阅读说明：本技术 转向装置及具备该转向装置的车辆用车轮配设模块 (Steering device and vehicle wheel arrangement module provided with same ) 是由 佐野克幸 于 2020-01-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种转向装置及具备该转向装置的车辆用车轮配设模块,并提供实用性高的单轮转向装置。将转向装置(34)构成为包括：(a)转向节(14a),将车轮(12)以能够旋转的方式保持,并且经由第一接头(26)而以能够转动的方式支撑于悬架臂(16)；(b)转向致动器(36),配设于悬架臂；及(c)横拉杆(38),基端部连结于转向致动器,顶端部经由第二接头(42)而连结于转向节。由于转向致动器配设于构成相对于1个车轮的悬架装置的悬架臂,所以通过使用该转向装置来构成车辆用车轮配设模块,该模块使得能够简便地进行该模块向车身的组装作业。(The present invention relates to a steering device and a vehicle wheel arrangement module provided with the same, and provides a single-wheel steering device with high practicability. A steering device (34) is configured to include: (a) a knuckle (14a) that rotatably holds a wheel (12) and is rotatably supported by a suspension arm (16) via a first joint (26); (b) a steering actuator (36) disposed on the suspension arm; and (c) a tie rod (38) having a base end portion connected to the steering actuator and a tip end portion connected to the knuckle via a second joint (42). Since the steering actuator is disposed on the suspension arm constituting the suspension device for 1 wheel, the wheel mounting module for a vehicle is constituted by using the steering device, and the module enables the assembly work of the module to the vehicle body to be easily performed.)

转向装置及具备该转向装置的车辆用车轮配设模块

技术领域

本发明涉及使车轮转向的转向装置及具备该转向装置作为构成要素且用于在车辆配设车轮的车辆用车轮配设模块。

背景技术

仅使配置于车辆的多个车轮中的1个转向的转向装置(换言之，仅使左右的2个车轮中的一方转向的转向装置)可以称作“单轮转向装置”，作为该单轮转向装置，例如研究了如下述专利文献所记载的转向装置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-1564号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在上述专利文献所记载的转向装置中，转向致动器配设于车身。因而，在将悬架装置、车轮旋转驱动装置等和转向装置作为1个模块(即，1个车辆用车轮配设模块)而构成的情况下，这些转向装置及模块缺乏实用性。也就是说，用于将该模块向车辆组装的作业会变得繁琐。本发明鉴于这样的实情而完成，其课题在于，提供实用性高的转向装置及通过具备该转向装置而实用性高的车辆用车轮配设模块。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明的转向装置具备：

转向节，将车轮以能够旋转的方式保持，并且经由第一接头而以能够转动的方式支撑于悬架臂；

转向致动器，配设于所述悬架臂；及

横拉杆，基端部连接于所述转向致动器，顶端部经由第二接头而连结于所述转向节。

另外，本发明的车辆用车轮配设模块具备：

上述本发明的转向装置；

所述悬架臂；

车轮驱动单元，配置于所述车轮的轮辋的内侧，壳体作为所述转向节发挥功能，该车轮驱动单元具有用于驱动所述车轮的驱动电动机；及

悬架弹簧及减振器，在所述悬架臂与车身之间互相并列地配设。

发明效果

在作为单轮转向装置的本发明的转向装置中，由于转向致动器配设于构成相对于1个车轮的悬架装置的悬架臂，所以通过使用该转向装置来构成车辆用车轮配设模块，该模块使得能够简便地进行该模块向车身的组装作业。也就是说，由于能够构成在相对于车辆的搭载性上优异的车辆用车轮配设模块，所以本发明的转向装置在实用性上优异。另外，采用本发明的转向装置的本发明的车辆用车轮配设模块成为在相对于车辆的搭载性上优异的实用的车辆用车轮配设模块。

附图说明

图1是示出实施例的转向装置及构成为包括该转向装置的实施例的车辆用车轮配设模块的立体图。

图2是示出以往的转向装置及基于该转向装置而设计的单轮转向装置中的第一接头与第二接头的位置关系的图。

图3是示出实施例的转向装置中的第一接头与第二接头的位置关系的图。

具体实施方式

关于本发明的转向装置，应用的悬架装置没有特别的限定。能够对麦弗逊型的悬架装置、双叉臂型型的悬架装置等各种悬架装置应用。例如，在麦弗逊型的悬架装置的情况下，供转向致动器配设的悬架臂设为下臂即可，在双叉臂型型的悬架装置的情况下，可以是下臂、上臂的任一者。第一接头、第二接头都能够采用球接头。转向致动器只要使横拉杆大体在其轴线方向上移动即可，例如，可以设为使在与横拉杆交叉的方向上延伸且供横拉杆的基端部连结的所谓转向摇臂转动的构造。另外，转向致动器也可以构成为包括作为驱动源的电动机和将该电动机的旋转减速的减速器。横拉杆的顶端部例如连结于转向节的关节臂即可。

转向致动器的构造没有特别的限定，但在转向致动器具有电动机作为驱动源的情况下，若考虑用于向该电动机的电源供给的配线、向该转向致动器作用的惯性力、簧下重量等，则优选配设于与悬架臂的基端部接近的部分。具体而言，优选配设于比悬架臂的转动轴线与第一接头的中心的中间点接近悬架臂的转动轴线的位置。

若提及第一接头与第二接头的位置关系，则第二接头的中心优选位于由悬架臂的转动轴线和第一接头的中心确定的平面(以下，有时称作“臂基准平面”)上。由于将在后面详细说明，所以这里的说明省略，但通过第二接头的中心位于臂基准平面上，能够防止或抑制伴随于车轮的缩弹/回弹动作的转向角(也可以称作“前束角”)的变动。需要说明的是，“第二接头的中心位于臂基准平面上”是包括第二接头的中心位于能够拟制为实质上所处的位置的概念。

本发明的车辆用车轮配设模块可以视为使车轮保持于车身能够且使与该车轮相关联地需要的多个功能(具体而言，是车轮旋转驱动功能、车轮转向功能、车身悬架功能)在1个单元中实现的模块。也就是说，车轮旋转驱动装置、车轮转向装置、悬架装置可以视为作为1个包模块化而得到的。为了也实现车轮制动功能，本发明的车辆用车轮配设模块优选也将制动装置模块化。具体而言，制动装置例如构成为具有与车轮一起旋转的盘式转子和为了通过阻止该盘式转子的旋转而阻止该车轮的旋转而保持于车轮驱动单元的壳体的制动钳即可。

【实施例】

以下，参照附图对作为本发明的实施例的转向装置及构成为包括该转向装置的实施例的车轮配设模块进行详细说明。需要说明的是，本发明除了下述实施例之外，能够以基于本领域技术人员的知识实施各种变更、改良后的各种方式来实施。

[A]车辆用车轮配设模块的整体结构

图1所示的实施例的车辆用车轮配设模块10(以下，有时称作“模块10”)是用于将装配有轮胎12a的车轮12b配设于车身的模块。虽然可以将车轮12b自身视为车轮，但在本实施例中，为了方便而将装配有轮胎12a的车轮12b称作车轮12。

本模块10具有作为车轮旋转驱动装置的车轮驱动单元14。车轮驱动单元14具有壳体14a、内置于壳体14a的作为驱动源的电动机及将该电动机的旋转减速的减速器(均省略图示)及供车轮12b安装的轴毂14b(在图1中被遮住。参照图3(b))。车轮驱动单元14配置于车轮12b的轮辋的内侧，被称作所谓的轮毂电动机。由于是熟知的构造，所以这里的说明省略。

本模块10构成为包括麦弗逊型悬架装置(也被称作“麦弗逊支柱型”)。在该悬架装置中，车轮驱动单元14的壳体14a作为将车轮以能够旋转的方式保持的轮架发挥功能，换言之，壳体14a作为后面说明的转向装置中的转向节发挥功能。因此，悬架装置构成为包括作为悬架臂的下臂16、车轮驱动单元14的壳体14a、减振器18及悬架弹簧20。

由于悬架装置自身是一般的构造，所以若简单说明，则下臂16是被称作所谓的L臂的形状的构件，基端部在车辆前后方向上分为2个部分，在该基端部处，经由第一衬套22、第二衬套24而以能够绕着臂转动轴线L转动的方式支撑于车身的纵梁(省略图示)。下臂16的顶端部经由作为第一接头的臂连结用球接头26(以下，有时称作“第一接头26”)而以能够转动的方式连结于车轮驱动单元14的壳体14a的下部。

减振器18的下端部固定地支撑于车轮驱动单元14的壳体14a，上端部经由上支撑件28而支撑于车身的轮胎壳体的上部。悬架弹簧20的上端部也经由上支撑件28而支撑于车身的轮胎壳体的上部，悬架弹簧20的下端部由在减振器18呈凸缘状设置的下支撑件18a支撑。也就是说，悬架弹簧20和减振器18在下臂16与车身之间互相并列地配设。

本模块10具有制动装置，该制动装置构成为包括与车轮12b一起安装于轴毂14b并与车轮12一起旋转的盘式转子30和以跨该盘式转子30的方式保持于车轮驱动单元14的壳体14a的制动钳32。虽然详细的说明省略，但该制动钳32具有作为摩擦构件的制动衬块和具有电动机且用于通过利用该电动机的力将制动衬块向盘式转子30压靠来阻止车轮12的旋转的制动致动器，该制动装置是依存于所谓的电动机产生的力而产生制动力的电动制动装置。

而且，本模块10具有作为本发明的实施例的转向装置34。转向装置34是用于仅使左右1对车轮12中的一方转向的单轮转向装置，大体构成为包括如先前说明那样作为转向节发挥功能的车轮驱动单元14的壳体14a(以下，在作为转向装置34的构成要素来处理的情况下，有时称作“转向节14a”)、在接近下臂16的基端部的位置处配设于下臂16的转向致动器36及将该转向致动器36与转向节14a连结的横拉杆38。

转向致动器36构成为包括作为驱动源的电动机即转向电动机36a、将转向电动机36a的旋转减速的减速器36b及具有作为转向摇臂发挥功能的致动器臂36c且通过经由转向电动机36a的减速器36b的旋转而旋转驱动的旋转板36d。横拉杆38的基端部经由杆基端部连结用球接头40而连结于致动器臂36c，横拉杆38的顶端部经由作为第二接头的杆顶端部连结用球接头42(以下，有时称作“第二接头42”)而连结于转向节14a所具有的关节臂14c。

上述悬架装置是麦弗逊型的悬架装置，将上述上支撑件28的中心与第一接头26的中心连结的线成为主销轴线KP。通过控制转向电动机36a的工作，由转向致动器36使转向节14a绕着主销轴线KP转动。也就是说，车轮12被转向。

转向装置34的转向致动器36配置于下臂16。因而，能够简便地进行模块10向车身的组装作业。直截了当的说，通过将下臂16的基端部安装于车身的纵梁并将上支撑件28安装于车身的轮胎壳体的上部，能够将该模块10搭载于车辆。也就是说，本模块10被设为在相对于车辆的搭载性上优异的模块。

[B]第一接头与第二接头的位置关系

在此，考虑第一接头26与第二接头42的位置关系。如图2(a)所示，在一般的转向装置34’即使左右的车轮一起转向的转向装置34’中，具有在车辆的车宽方向的中央处朝向左右延伸的转向杆，在该转向杆的两端的各自连结有横拉杆38’。图2(a)是从车辆后方观察转向装置时的图，在该图中，将下臂16的转动轴线即臂转动轴线L所处的位置用点A表示，将转向杆与横拉杆38’的连结部的中心用点B表示。同样，将第一接头26的中心位置用点C表示，将第二接头42的中心位置用点D表示。

在车轮进行了缩弹/回弹动作的情况下，下臂16以点A为中心进行转动，第一接头26在以点A为中心的圆弧上移动。另一方面，第二接头42在以点B为中心的圆弧上移动。车轮极端地进行缩弹动作时的第一接头26的中心位于点Cb，第二接头42的中心位于点Db。相反，车轮极端地进行了回弹动作时的第一接头26的中心位于点Cr，第二接头42的中心位于点Dr。

通过车轮的缩弹/回弹动作，转向节14a以大体不使姿势变化也就是大体不伴随旋转位移的方式上下运动，因此，若点C与点D的横向的距离变动，则转向节14a绕着主销轴线KP转动，车轮被转向。也就是说，通过车轮的缩弹/回弹动作，车轮的前束角变化。

在图2(a)所示的一般的转向装置34’中，若改变看法，则可以视为构成了点A、点B、点C、点D成为折点的4节连杆，伴随于车轮的缩弹/回弹动作的点C与点D的横向的距离的变动比较小。因此，伴随于缩弹/回弹动作的车轮的前束角的变化比较小。

假设在维持了一般的转向装置34’中的第一接头26与第二接头42的位置关系的状态下，构建了转向致动器36配设于下臂16的单轮转向装置。该转向装置是图2(b)所示的转向装置34”。在该转向装置34”中，在车轮进行了缩弹/回弹动作时，第一接头26和第二接头42都绕着点A即臂转动轴线L转动。从车轮极端地进行了缩弹动作时的第一接头26的中心即点Cb、第二接头42的中心即点Db及车轮极端地进行了回弹动作时的第一接头26的中心即点Cr、第二接头42的中心即点Dr可知，在图2(b)所示的转向装置34”中，伴随于车轮的缩弹/回弹动作的点C与点D的横向的距离的变动比较大，通过车轮的缩弹/回弹动作而车轮的前束角比较大幅变化。

为了防止或抑制上述的车轮的前束角的变化，在本实施例的转向装置34中，如作为立体图的图3(a)、作为从车辆后方观察时的图的图3(b)所示，第二接头42的中心位于由臂转动轴线L和第一接头26的中心确定的平面P(以下，有时称作“臂基准平面P”)上。具体而言，关节臂14c的顶端部与图2(b)所示的转向装置34”相比，位于下方。

从图3(b)中所示的点C、点D的位置变化(换言之，车轮极端地进行了缩弹动作时的第一接头26的中心即Cb、第二接头42的中心即点Db及车轮极端地进行了回弹动作时的第一接头26的中心即点Cr、第二接头42的中心即点Dr)可知，在实施例的转向装置34中，伴随于车轮的缩弹/回弹动作的点C与点D的横向的距离的变动相当小，伴随于车轮的缩弹/回弹动作的车轮的前束角的变化相当小。

标号说明

10：车辆用车轮配设模块12：车轮14：车轮驱动单元14a：壳体〔转向节〕14c：关节臂16：下臂18：减振器20：悬架弹簧26：臂连结用球接头〔第一接头〕34：转向装置36：转向致动器36a：转向电动机36b：减速器36c：致动器臂36d：旋转板38、38’：横拉杆42：杆顶端部连结用球接头〔第二接头〕L：臂转动轴线KP：主销轴线A：臂转动轴线C、Cb、Cr：第一接头的中心D、Db、Dr：第二接头的中心P：臂基准平面。