JPS6056673A - 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、キックバッ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。

ところで、ステアリング装置は、中に車両の走行速度の
みならず、路面状態の良し悪しによってもその操舵感覚
（特に操能力）やシミー、キンク八・ンク等の異常振動
に大きな影響を与えるものであり、このような観点から
も何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
ックパンク等が異常に大きくなり、またぬかるみや雨天
時に走行する際には、車輪と路面との間の摩擦係数か小
さくなるのでｌ＼ンドルにわずかな力を加えても操舵さ
れてしまう結果、不必要に操舵角を大きくしてしまう等
の危険が生じる。

（発明の目的） 本発明は」二連のような事情を勘案してなＺ＼れｔこも
ので、路面状態に応じて、適切な操舵か１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） １ｊ；＋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、綴棒１器の減衰力が大きくな
るようにしである。

具体的１こは、第１図シこ示すように、減衰力ｉ＋）要
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　−力、路面状態の良し
恕しを検出するための路面状５ｐ；検出１段を設けであ
る。そして、」−配路面状ｆＥ、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２０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に結合されたナンクルア
ーム４が回Ｉ！ＩＪ自在に連結されている。上記ナンク
ルアーム４には、緩衝器５のシリング５ａが連結される
−・力、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、」−記シリンダ５ａとピスト
ンロッＩ”５ｂすなわち車体３との間には、コイルスプ
リング６か介装されて、緩Ｗｉ　ｙＡ５が伸び方向に伺
勢されている。

前記ナックルアーム４１こは、タイ口、、　ｌ’　７　
Ａの一端部か結合され、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、図示を略す他力側の
操舵車輪に対しても車輪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
アボンクス９、ステアリングシャフト１０を介して、図
示を略すハンドルに連係されている。

ｒｔｉｉ記リレーロッド８と車体３との間には緩衝器１
１が架設されており、リレーロット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（Ｊ　ラド８とほぼ平行に
なるように配設されているにの緩衝器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ｉ；ｆｉ　ｌ　３
と外筒１４とからなる内外二重構造とされ、内１：’：
ｌ　１２内に摺動自在に嵌挿されたビスＩ・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。このビスＩ・ン１５に・体化された
ピストンロッド１６は、ロッＩ・刀イ１１７を摺動自在
に貫通してシリング１２外に延イ１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
固足されている。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か配設され、該ゴムチューブ２１内は加圧ガス
が封入されたカス室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。

Ｉｊｉｉ記ピストン１５には油室ＡとＢとを連通ずる油
通孔２３が形式されると共に、該油通孔２３の各間［」
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１ンロツト１６には、］−記抽油
通孔３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図に小才ように、バ
イパス油通路２６の油室Ｉ３に勾する開口部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とか連通され、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Ｌ１
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、縮み行程ノ（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か開となって
いるときは、伸ＵＮ＋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
さな誠４Ｉ’Ｌ力となる。そして、ピストンロント１６
内會こ回転自在に嵌挿されたコントロールロット２９の
　端部がゴ「体２７に一体化され、外部より該コントロ
ールロット２９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−Ｃいる。

なお、ピストンロッｌ”　ｌ　６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ロ
ット１６の先端部において車体３に固定され、またシリ
ング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
ーロット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。

＋ｉｉｊ記コントロールロット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かビス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、コントロールロット して！ｆ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＞ｊ＼ずように、制ｉ１１
１手段としてのコントロールロットＩ・３９からの！，
ＩＪ換指令信号に応して、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１・″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ｒ−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−２１１　
：Ｉｋとされて、一方の摺動子４１は、固）ｊ！接点／
１３に対して常に接触し、他方の摺動子４　２　１；ｌ
：、２つの固定接点４４、４５に対して、そのスト【コ
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４（５を介してバッテリ４
７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はパッテリイ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、逆流防止用グイオード４８
および切換リレー４９を介して、また前記固定接点４５
は、逆流防止用タイオート５。

および上記切換リレー４９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１１−川ダイオート４
８と５０とは、切換リレー４９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ν）換リレー４９は、そのコイル４９ａか励磁され
たときに、接点４９ｂ側に切換えられて、ｌＪ＋ｌ固定
接点４４、４５が、逆流防１１−川タイオート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！ｉｌＪ換えられて、両回定接点４４
、４５が、逆流防止用グイオード４８あるいは５０を介
して、パンテリ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４工、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１こあるときに、
例えば緩衝器１１のバイパス油通路２６が閉となったい
わゆるハート（減衰万人）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／ヘイバス油通路２６が開となったいわゆるソフト（
減衰カル）となる。そして、いま、摺動子４１．４２か
１図中一点鎖線で示すソフトに対応した位；νｊにある
として、切換リレー４６．４９のコイル’Ｌ６ａ、４９
ａを励磁して、その接点４６ｂ、４９ｂ側にしＪ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、逆流防止用ダイ
オード５０、リレー４９の接点４９ｂを通って、パンテ
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
フトからハートへと切換えられることになる。

また、−に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、八ツテリ４７より、リレー４９の接点４
９ｃ、逆流防ｔｌ−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１１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３４への電流供給が停止１−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が閉から開へとしＪ換えられて、緩衝器１１はハー
ドからソフトへと！、＋１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・ント３９川のｔｌｆｉｊ圧゛市源
であり、センサ５１は、路面の凹凸の４１１冒■、中輪
のスリップし易い程度などの路面状ｊ九を検出して、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４°１１爪を知るには、例
えばばね下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ｗｔ町器５のシリンダ５ａとピストン
ロッド５ｂとの変位Ｈ，Ｈあるいは変位速度をセンサ５
１によって検出するようにすればよい。また車輪のスリ
ップ状態を知るには１例えば、アンチスキッドシステム
が組込まれている車両にあっては、当該アンチスキッド
システムの作動信号をセンサ５１によりピンクアップす
るようにすればよい。またエンジン回転数と車輪の回転
速度を検出して、そのときの変速機のキア比を考助′シ
て車輪がスリ・ンプしているが否かを検出するようにし
てもよい。さらに、例えばワイパか作動しているときに
は雨天時であって路面か悪い（スリングし易い）状態で
あるというようにして、センサ５１によってワイパの作
動状態を検出することにより路面状！ムを検出するよう
にしてもよい。

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１．て凹凸が激しいあるいはスリッ
プし易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、４
９ａを励磁して、緩衝器１１をハードの状態とする。逆
に、路面か平担である、あるいはスリップしにくい、と
いう良路状態のときには、コントロールユニット３９が
上記コイル４６ａ、４９ａを消磁して、緩衝器１１をソ
フＩ・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
ックパンク等の振動が確実に抑制され、またスリップし
易いときには操舵に比較的大きな力を要するどっしりし
た操舵感覚どなって、不必貿に大きな操舵をしてしまう
という危険を回避できる。

ここで、悪路の場合に限らず、ハン］−ルのしＪり戻し
時（操舵角を小さくする方向すなわち二、−トラルカ向
へのハンドル操作時）にもｘｔＦ＋＋：１１をハードに
して、適度の大きさの操舵力を（７（ｅ　（、￥、する
ようにしてもよい。すなわち、Ｉ−記！、ｌｌすＪｊし
１１１１には、タイヤのセルファライニングトルクによ
って、いわゆる操舵の「抜け」か生じて操舵の反力が極
めて小さくなり、操舵を行う上で好ましくない。特にこ
のような現象は、ハンドルをｉ、ＩＪり込んでい〈状態
（操舵角を大きくする方向へのハンドル操作待）から切
り戻しへ移行する際に顕著となる。したがって、ハンド
ル切り戻し時にも緩衝器１１をハートにすれば、上記「
抜け」が防止されて、適切な操舵感覚が得られることに
なる。

上述のようなハンドル切り戻し時を検出するには、例え
ばハンドルｖＪり込み時の操舵変位を「正」とし、切り
戻し時の操舵変位を１負」として、ある時間の操舵変位
ＯＨとこれから所定時間後の操舵変位を０■＋１として
、該両操舵変位を掛は合わゼたときに、「負」ならばν
Ｊり込みからｕＪすＪズしか行われる時期であると利足
して、緩衝器ｌｌをハードにすればよい。

この路面状態の良し悪しど、ハンドルか切り込みである
か切り戻しであるかの両名のＭｌ合せによって、緩衝器
１１の減衰力をどのように調整するかの一例を第７図に
示しである。勿論、この第７図のようなものは、例えば
あらかしめマツプ等に作成しておく一方、コントロール
ユニッＩ・３９をマイクロコンピュータ等により構成し
て、当該マンプをコントロールユニッｌ−３９にプロゲ
ラ１、しておけばよい。

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。

（１，１減衰力調整手段としては、モータ３４以外にソ
ｌ／ノイドＡ・適宜のものを用いることかできる。

（ン１緩衝器１１は、モノチューブ弐′）゛適宜の形式
のものを採択することができる。

（３）減衰力は、ハートとソフトの２段Ｍ”ｉにかきら
ず、３段階以にあるいは、無段階にｉｌｌ変とすること
もできる。

〈４）緩衝器１１は車体３とタイロッド７Ａあるい（，
１７Ｂ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。。

（５フコントロールユニツト３９をマイクロ」ンビュー
タによって構成する場合は、テシタル式、アナプロ式の
いずれによっても構成することかできる。

４Ｆ！＋コントロールユニンｌ−３９にター（マ’ｔｉ
：　Ｍｌ　ｉＡ　／ｌ／で、センサ５１から路面状態が
悪いという出力を受けたときには、この出力を受けた１
１１ｆ点から例えば１５秒間等所定時間だけ緩衝器１１
をハードに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が単時間の間にハートとソフトとにひんばん
に切換えられるのが防止される。

（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、路面状
態の良し悲しに応して自動的に＃検器の減衰力の大きさ
が調整される結果、路面状態に応じた適切な操舵を行え
ることになる。

【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３１Δは第２図の平面図。 第４図は減衰力可変式の緩衝器の−・例を示す断面図。 第５図は第４図のＶ−Ｖ線拡大ｔｔｌｉ面図。 第６図は本発明の一実施例を示す回路図。 第７図はハンドルの切り込みあるいｌｊ：　！、ＩＪり
戻しと路面状態とによって緩衝器の減衰力を変化させる
場合の一例を示す図。 ｌ・・・―争・Φ拳操舵車輪 ４・・ｓｅｅ・争会ナックルアーム ７Ａ、７Ｂ１１タイロツ！・ ８・１１１・リレーロンＩ・ １１拳會・・・・・緩衝器 １５Φ・・・中・争ヒストン １６Φや・・・・φピストクロッ１− ２３拳・＠−・・争油通孔 ２４．２５９争・・ディスクバルブ ２６Φ争・・・・争バイパス抽通路 ２７争拳１ＩＩｌ・・・弁体 ２８−争・ψ・・・連通孔 ２９１１・會Ｏ１・コントロールＵント３４・１・・ｅ
・モータ ３９−　拳・・Φ拳・コントロールコ、−’ｎ−７１５
１拳φ・争Ｑ・・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Ｎｆ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り段と、 路面状態の良し悪しを検出する路面状態検出１段と、 前記路面状態検出手段の出力を受け、路面か悪路である
   ときに前記緩衝器の減衰力が大きくなるようにｆｆＤ記
   減衰力調整手段を作動さぜる制υＩｔ　Ｔ’　１．＆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。