JPS6056672A - 自動車のステアリング装置 - 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） 本発明は車体と操舵系との間に緩衝器を架設してなる自
動車のステアリング装置に関するものである。

（従来技術） 自動車のステアリング装置には、高速直進性の向上、あ
るいはシミー、キックバンク等の異常振動を抑制するた
め、車体と操舵系との間に緩衝器を架設するようにした
ものがある。そして、このような自動車のステアリング
装置のなかには、特開昭５７−５７３１１号公報に示す
ように、緩衝器を減衰力可変式のものとして、高速走行
時には減衰力を大きくする一方、低速走行時には減衰力
を小さくするようにしたものがある。

しかしながら、上述のように、減衰力の大きさを単に走
行速度によって決定しただけでは、前述したキックバッ
ク等を抑制する上で不十分である。すなわち、加速時あ
るいは減速時にあっては、大きなキックパックが生じる
と共に、いわゆるトルクステアによってハンドルをとら
れやすいという事態も生じる。特に、」二記トルクステ
アは　不等長ドライブシャフトを有するＦ　Ｆ　ｊｌｊ
において顕著に現われる。

（発明の目的） 本発明は上述のような事情を勘案してなされたもので、
自動車の走行速度のみならず、加・減速時、定常走行時
という自動車の走行状ｊル、にも対応して適切な操舵が
行なえるようにした自動中のステアリング装置を提供す
ることをＩＩ的とする。

（発明の構成） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては、第１図
に示すように、減衰力ｕ（変人とされた緩衝器の減衰力
の大きさを調整するため、モータ等の減衰力調整手段を
設ける一方、自動・１１−の走１１速度を検出する車速
検出手段および自動車の走１１状態が定常走行状態であ
るか否かを検出する走１［状態検出手段を設けである。

そして、上記両検出手段からの出力を受ける制御手段と
してのコントロールユニットから、低速かつ定常上’４
−ｊ　Ｉｆ！ｉには減衰力を小さくする信号を、またそ
の他のとき１こは減衰力を大きくする信号を、前記′ｊ
ＪＪＡ哀力調整ｒ段へ出力するようにしである。

（実施例） 第２図、第３図において、操舵車輪ｌは、ストラット式
のサスペンションにより懸架されるようになっており、
ロアアーム２の基端部が車体３に枢支される一方、該ロ
アアーム２の先端部に、操舵車輪１に結合されたナック
ルアーム４が回動自在に連結されている。上記ナックル
アーム４には、緩衝器５のシリンダ５ａが連結される一
方、該緩衝器５のピストンロッド５ｂが、虫体３に連結
されている。そして、上記シリンダ５ａとピストンロア
　１”　５　ｂすなわち車体３との間には、コイルスプ
リング６が介装されて、緩種ｓ器５が伸び方向に付勢さ
れている。

前記ナックルアーム４には、タイロッド７Ａの一端部か
結合され、該タイロンドアＡの他端部はリレーロッド８
に連結されている。勿論、このリレーロッド８は、タイ
ロッド７Ｂを介して、図示を略す他方側の操舵車輪に対
しても操舵車輪１と同様の構造により連結されているも
ので、このリレーロッド８は、ステアリングギアボック
ス９、ステアリングシャフトｌＯを介して、図示を略す
ハンドルに連係されている。

前記リレーロッド８と車体３との間には綴棒１器１１が
架設されており、リレーロツｌ”　８の変位方向と緩衝
器１１の緩衝力発生方向とが極カ一致するように、該緩
衝器１１はその軸心がリレーロッド８とほぼ平行になる
ように配設されている。この緩衝器１１は、減衰力可変
式とされており、その−例を第４図、第５図により以下
に説明する。

緩衝器１１は、そのシリンダ１２が内ｊ；ｉ　１３と外
筒１４とからなる内外二重構造どされ、内ｔ、２１２内
に摺動自在に嵌挿されたピストン１５により、内筒１２
内が、油液で充満された２つの油室Ａ、Ｂに画成されて
いる。このピストン１５に一体化されたピストンロッド
１６は、ロッドカイト１７を摺動自在に貫通してシリン
ダ１２外に延在され、該ピストンロッド１６の先端部が
、ゴトブシュ１８を介して、後述するブラケッ！・１９
と共にナツト２０を利用して車体３に固定されている。

なお、第４図中５３は、ピストンロッド１６に取付けら
れた保護筒である。

前記外筒１４内には、内筒１３を取巻くように＝ムチユ
ーズ２１が配設され、該ゴムチューブ２１内は加圧ガス
が封入されたガス室Ｃとされている。勿論、外筒１４内
には油液が充填されたリザーバ室りとされ、前記油室Ａ
とリザーバ室りとは、内筒１３内底部に配設したバルブ
機構２２を介して連通されている。

前記ピストン１５には油室ＡとＢとを連通ずる油通孔２
３が形式されると共に、該油通孔２３の各開口側に位置
させて、ディスクバルブ２４．２５か配設されている。

また前記ビストンロンド１６には、上記油通孔２３をバ
イパスして油室ＡとＢとを連通するバイパス油通路２６
が形成され、該バイパス油通路２６は、この内部に回転
自在に配設された弁体２７により開閉されるようになっ
ている。

上記弁体２７には、第５図にも示すように、連通孔２８
が形成され、該連通孔２８が、第５図に示すように、バ
イパス油通路２６の油室Ｂに対する開口部２６ａと合致
したときに、／人イパス油通路２６が開となって油室Ａ
とＢとが連通され、また弁体２７が第５図に示す位置よ
り例えば９０゜回転して、その連通孔２８と」二記開１
１部２６ａとが合致しなくなったときに、バイパス油通
路２６が閉となって油室ＡとＢとの連通が遮断される。

したがって、バイパス油通路２６が閉となっているとき
は、伸び行程、縮み行程共に、油通孔２３を利用したデ
ィスクバルブ２４あるいは２５により設定される大きな
減衰力となり、またバイパス油通路２６が開となってい
るときは、伸ひ１１程、縮み行程共に油通孔２３のみな
らずバイパス油通路２６をも油液が通過するため、小さ
な減衰力となる。そして、ピストンロッド１６内に回転
自在に嵌挿されたコントロールロッド２９の一端部が弁
体２７に一体化され、外ｒ？Ｉ＋より該コントロールロ
ッド２９を回転操作することにより、バイパス油通路２
６が開閉されるようになっている。

なお、ピストンロッド１６の変位に伴う内筒１３内の容
積変化は、リザーバ室りと油室Ａとの間で油液が往き来
することにより補償され、またガス室Ｃの加圧作用によ
りキャビテーションが防止される。

このような緩衝器１１は、前述のようにそのピストン口
・ンド１６の先端部において車体３に固定され、またシ
リンダ１２は、これに固定した連結ロッド３ｏを介して
、ゴムブシュ３１、軸受部材３２等を利用して、前記リ
レーロッド８より突設した連結軸部３３（第２図参照）
に連結されている。

前記コントロールロッド２９すなわち弁体２７は、減衰
力調整手段としてのモータ３４により回転操作されるよ
うになっている。このため、前記ブラケット１９には、
モータ３４のケース３５がビス３６により固定される一
方、該モータ３４の出力軸３７がその先端部に形成され
た保合部３８によって、コントロールロッド２９の先端
部に対して豆いに一体回転するように係合されている。

前記モータ３４は、第６図に示すように、制御手段とし
てのコントロールユニット３９からのレノ換指令信号に
応じて、前記バイパス油通路２６を開とする位置と１閉
とする位１１ｖ１との２つのポジションをとり得るよう
になっており、以下このモータ３４の駆動回路の一例を
、第４図、第６図により説明する。モータ３４は、その
回転ｆ−４０と一体回転する一対の摺動子４１．４２を
右する。

この一対の摺動子４１．４２は、それぞれ円強状とされ
て、一方の摺動子４１は、固定接点４３に対して常に接
触し、他方の摺動子４２は、２つの固定接点４４．４５
に対して、そのスＩ・ローフ端においてはいずれか一方
に、また中間ストローク位置においては両方に接触する
ようになっている。前記固定接点４３は、切換リレー４
６を介してバッテリ４７に結線されており、該νＪ換リ
レー４６のコイル４６ａが励磁されたときは、図示すよ
うに、その接点４６ｂ側に切換えられて、固定接点４３
はバッテリイ４７のプラス側端子に結線される。また、
上記コイル４６ａが消磁されたときは、接点４６ｃ側に
切換えられて、固定接点４３は、バッテリ４７のナイナ
ス側端子に結線される。

一方、前記固定接点４４は、逆流防止用ダイオード４８
および切換リレー４９を介して、また前記固定接点４５
は、逆流防止用ダイオード５゜および上記切換リレー４
９を介して、それぞれバッテリ４７に結線されており、
両逆流防止用ダイオード４８と５０とは、切換リレー４
９に対して々二いに並列に接続されると共に、その電流
の流れを許容する方向が逆向きとなっている。

上記切換リレー４９は、そのコイル４９ａが励磁すれた
ときに、接点４９ｂ側に切換えられて、両回定接点４４
．４５が、逆流防止用タイオード４８あるいは５０を介
して、バッテリ４７のマイナス側端子に結線される。ま
た、上記コイル４９ａが消磁されたときは、接点４９ｃ
側に切換えられて、両回定接点４４．４５か、逆流防止
用ダイオード４８あるいは５０を介して、バッテリ４７
のプラス側端子に結線される なお、前記両切換リレー４６．４９のコイル４６ａ、４
９ａに対する励磁、消磁はコントロールユニット ル４６ａ、４９ａは、共に励磁あるいは、」いこめ磁さ
れるものとなっている。

前記モータ３４は、摺動子４１、４２が、その一方のス
トローク端である図中実線で小す位置にあるときに、例
えば緩衝器１１のへイノぐス油通路２６が閉となったい
わゆるｌ＼−ド（減衰力人）となり、逆に、他方のスト
ローク端である図中・点鎖線で示す位置にあるときに、
上記パイ／＜ス油通跋２６柄く関しかへたいわゆるソフ
ト（減衰カル）となる。そして、いま、摺動子４１、４
２か、図中一点鎖線で示すソフトに対応した位置にある
として、切換すり，　４　１：ｉ　Ａ　Ｏ　’″−’　
ｎ−　Ａ　６ａ、４９ａを励磁しテ．　Ｑ　小″＃　Ｊ
？　−　−　１　４　ｑ　ｂ側にνＪ換えたとすると、
バッテリ４７からの電流は、リレー４６の接点４Ｆｂ、
摺動子４１，固定接点４３、モータ３４（のコイル）、
摺動子４２，固定接点４５、逆流防止用ダイオード５０
、リレー４９の接点４９ｂを通って、バッテリ４７のマ
イナス側端子、というように流れるため、モータ３４し
たがって摺動子４１、４２が図中時計方向へ回転する。

そして摺動子４１、４２の上記回転が進行するにつれて
、摺動子４２が固定接点４４のみに接触する状態になる
と、逆流防止用ダイオード４８の作用によりモータ３４
への電流供給が停止され、これにより該モータ３４が停
止トされる。勿論、このときは、バイパス油通路２６は
開から閉へと切換えられて、緩衝器１１は、ソフトから
ハードへと切換えられることになる。

また、」−記ハードの状態から、コイル４６ａ、４９ａ
を消磁した場合には、リレー４６は接点４６Ｃ側に、リ
レー４９は接点４９ｃ側にそれぞれ切換えられるため、
電流は，バッテリ４７より、リレー４９の接点４９ｃ、
逆流防止用ダイオード４８、固定接点４４、摺動子４２
、モータ３４、摺動子４１、固定接点４３、リレー４６
の接点４６Ｃを通って、バッテリ４７のマイナス側端子
、というように流れるため、モータ３４したがって摺動
子４１、４２が図中反時計方向に回転する。

そして、摺動子４１、４２の上記回転が進行するにつれ
て，摺動子４２が固定接点４５のみに接触する状態にな
ると、逆流防止用ダイオード５０の作用によりモータ３
４への電流供給が停止１−され、これにより該モータ３
４が停止する。勿論、このときは、バイパス油通路２６
が閉から開へと切換えられて、緩衝器１１はハードから
ソフトへと切換えられることになる。

第６図中５１はコントロールユニット３９川の降圧電源
，５２、５３はセンサである。この２つのセンサのうち
、センサ５２は自動中の走杓速度を検出する車速センサ
であり、またセンサ５３は自動車の走行状態が定常走行
であるか査かを検出する走行状態検出センサである。に
記車速センナ５２は、例えばスピードメータと関連させ
ることにより車速を知るようなものとすればよい。また
走行状態検出センサ５３は、例えばスロットル開度、吸
気負圧等のによってエンジン負荷を、あるいはブレーキ
ペダルの踏込量、ブレーキ液圧の大きさ等によってブレ
ーキ負荷を検出するようなものとすることができ、この
両負荷の少なくとも一方を間接的に検出するものとして
、重錘を利用した慣性によって作動する慣性スイッチの
ようなものを用いることも可能である。

前記コントロールユニｙ　ト３　９は、両センサ５２、
５３からの出力を受けるもので、この出力が低速かつ定
常走行状態に相当するものであれば、リレー４６、４９
のコイル４６ａ、４９ａを消磁して緩衝器１１をソフト
にする。、また両センサ５２、５３からの出力が、」二
記低速かつ定常走行時以外のとき、すなわち高速走行時
、加速時、減速時の少なくとも一つの運転時に相当する
ものであれば、上記コイル４６ａ、４９ａを励磁して緩
衝器１１をハードにする。

このような走行速度と走行状態との２つの因子をパラメ
ータとして、緩衝器１１の減衰力の大きさを調整する場
合の例を第７図、第８図に図式的に示しである。この第
７図は、ある所定速度を境として高速側、低速側の２つ
の領域に分ける一方、ある所定の加・減速度を境にして
定’／’Ｉ’ｒ走行時と加・減速時との２つの領域に分
けられて、全体として４つの領域に分けられ、低速かつ
定常走杓時を示す領域にあるときにのみ緩衝器１１をソ
フトにし、その他のときはハードにする。また、第８図
に示すものは、上記２つのパラメータからなる曲線αを
作成して、該曲線αを境として低速かつ定常走行時と、
その他のときとを区別している。勿論、第７図、第８図
に示すようなグラフは、コントロールユニット３９を例
えばマイクロコンピュータによって構成して、これにプ
ログラムしておけばよい。

以上実施例について説明したか、本発明はこれに限らず
、例えば次のような場合をも含むものである。

■減衰力調整手段としては、モータ３４以外にソレノイ
ド等適宜のものを用いることができる。

■緩衝器１１は、モノチューブ我等適宜の形式のものを
採択することができる。

■減衰力は、ハードとソフトの２段階にかぎらず、３段
階以上あるいは、無段階に可変とすることもでき、この
場合は走行状態の程度および走行速度の程度に応じて少
なくとも３段針５以上に緩衝器１１の減衰力の大きさを
調整することとなる。

■緩衝器１１は車体３とタイロンドアＡあるいは７Ｂと
の間に架設する等、車体３と操舵系の適宜部材との間に
架設することができる。

（クコントロールユニット３９をマイクロコンピュータ
によって構成する場合は、デジタル式あるいはアナログ
式のいずれによっても構成することができる。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、加・減速
時および高速走行時のようにキック／シンク等の振動や
トルクステアが生じやすいときには緩衝器の減衰力が大
きくなって、高速直進性が良好になると共にハンドルシ
ョックやハンドルのとられが防止されて、ステアリング
の安定性が確保される一方、低速かつ定常走行時にはＨ
Ｗｊ′Ｊｊｔの減衰力が小さくなってステアリングのス
ムーズな操作性が確保されることとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図。 第２図は本発明の一実施例を示す正面図。 第３図は第２図の平面図。 第４図は減衰力可変式の緩衝器の一例を示す断−面図。 第５図は第４図のｖ−ｖ線拡大断面図。 第６図は本発明の一実施例を示す回路図。 第７図、第８図は走行速度と走行状ｊｔ；とによって緩
衝器の減衰力を変化させる例を示すグラフ。 ｌ・・・・・・・・操舵車輪 ４・１◆・１ｅナツクルアーム ７Ａ、７Ｂ・拳・拳タイロッド ８ＩＩＩＩ１１轡・拳−・リレーロッドＬＬ−・・・拳
φ１１４４）セ１１器 １５−　・・・・・・ピストン １６・・・・・・・ピストンロッド ２３φ・・・・・拳油通孔 ２４．２５１１８１１１１デイスクパルプ２６−−−φ
拳・拳バイパス油通路 ２７・・・・・・・弁体 ２８・・・・φ・・連通孔 ２９１１１＋１１・φ１１−コントロールロッド３４１
・１−・モータ ３９・・ｍ−１１ｅ・コントロールユニ・ント５２・φ
・・拳・φ車速センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体と操舵系との間に架設された減衰力１１）変
   成の緩衝器と、 前記緩衝器の減衰力を調整する減衰力調整手段と、 自動車の走行速度を検出する車速検出手段と、自動車の
   走行状ＩＥが定常走行状ｙル４であるか台かを検出する
   走行状態検出手段と、 前記車速検出手段および走行状態検出ｒ段の出力を受け
   、低速かつ定常走行時には減衰力を小さくする信号をそ
   の他のときには減衰力を大きくする信号を前記減衰力調
   整手段に出力する制御手段と、 を備えていることを特徴とする自動車のステアリング装
   置。