JP2955549B2 - 四輪駆動車輛用ラックアンドピニオン式ステアリングシステム - Google Patents

四輪駆動車輛用ラックアンドピニオン式ステアリングシステム

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JP2955549B2
JP2955549B2 JP10074002A JP7400298A JP2955549B2 JP 2955549 B2 JP2955549 B2 JP 2955549B2 JP 10074002 A JP10074002 A JP 10074002A JP 7400298 A JP7400298 A JP 7400298A JP 2955549 B2 JP2955549 B2 JP 2955549B2
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axis
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    • B62D7/06—Steering linkage; Stub axles or their mountings for individually-pivoted wheels, e.g. on king-pins
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
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  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】多くの四輪駆動車輛は、ディ
ファレンシャルギヤハウジングがアクスルアッセンブリ
と一体の前ビーム即ちライブ（live）前アクスルアッセ
ンブリを有する。前アクスルアッセンブリは、車輛の左
前輪と右前輪との間の駆動軸線に沿って横方向に延び
る。駆動シャフトがディファレンシャルギヤハウジング
から後方に車輛の動力源まで延びている。ディファレン
シャルは、回転力を駆動シャフトから前輪に伝達して前
輪を駆動し、車輛を地面に沿って前後に移動する。ディ
ファレンシャルギヤハウジングは、代表的には、駆動軸
線から前方及び後方の両方に約１５．２４cm（６イン
チ）延びている。
【０００２】
【従来の技術】車輛の前輪は操舵可能である。ステアリ
ングナックルが車輛の操舵可能な車輪の各々と関連して
いる。各ステアリングナックルは、駆動軸線（車輪の回
転軸線）から前方を延びるステアリングアームを含む。
ステアリングアームの端部に設けられた枢動連結部は、
横リンク及び／又はタイロッド等のステアリングリンク
から操舵力を受け入れる。ステアリングリンクを通して
ステアリングアームに伝達された操舵力により、操舵可
能な車輪の操舵移動を行い、車輛を操舵する。
【０００３】ステアリングリンク軸線は、ステアリング
アームの枢動連結部間に構成される。ハンドルの回転を
ロック状態からロック状態まで約３回転に制限するた
め、ステアリングアームは、実際には、ステアリングリ
ンク軸線から前方に約１５．２４cm（６インチ）以下延
びている。
【０００４】操舵力は、車輛のハンドルの回転によって
制御されるステアリングユニットによって提供される。
周知の種類のステアリングユニットには、再循環ボール
−ナット式ユニット、ウォーム−及び−ローラー式ユニ
ット、及びラックアンドピニオン式ユニットが含まれ
る。一般的には、車輛の用途では、ラックアンドピニオ
ン式ステアリングユニットが望ましい。これは、このユ
ニットが、再循環ボール−ナット式ユニットやウォーム
−及び−ローラー式ユニットよりも軽量であり、低価格
であり、操舵が更に正確に行われ、そして操舵感が優れ
ているためである。
【０００５】ステアリングリンクは、車輛が曲がるとき
の内輪及び外輪の相対的操舵角度を適正な関係に維持
し、スカッフィング（scuffing）又はタイヤの転がり方
向以外の方向への望ましからぬタイヤの移動を最小にす
るように形成されていなければならない。この関係をア
ッカーマンステアリング（Ackerman steering ）と呼
ぶ。
【０００６】適当なアッカーマンステアリングを提供す
るためにこの種のライブ前アクスル車輛で使用するため
の周知のステアリングリンクが存在する。この種のライ
ブ前アクスル車輛で使用するための代表的な周知のステ
アリングリンクには、ステアリングギヤボックスから回
転されるピットマンアーム、ピットマンアームと遠い側
のステアリングナックルとの間に連結されたドラッグリ
ンク、及び（ａ）近い側のステアリングナックルとドラ
ッグリンクの中間点との間に連結されたリンク又は
（ｂ）二つのステアリングナックル間に連結された横リ
ンクのいずれかが含まれる。
【０００７】車輛のラックアンドピニオン式ステアリン
グシステムの設計及び形状に影響を及ぼす重要な要因
は、ラックの側方負荷（曲げモーメント）を小さくする
必要があるということである。ラックアンドピニオン式
ステアリング装置アッセンブリユニットは、設計によっ
て、内部に作用する公称規模の側方力に耐えることがで
きる。しかしながら、ラックの弾性曲げ変形を生ぜしめ
ることができる側方力即ち側方モーメントにより、曲げ
が起こる。ステアリングラックの端部に作用する側方力
即ち側方モーメントを、他の制限内で最小にすること
が、実際には、優れたステアリングの設計である。
【０００８】ライブ前アクスルを含まない一般の車輛用
ラックアンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリ
では、ラックアンドピニオン式ステアリング装置アッセ
ンブリは、左ステアリングアームと右ステアリングアー
ムとの間で、ステアリングリンク軸線にほぼ沿って又は
これとほぼ平行に直接連結されている。ラックの両端に
枢着されたタイロッドは、その外端部がステアリングア
ームに連結されている。ラックアンドピニオン式ステア
リング装置アッセンブリをこのように位置決めすること
によって、ステアリングリンクによってラックに加えら
れた力が、実質的にステアリング軸線に沿って作用し、
ラックに作用する側方負荷が最小になる。
【０００９】このような配置は、上述のライブ前アクス
ルを持つ四輪駆動車輛では不可能である。これは、ラッ
クアンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリとデ
ィファレンシャルギヤハウジングとが物理的に干渉する
ためである。特定的には、ディファレンシャルギヤハウ
ジングは、ステアリングリンク軸線上に配置されるラッ
クアンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリと物
理的に干渉するのに十分大きな距離だけ駆動軸線の前方
に突出している。
【００１０】この干渉の問題は、ラックアンドピニオン
式ステアリング装置アッセンブリ及びタイロッドをディ
ファレンシャルギヤハウジングに当たらないように、車
輛内で前方に十分大きく移動するだけでは解決できな
い。これを行うと、適当なアッカーマンステアリングが
最早得られず、不適当な量の側方負荷がラックに加わる
こととなる。
【００１１】ステアリング装置アッセンブリ及びリンク
の形体を決定する上での別の重要な要因は、バンプステ
ア（bump steer）である。ライブアクスル車輛の車輪の
バンプステアを小さくするため、ステアリングアームが
取り付けられたステアリングリンクエレメントをできる
だけ長く、理想的には車輪の反対側までほぼ全体に亘っ
て延びるようにしなければならない。これにより、車輪
が道路の表面上で車輛のボディに対して上下動するとき
にステアリングアームが移動する角度が小さくなる。
【００１２】上文中に説明した種類の周知のステアリン
グリンクは、アッカーマンステアリング及びバンプステ
アの要因に関して適当な形状を有する。しかしながら、
この周知のステアリングリンクは、ステアリング軸線か
ら離して配置されたボール−ナット式ステアリング装置
又はウォーム−及び−ローラー式ステアリング装置を使
用することを必要とする。ラックアンドピニオン式ステ
アリング装置アッセンブリは、とりわけ、リンクの形状
により不適当に高い側方負荷がラックに生じるため、こ
の種の装置では使用されてこなかった。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題及び課題を解決するため
の手段】本発明は、車輛のハンドルの回転に応じて車輛
の第１及び第２の操舵可能な駆動輪の操舵移動を行うた
めの装置である。車輛は、車輛の第１及び第２の操舵可
能な車輪と車輛内を駆動アクスルアッセンブリから後方
に延びる駆動シャフトとを相互連結する駆動アクスルア
ッセンブリを持つ種類の車輛である。駆動アクスルアッ
センブリは、ディファレンシャルギヤハウジングを含
み、このハウジングには、回転力を駆動シャフトから操
舵可能な車輪に伝達し、駆動アクスルアッセンブリに沿
って延びる駆動軸線を中心として操舵可能な車輪を回転
駆動するためのギヤが入っている。車輛は、第１及び第
２の操舵可能な車輪の方向を変える操舵力を受け入れる
ため、第１及び第２の操舵可能な車輪と夫々関連した第
１及び第２のステアリングアームを含む。車輛のステア
リングリンク軸線は、第１及び第２のステアリングアー
ム間を延びる。
【００１４】操舵移動を行うための装置は、ラックアン
ドピニオン式ステアリング装置アッセンブリを有する。
このアッセンブリは、ラックハウジングを通って軸線方
向に延びる、長さ方向軸線を持つ細長いラックを含む。
ラックは、車輛のハンドルの回転に応じてラックハウジ
ング内で軸線方向に移動できる。ラックの第１端部分が
ラックハウジングから軸線方向に突出している。操舵力
を第１及び第２のステアリングアームのうちの一方に伝
達するため、ドラッグリンクが、ラックの第１端部分と
第１及び第２のステアリングアームのうちの一方との間
に連結されている。
【００１５】好ましい実施例では、ドラッグリンクは、
ラック軸線上の所定位置でラックに枢着されている。ド
ラッグリンクは、ラック軸線とほぼ平行に延びる作動力
線を有する。
【００１６】本発明の以上の特徴及び他の特徴は、本発
明の以下の説明を添付図面を参照して読むことによっ
て、本発明が属する技術分野の当業者に明らかになるで
あろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は、四輪駆動車輛用ラック
アンドピニオン式ステアリングシステムに関する。本発
明を示すものとして、図１は、車輛１２用のステアリン
グシステム１０を概略に示す。
【００１８】一部だけが示してある車輛１２は、左前輪
１４及び右前輪１６を持つ四輪駆動車輛１２である。車
輛１２の前進方向には矢印１８が附してある。車輛１２
の後退方向には矢印２０が附してある。
【００１９】車輛１２の前アクスルアッセンブリ２２
は、中実ビームアクスル又はライブアクスルの形態の駆
動軸線である。前アクスル２２は、車輛１２の左前輪１
４と右前輪１６との間で駆動軸線２４に沿って横方向に
延びる。アクスルアッセンブリ２２は、ディファレンシ
ャルギヤハウジング３０を含む。駆動シャフト３２が、
ディファレンシャルギヤハウジング３０から、車輛のト
ランスミッション等の車輛の動力源（図示せず）まで車
輛１２内を後方に延びている。
【００２０】ディファレンシャルギヤハウジング３０に
は、代表的には直径が約２５．４cm（１０インチ）のリ
ングギヤを含むディファレンシャル（図示せず）が入っ
ている。ディファレンシャルは、回転力を駆動シャフト
３２から前輪１４及び１６に伝えて前輪を回転駆動し、
車輛１２を地面に沿って前後に移動する。ディファレン
シャルギヤハウジング３０は、駆動軸線２４の前方に約
１２．７cm乃至約１５．２４cm（約５インチ乃至約６イ
ンチ）突出している。
【００２１】車輛１２の前輪１４及び１６は操舵可能で
ある。左ステアリングアーム４０は、車輛１２の操舵可
能な左輪１４と左ステアリングナックルの部品として関
連している。左ステアリングアーム４０は、ボール継手
の形態の枢動連結部４２を有する。枢動連結部４２は、
駆動軸線２４の前方１５．２４cm（６インチ）のところ
で左ステアリングアーム４０に配置されている。
【００２２】右ステアリングアーム４４は、車輛１２の
操舵可能な右輪１６と右ステアリングナックルの部品と
して関連している。右ステアリングアーム４４は、ボー
ル継手の形態の枢動連結部４６を有する。枢動連結部４
６は、駆動軸線２４の前方１５．２４cm（６インチ）の
ところで右ステアリングアーム４４に配置されている。
【００２３】ステアリングリンク軸線５０が、ステアリ
ングアーム４０及び４４の枢動連結部４２と４６との間
に形成されている。周知のステアリング枢軸（図示せ
ず）が駆動アクスルアッセンブリ２２を操舵可能な車輪
１４及び１６に連結する。
【００２４】ステアリングシステム１０は、左右のステ
アリングアーム４０と４４との間を延びており且つこれ
らのアームを相互連結する横リンク５２を含む。横リン
ク５２は、枢動連結部４２と４６との間をステアリング
リンク軸線５０に沿って連結する中実のロッドである。
ステアリングリンク軸線５０は、横リンク５２がディフ
ァレンシャルギヤハウジング３０に当たらないように、
即ちこのハウジングと物理的に干渉しないように、車輛
１２内で前方に十分大きく離してあるか或いは曲げる等
で別の形状にしてある。横リンク５２は、車輛１２の第
１及び第２の操舵可能な車輪１４と１６との間の距離の
ほぼ全体に亘って延びている。横リンク５２は車輛の中
心線５４を横切って延びる。
【００２５】ステアリングシステム１０は、横リンク５
２に連結されたドラッグリンク６０を含む。ドラッグリ
ンク６０は、ステアリング装置アッセンブリ８０に当た
らないようにするため、非直線状の形体を有する。添付
図面に示す特定の実施例では、ドラッグリンク６０は、
図１でわかるように、全体にＵ字形状の形体を有し、直
線状中央部分６２を含む。ドラッグリンク６０の直線状
第１端部分６４は、中央部分６２に対して約３０°の角
度で延びている。ドラッグリンク６０の直線状第２端部
分６６は、中央部分６２に対して約３０°の角度で延び
ている。ドラッグリンク６０の第２端部分６６は、図示
のように、ドラッグリンク６０の直線状第１端部分６４
と鏡像対称である。ドラッグリンク６０がステアリング
装置アッセンブリの構造及び作動範囲と干渉しない限
り、この他の形体又は角度を使用でき、二つの端部分は
必ずしも同じでなくてもよいということは理解されるべ
きである。
【００２６】ドラッグリンク６０は、図１で参照番号６
８を附した作動力線を有する。作動力線６８は、ドラッ
グリンク６０の端部の枢動連結部間での仮想的な力伝達
線である。ドラッグリンク６０の作動力線６８は、ドラ
ッグリンク６０の中央部分６２とほぼ平行に延びる。
【００２７】ドラッグリンク６０の第１端部分６４は、
左ステアリングアーム４０に設けられた第２枢動連結部
７０に連結されている。第２枢動連結部７０は、代表的
には、左ステアリングアーム４０に設けられた他方の枢
動連結部４２から小さな距離だけ間隔が隔てられた第２
ボール継手である。明瞭化を図るため、左ステアリング
アーム４０に設けられた二つの枢動連結部７０及び４２
を図１の同じ位置に示してある。
【００２８】ドラッグリンク６０は、車輛１２の第１及
び第２の操舵可能な車輪１４と１６との間の距離の大き
な部分に亘って延びる。ドラッグリンク６０は、車輛の
中心線５４を横切って延びる。
【００２９】以下に説明する方法でドラッグリンク６０
に加えられた操舵力は、第２枢動連結部７０を通して左
ステアリングアーム４０に伝達され、及び従って枢動連
結部４２に伝達される。横リンク５２は、操舵力を左ス
テアリングアーム４０から右ステアリングアーム４４に
伝達する。この操舵力により操舵可能な車輪１４及び１
６の操舵移動を行い、車輛１２を操舵する。
【００３０】ステアリングシステム１０には、ラックア
ンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリ８０によ
って操舵力が加えられる。例示の実施例では、ステアリ
ング装置アッセンブリ８０は、油圧式動力補助ユニット
である。手動ユニット又は電動ユニットのいずれを使用
してもよいということは理解されるべきである。
【００３１】ステアリング装置アッセンブリ８０は、一
般的には、周知の構造であり、参照番号８６で概略に示
す取り付け手段によって車輛のボディ８４に固定された
ラックハウジング８２を含む。ラックハウジング８２は
シリンダ８８を画成し、このシリンダ８８内には、ピス
トン９０が配置されている。
【００３２】ピストン９０は、細長いラック１００の長
さ方向軸線に沿ってこのラックとともに移動するように
固定されている。ラック軸線１０２は、ステアリングリ
ンク軸線５０と平行でないし、この軸線の近くにない。
ラック軸線１０２は、車輛１２内でステアリングリンク
軸線５０の前方に配置されている。
【００３３】ラック１００に設けられたラック歯（図示
せず）は、ラックハウジング８２で回転自在に支持され
たピニオン（図示せず）と噛み合い係合する。ピニオン
は、車輛１２のハンドルを廻したときにラックハウジン
グ８２内で回転できる。回転力は、ステアリングシャフ
トアッセンブリ１０６によってハンドル１０４からピニ
オンに伝達される。
【００３４】ラックアンドピニオン式ステアリング装置
アッセンブリ８０は、単端取り出し（single end takeo
ff）アッセンブリである。ラック１００の第１端部分１
０８がラックハウジング８２の右端から突出している。
ラック１００の第１端部分１０８には、クレビス１１０
が形成されている。ラック１００のクレビス１１０は、
第１及び第２のアーム部分１１２及び１１４を有する。
【００３５】ドラッグリンク６０の第２端部分は、クレ
ビス１２０として形成されている。ドラッグリンク６０
のクレビス１２０は、第１及び第２のアーム部分１２２
及び１２４を有する。ドラッグリンク６０のクレビス１
２０は、ラック１００のクレビス１１０に連結され、フ
ック継手即ち自在継手１３０を形成する。ドラッグリン
ク６０は、車輛１２内でフック継手１３０から横方向後
方に延びている。
【００３６】フック継手１３０はＸ字形状クロス即ちス
パイダー１３２を含む。この部材は、ラック１００のク
レビス１１０とドラッグリンク６０のクレビス１２０と
の間を延びており、これらを相互連結する。スパイダー
１３２の第１アーム１３４は、その端部にベアリングを
備えており、ラックのクレビス１１０のアーム部分１１
２と１１４との間を延びる。スパイダー１３２の第２ア
ーム１３６は、その端部にベアリングを備えており、ド
ラッグリンクのクレビス１２０のアーム部分１２２と１
２４との間を延びる。
【００３７】ラック１００とドラッグリンク６０との間
のフック継手連結体により、第１移動軸線１４０を中心
としてドラッグリンク６０をラックに対して枢動でき
る。第１移動軸線１４０は、スパイダー１３２の第１ア
ーム１３４に沿って延び、即ち、ラックのクレビス１１
０のアーム部分１１２と１１４との間を延びる。
【００３８】更に、フック継手連結体により、第２移動
軸線１４２を中心としてドラッグリンク６０をラック１
００に対して枢動できる。第２移動軸線１４２は、スパ
イダーの第２アーム１３６に沿って延び、即ち、ドラッ
グリンクのクレビス１２０のアーム部分１２２と１２４
との間を延びる。これらの２度の自由度は、車輛１２の
作動中、ステアリングシステム１０の様々な部品が必要
とする移動を可能にする上で十分である。
【００３９】油圧式動力補助ユニットである図示のラッ
クアンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリ８０
は、パワーステアリングポンプ（図示せず）とシリンダ
８８との間の流体の流れを周知の方法で制御するための
制御弁（図示せず）を含む。車輛のハンドル１０４を廻
すと、制御弁は加圧流体をシリンダ８８に差し向け、ピ
ストン９０を軸線方向に移動し、これによってラック１
００を軸線方向に移動する。ラック１００のこの軸線方
向移動により、ラックの第１端部分１０８で操舵力を提
供する。この操舵力は、ドラッグリンク６０を通して左
ステアリングアーム４０に伝達され、横リンク５２を通
して右ステアリングアーム４４に伝達される。更に、ラ
ック１００の軸線方向移動によりピニオンがこれに追従
して回転し、制御弁を中立位置即ち中央位置に戻す。
【００４０】図１に示すラックアンドピニオン式ステア
リング装置アッセンブリ１０は、ドラッグリンクの作動
力線６８とほぼ平行な方向で操舵力をドラッグリンク６
０に加える。ステアリングシステム１０は、ラック軸線
１０２がステアリングリンク軸線５０と平行でないし、
この軸線の近くにない場合でも、アッカーマンステアリ
ング及びバンプステア特性を有する。更に、上述の四輪
駆動ライブアクスル車輛でラックアンドピニオン式ステ
アリング装置アッセンブリを使用できるように、ラック
１００の側方負荷が、適当なレベルまで減少される。
【００４１】特定的には、ラック１００に作用するこの
側方負荷即ち曲げモーメントは、二つの成分を有する。
側方負荷の第１力成分は、ラックの軸線１０２とドラッ
グリンク６０の作動力線６８との間の角度「α」（図１
参照）による。この第１力成分の大きさは、角度「α」
と比例する。従って、この力成分を小さくするため、角
度「α」を小さくするのが望ましい。
【００４２】本発明では、この角度「α」は、ラック１
００とドラッグリンクとの間に物理的干渉を生じること
なく、ラックの軸線１０２をドラッグリンク６０の作動
力線６８とできるだけ平行になるように配向することに
よって小さくされる。
【００４３】これは、ドラッグリンク６０を非直線状
（図示のように、Ｕ字形状）形体にすることによってな
される。このような形体にすることによって、ドラッグ
リンク６０がステアリング装置アッセンブリ８０と物理
的に干渉しないようにすると同時に、ドラッグリンクの
作動力線６８をラック軸線１０２と実質的に平行に配向
することができる。これによって、少なくとも静的設置
位置において、ラック軸線１０２とドラッグリンクの作
動力線６８との間の角度「α」を小さくするか或いはな
くす。この配向は、車輛１２の作動中、常に維持するこ
とはできない。これは、固定されたステアリング装置ア
ッセンブリ８０に対してドラッグリンク６０が移動する
ためである。しかしながら、これは、実際には、受け入
れることができる状態に最適化することができる。詳細
には、ラック軸線１０２とドラッグリンク６０の作動力
線６８との間の角度「α」は、ドラッグリンクがラック
１００に対して移動する際に約０°乃至約５°の範囲で
変化する。この範囲は、ラック１００の側方負荷を適当
な量に制限するのに十分小さい。
【００４４】側方負荷の第２力成分は、オフセット距離
「β」（図示せず）に関し、即ちラックの軸線に対して
垂直方向で計測したラック軸線１０２と、ラック１００
とドラッグリンク６０との間の枢動連結部との間の距離
に関する。操舵力は、この枢動連結部（例示の実施例で
はフック継手）を通してラック１００に及びラック１０
０から伝達される。「β」がゼロでない場合には、ラッ
ク１００に曲げモーメントが発生する。
【００４５】本発明では、ドラッグリンク６０とラック
１００との間の枢動連結部即ちフック継手１３０がラッ
クの軸線１０２上に配置されている。このように配置す
ることによって、ドラッグリンク６０の作動力線６８の
一端をラックの軸線１０２上に置く。これにより、オフ
セット距離「β」をなくし、ラックの側方負荷のこの第
２力成分の大きさをゼロにする。
【００４６】本発明のドラッグリンク６０が直線状でな
いため、ドラッグリンクの重心はドラッグリンクの作動
力線６８上にない。このため、ドラッグリンク６０は、
重力の作用でその端点を中心として回転するように押圧
される。即ち、ステアリングシステム１０の他の部品に
対して垂れ下がる、即ち下方に移動する。これに対処す
るため、フック継手１３０は、操舵移動及びサスペンシ
ョンの移動の必要に応じてドラッグリンク６０とラック
１００との間の相対的な移動を可能にすると同時に、ド
ラッグリンクがラックの軸線１０２を中心として回転す
ることによって下方に移動することがないようにする形
体を持つように形成されている。詳細には、ラック１０
０がラックの軸線１０２を中心として回転しないように
する固有抵抗により、ラックの軸線を中心としたドラッ
グリンク６０の回転移動が阻止される。これによって、
ドラッグリンクがステアリングシステム１０の他の部品
に対して下方に移動することが阻止される。
【００４７】図３は、本発明の第２実施例に従って形成
されたステアリングシステム１０ａを示す。ステアリン
グシステム１０ａは、ステアリングシステム１０（図１
及び図２参照）とほぼ同じであり、同じ又は同様の部品
には、区別を行うために添字「ａ」を付けた同じ参照番
号が附してある。
【００４８】ステアリングシステム１０ａでは、横リン
ク５２（図１参照）がリンク１５０ａ（図３参照）に代
えてある。リンク１５０ａは、その外端が右ステアリン
グアーム４４ａに取り付けてある。リンク１５０ａの内
端は、枢動連結部１５２ａでドラッグリンク６０ａに取
り付けられている。
【００４９】リンク１５０ａのドラッグリンク６０ａに
対する連結部１５２ａは、できるだけフック継手１３０
ａから離間した箇所にある。その結果、リンク１５０ａ
は車輛の中心線５４ａを横切って延びる。リンク１５０
ａは、車輛１２ａの第１及び第２の操舵可能な車輪１４
ａと１６ａとの間の距離の大きな部分に亘って延びる。
【００５０】ドラッグリンク６０ａに上文中に説明した
方法で加えられた操舵力は、ドラッグリンク６０ａによ
って左ステアリングアーム４０ａに伝達される。リンク
１５０ａは、操舵力をドラッグリンク６０ａから右ステ
アリングアーム４４ａに伝達する。操舵力により、操舵
可能な車輪１４ａと１６ａの操舵移動を行い、車輛１２
ａを操舵する。
【００５１】ステアリングシステム１０ａのラックアン
ドピニオン式ステアリング装置アッセンブリ８０ａは、
ステアリングシステム１０と同じ位置で車輛１２ａに取
り付けられている。ドラッグリンク６０ａは、リンク１
５０ａへの中間枢動連結部１５２ａ以外は、ドラッグリ
ンク６０と同じである。その結果、ステアリングシステ
ム１０ａは適当なアッカーマンステアリング及びバンプ
ステア特性を有し、ラック１００ａの側方負荷は十分低
い。
【００５２】ステアリングシステム１０ａのラックアン
ドピニオン式ステアリングアッセンブリ８０ａでは、ラ
ックの軸線１０２ａがドラッグリンク６０ａの作動力線
６８ａと同一線上にあるということに着目しなければな
らない。角度「α」は０°である。その結果、ラックの
軸線１０２ａとドラッグリンク６０ａの作動力線６８ａ
との間の角変位によるラック１００ａの側方負荷がなく
なる（少なくとも、部品が図示の位置にある場合；上文
中に論じたように、ラックの軸線とドラッグリンクの作
動力線との間の角度「α」は、ラックに対するドラッグ
リンクの移動中に変化する）。
【００５３】当業者は、本発明の以上の説明から、様々
な改良、変更及び変形に気づくであろう。例えば本発明
は、動力補助操舵システムを備えているものにも備えて
いないものにも適用できる。当業者が気づくこのような
改良、変更及び変形は、添付の特許請求の範囲の範疇に
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って形成された四輪駆動車輛用ラッ
クアンドピニオン式ステアリングシステムの概略図であ
る。
【図２】図１のステアリングシステムの部分である枢動
連結部の拡大図である。
【図３】本発明の第２実施例に従って形成されたラック
アンドピニオン式ステアリングシステムの、図１と同様
の概略図である。
【符号の説明】
１０ ステアリングシステム １２ 車輛 １４ 左前輪 １６ 右前輪 ２２ 前アクスルアッセンブリ ２４ 駆動アクス
ル ３０ ディファレンシャルギヤハウジング ３２ 駆動シャフト ４０ 左ステアリ
ングアーム ４２ 枢動連結部 ４４ 右ステアリ
ングアーム ４６ 枢動連結部 ５０ ステアリン
グリンク軸線 ５２ 横リンク ５４ 車輛の中心
線 ６０ ドラッグリンク ６２ 直線状中央
部分 ６４ 直線状第１端部分 ６６ 直線状第２
端部分 ６８ 作動力線 ８０ ステアリング装
置アッセンブリ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/18 - 5/26

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 車輛のハンドルの回転に応じて前記車輛
    の第１及び第２の操舵可能な駆動輪の操舵移動を行うた
    めの装置において、 前記車輛は、前記車輛の前記第１及び第２の操舵可能な
    車輪を相互連結する駆動アクスルアッセンブリと、前記
    車輛内で前記駆動アクスルアッセンブリから後方に延び
    る駆動シャフトとを含み、前記駆動アクスルアッセンブ
    リは、前記駆動シャフトから前記操舵可能な車輪に回転
    力を伝達してこれらの操舵可能な車輪を駆動し、前記駆
    動アクスルアッセンブリに沿って延びる駆動軸線を中心
    として回転させるギヤが入ったディファレンシャルギヤ
    ハウジングを含み、 前記車輛は、前記第１及び第２の操舵可能な車輪の方向
    を変える移動を行うための操舵力を受け入れるため、前
    記第１及び第２の操舵可能な車輪と夫々関連した第１及
    び第２のステアリングアームを含み、前記車輛は、前記
    第１及び第２のステアリングアームの間を延びるステア
    リングリンク軸線を有し、 前記操舵移動を行うための装置は、 長さ方向軸線を持ち、ラックハウジングを通って軸線方
    向に延びる細長いラックであって、前記車輛のハンドル
    の回転に応じて前記ラックハウジング内で軸線方向に移
    動でき、第１端部分が前記ラックハウジングから軸線方
    向に突出しているラックを含む、ラックアンドピニオン
    式ステアリング装置アッセンブリと、 前記第１及び第２のステアリングアームのうちの一方に
    操舵力を伝達するため、前記ラックの前記第１端部分と
    前記一方のステアリングアームとの間を構造的に連結す
    るドラッグリンクと、 操舵力を前記ドラッグリンクから前記第１及び第２のス
    テアリングアームのうちの他方に伝達するための第２ス
    テアリングリンクとを有し、 前記ドラッグリンクは、前記ラック軸線とほぼ平行に延
    びる作動力線を有し、且つ前記ステアリング装置アッセ
    ンブリ及びその作動範囲と干渉しないように非直線状の
    形体を有する、 ことを特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 前記ラック軸線上の所定位置で前記ドラ
    ッグリンクを前記ラックと相互連結する枢動連結部を含
    む、請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 前記ドラッグリンクは、前記車輛内で前
    記枢動連結部から後 方及び横方向に延びている、請求項
    ２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 前記第２ステアリングリンクは、前記車
    輛の前記第１及び第２の操舵可能な車輪間のほぼ全長に
    亘って延びる横リンクである、請求項１に記載の装置。
  5. 【請求項５】 前記第２ステアリングリンクは、前記車
    輛の前記中心線を横切って延びている、請求項１に記載
    の装置。
  6. 【請求項６】 前記ドラッグリンクは、前記ラック軸線
    とほぼ同一直線上に作動力線を有する、請求項１に記載
    の装置。
  7. 【請求項７】 前記ラック軸線と前記ドラッグリンクの
    作動力線との間の角度は、前記ラックに対する前記ドラ
    ッグリンクの移動中、約０°乃至約５°の範囲で変化す
    る、請求項６に記載の装置。
  8. 【請求項８】 前記ドラッグリンクと前記ラックの前記
    第１端部分とを相互連結するフック継手を有する、請求
    項１に記載の装置。
  9. 【請求項９】 前記フック継手は、前記ドラッグリンク
    が前記ラック軸線を中心として回転移動しないようにす
    る、請求項８に記載の装置。
  10. 【請求項１０】 前記ドラッグリンクは、前記車輛の前
    記第１及び第２の操舵可能な車輪間の距離の大きな部分
    に亘って延びる、請求項１に記載の装置。
  11. 【請求項１１】 前記ドラッグリンクは、前記車輛の中
    心線を横切って延びる、請求項１に記載の装置。
  12. 【請求項１２】 前記ラック軸線は、前記ステアリング
    リンク軸線と平行でない、請求項１に記載の装置。
  13. 【請求項１３】 前記ラック軸線は、前記車輛内で前記
    ステアリングリンク軸線の前方に配置されている、請求
    項１２に記載の装置。
  14. 【請求項１４】 前記ディファレンシャルギヤハウジン
    グは、前記駆動軸線の前方に約１２．７cm乃至約１５．
    ２４cm（約５インチ乃至約６インチ）の範囲で延びてお
    り、前記ステアリングリンク軸線は前記ディファレンシ
    ャルギヤハウジングの前方に配置されており、前記ラッ
    ク軸線は前記ステアリングリンク軸線の前方に配置され
    ている、請求項１に記載の装置。
  15. 【請求項１５】 前記ラックアンドピニオン式ステアリ
    ング装置アッセンブ リは、単端取り出しアッセンブリで
    ある、請求項１に記載の装置。
  16. 【請求項１６】 車輛のハンドルの回転に応じて前記車
    輛の第１及び第２の操舵可能な駆動輪の操舵移動を行う
    ための装置において、 前記車輛は、前記車輛の前記第１及び第２の操舵可能な
    車輪を相互連結する駆動アクスルアッセンブリと、前記
    車輛内で前記駆動アクスルアッセンブリから後方に延び
    る駆動シャフトとを含み、前記駆動アクスルアッセンブ
    リは、前記駆動シャフトから前記操舵可能な車輪に回転
    力を伝達してこれらの操舵可能な車輪を駆動し、前記駆
    動アクスルアッセンブリに沿って延びる駆動軸線を中心
    として回転させるギヤが入ったディファレンシャルギヤ
    ハウジングを含み、 前記車輛は、前記第１及び第２の操舵可能な車輪の方向
    を変える移動を行うための操舵力を受け入れるため、前
    記第１及び第２の操舵可能な車輪と夫々関連した第１及
    び第２のステアリングアームを含み、前記車輛は、前記
    第１及び第２のステアリングアームの間を延びるステア
    リングリンク軸線を有し、 前記操舵移動を行うための装置は、 ハウジングと、長さ方向軸線を持ち、前記ハウジングを
    通って軸線方向に延びる細長いラックとを有し、前記ラ
    ックは、前記車輛のハンドルの回転に応じて前記ハウジ
    ング内で軸線方向に移動でき、前記ラックの第１端部分
    が前記ラックハウジングから軸線方向に突出している、
    ラックアンドピニオン式ステアリング装置アッセンブリ
    と、 前記第１及び第２のステアリングアームのうちの一方に
    操舵力を伝達するため、前記ラックの前記第１端部分と
    前記一方のステアリングアームとの間を連結するドラッ
    グリンクとを有し、 前記ドラッグリンクは前記ラック軸線上の所定位置で前
    記ラックに枢着されており、 前記ドラッグリンクは、前記ラック軸線とほぼ平行に延
    びる作動力線を有し、且つ前記ステアリング装置アッセ
    ンブリ及びその作動範囲と干渉しないように非直線状の
    形体を有する、ことを特徴とする装置。
JP10074002A 1997-03-21 1998-03-23 四輪駆動車輛用ラックアンドピニオン式ステアリングシステム Expired - Lifetime JP2955549B2 (ja)

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