JP2864293B2 - 車両用操舵装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用操舵装置に関し、
特に、少なくとも前二輪を操舵して旋回する車両におい
て、その操舵時に車体を旋回方向内側に移動させること
が可能な車両用操舵装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前二輪と後一輪を有する不整地走
行用の三輪車両において、その左右の前輪をハンドルバ
ーにより操舵される操舵輪とし、その後輪をエンジンに
接続されて駆動される駆動輪としたものが提案されてい
る（米国特許第４０８８１９９号明細書参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、不整地走行
用車両のような急激な旋回運動を行う車両には旋回方向
外側に大きな遠心力が作用し、前述のような三輪車両で
は特に遠心力の影響を大きく受けやすい。そこで従来の
ものでは、この遠心力に対抗して車体の安定化を図るた
めに、車輪のトレッドを充分に確保する必要があるが、
そうしたものでは車幅の増加を余儀なくされ、駐車スペ
ース等の確保に支障を来す問題がある。

【０００４】本発明は前述の事情に鑑みてなされたもの
で、操舵時に自動的に車体を旋回方向内側に移動させる
ことにより、車幅を増加させることなく安定した旋回を
可能とした車両用操舵装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車体の前部にステアリング操作に連動し
て駆動される操舵バーを左右移動自在に支持し、フロン
トクッションを介して車体を懸架する左右の前輪を前記
操舵バーの動きに連動して操舵すると同時に、車体を前
輪に対し旋回方向内側に相対移動させる車両用操舵装置
であって、前記操作バーの左右両端には左右一対のナッ
クル支持部材を該操作バーの軸線回りに上下揺動自在に
連結して、ステアリング操作に伴う該操作バーの動きに
応じて該ナックル支持部材と車体との左右方向距離が旋
回方向内側で短く且つ外側で長くなるようにし、各ナッ
クル支持部材には、前輪を軸支するナックルを該ナック
ル支持部材と操作バーとの連結部よりも車体後方側で、
左右揺動自在に枢支し、その各ナックルと一体に左右揺
動するアームをナックルの前方に延出させ、そのアーム
と車体とをタイロッドで接続したことを第１の特徴とす
る。

【０００６】また本発明は、前述の第１の特徴に加え
て、前記ナックル支持部材の後部と車体間に、左右のフ
ロントクッションを正面視で逆ハ字状になるように縮設
したことを第２の特徴とする。

【０００７】更に本発明は、前述の第２の特徴に加え
て、一端をロッドで車体に接続したリンクを前記ナック
ル支持部材に枢支し、このリンクの他端に前記フロント
クッションの下端を支持したことを第３の特徴とする。

【０００８】更にまた本発明は、前述の第２の特徴に加
えて、一端をナックル支持部材に接続したリンクを車体
に枢支し、このリンクの他端に前記フロントクッション
の上端を支持したことを第４の特徴とする。

【０００９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳述
する。

【００１０】図１〜図４は本発明の第１実施例を示すも
ので、図１はその操舵装置を適用した三輪車両の全体平
面図、図２は車両の直進時の状態を示す図１のＡ方向矢
視図、図３は車両の旋回時の状態を示す図１のＡ方向矢
視図、図４は図１の要部斜視図である。

【００１１】図１に示すように、この車両Ｖは前二輪と
後一輪を有する三輪の車両であって、ボディＢにより覆
われた車体フレームＦには、エンジンＥを有するパワー
ユニットＰにより駆動される駆動輪としての１個の後輪
Ｗｒと、シートＳに座乗したドライバーにより操作され
るステアリングホイールＨに接続された操舵輪としての
左右の前輪Ｗｆが支持される。

【００１２】図２〜図４に示すように、車体フレームＦ
の前部に設けたスライドガイド１には、中央部にラック
２₁ を形成した操舵バー２が左右摺動自在に支持され
る。車体フレームＦに回転自在に設けられたステアリン
グシャフト３の上端には、ドライバーにより操作される
前記ステアリングホイールＨが設けられ、そのステアリ
ングシャフト３の下端には前記操舵バー２に形成したラ
ック２₁ に噛合するピニオンギヤ４が固着される。

【００１３】操舵バー２の左右両端には平面視が概略Ｌ
字状のナックル支持部材６ｒ，６ｓがベアリング５ｒ，
５ｓを介して上下揺動自在に枢支される。ナックル支持
部材６ｒ，６ｓは操舵バー２との接続部から車体後方に
延びる基部６₁ と、この基部６₁ の後端から車体外方に
延びる二股の先部６₂ とを備える。ナックル支持部材６
ｒ，６ｓの先部６₂ には、前輪Ｗｆを軸支するナックル
７ｒ，７ｓがキングピン７₁ を介して左右揺動自在に枢
支され、そのナックル７ｒ，７ｓの下部から車体前方に
向かって延びるアーム７₂ の先端に設けたボールジョイ
ント８ｒ，８ｓは、車体フレームＦの側面に設けたボー
ルジョイント９ｒ，９ｓにタイロッド１０ｒ，１０ｓを
介して接続される。

【００１４】車体フレームＦの上部から側方に張り出す
ように設けたブラケット１１ｒ，１１ｓと、前記ナック
ル支持部材６ｒ，６ｓの基部６₁ 後端との間には、車体
を懸架するためのフロントクッション１２ｒ，１２ｓが
縮設される。フロントクッション１２ｒ，１２ｓの上端
とブラケット１１ｒ，１１ｓの接続部は、該フロントク
ッション１２ｒ，１２ｓの下端とナックル支持部材６
ｒ，６ｓの接続部に対して車体外側に位置しており、そ
の結果左右のフロントクッション１２ｒ，１２ｓは正面
視で逆ハ字状となるように配設される（図２参照）。そ
して前輪Ｗｆに路面から伝達される荷重は、その前輪Ｗ
ｆをナックル７ｒ，７ｓを介して支持するナックル支持
部材６ｒ，６ｓがベアリング５ｒ，５ｓを中心に上下方
向に揺動することにより前記フロントクッション１２
ｒ，１２ｓに伝達されて緩衝される。

【００１５】次に、前述の構成を備えた本発明の第１実
施例の作用について説明する。車両Ｖを右旋回させるべ
くステアリングホイールＨを矢印ａ方向に回転させる
と、ステアリングシャフト３に設けたピニオンギヤ４お
よびラック２₁を介して操舵バー２が矢印ｂ方向、すな
わち車体フレームＦに対して車両の旋回方向外側に移動
する。このとき実際には、操舵バー２の左右両端は前輪
Ｗｆを介して路面に接続されて移動を規制されているた
め、前記操舵バー２の移動により車体フレームＦは路面
あるいは前輪Ｗｆに対して矢印ｃ方向、すなわち旋回方
向内側に移動することになる。

【００１６】また、前述のように車両Ｖを右旋回させる
べくステアリングホイールＨを矢印ａ方向に回転させ、
車体フレームＦに対して操舵バー２を矢印ｂ方向に移動
させると、左側のナックル支持部材６ｓと車体フレーム
Ｆの距離が増加するため、タイロッド１０ｓにアーム７
₂ を引かれたナックル７ｓが矢印ｄ方向に揺動して左側
の前輪Ｗｆが右向き操舵される。これと同時に、操舵バ
ー２の前記矢印ｂ方向への移動により、右側のナックル
支持部材６ｒと車体フレームＦの距離が減少するため、
タイロッド１０ｒにアーム７₂ を押されたナックル７ｒ
が矢印ｅ方向に揺動して右側の前輪Ｗｆが右向きに操舵
される。

【００１７】更に、前述のように車体フレームＦに対し
て操舵バー２を矢印ｂ方向に移動させると、左側のナッ
クル支持部材６ｓにおけるフロントクッション１２ｓ下
端の接続部が、車体フレームＦに設けたブラケット１１
ｓにおけるフロントクッション１２ｓ上端の接続部に接
近するように車体外側に移動する。これと同時に、右側
のナックル支持部材６ｒにおけるフロントクッション１
２ｒの接続部が、車体フレームＦに設けたブラケット１
１ｒにおけるフロントクッション１２ｒの接続部から離
間するように車体内側に移動する。その結果、左側のフ
ロントクッション１２ｓが圧縮されてナックル支持部材
６ｓの後部をベアリング５ｓ回りに矢印ｆ方向に押し下
げるとともに、右側のフロントクッション１２ｒが引き
延ばされてナックル支持部材６ｒをベアリング５ｒ回り
に矢印ｇ方向に引き上げるため、車体フレームＦは旋回
方向内側、すなわち矢印ｈ方向に傾斜することになる。

【００１８】このように、車両Ｖを右旋回させるべくス
テアリングホイールＨを右方向に回転させると、左右の
前輪Ｗｆが旋回方向である右方向に操舵されると同時
に、車体フレームＦが右方向に傾斜しながら右方向に移
動する。したがって、旋回時に遠心力が旋回方向外側に
作用しても、その遠心力に対抗して車両Ｖをスムーズに
旋回させることが可能となる。

【００１９】なお、車両Ｖを前述とは逆の左方向に旋回
させる場合、左右の前輪Ｗｆが左方向に操舵されると同
時に、車体フレームＦが左方向に傾斜および移動するこ
とは勿論である。

【００２０】次に、本発明の第２実施例を図５および図
６に基づいて説明する。この第２実施例は、旋回に伴う
車体フレームＦの傾斜を一層効果的に行うためのもの
で、前記フロントクッション１２ｒ，１２ｓの下端の支
持に特徴を有している。すなわち、ナックル支持部材６
ｒ，６ｓの先部６₂ には、車体前後方向に配設されたピ
ン１３ｒ，１３ｓにより正面視Ｔ字状のリンク１４ｒ，
１４ｓの上部外端が枢支され、そのリンク１４ｒ，１４
ｓの下端に設けた連結点１５ｒ，１５ｓはロッド１６
ｒ，１６ｓを介して前記車体フレームＦに設けたボール
ジョイント１７ｒ，１７ｓに連結される。そして、リン
ク１４ｒ，１４ｓの上部内端と前記ブラケット１１ｒ，
１１ｓとの間に前記フロントクッション１２ｒ，１２ｓ
が縮設される。

【００２１】この実施例によれば、車両Ｖを例えば右旋
回させるべくステアリングホイールＨを回転させて操舵
バー２を矢印ｂ方向に移動させると、ロッド１６ｓに下
端を接続されたリンク１４ｓがピン１３ｓを中心にして
矢印ｉ方向に揺動するため、そのリンク１４ｓに形成さ
れたフロントクッション１２ｓの支持部が上昇し、該フ
ロントクッション１２ｓの圧縮量が先の実施例のものよ
りも大きくなる。一方、操舵バー２の矢印ｂ方向に移動
により、ロッド１６ｒに接続されたリンク１４ｒがピン
１３ｒを中心にして矢印ｊ方向に揺動するため、そのリ
ンク１４ｒに形成されたフロントクッション１２ｒの支
持部が下降して該フロントクッション１２ｒの伸長量が
大きくなる。その結果、旋回時における左右のフロント
クッション１２ｒ，１２ｓの長さの差が増加し、左右の
ナックル支持部材６ｒ，６ｓが前後逆方向に大きく揺動
するため、車体フレームＦの旋回方向内側への傾斜を増
加させて一層安定した旋回性能を得ることが可能とな
る。

【００２２】次に、本発明の第３実施例を図７および図
８に基づいて説明する。この第３実施例も、前述の第２
実施例と同様に旋回に伴う車体フレームＦの傾斜を一層
効果的に行うためのもので、前記フロントクッション１
２ｒ，１２ｓの上端の支持に特徴を有している。この実
施例は車体フレームＦに設けたブラケット１１ｒ，１１
ｓに車体前後方向に配設されたピン１８ｒ，１８ｓによ
り正面視Ｌ字状のリンク１９ｒ，１９ｓの中間部を枢支
し、そのリンク１９ｒ，１９ｓの上部内端とナックル支
持部材６ｒ，６ｓ間にフロントクッション１２ｒ，１２
ｓが縮設される。そして、前記リンク１９ｒ，１９ｓの
下端に上下方向に形成した長孔１９₁ にナックル支持部
材６ｒ，６ｓのブラケット２０に植設した突起２１が係
合する。

【００２３】而して本実施例によれば、車両Ｖを例えば
右旋回させるべくステアリングホイールＨを回転させて
操舵バー２を矢印ｂ方向に移動させると、ナックル支持
部材６ｓに設けた突起２１に押圧されてリンク１９ｓが
ピン１８ｓを中心にして矢印ｋ方向に揺動するため、そ
のリンク１９ｓに形成されたフロントクッション１２ｓ
の支持部が下降し、該フロントクッション１２ｓの圧縮
量が第１実施例のものよりも大きくなる。一方、操舵バ
ー２の矢印ｂ方向に移動により、ナックル支持部材６ｒ
の突起２１に引かれたリンク１９ｒが矢印ｍ方向に揺動
するため、そのリンク１９ｒに形成されたフロントクッ
ション１２ｒの支持部が上昇して該フロントクッション
１２ｒの伸長量が大きくなる。その結果、第２実施例と
同様に旋回時における左右のフロントクッション１２
ｒ，１２ｓの長さの差が増加し、車体フレームＦの旋回
方向内側への傾斜を増加させて一層安定した旋回性能を
得ることが可能となる。

【００２４】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の
範囲に記載された本発明を逸脱することなく、種々の小
設計変更を行うことが可能である。

【００２５】例えば、実施例では前二輪と後一輪有する
三輪の車両Ｖについて説明したが、本発明は前後各二輪
を有する四輪の車両に対しても適用することが可能であ
る。また、操舵バー２をラックピニオン機構で左右に移
動させる代わりに、その操舵バー２をバーハンドルにリ
ンク機構等を介して接続して移動させることも可能であ
る。

【００２６】

【発明の効果】以上のように本発明の第１の特徴によれ
ば、ステアリング操作により操舵バーを左右に移動させ
ると、この操舵バーの左右両端に該バーの軸線回りに上
下揺動自在に設けたナックル支持部材に枢支されてタイ
ロッドを介して車体に接続されたナックルが、前輪と共
に左右に揺動して操舵される。このとき、前記操舵バー
の移動に応じてナックル支持部材と車体との左右方向距
離が旋回方向内側で短く且つ外側で長くなり、即ち車体
の位置が前輪に対して旋回方向内側に相対移動するた
め、旋回方向内側の前輪により多くの車体重量が作用す
るようになり、従って車両の幅員を増加させることなく
安定した旋回を行うことが可能となる。またナックル
は、その前方に延出して該ナックルと共に左右揺動する
アームを介してタイロッドに接続されるので、ステアリ
ング操作に伴う上記ナックル支持部材と車体との左右方
向距離の変化に応じてナックル（前輪）を支障なく転向
させることができる。

【００２７】また、本発明の第２の特徴によれば、ナッ
クル支持部材の後部と車体とを接続する左右のフロント
クッションが正面視で逆ハ字状に縮設されているため、
操舵バーの移動により、前記左右のフロントクッション
のうち旋回方向内側のフロントクッションが引き延ばさ
れ且つ旋回方向外側のフロントクッションが押し縮めら
れる。その結果左右のナックル支持部材が互いに逆方向
に揺動するため、車体が旋回方向内側に傾斜して一層安
定した旋回を行うことが可能となり、しかも二輪車感覚
のスポーティな走行感覚を得ることが可能となる。

【００２８】更に、本発明の第３の特徴によれば、操舵
バーが移動して前輪を操舵する際、フロントクッション
の下端を支持するリンクが車体との間に設けたロッドに
押し引きされて揺動するため、左右のフロントクッショ
ンの伸縮量の差を拡大して車体の旋回方向内側への傾斜
角度を増加させることができる。

【００２９】更にまた、本発明の第４の特徴によれば、
操舵バーが移動して前輪を操舵する際、フロントクッシ
ョンの上端を支持するリンクがナックル支持部材に押し
引きされて揺動するため、左右のフロントクッションの
伸縮量の差を拡大して車体の旋回方向内側への傾斜角度
を増加させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による三輪車両の全体平面
図

【図２】車両の直進時の状態を示す図１のＡ方向矢視図

【図３】車両の旋回時の状態を示す図１のＡ方向矢視図

【図４】図１の要部斜視図

【図５】本発明の第２実施例による車両の直進時の状態
を示す図

【図６】同じく車両の旋回時の状態を示す図

【図７】本発明の第３実施例による車両の直進時の状態
を示す図

【図８】同じく車両の旋回時の状態を示す図

【符号の説明】

２・・・・・・・操舵バー ４・・・・・・・ピニオンギヤ５ｒ，５ｓ・・・ベアリング（連結部） ６ｒ，６ｓ・・・ナックル支持部材７ ₂ ・・・・・・アーム ７ｒ，７ｓ・・・ナックル １０ｒ，１０ｓ・タイロッド １２ｒ，１２ｓ・フロントクッション １４ｒ，１４ｓ・リンク １６ｒ，１６ｓ・ロッド １９ｒ，１９ｓ・リンク

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体の前部にステアリング操作に連動し
   て駆動される操舵バー（２）を左右移動自在に支持し、
   フロントクッション（１２ｒ，１２ｓ）を介して車体を
   懸架する左右の前輪（Ｗｆ）を前記操舵バー（２）の動
   きに連動して操舵すると同時に、車体を前輪（Ｗｆ）に
   対し旋回方向内側に相対移動させる車両用操舵装置であ
   って、 前記操作バー（２）の左右両端に左右一対のナックル支
   持部材（６ｒ，６ｓ）を該操作バー（２）の軸線回りに
   上下揺動自在に連結して、ステアリング操作に伴う該操
   作バー（２）の動きに応じて該ナックル支持部材（６
   ｒ，６ｓ）と車体との左右方向距離が旋回方向内側で短
   く且つ外側で長くなるようにし、 各ナックル支持部材（６ｒ，６ｓ）には、前輪（Ｗｆ）
   を軸支するナックル（７ｒ，７ｓ）を該ナックル支持部
   材（６ｒ，６ｓ）と操作バー（２）との連結部（５ｒ，
   ５ｓ）よりも車体後方側で、左右揺動自在に枢支し、 各ナックル（７ｒ，７ｓ）と一体に左右揺動するアーム
   （７ ₂ ）をナックル（７ｒ，７ｓ）の前方に延出させ、 そのアーム（７ ₂ ） と車体とをタイロッド（１０ｒ，１
   ０ｓ）で接続したことを特徴とする、車両用操舵装置。
2. 【請求項２】 前記ナックル支持部材（６ｒ，６ｓ）の
   後部と車体間に、左右のフロントクッション（１２ｒ，
   １２ｓ）を正面視で逆ハ字状になるように縮設したこと
   を特徴とする、請求項１記載の車両用操舵装置。
3. 【請求項３】 一端をロッド（１６ｒ，１６ｓ）で車体
   に接続したリンク（１４ｒ，１４ｓ）を前記ナックル支
   持部材（６ｒ，６ｓ）に枢支し、このリンク（１４ｒ，
   １４ｓ）の他端に前記フロントクッション（１２ｒ，１
   ２ｓ）の下端を支持したことを特徴とする、請求項２記
   載の車両用操舵装置。
4. 【請求項４】 一端をナックル支持部材（６ｒ，６ｓ）
   に接続したリンク（１９ｒ，１９ｓ）を車体に枢支し、
   このリンク（１９ｒ，１９ｓ）の他端に前記フロントク
   ッション（１２ｒ，１２ｓ）の上端を支持したことを特
   徴とする、請求項２記載の車両用操舵装置。