JP2010058681A - ステアリング装置付きサスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な制御で、通常走行、完全横移動、大転舵操舵、その場回転のうち少なくとも一つの転舵モードを得るステアリング装置付きサスペンションを提供する。
【解決手段】 ステアリング装置は、前後輪側ステアリング・シャフト６ｆＬ〜６ｒＲと、これらを運転者の操舵に応じて回転させる転舵手段と、ナックル９ｆＬ〜９ｒＲと前後輪側ステアリング・シャフトとの間で回転軸心の方向を変える変向歯車組７ｆＬ〜７ｒＲと、前後輪側分割した左右のステアリング・シャフトの正逆転方向を切替える正逆転切替手段５ｆ、５ｒとを有する。サスペンションは、ナックルをそれぞれ車体３０に揺動可能に支持するロア側リンク部材１３ｆＬ〜１３ｒＲ及びアッパ側サスペンション部材１１ｆＬ〜１１ｒＲとを有する。ステアリング・シャフト６ｆＬ〜６ｒＲを、車体及びナックルに対し揺動可能な状態でリンク部材に支持してサスペンションのリンク機能を持たせた。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられ、運転者の操舵操作に応じて前後輪を転舵可能なステアリング装置付きサスペンションに関する。

運転者の操舵操作に応じて前後輪を転舵可能にした従来のステアリング装置としては、タイロッドの長さ、左右のタイロッド間の距離、または各車輪とナックルアームとのなす角度のいずれかをアクチュエータで変化させることで、通常走行、斜め平行移動、小回りの転舵モードを運転者が選択設定できるように構成されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平４−２６２９７１号公報

しかしながら、上記従来のステアリング装置にあっては、上記通常走行、斜め平行移動、小回りといった車両走行モードを設定するのに、前後左右のタイロッドごとにアクチュエータを設けて合計４個のアクチュエータを同時に制御するので、制御が複雑になっていた。また、タイロッドといったリンク機構を用いているため、車輪の転舵角に制限があり、車輪を９０°転舵させる完全横移動、車輪の大きな切れ角を得る転舵操作、左右輪逆位相によるその場回転といった転舵モードは不可能であった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、アクチュエータの制御をより簡単にしながら、車輪の転舵角を大きくすることができるようにしたステアリング装置付きサスペンションを提供することにある。

この目的のため本発明によるステアリング装置付きサスペンションは、ステアリング装置にはステアリング・シャフトの回転をナックルに伝える変向歯車組とステアリング・シャフトの回転方向を変える正逆転切替手段を用い、かつステアリング装置とサスペンションとを連結してステアリング装置の一部をサスペンションのリンクとして機能させることを特徴とする。

本発明にあっては、転舵手段によるステアリング・シャフトの回転をナックルに伝える変向歯車組とステアリング・シャフトの回転方向を変える正逆転切替手段とをステアリング装置に用いるようにしたので、車輪の転舵角を大きくすることができる。さらに、ステアリング・シャフトを、車体及びナックルに対し揺動可能な状態でリンク部材に支持してサスペンションのリンクとして機能させたので、サスペンションのリンク数を減らすことができ、低コスト化や重量減が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を、図面に示す実施例に基づき詳細に説明する。
なお、以下の説明では、部品の参照番号に、前輪側のものには"ｆ"を、後輪側のものには"ｒ"を、車両左側のものには"Ｌ"を、また車両右側のものには"Ｒ"をそれぞれ添え字として付けて説明する（図面も同様）。また、図中符号を付けない矢印は、回転方向を表す。

図１に、本発明の第１実施例としてのステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の全体概略を示す。なお、本実施例では、車両は電気自動車である。

車両は、前後左右の４本の車輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲを有する。これらの車輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲは、図２乃至図５に模式的に示すサスペンションにてそれぞれ回転自在に支持する。また、これら車輪にあっては、左右の前輪１０ｆＬ、１０ｆＲを前輪ステアリング装置ＳＦにて、また左右の後輪１０ｒＬ、１０ｒＲを後輪ステアリング装置ＳＲにてそれぞれ転舵可能に構成してある。なお、車両は、前輪ステアリング装置ＳＦ及び後輪ステアリング装置ＳＲを制御するため、後述する電子制御システムを備えている。

本実施例では、前輪側サスペンションに前輪ステアリング装置ＳＦの一部を組み付けて、これに前輪側サスペンションのリンク機能を持たせる。同様に、後輪側サスペンションに後輪ステアリング装置ＳＲの一部を組み付けて、これに後輪側サスペンションのリンク機能を持たせる。

まず、前輪側のステアリング装置ＳＦを、図１、図２、図４及び図５に基づき説明する。
図１及び図２に示すように、車室内に設けられて運転者が操作するステアリング・ホイール(操舵輪)１には、この操舵操作に応じて回転するアッパ・ステアリング・シャフト、コラム・チューブ、ロア・ステアリング・シャフト等からなる操舵輪側ステアリング・シャフト２４を連結する。操舵輪側ステアリング・シャフト２４の途中部分には、操舵力アシストモータ１５ｆが設けられて、ここで発生させたアシスト力を操舵輪側ステアリング・シャフト２４に付与することが可能である。また、操舵輪側ステアリング・シャフト２４には、ステアリング・ホイール１の操舵角、操舵速度を検出するための操舵角センサ２ｆを設けてある。

車室外に突き出たロア・ステアリング・シャフトの下端部には操舵輪側歯車３ａを設け、この操舵輪側歯車３ａを、車両幅方向に伸びる回転軸心を有する右側の中間回転シャフト４ｆＲの途中部分に設けた車輪側歯車３ｂに噛み合わせる。この操舵輪側歯車３ａと車輪側歯車３ｂとからなるステアリング歯車組３により、ステアリング・ホイール１の回転は、右側の中間回転シャフト４ｆＲの回転へと、その回転方向を変え、かつ減速することが可能となる。なお、右側の中間回転シャフト４ｆＲと同心上で、かつ右側の中間回転シャフト４ｆＲの車両左側には、左側の中間回転シャフト４ｆＬを配置する。

上記で説明したステアリング・ホイール１、操舵輪側ステアリング・シャフト２４、操舵力アシストモータ１５ｆ、ステアリング歯車組３、及び左右の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲは、本発明の転舵手段に相当する。

左右の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲの間に、これらを連結する正逆転切替機構５ｆを介在させる。正逆転切替機構５ｆは、右側の中間回転シャフト４ｆＲの軸心回りの回転を、これと同方向の回転、またこれとは逆方向の回転のいずれかに選択的に切り替え可能な機構であり、その詳細は後述する。なお、正逆転切替機構５ｆは本発明の正逆転切替手段に相当する。

図２に示すように、左右の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲは、その途中部分をそれぞれ軸受ＢｆＬ、ＢｆＲで軸心回りへ回転自在にしてハウジング３１にそれぞれ支持する。ハウジング３１は、車体３０に取り付け、軸受ＢｆＬ、ＢｆＲの他にも、正逆転切替機構５ｆやステアリング歯車組３をその内部に保持する。なお、図２では、ハウジング３１は正逆転切替機構５ｆの部分を除いて切り欠いて断面として描いてあり、その内部のステアリング歯車組３、左右の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲ、軸受ＢｆＬ、ＢｆＲが見えるようにしてある。

また、左右の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲの車両外側先端部には、それぞれ車両幅方向外側に伸びる左側ステアリング・シャフト６ｆＬ、右側ステアリング・シャフト６ｆＲの車両内側端部を、第１ジョイント１７Ｌ、１７Ｒを介して上下方向に揺動可能に連結する。第１ジョイント１７Ｌ、１７Ｒには、これらが連結するシャフト間の回転方向変位のみ拘束して同じ回転方向、同じ回転変位とするジョイントを用いる。なお、左側ステアリング・シャフト６ｆＬと右側ステアリング・シャフト６ｆＲとは、本発明のステアリング・シャフトに相当する。

左側ステアリング・シャフト６ｆＬと右側ステアリング・シャフト６ｆＲとは、図２、図４及び図５に示すように、これらの途中部分を、車体３０に上下方向へ揺動可能に取り付けられたサスペンションのリンク部材１３ｆＬ、１３ｆＲの上面に、ブラケットに保持された軸受１６Ｌ、１６Ｒにてそれぞれ軸心回りへ回転自在に連結支持する。これらの軸受１６Ｌ、１６Ｒは、軸心回りの回転変位は許容するが、軸方向や半径方向等の変位は拘束する。したがって、左側ステアリング・シャフト６ｆＬと右側ステアリング・シャフト６ｆＲとは、第１ジョイント１７Ｌ、１７Ｒを揺動中心として、上下方向へリンク部材１３ｆＬ、１３ｆＲと一体的に揺動可能となる。

左側ステアリング・シャフト６ｆＬと右側ステアリング・シャフト６ｆＲとの車両外側端部には駆動側歯車７１をそれぞれ設けて、この駆動側歯車７１をナックル９ＦＬ、９ｆＬ側に設けた被駆動歯車７２に噛み合わせる。駆動側歯車７１と被駆動歯車７２とは、互いに交差する２軸間の運動を伝達する歯車である交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲを構成する。交差軸歯車７ｆＲ、７ｆＲとしては、具体的にはすぐばかさ歯車、まがりばさかさ歯車、ゼロールかさ歯車等を用いる。これにより、左側ステアリング・シャフト６ｆＬと右側ステアリング・シャフト６ｆＲの回転方向を変えて、ナックル９ｆＬ、９ｆＬの転舵角をステアリング・ホイール１の操舵角に応じて駆動することが可能となる。なお、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲは、本発明の変向歯車組に相当する。

ここで、上記正逆転切替機構５ｆの構成を図６に基づきする。
正逆転切替機構５ｆとしては、ダブル・ピニオン式遊星歯車を用いる。すなわち、図６（ａ）に示すように、正逆転切替機構５ｆは、サン・ギヤ５１、リング・ギヤ５３、サン・ギヤ５１に噛み合う第１ピニオンと第１ピニオン及びリング・ギヤ５３に噛み合う第２ピニオンとをそれぞれ回転可能に支持するキャリヤ５２を有する。サン・ギヤ５１には右側の中間回転シャフト４ｆＲの車両内側端部を連結し、またキャリヤ５２に左側の中間回転シャフト４ｆＬの車両内側端部を連結する。なお、これらの連結関係は逆にしてもよい。サン・ギヤ５１とリング・ギヤ５３の歯数比は、０．５に設定する。これにより、右側の中間回転シャフト４ｆＬと左側の中間回転シャフト４ｆＲとは、同じ回転方向であれ、逆回転方向であれ、同じ回転角度の大きさ、同じ回転速さで回転させることが可能となる。

リング・ギヤ５３の外周には、電磁式ツー・ウェイ・クラッチからなるロック機構５４を配置し、リング・ギヤ５４をハウジング５７に対し固定したり、あるいは回転自在に切り離したりして、これら間で切り替え可能とする。また、サン・ギヤ５１とキャリヤ５２とは、同様に電磁式ツー・ウェイ・クラッチからなる一体回転クラッチ５５により、一体結合したり、あるいは切り離したりして、これら間で切り替え可能とする。これにより、右側の中間回転シャフト４ｆＬと左側の中間回転シャフト４ｆＲとは、同方向の回転と逆方向の回転が選択可能となる。
これらロック機構５４及び一体回転クラッチ５５は、下記に説明するように構成して、電磁石５６への通電・非通電により切替制御する。

ロック機構５４は、図６（ｂ）に示すように、リング・ギヤ５３の外周面側にロック機構５４の円周形状の内輪転動面５４ａを形成し、またケース５７に固定した外輪の転動面５４ｂを正多角形に形成してカム面として機能させる。内輪転動面５４ａと外輪転動面５４ｂとの間には、複数個のローラ５４を内装するとともに、これらのローラ５４はバネ５４ｇと保持器５４ｄとで周方向に等間隔に保持する。

電磁石５６への非通電時には、ロック機構５４の保持器５４ｄは回転自在となる。この結果、保持器５４ｄは回転するリング・ギヤ５３に連れ回され、両転動面間の狭い所でローラ５４ｃが移動不可となってロック機構５４がロックする。これにより、リング・ギヤ５３がロックされる。なお、このロックはいずれの回転方向でも生じる。
これに対し、電磁石５６への通電時には、保持器５４ｄに連結したアーマチュア５４ｅが、ハウジング５７に固定した外輪プレート５４ｆに電磁力で引き付けられる結果、保持器５４ｄはその周方向に移動可能な部分の中央位置に保持されて両転動面間に広い隙間を形成する。この状態では、ローラ５４ｃが両転動面間の狭い所に食い込んでロックされることがないので、リング・ギヤ５３はいずれの方向にも回転自在となる。

一体回転クラッチ５５は、図６（ｃ）に示すように、キャリヤ５２に連結し円周形状の転動面を有する外輪５５ｂと、右側の中間回転シャフト４ｆＲに連結し、カム面としての正多角形の転動面を有する内輪５５ａと、これら転動面間に内装された複数個のローラ５５ｃと、ローラ５５ｃを周方向へ等間隔で保持する保持器５５ｄと、ローラ５５ｃを中立位置に付勢するバネ５５ｇと、を有する。

電磁石５６への非通電時には、ローラ５５ｃがバネ５５ｇにより中立位置、すなわち両転動面間の隙間が大きい位置に保持される結果、内輪５５ａは空転する。したがって、右側の中間回転シャフト４ｆＲと左側の中間回転シャフト４ｆＬとは、回転方向が互いに切り離されて逆方向への回転が可能となる。
これに対し、電磁石５６への通電時には、アーマチュア５５ｅがキャリヤ５２に固定したロータ５５ｆに電磁力で引き付けられるので、内輪５５ａが回転すると、ローラ５５ｃが両転動面間の狭い位置まで移動して食い込みロックする。この結果、右側の中間回転シャフト４ｆＲと左側の中間回転シャフト４ｆＬとは、一体となって同じ回転方向、かつ同じ回転角で回転するようになる。

一方、後輪ステアリング装置ＳＲは、前輪ステアリング装置ＳＦのステアリング・ホイール１や操舵輪側ステアリング・シャフト２４を設けず、また操舵力アシストモータ１５ｆの代わりに転舵モータ１５ｒを設けている。すなわち、後輪ステアリング装置ＳＲでは、左右の中間回転シャフト４ｒＬ、４ｒＲの間に正逆転機構５ｒを介在させ、これらの中間回転シャフト４ｒＬ、４ｒＲを同方向回転と逆方向回転との間で切り替え可能としている。この正逆転機構５ｒは、図６に示した前輪側の正逆転機構５ｆと同様に構成する。

なお、後輪側の正逆転切替機構５ｒは本発明の正逆転切替手段に、後輪側の左右輪側ステアリング・シャフト６ｒＬ、６ｒＲは本発明のステアリング・シャフトに、後輪左右の交差軸歯車７ｒＬ、７ｒＲは本発明の変向歯車組に、サスペンション・サポート１１ｒＬ、１１ｒＲは本発明のアッパ側のサスペンション部材に、ロア・リンク１３ｒＬ、１３ｒＲは本発明のリンク部材にそれぞれ相当する。

転舵モータ１５ｒは、右側の中間回転シャフト４ｒＲを駆動可能である。なお、転舵モータ１５ｒには、この回転角を検出するモータ角度センサ２ｒを設け、その回転角や回転速度等を計測可能としてある。
その他の構成は、前輪ステアリング装置ＳＦと同様であるので、説明を省略する。

車両には、前輪ステアリング装置ＳＦ、後輪ステアリング装置ＳＲを制御するための電子制御システムを搭載してある。すなわち、ステアリング装置の電子制御システムは、操舵モード設定スイッチ２０、コントロール・ユニット２１、アクチュエータ・ドライバ２２、操舵角センサ２ｆ、モータ角度センサ２ｒ、車速センサ２ｓ等を備えている。

操舵モード設定スイッチ２０は、運転者が操作可能なように車両の室内に設けて、マイクロコンピュータ等で構成されるコントロール・ユニット２１に接続し操舵モード設定信号を入力する。これにより、「通常走行」、「小回り」、「その場回転」、「横移動」といった操舵モードのいずれかを、これらの操舵モードにそれぞれ対応する選択スイッチ２０ａ〜２０ｄを押すことで選択可能としてある。ここで、「通常走行」では前輪のみの転舵あるいは前輪の転舵を主とする転舵とし、「小回り」では前後輪を逆位相に切る転舵とし、「その場回転」では左右輪を逆位相に切る転舵とし、「横異動」では前輪後輪を同位相で９０°転舵とする、操舵モードである。

コントロール・ユニット２１には、操舵モード設定スイッチ２０、操舵角や操舵速度を検出するための操舵角センサ２ｆ、転舵モータ15rの回転角を検出するモータ角度センサ２ｒ、車両の走行速度を検出する車速センサ２ｓ等が接続され、操舵モード設定信号、操舵角信号、モータ角度信号、車速信号等が入力され、これらの信号に応じて左右輪の目標転舵方向、目標後輪転舵量を算出し、前輪ステアリング装置ＳＦの操舵力アシストモータ１５ｆ及び後輪ステアリング装置ＳＲの転舵モータ１５ｒへ加えるアシスト・トルク量を決める目標アシスト信号決定する。たとえば、この算出・決定にあたっては、操舵角信号や操舵速度が大きくなるほどアシスト・トルク量を大きくし、また車速が大きくなるほどアシスト・トルク量を小さくする。これらのセンサからの検出信号に基づき算出した信号をアクチュエータ・ドライバ２２へ出力し、操舵力アシストモータ１５ｆ及び転舵モータ１５ｒに電力を供給する。

次に、本実施例のサスペンションにつき説明する。
なお、図４、図５は車両左側の前輪に用いるサスペンションのみを示しているが、車両右側の前輪に用いるサスペンションも、車両長手方向中心線に関して車両左側部品と線対称になるように構成する。また、車両左右側の後輪のサスペンションも図４、５の同様、及びその線対称となるようにそれぞれ構成する。このように前後左右のサスペンションは互いに実質的に同じ構成とするが、車重の配分等に応じてスプリングのバネ定数やショック・アブソーバの減衰力等の設定を異ならせても良いことは言うまでもない。

前輪側のサスペンションは、サスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲと、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲと、ナックル９ｆＬ、９ｆＲと、連結ロッド１９等をそれぞれ車両前側の左右に備えている。なお、サスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲは、本発明のアッパ側のサスペンション部材に相当する。

左右のサスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲは、それぞれコイルスプリングや、ショック・アブソーバを内蔵したストラット等から構成し、これらの軸心方向に沿って伸び縮み可能である。サスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲは、これらの上端部をそれぞれ車体３０に支持して、やや車両外側の下方へ向けて伸ばし、その下部をナックル９ｆＬ、９ｆＲにそれぞれ固定する。

左右のロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲは、この車体内側端部にシリンダ状部分１３１を設け、この内部に挿入したゴム製のブッシュ３２を介して車体３０側のブラケット３１にボルト３３にて取り付ける。シリンダ状部分１３１やボルト３３は、これらの軸心（図５に示す揺動中心線Ｓ１）が車両前後方向へ伸びるように配置する。ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲは、車体３０側のシリンダ状部分１３１からそれぞれ車両幅方向外側へ伸ばし、車体３０に対し上下方向へ揺動中心線Ｓ１回りに揺動可能とする。

より、詳細には、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲは、シリンダ状部分１３１から車両前方かつ下方へ向けて幅方向に伸ばしその途中部分からやや上方へ折り曲げて車幅方向に沿って伸ばした形状としてある。この折り曲げ形状により、シリンダ状部分１３１やボルト３３の揺動中心軸となる揺動中心軸Ｓ１上に、左右のステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲの第１ジョイント１７が位置するようにしてある。これにより、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲが一体的に揺動してもステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲと軸受１６Ｌ、１６Ｒとがそれぞれ軸方向にずれようとするのを抑制でき、また交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲの噛み合いの齟齬を抑制することが可能となる。本実施例では、第１ジョイントに等速ジョイントを用いる。なお、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲは、本発明のロア側のリンク部材に相当する。

左右のナックル９ｆＬ、９ｆＲは、これらの上端部分をサスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲのストラットの下部にボルトＢ１、Ｂ２でそれぞれ固定するとともに、その下端部分をロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲに連結ロッド１９を介して連結する。ナックル９ｆＬ、９ｆＲの途中部分には貫通穴を設けて図示しない軸受を配置し、駆動軸８ｆＬ、８ｆＲを貫通穴に貫通させてそれぞれ回転自在に支持する。

左右の駆動軸８ｆＬ、８ｆＲは、これらの車両外側端部に左右の前輪１０ｆＬ、１０ｆＲをそれぞれ取り付けるとともに、それらの車両内側端部に、ナックル９ｆＬ、９ｆＲ側に固定した駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲの出力軸をそれぞれ連結する。したがって、駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲはホイール・イン・モータとして機能する。

連結ロッド１９は、間に第２ジョイント１８を介在させた第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｂとからなる。第１ロッド１９ａはナックル９ｆＬ、９ｆＲの下部にそれぞれ固定し、第２ロッド１９ｂはロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲの上面側にそれぞれ固定する。

第２ジョイント１８は、第１ロッド１９ａ及び第２ロッド１９ｂの軸心の回転方向変位を拘束して、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｂとがこれらの軸心回りに同じ回転角で回転するようにする。また、第２ジョイント１８は、第１ロッド１９ａと第２ロッド１９ｂとを、機械的に連結して軸心方向の変位を規制しながらこれらの軸心同士が異なる角度を有して揺動できるようにすることで、サスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲに固定したナックル９ｆＬ、９ｆＲとロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲとの相対変位を許容する。本実施例では、第２ジョイントには等速ジョイントを用いる。

第２ロッド９ｂの途中には交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲの被駆動歯車７２を固定する。なお、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲは、第２ロッド１９ｂかつ／又はロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲに設けたケーシング２５に内蔵させ、泥や水等がかかるのを防ぐようにしてある。第２ロッド９ｂの被駆動歯車７２の近傍部分やステアリング・シャフト１６ｆＬ、１６ｆＲの駆動歯車７１の近傍部分をケーシング２５に取り付けた軸受Ｂ１、Ｂ２で回転自在に支持してある。これにより、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲの噛み合いを良好に保つようにしている。

以上、前輪側のサスペンションを中心に説明したが、後輪側のサスペンションも、図１及び図３に示すように、前輪側のサスペンションと同様に構成する。

次に、上記のように構成したステアリング装置付きサスペンションの作用につき、説明する。
ステアリング・ホイール１かつ／又は操舵力アシストモータ１５ｆから入力された操舵トルクは、操舵輪側ステアリング・シャフト２４を回転させ、ステアリング歯車組３で減速、かつ車両幅方向に伸びる軸心回りの回転に変換されて、右側の中間回転シャフト４ｆＲを回転させる。

右側の中間回転シャフト４ｆＲの回転は、その車両外側端部に第１ジョイント１７ｆＲを介して右側ステアリング・シャフト６ｆＲに伝わる。また、これと同時に、右側の中間回転シャフト４ｆＲの回転は、その車両内側端部が連結された正逆転切替機構５ｆに伝わる。正逆転切替機構５ｆでは、左側の中間回転シャフト４ｆＬが、右側の中間回転シャフト４ｆＲの回転と同じ回転角・回転速さで、かつ運転者が操舵モード設定スイッチ２０で選択した操舵モードに応じて決まる右側の中間回転シャフト４ｆＲの回転と同じ回転方向（正転）あるいは逆回転方向（逆転）で回転する。この左側の中間回転シャフト４ｆＬは、第１ジョイント１７ｆＬを介して左側ステアリング・シャフト６ｆＬを回転させる。

左右のステアリング・シャフト４ｆＬ、４ｆＲの回転は、それぞれ交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲでそれぞれ回転軸心の向きを変えられる。この結果、ステアリング・ホイール１の操作、操舵モード設定スイッチ２０の設定に応じて、前輪１０ｆＬ、１０ｆＲを支持するナックル９ｆＬ、９ｆＲが、第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲを介して、サスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲ及びロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲに対し回動・転舵する。

一方、上記操舵操作は、操舵モード設定スイッチ２０の設定によっては、後輪側のステアリング装置付きサスペンションに支持した後輪１０ｒＬ、１０ｒＲをも以下のように転舵する。
ステアリング・ホイール１の操作、操舵モード設定スイッチ２０の設定に応じて、転舵モータ１５ｒに電力が供給されることで、右側の中間回転シャフト４ｒＲを回転させる。右側の中間回転シャフト４ｒＲは、その車両外側端部に連結した第１ジョイント１７ｒＲを介して右側のステアリング・シャフト６ｒＲを回転させる。これと同時に、左側の中間回転シャフト４ｒＬが、右側の中間回転シャフト４ｒＲの回転と同じ回転角・回転速さで、かつ運転者が操舵モード設定スイッチ２０で選択した操舵モードに応じて決まる右側の中間回転シャフト４ｒＲの回転と同じ回転方向あるいは逆回転方向で回転する。この左側の中間回転シャフト４ｒＬは、第１ジョイント１７ｒＬを介して左側ステアリング・シャフト６ｒＬを回転させる。

左右のステアリング・シャフト４ｒＬ、４ｒＲの回転は、それぞれ交差軸歯車７ｒＬ、７ｒＲでそれぞれ回転軸心の向きを変えられる。この結果、ステアリング・ホイール１の操作、操舵モード設定スイッチ２０の設定に応じて、後輪１０ｒＬ、１０ｒＲを支持するナックル９ｒＬ、９ｒＲが、第２ジョイント１８ｒＬ、１８ｒＲを介して、サスペンション・サポート１１ｒＬ、１１ｒＲ及びロア・リンク１３ｒＬ、１３ｒＲに対し回動・転舵する。

以下、上記のように転舵される前後輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲの各転舵モードにおける転舵状態につき、それぞれ説明する。

まず、運転者が操舵モード設定スイッチ２０の「その場回り」操舵モードスイッチ２０ｃを選択した場合につき、説明する。
この場合、コントロール・ユニット２１には操舵モード設定スイッチ２０からその場回り設定信号が入力され、この信号に応じてコントロール・ユニット２１は、そのコマンド信号をアクチュエータ・ドライバ２２に送る。アクチュエータ・ドライバ２２は、操舵力アシストモータ１５ｆ、転舵モータ１５ｒにそれぞれ駆動電力を供給するとともに、前後輪側の正逆転切替機構５ｆ、５ｒにもそれぞれが逆転信号を送りこれらを逆転モードへ切り替える。

この結果、図７に示すように、前輪側の中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲは互いに逆方向へ回転し、また後輪側の中間回転シャフト４ｒＬ、４ｒＲも互いに逆方向へ回転する。これらの回転により、前輪側の左右のステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲも互いに逆方向へ回転し、後輪側の左右のステアリング・シャフト６ｒＬ、６ｒＲも互いに逆方向へ回転する。これらの回転は交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲ、及び第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲ、１８ｒＬ、１８ｒＲを介してナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲにより支持された前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲを転舵する。

この場合の転舵量は、各ナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲにより支持された駆動軸８ｆＬ、８ｆＲ、８ｒＬ、８ｒＲの車両内側への一点鎖線で示す延長線が図７に示すように１点で交わる位置となる大きさにする。このとき、前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲは、同じ円周上に沿うように転舵される。いずれの方向に回転するかは、ステアリング・ホイール１の回転方向で決める。これらにより、車両はその場回りが可能となる。なお、車両の通常前進時における回転駆動方向を正転とすると、車両を右回りさせる場合には、左輪側の駆動モータ１４ｆＬ、１４ｒＬで前後輪の左輪１０ｆＬ、１０ｒＬを正転駆動し、右輪側の駆動モータ１４ｆＲ、１４ｒＲで前後輪の右輪１０ｆＲ、１０ｒＲを逆転駆動する。左回りの場合は、駆動モータ１４ｆＬ、１４ｒＬ、１４ｆＲ、１４ｆＲで、前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲを右回りと逆の回転方向に駆動する。

次に、運転者が操舵モード設定スイッチ２０の「完全横移動」操舵モードスイッチ２０ｄを選択した場合につき、説明する。
この場合も、「その場回り」操舵モードと同じく、コントロール・ユニット２１は、完全移動設定信号を出力して前後輪側の正逆転切替機構５ｆ、５ｒを逆転モードに切り替える。一方、「完全横移動」操舵モード設定時での転舵量は、図８に示すように、「その場回り」操舵モードのときよりも大きくして前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲがそれぞれ車両幅方向を沿うよう転舵にする。

いずれの方向に進むかは、ステアリング・ホイール１の回転方向で決める。なお、右方向へ車両移動するには、前左輪側の駆動モータ１４ｆＬ及び後右輪側の駆動モータ１４ｒＲにより、前左輪の左輪１０ｆＬ及び後右輪１０ｒＲを正転駆動し、前右輪側駆動モータ１４ｆＲ及び後左輪側の駆動モータ１４ｒＬにより前右輪１０ｆＲ及び後右輪１０ｒＬを逆転駆動する。左方向へ進む場合は、右方向進行時とは逆の回転方向に、前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲをそれぞれ駆動する。

次に、運転者が操舵モード設定スイッチ２０の「小回り」操舵モードスイッチ２０ｂを選択した場合につき、説明する。
この場合は、コントロール・ユニット２１は、小回り設定信号を出力して後輪側の正逆転切替機構５ｒのみを逆転モードに切り替える。一方、「小回り」操舵モード設定時での転舵量は、図９に示すように、前後左右輪１０ｆＬ，１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲの駆動軸８ｆＬ、８ｆＲ、８ｒＬ、８ｒＲの車両内側へ延長した線がすべて車両の旋回中心Ｏに集まるようにする。したがって、内輪（図９の場合は右輪１０ｆＲ、１０ｒＲ）の切れ角αを外輪（図９の場合は左輪１０ｆＬ、１０ｒＬ）の切れ角βより大きく設定する。

小回り操舵モードにて図９のように右に旋回する場合、あるいはこれとは逆に左の旋回する場合も、前進時は駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲ、１４ｒＬ、１４ｒＲにより前後左右輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲのすべてを正転駆動する。また、後退時は駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲ、１４ｒＬ、１４ｒＲにより前後左右輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲのすべてを逆転駆動する。

次に、運転者が操舵モード設定スイッチ２０の「通常走行」操舵モードスイッチ２０ａを選択した場合につき、説明する。
この場合は、コントロール・ユニット２１は、車速センサ２Ｓからの車速信号に基づき低速走行と判断したときは図１に示すように前輪１０ｆＬ、１０ｆＲのみを転舵し、後輪１０ｒＬ、１０ｒＲは転舵しない。したがって、前輪側の操舵力アシストモータ１５ｆはステアリング・ホイール１の操舵角に応じて駆動可能であるものの、後輪側の転舵モータ１５ｒは停止状態に保つ。また、コントロール・ユニット２１は、通常走行設定信号を出力して前後の正逆転切替機構５ｆ、５ｒを正転モードにする。

前輪１０ｆＬ、１０ｆＲは、ステアリング・ホイール１の操作に応じて、操舵輪側ステアリング・シャフト２４、ステアリング歯車組３、中間回転シャフト４ｆＲＬ、４ｆＲ、正逆転切替機構５ｆ、第１ジョイント１７ｆＬ、１７ｆＲ、ステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲ、ナックル９ｆＬ、９ｆＲの順に回転を伝え、前輪１０ｆＬ、１０ｆＲを転舵する。このとき、操舵力アシストモータ１５ｆは、ステアリング・ホイール１の操作角が大きいほど、また車速が低いほどアシスト力を大きくして運転者の操舵操作力を軽減する。

一方、コントロール・ユニット２１が高速走行と判断した場合は、図１０に示すように前輪・後輪の同位相転舵を行う。また、操舵力アシストモータ１５ｆのアシスト力は高速になるにしたがって小さくしていくが、所定の高速以上ではゼロにしてもよい。
前輪１０ｆＬ、１０ｆＲは、上記低速での通常走行転舵モードと同様に転舵するが、後輪１０ｒＬ、１０ｒＲは転舵モータ１５ｒにて中間回転シャフト４ｒＬ、４ｒＲ、及びこれらに第１ジョイント１７ｒＬ、１７ｒＲでそれぞれ連結されたステアリング・シャフト６ｒＬ、６ｒＲをステアリング・ホイール１の操舵角に応じて回転させる。この場合、後輪側の正逆転切替機構５ｒは正転モードとなっているので、後輪の左右輪１０ｒＬ、１０ｒＲは同じ転舵方向となる。

そして、内輪（図１０では前後の右輪１０ｆＲ、１０ｒＲ）での切れ角α、β'は、外輪（図１０では前後の左輪１０ｆＬ、１０ｒＬ）での切れ角α'、βよりそれぞれ大きくなるように、またα＞α'、β＞β'となるように設定する。これにより、高速での車両の操縦性・安定性を確保できるようになる。

これらの通常走行転舵モードにあっては、前進時は駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲ、１４ｒＬ、１４ｒＲにより前後左右輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲのすべてを正転駆動する。また、後退時は駆動モータ１４ｆＬ、１４ｆＲ、１４ｒＬ、１４ｒＲにより前後左右輪１０ｆＬ、１０ｆＲ、１０ｒＬ、１０ｒＲのすべてを逆転駆動する。

なお、操舵モード設定スイッチ２０は、デフォルトで通常走行操舵モードとなるようにしておく。すなわち、エンジン・スタート時は常に通常走行操舵モードとして、車輪がその場回転、小回り、横移動の状態のまま放置されている場合には中立状態へ戻すようにしておく。

上記のように構成した第１実施例のステアリング装置付きサスペンションは、以下に列挙する効果を得ることができる。

（１） 第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、転舵手段によるステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲの回転をナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲに伝える交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲの回転方向を変える正逆転切替手段５ｆ、５ｒとをステアリング装置に用いるようにしたので、上術した従来のステアリング装置より少ないアクチュエータで済み、より簡単な制御でステアリング装置を制御できる。

（２） また、第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、タイロッドを用いないので、上記従来のステアリング装置よりも大きな切れ角で車輪を切ることが可能となり、従来のステアリング装置では不可能であった、車輪の大きな切れ角での走行、車輪を９０°転舵させて走行する完全横移動、左右輪逆位相による車両のその場回転が可能となる。

（３） さらに、第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、ステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲを、車体３０及びナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲに対し揺動可能な状態でリンク部材としてのロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲに支持してサスペンションのリンクとして機能させたので、サスペンションのリンク数を減らすことができ、低コスト化や重量減が可能となる。

（４） ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲは、これらを車体３０に取り付けるシリンダ状部分１３１を、これらの延長線上にステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲの第１ジョイント１７ＦＬ、１７ｆＲ、１７ｒＬ、１７ｒＲが位置するようにし、かつそれらの車両外側部分を下方へ折り曲げたので、ステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲがまっすぐなままでよい。また、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲと間のこじれも簡単な構成で避けることが可能となり、これらの揺動にもかかわらず常に交差軸歯車

（５） 第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、正逆転切替機構５ｆ、５ｒを、ダブル・ピニオン式遊星歯車とし、このリング・ギヤ５３と車体３０に固定したケース５７との間を接続・切り離しするロック機構５４と、サン・ギヤ５１とキャリヤ５２との間を接続・切り離しする一体回転クラッチ５５とを備える。また、ロック機構５４と一体回転クラッチ５５とを電磁式ツー・ウェイ・クラッチで構成し、左右のステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲの一方をサン・ギヤ５１に連結し、他方をキャリヤ５２に連結した。したがって、簡単な構成で左右輪を正逆転の切り替えにより転舵方向を変えることが可能となる。この場合、サン・ギヤ５１とリング・ギヤ５３との歯数比を０．５に設定したので、左右のステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲが同じ向きの回転であれ逆向き回転であれ、左右輪の切れ角を同一にすることができる。

（６） 第１実施例のステアリング装置付きサスペンションで用いるロック機構５４は、非通電時にはリング・ギヤ５３をケース５７に固定し、通電時にはロックを解除する。また、一体回転クラッチ５５は、非通電時にはサン・ギヤ５１とキャリヤ５２との連結を解除し、通電時にはこれらを連結する。したがって、非通電時に通常の２輪操舵が可能となり、この結果、「通常走行」操舵モードは、電線切れなどで正逆転切替機構５ｆ、５ｒが異常になった場合にも、通常走行転舵モードでの走行が可能となる。また、ステアリング・ホイール１からナックル９ＦＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲまでを機械的に連結しているので、ステアリング・システムの異常時にも運転者が直接車輪を操舵することが可能となり、複雑な機構や制御を用いることなくフェール・セーフ機能を付与することができる。

（７） 第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、ロック機構５４と一体回転クラッチ５５とは、一つの電磁石５６を共用して作動するようにしたので、正逆転切替機構５ｆ、５ｒを簡素化でき低コスト化が可能にあるとともに、ロック機構５４と一体回転クラッチ５５とが同時に締結するインターロックを防止できる。
（８） 第１実施例のステアリング装置付きサスペンションでは、操舵モード設定スイッチ２０と、操舵角センサ２ｆと、車速センサ２ｓとを設けて操舵モード信号、操舵角信号、車速信号をコントロール・ユニット２１に入力するので、コントロール・ユニット２１ではこれら入力信号に基づき最適な前後輪の転舵量を設定することができる。

次に、本発明の第２実施例を図面とともに説明する。
第２実施例にあっては、基本的な構成は第１実施例と同じであるが、正逆転切替機構の構成が一部異なる。すなわち、実施例２では、実施例１の一体回転クラッチ５５に代えてドッグ・クラッチ、すなわち、噛み合いクラッチを利用している。

第２実施例の正逆転切替機構では、図１１（ａ）に示すように、サン・ギヤ５１に連結した右側ステアリング・シャフト４ｆＲ上に、図１１（ｂ）に示す突起５５ｋを側面に設けたクラッチ歯車５５ｈを、スプライン等でその軸心方向に沿って移動可能に装着する。このため、クラッチ歯車５５ｈの外周に溝を設けてレバー５５ｊを摺動可能に嵌合させアクチュエータ５８で軸方向へ移動できるようにする。
一方、キャリヤ・プレート５５ｊには、図１１（ｃ）に示すように突起５５ｋに嵌合可能な溝５５ｍを設ける。したがって、クラッチ歯車５５ｈを軸方向に移動させ、突起５５ｋと溝５５ｍとを軸方向に離すことで、サン・ギヤ５１とキャリヤ５２とを切り離し、またクラッチ歯車５５ｈを軸方向に移動させて突起５５ｋと溝５５ｍと嵌合させることで、サン・ギヤ５１とキャリヤ５２とを一体回転させるように、切り替えることが可能となる。

なお、この一体回転クラッチ５５の締結状態で、左右輪の中立位置及びトー調整をしておくことにより、クラッチ５５の切断・接続による車輪の中立位置のずれやトーの狂いが生じることがなく、操舵性能やタイヤの偏摩耗を防止することが可能となる。

第２実施例のステアリング装置付きサスペンションは、上述した第１実施例の効果（１）〜（８）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（９） 第２実施例のステアリング装置では、一体回転クラッチ５５を、サン・ギヤ側のステアリング・シャフト４ｆＲ、４ｒＲとキャリヤ側ステアリング・シャフト４ｆＬ、４ｒＲとが所定の位相、たとえば１８０°で噛み合うドッグ・クラッチとしたので、左右輪の位相のずれを実質的にゼロにすることが可能となる。また、本実施例ではドッグ・クラッチを用いたので、摩擦板式クラッチ等を用いる場合に比べてその費用も低減することができる。

以上、本発明のステアリング装置付きサスペンションにつき第１実施例及び第２実施例につき説明してきたが、本発明のステアリング装置付きサスペンションは上記実施例に限定されるものではなく、たとえば、以下のような変形や変更等が可能である。

本発明のステアリング装置付きサスペンションは、それぞれの車輪にホイール・イン・モータを組み込んだ車両に限られず、内燃機関と電気モータを電力源とするハイブリッド電気車両等を含む他の駆動形式の車両にも適用可能である。

変向歯車組には、実施例では交差軸歯車を用いたが、これに代えてフェース・ギヤやハイポイド・ギヤ等を用いてもよい。特に、後者はより高価になるものの、２軸が交差しない配置が可能となり、サスペンション・ジオメトリを異ならせる場合や、他部品との干渉を避ける場合に有効である。

第１ジョイント１７ｆＬ、１７ｆＲ、１７ｒＬ、１７ｒＲは、実施例では、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲのシリンダ状部分１３１の揺動中心軸線上Ｓ１に位置するように設定したが、この揺動中心軸上から離れた位置に置くことも可能である。この場合、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲとが揺動した場合に、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲの駆動歯車７１と被駆動歯車７２との正常な噛み合いが常に確保できるように、これらの歯車をケーシング２５で確実に支持する。また、同時にステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲを軸受１６Ｌ、１６Ｒより内側の箇所でそれぞれ分割してスプライン等で軸方向に互いにスライド可能とするか、第１ジョイント１７ｆＬ、１７ｆＲ、１７ｒＬ、１７ｒＲにスライダブル等速ジョイントを用いるか、ゴム・ブッシュの弾性変形を利用してこじりを吸収するか、などして揺動時にロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲとがこじらないようにする必要がある。

第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲ、１８ｒＬ、１８ｒＲは、実施例では、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲとナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲとの間に設けているが、ナックル９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲと軸受１６との間に設けるようにしてもよい。この場合、第２ロッド１９ａを第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲの下端部のみに連結するとともに、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲを内蔵・支持するケーシング２５やアクスル・ハウジングにて支持するようにして交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲの噛み合いが常に正常に保たれるようにする。

交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲの被駆動歯車７２を設けた第２ロッド１９ａは、上記実施例では第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲの下端部とロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲの車両外側端部とを連結しているが、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲとの連結は廃止することも可能である。この場合、第２ロッド１９ａを第２ジョイント１８ｆＬ、１８ｆＲの下端部のみに連結するとともに、交差軸歯車７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲを内蔵・支持するケーシング２５にて第２ロッド１９ａとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲを回転自在な状態で連結するようにしても、受ける荷重がロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲとステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲとで異なるためこれらの強度を変向する必要があるものの、同様な作用・効果を得ることが可能となる。

第１ジョイント、第２ジョイントには、等速ジョイントを用いることが望ましいが、これに限らず他の形式のジョイントを用いるようにしてもよい。

アッパ側のサスペンション部材として、実施例では、ナックルの上端部を支持するのにサスペンション・サポート１１ｆＬ、１１ｆＲを用いたが、これに限ることなく、例えば車体側から揺動可能に車両幅方向に伸ばしたアッパ・リンクを用いても良い。この場合、バネやショック・アブソーバは、車体とロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲとの間に取り付けると良い。

サスペンションにあっては、実施例では、ロア・リンク１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲにはスタビライザを描いていないが、前輪の左右輪１０ｆＬ、１０ｆＲ間、また後輪の左右輪１０ｒＬ、１０ｒＲ間にそれぞれスタビライザを設けてもよい。特に、高速走行するものにあっては設けた方が望ましい。

実施例では、「通常走行」操舵モードを、低速走行時では後輪１０ｒＬ、１０ｒＲを転舵ゼロに保ち、前輪のみステアリング・ホイール１の転舵操作に応じて転舵させ、高速走行時では後輪を前輪と同位相で転舵するようにしているが、車両によっては後輪を前輪とは逆位相にわずか転舵することでアンダステア特性を付与するようにしてもよい。また、前輪、後輪の同位相制御にあっては、積極的に、前輪と後輪との転舵量を同じにして、いわゆる斜め走行が可能なようにしてもよい。この場合、操舵モード設定スイッチ２０にも「斜め走行」転舵モードのスイッチを設けるようにする。

本発明のステアリング装置にあっては、実施例では、操舵手段をステアリング・ホイール１から中間回転シャフト４ｆＬ、４ｆＲ、４ｒＬ、４ｒＲまですべて機械的に連結して、ステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲを駆動するようにしているが、ステアリング・ホイール１とステアリング・シャフト６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲとの間を機械的に切り離して、いわゆるステア・バイ・ワイヤ操舵システムで構成するようにしてもよい。また、転舵手段の構成にはさらにジョイントを増やしたり、回転方向の相対変位は拘束するが軸方向にスライド可能とするものを用いてもよい。

本発明の第１実施例になるステアリング装置付きサスペンションと、その電子制御系とを備えた車両を模式的に示す平面図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の前面を車両前方からみた模式図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを備えた車両の後面を車両前方側からみた模式図である。 図1に示すステアリング装置付きサスペンションのうちの車両前方左側ステアリング装置付きサスペンションを拡大して模式的に示す平面図である。 図４の車両前方左側ステアリング装置付きサスペンションを車両後方からみた図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションのステアリング装置に用いる正逆転切替機構を示す図であり、（ａ）はその全体構成を模式的に示す図、（ｂ）は正逆転切替機構で用いるロック機構の断面図、（ｃ）は正逆転切替機構で用いる一体回転クラッチの断面図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後輪とも左右輪を逆位相とする、その場回転操舵モードでの操舵状態を示す図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後左右輪を同位相とする、車両の完全横移動操舵モードでの操舵状態を示す図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前後輪を逆位相とする、小回り操舵モードでの操舵状態を示す図である。 本実施例のステアリング装置付きサスペンションを用いて前輪のみ同位相とする、斜め平行移動操舵モードでの操舵状態を示す図である。 本発明の第２実施例になるステアリング装置付きサスペンションに用いる正逆転切替機構を示す図であり、（ａ）はその全体構成を模式的に示す図、（ｂ）は正逆転切替機構の突起を設けたクラッチ歯車を示す図、（ｃ）は突起と噛み合い可能な溝を設けた、正逆転切替機構のキャリヤ・プレートを示す図である。

符号の説明

ＳＦ 前輪側ステアリング装置
ＳＲ 後輪側ステアリング装置
Ｓ１ 揺動中心線
１ ステアリング・ホイール（転舵手段）
３ ステアリング歯車組
５ｆ、５ｒ 正逆回転切替機構（正逆転切替手段）
６ｆＬ、６ｆＲ、６ｒＬ、６ｒＲ ステアリング・シャフト
７ｆＬ、７ｆＲ、７ｒＬ、７ｒＲ 交差軸歯車（変向歯車組）
７１ 駆動歯車
７２ 被駆動歯車
８ｆＬ、８ｆＲ、８ｒＬ、９ｒＲ 駆動軸
９ｆＬ、９ｆＲ、９ｒＬ、９ｒＲ ナックル
１１ｆＬ、１１ｆＲ、１１ｒＬ、１１ｒＲ サスペンション・サポート（アッパ側サスペンション部材）
１３ｆＬ、１３ｆＲ、１３ｒＬ、１３ｒＲ ロア・リンク（ロア側リンク部材）
１４ｆＬ、１４ｆＲ、１４ｒＬ、１４ｒＲ 駆動モータ
１５ｆ 操舵力アシストモータ
１５ｒ 転舵モータ
１６Ｌ、１６Ｒ 軸受
１７ｆＬ、１７ｆＲ、１７ｒＬ、１７ｒＲ 第１ジョイント
１８ｆＬ、１８ｆＲ、１８ｒＬ、１８ｒＲ 第２ジョイント
２０ 操舵モード設定スイッチ
２１ コントロール・ユニット
２２ アクチュエータ・ドライバ
２４ 操舵輪側ステアリング・シャフト（転舵手段）
２５ ケーシング
３０ 車体

Claims (5)

1. 前後輪の左右輪間にそれぞれ配置して軸心回りに回転可能な前輪側ステアリング・シャフト及び後輪側ステアリング・シャフトと、運転者の操舵に応じて前記前輪側ステアリング・シャフト及び前記後輪側ステアリング・シャフトをそれぞれ回転させる転舵手段と、車輪を回転自在に支持するナックルの下端部と前記前輪側ステアリング・シャフト及び前記後輪側ステアリング・シャフトとの間にそれぞれ介挿して回転軸心の方向を変えて回転を伝える変向歯車組と、前記前輪側ステアリング・シャフト及び前記後輪側ステアリング・シャフトをそれぞれ左右２分割した間に介挿し該分割した左右のステアリング・シャフトの回転方向を正逆方向のいずれかに切り替える正逆転切替手段と、を有するステアリング装置と、
   前記ナックルの下端部を車両外側端部に揺動可能に連結し、車体の幅方向に延びて車体に対し揺動可能に連結したロア側のリンク部材と、一端部を前記ナックルの上端部に連結し他端部を前記車体側に揺動可能に連結したアッパ側のサスペンション部材と、を有し、前記前後輪の左右輪をそれぞれ支持するサスペンションと、
   を備え、
   前記ステアリング・シャフトを、前記車体及び前記ナックルに対し揺動可能な状態で前記リンク部材に支持して前記サスペンションのリンクとして機能させたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
2. 請求項１に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
   前記前輪側ステアリング・シャフト及び前記後輪側ステアリング・シャフトは、これらのステアリング・シャフトの回転方向変位を許容する軸受を介して前記リンク部材にそれぞれ連結したことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
3. 請求項１又は請求項２に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
   前記前輪側ステアリング・シャフト及び前記後輪側ステアリング・シャフトは、該ステアリング・シャフトの上下方向への揺動を可能にする第１ジョイントを介して、前記ステアリング・シャフトの車両内側端部を前記操舵手段にそれぞれ連結したことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
4. 請求項１乃至３のいずれか1項に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
   前記軸受と前記ナックルの下端部との間に、これらの軸心の回転方向変位を拘束する第２ジョイントを介在させたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。
5. 請求項１項乃至３のいずれか1項に記載のステアリング装置付きサスペンションにおいて、
   前記ナックルの下端部と前記変向歯車組との間に第２ジョイントを介在させたことを特徴とするステアリング装置付きサスペンション。

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