JP2007210503A

JP2007210503A - Wheel steering device

Info

Publication number: JP2007210503A
Application number: JP2006033762A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Asogawa; 克憲麻生川
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2006-02-10
Filing date: 2006-02-10
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-10
Also published as: JP4929745B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a wheel steering device, capable of suspending a wheel in a steerable way with a large steering angle at stoppage and low speed travel, and suspending the wheel in a steerable way with a small steering angle in high speed travel without increasing unsprung weight. <P>SOLUTION: In the steering device, a small steering mechanism is composed of a main link 9, and a large steering mechanism is composed of link structures 7 and 8. The wheel 1 is steered in a small steering angle range that is necessary for normal turning travel using the small steering mechanism in middle to high speed travel, or regardless of car speed. The wheel 1 is steered in a large steering angle range using the large steering mechanism in stoppage and low speed travel. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両の旋回走行に必要となる車輪の転舵装置であって、特に、大きな転舵角で車輪を転舵させる技術に関するものである。 The present invention relates to a wheel steering device that is required for turning a vehicle, and particularly to a technique for steering a wheel at a large steering angle.

運転者による操舵操作に基づき、車輪を転舵させる車輪の転舵装置であって、この最大転舵角が、通常の旋回走行に必要な領域よりも、遥かに大きな大転舵角領域にある発明としては従来、例えば特許文献１および特許文献２に記載のごときものが知られている。
特許文献１および特許文献２に記載の車両用懸架装置は、車両上下方向に延在するハブキャリアの下端に、車輪を回転自在に支持するハブ部を形成し、ハブキャリアの上端部とセンターアームの上端部とを転舵軸中心に回動（転舵）可能に連結する。ここで転舵軸は車両略上下方向に延在するキングピン軸であり、ハブキャリアはセンターアームに対し１８０度以上回動（転舵）可能である。
特開平５−１２４５３５号公報特開平６−６４５５６号公報 A wheel steering device for turning a wheel based on a steering operation by a driver, wherein the maximum turning angle is in a large turning angle region far larger than a region necessary for normal turning traveling. Conventionally, for example, the inventions described in Patent Document 1 and Patent Document 2 are known.
In the suspension device for a vehicle described in Patent Literature 1 and Patent Literature 2, a hub portion that rotatably supports a wheel is formed at a lower end of a hub carrier extending in a vehicle vertical direction, and an upper end portion of the hub carrier and a center arm The upper end portion of the motor is connected to the center of the turning shaft so as to be rotatable (steered). Here, the steered shaft is a kingpin shaft extending substantially in the vertical direction of the vehicle, and the hub carrier can be rotated (turned) by 180 degrees or more with respect to the center arm.
JP-A-5-124535 JP-A-6-64556

しかし、上記従来のような車両用懸架装置にあっては、以下に説明するような問題を生ずる。
つまり車両の旋回走行においては、同一旋回半径にあっては車速が大きくなるほど遠心力が増大するので、車速が大きくなれば車輪の最大可能転舵角が小さくなる。この最大可能転舵角を超えて転舵角を大きくすると車輪は路面との間で摩擦力を失う、いわゆる急ハンドル操作となる。急ハンドル操作では、走行安定性を失って、車両がスピンして旋回方向の制御が不能になる。したがって、車両が走行安定性を損なわない範囲で旋回するには、車速と、車輪および接地路面間の摩擦力と、に基づき、転舵角を抑制する必要がある。つまり、中・高速で走行中は転舵角が小さい小転舵角領域で車輪を転舵しなければならない。また、停車時および低速走行時には転舵角が大きい大転舵角領域で車輪を転舵しても差し支えない。
特許文献１および２に記載の車両用懸架装置では、前述したハブキャリアの上端に、ステアモータからなる回動機構を介して、モータハウジングを連結する。モータハウジングにはナックルアームを一体に形成する。
そして明示されてはいないが、中・高速走行時にはナックルアームをタイロッドで回動させ、小転舵角領域で車輪を転舵すると考えられる。
また、停車時および低速走行時にはステアモータを作動し、大転舵角領域で車輪を転舵
すると考えられる。この場合、車輪は転舵軸を中心に１８０°以上まで回転可能である。 However, the conventional vehicle suspension system has the following problems.
That is, when the vehicle is turning, the centrifugal force increases as the vehicle speed increases at the same turning radius, so that the maximum possible turning angle of the wheel decreases as the vehicle speed increases. If the turning angle is increased beyond the maximum possible turning angle, the wheel loses frictional force with the road surface, which is a so-called sudden steering operation. When the steering wheel is operated suddenly, the running stability is lost, the vehicle spins and the turning direction cannot be controlled. Therefore, in order for the vehicle to turn in a range that does not impair running stability, it is necessary to suppress the turning angle based on the vehicle speed and the frictional force between the wheel and the ground road surface. In other words, the wheel must be steered in a small turning angle region where the turning angle is small during traveling at medium and high speeds. Further, when the vehicle is stopped and traveling at a low speed, the wheels may be steered in a large turning angle region where the turning angle is large.
In the vehicle suspension devices described in Patent Documents 1 and 2, a motor housing is connected to the upper end of the hub carrier described above via a rotation mechanism including a steer motor. A knuckle arm is formed integrally with the motor housing.
Although not explicitly shown, it is considered that the knuckle arm is rotated by a tie rod during medium / high speed traveling, and the wheels are steered in a small turning angle region.
Further, it is considered that the steering motor is operated at the time of stopping and traveling at a low speed, and the wheels are steered in a large turning angle region. In this case, the wheel can rotate up to 180 ° or more about the steered shaft.

このように特許文献１および２に記載の車両用懸架装置では、少なくともナックルアームおよびタイロッドを具えた回動機構と、ステアモータを具えた回動機構と、の２つの回動機構で車輪を転舵するから、ステアモータを具えた回動機構の分だけばね下質量が増加し、乗り心地性能が悪化する。また、回動機構が二重に設置されてコスト増大の原因となる。 As described above, in the vehicle suspension devices described in Patent Documents 1 and 2, the wheel is rotated by two rotation mechanisms, that is, a rotation mechanism including at least a knuckle arm and a tie rod, and a rotation mechanism including a steering motor. Since the rudder is steered, the unsprung mass increases by the amount of the rotation mechanism provided with the steer motor, and the riding comfort performance deteriorates. In addition, double rotation mechanisms are installed, which causes an increase in cost.

本発明は、上述の実情に鑑み、ばね下質量を増大させることなく、停車時および低速走行中は車輪を大舵角で転舵可能に懸架し、中・高速走行中では車輪を小舵角で転舵可能に懸架する車輪の転舵装置を提案するものである。 In view of the above circumstances, the present invention suspends a wheel so that it can be steered at a large rudder angle while stopping and running at a low speed without increasing the unsprung mass, and turns the wheel at a small rudder angle during mid / high speed running. We propose a steering device for wheels that are suspended so that they can be steered.

この目的のため本発明による車輪の転舵装置は、請求項１に記載のごとく、
車速と、車輪および接地路面間の摩擦力とに基づき、旋回中の走行安定性を損なわない範囲で車輪を転舵することを前提とする。すなわち、停車時および低速走行時には転舵角が大きい大転舵角領域で車輪を転舵し、中・高速走行時には転舵角が小さい小転舵角領域で車輪を転舵する。
そして、ハブ部材に車輪を回転自在に取り付け、該ハブ部材と車体側メンバとの間に、停車時および低速走行時には前記大転舵角領域で転舵する大転舵機構と、車速にかかわらず前記小転舵角領域で転舵する小転舵機構とを、直列に設け、
ハブ部材に、車体側から延在するコントロールロッドの一端を連結し、これら小転舵角領域および大転舵角領域を通じて、該コントロールロッドを進退動させてハブ部材を転舵方向に回動するよう構成したことを特徴としたものである。 For this purpose, the wheel steering device according to the invention is as described in claim 1,
Based on the vehicle speed and the frictional force between the wheel and the ground road surface, it is assumed that the wheel is steered within a range that does not impair the running stability during turning. That is, the wheels are steered in a large turning angle region where the turning angle is large when the vehicle is stopped and traveling at low speed, and the wheels are steered in a small turning angle region where the turning angle is small during medium and high speed traveling.
A wheel is rotatably attached to the hub member, and a large turning mechanism for turning in the large turning angle region between the hub member and the vehicle body side member when the vehicle is stopped and traveling at a low speed, regardless of the vehicle speed. A small turning mechanism for turning in the small turning angle region is provided in series,
One end of a control rod extending from the vehicle body side is connected to the hub member, and the hub member is rotated in the steering direction by moving the control rod forward and backward through the small turning angle region and the large turning angle region. It is characterized by having comprised as follows.

かかる本発明の構成によれば、大転舵機構と小転舵機構を直列に連結し、小転舵角領域および大転舵角領域で共通に作動する１つの回動手段（コントロールロッド）を設けたことから、
車両の中・高速走行時に大転舵機構を使用しないことにより、上述した旋回方向の制御不能という問題を未然に防止することができる。そして、車両の中・高速走行時では、小転舵機構を使用すれば車輪を小さな転舵角で転舵させることができ、車両の旋回性能が損なわれることはない。
また、停車時および低速走行時には大転舵機構を使用して車輪を大転舵角領域で転舵することが可能になり、車両の車庫入れや縦列駐車が容易になる。
さらに、複数の回動手段を必要としないため、ばね下質量を増大させることなく、コスト上有利となる。 According to the configuration of the present invention, the large turning mechanism and the small turning mechanism are connected in series, and one rotating means (control rod) that operates in common in the small turning angle region and the large turning angle region is provided. From the establishment
By not using the large turning mechanism when the vehicle is traveling at medium or high speed, the above-described problem that the turning direction cannot be controlled can be prevented. When the vehicle is traveling at medium or high speed, if the small steering mechanism is used, the wheels can be steered with a small steering angle, and the turning performance of the vehicle is not impaired.
Further, when the vehicle is stopped and traveling at a low speed, the wheel can be steered in the large turning angle region by using the large turning mechanism, and the garage and parallel parking of the vehicle are facilitated.
Furthermore, since a plurality of rotating means are not required, it is advantageous in terms of cost without increasing the unsprung mass.

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例になる車輪の転舵装置を示す平面図であり、車輪が転舵していない直進状態を表す。
車体左側に取り付けられた車輪１は、外周部にタイヤ２を、中心部にロードホイール３を具える。車輪１はハブ部材４に回転自在に取り付けられている。ハブ部材４は、ロードホイール３と結合して車輪１を回転駆動するモータ部５と、モータ部５を支持する支持部６から構成される。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a wheel steering device according to an embodiment of the present invention, and represents a straight traveling state in which the wheel is not steered.
The wheel 1 attached to the left side of the vehicle body includes a tire 2 on the outer periphery and a road wheel 3 on the center. The wheel 1 is rotatably attached to the hub member 4. The hub member 4 includes a motor unit 5 that is coupled to the road wheel 3 to rotationally drive the wheel 1, and a support unit 6 that supports the motor unit 5.

モータ部５は、車輪１の回転軸と同軸に出力軸（図示せず）を具えている。この出力軸は車輪１と結合する。略円筒形状であるモータ部５の外径寸法は、中空円筒形状のロードホイール３の内周寸法よりも小さく、図１に示すように、モータ部５の半分をロードホイール３の内空領域に配置して、いわゆるインホイールモータ構造とする。モータ部５が力行運転すると、モータ部５の出力軸が回転し、車輪１を駆動する。 The motor unit 5 includes an output shaft (not shown) coaxially with the rotating shaft of the wheel 1. This output shaft is coupled to the wheel 1. The outer diameter dimension of the motor part 5 having a substantially cylindrical shape is smaller than the inner peripheral dimension of the hollow cylindrical load wheel 3, and as shown in FIG. 1, half of the motor part 5 is placed in the inner space of the load wheel 3. The so-called in-wheel motor structure is arranged. When the motor unit 5 is powered, the output shaft of the motor unit 5 rotates and drives the wheels 1.

ロードホイール３の内空領域から突出するモータ部５の車幅内側部のうち、その後側には、車幅方向に延在するコントロールロッド１８の一端を連結する。
コントロールロッド１８の図示しない他端は、運転者が操作する操舵装置（図示せず）と連結する。運転者が操舵装置を操作すると、コントロールロッド１８が図１矢の向き車幅方向に進退動して、ハブ部材４および車輪１を転舵させる。この様子については、別図６〜９に沿って後述する。
モータ部５の下部には、プレート状の支持部６を取り付ける。支持部６はモータ部５の車幅方向外側部に結合していることから、図１に示すように、支持部６もロードホイール３の内空領域に位置する。
支持部６は非転舵状態では車両前後方向に延在し、その前端は第１リンク７の一端と回動可能に連結する。また、その後端は第２リンク８の一端と回動可能に連結する。 One end of a control rod 18 extending in the vehicle width direction is connected to the rear side of the vehicle width inner side portion of the motor portion 5 protruding from the inner space region of the road wheel 3.
The other end (not shown) of the control rod 18 is connected to a steering device (not shown) operated by the driver. When the driver operates the steering device, the control rod 18 moves back and forth in the direction of the vehicle width in the direction of the arrow in FIG. 1 to steer the hub member 4 and the wheel 1. This state will be described later with reference to FIGS.
A plate-like support portion 6 is attached to the lower portion of the motor portion 5. Since the support portion 6 is coupled to the outer portion of the motor portion 5 in the vehicle width direction, the support portion 6 is also located in the inner space region of the road wheel 3 as shown in FIG.
The support portion 6 extends in the vehicle front-rear direction in a non-steered state, and its front end is rotatably connected to one end of the first link 7. Further, the rear end is rotatably connected to one end of the second link 8.

第１リンク７の他端は、メインリンク９の前端と回動可能に連結する。第２リンク８の他端は、メインリンク９の中央部と回動可能に連結する。このようにハブ部材４とメインリンク９との間を、第１リンク７および第２リンク８からなるリンク構造で機械的に連結する。 The other end of the first link 7 is rotatably connected to the front end of the main link 9. The other end of the second link 8 is pivotally connected to the central portion of the main link 9. In this way, the hub member 4 and the main link 9 are mechanically connected by a link structure including the first link 7 and the second link 8.

第１リンク７は水平面を持ったプレート形状であり、その一端にある支持部６との連結点１０と、その他端にあるメインリンク９との連結点１１は、車両上下方向に延在する回転軸を有する。したがって、ハブ部材４は第１リンク７に対し、車両上下方向に延在する回転軸を中心に略水平面上で回動可能である。また第１リンク７はメインリンク９に対し、車両上下方向に延在する回転軸を中心に略水平面上で回動可能である。
連結点１０と連結点１１との位置関係は、車輪１の非転舵状態では図１に示すように、おおよそ車幅方向に位置するが、車幅内方にある連結点１１が車幅外方にある連結点１０よりもやや車両前方に位置する。 The first link 7 has a plate shape with a horizontal plane, and a connection point 10 with the support portion 6 at one end and a connection point 11 with the main link 9 at the other end rotate in the vehicle vertical direction. Has an axis. Therefore, the hub member 4 is rotatable with respect to the first link 7 on a substantially horizontal plane around a rotation axis extending in the vehicle vertical direction. The first link 7 is rotatable with respect to the main link 9 on a substantially horizontal plane around a rotation axis extending in the vehicle vertical direction.
The positional relationship between the connection point 10 and the connection point 11 is approximately in the vehicle width direction as shown in FIG. 1 when the wheel 1 is not steered, but the connection point 11 located inside the vehicle width is outside the vehicle width. It is located slightly ahead of the vehicle from the connecting point 10 on the side.

また第２リンク８も水平面を持ったプレート形状であり、その一端にある支持部６との連結点１２と、その他端にあるメインリンク９との連結点１３は、車両上下方向に延在する回転軸を有する。したがって、ハブ部材４は第２リンク８に対し、車両上下方向に延在する回転軸を中心に略水平面上で回動可能である。また第２リンク８はメインリンク９に対し、車両上下方向に延在する回転軸を中心に略水平面上で回動可能である。
連結点１２と連結点１３との位置関係は、車輪１の非転舵状態では図１に示すように、おおよそ車両前後方向に位置するが、車両前方にある連結点１３が車両後方にある連結点１２よりもやや車幅内方に位置する。 The second link 8 also has a plate shape with a horizontal plane, and a connection point 12 with the support 6 at one end and a connection point 13 with the main link 9 at the other end extend in the vehicle vertical direction. It has a rotation axis. Therefore, the hub member 4 is rotatable with respect to the second link 8 on a substantially horizontal plane around a rotation axis extending in the vehicle vertical direction. The second link 8 is rotatable with respect to the main link 9 on a substantially horizontal plane about a rotation axis extending in the vehicle vertical direction.
The positional relationship between the connection point 12 and the connection point 13 is approximately the vehicle front-rear direction as shown in FIG. 1 in the non-steered state of the wheel 1, but the connection point 13 at the front of the vehicle is the connection at the rear of the vehicle. It is located slightly inward of the vehicle width from the point 12.

メインリンク９は車両前後方向に延在し、長辺と短辺とを略直角になるよう一体結合した「Ｌ」字状であることを特徴とする。そして、連結部１１，１３を具えた長辺を前方にし、短辺を後方にし、略直角部の角部が車幅内方に向くよう（略直角部の隅部が車幅外方に向くよう）配置される。
メインリンク９の後端は、車体側にあるロアアーム１４の車幅外方端と連結する。
メインリンク９も水平面を持ったプレート形状であり、その後端にあるロアアーム１４との連結点１５は、車両上下方向に延在する回転軸を有する。したがって、メインリンク９はロアアーム１４に対し、車両上下方向に延在する回転軸を中心に回動可能である。
メインリンク９に設けた連結点１３と連結点１５との位置関係は、車輪１の非転舵状態では図１に示すように、車両前後方向に位置する。 The main link 9 extends in the vehicle front-rear direction, and is characterized by an “L” shape in which the long side and the short side are integrally coupled so as to be substantially perpendicular. Then, the long side including the connecting portions 11 and 13 is set to the front, the short side is set to the back, and the corners of the substantially right-angled parts are directed inward in the vehicle width (the corners of the substantially right-angled parts are directed outward in the vehicle width). Arranged).
The rear end of the main link 9 is connected to the vehicle width outer end of the lower arm 14 on the vehicle body side.
The main link 9 is also plate-shaped with a horizontal plane, and the connection point 15 with the lower arm 14 at the rear end has a rotating shaft extending in the vehicle vertical direction. Therefore, the main link 9 is rotatable with respect to the lower arm 14 around a rotation axis extending in the vehicle vertical direction.
The positional relationship between the connection point 13 and the connection point 15 provided on the main link 9 is located in the vehicle front-rear direction as shown in FIG. 1 when the wheel 1 is not steered.

ロアアーム１４は、車幅外方端にある連結点１５から車幅内方に向けて前後方向に広がるよう、三角形状を有する。前方にある車幅内方端１６と、後方にある車幅内方端１７とは、車両前後方向に延在する同一の回転軸Ｏを有する。車幅内方端１６、１７は、図示しない車体側の部材と連結し、そして、車幅内方端１６，１７と基端とし、車幅外方端１５を遊端として、車両上下方向に揺動可能とする。これにより凹凸路面では、車輪１のバウンドおよびリバウンドを実現する。 The lower arm 14 has a triangular shape so as to spread in the front-rear direction from the connecting point 15 at the outer end of the vehicle width toward the inner side of the vehicle width. The vehicle width inner end 16 at the front and the vehicle width inner end 17 at the rear have the same rotation axis O extending in the vehicle front-rear direction. The vehicle width inner ends 16 and 17 are connected to a vehicle body side member (not shown), and the vehicle width inner ends 16 and 17 are used as base ends and the vehicle width outer end 15 is used as a free end in the vehicle vertical direction. It can swing. Thereby, the bounce and rebound of the wheel 1 are realized on the uneven road surface.

図２は本実施例の転舵装置を、車両後方からみた状態を示す背面図である。
モータ部５には、略上下方向に延在するストラット１９の下端を取り付ける。ストラット１９の上端は図示しない車体に取り付けられている。これら上下端の取り付け部には、弾性部材を介挿し、取り付け部の折れ曲がりを許容する。
ストラット１９の延在方向には、連結点１５を位置させて、ストラット１９の延在方向をキングピン軸Ｋに一致させる。これにより、後述する小転舵角領域では、ストラット１９の延在方向を回動中心として、車輪１が転舵する。 FIG. 2 is a rear view showing the steering device of this embodiment as viewed from the rear of the vehicle.
A lower end of a strut 19 extending substantially in the vertical direction is attached to the motor unit 5. The upper end of the strut 19 is attached to a vehicle body (not shown). An elastic member is inserted in the upper and lower mounting portions, and bending of the mounting portion is allowed.
In the extending direction of the strut 19, the connecting point 15 is positioned so that the extending direction of the strut 19 coincides with the kingpin axis K. Thereby, in the small steering angle area | region mentioned later, the wheel 1 turns by making the extending direction of the strut 19 into the rotation center.

ストラット１９は、その上部にサスペンションスプリング２０を、その下部にショックアブソーバ２１を具える。サスペンションスプリング２０は、接地面から車輪１に入力される衝撃を緩和する。ショックアブソーバ２１は、バウンドおよびリバウンドに伴う上下方向振動を減衰させる。 The strut 19 includes a suspension spring 20 at an upper portion thereof and a shock absorber 21 at a lower portion thereof. The suspension spring 20 alleviates an impact input to the wheel 1 from the ground plane. The shock absorber 21 dampens vertical vibrations associated with bounce and rebound.

図３は本発明の他の実施例になる車輪の転舵装置を、車両後方からみた状態を示す背面
図である。この実施例では、ダブルウッシュボーン式のアームで、モータ部５を車体（図示せず）に取り付けた構造を例示する。
モータ部５の上方には、アッパーアーム２４を車幅方向に延在させる。アッパーアーム２４はロアアーム１４と上下対称かつ同形状のものである。つまり、アッパーアーム２４の車幅内方端は、図示しない車体と回動可能に取り付けられ、アッパーアーム２４の車幅外方端は、車輪１側と取り付けられている。
ここでモータ部５は順次、モータ部５を支持する支持部６と、第１リンク７および第２リンク８と、メインリンク９と、連結点１５とを介して、アッパーアーム２４に取り付けられる。なお、これら部材の位置関係は、ロアアーム１４と上下対称かつ同一である。モータ部５の上方にある連結点１５と、モータ部５の下方にある連結点１５とを通る直線はキングピン軸Ｋとなる。 FIG. 3 is a rear view of a wheel steering device according to another embodiment of the present invention as seen from the rear of the vehicle. In this embodiment, a structure in which a motor unit 5 is attached to a vehicle body (not shown) with a double wishbone arm is illustrated.
An upper arm 24 extends in the vehicle width direction above the motor unit 5. The upper arm 24 is vertically symmetrical and has the same shape as the lower arm 14. That is, the vehicle width inner end of the upper arm 24 is rotatably attached to a vehicle body (not shown), and the vehicle width outer end of the upper arm 24 is attached to the wheel 1 side.
Here, the motor unit 5 is attached to the upper arm 24 sequentially through the support unit 6 that supports the motor unit 5, the first link 7 and the second link 8, the main link 9, and the connection point 15. The positional relationship between these members is vertically symmetrical and the same as that of the lower arm 14. A straight line passing through the connection point 15 above the motor unit 5 and the connection point 15 below the motor unit 5 is a kingpin axis K.

キングピン軸Ｋよりも車幅内方でキングピン軸Ｋと平行に延在するストラット１９は、アッパーアーム２４の開口部２５を貫通し、ストラット１９の下端をロアアーム１４の中央部に取り付ける。またストラット１９の上端を、図示しない車体に取り付ける。図３に示すストラット１９も、図２に示す実施例と同様、車輪１のバウンドおよびリバウンドを実現する役目、および車輪１の上下振動を減衰する役目を果たす。 The strut 19 that extends inward of the vehicle width from the kingpin axis K and parallel to the kingpin axis K passes through the opening 25 of the upper arm 24, and the lower end of the strut 19 is attached to the center of the lower arm 14. The upper end of the strut 19 is attached to a vehicle body (not shown). The strut 19 shown in FIG. 3 also plays the role which implement | achieves the bound and rebound of the wheel 1, and the function which attenuates the vertical vibration of the wheel 1 similarly to the Example shown in FIG.

図４は本実施例の転舵装置を、車両下方からみた状態を示す底面図である。第２リンク８は、その両端１１，１２間で直線の部材ではなく、その中央部を円弧状に形成して、連結点１５を迂回する。
したがって、前述した図２または図３に示すように、第２リンク８の車両上下方向位置を、ロアリンク１４およびメインリンク９の車両上下方向位置と略一致させることが可能となる。 FIG. 4 is a bottom view showing the steering device of this embodiment as viewed from below the vehicle. The second link 8 is not a straight member between the both ends 11 and 12, but has a central portion formed in an arc shape to bypass the connection point 15.
Accordingly, as shown in FIG. 2 or FIG. 3 described above, the vehicle vertical direction position of the second link 8 can be made substantially coincident with the vehicle vertical direction positions of the lower link 14 and the main link 9.

図５は本実施例の転舵装置を、車幅内方からみた状態を示す内側面図である。プレート形状に形成した第１リンク７と、同じくプレート形状に形成した第２リンク８と、同じくプレート形状に形成したメインリンク９とを、車両上下方向にあっては、車輪１の回転軸と同軸の略円筒に形成したモータ部５の下部と、ロアアーム１４の車幅外方端１５との間に配置する。
これにより、ハブ部材４を転舵する第１リンク７と、第２リンク８と、メインリンク９との全体厚みを少なくすることができるとともに、ロードホイール３の内空領域に収容することができる。 FIG. 5 is an inner side view showing the steering device of this embodiment as viewed from the inside of the vehicle width. The first link 7 formed in the plate shape, the second link 8 formed in the plate shape, and the main link 9 formed in the plate shape are coaxial with the rotation axis of the wheel 1 in the vehicle vertical direction. Between the lower portion of the motor portion 5 formed in a substantially cylindrical shape and the vehicle width outer end 15 of the lower arm 14.
As a result, the overall thickness of the first link 7, the second link 8, and the main link 9 that steers the hub member 4 can be reduced and can be accommodated in the inner space of the road wheel 3. .

なお、車体右側に取り付けられた車輪については図示しなかったが、上述した左車輪１の転舵装置と左右対称に、右車輪の転舵装置をも構成する。 In addition, although not shown about the wheel attached to the vehicle body right side, the steering apparatus of a right wheel is also comprised symmetrically with the steering apparatus of the left wheel 1 mentioned above.

次に、上述した各実施例の転舵する様子について、図６および図７に沿って説明する。 Next, how the above embodiments are steered will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図６は本実施例の転舵装置の平面図である。図６中、（ａ）〜（ｃ）のいずれの状態も、車輪１の転舵角が小転舵角領域の場合である。（ａ）は、右方向の最大可能角まで小転舵した状態を示す。（ｂ）は、直進走行中の非転舵状態を示し、図１と同じ状態である。（ｃ）は、左方向の最大可能角まで小転舵した状態を示す。
図６（ａ）から（ｃ）のように、または逆に（ｃ）から（ａ）のように、車輪１を小転舵角領域で転舵するには、コントロールロッド１８を車幅方向に進退動させて、モータ部５を回動させることにより、これを行う。
図６中、（ａ）〜（ｃ）のいずれの状態も、車輪１は連結点１５を中心に転舵する。連結点１５は前述および図２，３に示すように、キングピン軸Ｋ上にある。 FIG. 6 is a plan view of the steering device of this embodiment. In FIG. 6, any state of (a) to (c) is a case where the turning angle of the wheel 1 is in the small turning angle region. (A) shows the state of small turning to the maximum possible angle in the right direction. (B) shows the non-steering state during straight traveling, which is the same state as FIG. (C) shows the state of small turning to the maximum possible angle in the left direction.
In order to steer the wheel 1 in the small turning angle region as shown in FIGS. 6A to 6C or conversely as shown in FIGS. 6C to 6A, the control rod 18 is moved in the vehicle width direction. This is done by moving the motor part 5 forward and backward.
In FIG. 6, in any state of (a) to (c), the wheel 1 is steered around the connection point 15. The connecting point 15 is on the kingpin axis K as described above and shown in FIGS.

ここで付言すると、支持部６と、第１リンク７および第２リンク８と、メインリンク９と、連結点１５との相対位置関係は、小転舵角領域（ａ）（ｂ）（ｃ）のすべてにおいて変化しない。
このような小転舵を実現するため、コントロールロッド１８からモータ部５に車幅方向の力が入力される間、第１リンク７および第２リンク８が連結点１１，１３で回動しないよう、ロック機構を作動させておく。なお、ロック機構は回動を規制する手段であればよく、公知のものでよいし、後述する図１０に示すようなものであってもよい。
そしてメインリンク９をロアアーム１４に対して転舵方向に回動させて、車輪１の転舵を実行する。 If it adds here, the relative positional relationship of the support part 6, the 1st link 7, the 2nd link 8, the main link 9, and the connection point 15 is small turning angle area | region (a) (b) (c). No change in everything.
In order to realize such a small turning, the first link 7 and the second link 8 do not rotate at the connection points 11 and 13 while a force in the vehicle width direction is input from the control rod 18 to the motor unit 5. The lock mechanism is activated. The lock mechanism may be any means that restricts the rotation, and may be a known one, or may be as shown in FIG.
Then, the main link 9 is rotated with respect to the lower arm 14 in the turning direction, and the wheels 1 are turned.

小転舵角領域では、図６に示すようにメインリンク９が小転舵機構として、車体側にあるロアアーム１４に対して回動することから、
中・高速走行時にはメインリンク９を回動させれば、車輪１をキングピン軸Ｋ中心として小さな転舵角で転舵させることができ、車両の旋回性能が損なわれることはない。 In the small turning angle region, as shown in FIG. 6, the main link 9 rotates as a small turning mechanism with respect to the lower arm 14 on the vehicle body side,
If the main link 9 is rotated during medium / high speed traveling, the wheel 1 can be steered with a small turning angle about the kingpin axis K, and the turning performance of the vehicle is not impaired.

図７も本実施例の転舵装置の平面図である。図７中、（ａ）〜（ｃ）のいずれの状態も、車輪１の転舵角が右への大転舵角領域の場合である。（ａ）は、右に最大転舵角９０度に大転舵した状態を示す。（ｃ）は、右への大転舵開始の状態（転舵角３０度）を示し、図６（ａ）と同じ状態である。（ｂ）は、（ａ）および（ｃ）の中間の大転舵状態（転舵角６０度）を示す。 FIG. 7 is also a plan view of the steering device of this embodiment. In FIG. 7, any state of (a) to (c) is a case where the turning angle of the wheel 1 is a large turning angle region to the right. (A) shows the state which carried out the big turning to the maximum turning angle 90 degree | times to the right. (C) shows the state (starting angle 30 degree | times) of the big turning start to the right, and is the same state as Fig.6 (a). (B) shows a large turning state (turning angle 60 degrees) between (a) and (c).

図７中、（ａ）〜（ｃ）のいずれの状態も、メインリンク９はロアアーム１４に対し同一の右回転角で回動した状態を保持している。つまり、メインリンク９を車体側メンバになるロアアーム１４に対して右側の最大可能角まで回動させた状態で、モータ部５をメインリンク９に対して回動させて車輪１を大転舵する。 In any of the states (a) to (c) in FIG. 7, the main link 9 maintains a state in which the main link 9 is rotated at the same right rotation angle with respect to the lower arm 14. In other words, in a state where the main link 9 is rotated to the rightmost possible angle with respect to the lower arm 14 which is a vehicle body side member, the motor unit 5 is rotated with respect to the main link 9 to largely steer the wheel 1. .

つまり大転舵角領域において、図７（ｃ）から図７（ａ）の状態のように転舵角を増大させる場合や、逆に図７（ａ）から図７（ｃ）の状態のように転舵角を減少させる場合には、第１リンク７および第２リンク８をメインリンク９に対し回動させる。
したがって、第１リンク７に着目すると、図７（ｃ）大転舵開始の状態では、第１リンク７が車幅方向に延在している。これに対し図７（ａ）最大転舵の状態では、第１リンク７がやや車両前後方向よりに延在している。
図７（ａ）から（ｃ）のように、または逆に（ｃ）から（ａ）のように、車輪１を大転舵角領域で転舵するには、コントロールロッド１８を車幅方向に進退動させて、モータ部５を回動させることにより、これを行う。
なお、大転舵角領域では、前述および図６の小転舵角領域で第１リンク７および第２リンク８が連結点１１，１３で回動しないようにしていたロック機構を解除させておくこと勿論である。 That is, in the large turning angle region, the turning angle is increased as in the state of FIG. 7C to FIG. 7A, or conversely, the state of FIG. 7A to FIG. 7C. When the turning angle is decreased, the first link 7 and the second link 8 are rotated with respect to the main link 9.
Therefore, paying attention to the first link 7, the first link 7 extends in the vehicle width direction in the state of FIG. On the other hand, in the state of FIG. 7 (a) maximum steering, the first link 7 extends slightly in the vehicle front-rear direction.
In order to steer the wheel 1 in the large turning angle region as shown in FIGS. 7A to 7C or conversely as shown in FIGS. 7C to 7A, the control rod 18 is moved in the vehicle width direction. This is done by moving the motor part 5 forward and backward.
In the large turning angle region, the lock mechanism that prevents the first link 7 and the second link 8 from rotating at the connection points 11 and 13 in the small turning angle region of FIG. 6 is released. Of course.

このように、ハブ部材４に、車体側から延在するコントロールロッド１８の一端を連結し、図６に示す小転舵角領域および図７に示す大転舵角領域を通じて、このコントロールロッド１８を進退動させてハブ部材４を転舵方向に回動する。 Thus, one end of the control rod 18 extending from the vehicle body side is connected to the hub member 4, and the control rod 18 is passed through the small turning angle region shown in FIG. 6 and the large turning angle region shown in FIG. 7. The hub member 4 is moved forward and backward to turn in the steered direction.

低速走行時または停車時には、図７各図に示すように車輪１を大転舵角領域で回動させることにより、車両の車庫入れや縦列駐車が容易になる他、
図７各図に示すように第１リンク７および第２リンク８が大転舵機構として、車体側にあるメインリンク９に対して回動することから、車輪１を車体側にあるロアアーム１４から十分に離すことができ、大転舵時に車輪１が車体側メンバに干渉することを防止できる。 When driving at low speed or stopping, turning the wheel 1 in the large turning angle region as shown in each figure of FIG. 7 facilitates garage storage and parallel parking of the vehicle.
As shown in FIGS. 7A and 7B, since the first link 7 and the second link 8 rotate as a large steering mechanism with respect to the main link 9 on the vehicle body side, the wheel 1 is moved from the lower arm 14 on the vehicle body side. The wheel 1 can be sufficiently separated, and the wheel 1 can be prevented from interfering with the vehicle body side member during large turning.

この効果について説明するため、図６，７に沿って上述した小転舵角領域および大転舵角領域において、同実施例の転舵装置が描く軌跡につき説明する。 In order to explain this effect, the trajectory drawn by the steering device of the embodiment in the small turning angle region and the large turning angle region described above with reference to FIGS.

図８は車輪１接地中心の軌跡を示す平面図である。
図８中、車輪１接地中心は、車輪１の回転軸上にあって、支持部６から所定距離α（モータ部５の出力軸の長さ）車幅外方に離れた位置にある点として表される。例えば非転舵状態では、車輪１の回転軸は二点鎖線で示され、接地中心はβとなる。
小転舵角領域における車輪１接地中心の軌跡（破線）は、図８中、矢印で示される範囲である。また、大転舵角領域における車輪１接地中心の軌跡（破線）は、図８中、矢印で示される範囲よりも車両前方にある範囲である。 FIG. 8 is a plan view showing the locus of the wheel 1 grounding center.
In FIG. 8, the ground contact center of the wheel 1 is on the rotation axis of the wheel 1 and is located at a position away from the support portion 6 by a predetermined distance α (the length of the output shaft of the motor portion 5) outward of the vehicle width. expressed. For example, in the non-steering state, the rotation axis of the wheel 1 is indicated by a two-dot chain line, and the ground contact center is β.
The locus (broken line) of the wheel 1 ground contact center in the small turning angle region is a range indicated by an arrow in FIG. Further, the locus (broken line) of the wheel 1 ground contact center in the large turning angle region is a range in front of the vehicle with respect to the range indicated by the arrow in FIG.

支持部６と第１リンク７と第２リンク８とメインリンク９先端部は、図８に示すように四角形を構成する。この四角形の４個の頂点を小円で示す。小転舵角領域では、この四角形が形を変えず、連結点１５を中心として回動する。
例えばメインリンク９にある連結点１１の軌跡は一点鎖線で示す円弧１１ｒのようなものとなる（円弧１１ｒの図示部分すべてに亘り連結点１１が移動するものではない）。
メインリンク９を小転舵角領域における最大可能角３０度まで回動すると、車輪１接地中心の軌跡は位置γに至る。
車輪１を位置γから切り増しして転舵させると、車輪１接地中心は大転舵角領域に入り、位置γから車両前方に移動する。大転舵角領域ではこの四角形が形を変えて、第１リンク７と第２リンク８との相対位置が変化する。 The support portion 6, the first link 7, the second link 8, and the front end portion of the main link 9 form a quadrangle as shown in FIG. The four vertices of this square are indicated by small circles. In the small turning angle region, this square does not change its shape and rotates around the connection point 15.
For example, the trajectory of the connection point 11 on the main link 9 is like a circular arc 11r indicated by a one-dot chain line (the connection point 11 does not move over the entire illustrated portion of the circular arc 11r).
When the main link 9 is rotated to the maximum possible angle of 30 degrees in the small turning angle region, the locus of the wheel 1 ground contact center reaches the position γ.
When the wheel 1 is increased from the position γ and turned, the ground contact center of the wheel 1 enters a large turning angle region and moves forward from the position γ. In the large turning angle region, this square changes its shape, and the relative position between the first link 7 and the second link 8 changes.

この四角形は、図８に示すように第１リンク７と、第２リンク８と、ハブ部材４の支持部６における連結点１０，１２間の距離と、メインリンク９における連結点１１，１３間の距離とを辺として構成される。
そして、これらの辺の長さを以下のように規定する。つまり、第１リンク７を連結点１１，１３間の距離よりも長くし、連結点１０，１２間の距離を第１リンク７よりも長くし、第２リンク８を連結点１０，１２間の距離よりも長くする。 As shown in FIG. 8, this square is the distance between the first link 7, the second link 8, the connection points 10 and 12 in the support portion 6 of the hub member 4, and the connection between the connection points 11 and 13 in the main link 9. And the distance as a side.
And the length of these sides is defined as follows. That is, the first link 7 is made longer than the distance between the connection points 11 and 13, the distance between the connection points 10 and 12 is made longer than the first link 7, and the second link 8 is connected between the connection points 10 and 12. Make it longer than the distance.

図９は、大転舵角領域における車輪１接地中心の軌跡をより詳しく示す平面図である。
上述したように、図９における車輪１接地中心の軌跡は破線で表される。また、図９に示すように、第１リンク７および第２リンク８の相対位置関係は、車輪１接地中心の位置（転舵角）によって変化する。したがって、第１リンク７にある連結点１０の軌跡は一点鎖線で示す円弧１０ｒのようなものとなる（円弧１０ｒの図示部分すべてに亘り連結点１０が移動するものではない）。また、第２リンク８にある連結点１２の軌跡は一点鎖線で示す円弧１２ｒのようなものとなる（円弧１２ｒの図示部分すべてに亘り連結点１２が移動するものではない）。 FIG. 9 is a plan view showing in more detail the locus of the wheel 1 grounding center in the large turning angle region.
As described above, the locus of the wheel 1 grounding center in FIG. 9 is represented by a broken line. Further, as shown in FIG. 9, the relative positional relationship between the first link 7 and the second link 8 varies depending on the position (steering angle) of the wheel 1 ground contact center. Accordingly, the trajectory of the connection point 10 in the first link 7 is like a circular arc 10r indicated by a one-dot chain line (the connection point 10 does not move over the entire illustrated portion of the circular arc 10r). Further, the trajectory of the connection point 12 on the second link 8 is like a circular arc 12r indicated by a one-dot chain line (the connection point 12 does not move over the entire illustrated portion of the circular arc 12r).

前述および図８に示した四角形の４個の頂点を、図９にも小円で示す。この四角形は車輪１接地中心の軌跡が位置γにある状態である。 The four vertices of the quadrangle described above and shown in FIG. 8 are also shown by small circles in FIG. This square is in a state where the locus of the wheel 1 ground center is at the position γ.

本実施例では、この四角形の辺の長さを、前述のように規定したことから以下の作用効果を奏する。
車輪１を位置γからさらに切り増しして転舵させると、第１リンク７は連結点１１を中心に大きな角度で回動する。これに対し第２リンク８は連結点１３を中心に小さな角度で回動する。つまり小円で示した四角形が形を変えて、第１リンク７と第２リンク８との相対位置が変化する。
また支持部６は、第１リンク７および第２リンク８の動きに応じて転舵する。そして、車輪１接地中心は車両前方に移動し、転舵角が増大するにつれ、車幅内方にも移動する（図９の破線）。
したがって大転舵角領域では、車輪１がロアアーム１４から大きく離れることとなり、これらの干渉を回避することができる。 In the present embodiment, since the length of the side of the quadrangle is defined as described above, the following effects are obtained.
When the wheel 1 is further increased from the position γ and steered, the first link 7 rotates at a large angle around the connection point 11. On the other hand, the second link 8 rotates at a small angle around the connection point 13. That is, the quadrangle indicated by the small circle changes its shape, and the relative position between the first link 7 and the second link 8 changes.
Further, the support 6 is steered according to the movement of the first link 7 and the second link 8. The wheel 1 ground center moves forward of the vehicle, and also moves inward of the vehicle width as the turning angle increases (broken line in FIG. 9).
Accordingly, in the large turning angle region, the wheel 1 is greatly separated from the lower arm 14, and these interferences can be avoided.

本実施例では、図６に示すように通常の旋回走行で用いる小転舵機構と、図７に示すように特殊な旋回走行で用いる大転舵機構とを、直列に具える。したがってまず、小転舵角領域では、図８に示すように車輪１接地中心を、連結点１５を中心に回動させることができ、次に、大転舵角領域では、図８，９に示すように車輪１接地中心を、連結点１５から離した状態で移動させることができる。このため、車輪１接地中心の軌跡を図８に示すように位置γを境界として２段階に切り替えることが可能となり、小転舵角領域では通常の旋回走行を可能とし、大転舵角領域では車輪１およびハブ部材４が、それらからみて車体側にあるロアアーム１４等の車体側メンバに干渉することを回避することができる。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, a small turning mechanism used in normal turning traveling and a large turning mechanism used in special turning traveling as shown in FIG. 7 are provided in series. Therefore, first, in the small turning angle region, the wheel 1 grounding center can be rotated around the connection point 15 as shown in FIG. As shown, the wheel 1 ground center can be moved away from the connection point 15. For this reason, the trajectory of the wheel 1 grounding center can be switched in two stages with the position γ as a boundary as shown in FIG. 8, and normal turning traveling is possible in the small turning angle region, and in the large turning angle region. It can be avoided that the wheel 1 and the hub member 4 interfere with the vehicle body side member such as the lower arm 14 on the vehicle body side when viewed from them.

また本実施例では、メインリンク９（小転舵機構）とリンク構造７，８（大転舵機構）とを直列に具え、小転舵角領域ではメインリンク９（小転舵機構）のみを回動することから、
直進走行中に、車輪１が車両上下方向にバウンドおよびリバウンドしても、モータ部５がコントロールロッド１８に対して車幅方向に相対移動することを軽減することが可能となる。したがって、直進走行におけるバウンドおよびリバウンド時に、車輪１のトー角が不用意に変動することを低減できる。 In this embodiment, the main link 9 (small turning mechanism) and the link structures 7 and 8 (large turning mechanism) are provided in series, and only the main link 9 (small turning mechanism) is provided in the small turning angle region. Because it rotates,
Even if the wheel 1 bounces and rebounds in the vehicle vertical direction during straight traveling, it is possible to reduce the relative movement of the motor unit 5 in the vehicle width direction with respect to the control rod 18. Therefore, it is possible to reduce the toe angle of the wheel 1 from inadvertently changing during bounding and rebounding in straight traveling.

図１０は、第１リンク７および第２リンク８間を機械的に相互連結するギヤ要素を、模式的に示す平面図である。 FIG. 10 is a plan view schematically showing gear elements that mechanically interconnect the first link 7 and the second link 8.

図１０に沿って、このギヤ要素につき説明する。
第１リンク７には、歯車２５を一体に結合する。歯車２５の中心軸は車両上下方向に延在して連結点１１に一致する。したがって、第１リンク７がメインリンク９に対して回動する際には、歯車２５もメインリンク９に対して回動する。
第２リンク８には、歯車２６を一体に結合する。歯車２６の中心軸は車両上下方向に延在して連結点１３に一致する。したがって、第２リンク８がメインリンク９に対して回動する際には、歯車２６もメインリンク９に対して回動する。 This gear element will be described with reference to FIG.
A gear 25 is integrally coupled to the first link 7. The central axis of the gear 25 extends in the vehicle vertical direction and coincides with the connection point 11. Therefore, when the first link 7 rotates with respect to the main link 9, the gear 25 also rotates with respect to the main link 9.
The gear 26 is integrally coupled to the second link 8. The central axis of the gear 26 extends in the vehicle vertical direction and coincides with the connection point 13. Therefore, when the second link 8 rotates with respect to the main link 9, the gear 26 also rotates with respect to the main link 9.

歯車２５および歯車２６には、歯車２７を噛合する。したがって、第１リンク７および第２リンク８がメインリンク９に対して回動する際には、これら第１リンク７および第２リンク８間の相対角を所定の関係に規律する。
この結果、ある転舵角に対する第１リンクおよび第２リンクの回動量を一意に規律することが可能となる。つまり同一の転舵角にあっては、転舵角の増大時における第１リンクおよび第２リンク間の相対位置が、転舵角の減少時における第１リンクおよび第２リンク間の相対位置と等しくなり、大転舵角領域から小転舵角領域に戻す際には必ず、図７（ｃ）に示す姿勢となる。
このため小転舵角領域から大転舵角領域まで車輪１を切り増しした後、大転舵角領域から小転舵角領域に車輪１を戻しても、第１リンク８および第２リンク９が小転舵角領域の状態（図６）に戻らないという不具合を防止することができる。 A gear 27 is meshed with the gear 25 and the gear 26. Therefore, when the first link 7 and the second link 8 rotate with respect to the main link 9, the relative angle between the first link 7 and the second link 8 is regulated to a predetermined relationship.
As a result, it is possible to uniquely regulate the amount of rotation of the first link and the second link with respect to a certain turning angle. That is, at the same turning angle, the relative position between the first link and the second link when the turning angle is increased is the same as the relative position between the first link and the second link when the turning angle is decreased. When returning from the large turning angle region to the small turning angle region, the posture shown in FIG.
For this reason, even if the wheels 1 are returned from the large turning angle region to the small turning angle region after the wheels 1 are increased from the small turning angle region to the large turning angle region, the first link 8 and the second link 9 Can be prevented from returning to the state of the small turning angle region (FIG. 6).

また歯車２５と、歯車２６と、歯車２７とは前述したロック機構を兼用する。つまり図６に示す小転舵角領域では、歯車２７を固定することにより、これら歯車２５，２６，２７を回転不能に規制する。この結果、第１リンク７および第２リンク８が連結点１１，１３で回動しないよう保持することができる。 The gear 25, the gear 26, and the gear 27 also serve as the lock mechanism described above. That is, in the small turning angle region shown in FIG. 6, by fixing the gear 27, the gears 25, 26, 27 are restricted so as not to rotate. As a result, the first link 7 and the second link 8 can be held so as not to rotate at the connection points 11 and 13.

ところで上述した実施例では、ハブ部材４に車輪１を回転自在に取り付け、このハブ部材４と、ハブ部材４からみて車体側のメンバであるロアアーム１４との間に、停車時および低速走行時には前記大転舵角領域で転舵するリンク構造７，８と、車速にかかわらず小転舵角領域で転舵するメインリンク９とを直列に設け、
ハブ部材４に、車体側から延在するコントロールロッド１８の一端を連結し、小転舵角領域および大転舵角領域を通じて、コントロールロッド１８を進退動させてハブ部材４を転舵方向に回動するよう構成したことから、
車速と車輪１の摩擦力とに基づき旋回中の走行安定性を損なわないよう、停車時および低速走行時には、リンク構造７，８を回動させて転舵角が大きい大転舵角領域で車輪を転舵することができる。また中・高速走行時には、メインリンク９を回動させて転舵角が小さい小転舵角領域で車輪を転舵することができる。
したがって、中・高速走行時にあってはリンク構造７，８（大転舵機構）を回動させず、メインリンク９（小転舵機構）を回動させることにより、旋回走行時の走行安定性を確保することができる。
また、停車時および低速走行時には大転舵機構を使用して車輪を大転舵角領域で転舵することが可能になり、車両の車庫入れや縦列駐車が容易になる。
さらに、小転舵角領域および大転舵角領域共通に亘りコントロールロッド１８（回動手段）を進退動させてハブ部材４を回動するため、ばね下質量を増大させる別途回動手段をハブ部材４に設ける等の必要もなく、コスト上有利である。 By the way, in the embodiment described above, the wheel 1 is rotatably attached to the hub member 4, and when the vehicle is stopped and travels at a low speed, the wheel 1 is between the hub member 4 and the lower arm 14 which is a member on the vehicle body side as viewed from the hub member 4. The link structures 7 and 8 that steer in the large turning angle region and the main link 9 that steers in the small turning angle region regardless of the vehicle speed are provided in series.
One end of a control rod 18 extending from the vehicle body side is connected to the hub member 4, and the control rod 18 is moved forward and backward through the small turning angle region and the large turning angle region to rotate the hub member 4 in the turning direction. Because it was configured to work,
Based on the vehicle speed and the frictional force of the wheel 1, the link structure 7, 8 is rotated when the vehicle is stopped and the vehicle is running at a low speed so as not to impair the running stability during turning. Can be steered. Further, during medium / high speed traveling, the main link 9 can be rotated to steer the wheels in a small turning angle region where the turning angle is small.
Therefore, during medium and high speed traveling, the link structures 7 and 8 (large steering mechanism) are not rotated, but the main link 9 (small steering mechanism) is rotated, thereby driving stability during cornering. Can be secured.
Further, when the vehicle is stopped and traveling at a low speed, the wheel can be steered in the large turning angle region by using the large turning mechanism, and the garage and parallel parking of the vehicle are facilitated.
Further, in order to turn the hub member 4 by moving the control rod 18 (turning means) forward and backward over the small turning angle region and the large turning angle region, a separate turning means for increasing the unsprung mass is provided. There is no need to provide the member 4 or the like, which is advantageous in terms of cost.

また本実施例では、図６(ａ)および図７(ｃ)に示すようにメインリンク９をロアアーム１４（車体側メンバ）に対して最大可能角まで転舵させた状態で、
図７(ａ)〜(ｃ)に示すようにハブ部材４をメインリンク９に対して転舵方向に回動することから、
停車時および低速走行時には、車輪１を大転舵角領域で転舵することができる。 In this embodiment, as shown in FIGS. 6A and 7C, the main link 9 is steered to the maximum possible angle with respect to the lower arm 14 (vehicle body side member).
Since the hub member 4 is rotated in the steered direction with respect to the main link 9 as shown in FIGS.
When the vehicle is stopped and traveling at a low speed, the wheel 1 can be steered in the large turning angle region.

具体的には、大転舵機構を構成するリンク構造は第１リンク７および第２リンク８を具え、ハブ部材４の車両前端部１０には、第１リンク７の一端を略水平面上で回動可能に連結し、ハブ部材４の車両後端部１２には、第２リンク８の一端を略水平面上で回動可能に連結し、
小転舵機構を構成するメインリンク９には、第１リンク７の他端１１および第２リンク８の他端１３を略水平面上で回動可能に連結し、
ハブ部材４には、運転者が操作する操舵装置によって進退動されるコントロールロッド１８の一端を連結する。
この結果、車輪１の接地中心を図８で示すように小転舵角領域と、大転舵角領域とで２段階の軌跡にすることができ、大転舵角領域には、車輪１がロアアーム１４に干渉することを回避することができる。 Specifically, the link structure constituting the large turning mechanism includes a first link 7 and a second link 8, and one end of the first link 7 is rotated on a substantially horizontal plane at the vehicle front end portion 10 of the hub member 4. It connects so that it can move, and one end of the 2nd link 8 is connected with the vehicle rear end part 12 of hub member 4 so that rotation on a substantially horizontal surface is possible,
The main link 9 constituting the small turning mechanism is connected to the other end 11 of the first link 7 and the other end 13 of the second link 8 so as to be rotatable on a substantially horizontal plane,
One end of a control rod 18 that is advanced and retracted by a steering device operated by the driver is connected to the hub member 4.
As a result, as shown in FIG. 8, the ground contact center of the wheel 1 can be made into a two-step trajectory in the small turning angle region and the large turning angle region. Interference with the lower arm 14 can be avoided.

より具体的には、第１リンク７と、第２リンク８と、ハブ部材４における第１リンク７および第２リンク８と連結する位置１０，１２同士間の距離と、メインリンク９における第１リンク７および第２リンク８と連結する位置１１，１３同士間の距離とを略水平面状で四角形とし、
第１リンク７をメインリンク９前端部における当該距離（１１，１３間）よりも長くし、ハブ部材４における当該距離（１０，１２間）を第１リンク７よりも長くし、第２リンク８をハブ部材４における当該距離（１０，１２間）よりも長くしたことから、
図８で示すように大転舵角領域では、ハブ部材４の支持部６がロアアーム１４から大きく離れることとなり、これらの干渉を回避することができる。 More specifically, the first link 7, the second link 8, the distance between the positions 10 and 12 connected to the first link 7 and the second link 8 in the hub member 4, and the first link in the main link 9. The distance between the positions 11 and 13 connected to the link 7 and the second link 8 is a substantially horizontal plane and a quadrangle,
The first link 7 is made longer than the distance (between 11 and 13) at the front end of the main link 9, the distance (between 10 and 12) at the hub member 4 is made longer than the first link 7, and the second link 8 Is longer than the distance (between 10 and 12) in the hub member 4,
As shown in FIG. 8, in the large turning angle region, the support portion 6 of the hub member 4 is greatly separated from the lower arm 14, and these interferences can be avoided.

また本実施例では、図１０に示すように歯車２５，２６，２７をロック機構として活用する。即ち、メインリンク９の回動中は、これら歯車２５，２６，２７を固定することにより、第１リンク７および第２リンク８間の相対位置を規制することから、
中・高速走行時にあっては図６に示すようにリンク構造７，８（大転舵機構）を固定して、メインリンク９（小転舵機構）のみを略水平面上で回動して、小転舵角領域における転舵を実現することができる。
なおロック機構は、歯車２５，２６，２７の他、第１リンク７および第２リンク８を相対移動不能に結合するものであればよい。 In this embodiment, as shown in FIG. 10, gears 25, 26, and 27 are used as a lock mechanism. That is, during rotation of the main link 9, the relative position between the first link 7 and the second link 8 is regulated by fixing these gears 25, 26, 27.
As shown in FIG. 6, the link structures 7 and 8 (large steering mechanism) are fixed and only the main link 9 (small steering mechanism) is rotated on a substantially horizontal plane during middle / high speed traveling. Steering in a small turning angle region can be realized.
The lock mechanism may be any mechanism that couples the first link 7 and the second link 8 in addition to the gears 25, 26, and 27 so that they cannot move relative to each other.

また本実施例では、第１リンク７および第２リンク８を、歯車２５，２６，２７からなるギヤ要素で機械的に相互連結したことから、
大転舵角領域から小転舵角領域に戻す際には必ず、図７（ｃ）に示す姿勢となる。
このため小転舵角領域から大転舵角領域まで車輪１を切り増しした後、大転舵角領域から小転舵角領域に車輪１を戻しても、第１リンク８および第２リンク９が小転舵角領域の状態（図６）に戻らないという不具合を防止することができる。
なおギヤ要素は、歯車２５，２６，２７の他、ラックアンドピニオンなど第１リンク７および第２リンク８間の相対移動を一意に規律するものであればよい。 Further, in this embodiment, the first link 7 and the second link 8 are mechanically interconnected by gear elements composed of gears 25, 26, 27.
When returning from the large turning angle region to the small turning angle region, the posture shown in FIG.
For this reason, even if the wheels 1 are returned from the large turning angle region to the small turning angle region after the wheels 1 are increased from the small turning angle region to the large turning angle region, the first link 8 and the second link 9 Can be prevented from returning to the state of the small turning angle region (FIG. 6).
The gear element only needs to uniquely regulate relative movement between the first link 7 and the second link 8 such as a rack and pinion in addition to the gears 25, 26 and 27.

なお、上述したのはあくまでも本発明の一実施例であり、本発明はその主旨に逸脱しない範囲において種々変更が加えられうるものである。
例えば、本実施例では、動力源をサスペンションスプリング２０から見てばね下に、即ちハブ部材４にモータ部５を設けて所謂インホイールモータ構造としたことから、駆動輪を大転舵可能とした。この他にも、車輪１を駆動輪としなくてもよいこと勿論である。 The above description is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the spirit of the present invention.
For example, in this embodiment, the power source is unsprung when viewed from the suspension spring 20, that is, the hub member 4 is provided with the motor portion 5 to form a so-called in-wheel motor structure. . In addition to this, it is a matter of course that the wheel 1 may not be a driving wheel.

本発明の一実施例になる車輪の転舵装置（非転舵状態）を、車両上方からみた状態を示す平面図である。It is a top view which shows the state which looked at the wheel steering apparatus (non-steering state) which becomes one Example of this invention from the vehicle upper direction. 同転舵装置を、車両後方からみた状態を示す背面図である。It is a rear view which shows the state which looked at the turning apparatus from the vehicle back. 本発明の他の実施例になる車輪の転舵装置を、車両後方からみた状態を示す背面図である。It is a rear view which shows the state which looked at the steering apparatus of the wheel which becomes the other Example of this invention from the vehicle back. 非転舵状態になる図１〜３に示す転舵装置を、車両下方からみた状態を示す底面図である。It is a bottom view which shows the state which looked at the steering apparatus shown in FIGS. 1-3 which will be in a non-steering state from the vehicle downward direction. 同転舵装置を、車幅内方からみた状態を示す内側面図である。It is an inner side view which shows the state which looked at the same steering apparatus from the vehicle width inner side. 同転舵装置において車輪を小転舵角領域で転舵させる場合の状態を示す平面図であって、（ａ）は、右転舵の最大可能角（転舵角３０度）まで小転舵した状態を、（ｂ）は、直進走行中の非転舵状態（転舵角０度）を、（ｃ）は、左転舵の最大可能角（転舵角−３０度）まで小転舵した状態を示す。It is a top view which shows the state in the case of making a wheel steer in a small turning angle area | region in the same steering apparatus, Comprising: (a) is small turning to the maximum possible angle (steering angle 30 degree | times) of a right turning. (B) shows a non-steering state (steering angle 0 degree) during straight traveling, and (c) shows small turning to the maximum possible left turning angle (steering angle -30 degrees). Shows the state. 同転舵装置において車輪を大転舵角領域で転舵させる場合の状態を示す平面図であって、（ａ）は右転舵の最大転舵角まで大転舵した状態（転舵角９０度）を、（ｃ）は、右への大転舵開始の状態（転舵角３０度）を、（ｂ）はこれらの中間状態（転舵角６０度）を示す。It is a top view which shows the state in the case of making a wheel steer in a large turning angle area | region in the same steering apparatus, Comprising: (a) is the state (steering angle 90 turned to the maximum turning angle of a right turning). Degree), (c) shows the state of turning right (starting angle 30 degrees), and (b) shows the intermediate state (turning angle 60 degrees). 同転舵装置の車輪１接地中心の軌跡を示す平面図である。It is a top view which shows the locus | trajectory of the wheel 1 grounding center of the steering apparatus. 同転舵装置の大転舵角領域における車輪１接地中心の軌跡を示す平面図である。It is a top view which shows the locus | trajectory of the wheel 1 grounding center in the large turning angle area | region of the same steering apparatus. 同転舵装置のリンク構造を機械的に相互連結するギヤ要素を、模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the gear element which mechanically connects the link structure of the steering apparatus.

Explanation of symbols

１車輪
２タイヤ
３ロードホイール
４ハブ部材
５モータ部
６支持部
７第１リンク
８第２リンク
９メインリンク
１４ロアアーム
１８コントロールロッド
１９ストラット
２０サスペンションスプリング
２１ショックアブソーバ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wheel 2 Tire 3 Road wheel 4 Hub member 5 Motor part 6 Support part 7 1st link 8 2nd link 9 Main link 14 Lower arm 18 Control rod 19 Strut 20 Suspension spring 21 Shock absorber

Claims

Based on the vehicle speed and the frictional force between the wheels and the ground surface, the wheels are steered in a large turning angle region where the turning angle is large when stopping and driving at low speed so as not to impair running stability during turning. In a vehicle steering device that steers wheels in a small turning angle region where the turning angle is small during high-speed running,
A wheel is rotatably attached to the hub member, and between the hub member and the vehicle body side member, a large turning mechanism that steers in the large turning angle region when the vehicle is stopped and travels at a low speed, and the small turning mechanism regardless of the vehicle speed. A small turning mechanism that turns in the turning angle region is provided in series,
One end of a control rod extending from the vehicle body side is connected to the hub member, and the hub member is rotated in the steering direction by moving the control rod forward and backward through the small turning angle region and the large turning angle region. A wheel steering apparatus characterized by being configured as described above.

In the wheel steering device according to claim 1,
The small steering mechanism is composed of a main link attached to the vehicle body side member so as to be rotatable in the steering direction,
The large turning mechanism is configured with a link structure that mechanically connects the hub member and the main link, and the main link is turned to the maximum possible angle with respect to the vehicle body side member, A wheel steering apparatus, wherein the hub member is rotated in a steering direction with respect to the main link.

In the wheel steering device according to claim 2,
The link structure includes a first link and a second link, and one end of the first link is pivotally connected to a vehicle front end portion of the hub member on a substantially horizontal plane, and is connected to a vehicle rear end portion of the hub member. Is connected to one end of the second link so as to be rotatable on a substantially horizontal plane,
The other end of the first link is connected to the main link to be rotatable on a substantially horizontal plane, and the other end of the second link is connected to a main link position different from the connection position to be rotatable on a substantially horizontal plane. A wheel steering device characterized by that.

In the wheel steering device according to claim 3,
Between the first link, the second link, the distance between the positions of the hub member connected to the first link and the second link, and the positions of the main link connected to the first link and the second link. The distance between and is substantially horizontal and square.
Wheel turning characterized in that the first link is made longer than the distance in the main link, the distance in the hub member is made longer than the first link, and the second link is made longer than the distance in the hub member. apparatus.

In the wheel steering device according to claim 3 or 4,
A wheel steering apparatus comprising a lock mechanism for restricting a relative position between the first link and the second link during rotation of the main link.

In the wheel steering device according to any one of claims 3 to 5,
A wheel steering apparatus, wherein the first link and the second link are mechanically interconnected by a gear element.