JPH037609A - 車両の舵角制御装置 - 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、タイロッドから出力されるステアリング装置
の操舵出力に対して発生する車輪の舵角を制御する車両
の舵角制御装置に関する。

（従来の技術） 従来、このような舵角制御装置として特開昭６４２２６
１１号公報に開示された装置が知られている。この従来
例は、車速及び舵角に応じてサスペンションアームの車
体側取付位置を車幅方向に変位させるものであり、大舵
角時等に旋回内輪側のサスペンションアームを車幅方向
外方に変位させることにより、車輪の最大舵角を増大さ
せて最小旋回半径を縮小させようとするものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来例のものは、サスペンションア
ームの車体側数イ」位置をアクチュエータにより車幅方
向に変位させるものであるため、ザスペンション機構全
体を車幅方向に変位させることになり、アームの車体側
取付位置の変位によりすスペンションのアライメントが
大きく変化し安定したサスペンション性能を確保できな
くなる虞れがある。

さらに、」１記従来のものは油圧装置および電子制御装
置を使用してタイロッド出力に対する車輪の舵角を制（
卸するものであったた狛、構ｊ告が複ｊ１（［で効果な
ものとなると共に電波障１等で誤作動することも考えら
れ信頼性にも問題のあるものであった。

（課題を解決するだめの手段） 本発明は」１記の点にｇみて創案されたもので、車輪を
回転自在に支持すると共に同車輪が操舵可能となるよう
サスペンション機構を介して車体に支持されたナックル
と、同ナックルに設けられるナックルアームとタイロッ
ドの外端との間に設けられ同タイロッドの外端と」１記
ナックルの操舵回動中心線との距離を可変ならしめるナ
ックルアーム長可変機構と、」１記ナックルに回動自在
に枢着さレタロータト、同ロータとサスペンションアー
ムとに両端を枢着され上記サスペンションアーノ・の土
工変位に応じて」１記ロータを」１記ナックルに対して
回動変位させるよう設けられた車高検出リンクと、」１
記ロークと」−記ナックルアーム長可変機構とに連結さ
れ上記ロータの回動変位に応じて」―記ナックルアーム
長可変機構を作動させるコントロールリンクとを備えた
ことを特徴とする車両の舵角制御装置である。

（作用） 本発す］によれば、サスペンション機構にストロク変化
が生じるとサスペンションアームの」１下変位が車高検
出リンクによりロータに伝達され、ナックルに回動自在
に枢着されたロータがこれにより回動し、ロータの回動
変位がコントロールリンクによりナックルアーム長可変
機構に伝達されてナックルアーム長可変機構が作動する
しのである１３そして、ナックルアーム長可変機構はタ
イロッドの外端と」−記ナックルの操舵回動中心線との
距離を可変ならしめるよう構成されているため、→ノス
ペンションの」１下ストロークに応じて実質的なナック
ルアーム長が変化して、クイロッド出力に対する車輪の
発生舵角が変化するものである。

また、タイロッドの外鍋：と上記ナックルの操舵回動中
心線との距離をサスペンションストロータに応じて制御
してタイロッド川１力に対する車輪の舵角を制御するも
のであろた狛、１スペンジＥｌン装置を変位させる必要
がなく、制御状態に応じてづスペンションアライメント
が変化することがないものである１３ ところで、一般の車両における車輪の最大舵角は車輪と
シアンフレームとの距離が最も小さくなるサスペンショ
ンストローク領域（一般にサスペンションに大きなスト
ロークが発生すると車輪全体が車幅方向内方に変位する
ため、この領域は最大ストローク域となる場合が多い）
においても車輪がシャシフレームに干渉しない範囲で設
定されている。このため、サスペンションの中立域では
最大舵角を増大できる余裕があるが、中立域において限
界まで最大舵角を大きく設定すると→ノスペンションが
上下に大きくス）・ロータした時に発生ずる車輪の内方
変位により車輪が車体に干渉１−てしまうことになる。

このため、本発明をサスペンションの」−下スト口−り
に応じて、実質的なナックルアーム長が長くなるよう使
用すれば、実用域における最小旋回半径を効率良く縮小
できるものである。

また、サスペンションの上下ストロークに連動して発生
舵角が変化する点を車両のロール運動に関連させ、車両
の操縦安定性の向」１策として利用することもできる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付図面に基づき詳細に説明
する。

第１図に示すように、ナックル１は下部アーム部１ａを
ポールジヨイント２を介してロワアーム３の外端に支持
されると共に上部アーム部１ｂをポルｌ−４，４により
ストラットアセンブリ５の下端に固定されている。ボー
ルジョインｌ−２の中心は符号Ｃにより図示されており
、ロワアーム３の内端の車体取付部の中心が符号已によ
り図示されている。また、ストラットアセンブリ５の」
二、：、；ｉｉは車体６に支持されており、このた杓ナ
ックル１はロワアーム３およびストラットアセンブリ５
により車体６に対して上下揺動自在に支持されると共に
図中ＡＣ線により形成されるキングピン軸回りに旋回可
能に支持されるものとなっている。

ナックル１の中央部には略円筒状に形成されたセンタボ
ス部１ｃが設けられている。このセンタボス部１ｃの内
周には、べ了リング１２のアウタハウジングが嵌着され
ており、ベアリング１２のインナハウジングはホイール
ハブ１３の外周に嵌着されている。このため、ナックル
１はベアリンク１２を介してホイールハブ１３を回転自
在に支持するものとなっている。そして、ホイールハブ
１３の中心部にはドライブシャフト１４の出力端；が嵌
着されており、ホイールハブ１３はこのドライブシャフ
ト１４から駆動力を受けて回転するものとなっている。

ホイールハブ１Ｂに形成される円環フランジ部１３ａに
はディスクブレーキ装置のブレーキディスク１５が図示
しないボルトにより固定されており、またこの円環フラ
ンジ部１３ａに植設されたハブボルト１６とホイールナ
ツト１７とにより車輪のホイール１７がホイールハブ１
３に固定されている。

ナックル１は、第２，３図に示すように車体後方に延設
されたナックルアーム１ｄを有している。

ナックルアーム１ｄの先端には第３図に示すように水平
面内において車幅方向に対して角度Ｔだけ前傾して配置
されたピボット軸２２を介して補助リンク２４の上端が
枢支されている。そして、図示しないステアリング装置
に応動して車幅方向に変位するタイロッド２３の外端が
、補助リンク２４の下端にボールジヨイント２５を介し
て連結されている。なお、これらのピボット軸２２．補
助リンク２４およびボールジヨイント２５は、ナックル
アーム長可変機構をなすものである。

また、ナックル１には、下部アーム部１ａの基部内側に
突出し車幅方向に対して角度βだけ前傾し且つ角度αだ
け上傾して配置されたロータ軸４１が取り付けられてお
り、このロータ軸４１にロータ４２の後端がベアリング
を介して回動自在に枢着されている。ロータ４２の前箱
；には車幅方向内方に突出する形で前後２つのボールジ
ヨイント４３．４４が取り付けられている。そして、後
方のボールジヨイントにはコントロールアーム２６の前
端が固定され、このコントロールアーム２６の後端は、
タイロッド外端に接続されたボールジヨイント２５のケ
ースに枢着されている。また、ロワアーム３の上面には
ボールジヨイント４５が取り付けられており、このボー
ルジヨイント４５とロータ４２に設けられたボールジヨ
イント４３が車高検出リンク４６により連結されている
。なお、これらコントロールアーム２６．ロータ軸４１
０−タ４２．ボールジヨイント４３　４４　４５車高検
出リンク４日は作動機構をなすものである。

そして上記した車高検出リンク４６は、ロヮアム３の上
下変位に応じてロータ４２の角度を変化させるよう設げ
られており、ロータ４２はその角度位置の変化をコント
ロールアーム２６を介して補助リンク２４に伝達するこ
とにより補助リンク２４の前後方向への振れ角を制御す
るよう設けられている。これにより、ボールジヨイント
２５の前後位置が制御され、実質的なナックルアーム長
Ｒが可変制御されるものとなっている。また、これらの
車高検出リンク４６．ロータ４２．コントロールアーム
２５は、車両の空車状態に対応するロワアーム３の角度
位置において、第２図に示すように側面視にてロータ軸
４１とＤ点および１４点が同一直線上に配置されるもの
となっており、このとき前述の実質的なナックルアーム
長Ｒが最短になるよう配置されている。なお、第１〜３
図中に示した符号り、Ｅ、Ｈ，Ｆは、それぞれボールジ
ヨイント２５．、４３．　４４．．４５の中心位置を示
すもので、また第３図中の符号には、第３図に示した平
面におけるナックル１の操舵回動中心である。

ディスクブレーキ装置のキャリパ３０は、車軸中心に対
して前述した油圧アクチュエータ９及びナックルアーム
１ｄとは反対側（車体前方側）に位置してナックル１に
取り付けられている。このキャリパ３０は、ナックル１
に固定されてブレーキディスク１５の内側に位置するサ
ポートブラケット３１と、サポートブラケット３１の外
周縁部に形成された突起状ボス部３１ａに螺着されて車
幅方向外方に突出する２つの固定ピン３２．３２と、こ
れら２つの固定ピン３２．３２にスライド自在に装着さ
れたキャリパボテ−３３と、キャリパボデー３３とブレ
ーキディスク１５との間に装着されたブレーキパッド３
４．３４とを有している。

このため、スライダ７のナックル１に対する相対変位に
より発生するブレーキディスク１５の車幅方向変位に対
して、キャリパボテ−３３は固定ピン３２．３２に対し
てスライド変位することにより追従するものとなってい
る。さらに、固定ピン３２．３２の周囲にはキャリパボ
テ−３３とサポートブラケット３１とに連結される蛇腹
状のベローズ３５が設けられ、キャリパボテ−３３と固
定ピン３２．３２との摺動部分に塵埃、泥水等の侵入が
防止されるものとなっている。

上記実施例の作用を以下に説明する。

まず、図示の状態からサスペンション機構がバンプ方向
（第１図中ＢＭ方向）にストロークした場合について説
明すると、第１図中Ｂ点を中心にロワアーム３が上方に
回動することにより、ロワアーム３とナックル１の下部
アーム部１ａとの成す角度が大きくなり、ポールジヨイ
ント４５とロタ軸４１との距離が大きくなることになる
。そしてボールジヨイント４５とロータ軸４１は、車高
検出リンク４６．ボールジヨイント４３およびロータ４
２を介して接続されているため、ロワアーム３の変位が
ポールジョインｌ−４５、車高検出リンク４６およびボ
ールジヨイント４３を介してロータ４２に伝達されて、
ロータ４２はロータ軸４１を中心に下方（第２図中ｂｍ
方向）に回動変位する。そして、このロータ４２の変位
がボールジヨイント４４．コントロールリンク２６およ
びボールジヨイント２５を介して補助リンク２４に伝達
され、補助リンク２４はピボット軸２２を中心に第２図
中右方（車体後方）に回動変位する。このため、補助リ
ンクの下端にボールジヨイント２１ ２ ５介して連結されたタイロッド２３の外端も車体後方に
変位するすることになり、ボールジヨイント２５の中心
点りの位置により変化する実質的なナックルアーム長さ
Ｒが長くなる。そして、このナックルアーム長さＲが長
くなることにより、タイロッド出力に対して車輪に発生
する舵角が減少することになる。

また、図示の状態からサスペンション機構がリバウンド
方向（第１図中ＲＢ方向）にストロークした場合は、ロ
ータ４２が第２図中上方（第２図中ｂｍ方向）に変位す
るが、この場合のロータ４２の変位も補助リンク２４を
第２図中右方に回動変位させる力として補助リンク２４
に伝達されるものとなる。このため、上記の場合と同様
に実質的なナックルアーム長さＲが長くなり、タイロッ
ド出力に対して車輪に発生する舵角が減少することにな
る。

なお、ピボット軸２２の設定角度ｒは、コントロールア
ーム２６によるボールジヨイント２５の変位制御をタイ
ロッドの変位に干渉させることなく円滑且つ効率良く行
うために設定したものであり、またロータ軸４１の設定
角度α、βは車高検出アーム４日の変位を、円滑且つ効
率良くしかもリンク干渉を発生させることなくコントロ
ールアーム２６を介して補助リンク２４へ伝達するため
に設定したものである。

上記実施例によれば、サスペンションの上下ストロータ
の増大に応じて実質的なナックルアーム長Ｒが増大する
ため、サスペンションの犬ストロータ時の最大舵角が減
少されるものである。このため、サスペンションの中立
域に於ける車輪の最大舵角を、車輪とシャシフレームと
の干渉が発生しない限界まで大きく設定しても、サスペ
ンションの大ストローク時に発生する車輪全体の内方変
位により車輪がシャシフレートに干渉することを有効に
防止することができる。従って、不具合を発生すること
なく効率良く実用域に於ける最大舵角を増大させ車両の
最小旋回半径を減少させることができる効果を奏する。

特に、車両の最小旋回半径を減少を求められるのは、車
庫入れ時や狭い路地の走行時であり、このような状況で
サスペンションが大きくストロークすることはないので
、サスペンションの大ストローク時に最大舵角が変化し
ても何ら不具合を発生ずることはないものである。

また、上記実施例は、油圧制御や電子制御を何ら使用す
ることなく、機械的な構成、たけて上記の・作用を実現
できるものであるため、構成が簡単で信頼性に優れると
同時にコストが安価である利点がある。

また、実質的なナックルアーム長さを制御してタイロッ
ド出力に対する車輪の発生舵角を制御するものとしたた
め、制御状態に応じてキャンバ、キャスタ等のサスペン
ションアライメントが変イヒすることがなく、安定した
操縦安定性を確保できると共に、サスペンションアーム
等は従来のものをそのまま使用できるの利点がある。

なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、例えばピボット軸２２とボールジヨイント２５の配
置される場所を相互に入れ換えても同等の機能が発揮さ
れる。

また、サスペンションの上下ストロークに連動して発生
舵角が変化する点を車両のロール運動に関連させて適用
すれば、車両の操縦安定性の向」１策として利用するこ
ともできる。

このほか、本発明の要旨を変えない範囲内で種々の変形
実施が可能であることは言うまでもない。

（発明の効果） 以上、実施例と共に具体的に説明したように、サスペン
ションアームの上下変位をリンク機構によりナックルア
ーム長可変機構に伝達してナックルアーム長可変機構を
サスペンション機構の上下ストロークに応じて作動させ
ることにより、実質的なナックルアーム長さを変化させ
てタイロッド出力に対する車輪の舵角を制御するもので
あるため、複雑な油圧装置や電子制御装置を必要とする
ことがなく構造が簡単で信頼性に優れ小型で且つ安価で
ある効果を奏すると同時にサスペンションの上下動に応
じた適切な舵角特性の設定を簡単に行うことができ、ま
た制御状態に応じてサスペンショ５ ンアライメントが変化することがなくサスペンションの
性能を安定して確保できる車両の舵角制御装置を提供す
る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す後面図、第２図は第１
図の■矢視側面図、第３図は第１図の■矢視側面図、第
４図は上記実施例の概略斜視図である。 ■・・・ナックル、ｌｄ・・・ナックルアーム。 ３・・・ロワアーム、２２・・・ピボット軸。 ２３・・・タイロッド、２４・・・補助リンク２５．４
３，４４，４５．・・・ボールジヨイント２６・・・コ
ントロールアーム、４１・・・ロータ軸。 ４２・・・ロータ、４６・・・車高検出リンク６

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪を回転自在に支持すると共に同車輪が操舵可能とな
   るようサスペンション機構を介して車体に支持されたナ
   ックルと、同ナックルに設けられるナックルアームとタ
   イロッドの外端との間に設けられ同タイロッドの外端と
   上記ナックルの操舵回動中心線との距離を可変ならしめ
   るナックルアーム長可変機構と、上記ナックルに回動自
   在に枢着されたロータと、同ロータとサスペンションア
   ームとに両端を枢着され上記サスペンションアームの上
   下変位に応じて上記ロータを上記ナックルに対して回動
   変位させるよう設けられた車高検出リンクと、上記ロー
   タと上記ナックルアーム長可変機構とに連結され上記ロ
   ータの回動変位に応じて上記ナックルアーム長可変機構
   を作動させるコントロールリンクとを備えたことを特徴
   とする車両の舵角制御装置