JP2008239045A

JP2008239045A - トウ角可変装置

Info

Publication number: JP2008239045A
Application number: JP2007084675A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Mizote; 信一朗溝手; Akira Mizuno; 晃水野
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2007-03-28
Filing date: 2007-03-28
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】路面からの入力に対してがたつかず、トウ角操作に対する車両挙動の応答性が改善されると共に、燃費が向上するトウ角可変装置を提供する。
【解決手段】車輪１が非転舵状態の時、トウアクチュエータ４の変位方向をトウアクチュエータ連結手段回転円Ｓ２の接線方向とあわせるようにトウアクチュエータ連結手段３、トウアクチュエータ４及びトウアクチュエータ支持手段５を配置したことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置に関する。

従来、図４に示すように、アクチュエータで各輪個別にトウを制御することができるようにするために、車輪１を支持する車輪支持部材２を車体側に対し１点で支持するボールジョイント３と、車輪支持部材２におけるボールジョイント３による支持点を支持し、この支持点を、変位させることで車輪のトウを変化させるトウアクチュエータ４と、を備えたものがある。

しかしながら、上記従来技術のように、トウ角をトウアクチュエータ４で制御する車両において、トウアクチュエータ４によってボールジョイント３の支持部を変位させる際に、トウアクチュエータ４の伸縮方向と、ボールジョイント３の回転円Ｓ２の接戦方向とがずれている場合、アクチュエータ支持用球面軸受５においてトウアクチュエータ４ががたつき、トウ角操作に対する車両の応答性が悪くなっていた。

本発明は、上記課題を解決するものであって、路面からの入力に対してがたつかず、トウ角操作に対する車両挙動の応答性が改善されると共に、燃費が向上するトウ角可変装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明は、車輪と、前記車輪を支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材に設けたトウアクチュエータ連結手段と、一端を前記トウアクチュエータ連結手段に連結され、他端をトウアクチュエータ支持手段に支持されたトウアクチュエータと、を備えたトウ角可変装置において、前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータの変位方向をトウアクチュエータ連結手段回転円の接線方向とあわせるように前記トウアクチュエータ連結手段、前記トウアクチュエータ及び前記トウアクチュエータ支持手段を配置したことを特徴とする。

また、前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度を略等しくすることを特徴とする。

また、前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータ連結手段の位置を、キングピン軸を通り、前記車輪の長手方向に平行な線上に配置し、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段と前記キングピン軸を結んだ線との角度と、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段とキングピン軸を結んだ線との角度とを、略同一とすることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、車輪と、前記車輪を支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材に設けたトウアクチュエータ連結手段と、一端を前記トウアクチュエータ連結手段に連結され、他端をトウアクチュエータ支持手段に支持されたトウアクチュエータと、を備えたトウ角可変装置において、前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータの変位方向をトウアクチュエータ連結手段回転円の接線方向とあわせるように前記トウアクチュエータ連結手段、前記トウアクチュエータ及び前記トウアクチュエータ支持手段を配置したので、路面からの入力によるアクチュエータ支持手段でのガタが最小になり、トウ角操作に対する車両挙動の応答性が改善され、関連する旋回、操縦安定性等の性能が向上する。また、アクチュエータ操作の効率が向上することにより燃費が向上する。

請求項２の発明によれば、前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度を略等しくするので、左右転舵状態でのガタが少なくなる。

請求項３の発明によれば、前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータ連結手段の位置を、キングピン軸を通り、前記車輪の長手方向に平行な線上に配置し、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段と前記キングピン軸を結んだ線との角度と、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段とキングピン軸を結んだ線との角度とを、略同一とするので、車両の直進状態でのガタがほぼ無くなり、さらに、車輪を最も左右に転舵した時のガタも最小化することができる。

本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のトウ角可変装置を上方から見た概略図である。

図１において、１は車輪、１ｃは車輪回転中心、２は車輪支持部材、３は連結手段の一例としてのボールジョイント、４はトウアクチュエータ、５はアクチュエータ支持手段の一例としてのアクチュエータ支持用球面軸受、Ｋはキングピン軸、Ｓ１は車輪中心回転円、Ｓ２は連結手段回転円の一例としてのボールジョイント回転円である。

本実施形態のトウ角可変装置は、車輪１と、車輪１を支持する車輪支持部材２と、車輪支持部材２に設けたボールジョイント３と、一端をボールジョイント３に連結され、他端をアクチュエータ支持用球面軸受５に支持されたトウアクチュエータ４を備えている。

車輪１及び車輪支持部材２は、トウアクチュエータ４が作動することにより、キングピン軸Ｋを中心に回転する。この時、車輪中心１ｃは、車輪中心回転円Ｓ１を中心に回転し、トウアクチュエータ４の一端を連結するボールジョイント３は、ボールジョイント回転円Ｓ２を中心に回転する。

本実施形態では、車両が直進状態で、車輪１が前後方向を向いている非転舵状態の時、トウアクチュエータ４の変位方向をボールジョイント回転円Ｓ２の接線方向とあわせるようにボールジョイント３、トウアクチュエータ４及びアクチュエータ支持用球面軸受５を配置したものである。

このように配置することにより、路面からの入力によるアクチュエータ支持用球面軸受５でのガタが最小になり、トウ角操作に対する車両挙動の応答性が改善され、関連する旋回、操縦安定性等の性能が向上する。また、アクチュエータ操作の効率が向上することにより燃費が向上する。

次に、第２実施形態について説明する。図２は、第２実施形態のトウ角可変装置を上方から見た概略図である。本実施形態では、車両が旋回状態で、車輪１を一方向に最大に転舵し、ボールジョイント３が３ａの位置に移動した時のトウアクチュエータ４とボールジョイント回転円Ｓ２の接線との角度Ａと、車輪１を他方向に最大に転舵し、ボールジョイント３が３ｂの位置に移動した時のトウアクチュエータ４とボールジョイント回転円Ｓ２の接線との角度Ｂとが略等しくなるように、ボールジョイント３、トウアクチュエータ４及びアクチュエータ支持用球面軸受５を配置するように、トウアクチュエータ４の長さＬを決定したものである。

このように、配置することにより、左右転舵状態でのガタが少なくなる。

図３は、第２実施形態の構造で、角度Ａと角度Ｂを略同一とし、角度Ａと角度Ｂの差を約１度とした時のボールジョイント３の回転半径と、転舵角別のトウアクチュエータ４の長さＬとの関係を示す。グラフより、転舵角及びボールジョイントの回転半径が大きくなるほど、トウアクチュエータ４の長さＬは大きくなる。角度Ａと角度Ｂの差を０度にすると、トウアクチュエータ４の長さＬは大きくなりすぎ、実現性が低くなるので、本実施形態のように、角度Ａと角度Ｂの差が０度になるべく近く、且つ、実現性のある値に設定するのがよい。

なお、第３実施形態は、第２実施形態において、車輪１が非転舵状態の時、ボールジョイント３の位置を、キングピン軸Ｋを通り、車輪１の長手方向に平行な線Ｐ上に配置したものである。そして、線Ｐと、車輪１を一方向に最大に転舵した時のボールジョイント３ａとキングピン軸Ｋを結んだ線との角度Ｘ１と、線Ｐと、車輪１を他方向に最大に転舵した時のボールジョイント３ｂとキングピン軸Ｋを結んだ線との角度Ｘ２とを、略同一とする。

例えば、車両が直進状態で、車輪１が前後方向を向いている時のボールジョイント３の位置をキングピンＫの直前方に配置し、車輪１を最も左右に転舵した時の角度Ｘ１，Ｘ２を略同一とするのが好ましい。

このように、配置することにより、車両の直進状態でのガタがほぼ無くなり、さらに、車輪１を最も左右に転舵した時のガタも最小化することができる。

本発明の第１実施形態を上方から見た概略図である。本発明の第２，３実施形態を上方から見た概略図である。角度ＡとＢとの差が１度の場合のボールジョイント回転半径とトウアクチュエータの長さの関係従来技術を示す概略図である。

符号の説明

１…車輪、２…車輪支持部材、３…ボールジョイント（トウアクチュエータ連結手段）、４…トウアクチュエータ、５…トウアクチュエータ支持用球面軸受（トウアクチュエータ支持手段）、Ｋ…キングピン軸、Ｓ１…車輪中心の回転円、Ｓ２…ボールジョイントの回転円

Claims

車輪と、
前記車輪を支持する車輪支持部材と、
前記車輪支持部材に設けたトウアクチュエータ連結手段と、
一端を前記トウアクチュエータ連結手段に連結され、他端をトウアクチュエータ支持手段に支持されたトウアクチュエータと、
を備えたトウ角可変装置において、
前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータの変位方向をトウアクチュエータ連結手段回転円の接線方向とあわせるように前記トウアクチュエータ連結手段、前記トウアクチュエータ及び前記トウアクチュエータ支持手段を配置したことを特徴とするトウ角可変装置。
前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータと前記トウアクチュエータ連結手段回転円の接線との角度を略等しくすることを特徴とする請求項１に記載のトウ角可変装置。
前記車輪が非転舵状態の時、前記トウアクチュエータ連結手段の位置を、キングピン軸を通り、前記車輪の長手方向に平行な線上に配置し、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を一方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段と前記キングピン軸を結んだ線との角度と、前記車輪の長手方向に平行な線と、前記車輪を他方向に最大に転舵した時の前記トウアクチュエータ連結手段とキングピン軸を結んだ線との角度とを、略同一とすることを特徴とする請求項２に記載のトウ角可変装置。