JP2015009688A - Vehicle body structure - Google Patents

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正樹 坂東
Masaki Bando
正樹 坂東
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Daihatsu Motor Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle body structure capable of reducing a vehicle cost.SOLUTION: A steering gear 21 is a rack-and-pinion type steering gear, and extends in a direction crossing to a vehicle width direction in a state that a front end part is positioned on a left side of a rear end part. One end part 23F of a first tie rod 23 is coupled to a knuckle arm 15 of a knuckle 13R on a right side. The other end part 23R of the first tie rod 23 is coupled to a rear end part of a rack bar 26 of the steering gear 21.

Description

本発明は、車体構造、とくに小型車両に好適な車体構造に関する。   The present invention relates to a vehicle body structure, particularly a vehicle body structure suitable for a small vehicle.

車両のステアリング機構の型式には、ステアリングギヤの両端部にタイロッドが連結されるエンドテイクオフ式、ステアリングギヤの中央部にタイロッドが連結されるセンタテイクオフ式、ステアリングギヤにセンタアームを介してタイロッドが連結されるセンタアーム式などがある。   The type of vehicle steering mechanism includes an end take-off type in which tie rods are connected to both ends of the steering gear, a center take-off type in which a tie rod is connected to the center of the steering gear, and a tie rod connected to the steering gear via a center arm. There is a center arm type.

特開平11−99953号公報JP 11-99953 A

いずれの型式のステアリング機構であっても、普通車や軽自動車に広く用いられているものは、車幅が特に小さい車両(たとえば、タンデム式2シータのシティコミュータ)に搭載することが困難である。車幅が特に小さいと、ステアリングギヤの配置が困難なためである。そのため、車幅が特に小さい車両では、専用のステアリングギヤを設計せざるを得ず、車両の開発コストおよび製造コストが高くつく。   Whatever type of steering mechanism is widely used in ordinary vehicles and light vehicles, it is difficult to mount on a vehicle having a particularly small vehicle width (for example, a tandem two-theta city commuter). . This is because it is difficult to arrange the steering gear when the vehicle width is particularly small. Therefore, in a vehicle with a particularly small vehicle width, a dedicated steering gear has to be designed, and the vehicle development cost and manufacturing cost are high.

本発明の目的は、車両のコストの低減を図ることができる、車体構造を提供することである。   The objective of this invention is providing the vehicle body structure which can aim at reduction of the cost of a vehicle.

前記の目的を達成するため、本発明に係る車体構造は、ステアリングシャフトと、車幅方向と交差する方向に延び、ステアリングシャフトの回動に伴って移動する直動部材と、キングピンを中心に回動可能に設けられ、車輪を保持するナックルと、一端部がナックルにおけるキングピンよりも車幅方向の内側の位置に連結され、他端部が直動部材の後端部に連結されたタイロッドとを含む。   In order to achieve the above object, a vehicle body structure according to the present invention has a steering shaft, a linear motion member that extends in a direction crossing the vehicle width direction and moves as the steering shaft rotates, and a king pin. A knuckle that is movable and holds the wheel; and a tie rod having one end connected to the inner side of the knuckle in the vehicle width direction than the king pin and the other end connected to the rear end of the linear motion member. Including.

この構成によれば、ステアリングシャフトの回動に伴って、直動部材が移動する。そして、直動部材の移動により、タイロッドがナックルを回動させ、車輪(操舵輪)が左右に転舵される。   According to this configuration, the linear motion member moves as the steering shaft rotates. As the linear motion member moves, the tie rod rotates the knuckle, and the wheels (steering wheels) are steered left and right.

直動部材が車幅方向と交差する方向に延びるように配置されるので、車幅が特に小さい車両においても、直動部材を備えるステアリングギヤとして、既存のステアリングギヤ(たとえば、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤまたはボールスクリュー式のステアリングギヤ)を用いることができる。そのため、専用のステアリングギヤを新たに開発および製造する必要がないので、車両のコスト(開発コストおよび製造コスト)の低減を図ることができる。   Since the linear motion member is arranged so as to extend in a direction intersecting the vehicle width direction, even in a vehicle having a particularly small vehicle width, an existing steering gear (for example, a rack-and-pinion type) is provided as a steering gear including the linear motion member. A steering gear or a ball screw type steering gear) can be used. Therefore, it is not necessary to newly develop and manufacture a dedicated steering gear, so that the cost of the vehicle (development cost and manufacturing cost) can be reduced.

また、この車体構造が採用された車両が前面衝突すると、たとえば、車体の前部の押し潰された部分により、直動部材の前端部が後方に押圧される。そして、その押圧力により、直動部材が後方に移動する。直動部材の後方への移動に伴って、タイロッドがナックルを後方に引く。これにより、ナックルがキングピンを中心に回動し、ナックルの回動に伴って、車輪の向きが変わる。   Further, when a vehicle adopting this vehicle body structure collides with the front, for example, the front end portion of the linear motion member is pressed backward by a crushed portion of the front portion of the vehicle body. Then, due to the pressing force, the linear motion member moves backward. As the linear motion member moves backward, the tie rod pulls the knuckle backward. Thereby, a knuckle rotates centering on a kingpin and the direction of a wheel changes with rotation of a knuckle.

たとえば、タイロッドの一端部が車輪の左側に配置されるナックル(たとえば、右側の車輪を保持するナックル)に連結されている場合には、直動部材の後方への移動に伴って、ナックルがキングピンを中心に上方から見て反時計回りに回動するので、その車輪が左を向く。逆に、タイロッドの一端部が車輪の右側に配置されるナックル(たとえば、左側の車輪を保持するナックル)に連結されている場合には、直動部材の後方への移動に伴って、ナックルがキングピンを中心に上方から見て時計回りに回動するので、その車輪が右を向く。   For example, when one end of the tie rod is connected to a knuckle disposed on the left side of the wheel (for example, a knuckle that holds the right wheel), the knuckle is moved to the rear side of the linear motion member. As the wheel turns counterclockwise as seen from above, the wheel turns to the left. Conversely, when one end of the tie rod is connected to a knuckle arranged on the right side of the wheel (for example, a knuckle that holds the left wheel), the knuckle is moved along with the backward movement of the linear motion member. The wheel turns clockwise as seen from above with the kingpin as the center, so that the wheel turns to the right.

よって、車両が使用される地域において、左側通行が定められているときには、タイロッドの一端部が車輪の左側に配置されるナックルに連結された構成を採用すれば、車両の前面衝突時に車輪を左に向けることができ、前面衝突後の車両の進行方向を常に左に変化させることができる。その結果、前面衝突後に、車両が道路の中央を越えて右側の対向車線にはみ出すことを抑制できる。   Therefore, when left-hand traffic is defined in the area where the vehicle is used, if the configuration in which one end of the tie rod is connected to a knuckle arranged on the left side of the wheel is adopted, the wheel is left The direction of travel of the vehicle after a frontal collision can always be changed to the left. As a result, after the frontal collision, the vehicle can be prevented from protruding beyond the center of the road to the right opposite lane.

また、車両が使用される地域において、右側通行が定められているときには、タイロッドの一端部が車輪の右側に配置されるナックルに連結された構成を採用すれば、車両の前面衝突時に車輪を右に向けることができ、前面衝突後の車両の進行方向を常に右に変化させることができる。その結果、前面衝突後に、車両が道路の中央を越えて左側の対向車線にはみ出すことを抑制できる。   Also, when right-hand traffic is established in an area where the vehicle is used, if the configuration in which one end of the tie rod is connected to a knuckle arranged on the right side of the wheel is adopted, The traveling direction of the vehicle after a frontal collision can always be changed to the right. As a result, after the frontal collision, the vehicle can be prevented from protruding beyond the center of the road to the left opposite lane.

ナックルが左右1対で設けられる場合、車体構造は、左右のナックル間に架設されて、左右のナックルを連動して転舵させるための第2のタイロッドを含むことが好ましい。   When the knuckle is provided in a pair of left and right, it is preferable that the vehicle body structure includes a second tie rod that is installed between the left and right knuckles to turn the left and right knuckles together.

また、車体構造は、直動部材の前端部が接続され、車両の前面衝突時の衝撃を受ける衝撃受け部材をさらに含むことが好ましい。これにより、車両の前面衝突時の衝撃を衝撃受け部材を介して直動部材に良好に入力させることができる。その結果、前面衝突時に、車輪の向きを良好に変えることができ、車両が道路の中央を越えて左側の対向車線にはみ出すことを一層抑制できる。   The vehicle body structure preferably further includes an impact receiving member connected to the front end portion of the linear motion member and receiving an impact during a frontal collision of the vehicle. Thereby, the impact at the time of a frontal collision of the vehicle can be satisfactorily input to the linear motion member via the impact receiving member. As a result, it is possible to favorably change the direction of the wheels at the time of a frontal collision, and it is possible to further suppress the vehicle from protruding beyond the center of the road into the left opposite lane.

本発明によれば、直動部材を備えるステアリングギヤとして、既存のステアリングギヤを用いることができるので、車両の開発および製造に要するコストの低減を図ることができる。   According to the present invention, since an existing steering gear can be used as a steering gear provided with a linear motion member, the cost required for vehicle development and manufacturing can be reduced.

車両の図解的な平面図である。1 is a schematic plan view of a vehicle. 本発明の一実施形態に係る車体構造の図解的な平面図であり、前輪が転舵されていない状態(直進時の状態)を示す。1 is a schematic plan view of a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention, showing a state where the front wheels are not steered (a state when the vehicle is traveling straight). 図2に示される車体構造の図解的な平面図であり、前輪が左に転舵されている状態を示す。FIG. 3 is a schematic plan view of the vehicle body structure shown in FIG. 2, showing a state where the front wheels are steered to the left. 車両の左旋回走行中に右輪がバンプしたときのホイールセンタ、ナックルおよびタイロッドエンドの軌跡を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the locus | trajectory of a wheel center, a knuckle, and a tie rod end when a right wheel bumps during the left turn driving | running | working of a vehicle. 車両の右旋回走行中に右輪がリバウンドしたときのホイールセンタ、ナックルおよびタイロッドエンドの軌跡を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the locus | trajectory of a wheel center, a knuckle, and a tie rod end when a right wheel rebounds during the right turn driving | running | working of a vehicle.

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は、車両1の図解的な平面図である。   FIG. 1 is a schematic plan view of the vehicle 1.

車両1は、小型の電気自動車であり、たとえば、都市内の移動や近郊からの通勤などの市街地走行に使用されるシティコミュータである。車両1の寸法は、たとえば、全長×全幅×全高=約2500×約1000×約1500mmである。   The vehicle 1 is a small electric vehicle, and is, for example, a city commuter used for traveling in an urban area such as moving in a city or commuting from a nearby area. The dimensions of the vehicle 1 are, for example, total length × full width × total height = about 2500 × about 1000 × about 1500 mm.

車両1は、車体2を備えている。車体2には、車室3が形成されている。車室3内には、前部座席4および後部座席5が前後に並べて設けられている。   The vehicle 1 includes a vehicle body 2. A vehicle compartment 3 is formed in the vehicle body 2. In the passenger compartment 3, a front seat 4 and a rear seat 5 are provided side by side.

車体2の左前部、右前部、左後部および右後部には、それぞれホイールハウス(タイヤハウス)6LF,6RF,6LR,6RRが設けられている。各ホイールハウス6LF,6RF,6LR,6RRは、車体2の側面から車幅方向内側に凹んでいる。   Wheel houses (tire houses) 6LF, 6RF, 6LR, and 6RR are provided at the left front portion, the right front portion, the left rear portion, and the right rear portion of the vehicle body 2, respectively. Each wheel house 6LF, 6RF, 6LR, 6RR is recessed inward in the vehicle width direction from the side surface of the vehicle body 2.

左前部のホイールハウス6LFおよび右前部のホイールハウス6RFには、それぞれ前輪7L,7Rが収容されている。前輪7L,7Rは、車両1の進行方向を変更するために転舵される舵取り用の車輪である。   Front wheels 7L and 7R are accommodated in the left front wheel house 6LF and the right front wheel house 6RF, respectively. The front wheels 7L and 7R are steering wheels that are steered to change the traveling direction of the vehicle 1.

左後部のホイールハウス6LRおよび右後部のホイールハウス6RRには、それぞれ後輪8L,8Rが収容されている。後輪8L,8Rには、それぞれ車幅方向に延びるドライブシャフト(図示せず)の左端部および右端部が接続されている。ドライブシャフトには、車体2の後端部に配置されたモータ(図示せず)の駆動力が入力される。すなわち、後輪8L,8Rは、車両1の走行のための駆動力が入力される駆動輪である。   Rear wheels 8L and 8R are accommodated in the left rear wheel house 6LR and the right rear wheel house 6RR, respectively. A left end portion and a right end portion of a drive shaft (not shown) extending in the vehicle width direction are connected to the rear wheels 8L and 8R, respectively. A driving force of a motor (not shown) disposed at the rear end of the vehicle body 2 is input to the drive shaft. That is, the rear wheels 8L and 8R are driving wheels to which driving force for traveling the vehicle 1 is input.

図2は、本発明の一実施形態に係る車体構造11の図解的な平面図であり、前輪7L,7Rが転舵されていない状態(直進時の状態)を示す。図3は、図2に示される車体構造11の図解的な平面図であり、前輪7L,7Rが左に転舵されている状態を示す。   FIG. 2 is a schematic plan view of the vehicle body structure 11 according to an embodiment of the present invention, and shows a state where the front wheels 7L and 7R are not steered (a state when the vehicle travels straight). FIG. 3 is a schematic plan view of the vehicle body structure 11 shown in FIG. 2 and shows a state in which the front wheels 7L and 7R are steered to the left.

車両1には、車体構造11が適用されている。   A vehicle body structure 11 is applied to the vehicle 1.

車体構造11は、左右1対のロアアーム12L,12Rおよび左右1対のナックル13L,13Rを含む。   The vehicle body structure 11 includes a pair of left and right lower arms 12L and 12R and a pair of left and right knuckles 13L and 13R.

ロアアーム12L,12Rは、左右対称をなし、左右方向に間隔を空けて、それぞれ前後方向に延びるように設けられている。ロアアーム12L,12Rの各後端部は、車体2(図1参照)に、車幅方向(左右方向)に延びる共通の回動軸線Cを中心に回動可能に支持されている。これにより、ロアアーム12L,12Rは、各後端部を支点に、上下方向に揺動可能に設けられている。すなわち、車両1では、リーディング式のサスペンションが採用されている。左側のロアアーム12Lは、途中部で左側に湾曲し、その先端側の部分が左側に延びている。右側のロアアーム12Rは、途中部で右側に湾曲し、その先端側の部分が右側に延びている。   The lower arms 12L and 12R are symmetrically provided and extend in the front-rear direction with a space in the left-right direction. The rear ends of the lower arms 12L and 12R are supported by the vehicle body 2 (see FIG. 1) so as to be rotatable about a common rotation axis C extending in the vehicle width direction (left-right direction). Thus, the lower arms 12L and 12R are provided so as to be swingable in the vertical direction with the respective rear end portions as fulcrums. That is, the vehicle 1 employs a leading suspension. The left lower arm 12L is curved to the left in the middle, and the tip end portion extends to the left. The lower arm 12R on the right side is curved to the right side in the middle, and the tip side portion extends to the right side.

左側のナックル13Lは、ロアアーム12Lの先端部に、上下方向に延びるキングピン14Lを中心に回動可能に支持されている。右側のナックル13Rは、ロアアーム12Rの先端部に、上下方向に延びるキングピン14Rを中心に回動可能に支持されている。ナックル13L,13Rは、それぞれ前輪7L,7Rを保持している。また、左側のナックル13Lには、キングピン14Lの左側で左右方向に延びるナックルアーム15が一体的に形成されている。   The left knuckle 13L is supported at the tip of the lower arm 12L so as to be rotatable about a king pin 14L extending in the vertical direction. The right knuckle 13R is supported at the tip of the lower arm 12R so as to be rotatable about a king pin 14R extending in the vertical direction. Knuckles 13L and 13R hold front wheels 7L and 7R, respectively. Further, the left knuckle 13L is integrally formed with a knuckle arm 15 extending in the left-right direction on the left side of the king pin 14L.

また、車体構造11は、ステアリングギヤ21、ステアリングシャフト22、第1タイロッド23および第2タイロッド24を含む。   The vehicle body structure 11 includes a steering gear 21, a steering shaft 22, a first tie rod 23 and a second tie rod 24.

ステアリングギヤ21は、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤであり、ギヤハウジング25およびラックバー26を備えている。   The steering gear 21 is a rack and pinion type steering gear, and includes a gear housing 25 and a rack bar 26.

ギヤハウジング25は、たとえば、略円筒状をなしている。ギヤハウジング25は、平面視において、左右のロアアーム12L,12Rの間に配置されて、前端部が後端部よりも左側に位置するように、車幅方向と交差する方向に延びている。ギヤハウジング25は、車体2(図1参照)に固定されている。   The gear housing 25 has a substantially cylindrical shape, for example. The gear housing 25 is disposed between the left and right lower arms 12L and 12R in a plan view and extends in a direction intersecting the vehicle width direction so that the front end portion is located on the left side of the rear end portion. The gear housing 25 is fixed to the vehicle body 2 (see FIG. 1).

ラックバー26は、ギヤハウジング25に挿通されて、ギヤハウジング25の長手方向に往復移動可能に設けられている。ラックバー26の途中部には、ラックギヤ(図示せず)が形成されている。ラックギヤには、ピニオン(図示せず)が噛合している。車両1の直進時には、図2に示されるように、ラックバー26の後端部は、ロアアーム12L,12Rの後端部と前後方向における同じ位置、つまりロアアーム12L,12Rの回動軸線C上に位置する。   The rack bar 26 is inserted into the gear housing 25 and provided so as to reciprocate in the longitudinal direction of the gear housing 25. A rack gear (not shown) is formed in the middle of the rack bar 26. A pinion (not shown) meshes with the rack gear. When the vehicle 1 goes straight, as shown in FIG. 2, the rear end portion of the rack bar 26 is in the same position in the front-rear direction as the rear end portions of the lower arms 12L and 12R, that is, on the rotation axis C of the lower arms 12L and 12R. To position.

ステアリングシャフト22の下端部は、ギヤハウジング25内において、ピニオンに連結されている。ステアリングシャフト22の上端部は、車室3(図1参照)内に突出して、車室3内の前部座席4の前方に配置されている。ステアリングシャフト22の上端部には、ステアリングホイール(図示せず)が取り付けられている。   A lower end portion of the steering shaft 22 is connected to a pinion in the gear housing 25. The upper end portion of the steering shaft 22 protrudes into the passenger compartment 3 (see FIG. 1) and is disposed in front of the front seat 4 in the passenger compartment 3. A steering wheel (not shown) is attached to the upper end portion of the steering shaft 22.

第1タイロッド23の一端部(以下、「タイロッドエンド」という。)23Fは、ボールジョイント27を介して、右側のナックル13Rのナックルアーム15に連結されている。第1タイロッド23の他端部23Rは、ボールジョイント28を介して、ラックバー26の後端部(ラックエンド)に連結されている。   One end portion (hereinafter referred to as “tie rod end”) 23F of the first tie rod 23 is connected to the knuckle arm 15 of the right knuckle 13R via a ball joint 27. The other end portion 23 </ b> R of the first tie rod 23 is connected to the rear end portion (rack end) of the rack bar 26 via the ball joint 28.

第2タイロッド24は、左右のナックル13L,13R間に架設されて、車幅方向に延びている。第2タイロッド24の左端部は、キングピン14Lの前方において、ボールジョイント29を介して、ナックル13Lに連結されている。第2タイロッド24の右端部は、キングピン14Rの前方において、ボールジョイント30を介して、ナックル13Rに連結されている。   The second tie rod 24 is installed between the left and right knuckles 13L, 13R and extends in the vehicle width direction. The left end portion of the second tie rod 24 is connected to the knuckle 13L via the ball joint 29 in front of the king pin 14L. The right end of the second tie rod 24 is connected to the knuckle 13R via the ball joint 30 in front of the king pin 14R.

前部座席4に着座した運転者D(図1参照)により、ステアリングホイールが左に切られると、ステアリングシャフト22の回動に連動して、図3に示されるように、ラックバー26が後方に移動する。ラックバー26の後方への移動に伴って、第1タイロッド23がナックル13Rのナックルアーム15を後方に引く。これにより、ナックル13Rが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル13Rの回動に伴って、右側の前輪7Rが左を向く。また、ナックル13Rの回動に伴って、第2タイロッド24が左側に移動し、第2タイロッド24がナックル13Lを左側に押す。これにより、ナックル13Lが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル13Lの回動に伴って、左側の前輪7Lが左を向く。   When the steering wheel is turned to the left by the driver D (see FIG. 1) seated on the front seat 4, the rack bar 26 is moved backward as shown in FIG. Move to. As the rack bar 26 moves rearward, the first tie rod 23 pulls the knuckle arm 15 of the knuckle 13R rearward. Thereby, the knuckle 13R rotates counterclockwise as viewed from above, and the right front wheel 7R turns to the left as the knuckle 13R rotates. As the knuckle 13R rotates, the second tie rod 24 moves to the left, and the second tie rod 24 pushes the knuckle 13L to the left. As a result, the knuckle 13L rotates counterclockwise as viewed from above, and the left front wheel 7L turns to the left as the knuckle 13L rotates.

逆に、運転者Dにより、ステアリングホイールが右に切られると、ステアリングシャフト22の回動に連動して、ラックバー26が前方に移動する。ラックバー26の前方への移動に伴って、第1タイロッド23がナックル13Rのナックルアーム15を前方に押す。これにより、ナックル13Rが上方から見て時計回りに回動し、このナックル13Rの回動に伴って、右側の前輪7Rが右を向く。また、ナックル13Rの回動に伴って、第2タイロッド24が右側に移動し、第2タイロッド24がナックル13Lを右側に引く。これにより、ナックル13Lが上方から見て時計回りに回動し、このナックル13Lの回動に伴って、左側の前輪7Lが右を向く。   Conversely, when the steering wheel is turned to the right by the driver D, the rack bar 26 moves forward in conjunction with the rotation of the steering shaft 22. As the rack bar 26 moves forward, the first tie rod 23 pushes the knuckle arm 15 of the knuckle 13R forward. As a result, the knuckle 13R rotates clockwise as viewed from above, and the right front wheel 7R turns right as the knuckle 13R rotates. As the knuckle 13R rotates, the second tie rod 24 moves to the right, and the second tie rod 24 pulls the knuckle 13L to the right. As a result, the knuckle 13L rotates clockwise as viewed from above, and the left front wheel 7L faces right as the knuckle 13L rotates.

また、ラックバー26の前端部は、金属板からなる衝撃受け部材31に接続されている。衝撃受け部材31は、たとえば、前輪7L,7Rよりも前方において、上下方向および左右方向に延びている。   The front end of the rack bar 26 is connected to an impact receiving member 31 made of a metal plate. The impact receiving member 31 extends, for example, in the up-down direction and the left-right direction in front of the front wheels 7L, 7R.

なお、衝撃受け部材31は、車両1に新たに追加して設けられてもよいし、たとえば、フロントバンパを保持する車体フレームであってもよい。   The impact receiving member 31 may be newly added to the vehicle 1 or may be a vehicle body frame that holds a front bumper, for example.

車両1が前面衝突すると、車体2の前部の押し潰された部分により、衝撃受け部材31が後方に押圧される。そして、その押圧力が衝撃受け部材31を介してラックバー26に伝達され、ラックバー26が後方に移動する。ラックバー26の後方への移動に伴って、第1タイロッド23がナックル13Rのナックルアーム15を後方に引く。これにより、ナックル13Rが上方から見て反時計回りに回動し、ナックル13Rの回動に伴って、右側の前輪7Rが左を向く。また、ナックル13Rの回動に伴って、第2タイロッド24が左側に移動し、第2タイロッド24がナックル13Lを左側に押す。これにより、ナックル13Lが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル13Lの回動に伴って、左側の前輪7Lが左を向く。これにより、前面衝突後は、車両1の進行方向が常に左に変化する。したがって、左側通行が定められた地域で車両1が使用される場合に、前面衝突後に、車両1が道路の中央を越えて右側の対向車線にはみ出すことを抑制できる。   When the vehicle 1 collides with the front, the impact receiving member 31 is pressed backward by the crushed portion of the front portion of the vehicle body 2. Then, the pressing force is transmitted to the rack bar 26 via the impact receiving member 31, and the rack bar 26 moves rearward. As the rack bar 26 moves rearward, the first tie rod 23 pulls the knuckle arm 15 of the knuckle 13R rearward. As a result, the knuckle 13R rotates counterclockwise as viewed from above, and the right front wheel 7R turns to the left as the knuckle 13R rotates. As the knuckle 13R rotates, the second tie rod 24 moves to the left, and the second tie rod 24 pushes the knuckle 13L to the left. As a result, the knuckle 13L rotates counterclockwise as viewed from above, and the left front wheel 7L turns to the left as the knuckle 13L rotates. Thereby, after the frontal collision, the traveling direction of the vehicle 1 always changes to the left. Therefore, when the vehicle 1 is used in an area where left-hand traffic is determined, it is possible to prevent the vehicle 1 from protruding beyond the center of the road and into the opposite lane after the frontal collision.

また、ステアリングギヤ21が車幅方向と交差する方向に延びるように配置されるので、車幅が特に小さい車両1においても、ステアリングギヤ21として、既存のステアリングギヤを用いることができる。そのため、ステアリングギヤ21を新たに開発および製造する必要がないので、車両1のコスト(開発コストおよび製造コスト)の低減を図ることができる。   Further, since the steering gear 21 is disposed so as to extend in a direction intersecting the vehicle width direction, an existing steering gear can be used as the steering gear 21 even in the vehicle 1 having a particularly small vehicle width. Therefore, since it is not necessary to newly develop and manufacture the steering gear 21, the cost (development cost and manufacturing cost) of the vehicle 1 can be reduced.

また、ロアアーム12L,12Rの回動軸線Cが車幅方向に延びている。そのため、バンプ時およびリバウンド時に、トレッド(左右の前輪7L,7Rの中心間距離)が変化しない。よって、バンプまたはリバウンドによるトレッドの変化を考慮せずに、ホイールハウス6LF,6RFを設計することができる。すなわち、ホイールハウス6LF,6RFのサイズに、バンプまたはリバウンドによるトレッドの変化分の余裕を持たせる必要がないので、その分、ホイールハウス6LF,6RFのサイズを小さく設計して、車室3内のスペースを増大させることができる。また、バンプ時およびリバウンド時に、トレッドが変化しないので、ラックバー26の後端部とナックル13Rとの間の車幅方向の距離が変わらず、ナックル13Rが第1タイロッド23から車幅方向の力を受けない。よって、バンプ時およびリバウンド時に、前輪7Rのストロークがスムーズである。   Further, the rotation axis C of the lower arms 12L, 12R extends in the vehicle width direction. Therefore, the tread (the distance between the centers of the left and right front wheels 7L and 7R) does not change during bumping and rebounding. Therefore, it is possible to design the wheel houses 6LF and 6RF without considering changes in the tread due to bumps or rebounds. In other words, since it is not necessary to allow the size of the wheel house 6LF, 6RF to have a margin for the change in tread due to bumps or rebound, the size of the wheel house 6LF, 6RF is designed to be small so Space can be increased. Further, since the tread does not change at the time of bumping and rebounding, the distance in the vehicle width direction between the rear end portion of the rack bar 26 and the knuckle 13R does not change, and the knuckle 13R is forced from the first tie rod 23 in the vehicle width direction. Not receive. Therefore, the stroke of the front wheel 7R is smooth during bumping and rebounding.

車幅が特に小さい車両1では、小回り性能が重視される。車両1の小回り性能を向上するには、前輪7L,7Rの最大切れ角(最大転舵角)を大きくすればよい。しかしながら、最大切れ角を大きくすると、高速走行時も同じ切れ角であるため、急転舵による直進安定性の低下や車両1の転倒の可能性がある。しかも、バンプ時の前輪7L,7Rの切れ角が最大切れ角を超えることを考慮すると、ホイールハウス6LF,6RFのサイズに余裕を持たせなければならず、車室3内のスペースが狭くなる。   In the vehicle 1 having a particularly small vehicle width, the turning performance is important. In order to improve the small turning performance of the vehicle 1, the maximum turning angle (maximum turning angle) of the front wheels 7L and 7R may be increased. However, if the maximum turning angle is increased, the same turning angle is obtained even when traveling at high speed, and thus there is a possibility that the straight-running stability may be deteriorated due to sudden turning and the vehicle 1 may fall. Moreover, considering that the cutting angles of the front wheels 7L and 7R at the time of bumping exceed the maximum cutting angle, the wheel houses 6LF and 6RF must have a sufficient size, and the space in the passenger compartment 3 is narrowed.

そのため、車両1では、直進時に、ラックバー26の後端部、つまり第1タイロッド23の他端部がロアアーム12L,12Rの回動軸線C上に位置するように、ステアリングギヤ21の配置などが設計されている。   Therefore, in the vehicle 1, the steering gear 21 is arranged so that the rear end portion of the rack bar 26, that is, the other end portion of the first tie rod 23 is positioned on the rotation axis C of the lower arms 12 </ b> L and 12 </ b> R when traveling straight. Designed.

図4は、車両1の左旋回走行中に右輪がバンプしたときのホイールセンタ、ナックルおよびタイロッドエンドの軌跡を概念的に示す図である。   FIG. 4 is a diagram conceptually showing the trajectories of the wheel center, knuckle, and tie rod end when the right wheel bumps while the vehicle 1 is turning left.

前輪7L,7Rが左に転舵されている状態では、第1タイロッド23の他端部23Rの位置がロアアーム12L,12Rの回動軸線C上から後方にずれている。この状態での車両1の旋回走行中に、右の前輪7Rがバンプすると、前輪7Rの中心であるホイールセンタおよびナックル13Rは、ロアアーム12Rの回動軸線Cを中心とする円弧状の軌跡TW,TNを描くのに対し、タイロッドエンド(第1タイロッド23の一端部)23Fは、第1タイロッド23の他端部23Rを中心とする円弧状の軌跡TTを描く。そのため、右側のナックル13Rの軌跡TNは、タイロッドエンド23Fの軌跡TTよりも第1タイロッド23の他端部23R側に位置する。この軌跡TN,TTの関係から、車両1の左旋回走行中のバンプ時には、空車時(バンプおよびリバウンドしていない状態)と比較して、右側のナックル13Rと第1タイロッド23の他端部23Rとの距離が短くなることが理解される。右側のナックル13Rと第1タイロッド23の他端部23Rとの距離が短くなると、第1タイロッド23がナックル13Rのナックルアーム15を前方に押す。そのため、ナックル13Rが上方から見て時計回りに回動し、このナックル13Rの回動に伴って、右側の前輪7Rが右を向く。また、右側の前輪7Rの転舵に伴って、左側の前輪7Lが右を向く。その結果、前輪7L,7Rの切れ角が低減する。   In a state where the front wheels 7L and 7R are steered to the left, the position of the other end 23R of the first tie rod 23 is shifted rearward from the rotation axis C of the lower arms 12L and 12R. When the right front wheel 7R bumps while the vehicle 1 is turning in this state, the wheel center and the knuckle 13R, which are the center of the front wheel 7R, are arranged in an arcuate locus TW, centered on the rotation axis C of the lower arm 12R. Whereas TN is drawn, the tie rod end (one end portion of the first tie rod 23) 23F draws an arcuate locus TT centering on the other end portion 23R of the first tie rod 23. Therefore, the trajectory TN of the right knuckle 13R is positioned closer to the other end 23R side of the first tie rod 23 than the trajectory TT of the tie rod end 23F. From the relationship between the trajectories TN and TT, the right knuckle 13 </ b> R and the other end 23 </ b> R of the first tie rod 23 are compared when the vehicle 1 is bumped while turning left as compared to when the vehicle 1 is empty (a state where the bump is not rebounded). It is understood that the distance between and becomes shorter. When the distance between the right knuckle 13R and the other end 23R of the first tie rod 23 decreases, the first tie rod 23 pushes the knuckle arm 15 of the knuckle 13R forward. Therefore, the knuckle 13R rotates clockwise as viewed from above, and the right front wheel 7R turns right as the knuckle 13R rotates. Further, as the right front wheel 7R is steered, the left front wheel 7L turns to the right. As a result, the cutting angle of the front wheels 7L and 7R is reduced.

図5は、車両1の右旋回走行中に右輪がリバウンドしたときのホイールセンタ、ナックルおよびタイロッドエンドの軌跡を概念的に示す図である。   FIG. 5 is a diagram conceptually showing the trajectories of the wheel center, knuckle, and tie rod end when the right wheel rebounds while the vehicle 1 is turning right.

前輪7L,7Rが右に転舵されている状態では、第1タイロッド23の他端部23Rの位置がロアアーム12L,12Rの回動軸線C上から前方にずれている。この状態での車両1の旋回走行中に、右の前輪7Rがリバウンドすると、ホイールセンタおよびナックル13Rは、ロアアーム12Rの回動軸線Cを中心とする円弧状の軌跡TW,TNを描くのに対し、タイロッドエンド23Fは、第1タイロッド23の他端部23Rを中心とする円弧状の軌跡TTを描く。そのため、右側のナックル13Rの軌跡TNは、タイロッドエンド23Fの軌跡TTよりも第1タイロッド23の他端部23R側と反対側に位置する。この軌跡TN,TTの関係から、車両1の右旋回走行中のリバウンド時には、空車時と比較して、右側のナックル13Rと第1タイロッド23の他端部23Rとの距離が長くなることが理解される。右側のナックル13Rと第1タイロッド23の他端部23Rとの距離が長くなると、第1タイロッド23がナックル13Rのナックルアーム15を後方に引く。そのため、ナックル13Rが上方から見て反時計回りに回動し、このナックル13Rの回動に伴って、右側の前輪7Rが左を向く。また、右側の前輪7Rの転舵に伴って、左側の前輪7Lが左を向く。その結果、前輪7L,7Rの切れ角が低減する。   In a state where the front wheels 7L and 7R are steered to the right, the position of the other end 23R of the first tie rod 23 is shifted forward from the rotation axis C of the lower arms 12L and 12R. When the right front wheel 7R rebounds while the vehicle 1 is turning in this state, the wheel center and the knuckle 13R draw arc-shaped trajectories TW and TN around the rotation axis C of the lower arm 12R. The tie rod end 23F draws an arcuate locus TT centering on the other end 23R of the first tie rod 23. Therefore, the trajectory TN of the right knuckle 13R is located on the opposite side of the trajectory TT of the tie rod end 23F from the other end 23R side of the first tie rod 23. Due to the relationship between the trajectories TN and TT, the distance between the right knuckle 13R and the other end 23R of the first tie rod 23 may be longer when the vehicle 1 is rebounded while turning right than when the vehicle 1 is empty. Understood. When the distance between the right knuckle 13R and the other end 23R of the first tie rod 23 increases, the first tie rod 23 pulls the knuckle arm 15 of the knuckle 13R backward. Therefore, the knuckle 13R rotates counterclockwise as viewed from above, and the right front wheel 7R turns to the left as the knuckle 13R rotates. Further, as the right front wheel 7R is steered, the left front wheel 7L turns to the left. As a result, the cutting angle of the front wheels 7L and 7R is reduced.

これにより、左旋回走行中に右の前輪7Rがバンプしたときおよび右旋回走行中に右の前輪7Rがリバウンドしたとき、いずれの場合でも、前輪7L,7Rの切れ角が低減する。その結果、車両1の旋回走行中に、車両1がアンダーステア傾向を示す。よって、車両1の旋回安定性を向上させることができる。さらには、旋回走行中の前輪7L,7Rの切れ角が低減するので、その分、ホイールハウス6LF,6RFのサイズを小さく設計して、車室3内のスペースを増大させることができる。   As a result, when the right front wheel 7R bumps during the left turn and when the right front wheel 7R rebounds during the right turn, the turning angle of the front wheels 7L and 7R is reduced. As a result, the vehicle 1 exhibits an understeer tendency while the vehicle 1 is turning. Therefore, the turning stability of the vehicle 1 can be improved. Furthermore, since the turning angle of the front wheels 7L, 7R during turning is reduced, the size of the wheel house 6LF, 6RF can be designed to be reduced accordingly, and the space in the passenger compartment 3 can be increased.

また、車両1の直進走行中におけるバンプ時およびリバウンド時には、右側のナックル13Rと第1タイロッド23の他端部23Rとの距離が変化しないので、前輪7L,7Rの切れ角が変化しない。よって、車両1の直進安定性を向上させることができる。   Further, when bumping and rebounding while the vehicle 1 is traveling straight ahead, the distance between the right knuckle 13R and the other end portion 23R of the first tie rod 23 does not change, so the turning angle of the front wheels 7L, 7R does not change. Therefore, the straight running stability of the vehicle 1 can be improved.

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。   As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form.

たとえば、右側通行が定められた地域で車両1が使用される場合、その車両1には、図2に示される車体構造11と左右反転された構成の車体構造が採用されるとよい。この車体構造が採用された車両1では、前面衝突時に、前輪7L,7Rが右を向く。よって、前面衝突後に、車両1が道路の中央を越えて左側の対向車線にはみ出すことを抑制できる。   For example, when the vehicle 1 is used in an area where right-hand traffic is determined, the vehicle 1 may have a vehicle body structure that is reversed from the vehicle body structure 11 shown in FIG. In the vehicle 1 adopting this vehicle body structure, the front wheels 7L and 7R face right when a frontal collision occurs. Therefore, after the frontal collision, the vehicle 1 can be prevented from protruding beyond the center of the road to the left opposite lane.

また、車両1に、リーディング式のサスペンションが採用された構成を取り上げたが、トレーリング式のサスペンションが採用されてもよい。   Further, although the configuration in which the leading suspension is adopted for the vehicle 1 is taken up, a trailing suspension may be adopted.

さらにまた、ステアリングギヤ21として、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤに代えて、ボールスクリュー式のステアリングギヤが採用されてもよい。   Furthermore, a ball screw type steering gear may be employed as the steering gear 21 instead of the rack and pinion type steering gear.

また、車両1として、シティコミュータを取り上げた。しかしながら、車体構造11が適用される車両は、軽自動車などの小型車両であってもよいし、小型車両以外の車両であってもよい。また、車体構造11は、電気自動車に限らず、エンジン車、ハイブリッドカー、レンジエクステンデッド電気自動車および燃料電池車など、種々の車両に適用することができる。   A city commuter was taken up as the vehicle 1. However, the vehicle to which the vehicle body structure 11 is applied may be a small vehicle such as a light vehicle, or may be a vehicle other than the small vehicle. The vehicle body structure 11 can be applied not only to electric vehicles but also to various vehicles such as engine vehicles, hybrid vehicles, range-extended electric vehicles, and fuel cell vehicles.

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。   In addition, various design changes can be made to the above-described configuration within the scope of the matters described in the claims.

1 車両
7R 前輪(車輪)
11 車体構造
13R ナックル
22 ステアリングシャフト
23 第1タイロッド(タイロッド)
26 ラックバー(直動部材)
1 vehicle 7R front wheel (wheel)
11 Car body structure 13R Knuckle 22 Steering shaft 23 First tie rod (tie rod)
26 Rack bar (linear motion member)

Claims (1)

ステアリングシャフトと、
車幅方向と交差する方向に延び、前記ステアリングシャフトの回動に伴って移動する直動部材と、
キングピンを中心に回動可能に設けられ、車輪を保持するナックルと、
一端部が前記ナックルにおける前記キングピンよりも車幅方向の内側の位置に連結され、他端部が前記直動部材の後端部に連結されたタイロッドとを含む、車両構造。
A steering shaft,
A linear motion member that extends in a direction intersecting the vehicle width direction and moves with the rotation of the steering shaft;
A knuckle that is provided so as to be pivotable around the kingpin and holds the wheel;
A vehicle structure comprising: a tie rod having one end connected to an inner position in the vehicle width direction than the king pin in the knuckle and the other end connected to a rear end of the linear motion member.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108025764A (en) * 2016-06-06 2018-05-11 马自达汽车株式会社 The manufacture method and steering knuckle of vehicle of steering knuckle of vehicle

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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