JPH03148383A - 車両用操舵装置およびその適用車両 - Google Patents

車両用操舵装置およびその適用車両

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JPH03148383A
JPH03148383A JP28768489A JP28768489A JPH03148383A JP H03148383 A JPH03148383 A JP H03148383A JP 28768489 A JP28768489 A JP 28768489A JP 28768489 A JP28768489 A JP 28768489A JP H03148383 A JPH03148383 A JP H03148383A
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JP
Japan
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steering
wheels
wheel
vehicle
gear
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Application number
JP28768489A
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English (en)
Inventor
Mitsugi Yamashita
貢 山下
Mutsumi Kawamoto
睦 川本
Eiko Inagaki
稲垣 英光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明洸 大きな操舵角で滑らかに小回り走行できると
ともにほぼ真横に平行移動できる車両用操舵装置および
その適用車両に関する。 〔従来の技術〕 一般E、4輪車が滑らかに旋回するためには4輪とも同
じ旋回中心を持つことが必要である。そのために従来の
ステアリング機構で11  例えばナックルアームとタ
イロッドとを備えたステアリングリンク機構が採用され
ている。 第3図に示すように このステアリングリンク機構I上
  タイロッドエンドOla、Olaにてタイロッド0
1とナックルアーム02とを相対回動自在に連結し、ナ
ックルアーム02の他端を左右輪のキングピン03に連
結する構造となっている。 そして、このステアリングリンク機構のタイロッドON
E  例えばラックアンドビニオン、ウォーム歯車ある
いは油圧シリンダによってステアリングハンドルによる
操舵トルクを伝えることにより、このタイロッド01を
左右に移動させ、このタイロッド01の左右動によりナ
ックルアーム02が回動するようになっている。これに
より、左右の車輪がそれぞれ左右に操舵されるようにな
る。 また、従来の一般的な自動車においてIL 第、4図に
示すように前輪04はストラット型のサスペンション0
5で支持されていることが多い、その場合、前輪04と
サスペンション05との間に洸キングピンオフセットが
形成されており、このキングピンオフセット量はステリ
ングハンドルの操舵力に関係している。すなわち、キン
グピンオフセット量が大きいとハンドル操舵力も大きく
なる。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、このようなステアリングリンク機構でI
上 第3図に示すように タイロッド01とナックルア
ーム02とが一直線上になると、それ以上は車輪を操舵
することができなくなる。すなわち、この状態が車輪操
舵の可能な限界であり、その操舵角αの限界角度ζ上 
通常約45′″前後である。このように車輪操舵に限界
があると、小回りのための操舵が制限されてしまう。 また。仮に車輪の−舵角αがこのような限界角度を超え
て、例えば90°まで可能にした場合でも、操舵角αを
90@にすると、車体に設けられた駆動源からの駆動力
によっては車輪を駆動させることはできなくなるという
問題が生じてしまう。 そこで、本田願人はこのような問題を解決したステアリ
ング機構及びその適用車両を先に特許出願している(特
願昭63−165498号)。 この特許出願のステアリング機構及びその適用車両にお
いてI上  ハンドルの操舵角をリンク機構を介してメ
カニカルに車輪に伝達するにあたって、車体フレームに
設けた増速ギアで増速するようにしているとともに各車
輪に独立して走行用駆動モータを設けるようにしている
。 したがって、増速ギアによって車輪を増速させることに
より90@以上操舵することができるようになるばかり
でなく、車輪を906操舵したときに駆動モータによっ
て回転駆動することができるようになる。 そこで、このような増速ギアを用いたステアリング機構
を前輪及び後輪に用いれば、前輪とともに後輪をも90
°操舵することができ、車両を小回り走行させたり、真
横へ平行移動させたりすることが可能となる。 しかしながらこのステアリング機構で比 車体側の増速
ギヤによって増速された操舵力がトルクリンクを介して
車輪に伝えられて、この車輪が操舵されるようになる。 このた八 トルクリンクの3ケ所の支点でガタが生じて
、車輪のふらつきが発生することが考えられる。しかも
、増速ギヤが一対の外歯歯車で形成されているので、ナ
ックルアームとタイヤとの距離が近い場合にl1  こ
れもナックルアームと車輪が干渉するということも考え
られる。 1 一方、従来の第4図に示すようなサスペンション構
造でI上  ストラット05aにステアリングリンク機
構のナックルアーム06が一体に設けられているが、キ
ングピン軸の角度β及び位置がナックルアーム06の上
下支技点によって決定されるので、キングピンオフセッ
ト量を小さくすることはできない、このため、ハンドル
操舵力が比較的大きくなってしまうという問題もある。 本発明はこのような問題を解決するものであって、その
目的迄 ステアリングリンク機構において発生するガタ
による車輪のふらつきを防止して、走行賃定性を向上す
ることのできる車両用操舵装置を提供することである。 本発明の他の目的番上  操舵力を軽減することのでき
る車両用操舵装置を提供することである。 本発明の更に他の目的は 大きな操舵角が設定されても
滑らかにかつ確実に小回り走行や平行移動のできる車両
を提供することである。 〔課題を解決するための手段〕 そのために請求項1の発明の車両用操舵装″lIiL例
えば第1II及び第2図を参照して示すと、リンク機構
(13,14,15,16,17,18゜20)を介し
てステアリングハンドル(21)の操舵角を車輪に伝達
するステアリング機構を備えており、前記リンク機構(
13,14,15,16,17,18,20)と車輪(
32,33)との間数 前記ステアリングハンドル(2
1)の操舵角を増速して前記車輪(32,33)に伝達
する増速ギヤ(25)が配設されていると共1 この増
速ギア(25)及び前記車輪(32,33)がともにサ
スペンション(2)を介して車体フレーム(1)に支持
されていることを特徴としている。 また請求項2の発明の車両用操舵装置曇上 請求項1の
発明において、前記増速ギヤ(25)が。 前記リンク機1111 (13,14,15,16,1
)。 18.20)に連結された内歯歯車(10)と、前記車
輪(32,33)に連結さ丸 前記内歯歯車(10)に
噛み合う外歯歯車(22)とから構成されていることを
特徴としている。 更K 請求項3の発明の車両11  リンク機構(13
、14,15,16,17,18,20)を介してステ
アリングハンドル(21)の操舵角を車輪(32,33
)に伝達するステアリング機構を備えている車両用操舵
装置が適用されている車両において、前記リンク機構(
13,14,15゜16.17,18.20)と車輪(
32,33)との間に、 前記ステアリングハンドル(
21)の操舵角を増速して前記車輪(32,33)に伝
達する増速ギヤ(25)が配設されていると共にこの増
速ギア(25)及び前記車輪(32,33)がともにサ
スペンション(2)を介して車体フレーム(1)に支持
されており、更に駆動手段(27,28,29)が各車
輪(32,33)に独立して取り付けられていることを
特徴としている。 [作用および発明の効果] このような構成をした請求項1の発明においては ステ
アリング機構におけるリンク機構(13゜14.15,
16,17,18.20)と車輪(32,33)との間
に ステアリングハンドル(21)の操舵角を増速して
車輪(32,33)に伝達する増速ギヤ(25)が配設
されていると共砿 この増速ギア(25)及び前記車輪
(32゜33)がともにサスペンション(2)を介して
車体フレーム(1)に支持されているので、前述の特許
出願のようなトルクリンクが不要となる。したがって、
トルクリンクによるガタが生じることはないので、車輪
(32,33)のふらつきが防止されるようになる。こ
れにより−、優れた走行安定性を実現することができる
。 しかも、 トルクリンクが不要となることにより。 車輪(32,33)の操舵軸であるキングピン軸(b)
を自由に設定できるようになる。したがって、キングピ
ンオフセット量を小さくすることが可能となり、ハンド
ル操舵力を低減することができる。更にキングピンオフ
セット量が小さくできることにより、タイヤ(33)は
無理な力を受けた状態で回転することがなくなるbで、
タイヤ(33)摩耗を低減することができる。 また。請求項2の発明仕 請求項1の発明の効果に加え
て、増速ギヤ(25)が、前記リンク機構(13,14
,15,16,17,18,20)に連結された内歯歯
車(10)と、前記車輪(32,33)に連結さ九 前
記内歯歯車(10)に噛み合う外歯歯車(22)とから
構成されているので、増速ギヤ(25)がコンパクトに
なるという効果が得られる。したがって、増速ギヤ(2
5)をサスペンション(2)と車輪(32,33)との
間の小さなスペース内にもかなりの自由度を持って配設
することができるようになる。しかも内°歯歯車(lO
)を採用しているので、車輪(32゜33)が操舵され
る方向とリンク機構(13,14,15,16,17,
18,20)の回転する方向とが同じになる。したがっ
て、車輪(32゜33)とリンク機構(13,14,1
5,16゜17.18.20)−との干渉を確実に防止
することができる。 更に請求項3の発明によれば、リンク機構(13、14
,15,16,17,18,20)  と車輪(32,
33)との間砿 前記ステアリングハンドル(21)の
操舵角を増速して前記車輪(32,33)に伝達する増
速ギヤ(25)が配設されていると共K この増速ギア
(25)及び前記車輪(32,−33)がともにサスペ
ンション(2)を介して車体フレーム(1)に支持され
ており、更に駆動手段(27,28,29)が各車輪(
32,33)に独立して取り付けられているので、車輪
の操舵角をきわめて大きく設定することができるばかり
でなく、車両はこのような大きな操舵角に対しても滑ら
かにかつ確実に小回り走行や平行移動を行うことができ
るようになる。 なお、カッコ内の符号は図面と対照するためだけのもの
であって、本発明の構成を何等限定するものではなし\ 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。 第1図番上 本発明の車両用操舵装置に用いられるステ
アリング機構の一実施例をホィールモータ駆動輪に取り
付けた状態を示す断1iwL  第2図はこの実施例に
おけるステアリング機構の模式図である。 第1図に示されているよう瓢 車体フレームIK スト
ラット型サスペンション2のストラット3の上端が軸受
4により支持されている。このストラット3の下端はロ
アアーム5により車体フレーム1に揺動可能に支持され
ている。またストラット3の下端にIL  ホィールモ
ータ6を支持する支持部7が設けられており、この支持
部7に11互いに偏心した一対の上孔8と下孔9とがス
トラット3とほぼ平行に穿設されているi 上孔8に広
内歯10を有する第1筒状部材11が軸受12により上
孔8の中心軸aまわりに回動自在に嵌合支持されている
。 この第1筒状部材11の上端にはナックルアーム13が
連結されており、このナックルアーム13にはタイロッ
ド14が自在継手15を介して連結されている。斐ヌ 
 第211・に明瞭に示すよりぬこのタイロッド14は
所定位置にラック16が形成されているリレーロッド1
7に自在継手18を介して連結されている。更1 この
リレーロッド17のラック16に1−L  ステアリン
グシャフト19の一端に配設されたピニオンギヤ20が
噛み合わされており、ステアリングシャフト19の先端
にはステアリングハンドル21が取り付けられている。 ナーツクルアーム13.タイロッド14、自在継手15
.ラツク16.リレーロツド17.自在継手18及びピ
ニオンギヤ20により、ステアリング機構におけるリン
ク機構が形成されている。 一方、支持部7の下孔9にiL  上端側に外歯22を
有する第2筒状部材23が複式アンギュラスラスト玉軸
受24により下孔9の中心軸すまねりに回動自在に嵌合
支持されている。第2筒状部材23の外歯22は第1筒
状部材11の内歯10に噛み合わされている。そして、
これら内歯10と外歯2−2とにより増速ギヤ25が構
成されている。 したがって、増速ギヤ25はストラット3の下端に設け
られることになる。−また 複式アンギュラスラスト玉
軸受24により、第2筒状部材23に加えられるスラス
ト力が支持されるようになっている。 第2筒状部材23の下端にはホィールモータ6のモータ
ケース26が取り付けら九ている。その場合、このモー
タケース26における第2筒状部材23の取付面26a
は筒状体の中心軸すと直交する傾斜函に形成されている
。モータケース26内にIt1.  このモータケース
26に固定されたステータ27、モータ回転軸2Bに固
定されたa−タ29、プラネタリ減速ギヤ30等が配設
されている。そしてステータ27、モータ回転軸2Bお
よびロータ29によって走行用駆動モータが構成されて
いる。 またモータ回転軸28の一端は出力軸31の他端に嵌合
しており、これらモータ回転軸2Bと出力軸31とは同
一軸上に配設されている。そして。 両輪28.31の嵌合部にはプラネタリ減速ギア30が
配設されていて、モータ回転軸28からプラネタリ減速
ギア30を介して出力軸31に動力が減速されて伝達さ
れるようになっている。更に出力軸31の他端にt上 
ホィール32およびタイヤ33からなる車輪が取り付け
られている。このようにして、走行用駆動モータと車輪
とが一体に組み合わされたホィールモータ6が構成され
ている。このホィールモータ6により、ステアリング機
構を介して車輪が90°に操舵されてもその車輪を回転
駆動することができるようになる。 このように配設されたホィールモータ6、増速ギヤ25
、サスペンション2及びリンク機構を上第2図から明ら
かなようぬ 左右の車輪に対して左右対称にかつ同じ構
成で配設されている。その場合、左右のタイロッド14
は体のりレーロッ−ド17により連結される、     次砿 この実施例の作用について説明する。 左右の車輪を右方向に操舵するためハンドル21を右方
向に回転すると、ビニオン・ラック20゜16を介して
リレーロッド17が右方向B1に移動する。このリレー
ロッド17の移動により、左右のタイロッド14を介し
て左右のナックルアーム13がそれぞれ右方向C1に回
動する。このナックルアーム13の回動により、左右の
第1筒状部材11及び第2筒状部材23がともに同右方
向に回転する。このとき、第2筒状部材23は増速ギヤ
25により第1筒状部材11に対して増速されて回転す
るようになる。第2筒状部材23の回転により、左右の
タイヤ33はともに右方向(E*、Dr)に操舵される
。また車輪を左方向に操舵する場合に広 ハンドル21
を逆の左方向に回転すれば。 リレーロッド17が82方向に移動すると共にナックル
アーム13が02方向に回動して、左右のタイヤ33が
それぞれE、、D、方向に操舵される。 このように構成されたステアリング機構においてIL 
 増速ギヤ25がストラット3の下端に配設されている
ので、前述の特許出願のステアリング機構におけるトル
クリンクは不要となる。したがって、トルクリンクによ
るガタが生じることはないので、車輪のふらつきが防止
されるようになる。 これにより、優れた走行安定性を実現することができる
。 しかも、 トルクリンクが不要となることにより。 車輪の操舵軸であるキングピン軸(第2筒状部材23の
中心軸b)の傾斜角を自由に設定できるようになる。し
たがって¥キングピンオフセット量γを小さくすること
が可能となり、ハンドル操舵力を低減することができる
。更にキングピンオフセット量が小さくできることによ
り、タイヤは無理な力を受けた状態で回転することがな
くなるので、タイヤ摩耗を低減することができる。 また 増速ギヤ25を、前記リンク機構側に連結された
内歯歯車10と、前記車輪側に連結さ丸前記内歯歯車l
Oに噛み合う外歯歯車22とから構成しているので、増
速ギヤ25がコンパクトになる。したがって、増速ギヤ
25をサスペンション2と車輪32.33との閏の小さ
なスペース内にもかなりの自由度を持って配設すること
ができるようになる。 しかも内歯歯車10を採用しているので、車輪32.3
3が操舵される方向とリンク機構の回転する方向とが同
じになり、車輪とリンク機構との干渉を確実に防止する
ことができるようになる。 更に走行用駆動モータ27,28.29が各車M(32
,33)に独立して取り付けられているので、車輪の操
舵角をきわめて大きく設定しても、車両は滑らかにかつ
確実に小回り走行や平行移動を行うことができるように
なる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の車両用操舵装置に用いられるステアリ
ング機構の1実施例を示す断面区 第2図はこのステア
リング機構の模式颯 第3図は従来の一般的なステアリ
−ング機構の説明颯 第4図は従来の一般的なサスペン
ションを示す図である。 1・°・車体フレ一人 2・・・ストラット型サスベン
ジジン、3−・・ストラット% 6・・・ホィールモー
久 7・・・ホィールモータ支持区 10・・・内歯、
11・・・第1筒状部材、 13・・・ナックルアーA
、14・・・タイロッド、21・・・ステアリングハン
ドlし、22・・・外歯、23・・・第2筒状部材、2
5・・・増速ギヤ、27・・・ステー久 28−・・モ
ータ回転1iL29・・・ロータ。 32−−・ホイ−lk、33・・・タイヤ出  願  
人       アイシン・エイ・ダブツ工株式会社代
理人弁理士   青 木 健 二(外6名)第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リンク機構を介してステアリングハンドルの操舵
    角を車輪に伝達するステアリング機構を備えている車両
    用操舵装置において、 前記リンク機構と車輪との間に、前記ステアリングハン
    ドルの操舵角を増速して前記車輪に伝達する増速ギヤが
    配設されていると共に、この増速ギア及び前記車輪がと
    もにサスペンションを介して車体フレームに支持されて
    いることを特徴とする車両用操舵装置。
  2. (2)前記増速ギヤは、前記リンク機構側に連結された
    内歯歯車と、前記車輪側に連結され、前記内歯歯車に噛
    み合う外歯歯車とから構成されていることを特徴とする
    請求項1記載の車両用操舵装置。
  3. (3)リンク機構を介してステアリングハンドルの操舵
    角を車輪に伝達するステアリング機構を備えている車両
    用操舵装置が適用されている車両において、 前記リンク機構と車輪との間に、前記ステアリングハン
    ドルの操舵角を増速して前記車輪に伝達する増速ギヤが
    配設されていると共に、この増速ギア及び前記車輪がと
    もにサスペンションを介して車体フレームに支持されて
    おり、更に駆動手段が各車輪に独立して取り付けられて
    いることを特徴とする車両。
JP28768489A 1989-11-04 1989-11-04 車両用操舵装置およびその適用車両 Pending JPH03148383A (ja)

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JP (1) JPH03148383A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015160530A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置と転舵機構との連結構造
JP2016011040A (ja) * 2014-06-27 2016-01-21 日産自動車株式会社 インホイールモータ転舵輪のサスペンション装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015160530A (ja) * 2014-02-27 2015-09-07 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置と転舵機構との連結構造
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