JPH03248963A - 車輪操舵用アクチュエータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両の車輪をパッシブ或いはアクティブに操舵
するためのアクチュエータに関するものである。

従来の技術 一般に車両の高速旋回時には、後輪を前輪と同方向に操
舵すると走行安定性が高められ、低速走行時における車
両の小回り性を高めるためには、後輪を前輪とは逆の方
向に操舵することが有効である。

これらの後輪操舵を行うには、液圧を利用したアクチー
エータを用いるのか通例であり、該アクチュエータは通
常液圧を供給されない状態下ではゴム窩伸性体のプリロ
ードに基づいて、後輪が非操舵位置にあるように規制さ
れ、液圧を供給した際には弾性体のプリロードに抗して
後輪を操舵する方向に駆動するようにしである。

上記に関して例えば特開昭６１−５７４６４号公報には
、上記アクチュエータを構成するシリンダとロッド間に
配置された弾性体を、その剪断方向の弾性変形によって
プリロードを発生するようにした構成が開示されている
。

発明が解決しようとする課題 しかしながらこのような従来の後輪操舵用アクチュエー
タにあっては、１個のアクチュエータが左右の後輪を操
舵するようにしであるため、該アクチュエータ自体が大
型化されてしまうという課題があった。

上記に対処するために、上記後輪操舵用アクチュエータ
を左後輪用と右後輪用とに分離する手段が考えられるが
、特開昭６１−５７４６４号公報に記載された構成によ
れば、アクチュエータ内に配置された前記弾性体か、ア
クチュエータを構成するシリンダとロッドとの間の長平
方向に沿ってシリンダ部分と直列に配置されていたため
、単にアクチュエータを左右に分離したたけでは該アク
チュエータの軸方向の長さを短縮することができず、装
置の小型化をはかることができないという問題点を有し
ている。

そこで本発明はこのような従来の車輪操舵用アクチュエ
ータが有している課題を解消して、該アクチュエータ自
体の小型化をはかることができる装置を提供することを
目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、車体側に支持さ
れた外筒と、この外筒の内方に所定の間隙を保持して挿
通されている内筒と、−］二記外筒と内筒間の間隙内に
介挿固着され、剪断方向に弾性変形可能な弾性体と、外
筒と一体的に形成され、且つ内筒の内方にて該内筒の軸
方向に一部オーバーラップするシリングと、一端部か前
記内筒に連結されているとともに他端部か上記シリンダ
内に摺動自在に挿通されたロッドと、該ロッドにシリン
ダ内で液圧を作用させる液圧供給機構と、前記内筒の他
端部に連結される車輪操舵部材とを具備した車輪操舵用
アクチュエータの構成にしである。

作用 かかるアクチュエータの構成によれば、液圧供給機構か
ら得られる液圧が外筒と一体的に形成されたシリングに
供給されて、該／リンダ内に摺動自在に挿通されたロッ
ドに液圧を作用させ、このロフトの力が内筒に伝えられ
るので、内筒は弾性体と上記液圧による力との直列ばね
として外筒に支持され、又は相対移動し、更に該内筒の
動きが車輪操舵部材に伝達される。従ってこの車輪操舵
部材を介して左右の車輪がパッシブ或いはアクティブに
操舵される。

上記のアクチュエータを構成するシリングは、内筒の内
方に所定の間隙を保持して挿通されているとともに内筒
の軸方向に一部オーバーラップしているので、アクチュ
エータの長平方向の寸法が短縮され、装置自体の小型化
がはかれるという作用が得られる。

実施例 以下図面に基ついて本発明にかかる車輪操舵用アクチュ
エータの一実施例を詳述する。

第１図、第２図に示した構成において、Ｉ　Ｌは左後輪
用アクチュエータ、ＩＲは右後輪用アクチュエータであ
って、両アクチュエータＩＬ、ＩＲはそれぞれ左後輪３
　Ｌ及び右後輪３Ｒを操舵するように設定されている。

尚、第１図のＦＲは車両のフロント方向を示している。

後輪３Ｉ７，３Ｒは車輪支持部材４，５によ−〕て回転
自在に支持されており、この車輪支持部材４５は、ラジ
アスロッド６．７によって車体８の前後方向に支持され
ているとともに、一対の平行なうチラル口、ト９，１０
（車輪１舵部材）及びラテラルロッド１］、、１２（車
輪操舵部材）によって車幅方向に支持されており、且つ
車輪支持部材４５の上方には車体８まで延在するストラ
ット１３゜１４か設けられ、これらストラソ１−１３．
１４のサスペンションスプリング１５１６によって−Ｌ
下方向に弾性支持されている。

」−記のラテラルロッド１０の車体側−・端部か前記ア
クチーエータｌ　Ｌに連結されており、ラテラルロッド
１２の車体側一端部がアクチュエータｌＲに連結されて
いる。アクチュエータ］　Ｌには液圧の供給ポート１８
．トレンポート１９が設けられ、アクチュエータＩＲに
は同様な液圧の供給ポート２］、ｌ’レンポート２０が
設けられている。

２５は−」−記の１４給ボート１８．２１に所定の液圧
を供給するための圧力制御弁、２６はリザーバタンク、
２７は液圧ポンプてあって、この圧力制御弁２５から導
出された岐路３０．３１が前記供給ポート１８．２１に
それぞれ接続されて、ＩＳＳノンート１９．２０から導
出された液路２９，３２か前記リザーバタンク２６に接
続されている。

」−記の圧力制御弁２５．液路２９，３０，３］３２及
び供給ポー１−１８．２１、ドレンポート１９．２０に
よって液圧供給機構５０か構成される。

３５は圧力制御弁２５を駆動制御するコントローラ、３
６はステアリングホイール３８の操舵角センサ、３７は
車速センサであって、該操舵角センサ３６及び車速セン
サ３７の検出した信号がコントローラ３５に入力されて
いる。従ってコントローラ３５は各センサ３６，３７か
らの入力情報に基ついて第２図の矢印Ａに示したように
供給ポー１−１８．２１に供給する液圧を制御する。

以下に前記アクチュエータｌ　Ｌの詳細構造を第３図を
用いて詳述する。尚、アクチュエータＩＲはアクチュエ
ータＩ　Ｌと左右対称となっている以外は同一の構成で
あるため、以下アクチュエータｌＬのみに関して説明す
る。

４０は外筒であり、この外筒４０に固着された支持ブラ
ケット４Ｑａ、４０ｂが図外の車体側部材に支持されて
いる。

４１は内筒であり、該内筒４１の略右半部が上記外筒／
ＩＯの内方に所定の間隙を保持して挿通された状態、即
ぢ外筒４０に対して軸方向に一部オーバーラップした状
態に配置され、且つ上記間隙内には環状ゴムで成る第１
の弾性体４３が介挿固着されている。４４は第１の弾性
体４３の固着強度を高めるための環状スリーブである。

外筒４０の一端部には、軸中心方向へ向かう折曲部４０
Ｃが設けられ、且っ該折曲部４０ｃの先端部にはシリン
ダ４６か一体的に形成されている。

このシリンダ４６は、図示の右側端部が閉止されている
とともに左側端部が解放された形状を持ち、この左側部
分か前記内筒４１の内方に所定の間隙を保持して挿通さ
れている。更に該シリンダ４６の左側からロッド４７か
挿通されており、該ロッド４７の左側端部に固着された
六角部４８が内筒４１から延設された支持体４１ａの六
角凹部内に嵌合されて回り止めされるとともに先端ねじ
部が六角凹部中央を貫通して左方に延びており、且つナ
ツト４９を用いて該支持体４１ａに固定されている。

上記シリンダ４６とロッド４７との間には、対のピスト
ン５１．５２が介挿されており、更にピストン５１の左
側は一定長のスペーサ５３を介してシリンダ４６に圧入
固定されたリテーナ５５に支持されている。又、ピスト
ン５１とピストン５２との間にはスプリング５６が挿入
されていて、このスプリング５６によってピストン５１
．５２が相互に離反する方向にイ」勢されている。５７
゜５８はピストン５１．５２の左右両端部の位置を規制
するストッパとしてのＣリングであり、ピストン５１に
作用した液圧はＣリング５７を介してロッド４７に伝達
される。尚、６４はオイルシール、６７は内筒４１の最
終移動位置を決定するストッパであり、該ストッパ６７
に当接する内筒４１の支持体４１ａにはストッパラバー
６８を設けである。

又、シリンダ４６の内壁面に形成された段部４６ａによ
ってピストン５２の右方向への移動が規制されている。

上記ピストン５１とピストン５２との間に圧力室６１か
構成され、ピストン５１とリテーナ５５との間にドレン
室６０が構成される。そしてシリンダ４６の外壁面を貫
通して設けられた前記供給ボート１８が圧力室６１に連
通され、ドレンボート１９かロッド４７内に形成された
液通路５９を介してドレン室６０に連通している。

又、前記内筒４１とシリンダ４６との間には、電磁式の
ストロークセンサ６３が配設されており、相互の動きを
該ストロークセンサ６３か感知して、信号ライン６５．
６６によって外部に取り出され、図外の制御部に伝達さ
れる。

前記内筒４１の他端部を操舵部材としてのラテラルロッ
ド１０に連結するに当たって、該内筒４１の壁面を貫通
して軸方向と直角方向に固定されたボルト７０に支持さ
れたインナリング７１と、該インナリング７１よりも大
径のアウタリング７２との間に第２の弾性体７３が介挿
固着されており、該アウタリング７２に上記ラテラルロ
ッド１０か連結されている。

上記第２の弾性体７３は、作動時に圧縮・引張力向に変
形して内筒４１の動きをラテラルロット１０に伝える。

かかる構成によれば、第２図に示すステアリングホイー
ル３８の操作量か操舵角センサ３６によって検出されて
コントローラ３５に入力され、同時に車速センサ３７に
よって車両の車速か検出されて同様にコントローラ３５
に入力される。これらの入力情報に基づいてコントロー
ラ３５は車両のコーナリング状態を判別し、後輪３Ｌ、
３Ｒをいかに操舵すべきかを演算し、圧力制御弁２５か
らアクチュエータＩＬ、ＩＲの供給ボート１８２１に液
圧を供給する。

上記アクチュエータを構成するシリンダ４Ｇは、内筒４
１の内方に所定の間隙を保持して挿通されているととも
に内筒４１の軸方向に一部オーバーラップしているので
、アクチュエータの長平方向の寸法が短縮されるという
特徴か得られる。

ここでアクチュエータＩＬに着目すると、第３図に示す
ように圧ツノ制御弁２５からの液圧か供給ポート１８か
ら圧力室６１内に入り、この液圧によってピストン５１
を左方に押す方向に力を発生させるとともに、この押圧
力かＣリング５７を介してロッド４７に伝えられ、ロフ
ト４７か右方へ摺動するのを保持し、又、ロット４７を
左方へ摺動させる。このロット４７の動きか支持体４１
ａを介して内筒４１に伝えられるので、内筒４１第２の
弾性体７３を介してラテラル口・ｙ　Ｆ　１０か右方に
移動するのを保持し、又これらを左方に移動させるよう
に作用する。従ってこのラテラルロッド１０か支持され
ている車輪支持部材４（第１図）を介して左後輪３　Ｌ
が左右に操舵される。

尚、第１図の仮想線３Ｌ’、３Ｒ’は左後輪３Ｌを旋回
外輪とした旋回時に後輪３Ｌ、３Ｒをトーアウト方向に
操舵した場合の各後輪の位置を示している。

このような作動時において、第１の弾性体４３への入力
方向が該弾性体４３の剪断方向であるように設定されて
いるので、該第１の弾性体４３は小さなばね定数を持ち
、従ってアクチュエータＩＬ、ＩＲに対する供給液圧と
内筒４１のストローク量とは必要十分なストローク域で
略直線的な関係にあり、供給液圧に対するス！・ローフ
量を一義的に対応させることができる。一方、第２の弾
性体７３は作動時に圧縮・引張力向に変形するように設
定されているので、大きなばね定数を保持している。

更に内筒４１の移動量をストロークセンサ６３により検
出して、この検出値を制御因子として信号ライン６５．
６６によってコントローラ３５に入力することによって
液圧制御の精度が高められる。

第４図はアクチュエータＩＬ、ＩＲに対する供給液圧Ｐ
に関するラテラルロッド１０に作用する横Ｇの大きさＦ
とラテラルロッド１０のストローク量りとの関係を示す
グラフであり、このデータをコントローラ３５内に制御
マツプとしてメモリしておく。尚、Ｋ　、は第２の弾性
体７３のばね定数、に、は第１の弾性体４３のばね定数
である。

先す車速及び操舵角より車両のコーナリング状態をコン
トローラ３５にて判断し、中高速コーナ１ング初期及び
低速コーナリングではアクチュエータに対して液圧を１
ノ（給しない。従って［苗Ｇの大きさＦに対してストロ
ーク量Ｉ、は図中■〕。の特性となるか、この時には によって決定されるに２か支配的な小さなはね特性か得
られて、旋回方向外側車輪か１・−アウトされ、車両の
回頭性か向−１−する。第４図のカタ領域とはＣリング
５７とピストン５１との間に予め設けである微小な隙間
か横力入力初期に詰められる領域であり、液圧Ｉ〕の如
何によらず、上記はね特性にてラテラルロット１０か変
位する。

更に高速コーナリング時にアクチュエータにλ＝ｆする
供給液圧ＰをＰ、、Ｐ、・・・・と増大させると、車両
に加えられる（黄ＧがＰを超えるＦ、、Ｆ２・・・・ま
ては、例えば第４図中の供給液圧ＰをＰ２とした場合で
に１領域として示した如く、大きなばね定数に１のみか
作用して第２の弾性体７３のみが撓む。従って高速コー
ナリング等のように車両に大きな横Ｇが加えられた場合
には、旋回方向外側車輪の１・−アウトか防Ｗされて１
・−イン方向に操舵する（押し戻す）ことが可能となる
。

このように供給液圧Ｐを変えることによって車両のコー
ナリング状態に応じて横Ｇに対するストローク量の特性
を自由に選択することが可能なため、車両のコーナリン
グ特性を最適にチューニングすることかできる。

尚、上記車両のコーナリング状態判別のための横Ｇは、
前記操舵角センサ３６及び車速センづ３７の検出値に基
−）いて、コントローラ３５により演算されるか、車両
に直接横Ｇセンサを設けることも可能である。

発明の効果 以」二詳細に説明した本発明にかかる車輪操舵用アクチ
ュエータによれば、該アクチュエータを構成する／リン
クか内筒の内方に軸方向に一部オーハーラ、プしている
ので、アクチュエータの長手方向の寸法が短縮されて、
アクチュエータ自体の小型化をはかることかできるとい
う大きな効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるアクチュエータを備えた重輪操
舵機構の平面図、第２図は同じく巾画の後方から見た背
面図、第３図は本発明で用いたアクチュエータを示す要
部断面図、第４図はアクチュエータの供給液圧Ｐに関す
る横Ｇの大きさＦとラテラル口、１・１０のス１−ロー
ク量１７を示すグラフである。 １１、、ＩＲ・・・（後輪用）アクチュエータ、３　Ｌ
・・左後輪、３Ｒ・右後輪、 ４．５　・車輪支持部材、８・・・車体、９．１０．Ｉ
Ｉ、１２　　・ラテラルロッド（車輪操舵部材）、１３
．１４　　・ストラット、１８．２］　　・供給ポート
、１９．２０・・！・レンポート、２５・・・圧力制御
弁、３５　コントローラ、３６・・・操舵角センサ、３
７・・車速センサ、４０・・・外筒、４１・・内筒、４
３・・第１の弾性体、４６・・ンリンダ、４７・・ロッ
ド、 ５０・・液圧供給機構、５１．５２・・ピストン、５３
・・・スペーサ、５５・　リテーナ、５９　・液通路、
６０　Ｆレン室、６１・・・圧力室、 ６３・　ストロークセンサ、７３・・第２の弾性体、１
Ｌ−−−−−ザＰ陵キ命甲了ｑ＋ｌエータＩＲ−−−−
−一宥棲軸用アク千１エニタ３Ｌ−−−−−−，７ｉｉ
イに輪 ３Ｒ−−−−一箔櫃帥 ４．５−−−−−−一手輸支竹静林

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体側に支持された外筒と、この外筒の内方に所
   定の間隙を保持して挿通されている内筒と、上記外筒と
   内筒間の間隙内に介挿固着され、剪断方向に弾性変形可
   能な弾性体と、外筒と一体的に形成され、且つ内筒の内
   方にて該内筒の軸方向に一部オーバーラップするシリン
   ダと、一端部が前記内筒に連結されているとともに他端
   部が上記シリンダ内に摺動自在に挿通されたロッドと、
   該ロッドにシリンダ内で液圧を作用させる液圧供給機構
   と、前記内筒の他端部に連結される車輪操舵部材とを具
   備して成ることを特徴とする車輪操舵用アクチュエータ
   。