(57)【要約】【課題】車体幅が狭い車両であっても、ホイールのバウンド、リバウンド時における車輪のトー角変化を小さくする。【解決手段】リーディング式のサスペンションアーム２を備える車両に設けられるステアリング装置である。ステアリング装置は、操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材２０と、一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材２０に連結すると共に他端部側が上記ナックル５に連結する第２ステアリング部材２１と、を備える。例えば、平面視で、上記第２の揺動軸を上記第１の揺動軸と同軸に配置し、上記サスペンションアーム２の揺動角がゼロのときに、側面視で、上記第２の揺動軸中心と上記第２ステアリング部材２１の上記ナックル５への連結点とを結ぶ線分を、上記第１の揺動軸中心とホイールセンタとを結ぶ線分と平行に配置する。【選択図】        図１
2014008784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部側が第１の揺動軸周りに上下方向へ揺動可能に車体側部材に連結して車体前後方向に延在し他端部が車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に連結するサスペンションアームを備える車両に設けられるステアリング装置であって、
操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材と、
一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材に連結すると共に他端部側が上記車輪支持部材に連結する第２ステアリング部材と、を備え、
平面視で、上記第２の揺動軸が上記第１の揺動軸に一致するように配置し、
上記サスペンションアームの揺動角がゼロの状態において、側面視で、上記第２の揺動軸中心と上記第２ステアリング部材の上記車輪支持部材への連結点とを結ぶ線分を、上記第１の揺動軸中心とホイールセンタとを結ぶ線分と平行に配置することを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
一端部側が第１の揺動軸周りに上下方向へ揺動可能に車体側部材に連結して車体前後方向に延在し他端部が車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に連結するサスペンションアームを備える車両に設けられるステアリング装置であって、
操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材と、
一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材に連結すると共に他端部側が上記車輪支持部材に連結する第２ステアリング部材と、を備え、
上記第２の揺動軸を上記第１の揺動軸と同軸に配置することを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
上記第２ステアリング部材の上下方向への揺動角を、上記サスペンションアームの上下方向への揺動角に同期させる同期機構を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したステアリング装置。
【請求項４】
上記同期機構は、上記第２ステアリング部材から上記サスペンションアームに向けて突設する突設部と、その突設部を車体幅方向への移動を許容した状態で上記サスペンションアームに接続する接続部とから構成されることを特徴とする請求項３に記載したステアリング装置。
【請求項５】
上記第１の揺動軸と第２の揺動軸とを同軸に配置して、
上記サスペンションアームの一端部側に設けられて上記第１の揺動軸周りに回動するアーム回動部と、第２ステアリング部材に設けられて上記第２の揺動軸周りに回動するステアリング回動部とを、第１の揺動軸の軸線方向に相対変位可能で且つ回転方向への相対変位が規制された状態で接続することで、上記同期機構を構成することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載したステアリング装置。
【請求項６】
上記第２ステアリング部材の他端部側は、タイロッドを介して車輪支持部材に連結し、
タイロッドの第２ステアリング部材への連結部、及びタイロッドの車輪支持部材への連結部の少なくとも一方の連結部を、上下軸周りにのみ揺動可能とすることで、上記同期機構を構成することを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載したステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リーディングアーム式やトレーリングアーム式等のサスペンションアームが車体前後方向に延在する独立懸架式サスペンションを有する車両に設けられるステアリング装置に関する。
ここで、本発明において、リーディングアーム式サスペンションには、フルリーディングアーム式の他、セミリーディングアーム式サスペンションも含まれる。又、トレーリングアーム式サスペンションには、フルトレーリングアーム式の他、セミトレーリングアーム式サスペンションも含まれる。
【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、車体幅方向の寸法が小さい車両を対象として、ステアリング装置で転舵する前輪（転舵輪）のフロントサスペンションに対し、リーディング式あるいはトレーリング式のサスペンションを使うことが記載されている。そして、非特許文献１には、サスペンションアームを車体前後方向に延在させることで、十分なホイールの上下ストロークを確保することが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】両角岳彦、「モーターファン別冊  図解：自動車のテクノロジー」、株式会社三栄書房、１９９１年１１月、ｐ．９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、転舵輪側のサスペンションとしてリーディング式あるいはトレーリング式サスペンションを採用する場合に、タイロッド長をサスペンションのアーム長と略同等の長さに設定できるときには、車輪のトー角変化は小さく抑えられる。
しかし、従来のステアリング機構として広く用いられているラック＆ピニオン式のステアリング機構では、タイロッド長をサスペンションのアーム長と略同等程度に設定することができない。この結果、ホイールの上下ストローク時に生じる車輪のトー角変化が大きくなってしまうという課題がある。そして、車両が不整路面を走行したり、車体ロール時に大きくなったりすると、トー角変化が生じてしまうことで、車両の走行安定性が損なわれる。
本発明は、このような背景を鑑みてなされたもので、車体幅が狭い車両であっても、ホイールのバウンド、リバウンド時における車輪のトー角変化を小さくすることで、車両の走行安定性を高めることが可能なステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様は、一端部側が第１の揺動軸周りに上下方向へ揺動可能に車体側部材に連結して車体前後方向に延在し他端部が車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に連結するサスペンションアームを備える車両に設けられるステアリング装置である。本発明の一態様のステアリング装置は、操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材と、一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材に連結すると共に他端部側が上記車輪支持部材に連結する第２ステアリング部材と、を備える。そして、例えば、平面視で、上記第２の揺動軸を上記第１の揺動軸と同軸に配置し、上記サスペンションアームの揺動角がゼロのときに、側面視で、上記第２の揺動軸中心と上記第２ステアリング部材の上記車輪支持部材への連結点とを結ぶ線分を、上記第１の揺動軸中心とホイールセンタとを結ぶ線分と平行に配置する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一態様によれば、第２ステアリング部材が、ラック＆ピニオン式のステアリング装置におけるタイロッド相当となる。そして、車体前後方向に延びるサスペンションアームを長くして、十分なホイール上下ストロークを確保するようにしても、上記第２ステアリング部材の長さをサスペンションアームの長さと同等の長さに設定できる。
この結果、本発明の一態様によれば、車体幅の狭い車両であっても、ホイールのバウンド、リバウンド時における車輪のトー角変化を小さく出来て、車両の走行安定性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るサスペンションとステアリング装置の関係を示す平面図である。
【図２】第１ステアリング部材と第２ステアリング部材との連結構造例を示す図である。
【図３】第１の同期機構を説明する図である。
【図４】第２の同期機構を説明する図である。
【図５】第３の同期機構を説明する図である。
【図６】リンク長とホイールストロークの関係を示す図である。
【図７】サスペンション形式によるリンク長の比較を示す図である。
【図８】タイロッド長の違いによるバウンド時のトー変化を示す図である。
【図９】タイロッド長の違いによるバウンド時のトー変化を示す図である。
【図１０】タイロッド長の違いによるバウンド時のトー変化を示す図である。
【図１１】タイロッド長の違いによるバウンド時のトー変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ説明する。
（構成）
図１は、本実施形態に係るサスペンションとステアリング装置の構成を説明するための模式的平面図である。
（サスペンション構造）
本実施形態のサスペンションは、転舵輪である前輪を懸架するサスペンションであって、そのサスペンション形式は、リーディング式サスペンションを例示している。サスペンション形式は、トレーリング式サスペンションであっても構わない。
【０００９】
上記サスペンションは、車体前後方向に延びる左右一対のサスペンションアーム２を備える。各サスペンションアーム２は、車体前後方向に延びるアーム本体２ａと、そのアーム本体２ａの後端部に形成された筒状部材からなるアーム回動部２ｂと、を備える。符号２ｃは補強部材を示している。上記アーム回動部２ｂは、軸を車体幅方向に向けて配置され、そのアーム回動部２ｂを、車体幅方向に延在する第１揺動軸部材３が貫通し、当該第１揺動軸部材３によって上記アーム回動部２ｂが上下揺動可能に支持される。上記第１揺動軸部材３は、車体側部材を構成する不図示の車体フレームに固定されている。符号４は、上記第１揺動軸部材３を車体フレームに取り付けるブラケットを示しているである。なお、上記アーム回動部２ｂ内径面と第１揺動軸部材３との間にゴムブッシュや軸受を配置することで、上記アーム回動部２ｂと第１揺動軸部材３とを同軸に配置する。
【００１０】
本実施形態では、図１に示すように、一つの第１揺動軸部材３に対して左右のサスペンションアーム２のアーム回動部２ｂが支持される場合が例示されている。サスペンションアーム２毎に第１揺動軸部材３を配置しても良い。サスペンションアーム２の車体側部材への連結構造は、リーディング式サスペンションで採用される公知の方法を採用しても構わない。
また、各サスペンションアーム２の前端部は、車輪１（タイヤ）を回転自在に支持するナックル５に連結している。
これによって、左右のサスペンションアーム２は、それぞれ独立して上記第１揺動軸部材３周りに上下揺動可能な状態で車輪１を懸架する。
【００１１】
（ステアリング構造）
次に、本実施形態のステアリング装置について説明する。
運転者の操舵操作により回転するステアリングホイール６の回転が、コラムシャフト７、ステアリングギアボックス８、及びステアリングシャフト９を介して、ステアリングラック軸１１に伝達可能となっている。すなわち、上記ステアリングシャフト９の下端部にピニオンギア１０が設けられており、そのピニオンギア１０が、車体幅方向に延在するステアリングラック軸１１に噛合することで、ステアリングホイール６の回転を、ステアリングラック軸１１の直線運動に変換、ここでは車体幅方向への並進運動に変換する直動機構が形成される。なお、上記ステアリングラック軸１１を軸方向に案内するラックハウジング１２は、左右対称な位置に配置されたインシュレータ１３を介して車体部材に弾性支持されている。
【００１２】
本実施形態では、上記ステアリングラック軸１１の上記並進運動による車体幅方向への移動が、第１ステアリング部材２０、第２ステアリング部材２１、及びタイロッド２２を介して、ナックルアーム５ａに伝達されることで、前輪１を転舵する構成となっている。
上記第１ステアリング部材２０は、図１に示すように、上記ステアリングラック軸１１に剛体結合し、車体前後方向前方に張り出している。その第１ステアリング部材２０は、先端部分が平面視略Ｙ字形状に分岐した形状のアーム部材となっている。そして、第１ステアリング部材２０の先端部に対し、左右一対の第２ステアリング部材２１が個別に揺動可能に支持される。
【００１３】
上記第１ステアリング部材２０への第２ステアリング部材２１の連結構造について、更に説明する。
第１ステアリング部材２０の先端部に、左右で対向する一対の取付け部２０ａが形成されている。その対向する一対の取付け部２０ａ間に、図２に示すように、軸を車体幅方向に向けた筒状のスライド部材２３が架け渡されている。そして、そのスライド部材２３内を同軸に上記第１揺動軸部材３が貫通している。これによって、上記スライド部材２３は、上記第１揺動軸部材３に、車体軸方向へ案内可能な状態で支持される。なお、上記スライド部材２３を貫通する軸部材は、上記第１揺動軸部材３と別体で構成されていても良い。
【００１４】
ここで、上記第２ステアリング部材２１は、車体前後方向に延在する第２ステアリング部本体２１ａと、第２ステアリング部本体２１ａの後端部に形成された筒状のステアリング回動部２１ｂとを備える。そして、上記ステアリング回動部２１ｂを、上記スライド部材２３が同軸に貫通することで、当該ステアリング回動部２１ｂは、上記スライド部材２３に上下揺動可能な状態で支持される。ここで、ステアリング回動部２１ｂは、上記スライド部材２３に対し上下の回動変位は許容されるが軸方向への変位が規制された状態で連結する。例えば、スライド部材２３とステアリング回動部２１ｂとの間にゴムブッシュや転がり軸受を形成することで実現する。なお、スライド部材２３とステアリング回動部２１ｂとは、必ずしも同軸に配置しなくても良い。例えばスライド部材２３に設けたブラケット部材にボールジョイントなどの連結部を介してステアリング回動部２１ｂを上下揺動可能に連結しても良い。但し、本実施形態では、ステアリング回動部２１ｂの揺動軸が上記第１揺動軸部材３と同軸、若しくは、平面視で、ステアリング回動部２１ｂの揺動軸が上記第１揺動軸部材３と同軸となるように配置する。
【００１５】
上記連結構造で第１ステアリング部材２０に連結する第２ステアリング部材２１の先端部は、図１に示すように、タイロッド２２を介して、ナックルアーム５ａの先端部に連結している。
すなわち、第２ステアリング部材２１の先端部にタイロッド２２の一端部が連結し、該タイロッド２２の他端部にナックルアーム５ａの先端部が連結している。上記タイロッド２２の両端部は、少なくとも上下軸周りの回転が可能な状態で第２ステアリング部材２１又はナックルアーム５ａと連結する。上記タイロッド２２の両端部は、例えば、軸を上下に向けたゴムブッシュやボールジョイントで連結する。
【００１６】
本実施形態では、図１に示すように、第２ステアリング部材２１の遥動軸を、サスペンションアーム２の遥動軸と同軸の軸Ｌとなるように設定されている。
上記構成によって、第２ステアリング部材２１は、第１ステアリング部材２０の車幅方向移動に伴い車体幅方向へ変位可能な状態で、上記サスペンションアーム２と同じ揺動軸周りに揺動可能となると共に、当該サスペンションアーム２と同方向に延在した状態となる。なお、平面視において、サスペンションアーム２の延在方向と第２ステアリング部材２１の延在方向とは、同方向に延在していれば良く、平行である必要はない。
【００１７】
更に、本実施形態では、上記第２ステアリング部材２１の上下方向への揺動角を、上記サスペンションアーム２の上下方向への揺動角に同期させる同期機構を有する。
上記同期機構は、車輪１のバウンド・リバウンド時に、側面視において、第２ステアリング部材２１を、サスペンションアーム２との間で相対変位を抑制した状態で遥動させる働きを有する。すなわち、上記同期機構によって、側面視で、揺動角がゼロとのときの上記第２ステアリング部材２１とサスペンションアーム２との間の相対位置は、車輪１のバウンド・リバウンドに伴いサスペンションアーム２が上下に揺動しても、変化しないか変化が小さく抑えられる。なお、側面視における、第２ステアリング部材２１の軸線とサスペンションアーム２の軸線とは平行若しくは平行に近い状態に配置することが好ましい。平行に配置するほど、上記バウンド・リバウンドに伴う相対位置の変化を小さく設定することが出来る。
上記同期機構の例として、以下に３つの実施の形態を説明する。なお、下記の３種類の同期機構の構造は、それぞれ併用しても構わない。
【００１８】
（第１の同期機構）
第１の同期機構の構造について、図３を参照しつつ説明する。
サスペンションアーム２に対し車体幅方向に貫通するガイド穴２ｄを設ける。そして、第２ステアリング部材２１から車体幅方向に突設させたガイドピン２５を上記ガイド穴２ｄに遊挿する。この構成によって、上記同期機構が構成されている。なおガイド穴２ｄとガイドピン２５との間に滑り軸受を形成しても良い。また、上記ガイド穴２ｄは、サスペンションアーム２のアーム本体２ａに直接設ける必要はなく、アーム本体２ａに立設した板部材などに形成しても良い。ガイド穴２ｄを板部材などに設ける事は、側面視で、上記アーム本体２ａと第２ステアリング部材２１とが上下にオフセットして配置される場合に有用である。
【００１９】
この構成によれば、サスペンションアーム２が上下に揺動すると、その揺動がガイド穴２ｄ及びガイドピン２５を通じて第２ステアリング部材２１に伝達される。この結果、サスペンションアーム２の揺動角と第２ステアリング部材２１の揺動角とが略一致する。すなわち、第２ステアリング部材２１は、サスペンションアーム２と同期して同方向に略同じ角度だけ揺動する。
【００２０】
またこのとき、第２ステアリング部材２１は、ガイドピン２５によってサスペンションアーム２に連結した構造となるが、当該第２ステアリング部材２１は、サスペンションアーム２に対し車体幅方向への変位が許容されている。
なおこの構造では、ガイド穴２ｄとガイドピン２５とのがたやサスペンションアーム２やステアリング構成部材のねじれなどが発生するおそれがある。これらの要因によって生じる相対位置のずれを許容、つまり上記ガタやねじれなどを吸収するために、タイロッド２２両端の連結部は、ボールジョイントで連結することが好ましい。
【００２１】
（第２の同期機構）
次に、第２の同期機構の構造について、図４を参照しつつ説明する。
この第２の同期機構の構造は、上記サスペンションアーム２のアーム回動部２ｂを、第２ステアリング部材２１のステアリング回動部２１ｂに対し、第１揺動軸部材３の軸線方向に相対変位可能で且つ回転方向への相対変位が規制された状態で接続することで実現する。
この場合には、上記スライド部材２３を、左右２つの摺動部材２４に分離して、それぞれ個別に揺動軸に対して摺動可能に配置する。その各摺動部材２４に対応するステアリング回動部２１ｂを剛結合する。そして、上記摺動部材２４を、アーム回動部２ｂに対し、軸方向にのみ変位可能にセレーション結合する。すなわち、摺動部材２４の外周面とアーム回動部２ｂとの間にセレーション用の溝３０及びキー３１を形成している。
【００２２】
なおこの場合、第１ステアリング部材２０に対して、各摺動部材２４を回動可能に且つ連結しておく。このため、この場合には、図４に示すように、各摺動部材２４を個別に第１ステアリング部材２０に連結させるために、３つの取付け部２０ａを設け、各取付け部２０ａ間にそれぞれ摺動部材２４を配置している。
この構成は、サスペンションの遥動角の変化量と第２ステアリング部材２１の遥動角の変化量を一致させることができるだけでなく、第２ステアリング部材２１の車体幅方向への相対移動を可能にすることができる。
この構造の場合、第１の同期機構と同様に、サスペンションアーム２やステアリング構成部材のねじれなどが発生するおそれがある。これらの要因によって生じる相対位置のずれを許容、つまり上記ねじれなどを吸収するために、タイロッド２２の両端の連結部は、ボールジョイントで連結することが好ましい。
【００２３】
（第３同期機構）
次に、第３の同期機構の構造について、図５を参照しつつ説明する。
タイロッド２２の第２ステアリング部材２１との連結部Ｂ、及びタイロッド２２のナックル５との連結部Ｃの少なくとも一方の連結部が、そのタイロッド２２の２つの連結部Ｂ、Ｃと第２ステアリング部材２１の上記第１ステアリング部材２０への連結部Ａとの３つの連結部Ａ、Ｂ、Ｃで構成される平面の垂直方向軸周りにのみ回転自由度を有することで、同期機構を構成する。
具体的には、タイロッド２２の両端連結部Ｂ、Ｃの少なくとも一方の連結部の構造を、上下軸周りにのみ回転自由度を有する連結構造とする。上下軸周りにのみ回転自由度を有する連結構造は、例えば、軸を上下にしたゴムブッシュや転がり軸受等で構成すればよい。
【００２４】
この第３の同期機構を採用した場合、サスペンションアーム２が上下に揺動すると、その揺動が、ナックルアーム５ａを介してタイロッド２２に伝達される。このとき、タイロッド２２の両端連結部Ｂ、Ｃの少なくとも一方が上下軸周りにのみ回転自由度を有するように連結部の自由度が規制されることで、ナックルアーム５ａを介したサスペンションアーム２の揺動がそのまま第２ステアリング部材２１に伝達されることで、第２ステアリング部材２１は、サスペンションアーム２の揺動に同期して、略同一の揺動角で揺動する。
【００２５】
（作用その他）
まず、本実施形態の理解を助けることを目的として、サスペンションリンクの長さとバウンドストローク時のトー角変化について説明する。
図６は、車体幅方向に延びるサスペンションリンクの遥動とそれに伴うリンク端点（車輪１側連結点）の動きとを説明するための車体後方からみた模式図である。
図６に示すように、車体取付け点Ｐを支持点（揺動中心点）として、長さが異なるサスペンションリンクを、同じホイールストロークだけ遥動させた場合、相対的に、サスペンションリンクの長さが短い場合の方が、サスペンションリンクが長い場合に比べて遥動角が大きくなる。また、サスペンションリンクの長さが短い方が、リンク端点の車体内側方向への移動量が大きくなる。
【００２６】
図７は、車両に広く採用されているダブルウィッシュボーン式サスペンションと、トレーリングアーム式サスペンションとを模式的に示したものである。
図７（ａ）に示すような、ダブルウィッシュボーン式サスペンションの場合、サスペンションリンクは、車体幅方向に延びる。普通乗用車（車体全幅約１７００ｍｍ程度）では、ダブルウィッシュボーン式サスペンションのリンク長は３００ｍｍ程度であるが、車体幅が普通乗用車の１／２程度の幅等となっている車体幅が狭い車両においては、これと同等のリンク長を確保することができない。そして、リンク長が短いサスペンションにおいて、十分なホイールストロークを確保しようとすると、図６に示したように、リンク遥動角が大きくなるばかりか、バネやショックアブソーバーなどの周辺部品との干渉を生じてしまうおそれがある。
【００２７】
それに対して、図７（ｂ）に示すようなトレーリングアーム式あるいは、リーディングアーム式サスペンションは、サスペンションアームが車体前後方向に延びるため、車体幅が狭い車両においても、車体幅方向に占めるサスペンションの設計空間を小さく設定することが出来る。また、サスペンションアームの十分に長く確保することができ、十分なホイールストロークを確保することが可能となる。
しかしながら、トレーリングアーム式あるいは、リーディングアーム式サスペンションを採用した場合、そのステアリング装置の機構によっては新たな問題も生じるおそれがある。
【００２８】
図８は、車両の左前輪側を模式的に図示した平面図である。なお、図８では紙面上方が車体前後方向前方向となる。この図８は、リーディングアーム式サスペンションと、ラック＆ピニオン式ステアリング機構の幾何学的な関係の一例を示した図である。この例では、ステアリングラックが、平面視で見てホイールセンタよりも車体前方側に配置されている。図中の点線は、静止状態（サスペンションが中立位置であって揺動角＝０の状態）のサスペンションリンクおよびステアリング機構の配置関係を示している。また同図の実線は、車輪がバウンドした時の配置関係を示している。
【００２９】
図８に示す配置においては、サスペンションアームが、車両静止状態で路面に略水平に設定されている場合、車輪が上方にバウンドすると、サスペンションアームは、平面視で車体後方に移動する。一方、ステアリングラックに接続されたタイロッドは、平面視で車体前後方向後方に移動する。これにより、ナックルアームはトーイン方向へステアされ、車輪にトーイン方向へのトー角変化が生じる。
【００３０】
図９は、図８に示す車両に対し車体幅が狭いためにタイロッド長が相対的に短くなる場合の事例を示す図である。この図９の例の場合も、図８と同様にナックルアームがトーイン方向へステアされるが、図９の車両では、図８の車両に比べ、車輪により大きなトー角変化が生じる。
一方、図１０および図１１は、ステアリングラックがホイールセンタよりも車体後方側に配置されて場合の事例である。この場合、バウンド時の車輪のトー角変化はトーアウト方向であるが、図１１に示すごとく、上述と同様に、タイロッド長が短い方が、そのトー角変化が大きくなる。
【００３１】
以上のように、リーディング式サスペンションなどのサスペンションアームが車体前後方向に延在するサスペンションの場合には、通常のラック＆ピニオン機構のステアリング装置を単純に採用した場合、ステアリングラックの前後位置とタイロッド長によって、バウンド、あるいはリバウンド時に車輪のステア角変化が生じる。特に、車体幅が狭い車両となるほど、その変化代が大きくなる。なお、車両が不整路面を走行した場合や車体ロール時に、大きなトー角変化が生じてしまうと、車両の走行安定性が損なわれる。
これに対し、本実施形態のステアリング装置は、車体幅の狭い車両であっても、ホイールのバウンド、リバウンド時における車輪のトー角変化を小さくして、車両の走行安定性を高めることが可能となる。
【００３２】
さらに詳説する。
エネルギー問題が急速に顕在化し、省エネルギー意識が高まる昨今、車両の小型化が一つの重要な課題となっている。車両寸法の縮小化は軽量化とともに、車の航続距離増大に貢献する。その一方で、小型化は人員配置や主要ユニットのレイアウト性に関する課題を生じ、特にサスペンションレイアウトは、走行安定性にかかわる項目として重要である。そして、車両の小型化、特に車幅寸法の狭い車両では、「駐車スペースが少なくて済む」、「狭い道での通り抜けがしやすい」など、多くのユーザーメリットを生む。その一方で、サスペンションレイアウトにおいては、「リンク長さが確保できずホイールストロークが十分に確保できない」、「旋回中の横転など安全性を確保できない」などの問題が生じてしまう。
【００３３】
ここで、上述のように、サスペンションのリンク長さはホイールの上下ストロークに影響する。上述したダブルウィッシュボーン形式やストラット形式サスペンションでは、サスペンションリンクが短い場合には、ホイールの上下ストロークが十分に確保できない。すなわち、リンク遥動角も大きくなって、周辺の部品との干渉が生じたり、車輪のキャンバー変化やスカッフ変化が大きくなり、不整路などにおいて車両ふらつきなどの問題が生じる。一方、本実施形態の車両のように、リーディング式あるいはトレーリング式サスペンションを採用した車両にあっては、車両の幅方向寸法が小さくなっても、ホイールの上下ストロークを確保することが可能である。
【００３４】
また、従来のステアリング機構としてラック＆ピニオン形式がある。このステアリング機構は、車体幅方向に長いステアリングラックを車体に固定し、その端部がタイロッドでナックルアームに接続する構造であって、広く市販車両に搭載されている。このとき、ステアリングラックの端部に接続されたタイロッドの長さは、サスペンションが上下にストロークする時に生じる車輪のトーチェンジに影響する。サスペンションのアーム長、あるいはリンク長が十分長い場合は、ホイールセンタは略鉛直線に沿って移動する。このとき、上述の通り、タイロッド長がサスペンションのアーム長、あるいはリンク長に対して短いと、ホイールが上下にストロークした時に、ナックルアームを車体内側に引き込むように移動するため、車輪に大きなトー角変化が生じてしまう。
【００３５】
これに対し、本実施形態のステアリング装置では、ステアリングホイール６の操舵に伴う並進運動をタイロッド２２に伝達するステアリング機構部分の構造を、ステアリングラック軸１１及び第１ステアリング部材２０と、左右の第２ステアリング部材２１との２つに機能的に分割した構造とした。
そして、ステアリングホイール６の操舵に伴い、ステアリングラック軸１１及び第１ステアリング部材２０が、車体幅方向に直線移動する。
また、各第２ステアリング部材２１は、第１ステアリング部材２０に対して車体幅方向への変位が規制された状態で、上下揺動可能に支持されている。
【００３６】
また本実施形態では、各第２ステアリング部材２１は、同期機構によって、サスペンションアーム２との揺動と同期を取って揺動可能となっていると共に、該第２ステアリング部材２１の揺動軸とサスペンションアーム２の揺動軸が同軸に設定されている。これによって、第２ステアリング部材２１は、側面視において、サスペンションアーム２との相対変位が抑制された状態で上下揺動する。この結果、サスペンションアーム２のアーム長と、第２ステアリング部材２１のアーム長とが略等しい状態と同等な構成となって、ホイールストロークにともなう車輪１のトー角変化を小さくすることが可能となる。これによって、サスペンション遥動角を十分に確保しても、バウンド、リバウンド時の車輪１のトー角変化を小さくすることができる。すなわち、本実施形態では、車体幅の狭い車両であっても、不整路などを走行した時の車両ふらつきや姿勢変化などの不安定性を解消することができる。
【００３７】
（変形例）
（１）上記実施形態では、第２ステアリング部材２１の揺動軸とサスペンションアーム２の揺動軸を同軸に設定した場合を例示した。第２ステアリング部材２１の揺動軸とサスペンションアーム２の揺動軸は、同軸でなくても良い。
例えば、第２ステアリング部材２１の揺動軸がサスペンションアーム２の揺動軸に対し、平面視で一致するように設定しても良い。
この場合、上記サスペンションアーム２の揺動角がゼロ、つまりサスペンションが中立状態において、側面視で、上記ステアリング回動部２１ｂの揺動軸中心と上記第２ステアリング部材２１の上記ナックル５への連結点（タイロッド２２とナックルアーム５ａとの連結点）とを結ぶ線分を、上記サスペンション回動部の揺動軸中心とホイールセンタとを結ぶ線分と平行に配置する。すなわち、サスペンションアーム２のアーム軸と第２ステアリング部材２１にステアリング軸とが平面視で平行となるように配置する。
【００３８】
このように配置することでも、上述と同様に、バウンド、リバウンド時の車輪１のトー角変化を小さくすることができる。すなわち、本実施形態では、車体幅の狭い車両であっても、不整路などを走行した時の車両ふらつきや姿勢変化などの不安定性を解消することができる。
更に、上記同期機構を採用することで、車輪１がバウンド・リバウンドしても、サスペンションアーム２のアーム軸と第２ステアリング部材２１にステアリング軸とが平面視で常に平行に維持されて、より確実に、バウンド、リバウンド時の車輪１のトー角変化を小さくすることができる。
【００３９】
（２）タイロッド２２について
上記タイロッド２２の軸は、完全に車幅方向に向いている必要はない。タイロッド２２の軸は、車体幅方向に対し車体前後方向に傾いていても良い。また、タイロッド２２の軸は、水平でなくても良く、上下方向に角度が付いていても良い。
また、上記の例では、タイロッド２２は、ホイールセンタよりも車体前後方向後方に配置されている場合を例示しているが、タイロッド２２は、ホイールセンタよりも車体前後方向前方に配置されていても良い。
また、上記タイロッド２２を省略して、第２ステアリング部材２１の先端部を直接にナックルアーム５ａに連結した構造としても良い。
すなわち、他の部材との干渉を考慮してタイロッド２２の配置を設計すればよい。
【００４０】
（３）また上記実施形態では、リーディングアーム式サスペンションで懸架される車両に本実施形態のステアリング装置を適用する場合を例にして説明している。トレーリングアーム式サスペンションで懸架される車両に本実施形態のステアリング装置を適用することも可能である。
【００４１】
（４）また上記実施形態では、第１ステアリング部材２０の横方向への移動をラック＆ピニオン機構で実現する場合を例示している。第１ステアリング部材２０の横方向への移動機構は、ボール・ナット型ステアリングギヤ機構などの他の公知の機構を採用しても構わない。
ここで、ナックル５は車輪支持部材を構成する。ガイド穴２は接続部を構成する。軸Ｌは、第１の揺動軸及び第２の揺動軸を構成する。
【００４２】
（効果）
本実施形態の効果を次に記載する。
（１）リーディング式又はトレーリング式サスペンションのサスペンションアーム２を備える車両に設けられるステアリング装置である。そのステアリング装置は、操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材２０と、一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材２０に連結すると共に他端部側が上記ナックル５に連結する第２ステアリング部材２１と、を備える。平面視で、上記第２の揺動軸が上記第１の揺動軸に一致するように配置する。上記サスペンションアーム２の揺動角がゼロのときに、側面視で、上記第２の揺動軸中心と上記第２ステアリング部材２１の上記ナックル５への連結点とを結ぶ線分を、上記第１の揺動軸中心とホイールセンタとを結ぶ線分と平行に配置する。
【００４３】
この構成によれば、車体前後方向に延びるサスペンションアーム２を長くして、十分なホイール上下ストロークを確保した車両に対し、車体幅方向が狭い車両であっても、第２ステアリング部材２１の遥動軸をサスペンションアーム２の遥動軸に近づけられることで、第２ステアリング部材２１の長さを確保することができる。第２ステアリング部材２１は、通常のラック＆ピニオン機構におけるタイロッド２２と同等の役割を果たすため、見かけ上、タイロッド長を伸ばしたことと同じ効果を得ることができるようになる。
この結果、車体幅が狭い車両であっても、バウンド・リバウンドに伴う車輪１のトー角変化を小さく抑えることが可能となる。これは、車両の走行安定性を高めることに寄与する。
【００４４】
（２）リーディング式又はトレーリング式サスペンションのサスペンションアーム２を備える車両に設けられるステアリング装置である。そのステアリング装置は、操舵に応じて車体幅方向に移動する第１ステアリング部材２０と、一端部側が第２の揺動軸周りに上下揺動可能な状態で上記第１ステアリング部材２０に連結すると共に他端部側が上記ナックル５に連結する第２ステアリング部材２１と、を備える。そして、上記第２の揺動軸を上記第１の揺動軸とを同軸に配置する。
【００４５】
この構成によれば、車体前後方向に延びるサスペンションアーム２を長くして、十分なホイール上下ストロークを確保した車両に対し、車体幅方向が狭い車両であっても、第２ステアリング部材２１の遥動軸をサスペンションアーム２の遥動軸に近づけられることで、第２ステアリング部材２１の長さを確保することができる。第２ステアリング部材２１は、通常のラック＆ピニオン機構におけるタイロッド２２と同等の役割を果たすため、見かけ上、タイロッド２２長を伸ばしたことと同じ効果を得ることができるようになる。
この結果、車体幅が狭い車両であっても、バウンド・リバウンドに伴う車輪１のトー角変化を小さく抑えることが可能となる。これは、車両の走行安定性を高めることに寄与する。
【００４６】
（３）上記第２ステアリング部材２１の上下方向への揺動角を、上記サスペンションアーム２の上下方向への揺動角に同期させる同期機構を有する。
この構成によれば、上記サスペンションアーム２の遥動角と第２ステアリング部材２１の遥動角を略一致させることが可能、詰まり、バウンド・リバウンド時における、側面視でのサスペンションアーム２と第２ステアリング部材２１との相対位置の変化をより小さく抑えることが可能となる。この結果、上下ストローク時の車輪１のトー角変化を小さくすることができる。
【００４７】
（４）上記同期機構は、上記第２ステアリング部材２１から上記サスペンションアーム２に向けて突設する突設部と、その突設部を車体幅方向への移動を許容した状態で上記サスペンションアーム２に接続する接続部とから構成される。
この構成によれば、サスペンションアーム２に設けられた接続部を構成するガイド穴２ｄ等に対して、上記第２ステアリング部材２１から車体幅方向に延びるピン２ｄ等の突設部を通すという簡便な構造によって、サスペンションの遥動角と第２ステアリング部材２１の遥動角とを同期して揺動させることが可能となる。
【００４８】
（５）上記サスペンションアーム２のアーム回動部２ｂと、第２ステアリング部材２１のステアリング回動部２１ｂとを、同軸とし、且つ第１の揺動軸Ｌの軸線方向に相対変位可能で且つ回転方向への相対変位が規制された状態で接続する。
この構成によれば、サスペンションアーム２と第２ステアリング部材２１のどちらか一方の遥動軸が他方の遥動軸を内包するセレーション構造等の簡便な構造によって、サスペンションアーム２の遥動角と第２ステアリング部材２１の遥動角を同期して揺動させることが可能となる。
【００４９】
（６）タイロッド２２の第２ステアリング部材２１への連結部、及びタイロッド２２のナックル５への連結部の少なくとも一方の連結部を、上下軸周りにのみ揺動可能とする。
この構成によれば、サスペンションアーム２と第２ステアリング部材２１とを別の付加部材で接続することもなく、サスペンションアーム２の遥動角と第２ステアリング部材２１の遥動角を同期させて揺動させることが可能となる。
【符号の説明】
【００５０】
１     車輪
２     サスペンションアーム
２ａ   アーム本体
２ｂ   アーム回動部
２ｄ   ガイド穴（接続部）
３     第１揺動軸部材
５     ナックル（車輪支持部材）
５ａ   ナックルアーム
６     ステアリングホイール
７     コラムシャフト
８     ステアリングギアボックス
９     ステアリングシャフト
１０   ピニオンギア
１１   ステアリングラック軸
２０   第１ステアリング部材
２０ａ  取付け部
２１    第２ステアリング部材
２１ａ ステアリング部本体
２１ｂ ステアリング回動部
２２   タイロッド
２３   スライド部材
２４   摺動部材
２５   ガイドピン
Ｌ     軸（第１及び第２の揺動軸）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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