转向装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及使前轮或后轮中的某一方转向的转向装置，特别涉及由四轮转向机构构成的转向装置。
【背景技术】
[0002]在使用连结左右车轮(以下，包括轮胎、轮子、轮毂、轮内马达等在内综合地称为“车轮”。)的转向连杆机构使车轮转向的装置中，存在被称为阿克曼-金特式的转向机构。该转向机构在车辆转弯时，以左右车轮具有相同转弯中心的方式使用横拉杆与转向节臂。
[0003]另外，存在设置有使横拉杆的长度、左右横拉杆间的距离、或各车轮与转向节臂所成的角度中的任一个变化的促动器的转向机构。根据该转向机构，常规行驶、平行移动、转小弯所有行驶能够顺畅地进行，并且响应性优良(例如，参照下述专利文献I)。
[0004]并且，存在如下转向机构，其具备:齿条杆，其分别配置于前后轮的左右车轮之间，能够绕轴心旋转并被分割为左右两部分；以及正反切换构件，其位于该被分割为两部分的齿条杆之间。正反切换构件能够将被分割的齿条杆的一方的旋转向正反方向切换传递至另一方。根据该转向机构，能够实现舵角为90度、横向移动等运动(例如，参照下述专利文献2)0
[0005]此外，存在促动器根据前轮的转向进行工作使后轮转向的四轮转向车辆的技术(例如，参照下述专利文献3)。另外，还存在通过使连结左右车轮之间的齿条箱沿前后方向移动来进行左右车轮的前束调整从而提高行驶稳定性的转向机构(例如，参照下述专利文献4) ο
[0006]另外，还存在如下转向机构:具有能够左右独立地移动的两个齿条杆，上述齿条杆分别经由横拉杆与左右任一个车轮连接，上述齿条杆利用保持于同步齿轮箱的同步齿轮，能够相对于同步齿轮箱相反地移动(参照下述专利文献5)。
[0007]专利文献1:日本特开平04-262971号公报
[0008]专利文献2:日本特开2007-22159号公报
[0009]专利文献3:日本实用新型登录第2600374号公报
[0010]专利文献4:日本特开2003-127876号公报
[0011]专利文献5:日本特愿2013-158876(未公开)
【发明内容】
[0012]根据普通的阿克曼-金特式的转向连杆机构，在常规行驶时，从各车轮的转弯路线(车轮的宽度方向中心线)俯视时垂直地延伸的线集中在车辆的转弯中心，因而能够实现顺畅的行驶。但是，在要求车辆横向移动(车辆在朝向前后方向的状态下向横向的平行移动)的情况下，将车轮向相对于前后方向转向操纵90度的方向因转向连杆的长度、与其他部件的干涉而较为困难。另外，即便在将左右车轮中的一方的车轮转向操纵90度的情况下，另一方的车轮也不会与一方的车轮完全平行，导致顺畅的行驶较为困难。
[0013]另外，在这种车辆中，通常能够使作为主转向车轮的前轮向车辆的规定的行进方向转向，作为从转向车轮的后轮被设定为与车辆的前后方向并行。因此，若使该车辆的前轮转向来转弯，则前轮与后轮的转弯圆不一致。因此，在低车速时，车辆以后轮因内轮差而进入转弯圆的内侧的姿势进行转弯，在高车速时，车辆以前轮因离心力而进入旋转圆的内侧的姿势进行转弯。即，存在如下问题:即便使前轮向作为车辆的行进方向的转弯方向转向，也无法使车辆的姿势与转弯方向一致地进行转向。因此，存在如下车辆，其具有不仅使前轮转向也使后轮转向从而提高行驶性的四轮转向机构(四轮转向装置)。
[0014]作为具有四轮转向机构的车辆(所谓的4W S车)，例如在专利文献I所记载的技术中，能够实现车辆的横向移动、转小弯等。但是，由于具备使横拉杆的长度、左右横拉杆间的距离、或车轮与转向节臂所成的角变化的促动器，所以促动器较多，控制复杂。另外，专利文献2在该机构的基础上，不仅构造复杂，还为了利用齿条杆的旋转来使车轮转向而使用多个齿轮。因此，容易产生晃动，顺利地进行车轮的转向较为困难。
[0015]另外，专利文献3是以往的四轮转向机构的一个例子。虽然能够实现后轮转向，但在该机构中，基于上述相同的理由，进行横向移动较为困难。并且，专利文献4虽然能够实现前束调整，但无法应对车辆的横向移动、转小弯等。
[0016]另外，专利文献5是申请人设计出的，毫无疑问是解决上述专利文献I?4的上述课题的、基本的四轮转向机构。但是，若考虑道路、雪路等苛刻的道路状况，则存在左右车轮的接地面的摩擦状态极端不同的情况。在这种情况下，各个齿条杆分别连接于左右车轮，因而存在如下情况:由于左右车轮的接地面的倾斜、摩擦状态的差异等，在转向操作时，单方的齿条杆停止或左右车轮以不同的转向速度转向，从而左右车轮无法对称地转向，最终不会成为构成目标的车轮角度。例如，在左车轮与接地面的摩擦力比右车轮与接地面的摩擦力大的情况下，能够产生左车轮不转向(连接于左车轮的齿条杆不移动)仅右车轮大幅度转向的(连接于右车轮的齿条杆移动至本来连接于左车轮的齿条杆应该移动的程度)情况。
[0017]因此，本发明的课题在于，在对四个轮赋予舵角的车辆中，不使用复杂的机构而能够应对横向移动、转小弯等并且稳定且可靠地进行此时的舵角控制。
[0018]为了解决上述课题，在本发明中，构成有如下转向装置，其具备:横拉杆，它们与前轮或后轮的左右车轮连接，使上述左右车轮转向；一对齿条杆，它们分别与上述左右车轮的横拉杆连接;同步齿轮，其与上述一对齿条杆分别嗤合，将一方的齿条杆的在齿条的齿的并列方向中的向一个方向的运动转换为另一方的齿条杆的向另一个方向的运动;齿条杆动作机构，其能够使上述一对齿条杆沿着各个齿条杆的齿条的齿的并列方向朝左右相反方向移动；同步齿轮箱，其保持至少一个上述同步齿轮，并能够沿左右方向移动;齿条箱，其保持上述一对齿条杆，并固定于车辆的框架侧；以及固定机构，其能够将上述同步齿轮箱固定于上述齿条箱，在使上述一对齿条杆向左右相反方向移动时，利用上述固定机构固定上述同步齿轮箱。
[0019]在能够左右独立地移动的一对齿条杆分别经由横拉杆连接有车轮，从而在常规的行驶模式下，使一对齿条杆一体固定并与以往的转向操作不具有不协调感地工作，使一对齿条杆向不同方向移动，由此能够实现转小弯、原地转弯、横向行驶等各种行驶模式。
[0020]另外，使用能够实现分离、固定的切换的一对齿条杆，由此不使用复杂的机构、控制，从而能够实现低成本化。即，在对四个轮赋予舵角的车辆中，不使用复杂的机构而使前后轮转向至相同相位或相反相位的舵角，能够应对横向移动、转小弯。
[0021]并且，在使一对齿条杆向左右相反方向移动、即使左右车轮向相反方向转向时，相对于固定在车辆的框架侧的齿条箱固定同步齿轮箱，由此，即便存在轮胎的接地面的倾斜、摩擦状态的差异等，也能够使一对齿条杆向左右相反方向移动相同距离。
[0022]S卩，例如，即便在左车轮与接地面的摩擦力比右车轮与接地面的摩擦力大的情况下，也不会产生连接于左车轮的齿条杆不移动而仅连接于右车轮的齿条杆大幅度移动的状况。因此，能够使左右车轮迅速地成为构成目标的车轮角度，能够稳定地进行舵角控制。
[0023]在上述结构中，优选在车辆直行时的上述同步齿轮箱的位置固定上述同步齿轮箱。并且，在上述各结构中，也可以构成为在使上述一对齿条杆分别沿着上述齿条杆的齿条的齿的并列方向朝相反方向移动的情况下，利用上述固定机构对上述同步齿轮箱进行固定。
[0024]在能够左右独立地移动的一对齿条杆分别经由横拉杆连接有车轮，从而在常规的行驶模式下，一对齿条杆能够向相同方向移动相同距离，与以往的转向操作不具有不协调感地工作，使一对齿条杆向不同方向移动，由此能够实现转小弯、原地转弯、横向行驶等各种行驶模式。另外，通过使用能够实现分离、固定的切换的一对齿条杆，由此不使用复杂的机构、控制，从而能够实现低成本化。而且，设置有相对于固定在车辆的框架侧的齿条箱固定同步齿轮箱的固定机构，由此能够使一对齿条杆可靠地向左右相反方向移动相同距离。SP，在对四个轮赋予舵角的车辆中，不使用复杂的机构而使前后轮转向至相同相位或相反相位的舵角，能够应对横向移动、转小弯，并且能够稳定地进行此时的舵角控制。
【附图说明】
[0025]图1是使用本实施方式的转向装置的车辆的示意图。
[0026]图2表示本发明的第一实施方式，(a)是普通车辆的俯视图，(b)是线控转向式车辆的俯视图。
[0027]图3是表示图2的车辆中常规行驶模式(常规的转向模式)的俯视图。
[0028]图4是表不图2的车辆中转小弯模式的俯视图。
[0029]图5是表示图2的车辆中原地转弯模式的俯视图。
[0030]图6是表示图2的车辆中横向移动(平行移动)模式的俯视图。
[0031]图7是表示车轮的支承状态的剖视图。
[0032]图8是表示转向装置的外观的立体图。
[0033]图9表示转向装置的齿条杆动作机构的详细结构，(a)是分离状态的主视图，(b)是结合状态的主视图。
[0034]图10是表示转向装置的内部的俯视图。
[0035]图11是表示转向装置的内部的主视图。
[0036]图12表示转向装置的内部，(a)是一对齿条杆最接近的状态的俯视图，(b)是一对齿条