(57)【要約】【課題】ジョイントおよび歯車機構の両方をコンパクトに組み合わせることができる歯車機構付きジョイントを提供し、歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置およびステアリング装置を提供する。【解決手段】歯車機構付きジョイント１０は、ユニバーサルジョイント１１の第２ヨーク１３にピニオン３８が連結され、ピニオン３８にラック３９が噛み合わされている。この歯車機構付きジョイント１０は、ピニオン３８が外面３６ａに設けられ、ユニバーサルジョイント１１を収容可能な中空部４４が形成された中空体３６を備え、中空部４４にユニバーサルジョイント１１が配置されるとともに、第２ヨーク１３が中空体３６に一体的に連結されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の部材の一方から他方へ回転を伝達可能に連結したジョイントと、
このジョイントの前記一方の部材に第１ギアが連結され、この第１ギアに第２ギアが噛み合わされた歯車機構と、
を備えた歯車機構付きジョイントにおいて、
前記第１ギアが外面に設けられ、前記ジョイントを収容可能な中空部が形成された中空体を備え、
この中空部に前記ジョイントが配置されるとともに、前記一方の部材が前記中空体に一体的に連結されたことを特徴とする歯車機構付きジョイント。
【請求項２】
前記一対の部材が交差する部位を、前記中空体の軸線方向において、略中央に配置したことを特徴とする請求項１記載の歯車機構付きジョイント。
【請求項３】
前記第２ギアが内面に設けられ、前記中空体を収容可能な空間が内部に形成されたケースを備え、
このケースに対して前記中空体が回転した際に、中空体が前記空間で移動することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の歯車機構付きジョイント。
【請求項４】
請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置であって、
車輪を回転自在に支持するナックルと、
このナックルを連結部材を介して回動自在に支持するロアアームと、を備え、
前記連結部材に前記歯車機構付きジョイントを用い、
前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【請求項５】
請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置であって、
車輪を回転自在に支持するナックルと、
このナックルの上端部をアッパ連結部材を介して回動自在に支持するアッパアームと、
このナックルの下端部をロア連結部材を介して回動自在に支持するロアアームと、を備え、
前記アッパ連結部材および前記ロア連結部材の少なくとも一方に、前記歯車機構付きジョイントを用い、
前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【請求項６】
請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したステアリング装置であって、
ステアリング操作に応じて車体幅方向に移動可能なステアリングラックと、
このステアリングラックにロッド連結部材を介して連結されたタイロッドと、
このタイロッドにナックル連結部材を介して連結され、車輪を回転自在に支持するナックルと、を備え、
前記ナックル連結部材に前記歯車機構付きジョイントを用い、
前記ステアリングラックを車体幅方向に移動させることで、前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の部材の一方から他方へ回転を伝達可能なジョイントに第１、第２のギアを備えた歯車機構付きジョイントに関し、さらに、歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置およびステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルジョイントは、一対の軸部材を連結する結合部材である。ユニバーサルジョイントによれば、一対の軸部材を交差させた状態で回転を伝達可能に連結することが可能である。このユニバーサルジョイントは、例えば、車両の動力を伝達する部位などに用いられている。
また、ラック・ピニオン機構は、回転を直線移動に変える連結部材である。ラック・ピニオン機構によれば、ピニオンを回転することでラックを直線方向に移動することが可能である。
【０００３】
前記ユニバーサルジョイントおよび前記ラック・ピニオン機構の両方を用いた装置として、車両のステアリング装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−４０８４７号公報
【０００４】
特許文献１のステアリング装置は、ステアリングホイールがステアリングシャフトの上端部に連結され、ステアリングシャフトの下端部がラック・ピニオン機構を介して左右のナックルに連結され、左右のナックルにそれぞれ左右の前輪が設けられている。
ステアリングシャフトは、複数本のシャフトがユニバーサルジョイントで連結されたものである。
【０００５】
このステアリング装置によれば、ステアリングホイールを回動することでステアリングシャフトを介してピニオンが回転し、ピニオンの回転でラックが直線方向に移動する。
ラックが直線方向に移動することで、左ナックルを介して左前輪を操舵するとともに、右ナックルを介して右前輪を操舵する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に示すように、ユニバーサルジョイントと、ラック・ピニオン機構との両方を用いる際には、ユニバーサルジョイントとラック・ピニオン機構とは、それぞれ個別に設けられる。
このため、ユニバーサルジョイントとラック・ピニオン機構（すなわち、歯車機構）との両方をコンパクトに組み合わせることが難しく、そのことが車両のサスペンション装置やステアリング装置に採用する妨げになっていた。
【０００７】
本発明は、ジョイントおよび歯車機構の両方をコンパクトに組み合わせることができる歯車機構付きジョイントを提供し、歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置およびステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明の歯車機構付きジョイントは、一対の部材の一方から他方へ回転を伝達可能に連結したジョイントと、このジョイントの一方の部材に第１ギアが連結され、この第１ギアに第２ギアが噛み合わされた歯車機構と、を備えた歯車機構付きジョイントにおいて、前記第１ギアが外面に設けられ、前記ジョイントを収容可能な中空部が形成された中空体を備え、この中空部に前記ジョイントが配置されるとともに、前記一方の部材が前記中空体に一体的に連結されたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２に係る発明の歯車機構付きジョイントは、前記一対の部材が交差する部位を、前記中空体の軸線方向において、略中央に配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項３に係る発明の歯車機構付きジョイントは、前記第２ギアが内面に設けられ、前記中空体を収容可能な空間が内部に形成されたケースを備え、このケースに対して前記中空体が回転した際に、中空体が前記空間で移動することを特徴とする。
【００１１】
請求項４に係る発明のサスペンション装置は、請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置であって、車輪を回転自在に支持するナックルと、このナックルを連結部材を介して回動自在に支持するロアアームと、を備え、前記連結部材に前記歯車機構付きジョイントを用い、前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【００１２】
請求項５に係る発明のサスペンション装置は、請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したサスペンション装置であって、車輪を回転自在に支持するナックルと、このナックルの上端部をアッパ連結部材を介して回動自在に支持するアッパアームと、このナックルの下端部をロア連結部材を介して回動自在に支持するロアアームと、を備え、前記アッパ連結部材および前記ロア連結部材の少なくとも一方に、前記歯車機構付きジョイントを用い、前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【００１３】
ここで、通常の車両は、特開昭６４−４４３０９号公報に示されるように、サスペンション機構として左右のハブキャリア（ナックル）が回転自在に取り付けられ、左ナックルに左前輪が設けられるとともに、右ナックルに右前輪が設けられている。
このサスペンション機構によれば、左ナックルを回転させて左前輪を操舵するとともに、右ナックルを回転させて右前輪を操舵することで車両を旋回させる。
【００１４】
ところで、車両は最小旋回半径を小さく抑えた方が、いわゆる小回りが可能になり好ましい。最小旋回半径を小さく抑えるためには、車輪の最大操舵角を大きく確保する必要がある。
しかし、車輪の最大操舵角を大きくすると、車輪がホイールハウスに干渉する虞がある。
【００１５】
そこで、車輪がホイールハウスに干渉することを防いで、車輪の最大操舵角を大きく確保することができる技術の実用化が臨まれていた。
併せて、車輪を操舵させる際に、キャスタ角やキャンバ角を良好に調整することができる技術の実用化も望まれていた。
車輪の最大操舵角を大きく確保したり、キャスタ角やキャンバ角を良好に調整するために、請求項４および請求項５において、サスペンション装置に請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用することにした。
【００１６】
請求項６に係る発明のステアリング装置は、請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用したステアリング装置であって、ステアリング操作に応じて車体幅方向に移動可能なステアリングラックと、このステアリングラックにロッド連結部材を介して連結されたタイロッドと、このタイロッドにナックル連結部材を介して連結され、車輪を回転自在に支持するナックルと、を備え、前記ナックル連結部材に前記歯車機構付きジョイントを用い、前記ステアリングラックを車体幅方向に移動させることで、前記ナックルを回動させて前記車輪を操舵することを特徴とする。
【００１７】
ここで、車両のステアリング装置は、特開平７−４０８４７号公報に示されるように、ステアリングホイールを回動することでステアリングシャフトを介してステアリングピニオンが回転し、ステアリングピニオンの回転でステアリングラックが車体幅方向に移動する。
ステアリングラックが車体幅方向に移動することで、左ナックルを介して左前輪を操舵するとともに、右ナックルを介して右前輪を操舵する。
【００１８】
このステアリング装置は、低速時に車両を円滑に旋回させるために、前後輪が同一点を中心とした円弧上を移動する「アッカーマンジオメトリ」が採用されている。
「アッカーマンジオメトリ」を採用するためには、車両の旋回時に、外側の車輪（外輪）の操舵角に対して内側の車輪（内輪）の操舵角を大きく確保する必要がある。
そして、車両の旋回時に、外側の車輪の操舵角に対して内側の車輪の操舵角を大きく確保するためには、ステアリング装置のステアリングラックやステアリングピニオンを最適な位置に寄せる必要がある。
【００１９】
ところで、車両のなかには、ステアリングラックやステアリングピニオンを配置する箇所に、例えばディファレンシャルギアボックスや、トランスミッションギアボックスが配置されたものがある。
この車両の場合、ステアリング装置のステアリングラックやステアリングピニオンの位置が規制されてしまい、最適な位置を確保することが困難になる。
【００２０】
そこで、ステアリング装置のステアリングラックやステアリングピニオンを最適な位置に配置することが困難な車両においても、外側の車輪の操舵角に対して内側の車輪の操舵角を大きく確保することができる技術の実用化が望まれていた。
この技術の実用化を図るために、請求項６において、ステアリング装置に請求項３に記載の歯車機構付きジョイントを採用することにした。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１に係る発明の歯車機構付きジョイントでは、第１ギアを中空体の外面に形成した。この中空体の中空部に、ジョイントを収容するとともに、一方の部材を中空体に一体的に連結した。よって、ジョイントに第１ギアを近接させて配置することができる。
これにより、ジョイントおよび歯車機構の両方をコンパクトに組み合わせることができるという利点がある。
【００２２】
また、ジョイントを回転することで、ジョイントと一体に第１ギアが回転する。
このように、第１ギアが回転することで、第１ギアが第２ギアに対して移動する。
【００２３】
請求項２に係る発明の歯車機構付きジョイントでは、一対の部材が交差する部位を、中空体の軸線方向において略中央に配置した。
これにより、中空体にジョイントを良好に収容させることができ、ジョイントおよび歯車機構の両方を一層コンパクトに組み合わせることができるとともに、ジョイントの回転を適確に歯車機構に伝達できるという利点がある。
【００２４】
請求項３に係る発明の歯車機構付きジョイントでは、第２ギアがケースの内面に設けられ、このケース内の空間に中空体を収容した。そして、ケースに対して中空体が回転した際に、中空体がケース内の空間で移動する。
ケース内の空間に中空体を収容することで、ジョイントおよび歯車機構の両方をケースにまとめることが可能になり、両方をより一層コンパクトに組み合わせることができるという利点がある。
【００２５】
加えて、ジョイントおよび歯車機構の両方をケースにまとめることで、ジョイントおよび歯車機構の両方をユニット化することができるという利点がある。
【００２６】
請求項４に係る発明のサスペンション装置では、ナックルに車輪を回転自在に支持し、ナックルおよびロアアームを歯車機構付きジョイントで連結した。そして、ナックルを回動させて車輪を操舵するようにした。
【００２７】
ナックルを回動させることで、ジョイントと一体に第１ギアが回転する。第１ギアが回転することで、第１ギアが第２ギアに対して移動する。
よって、ジョイントがケース内の空間で第２ギアに対して移動する。
これにより、車輪を操舵させる際に、ナックルを車体幅方向や車体前後方向に移動させて、例えば、キャスタ角やキャンバ角を調整することができるという利点がある。
【００２８】
請求項５に係る発明のサスペンション装置では、ナックルに車輪を回転自在に支持した。このナックルの上端部およびアッパアームをアッパ連結部で連結し、ナックルの下端部およびロアアームをロア連結部で連結した。そして、アッパ連結部材およびロア連結部材の少なくとも一方に、歯車機構付きジョイントを用い、ナックルを回動させて車輪を操舵するようにした。
【００２９】
よって、アッパ連結部材およびロア連結部材の一方に、歯車機構付きジョイントを用いることで、車輪を操舵させる際に、ナックルを車体幅方向や車体前後方向に移動させて、例えば、キャスタ角やキャンバ角を調整することができるという利点がある。
【００３０】
一方、アッパ連結部材およびロア連結部材の両方に、歯車機構付きジョイントを用いることで、車輪（内輪および外輪）を操舵させる際に、内輪を車体側から離すことが可能になる。
これにより、車輪を操舵させる際に、車体側との干渉を防いで、内輪の最大操舵角を大きく確保することができるという利点がある。
【００３１】
請求項６に係る発明のステアリング装置ではナックル連結部材に歯車機構付きジョイントを用いた。
ステアリングラックを車体幅方向に移動してナックルを回動する。ナックルが回動することで、ナックルに備えたナックルアームが揺動（傾斜）する。ナックルアームが揺動（傾斜）することで、ナックルアームに設けた第２ギアが傾斜する。
【００３２】
第２ギアが傾斜することで、第１ギアが回動してナックルアームの揺動中心から離れる方向や、ナックルアームの揺動中心に近づける方向に移動する。よって、ナックルアームの全長（ナックルアーム長さ）を変動させ、ナックルの回動角（操舵角）を調整することができる。
【００３３】
この特性を利用して、ナックルの操舵角を、外輪に対して内輪が大きくなるように調整することが可能である。
これにより、ステアリング装置のステアリングラックやステアリングピニオンの位置が規制された場合でも、「アッカーマンジオメトリ」を採用することが可能になり、外輪の操舵角に対して内輪の操舵角を大きくするように調整することができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向に従い、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。
ここで、実施の形態においては、ジョイントの代表例としてユニバーサルジョイントを示すが、ジョイントはこれに限定するものではない。
【００３５】
図１は本発明に係る歯車機構付きジョイント（第１実施の形態）の斜視図、図２は第１実施の形態に係る歯車機構付きジョイントの分解斜視図、図３は図２に示すユニバーサルジョイントの分解斜視図である。
歯車機構付きジョイント１０は、第１、第２のヨーク（一対の部材）１２，１３を交差させた状態で回転を伝達可能に連結したユニバーサルジョイント１１と、ユニバーサルジョイント１１に組み付けられた歯車機構１５と、ユニバーサルジョイント１１を支持する支持手段１８とを備える。
【００３６】
ユニバーサルジョイント１１は、通常使用されているユニバーサルジョイント（すなわち、十字状のクロススパイダ２１を備えたもの）と同じものが用いられ、歯車機構１５に組み付けられている。
歯車機構１５は、ユニバーサルジョイント１１を収容する中空体３６と、中空体３６の外面３６ａに設けられたピニオン（第１ギア）３８と、ピニオン３８に噛み合わされたラック（第２ギア）３９と、ラック３９が内面４２ａに設けられたケース４２とを備える。
【００３７】
中空体３６は、上下端部が開口された筒体で、内部に中空部４４を備える。中空部４４にユニバーサルジョイント１１を収容して、第２ヨーク１３を中空体３６に一体的に連結（固定）する。
第２ヨーク１３は、例えば、中空体３６の上端部を縮径し、この縮径部３６ｂに第２基部２７を圧入することで、中空体３６に一体的に連結（固定）される。
圧入に代えて、溶接、締結部材（例えば、ボルト）などの他の手段で第２ヨーク１３を中空体３６に一体的に連結（固定）することも可能である。
【００３８】
ユニバーサルジョイント１１の第２ヨーク１３を中空体３６に一体的に連結することで、第２ヨーク１３にピニオン３８が一体的に連結される。
この状態で、第１、第２のヨーク１２，１３が交差する部位（すなわち、クロススパイダ２１が設けられた部位）３７は、中空体３６の軸線５８方向において略中央に配置される。
第１、第２のヨーク１２，１３が交差する部位３７は、ユニバーサルジョイント１１の略中央（すなわち、クロススパイダ２１）に位置する。
【００３９】
ユニバーサルジョイント１１を中空体３６に収容した状態において、第１ヨーク１２は、クロススパイダ２１の第１ピン３１，３１を軸にして矢印Ａ−Ａ方向（図１参照）に揺動可能で、かつ、クロススパイダ２１の第２ピン３３，３３を軸にして矢印Ｂ−Ｂ方向（図１参照）に揺動可能である。
【００４０】
第１ピン３１，３１は、第１ヨーク１２の取付孔２４，２４に回動自在に連結されている。第２ピン３３，３３は、第２ヨーク１３の取付孔２８，２８に回動自在に連結されている。
第１ヨーク１２には支持軸２５が備えられている。
【００４１】
中空体３６は、外面３６ａのうち、略１２０度の領域にピニオン３８が設けられている。ピニオン３８は、中空体３６の軸線５８方向に対して平行に形成された歯である。
中空体３６は、ケース４２に収容されている。ケース４２は、ラック３９が内面４２ａに設けられ、中空体３６を収容可能な空間４５が内部に形成されている。
【００４２】
具体的には、ケース４２は、一対の平行部４６，４７が所定間隔をおいて互いに平行に配置され、それぞれの平行部４６，４７の一端同士が一方の湾曲部４８で連結され、それぞれの平行部４６，４７の他端同士が他方の湾曲部４９で連結されることで、中空体３６を収容可能な空間４５が内部に形成される。
【００４３】
一対の平行部４６，４７のうち、一方の平行部４６の内面４２ａにラック３９が設けられ、他方の平行部４７の内面に凹部５１が形成されている。
すなわち、ラック３９および凹部５１は、互いに対向する位置に形成される。
【００４４】
この凹部５１と中空体３６との間に支持手段１８が介在されている（図１参照）。
図２に示すように、支持手段１８は、凹部５１にニードルベアリング５２が収容され、ニードルベアリング５２にガイドプレート５３が当接され、ガイドプレート５３の４隅に弾性部材（例えば、ゴム部材）５４…を設け、弾性部材５４…にピニオンガイド５５が当接され、ピニオンガイド５５にスラストブッシュ５６を当接し、スラストブッシュ５６に中空体３６の外面３６ａが当接される。
【００４５】
スラストブッシュ５６は、中空体３６の外面３６ａのうち、ピニオン３８の反対側の面に当接される。
これにより、中空体３６は、支持手段１８でピニオン３８がラック３９に噛み合った状態に支持される。
【００４６】
支持手段１８にスラストブッシュ５６を設けることで、中空体３６が軸線５８を軸に回転することができる。
また、支持手段１８にニードルベアリング５２を設けることで、中空体３６がラック３９に対して移動することができる。
さらに、支持手段１８に弾性部材５４…を設けることで、ケース４２の製造公差を吸収して中空体３６を支持手段１８で好適に支持することができる。
【００４７】
以上説明したように、歯車機構付きジョイント１０は、ピニオン３８を中空体３６の外面３６ａに形成した。この中空体３６の中空部４４に、ユニバーサルジョイント１１を収容するとともに、第２ヨーク１３を中空体３６に一体的に連結した。よって、ユニバーサルジョイント１１にピニオン３８を近接させて配置することができる。
ピニオン３８にはラック３９が噛み合わされているので、ラック３９はピニオン３８に近接させて配置される。
これにより、ユニバーサルジョイント１１および歯車機構１５の両方をコンパクトに組み合わせることができる。
【００４８】
また、第１、第２のヨーク１２，１３が交差する部位（すなわち、クロススパイダ２１が設けられた部位）３７は、中空体３６の軸線５８方向において略中央に配置される。
これにより、中空体３６にユニバーサルジョイント１１を良好に収容させることができ、ユニバーサルジョイント１１および歯車機構１５の両方を一層コンパクトに組み合わせることができる。
【００４９】
さらに、ラック３９がケース４２の内面４２ａに設けられ、このケース４２内の空間４５に中空体３６を収容した。ケース４２内の空間４５に中空体３６を収容することで、ユニバーサルジョイント１１および歯車機構１５の両方をケース４２にまとめることが可能になり、両方をより一層コンパクトに組み合わせることができる。
加えて、ユニバーサルジョイント１１および歯車機構１５の両方をケース４２にまとめることで、ユニバーサルジョイント１１および歯車機構１５の両方をユニット化することができる。
【００５０】
つぎに、歯車機構付きジョイント１０の作用を図４に基づいて説明する。
図４（ａ），（ｂ）は第１実施の形態に係る歯車機構付きジョイントの動作を説明する図である。
（ａ）において、ユニバーサルジョイント１１の支持軸２５を矢印Ｃの如く回転することにより、ユニバーサルジョイント１１と一体に中空体３６が矢印Ｃの如く回転する。
支持手段１８にスラストブッシュ５６が設けられているので、中空体３６は円滑に回転することができる。
【００５１】
中空体３６と一体にピニオン３８が矢印Ｃの如く回転し、ピニオン３８がラック３９に対して矢印Ｄの如く移動する。ピニオン３８と一体に中空体３６およびユニバーサルジョイント１１が、ケース４２の空間４５を矢印Ｄの如く移動する。
支持手段１８にニードルベアリング５２が設けられているので、中空体３６は円滑に移動することができる。
【００５２】
（ｂ）において、ユニバーサルジョイント１１の支持軸２５を矢印Ｅの如く回転することにより、ユニバーサルジョイント１１と一体に中空体３６が矢印Ｅの如く回転する。
支持手段１８にスラストブッシュ５６が設けられているので、中空体３６は円滑に回転することが可能である。
【００５３】
中空体３６と一体にピニオン３８を矢印Ｅの如く回転し、ピニオン３８がラック３９に対して矢印Ｆの如く移動する。ピニオン３８と一体に中空体３６およびユニバーサルジョイント１１が、ケース４２の空間４５を矢印Ｆの如く移動する。
支持手段１８にニードルベアリング５２が設けられているので、中空体３６は円滑に移動することができる。
【００５４】
［第２実施の形態］
つぎに、歯車機構付きジョイント１０をサスペンション装置に備えた例を図５〜図１２の第２実施の形態に基づいて説明する。
図５は本発明に係るサスペンション装置およびステアリング装置（第２実施の形態）の概略図、図６は第２実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図、図７は第２実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図である。
【００５５】
サスペンション装置７１は、車体（図示せず）に揺動自在に取り付けたアッパアーム７４と、車体（図示せず）に揺動自在に取り付けたロアアーム７５と、アッパアーム７４およびロアアーム７５に上下側の歯車機構付きジョイント１０，１０を介して連結されたナックル７６と、ロアアーム７５を支えるダンパー７７とを備えたダブルウイッシュボーン式のサスペンションである。
上側の歯車機構付きジョイント１０は、アッパ連結部材を構成する。下側の歯車機構付きジョイント１０は、連結部材やロア連結部材を構成する。
【００５６】
以下、アッパアーム７４側の歯車機構付きジョイント１０を、「上ジョイント１０Ａ」と称し、ロアアーム７５側の歯車機構付きジョイント１０を、「下ジョイント１０Ｂ」と称す。
なお、サスペンション装置７１は、左側の構成と右側の構成が同じなので、それぞれの構成に同じ符号を付して、左側の構成のみを説明する。
【００５７】
アッパアーム７４は、略Ｕ字状に形成され、一対の基端部７４ａ，７４ａ（後側の基端部７４ａは図示せず）が車体７９（図５参照）に回動自在に連結されている。アッパアーム７４は、一対の基端部７４ａ，７４ａを軸にして上下方向に揺動可能である。
アッパアーム７４の先端部７４ｂには、上ジョイント１０Ａを介してナックル７６の上端部７６ａが連結されている。
【００５８】
アッパアーム７４の先端部７４ｂには、上ジョイント１０Ａのケース４２が固定されている。
ケース４２を固定した状態において、ラック３９は車体後方側に配置され、かつ車体幅方向に対して平行に配置される。
【００５９】
このケース４２の空間４５に中空体３６が収容され、ラック３９にピニオン３８が噛み合っている。中空体３６内には、ユニバーサルジョイント１１が収容され、ユニバーサルジョイント１１の支持軸２５がケース４２の下方に延びている。
支持軸２５は、ナックル７６の上端部７６ａに取り付けられている。
ここで、中空体３６は、ケース４２に対して上下方向に移動しないように、支持部材（図示せず）で支えられている。
【００６０】
ロアアーム７５は、略Ｙ字状に形成され、一対の基端部７５ａ，７５ａが車体７９に回動自在に連結されている。ロアアーム７５は、一対の基端部７５ａ，７５ａを軸にして上下方向に揺動可能である。
ロアアーム７５の先端部７５ｂには、下ジョイント１０Ｂを介してナックル７６の下端部７６ｂが連結されている。
下端部７６ｂはナックル本体７６ｃにボルト７８，７８で取り付けられている。
【００６１】
ロアアーム７５の先端部７５ｂには、下ジョイント１０Ｂのケース４２が固定されている。ケース４２を固定した状態において、上ジョイント１０Ａのケース４２と同様に、ラック３９は車体後方側に配置され、かつ車体幅方向に対して平行に配置される。
【００６２】
このケース４２の空間４５に中空体３６が収容され、ラック３９にピニオン３８が噛み合っている。中空体３６内には、ユニバーサルジョイント１１が収容され、ユニバーサルジョイント１１の支持軸２５がケース４２の下方に延びている。
支持軸２５は、ナックル７６の下端部７６ｂに取り付けられている。
ここで、中空体３６は、ケース４２に対して上下方向に移動しないように、支持部材（図示せず）で支えられている。
【００６３】
ナックル７６は、上端部７６ａに上ジョイント１０Ａの支持軸２５が取り付けられ、ナックル本体７６ｃに車体前方に延びるナックルアーム８１が形成されている。
下端部７６ｂは、中央に下ジョイント１０Ｂの支持軸２５が取り付けられている。
このナックル７６に左側の前輪（車輪）８３が回転自在に支持されている。
【００６４】
ダンパー７７は、上端部７７ａが車体（詳しくは、図５に示すホイールハウス８２）に取り付けられ、下端部７７ｂがロアアーム７５に連結されている。
【００６５】
ステアリング装置７２は、図５に示すように、車体に設けられたラック・ピニオン機構８４と、ラック・ピニオン機構８４のステアリングピニオン８５に取り付けられたステアリングシャフト８８と、ステアリングシャフト８８の上端部に取り付けられたステアリングホイール８９と、ラック・ピニオン機構８４のステアリングラック８６に連結された左右のタイロッド（タイロッド）９１，９２とを備える。
左タイロッド９１には左側のナックルアーム８１が連結され、右タイロッド９２には右側のナックルアーム８１が連結されている。
【００６６】
ラック・ピニオン機構８４は、車体に設けられたギアケース９４と、ギアケース９４に設けられたステアリングラック８６と、ステアリングラック８６に噛み合うステアリングピニオン８５とを備える。
ステアリングラック８６は、車体幅方向に移動可能にギアケース９４に支持されている。
【００６７】
左タイロッド９１の基端部９１ａは、左ロッド連結部材（ロッド連結部材）９６を介してステアリングラック８６の左端部８６ａに連結されている。左タイロッド９１の先端部９１ｂは、左ナックル連結部材９７を介して左側のナックルアーム８１に連結されている。
左ナックル連結部材９７は、ボールジョイント９８によりナックルアーム８１の取付孔８１ｂに回動自在に連結されている。
【００６８】
右タイロッド９２の基端部９２ａは、右ロッド連結部材（ロッド連結部材）１０１を介してステアリングラック８６の右端部８６ｂに連結されている。右タイロッド９２の先端部９２ｂは、右ナックル連結部材１０２を介して右側のナックルアーム８１に連結されている。
右ロッド連結部材１０１は、左ロッド連結部材９６と同じ構成であり、右ナックル連結部材１０２は、左ナックル連結部材９７と同じ構成である。
【００６９】
つぎに、サスペンション装置７１の作用を図８に基づいて説明する。
図８（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係るサスペンション装置の最大操舵角について説明する図である。
（ａ）において、ステアリングホイール８９を矢印Ｇの如く操作することにより、ステアリングピニオン８５がステアリングホイール８９と同じ方向に矢印Ｇの如く回転する。
【００７０】
ステアリングピニオン８５が回転することでステアリングラック８６が車体幅方向に矢印Ｈの如く移動する。
よって、左タイロッド９１で左側のナックルアーム８１を矢印Ｉの如く操作するとともに、右タイロッド９２で右側のナックルアーム８１を矢印Ｊの如く操作する。
【００７１】
（ｂ）において、左側のナックル７６が、左側の上・下ジョイント１０Ａ，１０Ｂを軸にして回動する。
すなわち、左側のナックル７６が、上下のユニバーサルジョイント１１，１１を軸にして回動することにより左側の車輪８３が操舵する。
【００７２】
この際に、上下のユニバーサルジョイント１１，１１と一体に上下のピニオン３８が矢印Ｋの如く回動する。これにより、上下のユニバーサルジョイント１１，１１が車体７９側に距離Ｌ１だけ移動する。
よって、左側の前輪８３が想像線で示す位置から左側のホイールハウス８２に近づく方向に距離Ｌ１だけ移動する。
【００７３】
一方、右側のナックル７６が、右側の上・下ジョイント１０Ａ，１０Ｂを軸にして回動する。
すなわち、右側のナックル７６が、上下のユニバーサルジョイント１１，１１を軸にして回動することにより右側の車輪８３が操舵する。
【００７４】
この際に、上下のユニバーサルジョイント１１，１１と一体に上下のピニオン３８が矢印Ｌの如く回動する。これにより、上下のユニバーサルジョイント１１，１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ１だけ移動する。
よって、右側の前輪８３が想像線で示す位置から右側のホイールハウス８２から離れる方向に距離Ｌ１だけ移動する。
【００７５】
ここで、車両は、通常、「アッカーマンジオメトリ」が採用されているので、車両の旋回時に、外側の車輪（すなわち、左側の車輪）８３の操舵角θ１に対して内側の車輪（すなわち、右側の車輪）８３の操舵角θ２が大きくなる。
よって、左側の前輪８３が左側のホイールハウス８２に近づく方向に距離Ｌ１だけ移動しても、左側の前輪８３が左側のホイールハウス８２に干渉することを防ぐことができる。
右側の前輪８３が車体から離れる方向に距離Ｌ１だけ移動することで、右側の前輪８３の操舵角θ２を大きく確保することができる。
【００７６】
つぎに、サスペンション装置７１の変形例１〜３を図９〜図１２に基づいて説明する。
［変形例１］
図９（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例１）を説明する図である。
（ａ）に示すサスペンション装置１１０は、上ジョイント１０Ａに備えた上ラック３９がピッチＰ１、下ジョイント１０Ｂに備えた下ラック３９がピッチＰ２であり、上ラック３９のピッチＰ１と下ラック３９のピッチＰ２との関係がＰ１＜Ｐ２である。
【００７７】
右側の車輪８３を右旋回方向に操舵させることで、上ジョイント１０Ａのピニオン３８が矢印の如く回動するとともに、下ジョイント１０Ｂのピニオン３８が矢印の如く回動する。
【００７８】
（ｂ）に示すように、上・下ジョイント１０Ａ，１０Ｂのピニオン３８，３８が回動することで、上ジョイント１０Ａのユニバーサルジョイント１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ２だけ移動する。
同様に、下ジョイント１０Ｂのユニバーサルジョイント１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ３だけ移動する。
【００７９】
よって、右側の前輪８３が右側のホイールハウス８２（図８参照）から離れる方向に移動する。これにより、右側の前輪８３の操舵角を大きく確保することができる。
ここで、距離Ｌ２と距離Ｌ３との関係は、Ｌ２＜Ｌ３である。これにより、キャンバ角θ３を調整することができる。
【００８０】
［変形例２］
図１０（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例２）を説明する図である。
（ａ）に示すサスペンション装置１２０は、上ジョイント１０Ａに代えて通常のボールジョイント１２１を備えたもので、その他の構成をサスペンション装置７１と同じ構成にしたものである。
ボールジョイント１２１とは、球体の構造をもち、立体角で３６０度に近い可動域を得る関節構造をいう。
【００８１】
右側の車輪８３を右旋回方向に操舵させることで、ボールジョイント１２１の支持軸１２２が球体１２３と一体に矢印の如く回動する。同時に、下ジョイント１０Ｂのピニオン３８が矢印の如く回動する。
【００８２】
（ｂ）に示すように、下ジョイント１０Ｂのピニオン３８が回動することで、下ジョイント１０Ｂのユニバーサルジョイント１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ４だけ移動する。
よって、キャンバ角θ４を調整することができる。
【００８３】
［変形例３］
図１１（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例３）の操舵前の状態を説明する図である。
（ａ）に示すサスペンション装置１３０は、上ジョイント１０Ａのケース４２を車幅方向に対して傾斜角αだけ傾斜させてアッパアーム７４に固定し、下ジョイント１０Ｂのケース４２を車幅方向に対して傾斜角αだけ傾斜させてロアアーム７５に固定したものである。
加えて、上ジョイント１０Ａに備えた上ラック３９がピッチＰ１、下ジョイント１０Ｂに備えた下ラック３９がピッチＰ２であり、上ラック３９のピッチＰ１と下ラック３９のピッチＰ２との関係がＰ１＜Ｐ２である。
【００８４】
（ｂ）に示すように、直進走向状態（すなわち、前輪を操舵しない状態）において、キャスタ角はθ５である。
【００８５】
（ａ）に戻って、右側の車輪８３を右旋回方向に操舵させることで、上ジョイント１０Ａのピニオン３８が矢印の如く回動するとともに、下ジョイント１０Ｂのピニオン３８が矢印の如く回動する。
【００８６】
図１２（ａ），（ｂ）は第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例３）の操舵後の状態を説明する図である。
（ａ）に示すように、上・下ジョイント１０Ａ，１０Ｂのピニオン３８，３８が回動することで、上ジョイント１０Ａのユニバーサルジョイント１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ５だけ移動する。
同様に、下ジョイント１０Ｂのユニバーサルジョイント１１が車体７９から離れる方向に距離Ｌ７だけ移動する。
【００８７】
よって、右側の前輪８３が右側のホイールハウス８２（図８参照）から離れる方向に移動する。これにより、右側の前輪８３の操舵角を大きく確保することができる。
ここで、距離Ｌ５と距離Ｌ７との関係は、Ｌ５＜Ｌ７である。これにより、キャンバ角θ６を調整することができる。
【００８８】
さらに、上・下ジョイント１０Ａ，１０Ｂのピニオン３８，３８が回動することで、上ジョイント１０Ａのユニバーサルジョイント１１が車体前方に向けて距離Ｌ６だけ移動する。
同様に、下ジョイント１０Ｂのユニバーサルジョイント１１が車体前方に向けて距離Ｌ８だけ移動する。
【００８９】
（ｂ）に示すように、右前輪が操舵状態において、キャスタ角をθ７に調整することができる。
なお、一例として、キャスタ角θ７は、図１１（ｂ）に示すキャスタ角θ５より大きい。
【００９０】
［第３実施の形態］
つぎに、ラックやピニオンの設計の自由度が低い場合でも、歯車機構付きジョイント１０をステアリング装置に備えることで「アッカーマンジオメトリ」を採用可能な例を図１３〜図１６に基づいて説明する。
【００９１】
図１３は本発明に係るサスペンション装置およびステアリング装置（第３実施の形態）の概略図、図１４は第３実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図、図１５は第３実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の分解斜視図である。
【００９２】
サスペンション装置１６１は、図５〜図７に示すサスペンション装置７１とナックル７６の支持方法が異なるもので、その他の構成はサスペンション装置７１と同じである。
すなわち、サスペンション装置１６１は、ナックル７６の上端部７６ａが上ボールジョイント１６３でアッパアーム７４に連結され、ナックル７６の下端部７６ｂが下ボールジョイント１６４でロアアーム７５に連結されている。
【００９３】
ステアリング装置１６２は、図５に示すステアリング装置７２の左ナックル連結部材９７に歯車機構付きジョイント１０を採用し、右ナックル連結部材１０２に歯車機構付きジョイント１０を採用したものである。
なお、ステアリング装置１６２は、ラック・ピニオン機構８４が、ディファレンシャルギアボックスやトランスミッションギアボックス１６５に規制された位置に設けられている。
【００９４】
すなわち、ステアリング装置１６２は、左側のナックルアーム８１の先端部８１ａに歯車機構付きジョイント１０のケース４２が設けられ、左タイロッド９１の先端部９１ｂにユニバーサルジョイント１１が回転自在に立設され、右側のナックルアーム８１の先端部８１ａに歯車機構付きジョイント１０のケース４２が設けられ、右タイロッド９２の先端部９２ｂにユニバーサルジョイント１１が回転自在に立設されている。
【００９５】
左側のユニバーサルジョイント１１に左側の中空体３６が嵌合され、この中空体３６が左側のケース４２の空間４５に収容され、左側のピニオン３８が左側のラック３９に噛み合わされている。
これにより、左側のナックルアーム８１の先端部８１ａに、歯車機構付きジョイント１０を介して左タイロッド９１の先端部９１ｂが連結される。
右側のナックルアーム８１の先端部８１ａにも、左側と同様に、歯車機構付きジョイント１０を介して右タイロッド９２の先端部９２ｂが連結される。
【００９６】
つぎに、ステアリング装置１６２の作用を図１６に基づいて説明する。
【００９７】
図１６（ａ），（ｂ）は第３実施の形態に係るステアリング装置の作用を説明する図である。
（ａ）において、ステアリングホイール８９を矢印Ｍの如く操作することにより、ステアリングピニオン８５がステアリングホイール８９と同じ方向に矢印Ｍの如く回転する。
【００９８】
ステアリングピニオン８５が回転することでステアリングラック８６が車体幅方向に矢印Ｎの如く移動する。
よって、左タイロッド９１で左側のナックルアーム８１を矢印Ｏ（アルファベットの大文字オー）の如く操作するとともに、右タイロッド９２で右側のナックルアーム８１を矢印Ｐの如く操作する。
【００９９】
（ｂ）において、左側のナックル７６が、左側の上・下ボールジョイント１６３，１６４を軸にして回動する。
すなわち、左側のナックル７６が、上下のボールジョイント１６３，１６４を軸にして回動することにより左側の車輪８３が操舵する。
【０１００】
この際に、歯車機構付きジョイント１０のケース４２が右方向に傾斜する。ケース４２と一体にラック３９が右方向に傾斜することで、ピニオン３８が矢印Ｑの如く回転する。ピニオン３８が回転することで、ピニオン３８はラック３９に対して矢印Ｒの如く上下のボールジョイント１６３，１６４から離れる方向に移動する。
【０１０１】
よって、左側のナックルアーム８１の全長（ナックルアーム長さ）が実質的に長くなる。これにより、ステアリングラック８６の車体幅方向への移動量に対して、左側のナックル７６の操舵角（すなわち、左側の車輪（外輪）８３の操舵角）θ１１を、通常の操舵角と比べて小さく抑えることができる。
【０１０２】
一方、右側のナックル７６が、上下のボールジョイント１６３，１６４を軸にして回動することにより右側の車輪８３が操舵する。
この際に、歯車機構付きジョイント１０のケース４２が右方向に傾斜する。ケース４２と一体にラック３９が右方向に傾斜することで、ピニオン３８が矢印Ｓの如く回転する。ピニオン３８が回転することで、ピニオン３８はラック３９に対して矢印Ｔの如く上下のボールジョイント１６３，１６４に近づく方向に移動する。
【０１０３】
よって、右側のナックルアーム８１の全長（ナックルアーム長さ）が実質的に短くなる。これにより、ステアリングラック８６の車体幅方向への移動量に対して、右側のナックル７６の操舵角（すなわち、右側の車輪（内輪）８３の操舵角）θ１２を、通常の操舵角と比べて大きく確保することができる。
【０１０４】
すなわち、ステアリング装置１６２によれば、ステアリング装置１６２のラック・ピニオン機構８４（ステアリングラック８６やステアリングピニオン８５など）の位置が規制された場合でも、「アッカーマンジオメトリ」を採用することが可能になり、外輪８３の操舵角θ１１に対して内輪８３の操舵角θ１２を大きく調整することができる。
【０１０５】
なお、前記第１実施の形態では、支持手段１８を備え、この支持手段１８で中空体３６をケース４２に支持する例について説明したが、これに限らないで、中空体３６をケース４２に直接接触させて支持することも可能である。支持手段１８を除去することが可能になり、部品点数を減らすことができる。
【０１０６】
また、前記第２、第３の実施の形態では、ダブルウイッシュボーン式のサスペンション装置７１，１６１に本発明を適用させた例について説明したが、これに限らないで、４リンク式サスペンションなどの他のサスペンションに適用させることも可能である。
【０１０７】
さらに、前記実施の形態では、ジョイントとして、十字状のクロススパイダ２１を備えたユニバーサルジョイント１１を例示したが、ジョイントはこれに限定するものではなく、その他のジョイントを採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明は、ボールジョイントなどの連結部材を有するサスペンション装置およびステアリング装置への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明に係る歯車機構付きジョイント（第１実施の形態）の斜視図である。
【図２】第１実施の形態に係る歯車機構付きジョイントの分解斜視図である。
【図３】図２に示すユニバーサルジョイントの分解斜視図である。
【図４】第１実施の形態に係る歯車機構付きジョイントの動作を説明する図である。
【図５】本発明に係るサスペンション装置およびステアリング装置（第２実施の形態）の概略図である。
【図６】第２実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図である。
【図７】第２実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図である。
【図８】第２実施の形態に係るサスペンション装置の最大操舵角について説明する図である。
【図９】第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例１）を説明する図である。
【図１０】第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例２）を説明する図である。
【図１１】第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例３）の操舵前の状態を説明する図である。
【図１２】第２実施の形態に係るサスペンション装置（変形例３）の操舵後の状態を説明する図である。
【図１３】本発明に係るサスペンション装置およびステアリング装置（第３実施の形態）の概略図である。
【図１４】第３実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の斜視図である。
【図１５】第３実施の形態に係るサスペンション装置およびステアリング装置の分解斜視図である。
【図１６】第３実施の形態に係るステアリング装置の作用を説明する図である。
【符号の説明】
【０１１０】
１０…歯車機構付きジョイント（連結部材、アッパ連結部材、ロア連結部材、ナックル連結部材）、１１…ユニバーサルジョイント、１２…第１ヨーク（一対の部材のうち、他方の部材）１３…第２ヨーク（一対の部材のうち、一方の部材）、１５…歯車機構、３６…中空体、３６ａ…中空体の外面、３７…一対の部材が交差する部位（クロススパイダが設けられた部位）、３８…ピニオン（第１ギア）、３９…ラック（第２ギア）、４２…ケース、４２ａ…ケースの内面、４４…中空部、４５…空間、５８…軸線、７１，１１０，１２，１３０，１６１…サスペンション装置、７２，１６２，１７２…ステアリング装置、７５…ロアアーム、７６…ナックル、７６ａ…ナックルの上端部、７６ｂ…ナックルの下端部、８３…前輪（車輪）、８５…ステアリングピニオン、８６…ステアリングラック、９１…左タイロッド（タイロッド）、９２…右タイロッド（タイロッド）、９６…左ロッド連結部材（ロッド連結部材）、９７…左ナックル連結部材（ナックル連結部材）、１０１…右ロッド連結部材（ロッド連結部材）、１０２…右ナックル連結部材（ナックル連結部材）。
【図１】
2008025813.tif 000003
【図２】
2008025813.tif 000004
【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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【図１２】
2008025813.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2008025813.tif 000016
【図１５】
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【図１６】
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