(57)【要約】【課題】  不整地走行車両の電動パワーステアリング装置を改良することで、車両の低重心化と電動パワーステアリング装置の保護を図ることにある。【解決手段】  ステアリングシャフト３８と同軸上にパワーアシスト部８３を配置し、車体フレーム１１に前輪を上下スイング自在に支持するアッパアーム１１１，１１２及びロアアーム１１３，１１４を取付けた電動パワーステアリング装置２４を備える不整地走行車両において、パワーアシスト部８３を、側面視で、アッパアームを支持するために車体フレーム１１に設けたフロントアッパアーム支持部材１０１及びリヤアッパアーム支持部材１０２と、ロアアームを支持するために車体フレーム１１に設けたフロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４との間に配置した。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの上部にハンドルを設けるとともに、前記ステアリングシャフトと同軸上にアクチュエータユニットを配置し、車体フレームに前輪を上下スイング自在に支持するアッパアーム及びロアアームを取付けた電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両において、
前記アクチュエータユニットは、側面視で、前記アッパアームを支持するために前記車体フレームに設けたアッパアーム支持部と、前記ロアアームを支持するために前記車体フレームに設けたロアアーム支持部との間に配置されることを特徴とする不整地走行車両の電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記アクチュエータユニットに備える電動モータの重心が、平面視で、車両前後方向に延びる車体中心線上に配置されることを特徴とする請求項１記載の不整地走行車両の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車体フレームは、車両前後方向に延びる左右一対のロアフレームを少なくとも含み、これらのロアフレームの前部下部に前記電動パワーステアリング装置を保護する保護板を取付けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の不整地走行車両の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不整地走行車両の電動パワーステアリング装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の不整地走行車両の電動パワーステアリング装置として、電動パワーステアリング装置のアクチュエータユニットを、ダブルウィッシュボーン式サスペンションに備えるアッパアーム部材よりも上方に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−２３１０１１公報
【０００３】
特許文献１の図２に示される通り、電動パワーステアリング装置のアクチュエータユニットとしての駆動モータ６０及びギヤケース５５は、上フロントサスアーム部材２５を上下スイング自在に支持するために車体フレームの前クロスパイプ２３に設けた一対のサスブラケット３０，３０よりも上方に配置され、また、特許文献１の図３に示される通り、駆動モータ６０は、その長手方向がほぼ車幅方向に延び、車体中心線Ａに対して離れた位置に設けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
駆動モータ６０及びギヤケース５５は重量物であるため、その重心位置をより低くできれば、車両の旋回時にアクチュエータユニットの重心に作用する遠心力によって車体をロールさせようとするモーメントを小さくすることができる。従って、ブレーキング時、あるいは加速時にアクチュエータユニットの重心に作用する慣性力によって車体を前後に傾けようとするモーメントを小さくすることができる。
また、不整地走行車両では、不整地での走破性を高めるために、飛び石等から電動パワーステアリング装置を保護することも重要な課題である。
【０００５】
本発明の目的は、不整地走行車両の電動パワーステアリング装置を改良することで、車両の低重心化と電動パワーステアリング装置の保護を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、ステアリングシャフトの上部にハンドルを設けるとともに、ステアリングシャフトと同軸上にアクチュエータユニットを配置し、車体フレームに前輪を上下スイング自在に支持するアッパアーム及びロアアームを取付けた電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両において、アクチュエータユニットを、側面視で、アッパアームを支持するために車体フレームに設けたアッパアーム支持部と、ロアアームを支持するために車体フレームに設けたロアアーム支持部との間に配置したことを特徴とする。
【０００７】
側面視で、アッパアーム支持部とロアアーム支持部との間にアクチュエータユニットを配置し、重量物であるアクチュエータユニットの位置を極力下げることで、車両の低重心化を図る。
【０００８】
更に、アクチュエータユニットがアッパアームとロアアームとの間に位置するため、スイングするアッパアーム及びロアアームでアクチュエータユニットを側方からの飛び石等から保護することが可能になる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、平面視で、アクチュエータユニットに備える電動モータの重心を、平面視で、車両前後方向に延びる車体中心線上にほぼ配置したことを特徴とする。
電動モータの重心がほぼ車体中心線上に位置するため、車体の左右の重量バランスが向上する。
【００１０】
請求項３に係る発明は、車体フレームに、車両前後方向に延びる左右一対のロアフレームを少なくとも含み、これらのロアフレームの前部下部に電動パワーステアリング装置を保護する保護板を取付けたことを特徴とする。
左右一対のロアフレームの前部下部に取付けた保護板で、電動パワーステアリング装置を保護する。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、アクチュエータユニットを側面視でアッパアーム支持部とロアアーム支持部との間に配置したので、例えば、従来のように、アッパアームを支持するアッパアーム支持部よりも上方に重量物であるアクチュエータユニットを備えるものに比べて、本発明では、車両の低重心化を図ることができる。
【００１２】
また、スイングするアッパアーム及びロアアームによって、アクチュエータユニットを保護する保護範囲を広くすることができ、アクチュエータユニットを飛び石等からより確実に保護することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明では、電動モータの重心をほぼ車体中心線上に配置したので、車体の左右の重量バランスを向上させることができる。
【００１４】
請求項３に係る発明では、車体フレームの左右一対のロアフレームに保護板を取付けたので、保護板で、飛び石等から電動パワーステアリング装置を保護することができ、不整地走行車両の走破性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両の側面図であり、不整地走行車両１０は、車体フレーム１１の中央部にエンジン１２及び変速機１３からなるパワーユニット１４を搭載し、変速機１３の後部にリヤプロペラシャフト２１を介してリヤ終減速装置２２を連結し、このリヤ終減速装置２２に図示せぬドライブシャフトを介して左右の後輪２３，２３を連結し、前輪１８，１８を操舵する操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置２４を備えた後輪駆動の四輪車である。
【００１６】
車体フレーム１１は、前後に延ばした左右一対のアッパメインフレーム３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）と、これらのアッパメインフレーム３１，３２の前端にそれぞれ連結した正面視逆Ｕ字形状のフロントフレーム３３と、このフロントフレーム３３の下端及びアッパメインフレーム３１，３２の中間部のそれぞれに連結した左右一対のロアメインフレーム３４，３６（手前側の符号３４のみ示す。）と、上端にハンドル３７を取付けたステアリングシャフト３８の上部を回転自在に支持するためにフロントフレーム３３の上端及びアッパメインフレーム３１，３２のそれぞれに連結した左右一対のくの字形状のフロントアッパフレーム４１，４２（手前側の符号４１のみ示す。）と、アッパメインフレーム３１，３２の前端から後下がりにロアメインフレーム３４，３６に連結した左右一対の傾斜フレーム４３，４４（手前側の符号４３のみ示す。）と、これらの傾斜フレーム４３，４４の中間部及びフロントフレーム３３のそれぞれに渡して連結した左右一対のサブ傾斜フレーム４６，４７（手前側の符号４６のみ示す。）とを備える。
【００１７】
ここで、５５はフロントキャリア、５６は前輪１８の上方及び後方を覆うフロントフェンダ、５７は燃料タンク、５８はシート、６１はリヤキャリア、６２はエンジン１２のシリンダヘッド６３の後部側に連結したキャブレタ、６６はキャブレタ６２にコネクティングチューブ６７を介して連結したエアクリーナ、６８はシリンダヘッド６３の前部から車両後方に延ばした排気管、６９は排気管６８の後端に接続した消音器、７１はロアメインフレーム３４，３６側に対して後輪２３，２３をスイング自在に支持するスイングアーム、７２，７２（手前側の符号７２のみ示す。）はスイングアーム７１とアッパメインフレーム３１，３２側とに渡して取付けた左右一対のリヤクッションユニット、７３はパワーユニット１４の側方に配置したボディサイドカバー、７４は後輪２３の前方及び上方を覆うリヤフェンダ、７５はステップフロア、７６は左右のロアメインフレーム３４，３６の前部下部及びロアメインフレーム３４，３６の前方を覆うスキッドプレートである。
【００１８】
図２は本発明に係る不整地走行車両の要部側面図（図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、電動パワーステアリング装置２４は、前輪を操舵するためのステアリング装置８１と、操舵トルクを検出するトルクセンサ部８２と、操舵力を補助する動力を発生させるパワーアシスト部８３と、トルクセンサ部８２によって検出した操舵トルク等に基づいてパワーアシスト部８３を制御する図示せぬ制御部とからなる。
【００１９】
ステアリング装置８１は、ハンドル３７（図１参照）と、このハンドル３７を支持するインプットシャフト８５と、このインプットシャフト８５にトルクセンサ部８２を介して連結したアウトプットシャフト８６と、このアウトプットシャフト８６の下端部に取付けたステアリングアーム８７と、このステアリングアーム８７に取付けた左右一対のボールジョイント８８，８８（手前側の符号８８のみ示す。）と、これらのボールジョイント８８，８８にそれぞれ一端を連結するとともに他端を前輪１８（図１参照）側のナックル（不図示）に連結する左右一対のタイロッド（不図示）とからなり、上記のインプットシャフト８５とアウトプットシャフト８６とは、ステアリングシャフト３８を構成する部材である。
【００２０】
インプットシャフト８５は、サブアッパフレーム８９，８９（手前側の符号８９のみ示す。フロントアッパフレーム４１，４２（手前側の符号４１のみ示す。）とアッパメインフレーム３１，３２（手前側の符号３１のみ示す。）とにそれぞれ渡した部材である。）に取付けた中間軸受部９１で支持したものである。
アウトプットシャフト８６は、ロアブラケット９２（ロアメインフレーム３４，３６（手前側の符号３４のみ示す。）に取付けた部材である。）に取付けた下部軸受部９０で支持したものである。
【００２１】
トルクセンサ部８２は、インプットシャフト８５側とアウトプットシャフト８６側との間にトーションバー（不図示）を設けたものである。
ハンドル３７（図１参照）の操作によりインプットシャフト８５を回転させると、インプットシャフト８５とアウトプットシャフト８６との間に相対回転角が生じ、トーションバーが捩られる。この捩れ量をトルクに変換することで操舵トルクが求まる。
【００２２】
パワーアシスト部８３は、電動モータ９６と、この電動モータ９６の出力軸及びアウトプットシャフト８６のそれぞれの間に介在させたクラッチ（不図示）及び減速機（不図示。ウォームギヤ及びウォームホイールからなる。）を収納したギヤケース９７とで構成した部分である。
【００２３】
制御部は、トルクセンサ部８２により検出された操舵トルク、舵角センサ（不図示）により検出された舵角、不整地走行車両１０（図１参照）の車速等に基づいてパワーアシスト部８３を制御する。
【００２４】
図中の１０１は前輪１８を支持するアッパアーム（詳細は後述する。）を取付けるためにフロントフレーム３３に車幅方向に延びるように取付けたフロントアッパアーム支持部材、１０２，１０２（手前側の符号１０２のみ示す。）は同じく前輪１８を支持するアッパアームを取付けるために左右のサブ傾斜フレーム４６，４７（手前側の符号４６のみ示す。）にそれぞれ取付けたリヤアッパアーム支持部材、１０３は前輪１８を支持するロアアーム（詳細は後述する。）を取付けるためにフロントフレーム３３の下端部及び左右のロアメインフレーム３４，３６に渡して取付けたフロントロアアーム支持部材、１０４は前輪１８を支持するロアアームを取付けるために左右のロアメインフレーム３４，３６に渡して取付けたリヤロアアーム支持部材、１０６，１０６（手前側の符号１０６のみ示す。）は傾斜フレーム４３，４４（手前側の符号のみ示す。）とロアメインフレーム３４，３６とにそれぞれ渡して取付けた左右一対の補強部材である。
【００２５】
電動パワーステアリング装置２４のパワーアシスト部８３は、側面視で、上記したフロントアッパアーム支持部材１０１及びリヤアッパアーム支持部材１０２と、フロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４との間に配置した部分であり、また、側面視で、フロントフレーム３３、サブ傾斜フレーム４６、傾斜フレーム４３、補強部材１０６及びロアメインフレーム３４で囲まれる空間１０８に配置したものである。
【００２６】
図３は図２の３矢視図であり、前輪１８，１８を懸架するフロントサスペンション１１０は、フロントアッパアーム支持部材１０１及びリヤアッパアーム支持部材１０２，１０２（図２参照）に上下スイング自在に取付けた左右一対のアッパアーム１１１，１１２と、フロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４に上下スイング自在に取付けた左右一対のロアアーム１１３，１１４と、フロントフレーム３３の上部に取付けたアッパクロス部材１１６及びアッパアーム１１１，１１２のそれぞれに渡した左右一対のフロントクッションユニット１１７，１１８とを備えるダブルウィッシュボーン式懸架装置である。なお、１２１はアッパアーム１１１とロアアーム１１３とのそれぞれの先端に取付けたナックル、１２２はアッパアーム１１２とロアアーム１１４とのそれぞれの先端に取付けたナックルである。
【００２７】
また、１３１はフロントアッパアーム支持部材１０１と左側のリヤアッパアーム支持部材１０２（図２参照）とに渡すことでアッパアーム１１１をスイング自在に支持する左アッパスイング軸、１３２はフロントアッパアーム支持部材１０１と右側のリヤアッパアーム支持部材１０２（図２参照）とに渡すことでアッパアーム１１２をスイング自在に支持する右アッパスイング軸、１３３Ａ，１３３Ｂはフロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４のそれぞれの左端部に取付けることでロアアーム１１３をスイング自在に支持する左ロアスイング軸、１３４Ａ，１３４Ｂはフロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４のそれぞれの右端部に取付けることでロアアーム１１４をスイング自在に支持する右ロアスイング軸である。
以上の各スイング軸１３１，１３２，１３３Ａ，１３３Ｂ，１３４Ａ，１３４Ｂは、各アーム支持部材１０１〜１０４を貫通するボルトで構成するものである。
【００２８】
正面視で、電動パワーステアリング装置２４を、フロントフレーム３３を構成する左フレーム部３３ａ及び右フレーム部３３ｂ、ロアメインフレーム３４，３６、サブ傾斜フレーム４６，４７、フロントアッパアーム支持部材１０１、フロントロアアーム支持部材１０３で囲まれた空間に配置することにより、左右の前輪１８，１８の揺動軸となるキングピン軸１３６Ｌ，１３６Ｒの間のスペースを有効に利用しつつ、電動パワーステアリング装置２４を上記の各フレーム３３ａ，３３ｂ，３４，３６，４６，４７，１０１，１０３及び各アーム１１１〜１１４で保護することができる。更に、電動パワーステアリング装置２４が各アーム１１１〜１１４及び左右のフロントクッションユニット１１７，１１８の揺動に干渉することがない。
【００２９】
図４は図２の４矢視図であり、ステアリングシャフト３８の軸心を通り且つ車体前後方向に延びる車体中心線１２５を引いたときに、電動パワーステアリング装置２４の電動モータ９６の回転軸の軸線１２６をほぼ前後方向に延ばし、電動モータ９６の重心１２７をほぼ車体中心線１２５上に配置したことを示す。
重量物である電動モータ９６の重心１２７がほぼ車体中心線１２５上にあることで、車体の左右（即ち、車幅方向）の重量バランスがより良く取れた状態となる。
【００３０】
図５は本発明に係る電動パワーステアリング装置の配置の別実施形態を示す図であり、図２の４矢視図に相当するものであり、図４に示した実施形態と同一構成については同一符号を付け、詳細説明は省略する。
電動パワーステアリング装置１４１は、電動モータ９６の回転軸の軸線１２６を車体中心線１２５と平行にして電動モータ９６を車両後方に延ばして配置したものである。
【００３１】
このとき、重量物としての電動モータ９６の重心１２７は車体中心線１２５に対して左方に離れ、電動パワーステアリング装置１４１の重心も車体中心線１２５から左方へ離れるが、車体フレーム１１の車体中心線１２５よりも右側に、例えば、バッテリ、マフラ、燃料タンク等の重量物を配置することにより、車体の重心を車体中心線１２５に近接させることができ、車体の左右の重量バランスを向上させることが可能になる。
【００３２】
以上の図２及び図３で示したように、本発明は第１に、ステアリングシャフト３８の上部にハンドル３７（図１参照）を設けるとともに、ステアリングシャフト３８と同軸上にアクチュエータユニットとしてのパワーアシスト部８３を配置し、車体フレーム１１に前輪１８を上下スイング自在に支持するアッパアーム１１１，１１２及びロアアーム１１３，１１４を取付けた電動パワーステアリング装置２４を備える不整地走行車両１０（図１参照）において、パワーアシスト部８３を、側面視で、アッパアーム１１１，１１２を支持するために車体フレーム１１に設けたアッパアーム支持部としてのフロントアッパアーム支持部材１０１及びリヤアッパアーム支持部材１０２と、ロアアーム１１３，１１４を支持するために車体フレーム１１に設けたロアアーム支持部としてのフロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４との間に配置したことを特徴とする。
【００３３】
パワーアシスト部８３を側面視でフロントアッパアーム支持部材１０１及びリヤアッパアーム支持部材１０２と、フロントロアアーム支持部材１０３及びリヤロアアーム支持部材１０４との間に配置したので、例えば、従来のように、アッパアームを支持するアッパアーム支持部よりも上方に重量物であるアクチュエータユニットを備えるものに比べて、本発明では、車両の低重心化を図ることができる。また、スイングするアッパアーム１１１，１１２及びロアアーム１１３，１１４によって、パワーアシスト部８３を保護する保護範囲を広くすることができ、パワーアシスト部８３を飛び石等からより確実に保護することができる。
【００３４】
本発明は第２に、図４に示したように、パワーアシスト部８３に備える電動モータ９６の重心１２７を、平面視で、車両前後方向に延びる車体中心線１２５上にほぼ配置したことを特徴とする。
電動モータ９６の重心１２７をほぼ車体中心線１２５上に配置したので、車体の左右の重量バランスを向上させることができる。
【００３５】
本発明は第３に、図１に示したように、車体フレーム１１に、車両前後方向に延びる左右一対のロアフレームとしてのロアメインフレーム３４，３６を少なくとも含み、これらのロアメインフレーム３４，３６の前部下部に電動パワーステアリング装置２４を保護する保護板としてのスキッドプレート７６を取付けたことを特徴とする。
【００３６】
車体フレーム１１を構成する左右一対のロアメインフレーム３４，３６にスキッドプレート７６を取付けたので、スキッドプレート７６で、飛び石等から電動パワーステアリング装置２４を保護することができ、不整地走行車両１０の走破性を高めることができる。
【００３７】
尚、本発明では、平面視で電動モータの重心をほぼ車体中心線上に配置したが、これに限らず、平面視で、電動モータの重心を図４に示した左右のロアメインフレーム３４，３６の間に配置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は、電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置を備える不整地走行車両の側面図である。
【図２】本発明に係る不整地走行車両の要部側面図である。
【図３】図２の３矢視図である。
【図４】図２の４矢視図である。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の配置の別実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…不整地走行車両、１１…車体フレーム、１８…前輪、２４…電動パワーステアリング装置、３４，３６…ロアフレーム（ロアメインフレーム）、３７…ハンドル、３８…ステアリングシャフト、７６…スキッドプレート、８３…アクチュエータユニット（パワーアシスト部）、９６…電動モータ、１０１，１０２アッパアーム支持部（フロントアッパアーム支持部材、リヤアッパアーム支持部材）、１０３，１０４…ロアアーム支持部（フロントロアアーム支持部材、リヤロアアーム支持部材）、１１１，１１２…アッパアーム、１１３，１１４…ロアアーム、１２５…車体中心線、１２７…電動モータの重心。
【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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