JP2015009689A - Vehicle body structure - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle body structure capable of reducing a vehicle cost.SOLUTION: Respective rear end parts of lower arms 12L and 12R are supported to a vehicle body in a manner that they are rotatable around a common rotation axial line C extending in a vehicle width direction. A steering gear 21 is a rack-and-pinion type steering gear, and extends in a direction crossing to the 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 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、車輪を保持するナックルと、一端部が車幅方向に延びる回動軸線を中心に回動可能に設けられ、他端部がナックルに接続されたロアアームと、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、一端部がナックルに連結され、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 is provided with a knuckle that holds a wheel and a pivot that is pivotable about a pivot axis that has one end extending in the vehicle width direction, and the other end is a knuckle. A connected lower arm, a steering shaft, a linear motion member that extends in a direction intersecting the vehicle width direction and moves as the steering shaft rotates, one end portion is connected to a knuckle, and the other end portion is a linear motion member And a tie rod connected to the rear end portion.

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、ロアアームの回動軸線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（リバンプ）時に、トレッド（左右の車輪の中心間距離）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（タイヤハウス）を設計することができる。すなわち、ホイールハウスのサイズに、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、ホイールハウスのサイズを小さく設計して、車室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、直動部材の後端部とナックルとの間の車幅方向の距離が変わらず、ナックルがタイロッド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、車輪のストロークがスムーズである。   Further, the rotational axis of the lower arm extends in the vehicle width direction. Therefore, the tread (distance between the centers of the left and right wheels) does not change during bumping and rebounding (rebumping). Therefore, it is possible to design a wheel house (tire house) without considering changes in tread due to bumps or rebounds. That is, since it is not necessary to provide a margin for the change in tread caused by bumps or rebounds in the size of the wheel house, the size of the wheel house can be designed to be reduced accordingly, and the space in the vehicle compartment can be increased. Further, since the tread does not change at the time of bump and rebound, the distance in the vehicle width direction between the rear end portion of the linear motion member and the knuckle does not change, and the knuckle does not receive the force in the vehicle width direction from the tie rod. Therefore, the wheel stroke is smooth during bumping and rebounding.

車幅が特に小さい車両では、小回り性能が重視される。車両の小回り性能を向上するには、車輪の最大切れ角（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、車両の転舵の可能性がある。しかも、バンプ時の車輪の切れ角が最大切れ角を超えることを考慮すると、ホイールハウスのサイズに余裕を持たせなければならず、車室内のスペースが狭くなる。   In a vehicle with a particularly small vehicle width, a small turning performance is important. In order to improve the turning performance of the vehicle, the maximum turning angle (maximum turning angle) of the wheels may be increased. However, if the maximum turning angle is increased, the same turning angle is obtained even during high-speed traveling, and therefore there is a possibility that the straight-running stability may be reduced due to sudden turning and the vehicle may be turned. Moreover, considering that the turning angle of the wheel at the time of bumping exceeds the maximum turning angle, the size of the wheel house must be provided with a margin, and the space in the vehicle interior is reduced.

そのため、タイロッドの他端部は、車両の直進時に、ロアアームの回動軸線上に位置していることが好ましい。   Therefore, it is preferable that the other end portion of the tie rod is located on the rotation axis of the lower arm when the vehicle goes straight.

この構成では、車輪が転舵されたときに、タイロッドの他端部の位置がロアアームの回動軸線上からずれる。たとえば、右輪が左に転舵されることにより、タイロッドの他端部の位置がナックルから遠ざかる方向（たとえば、リーディング式のサスペンションが採用されている場合、後方）にずれている状態での旋回走行中に、右輪がバンプすると、タイロッドの他端部とナックルとの距離が短くなる。そのため、タイロッドがナックルを押し、車輪の切れ角が低減される方向に変化する。逆に、右輪が右に転舵されることにより、タイロッドの他端部の位置がナックルに近づく方向（たとえば、リーディング式のサスペンションが採用されている場合、前方）にずれている状態での旋回走行中に、右輪がリバウンドすると、タイロッドの他端部とナックルとの距離が長くなる。そのため、タイロッドがナックルを引き、車輪の切れ角が低減される方向に変化する。これにより、左転舵時に右輪がバンプしたときおよび右転舵時に右輪がリバウンドしたときのいずれの場合でも、車輪の切れ角が低減する。その結果、車両の旋回走行中に、車両がアンダーステア傾向を示す。よって、車両の旋回安定性を向上させることができる。さらには、旋回走行中の車輪の切れ角が低減するので、その分、ホイールハウスのサイズを小さく設計して、車室内のスペースを増大させることができる。   In this configuration, when the wheel is steered, the position of the other end of the tie rod deviates from the rotation axis of the lower arm. For example, when the right wheel is steered to the left, the turn of the other end of the tie rod is displaced in a direction away from the knuckle (for example, rearward when a leading suspension is used). When the right wheel bumps while running, the distance between the other end of the tie rod and the knuckle is shortened. Therefore, the tie rod pushes the knuckle and changes in the direction in which the wheel turning angle is reduced. Conversely, when the right wheel is steered to the right, the position of the other end of the tie rod is shifted in a direction approaching the knuckle (eg, forward when a leading suspension is used). When the right wheel rebounds while turning, the distance between the other end of the tie rod and the knuckle increases. Therefore, the tie rod pulls the knuckle and changes in the direction in which the wheel turning angle is reduced. As a result, the turning angle of the wheel is reduced both when the right wheel bumps when turning left and when the right wheel rebounds when turning right. As a result, the vehicle exhibits an understeer tendency while the vehicle is turning. Therefore, the turning stability of the vehicle can be improved. Furthermore, since the turning angle of the wheel during turning is reduced, the size of the wheel house can be designed to be reduced accordingly, and the space in the passenger compartment can be increased.

また、車両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、タイロッドの他端部とナックルとの距離が変化しないので、車輪の切れ角が変化しない。よって、車両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 is traveling straight, the distance between the other end of the tie rod and the knuckle does not change, so the turning angle of the wheel does not change. Therefore, the straight running stability of the vehicle can be improved.

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 in which front wheels are not steered (a state when straight traveling). 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が左を向くように転舵される。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が左を向くように転舵される。   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 is steered so as to turn 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 is steered to face 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が右を向くように転舵される。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が右を向くように転舵される。   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 is steered so as to turn 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 is steered to turn 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が左を向くように転舵される。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が左を向くように転舵される。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 is steered to turn 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 is steered to face 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 speeds. Therefore, there is a possibility that the straight-running stability may be reduced due to sudden turning or 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が右を向くように転舵される。また、右側の前輪７Ｒの転舵に伴って、左側の前輪７Ｌが右を向くように転舵される。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 is steered so as to turn right as the knuckle 13R rotates. Further, as the right front wheel 7R is steered, the left front wheel 7L is steered to turn 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が左を向くように転舵される。また、右側の前輪７Ｒの転舵に伴って、左側の前輪７Ｌが左を向くように転舵される。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 is steered so as to turn to the left as the knuckle 13R rotates. Further, as the right front wheel 7R is steered, the left front wheel 7L is steered so as to turn 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が右を向くように転舵される。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。
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。 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 are steered so as to turn 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.
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
１２Ｌ ロアアーム
１２Ｒ ロアアーム
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）
Ｃ 回動軸線 1 vehicle 7R front wheel (wheel)
11 Car body structure 12L Lower arm 12R Lower arm 13R Knuckle 22 Steering shaft 23 First tie rod (tie rod)
26 Rack bar (linear motion member)
C rotation axis

Claims (2)

車輪を保持するナックルと、
一端部が車幅方向に延びる回動軸線を中心に回動可能に設けられ、他端部が前記ナックルに接続されたロアアームと、
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、
一端部が前記ナックルに連結され、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 knuckle that holds the wheels,
A lower arm having one end portion pivotable about a rotation axis extending in the vehicle width direction and the other end portion connected to the knuckle;
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 vehicle structure including a tie rod having one end connected to the knuckle and the other end connected to a rear end of the linear motion member. 前記タイロッドの前記他端部は、車両の直進時に、前記ロアアームの前記回動軸線上に位置する、請求項１に記載の車体構造。   2. The vehicle body structure according to claim 1, wherein the other end portion of the tie rod is positioned on the rotation axis of the lower arm when the vehicle travels straight.

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