面には
前記スプリングの端部が圧入されて固定されている。
In the present invention, the elastic body is a spring, a lip for holding the spring is provided on a rack boot mounting portion of the steering gear case, and an end of the spring on the steering gear case side is formed by the spring. The rack boot is integrally fixed to the end of the steering gear case. Further, in the present invention, an extension extending in the axial direction is provided at an end of the steering gear case, and an end of the spring is press-fitted and fixed to an inner peripheral surface of the extension.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on illustrated embodiments.

【0010】図1〜図4は、本発明に係る車両用ステア
リング構造の第1実施形態を示している。図において、
1は四輪自動車のフロントタイヤ2の向きをコントロー
ルするステアリング装置であり、本実施形態のステアリ
ング装置1は、ラックアンドピニオン式のステアリング
機構として構成されている。このステアリング装置1
は、主要構成要素として、図1に示す如く、車両後方へ
向かって斜め上方に立ち上がった状態で支持されるステ
アリングコラム3と、該ステアリングコラム3内に挿通
保持されるステアリングシャフト4と、該ステアリング
シャフト4の上端に取付けられるステアリングホイール
5と、ステアリングシャフト4の下端に取付けられるス
テアリングピニオン6と、該ステアリングピニオン6の
下端に連結されるステアリングギヤケース7とを備えて
おり、ステアリングホイール5の回転がフロントタイヤ
2の操向運動に変換されるようになっている。
FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of a vehicle steering structure according to the present invention. In the figure,
Reference numeral 1 denotes a steering device for controlling the direction of a front tire 2 of a four-wheeled vehicle. The steering device 1 of the present embodiment is configured as a rack and pinion type steering mechanism. This steering device 1
As shown in FIG. 1, a steering column 3 supported in a state of being stood obliquely upward toward the rear of the vehicle, a steering shaft 4 inserted and held in the steering column 3, The steering wheel 5 includes a steering wheel 5 attached to the upper end of the shaft 4, a steering pinion 6 attached to the lower end of the steering shaft 4, and a steering gear case 7 connected to the lower end of the steering pinion 6. The steering motion of the front tire 2 is converted.

【0011】上記ステアリングギヤケース7は、図2お
よび図3に示す如く、車体の巾方向に沿って配設されて
おり、その左右2箇所の取付構造は、従来例と同様であ
るから説明を省略する。また、図2および図3は、反対
側も同構造であることからステアリングギヤケース7の
片側のみを示している。ステアリングギヤケース7の内
部には、上下方向に沿って延びるステアリングピニオン
6の下端部と、車巾方向に沿って延び、かつ摺動可能に
設けられるステアリングラック8とが配置されており、
ステアリングピニオン6の下端部はステアリングギヤケ
ース7と回転可能に連結され、ステアリングラック8と
噛合した状態で支持されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the steering gear case 7 is disposed along the width direction of the vehicle body. I do. 2 and 3 show only one side of the steering gear case 7 because the opposite side has the same structure. Inside the steering gear case 7, a lower end portion of a steering pinion 6 extending along the up-down direction, and a steering rack 8 extending along the vehicle width direction and slidably provided are arranged.
A lower end of the steering pinion 6 is rotatably connected to a steering gear case 7 and is supported in a state of being engaged with the steering rack 8.

【0012】上記ステアリングラック8の左右両端部に
は、内部に拡径の収納部9aを有する略筒状のラックエ
ンド9がネジ止め固定によりそれぞれ設けられており、
タイロッド10は、その一端部に設けたボールジョイン
ト10aをラックエンド9の収納部9aに嵌入させるこ
とにより、ステアリングラック8の軸直角方向へ摺動可
能に連結されている。また、タイロッド10の他端部に
は、ナット11によってタイロッドエンド12が締付け
固定されており、このタイロッドエンド12には、ボー
ルスタッド13が設けられている。そして、タイロッド
10の他端部は、タイロッドエンド12のボールスタッ
ド13等によって左右のナックル14に取付けられてい
る。このナックル14は、左右のフロントタイヤ2を車
体に回転可能に支持するアームであり、タイロッド10
およびタイロッドエンド13を介してステアリングラッ
ク8と連結されている。しかも、本実施形態のステアリ
ング装置1では、タイロッド13およびナックル14の
ジョイント部とフロントタイヤ2の回転中心(キングピ
ン軸)とを結ぶ線が、車両前後方向に対して略平行とな
るパラレル式ステアリングに配置されており、これによ
って操舵方向内輪と外輪の切れ角が常にほぼ同じとなる
ように設けられている。
At the left and right ends of the steering rack 8, a substantially cylindrical rack end 9 having a large-diameter storage portion 9a is provided by screw fixing.
The tie rod 10 is connected slidably in the direction perpendicular to the axis of the steering rack 8 by fitting a ball joint 10 a provided at one end of the tie rod 10 into the storage portion 9 a of the rack end 9. A tie rod end 12 is fastened and fixed to the other end of the tie rod 10 by a nut 11, and the tie rod end 12 is provided with a ball stud 13. The other ends of the tie rods 10 are attached to left and right knuckles 14 by ball studs 13 of a tie rod end 12 or the like. The knuckle 14 is an arm that rotatably supports the left and right front tires 2 on the vehicle body.
And a tie rod end 13 to be connected to the steering rack 8. Moreover, in the steering device 1 of the present embodiment, a parallel steering system in which a line connecting the joint portion of the tie rod 13 and the knuckle 14 and the rotation center (king pin axis) of the front tire 2 is substantially parallel to the vehicle longitudinal direction. The steering wheels are provided so that the turning angles of the inner wheel and the outer wheel in the steering direction are always substantially the same.

【0013】一方、上記ステアリングギヤケース7の左
右両開口端部には、これを覆う伸縮自在の蛇腹状のラッ
クブーツ15がそれぞれ設けられている。このラックブ
ーツ15のステアリングギヤケース7側に位置する一端
取付部には、リング状のスプリング押え用リップ16が
設けられており、該リップ16の先端部を車体へのマウ
ントブラケット用のゴムブッシュ(図示しない)の嵌合
部分17に外嵌して重ね合わせ、ワイヤ18を用いて外
方から止めることにより、ラックブーツ15の一端部が
ステアリングギヤケース7の外周面に固定されている。
しかも、リップ16の基端部の内周面には、後述のスプ
リングと係合するスプリング押え片16aが径方向へ延
出されている。そして、ラックブーツ15の他端部は、
クランプ19によりタイロッド10の外周面に固定され
ている。なお、ステアリングギヤケース7の開口端部の
内周面とステアリングラック8の外周面との間には、ス
テアリングラックブッシュ20が配設されている。
On the other hand, at the left and right opening ends of the steering gear case 7, elastic bellows-like rack boots 15 are provided to cover the opening. A ring-shaped spring holding lip 16 is provided on one end mounting portion of the rack boot 15 located on the steering gear case 7 side, and a tip end of the lip 16 is attached to a rubber bush for a mounting bracket to a vehicle body (shown in the figure). One end of the rack boot 15 is fixed to the outer peripheral surface of the steering gear case 7 by externally fitting and overlapping the fitting portion 17 (not shown) and stopping from outside using a wire 18.
In addition, a spring pressing piece 16a that engages with a spring described later extends radially from the inner peripheral surface of the base end of the lip 16. And the other end of the rack boot 15
The tie rod 10 is fixed to the outer peripheral surface of the tie rod 10 by a clamp 19. Note that a steering rack bush 20 is disposed between the inner peripheral surface of the opening end of the steering gear case 7 and the outer peripheral surface of the steering rack 8.

【0014】また、上記ラックブーツ15の内部であっ
て、ステアリングギヤケース7とラックエンド9との間
の位置には、ステアリング装置1が図2に示す中立時状
態から図3に示すフルステア時状態へ向かってステアリ
ングを切るに従い、フロントタイヤ2のうち内輪となる
側の弾性力が強まり、かつステアリング装置1が中立状
態に復帰する方向へ付勢する圧縮コイルスプリング(弾
性体)21が設けられている。このコイルスプリング2
1は、ステアリングラック8の外周面で、軸方向に沿っ
て配置されており、中立状態からフルステアまでのステ
アリングギヤケース7とラックエンド9とのラックスト
ロークのフルステア側から略1/2〜1/3の長さに形
成されている。そして、コイルスプリング21のステア
リングギヤケース側端部は、リップ16のスプリング押
え片16aによってラックブーツ15と一体的にステア
リングギヤケース7の開口端部に保持固定されている。
Further, at the position inside the rack boot 15 and between the steering gear case 7 and the rack end 9, the steering device 1 shifts from the neutral state shown in FIG. 2 to the full steer state shown in FIG. A compression coil spring (elastic body) 21 is provided to increase the elastic force on the side of the front tire 2 serving as the inner wheel as the steering wheel is turned, and to urge the steering device 1 in a direction to return to the neutral state. . This coil spring 2
Reference numeral 1 denotes an outer peripheral surface of the steering rack 8, which is disposed along the axial direction, and is approximately 1/2 to 1/3 of a full-steer side of a rack stroke between the steering gear case 7 and the rack end 9 from a neutral state to a full steer. The length is formed. The end of the coil spring 21 on the steering gear case side is held and fixed to the opening end of the steering gear case 7 integrally with the rack boot 15 by the spring pressing piece 16 a of the lip 16.

【0015】本発明の第1実施形態に係るステアリング
構造では、ラックブーツ15の内部であって、ステアリ
ングギヤケース7とラックエンド9との間に位置し、ス
テアリング装置1が中立時状態からステアリングを切る
に従い、フロントタイヤ2のうち内輪となる側の弾性力
が強まり、かつステアリング装置1が中立状態に復帰す
る方向へ付勢するラックストロークの略1/2〜1/3
長さの圧縮コイルスプリング21を設けているため、フ
ロントタイヤ2をステアしていくと、図3に示す如く、
あるステア角からラックエンド9がコイルスプリング2
1を圧縮することになる。コイルスプリング21の反力
は、ラックエンド9を元の位置(中立状態)に戻す方向
に働くので、ステアトルクが増加して、特に交差点や車
庫入れ等の車速5〜10km/hにおける低速走行時の
ステアトルクの違和感を無くし、良好なステアリングフ
ィーリングが得られる。
In the steering structure according to the first embodiment of the present invention, the steering device 1 is located inside the rack boot 15 and between the steering gear case 7 and the rack end 9, and turns the steering from the neutral state. , The elastic force on the inner wheel side of the front tire 2 is strengthened, and the rack stroke is urged in a direction in which the steering device 1 returns to the neutral state.
Since the compression coil spring 21 having a length is provided, as the front tire 2 is steered, as shown in FIG.
From a certain steering angle, the rack end 9 becomes the coil spring 2
1 will be compressed. The reaction force of the coil spring 21 acts in a direction to return the rack end 9 to the original position (neutral state), so that the steering torque increases, especially at a low speed at a vehicle speed of 5 to 10 km / h such as at an intersection or a garage. This eliminates the sense of discomfort in the steering torque and provides a good steering feeling.

【0016】ここで、良好なステアリングフィーリング
とは、ステア角とステアトルクの関係を表している図4
において望ましい目標値である太い実線で示すよう
に、ステアトルクがほぼ直線的に増加する場合をいう。
ステアトルクはステアリングを回転操作する力のことで
あり、望ましくはステアリングを切る角度が増すにした
がい、徐々にあまり重くなりすぎない程度で増加するこ
とである。しかし、最小回転半径を小さくするために、
フロントタイヤ2の操舵方向内輪と外輪の切れ角が常に
ほぼ同じとなるようなパラレル式ステアリング装置を用
いると、そのままの構造であれば、図4中の細い実線
で示すように曲線となる。すなわち、0〜略370゜の
ステア角(0〜1/2ストローク)では、ほぼ直線的に
ステアトルクが増加するが、その後は約490゜のステ
ア角(2/3ストローク)でピークになり、次第に減少
するステアトルク曲線となる。
Here, good steering feeling means the relationship between the steering angle and the steering torque.
In this case, the steering torque increases almost linearly as indicated by a thick solid line, which is a desirable target value.
The steering torque is a force for rotating the steering wheel, and desirably increases as the steering angle increases, but gradually so as not to become too heavy. However, in order to reduce the minimum turning radius,
If a parallel steering device is used in which the steering angles of the inner wheel and the outer wheel in the steering direction of the front tire 2 are always substantially the same, if the structure is used as it is, the curve becomes as shown by a thin solid line in FIG. That is, at a steering angle of 0 to approximately 370 ° (0 to 1/2 stroke), the steering torque increases almost linearly, but thereafter, reaches a peak at a steering angle of approximately 490 ° (2/3 stroke), The steer torque curve gradually decreases.

【0017】本実施形態のステアリング構造では、ラッ
クエンド9によりコイルスプリング21が圧縮されるこ
とから、図4の太い実線および破線で示すように、
この1/2ストローク近辺から減少するステアトルクが
初期のほぼ直線的なステアトルクに修正できることが判
る。太い実線は、1/2ストローク長さのコイルスプ
リング21のステアトルク曲線を表し、破線は1/3
ストローク長さのコイルスプリング21のステアトルク
曲線を表している。また、本実施形態のステアリング構
造では、ラックブーツ15の一端部にスプリング押え片
16aを有するリップ16が設けられているため、コイ
ルスプリング21のステアリングギヤケース側端部をス
テアリングギヤケース7にラックブーツ15と一体的に
固定でき、ラックアンドピニオン式ステアリング装置1
の組立性を損なわず、コイルスプリング21の取付けに
よる作業工数増が少なくて済む。なお、コイルスプリン
グ21の長さを変えたり、あるいはばね定数の設定を変
えたりすることによって、ステアトルク補正量を調整す
ることが可能である。
In the steering structure of the present embodiment, since the coil spring 21 is compressed by the rack end 9, as shown by thick solid lines and broken lines in FIG.
It can be seen that the steer torque decreasing from around the half stroke can be corrected to the initial substantially linear steer torque. A thick solid line represents a steer torque curve of the coil spring 21 having a half stroke length, and a broken line represents a one-third stroke.
6 shows a steering torque curve of the coil spring 21 having a stroke length. Further, in the steering structure of the present embodiment, since the lip 16 having the spring pressing piece 16a is provided at one end of the rack boot 15, the end of the coil spring 21 on the steering gear case side is attached to the steering gear case 7 by the rack boot 15. Rack and pinion type steering device 1 which can be fixed integrally
This does not impair the assemblability of the device and the increase in the number of working steps due to the installation of the coil spring 21 can be reduced. It should be noted that the steer torque correction amount can be adjusted by changing the length of the coil spring 21 or changing the setting of the spring constant.

【0018】図5は、本発明に係る車両用ステアリング
構造の第2実施形態を示している。この第2実施形態の
ステアリング構造が上記第1実施形態と異なるのは、ス
テアリングギヤケース7の開口端部に軸方向へ沿って延
びる延長部7aが設けられ、この延長部7aの内周面に
コイルスプリング21の端部が締まり嵌めにより圧入固
定されている点である。このため、コイルスプリング2
1の外径は、ステアリングギヤケース7の内径よりも大
きく形成されている。その他の構成および作用は、上記
第1実施形態と同様である。本発明の第2実施形態に係
るステアリング構造では、ステアリングギヤケース7の
延長部7aによってコイルスプリング21の端部をステ
アリングギヤケース7に固定しているため、より構造が
簡単となる。その他の効果は上記第1実施形態と同様で
ある。
FIG. 5 shows a second embodiment of the vehicle steering structure according to the present invention. The steering structure of the second embodiment is different from that of the first embodiment in that an extension 7a extending in the axial direction is provided at the open end of the steering gear case 7, and a coil is provided on the inner peripheral surface of the extension 7a. The point is that the end of the spring 21 is press-fitted and fixed by interference fit. For this reason, the coil spring 2
The outer diameter of 1 is formed larger than the inner diameter of the steering gear case 7. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment. In the steering structure according to the second embodiment of the present invention, since the end of the coil spring 21 is fixed to the steering gear case 7 by the extension 7a of the steering gear case 7, the structure is further simplified. Other effects are the same as those of the first embodiment.

【0019】以上、本発明の実施の形態につき述べた
が、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形および変
更が可能である。例えば、弾性体として圧縮コイルスプ
リング21を使用したが、これに代えて板バネ、ゴムブ
ッシュ、ジャバラ形状バネなどの弾性部材を用いたりし
ても良い。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes are possible based on the technical concept of the present invention. is there. For example, although the compression coil spring 21 is used as the elastic body, an elastic member such as a leaf spring, a rubber bush, or a bellows-shaped spring may be used instead.

【0020】[0020]

【発明の効果】上述の如く、本発明に係る車両用ステア
リング構造は、ステアリング装置のステアリングギヤケ
ースを車体の巾方向に配設し、該ステアリングギヤケー
ス内にステアリングラックを摺動可能に設け、該ステア
リングラックの両端部にラックエンドを設けると共に、
該ラックエンドを介して前記ステアリングラックにタイ
ロッドを軸直角方向へ摺動可能に連結し、左右の車輪を
車体に回転可能に支持するナックルと前記ステアリング
ラックとを前記タイロッドで連結する一方、前記ステア
リングギヤケースの両開口端部にこれを覆うラックブー
ツを設け、前記タイロッドとナックルの連結部に相対的
に回転可能なジョイント部を設け、該ジョイント部と前
記車輪の回転中心とを結ぶ線が車両前後方向に対して略
平行となるパラレル式ステアリングに配置したものであ
って、前記ステアリングギヤケースの両開口端部に設け
られたラックブーツ内で、前記ステアリングギヤケース
と前記ラックエンドとの間に位置し、前記ステアリング
装置が中立状態からステアリングを切るに従い、内輪と
なる側の弾性力が強まり、かつ前記ステアリング装置が
中立状態に復帰する方向へ付勢する弾性体を設け、該弾
性体を中立状態からフルステアまでの前記ステアリング
ギヤケースと前記ラックエンドとのストロークの略1/
2〜1/3の長さに形成しているので、次のような効果
が得られる。すなわち、本発明の車両用ステアリング構
造によれば、操舵方向内輪と外輪の切れ角が常にほぼ同
じとなるようなパラレル式ステアリング装置であって
も、弾性体の存在でステアリングを切るに従い中立状態
に復帰する方向に付勢力が増加し、特に低速走行時にほ
ぼ直線的なステアトルクを得ることができ、ステアリン
グ装置の組立工数を増やすこともなく、良好な操作性フ
ィーリングを保つことができる。
As described above, in the vehicle steering structure according to the present invention, the steering gear case of the steering device is disposed in the width direction of the vehicle body, and the steering rack is slidably provided in the steering gear case. With rack ends at both ends of the rack,
A tie rod is slidably connected to the steering rack in a direction perpendicular to the axis via the rack end, and a knuckle for rotatably supporting left and right wheels to a vehicle body is connected to the steering rack by the tie rod, while the steering wheel is connected to the steering rack. A rack boot covering both ends of the gear case is provided, and a relatively rotatable joint portion is provided at a connection portion between the tie rod and the knuckle, and a line connecting the joint portion and the rotation center of the wheel is formed in the front and rear of the vehicle. The steering gear case is disposed between the steering gear case and the rack end in a rack boot provided at both open ends of the steering gear case, As the steering device turns the steering from the neutral state, the elastic force on the inner wheel side becomes Mari, and the steering device provided with a resilient member for biasing in a direction to return to the neutral state, stands for stroke of said steering gear case of the elastic body from the neutral state to Furusutea and the rack end 1 /
Since it is formed to have a length of 2/3, the following effects can be obtained. That is, according to the vehicle steering structure of the present invention, even in a parallel type steering device in which the steering angles of the inner wheel and the outer wheel in the steering direction are always substantially the same, the neutral state is established as the steering is turned due to the presence of the elastic body. The biasing force increases in the returning direction, so that a substantially linear steering torque can be obtained, especially during low-speed running, and a good operability feeling can be maintained without increasing the number of assembling steps of the steering device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る車両用ステアリン
グ構造が適用されたステアリング装置を概念的に示す斜
視図である。
FIG. 1 is a perspective view conceptually showing a steering device to which a vehicle steering structure according to a first embodiment of the present invention is applied.

【図2】本発明の第1実施形態のステアリング装置が中
立状態にあるステアリングギヤケースを示す断面図であ
る。
FIG. 2 is a sectional view showing the steering gear case in which the steering device according to the first embodiment of the present invention is in a neutral state.

【図3】本発明の第1実施形態のステアリング装置がフ
ルステア状態にあるステアリングギヤケースを示す断面
図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the steering gear case when the steering device according to the first embodiment of the present invention is in a full steer state.

【図4】ステア角とステアトルクとの関係を示す線図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a steering angle and a steering torque.

【図5】本発明の第2実施形態に係るステアリング装置
のステアリングギヤケースをラックブーツを省略した状
態で示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a steering gear case of a steering device according to a second embodiment of the present invention in a state where rack boots are omitted.

【図6】従来におけるステアリング装置のステアリング
ギヤケースの一端側を示す断面図である。
FIG. 6 is a sectional view showing one end side of a steering gear case of a conventional steering device.

【図7】従来におけるステアリング装置のステアリング
ギヤケースの他端側を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the other end of a steering gear case of a conventional steering device.

【図8】アッカーマン式ステアリング機構を示す概念図
である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing an Ackerman type steering mechanism.

【図9】車両巾の狭い軽自動車等において、フロントタ
イヤの最大切れ角が制限されることを示す概念図であ
る。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing that a maximum turning angle of a front tire is limited in a light vehicle having a narrow vehicle width.

【図10】アッカーマン式ステアリング機構において、
フロントタイヤの切れ角を説明するものであり、(a)
はステアリング装置が中立状態にある概念図、(b)は
ステアリング装置がフルステア状態にある概念図であ
る。
FIG. 10 shows an Ackerman type steering mechanism.
This is for explaining the turning angle of the front tire, and (a)
FIG. 2 is a conceptual diagram in which the steering device is in a neutral state, and FIG. 2B is a conceptual diagram in which the steering device is in a full steer state.

【図11】パラレル式ステアリング機構において、フロ
ントタイヤの切れ角を説明するものであり、(a)はス
テアリング装置が中立状態にある概念図、(b)はステ
アリング装置がフルステア状態にある概念図である。
11 (a) and 11 (b) are views for explaining a turning angle of a front tire in a parallel steering mechanism, wherein (a) is a conceptual diagram in which a steering device is in a neutral state, and (b) is a conceptual diagram in which the steering device is in a full steering state. is there.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリング装置 2 フロントタイヤ 7 ステアリングギヤケース 7a 延長部 8 ステアリングラック 9 ラックエンド 10 タイロッド 14 ナックル 15 ラックブーツ 16 リング押え用リップ 16a スプリング押え片 21 圧縮コイルスプリング(弾性体) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering device 2 Front tire 7 Steering gear case 7a Extension 8 Steering rack 9 Rack end 10 Tie rod 14 Knuckle 15 Rack boot 16 Ring holding lip 16a Spring holding piece 21 Compression coil spring (elastic body)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリング装置のステアリングギヤケ
ースを車体の巾方向に配設し、該ステアリングギヤケー
ス内にステアリングラックを摺動可能に設け、該ステア
リングラックの両端部にラックエンドを設けると共に、
該ラックエンドを介して前記ステアリングラックにタイ
ロッドを軸直角方向へ摺動可能に連結し、左右の車輪を
車体に回転可能に支持するナックルと前記ステアリング
ラックとを前記タイロッドで連結する一方、前記ステア
リングギヤケースの両開口端部にこれを覆うラックブー
ツを設け、前記タイロッドとナックルの連結部に相対的
に回転可能なジョイント部を設け、該ジョイント部と前
記車輪の回転中心とを結ぶ線が車両前後方向に対して略
平行となるパラレル式ステアリングに配置した車両用ス
テアリング構造において、前記ステアリングギヤケース
の両開口端部に設けられたラックブーツ内で、前記ステ
アリングギヤケースと前記ラックエンドとの間に位置
し、前記ステアリング装置が中立状態からステアリング
を切るに従い、内輪となる側の弾性力が強まり、かつ前
記ステアリング装置が中立状態に復帰する方向へ付勢す
る弾性体を設け、該弾性体を中立状態からフルステアま
での前記ステアリングギヤケースと前記ラックエンドと
のストロークの略1/2〜1/3の長さに形成したこと
を特徴とする車両用ステアリング構造。
A steering gear case of a steering device is disposed in a width direction of a vehicle body, a steering rack is slidably provided in the steering gear case, and rack ends are provided at both ends of the steering rack.
A tie rod is slidably connected to the steering rack in a direction perpendicular to the axis via the rack end, and a knuckle for rotatably supporting left and right wheels to a vehicle body is connected to the steering rack by the tie rod, while the steering wheel is connected to the steering rack. A rack boot covering both ends of the gear case is provided, and a relatively rotatable joint portion is provided at a connection portion between the tie rod and the knuckle, and a line connecting the joint portion and the rotation center of the wheel is formed in the front and rear of the vehicle. In a vehicle steering structure arranged in a parallel type steering that is substantially parallel to a direction, in a rack boot provided at both open ends of the steering gear case, the steering gear case is located between the steering gear case and the rack end. As the steering device turns the steering from the neutral state, An elastic body is provided which urges the steering device in the direction in which the elastic force of the steering device is increased and the steering device returns to the neutral state, and the elastic body is substantially equivalent to a stroke between the steering gear case and the rack end from the neutral state to full steering. A steering structure for a vehicle, wherein the length is formed to be 1/2 to 1/3.
【請求項2】 前記弾性体がスプリングであり、前記ス
テアリングギヤケースのラックブーツ取付部には、前記
スプリングの押え用リップが設けられ、前記スプリング
のステアリングギヤケース側端部が、前記ステアリング
ギヤケースの端部に前記ラックブーツと一体的に固定さ
れていることを特徴とする請求項1に記載の車両用ステ
アリング構造。
2. The steering gear case according to claim 2, wherein the elastic body is a spring, and the rack boot mounting portion of the steering gear case is provided with a lip for holding the spring, and the end of the spring on the steering gear case side is the end of the steering gear case. The vehicle steering structure according to claim 1, wherein the vehicle is integrally fixed to the rack boot.
【請求項3】 前記ステアリングギヤケースの端部には
軸方向へ沿って延びる延長部が設けられ、該延長部の内
周面には前記スプリングの端部が圧入されて固定されて
いることを特徴とする請求項1に記載の車両用ステアリ
ング構造。
3. An end portion of the steering gear case is provided with an extension extending in the axial direction, and an end of the spring is press-fitted and fixed to an inner peripheral surface of the extension. The vehicle steering structure according to claim 1, wherein:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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