JPS6061365A

JPS6061365A - 自動車のステアリング装置

Info

Publication number: JPS6061365A
Application number: JP17033683A
Authority: JP
Inventors: Shiro Nakatani; 中谷　志郎; Hirotaka Kanazawa; 金澤　啓隆; Seita Kanai; 金井　誠太
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1983-09-15
Filing date: 1983-09-15
Publication date: 1985-04-09

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／へツタ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。

ところで、ステアリング装置は、路面状態の良し悪しに
よってもその操舵感覚やシミー、キックパック等の異常
振動に大きな影響を与えるものであり、このような観点
からも伺等かの対策が望まれるものである。すなわち、
例えば工事中の通路等凹凸の激しい部分を走行する際に
はキックパック等が異常に大きくなり、特に局部的に大
きな凹凸があったりするとハンドルを急激にとられる問
題がある。

（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、
路面の凹凸状態に応じて適切な操舵が行えるようにした
車両のステアリング装置を提供することを目的とする。

（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、路面状
態の悪いときには、緩衝器の減衰力が大きくなるように
しである。

具体的には、第１図に示すように、減衰力可変式とされ
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、サスペンションのダンパの
変位を検出することにより路面状態の良し悪しを検出す
るための路面状態検出手段を設けである。そして、上記
路面状態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によって、路面状態が悪いときに
は、緩衝器の減衰力が良路のときに比べて大きくなるよ
うに前記減衰力調整手段を作動させるようになっている
。

（実施例）第２図、第３図において、操舵車輪１は、ストランド式
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、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のシリング５ａが連結される一方、
該緩衝器５のピストンロッド５ｂが、車体３に連結され
ている。そして、上記シリング５ａとピストンロッド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、緩衝器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の一端部が
結合され、該タイロッド７Ａ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
しても車輪ｌ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１０を介して、図示を略すノー
ンドルに連係されている。

前記リレーロッド８と車体３との間には緩衝器１１が架
設されており、リレーロッド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１
１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、そのシリング１２が内筒１３と外筒１４
とからなる内外二重構造とされ、内筒１２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、Ｈ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
ッドガイド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、ゴムブシ
ュ１８を介して、後述するブラケット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を取巻くようにゴムチュ
ーブ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が配設されている。

また前記ピストンロッド１６には、上記油通孔２３をバ
イパスして油室ＡとＢとを連通ずるバイパス油通路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、該連携孔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、バイパス油通路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と上記開口部２
６ａ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、伸び行程、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、外部より該コントロールロッド２
９を回転操作することにより、バイパス油通路２６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／へ室りと油室Ａとの間で油液か往き
来することにより補償され、またカス室Ｃの加圧作用に
よりキャビテーシゴンが防止される。

このような緩衝器１１は、前述のようにそのピストンロ
ッド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３０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、前記ブラダ−／　）　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
成された係合部３８によって、コントロールロッド２９
の先端部に対して互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からの切換指令信号に応
じて、前記バイパス油通路２６を開とする位置と、閉と
する位置との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、その回転子４
０と一体回転する一対の摺動子４１．４２を有する。

この一対の摺動子４１．４２は、それぞれ円弧状とされ
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、そのストローク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４６
を介して八ツテリ４７に結線されており、該切換リレー
４６のコイル４６ａが励磁されたときは、図示するよう
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、逆流防止用タイオード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に対して互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が励磁された
ときに、接点４９ｂ側に切換えられて、再固定接点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、再固定接点４４．４５が、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３９に
より制御されるもので、該両コイル４６ａ、４９ａは、
共に励磁あるいは、共に消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示す位置にあるときに、例
えば緩衝器１１のバイパス油通路２６が閉となったいわ
ゆるハード（減衰力大）となり、逆に、他方のストロー
ク端である図中一点鎖線で示す位置にあるときに、上記
バイパス油通路２６が開となったいわゆるソフト（減衰
カポ）となる。そして、いま、摺動子４１．４２が、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、
切換リレー４６．４９のコイル４６ａ、４９ａを励磁し
て、その接点４６ｂ、４９ｂ側に切換えたとすると、／
ヘラテリ４フからの電流は、リレー４６の接点４６ｂ、
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、逆流防止用タイオード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、上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
流防止用グイオート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、八ツテリ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５ｏの作用によりモータ３
４への電流供給が停止され、これにより該モータ３４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は路面状態検出手段としてのセンサ、５２
はコントロールユニット３９用の降圧電源であり、セン
サ５１は、路面の凹凸の程度を検出して制御手段として
のコントロールユニット３９に出力するものである。上
記路面の凹凸の程度を知るには、ばね上重量とばね下重
量との変位を知るようにすればよく、このため本発明に
おいては、サスペンションのダンパとしての緩衝器５の
シリンダ５ａとピストンロッド５ｂとの変位量、変位速
度あるいは変位加速度をセンサ５１にょって検出するよ
うにすればよい。

前記センサ５１により検出された路面の良し悪しに応じ
て、コントロールユニット３９がモータ３４を制御する
もので、路面状態として凹凸が激しいという悪路状態の
ときには、コントロールユニット３９が切換リレー４６
．４９の各コイル４６ａ、４９ａを励磁して、緩種１器
１１をハードの状態とする。逆に、路面が平担であると
いう良路状態のときには、コントロールユニット３９が
Ｌ記コイル４６ａ、４９ａを消磁して、緩衝器１１をソ
フトの状態とする。

このように、路面状態が悪いときには、緩衝器１１がハ
ードになるので、凹凸の激しいときを走行する際にはキ
ックパック等の振動が確実に抑制される。

以上実施例について説明したが、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１１ｆｔ、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る。

佛）緩衝器１１は草体３とタイ口・ント７Ａあるｕ〜は
７Ｂとの間に架設する等、軍使３と操舵系の適宜部材と
の間に架設することができる。

■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、アナクロ式のいず
れによっても構成することができる。

■コントロールユニット３９にタイマを組込んで、セン
サ５１かも路面状態が悪いという出力を受けたときには
、この出力を受けた時点から例えば１５秒間等所定時間
だけ緩衝器１１を／＼−Ｆ　＋こするようにしてもよい
。このようにすれば、例えば、凹凸の激しい通路が間欠
的に存在する場合に、緩衝器１１が短時間の間に／＼−
ドとソフトとにひんばんに切換えられるのが防止される
。

（：Ｄセンサ５１により上下変位が検出されるサスペン
ションのダンパとしては、操舵車輪以外の他の車輪のも
のとしてもよい。

（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、路面状態
の良し悪しすなわち凹凸の程度に応して自動的に緩衝器
の減衰力の大きさが調整される結果、路面状態に応した
適切な操舵を行えることになり、また大きなキックバッ
ク等によりハンドルを急激にとられることがない。

【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。 ■・・・φ・・・Φ操舵車輪４・・・・・・・・ナックルアーム７Ａ、７Ｂ・・・・タイロッド８・・−争・参・Φリレーロッド１１・中・拳・・・緩衝器１５０会・Φ拳・・ピストン１６１１・＠拳・・・ピストンロンド２３・・・・・・拳油通孔２４．２５・・・φディスクバルブ２５　ｅ　＊　＊　ｓ　ｅ・、バイパス油通路２７−・
拳・φΦ番弁体２８Φ・・拳・・Φ連通孔２９拳・１１−・・Φコントロールロッド３４・・・・
・・・モータ３９◆・・拳・・争コントロールユニット５１・・・ｌ
・・センサ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）車体と操舵系との間に架設された減衰力可変式の
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、サスペンションのダンパの上下変位を検出することによ
り路面状態の良し悪しを検出する路面状態検出手段と、前記路面状態検出手段の出力を受け、路面が悪路である
ときに前記緩衝器の減衰力を良路のときに比べて大きく
する信号を前記減衰力調整手段に発する制御手段と、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。