JP2009006876A - 操舵装置、自動車及びラックハウジング取り付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現すること。
【解決手段】操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジング１５が当該ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心としてヨー軸回りに回転変位するように、ラックハウジング１５と車体取り付け部１１ＦＬ、１１ＦＲとの接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容するようにした。そのため、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用すると、ステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部に車幅方向変位量に当該ステアリングラック７の各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。
【選択図】図２

Description

本発明は、ステアリングジオメトリを変更可能な操舵装置、自動車及びラックハウジング取り付け方法に関する。

従来、この種の技術としては、例えば、螺旋状の雌ねじ部を有するラック移動機構をアクチュエータで駆動し、ラックハウジングを車両前後方向に移動することで、ステアリングジオメトリを変更するものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−１２７８７６号公報

しかしながら、上記従来の技術にあっては、ラック移動機構やアクチュエータを用いるため、構造が複雑になり、コストの増加や設計空間の制約が生じる可能性がある。
本発明は、上記従来の技術に鑑みてなされたものであって、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる操舵装置、自動車及びラックハウジング取り付け方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る操舵装置は、操向輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルにタイロッドを介して接続されたステアリングラックと、前記ステアリングラックを収容するラックハウジングと、前記ラックハウジングを車体に取り付ける車体取り付け部材と、を備え、前記車体取り付け部材は、前記操向輪にタイヤ横力が作用したときに、前記ラックハウジングがヨー軸回り（車両上下方向に伸びている軸回り）に回転変位するように、前記ラックハウジングと当該車体取り付け部との接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容することを特徴とする。

また、本発明に係る自動車は、車体の車両前後方向前側に配置された操向輪と、前記操向輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルにタイロッドを介して接続されたステアリングラックと、前記ステアリングラックを収容するラックハウジングと、前記ラックハウジングを前記車体に取り付ける車体取り付け部材と、を備え、前記車体取り付け部材は、前記操向輪にタイヤ横力が作用したときに、前記ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するように、前記ラックハウジングと当該車体取り付け部との接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容することを特徴とする。
さらに、本発明に係るラックハウジング取り付け方法は、操向輪にタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するように前記ラックハウジングを車体に取り付けることを特徴とすることを特徴とする。

本発明に係る操舵装置にあっては、操向輪にタイヤ横力が作用し、ラックハウジングに車幅方向の力が作用すると、ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するため、ステアリングラックとタイロッドとの接続部に車幅方向変位量に当該ステアリングラックの各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。

また、本発明に係る自動車にあっては、操向輪にタイヤ横力が作用し、ラックハウジングに車幅方向の力が作用すると、ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するため、ステアリングラックとタイロッドとの接続部に車幅方向変位量に当該ステアリングラックの各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。

さらに、本発明に係るラックハウジング取り付け方法にあっては、操向輪にタイヤ横力が作用し、ラックハウジングに車幅方向の力が作用すると、ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するため、ステアリングラックとタイロッドとの接続部に車幅方向変位量に当該ステアリングラックの各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
＜第１実施例＞
＜構成＞
まず、本実施形態の自動車の構成について説明する。
図１は、本実施形態の自動車の構成を示す構成図であり、図２は、操舵装置の構成を示す構成図である。
自動車１は、図１及び図２に示すように、車体２、操向輪３ＦＬ、３ＦＲ、ナックル４ＦＬ、４ＦＲ及び操舵装置５を備え、操舵装置５は、タイロッド６ＦＬ、６ＦＲ及びステアリングラック７を備える。
これらのうち、ナックル４ＦＬ、４ＦＲは、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタに取り付けられ、車輪後側方向で且つ車体内側方向に伸びているナックルアーム８ＦＬ、８ＦＲが設けられている。

タイロッド６ＦＬ、６ＦＲは、一端がナックルアーム８ＦＬ、８ＦＲにナックルボールジョイント９ＦＬ、９ＦＲを介して接続され、他端がステアリングラック７の各端部にタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲを介して接続されている。
ステアリングラック７は、車幅方向に沿って、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結ぶ線及びタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲ間を結ぶ線よりも車両前後方向後側に配置され、車幅方向に離れた２カ所で車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲを介して車体２に取り付けられている。そして、ハンドル（不図示）の操舵方向に応じて車幅方向に並進運動し、タイロッド６ＦＬ、６ＦＲ、ナックル４ＦＬ、４ＦＲを介して操向輪３ＦＬ、３ＦＲを転舵する。

図３（ａ）（ｂ）は、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの構成を示す構成図であり、図４は、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの構成を拡大して示す構成図である。
車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲは、図３（ａ）（ｂ）及び図４に示すように、ブラケット１２ＦＬ、１２ＦＲ、ブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲ及び支持軸１４ＦＬ、１４ＦＲを備える。
ブラケット１２ＦＬ、１２ＦＲは、車体２の車幅方向に離れた２カ所に取り付けられ、対応するブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲを収容する。

ブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲは、ブラケット１２ＦＬ、１２ＦＲに対応する位置、つまり、ステアリングラック７を保持するラックハウジング１５の車幅方向に離れた２カ所に外周側が固定され、軸方向が車両前後方向に向けられている。また、車幅方向左側のブッシュ１３ＦＬは、内周の車両前後方向前側で且つ車幅方向左側が拡径され、車幅方向右側のブッシュ１３ＦＲは、内周の車両前後方向前側で且つ車幅方向右側が拡径されている。

支持軸１４ＦＬ、１４ＦＲは、ブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲに挿通され、端部がブラケット１２ＦＬ、１３ＦＲに固定されている。また、車幅方向左側の支持軸１４ＦＬは、ブッシュ１３ＦＬとの間に僅かな隙間が生じるように外周の車両前後方向前側で且つ車幅方向左側が拡径され、車幅方向右側の支持軸１４ＦＲは、ブッシュ１３ＦＲとの間に僅かな隙間が生じるように車両前後方向前側で且つ車幅方向右側が拡径されている。

そして、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲは、ステアリングラック７に車幅方向右向きの力が作用すると、車幅方向左側のブッシュ１３ＦＬの拡幅部の内周面が支持軸１４ＦＬの拡幅部の外周面に押しつけられ、車両前後方向後向きで且つ車幅方向右向きの剪断力がブッシュ１３ＦＬに作用し、車幅方向左側のタイロッドボールジョイント１０ＦＬが車両前後方向後側で且つ車幅方向右側に移動する。また、同時に、車幅方向右側のブッシュ１３ＦＲが支持軸１４ＦＲに押しつけられ、車両前後方向前向きで且つ車幅方向右向きの剪断力がブッシュ１３ＦＲに作用し、車幅方向右側のタイロッドボールジョイント１０ＦＲが車両前後方向前側で且つ車幅方向右側に移動する。すなわち、ブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部に変位を許容する方向を示す軸線、つまり、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの変位軸線が車両前後方向に対して傾いて設けられ、変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられており、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心としてラックハウジング１５を車両平面視で左回り、つまり、ヨー軸回り（車両上下方向に伸びている軸回り）に左回りに回転させる。

また、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲは、ステアリングラック７に車幅方向左向きの力が作用すると、車幅方向右側のブッシュ１３ＦＲの拡幅部の内周面が支持軸１４ＦＲの拡幅部の外周面に押しつけられ、車両前後方向後向きで且つ車幅方向左向きの剪断力がブッシュ１３ＦＲに作用し、車幅方向右側のタイロッドボールジョイント１０ＦＲが車両前後方向後側で且つ車幅方向左側に移動する。また、同時に、車幅方向左側のブッシュ１３ＦＬが支持軸１４ＦＬに押しつけられ、車両前後方向前向きで且つ車幅方向左向きの剪断力がブッシュ１３ＦＬに作用し、車幅方向左側のタイロッドボールジョイント１０ＦＬが車両前後方向前側で且つ車幅方向左側に移動する。すなわち、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられており、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心としてラックハウジング１５を車両平面視で右回り、つまり、ヨー軸回りに右回りに回転させる。

＜動作＞
次に、本実施形態の自動車の動作について説明する。
まず、ドライバによってハンドルが右方向に操舵され、操向輪３ＦＬ、３ＦＲが右方向に転舵されて、車両が右旋回を開始したとする。すると、左操向輪３ＦＬに車輪右向きの比較的大きいタイヤ横力（旋回外輪横力）が作用し、ステアリングラック７の車幅方向左端側に車幅方向右向きの力が作用すると、車幅方向左側のブッシュ１３ＦＬとラックハウジング１５との接続部が車両前後方向後側で且つ車幅方向右側に比較的大きく移動する。

また、同時に、右操向輪３ＦＲのホイールセンタに車輪右向きの比較的小さいタイヤ横力が発生し、ステアリングラック７の車幅方向右端側に車幅方向右向きの力が作用すると、車幅方向右側のブッシュ１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部が車両前後方向前側で且つ車幅方向右側に比較的小さく移動する。つまり、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５が車両平面視で左回りに回転変位することになる。その結果、車幅方向左側のタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、車幅方向右側のタイロッドボールジョイント１０ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、左操向輪３ＦＬの転舵角を減少させる切れ角変化、つまり、切り戻し角δoutが右操向輪３ＦＲの切り戻し角δinよりも大きくなることで、左操向輪３ＦＬの転舵角よりも右操向輪３ＦＲの転舵角が大きくなり、アッカーマン傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

以上、本実施形態では、図１のナックル７が特許請求の範囲に記載のナックルを構成し、以下同様に、図１のタイロッド６ＦＬ、６ＦＲがタイロッドを構成し、図１のステアリングラック７がステアリングラックを構成し、図３（ａ）（ｂ）のラックハウジング１５がラックハウジングを構成し、図３（ａ）（ｂ）の車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲが車体取り付け部材を構成し、図２のタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲがラックハウジングと車体取り付け部材との接続部を構成し、図１の操向輪３ＦＬ、３ＦＲが操向輪を構成する。

＜作用・効果＞
（１）このように、本実施形態の操舵装置にあっては、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジング１５が当該ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心としてヨー軸回りに回転変位するように、ラックハウジング１５と車体取り付け部１１ＦＬ、１１ＦＲとの接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容するようにした。そのため、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用し、ラックハウジング１５に車幅方向の力が作用すると、ラックハウジング１５が当該ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心としてヨー軸回りに回転変位し、ステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部（タイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲ）の車幅方向変位量に当該ステアリングラック７の各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現でき、また、設計空間の確保や軽量化、省エネルギ化を図ることもできる。
なお、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲとしては、リンク機構、変心カム等を利用して、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジング１５の回転変位を誘発する機構を有するものも挙げられる。

（２）また、本実施形態では、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられている例を示したが、例えば、図５に示すように、変位軸線の車両前後方向前側が車体内側に向けられているものも挙げられる。
そのようにすれば、車両旋回時に、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウンジ１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）が車両前後方向前側で且つ車体内側に移動し、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車両前後方向後側で且つ車体外側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向後側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、旋回外輪の切り戻し角δoutが旋回内輪の切り戻し角δinよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角よりも旋回内輪の転舵角が大きくなり、アッカーマン傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

（３）さらに、本実施形態の自動車にあっては、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位するように、ラックハウジング１５と車体取り付け部１１ＦＬ、１１ＦＲとの接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容するようにした。そのため、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用し、ラックハウジング１５に車幅方向の力が作用すると、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位し、ステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部の車幅方向変位量に当該ステアリングラック７の各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。

（４）また、本実施形態のラックハウジング取り付け方法にあっては、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位するようにラックハウジング１５を車体２に取り付けるようにした。そのため、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用し、ラックハウジング１５に車幅方向の力が作用すると、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位し、ステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部の車幅方向変位量に当該ステアリングラック７の各端部間で差を生じさせることができ、内外輪の車輪切れ角を互いに異ならせ、アッカーマン傾向を強めることやパラレル傾向を強めることができる。その結果、例えば、螺旋状の雌ねじ部やアクチュエータを用いてステアリングジオメトリを変更する機構を構成する方法に比べ、ステアリングジオメトリを変更する機構を比較的簡単な構成で実現できる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
＜構成＞
図６は、第２実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。
この第２実施形態は、図６に示すように、ステアリングラック７を、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結ぶ線及びタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲ間を結ぶ線よりも車両前後方向前側に配置した点が前記第１実施形態と異なる。
なお、本実施形態にあっては、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの変位軸線は、車両前後方向前側が車体内側に向けられて構成されている。

＜作用・効果＞
（１）そのため、本実施形態の操舵装置にあっては、車両旋回時に、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウンジ１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）が車両前後方向後側で且つ車体内側に移動し、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車両前後方向前側で且つ車体外側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向前側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、旋回外輪の転舵角を増加させる切れ角変化、つまり、旋回外輪の切り増し角δoutが旋回内輪の切り増し角δinよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

ちなみに、アッカーマン傾向が強いと、図７（ａ）に示すように、車両旋回時には、旋回内輪の転舵角が旋回外輪の転舵角よりも大きくなる。また、左右の操向輪３ＦＬ、３ＦＲ間の距離、すなわち、前輪トレッドが旋回半径に対して十分小さい場合には、左右の操向輪位置における速度の方向は略一致する。そのため、転舵角が大きい旋回内輪では、速度の方向と車輪の方向とのずれ角、つまり、車輪スリップ角は大きくなる。

また、車輪スリップ角に対するタイヤ横力の変化の様子は、図７（ｂ）に示すように、車輪荷重によって変化し、車輪荷重が低いほどより小さなスリップ角でタイヤ横力が飽和するようになる。そのため、旋回内輪のスリップ角が大きくなるアッカーマンジオメトリでは、車輪荷重が小さくなる旋回内輪のタイヤ横力が旋回外輪よりも早く飽和し（図中Ｑ点）、また、旋回外輪のタイヤ横力が当該タイヤ横力の最大値に対して余力を残すようになるため（図中Ｐ点）、タイヤ横力を十分に使い切ることができない。

これに対し、パラレル傾向が強いと、図８に示すように、車両旋回時には、左右の操向輪３ＦＬ、３ＦＲの転舵角が互いに等しくなり、速度の方向と車輪の方向とのずれ角（車輪スリップ角）は左右の操向輪３ＦＬ、３ＦＲで互いに等しくなる。そのため、車輪荷重が小さくなる旋回内輪のスリップ角を低減させて、タイヤ横力の飽和を抑制でき、また、旋回外輪のスリップ角を増大させて、タイヤ横力を十分に使いきることができる。

そのため、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が作用していない初期状態において、アッカーマン傾向が強くなるようにステアリングジオメトリを設計することで、低速走行時の旋回性やハンドル復元性を向上でき、また、高横Ｇ領域でタイヤ横力が作用したときに、旋回外輪の切り増しによってパラレル傾向を強めることができるため、高速走行時の操向輪３ＦＬ、３ＦＲのタイヤ横力を増大でき、応答性や安定性を向上できる。

（２）なお、本実施形態では、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲの変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向いている例を示したが、例えば、図９に示すように、変位軸線の車両前後方向前側が車体内側に向いているものも挙げられる。
そのようにすれば、車両旋回時に、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウンジ１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）が車両前後方向前側で且つ車体内側に移動し、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車両前後方向後側で且つ車体外側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向後側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、旋回外輪の切り戻し角δoutが旋回内輪の切り戻し角δinよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
＜構成＞
図１０は、第３実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。
この第３実施形態は、図１０に示すように、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲが、車両前後方向に対して斜め方向への変位のみを許容する傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲ、及び車両前後方向への変位のみを許容する並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲを備えるようにした点が前記第１実施形態と異なる。

具体的には、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲは、ブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲの外筒の車両前後方向後端とブラケット１２ＦＬ、１２ＦＲとの間の隙間にストッパーが設けられている。そして、ストッパーによりブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部（タイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲ）の動きが規制されることで、タイヤ横力が作用していない状態において、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側に、変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられている傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲが形成され、ラックハウジング１５よりも車両前後方向後側に並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲが形成されている。
なお、ストッパーとしては、金属材料、ゴム材料、硬質プラスチック材料等、各種弾性材料が挙げられる。
なお、本実施形態では、図１０の傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲが特許請求の範囲に記載の傾斜変位部を構成し、同様に、図１０の並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲが並行変位部を構成する。

＜作用・効果＞
（１）そのため、本実施形態の操舵装置にあっては、車両旋回時に、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が発生すると、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）の車体内側への移動が規制され、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車両前後方向前側で且つ車体外側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向前側で且つ旋回外輪側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的小さく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的大きく押し出され、旋回内輪の切り戻し角δinが旋回外側の切り戻し角δoutよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

ちなみに、パラレル傾向が強くなるように、ナックルボールジョイント９ＦＬ、９ＦＲの車幅方向の配置を車体外側に移動させる方法では、ステアリングラック７が、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結ぶ線及びタイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲ間を結ぶ線よりも車両前後方向後ろ側に配置されていると、ブレーキディスクやホイールとの干渉を生じる恐れがあるため、適切にパラレル化できない可能性がある。

（２）また、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲが、車両前後方向に対して斜め方向への変位のみを許容する傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲ、及び車両前後方向への変位のみを許容する並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲを備えるようにした。そのため、車両旋回時に、ラックハウジング１５の瞬間回転中心を車両前後方向にずらすとともに、車幅方向にもずらすことができ、タイロッドボールジョイント１０ＦＬ、１０ＦＲの車幅方向変位量の差を調整でき、ステアリングジオメトリをより適切に変更することができる。

（３）さらに、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結んだ線よりもステアリングラック７を車両前後方向後側に配置し、傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲの変位軸線の並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲから遠い側を車体外側に向けるようにした。そのため、車両旋回時に、旋回内側のステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂ）が車両外側に比較的大きく押し出され、旋回内輪の切り戻し角δinが比較的大きくなることで、ラック後配置のステアリング構造においてパラレル傾向をより強めることができる。

（４）なお、本実施形態では、傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲの変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられている例を示したが、例えば、図１１に示すように、タイヤ横力が作用していない状態において、ラックハウジング１５よりも車両前後方向後側に、変位軸線の車両前後方向前側が車体内側に向けられている傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲが形成され、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側に並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲが形成されているものも挙げられる。

そのようにすれば、車両旋回時に、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が発生すると、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）の車体内側方向への移動が規制され、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲが車両前後方向後側で且つ車体外側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向後側で且つ旋回外輪側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的小さく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的大きく押し出され、旋回内輪の切り戻し角δinが旋回外側の切り戻し角δoutよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。
＜構成＞
図１２は、第４実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。
この第４実施形態は、図１２に示すように、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲが、車両前後方向に対して斜め方向への変位のみを許容する傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲ、及び車両前後方向への変位のみを許容する並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲを備えるようにした点が前記第２実施形態と異なる。
具体的には、車体取り付け部材１１ＦＬ、１１ＦＲは、タイヤ横力が作用していない状態において、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側に、変位軸線の車両前後方向前側が車体内側に向けられている傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲが形成され、ラックハウジング１５よりも車両前後方向後側に並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲが形成されている。

＜作用・効果＞
（１）そのため、本実施形態の操舵装置にあっては、車両旋回時に、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が発生すると、旋回外側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）が車両前後方向前側で且つ車体内側に移動し、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲの車体外側方向への移動が規制される。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向後側で且つ旋回内輪側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、旋回外輪の切り増し角δoutが旋回内輪の切り増し角δinよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

ちなみに、タイヤ横力が作用していない状態において、ラックハウジング１５よりも車両前後方向前側に並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲを形成し、ラックハウジング１５よりも車両前後方向後側に、変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられている傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲを形成する方法にあっては、内外輪の切り増し角δin、δoutの大小関係が入れ替わり、アッカーマン傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。そのため、パラレル傾向が強くなりやすいステアリングレイアウト、すなわち、ラックハウジング１５が操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結ぶ線よりも車両前後方向前側に配置されるレイアウトであっても、タイヤ横力が作用したときにアッカーマン傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

（２）また、操向輪３ＦＬ、３ＦＲのホイールセンタ間を結んだ線よりもステアリングラック７を車両前後方向後側に配置し、傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲの変位軸線の並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲから遠い側を車体外側に向けるようにした。そのため、車両旋回時に、旋回外側のステアリングラック７とタイロッド６ＦＬ、６ＦＲとの接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａ）が車両内側に大きく引き込まれ、旋回外輪の切り増し角δoutが大きくなることで、ラック前配置のステアリング構造においてパラレル傾向をより強めることができる。

（３）なお、傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲの変位軸線の車両前後方向前側が車体内側に向けられている例を示したが、例えば、図１３に示すように、タイヤ横力が作用していない状態において、ラックハウジング１５よりも車両前後方向後側に、変位軸線の車両前後方向前側が車体外側に向けられている傾斜変位部１６ＦＬ、１６ＦＲが形成され、車両前後方向前側に並行変位部１７ＦＬ、１７ＦＲが形成されているものも挙げられる。

そのようにすれば、車両旋回時に、操向輪３ＦＬ、３ＦＲにタイヤ横力が発生すると、旋回内側のブッシュ１３ＦＬ、１３ＦＲとラックハウジング１５との接続部（タイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ）の車体外側方向への移動が規制され、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲが車両前後方向後側で且つ車体内側に移動する。つまり、ステアリングラック７よりも車両前後方向前側で且つ旋回外輪側の点Ｃを瞬間回転中心として、ラックハウジング１５がヨー軸回りに回転変位することになる。その結果、旋回外側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ａが車体内側に比較的大きく引き込まれ、旋回内側のタイロッドボールジョイント１１ＦＬ、１１ＦＲ、Ｂが車体外側に比較的小さく押し出され、旋回外輪の切り増し角δoutが旋回内側の切り増し角δinよりも大きくなることで、旋回外輪の転舵角が旋回内輪の転舵角に近づき、パラレル傾向が強くなる方向にステアリングジオメトリを変更することができる。

自動車の構成を示す構成図である。 操舵装置の構成を示す構成図である。 車体取り付け部材の構成を示す構成図である。 車体取り付け部材の構成を示す構成図である。 車体取り付け部材の構成を拡大して示す構成図である。 操舵装置の変形例の構成を示す構成図である。 第２実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。 自動車の動作を説明するための図である。 自動車の動作を説明するための図である。 操舵装置の変形例の構成を示す構成図である。 第３実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。 操舵装置の変形例の構成を示す構成図である。 第４実施形態の操舵装置の構成を示す構成図である。 操舵装置の変形例の構成を示す構成図である。

符号の説明

１は自動車、２は車体、３ＦL、３ＦＲは操向輪、４ＦＬ、４ＦＲはナックル、５は操舵装置、６ＦＬ、６ＦＲはタイロッド、７はステアリングラック、８ＦＬ、８ＦＲはナックルアーム、９ＦＬ、９ＦＲはナックルボールジョイント、１０ＦＬ、１０ＦＲはタイロッドボールジョイント、１１ＦＬ、１１ＦＲは車体取り付け部材、１２ＦＬ、１２ＦＲはブラケット、１３ＦＬ、１３ＦＲはブッシュ、１４ＦＬ、１４ＦＲは支持軸、１５はラックハウジング、１６ＦＬ、１６ＦＲは傾斜変位部、１７ＦＬ、１７ＦＲは並行変位部

Claims (6)

1. 操向輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルにタイロッドを介して接続されたステアリングラックと、前記ステアリングラックを収容するラックハウジングと、前記ラックハウジングを車体に取り付ける車体取り付け部材と、を備え、
   前記車体取り付け部材は、前記操向輪にタイヤ横力が作用したときに、前記ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するように、前記ラックハウジングと当該車体取り付け部との接続部に車両前後方向に対して傾いた方向への変位を許容することを特徴とする操舵装置。
2. 前記車体取り付け部材は、前記接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位のみを許容する傾斜変位部と、前記接続部に車両前後方向への変位のみを許容する並行変位部と、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の操舵装置。
3. 前記ラックハウジングは、前記操向輪のホイールセンタ間を結んだ線よりも車両前後方向後側に配置され、
   前記傾斜変位部は、前記設定方向の前記並行変位部から遠い側が車体外側に向いていることを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
4. 前記ラックハウジングは、前記操向輪のホイールセンタ間を結んだ線よりも車両前後方向前側に配置され、
   前記傾斜変位部は、前記設定方向の前記並行変位部から遠い側が車体内側に向いていることを特徴とする請求項２に記載の操舵装置。
5. 車体の車両前後方向前側に配置された操向輪と、前記操向輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルにタイロッドを介して接続されたステアリングラックと、前記ステアリングラックを収容するラックハウジングと、前記ラックハウジングを前記車体に取り付ける車体取り付け部材と、を備え、
   前記車体取り付け部材は、前記操向輪にタイヤ横力が作用したときに、前記ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するように、前記ラックハウジングと当該車体取り付け部との接続部に車両前後方向に対して傾いた設定方向への変位を許容することを特徴とする自動車。
6. 操向輪にタイヤ横力が作用したときに、ラックハウジングがヨー軸回りに回転変位するように前記ラックハウジングを車体に取り付けることを特徴とすることを特徴とするラックハウジング取り付け方法。

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