JPS62187653A - 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、ハンドル操舵によって定まる左輪と右輪の舵
角の関係を変更することが可能なステアリング装置に関
する。

［従来の技術］ 左輪と右輪の旋回中心が一致するアッカーマンステアリ
ングでは、低速旋回時には車輪の横すべりがなく、スム
ーズに旋回できる（特開昭５５−７９７５８）。

一方、左輪と右輪の舵角が一致するパラレルステアリン
グでは、に°６速旋回蒔には左輪のスリップ角と右輪の
スリップ角の差が小さくなり、コーナリングフォースが
大きくなってスムーズに旋回できる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記いずれの装置もハンドル操舵角が定
まれば左右輪の舵角が一意的に定まるので、特定の条件
下でしか操安性及び操作性を向上させることができず、
条件が変わると逆効果となる。

例えばアッカーマンステアリングでは、遠心力の大きい
旋回を行なった場合、内輪のスリップ角が適正値より大
きくなり、タイヤの摩耗増大、タイヤ鳴き、及び操安性
の低下を招く。

また、パラレルステアリングでは、低速旋回時において
スリップ角が生じ、ハンドル操作性が悪化することもあ
る。

本発明は、上記欠点に鑑み、車両走行状態によらず操安
性及び操作性を向上させることが可能なステアリング装
置を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 未発明に係るステアリング装置では、左右前輪に取り付
けられたナックルアームをタイロッドを介して連結しハ
ンドル操舵によって左右方向へ移動される連結部材と、
該連結部材を車両前後方向へ移動させる移動手段と、を
有している。

［作用］ 低速旋回する場合には、移動手段により、連結部材を車
両後方側へ移動させる。これにより、第２図に示す如く
内輪舵角θＬと外輪舵角θ０の関係がアッカーマンステ
アリングに近づくので、車輪の横すべりがなくなり、ス
ムーズに旋回することが可能となる。

高速旋回する場合には、移動手段により、連結部材を車
両前方側へ移動させる。これにより、第２図に示す如く
内輪舵角ＯＬと外輪舵角Ｏ６の関係がパラレルステアリ
ングに近づくので、内輪のスリップ角と外輪のスリップ
角の差は小さくなり、第４図に示す如く内輪と外輪のコ
ーナリングフォースの和が犬きくなってスムーズに旋回
可能となる。

高速直進走行時又は加速時には、連結部材を車両前方側
へ移動させることにより、トーインｊ逢が増大し、走行
安定性が向上する。

［実施例］ 図面に従って本発明に係るステアリング装置の実施例を
説明する。

第１図には前輪のステアリング装置が示されており、左
輪１０Ｌはロアアーム１２Ｌの一端に軸支され、該軸回
りに回動可能となっている。ロアアーム１２Ｌの他端側
は後接１４Ｌと前校１５Ｌとに分岐されている。後接１
４Ｌの先端部はゴムブツシュ１６Ｌを介してブラケツ）
　１８Ｌに軸支されており、ＡＬ軸回りに回動可能とな
っている。ブラケット１８Ｌはクロスメンバ２０に固着
されており、クロスメンバ２０は図示しないゴムブツシ
ュを介して車体へ取り付けられている。一方、前校１５
Ｌの先端部はブラケツ）２２Ｌに軸支されており、軸線
ＢＬの回りに回動回部となっている。ブラケット２２Ｌ
はクロスメンバ２０へ固着されている。

左輪１０Ｌはナックルアーム２４Ｌを介してタイロッド
２６Ｌに連結されている。

右輪１０Ｒ側についても前記左輪ｌＯＬ側と同様の構成
となっており、対応する部局へＬの代わりにＲを付して
表わしている。

タイロッド２６Ｌ、２６Ｒは連結部材の一種であるラッ
クパー２８により連結されている。ラック／＜−２８に
は図示しないラックが形成され、外筒２９を貫通してい
る。外筒２９には図示しないピニオンが内蔵されており
、前記ラックと噛合している。このピニオンにはステア
リングコラムシャフト３０からの回転力が伝達されてラ
ックパー２８が第１図左右方向へ移動されるようになっ
ている。ステアリングコラムシャフト３０の上端にはス
テアリングホイール３２が設けられている。

ラックパー２８と外筒２９はギヤボックスを構成してい
る。外筒２９は図示しない弾性部材を介してクロスメン
バ２０へ取り付けられており、この弾性力に抗してラッ
クパー２８を車両前後方向へ僅か移動させることが可能
となっている。外筒２９にはブラケツ）３４Ｌ、３４Ｒ
が設けられており、これらにはそれぞれピストンロッド
３６Ｌ、３６Ｒの一端が連結されている。ピストンロッ
ド３６Ｌ、３６Ｒの他端にはそれぞれピストン３８Ｌ、
３８Ｒが設けられており、シリンダ４０Ｌ、４０Ｒ内に
嵌入されている。シリンダ４０Ｌ、４ＯＲはそれぞれ止
め具４２Ｌ、４２Ｒを介してクロスメンバ２０に固定さ
れている。ピストン３８Ｌ、３８Ｈによって仕切られる
車両後方側の室４０Ｂは管４４を介して’ｉｔｔ磁弁４
８へ連通されている。ピストン３８Ｌ、３８Ｈによって
仕切られるシリンダ４０Ｌ、４０Ｒの車両前方側の室４
０Ｆは管４６を介して電磁弁４８へ連通されている。ま
た、電磁弁４８は管４９を介してオイルポンプ５０に連
通され、管５２を介してリザー／町タンク５４へ連通さ
れている。

電磁弁４８には駆動用のソレノイド５６．５８が設けら
れており、これらが消磁されている時には市磁弁４８と
容管４４，４６．４９．５２とは遮断されている。

ソレノイド５６を励磁すると管４４と管４９が連通され
、′６・４６と竹５２が連通されるようになっている。

この状ｆＬでオイルポンプ５０を駆動すると加圧された
作動油が管４９．４４を介してシリンダ４ＯＬ、４ＯＲ
の室４０Ｂへ供給され、外筒２９が車両前方側へ押圧さ
れて第１図想像線で示す位置となる。このとき、左輪１
０Ｌと右輪１０Ｒは、それぞれ線ＸＬ、ＸＲで示される
向きとなり、トー角が０となる。シリンダ４ＯＬ、４０
Ｒの室４０Ｆ内の作動油は管４６．５２を介してリザー
バタンク５４へ排出される。リザーバタンク５４内の作
動油はオイルポンプ５０へ供給され、作動油が循環する
ようになっている。

ソレノイド５６を消磁しソレノイド５８を励磁すると、
管４４と管５２が連通され、管４６と管４９が連通され
る。この状７ｆ、でオイルポンプ５０を駆動すると加圧
された作動油は管４９．４６を介しシリンダ４ＯＬ、４
ＯＲの室４０Ｆへ供給される。これにより、外筒２９が
車両後方側へ移動される。このとき、左輪１０Ｌと右輪
１０Ｒは線ＸＬ′、ＸＲ’で示される向きとなる。シリ
ンダ４０Ｌ、４０Ｒの室４０Ｂ内の作動油は管４４゜５
２を介してリザーバタンク５４へ排出される。

ソレノイド５６．５８の焼損等により外筒２９を車両前
後方向へ駆動することができない状態となっても、外筒
２９は図示しない弾性部材によりクロスメンバ２０へ取
り付けられているので、外筒２９は不安定となることが
ない。

なお、ピストンロッド３６Ｌ、３６Ｒから力を受けない
時の外筒２９の中立位置は、第１図実線、二点鎖線又は
実線と二点鎖線の中間の位置の何れの位置になるように
してもよい。

ソレノイド５６．５８はマイクロコンピュータ７０から
供給される駆動信号により通電されるようになっている
。マイクロコンピュータ７０には車速センサ７２、回転
角センサ７４からの信号が供給されており、車速及びス
テアリングコラムシャツ）３０の回転角を読取可能とな
っている・第２図には旋回時の内輪舵角ＯＬと外輪舵角
θ０の関係が示されている。二点鎖線、実線で示される
線図はそれぞれ第１図に示す外筒２９が二点鎖線、実線
で示される位置に対応している。すなわち、ラックパー
２８が車両後方側に位置している場合にはアッカーマン
ステアリングに近づき、ラックパー２８が車両前方側に
位こしている場合にはパラレルステアリングに近づくよ
うになっている。

次に、上記の如く構成された本実施例の作用を：ｔｒＪ
３図に示すフローチャートに従って説明する。

なお、ラックパー２８の中立位置は第１図において実線
と二点鎖線で示される位はの中間位置であるとする。

ステップ１００においてソレノイド５６．５８を消磁し
、ラックパー２８を中立位置とする０次いでステップ１
０２へ進み、車速センサ７２、回転角センサ７４からそ
れぞれ車速Ｖ及びステアリングコラムシャフト３０の回
転角φを読取る。

低速旋回時には１ψ１≧φｏ、ｖくｖｏとなり、ステッ
プ１０４．１０６．１０８へ進んで外筒２９を車両後方
側へ移動させる。これによりアッカーマンステアリング
に近づき車輪の横すべりがなくなるので、スムーズに旋
回できる。

高速旋回時には１φ１≧φｏ、ｖ≧ＶＯとなり、ステッ
プ１０４．１０Ｂ、１１０へ進んで外筒２９を車両前方
側へ移動させる。これによりパラレルステアリングに近
づき左輪ｌＯＬと右輪１０Ｒのスリップ角の差が小さく
なるので、コーナリングフォースが大きくなってスムー
ズに旋回できる。

ここで、コーナリングフォースが大きくなる理由を第４
図に従って説明する。第４図は高速旋回時における前輪
の内輪と外輪のスリップアングルＳＡとコーナリングフ
ォースＣＦとの関係を示している。この関係は車輪に働
く荷重Ｗの値により異なり、第４図では荷重がｗｌ、ｗ
２　、ｗ３（Ｗ３　＞Ｗ２　＞Ｗｌ　）の場合を示して
いる。また、Ｗｌは内輪に働く荷重を、Ｗ３は外輪に働
く荷重を示している。ＳＡａ、ＳＡｏはそれぞれアッカ
ーマンステアリングに近づけた場合の内輪と外輪のスリ
ップアングルを示している。この場合、パラレルステア
リングに近づけるとＳＡＬ、Ｓ　Ａ　ｏの差は小さくな
り、第４図ではこれがＯとなった場合を示している。す
なわち、ＳＡ＆、ＳＡＯはそれぞれスリップアングルＳ
Ａとなり、内輪に働くコーナリングフォースＣＦＬはＣ
Ｆ、−ΔＣＦＬ、外輪に働くコーナリングフォースＣＦ
ｏはＣＦｏ＋ΔＣＦＯとなる。従って、左右輪に働くコ
ーナリングフォースの和はΔＣＦ。−ΔＣＦｂだけ増加
する。このようにしてコーナリングフォースは大きくな
る。

高速直線走行時には１φ１くφ。、Ｖ≧Ｖｏとなり、ス
テップ１０４．１１２．１１４へ進んで外筒２９を車両
前方側へ移動させる。これにより、トーイン−ｊＩＹが
増大し、走行安定性が向上する。低速直線走行時には１
φ（くφ。、Ｖ＜Ｖｏとなり、ステップ１０４．１１２
．１１６へ進んで外筒２９を車両後方側へ移動させる。

これにより、トーイン量が減少しタイヤの摩耗が減少す
る。

なお、外筒２９を車両前後方向へ駆動させる手段はモー
タによる構成であってもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 本発明に係るステアリング装置では、タイロッドを連結
する連結部材を車両前後方向へ移動させるようになって
いるので、単に連結部材を車両後方側へ移動させれば、
旋回時にはアッカーマンステアリングに近づくので低速
旋回をスムーズに行うことが可能となる。″！Ｊｉ結部
材音部材前方側へ移動させれば、直線走行時にはトーイ
ン量が大きくなるので高速直線走行の安定性や制動時の
安定性が向上する。また、単に連結部材を車両前方側へ
移動させれば、旋回時にはパラレルステアリングに近づ
くので高速旋回時において内輪のスリップアングルと外
輪のスリップアングルの差は小さくなり、コーナリング
フォースが大きくなってスムーズに旋回することが可能
となる。

このように、本発明によれば、車両走行状態が変化して
も簡単な構成及び操作で操安性及び操作性を向上させる
ことが可能であるという優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は内輪舵アン
グルＯＬと外輪舵アングル０゜の関係を示す線図、第３
図はフローチャート、第４図は高速旋回時に前輪の左輪
と右輪のスリップアングルの差を小さくするとコーナリ
ングフォースが大きくなることを説明する線図である。 １２Ｌ、１２Ｒ・・・ロアアーム、 ２４Ｌ、２４Ｒ−−・ナックルアーム。 ２６Ｌ、２６Ｒ・・・タイロッド、 ２８Ｌ、２８Ｒ−−＠ラックロッド、 ２９・や・外筒、 ４０Ｌ、４０Ｒ・・・シリンダ。 ５０・・・オイルポンプ、 ５４・・・リザーバタンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 左右前輪に取り付けられたナックルアームをタイロッド
   を介して連結しハンドル操舵によって左右方向へ移動さ
   れる連結部材と、該連結部材を車両前後方向へ移動させ
   る移動手段と、を有することを特徴とするステアリング
   装置。