JPH01190587A - 車輪のトー角制御装置 - 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〕 本発明は車輪のトー角制御装置に関し、特に操舵輪のト
ー角を制御するものに関する。

〔従来技術〕

一般に、車両の左右の前輪はステアリング装置により操
舵されるとともに、車両の走行安定性・旋回性・タイヤ
の均一摩耗などを確保するため前輪のキャスター・キャ
ンバ−・トーインは適正な値に設定されている。

従来、上記トーインはキャンバ−による車輪の外側への
転がりを補正するために設定されるもので、トレーリン
グアームに配設されたトーイン調整カム等により所定の
トーイン量に調節されている。

上記ステアリング装置は、ステアリングハンドルの回動
操作力をラック・ピニオン機構等によりラック軸の車幅
方向向きの操作力に変換し、ラック軸とタイロッドとナ
ックルアームとを介してナックル部材を略鉛直軸心回り
に回動させ、ナックル部材に支持された左右の前輪を操
舵するようになっている。（実開昭６０−１３６２５８
号公報参照） 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の車両においては、トーイン量が所定の値に設定さ
れており、運転状態に応じてトーイン量を調整すること
が出来なかった。そのため、高速時における走行安定性
と低速時における旋回性とを両立させ得るトーイン量を
設定することは困難であった。

〔問題点を解決するための手段］ 本発明に係る車輪のトー角制御装置は、車輪を操舵する
操舵ロッドを車体に対して上下方向に移動させるトー角
可変機構を備えたものである。

〔作用〕

本発明に係るトー角制御装置においては、トー角可変機
構により操舵ロッドが上下方向に移動される。

このため、操舵ロッドの両端に連結されたタイロッドを
介してナックルアームが、車幅中心側へ引き付けられ或
いは外側へ押し出されて前輪を支持するナックル部材が
鉛直軸心回りに回動され、ナックル部材に支持された左
右の前輪のトーイン量が増減制御される。

〔発明の効果〕

本発明に係る車輪のトー角制御装置によれば、以上説明
したように、トー角可変機構により左右の前輪のトーイ
ン量を増減できるので、高車速時にはトーイン量を減ら
すことにより走行安定性を向上させ、低車速時にはトー
イン量を増やすことにより旋回性を向上させることが出
来る。

〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

本実施例は、第１図に示すように、操舵ロッドが左右の
前輪Ｗの軸線よりも前方に配設されたステアリング装Ｍ
Ｓを有する自動車に本発明を適用した場合の実施例であ
る。

上記ステアリング装置Ｓは、ラック・ピニオン型のステ
アリング装置であり、左右の前輪Ｗの軸線と平行に且つ
軸線よりも前方に、ラックハウジング６に収容されたラ
ック軸５（操舵ロンド）（第３図参照）と左右一対のタ
イロッド１が配設され、各タイロッド１の外端部は前輪
Ｗを支持するナックル部材３のナックルアーム２の前端
部に鉛直のピン部材で回動自在に連結され、各ナックル
アーム２の後端部はナックル部材３の本体部に車幅方向
のピン部材で回動自在に連結され、各ナックル部材３の
略中央部には車幅外方側へ延びた車軸部３ａが設けられ
、前輪Ｗがその車軸部３ａに支持されている。

各タイロッド１の内端部は左右の蛇腹状フード４の内部
においてラック軸５（第３図参照）の端部にボールジヨ
イントを介して連結され、ラック軸５はラックハウジン
グ６の内部に車幅方向に移動可能に支持され、ラックハ
ウジング６は後述のトー角切換機構７を介して閉断面構
造のクロスメンバ８に支持され、ラックハウジング６の
左端部の蛇腹状フード４近傍にはラック・ピニオン機構
（図示路）が内装されたギヤボックス９が設けられ、ギ
ヤボックス９には車室へ延びるステアリングシャフト１
０が接続されており、ステアリングシャフト１０の上端
部に配設されたステアリングハンドル１１を回動操作す
ると回動操作力がラック・ピニオン機構を介してラック
軸５の車幅方向向きの操作力に変換されてタイロッド１
及びナックルアーム２を介して左右の前輪Ｗに伝達され
前輪Ｗが転舵される。

後述のように、トー角切換機構７によりラック軸５を上
下動させる関係上、上記ラック・ピニオン機構における
ステアリングシャフト１０の下端部のピニオンは上下方
向に十分な長さに形成されている。

トー角制御装置Ｔは、ラックハウジング６を上下に揺動
させて左右の前輪Ｗのト・−角を切換える左右１対のト
ー角切換機構７と、トー角切換機構７の油圧シリンダ１
２へ油圧を供給する油圧給徘制御装置１３とから次のよ
うに構成されている。

上記トー角切換機構７について説明すると、第２図及び
第３図に示すように、ラックハウジング６の右端部の蛇
腹状フード４の近傍部及び左端部のギヤボックス９の近
傍部には夫々前方へ延びた揺動アーム１４が一体的に形
成され、各揺動アーム１４の下方のクロスメンバ８には
１対のブラケット１５がボルト１６で固着され、この１
対のブラケット１５の前方には複動シリンダからなる油
圧シリンダ１２が装着されており、各揺動アーム１４の
途中部は１対のブラケット１４に車幅方向向きの水平の
ピン部材１７を介して回動自在に支持され、前端部は油
圧シリンダ１２のピストンロッド１８の上端部に車幅方
向向きの水平のピン部材１９を介して回動自在に連結さ
れている。

上記各油圧シリンダ１２の内部は、ピストン２１により
上側の第１油圧作動室２２と下側の第２油圧作動室２３
とに区画されており、油圧給排制御装置１３から油圧が
供給されてピストン２１及びピストンロッド１８が上下
に駆動され、揺動アーム１４を介してラックハウジング
６がピン部材１７を中心に上下に揺動され、第３図に仮
想線で示すように、第１油圧作動室２２へ油圧が供給さ
れた場合にはラックハウジング６が中立位置よりも上昇
した第１揺動位置へ揺動され、第２油圧作動室２３へ油
圧が供給された場合にはラックハウジング６が中立位置
よりも下降した第２揺動位置へ揺動され、また油圧が遮
断された時には実線で示すように中立位置に保持され−
る。

上記油圧給徘制御装置１３は、左右の油圧シリンダ１２
の各油圧作動室２２・２３へ油圧を給排する油圧ポンプ
２４と、油圧ポンプ２４と左右の油圧シリンダ１２との
間の油圧供給通路に介設された４ポ一ト３位置切換弁か
らなるソレノイドバルブ２５と、ソレノイドパルプ２５
を切換えるコントローラ２６などから構成され、ソレノ
イドバルブ２５はコントローラ２６から出力されるノｓ
ｌ　パルプ切換信号に基いて、第１油圧作動室２２へ油
圧を供給する第１モードと、第２油圧作動室２３へ油圧
を供給する第２モードと、再抽圧作動室２２・２３への
油圧を遮断する第３モードとに切換えられる。

上記コントローラ２６は、例えば駆動輪である後輪へエ
ンジンからの回転駆動力を伝達するプロペラ軸（図示路
）に設けられた車速センサ（図示路）からの車速信号に
基いてパルプ切換信号をソレノイドバルブ２５に出力し
、低車速時には第１モードに、高車速時には第２モード
に、中車速時には第３モードにソレノイドバルブ２５を
切換えるように構成されている。

次に、上記トー角制御装置の作用について説明する。

走行時、車速センサにより検出された車速信号に基いて
コントローラ２６からソレノイドバルブ２５ヘバルブ切
換信号が出力され、ソレノイドバルブ２５が所定のモー
ドに切換えられる。

即ち、中車速時にはソレノイドバルブ２５が第３モード
に切換られて各油圧作動室２２・２３への油圧の供給が
遮断され、油圧シリンダ１２のピストン２１は中段高さ
に位置に保持され、第４図及び第５図に実線で示すよう
に、ラックハウジング６が中立位置に保持されて左右の
前輪Ｗが所定のトーイン量に保持される。

尚、上記中立位置のときに、ラックハウジング６は左右
のナックルアーム２の前端部よりも上方に位置し、左右
のタイロッド１は車幅方向外方下りに僅かに傾いている
。

低車速時にはソレノイドバルブ２５が第１モードに切換
られて第１油圧作動室２２へ油圧が供給され、仮想線で
示すようにラックハウジング６が上方の第１揺動位置へ
揺動され、ラック軸５とタイロッド１を介してナックル
アーム２の前端部が車幅中心側へ引き付けられ、左右の
ナックル部材３の車軸部３ａに支持された左右の前輪Ｗ
のトーイン量が増大する。

高車速時にはソレノイドバルブ２５が第２モードに切換
られて油圧ポンプ２４から第２油圧作動室２３へ油圧が
供給され、低車速時とは反対にラックハウジング６が下
方の第２揺動位置へ揺動され（図示路）、ラック軸５と
タイロッド１を介してナックルアーム２の前端部が外方
側へ押され、ナックル部材３の車軸部３ａに支持された
左右の前輪Ｗのトーイン量が減少する。

低車速時及び高車速時のバンプ・トー変化特性は第６図
の線図に示すようになり、上記トー角制御装置Ｔを設け
ないときには、例えば中車速状態のときの１つの特性に
決まってしまうが、トー角制御装置Ｔを設けたことによ
り低車速時及び高車速時の特性を図示のように変えるこ
とが出来る。

以上説明したように、簡単な構成のトー角制御装置Ｔに
より、低車速時にはラックハウジング６が第１揺動位置
へ揺動され、左右の前輪Ｗのトーイン量が増大するので
アンダステアが弱まり旋回性が向上し、また高速時には
ラックハウジング６が第２揺動位置へ揺動され、左右の
前輪Ｗのトーイン量が減少するのでアンダステアが強ま
り走行安定性が向上する。

尚、上記トー角制御装ｆＴは、ラック軸５とタイロッド
１が左右の前輪Ｗの軸線よりも後方に配設された車両に
対しても適用可能で、この場合低車速時には第２油圧供
給室２３へ油圧を供給してトーイン量を増大させ、また
高車速時には第１油圧供給室２２へ油圧を供給させてト
ーイン量を減少させることになる。

また、本実施例では、左右の油圧シリンダ１２を１つの
ソレノイドバルブ２５により同時に駆動するようにした
が、夫々の油圧シリンダ１２にソレノイドバルブを接続
して左右何れか一方の油圧シリンダ１２だけを駆動させ
、油圧シリンダ１２が駆動された側の前輪Ｗのトーイン
量だけを切換えるようにしてもよい。

尚、上記トー角切換機構７は油圧シリンダ１２で上下動
させるようにしたが、電動モータやソレノイドや吸気負
正式アクチュエータで上下動させるように構成してもよ
く、ラックハウジング６を上下揺動でなく直接上下動さ
せるようにしてよい。

また、本発明は２ＷＤの車両に限らず、４ＷＤの後輪の
トー角制御にも適用可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係るもので、第１図はステアリ
ング装置の斜視図、第２図はトー角制御装置の要部平面
図、第３図はトー角制御装置の縦断面図、第４図及び第
５図はトー角制御装置の作動を示す図で第４図はステア
リング装置の要部概略背面図、第５図はステアリング装
置の要部概略平面図、第６図はバンプ・トー変化特性を
示す線図である。 ■・・タイロッド、　　５・・ラック軸、　　７・・ト
ー角切換機構、　　１３・・油圧給排制御装置、Ｔ・・
トー角制御装置。 特　許　出　願　人　　マツダ株式会社打方 右方 手続補正書（ハ） 平成　１年　３７ＨＯ日 昭和６２年　特許願　　　第２４１９６９号２、発明の
名称 車輪のトー角制御装置 ３、補正をする者 事件との筋　　特許出願人 住　　所　　　広島県安芸郡府中町新地３番１号名　　
称　　　（３１３）　　マツダ株式会社イリ者　古田徳
昌 ４、代　理　人 住　　所　〒５３０大阪市北区匹夫満４丁目５番５号　
東象、マーキス梅田５、補正命令の日付　　平成　１年
　３月　７日発送第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪を操舵する操舵ロッドを車体に対して上下方
   向に移動させるトー角可変機構を備えたことを特徴とす
   る車輪のトー角制御装置。