JPS63162313A - 自動車のサスペンシヨン装置 - 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） この発明は自動車のサスペンション装置、特に、アクチ
ュエータによるホイールアライメントの調節が可能なサ
スペンション装置に関する。

（従来の技術） 従来の自動車のサスペンション装置としては、例えば、
実開昭６０−１３８６０号公報あるいは特開昭６０−１
２８０８０号公報に記載された操向輪用のサスペンショ
ン装置が知られている。前者の実開昭６０−１３８６０
号公報に記載されたサスペンション装置は、トレーリン
グアーム、ラテラルリンク等を介して車体に支持された
リアアクスルビームの両端にキングピンな介して枢支さ
れたナックルを操舵用アクチュエータと操舵リンク、ナ
ックルアームおよびリレーロッドを介して連動連結し、
かつ、ラテラルリンクと操舵リンクとを実質的に同長と
し並列に配設したものである。

また、後者の特開昭６０−１２８０８０号公報に記載さ
れたサスペンション装置は、後輪操舵系の入力軸に設け
た偏心軸に、前部にとニオンを後部に偏心カムを一体に
備えた筒部材を回転自在に嵌合し、ビニオンを車体側に
固定されるインターナルギヤに噛合させるとともに、偏
心カムに左右の後輪用タイロッドを連結支持するジヨイ
ント部材を回転自在に嵌合させ、各タイロッドを左右の
後輪のナックルアームと連結したものである。

（この発明が解決しようとする問題点）しかしながら、
前者のサスペンション装置にあっては、アクスルビーム
およびラテラルリンクに平行に操舵リンクとリレーロッ
ドとが配置されるため、これらが錯綜して構成が繁雑で
、また、これらにサスペンションジオメトリが影響され
てその決定の自由度が小さいという問題点があった。

また、後者のサスペンション装置にあっては、サスペン
ションジオメトリの決定の自由度は大きくなるものの、
ビニオンが車体側に固定されるインターナルギアと噛合
した筒部材に形成された偏心カムに、ナックルアームと
連結したタイロッドをジヨイントを介して結合するため
、転舵を必要としない後輪の支持に適用する場合には、
タイロッドのみならず車体側の支持部をも改変しなけれ
ばならず、前輪のみを転舵する車両と前後輪の双方を転
舵する車両との間の互換性に欠けるという問題点があっ
た。

この発明は、上述した問題点を鑑みてなされたもので、
サスペンションジオメトリの決定の自由度が大きく、か
つ、互換性が大きいサスペンション装置を提供すること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段） この発明にかかる自動車のサスペンション装置は、サス
ペンションメンバに固設されたホルダプレートと、該ホ
ルダプレートにジヨイントを介し揺動自在に取付けられ
て車輪を支持するナックルと該ナックルと前記ホルダプ
レートとの間に介設されて前記ナックルを駆動するアク
チュエータと、を有することが要旨である。

（作用） この発明にかかる自動車サスペンション装置によれば、
サスペンションメンバに固設されたホルダプレートにジ
ヨイントを介しナックルを取り付け、このナックルとホ
ルダプレートとの間にアクチュエータを介設し、アクチ
ュエータによりナックルを駆動して車輪のホイールアラ
イメントが調整される。このため、他のリンク等を必要
とすること無く、構成の簡素化が図れ、また、サスペン
ションジオメトリが影響を受けることも無くサスペンシ
ョンジオメトリの決定の自由度も大台くなる。そして、
このサスペンション装置は、ホルダプレートをサスペン
ションアームから脱着するのみで転舵用と非転舵用との
用途変更すなわちホイールアライメントを調節可能なも
のと不可能なものとの変更が可能であるため、この用途
変更がサスペンションアームの交換あるいは車体の改変
を行うこと無くでき、大鮒な互換性が得られて汎用性も
増大する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図から第４図はこの発明の一実施例にかかるサスペ
ンション装置を前後輪操舵車両の後輪に適用して表し、
第１図が機構部分の断面図、第２図が油圧配管図、第３
図がブロック図、第４図が制御用フローチャートである
。

第２図において、（１１）は操向ハンドルであり、操向
ハンドル（１１）はステアリングシャフト（１２）を介
してギアケース（１３）内に収容されたラックアンドビ
ニオン式のステアリングギア機構に連結されている。ス
テアリングギア機構は、周知のように、ステアリングシ
ャフト（１２）と一体に回転するビニオンおよび該ビニ
オンと噛合してギアケース（１３）の左右両端から延出
するラック（１４）を備え、このラック（１４）のギア
ケース（１３）から延出した端部がそれぞれタイロッド
（１５Ｌ）　、　（１５Ｒ）を介して左右の前輪（１６
ＰＬ）　、　（１５ｒＲ）を支持したナックルアーム（
１７Ｌ）　、　（１７Ｒ）に連結されている。ギアケー
ス（１３）内には、また、油圧の作用でラック（１４）
へ操舵補助力を付与するパワーシリンダおよびパワーシ
リンダへ供給する油圧を制御するコントロールバルブが
収容されている。コントロールバルブはリザーバタンク
（１８）とオイルポンプ（１９）とに連絡され、パワー
シリンダの各作動室を操向ハンドル（１１）の操舵に応
じた開度で連通する。オイルポンプ（１９）は、２連型
ポンプあるいは分流弁等を内蔵したポンプから構成され
て２つの吐出ボートを有し、一方の吐出ボートが上記コ
ントロールバルブに他方の吐出ボートが後述する電磁切
換弁（２２）に連絡されている。

なお、（２０）はステアリングシャフト（１２）に設け
られて操舵角を検出するエンコーダ等から成る舵角セン
サ、（２１ＰＬ）　、　（２１ＰＩ＋）は左右の前輪（
１［ｉｒＪ。

（１６ＰＲ）に設けられた車速センサであり、これらセ
ンサ（２０）　、　（２１ＦＬ）　、　（２１ＦＲ）は
後述するコントロールユニット（２３）に接続されてい
る。

（２４）は車体の後方で車体に支持されたリアアクスル
ビームであり、このリアクスルビーム（２４）は車軸方
向に延在し各端部に左右の後輪（１６ＲＬ）　。

（１６ＲＲ）が支持されている。なお、（３０Ｌ）　、
　（３０Ｒ）は左右のトレーリングアームである。第１
図に示すように、リアクスルビーム（２４）の端部には
フランジ（２４ａ）を一体に有する軸受ホルダ（８ｏ）
が取り付けられ、このフランジ（２４ａ）　に穴（２５
ａ）を有する略円板状のホルダプレート（２５）がボル
ト（２６）によって固定されている。ホルダプレート（
２５）には、穴（２５ａ）　に嵌着されたボールジヨイ
ント（２７）を介してナックル（２８）に一体に突設さ
れた支持軸（２８ａ）が揺動自在に貫通し、このナック
ル（２８）が支持軸（２８ａ）の端部に螺着したナツト
（２９）により締結されている。ナックル（２８）は、
車体外方を開口した中空孔（２８ｂ）が形成され、この
中空孔（２８ｂ）内にスピンドル（３１）およびハブ（
３２）がベアリング（３３）を介して回転自在に挿通さ
れている。

スピンドル（３１）はハブ（３２）を嵌挿し、これらハ
ブ（３２）とスピンドル（３１）は、サスペンション（
３１）の先端に螺着したナツト（３４）によフて締結さ
れている。ハブ（３２）には、ブレーキディスク（３５
）とホイール（３６）とがボルト（３７）およびナツト
（３８）により共線めされている。なお、第２図中、（
３９ＦＬ）。

（３９ＰＲ）　、　（３９１１Ｌ）　、　（３９１１１
１）はショックアブソーバ、（４ｏｒｔ、）　、　（４
０Ｆｌ＋）　、　（４０ＲＬ）　、　（４０ＲＲ）は懸
架スプリングを示す。

ホルダプレート（２５）とハブ（３２）との間には車両
前後方向に等間隔で２つの油圧アクチュエータ（４１ａ
）　、　（４１ｂ）　（以下、添字の無い番号で代表す
る）が介設されている。油圧アクチュエータ（４１）は
、ホルダプレート（２５）に嵌着されたシリンダボディ
（４２）内にピストン（４３）が摺動自在に嵌入し、電
磁切換弁（２２）に連絡された作動室（４４）を画成し
ている。この作動室（４４）内には、ピストン（４３）
とシリンダボディ（４２）の内底壁との間にスプリング
（４５）が縮装され、ピストン（４３）を付勢している
。ピストン（４３）にはロッド（４６ａ）を固設された
連結部材（４６）が螺着し、この連結部材（４６）のロ
ッド（４６ａ）がナックル（２８）に螺着された連結部
材（４７）の筒体（４７ａ）内部にゴム様弾性材料から
成るブツシュ（４８）を介して連結している。ブツシュ
（４８）は、車両前後方向にそれぞれ空孔（４８ａ）が
形成され、車両前後方向に小さなばね定数を有している
。上述した油圧アクチュエータ（４１ａ）　、　（４１
ｂ）は同一構成であり、また、左右の後輪（１６１１＋
、）　、　（１６ＲＲ）についても同一構成である。な
お、（２１ＲＬ）　、　（２１ＲＲ）は後輪（１６ＲＬ
）　（１６ＲＲ）に設けられた車速センサを示す。

また、油圧アクチュエータ（４１ａ）　、　（４１ｂ）
にはそれぞれシリンダボディ（４２）の開口端側にコイ
ル（４９ａ）が固着され、このコイル（４９ａ）がピス
トン（４３）とともに差動トランス（４９）を構成して
いる。

この差動トランス（４９）は、ピストン（４３）が可動
鉄芯として機能し、コイル（４９ａ）がコントロールユ
ニット（２３）に接続されて油圧アクチュエータ（４１
）の作動状態を表す信号を出力する。

左右後輪（ＩＬ＋Ｌ）、　（１８ＲＲ）の各油圧アクチ
ュエータ（４１ａ）　、　（４１ｂ）は、第１図に示す
ように、それぞれ作動室（４４）が電磁切換弁（２２）
に連絡され、この電磁切換弁（２２）から油圧を供給さ
れて作動する。

電磁切換弁（２２）は、前述したオイルポンプ（１９）
の他方の吐出ボートとりザーバタンク（１８）とに連絡
され、また、コントロールユニット（２３）に接続され
ている。この電磁切換弁（２２）は、コントロールユニ
ット（２３）から人力する信号に応じて各油圧アクチュ
エータ（４１）へ油圧を供給し、各油圧アクチュエータ
（４１）を駆動して後輪（１６ＲＬ）　、　（１６ＲＲ
）を転舵すなわち後輪（１６ＲＬ）　、　（１６１１Ｒ
）のトー角を変更する。

コントロールユニット（２３）は、第３図に示すように
、各車速センサ（２１ｒ＋、）　、　（２１ＦＲ）　、
　（２１ＲＬ）　。

（２１ＲＲ）が接続したインタフェース回路（５１）、
右後輪（１６ＲＲ）側の差動トランス（４９Ｒ）が接続
したインタフエース回路（５２）、左後輪（１６ＲＬ）
側の差動トランス（４９Ｌ）が接続したインタフェース
回路（５３）、舵角センサ（２０）が接続したインタフ
ェース回路（５４）　、各インタフェース回路（ｓｔ）
　、　（５２）　、　（５３）が接続してこれらが出力
するアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換
回路（５５）、Ａ／Ｄ変換回路（５５）およびインタフ
ェース回路（５４）が接続して入力する信号を演算処理
する中央演算処理回路（５６）、制御用プログラムおよ
びデータテーブル等を記憶した記憶回路（６２）、中央
演算処理回路（５６）に定電圧電力を供給する定電圧回
路（５７）、電磁切換弁（２２）のソレノイドとバッテ
リとの間に介設されて中央演算処理回路（５６）の出力
信号に基づき開閉するリレー回路（５８）と、電磁切換
弁（２２）のソレノイドと接地との間に介設されて該ソ
レノイドへの通電を断接するスイッチング回路（５９）
と、中央演算処理回路（５６）の出力信号に基づきスイ
ッチング回路（５９）を駆動するドライバ回路（６０）
と、電磁切換弁（２２）への通電電流を検出して該通電
電流を表す信号をＡ／Ｄ変換回路（５５）へ出力する電
流検出回路（６１）と、を有している。

各差動トランス（４９＋＋）　、（４９Ｌ）が接続した
インタフェース回路（５２）　、　（５３）は周知のよ
うに、各差動トランス（４９Ｒ）　、　（４９Ｌ）の１
次コイルへ交流信号を出力し、差動トランス（４９Ｒ）
　、（４９Ｌ）の２次コイルの出力信号を整流平滑化し
てそれぞれが逆特性のアナログ信号をＡ／Ｄコンバータ
回路（５５）へ出力する。中央演算処理回路（５６）は
、記憶回路（６２）に記憶された制御プログラムに従い
各センサ（２０）。

（２１ＰＬ）　、　（２１ｒ＊）　、　（２１ＲＬ）　
、　（２１ＲＲ）　、　（４９Ｒ）　、　（４９Ｌ）　
、　（６１）の出力信号を処理し、リレー回路（５８）
およびドライバ回路（５９）を駆動する。なお、本願実
施例は、電磁切換弁（２２）のソレノイドへ断続電流を
通電するもので（チョッパ制御）、中央演算処理回路（
５６）は電磁切換弁（２２）のソレノイドへの断続電流
のデユーティファクタを表示する信号をドライバ回路（
６０）へ出力する。

次に、この実施例の作用を説明する。

このサスペンション装置が装着された自動車は、第４図
のフローチャートに示す一連の処理を中央演算処理回路
（５６）で実行してアクチュエータ（４１）を制御し、
後輪（１８ＲＬ）　、　（１６ＲＲ）の転舵すなわちト
ー角調節を行う。

まず、ステップＰｌにおいて、記憶回路（６２）のＲＡ
Ｍ等の記憶データの消去およびアドレス指定等の初期化
を行う。続いて、ステップＰ２において前輪（１８ＰＬ
）　、　（１６Ｆｌ＋）の舵角θ、を舵角センサ（２０
）の出力信号から読み込み、また、ステップＰ３におい
て車速Ｖを車速センサ（２１ＦＬ）　、　（２１ＦＲ）
　。

（２１ＲＬ）　、　（２１ＲＲ）の出力信号から読み込
む。次に、ステップＰ４においては、前輪（１６ＦＬ）
　、　（１ＢＰＲ）の舵角θ１および車速Ｖに基づいて
ＲＯＭに記憶されたデータテーブルから目標後輪舵角θ
Ｒ０をマツプ検索する。このステップＰ４では、次式に
基づぎ車体の横すべり角を７とするような目標後輪舵角
θＲＯが決定される。

ただし、ｋは前輪と後輪との転舵角度の比、Ｕは車速、
Ａ、Ｂ、ＣおよびＤは定数である。

続いて、ステップＰ５では、後輪（１６＊、、）、　（
１６ＲＲ）の舵角θ８を各差動トランス（４９１１）　
、　（４９Ｌ）の出力信号から読み込み、そして、次の
ステップＰ６で、後輪（１６ＲＬ）、（１６ＲＲ）の舵
角θＲと目標後輪舵角θＲＯとの偏差△θ（△θ＝θＲ
Ｏ−θＲ）を算出する。この後、ステップＰ７において
、偏差△θの正負を判別し、偏差△θが正または零の時
にステップＰ８の処理を実行し、また、偏差△θが負の
時にステップＰ９の処理を実行する。ステップＰ８では
、例えば、アクチュエータ（４１ａ）　、　（４１ｂ）
を駆動して前輪（１６ＦＬ）　、　（１６ＦＲ）　と同
方向に後輪（１１ｉＲＬ）、　（１［１ｎＲ）を目標後
輪舵角θＲＯまで転舵し、また、ステップＰ、では、ス
テップＰ８と逆に、アクチュエータ（４１ａ）　、　（
４１ｂ）を駆動して前輪（１６ＦＬ）　、　（１ＢＰＲ
）　と逆方向に後輪（１６ＲＬ）　、（１６ＲＲ）を目
標後輪舵角（θＲＯ）まで転舵する。

一方、このサスペンション装置にあっては、リアアクス
ルビーム（２４）にホルダプレート（２５）を固設する
とともに、このホルダプレート（２５）にジヨイント（
２７）を介してナックル（２８）を連結し、ナックル（
２８）とホルダプレート（２５）との間にアクチュエー
タ（４１ａ）　、　（４１ｂ）を介設することで構成さ
れる。このためリンク等を増設する必要はなく、構成部
品が削減され、簡素な構成が達成される。そして、リン
ク等を増設しないため、サスペンションジオメトリの決
定の自由度は大きく、設計が容易である。

また、このサスペンション装置は、ホルダプレート（２
５）を脱着するのみで、転舵用と非転舵用との用途の変
更が可能である。したがって、その用途の変更に際して
は、サスペンションメンバあるいはサスペンションメン
バの車体支持部の改変を必要とせず、大ぎな互換性を得
られ、汎用性も大きくなる。

第５図および第６図には、それぞれ、この発明の他の実
施例にかかるサスペンション装置を示す。

第５図に示すサスペンション装置は、前述した転舵用す
なわち１−一角調節用のアクチュエータ（４１ａ）　、
　（４１ｂ）とともにキャンバ角調節用のアクチュエー
タ（７１ａ）　、　（７１ｂ）を上下方向に設けたもの
である。このサスペンション装置は、アクチュエータ（
４１ａ）　、　（４１ｂ）を駆動することで転舵すなわ
ちトー角が調節でき、また、アクチュエータ（７１ａ）
　、　（７１ｂ）を駆動することでキャンバ角が調節で
きるため、サスペンション特性をより自由に制御でき、
より良好な操舵安定性が得られる。

第６図に示すサスペンション装置は、転舵用のアクチュ
エータ（４１ａ）　、　（４１ｂ）を水平線Ｈに対して
キャスタ角θの傾斜をもってキングピン軸にの両側に対
称的に配設したものである。このサスペンション装置は
、キャスタ角θを変化させること無くトー角の調整がで
きる。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明にかかる自動車のサスペ
ンション装置によれば、サスペンションメンバにホルダ
プレートを固設するとともに、このホルダプレートにジ
ヨイントを介してナックルを取り付け、このナックルと
ホルダプレートとのアクチュエータを設けてホイールア
ライメントを調節するため、簡素な構成を達成すること
が可能になるとともにステアリングジオメトリの自由度
も大きくなり、さらに、大きな汎用性を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの発明の一実施例にかかる自動車
のサスペンション装置を示し、第１図が機構要部の断面
図、第２図が自動車の油圧配管図、第３図がブロック図
、第４図が制御用フローチャートである。第５図はこの
発明の他の実施例にかかる自動車のサスペンション装置
の要部斜視図、第６図はこの発明のまた他の実施例にか
かる自動車のサスペンション装置の要部側面図である。 （１５ＦＬ）　、　（ｔａｒｎ）・・・前輪（ＩＬ＋Ｌ
、）、　（１６８Ｒ）・・・後輪（２０）・・・舵角セ
ンサ （２１ＦＬ）　、　（２１ＰＲ）　、　（２１ＲＬ）　
、（２１ＲＲ）・・・車速センサ（２２）・・・電磁切
換弁 （２３）・・・コントロールユニット （２４）・・・リアアクスルビーム （２５）・・・ホルダプレート （２７）・・・ボールジヨイント （２８）・・・ナックル （３０）・・・トレーリングアーム （３２）・・・ハブ （３６）・・・ホイール

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. サスペンションメンバと、該サスペンションメンバにジ
   ョイントを介し揺動可能に支持されたナックルと、該ナ
   ックルと前記サスペンションメンバとの間に介設され前
   記ナックルを駆動可能なアクチュエータと、前記ナック
   ルに回転自在に支持されたハブと、を有することを特徴
   とする自動車のサスペンション装置。