(57)【要約】【課題】車輪が転舵時に車両内側に切り込む量を減じ得る操舵機構とし、ホイールハウスの車室内張り出し量を減じたり、舵角増大を可能にする。【解決手段】車輪１Ｌを支持するナックル部材２Ｌの前部および後部にそれぞれ、車両前方内側および車両後方内側に延在するナックルアーム３Ｌ，４Ｌを設け、これらナックルアーム３Ｌ，４Ｌの先端にボールジョイント７Ｌ，１０Ｌを介して、車幅方向に延在するアクチュエータ５Ｌ，８Ｌのロッド６Ｌ，９Ｌを連結し、アクチュエータ５Ｌ，８Ｌの本体１１Ｌ，１２Ｌを弾性ブッシュ１３Ｌ，１４Ｌで車体に上下方向揺動可能に連結する。操舵に際しては、操舵アクチュエータ５Ｌまたは８Ｌによりボールジョイント７Ｌまたは１０Ｌを車幅方向外方へ変位させて車輪１Ｌをボールジョイント１０Ｌまたは７Ｌの周りに転舵させる。【選択図】        図２
2004168092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪の回転軸線を通る垂直面を挟んでその車両前後方向両側に配した一対の車輪転舵軸を設定し、
これら車輪転舵軸にそれぞれ、該車輪転舵軸を車幅方向外方へ変位させる操舵アクチュエータを連節し、
該操舵アクチュエータにより前記車輪転舵軸の一方を車幅方向外方へ変位させて車輪を他方の車輪転舵軸の周りに転舵させるよう構成したことを特徴とする車輪の操舵機構。
【請求項２】
請求項１に記載の車輪の操舵機構において、車輪から遠い前記操舵アクチュエータの内端を車体に上下方向揺動可能に連結して、操舵アクチュエータを車輪サスペンション装置のロア側サスペンションメンバに兼用したことを特徴とする車輪の操舵機構。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車輪の操舵機構において、前記車輪が後輪であることを特徴とする車輪の操舵機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪の操舵機構に関し、特に、転舵時における車輪の車両内側への切れ込みを減少させ得るようにする改良提案に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車輪の操舵機構は通常、図５に例示するように車輪Ｗの転舵軸Ｓが１個のみで、しかも、この転舵軸Ｓがほぼ、車輪回転軸線Ｏを通る垂直面内に位置するよう配置されていた。
４輪操舵装置を搭載した車両の旋回半径を小さくする技術思想を提案している特許文献１に記載の後輪操舵機構においても後輪は、これを回転自在に支持するナックル部材の車両前後方向中央部に設けた上下方向に延在する転舵軸の周りで転舵可能にされており、この場合も車輪転舵軸は図５におけると同様にほぼ、車輪回転軸線を通る垂直面内に位置するよう配置されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３９３２９号公報
【０００４】
図５において車輪Ｗを操舵するに当たっては、操舵アクチュエータＡのロッドＲを車幅方向に変位させる。
アクチュエータロッドＲを図５の右方向にストロークさせると、ナックルアームＮが転舵軸Ｓの周りで反時計方向に回動され、車輪Ｗを左転舵させることができる。
逆にアクチュエータロッドＲを図５の左方向にストロークさせると、ナックルアームＮが転舵軸Ｓの周りで時計方向に回動され、車輪Ｗを右転舵させることができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の車輪操舵機構においては、上記のような位置とした転舵軸Ｓの周りで車輪Ｗを転舵させるため、図２（ｂ）に二点鎖線で示すように車輪Ｗを左転舵させた場合につき説明すると、車両前後方向後方に位置する車輪Ｗの内側面が車両内側へ大きく引き込まれ、逆に車輪Ｗを右転舵させた場合は、車両前後方向前方に位置する車輪Ｗの内側面が車両内側へ大きく引き込まれる。
このため、車輪内側面と車体側ホイールハウス内面との間のクリアランスをあらかじめ大きくとる必要がある。
その結果、ホイールハウスが車体内側へ向かって拡大するのを避けられず、車室内スペースを十分に確保することができないという問題を生じ、一方、車室内スペースを確保しようとすればホイールハウスがスペース上の制約を受け、車輪の転舵角を小さくせざるを得ないという問題を生じていた。
【０００６】
本発明は、上記の問題が、車輪回転軸線を通る垂直面内に位置する１個の転舵軸の周りで車輪を転舵させる構成に起因するとの観点から、車輪転舵軸の配置に工夫を凝らして転舵時に車輪が大きく車体内側に引き込まれることのないよう改良し、これにより上記の問題を解消して車室内スペースが犠牲になったり、車輪の舵角が制約を受けることのないようにした車輪の操舵機構を提案することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明による車輪の操舵機構は、請求項１に記載のごとく、
車輪転舵軸を一対１組として設け、これら車輪転舵軸はそれぞれ、車輪の回転軸線を通る垂直面を挟んでその車両前後方向両側に配置し、
これら車輪転舵軸にそれぞれ、該車輪転舵軸を車幅方向外方へ変位させる操舵アクチュエータを連節し、
上記操舵アクチュエータにより、車輪転舵軸の一方を車幅方向外方へ変位させて車輪を他方の車輪転舵軸の周りに転舵させるよう構成したものである。
【０００８】
【発明の効果】
かかる本発明の車輪操舵機構によれば、車輪をトーイン方向に転舵する時は後方の車輪転舵軸を操舵アクチュエータにより車幅方向外方へ変位させて車輪を前方の車輪転舵軸の周りに転舵させ、車輪をトーアウト方向に転舵する時は前方の車輪転舵軸を操舵アクチュエータにより車幅方向外方へ変位させて車輪を後方の車輪転舵軸の周りに転舵させることとなり、
車輪をいずれの方向へ転舵するにしても、車輪内側面が大きく車両内側へ引き込まれることがない。
従って、従来のように車輪内側面と車体側ホイールハウス内面との間のクリアランスを大きくとる必要がなく、車室内スペースが犠牲になったり、車輪の転舵角が制約を受けてこれを小さくせざるを得ないという前記の問題を解消することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態になる車輪の操舵機構を示し、本実施の形態においてはこれを、左右後輪１Ｌ，１Ｒ用の操舵機構として構成する。
なお、図１（ａ）は非転舵時における同操舵機構の平面図、（ｂ）は、左転舵時における同操舵機構の平面図、（ｃ）は、右転舵時における同操舵機構の平面図である。
【００１０】
図１（ａ）により構成を説明するに、左右後輪１Ｌ，１Ｒはそれぞれ、ナックル部材２Ｌ，２Ｒに回転自在に支持する。
これらナックル部材２Ｌ，２Ｒにはそれぞれ、その前部から車体前方内側へ突出する前部ナックルアーム３Ｌ，３Ｒを設けると共に、その後部から車体後方内側へ突出する後部ナックルアーム４Ｌ，４Ｒを設ける。
【００１１】
前部ナックルアーム３Ｌ，３Ｒの先端にはそれぞれ、前側操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒから突出するロッド６Ｌ，６Ｒの先端をボールジョイント７Ｌ，７Ｒにより連節し、これらボールジョイント７Ｌ，７Ｒで後輪１Ｌ，１Ｒの前方における転舵軸を構成する。
後部ナックルアーム４Ｌ，４Ｒの先端にはそれぞれ、後側操舵アクチュエータ８Ｌ，８Ｒから突出するロッド９Ｌ，９Ｒの先端をボールジョイント１０Ｌ，１０Ｒにより連節し、これらボールジョイント１０Ｌ，１０Ｒで後輪１Ｌ，１Ｒの後方における転舵軸を構成する。
ここで、ボールジョイント７Ｌ，７Ｒにより構成される前方の車輪転舵軸、およびボールジョイント１０Ｌ，１０Ｒにより構成される後方の車輪転舵軸は相互に、前部ナックルアーム３Ｌ，３Ｒおよび後部ナックルアーム４Ｌ，４Ｒの上記延在方向故に、車輪回転軸線を通る垂直面Ｍを挟んでその車両前後方向両側に存在する。
【００１２】
前側操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒおよび後側操舵アクチュエータ８Ｌ，８Ｒは、油圧や電動によりアクチュエータロッド６Ｌ，６Ｒ  および９Ｌ，９Ｒをアクチュエータ本体１１Ｌ，１１Ｒ  および１２Ｌ，１２Ｒに対して進退させる型式のものとする。
これら前側操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒおよび後側操舵アクチュエータ８Ｌ，８Ｒを対応するナックルアームとの連結点から、好ましくは相互に平行に配して、車両内方へ延在させる。
そして、アクチュエータロッド６Ｌ，６Ｒ  および９Ｌ，９Ｒが突出するとは反対側におけるアクチュエータ本体１１Ｌ，１１Ｒ  および１２Ｌ，１２Ｒの端部をそれぞれ、弾性ブッシュ１３Ｌ，１３Ｒ  および１４Ｌ，１４Ｒにより車体に上下方向揺動可能に連結する。
【００１３】
なお、前側操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒおよび後側操舵アクチュエータ８Ｌ，８Ｒはそれぞれ収縮行程限界状態で図１（ａ）に示すように、対応するナックルアームの先端におけるボールジョイント７Ｌ，７Ｒおよび１０Ｌ，１０Ｒと、車体側における弾性ブッシュ１３Ｌ，１３Ｒ  および１４Ｌ，１４Ｒとの間に架設する。
【００１４】
上記実施の形態になる操舵機構の作用を次に説明する。
図１（ａ）は、前側操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒおよび後側操舵アクチュエータ８Ｌ，８Ｒの全てが収縮行程限界状態で、左右後輪１Ｌ，１Ｒを転舵しない車両直進時の状態を示す。
【００１５】
左右後輪１Ｌ，１Ｒを左転舵（左後輪１Ｌをトーアウト方向、右後輪１Ｒをトーイン方向に転舵）するに際しては図１（ｂ）に示すように、左前側操舵アクチュエータ５Ｌを収縮行程限界状態から矢で示すように伸長動作させてボールジョイント７Ｌ（車輪転舵軸）を車幅方向外方へ変位させ、右後側操舵アクチュエータ８Ｒを収縮行程限界状態から矢で示すように伸長動作させてボールジョイント１０Ｒ（車輪転舵軸）を車幅方向外方へ変位させる。
これにより左右後輪１Ｌ，１Ｒはそれぞれ、ボールジョイント１０Ｌおよびボールジョイント７Ｒを車輪転舵軸としてこの軸周りに左転舵される。
【００１６】
左右後輪１Ｌ，１Ｒを右転舵（左後輪１Ｌをトーイン方向、右後輪１Ｒをトーアウト方向に転舵）するに際しては図１（ｃ）に示すように、左後側操舵アクチュエータ８Ｌを収縮行程限界状態から矢で示すように伸長動作させてボールジョイント１０Ｌ（車輪転舵軸）を車幅方向外方へ変位させ、右前側操舵アクチュエータ１１Ｒを収縮行程限界状態から矢で示すように伸長動作させてボールジョイント７Ｒ（車輪転舵軸）を車幅方向外方へ変位させる。
これにより左右後輪１Ｌ，１Ｒはそれぞれ、ボールジョイント７Ｌおよびボールジョイント１０Ｒを車輪転舵軸としてこの軸周りに右転舵される。
【００１７】
ところで本実施の形態によれば、後輪１Ｌ（１Ｒ）の回転軸線を通る垂直面Ｍを挟んでその車両前後方向両側に配した一対の車輪転舵軸７Ｌ，１０Ｌ（７Ｒ，１０Ｒ）を設定し、これら対をなす車輪転舵軸７Ｌ，１０Ｌ（７Ｒ，１０Ｒ）の一方を対応する操舵アクチュエータ５Ｌ，８Ｌ（５Ｒ，８Ｒ）により車幅方向外方へ変位させて後輪１Ｌ（１Ｒ）を他方の車輪転舵軸１０Ｌ，７Ｌ（１０Ｒ，７Ｒ）の周りに転舵させるよう構成したから、
図１（ｂ），（ｃ）から明かなごとく、後輪１Ｌ（１Ｒ）をトーイン方向に転舵する時は前方の車輪転舵軸を操舵アクチュエータにより車幅方向外方へ変位させて車輪を後方の車輪転舵軸の周りに転舵させ、後輪１Ｌ（１Ｒ）をトーアウト方向に転舵する時は後方の車輪転舵軸を操舵アクチュエータにより車幅方向外方へ変位させて車輪を前方の車輪転舵軸の周りに転舵させることとなり、
後輪１Ｌ（１Ｒ）をいずれの方向へ転舵する場合においても、後輪１Ｌ（１Ｒ）の内側面が大きく車両内側へ引き込まれることがない。
【００１８】
この作用効果を図２によって更に明確にするに、同図（ａ）は、左後輪１Ｌに関する図１（ａ）と同じ非転舵状態を、また同図（ｂ）の実線は、左後輪１Ｌに関する図１（ｂ）と同じ左転舵状態をそれぞれ示す。
従来は、前記した理由により図２（ｂ）の二点鎖線で示すごとく車輪Ｗの内側面が大きく車両内側へ引き込まれていたが、本実施の形態によれば、同じ転舵角のもとでも左後輪１Ｌの内側面は図２（ｂ）の実線で示すように僅かに車両内側へ引き込まれるのみである。
従って、従来のように車輪内側面と車体側ホイールハウス内面との間のクリアランスを大きくとる必要がなく、車室内スペースが犠牲になったり、車輪の転舵角が制約を受けてこれを小さくせざるを得ないという前記の問題を解消することができる。
【００１９】
しかも、後輪１Ｌ（１Ｒ）をいずれの方向へ転舵する場合においても、これが車両外方へ押し出されつつ転舵されるため、そして当該方向へはホイールハウスの制約をあまり受けることないことから、後輪１Ｌ（１Ｒ）の切れ角に関する設定の自由度が高くて車両の最小旋回半径を小さくすることができる。
【００２０】
なお上記した操舵アクチュエータ５Ｌ，５Ｒおよび８Ｌ，８Ｒは、後輪転舵専用のものとしてもよいが、図３および図４に示すようにサスペンションメンバに兼用することもできる。
図３および図４は、左後輪１Ｌにつきその操舵アクチュエータ５Ｌ，８Ｌをストラット式サスペンション装置のロアリンク部材に兼用したものである。
このサスペンション装置は、ショックアブソーバ２１と、その筒体２１ａおよびショックアブソーバロッド２１ｂに結着されるロアスプリングシート２２およびアッパースプリングシート２３間に縮設したサスペンションスプリング２４とよりなるストラットを具える。
【００２１】
このストラットはほぼ車体上下方向に延在させて配置し、ショックアブソーバ筒体２１ａをナックル部材２Ｌに結着し、ショックアブソーバロッド２１ｂの先端を図４（ａ）に示すごとく車体２５に図示せざるインシュレータを介し結合することにより、ナックル部材２Ｌおよび車体間に架設する。
かくして操舵アクチュエータ５Ｌ，８Ｌは、アクチュエータ本体１１Ｌ，１２Ｌの端部が弾性ブッシュ１３Ｌ，  １４Ｌを介し車体に上下方向揺動可能に取り付けられていることから、ストラット式サスペンション装置のロアリンク部材としても機能する。
なお図３は、図１（ｃ）に示すと同様に操舵アクチュエータ８Ｌを矢で示すように伸長動作させてボールジョイント１０Ｌ（車輪転舵軸）を車幅方向外方へ変位させ、これにより左後輪１Ｌがボールジョイント７Ｌを車輪転舵軸としてこの軸周りにトーイン方向へθだけ転舵された状態を示す。
【００２２】
以下に上記ストラット式サスペンション装置の作用を説明するに、図４（ａ）は、サスペンションストロークが０の時の状態を示し、同図（ｂ）は、後輪１Ｌが突起乗り上げなどによりバウンドした時の状態を示し、同図（ｃ）は、逆に後輪１Ｌがリバウンドした時の状態を示す。
図４（ｂ）に示すバウンド時、後輪１Ｌはサスペンションスプリング２４により緩衝下に上昇してバウンド時の衝撃が車体２５に伝達されるのを緩和し、その後における後輪１Ｌの上下振動をショックアブソーバ２１により減衰させる。
この間操舵アクチュエータ８Ｌ，５Ｌは、弾性ブッシュ１４Ｌ，１３Ｌの周りで上方へ揺動し、ボールジョイント１０Ｌ，７Ｌでの関節運動と相まって、上記のサスペンションストロークを妨げることがないようにしつつ、確実にナックル部材２Ｌの車幅方向位置を拘束してサスペンション装置のロアリンク部材の用をなすことができる。
【００２３】
かように操舵アクチュエータ８Ｌ，５Ｌ（他の車輪の操舵アクチュエータの場合も同じ）をサスペンション装置のロアリンク部材に兼用する場合、サスペンション装置の部品点数を減少させることができ、車重の軽量化を実現することができる。
【００２４】
なお、本発明による車輪の操舵機構を図示のように後輪に用いる場合、後輪内側面とホイールハウス内面との間には前輪ほど大きなクリアランスを確保し難いことから、前記の作用効果が一層顕著になり、このクリアランスに依存することなく舵角を大きくすることができて好都合である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になる車輪の操舵機構を適用した左右後輪の操舵機構で、
（ａ）は、その非転舵状態を示す平面図、
（ｂ）は、その左転舵状態を示す平面図、
（ｃ）は、その右転舵状態を示す平面図である。
【図２】同実施の形態になる操舵機構の作用効果を説明するための図で、
（ａ）は、左後輪の操舵機構について図１（ａ）と同様な非転舵状態を示す平面図、
（ｂ）は、同じく左後輪の操舵機構について図１（ｂ）と同様な左転舵状態を、図５に示す従来の操舵機構の同じ転舵状態と比較して示す平面図である。
【図３】図１に示す実施の形態で用いた操舵アクチュエータをサスペンション装置のロアリンク部材に兼用する場合のサスペンション装置を例示する斜視図である。
【図４】同サスペンション装置を車両後方から見て示す背面図で、
（ａ）は、サスペンションストロークが０の時の状態を示す図、
（ｂ）は、車輪がバウンドした時の状態を示す図、
（ｃ）は、車輪がリバウンドした時の状態を示す図である。
【図５】従来の車輪操舵機構を例示する平面図である。
【符号の説明】
語尾のＬは車両左側、Ｒは車両右側を表わす。
１  後輪
２  ナックル部材
３  前部ナックルアーム
４  後部ナックルアーム
５  前部アクチュエータ
６  前部ロッド
７  前部ボールジョイント
８  後部アクチュエータ
９  後部ロッド
１０  後部ロッド
２１  ショックアブソーバー
２１ｂ  ショックアブソーバーロッド
２２  ロアスプリングシート
２３  アッパースプリングシート
２４  サスペンションスプリング
２５  車体
【図１】
2004168092.tif 000003
【図２】
2004168092.tif 000004
【図３】
2004168092.tif 000005
【図４】
2004168092.tif 000006
【図５】
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