(57)【要約】    【課題】  車体前部における操舵機構の配置構造に関し、車体前方から荷重が入力したときに、荷重入力直後から、前車輪を確実に転舵させることができるものとする。    【解決手段】  車体のエンジンルーム１０（車体前部）に、左右の各タイロッド５３，５４とこれら両タイロッド５３，５４に連結されたギヤハウジングＡｓｓｙ５２（リンク部材）とを有する自動車の操舵機構と、パワーユニット４０とが配設され、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２を、パワーユニット４０の車体前方Ｆ側に、パワーユニット４０とわずかな隙間を介して配置し、パワーユニット４０に生じる車体前方Ｆへの慣性力Ｉにより、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２を変位させて、前車輪３１，３２を転舵させる。【選択図】            図３
2005306221.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の各タイロッドとこれら両タイロッドに連結されたリンク部材とを有する自動車の操舵機構と、該自動車のパワーユニットとが配設された車体前部における操舵機構の配置構造であって、
前記リンク部材が、前記パワーユニットの車体前方側に該パワーユニットとわずかな隙間を介して配置されていることを特徴とする操舵機構の配置構造。
【請求項２】
前記パワーユニットは、車体後方に向かいかつ該車体前部を圧潰変形させる大きさの荷重が前記車体前部に入力したときの慣性により破壊されるマウント部材によって、車体に支持されていることを特徴とする請求項１に記載の操舵機構の配置構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の操舵機構の配置構造に関し、詳細には、左右の前車輪に連結されたタイロッドを含むリンク部材の配置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車体の前方から後方に向かう荷重が、車体の前部に入力したとき、車体前部を積極的に圧潰変形させて、入力荷重のエネルギを効率的に吸収する技術が提案されている。
【０００３】
しかし、車体前部を車体前後方向に圧潰させる過程で、前車輪がホイールハウスの前後壁間に挟まれると、この挟まれた前車輪が、ホイールハウスの前後長さ分に相当する車体前部の圧潰変形を阻害するため、車体前部が、入力荷重のエネルギを十分に吸収することができない場合がある。
【０００４】
そこで、荷重が入力されたときは、左右の前車輪を、トーイン方向（車体前方側部分が車幅中心に近づき、かつ車体後方側部分が車幅中心から遠ざかる方向）に強制的に転舵させて、前車輪の車体後方側部分の周面を、ホイールハウスの後壁（車室の左右骨格部材の延長線上）から車外側に突出させることにより、前車輪がホイールハウス内で支え棒となるのを防止する技術が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
この技術は、前車輪よりも車体前方向に設けられたクロスメンバに、ステアリングラックを配置して、車体前部に荷重が入力したときは、車体前部の左右において車体前後方向に延びる左右のフロントサイドメンバが圧潰変形し、この圧潰変形に伴ってクロスメンバおよびこのクロスメンバに取り付けられたステアリングラックが後退変位し、ステアリングラックに連結された左右のタイロッドに圧縮荷重が作用し、左右の各タイロッドが、前車輪を転舵させるものである。
【特許文献１】特開２００３−１２７８７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１による技術は、車体前部に荷重が入力されてクロスメンバが後退することによって、前車輪を転舵させているため、フロントサイドメンバの圧潰変形のタイミングとの関係によっては、転舵のタイミングが遅れる虞がある。
【０００７】
すなわち、転舵のタイミングが遅れると、転舵が行われる以前に、前車輪の車体前方側部分等が、変形したフロントサイドパネルと干渉する等して、前車輪が動かなくなり、タイロッドに圧縮荷重が作用しても転舵しない虞がある。
【０００８】
また、この技術によれば、タイロッドに圧縮荷重を作用させるが、タイロッドのような長柱部材に圧縮荷重が作用すると、横たわみが急激に大きくなって折れ曲がる座屈（不安定）現象が発生し、タイロッドに作用した荷重が前車輪に十分に伝達される以前に、タイロッド自体が折損し、所望とする転舵を行えない虞がある。
【０００９】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、車体前方から荷重が入力したときに、荷重入力直後から、前車輪を確実に転舵させることができる操舵機構の配置構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る操舵機構の配置構造は、車体前方からの荷重入力によってパワーユニットの生じる慣性力を利用して、タイロッドに引張荷重を作用させることにより、前車輪をトー・イン方向に転舵させるものである。
【００１１】
すなわち、本発明に係る操舵機構の配置構造は、左右の各タイロッドとこれら両タイロッドに連結されたリンク部材とを有する自動車の操舵機構と、該自動車のパワーユニットとが配設された車体前部における操舵機構の配置構造であって、前記リンク部材が、前記パワーユニットの車体前方側に該パワーユニットとわずかな隙間を介して配置されていることを特徴とする。
【００１２】
ここで、パワーユニットとは、エンジン単体や、このエンジンおよびエンジンと一体化されたトランスミッションからなるユニットなどである。
【００１３】
車体前部とは、パワーユニットが収められた、いわゆるエンジンルームなど、車室よりも車体前方に形成された構造を意味する。
【００１４】
リンク部材とは、例えば、ステアリングラックや、リレーロッド等各種ステアリングリンケージなどであり、略車幅方向に延びて、車体前方に変位したとき、連結された両タイロッドに引張荷重を作用させるものであれば、単一の部材に限らず、複数の部材からなる機構をも含む。
【００１５】
なお、わずかな隙間は、車体前後方向についての隙間であって、例えば、通常の車両走行時やエンジン始動時の微振動によって生じるパワーユニットの振幅よりも大きな間隔であって、車体前部に、車体後方に向かってこの車体前部を圧潰変形させる荷重が入力して、パワーユニットが慣性により車体前方に変位する変位量よりも小さい間隔であることを意味する。このような間隔としては、例えば、１５ｍｍ〜２５ｍｍが好ましい。
【００１６】
また、「リンク部材がパワーユニットの車体前方側に配置されている」とは、リンク部材が、パワーユニットの前面（オイルパン等の前面も含む）の下端位置から上端位置との間の高さ位置に配置されていることを意味する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る操舵機構の配置構造によれば、車体前方から後方に向かう荷重が車体前部に入力すると、パワーユニットは、慣性によって、荷重が入力されたのと略同時に、車体前部に対して相対的に車体前方に変位し、このとき、パワーユニットは、このパワーユニットとわずかな隙間を介して配置されたリンク部材に当たって、このリンク部材を車体前方に押圧し、車体前方に変位させる。
【００１８】
リンク部材が前方へ変位すると、このリンク部材にそれぞれ連結された左右の各タイロッドはいずれもリンク部材に引っ張られ、これによって、左右の各タイロッドに連結された左右の前車輪は、いずれも車体前方側部分が車幅中心に近づき、かつ車体後方側部分が車幅中心から遠ざかるように（車体前方を上側とした平面視において、略ハ字状（トー・インの方向）となるように）転舵する。
【００１９】
そして、左右の各前車輪の車体後方側の周面は、車室の左右骨格部材（フロアのサイドフレームやサイドシル、ドア等）の前端面に対して正対しないため、車体前部に入力された荷重によってこの車体前部が圧潰変形して、前車輪が車室方向に変位したときも、前車輪の車体後方側部分が車室の左右骨格部材よりも車幅方向外側に逃げ、前車輪が車体前部の圧潰変形を阻害するのを、荷重入力直後から防止することができる。
【００２０】
しかも、両タイロッドには、座屈を生じる虞のある圧縮荷重ではなく、引張荷重が作用するため、前車輪を確実に転舵させることができる。
【００２１】
なお、リンク部材およびタイロッドを、前車輪の車体前後方向中心位置よりも、車体前方に配置することにより、車体前部（エンジンルーム）における各機器のレイアウトの規制を最小限に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の操舵機構の配置構造に係る最良の実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の操舵機構の配置構造が適用された実施形態である車体のエンジンルーム１０（車体前部）を示す要部平面図、図２は、図１に示したエンジンルーム１０の要部を示す車体側面図である。
【００２４】
図示のエンジンルーム１０は、車体の左右両側をそれぞれ車体前後方向の延びたフロントサイドメンバ（ＲＨ）１１およびフロントサイドメンバ（ＬＨ）１２と、車体の前端部に設けられ、左右のフロントサイドメンバ１１，１２を連結するフロントエンドクロスメンバ１３と、車室を仕切るダッシュパネル１６とによって区画され、このエンジンルーム１０には、エンジンおよびトランスミッションが一体化されたパワーユニット４０が、左右のフロントサイドメンバ１１，１２に固定されたエンジンマウントブラケット１４，１５（マウント部材）によって支持されている。
【００２５】
ここで、これらエンジンマウントブラケット１４，１５は、車体前方Ｆから車体後方Ｒに向かってエンジンルーム１０を圧潰変形させる大きさの荷重ｆが入力したときにパワーユニット４０に作用する慣性力Ｉによって破断される強度に設定されている。
【００２６】
また、フロントサイドメンバ１１，１２には、懸架装置を介して前車輪３１，３２が支持されており、この懸架装置の一部を構成するナックルアーム５５，５６には、それぞれタイロッド５３，５４の後端部５３ｂ，５４ｂが連結されている。
【００２７】
なお、ナックルアーム５３，５４は、タイロッド５５，５６が車体前方Ｆに引かれたとき、前車輪３２，３２の前部３１ａ，３２ａ（図３参照）が車幅中心ＣＬに近づき、かつ後部３１ｂ，３２ｂが車幅中心ＣＬから遠ざかるように（車体前方Ｆを上側とした平面視において、略ハ字状（トー・インの方向）となるように）前車輪３１，３２を転舵させるように、タイロッド５５，５６に連結されている。
【００２８】
一方、これら左右の各タイロッド５３，５４の前端部５３ａ，５４ａは、パワーユニット４０の車体前方Ｆ側に配設されたギヤハウジングＡｓｓｙ（組立体）５２（リンク部材）の左右端部に、それぞれ連結されている。
【００２９】
ここで、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２は、ステアリングギヤボックス５１に接続されるステアリングラックを有し、パワーユニット４０下部のオイルパン４１（図２参照）の前面４１ａと、わずかな隙間（隙間長Ｌ）を介して、車幅方向に延設されている。
【００３０】
なお、隙間長Ｌは、例えば、通常の車両走行時やエンジン始動時の微振動によって生じるパワーユニット４０の振幅（車体前後方向についての振幅）よりも大きな間隔であり、例えば、１５ｍｍ〜２５ｍｍに設定されている。
【００３１】
次に、本実施形態に係る操舵機構の配置構造について、車体の前部（本実施形態において、フロントエンドクロスメンバ１３）に、車体前方Ｆから車体後方Ｒに向けて、フロントサイドメンバ１１，１２を圧潰変形させる過大な荷重ｆが入力したときの作用について説明する。
【００３２】
このような過大な荷重ｆがフロントエンドクロスメンバ１３に入力すると、パワーユニット４０には、図３に示すように、荷重ｆの入力と略同時に、車体前方Ｆに向かう慣性力Ｉが作用し、この慣性力Ｉにより、エンジンマウントブラケット１４，１５が破断する。そして、パワーユニット４０は、エンジンマウントブラケット１４，１５による支持を喪失して、略同時にエンジンルーム１０に対して相対的に車体前方Ｆに変位する。
【００３３】
このパワーユニット４０の前方Ｆへの変位によって、パワーユニット４０下部のオイルパン４１の前面４１ａが、図４に示すように、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２に車体後方Ｒ側から当たり、このギヤハウジングＡｓｓｙ５２を車体前方Ｆに押圧して、このギヤハウジングＡｓｓｙ５２を車体前方Ｆに変位させる。
【００３４】
ここで、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２が前方Ｆに変位すると、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２の両端にそれぞれ連結された左右の各タイロッド５３，５４も車体前方Ｆに向けて引っ張られ、これによって、左右の各タイロッド５３，５４に連結されたナックルアーム５５，５６が回転させられる。
【００３５】
このナックルアーム５５，５６の回転により、左右の前車輪３１，３２は、いずれも前部３１ａ，３２ａが車幅中心ＣＬに近づき、かつ後部３１ｂ,３２ｂが車幅中心ＣＬから遠ざかるように（車体前方Ｆを上側とした平面視において、略ハ字状（トー・インの方向）となるように）転舵する。
【００３６】
そして、左右の各前車輪３１，３２の後部３１ｂ，３２ｂ側の周面は、車室の左右骨格部材であるサイドシル２１，２２の前端面に対して正対しないため、その後、荷重ｆによって左右フロントサイドメンバ１１，１２が長手方向に圧潰変形し、前車輪３１，３２が車室方向に変位したときも、前車輪３１，３２の後部３１ｂ，３２ｂは、サイドシル２１，２２よりも車幅方向外側に逃げ、前車輪３１，３２がサイドシル２１，２２に突き当って支え棒となることがない。
【００３７】
したがって、前車輪３１，３２がサイドシル２１，２２に突き当ることによって生じ得る、フロントサイドメンバ１１，１２の圧潰変形の阻害を回避することができ、フロントサイドメンバ１１，１２を十分に圧潰変形させて、入力荷重のエネルギの吸収量を向上させることができる。
【００３８】
また、この回避動作（転舵動作）は、荷重ｆの入力と同時に発生する慣性力Ｉによるものであるため、フロントサイドメンバ１１，１２の圧潰変形を利用する従来の転舵動作よりも、荷重ｆの入力からのタイムラグを短縮することができ、転舵動作が遅れるのを防止することができる。
【００３９】
しかも、両タイロッド５３，５４には、座屈を生じる虞のある圧縮荷重ではなく、座屈を生じることがない引張荷重が作用するため、タイロッド５３，５４が座屈することによって転舵動作が行われない虞のある従来の構造に比べて、前車輪３１，３２の転舵動作の確実性を向上させることができる。
【００４０】
なお、ギヤハウジングＡｓｓｙ５２およびタイロッド５３，５４が、前車輪３１，３２の車体前後方向中心位置よりも、車体前方Ｆに配置されているため、エンジンルーム（車体前部）における各機器のレイアウトの規制を最小限に抑えることもできる。
【００４１】
また、本実施形態においては、エンジンマウントブラケット１４，１５を破断させることによって、パワーユニット４０を変位させるため、パワーユニット４０の前方Ｆへの変位量を大きく確保することができ、パワーユニット４０の直前に配置されたギヤハウジングＡｓｓｙ５２を大きく前方に変位させることができ、前車輪３１，３２の転舵角を大きくして、車室のサイドシル２１，２２に対する車幅方向外側への逃げ量を大きく確保することができる。
【００４２】
なお、本実施形態においては、エンジンマウントブラケット１４，１５を、積極的に破壊させることによって、パワーユニット４０の前方Ｆへの変位を得ているが、本発明は、この形態に限定されるものではなく、例えば、慣性力Ｉが作用したとき、パワーユニット４０を、前方Ｆに大きく揺動させる支持部材により、パワーユニット４０を支持させつ構成等を採用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の操舵機構の配置構造が適用された実施形態である車体のエンジンルーム（車体前部）を示す要部平面図（荷重入力前）である。
【図２】図１に示したエンジンルームの要部を示す車体側面図である。
【図３】図１に示した操舵機構の配置構造に荷重が入力した後の状態を示す図１相当の要部平面図である。
【図４】図３に示したエンジンルームの要部を示す車体側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    エンジンルーム（車体前部）
１１，１２  フロントサイドメンバ
１３    フロントエンドクロスメンバ
１４，１５  エンジンマウントブラケット
１６    ダッシュパネル
２１，２２  サイドシル
３１，３２  前車輪
４０    パワーユニット
５１    ステアリングギヤボックス
５２    ギヤハウジングＡｓｓｙ（リンク部材）
５３，５４  タイロッド
５５，５６  ナックルアーム
Ｆ      車体前方
Ｒ      車体後方
ＣＬ    車幅中心
【図１】
2005306221.tif 000003
【図２】
2005306221.tif 000004
【図３】
2005306221.tif 000005
【図４】
2005306221.tif 000006