(57)【要約】【課題】操舵輪を支持するナックルにロアアームとタイロッドが連結された車両において、バンプステアを効果的に抑制する。【解決手段】ステアリングシャフト１７、並進部材２１、ナックル５６、ロアアーム５８、タイロッド３６、及び、後方延長部材９０を備え、ステアリングシャフト１７の下端部と並進部材２１との係合部が位置する車体前後方向位置において、車体幅方向における車両中央を挟んだ同じ側に係合手段２５と後方延長部材９０が配置された車両前部構造において、ロアアーム５８とタイロッド３６を、車体前後方向から見て略平行に配置し、係合手段２５が車体幅方向に占める領域Ｐ１を、ステアリングシャフト１７の下端部と並進部材２１との係合部が位置する車体前後方向位置において後方延長部材９０が車体幅方向に占める領域Ｐ１０に重複させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前方側に向かって車体下方側に傾斜した方向に延設されたステアリングシャフト、所定の係合手段を介して前記ステアリングシャフトの下端部に係合されて該ステアリングシャフトの軸心周りの回転運動に連動して車体幅方向に沿った並進運動を行う並進部材、操舵輪を支持するナックル、前記ナックルをサブフレームに連結させるロアアーム、前記ナックルを前記並進部材に連結させるタイロッド、及び、前記並進部材よりも車体前方側部分から車体後方側へ延びる後方延長部材を備え、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において、車体幅方向における車両中央を挟んだ同じ側に前記係合手段と前記後方延長部材が配置された車両前部構造であって、
前記ロアアームと前記タイロッドは、車体前後方向から見て略平行に配置され、
前記係合手段が車体幅方向に占める領域は、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域は、該係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記後方延長部材はエンジンの排気管であり、
前記ステアリングシャフトを覆うカバー部材と前記排気管との間に、インシュレータが介在されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記インシュレータは、前記並進部材を収容するケースに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の車両前部構造。
【請求項５】
前記カバー部材は、前記ステアリングシャフトを覆う筒状部材であり、
前記インシュレータは、前記カバー部材を車体幅方向内側から被覆する側方被覆部と、前記カバー部材を車体前方側から被覆する前方被覆部とを備えていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の車両前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持するナックルにロアアームとタイロッドとが連結された車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、自動車のステアリング機構は、ステアリングホイールの回転を伝えるステアリングシャフトと、ステアリングシャフトの下端部に係合されて、ステアリングシャフトの回転運動を車体幅方向に沿った並進運動に変換するステアリングギヤボックスとを備えている。ステアリングギヤボックスに設けられたラック軸等の並進部材は、その車体幅方向の各端部において、車体幅方向に延びるタイロッドを介して、操舵輪を支持するナックルに連結される。
【０００３】
タイロッドは、その車体幅方向外側端部において、ボールジョイント等を介してナックルに連結されている。ステアリング操作が行われるとき、タイロッドは、ステアリングギヤボックスの並進部材と共に車体幅方向に並進移動し、これにより、ナックルにおけるタイロッドとの連結部が車体幅方向の右側又は左側に動かされることで、操舵輪が操舵される。
【０００４】
操舵輪を支持するナックルには、さらに、サスペンション機構を構成するロアアームが連結されることがある。ロアアームは、通例、車体幅方向の内側の２箇所においてそれぞれ軸部材及びラバーブッシュ等を介してサブフレーム（サスペンションメンバー）に連結され、車体幅方向の外側の１箇所においてボールジョイント等を介してナックルに連結される。
【０００５】
例えば特許文献１（特に、同文献の図５参照）に開示されているように、操舵輪用のナックルにロアアームとタイロッドとが連結される場合において、これらのロアアームとタイロッドは、車体前後方向から見て互いに略平行に配置されることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３０６２４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ロアアームとタイロッドが車体前後方向から見て互いに略平行に配置される場合において、車体に対して操舵輪が車体上下方向にストローク（バンプ又はリバウンド）するとき、ロアアーム１０１とタイロッド２０１は、図６（ａ）〜図６（ｃ）の模式図に示すような挙動を示す。
【０００８】
図６（ａ）は、車体前方側から見てロアアーム１０１の車体幅方向長さＬ１がタイロッド２０１の車体幅方向長さＬ２よりも大きい例、図６（ｂ）は、ロアアーム１０１とタイロッド２０１の車体幅方向長さＬ１，Ｌ３が等しい例、図６（ｃ）は、ロアアーム１０１とタイロッド２０１の各車体幅方向長さＬ４，Ｌ５が図６（ａ）の長さＬ１，Ｌ２に比べて大きく、且つ、ロアアーム１０１の長さＬ４がタイロッド２０１の長さＬ５よりも大きい例をそれぞれ示している。
【０００９】
図６（ａ）〜図６（ｃ）のいずれの場合も、操舵輪のバンプ又はリバウンドに応じて、ナックルに対するロアアーム１０１の連結部１０３と、ナックルに対するタイロッド２０１の連結部２０３とが車体に対して車体上下方向にストロークして、ロアアーム１０１とタイロッド２０１がそれぞれの車体幅方向内側の連結部１０２，２０２周りに揺動するとき、ナックルに対する両連結部１０３，２０３を、車体幅方向において常に同じ側に変位させることができる。
【００１０】
ところが、図６（ａ）に示すように、車体幅方向におけるロアアーム１０１の長さＬ１とタイロッド２０１の長さＬ２とが異なる場合、ナックルに対する両連結部１０３，２０３が車体上下方向に同じ高さＨ１だけストロークしたとき、ロアアーム１０１及びタイロッド２０１の揺動角度Ｒ１，Ｒ２が異なることで、車体幅方向における両連結部１０３，２０３の変位量Ｄ１，Ｄ２は異なることになる。
【００１１】
例えば、図６（ａ）に示す例のように、ロアアーム１０１の長さＬ１に比べてタイロッド２０１の長さＬ２が短い場合、ロアアーム１０１の揺動角度Ｒ１に比べてタイロッド２０１の揺動角度Ｒ２が大きくなることで、ナックルに対するロアアーム１０１の連結部１０３の変位量Ｄ１に比べて、タイロッド２０１の連結部２０３の変位量Ｄ２が大きくなる。
【００１２】
そうすると、両連結部１０３，２０３の変位量Ｄ１，Ｄ２に差が生じることにより、操舵輪のトー角が変化してしまう。つまり、操舵輪の車体上下方向ストロークに応じてトー角が変化する所謂バンプステアが発生する。
【００１３】
そこで、図６（ｂ）に示すように、ロアアーム１０１の長さＬ１とタイロッド２０１の長さＬ３を等しくすれば、ロアアーム１０１及びタイロッド２０１の両揺動角度Ｒ１が等しくなることで、ナックルに対する両連結部１０３，２０３の車体幅方向の変位量Ｄ１，Ｄ３を等しくすることができ、これにより、バンプステアを抑制できる。
【００１４】
また、ロアアーム１０１とタイロッド２０１の長さを完全に等しくできない場合でも、図６（ｃ）に示すように、ロアアーム１０１及びタイロッド２０１の各車体幅方向長さＬ４，Ｌ５をできるだけ大きく確保すれば、バンプ時又はリバウンド時におけるロアアーム１０１及びタイロッド２０１の各揺動角度Ｒ４，Ｒ５を低減でき、これにより、ナックルに対する両連結部１０３，２０３の変位量Ｄ４，Ｄ５を低減できる。そのため、両連結部１０３，２０３の変位量Ｄ４，Ｄ５の差を小さくすることができ、これによって、バンプステアの抑制を図ることが可能である。
【００１５】
つまり、バンプステアを効果的に抑制するためには、ロアアーム１０１及びタイロッド２０１の車体幅方向長さをできるだけ大きく且つできるだけ同等にすることが有効であり、そのためには、ロアアーム１０１及びタイロッド２０１の揺動軸となる車体幅方向内側の連結部１０２，２０２をできるだけ車体幅方向内側に寄せて配置することが好ましい。
【００１６】
しかしながら、タイロッドとラック軸等の並進部材との連結部の車体幅方向内側には、ステアリングシャフトの下端部を並進部材に係合させる係合手段（例えば、ラック軸に噛み合うピニオンギヤ）が存在する。また、該係合手段の更に車体幅方向内側には、エンジンの排気管やプロペラシャフト等が配置されることもある。
【００１７】
このような場合には、タイロッドと並進部材との連結部を車体幅方向内側に寄せて配置し難いことから、車体幅方向に関して、タイロッドの寸法をロアアームの寸法に合わせて大きく確保することが困難となる。そのため、操舵輪がバンプ又はリバウンドするとき、ナックルに対するロアアーム及びタイロッドの両連結部の車体幅方向の変位量の差が大きくなりやすく、バンプステアを抑制し難くなる。
【００１８】
そこで、本発明は、操舵輪を支持するナックルにロアアームとタイロッドが連結された車両において、バンプステアを効果的に抑制することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記課題を解決するため、本発明に係る車両前部構造は次のように構成したことを特徴とする。
【００２０】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車体前方側に向かって車体下方側に傾斜した方向に延設されたステアリングシャフト、所定の係合手段を介して前記ステアリングシャフトの下端部に係合されて該ステアリングシャフトの軸心周りの回転運動に連動して車体幅方向に沿った並進運動を行う並進部材、操舵輪を支持するナックル、前記ナックルをサブフレームに連結させるロアアーム、前記ナックルを前記並進部材に連結させるタイロッド、及び、前記並進部材よりも車体前方側部分から車体後方側へ延びる後方延長部材を備え、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において、車体幅方向における車両中央を挟んだ同じ側に前記係合手段と前記後方延長部材が配置された車両前部構造であって、
前記ロアアームと前記タイロッドは、車体前後方向から見て略平行に配置され、
前記係合手段が車体幅方向に占める領域は、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることを特徴とする。
【００２１】
ここでいう「係合手段」の具体例としては、ステアリングギヤボックスのラック軸に噛み合うピニオンギヤなどが挙げられる。また、ここでいう「後方延長部材」の具体例としては、エンジンの排気管、又は、エンジン側から後輪側へ動力を伝達するプロペラシャフトなどが挙げられる。
【００２２】
請求項２に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項１に記載の発明において、
前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域は、該係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることを特徴とする。
【００２３】
請求項３に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、
前記後方延長部材はエンジンの排気管であり、
前記ステアリングシャフトを覆うカバー部材と前記排気管との間に、インシュレータが介在されていることを特徴とする。
【００２４】
請求項４に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項３に記載の発明において、
前記インシュレータは、前記並進部材を収容するケースに取り付けられていることを特徴とする。
【００２５】
請求項５に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項３又は請求項４に記載の発明において、
前記カバー部材は、前記ステアリングシャフトを覆う筒状部材であり、
前記インシュレータは、前記カバー部材を車体幅方向内側から被覆する側方被覆部と、前記カバー部材を車体前方側から被覆する前方被覆部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
請求項１に記載の発明によれば、車体幅方向における車両中央を挟んだ一方側において、ステアリングシャフトの下端部をステアリング機構の並進部材に係合させる係合手段が車体幅方向に占める領域は、ステアリングシャフトの下端部と並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複しているため、係合手段を車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなる。そのため、並進部材とタイロッドとの連結部を、係合手段に合わせて車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなる。これにより、係合手段によって配置の制約を受けることのないロアアームの車体幅方向長さに合わせて、タイロッドの車体幅方向長さを大きく確保しやすくなる。
【００２７】
したがって、車体前後方向から見て略平行に配置されたロアアームとタイロッドが、大きく且つ同等の車体幅方向長さを有することにより、車体に対して操舵輪が車体上下方向にストロークしたとき、操舵輪を支持するナックルに対するロアアーム及びタイロッドの両連結部の車体幅方向の変位量の差を低減することができ、これにより、バンプステアを効果的に抑制することができる。
【００２８】
請求項２に記載の発明によれば、ステアリングシャフトの下端部と並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域が、該係合部が位置する車体前後方向位置において後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることにより、並進部材とタイロッドとの連結部を、より効果的に車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなるため、上述したバンプステアの抑制をより効果的に実現できる。
【００２９】
請求項３に記載の発明によれば、ステアリングシャフトの下端側部分をエンジンの排気管に近接させて配置しつつ、ステアリングシャフトを覆うカバー部材と排気管との間に介在するインシュレータによって排気管の熱が遮られることで、カバー部材を熱害から保護することができる。
【００３０】
請求項４に記載の発明を請求項３に記載の発明に適用すれば、並進部材を収容するケースにインシュレータが取り付けられるため、カバー部材において、インシュレータ取付け用のボス部等の突出部を省略することができる。そのため、カバー部材に対してインシュレータを近接させて配置しやすくなり、これにより、上述したような排気管と係合手段を車体幅方向に重複させた配置をしやすくなる。
【００３１】
請求項５に記載の発明を請求項３又は請求項４に記載の発明に適用すれば、筒状のカバー部材がその車体幅方向内側及び車体前方側からインシュレータによって被覆されることで、カバー部材の熱害をより効果的に抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る車両前部構造を車体前方側から見た正面図である。
【図２】同構造の一部を車体上方側から見た平面図である。
【図３】係合ユニット及びその周辺部の内部構造を車体幅方向から見た断面図である。
【図４】係合ユニット及びその周辺部を車体前方側から見た図１の一部拡大図である。
【図５】係合ユニット及びその周辺部を車体幅方向から見た側面図である。
【図６】ロアアーム及びタイロッドの車体幅方向長さとバンプステアとの関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る車両前部構造について説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」等の方向を示す用語は、特段の説明がある場合を除いて、車両の前進走行時の進行方向を「前」とした場合における車体の各方向を指すものとする。
【００３４】
図１は、本実施形態に係る車両の前部構造を車体前方側から見た正面図であり、図２は、同車両の車体右側部分の一部を車体上方側から見た平面図である。
【００３５】
図１及び図２に示すように、車室内空間とエンジンルームとの間を車体前後方向に仕切るダッシュパネル２は、ダッシュパネルロア３と、ダッシュパネルロア３の上端部に接合されたダッシュパネルアッパ（図示せず）と、ダッシュパネルロア３の下端部に接合されたトーボード４とを備えている。
【００３６】
ダッシュパネルロア３の下端部における車体幅方向中央部にはトンネル部３ａが設けられており、該トンネル部３ａには、車体前後方向に延びるエンジンの排気管９０が通されている。排気管９０は、車体幅方向における車両の中央よりも右側にオフセットして配置されている。
【００３７】
トーボード４は、車体幅方向においてトンネル部３ａを挟んだ左右両側に配置されている。トーボード４は、車体前方側に向かって車体上方側に傾斜して配置されている。トーボード４の下面（前面）には、車体前後方向に延びるサイドフレーム６が接合されている。サイドフレーム６は、車体幅方向に間隔を空けて左右一対設けられている。
【００３８】
ダッシュパネル２の車体前方側には、サスペンション機構５０が設けられている。本実施形態において、サスペンション機構５０は、所謂ストラット式のフロントサスペンションである。
【００３９】
サスペンション機構５０は、車体に連結されたサブフレーム（サスペンションメンバー）８、軸受５４を介して車輪（操舵輪）のハブ５２を回転可能に支持する左右一対のナックル５６、各ナックル５６をサブフレーム８に連結させる左右一対のロアアーム５８、及び、各ナックル５６と車体の例えばホイールハウス（図示せず）との間に設けられた左右一対のストラット６９を備えている。
【００４０】
サブフレーム８は、サイドフレーム６に連結されることで車体に支持されている。サブフレーム８には、エンジンを含むパワートレイン（図示せず）が支持されている。
【００４１】
図２に示すように、各ロアアーム５８は、その車体幅方向の内側部分において車体前後方向に延びるとともに、その前端部から車体幅方向の外側に向かって湾曲しながら延びるように設けられている。
【００４２】
ロアアーム５８は、その車体幅方向内側部分において、前後一対の連結部６０を介してサブフレーム８に連結されている。なお、後側の連結部は、その図示が省略されているが、車体上下方向に延びる軸心周りに回転可能に連結させるものである。前側の連結部６０は、ロアアーム５８を車体前後方向に延びる軸心周りに回転可能なようにサブフレーム８に連結させている。
【００４３】
ロアアーム５８の車体幅方向外側端部は、例えばボールジョイントからなる連結部６２を介してナックル５６に連結されている。これにより、ナックル５６は、ロアアーム５８を介してサブフレーム８に連結されている。
【００４４】
図１に示すように、各ストラット６９は、主な構成要素として、車輪と車体との間に介在されて衝撃を吸収するコイルスプリング８０、及び、車輪と車体との間で伸縮可能に設けられてコイルスプリング８０の振動を吸収するダンパ７０を備えている。
【００４５】
ダンパ７０は、例えば、シリンダとピストンロッドを備えた伸縮式のものである。ダンパ７０の軸心は、車体上下方向に対して、車体上方側に向かって車体幅方向の内側に傾斜して配置されている。ダンパ７０の下端部は、ナックル５６に固定されている。
【００４６】
ダンパ７０の上端部にはアッパマウント７２が取り付けられている。アッパマウント７２は、例えばボルトによって、車体の例えばホイールハウス（図示せず）に固定されている。これにより、ダンパ７０の上端部は、アッパマウント７２を介して車体に連結されている。
【００４７】
アッパマウント７２の車体下方側には、アッパスプリングシート７４が設けられている。アッパスプリングシート７４は、アッパマウント７２を介してダンパ７０の上端部に取り付けられている。
【００４８】
ダンパ７０の長さ方向中間部には、ロアスプリングシート７６が取り付けられている。ロアスプリングシート７６は、例えば溶接によって、ダンパ７０の外周面に固定されている。
【００４９】
コイルスプリング８０は、アッパスプリングシート７４とロアスプリングシート７６との間に介装されている。コイルスプリング８０とアッパスプリングシート７４及びロアスプリングシート７６との間には、それぞれシートラバー（図示せず）が介在されており、これにより、衝撃の緩和ひいては異音の低減が図られている。コイルスプリング８０は、ダンパ７０の周囲を取り巻くように設けられている。
【００５０】
図１及び図２に示すように、車輪（操舵輪）を支持するナックル５６には、例えばボールジョイントからなる連結部６４を介して、車体幅方向に延びるように配設されたタイロッド３６が連結されている。
【００５１】
ナックル５６に対するタイロッド３６の連結部６４は、ナックル５６に対するロアアーム５８の連結部６２よりも車体前後方向の後方側、車体上下方向の上方側、操舵中立状態における車体幅方向の内側に配置されている。
【００５２】
図１に示すように、タイロッド３６は、車体前後方向から見て、ロアアーム５８と略平行に配置されている、タイロッド３６の車体幅方向内側の端部は、次に説明するステアリング機構１０に連結されている。
【００５３】
図２に示すように、ステアリング機構１０は、車室内空間において運転席の車体前方側に配置されたステアリングホイール１２と、該ステアリングホイール１２から車体前方側に向かって車体下方側に傾斜した方向に延びるように配置されたステアリングシャフト１４と、該ステアリングシャフト１４の下端部に係合されたステアリングギヤボックス２０とを備えている。
【００５４】
本実施形態における車両は、運転席が車体右側に設けられた所謂右ハンドル車であり、ステアリングホイール１２及びステアリングシャフト１４は、車体幅方向における車両中央よりも右側に配置されている。
【００５５】
ステアリングシャフト１４は、自在継手１８，１９を介して相互に連結された複数のシャフト部材１５，１６，１７で構成されている。より具体的に、本実施形態におけるステアリングシャフト１４は、上部シャフト部材１５、中間シャフト部材１６及び下部シャフト部材１７が車体上方側からこの順で連結されて構成されている。ステアリングホイール１２が回転操作されると、この回転運動は、上部シャフト部材１５及び中間シャフト部材１６を経由して下部シャフト部材１７に伝達される。
【００５６】
上部シャフト部材１５及び中間シャフト部材１６は、ダッシュパネル２よりも車体後方側に配設されており、下部シャフト部材１７は、ダッシュパネル２のトーボード４を貫通して配設されている。下部シャフト部材１７は、車体前方側に向かって車体下方側且つ車体幅方向の内側に傾斜して配置されている。下部シャフト部材１７の下端部には、ステアリングシャフト１４をステアリングギヤボックス２０に係合させる係合ユニット２４が設けられている。
【００５７】
図３に示すように、係合ユニット２４は、下部シャフト部材１７の下端部に設けられた係合手段としてのピニオンギヤ２５、及び、ピニオンギヤ２５を収容するピニオンケース２６を備えている。
【００５８】
ピニオンギヤ２５は、下部シャフト部材１７の下端部の外周面に形成されている。ピニオンケース２６は、例えば金属からなる。ピニオンケース２６は、後述のラックケース２２と一体に設けられており、該ラックケース２２を介してサブフレーム８（図１及び図４参照）に支持されている。
【００５９】
ピニオンケース２６は、ピニオンギヤ２５の外周面を取り囲む筒状の第１ケース部２６ａと、第１ケース部２６ａの上端側に一体に連なり、第１ケース部２６ａよりも拡径された筒状の第２ケース部２６ｂとを備えている。第２ケース部２６ｂは、軸受２８を介して下部シャフト部材１７の外側に嵌合されている。これにより、ステアリングシャフト１４の下端部は、軸受２８を介して回転可能にピニオンケース２６に支持されている。
【００６０】
下部シャフト部材１７は、ダッシュパネル２のトーボード４とピニオンケース２６との間の部分において、筒状のカバー部材３２で覆われている。カバー部材３２は、例えば樹脂からなる。
【００６１】
カバー部材３２の下端部には拡径部３２ａが設けられており、該拡径部３２ａは、ピニオンケース２６の第２ケース部２６ｂの外側に嵌合されている。拡径部３２ａとピニオンケース２６との間にはＯリング３０が介装されている。
【００６２】
カバー部材３２の上端部には、径方向外側に拡がる板状部３２ｂが設けられている。板状部３２ｂには、カバー部材３２とトーボード４との間をシールする環状のシール部材３４が取り付けられている。シール部材３４は、例えばゴムからなる。
【００６３】
図３及び図４に示すように、ステアリングギヤボックス２０は、車体幅方向に延びるように配設されたラック軸２１と、ラック軸２１を収容する筒状のラックケース２２とを備えている。ラックケース２２は、例えば金属からなり、サブフレーム８に支持されている。
【００６４】
ラック軸２１は、軸受（図示せず）を介して回転自在にラックケース２２に支持されている。ラック軸２１の外周面に形成された歯２１ａは、上述のピニオンギヤ２５に噛み合っている。これにより、ステアリングホイール１２（図２参照）の操作に応じてステアリングシャフト１４が回転されるとき、ラック軸２１は、その軸心周りに回転しながら軸方向に並進移動する。すなわち、ピニオンギヤ２５とラック軸２１との噛合部において、ステアリングシャフト１４の軸心周りの回転運動が、車体幅方向に沿ったラック軸２１の並進運動に変換される。
【００６５】
ラック軸２１は、車体幅方向の両側において、ラックケース２２の端部よりも外側に突出して配置されている。ラック軸２１の各端部は、例えばボールジョイントからなる連結部３８を介して、タイロッド３６に連結されている。連結部３８は、例えば蛇腹状のジョイントカバー３９によって覆われている。ジョイントカバー３９は、その車体幅方向の内側端部においてラックケース２２に取り付けられており、外側端部においてタイロッド３６に取り付けられている。
【００６６】
タイロッド３６は、ステアリング操作に応じて、ラック軸２１と共に車体幅方向に並進移動する。このとき、ナックル５６におけるタイロッド３６との連結部が左右に動かされることで、ナックル５６に支持された車輪が操舵される。
【００６７】
図４に示すように、ダッシュパネル２よりも車体前方側において、エンジンの排気管９０は、下部シャフト部材１７と同様、車体幅方向における車両中央よりも右側に配置されている。
【００６８】
なお、図４において図示された排気管９０の断面は、上述のピニオンギヤ２５とラック軸２１との噛合部が位置する車体前後方向位置での断面である。
【００６９】
排気管９０の前端部は、ステアリングギヤボックス２０及び係合ユニット２４よりも車体前方側に配置されたエンジン（図示せず）に接続されており、排気管９０は、エンジンとの接続部から車体後方側へ延びるように配設されている。また、排気管９０は、トンネル部３ａを通ることでダッシュパネル２を貫通し、フロアトンネル（図示せず）を通って更に車体後方側へ延びるように配設されている。
【００７０】
下部シャフト部材１７は、車体幅方向において、ラック軸２１とタイロッド３６との連結部３８よりも内側で、且つ、トンネル部３ａよりも外側の位置において、ダッシュパネル２のトーボード４を貫通している。エンジンの排気管９０は、ダッシュパネル２における下部シャフト部材１７の貫通部の車体幅方向内側に隣接した位置を通るように配置されている。
【００７１】
下部シャフト部材１７は、車体下方側に向かって車体幅方向の内側に傾斜して配置されている。下部シャフト部材１７の下端部に設けられたピニオンギヤ２５は、その車体幅方向位置がトンネル部３ａと重複するように配置されている。エンジンの排気管９０は、ピニオンギヤ２５の車体上方側に隣接した位置を通るように配置されている。
【００７２】
すなわち、ピニオンギヤ２５が車体幅方向に占める領域Ｐ１は、ピニオンギヤ２５とラック軸２１との噛合部が位置する車体前後方向位置において排気管９０が車体幅方向に占める領域Ｐ１０に重複している。さらに、ピニオンギヤ２５とラック軸２１との噛合部が車体幅方向に占める領域Ｐ２も、排気管９０が車体幅方向に占める領域Ｐ１０に重複している。
【００７３】
このように、本実施形態によれば、ピニオンギヤ２５及びそのラック軸２１との噛合部が、それぞれの車体幅方向領域Ｐ１，Ｐ２を排気管９０の領域Ｐ１０に重複させるように配置されていることにより、ピニオンギヤ２５ないし係合ユニット２４を車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなる。
【００７４】
そのため、ラック軸２１とタイロッド３６との連結部３８を、係合ユニット２４に合わせて車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなる。したがって、タイロッド３６の長さを大きく確保しやすくなっている。
【００７５】
一方、図１及び図２に示すように、ロアアーム５８の車体幅方向外側の端部におけるナックル５６との連結部６２は、タイロッド３６のナックル５６との連結部６４に比べて車体幅方向外側に位置すると共に、ロアアーム５８の車体幅方向内側の端部におけるサブフレーム８との連結部６０の配置を制約するような部材は、その車体幅方向内側に存在しないことから、ロアアーム５８の車体幅方向長さを大きく確保することは、従来と同様に容易である。
【００７６】
したがって、本実施形態によれば、ロアアーム５８及びタイロッド３６の車体幅方向長さを、大きく且つ略同じになるように構成しやすい。そのため、車体に対して車輪が車体上下方向にストロークし、これに応じて、車輪を支持するナックル５６に対するロアアーム５８及びタイロッド３６の両連結部６２，６４が車体上下方向にストロークしたとき、これらの連結部６２，６４の車体幅方向の変位量の差を低減することができ、これにより、バンプステアを効果的に抑制することができる。
【００７７】
図４及び図５に示すように、上記のように相互に近接して配置された下部シャフト部材１７とエンジンの排気管９０との間には、上述したカバー部材３２及びＯリング３０（図３参照）の熱害を抑制するためのインシュレータ４４が設けられている。
【００７８】
インシュレータ４４は、１枚の板材で構成されている。インシュレータ４４は、例えば鉄などの金属からなる。インシュレータ４４は、ステアリングギヤボックス２０のラックケース２２の車体上方側に対向配置されたベース部４５と、カバー部材３２及びピニオンケース２６の上端部の車体幅方向内側に対向配置された側方被覆部４６と、カバー部材３２及びピニオンケース２６の上端部の車体前方側に対向配置された前方被覆部４７とを備えている。
【００７９】
インシュレータ４４のベース部４５、側方被覆部４６及び前方被覆部４７は、それぞれ平坦な板部で構成されている。インシュレータ４４の周縁部には、ベース部４５、側方被覆部４６及び前方被覆部４７から裏面側（ラックケース２２ないしカバー部材３２との対向面側）に傾斜したフランジ部４８が設けられている。これにより、インシュレータ４４の面剛性が高められ、インシュレータ４４の振動の抑制が図られている。
【００８０】
ベース部４５は、インシュレータ４４における車体下方側の端部で且つ車体幅方向の内側の端部に設けられている。ベース部４５は、車体上下方向に対して直角な面に沿って、ラックケース２２の外周面に対して間隔を空けて配置されている。
【００８１】
ラックケース２２には、その外周面から車体上方側に突出した例えば一対のボス部２２ａ，２２ｂが一体に設けられている。一対のボス部２２ａ，２２ｂは、互いに車体幅方向に間隔を空けて、且つ、車体前後方向にずらして配置されている。インシュレータ４４のベース部４５は、ボス部２２ａ，２２ｂにねじ込まれたボルト４０，４１によってラックケース２２に固定されている。これにより、インシュレータ４４は、ラックケース２２によって片持ち状に支持されている。
【００８２】
側方被覆部４６は、カバー部材３２の外周面における車体幅方向内側を向く部分に沿って、該部分との間に間隔を空けて対向配置されている。側方被覆部４６は、車体前方側から見て、車体幅方向の内側に向かって車体下方側に傾斜して配置されている（図４参照）。側方被覆部４６の下端部は、湾曲部を介して、ベース部４５の車体幅方向外側の端部に連なっている。
【００８３】
前方被覆部４７は、カバー部材３２の外周面における車体前方側を向く部分に沿って、該部分との間に間隔を空けて対向配置されている。前方被覆部４７は、車体幅方向から見て、車体前方側に向かって車体下方側に傾斜して配置されている（図５参照）。前方被覆部４７の車体幅方向内側の縁部は、湾曲部を介して、側方被覆部４６に連なっている。
【００８４】
カバー部材３２の外周面と側方被覆部４６との間隔、及び、カバー部材３２の外周面と前方被覆部４７との間隔は、ラックケース２２の外周面とベース部４５との間隔よりも小さい。
【００８５】
以上のようにインシュレータ４４が配設されていることにより、カバー部材３２は、その略全体が車体幅方向内側から側方被覆部４６によって覆われ（図５参照）、その排気管９０側の一部が車体前方側から前方被覆部４７によって覆われている（図４参照）。
【００８６】
よって、本実施形態によれば、下部シャフト部材１７の下端側部分をエンジンの排気管９０に近接させて配置しつつ、下部シャフト部材１７を覆うカバー部材３２と排気管９０との間に介在するインシュレータ４４によって排気管９０の熱が遮られることで、カバー部材３２及び上述のＯリング３０（図３参照）を熱害から保護することができる。
【００８７】
また、インシュレータ４４は、ラックケース２２に取り付けられるため、カバー部材３２において、インシュレータ４４を取り付けるためのボス部等の突出部を設ける必要がない。そのため、カバー部材３２の材質を金属に変更したり、カバー部材３２の形状を複雑化させたりすることを回避できる。
【００８８】
さらに、カバー部材３２の外周面に突出部が存在しないことにより、カバー部材３２に対してインシュレータ４４を近接させて配置しやすくなる。そのため、インシュレータ４４と排気管９０との間に所要の間隔を確保しつつ、下部シャフト部材１７の下端部及びカバー部材３２を車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなり、これにより、上述したような排気管９０とピニオンギヤ２５を車体幅方向に重複させた配置を実現しやすくなる。
【００８９】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００９０】
例えば、上述の実施形態では、ステアリングシャフトの下端部とステアリングギヤボックスの並進部材との係合にラックアンドピニオン機構が用いられる例を説明したが、本発明において、その係合のための具体的な機構は特に限定されるものでない。
【００９１】
また、上述の実施形態では、特許請求の範囲における「後方延長部材」としてエンジンの排気管が設けられる例を説明したが、本発明において、後方延長部材はこれに限定されるものでなく、例えば、エンジン側から後輪側へ動力を伝達するプロペラシャフトであってもよい。
【００９２】
さらに、上述の実施形態では、所謂ストラット式のサスペンション機構が設けられる例を説明したが、本発明においては、ナックルにロアアームとタイロッドが連結されるものであれば、サスペンション機構の具体的な種類は限定されるものでない。
【００９３】
またさらに、上述の実施形態では、運転席及びステアリング機構が車体右側に配置された所謂右ハンドル車を例に挙げて本発明を説明したが、本発明は、左ハンドルにも同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
以上のように、本発明によれば、操舵輪を支持するナックルにロアアームとタイロッドが連結された自動車において、バンプステアを効果的に抑制することが可能となるから、この種の自動車の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００９５】
２              ダッシュパネル
８              サブフレーム
１０            ステアリング機構
１４            ステアリングシャフト
２０            ステアリングギヤボックス
２１            ラック軸（並進部材）
２２            ラックケース
２２ａ，２２ｂ  ボス部
２４            係合ユニット
２５            ピニオンギヤ
２６            ピニオンケース
３０            Ｏリング
３２            カバー部材
３６            タイロッド
３８            連結部
４４            インシュレータ
４５            ベース部
４６            側方被覆部
４７            前方被覆部
５０            サスペンション機構
５２            車輪のハブ
５６            ナックル
５８            ロアアーム
６０            連結部
６２            連結部
６４            連結部
６９            ストラット
７０            ダンパ
８０            コイルスプリング
【図１】
2018083437.tif 000003
【図２】
2018083437.tif 000004
【図３】
2018083437.tif 000005
【図４】
2018083437.tif 000006
【図５】
2018083437.tif 000007
【図６】
2018083437.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年3月23日(2018.3.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内空間とエンジンルームとの間を車体前後方向に仕切るダッシュパネル、前記車室内空間から車体前方側に向かって車体下方側に傾斜した方向に前記ダッシュパネルを貫通して延設されたステアリングシャフト、所定の係合手段を介して前記ステアリングシャフトの下端部に係合されて該ステアリングシャフトの軸心周りの回転運動に連動して車体幅方向に沿った並進運動を行う並進部材、操舵輪を支持するナックル、前記ナックルをサブフレームに連結させるロアアーム、前記ナックルを前記並進部材に連結させるタイロッド、及び、前記並進部材よりも車体前方側部分から車体後方側へ延びる後方延長部材を備え、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において、車体幅方向における車両中央を挟んだ同じ側に前記係合手段と前記後方延長部材が配置された車両前部構造であって、
前記ロアアームと前記タイロッドは、車体前後方向から見て略平行に配置され、
前記係合手段が車体幅方向に占める領域は、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複し、
前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域は、該係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複し、
前記タイロッドは前記ナックルと前記ロアアームとの連結部より後方側に位置し、
前記ダッシュパネルは、ダッシュパネルロアと、前記ダッシュパネルロアの下端部に接合されたトーボードを備え、
前記ダッシュパネルロアは、下端部における車体幅方向中央部にトンネル部を有し、
前記係合部は、車体幅方向位置において前記トンネル部と重複し、
前記後方延長部材が前記トンネル部を通して前記ダッシュパネルよりも後方に延設され、
前記係合部及び前記後方延長部材は、前記ステアリングシャフトが貫通する前記トーボードをシールするシール部よりも車幅方向内側に、それぞれ離れて配置されていることを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
前記後方延長部材はエンジンの排気管であり、
前記ステアリングシャフトを覆うカバー部材と前記排気管との間に、インシュレータが介在されていることを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
【請求項３】
前記インシュレータは、前記並進部材を収容するケースに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の車両前部構造。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記ステアリングシャフトを覆う筒状部材であり、
前記インシュレータは、前記カバー部材を車体幅方向内側から被覆する側方被覆部と、前記カバー部材を車体前方側から被覆する前方被覆部とを備えていることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の車両前部構造。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車室内空間とエンジンルームとの間を車体前後方向に仕切るダッシュパネル、前記車室内空間から車体前方側に向かって車体下方側に傾斜した方向に前記ダッシュパネルを貫通して延設されたステアリングシャフト、所定の係合手段を介して前記ステアリングシャフトの下端部に係合されて該ステアリングシャフトの軸心周りの回転運動に連動して車体幅方向に沿った並進運動を行う並進部材、操舵輪を支持するナックル、前記ナックルをサブフレームに連結させるロアアーム、前記ナックルを前記並進部材に連結させるタイロッド、及び、前記並進部材よりも車体前方側部分から車体後方側へ延びる後方延長部材を備え、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において、車体幅方向における車両中央を挟んだ同じ側に前記係合手段と前記後方延長部材が配置された車両前部構造であって、
前記ロアアームと前記タイロッドは、車体前後方向から見て略平行に配置され、
前記係合手段が車体幅方向に占める領域は、前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複し、
前記ステアリングシャフトの下端部と前記並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域は、該係合部が位置する車体前後方向位置において前記後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複し、
前記タイロッドは前記ナックルと前記ロアアームとの連結部より後方側に位置し、
前記ダッシュパネルは、ダッシュパネルロアと、前記ダッシュパネルロアの下端部に接合されたトーボードを備え、
前記ダッシュパネルロアは、下端部における車体幅方向中央部にトンネル部を有し、
前記係合部は、車体幅方向位置において前記トンネル部と重複し、
前記後方延長部材が前記トンネル部を通して前記ダッシュパネルよりも後方に延設され、
前記係合部及び前記後方延長部材は、前記ステアリングシャフトが貫通する前記トーボードをシールするシール部よりも車幅方向内側に、それぞれ離れて配置されていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
請求項２に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項１に記載の発明において、
前記後方延長部材はエンジンの排気管であり、
前記ステアリングシャフトを覆うカバー部材と前記排気管との間に、インシュレータが介在されていることを特徴とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
請求項３に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項２に記載の発明において、
前記インシュレータは、前記並進部材を収容するケースに取り付けられていることを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
請求項４に記載の発明に係る車両前部構造は、前記請求項２又は請求項３に記載の発明において、
前記カバー部材は、前記ステアリングシャフトを覆う筒状部材であり、
前記インシュレータは、前記カバー部材を車体幅方向内側から被覆する側方被覆部と、前記カバー部材を車体前方側から被覆する前方被覆部とを備えていることを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
さらに、ステアリングシャフトの下端部と並進部材との係合部が車体幅方向に占める領域が、該係合部が位置する車体前後方向位置において後方延長部材が車体幅方向に占める領域に重複していることにより、並進部材とタイロッドとの連結部を、より効果的に車体幅方向の内側に寄せて配置しやすくなるため、上述したバンプステアの抑制をより効果的に実現できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
請求項２に記載の発明によれば、ステアリングシャフトの下端側部分をエンジンの排気管に近接させて配置しつつ、ステアリングシャフトを覆うカバー部材と排気管との間に介在するインシュレータによって排気管の熱が遮られることで、カバー部材を熱害から保護することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
請求項３に記載の発明を請求項２に記載の発明に適用すれば、並進部材を収容するケースにインシュレータが取り付けられるため、カバー部材において、インシュレータ取付け用のボス部等の突出部を省略することができる。そのため、カバー部材に対してインシュレータを近接させて配置しやすくなり、これにより、上述したような排気管と係合手段を車体幅方向に重複させた配置をしやすくなる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
請求項４に記載の発明を請求項２又は請求項３に記載の発明に適用すれば、筒状のカバー部材がその車体幅方向内側及び車体前方側からインシュレータによって被覆されることで、カバー部材の熱害をより効果的に抑制できる。