JPH0130643B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は車速等に応じて最適のキヤスタートレ
ールを前輪に与えるようにした可変キヤスター装
置に関する。

自動車において、前輪のキヤスタートレールを
ハイキヤ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ヤ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。そして更にキヤスタートレ
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52−60025号にて、車体に対
して操舵輪を前後揺動可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、
操舵輪のキヤ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ヤ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ヤスタート
レールを得ることはできず、又ドライバーの好み
によつてキヤ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つた。

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、フロントサスペンシヨンの
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
はステアー変化が少なく、アンチダイプを強くす
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、以つて車速に応じて最適なるキ
ヤ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
ライイバーの好みによつて任意のキヤスタートレ
ールを得ることも可能な可変キヤスター装置を提
供するにある。

斯かる目的を達成すべく本発明は、自動車のフ
ロントサスペンシヨンにおいて、前記自動車の車
体にダンパーマウントベースを固定し、該ダンパ
ーマウントベースに対して前後方向スライド可能
にスライダをレール係合し、該スライドにダンパ
ー上部に設けたマウントプレートを結合し、該ス
ライダを駆動源と連動連結し、該駆動源の駆動を
コントローラにて制御し、前輪のキヤスタートレ
ールを無段階的に可変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図はキヤ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Ｗのキン
グピン軸Ｋ取付点Ｐを後方移動させ、車速の増加
に応じてキヤスタートレール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、
ストラツト方式フロントサスペンシヨンに本発明
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本のネジ棒１６，１６にて
前後に移動送りし得るよう組付け、ネジ棒１６，
１６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と両駆動軸３
０，３０とをフレキシブルジヨイント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
車速情報を入力し、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ダ調整器３８
と接続される。

スライダ機構は第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１
０上に前記スライダ２０をレール係合する。即ち
ベース１０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、左右側壁上
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が
嵌合されている。一方、スライダ２０はベース１
０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２
４が備えられ、左右のスライド片２４，２４は前
記レール１４，１４内に挿入係合されている。

そしてベース１０の両側部の前後上にはブラケ
ツト１５…が起設され、左右夫々のブラケツト１
５…にはネジ棒１６，１６が各軸受支承され、ネ
ジ棒１６の後部ブラケツト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の両後部ブラケツト１５，１５より
後方の後端上には、ホルダ１９が固設され、ホル
ダ１８から後方には左右のブラケツト１９，１９
が突設され、両ブラケツト１９，１９に駆動軸３
０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３
１，３１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をフレキシブルジヨイント
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、両可動子２５，２５を前記ネジ棒１６，１
６のネジ部１６ａ，１６ａに噛合する。

ダンパーの組付けは、ダンパー上部をベース１
０の長円形孔１２から上方に臨ませ、スライダ２
０の下面にダンパー上部に設けたマウントプレー
ト２６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イードバツク制
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
分には同一符号を付しその構成を明確にした。

先ず第５図に基づきフイードバツク制御方式に
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
ｅ１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、切替スイツチ４１を介
して上記比較器４０に供給される。この比較器４
０は各電圧ｅ１とｅ２を比較し、その差電圧（±
△ｅ）を出力し、この差電圧（±△ｅ）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
４３Ｂのベース（スイツチング回路）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及
びフオワード用リレー４５のリレーコイル４５Ｃ
を夫々接続し、リレーコイル４４Ｃの励磁によつ
てリレースイツチ４４Ｘ，４４Ｙ，４４Ｚ，４４
Ｗが夫々開閉成され、他方、リレーコイル４５Ｃ
の励磁によつてリレースイツチ４５Ｘ，４５Ｙ，
４５Ｚ，４５Ｗが夫々開閉成される。これら各リ
レースイツチは前記モータ３５及びこれを駆動す
る直流電源（車載バツテリ）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４５Ｃ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、４８，４９，５０は夫々電源端子を示す。又
切替スイツチ４１には車速に関係なくマニユアル
設定ができる前記手動スライド調整器３８を接続
し、この切替スイツチ４１を切換えることによつ
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によつて設定される電圧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
ず車速によつて自動設定される場合において、電
圧ｅ１とｅ２が同一レベルで電位差（△ｅ）が零
の場合には各トランジスタ４３Ａ，４３Ｂともに
オフ状態で、以つて各リレーコイル４４Ｃ，４５
Ｃともに無励磁でモータ３５は駆動されず停止状
態にある。つまりこの場合には車速に対応した最
適なキヤ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（−△
ｅ）となつて現れ、これは各トランジスタ４３Ａ
又は４３Ｂをオン状態にする。この結果トランジ
スタ４３Ａがオン状態となつた場合にはリレーコ
イル４４Ｃ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がオン状態となつた場合にはリレーコイル
４５Ｃ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３
９の電圧ｅ１の大きさが変化し、電圧ｅ１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ヤ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は例えばマイクロコンピユータ等で構
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つて当該車速
に対応したスライダ２０の位置までモータ３５
（この場合ステツ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
適のキヤスタートレールを設定することができ
る。この場合、前記フイードバツク制御方式と同
様車速センサ３７の入力と手動スライダ調整器３
８の入力を選択的に供給し、調整器３８による車
速と無関係のマニユアル設定を行うことができ
る。

次に以上の可変キヤスター装置におけるモータ
３５によつ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３３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
螺合した可動片２５，２５と一体のスライダ２０
がベース１０上を前後の最適位置までスライド動
する。斯くしてダンパー上部を前後方向に移動
し、従つて前輪Ｗのキングピン軸Ｋのキヤスター
角αを変え、前輪Ｗに車速に応じた最適のキヤス
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の回転駆動によつてドライバーの好
みに応じた任意のキヤスタートレール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ヤス
ター装置によれば、前輪のキヤスタートレールを
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
ハイキヤスターにしてステアー変化を少なくし、
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
ーキヤスターにして操舵力を大幅に軽減すること
ができ、従つ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つて任意のキヤスター
トレールを得ることもできる等優れた利点を有す
る。また、ダンパーマウントベースに対して前後
方向スライド可能にスライダをレール係合したた
め、可変キヤスター装置の小型化、ユニツト化が
図れるとともに、ダンパーに作用する前後方向以
外の荷重に対して高い剛性を備えた可変キヤスタ
ー装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はキヤ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
―線断面図、第５図はフイードバツク制御方
式の制御系回路図、第６図はプロセス制御方式の
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、１６はネジ棒、１７はウオー
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、３０は駆動
軸、３１はウオーム、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、３９
は位置センサ、４１は切替スイツチ、Ｗは前輪、
Ｋはキングピン軸、Ｌはキヤスタートレールであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 自動車のフロントサスペンシヨンにおいて、 前記自動車の車体にダンパーマウントベースを
   固定し、該ダンパーマウントベースに対して前後
   方向スライド可能にスライダをレール係合し、該
   スライドにダンパー上部に設けたマウントプレー
   トを結合し、該スライダを駆動源と連動連結し、
   該駆動源の駆動をコントローラにて制御し、 前輪のキヤ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可変キヤスター装置。