JP2015131618A - Vehicle mounted with electric steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve flexibility in arrangement of an electric motor provided at a strut type suspension device for steering a steering wheel, and to improve flexibility in designing a vehicle.SOLUTION: A vehicle 10 is mounted with an electric steering apparatus 50 which steers a steering wheel 15 that is suspended by a strut type suspension device 30 on a car body 11 by using an electric motor 52 provided at the strut type suspension device. The electric motor is arranged at a rear part of a vehicle relative to a shock absorber 31 of the strut type suspension device. The electric motor comprises a brushless motor and is positioned such that an output shaft looks up.

Description

本発明は、ストラット式懸架装置に設けられた電動モータによって転舵輪を転舵するようにした、電動式転舵装置を搭載している車両の改良された技術に関する。   The present invention relates to an improved technique for a vehicle equipped with an electric steering device, in which a steered wheel is steered by an electric motor provided in a strut suspension device.

近年、ステアリングホイールから転舵機構を機械的に分離し、操舵量に応じて転舵用モータが転舵用動力を発生し、この転舵用動力を転舵機構へ伝えることで転舵輪を転舵させる方式、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ式(steer-by-wire、略称「SBW」)の電動式転舵装置の開発が進められている。このような電動式転舵装置をストラット式懸架装置に設ける技術が、特許文献1〜2から知られている。   In recent years, the steering mechanism is mechanically separated from the steering wheel, the steering motor generates steering power according to the steering amount, and this steering power is transmitted to the steering mechanism to turn the steered wheels. Development of a steer-by-wire (steer-by-wire, abbreviated as “SBW”) electric steering device is in progress. The technique which provides such an electrically-driven steering apparatus in a strut-type suspension apparatus is known from Patent Documents 1 and 2.

特許文献1で知られている技術は、ストラット式懸架装置において、キングピン軸に対して略同軸上に且つロアアームとダンパとの間にモータを設け、該モータによって転舵輪を転舵するものである。しかし、ストラット式懸架装置のバネの下方にモータが設けられるので、「ばね下荷重」が増大する。これでは、走行振動を極力抑制する上で、不利である。   The technology known in Patent Document 1 is a strut-type suspension device in which a motor is provided approximately coaxially with a kingpin shaft and between a lower arm and a damper, and a steered wheel is steered by the motor. . However, since the motor is provided below the spring of the strut suspension, the “unsprung load” increases. This is disadvantageous in suppressing running vibration as much as possible.

特許文献2で知られている技術は、ストラット式懸架装置の上部に配置されたモータによって、ピストンロッドを回動させることにより、転舵輪を転舵するものである。ストラット式懸架装置のバネの上方にモータが設けられるので、「ばね下荷重」は少なくてすむ。しかし、該モータがダンパハウスの上、つまりエンジンルーム内に突出してしまう。これでは、エンジンルーム内の各種部材や該モータの配置の自由度が低下するとともに、車両がデザイン上の制約を受ける。   The technique known in Patent Document 2 is to steer steered wheels by rotating a piston rod by means of a motor arranged on the upper part of a strut suspension system. Since the motor is provided above the spring of the strut suspension system, the “unsprung load” can be reduced. However, the motor protrudes above the damper house, that is, into the engine room. This reduces the degree of freedom of arrangement of various members in the engine room and the motor, and the vehicle is restricted in design.

さらには、一般に、ホイールハウスの上方には、エンジンルームの上を開閉するためのフードが配置されている。電動モータがホイールハウスに干渉しないように、該ホイールハウスを上方へ延ばした場合には、該ホイールハウスとフードの下縁(フードライン)との間の間隔を十分に確保することができない。特に、車両を側方から見て、該フードラインは前下方へ傾くことが多いので、該間隔を確保しにくい。このため、車両がデザイン上の制約を受ける。   Further, generally, a hood for opening and closing the top of the engine room is disposed above the wheel house. When the wheel house is extended upward so that the electric motor does not interfere with the wheel house, a sufficient distance between the wheel house and the lower edge (hood line) of the hood cannot be secured. In particular, when the vehicle is viewed from the side, the hood line often leans forward and downward, and it is difficult to ensure the interval. For this reason, the vehicle is restricted in design.

特許第4636256号号公報Japanese Patent No. 4636256 実開平1−152128号公報Japanese Utility Model Publication No. 1-152128

本発明は、転舵輪を転舵する電動モータの配置の自由度を高めるとともに、車両のデザインの自由度を高めることができる技術を提供することを課題とする。   This invention makes it a subject to provide the technique which can raise the freedom degree of arrangement | positioning of the electric motor which steers a steered wheel, and can raise the freedom degree of a vehicle design.

請求項1に係る発明によれば、車体にストラット式懸架装置によって懸架された転舵輪を、前記ストラット式懸架装置に設けられた電動モータによって転舵する電動式転舵装置を搭載した、電動式転舵装置搭載車両において、前記電動モータは、前記ストラット式懸架装置のショックアブソーバに対し車両後方に配置されていることを特徴とする電動式転舵装置搭載車両が提供される。   According to the first aspect of the present invention, an electric motor-driven steering device is provided, in which a steered wheel suspended by a strut suspension device on a vehicle body is steered by an electric motor provided in the strut suspension device. In a vehicle equipped with a steering device, the electric motor is provided on the rear side of the vehicle with respect to a shock absorber of the strut suspension device.

請求項2に記載のごとく、好ましくは、前記電動モータは、ブラシレスモータによって構成されるとともに、出力軸が上向きとなるように位置している。   According to a second aspect of the present invention, preferably, the electric motor is constituted by a brushless motor and is positioned so that the output shaft faces upward.

請求項3に記載のごとく、好ましくは、前記車体は、前部のエンジンルームと後の車室との間を仕切るダッシュボードロアパネルと、該ダッシュボードロアパネルの前に位置して前後方向に延びたフロントサイドフレームと、前記ダッシュボードロアパネルの前に位置して前記転舵輪が配置されるホイールハウスとを含み、該ホイールハウスは、前記ダッシュボードロアパネルと前記フロントサイドフレームの両方に接合されている。   According to a third aspect of the present invention, preferably, the vehicle body extends in the front-rear direction and is positioned in front of the dashboard lower panel and a dashboard lower panel that partitions the front engine compartment and the rear passenger compartment. The vehicle includes a front side frame and a wheel house in which the steered wheels are disposed in front of the dashboard lower panel, and the wheel house is joined to both the dashboard lower panel and the front side frame.

請求項1に係る発明は、ストラット式懸架装置に設けられた電動モータによって転舵輪を転舵する、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式電動式転舵装置である。ステアリングホイールから転舵輪へ操舵トルクを伝達するための、機械的操舵機構(例えばラック機構)を有していない。このため、ホイールハウスの前部とストラット式懸架装置との間には、前後方向にスペースの余裕がある。該スペースの余裕分だけ、ストラット式懸架装置を前方へ配置することが可能である。ホイールハウス内において、前方に配置された該ストラット式懸架装置のショックアブソーバの後方に、電動モータを配置するための、モータ配置スペースを確保することができる。ショックアブソーバの後方に電動モータを配置したので、ホイールハウスやダンパハウスの上方に、該電動モータを突出させる必要はない。この結果、エンジンルーム内の各種部材や該電動モータの、配置の自由度を高めることができる。   The invention according to claim 1 is a so-called steer-by-wire type electric steering device that steers the steered wheels by an electric motor provided in the strut type suspension device. There is no mechanical steering mechanism (for example, a rack mechanism) for transmitting the steering torque from the steering wheel to the steered wheels. For this reason, there is a space in the front-rear direction between the front portion of the wheel house and the strut-type suspension device. It is possible to arrange the strut-type suspension device forward by the margin of the space. In the wheel house, it is possible to secure a motor arrangement space for arranging the electric motor behind the shock absorber of the strut-type suspension device arranged in front. Since the electric motor is disposed behind the shock absorber, it is not necessary to project the electric motor above the wheel house or the damper house. As a result, it is possible to increase the degree of freedom of arrangement of various members in the engine room and the electric motor.

しかも、電動モータがホイールハウスに干渉しないように、該ホイールハウスを上方や前方へ延ばす必要はない。このため、該ホイールハウスとフードの下縁(フードライン)との間の間隔を確保することができる。従って、車両のデザインの自由度を高めることができる。   Moreover, it is not necessary to extend the wheel house upward or forward so that the electric motor does not interfere with the wheel house. For this reason, the space | interval between this wheel house and the lower edge (hood line) of food | hood is securable. Therefore, the degree of freedom in vehicle design can be increased.

請求項2に係る発明では、電動モータはブラシレスモータによって構成されており、ブラシがないので、小型化が比較的容易である。しかも、該電動モータは、出力軸が上向きとなるように位置している。このため、出力軸が横向きとなるように位置する場合に比べて、車両前後方向のスペースが少なくてすむ。従って、電動モータの配置の自由度を一層高めることができる。   In the invention according to claim 2, since the electric motor is constituted by a brushless motor and there is no brush, the size reduction is relatively easy. In addition, the electric motor is positioned so that the output shaft faces upward. For this reason, the space in the vehicle front-rear direction can be reduced as compared with the case where the output shaft is positioned sideways. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the electric motor can be further increased.

請求項3に係る発明では、ホイールハウスは、ダッシュボードロアとフロントサイドフレームの両方に接合されている。このため、ホイールハウスの剛性を高めることができる。   In the invention according to claim 3, the wheel house is joined to both the dashboard lower and the front side frame. For this reason, the rigidity of the wheel house can be increased.

本発明の実施例1に係る電動式転舵装置を搭載した車両の前部の側面図である。It is a side view of the front part of the vehicle carrying the electric steering device which concerns on Example 1 of this invention. 図1に示される車体の前部の平面図である。It is a top view of the front part of the vehicle body shown by FIG. 図1に示されるストラット式懸架装置及び転舵機構の上部の断面図である。It is sectional drawing of the upper part of the strut-type suspension apparatus and steering mechanism which are shown by FIG. 本発明の実施例2に係るストラット式懸架装置及び転舵機構の上部の断面図である。It is sectional drawing of the upper part of the strut type suspension apparatus and steering mechanism which concern on Example 2 of this invention. 図4の5−5線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line 5-5 of FIG. 本発明の実施例3に係る電動式転舵装置搭載車両の前部の側面図である。It is a side view of the front part of the electric-steering device mounting vehicle which concerns on Example 3 of this invention. 図6に示される車両と比較例の車両とを対比した説明図である。It is explanatory drawing which contrasted the vehicle shown by FIG. 6, and the vehicle of a comparative example.

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。   EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated below based on an accompanying drawing.

実施例1に係る電動式転舵装置搭載車両について図面に基づき説明する。なお、Frは前、Rrは後、Leは左、Riは右を示す。   An electric steering device-equipped vehicle according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. Note that Fr indicates front, Rr indicates rear, Le indicates left, and Ri indicates right.

図1及び図2に示されるように、車両10は例えば乗用車であり、車体11の内側に前部のエンジンルーム12と、該エンジンルーム12の真後ろに位置する車室13とが、形成されている。該エンジンルーム12には図示せぬ動力ユニット(エンジン及びトランスミッション)が配置されている。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the vehicle 10 is a passenger car, for example, and a front engine room 12 and a vehicle room 13 positioned just behind the engine room 12 are formed inside the vehicle body 11. Yes. A power unit (engine and transmission) (not shown) is arranged in the engine room 12.

該車体11は、モノコックボディから成り、車両10の車幅方向の中心を通って車両前後方向へ延びる車幅中心線CLに対し、左右対称形に形成されている。   The vehicle body 11 is formed of a monocoque body, and is formed symmetrically with respect to a vehicle width center line CL that extends in the vehicle longitudinal direction through the center of the vehicle 10 in the vehicle width direction.

該車体11の前半部は、ダッシュボードロアパネル21と、左右のフロントサイドフレーム22,22と、フロントバルクヘッド23と、左右のアッパメンバ24,24(図2参照)と、左右のホイールハウス25,25とを含む。   The front half of the vehicle body 11 includes a dashboard lower panel 21, left and right front side frames 22, 22, a front bulkhead 23, left and right upper members 24, 24 (see FIG. 2), and left and right wheel houses 25, 25. Including.

該ダッシュボードロアパネル21は、前のエンジンルーム12と後の車室13との間を仕切る隔壁である。   The dashboard lower panel 21 is a partition wall that partitions the front engine room 12 and the rear vehicle compartment 13.

該左右のフロントサイドフレーム22,22は、ダッシュボードロアパネル21の前の左右両側に位置し、車体前後方向に延びている。該左右のフロントサイドフレーム22,22は、ダッシュボードロアパネル21よりも前に位置した略水平な左右の水平部22aと、該左右の水平部22aの後端から後下方へ傾斜した(つまり、車体中央部から前上方へ傾斜した)左右の傾斜部22b(キックアップ部22b)とから成る。   The left and right front side frames 22, 22 are positioned on both the left and right sides in front of the dashboard lower panel 21 and extend in the longitudinal direction of the vehicle body. The left and right front side frames 22 and 22 are inclined to the rear lower side from the rear ends of the left and right horizontal portions 22a and the substantially horizontal left and right horizontal portions 22a positioned in front of the dashboard lower panel 21 (that is, the vehicle body). It consists of left and right inclined parts 22b (kick-up parts 22b) inclined from the center part to the front upper side.

該フロントバルクヘッド23は、該左右のフロントサイドフレーム22,22の前端間に設けられた略矩形状の枠である。   The front bulkhead 23 is a substantially rectangular frame provided between the front ends of the left and right front side frames 22 and 22.

該左右のアッパメンバ24,24は、左右のフロントピラー26,26(図2参照)から前方へ延びて、左右のフロントサイドフレーム22,22の上方に且つ車幅方向外寄りに位置している。該左右のアッパメンバ24,24の前端部は、左右のフロントサイドフレーム22,22の前端部またはフロントバルクヘッド23に接合されている。   The left and right upper members 24, 24 extend forward from the left and right front pillars 26, 26 (see FIG. 2), and are positioned above the left and right front side frames 22, 22 and outside in the vehicle width direction. The front end portions of the left and right upper members 24, 24 are joined to the front end portions of the left and right front side frames 22, 22 or the front bulkhead 23.

該左右のホイールハウス25,25は、ダッシュボードロアパネル21の前に位置した側面視略半円状の部材であり、左右の転舵輪15(前輪15)が配置される。該左右のホイールハウス25,25の上部には、左右のダンパハウス27,27が一体的に設けられている。該左右のホイールハウス25,25は、左右のダッシュボードロアパネル21と左右のフロントサイドフレーム22,22の両方に接合されている。このため、ホイールハウス25,25の剛性を高めることができる。   The left and right wheel houses 25, 25 are substantially semicircular members located in front of the dashboard lower panel 21 and are provided with left and right steered wheels 15 (front wheels 15). Left and right damper houses 27 and 27 are integrally provided on upper portions of the left and right wheel houses 25 and 25, respectively. The left and right wheel houses 25, 25 are joined to both the left and right dashboard lower panels 21 and the left and right front side frames 22, 22. For this reason, the rigidity of the wheel houses 25, 25 can be increased.

好ましくは、該左右のホイールハウス25,25は、左右のアッパメンバ24,24にも接合される。このため、該左右のホイールハウス25,25の剛性を、より一層高めることができる。該左右のホイールハウス25,25の上方には、エンジンルーム12の上を開閉するためのフード28(図1参照)が配置されている。   Preferably, the left and right wheel houses 25, 25 are also joined to the left and right upper members 24, 24. For this reason, the rigidity of the left and right wheel houses 25, 25 can be further increased. Above the left and right wheel houses 25, 25, a hood 28 (see FIG. 1) for opening and closing the top of the engine room 12 is disposed.

該左右のフロントサイドフレーム22,22の下部には、サブフレーム29(図1参照)が設けられている。該サブフレーム29の上には、前記動力ユニットがマウントされている。   A subframe 29 (see FIG. 1) is provided below the left and right front side frames 22 and 22. The power unit is mounted on the subframe 29.

図1に示されるように、車体11には、左右のストラット式懸架装置30(左のみを示す。)によって左右の転舵輪15が懸架されている。以下、左のストラット式懸架装置30について詳しく説明する。右のストラット式懸架装置は、左のストラット式懸架装置30と同じ構成なので、説明を省略する。   As shown in FIG. 1, left and right steered wheels 15 are suspended on the vehicle body 11 by left and right strut suspension devices 30 (only the left is shown). Hereinafter, the left strut suspension device 30 will be described in detail. The right strut-type suspension device has the same configuration as the left strut-type suspension device 30 and will not be described.

該左のストラット式懸架装置30は、フロントサスペンションとして採用されており、ストラット(支柱)を兼ねるショックアブソーバ31と、コイルスプリング32とから成る。ショックアブソーバ31の上端部31aは、ダンパハウス27の天板27aに取り付けられている。ショックアブソーバ31の下端部31bは、ハブキャリア33に取り付けられている。該ハブキャリア33には、転舵輪15のハブが回転可能に取り付けられている。該ハブキャリア33の下端部33aは、ロアアーム34によってサブフレーム29(車体11)に連結されている。ショックアブソーバ31の上端部31aとハブキャリア33の下端部33aとを通る直線KLのことを、キングピン軸KLと言う。   The left strut suspension device 30 is employed as a front suspension, and includes a shock absorber 31 that also serves as a strut (support) and a coil spring 32. The upper end portion 31 a of the shock absorber 31 is attached to the top plate 27 a of the damper house 27. A lower end 31 b of the shock absorber 31 is attached to the hub carrier 33. The hub of the steered wheel 15 is rotatably attached to the hub carrier 33. The lower end portion 33 a of the hub carrier 33 is connected to the subframe 29 (the vehicle body 11) by the lower arm 34. A straight line KL passing through the upper end portion 31a of the shock absorber 31 and the lower end portion 33a of the hub carrier 33 is referred to as a kingpin shaft KL.

ストラット式懸架装置30とハブキャリア33の下端部33aは、キングピン軸KLを中心として左右に回転可能である。この結果、ハブキャリア33に取り付けられている転舵輪15は、キングピン軸KLを中心として転舵可能である。   The strut-type suspension device 30 and the lower end portion 33a of the hub carrier 33 are rotatable left and right about the kingpin axis KL. As a result, the steered wheel 15 attached to the hub carrier 33 can be steered about the kingpin axis KL.

図3に示されるように、ストラット式懸架装置30のショックアブソーバ31は、下側の外筒41と、上側のピストンロッド42との組み合わせによって構成されている。該ピストンロッド42のなかの、外筒41から露出している部分は、ダストカバー43によって覆われている。該ピストンロッド42の上端部は、ラバーマウント部材44を介して、鍔付きキャップ状の上側ブラケット45に支持されている。該上側ブラケット45は、ダンパハウス27の天板27aに対して下から重ねられ且つボルト46によって取り付けられている。コイルスプリング32の上端は、上側スプリングシート47によって支持されている。   As shown in FIG. 3, the shock absorber 31 of the strut-type suspension device 30 is configured by a combination of a lower outer cylinder 41 and an upper piston rod 42. A portion of the piston rod 42 exposed from the outer cylinder 41 is covered with a dust cover 43. The upper end portion of the piston rod 42 is supported by an upper bracket 45 having a hooked cap shape via a rubber mount member 44. The upper bracket 45 is superimposed on the top plate 27 a of the damper house 27 from below and is attached by bolts 46. The upper end of the coil spring 32 is supported by the upper spring seat 47.

ピストンロッド42は、ガイド部48によって、外筒41に対し相対的な挙動を規制されつつ案内されている。つまり、該ガイド部48は、外筒41に対するピストンロッド42のロッド長手方向(軸方向)への相対的なスライド変位は許容するとともに、外筒41に対するピストンロッド42の相対的な回転を規制する。このため、ストラット式懸架装置30は、通常の懸架機能を有している。該ガイド部48の具体的な構成は、周知の構成でよく、例えば実開平1−152128号公報の第2図及び第3図に開示されているガイド部材の構成にすることができる。   The piston rod 42 is guided by the guide portion 48 while its relative behavior is restricted with respect to the outer cylinder 41. That is, the guide portion 48 allows relative displacement of the piston rod 42 relative to the outer cylinder 41 in the rod longitudinal direction (axial direction) and restricts relative rotation of the piston rod 42 relative to the outer cylinder 41. . For this reason, the strut-type suspension device 30 has a normal suspension function. The specific configuration of the guide portion 48 may be a known configuration, for example, the configuration of the guide member disclosed in FIGS. 2 and 3 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-152128.

図1に示されるように、該転舵輪15は、電動式転舵装置50によって転舵される。該電動式転舵装置50は、図示せぬステアリングホイールから転舵機構51を機械的に分離し、操舵量に応じて電動モータ52(転舵用アクチュエータ52)が転舵用動力を発生し、この転舵用動力を転舵機構へ伝えることで転舵輪15を転舵させる方式、いわゆる、ステア・バイ・ワイヤ式(steer-by-wire、略称「SBW」)の電動式転舵装置である。   As shown in FIG. 1, the steered wheels 15 are steered by an electric steered device 50. The electric turning device 50 mechanically separates the turning mechanism 51 from a steering wheel (not shown), and the electric motor 52 (the turning actuator 52) generates turning power according to the steering amount. It is a so-called steer-by-wire (abbreviated as “SBW”) electric steering device that steers the steered wheels 15 by transmitting this power for steering to a steering mechanism. .

図1及び図3に示されるように、該電動式転舵装置50の転舵機構51は、ストラット式懸架装置30に組み込まれている。つまり、該転舵機構51は、上側ブラケット45と上側スプリングシート47との間に介在している。該転舵機構51は、電動モータ52とスタンド53とベルト機構54とから成る。   As shown in FIGS. 1 and 3, the steered mechanism 51 of the electric steered device 50 is incorporated in the strut suspension device 30. That is, the steering mechanism 51 is interposed between the upper bracket 45 and the upper spring seat 47. The steering mechanism 51 includes an electric motor 52, a stand 53, and a belt mechanism 54.

該スタンド53は、上側ブラケット45と上側スプリングシート47との間に介在している。詳しく述べると、該スタンド53は、例えば中空状の部材によって構成され、上端の上フランジ61と下端の下フランジ62とを一体に有している。該上フランジ61は、ラバーマウント部材44を介して上側ブラケット45に取り付けられている。この結果、該上フランジ61は、ラバーマウント部材44と上側ブラケット45とを介して、ダンパハウス27の天板27aに多少の揺動を許容されつつ取り付けられる。該下フランジ62は、上側スプリングシート47の上面にスラストベアリング63を介して重ねられている。この結果、該スタンド53は、ストラット式懸架装置30に組み込まれる。該上フランジ61は、車両後方へ延びたカバー64を有する。該下フランジ62は、車両後方へ延びた延長部65を有する。   The stand 53 is interposed between the upper bracket 45 and the upper spring seat 47. More specifically, the stand 53 is formed of, for example, a hollow member, and integrally includes an upper flange 61 at the upper end and a lower flange 62 at the lower end. The upper flange 61 is attached to the upper bracket 45 via a rubber mount member 44. As a result, the upper flange 61 is attached to the top plate 27a of the damper house 27 through the rubber mount member 44 and the upper bracket 45 while allowing some swinging. The lower flange 62 is superposed on the upper surface of the upper spring seat 47 via a thrust bearing 63. As a result, the stand 53 is incorporated in the strut suspension device 30. The upper flange 61 has a cover 64 extending rearward of the vehicle. The lower flange 62 has an extension 65 extending rearward of the vehicle.

該電動モータ52は、ブラシレスモータによって構成される。該電動モータ52は、ショックアブソーバ31に対し車両後方に配置され、出力軸52aが上向きとなるように位置する(縦置きに配置する)とともに、スタンド53の延長部65に取り付けられている。この結果、該電動モータ52は、ストラット式懸架装置30に設けられる。該電動モータ52は、ストラット式懸架装置30に接近して配置されることが好ましい。狭いダンパハウス27内に該電動モータ52を余裕をもって配置できるからである。   The electric motor 52 is constituted by a brushless motor. The electric motor 52 is disposed on the rear side of the vehicle with respect to the shock absorber 31, is positioned so that the output shaft 52 a faces upward (arranged vertically), and is attached to the extension portion 65 of the stand 53. As a result, the electric motor 52 is provided in the strut suspension device 30. The electric motor 52 is preferably arranged close to the strut suspension 30. This is because the electric motor 52 can be disposed in the narrow damper house 27 with a margin.

該ベルト機構54は、電動モータ52の出力軸52aに取り付けられた駆動プーリ71と、ピストンロッド42に取り付けられた従動プーリ72と、駆動プーリ71と従動プーリ72とに掛けられたベルト73とから成る、伝動機構である。該従動プーリ72は、スタンド53の内部に位置している。このため、該ベルト機構54は、スタンド53及びカバー64によって覆われている。   The belt mechanism 54 includes a driving pulley 71 attached to the output shaft 52 a of the electric motor 52, a driven pulley 72 attached to the piston rod 42, and a belt 73 hung on the driving pulley 71 and the driven pulley 72. It is a transmission mechanism. The driven pulley 72 is located inside the stand 53. For this reason, the belt mechanism 54 is covered with the stand 53 and the cover 64.

図示せぬステアリングホイールの操舵方向及び操舵量に応じて、電動モータ52が発生した転舵用動力は、ベルト機構54によりピストンロッド42に伝達される。このため、ピストンロッド42は、ステアリングホイールの操舵方向及び操舵量に従って回動する。上述のように、外筒41に対するピストンロッド42の相対的な回転は、ガイド部48によって規制されている。このため、外筒41は、ピストンロッド42と共に、ステアリングホイールの操舵方向及び操舵量に従って回動する。つまり、図1に示されるストラット式懸架装置30とハブキャリア33は、キングピン軸KLを中心として左右に回転する。この結果、ハブキャリア33に取り付けられている転舵輪15は、キングピン軸KLを中心として転舵する。   Steering power generated by the electric motor 52 is transmitted to the piston rod 42 by the belt mechanism 54 in accordance with the steering direction and steering amount of a steering wheel (not shown). For this reason, the piston rod 42 rotates according to the steering direction and the steering amount of the steering wheel. As described above, the relative rotation of the piston rod 42 with respect to the outer cylinder 41 is regulated by the guide portion 48. Therefore, the outer cylinder 41 rotates together with the piston rod 42 according to the steering direction and the steering amount of the steering wheel. That is, the strut type suspension device 30 and the hub carrier 33 shown in FIG. 1 rotate left and right about the kingpin axis KL. As a result, the steered wheels 15 attached to the hub carrier 33 are steered around the kingpin axis KL.

ストラット式懸架装置30の下半部は、ホイールハウス25内に配置されている。ストラット式懸架装置30の上半部及び転舵機構51は、ホイールハウス25内及びダンパハウス27内に配置されている。   The lower half of the strut suspension 30 is disposed in the wheel house 25. The upper half of the strut suspension 30 and the steering mechanism 51 are disposed in the wheel house 25 and the damper house 27.

上記説明をまとめると、次の通りである。図1及び図3に示されるように、実施例1の電動式転舵装置50は、ストラット式懸架装置30に設けられた電動モータ52によって転舵輪15を転舵する、いわゆるステア・バイ・ワイヤ式電動式転舵装置である。図示せぬステアリングホイールから転舵輪15へ操舵トルクを伝達するための、機械的操舵機構(例えばラック機構)を有していない。このため、ホイールハウス25の前部とストラット式懸架装置30との間には、前後方向にスペースの余裕がある。該スペースの余裕分だけ、ストラット式懸架装置30を前方へ配置することが可能である。ホイールハウス25内(ダンパハウス27内を含む)において、前方に配置されたショックアブソーバ31の後方に、電動モータ52を配置するための、モータ配置スペースSpを確保することができる。ショックアブソーバ31の後方に電動モータ52を配置したので、ホイールハウス25やダンパハウス27の上方に、該電動モータ52を突出させる必要はない。この結果、エンジンルーム12内の各種部材(図示せず)や該電動モータ52の、配置の自由度を高めることができる。   The above description is summarized as follows. As shown in FIGS. 1 and 3, the electric steering device 50 of the first embodiment steers the steered wheels 15 by an electric motor 52 provided in the strut suspension device 30, so-called steer-by-wire. This is an electric steering device. There is no mechanical steering mechanism (for example, a rack mechanism) for transmitting a steering torque from a steering wheel (not shown) to the steered wheels 15. For this reason, there is a space in the front-rear direction between the front portion of the wheel house 25 and the strut-type suspension device 30. It is possible to arrange the strut type suspension device 30 forward by an amount of the space. In the wheel house 25 (including the damper house 27), it is possible to secure a motor arrangement space Sp for arranging the electric motor 52 behind the shock absorber 31 arranged in front. Since the electric motor 52 is disposed behind the shock absorber 31, it is not necessary to project the electric motor 52 above the wheel house 25 or the damper house 27. As a result, the degree of freedom of arrangement of various members (not shown) in the engine room 12 and the electric motor 52 can be increased.

しかも、電動モータ52がホイールハウス25(ダンパハウス27を含む)に干渉しないように、該ホイールハウス25を上方や前方へ延ばす必要はない。このため、該ホイールハウス25とフード28の下縁28a(フードライン28a)との間の間隔を確保することができる。従って、車両10のデザインの自由度を高めることができる。   Moreover, it is not necessary to extend the wheel house 25 upward or forward so that the electric motor 52 does not interfere with the wheel house 25 (including the damper house 27). For this reason, the space | interval between this wheel house 25 and the lower edge 28a (hood line 28a) of the food | hood 28 is securable. Therefore, the design freedom of the vehicle 10 can be increased.

さらに実施例1では、電動モータ52はブラシレスモータによって構成されており、ブラシがないので、小型化が比較的容易である。しかも、該電動モータ52は、出力軸52aが上向きとなるように位置している。このため、出力軸52aが横向きとなるように位置する場合に比べて、車両10前後方向のスペースが少なくてすむ。従って、電動モータ52の配置の自由度を一層高めることができる。また、出力軸52aが上向きなので、電動モータ52がショックアブソーバ31の上端部31aよりも上方へ突出することはない。   Further, in the first embodiment, the electric motor 52 is constituted by a brushless motor, and since there is no brush, it is relatively easy to reduce the size. Moreover, the electric motor 52 is positioned so that the output shaft 52a faces upward. For this reason, the space in the front-rear direction of the vehicle 10 can be reduced as compared with the case where the output shaft 52a is positioned sideways. Therefore, the degree of freedom of arrangement of the electric motor 52 can be further increased. Further, since the output shaft 52a is upward, the electric motor 52 does not protrude upward from the upper end portion 31a of the shock absorber 31.

さらに実施例1では、電動モータ52が発生した転舵用動力をピストンロッド42に伝達する伝動機構が、ベルト機構54によって構成されている。このため、路面反力等の外力によって、ピストンロッド42が多少変位した場合であっても、該ピストンロッド42と電動モータ52との間の位置ずれを、ベルト73によって吸収し易い。   Further, in the first embodiment, a transmission mechanism that transmits the power for steering generated by the electric motor 52 to the piston rod 42 is configured by the belt mechanism 54. For this reason, even if the piston rod 42 is slightly displaced by an external force such as a road surface reaction force, a positional shift between the piston rod 42 and the electric motor 52 is easily absorbed by the belt 73.

実施例2に係る電動式転舵装置搭載車両について図4及び図5に基づき説明する。図4は、図3に対応した図である。実施例2の電動式転舵装置搭載車両10Aは、上記図1〜図3に示されている実施例1の転舵機構51を、図4及び図5に示される実施例2の転舵機構51Aに変更したことを特徴とし、他の構成については上記図1〜図3に示される構成と同じなので、説明を省略する。   A vehicle equipped with an electric steering device according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 corresponds to FIG. The electric steering device-equipped vehicle 10A of the second embodiment is different from the steering mechanism 51 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in the steering mechanism of the second embodiment shown in FIGS. The configuration is changed to 51A, and the other configurations are the same as the configurations shown in FIGS.

具体的には、実施例2の転舵機構51Aは、ベルト機構54(図3参照)をウォ−ムギヤ機構100に変更するとともに、電動モータ52を横置きに配置したことを特徴とする。   Specifically, the steering mechanism 51A according to the second embodiment is characterized in that the belt mechanism 54 (see FIG. 3) is changed to the worm gear mechanism 100 and the electric motor 52 is disposed horizontally.

該電動モータ52は、ショックアブソーバ31に対し車両後方に配置され、出力軸52aが車両前向きとなるように位置する(横置きに配置する)とともに、スタンド53の側部66に取り付けられている。この結果、該電動モータ52は、ストラット式懸架装置30に設けられる。   The electric motor 52 is disposed on the rear side of the vehicle with respect to the shock absorber 31, is positioned so that the output shaft 52 a faces the front of the vehicle (disposed horizontally), and is attached to the side portion 66 of the stand 53. As a result, the electric motor 52 is provided in the strut suspension device 30.

該ウォ−ムギヤ機構100は、電動モータ52の出力軸52aに取り付けられたウォ−ム101と、ピストンロッド42に取り付けられたウォ−ムホイール102とから成る、伝動機構である。該ウォ−ムギヤ機構100は、スタンド53の内部に位置している。   The worm gear mechanism 100 is a transmission mechanism including a worm 101 attached to the output shaft 52 a of the electric motor 52 and a worm wheel 102 attached to the piston rod 42. The worm gear mechanism 100 is located inside the stand 53.

実施例2によれば、上記実施例1と同様の作用、効果を発揮する。つまり、図1及び図4に示されるように、ショックアブソーバ31の後方に電動モータ52を配置したので、ホイールハウス25やダンパハウス27の上方に、該電動モータ52を突出させる必要はない。この結果、エンジンルーム12内の各種部材や該電動モータ52の、配置の自由度を高めることができる。しかも、電動モータ52がホイールハウス25(ダンパハウス27を含む)に干渉しないように、該ホイールハウス25を上方や前方へ延ばす必要はない。このため、該ホイールハウス25とフード28の下縁28aとの間の間隔を確保することができる。従って、車両10のデザインの自由度を高めることができる。   According to the second embodiment, the same operation and effect as the first embodiment are exhibited. That is, as shown in FIGS. 1 and 4, since the electric motor 52 is disposed behind the shock absorber 31, it is not necessary to project the electric motor 52 above the wheel house 25 or the damper house 27. As a result, the degree of freedom in arrangement of various members in the engine room 12 and the electric motor 52 can be increased. Moreover, it is not necessary to extend the wheel house 25 upward or forward so that the electric motor 52 does not interfere with the wheel house 25 (including the damper house 27). For this reason, the space | interval between this wheel house 25 and the lower edge 28a of the food | hood 28 is securable. Therefore, the design freedom of the vehicle 10 can be increased.

さらに、実施例2によれば、電動モータ52を横置きに配置したので、該電動モータ52がショックアブソーバ31の上端部31aよりも上方へ突出することはない。   Furthermore, according to the second embodiment, since the electric motor 52 is disposed horizontally, the electric motor 52 does not protrude upward from the upper end portion 31a of the shock absorber 31.

実施例3に係る電動式転舵装置搭載車両について図6及び図7に基づき説明する。実施例3の電動式転舵装置搭載車両10Bは、図1〜図5に示される上記実施例1〜2の電動式転舵装置搭載車両10,10Aを応用した構成であり、上記ストラット式懸架装置30(図1参照)及び上記電動式転舵装置50(図1参照)を備えている。   A vehicle equipped with an electric steering device according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. The electric steering device-equipped vehicle 10B according to the third embodiment is configured by applying the electric steering device-equipped vehicles 10, 10A according to the first and second embodiments shown in FIGS. 1 to 5 and includes the strut suspension. The apparatus 30 (refer FIG. 1) and the said electrically driven steering apparatus 50 (refer FIG. 1) are provided.

実施例3では、上記ストラット式懸架装置30(図1参照)及び上記電動式転舵装置50(図1参照)を省略する。また、上記実施例1〜2と同じ構成については同一符号を付し、その説明を省略する。   In the third embodiment, the strut suspension device 30 (see FIG. 1) and the electric steering device 50 (see FIG. 1) are omitted. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected about the same structure as the said Examples 1-2, and the description is abbreviate | omitted.

図6に示されるように、エンジンルーム12には動力ユニット201(エンジン及びトランスミッション)が配置されている。   As shown in FIG. 6, a power unit 201 (engine and transmission) is disposed in the engine room 12.

図7(a)は、比較例の車両10Cを示している。図7(b)は、図6に示された実施例3の車両10Bを再掲している。   FIG. 7A shows a vehicle 10C of a comparative example. FIG. 7B shows the vehicle 10B of the third embodiment shown in FIG. 6 again.

図7(a)に示される比較例の車両10Cは、車体前部に搭載した動力ユニット201によって左右の転舵輪15(前輪15)を駆動する駆動方式を採用した、いわゆるFF車である。エンジンルーム12には、動力ユニット201及び転舵用ギヤボックス203が配置されている。   The vehicle 10C of the comparative example shown in FIG. 7A is a so-called FF vehicle that employs a drive system in which the left and right steered wheels 15 (front wheels 15) are driven by the power unit 201 mounted on the front of the vehicle body. In the engine room 12, a power unit 201 and a gear box 203 for turning are arranged.

該動力ユニット201は、横置き状態で車体11にマウントされており、車幅方向の両端から車幅方向外側へ延びる左右のドライブシャフト202を備える。該左右のドライブシャフト202は、左右の転舵輪15(前輪15)に連結される。   The power unit 201 is mounted on the vehicle body 11 in a horizontal state, and includes left and right drive shafts 202 extending from both ends in the vehicle width direction to the outside in the vehicle width direction. The left and right drive shafts 202 are connected to the left and right steered wheels 15 (front wheels 15).

該転舵用ギヤボックス203は、ダッシュボードロアパネル21と該動力ユニット201との間に位置している。該転舵用ギヤボックス203は、図示せぬステアリングホイールの操舵トルクを左右の転舵輪15に伝達する転舵機構を内蔵するとともに、車幅方向の両端から車幅方向外側に左右のタイロッド204が延びている。該左右のタイロッド204は、一般的なストラット式懸架装置(図示せず)のナックルに連結される。   The steered gearbox 203 is located between the dashboard lower panel 21 and the power unit 201. The steering gear box 203 has a built-in steering mechanism that transmits steering torque of a steering wheel (not shown) to the left and right steered wheels 15, and left and right tie rods 204 extend from both ends in the vehicle width direction to the vehicle width direction outside. It extends. The left and right tie rods 204 are connected to a knuckle of a general strut suspension (not shown).

エンジンルーム12に、該ドライブシャフト202と該転舵用ギヤボックス203とが配置されているので、左右の転舵輪15の位置は動力ユニット201の重心よりも後方に位置してしまう。このため、比較例の車両10Cでは、車体前部に搭載した動力ユニット201によって後輪を駆動するFR車のような、車体11の前後左右の四隅に車輪を配置することができない。従って、このような車両10Cでは、デザイン上の制約が大きいとともに、車両全体の重量配分を均等に近づけて操縦安定性能を高める上で、制約がある。   Since the drive shaft 202 and the steered gear box 203 are disposed in the engine room 12, the left and right steered wheels 15 are positioned behind the center of gravity of the power unit 201. For this reason, in the vehicle 10C of the comparative example, the wheels cannot be arranged at the four corners on the front, rear, left and right of the vehicle body 11 as in the FR vehicle in which the rear wheel is driven by the power unit 201 mounted on the vehicle body front portion. Therefore, in such a vehicle 10 </ b> C, design restrictions are large, and there are restrictions in improving the steering stability performance by making the weight distribution of the entire vehicle close to each other evenly.

しかも、動力ユニット201の後下方で、左右のタイロッド204が車幅方向に延びている。このため、左右のフロントサイドフレーム22の傾斜部22b(キックアップ部22b)は、左右のタイロッド204に干渉しないように、起立する方向への傾斜を大きくする必要がある。従って、車両10Cが前方から衝突荷重を受けたときに、該衝突荷重を左右のフロントサイドフレーム22の前端から傾斜部22bを介して車体11の後部へ伝達する荷重伝達効率を高める上で、不利である。   Moreover, the left and right tie rods 204 extend in the vehicle width direction below the power unit 201. For this reason, the inclined portions 22b (kick-up portions 22b) of the left and right front side frames 22 need to increase the inclination in the standing direction so as not to interfere with the left and right tie rods 204. Accordingly, when the vehicle 10C receives a collision load from the front, it is disadvantageous in increasing the load transmission efficiency for transmitting the collision load from the front ends of the left and right front side frames 22 to the rear portion of the vehicle body 11 through the inclined portion 22b. It is.

これに対し、図7(b)に示される実施例3の電動式転舵装置搭載車両10Bは、ステア・バイ・ワイヤ式の電動式転舵装置50(図1参照)を搭載している。このため、比較例のような転舵用ギヤボックス203及び左右のタイロッド204を有していない。その分、エンジンルーム12のスペースは、車体前後方向に余裕ができる。   On the other hand, the steer-by-wire electric steer device 50 (see FIG. 1) is mounted on the electric steer device-equipped vehicle 10 </ b> B of the third embodiment shown in FIG. 7B. For this reason, the steering gear box 203 and the left and right tie rods 204 as in the comparative example are not provided. Accordingly, the space in the engine room 12 can be provided in the longitudinal direction of the vehicle body.

図7(b)には、上記図7(a)に示された動力ユニット201の輪郭を想像線によって表している。トランスミッションの配置や補機類の変更などにより、左右のドライブシャフト202の位置を、車両前方に位置させることができる。図7(a)に示された左右のドライブシャフト202の位置に対し、図7(b)に示された左右のドライブシャフト202の位置は、前方へ変移距離Ldだけ前に移る。   FIG. 7B shows the outline of the power unit 201 shown in FIG. The positions of the left and right drive shafts 202 can be positioned in front of the vehicle by changing the arrangement of the transmission or the accessories. The positions of the left and right drive shafts 202 shown in FIG. 7B move forward by the transition distance Ld with respect to the positions of the left and right drive shafts 202 shown in FIG.

従って、本構造では、左右のタイロッド204を有していないため、左右の転舵輪15(前輪15)の位置を、変移距離Ldだけ前に配置することができる。FR車のような、車体11の前後左右の四隅に車輪を配置し易い。従って、車両10Bのデザイン上の制約が小さくなるとともに、車両全体の重量配分を高めて操縦安定性能を高めることが容易になる。   Therefore, in this structure, since the left and right tie rods 204 are not provided, the positions of the left and right steered wheels 15 (front wheels 15) can be arranged forward by the transition distance Ld. It is easy to arrange wheels at the four corners of the vehicle body 11 such as an FR vehicle. Accordingly, the design constraints of the vehicle 10B are reduced, and it becomes easy to increase the weight distribution of the entire vehicle and improve the steering stability performance.

また、比較例のような転舵用ギヤボックス203及び左右のタイロッド204を有していないことと、左右の転舵輪15の位置を前に配置することによって、左右のフロントサイドフレーム22の傾斜部22bの傾斜を、緩くすることができる。従って、車両10Bが前方から衝突荷重を受けたときに、該衝突荷重を左右のフロントサイドフレーム22の前端から傾斜部22bを介して車体11の後部へ伝達する荷重伝達効率を高めることができる。左右のフロントサイドフレーム22の構成の簡素化を図り、断面の小型化を図ることによって車体の軽量化を図ることができる。   In addition, since the steering gear box 203 and the left and right tie rods 204 are not provided as in the comparative example, and the positions of the left and right steered wheels 15 are arranged in front, the inclined portions of the left and right front side frames 22 are provided. The inclination of 22b can be loosened. Therefore, when the vehicle 10B receives a collision load from the front, the load transmission efficiency for transmitting the collision load from the front ends of the left and right front side frames 22 to the rear portion of the vehicle body 11 through the inclined portion 22b can be improved. By simplifying the structure of the left and right front side frames 22 and reducing the size of the cross section, the weight of the vehicle body can be reduced.

また、トランスミッションの配置や補機類の変更などにより、例えば転舵用ギヤボックス203(図7(a)参照)を廃止した後の空きスペースを利用して動力ユニット201を傾けるなどによって、該動力ユニット201の地上高を下げることができる。このため、フード28の地上高を下げて、全高さを下げた車両10Bを提供することができる。   In addition, the power unit 201 is tilted by using a vacant space after the gearbox 203 for steering (see FIG. 7A) is abolished, for example, by changing the arrangement of transmissions or auxiliary machinery. The ground clearance of the unit 201 can be lowered. Therefore, it is possible to provide the vehicle 10B in which the ground height of the hood 28 is lowered and the overall height is lowered.

また、比較例のような転舵用ギヤボックス203及び左右のタイロッド204を有していないので、その分、車体11の前部の長さを小さくした、いわゆるショートオーバーハングの、効率的な車両10Bのパッケージを実現できる。   Further, since the steering gear box 203 and the left and right tie rods 204 are not provided as in the comparative example, the length of the front portion of the vehicle body 11 is reduced accordingly, so-called short overhanging and efficient vehicle. A 10B package can be realized.

本発明では、電動モータ52が発生した転舵用動力をピストンロッド42に伝達する伝動機構は、ベルト機構54やウォ−ムギヤ機構100に限定されるものではなく、例えば平歯車等のギヤ機構やボールねじ機構によって構成することも可能である。   In the present invention, the transmission mechanism that transmits the power for turning generated by the electric motor 52 to the piston rod 42 is not limited to the belt mechanism 54 or the worm gear mechanism 100, for example, a gear mechanism such as a spur gear, It is also possible to configure with a ball screw mechanism.

本発明の電動式転舵装置搭載車両10,10A,10Bは、乗用車に採用するのに好適である。   The electric steering device-equipped vehicles 10, 10A, 10B of the present invention are suitable for use in passenger cars.

10 車両
10A 車両
10B 車両
11 車体
12 エンジンルーム
13 車室
15 転舵輪
21 ダッシュボードロアパネル
22 フロントサイドフレーム
25 ホイールハウス
27 ダンパハウス
30 ストラット式懸架装置
31 ショックアブソーバ
50 電動式転舵装置
51 転舵機構
51A 転舵機構
52 電動モータ(ブラシレスモータ)
52a 出力軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Vehicle 10A Vehicle 10B Vehicle 11 Car body 12 Engine room 13 Car compartment 15 Steering wheel 21 Dashboard lower panel 22 Front side frame 25 Wheel house 27 Damper house 30 Strut type suspension device 31 Shock absorber 50 Electric steering device 51 Steering mechanism 51A Steering mechanism 52 Electric motor (brushless motor)
52a Output shaft

Claims (3)

車体にストラット式懸架装置によって懸架された転舵輪を、前記ストラット式懸架装置に設けられた電動モータによって転舵する電動式転舵装置を搭載した、電動式転舵装置搭載車両において、
前記電動モータは、前記ストラット式懸架装置のショックアブソーバに対し車両後方に配置されていることを特徴とする電動式転舵装置搭載車両。
In a vehicle equipped with an electric steering device, equipped with an electric steering device that steers a steered wheel suspended by a strut type suspension device on a vehicle body by an electric motor provided in the strut type suspension device,
The vehicle equipped with an electric turning device, wherein the electric motor is disposed rearward of the shock absorber of the strut type suspension device.
前記電動モータは、ブラシレスモータによって構成されるとともに、出力軸が上向きとなるように位置していることを特徴とする請求項1記載の電動式転舵装置搭載車両。   2. The vehicle equipped with the electric steering device according to claim 1, wherein the electric motor is configured by a brushless motor and is positioned so that an output shaft faces upward. 前記車体は、前部のエンジンルームと後の車室との間を仕切るダッシュボードロアパネルと、該ダッシュボードロアパネルの前に位置して前後方向に延びたフロントサイドフレームと、前記ダッシュボードロアパネルの前に位置して前記転舵輪が配置されるホイールハウスとを含み、
該ホイールハウスは、前記ダッシュボードロアパネルと前記フロントサイドフレームの両方に接合されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電動式転舵装置搭載車両。
The vehicle body includes a dashboard lower panel that partitions between a front engine compartment and a rear passenger compartment, a front side frame that is positioned in front of the dashboard lower panel and extends in the front-rear direction, and a front of the dashboard lower panel. And a wheel house on which the steered wheels are disposed,
3. The vehicle equipped with the electric turning device according to claim 1, wherein the wheel house is joined to both the dashboard lower panel and the front side frame. 4.
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