JPS641352B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、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） 従来より、高速直進時の走行安定性の向上およ
びシミー、キツクバツク等の異常振動の抑制を目
的として、操舵輪に連結されたタイロツドと車体
との間にダンパー装置を取付け、走行中に操舵輪
が受ける外乱をダンパー装置によつて減衰もしく
は吸収することにより、ステアリングギヤ装置を
介してタイロツドに連結されたステアリングホイ
ールのふらつきを防止するようにした自動車のス
テアリング装置は公知である（特開昭57−57311
号公報参照）。

かかるステアリング装置は、ステアリングホイ
ールのふらつきを抑制するうえでは確かに有効
で、上記の目的を満足することができる。しかし
ながら、上記のステアリング装置は、車速の高、
低に応じてダンパー装置の減衰力を切替えるもの
に過ぎないため、自動車の種々の走行状態に対応
することができず、例えば低、中速走行中（この
段階ではダンパー装置の減衰力は“小”に切替え
られている。）に加減速を行なうと、操舵輪に負
荷される大きな外力がステアリング系統を介して
ステアリングホイールに伝達されて所謂ハンドル
シヨツクを惹起する問題がある。

（発明の目的） 本発明は、かかる問題を解消すべくなされたも
のであつて、加、減速に伴うハンドルシヨツクを
有効に防止することができる自動車のステアリン
グ装置を提供することを目的としている。

（発明の構成） このため、本発明は、自動車の走行状態、即ち
定常走行か加、減速時かを検出し、定常走行時に
は、操舵輪に連結されたタイロツドと車体との間
に設けられたダンパー装置の減衰力を減少させる
一方、加、減速時にはダンパー装置の減衰力を強
めて、操舵輪に加わるシヨツクをダンパー装置で
緩和、吸収してハンドルシヨツクを防止するよう
にしたことを基本的な特徴としている。

即ち、本発明にかかる自動車のステアリング装
置は、操舵輪に連結されたタイロツドと、タイロ
ツドをステアリングギヤ装置を介して作動させる
ステアリングホイールと、タイロツドと車体との
間に設けられた減衰力可変なダンパー装置と、ダ
ンパー装置の減衰力を変化させる調整手段と、自
動車の走行状態が定常走行状態か否かを検出する
走行状態検出手段と、走行状態検出手段の出力を
受けて、定常走行時には減衰力を小さくする信号
を、加速時および減速時の少なくとも一方の運転
時には減衰力を大きくする信号を上記調整手段に
発するコントローラとによつて構成される。

（発明の効果） 本発明によれば、したがつて、自動車の走行状
態に応じて、ダンパー装置の減衰力が切替えら
れ、定常走行時の操舵の操作性を阻害することな
しに、急発進や急減速時のハンドルシヨツクを柔
らげることができ、FF車の発進時におけるトル
クステアー対策としても有利な構造とすることが
できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説
明する。

第１図に示すように、操舵輪１に結合されたナ
ツクル２はその上部アーム２ａが車体に設けたサ
スペンシヨンタワー３にラバーマウント４を介し
て取付けられたダンパー５に結合され、下部アー
ム２ｂはスピンドル６を介して車体側に結合され
たロアアーム７にラバーマウント８を介して結合
されている。そして、操舵輪１の車軸（図示せ
ず）に関して内向き斜め側方に伸びるナツクル２
の中間部アーム２ｃには、車体の左右方向に伸び
るタイロツド９のタイロツドエンド１０がラバー
マウント１１を介して結合されている。

上記タイロツド９は、具体的に図示しないが、
車体側に固定支持されたギヤハウジング１２ａ内
を貫通する部分にラツクを有し、このラツクは、
ギヤハウジング１２ａのピニオン軸受部１２ｂに
回動自在に支持されたピニオン１３とギヤハウジ
ング１２ａ内において噛合つて所謂ステアリング
ギヤ装置１２を形成している。上記ピニオン１３
は具体的に図示しないが、よく知られているよう
に中継シヤフトを介してステアリングホイール
（図示せず）により回転操作されるステアリング
シヤフトに連動するように連結されており、ステ
アリングホイールを操作する、即ち操舵すると、
上記ステアリングギヤ装置１２のピニオン・ラツ
ク機構によりタイロツド９が左右いずれか一方に
変位され、これによつて操舵輪１の向きが変えら
れるようになつたステアリング機構を構成してい
る。

第１図および第２図に示すように、車体側、よ
り具体的には、サスペンシヨンタワー３の下部の
取付ブラケツト１４とタイロツド９との間には、
減衰力可変のダンパー装置１５を車体の左右方向
および上下方向に僅かに傾けた状態に取付けてい
る。

このダンパー装置１５は、ダンパー装置１５の
減衰力を可変とするための可逆式ステツプモータ
１６を軸方向の一端に備えており、可逆式ステツ
プモータ１６のハウジングを兼ねたダンパー装置
１５の取付ブラケツト１７は、サスペンシヨンタ
ワー３側の取付ブラケツト１４に溶接等により固
定される一方、ダンパー装置１５の他端から軸方
向に伸長するダンパーロツド１８の先端に設けた
リング状の結合部１８ａは、タイロツド９に基部
を固定した連結金具１９の軸部１９ａに嵌合さ
れ、ナツト２０で支持された抜止ワツシヤ２１に
より抜止された状態でタイロツド９に結合されて
いる。

なお、第１図および第２図において、２２，２
２はタイロツド９の変位を許容して、ステアリン
グギヤ装置１２のギヤハウジング１２ａとタイロ
ツド９との間をシールするダストブーツである。

次に、第３図により、上記ダンパー装置１５の
構造を説明する。

第３図に示すように、ダンパー装置１５は、外
筒２４と内筒２５とからなる２重筒構造のダンパ
ー本体２６の内部にオイルを封入し、内筒２５内
には、支持ロツド２７の先端に支持したピストン
アツセンブリ２８を相対的に摺動自在に嵌合して
いる。

上記支持ロツド２７は、ダンパー本体２６から
突出して前記取付ブラケツト１７に取付金具２９
を介して支持された可逆式ステツプモータ１６に
向けて伸長され、その伸長端部においてラバーマ
ウント３０を貫通した状態で上記取付ブラケツト
１７に支持されている。なお、３１は、ラバーマ
ウント３０にスペーサ３２を介して支持され、ダ
ンパー本体２６と支持ロツド２７とを外側からカ
バーするカバー筒である。

そして、支持ロツド２７の中心軸に沿つて設け
た貫通孔２７ａには、小径の回転ロツド３３が回
転可能に嵌合されており、この回転ロツド３３
は、一端がジヨイント３４を介して可逆式ステツ
プモータ１６の出力軸に回転に連動するように連
結されている。回転ロツド３３の一段大径に形成
された他端には、Ｌ字状のオリフイス通路３５を
穿設した回転弁３６が形成されており、後述のコ
ントローラによつて可逆式ステツプモータ１６を
正逆駆動することにより、オリフイス通路３５と
これに対応して支持ロツド２７に設けた連通路３
７とが合致する位置（図示の位置）と、両者が連
通しない位置とに上記回転弁３６を切替え制御し
うるようにしている。

この回転弁３６の切替えにより、ダンパー装置
１５の減衰力は変更される。即ち、回転弁３６が
非合致（非連通）位置に回転される、換言すれ
ば、オリフイス通路３５と連通路３７とが一致し
ていない状態では、ダンパー本体２６とピストン
アツセンブリ２８との間の相対変位は、ピストン
アツセンブリ２８のピストン本体２８ａの軸方向
に貫通させて設けた第１、第２オリフイス通路３
８，３９のいずれか一方によつてのみ規制され
る。第４図にピストンアツセンブリ２８部分の拡
大図を示すように、ピストン本体２８ａを軸方向
に貫通させて設けた上記第１、第２オリフイス通
路３８，３９は互いに逆向きに換言すれば、開放
端が互違いに形成されており、夫々、支持ロツド
２７の端部に固定して支持されたリングプレート
４０，４１にコイルスプリング４２，４３を介し
て支持されたワツシヤ状の第１、第２逆止弁４
４，４５によつて開閉されるようになつている。
より具体的には、第３図に矢印Ａで示すように、
ダンパー本体２６が図の右方に変位される場合に
は、内筒２５の図の左側の室２５Ｂの油圧が上昇
し、この油圧の上昇によつて、第２逆止弁４５が
開作動され、第２オリフイス通路３９が開放さ
れ、オイルは第２オリフイス通路３９を通して左
側の室２５Ｂから右側の室２５Ａに流出する。ま
た、ダンパー本体２６が上記Ａ方向とは反対向き
に変位されようとすると、今度は、第１逆止弁４
４が開作動され、第１オリフイス通路３８が開放
される。上記いずれの場合にも、回転弁３６の非
合致位置では、ダンパー本体２６の変位は、第
１、第２オリフイス通路３８，３９のいずれか一
方のみによつて規制されるためダンパー本体２６
の変位は緩慢となる、即ちダンパー装置１５の減
衰力は大となるのである。

これに対し、前記の如く、回転弁３６のオリフ
イス通路３５と支持ロツド２７の連通路３７とが
合致した場合には、内筒２５内の左、右の室２５
Ｂ，２５Ａはオリフイス通路３５−連通路３７の
経路でも連通されるため、両室２５Ａ，２５Ｂ間
のオイル流通量は、大幅に増加することとなる。
このため、ダンパー本体２６の変位は比較的早く
なり、ダンパー装置１５の減衰力が低下される。

以上のように、可逆式ステツプモータ１６およ
び回転ロツド３３に支持された回転弁３６は、ダ
ンパー装置１５の減衰力を変化させる調整手段を
構成する。

また、上記の如きダンパー本体２６と支持ロツ
ド２７との間の相対変位にともなう内筒２５の内
部容積の増減は、内筒２５の外周に両端を気密に
固着したラバー等の弾性材よりなる円筒状のダイ
ヤフラム４６によつて吸収される。このダイヤフ
ラム４６と内筒２５との間には、空気等のガスが
封入されている。このダイヤフラム４６は、ダン
パー本体２６が図の右方向Ａに変位され、内筒２
５内の容積が支持ロツド２７によつて減少され、
その減少分に等しいオイルが内筒２５の左端に装
着した流量調整弁４７を介して、内筒２５と外筒
２４との間の室２４Ａ内に流入すると、その流入
分だけ収縮する。逆に、ダンパー本体２６が図の
左方向に変位される場合には、流量調整弁４７を
介して、内筒２５と外筒２４との間の室２４Ａ内
に貯えていたオイルを内筒２５の左側の室２５Ｂ
に送り込んで、内筒２５内の容積の増大に対応す
る。

次に、上記可逆式ステツプモータ１６の駆動制
御回路について説明する。

第５図に示すように、可逆式ステツプモータ１
６は、該モータ１６の回転に連動する一対の円弧
状可動接点４８，４９を備えており、一方の（第
５図の左側の）可動接点４８に対しては、２つの
固定接点５０，５１が設けられ、他方の（右側
の）可動接点４９に対しては１つの固定接点５２
が設けられている。上記２つの固定接点５０，５
１は、対応する可動接点４８が図に実線で示す第
１回転位置イにあるときには、両方の固定接点５
０，５１が同時に可動接点４８に接触する一方、
図に仮想線で示す第２回転位置ロでは、一方の固
定接点５０は可動接点４８と接触せず、他方の固
定接点５１にのみ接触するようになつている。な
お、他方の可動接点４９はその回転位置のいかん
を問わず固定接点５２と接触するようになつてい
る。

上記２つの固定接点５０，５１は、駆動電源５
３の正極、負極に夫々接続された切替接点５４
ａ，５４ｂを有する第１リレースイツチ５４の共
通接点５４ｃに、並列かつ逆向きに接続された逆
流防止用のダイオード５５，５６を介して夫々接
続されている。また、いま一つの固定接点５２
は、上記駆動電源５３の正極および負極に夫々接
続された切替接点５７ａ，５７ｂを有する第２リ
レースイツチ５７の共通接点５７ｃに接続されて
いる。

これら第１、第２リレースイツチ５４，５７の
各リレーコイル５４Ｘ，５７Ｘは、例えばマイク
ロコンピユータの一部によつて構成されるリレー
制御部５８によつてオン・オフが制御されるよう
になつており、第１、第２リレースイツチ５４，
５７は第１リレースイツチ５４の共通接点５４ｃ
が、駆動電源５３の負極に接続されているときに
は、第２リレースイツチ５７の共通接点５７ｃが
駆動電源５３の正極に接続されるようになつてお
り（図示の状態）、図示の状態から、第１、第２
リレースイツチ５４，５７が同時に切替えられる
と、駆動電源５３に対する接続関係が逆転するよ
うに切替えられる。

上記リレー制御部５８は、自動車の走行状態が
定常走行か否かを検出する走行状態検出手段を構
成する、例えば、加速度センサ（Ｇセンサ）５９
の出力を入力とし、自動車の走行状態が定常走行
状態か加、減速状態かを判定して、上記２つのリ
レーコイル５４Ｘ，５７Ｘのオン、オフをその判
定にしたがつて制御する。即ち、このリレー制御
部５８は、走行状態検出手段の出力を受けて、ダ
ンパー装置１５の調整手段に自動車の走行状態に
応じた制御信号を発するコントローラを構成す
る。

いま、第５図に示す状態が、定常走行時に対応
するとした場合、その状態から、運転者がアクセ
ルペダル（図示せず）を大きく踏み込んで加速運
転に移行するか、或いはアクセルペダルを解放し
て減速運転に移行すると、リレー制御部５８は、
加速度センサ５９の出力変化等から、加速時もし
くは減速時であると判定し、第１、第２リレース
イツチ５４，５７の各リレーコイル５４Ｘ，５７
Ｘをオンし、第１、第２リレースイツチ５４，５
７を同時に切替える。このため、可逆式ステツプ
モータ１６の給電経路が反転され、可逆式ステツ
プモータ１６は、第５図に可動接点４８，４９の
回転方向として示すように、反時計廻り方向AC
に回転され、可動接点４８，４９が仮想線で示す
第２回転位置ロまで回転されると、一つの固定接
点５０と可動接点４８とが非接触となつて、可逆
式ステツプモータ１６が断電されその位置に停止
する。

この可逆式ステツプモータ１６の一回の所定角
度の回転により、ダンパー装置１５は、第３図に
示す状態、即ち、回転ロツド３３に支持した回転
弁３６のオリフイス通路３５が支持ロツド２７の
連通路３７と合致した状態から非合致の状態に切
替えられ、その結果、ダンパー装置１５の減衰力
が増大される。つまり、ダンパー装置１５の減衰
力は、小から大へと切替えられる。

そして、上記の加速もしくは減速運転から再び
定常走行に移行すると、加速度センサ５９の出力
はほぼ零となるので、リレー制御部５８により、
第１、第２リレースイツチ５４，５７が、第５図
の状態に切替えられ、可逆式ステツプモータ１６
は、第５図の時針回り方向Ｃに回転され、一つの
固定接点５１と可動接点４８とが非接触となつ
て、可逆式ステツプモータ１６が断電され、その
位置に停止する。その結果、回転弁３６のオリフ
イス通路３５と支持ロツド２７の連通路３７とが
再び連通され、ダンパー装置１５の減衰力は再度
弱められる。

以上のように、自動車が定常走行状態にあると
きには車体とタイロツド９との間に設けたダンパ
ー装置１５の減衰力が弱められるので、ステアリ
ングホイールの操作は、ダンパー装置１５による
抵抗を受けることなく楽に行なえる。一方、自動
車が非定常走行状態にあるとき、即ち加速時や減
速時には、ダンパー装置１５の減衰力は強められ
るので、ダンパー装置１５により、加、減速時に
操舵輪１に作用する大きな摩擦抵抗によるシヨツ
クや外乱が減衰もしくは吸収され、加、減速時の
ハンドルシヨツク、特に急発進や急減速時のハン
ドルシヨツクを確実に柔らげることができる。

なお、上記実施例では、走行状態検出手段とし
て加速度センサ５９（加、減速センサ）を用いた
が、スロツトル弁開度の変化率や吸気負圧の変化
率、或いはエンジン回転数もしくは車速の変化率
を検出する手段等、要するに自動車の走行状態が
定常走行状態か否かを検出することができるもの
であればよい。

また、踏面状態を検出して、良路か悪路かを判
定して、操舵輪に外力が加わることがほとんどな
い良路を定常走行しているときダンパー装置の減
衰力を小さくし、操舵輪に外力が加わるその他の
状態、すなわち良路の加減速時、悪路の定常並び
に加減速時、ダンパー装置の減衰力を大きくする
こともできる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、各々本発明の実施例に
かかる自動車のステアリング装置の要部背面図お
よび平面図、第３図は第１図、第２図に示したダ
ンパー装置の一例を示す断面図、第４図は第３図
の一部拡大断面図、第５図はダンパー装置の可逆
式ステツプモータの駆動制御回路を示す回路図で
ある。 １……操舵輪、９……タイロツド、１２……ス
テアリングギヤ装置、１５……ダンパー装置、１
６……可逆式ステツプモータ、３３……回転ロツ
ド、３６……回転弁、５４，５７……第１、第２
リレースイツチ、５８……リレー制御部、５９…
…加速度センサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 操舵輪に連結されたタイロツドと、タイロツ
   ドをステアリングギヤ装置を介して作動させるス
   テアリングホイールと、タイロツドと車体との間
   に設けられた減衰力可変なダンパー装置と、ダン
   パー装置の減衰力を変化させる調整手段と、自動
   車の走行状態が定常走行状態か否かを検出する走
   行状態検出手段と、走行状態検出手段の出力を受
   け、定常走行時減衰力を小さくする信号を、加速
   時および減速時の少なくとも一方の運転時減衰力
   を大きくする信号を調整手段に発するコントロー
   ラとからなる自動車のステアリング装置。