JP5332446B2 - Suspension with steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension with a steering device enlarging a steered angle of a wheel. <P>SOLUTION: The steering device is provided with steering shafts 6fL-6rR extended in the vehicle width direction and connected to a steering means by first joints 16fL-16rR, first axle housings 7fL-7rR supporting a deflection gear set connected thereto by second joints 17fL-17rR and a steering gear set engaged therewith, and second axle housings 8fL-8rR rockably attached thereto, and rotated by the steering gear set to steer the wheels 10f-10rR. The suspension is provided with lower side link members 13fL-13rR rockably supporting the interval between the first axle housings and a vehicle body 30, and upper side suspension members 11fL-11rR. The link function of the suspension rockably connecting the vehicle body to the first axle housings is given to the steering shafts. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられ、運転者の操舵操作に応じて左右車輪を転舵可能に支持するステアリング装置付きサスペンションに関する。   The present invention relates to a suspension with a steering device that is used in a vehicle such as an automobile and supports left and right wheels in a steerable manner according to a steering operation of a driver.

運転者の操舵操作に応じて前後の左右車輪を転舵可能にした従来のステアリング装置としては、タイロッドの長さ、左右のタイロッド間の距離、または各車輪とナックルアームとのなす角度のいずれかをアクチュエータで変化させることで、通常走行、斜め平行移動、小回りの転舵モードを運転者が選択設定できるように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開平4−262971号公報
As a conventional steering device that can steer the front and rear left and right wheels according to the driver's steering operation, either the length of the tie rods, the distance between the left and right tie rods, or the angle between each wheel and the knuckle arm It is known that the driver can select and set the normal running, the oblique parallel movement, and the small turning mode by changing the value with an actuator (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-4-262971

しかしながら、上記従来のステアリング装置にあっては、タイロッドといったリンク機構を用いているため、車輪の転舵角に制限があり、車輪の大きな転舵は不可能であった。   However, in the above-described conventional steering device, since a link mechanism such as a tie rod is used, the turning angle of the wheel is limited, and it is impossible to make a large turning of the wheel.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で、車輪の転舵角を大きくできるようにしたステアリング装置付きサスペンションを提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a suspension with a steering device that can increase the turning angle of a wheel with a simple configuration.

この目的のため本発明によるステアリング装置付きサスペンションは、ステアリング装置には第1アクスル・ハウジングに設けたステアリング・シャフトの回転軸心方向を変える変向歯車組と、第1アクスル・ハウジングに対し回動可能に設けて車輪を支持する第2アクスル・ハウジングを、変向歯車組の出力回転により回動させることで車輪を転舵させる転舵歯車組と、を用いるとともに、ステアリング・シャフトを、車体及び第1アクスル・ハウジング間をこれらが揺動可能な状態で連結する、サスペンションのリンクとしても機能させるようにしたことを特徴とする。   For this purpose, the suspension with a steering device according to the present invention comprises a turning gear set for changing the direction of the axis of rotation of the steering shaft provided in the first axle housing, and a rotation with respect to the first axle housing. A steering gear set that turns the wheel by rotating the second axle housing that is provided and supports the wheel by the output rotation of the turning gear set, and the steering shaft, The first axle and the housing are connected in a swingable state so as to function as a suspension link.

本発明にあっては、第1アクスル・ハウジングに設けて転舵手段に連結したステアリング・シャフトの回転軸心の方向を変える変向歯車組と、第1アクスル・ハウジングに対し回動可能に設けて車輪を支持する第2アクスル・ハウジングを、変向歯車組の出力回転により回動させることで車輪を転舵させる転舵歯車組とをステアリング装置に用いるようにしたので、車輪の転舵角を大きくすることが可能となる。さらに、ステアリング・シャフトにて、車体及び第1アクスル・ハウジング間をこれらが相対揺動可能な状態で連結しサスペンションのリンクとして機能させたので、サスペンションのリンク数を減らすことができ、低コスト化や重量低減が可能となる。
In the present invention, a turning gear set for changing the direction of the rotational axis of the steering shaft provided in the first axle housing and connected to the steering means, and provided so as to be rotatable with respect to the first axle housing. The second axle housing that supports the wheels is turned in the steering device by turning the wheel by turning the output gear of the turning gear set to turn the wheels. Can be increased. Further, in the steering shaft, since the inter-vehicle body and the first axle housing these were serves as a link connecting a relative swingable state suspension, it is possible to reduce the number of link suspension, cost reduction And weight reduction.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on examples shown in the drawings.

なお、以下の説明では、部品の参照番号に、前輪側のものには"f"を、後輪側のものには"r"を、車両左側のものには"L"を、また車両右側のものには"R"をそれぞれ添え字として付けて説明する(図面も同様)。   In the following description, the reference numerals of the parts are “f” for the front wheel side, “r” for the rear wheel side, “L” for the left side of the vehicle, and right side of the vehicle. In the description, "R" is attached as a subscript to each item (the same applies to the drawings).

図1に、本発明の第1実施例としてのステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の全体概略を示す。なお、本実施例では、車両は電気自動車である。   FIG. 1 shows an overall outline of a vehicle provided with a suspension with a steering device as a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the vehicle is an electric vehicle.

車両は、前後左右の4本の車輪10fL、10fR、10rL、10rRを有する。これらの車輪10fL、10fR、10rL、10rRは、図2乃至図5に模式的に示すサスペンションにてそれぞれ回転自在に支持する。また、これら車輪にあっては、左右の前輪10fL、10fRを前輪ステアリング装置SFにて、また左右の後輪10rL、10rRを後輪ステアリング装置SRにてそれぞれ転舵可能に構成してある。なお、車両は、前輪ステアリング装置SF及び後輪ステアリング装置SRを制御するため、後述する電子制御システムを備えている。   The vehicle has four front and rear wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR. These wheels 10fL, 10fR, 10rL, 10rR are rotatably supported by suspensions schematically shown in FIGS. In addition, these wheels are configured such that the left and right front wheels 10fL and 10fR can be steered by the front wheel steering device SF, and the left and right rear wheels 10rL and 10rR can be steered by the rear wheel steering device SR. The vehicle includes an electronic control system, which will be described later, for controlling the front wheel steering device SF and the rear wheel steering device SR.

本実施例では、前輪側サスペンションに前輪ステアリング装置SFの一部を組み付けて、これに前輪側サスペンションのリンク機能を持たせる。同様に、後輪側サスペンションに後輪ステアリング装置SRの一部を組み付けて、これに後輪側サスペンションのリンク機能を持たせる。   In this embodiment, a part of the front wheel steering device SF is assembled to the front wheel side suspension, and this is provided with a link function of the front wheel side suspension. Similarly, a part of the rear wheel steering device SR is assembled to the rear wheel side suspension, and this is provided with a link function of the rear wheel side suspension.

まず、前輪側のステアリング装置SFを、図1、図2、図4、図5及び図6に基づき説明する。   First, the front wheel side steering device SF will be described with reference to FIGS. 1, 2, 4, 5, and 6. FIG.

図1及び図2に示すように、車室内に設けられて運転者が操作するステアリング・ホイール(操舵輪)1には、この操舵操作に応じて回転するアッパ・ステアリング・シャフト、コラム・チューブ、ロア・ステアリング・シャフト等からなる操舵輪側ステアリング・シャフト24を連結する。操舵輪側ステアリング・シャフト24の途中部分には、操舵力アシストモータ15fが設けられて、ここで発生させたアシスト力を操舵輪側ステアリング・シャフト24に付与することが可能である。また、操舵輪側ステアリング・シャフト24には、ステアリング・ホイール1の操舵角、操舵速度を検出するための操舵角センサ2fを設けてある。   As shown in FIGS. 1 and 2, a steering wheel (steering wheel) 1 provided in a passenger compartment and operated by a driver has an upper steering shaft, a column tube, and the like that rotate in response to the steering operation. A steering wheel side steering shaft 24 including a lower steering shaft is connected. A steering force assist motor 15f is provided in the middle of the steering wheel side steering shaft 24, and the assist force generated here can be applied to the steering wheel side steering shaft 24. The steering wheel side steering shaft 24 is provided with a steering angle sensor 2f for detecting the steering angle and steering speed of the steering wheel 1.

車室外に突き出たロア・ステアリング・シャフトの下端部には操舵輪側歯車3aを設け、この操舵輪側歯車3aを、車両幅方向に伸びる回転軸心を有する右側の中間回転シャフト4fRの途中部分に設けた車輪側歯車3bに噛み合わせる。この操舵輪側歯車3aと車輪側歯車3bとからなるステアリング歯車組3により、ステアリング・ホイール1の回転は、右側の中間回転シャフト4fRの回転へと、その回転方向を変え、かつ減速することが可能となる。なお、右側の中間回転シャフト4fRと同心上で、かつ右側の中間回転シャフト4fRの車両左側には、左側の中間回転シャフト4fLを配置する。   A steering wheel side gear 3a is provided at the lower end portion of the lower steering shaft protruding out of the passenger compartment, and this steering wheel side gear 3a is provided in the middle of the right intermediate rotation shaft 4fR having a rotation axis extending in the vehicle width direction. Mesh with the wheel side gear 3b provided on the wheel. By the steering gear set 3 including the steering wheel side gear 3a and the wheel side gear 3b, the rotation of the steering wheel 1 can be changed to the rotation of the right intermediate rotation shaft 4fR, and the rotation direction can be reduced. It becomes possible. The left intermediate rotation shaft 4fL is disposed concentrically with the right intermediate rotation shaft 4fR and on the left side of the right intermediate rotation shaft 4fR.

上記で説明したステアリング・ホイール1、操舵輪側ステアリング・シャフト24、操舵力アシストモータ15f、ステアリング歯車組3、及び左右の中間回転シャフト4fL、4fRは、本発明の転舵手段に相当する。   The steering wheel 1, the steering wheel side steering shaft 24, the steering force assist motor 15f, the steering gear set 3, and the left and right intermediate rotation shafts 4fL and 4fR described above correspond to the steering means of the present invention.

左右の中間回転シャフト4fL、4fRの間に、これらを連結する正逆転切替機構5fを介在させる。正逆転切替機構5fは、右側の中間回転シャフト4fRの軸心回りの回転を、これと同方向の回転、またこれとは逆方向の回転のいずれかに選択的に切り替え可能な機構であり、その詳細は後述する。なお、正逆転切替機構5fは本発明の正逆転切替手段に相当する。   A forward / reverse switching mechanism 5f is provided between the left and right intermediate rotation shafts 4fL and 4fR to connect them. The forward / reverse switching mechanism 5f is a mechanism that can selectively switch the rotation around the axis of the right intermediate rotation shaft 4fR to either the rotation in the same direction or the rotation in the opposite direction. Details thereof will be described later. The forward / reverse switching mechanism 5f corresponds to forward / reverse switching means of the present invention.

図2に示すように、左右の中間回転シャフト4fL、4fRは、その途中部分をそれぞれ軸受BfL、BfRで軸心回りへ回転自在にしてハウジング31にそれぞれ支持する。ハウジング31は、車体30に取り付け、軸受BfL、BfRの他にも、正逆転切替機構5fやステアリング歯車組3をその内部に保持する。なお、図2では、ハウジング31は正逆転切替機構5fの部分を除いて切り欠いた断面として描いてあり、その内部のステアリング歯車組3、左右の中間回転シャフト4fL、4fR、軸受BfL、BfRが見えるようにしてある。   As shown in FIG. 2, the intermediate rotation shafts 4fL and 4fR on the left and right sides are supported by the housings 31 such that intermediate portions thereof are rotatable around the shaft centers by bearings BfL and BfR, respectively. The housing 31 is attached to the vehicle body 30 and holds the forward / reverse switching mechanism 5f and the steering gear set 3 in addition to the bearings BfL and BfR. In FIG. 2, the housing 31 is drawn as a cutaway section except for the forward / reverse switching mechanism 5 f, and the steering gear set 3, left and right intermediate rotation shafts 4 fL, 4 fR, and bearings BfL, BfR are included therein. I can see it.

また、左右の中間回転シャフト4fL、4fRの車両外側端部は、軸受を内蔵する車体30側のブラケット30aで回転自在に支持するとともに、第1ジョイント16L、16Rを介して、それぞれ車両幅方向外側に伸びる左側ステアリング・シャフト6fL、右側ステアリング・シャフト6fRの車両内側端部を、上下方向に揺動可能に連結する。第1ジョイント17L、17Rには、これらが連結するシャフト間の回転方向変位のみ拘束してこれらのシャフトが同じ回転方向、同じ回転変位とするジョイントを用いる。なお、左側ステアリング・シャフト6fLと右側ステアリング・シャフト6fRとは、本発明のステアリング・シャフトに相当する。   Further, the vehicle outer end portions of the left and right intermediate rotation shafts 4fL and 4fR are rotatably supported by a bracket 30a on the vehicle body 30 side having a built-in bearing, and the vehicle width direction outer sides via the first joints 16L and 16R, respectively. The left inner steering shaft 6fL and the right inner steering shaft 6fR are connected to the vehicle inner ends so as to be swingable in the vertical direction. As the first joints 17L and 17R, joints are used in which only the rotational displacement between the shafts to which they are connected is restricted so that these shafts have the same rotational direction and the same rotational displacement. The left steering shaft 6fL and the right steering shaft 6fR correspond to the steering shaft of the present invention.

左側ステアリング・シャフト6fL、右側ステアリング・シャフト6fRの車両外側端部には、それぞれ車両幅方向外側に伸び外側端に第1歯車71L、71Rを設けた第1シャフト23fL、23fRの車両内端部を、第2ジョイント17fL、17fRを介して上下方向に揺動可能に連結する。第2ジョイント17L、17Rには、これらが連結するシャフト間の回転方向変位のみ拘束してこれらのシャフトが同じ回転方向、同じ回転変位とするジョイントを用いる。   The vehicle outer ends of the left steering shaft 6fL and the right steering shaft 6fR are respectively provided with vehicle inner ends of first shafts 23fL and 23fR that extend outward in the vehicle width direction and are provided with first gears 71L and 71R on the outer ends. The second joints 17fL and 17fR are connected so as to be swingable in the vertical direction. For the second joints 17L and 17R, joints are used in which only the rotational displacement between the shafts to which they are connected is restricted so that these shafts have the same rotational direction and the same rotational displacement.

第1歯車71L、71Rは、第2歯車72L、72Rに常に噛み合わせ、これらの回転の軸心の方向を車両幅方向から上下方向へと変えるようにしている。第1歯車71L、71Rと第2歯車72L、72Rとは、本実施例では交差軸歯車とする。交差軸歯車の具体例としては、すぐばかさ歯車、まがりばさかさ歯車、ゼロールかさ歯車等を用いる。これにより、左側ステアリング・シャフト6fLと右側ステアリング・シャフト6fRの車両幅方向に沿う回転軸心の方向を上下方向に沿った回転軸心へと方向を変えることが可能となる。   The first gears 71L and 71R are always meshed with the second gears 72L and 72R to change the direction of the axis of rotation from the vehicle width direction to the vertical direction. In the present embodiment, the first gears 71L and 71R and the second gears 72L and 72R are cross-axis gears. As specific examples of the cross shaft gear, a bevel gear, a spiral bevel gear, a zero roll bevel gear or the like is used. Thereby, the direction of the rotation axis along the vehicle width direction of the left steering shaft 6fL and the right steering shaft 6fR can be changed to the rotation axis along the vertical direction.

また、第2歯車72L、72Rは、それぞれ第3歯車73L、73Rと常に噛み合わせる。また、第3歯車73L、73Rは、第2歯車72L、72Rに対し、やや車両前方側で、かつ車両外方向での軸心位置で第2歯車72L、72Rの回転方向と逆回転するようにしてある。なお、これらの歯車は、本実施例ではかさ歯車対とする。   The second gears 72L and 72R are always meshed with the third gears 73L and 73R, respectively. Further, the third gears 73L and 73R are made to rotate reversely with respect to the rotation direction of the second gears 72L and 72R at the axial center position slightly forward of the vehicle and outside the vehicle with respect to the second gears 72L and 72R. It is. In this embodiment, these gears are bevel gear pairs.

なお、第1歯車71L、71と第2歯車72L、72Rとは本発明の変向歯車組に相当し、第2歯車72L、72Rと第3歯車73L、73Rとはそれぞれ本発明の転舵歯車組に相当する。   The first gears 71L, 71 and the second gears 72L, 72R correspond to the turning gear set of the present invention, and the second gears 72L, 72R and the third gears 73L, 73R are respectively the steered gears of the present invention. Corresponds to a pair.

ここで、第1歯車71L、71R、第2歯車72L、72R、第3歯車73L、73Rは、常に良好な噛み合わせを常に保つため、それぞれ第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに軸受にて支持してある。   Here, the first gears 71L and 71R, the second gears 72L and 72R, and the third gears 73L and 73R are always supported by bearings on the first axle housings 7fL and 7fR, respectively, in order to always maintain good meshing. It is.

すなわち、第1歯車71L、71Rは、図4〜図6に示すように、これらと一体で車両幅方向に伸びる第1シャフト23fL、23fRを第1軸受B1にて第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに、軸方向及び半径方向への変位を拘束する一方、回転方向へ回転自在になるようにそれぞれ支持する。第2歯車72L、72Rは、上下方向に伸ばした第2シャフト19aの途中部分に設け、第2シャフト19aの上下端部を第2軸受B2にて第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに、軸方向及び半径方向への変位を拘束する一方、回転方向に回転自在になるようにそれぞれ支持する。第3歯車73L、73Rは、同じく上下方向に伸ばした第3シャフト19bの途中部分に設け、第3シャフト19bの上下端部を第3軸受B3にて第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに、軸方向及び半径方向への変位を拘束する一方、回転方向に回転自在になるようにそれぞれ支持する。   That is, as shown in FIGS. 4 to 6, the first gears 71L and 71R are connected to the first shafts 23fL and 23fR extending in the vehicle width direction by the first bearing B1 and the first axle housings 7fL and 7fR. Furthermore, while restraining the displacement in the axial direction and the radial direction, they are respectively supported so as to be rotatable in the rotational direction. The second gears 72L and 72R are provided in the middle of the second shaft 19a extending in the vertical direction, and the upper and lower ends of the second shaft 19a are axially moved to the first axle housings 7fL and 7fR by the second bearing B2. And while restraining the displacement in the radial direction, each is supported so as to be rotatable in the rotation direction. The third gears 73L and 73R are provided in the middle part of the third shaft 19b that is also extended in the vertical direction, and the upper and lower ends of the third shaft 19b are connected to the first axle housings 7fL and 7fR by the third bearing B3. While restraining the displacement in the direction and the radial direction, each is supported so as to be rotatable in the rotation direction.

なお、第1アクスル・ハウジング7fL、7fRには、第1軸受B1〜第3軸受B3を内部に固定するケーシング40をそれぞれ設け、このケーシング40内に第1歯車〜第3歯車71L、72L、73L及び71R、72R、73Rを収納して、これらを泥や水等による不具合から守るようにする。また、ケーシング40は、第1軸受B1〜第3軸受B3を用いることにより第1歯車〜第3歯車71L、72L、73L及び71R、72R、73Rの噛み合いを常に良好に保つことを可能にするよう高い剛性を持たせてある。   The first axle housings 7fL and 7fR are respectively provided with casings 40 for fixing the first bearing B1 to the third bearing B3 therein, and the first gear to the third gears 71L, 72L and 73L are provided in the casing 40, respectively. And 71R, 72R, 73R are housed to protect them from problems caused by mud and water. Moreover, the casing 40 makes it possible to always keep the meshing of the first gear to the third gear 71L, 72L, 73L and 71R, 72R, 73R good by using the first bearing B1 to the third bearing B3. Has high rigidity.

第1アクスル・ハウジング7fL、7fRは、それらの上端部を、サスペンション・サポート11fL、11fRの下端部にボルト113、114にて固定する。第1アクスル・ハウジング7fL、7fRの上下方向での中間部分は、これらの車両外側部分を切り欠いて、これらの切り欠き内に第2アクスル・ハウジング8fL、8fRを第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに対し揺動可能にそれぞれ取り付けてある。   The first axle housings 7fL and 7fR have their upper ends fixed to the lower ends of the suspension supports 11fL and 11fR with bolts 113 and 114, respectively. Intermediate portions of the first axle housings 7fL and 7fR in the vertical direction cut out these vehicle outer portions, and the second axle housings 8fL and 8fR are inserted into the notches in the first axle housings 7fL and 7fR. Are attached so as to be swingable.

すなわち、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRは、これらの下端部に第3シャフト19bの上端部を固定し、この第3シャフト19bの軸心を通る線上に第3ジョイント25fL、25fRを設けて、第1アクスル・ハウジング7fL、7fRと第2アクスル・ハウジング8fL、8fRの上端部とを連結する。この結果、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRは、第3ジョイント25fL、25fRと第3シャフト19bと結ぶ軸心回りに第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに対し揺動可能となる。   That is, the second axle housings 8fL, 8fR have the upper ends of the third shaft 19b fixed to the lower ends thereof, and the third joints 25fL, 25fR are provided on the line passing through the axis of the third shaft 19b, The first axle housings 7fL and 7fR are connected to the upper ends of the second axle housings 8fL and 8fR. As a result, the second axle housings 8fL and 8fR can swing with respect to the first axle housings 7fL and 7fR around the axis connecting the third joints 25fL and 25fR and the third shaft 19b.

第2アクスル・ハウジング8fL、8fRの中間部分には、図2にみられるように、開孔を設けて軸受を配して車輪10fL、10fRの駆動軸を回転自在にそれぞれ支持する。したがって、車輪10fL、10fRは、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRの揺動に伴って転舵方向へ回動されることになる。なお、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRの駆動軸には第2アクスル・ハウジング8fL、8fRに支持した駆動モータ14fL、14fRを連結し、いわゆるホイール・イン・モータを構成する。   As shown in FIG. 2, an opening is provided in the intermediate portion of the second axle housing 8fL, 8fR and a bearing is provided to rotatably support the drive shafts of the wheels 10fL, 10fR. Therefore, the wheels 10fL and 10fR are rotated in the turning direction as the second axle housings 8fL and 8fR swing. The drive shafts of the second axle housings 8fL and 8fR are connected to the drive motors 14fL and 14fR supported by the second axle housings 8fL and 8fR to constitute a so-called wheel-in motor.

ここで、上記正逆転切替機構5fの構成を図7に基づき説明する。   Here, the configuration of the forward / reverse switching mechanism 5f will be described with reference to FIG.

正逆転切替機構5fとしては、ダブル・ピニオン式遊星歯車を用いる。すなわち、図7(a)に示すように、正逆転切替機構5fは、サン・ギヤ51、リング・ギヤ53、サン・ギヤ51に噛み合う第1ピニオンと第1ピニオン及びリング・ギヤ53に噛み合う第2ピニオンとをそれぞれ回転可能に支持するキャリヤ52を有する。サン・ギヤ51には右側の中間回転シャフト4fRの車両内側端部を連結し、またキャリヤ52に左側の中間回転シャフト4fLの車両内側端部を連結する。なお、これらの連結関係は逆にしてもよい。サン・ギヤ51とリング・ギヤ53の歯数比は、0.5に設定する。これにより、右側の中間回転シャフト4fLと左側の中間回転シャフト4fRとは、同じ回転方向であれ、逆回転方向であれ、同じ回転角度の大きさ、同じ回転速さで回転させることが可能となる。   As the forward / reverse switching mechanism 5f, a double pinion type planetary gear is used. That is, as shown in FIG. 7A, the forward / reverse switching mechanism 5f includes a sun gear 51, a ring gear 53, a first pinion that meshes with the sun gear 51, and a first pinion that meshes with the first pinion and the ring gear 53. Each of the two pinions has a carrier 52 that rotatably supports the pinion. The sun gear 51 is connected to the vehicle inner end of the right intermediate rotation shaft 4fR, and the carrier 52 is connected to the vehicle inner end of the left intermediate rotation shaft 4fL. Note that these connection relationships may be reversed. The gear ratio between the sun gear 51 and the ring gear 53 is set to 0.5. As a result, the right intermediate rotation shaft 4fL and the left intermediate rotation shaft 4fR can be rotated at the same rotation angle and the same rotation speed regardless of whether the rotation direction is the same or the reverse rotation direction. .

リング・ギヤ53の外周には、電磁式ツー・ウェイ・クラッチからなるロック機構54を配置し、リング・ギヤ54をハウジング57に対し固定したり、あるいは回転自在に切り離したりして、これら間で切り替え可能とする。また、サン・ギヤ51とキャリヤ52とは、同様に電磁式ツー・ウェイ・クラッチからなる一体回転クラッチ55により、一体結合したり、あるいは切り離したりして、これら間で切り替え可能とする。これにより、右側の中間回転シャフト4fLと左側の中間回転シャフト4fRとは、同方向の回転と逆方向の回転が選択可能となる。   A lock mechanism 54 composed of an electromagnetic two-way clutch is arranged on the outer periphery of the ring gear 53, and the ring gear 54 is fixed to the housing 57, or is rotatably separated between them. Switchable. Similarly, the sun gear 51 and the carrier 52 can be integrally coupled or disconnected by an integral rotary clutch 55 formed of an electromagnetic two-way clutch, and can be switched between them. As a result, the right intermediate rotation shaft 4fL and the left intermediate rotation shaft 4fR can be selected to rotate in the same direction or in the opposite direction.

これらロック機構54及び一体回転クラッチ55は、下記に説明するように構成して、電磁石56への通電・非通電により切替制御する。   The lock mechanism 54 and the integral rotary clutch 55 are configured as described below, and are switched and controlled by energization / non-energization of the electromagnet 56.

ロック機構54は、図7(b)に示すように、リング・ギヤ53の外周面側にロック機構54の円周形状の内輪転動面54aを形成し、またケース57に固定した外輪の転動面54bを正多角形に形成してカム面として機能させる。内輪転動面54aと外輪転動面54bとの間には、複数個のローラ54を内装するとともに、これらのローラ54はバネ54gと保持器54dとで周方向に等間隔に保持する。   As shown in FIG. 7 (b), the lock mechanism 54 has a ring-shaped inner ring rolling surface 54 a of the lock mechanism 54 formed on the outer peripheral surface side of the ring gear 53, and the outer ring is fixed to the case 57. The moving surface 54b is formed into a regular polygon and functions as a cam surface. A plurality of rollers 54 are housed between the inner ring rolling surface 54a and the outer ring rolling surface 54b, and these rollers 54 are held at equal intervals in the circumferential direction by a spring 54g and a cage 54d.

電磁石56への非通電時には、ロック機構54の保持器54dは回転自在となる。この結果、保持器54dは回転するリング・ギヤ53に連れ回され、両転動面間の狭い所でローラ54cが移動不可となってロック機構54がロックする。これにより、リング・ギヤ53がロックされる。なお、このロックはいずれの回転方向でも生じる。   When the electromagnet 56 is not energized, the holder 54d of the lock mechanism 54 is rotatable. As a result, the cage 54d is rotated by the rotating ring gear 53, and the roller 54c cannot move in a narrow space between both rolling surfaces, and the lock mechanism 54 is locked. As a result, the ring gear 53 is locked. This locking occurs in any rotational direction.

これに対し、電磁石56への通電時には、保持器54dに連結したアーマチュア54eが、ハウジング57に固定した外輪プレート54fに電磁力で引き付けられる結果、保持器54dはその周方向に移動可能な部分の中央位置に保持されて両転動面間に広い隙間を形成する。この状態では、ローラ54cが両転動面間の狭い所に食い込んでロックされることがないので、リング・ギヤ53はいずれの方向にも回転自在となる。   On the other hand, when the electromagnet 56 is energized, the armature 54e connected to the retainer 54d is attracted by the electromagnetic force to the outer ring plate 54f fixed to the housing 57. As a result, the retainer 54d is a portion that is movable in the circumferential direction. A wide gap is formed between both rolling surfaces by being held at the center position. In this state, since the roller 54c does not bite into the narrow space between the two rolling surfaces and is locked, the ring gear 53 can rotate in any direction.

一体回転クラッチ55は、図7(c)に示すように、キャリヤ52に連結し円周形状の転動面を有する外輪55bと、右側の中間回転シャフト4fRに連結し、カム面としての正多角形の転動面を有する内輪55aと、これら転動面間に内装された複数個のローラ55cと、ローラ55cを周方向へ等間隔で保持する保持器55dと、ローラ55cを中立位置に付勢するバネ55gと、を有する。   As shown in FIG. 7C, the integral rotation clutch 55 is connected to the outer ring 55b having a circumferential rolling surface connected to the carrier 52, and the right intermediate rotation shaft 4fR, and is connected to the regular rotation clutch as a cam surface. An inner ring 55a having a rectangular rolling surface, a plurality of rollers 55c provided between the rolling surfaces, a retainer 55d that holds the rollers 55c at equal intervals in the circumferential direction, and the roller 55c are attached to a neutral position. And a spring 55g.

電磁石56への非通電時には、ローラ55cがバネ55gにより中立位置、すなわち両転動面間の隙間が大きい位置に保持される結果、内輪55aは空転する。したがって、右側の中間回転シャフト4fRと左側の中間回転シャフト4fLとは、回転方向が互いに切り離されて逆方向への回転が可能となる。   When the electromagnet 56 is not energized, the roller 55c is held at the neutral position by the spring 55g, that is, the position where the gap between the two rolling surfaces is large, so that the inner ring 55a rotates idle. Accordingly, the right intermediate rotation shaft 4fR and the left intermediate rotation shaft 4fL are separated from each other in rotation direction, and can be rotated in opposite directions.

これに対し、電磁石56への通電時には、アーマチュア55eがキャリヤ52に固定したロータ55fに電磁力で引き付けられるので、内輪55aが回転すると、ローラ55cが両転動面間の狭い位置まで移動して食い込みロックする。この結果、右側の中間回転シャフト4fRと左側の中間回転シャフト4fLとは、一体となって同じ回転方向、かつ同じ回転角で回転するようになる。   On the other hand, when the electromagnet 56 is energized, the armature 55e is attracted to the rotor 55f fixed to the carrier 52 by electromagnetic force. Therefore, when the inner ring 55a rotates, the roller 55c moves to a narrow position between both rolling surfaces. The bite locks. As a result, the right intermediate rotation shaft 4fR and the left intermediate rotation shaft 4fL are integrally rotated at the same rotation direction and the same rotation angle.

一方、後輪ステアリング装置SRは、前輪ステアリング装置SFのステアリング・ホイール1や操舵輪側ステアリング・シャフト24を設けず、また操舵力アシストモータ15fの代わりに転舵モータ15rを設けている。すなわち、後輪ステアリング装置SRでは、左右の中間回転シャフト4rL、4rRの間に正逆転機構5rを介在させ、これらの中間回転シャフト4rL、4rRを同方向回転と逆方向回転との間で切り替え可能としている。この正逆転機構5rは、図7に示した前輪側の正逆転機構5fと同様に構成する。   On the other hand, the rear wheel steering device SR does not include the steering wheel 1 or the steering wheel side steering shaft 24 of the front wheel steering device SF, and includes a steering motor 15r instead of the steering force assist motor 15f. That is, in the rear wheel steering apparatus SR, the forward / reverse rotation mechanism 5r is interposed between the left and right intermediate rotation shafts 4rL and 4rR, and the intermediate rotation shafts 4rL and 4rR can be switched between the same direction rotation and the reverse direction rotation. It is said. The forward / reverse rotation mechanism 5r is configured in the same manner as the forward / reverse rotation mechanism 5f on the front wheel side shown in FIG.

転舵モータ15rは、右側の中間回転シャフト4rRを駆動可能である。なお、転舵モータ15rには、この回転角を検出するモータ角度センサ2rを設け、その回転角や回転速度等を計測可能としてある。   The steered motor 15r can drive the right intermediate rotation shaft 4rR. The steered motor 15r is provided with a motor angle sensor 2r that detects the rotation angle, and the rotation angle, rotation speed, and the like can be measured.

その他の構成は、前輪ステアリング装置SFと同様であるので、説明を省略する。   The other configuration is the same as that of the front wheel steering apparatus SF, and thus the description thereof is omitted.

車両には、上述した前輪ステアリング装置SF、後輪ステアリング装置SRを制御するための電子制御システムを搭載してある。すなわち、ステアリング装置の電子制御システムは、操舵モード設定スイッチ20、コントロール・ユニット21、アクチュエータ・ドライバ22、操舵角センサ2f、モータ角度センサ2r、車速センサ2s等を備えている。   The vehicle is equipped with an electronic control system for controlling the aforementioned front wheel steering device SF and rear wheel steering device SR. That is, the electronic control system of the steering apparatus includes a steering mode setting switch 20, a control unit 21, an actuator driver 22, a steering angle sensor 2f, a motor angle sensor 2r, a vehicle speed sensor 2s, and the like.

操舵モード設定スイッチ20は、運転者が操作可能なように車両の室内に設けて、マイクロコンピュータ等で構成されるコントロール・ユニット21に接続し操舵モード設定信号を入力する。これにより、「通常走行」、「小回り」、「その場回転」といった操舵モードのいずれかを、これらの操舵モードにそれぞれ対応する選択スイッチ20a〜20cを押すことで選択可能としてある。ここで、「通常走行」では前輪のみの転舵あるいは前輪の転舵を主とする転舵とし、「小回り」では前後輪を逆位相に切る転舵とし、「その場回転」では左右車輪を逆位相に切る転舵とする、操舵モードである。   The steering mode setting switch 20 is provided in the interior of the vehicle so that the driver can operate it, and is connected to a control unit 21 composed of a microcomputer or the like to input a steering mode setting signal. Accordingly, any one of the steering modes such as “normal traveling”, “small turn”, and “spot rotation” can be selected by pressing the selection switches 20a to 20c corresponding to these steering modes. Here, in “normal driving”, the steering is mainly the steering of only the front wheels or the steering of the front wheels, the “small turning” is the steering that cuts the front and rear wheels in opposite phases, and the “right turn” is the turning of the left and right wheels. This is a steering mode in which the steering is turned to the opposite phase.

コントロール・ユニット21には、操舵モード設定スイッチ20、操舵角や操舵速度を検出するための操舵角センサ2f、転舵モータ15rの回転角を検出するモータ角度センサ2r、車両の走行速度を検出する車速センサ2s等が接続され、操舵モード設定信号、操舵角信号、モータ角度信号、車速信号等が入力され、これらの信号に応じて左右車輪の目標転舵方向、目標後輪転舵量を算出し、前輪ステアリング装置SFの操舵力アシストモータ15f及び後輪ステアリング装置SRの転舵モータ15rへ加えるアシスト・トルク量を決める目標アシスト信号決定する。たとえば、この算出・決定にあたっては、操舵角信号や操舵速度が大きくなるほどアシスト・トルク量を大きくし、また車速が大きくなるほどアシスト・トルク量を小さくする。これらのセンサからの検出信号に基づき算出した信号をアクチュエータ・ドライバ22へ出力し、操舵力アシストモータ15f及び転舵モータ15rに電力を供給する。   The control unit 21 includes a steering mode setting switch 20, a steering angle sensor 2f for detecting a steering angle and a steering speed, a motor angle sensor 2r for detecting the rotation angle of the steering motor 15r, and a vehicle traveling speed. A vehicle speed sensor 2s and the like are connected, and a steering mode setting signal, a steering angle signal, a motor angle signal, a vehicle speed signal, etc. are input, and the target turning direction and the target rear wheel turning amount of the left and right wheels are calculated according to these signals. The target assist signal for determining the amount of assist torque to be applied to the steering force assist motor 15f of the front wheel steering device SF and the steering motor 15r of the rear wheel steering device SR is determined. For example, in this calculation / determination, the assist torque amount is increased as the steering angle signal and the steering speed are increased, and the assist torque amount is decreased as the vehicle speed is increased. Signals calculated based on detection signals from these sensors are output to the actuator driver 22 to supply electric power to the steering force assist motor 15f and the steering motor 15r.

次に、本実施例のサスペンションにつき説明する。   Next, the suspension of this embodiment will be described.

なお、図4〜図6は車両で用いるステアリング装置付きサスペンションのうち車両左側の前輪に用いるのみを示しているが、車両右側の前輪に用いるサスペンションも、車両長手方向中心線に関して車両左側部品と線対称になるように構成する。また、車両左右側の後輪のサスペンションも図4〜図6の同様、及びその線対称となるようにそれぞれ構成する。このように前後左右のサスペンションは互いに実質的に同じ構成とするが、車重の配分等に応じてスプリングのバネ定数やショック・アブソーバの減衰力等の設定を異ならせても良いことは言うまでもない。   4 to 6 show only the suspension for the left side of the vehicle among the suspensions with a steering device used in the vehicle, but the suspension for the front wheel on the right side of the vehicle is also connected to the vehicle left part with respect to the longitudinal center line of the vehicle. Configure to be symmetrical. In addition, the suspensions of the rear wheels on the left and right sides of the vehicle are respectively configured in the same manner as in FIGS. In this way, the front, rear, left and right suspensions have substantially the same configuration, but it goes without saying that the spring constant of the spring, the damping force of the shock absorber, etc. may be varied depending on the distribution of the vehicle weight. .

左右のサスペンション・サポート11fL、11fRは、それぞれコイル・スプリング111や、ショック・アブソーバを内蔵したストラット112等を有し、これらの軸心方向に沿って伸び縮み可能である。サスペンション・サポート11fL、11fRは、これらの上端部をそれぞれ車体30に第4ジョイント9fL、9fRを介して揺動可能に支持して、やや車両外側の下方へ向けて伸ばし、その下部を前述したように第1アクスル・ハウジング7fL、7fRにボルト113、114にてそれぞれ固定する。   Each of the left and right suspension supports 11fL and 11fR has a coil spring 111, a strut 112 with a built-in shock absorber, and the like, and can extend and contract along the axial direction. The suspension supports 11fL and 11fR have their upper ends supported on the vehicle body 30 so as to be swingable via the fourth joints 9fL and 9fR, respectively, and extend slightly downward toward the outside of the vehicle. Are fixed to the first axle housings 7fL and 7fR with bolts 113 and 114, respectively.

第1アクスル・ハウジング7fLは、図4に示すように、その下端部を車両幅方向外側部分ほど前後幅が狭くなる形状に形成して、第3シャフト19bの軸心回りに回動する前側左車輪10fLが、「その場回転」時などのように大きく転舵された時に干渉しないようにしてある。第1アクスル・ハウジング7fLは、下端部分と、車両幅方向外側へ伸ばして第3ジョイント25fLを支持するよう車両幅方向外側へ伸ばした上端部分とを、これらの車両幅方向内側の前後位置にて上下方向に伸ばした連結部分により一体的に連結してある。   As shown in FIG. 4, the first axle housing 7fL has a lower end formed in a shape in which the front-rear width becomes narrower toward the outer side in the vehicle width direction, and the front left-hand side rotates around the axis of the third shaft 19b. The wheel 10fL is configured not to interfere when the wheel 10fL is steered greatly, such as during "spot rotation". The first axle housing 7fL has a lower end portion and an upper end portion extended outward in the vehicle width direction so as to support the third joint 25fL at the front and rear positions inside the vehicle width direction. It is integrally connected by a connecting portion extending in the vertical direction.

また、第1アクスル・ハウジング7fLは、この下端部が、図5に示すように、第1軸受B1、ステアリング・シャフト6fL、第1シャフト23fLより下方位置で、かつこれらより前方に離した位置で、ロア・リンク13fLの車両幅方向外側端に第5ジョイント18fLを介して連結する。第5ジョイント18fLは、軸方向の変位を拘束するが、上下方向での揺動すなわち回転軸心の変位を許容する。   Further, as shown in FIG. 5, the first axle housing 7fL has a lower end portion at a position below the first bearing B1, the steering shaft 6fL, and the first shaft 23fL, and at a position away from them. The lower link 13fL is connected to the outer end in the vehicle width direction via the fifth joint 18fL. The fifth joint 18fL constrains axial displacement, but allows swinging in the vertical direction, that is, displacement of the rotational axis.

ロア・リンク13fLは、図4に示すように、この車両幅方向内側部分をその外側部分より車両前後方向に広げて、この内側部分の前後に離れたそれぞれの端部に設けたシリンダ部131a、131bを、車体30に図示しないゴム・ブッシュを介して揺動可能に連結する。より詳細には、ロア・アーム13fLのシリンダ部131aと131bとは、車両前後方向に離して設け、前方側シリンダ部131aをステアリング・シャフト6fLや第1ジョイント16fLの前方に配置し、また後方側シリンダ部131bをステアリング・シャフト6fLや第1ジョイント16fLのやや後方に配置する。本実施例にあっては、前方側シリンダ部131aの軸心と後方側シリンダ部131bの軸心とが同一線上にあるように配置する。   As shown in FIG. 4, the lower link 13fL has a cylinder portion 131a provided at each end portion that is widened in the vehicle front-rear direction from the outer portion of the vehicle in the vehicle width direction and separated from the front and rear of the inner portion. 131b is connected to the vehicle body 30 through a rubber bush (not shown) so as to be swingable. More specifically, the cylinder portions 131a and 131b of the lower arm 13fL are provided apart from each other in the vehicle front-rear direction, the front cylinder portion 131a is disposed in front of the steering shaft 6fL and the first joint 16fL, and the rear side The cylinder part 131b is disposed slightly behind the steering shaft 6fL and the first joint 16fL. In this embodiment, the axial center of the front cylinder portion 131a and the axial center of the rear cylinder portion 131b are arranged on the same line.

なお、シリンダ部131a、131b内のゴム・ブッシュは、ロア・リンク13fLやステアリング・シャフト6fLが上下方向へ揺動した際、これらの揺動中心が異なることからくる互いのこじりを吸収するのに必要な所定量だけ半径方向や軸心方向への変位を可能とするように設定しておく。   When the lower link 13fL and the steering shaft 6fL are swung in the vertical direction, the rubber bushes in the cylinder portions 131a and 131b absorb each other's twist due to the difference of their swing centers. It is set so as to enable displacement in the radial direction and axial direction by a necessary predetermined amount.

以上のように構成したサスペンションにあっては、図6に示すように、サスペンション・サポート11fLの上端部の第4ジョイント9fLと第1アクスル・ハウジング7fLの下端部の第5ジョイント18fLとを通る直線が、第1キング・ピン軸K1となる。また、第3ジョイント25fLと第3シャフト19bとを通る直線が第2キング・ピン軸K2となる。   In the suspension configured as described above, as shown in FIG. 6, a straight line passing through the fourth joint 9fL at the upper end of the suspension support 11fL and the fifth joint 18fL at the lower end of the first axle housing 7fL. Is the first king pin axis K1. A straight line passing through the third joint 25fL and the third shaft 19b is the second king pin axis K2.

ただし、第1アクスル・ハウジング7fLが第1キング・ピン軸K1回りに回動しようとしても、第1アクスル・ハウジング7fLと車体30との間に配置したステアリング・ロッド6fLの剛性によりこの引っ張り方向、圧縮方向への変位が拘束されるので、第1アクスル・ハウジング7fLは第1キング・ピン軸K1回りに回動することができない。一方、第2アクスル・ハウジング8fLは、第2キング・ピン軸K2回りに第1アクスル・ハウジング7fLに対し前側左車輪10fLとともに回動可能である。   However, even if the first axle housing 7fL tries to rotate about the first king pin axis K1, this pulling direction is caused by the rigidity of the steering rod 6fL disposed between the first axle housing 7fL and the vehicle body 30. Since the displacement in the compression direction is restricted, the first axle housing 7fL cannot rotate around the first king pin axis K1. On the other hand, the second axle housing 8fL is rotatable with the front left wheel 10fL around the second king pin axis K2 with respect to the first axle housing 7fL.

なお、前輪側右車輪10fR側のステアリング装置付きサスペンションも、上記前輪側左車輪10fL側のステアリング装置付きサスペンションと同様の構造、ただし線対称に構成する。   The suspension with the steering device on the front wheel side right wheel 10fR side has the same structure as that of the suspension with the steering device on the front wheel side left wheel 10fL side, but is configured in line symmetry.

以上、前輪側のステアリング装置付きサスペンションを中心に説明したが、後輪側のステアリング装置付きサスペンションも、図1及び図3に示すように、前輪側のステアリング装置付きサスペンションと同様に構成する。ただし、後輪側のステアリング装置付きサスペンションでは、前輪側と違って、ステアリング・ホイール1やステアリング歯車組3がない点、操舵力アシストモータ15fの代わりに転舵モータ15rを設けた点、操舵角センサ2fの代わりにモータ角度センサ2rを設けた点を除けば、前輪側のステアリング装置付きサスペンションと同様の構成とする。したがって、ここでは後輪側のステアリング装置付きサスペンションの説明は省略する。   Although the above description has focused on the suspension with the steering device on the front wheel side, the suspension with the steering device on the rear wheel side is configured similarly to the suspension with the steering device on the front wheel side as shown in FIGS. However, in the suspension with the steering device on the rear wheel side, unlike the front wheel side, the steering wheel 1 and the steering gear set 3 are not provided, the steering motor 15r is provided instead of the steering force assist motor 15f, the steering angle Except for the point that a motor angle sensor 2r is provided instead of the sensor 2f, the configuration is the same as that of the suspension with the steering device on the front wheel side. Therefore, the description of the suspension with the steering device on the rear wheel side is omitted here.

次に、上記のように構成したステアリング装置付きサスペンションの作用につき、説明する。   Next, the operation of the suspension with a steering device configured as described above will be described.

車両走行中、道路の凸凹や旋回中の遠心力によって車輪10fL、10fR、10rL、10rRが車体30に対し上下動する。このとき、コイル・スプリング111やショック・アブソーバが縮んだり伸びたりするとともに、ロア・リンク13fL、13fR、13rL、13rRやステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRも、それぞれブラケット131a、131bの軸心回り及び第1ジョイント16fL、16fR、16rL、16rR回りに上下方向へ揺動する。これらと第1アクスル・ハウジング7fL、7fR、7rL、7rRとは、それぞれ第5ジョイント18fL、18fR、18rL、18rR及び第2ジョイント17fL、17fR、17rL、17rRにより相対揺動が可能となる。またサスペンション・サポート11fL、11fR、11rL、11rRと車体30とは、第4ジョイント9fL、9fR、9rL、9rRにより揺動される。また、サスペンションの下方をロア・リンク13fL、13fR、13rL、13rRとステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRとで前後方向の剛性を高く保ち、サスペンションの上方も第4ジョイント9fL、9fR、9rL、9rRにより前後横方向の変位が所定量内に拘束されるので、車輪10fL、10fR、10rL、10rRは、サスペンションに支持・ガイドされスムーズに上下動が可能となる。   While the vehicle is running, the wheels 10 fL, 10 fR, 10 rL, and 10 rR move up and down with respect to the vehicle body 30 due to unevenness of the road and centrifugal force during turning. At this time, the coil spring 111 and the shock absorber are contracted and extended, and the lower links 13fL, 13fR, 13rL, and 13rR and the steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, and 6rR are also centered on the brackets 131a and 131b, respectively. It swings in the vertical direction around and around the first joints 16fL, 16fR, 16rL, 16rR. These and the first axle housing 7fL, 7fR, 7rL, 7rR can be relatively swung by the fifth joint 18fL, 18fR, 18rL, 18rR and the second joint 17fL, 17fR, 17rL, 17rR, respectively. The suspension supports 11fL, 11fR, 11rL, 11rR and the vehicle body 30 are swung by the fourth joints 9fL, 9fR, 9rL, 9rR. Also, the lower link 13fL, 13fR, 13rL, 13rR and the steering shaft 6fL, 6fR, 6rL, 6rR keep the rigidity in the front-rear direction high, and the upper part of the suspension also has the fourth joints 9fL, 9fR, 9rL, Since the displacement in the front-rear and lateral directions is constrained within a predetermined amount by 9rR, the wheels 10fL, 10fR, 10rL, 10rR are supported and guided by the suspension and can be moved up and down smoothly.

一方、ステアリング装置については以下のように作用する。   On the other hand, the steering device operates as follows.

すなわち、ステアリング・ホイール1かつ/又は操舵力アシストモータ15fから入力された操舵トルクは、操舵輪側ステアリング・シャフト24を回転させ、ステアリング歯車組3で減速、かつ車両幅方向に伸びる軸心回りの回転に変換されて、右側の中間回転シャフト4fRを回転させる。   That is, the steering torque input from the steering wheel 1 and / or the steering force assist motor 15f rotates the steering wheel side steering shaft 24, decelerates by the steering gear set 3, and extends around the axis extending in the vehicle width direction. Converted to rotation, the right intermediate rotation shaft 4fR is rotated.

右側の中間回転シャフト4fRの回転は、その車両外側端部に第1ジョイント16fRを介して右側ステアリング・シャフト6fRに伝わる。また、これと同時に、右側の中間回転シャフト4fRの回転は、その車両内側端部が連結された正逆転切替機構5fに伝わる。正逆転切替機構5fでは、左側の中間回転シャフト4fLが、右側の中間回転シャフト4fRの回転と同じ回転角・回転速さで、かつ運転者が操舵モード設定スイッチ20で選択した操舵モードに応じて決まる右側の中間回転シャフト4fRの回転と同じ回転方向(正転)あるいは逆回転方向(逆転)で回転する。この左側の中間回転シャフト4fLは、第1ジョイント16fLを介して左側ステアリング・シャフト6fLを回転させる。   The rotation of the right intermediate rotation shaft 4fR is transmitted to the right steering shaft 6fR via the first joint 16fR at the vehicle outer end. At the same time, the rotation of the right intermediate rotation shaft 4fR is transmitted to the forward / reverse switching mechanism 5f to which the vehicle inner end is connected. In the forward / reverse switching mechanism 5f, the left intermediate rotation shaft 4fL has the same rotation angle and rotation speed as the rotation of the right intermediate rotation shaft 4fR, and according to the steering mode selected by the driver with the steering mode setting switch 20. It rotates in the same rotation direction (forward rotation) or reverse rotation direction (reverse rotation) as the rotation of the determined right intermediate rotation shaft 4fR. The left intermediate rotation shaft 4fL rotates the left steering shaft 6fL via the first joint 16fL.

左右のステアリング・シャフト4fL、4fRの回転は、第2ジョイント17fL、17fR及び第1シャフト23fL、23fRに伝わり、第1歯車71L、71R及び第2歯車72L、72Rでそれぞれ回転軸心の向きを変える。この第2歯車72L、72Rの回転は、第3歯車73L、73Rをそれぞれ回転させ、これらと一体の第3シャフト19bを介して第2アクスル・ハウジング8fL、8fRを第1アクスル・ハウジング7fL、7fRに対し回転駆動する。この結果、ステアリング・ホイール1の操作、操舵モード設定スイッチ20の設定に応じて、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRに支持した前輪10fL、10fRが転舵する。   The rotations of the left and right steering shafts 4fL and 4fR are transmitted to the second joints 17fL and 17fR and the first shafts 23fL and 23fR, and the directions of the rotation axes are changed by the first gears 71L and 71R and the second gears 72L and 72R, respectively. . The rotation of the second gears 72L and 72R rotates the third gears 73L and 73R, respectively, and the second axle housings 8fL and 8fR are connected to the first axle housings 7fL and 7fR via the third shaft 19b integrated therewith. Is driven to rotate. As a result, the front wheels 10fL and 10fR supported by the second axle housings 8fL and 8fR are steered according to the operation of the steering wheel 1 and the setting of the steering mode setting switch 20.

一方、上記操舵操作は、操舵モード設定スイッチ20の設定によっては、後輪側のステアリング装置付きサスペンションに支持した後輪10rL、10rRをも以下のように転舵する。   On the other hand, depending on the setting of the steering mode setting switch 20, the steering operation also steers the rear wheels 10rL and 10rR supported by the suspension with the steering device on the rear wheel side as follows.

ステアリング・ホイール1の操作、操舵モード設定スイッチ20の設定に応じて後輪10rL、10rRを転舵させる場合は、転舵モータ15rに電力が供給されることで、右側の中間回転シャフト4rRを回転させる。右側の中間回転シャフト4rRは、その車両外側端部に連結した第1ジョイント16rRを介して右側のステアリング・シャフト6rRを回転させる。これと同時に、左側の中間回転シャフト4rLが、右側の中間回転シャフト4rRの回転と同じ回転角・回転速さで、かつ運転者が操舵モード設定スイッチ20で選択した操舵モードに応じて決まる右側の中間回転シャフト4rRの回転と同じ回転方向あるいは逆回転方向で回転する。この左側の中間回転シャフト4rLは、第1ジョイント16rLを介して左側ステアリング・シャフト6rLを回転させる。   When the rear wheels 10rL and 10rR are steered according to the operation of the steering wheel 1 and the setting of the steering mode setting switch 20, the right intermediate rotating shaft 4rR is rotated by supplying power to the steered motor 15r. Let The right intermediate rotation shaft 4rR rotates the right steering shaft 6rR via the first joint 16rR connected to the vehicle outer end. At the same time, the left intermediate rotation shaft 4rL has the same rotation angle and rotation speed as the rotation of the right intermediate rotation shaft 4rR, and the right side determined according to the steering mode selected by the driver with the steering mode setting switch 20 It rotates in the same rotation direction as the rotation of the intermediate rotation shaft 4rR or in the reverse rotation direction. The left intermediate rotation shaft 4rL rotates the left steering shaft 6rL via the first joint 16rL.

後輪側の左右のステアリング・シャフト6rL、6rRの回転は、第2ジョイント17rL、17rR及び第1シャフト23rL、23rRに伝わり、第1歯車71L、71R及び第2歯車72L、72Rで回転軸心の向きをそれぞれ変えられる。この第2歯車72L、72Rの回転は、それぞれ第3歯車73L、73Rを回転させ、これらと一体の第3シャフト19bを介して後輪側の第2アクスル・ハウジング8rL、8rRを第1アクスル・ハウジング7rL、7rRに対し回転駆動する。この結果、ステアリング・ホイール1の操作、操舵モード設定スイッチ20の設定に応じて、第1アクスル・ハウジング7rL、7rRに支持した後輪10rL、10rRが、転舵する。   The rotations of the left and right steering shafts 6rL and 6rR on the rear wheel side are transmitted to the second joints 17rL and 17rR and the first shafts 23rL and 23rR, and the rotation axes of the first gears 71L and 71R and the second gears 72L and 72R are rotated. Each direction can be changed. The rotation of the second gears 72L and 72R rotates the third gears 73L and 73R, respectively, and the second axle housings 8rL and 8rR on the rear wheel side are moved through the third shaft 19b integrated therewith to the first axle and The housing 7rL and 7rR are driven to rotate. As a result, the rear wheels 10rL and 10rR supported by the first axle housings 7rL and 7rR are steered according to the operation of the steering wheel 1 and the setting of the steering mode setting switch 20.

以下、上記のように転舵される前後輪10fL、10fR、10rL、10rRの各転舵モードにおける転舵状態につき、それぞれ説明する。
運転者が操舵モード設定スイッチ20の「通常走行」操舵モードスイッチ20aを選択した場合につき、説明する。
Hereinafter, the steering states in the respective steering modes of the front and rear wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR that are steered as described above will be described.
A case where the driver selects the “normal travel” steering mode switch 20a of the steering mode setting switch 20 will be described.

この場合は、コントロール・ユニット21は、車速センサ2Sからの車速信号に基づき低速走行と判断したときは図1に示すように前輪10fL、10fRのみを転舵し、後輪10rL、10rRは転舵しない。したがって、前輪側の操舵力アシストモータ15fはステアリング・ホイール1の操舵角に応じて駆動可能であるものの、後輪側の転舵モータ15rは停止状態に保つ。また、コントロール・ユニット21は、通常走行設定信号を出力して前後の正逆転切替機構5f、5rを正転モードにする。   In this case, when the control unit 21 determines that the vehicle is traveling at a low speed based on the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 2S, only the front wheels 10fL and 10fR are steered and the rear wheels 10rL and 10rR are steered as shown in FIG. do not do. Therefore, although the front wheel side steering force assist motor 15f can be driven according to the steering angle of the steering wheel 1, the rear wheel side steering motor 15r is kept stopped. Further, the control unit 21 outputs a normal travel setting signal to set the front and rear forward / reverse switching mechanisms 5f and 5r to the forward rotation mode.

ステアリング・ホイール1の操作は、操舵輪側ステアリング・シャフト24、ステアリング歯車組3、中間回転シャフト4fRL、4fR、正逆転切替機構5f、第1ジョイント16fL、16fR、ステアリング・シャフト6fL、6fR、第2ジョイント17fL、17fR、第1シャフト23fL、23fR、第1歯車71L、71R、第2歯車72fL、72fR、第3歯車73fL、73fR、第3シャフト19c、第2アクスル・ハウジング8fL、8fRの順に回転がそれぞれ伝えられ、前輪10fL、10fRを転舵する。このとき、操舵力アシストモータ15fは、ステアリング・ホイール1の操作角が大きいほど、また車速が低いほどアシスト力を大きくして運転者の操舵操作力を軽減する。   The steering wheel 1 is operated by the steering wheel side steering shaft 24, the steering gear set 3, the intermediate rotation shafts 4fRL and 4fR, the forward / reverse switching mechanism 5f, the first joints 16fL and 16fR, the steering shafts 6fL and 6fR, the second The joints 17fL and 17fR, the first shafts 23fL and 23fR, the first gears 71L and 71R, the second gears 72fL and 72fR, the third gears 73fL and 73fR, the third shaft 19c, the second axle housing 8fL and 8fR are rotated in this order. Respectively, the front wheels 10fL and 10fR are steered. At this time, the steering force assist motor 15f reduces the steering operation force of the driver by increasing the assist force as the operation angle of the steering wheel 1 is larger and the vehicle speed is lower.

一方、コントロール・ユニット21が高速走行と判断した場合は、図9に示すような前輪・後輪の同位相転舵を行う。また、操舵力アシストモータ15fのアシスト力は高速になるにしたがって小さくしていくが、所定の高速以上ではゼロにしてもよい。   On the other hand, when the control unit 21 determines that the vehicle is traveling at a high speed, the same phase turning of the front and rear wheels as shown in FIG. 9 is performed. Further, the assist force of the steering force assist motor 15f decreases as the speed increases, but may be zero at a predetermined high speed or higher.

前輪10fL、10fRは、上記低速での通常走行転舵モードと同様に転舵するが、後輪10rL、10rRは転舵モータ15rにて中間回転シャフト4rL、4rR、及びこれらに第1ジョイント16rL、16rRでそれぞれ連結されたステアリング・シャフト6rL、6rRをステアリング・ホイール1の操舵角に応じて回転させる。この場合、後輪側の正逆転切替機構5rは正転モードとなっているので、後輪の左右車輪10rL、10rRは同じ転舵方向となる。   The front wheels 10fL and 10fR are steered in the same manner as in the normal traveling steering mode at low speed, but the rear wheels 10rL and 10rR are driven by the steering motor 15r with the intermediate rotation shafts 4rL and 4rR, and the first joint 16rL, The steering shafts 6rL and 6rR respectively connected at 16rR are rotated according to the steering angle of the steering wheel 1. In this case, since the forward / reverse switching mechanism 5r on the rear wheel side is in the forward rotation mode, the left and right wheels 10rL and 10rR of the rear wheels have the same steering direction.

そして、内輪(図9では前後の右輪10fR、10rR)での切れ角α、α'は、外輪(図9では前後の左輪10fL、10rL)での切れ角β、β'よりそれぞれ大きくなるように、また前輪での切れ角が後輪での切れ角より大きく、すなわちα>α'、β>β'となるように設定する。これにより、高速での車両の操縦性・安定性を確保できるようになる。   Further, the cutting angles α and α ′ at the inner ring (front and rear right wheels 10fR and 10rR in FIG. 9) are larger than the cutting angles β and β ′ at the outer ring (front and rear left wheels 10fL and 10rL in FIG. 9), respectively. In addition, the turning angle at the front wheel is set to be larger than the turning angle at the rear wheel, that is, α> α ′ and β> β ′. As a result, it is possible to ensure the maneuverability and stability of the vehicle at high speed.

これらの通常走行転舵モードにあっては、前進時は駆動モータ14fL、14fR、14rL、14rRにより前後左右車輪10fL、10fR、10rL、10rRのすべてを正転駆動する。また、後退時は駆動モータ14fL、14fR、14rL、14rRにより前後左右車輪10fL、10fR、10rL、10rRのすべてを逆転駆動する。   In these normal travel steering modes, all of the front, rear, left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, 10rR are normally driven by the drive motors 14fL, 14fR, 14rL, 14rR during forward travel. At the time of reverse, all the front and rear left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR are driven in reverse by the drive motors 14fL, 14fR, 14rL, and 14rR.

次に、運転者が操舵モード設定スイッチ20の「小回り」操舵モードスイッチ20bを選択した場合につき、説明する。   Next, a case where the driver selects the “small turn” steering mode switch 20b of the steering mode setting switch 20 will be described.

この場合は、コントロール・ユニット21は、小回り設定信号を出力して後輪側の正逆転切替機構5rのみを逆転モードに切り替える。一方、「小回り」操舵モード設定時での転舵量は、図8に示すように、前後左右車輪10fL,10fR、10rL、10rRの駆動軸の車両内側へ延長した線がすべて車両の旋回中心Oに集まるようにする。したがって、内輪(図8の場合は右輪10fR、10rR)の切れ角αを外輪(図8の場合は左輪10fL、10rL)の切れ角βより大きく設定する。   In this case, the control unit 21 outputs a small turn setting signal to switch only the forward / reverse switching mechanism 5r on the rear wheel side to the reverse rotation mode. On the other hand, as shown in FIG. 8, the turning amount when the “small turn” steering mode is set is such that the lines extending to the vehicle inner side of the drive shafts of the front and rear wheels 10fL, 10fR, 10rL, 10rR are all turning center O of the vehicle. To gather together. Therefore, the turning angle α of the inner wheel (right wheel 10fR, 10rR in the case of FIG. 8) is set larger than the turning angle β of the outer wheel (left wheel 10fL, 10rL in the case of FIG. 8).

小回り操舵モードにて図8のように右に旋回する場合、あるいはこれとは逆に左の旋回する場合も、前進時は駆動モータ14fL、14fR、14rL、14rRにより前後左右車輪10fL、10fR、10rL、10rRのすべてを正転駆動する。また、後退時は駆動モータ14fL、14fR、14rL、14rRにより前後左右車輪10fL、10fR、10rL、10rRのすべてを逆転駆動する。   When turning to the right as shown in FIG. 8 in the small turn steering mode, or when turning to the left as opposed to this, front and rear left and right wheels 10fL, 10fR, and 10rL are driven by the drive motors 14fL, 14fR, 14rL, and 14rR when moving forward. All of 10rR are driven forward. At the time of reverse, all the front and rear left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR are driven in reverse by the drive motors 14fL, 14fR, 14rL, and 14rR.

次に、運転者が操舵モード設定スイッチ20の「その場回り」操舵モードスイッチ20cを選択した場合につき、説明する。   Next, a case where the driver selects the “turn around” steering mode switch 20c of the steering mode setting switch 20 will be described.

この場合、コントロール・ユニット21には操舵モード設定スイッチ20からその場回り設定信号が入力され、この信号に応じてコントロール・ユニット21は、そのコマンド信号をアクチュエータ・ドライバ22に送る。アクチュエータ・ドライバ22は、操舵力アシストモータ15f、転舵モータ15rにそれぞれ駆動電力を供給するとともに、前後輪側の正逆転切替機構5f、5rにもそれぞれが逆転信号を送りこれらを逆転モードへ切り替える。   In this case, the turn setting signal is input to the control unit 21 from the steering mode setting switch 20, and the control unit 21 sends the command signal to the actuator driver 22 in response to this signal. The actuator driver 22 supplies driving power to the steering force assist motor 15f and the steering motor 15r, and sends a reverse signal to the forward / reverse switching mechanisms 5f and 5r on the front and rear wheels, respectively, to switch them to the reverse mode. .

この結果、図10に示すように、前輪側の中間回転シャフト4fL、4fRは互いに逆方向へ回転し、また後輪側の中間回転シャフト4rL、4rRも互いに逆方向へ回転する。これらの回転により、前輪側の左右のステアリング・シャフト6fL、6fRも互いに逆方向へ回転し、後輪側の左右のステアリング・シャフト6rL、6rRも互いに逆方向へ回転する。これらの回転は第2ジョイント17fL、17fR、17rL、17rR、第1シャフト23fL、23fR、23rL、23rR、第1歯車71L、71R、7rL、第2歯車72L、72R、第3歯車73L、73R及び第3軸19bを介して第2アクスル・ハウジング8fL、8fR、8rL、8rRを第2キング・ピン軸K2回りに回動させ、第2アクスル・ハウジングにより支持された前後左右車輪10fL,10fR、10rL、10rRを転舵する。   As a result, as shown in FIG. 10, the intermediate rotation shafts 4fL, 4fR on the front wheel side rotate in opposite directions, and the intermediate rotation shafts 4rL, 4rR on the rear wheel side also rotate in opposite directions. By these rotations, the left and right steering shafts 6fL and 6fR on the front wheel side also rotate in opposite directions, and the left and right steering shafts 6rL and 6rR on the rear wheel side also rotate in opposite directions. These rotations are the second joints 17fL, 17fR, 17rL, 17rR, the first shafts 23fL, 23fR, 23rL, 23rR, the first gears 71L, 71R, 7rL, the second gears 72L, 72R, the third gears 73L, 73R, and the first gears 73L, 73R. The second axle housings 8fL, 8fR, 8rL, 8rR are rotated around the second king pin axis K2 via the three shafts 19b, and the front, rear, left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, supported by the second axle housing, Steer 10rR.

この場合の転舵量は、各第2アクセル・ハウジング8fL、8fR、8rL、8rRにより支持された駆動軸軸心の車両内側への一点鎖線で示す延長線が図10に示すように1点で交わる位置となる大きさにする。このとき、前後左右車輪10fL,10fR、10rL、10rRは、同じ円周上に沿うように転舵される。いずれの方向に回転するかは、ステアリング・ホイール1の回転方向で決める。これらにより、車両はその場回りが可能となる。なお、車両の通常前進時における回転駆動方向を正転とすると、車両を右回りさせる場合には、左輪側の駆動モータ14fL、14rLで前後輪の左輪10fL、10rLを正転駆動し、右輪側の駆動モータ14fR、14rRで前後輪の右輪10fR、10rRを逆転駆動する。左回りの場合は、駆動モータ14fL、14rL、14fR、14fRで、前後左右車輪10fL,10fR、10rL、10rRを右回りと逆の回転方向に駆動する。   In this case, the amount of steering is one point as shown in FIG. 10 by an extension line indicated by a one-dot chain line to the vehicle inner side of the drive shaft center supported by each second accelerator housing 8fL, 8fR, 8rL, 8rR. Make it the size that will meet. At this time, the front, rear, left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, 10rR are steered along the same circumference. The direction of rotation is determined by the direction of rotation of the steering wheel 1. As a result, the vehicle can turn around. Assuming that the rotational drive direction during normal forward movement of the vehicle is normal rotation, when the vehicle is rotated clockwise, the left wheel drive motors 14fL and 14rL drive the front and rear left wheels 10fL and 10rL to rotate forward, and the right wheel The right and left front wheels 10fR, 10rR are driven in reverse by the side drive motors 14fR, 14rR. In the case of counterclockwise rotation, the front and rear left and right wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR are driven in the direction of rotation opposite to the clockwise direction by the drive motors 14fL, 14rL, 14fR, and 14fR.

なお、操舵モード設定スイッチ20は、デフォルトで通常走行操舵モードとなるようにしておく。すなわち、エンジン・スタート時は常に通常走行操舵モードとして、車輪がその場回転、小回り、横移動の状態のまま放置されている場合には中立状態へ戻すようにしておく。   The steering mode setting switch 20 is set to the normal traveling steering mode by default. That is, when the engine is started, the normal running steering mode is always set so that the wheels are returned to the neutral state when they are left in the state of in-situ rotation, small turning and lateral movement.

上記のように構成した第1実施例のステアリング装置付きサスペンションは、以下に列挙する効果を得ることができる。   The suspension with a steering device of the first embodiment configured as described above can achieve the effects listed below.

(1) 第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、転舵手段によるステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRの回転を、第1歯車71L、71Rと第2歯車72L、72Rとからなる変向歯車組で回転軸心の方向を変えて、第2歯車72L、72Rと第3歯車73L、73Rとからなる転舵歯車組にて、車輪10fL,10fR、10rL、10rRを支持する第2アクスル・ハウジング8fL、8fR、8rL、8rRに伝えこれらを転舵方向に回動させるようにしたので、タイロッドが不要となり、上記従来のステアリング装置よりも大きな転舵角(切れ角)で車輪を切ることが可能となり、たとえば車両のその場回転等が可能となる。   (1) In the suspension with the steering device of the first embodiment, the rotation of the steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR by the steering means is changed by the first gears 71L, 71R and the second gears 72L, 72R. A second axle that supports the wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR with a steered gear set composed of the second gears 72L and 72R and the third gears 73L and 73R by changing the direction of the rotation axis with the gear set. Since these are transmitted to the housings 8fL, 8fR, 8rL, and 8rR and rotated in the steering direction, the tie rod is not necessary, and the wheel can be turned at a larger turning angle (cutting angle) than the conventional steering device. For example, the vehicle can be rotated on the spot.

(2) また、第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、上述した従来のステアリング装置より少ないアクチュエータで各操舵モードの制御が可能となり、より簡単な制御でステアリング装置を制御できる。   (2) In the suspension with the steering device of the first embodiment, each steering mode can be controlled with fewer actuators than the conventional steering device described above, and the steering device can be controlled with simpler control.

(3) さらに、第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、ステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRにて、車体30及び第1アクスル・ハウジング7fL、7fR、7rL、7rRの間を揺動可能な状態で連結してサスペンションのリンクとして機能させるようにしたので、サスペンションのリンク数を減らすことができ、低コスト化や重量減が可能となる。

(3) Further, in the steering device with suspension of the first embodiment, a steering shaft 6FL, 6FR, 6RL, at 6RR, the vehicle body 30 and the first axle housing 7FL, 7 Fr, 7RL, swingable between 7rR In this state, the links are made to function as suspension links, so that the number of suspension links can be reduced, and the cost and weight can be reduced.

(4) 第1歯車71Lを第2ジョイントでステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRに連結するとともに、第1歯車71R、第2歯車72L、72R、第3歯車73L、73Rをそれぞれ第1軸受、第2軸受、第3軸受を介して第1アクスル・ハウジング7fL、7fR、7rL、7rRに支持するようにしたので、サスペンションの上下動があっても、これらの歯車の噛み合いを常に良好に保ちことができる。   (4) The first gear 71L is connected to the steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR by the second joint, and the first gear 71R, the second gears 72L, 72R, and the third gears 73L, 73R are respectively connected to the first bearings. Since the first axle housing 7fL, 7fR, 7rL, 7rR is supported via the second bearing and the third bearing, the meshing of these gears is always kept good even if the suspension moves up and down. be able to.

(5) ロア・リンク13fL、13fR、13rL、13rRは、車体30に対し車両幅方向へ所定量変位可能に取り付けたので、サスペンションの上下動の際、ステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rR等の揺動との関係によるこじりを防ぎながら、車輪10fL、10fR、10rL、10rRを最適にガイドすることが可能となる。   (5) Since the lower links 13fL, 13fR, 13rL, 13rR are attached to the vehicle body 30 so as to be displaceable by a predetermined amount in the vehicle width direction, the steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR, etc. It is possible to optimally guide the wheels 10fL, 10fR, 10rL, and 10rR while preventing twisting due to the relationship with the swing of the wheel.

(6) 第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、正逆転切替機構5f、5rを、ダブル・ピニオン式遊星歯車とし、このリング・ギヤ53と車体30に固定したケース57との間を接続・切り離しするロック機構54と、サン・ギヤ51とキャリヤ52との間を接続・切り離しする一体回転クラッチ55とを備える。また、ロック機構54と一体回転クラッチ55とを電磁式ツー・ウェイ・クラッチで構成し、左右のステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRの一方をサン・ギヤ51に連結し、他方をキャリヤ52に連結した。したがって、簡単な構成で左右車輪を正逆転の切り替えにより転舵方向を変えることが可能となる。この場合、サン・ギヤ51とリング・ギヤ53との歯数比を0.5に設定したので、左右のステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRが同じ向きの回転であれ逆向き回転であれ、左右車輪の切れ角を同一にすることができる。   (6) In the suspension with the steering device of the first embodiment, the forward / reverse switching mechanism 5f, 5r is a double pinion type planetary gear, and the ring gear 53 and the case 57 fixed to the vehicle body 30 are connected. A lock mechanism 54 for separating and an integral rotary clutch 55 for connecting / disconnecting the sun gear 51 and the carrier 52 are provided. Further, the lock mechanism 54 and the integral rotation clutch 55 are constituted by electromagnetic two-way clutches, one of the left and right steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR is connected to the sun gear 51, and the other is connected to the carrier 52. Connected. Therefore, it is possible to change the turning direction of the left and right wheels by switching between forward and reverse rotation with a simple configuration. In this case, since the gear ratio of the sun gear 51 and the ring gear 53 is set to 0.5, the left and right steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR can rotate in the same direction or in the reverse direction. The left and right wheels can have the same turning angle.

(7) 第1実施例のステアリング装置付きサスペンションで用いるロック機構54は、非通電時にはリング・ギヤ53をケース57に固定し、通電時にはロックを解除する。また、一体回転クラッチ55は、非通電時にはサン・ギヤ51とキャリヤ52との連結を解除し、通電時にはこれらを連結する。したがって、非通電時に通常の2輪操舵が可能となり、この結果、「通常走行」操舵モードは、電線切れなどで正逆転切替機構5f、5rが異常になった場合にも、通常走行転舵モードでの走行が可能となる。また、ステアリング・ホイール1からナックル9FL、9fR、9rL、9rRまでを機械的に連結しているので、ステアリング・システムの異常時にも運転者が直接車輪を操舵することが可能となり、複雑な機構や制御を用いることなくフェール・セーフ機能を付与することができる。   (7) The lock mechanism 54 used in the suspension with the steering device of the first embodiment fixes the ring gear 53 to the case 57 when not energized and releases the lock when energized. The integral rotation clutch 55 releases the connection between the sun gear 51 and the carrier 52 when not energized, and connects them when energized. Accordingly, normal two-wheel steering is possible when the power is not supplied. As a result, the “normal travel” steering mode is the normal travel steering mode even when the forward / reverse switching mechanism 5f, 5r becomes abnormal due to a wire break or the like. It is possible to run on. In addition, since the steering wheel 1 to the knuckle 9FL, 9fR, 9rL, 9rR are mechanically connected, the driver can directly steer the wheel even when the steering system is abnormal, A fail-safe function can be provided without using control.

(8) 第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、ロック機構54と一体回転クラッチ55とは、一つの電磁石56を共用して作動するようにしたので、正逆転切替機構5f、5rを簡素化でき低コスト化が可能にあるとともに、ロック機構54と一体回転クラッチ55とが同時に締結するインターロックを防止できる。   (8) In the suspension with the steering device of the first embodiment, the lock mechanism 54 and the integral rotation clutch 55 are operated by using one electromagnet 56, so the forward / reverse switching mechanisms 5f and 5r are simplified. In addition, the cost can be reduced, and the interlock between the lock mechanism 54 and the integral rotation clutch 55 can be prevented simultaneously.

(9) 第1実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、操舵モード設定スイッチ20と、操舵角センサ2fと、車速センサ2sとを設けて操舵モード信号、操舵角信号、車速信号をコントロール・ユニット21に入力するので、コントロール・ユニット21ではこれら入力信号に基づき最適な前後輪の転舵量を設定することができる。   (9) In the suspension with the steering device of the first embodiment, the steering mode setting switch 20, the steering angle sensor 2f, and the vehicle speed sensor 2s are provided, and the steering mode signal, the steering angle signal, and the vehicle speed signal are sent to the control unit 21. Since it is input, the control unit 21 can set the optimum turning amount of the front and rear wheels based on these input signals.

次に、本発明の第2実施例を図面とともに説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第2実施例にあっては、第1アクスル・ハウジングの上端部を支持する構成が第1実施例とは異なる。すなわち、第1実施例では第1アクスル・ハウジングの上端部を、コイル・スプリング111や、ショック・アブソーバ内蔵のストラット112で構成したサスペンション・サポート11fL、11fR、11rL、11rRにて連結・支持するようにしていたのに代えて、前輪側の左車輪を表した図11に示すように、アッパ・リンク26fを用い、その車両幅方向外側端部を第1アクスル・ハウジング77fLの上端部に第6ジョイント18fLを介して、また車両幅方向内側端部のシリンダ部17fLを車体30にゴム・ブッシュを介してそれぞれ連結する。   In the second embodiment, the configuration for supporting the upper end portion of the first axle housing is different from the first embodiment. That is, in the first embodiment, the upper end portion of the first axle housing is connected and supported by the suspension supports 11fL, 11fR, 11rL, and 11rR configured by the coil spring 111 and the strut 112 with a built-in shock absorber. As shown in FIG. 11 showing the left wheel on the front wheel side, the upper link 26f is used, and the outer end in the vehicle width direction is connected to the upper end of the first axle housing 77fL as shown in FIG. The cylinder portion 17fL at the inner end in the vehicle width direction is connected to the vehicle body 30 via a rubber bushing through the joint 18fL.

第6ジョイント18fLは、軸心同士が互いに対し揺動可能だが、軸心に沿う変位や半径方向の変位は拘束するジョイントである。また、ゴム・ブッシュによりアッパ・リンク26fLが車体30に対し、半径方向や軸心に沿う方向に所定量の変位が可能となるようにしてある。   The sixth joint 18fL is a joint in which axial centers can swing with respect to each other, but restrains displacement along the axial center and displacement in the radial direction. Also, the rubber bushing allows the upper link 26fL to be displaced by a predetermined amount with respect to the vehicle body 30 in the radial direction and the direction along the axis.

その他の構成は、第1実施例と同じであるので、それらの説明は所略する。また、図示しないが、前輪側の右車輪側は図11のものとは線対称に構成し、後輪側も前輪側と同様に構成する。なお、アッパ・リンクは本発明のアッパ側のサスペンション部材に相当する。   Since other configurations are the same as those of the first embodiment, their description will be omitted. Although not shown, the right wheel side on the front wheel side is configured in line symmetry with that of FIG. 11, and the rear wheel side is configured in the same manner as the front wheel side. The upper link corresponds to the upper suspension member of the present invention.

第2実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、上記実施例の効果(1)〜(9)に加えて以下の効果を有する。   The suspension with the steering device of the second embodiment has the following effects in addition to the effects (1) to (9) of the above embodiment.

(10)第1アクスル・ハウジング7fL、7fR、7rL、7rRをアッパ・リンク26fLで車体30に揺動可能に連結したので、サスペンションのジオメトリの調整・変更が第1実施例でのサスペンション・サポートを用いる場合よりさらに大きな自由度で可能となる。したがって、より高い操縦性・安定性の向上を図ることが容易となる。   (10) Since the first axle housings 7fL, 7fR, 7rL, and 7rR are swingably connected to the vehicle body 30 by the upper link 26fL, the suspension support can be adjusted and changed in the first embodiment by adjusting and changing the geometry of the suspension. This is possible with a greater degree of freedom than when it is used. Therefore, it becomes easy to improve higher maneuverability and stability.

次に、本発明の第3実施例を図面とともに説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第3実施例にあっては、基本的な構成は第1実施例と同じであるが、正逆転切替機構の構成が一部異なる。すなわち、実施例2では、実施例1の一体回転クラッチ55に代えてドッグ・クラッチ、すなわち、噛み合いクラッチを利用している。   In the third embodiment, the basic configuration is the same as that of the first embodiment, but the configuration of the forward / reverse switching mechanism is partially different. That is, in the second embodiment, a dog clutch, that is, a meshing clutch, is used instead of the integral rotary clutch 55 of the first embodiment.

第2実施例の正逆転切替機構では、図12(a)に示すように、サン・ギヤ51に連結した右側ステアリング・シャフト4fR上に、図12(b)に示す突起55kを側面に設けたクラッチ歯車55hを、スプライン等でその軸心方向に沿って移動可能に装着する。このため、クラッチ歯車55hの外周に溝を設けてレバー55jを摺動可能に嵌合させアクチュエータ58で軸方向へ移動できるようにする。   In the forward / reverse switching mechanism of the second embodiment, as shown in FIG. 12A, a protrusion 55k shown in FIG. 12B is provided on the side surface on the right steering shaft 4fR connected to the sun gear 51. The clutch gear 55h is mounted so as to be movable along the axial direction by a spline or the like. For this reason, a groove is provided on the outer periphery of the clutch gear 55h so that the lever 55j is slidably fitted so that the actuator 58 can move in the axial direction.

一方、キャリヤ・プレート55jには、図12(c)に示すように突起55kに嵌合可能な溝55mを設ける。したがって、クラッチ歯車55hを軸方向に移動させ、突起55kと溝55mとを軸方向に離すことで、サン・ギヤ51とキャリヤ52とを切り離し、またクラッチ歯車55hを軸方向に移動させて突起55kと溝55mと嵌合させることで、サン・ギヤ51とキャリヤ52とを一体回転させるように、切り替えることが可能となる。   On the other hand, the carrier plate 55j is provided with a groove 55m that can be fitted to the protrusion 55k as shown in FIG. Therefore, by moving the clutch gear 55h in the axial direction and separating the projection 55k and the groove 55m in the axial direction, the sun gear 51 and the carrier 52 are separated from each other, and the clutch gear 55h is moved in the axial direction to cause the projection 55k. By engaging with the groove 55m, the sun gear 51 and the carrier 52 can be switched so as to rotate together.

なお、この一体回転クラッチ55の締結状態で、左右車輪の中立位置及びトー調整をしておくことにより、クラッチ55の切断・接続による車輪の中立位置のずれやトーの狂いが生じることがなく、操舵性能やタイヤの偏摩耗を防止することが可能となる。   In addition, by adjusting the neutral position and toe adjustment of the left and right wheels in the engaged state of the integral rotation clutch 55, there is no shift in the neutral position of the wheel due to the disconnection / connection of the clutch 55 and the toe error. It becomes possible to prevent steering performance and uneven wear of tires.

第2実施例のステアリング装置付きサスペンションは、上述した第1実施例の効果(1)〜(9)に加えて、以下の効果を得ることができる。
(11) 第3実施例のステアリング装置では、一体回転クラッチ55を、サン・ギヤ側のステアリング・シャフト4fR、4rRとキャリヤ側ステアリング・シャフト4fL、4rRとが所定の位相、たとえば180°で噛み合うドッグ・クラッチとしたので、左右車輪の位相のずれを実質的にゼロにすることが可能となる。また、本実施例ではドッグ・クラッチを用いたので、摩擦板式クラッチ等を用いる場合に比べてその費用も低減することができる。
The suspension with the steering device of the second embodiment can obtain the following effects in addition to the effects (1) to (9) of the first embodiment described above.
(11) In the steering apparatus according to the third embodiment, the integral rotation clutch 55 is a dog in which the sun gear side steering shafts 4fR, 4rR and the carrier side steering shafts 4fL, 4rR mesh with each other at a predetermined phase, for example, 180 °. -Since the clutch is used, the phase shift between the left and right wheels can be made substantially zero. Further, since the dog clutch is used in this embodiment, the cost can be reduced as compared with the case where a friction plate clutch or the like is used.

以上、本発明のステアリング装置付きサスペンションにつき第1実施例乃至第3実施例につき説明してきたが、本発明のステアリング装置付きサスペンションは上記実施例に限定されるものではなく、たとえば、以下のような変形や変更等が可能である。   As described above, the first to third embodiments of the suspension with a steering device according to the present invention have been described. However, the suspension with a steering device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. Modifications and changes are possible.

本発明のステアリング装置付きサスペンションは、それぞれの車輪にホイール・イン・モータを組み込んだ車両に限られず、内燃機関と電気モータを電力源とするハイブリッド電気車両等を含む他の駆動形式の車両にも適用可能である。   The suspension with a steering device of the present invention is not limited to a vehicle in which a wheel-in motor is incorporated in each wheel, but also to other drive type vehicles including a hybrid electric vehicle using an internal combustion engine and an electric motor as a power source. Applicable.

実施例では変向歯車組(第1歯車71L、71R及び第2歯車72L、72R)には、実施例では交差軸歯車を用いたが、これに代えてフェース・ギヤやハイポイド・ギヤ等を用いてもよい。特に、後者はより高価になるものの、2軸が交差しない配置が可能となり、サスペンション・ジオメトリを異ならせる場合や、他部品との干渉を避ける場合に有効である。   In the embodiment, crossing shaft gears are used for the turning gear sets (the first gears 71L and 71R and the second gears 72L and 72R) in the embodiment, but instead, face gears, hypoid gears, or the like are used. May be. In particular, although the latter is more expensive, it can be arranged so that the two axes do not intersect with each other, which is effective when the suspension geometry is different or when interference with other parts is avoided.

実施例では、変向歯車組に第1歯車71L、71R及び第2歯車72L、72Rを、また転舵歯車組に第2歯車72L、72R及び第3歯車73L、73Rを用いて、第2歯車を変向歯車組の出力歯車と転舵歯車組の入力歯車として兼用したが、第2軸19aに第2歯車72L、72Rを設けるとともに転舵歯車組の入力歯車を別に設けて、この入力歯車に第3歯車73L、73Rを噛み合わせるようにしてこれらで転舵歯車組を構成するようにしてもよい。この場合、各歯車組で歯車比を独立して設定できる。   In the embodiment, the first gears 71L, 71R and the second gears 72L, 72R are used as the turning gear set, and the second gears 72L, 72R and the third gears 73L, 73R are used as the turning gear set. Are used as the output gear of the turning gear set and the input gear of the steered gear set. However, the second gears 72L and 72R are provided on the second shaft 19a, and the input gear of the steered gear set is provided separately. The third gears 73L and 73R may be engaged with each other to form a steered gear set. In this case, the gear ratio can be set independently for each gear set.

第1ジョイント、第2ジョイントには、等速ジョイントを用いることが望ましいが、これに限らず他の形式のジョイントを用いるようにしてもよい。   It is desirable to use constant velocity joints for the first joint and the second joint, but the present invention is not limited to this, and other types of joints may be used.

サスペンションにあっては、実施例では、ロア・リンク13fL、13fR、13rL、13rRにはスタビライザを描いていないが、前輪の左右車輪10fL、10fR間、また後輪の左右車輪10rL、10rR間にそれぞれスタビライザを設けてもよい。特に、高速走行するものにあっては設けた方が望ましい。   In the embodiment, a stabilizer is not drawn on the lower links 13fL, 13fR, 13rL, and 13rR in the embodiment, but between the left and right wheels 10fL and 10fR of the front wheel and between the left and right wheels 10rL and 10rR of the rear wheel, respectively. A stabilizer may be provided. In particular, it is desirable to provide a vehicle that travels at a high speed.

実施例では、「通常走行」操舵モードを、低速走行時では後輪10rL、10rRを転舵ゼロに保ち、前輪のみステアリング・ホイール1の転舵操作に応じて転舵させ、高速走行時では後輪を前輪と同位相で転舵するようにしているが、車両によっては後輪を前輪とは逆位相にわずか転舵することでアンダステア特性を付与するようにしてもよい。また、前輪、後輪の同位相制御にあっては、積極的に、前輪と後輪との転舵量を同じにして、いわゆる斜め走行が可能なようにしてもよい。この場合、操舵モード設定スイッチ20にも「斜め走行」転舵モードのスイッチを設けるようにする。この場合、図9において前後の左右車輪の切れ角α、α'、β、β'が同一となるようにする。   In the embodiment, in the “normal travel” steering mode, the rear wheels 10rL and 10rR are kept at zero turning during low-speed traveling, and only the front wheels are steered according to the steering operation of the steering wheel 1; The wheels are steered in the same phase as the front wheels, but depending on the vehicle, the understeer characteristic may be imparted by slightly steering the rear wheels in the opposite phase to the front wheels. In the same phase control of the front wheels and the rear wheels, the front wheels and the rear wheels may be actively set to have the same turning amount so as to enable so-called oblique traveling. In this case, the steering mode setting switch 20 is also provided with a switch in the “oblique traveling” steering mode. In this case, the cutting angles α, α ′, β, β ′ of the front and rear wheels in FIG. 9 are made the same.

本発明のステアリング装置にあっては、実施例では、操舵手段をステアリング・ホイール1から中間回転シャフト4fL、4fR、4rL、4rRまですべて機械的に連結して、ステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRを駆動するようにしているが、ステアリング・ホイール1とステアリング・シャフト6fL、6fR、6rL、6rRとの間を機械的に切り離して、いわゆるステア・バイ・ワイヤ操舵システムで構成するようにしてもよい。また、転舵手段の構成にはさらにジョイントを増やしたり、回転方向の相対変位は拘束するが軸方向にスライド可能としたりするものを用いてもよい。   In the steering device of the present invention, in the embodiment, the steering means is mechanically connected from the steering wheel 1 to the intermediate rotation shafts 4fL, 4fR, 4rL, 4rR, and the steering shafts 6fL, 6fR, 6rL, 6rR is driven, but the steering wheel 1 and the steering shaft 6fL, 6fR, 6rL, 6rR are mechanically separated from each other, so that a so-called steer-by-wire steering system is configured. Good. Further, the structure of the steering means may be such that the number of joints is further increased, or the relative displacement in the rotational direction is restricted but the sliding is possible in the axial direction.

本発明の第1実施例になるステアリング装置付きサスペンションと、その電子制御系とを備えた車両を模式的に示す平面図である。1 is a plan view schematically showing a vehicle including a suspension with a steering device and an electronic control system thereof according to a first embodiment of the present invention. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の前面を車両前方からみた模式図である。It is the schematic diagram which looked at the front of vehicles provided with the suspension with a steering device of this example from the vehicles front. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の後面を車両前方側からみた模式図である。It is the schematic diagram which looked at the rear surface of the vehicle provided with the suspension with a steering device of the present embodiment from the vehicle front side. 図1に示すステアリング装置付きサスペンションのうちの車両前方左側ステアリング装置付きサスペンションを拡大して模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing an enlarged view of a suspension with a left front steering device in the vehicle among the suspension with a steering device shown in FIG. 図4の車両前方左側ステアリング装置付きサスペンションを車両後方からみた図である。FIG. 5 is a view of the suspension with a left front steering device of FIG. 4 as viewed from the rear of the vehicle. 図4,図5の車両前方左側ステアリング装置付きサスペンションを拡大して車両側方からみた図である。FIG. 6 is an enlarged view of the suspension with a left front steering device in FIGS. 4 and 5 as seen from the side of the vehicle. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションのステアリング装置に用いる正逆転切替機構を示す図であり、(a)はその全体構成を模式的に示す図、(b)は正逆転切替機構で用いるロック機構の断面図、(c)は正逆転切替機構で用いる一体回転クラッチの断面図である。It is a figure which shows the forward / reverse switching mechanism used for the steering apparatus of the suspension with a steering apparatus of a present Example, (a) is a figure which shows the whole structure typically, (b) is a locking mechanism used with a forward / reverse switching mechanism. Sectional drawing (c) is a sectional view of an integral rotary clutch used in the forward / reverse switching mechanism. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後輪とも左右車輪を逆位相とする、小回り操舵モードでの操舵状態を示す図である。It is a figure which shows the steering state in the small turn steering mode which uses the suspension with a steering device of a present Example and makes a right-and-left wheel into an antiphase with respect to front and rear wheels. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後左右車輪を同位相とする、通常走行操舵モードでの高速時操舵状態を示す図である。It is a figure which shows the steering state at the time of high speed in normal driving | running | working steering mode which makes a front-rear left-right wheel the same phase using the suspension with a steering device of a present Example. 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後左右車輪を同位相とする、その場回転操舵モードでの操舵状態を示す図である。It is a figure which shows the steering state in an in-situ rotation steering mode which makes a front-rear left-right wheel the same phase using the suspension with a steering device of a present Example. 本発明の第2実施例になるステアリング装置付きサスペンションのうち車両左側のサスペンションを車両後方側からみた模式図である。It is the schematic diagram which looked at the suspension of the vehicle left side from the vehicle rear side among the suspensions with a steering device which becomes 2nd Example of this invention. 本発明の第3実施例になるステアリング装置付きサスペンションに用いる正逆転切替機構を示す図であり、(a)はその全体構成を模式的に示す図、(b)は正逆転切替機構の突起を設けたクラッチ歯車を示す図、(c)は突起と噛み合い可能な溝を設けた、正逆転切替機構のキャリヤ・プレートを示す図である。It is a figure which shows the forward / reverse switching mechanism used for the suspension with a steering device which becomes 3rd Example of this invention, (a) is a figure which shows the whole structure typically, (b) is a protrusion of the forward / reverse switching mechanism. The figure which shows the provided clutch gearwheel, (c) is a figure which shows the carrier plate of the forward / reverse switching mechanism provided with the groove | channel which can mesh | engage with a protrusion.

符号の説明Explanation of symbols

SF 前輪側ステアリング装置
SR 後輪側ステアリング装置
S1 揺動中心線
1 ステアリング・ホイール(転舵手段)
3 ステアリング歯車組
5f、5r 正逆回転切替機構(正逆転切替手段)
6fL、6fR、6rL、6rR ステアリング・シャフト
7fL 第1アクスル・ハウジング
8fL 第2アクスル・ハウジング
10fL、10fR、10rL、10rR 車輪
11fL、11fR、11rL、11rR サスペンション・サポート(アッパ側サスペンション部材)
13fL、13fR、13rL、13rR ロア・リンク(ロア側リンク部材)
131a、131b ゴム・ブッシュ入りシリンダ部
14fL、14fR、14rL、14rR 駆動モータ
15f 操舵力アシストモータ
15r 転舵モータ
16L、16R 第1ジョイント
17fL、17fR、17rL、17rR 第2ジョイント
19a 第2シャフト
19b 第3シャフト
20 操舵モード設定スイッチ
21 コントロール・ユニット
22 アクチュエータ・ドライバ
23fL、23fR、23rL、23rR 第1シャフト
24 操舵輪側ステアリング・シャフト(転舵手段)
25fL、25fR、25rL、25rR 第3ジョイント
30 車体
71L、71R 第1歯車(変向歯車組)
72L、71R 第2歯車(変向歯車組、転舵歯車組)
73L、73R 第3歯車(転舵歯車組)
SF Front wheel side steering device SR Rear wheel side steering device S1 Swing center line 1 Steering wheel (steering means)
3 Steering gear set 5f, 5r Forward / reverse rotation switching mechanism (forward / reverse switching means)
6fL, 6fR, 6rL, 6rR Steering shaft 7fL 1st axle housing 8fL 2nd axle housing 10fL, 10fR, 10rL, 10rR Wheels 11fL, 11fR, 11rL, 11rR Suspension support (upper suspension member)
13fL, 13fR, 13rL, 13rR Lower link (lower link member)
131a, 131b Rubber / bushing cylinders 14fL, 14fR, 14rL, 14rR Drive motor 15f Steering force assist motor 15r Steering motor 16L, 16R First joint 17fL, 17fR, 17rL, 17rR Second joint 19a Second shaft 19b Third Shaft 20 Steering mode setting switch 21 Control unit 22 Actuator driver 23fL, 23fR, 23rL, 23rR First shaft 24 Steering wheel side steering shaft (steering means)
25fL, 25fR, 25rL, 25rR Third joint 30 Car body 71L, 71R First gear (turning gear set)
72L, 71R Second gear (turning gear set, steered gear set)
73L, 73R Third gear (steering gear set)

Claims (4)

左右車輪間に配置して車幅方向に沿った軸心回りに回転可能なステアリング・シャフトと、運転者の操舵に応じて前記ステアリング・シャフトを回転させる転舵手段と、前記ステアリング・シャフトの回転軸心の方向を変えて回転を伝える変向歯車組と、該変向歯車組の出力回転を伝えて前記車輪の転舵を行う転舵歯車組と、を有するステアリング装置と、
前記変向歯車組及び前記転舵歯車組を設けた第1アクスル・ハウジングと、車輪を回転自在に支持する軸受を内蔵するとともに、前記第1アクスル・ハウジングに転舵方向回りに回動可能に支持されて前記転舵歯車組の出力回転により回動することで前記車輪を前記第1アクスル・ハウジングに対して転舵する第2アクスル・ハウジングと、車両幅方向に伸びて前記第1アクスル・ハウジングの下端部を車体に対し揺動可能に連結するロア側のリンク部材と、車両幅方向に伸びて前記第1アクスル・ハウジングの上端部を前記車体に揺動可能に連結するアッパ側のサスペンション部材と、を有するサスペンションと、
を備え、
前記ステアリング・シャフトを、前記ロア側のリンク部材に対して車両前後方向にずらすとともに、前記車体及び前記第1アクスル・ハウジング間を、該第1アクスル・ハウジング前記車体に対し上下方向へ揺動可能に連結して前記サスペンションのリンクとして機能させたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
A steering shaft that is disposed between the left and right wheels and is rotatable about an axis along the vehicle width direction, steering means that rotates the steering shaft in accordance with the steering of the driver, and rotation of the steering shaft A steering gear having a turning gear set that changes the direction of the shaft center and transmits the rotation, and a turning gear set that transmits the output rotation of the turning gear set and turns the wheel; and
A first axle housing provided with the turning gear set and the steered gear set, and a bearing for rotatably supporting the wheel are incorporated, and the first axle housing can be rotated around the turning direction. a second axle housing for turning said wheel relative to the first axle housing by supported by pivoted by an output rotation of the steering gear set, the first axle extending in the vehicle width direction A lower link member that pivotably connects the lower end of the housing to the vehicle body, and an upper suspension that extends in the vehicle width direction and pivotally connects the upper end of the first axle housing to the vehicle body. A suspension having a member;
With
The steering shaft, with be shifted in the vehicle longitudinal direction with respect to the lower side of the link member, between the body and the first axle housing, first axle housing rocking in the vertical direction relative to the vehicle body A suspension with a steering device, wherein the suspension is movably connected to function as a link of the suspension.
請求項1に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
前記変向歯車組は、車両幅方向の軸心回りに回転する第1歯車と、該第1歯車に噛み合い上下方向の軸心回りに回転する第2歯車とを有し、
前記ステアリング・シャフトは、この車両幅方向内側端部を前記転舵手段に第1ジョイントを介して揺動可能に連結し、車両幅方向外側端部を前記第1歯車に第2ジョイントを介して連結し、
第1歯車と前記第2歯車とは、それぞれ第1軸受、第2軸受により前記第1アクスル・ハウジングにて回転自在に支持したことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
The suspension with a steering device according to claim 1,
The turning gear set includes a first gear that rotates around an axis in the vehicle width direction, and a second gear that meshes with the first gear and rotates around an axis in the vertical direction.
The steering shaft has an inner end in the vehicle width direction connected to the steering means via a first joint so as to be swingable, and an outer end in the vehicle width direction is connected to the first gear via a second joint. Concatenate,
A suspension with a steering device, wherein the first gear and the second gear are rotatably supported by the first axle housing by a first bearing and a second bearing, respectively.
請求項1又は請求項2に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
前記転舵歯車組は、前記第1アクスル・ハウジングに第3軸受で支持されて前記変向歯車組の出力歯車の回転に応じて回転する第3歯車を有し、該第3歯車を前記第2アクスル・ハウジングに連結して該第2アクスル・ハウジングを前記第1アクスル・ハウジングに対し前記車輪の転舵方向へ揺動可能としたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
In the suspension with a steering device according to claim 1 or 2,
The steered gear set includes a third gear that is supported by the first axle housing with a third bearing and rotates in accordance with the rotation of the output gear of the turning gear set, and the third gear is the first gear. A suspension with a steering device, wherein the suspension is connected to a two-axle housing so that the second axle housing can be swung in the steering direction of the wheel with respect to the first axle housing.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
前記ロア側のリンク部材は、前記車体に対し車両幅方向へ所定量変位可能に取り付けたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
The suspension with a steering device according to any one of claims 1 to 3,
A suspension with a steering device, wherein the lower link member is attached to the vehicle body so as to be displaceable by a predetermined amount in the vehicle width direction.
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