JPS60151181A - 可変キヤスタ−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】 本発明は車速等に応じて最適のキャスタートレールを前
輪に与えるようにした可変キャスター装置に関する。

自動車において、　６４３輪のキャスタートレールをハ
イキャスターに設定すれば、高速走行時における外的影
響に対するステア−変化が少なく、即ち直進性が向上す
るとともに、アンチダイブが強くなる。又前記より小さ
くキャスタートレールを設定すると、中低速走行時にお
ける操舵力が増し、節度ある操縦感を生む。そして更に
キャスタートレールを小さく設定すれば、極低速時にお
ける操舵力が軽減する。

ところで、実開昭５２−８００２５号にて、車体に対し
て操舵輪を前後揺動ａＴ能に組付けるとともに、操舵輪
を揺動させるシリンダを設け、更に該シリンダの駆動を
車両の前後進切替操作に連動させ、操舵輪のキャスター
トレールを正負の２段階に切替えるようにしたキャスタ
ー切替装置が開示されている。

しかしながら、このように正負２段に切替えるだけで、
車速には何ら関連しないシステムのため、前述した車速
に応じて最適なるキャスタートレールを得ることはでき
ず、又ドライバーの好みによってキャスタートレールを
無段階的に変化させることも不可能であった。

本発明は以上の実情に鑑みて成されたもので、その目的
とする処は、フロン］・サスペンションのダンパーに着
目し、その車体マウント部分を利用してダンパーを車速
に関連して更にはドライバーの好みに合わせて前後に揺
動させ、高速走行時にはステア−変化が少なく、７ンチ
ダイブを強くすることができ、又中低速走行時には適度
の操舵力を与え、一方、極低速時には操舵力を大幅に軽
減することができ、以って車速に応じて最適なるキャス
タートレールを前輪に与えることができ、延いては中軽
量車両におけるパワーアシストステアリングを不要化す
ることも可能となり、更にはドライバーの好みによって
任意のキャスタートレールを得ることも可能な可変キャ
スター装置を提供するにある。

斯かる目的を達成すべく本発明は、フロントサスペンシ
ョンのダンパー上部を車体に対して前後方向スライドｉ
＋（能に組付け、ダンパー上部を駆動源に連動連結する
とともに、駆動源の駆動をコントローラにて制御するこ
とにより、前輪のキャスタートレールを無段階的に可変
制御し得るように構成したことを要旨とする。

以下に本発明の好適実施例を添付図面に基づいて詳述す
る。

第１図はキャスタートレールを説明する前輪部分の模式
的側面図で、本発明では、前輪（讐）のキングピン軸（
Ｋ）取付点（Ｐ）を後方移動させ、車速の増加に応じて
キャスタートレール（Ｌ）を漸次大きくし得るようにす
る。

そして第２図は自動車のフロントに設けたエンジンルー
ム内の要部概略平面図で、実施例では、ストラット方式
フロントサスペンションに本発明を適用する。

エンジンルーム（１）の左右に前後方向スライド可能に
ダンパーマウントスライダ（２０）、（２０）を配設し
、スライダ（２０）を２本のネジ林（１６）、（１６）
にて前後に移動送りし得るよう組付け、ネジ林（１６）
、（１８）の後端にウオームギヤにて駆動軸（３０）を
直交噛合する一方、エンジンルーム（１）の後壁（２）
に電動モータ（３５）を固定し、モータ（３５）と両脇
動軸（３０）、（３０）とをフレキシブルジョインド（
３３）、（３３）を介して連結する。

モータ（３５）はコントローラ（３６）により駆動制御
され、コントローラ（３６）は車速センサ（３７）から
の車速情報を人力し、更にコントローラ（３６）は車室
前部のインパネに設けた手動スライド調整器（３８）と
接続される。

スライド機構は第３図及び第４図に示す如くで、車体に
固定されたダンパーマウントベース（１０）Ｊ：に前記
スライダ（２０）をレール係合する。即ちベース（ｌＯ
）は前後方向に長く、その平板部（１１）には前後方向
への長円形孔（１２）を有し、左右側部」二にはコ字形
部（１３）、（１３）が前後方向に向けて備えられ、コ
字形部（１３）内にはスライドレール（１４）か嵌合さ
れている。一方、スライダ（２０）はベース（１０）の
略半分程の平板部（２１）に円形孔（２２）を有し、そ
の左右側部から側壁（２３）、　（２３）が垂下され、
側壁（２３）の下部には外側方に屈曲したスライド片（
２４）が４１１１えられ、左右のスライド片（２４）、
（２４）は前記レール（１０、（１４）内に挿入係合さ
れている。

そしてベース（ｌＯ）の両側部の前後上にはブラケット
（１５）・・・が起設され、左右夫々のブラケット（１
５）・・・にはネジ杯（１６）、（１８）が各軸受支承
され、ネジ林（１６）の後部ブラケット（１５）から突
出する後端にはウオームホイール（１７）が備えられて
いる。

更にベース（１０）の両後部ブラケット（１５）、（１
５）より後方の後端上には、ホルダ（１８）が固設され
、ホルダ（１８）から後方には左右のブラケ、ｙト（１
９）、（１８）が突設され、両ブラケット（１８）、（
１９）に駆動軸（３０）が軸受支承され、駆動軸（３０
）の左右にはウオーム（３１）、（３１）が備えられて
おり、両ウオーム（３１）、（３１）は前記ウオームホ
イール（１７）、（１７）に下方から直交噛合している
。この駆動軸（３０）の内端と前記電動モータ（３５）
とをフレキシブルジョイン）　（３３）にて連動連結す
る。

又スライダ（２０）の左右に可動子（２５）、（２５）
を突設し、両回動子（２５）、（２５）を前記ネジ林（
１８）、（１６）のネジ部（ｌｅａ）　、　（１６ａ）
に螺合する。

ダンパーの組付けは、ダンパー上部をベース（１０）の
長円形孔（１２）から上方に臨ませ、スライダ（２０）
の下面にダンパー」一部に設けたマウントプレー　ト（
２Ｂ）をボルト結合する。

次に電気的制御系について第５図及び第６図を参照して
具体的に説明する。

第５図はダンパーのスライダ（２０）の位置を検出する
位置検出センサを利用、したフィードバック制御方式の
制御系回路図、第６図は斯かる位置検出センサを用いな
いプロセス制御方式の制御系回路図を夫々示す。なお、
各図に於て第２図と同一部分には同一符合を付しその構
成を明確にした。

先ず第５図に基づきフィードバック制御方式について説
明する。

（３９）はダンパーのスライダ（２０）の位置を検出す
る位置検出センサで位置に比例した大きさの電圧（ｅｌ
）を出力し、この出力は電圧比較器（４０）に供給され
る。又前記車速センサ（３７）から車速に比例した大き
さの電圧（ｅ２）を得、切替スイッチ（４１）を介して
上記比較器（４０）に供給される。この比較器（４０）
は各電圧（ｅｌ）と（ｅ２）を比較し、その差電圧（±
△ｅ）を出力し、この差電圧（±Δｅ）は直流増幅器（
４２）に供給され、所定の大きさに増幅されてＮＰＮ　
トランジスタ（４３Ａ）及びＰＮＰトランジスタ（４３
Ｂ）のペース（スイッチング回路）に供給される。各ト
ランジスタ（４３Ａ）　、　（４３Ｂ）のコレクタには
リバース用リレー（４４）のリレーコイル（４４Ｃ）　
Ｒ［フォワード用リレー（４５）のリレーコイル（４５
Ｃ：）を夫々接続し、リレーコイル（４４Ｇ）の励磁に
よッテリレースイッチ（４４Ｘ）　、（４４Ｙ）、（４
４Ｚ）　、　（４４Ｗ）が夫々開閉成され、他方、リレ
ーコイル（４５Ｇ）の励磁によってリレースイッチ（４
５Ｘ）　、　（４５Ｙ：１．　（４５Ｚ）　、　（４５
Ｗ）が夫々開閉成される。　これら各リレーコイルチは
前記モータ（３５）及びこれを駆動する直流電源（車載
バッテリ）　（４６）の間に接続し前記リレーコイル（
４４Ｃ）の励磁でモータ（３５）を逆転せしめ、リレー
コイル（４５Ｇ）の励磁でモータ（３５）を正転せしめ
る。なお、符合（４７）は過電流検出回路、（４８）、
（４８）、（５０）は夫々電源端子を示す。又ｙＪ替ス
イッチ（４１）には車速に関係なくマニュアル設定がで
きる前記手動スライド調整器（３８）を接続し、この切
替スイッチ（４１）を切換えることによって前記車速セ
ンサ（３７）から電圧（ｅ２）と上記スライド調整器（
３８）によって設定される電圧（ｅ３）を選択的に電圧
比較器（４０）へ供給できるようにする。

次に斯かる制御系の動作について説明する。先ず車速に
よ１て自動設定される場合において、電圧（ｅｌ）と（
ｅ２）が同一レベルで電位差（Δｅ）が零の場合には各
トランジスタ（４３Ａ）　、　（４３Ｂ）ともにオフ状
態で、以って各リレーコイル（４４Ｇ）、（４５Ｃ）と
もに無励磁でモータ（３５）は駆動されず停止状ＩＬに
ある。つまりこの場合には車速に対応した最適なキャス
タートレールが設定されていることになる。一方、車速
が変化し電圧（ｅ２）が大又は小に変化した場合には電
位差は（＋△ｅ）又は（−Δｅ）となって現れ、これは
各トランジスタ（４３＾）又は（４３Ｂ）をオン状態に
する。この結果トランジスタ（４３Ａ）がオン状態とな
った場合にはリレーコイル（４４Ｇ）が励磁され、モー
タ（３５）を逆転させる回路が形成されるとともに、他
方のトランジスタ（４３Ｂ）がオン状態となった場合に
はリレーコイル（４５１１１：）が励磁され、モータ（
３５）を正転させる回路が形成されることになる。そし
てこれらいずれの場合にもモータ（３５）の回転ととも
に位置センサ（３９）の電圧（ｅｌ）の大きさが変化し
、重圧（ｅｌ）が電圧（ｅ２）と一致したとき、つまり
変化した後の車速の大きさに対応したキャスタートレー
ルに設定されればモータ（３５）の回転は停止する。　
次に第６図に基づきプロセス制御方式について説明する
。この制御系は位置センサ（３９）を利用せず、前記コ
ントローラ（３６）を例えばマイクロコンピュータ等で
構成するもので、車速センサ（３７）から車速に比例し
た情報（ｄ）（車速に比例したパルス数等）に基づき予
めメモリーに設定したデータに従って当該車速に対応し
たスライダ（２０）の位置までモータ（３５）　（この
場合ステップモータ等を用いる）を駆動せしめるもので
、第５図と同様に車速に対応した最適のキャスタートレ
ールを設定することができる。この場合、前記フィード
バック制御方式と同様車速センサ（３７）の人力と手動
スライド調整器（３８）の入力を選択的に供給し、調整
器（３日）による車速と無関係のマニュアル設定を行う
ことができる。

次に以上の可変キャスター装置におけるモータ（３５）
によって駆動される機械的制御系について説明する。

自動の場合は、モータ（３５）はその時の車速に応じて
回転駆動され、これによりフレキシブルジヨイント（３
３）を介して駆動軸（３０）が回転し、ウオームギヤに
よりネジ棒（１６）、（１６）が回転し、これに螺合し
たり動片（２５）　、″（２５）と一体のスライダ（２
０）がベース（１０）上を前後の最適位置までスライド
動する。斯くしてダンパー」二部を前後方向に移動し、
従って前輪（Ｗ）のキングピン軸（Ｋ）のキャスター角
（α）を変え、前輪（Ｗ）に車速に応じた最適のキャス
タートレール（Ｌ）を与えることができる。

又手動の場合は、手動スライド調整器（３８）によるモ
ータ（３５）の回転駆動によってドライバーの好みに応
じた任意のキャスタートレール（Ｌ）が得られる。

以上の説明で明らかな如く本発明の可変キャスター装置
によれば、前輪のキャスタートレールを車速に関連して
その時の車速状況に最適となるよう無段階的に可変制御
したため、高速走行時にはハイキャスターにしてステア
−変化を少なくし、アンチダイブも強くでき、中低速走
行時には適度の操舵力を与えることができ、又極低速時
にはローキャスターにして操舵力を大幅に軽減すること
ができ、従って車速に応じた操舵特性を具備することが
でき、延いては中軽量車両におけるパワーアシストステ
アリングの不要化も可能となり、更にはドライバーの好
みによって任意のキャスタートレールを得ることもでき
る等優れた利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はキャスタートレールを説明する前輪部分の模式
的側面図、第２図は自動車のフロントに設けたエンジン
ルーム内の要部概略平面図、第３図はスライド機構部分
の平面図、第４図は第３図ＩＶ−ＩＶ線断面図、第５図
はフィードバック制御方式の制御系回路図、第６図はプ
ロセス制御丈長の制御系回路図である。 尚図面中（１０）はダンパーマウントベース、（１４）
はスライドレール、　（１Ｂ）はネジ棒、（１７）はウ
ォムホイール、（２０）はダンパーマウントスライダ、
（２４）はスライド片、（２５）は可動片、（３ｏ）は
駆動軸、（３１）はウオ−ム、（３３）はフレキシブル
ジヨイント、（３５）はモータ、（３６）はコントロー
ラ、（３７）は車速センサ、（３８）は手動スライド調
整器、（３８）は位置センサ、（４１）は切替スイッチ
、（Ｗ）は前輪、（Ｋ）はキングピン軸、（Ｌ）はキャ
スタートレールである。 特許出願人　本田技研工業株式会社 代理人　弁理士　下　１）　容　−部 間　弁理士　大　橋　邦　部 同　弁理士　小　山　崩 第１図 ｐ 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車のフロントサスペンションにおいて、ダンパーの
   上部を前後方向スライド可能に車体に組付け、該ダンパ
   ー上部を駆動源と連動連結し、更に該駆動源の駆動をコ
   ントローラにて制御し、前輪のキャスタートレールを無
   段階的に可変に構成したことを特徴とするロｆ変キャス
   ター装置。