JP5895731B2 - Origin finding method for vehicle suspension system - Google Patents
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Description
本発明は、車両の走行状況に応じてキャンバ角を適宜変更できる、ダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置に関して、キャンバ角を変更する際にスライドする部材の原点出し方法に関する。 The present invention relates to a double wishbone type vehicle suspension apparatus that can appropriately change a camber angle in accordance with the traveling state of the vehicle, and relates to a method for determining the origin of a member that slides when the camber angle is changed.
乗用車等の車両用の懸架装置（サスペンション装置）として、従来から各種構造のものが知られている。その中でも、近年では、設計の自由度が高く、路面追従性に優れたダブルウィッシュボーン式の懸架装置が、特許文献１、２や非特許文献１等に記載され、広く知られると共に、高級車やスポーツカーを始めとして多くの車種で採用されている。図６は、このうちの非特許文献１に記載された、ダブルウィッシュボーン式の懸架装置の従来構造の１例を示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, various types of suspension devices (suspension devices) for vehicles such as passenger cars are known. Among them, in recent years, double wishbone type suspension devices having a high degree of freedom in design and excellent road surface followability are described in
車輪（タイヤ）１を軸受ユニット２を介して回転自在に支持するナックル３は、懸架装置を構成するアッパアーム４とロアアーム５とにより、図示しない車体に対し揺動可能に支持されている。このうちのアッパアーム４は、略Ａ字形（所謂Ａ型フレーム）で、その先端部（車体への取付状態で車体の幅方向に関して外側の端部、図６の右下側の端部）を、アッパボールジョイント６を介して、前記ナックル３の上端部に連結している。又、前記アッパアーム４の基端部（車体への取付状態で車体の幅方向に関して中央側の端部、図６の左上側の端部）は、図示しない車体に対し、揺動可能に支持（枢支）されている。
A
一方、前記ロアアーム５は、略Ａ字形（所謂Ａ型フレーム）で、その先端部をロアボールジョイント７を介して前記ナックル３の下端部に連結している。又、前記ロアアーム５の基端部は、図示しない車体に対し、揺動可能に支持（枢支）されている。又、前記ロアアーム５は、その上端部を車体に対し固定したショックアブソーバ８の下端部を揺動可能に支持している。
On the other hand, the
この様な従来構造のダブルウィッシュボーン式の懸架装置の場合、前記アッパアーム４と前記ロアアーム５とで全長が異なるものを使用する（一般的にはロアアームをアッパアームよりも長くする）事で、キャンバ角を所定の角度（一定角度）に設定する事が行われている。但し、車両の旋回性能、延いては直進性能の更なる向上を図る面からは、キャンバ角の大きさを、車両の走行状況に応じて適宜変更できる様にする事が望ましい。この理由は、キャンバ角を変更する事により、スリップ角が一定である場合にも、車両を旋回運動させる為のタイヤ横力の大きさを調整できる為である。
In the case of such a conventional double wishbone suspension system, the upper arm 4 and the
この様な事情に鑑みて、本発明者等は先に、図７〜１０に示した様な、キャンバ角γを変更できるダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置を発明した（特願２０１２−１０７５３１）。先ず、この先発明に係る構造とその作用に就いて説明する。この先発明に係る車両用懸架装置は、アッパアーム４ａ自体に、このアッパアーム４ａの全長を可変にする為の構造を集約し、ロアアーム５等、アッパアーム４ａ以外のその他の部分の構成に就いては、上述した従来構造の場合と同様の構成を採用している。
In view of such circumstances, the present inventors previously invented a double wishbone type vehicle suspension device capable of changing the camber angle γ as shown in FIGS. 7 to 10 (Japanese Patent Application No. 2012-107531). ). First, the structure according to the present invention and its operation will be described. In the vehicle suspension device according to the present invention, a structure for making the entire length of the
前記アッパアーム４ａは、フレーム９と、伸縮機構１０と、電動モータ１１と、歯車式減速機１２と、リンク機構１３とから構成されている。このうちのフレーム９は、フレーム本体１４と、ギヤハウジング部１５とを備える。このフレーム本体１４は、略Ｕ字形で、車体の前後方向（図７の表裏方向、図１０の左右方向）に配設されており、その中間部に、車体の幅方向内側に向けて突出した１対の取付部１６、１６が設けられている。又、前記フレーム本体１４の両端部で、車体の幅方向に関して前記両取付部１６、１６とは反対側（幅方向外側）には、１対の把持部１７、１７が設けられている。前記ギヤハウジング部１５は、車体の前後方向に関してこれら両把持部１７、１７の間部分に、前記フレーム本体１４に連続した（支持された）状態で設けられている。この様な構成を有する前記フレーム９は、前記各取付部１６、１６をそれぞれ上下方向に挿通したボルト１８、１８により、車体に対し揺動不能に支持固定されている。
The
前記伸縮機構１０は、車体の前後方向に配設された１対の送りねじ機構１９ａ、１９ｂから構成されている。これら両送りねじ機構１９ａ（１９ｂ）はそれぞれ、滑り式の送りねじ機構である１組のねじ軸２０ａ（２０ｂ）とねじナット２１ａ（２１ｂ）とから成る。これら両ねじ軸２０ａ、２０ｂの外周面には、互いに逆方向の２条の台形雄ねじが形成されており、そのピッチはこれら両ねじ軸２０ａ、２０ｂ同士で同じである。又、これら両ねじ軸２０ａ、２０ｂは、車体の前後方向に同一直線上（同軸上）に配置された状態で一体に形成されており（基端部同士を連結した如き形状としており）、一本のねじ軸体２２を構成している。そして、このねじ軸体２２の軸方向中間部を、前記フレーム９のギヤハウジング部１５の内側に、１対の転がり軸受２３、２３により回転のみ可能に支持している。一方、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂは、それぞれの内周面に互いに逆方向の２条の台形雌ねじが形成されており、前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂの周囲（ねじ軸体２２の軸方向両側部分の周囲）にそれぞれ係合（螺合）している。
The
又、前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂに形成した雄ねじのリード角、及び、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂに形成した雌ねじのリード角を、摩擦角よりも小さい範囲で可能な限り大きくしている。これにより、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの軸方向移動によって前記ねじ軸体２２（両ねじ軸２０ａ、２０ｂ）が回転する（逆作動する）のを防止しつつ、前記伸縮機構１０の作動速度を確保している。
Further, the lead angle of the male screw formed on the both
前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの先端部には、その内側に前記ねじ軸体２２の軸方向両端部を挿入可能な、中空筒状のガイド筒２４、２４を相対回転不能に固定すると共に、これら両ガイド筒２４、２４を、前記フレーム９を構成する１対の把持部１７、１７により、このフレーム９に対する軸方向への移動のみ可能に支持している。具体的には、前記両把持部１７、１７の内側に前記両ガイド筒２４、２４を挿入した状態で、これら両ガイド筒２４、２４の外周面に形成した１対の回り止め凹溝２５、２５に、前記両把持部１７、１７の内周面に固設した回り止め凸部２６を係合させている。この様な回り止め機構により、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂ及び前記両ガイド筒２４、２４の軸方向変位を許容しつつ、前記フレーム９に対する相対回転を阻止して、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂ及び両ガイド筒２４、２４を、前記フレーム９に対し軸方向への移動のみ可能に支持している。又、これら各ガイド筒２４、２４の先端部には、ボールジョイント２７、２７を構成するソケット部２８、２８をねじ止め固定している。
At the front ends of the
前記電動モータ１１は、通電状態の切り換えにより、その出力軸２９を正転、逆転の何れの方向にも回転可能であり、この出力軸２９を前記ねじ軸体２２と平行に配置した状態で、前記フレーム９を構成するギヤハウジング部１５に対し、複数本のねじにより支持固定されている。
The
前記電動モータ１１と前記伸縮機構１０との間には、複数のはすば歯車（円筒歯車）を備えた、前記歯車式減速機１２が設けられている。この歯車式減速機１２は、前記ギヤハウジング部１５の内側に設けられており、前記電動モータ１１の動力（トルク）を増大して、前記伸縮機構１０を構成する前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂ（ねじ軸体２２）に伝達する。又、前記歯車式減速機１２は、第一、第二両カウンタ軸３０、３１と、第一、第両二小はすば歯車３２、３３と、第一、第二両大はすば歯車３４、３５とを備える。前記第一カウンタ軸３０と前記第二カウンタ軸３１とは、前記ギヤハウジング部１５内に互いに平行に且つ回転自在に支持されている。このうちの第一カウンタ軸３０は、前記電動モータ１１の出力軸２９に外嵌固定（スプライン係合）されており、その中間部外周面に前記第一小はすば歯車３２が、直接形成されている。又、前記第二カウンタ軸３１には、その中間部外周面に、この第一小はすば歯車３２よりも大径の前記第一大はすば歯車３４が相対回転不能に支持固定されており、この第一大はすば歯車３４から軸方向に外れた位置に、この第一大はすば歯車３４よりも小径の前記第二小はすば歯車３３が、直接形成されている。そして、このうちの第一大はすば歯車３４を前記第一小はすば歯車３２に噛合させると共に、前記第二小はすば歯車３３を、この第二小はすば歯車３３よりも大径で前記ねじ軸体２２の軸方向中央部（両ねじ軸２０ａ、２０ｂの連結部相当部）の外周面に相対回転不能に支持固定された、最終歯車である前記第二大はすば歯車３５に噛合させている。
Between the
前記リンク機構１３は、１対のリンク腕３６ａ、３６ｂと、連結部材３７とから成る。このうちの両リンク腕３６ａ、３６ｂは、鉄系合金、アルミニウム系合金、マグネシウム系合金等の鍛造品等で、略Ｌ字形に構成されている。又、前記連結部材３７は、アッパボールジョイント６を構成するボールスタッド３８とナット３９とから成る。そして、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの基端部を、前記両ガイド筒２４、２４の先端部に固定された前記両ボールジョイント２７、２７の他端部に固定している。これにより、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの基端部を、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの先端部に対し、前記両ガイド筒２４、２４及び前記両ボールジョイント２７、２７を介して、車体の上下方向（図７、１２の上下方向）に向いた軸回りの回動だけでなく、この車体の上下方向の揺動を可能に連結している。又、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの先端部を、前記連結部材３７を用いて、車体の上下方向に向いた軸回りに回動可能に連結している。この様な構成により、前記両ボールジョイント２７、２７のボール部４０、４０の中心（球心）を通る中心軸を、前記アッパアーム４ａ（リンク腕３６ａ、３６ｂ）の揺動中心Ｏとしている。
The
又、軸受ユニット２内に配置した図示しないエンコーダと荷重センサとを利用して、車輪１に加わるタイヤ横力（アキシアル荷重）を測定する様にしている。尚、この様にタイヤ横力を測定する方法としては、例えば特許文献３に記載された方法を利用できる。測定したタイヤ横力は、図示しない制御器に送り、制御器中の比較判定手段により、現在の車両の走行状況下でのタイヤ横力の過不足を判定する。そして、この結果に基づいて、前記電動モータ１１への通電（通電方向、通電量）を制御する。
In addition, a tire lateral force (axial load) applied to the
即ち、前記電動モータ１１により、前記歯車式減速機１２を構成する第一カウンタ軸３０を、正方向或いは逆方向に所定の回転数（回転角度）だけ回転駆動する。これにより、前記第一小はすば歯車３２と、前記第一大はすば歯車３４と、前記第二小はすば歯車３３と、前記第二大はすば歯車３５とを介して、前記ねじ軸体２２（ねじ軸２０ａ、２０ｂ）を回転させる。そして、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを軸方向に関して互いに反対方向（車体の前後方向）に所定量だけ進退させる。これにより、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの開き角度を変化させて、車体の幅方向に関するこれら両リンク腕３６ａ、３６ｂの長さを所定量だけ変化させる（アッパアーム４ａの全長を変化させる）。具体的には、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを互いに近づける様に前記電動モータ１１を駆動した場合には、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの開き角度が小さくなる。この為、車体の幅方向に関するこれら両リンク腕３６ａ、３６ｂの長さが大きくなり、前記アッパアーム４ａの全長が長くなる。この結果、このアッパアーム４ａの揺動中心Ｏから前記アッパボールジョイント６の中心Ｐまでの距離が大きくなり、キャンバ角γが変化する（ポジティブキャンバの場合にはキャンバ角は更に大きくなり、ネガティブキャンバの場合にはキャンバ角は小さくなる）。
That is, the
これに対して、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを互いに遠ざける様に前記電動モータ１１を駆動した場合には、前記両リンク腕３６ａ、３６ｂの開き角度が大きくなる。これにより、車体の幅方向に関するこれら両リンク腕３６ａ、３６ｂの長さが小さくなり、前記アッパアーム４ａの全長が短くなる。この結果、このアッパアーム４ａの揺動中心Ｏから前記アッパボールジョイント６の中心Ｐまでの距離が小さくなり、キャンバ角γが変化する（ポジティブキャンバの場合にはキャンバ角は小さくなり、ネガティブキャンバの場合にはキャンバ角は更に大きくなる）。
On the other hand, when the
先発明に係る車両用懸架装置は、上述の様な構成を有し、上述の様に動作する事で、車両の走行状況に応じてキャンバ角を適宜変更できる。この為、発生するタイヤ横力の大きさを調整できて、車両の旋回性能、直進性能の更なる向上を図れる。しかも、アッパアーム４ａ自体に、このアッパアーム４ａの全長を可変にする為の構造を集約できる為、例えばエンジンルーム等の車体側に、このアッパアーム４ａの全長を可変にする為の駆動部材を設置する必要がない。又、このアッパアーム４ａは、前記伸縮機構１０と、前記電動モータ１１と、前記歯車式減速機１２と、前記リンク機構１３とを組み合わせただけの簡易な構成により、その全長を変更できる。従って、先発明によれば、車両の旋回性能、直進性能の更なる向上を図れるだけでなく、バネ下荷重の増大を十分に抑える事ができて、乗り心地性や走行安定性を中心とする、車両の走行性能の向上も図れる。
The vehicle suspension device according to the prior invention has the above-described configuration, and can operate as described above, so that the camber angle can be appropriately changed according to the traveling state of the vehicle. For this reason, the magnitude | size of the tire lateral force to generate | occur | produce can be adjusted, and the further improvement of the turning performance of a vehicle and a straight running performance can be aimed at. Moreover, since the structure for changing the overall length of the
ところで、先発明の車両用懸架装置の場合、上述した通り、前記電動モータ１１を回転駆動する事により、前記歯車式減速機１２を介して、前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂを回転させ、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを軸方向に移動させる。これにより、前記アッパアーム４ａの全長を変更し、キャンバ角を変更する。この為、現在のキャンバ角の大きさを知る為には、前記電動モータ１１の絶対回転角度と、前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂの絶対回転角度と、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの絶対位置とのうちの何れかを検出できれば良い事になる。但し、前記電動モータ１１及び前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂは、キャンバ角の可変範囲で複数回転する事から、前記電動モータ１１及び前記両ねじ軸２０ａ、２０ｂの絶対回転角度を正確に検出する事は難しくなる。そこで、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの絶対位置を検出する事により、現在のキャンバ角の大きさを検出する事が考えられる。
By the way, in the case of the vehicle suspension device of the prior invention, as described above, by rotating the
又、この様に前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの絶対位置を検出する場合、車両の始動開始時やイグニッションスイッチがＯＦＦに操作された場合等、車両が停止している状態で、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの正確な位置を把握すべく、何らかの方法で、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂの原点出しを行う（動作基準点を決定する）必要がある。
Further, when detecting the absolute position of the both screw nuts 21a and 21b in this way, when the vehicle is stopped, such as when starting the vehicle or when the ignition switch is turned OFF, the both screw nuts In order to grasp the exact positions of 21a and 21b, it is necessary to determine the origin of these
例えば、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂの原点出し方法としては、特許文献４等に記載され従来から知られている、所謂当て止めによる方法を採用する事が考えられる。具体的には、ねじナット２１ａ、２１ｂを軸方向片側のストロークエンド（ねじ軸２０ａ、２０ｂの基端側端部若しくは先端側端部）に向けて移動させ、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂ又はこれら両ねじナット２１ａ、２１ｂに固定された部材の一部等を、ねじ軸２０ａ、２０ｂの一部等に突き当てる。そして、ストロークエンドまで移動した（可動限界に達した）事を、電動モータ１１に流れるモータ電流が増大する事により検知し、動作を停止させる。この様な方法によれば、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを確実にストロークエンドに位置決めできる。つまり、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂをストロークエンドを原点として、原点出しを行える。
For example, as a method of returning the origin of these
或いは、特許文献５等に記載された様な、原点検出センサ及び原点マークを利用する方法を採用する事も考えられる。この様な方法によれば、任意に定めた位置（原点マークを付した位置）を原点として、ねじナット２１ａ、２１ｂの原点出しを行える。
Alternatively, it is conceivable to employ a method using an origin detection sensor and an origin mark as described in
但し、上述した様な何れの方法を採用した場合にも、ねじナット２１ａ、２１ｂの原点出し作業に要する時間が徒に長くなる可能性がある。
先ず、上述した様な当て止めによる方法の場合、ねじナット２１ａ、２１ｂの現在（原点出し作業開始時）の軸方向位置に拘わらず、軸方向片側のストロークエンドを利用して原点出しを行うと、例えば前記両ねじナット２１ａ、２１ｂが軸方向他側のストロークエンド付近に位置している様な場合にも、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂを軸方向片側のストロークエンドまで移動させる必要がある。この為、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂの移動量が多くなり、原点出し作業に要する時間が徒に長くなる。又、原点検出センサ及び原点マークを利用する方法の場合にも、単にこれらを利用するのみでは、ねじナット２１ａ、２１ｂの現在の軸方向位置を特定する事はできない。この為、原点検出センサと原点マークとが比較的近い位置に位置している様な場合にも、これらを遠ざける方向に、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを移動させてしまう可能性がある。従って、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂの移動量が多くなり、やはり原点出し作業に要する時間が徒に長くなる。
However, even if any of the methods as described above is adopted, there is a possibility that the time required for the origination operation of the screw nuts 21a, 21b may be prolonged.
First of all, in the case of the method using the above-described stoppering, regardless of the current axial position of the screw nuts 21a and 21b (at the time of starting the origin search operation), the origin search is performed using the stroke end on one axial side. For example, even when both the screw nuts 21a and 21b are located near the stroke end on the other side in the axial direction, it is necessary to move both the screw nuts 21a and 21b to the stroke end on one side in the axial direction. For this reason, the amount of movement of these
何れにしても、上述した様な原点出し作業は、車両が停止した状態で１度だけ実施すれば良く、それ以降は、イグニッションスイッチがＯＮされている限り、前記電動モータ１１等に設置したインクリメンタルエンコーダの検出角度の値を積算する事で、現在のキャンバ角の値を知る事が可能になる。この為、原点出し作業は、車両の走行中に実施する必要はないが、例えば車両の走行前に実施する場合には、原点出し作業が完了するまでの間、車両を発進させる事は難しい事が考えられる。従って、原点出し作業はできるだけ短時間で行われる事が望ましい。
In any case, the above-described origin finding operation may be performed only once with the vehicle stopped, and thereafter, as long as the ignition switch is turned on, the incremental motor installed in the
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、キャンバ角を変更する際にスライドする部材の原点出し作業に要する時間を短縮できる、ダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置の原点出し方法を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention realizes an origin finding method of a double wishbone type vehicle suspension system that can shorten the time required for origin finding work of a sliding member when changing a camber angle. Invented accordingly.
本発明の原点出し方法の対象となる車両用懸架装置は何れも、前述した先発明に係るダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置と同様に、先端部がアッパボールジョイント、アッパカルダン継手等の各方向の揺動変位を許容する上部継手を介してナックルの上部に連結されると共に、基端部が車体に対し支持されるアッパアームと、先端部がロアボールジョイント、ロアカルダン継手等の各方向の揺動変位を許容する下部継手を介して前記ナックルの下部に連結されると共に、基端部が前記車体に対し揺動可能に支持されるロアアームとを備える。
又、前記アッパアームは、フレームと、伸縮機構と、電動モータと、減速機構と、１対のリンク腕とを備える。
このうちのフレームは、前記車体に対し支持されている。
又、前記伸縮機構は、１対のねじ軸と１対のねじナットとを備える（１対の送りねじ機構を備える）。このうちの１対のねじ軸は、外周面に互いに逆方向の雄ねじを形成しており、前記車体の前後方向に同一直線上に配置されている。又、前記１対のねじナットは、内周面に互いに逆方向の雌ねじを形成したもので、前記各ねじ軸の周囲にそれぞれ係合（螺合）している。そして、これら１対のねじナットと１対のねじ軸とのうち、何れか一方の１対の部材を、前記フレームに対し軸方向への移動（スライド）のみ可能に支持すると共に、他方の１対の部材を、このフレームに対し回転のみ可能に支持している。
又、前記電動モータは、前記フレームに支持されており、両方向（正方向及び逆方向）に回転可能である。
又、前記減速機構は、前記フレームを構成するギヤハウジング部の内側に配置されており、前記電動モータの動力を、トルクを増大しつつ、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材に伝達する。
又、前記１対のリンク腕は、それぞれの基端部を前記伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材のそれぞれの先端部に対し、直接若しくは他の部材を介して、少なくとも前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結すると共に、それぞれの先端部を前記上部継手に対し、前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結している。この為に例えば、前記１対のリンク腕の先端部を、前記上部継手の一部若しくはこの上部継手に取り付けられる部材に連結する。
又、前記車両用懸架装置は、前記電動モータにより、前記減速機構を介して、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材を回転駆動する事で、この伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材を軸方向に関して互いに反対方向に進退させる。これにより、前記両リンク腕の開き角度を変化させ、前記車体の幅方向に関するこれら両リンク腕の長さを変化させる（アッパアームの全長を変化させる）事で、車輪のキャンバ角を変更する機能を有する。
As with the double wishbone type vehicle suspension device according to the above-described invention, any of the vehicle suspension devices subject to the origin-finding method of the present invention has a tip portion such as an upper ball joint or an upper cardan joint. The upper arm is connected to the upper part of the knuckle through an upper joint that allows oscillating displacement in the direction, and the upper end is supported by the vehicle body, and the front end is oscillated in each direction such as a lower ball joint or a lower cardan joint. The lower arm is connected to the lower portion of the knuckle through a lower joint that allows dynamic displacement, and the base end portion is supported to be swingable with respect to the vehicle body.
The upper arm includes a frame, a telescopic mechanism, an electric motor, a speed reduction mechanism, and a pair of link arms.
Of these, the frame is supported by the vehicle body.
The telescopic mechanism includes a pair of screw shafts and a pair of screw nuts (including a pair of feed screw mechanisms). A pair of these screw shafts form male threads in opposite directions on the outer peripheral surface, and are arranged on the same straight line in the longitudinal direction of the vehicle body. The pair of screw nuts are formed by forming internal threads in opposite directions on the inner peripheral surface, and are engaged (screwed) around the respective screw shafts. One of the pair of screw nuts and the pair of screw shafts is supported so as to be movable (slidable) in the axial direction with respect to the frame, and the other one is supported. The pair of members are supported so as to be rotatable only with respect to the frame.
The electric motor is supported by the frame and is rotatable in both directions (forward direction and reverse direction).
The speed reduction mechanism is disposed inside a gear housing portion that constitutes the frame, and the power of the electric motor is increased to the other pair of members that constitute the telescopic mechanism while increasing torque. introduce.
Further, the pair of link arms have at least the base end portions of the vehicle body at least on the vehicle body directly or via other members with respect to the respective distal end portions of the one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism. The upper end joint is connected to the upper joint so as to be rotatable about the vertical axis of the vehicle body. For this purpose, for example, the tip ends of the pair of link arms are connected to a part of the upper joint or a member attached to the upper joint.
Further, the vehicle suspension device is configured such that the other pair of members constituting the expansion / contraction mechanism is rotationally driven by the electric motor via the speed reduction mechanism, whereby the one of the expansion / contraction mechanisms is configured. The pair of members are advanced and retracted in opposite directions with respect to the axial direction. This changes the camber angle of the wheel by changing the opening angle of both link arms and changing the length of both link arms in the width direction of the vehicle body (changing the total length of the upper arm). Have.
請求項１に記載した原点出し方法の対象となる車両用懸架装置は、更に、前記フレームに（直接又は他の部材を介して）、原点検出センサを支持固定すると共に、前記伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材又はこれら一方の１対の部材に固定された部材のうち、前記原点検出センサの検出部が対向した状態で、これら一方の１対の部材が、予め定められた既知の位置に対応する部分（既知の位置に存在する状態となる部分であり、例えば、一般的な直進走行に採用されるキャンバ角に対応する部分である初期設定位置）に、原点マークを設けている。尚、この様な既知の部分としては、他にも、例えば、中立位置（キャンバ角がゼロ度となる位置）、若しくは、ストロークエンド（車体の前後方向に関する移動限界）を採用できる。
The suspension system for a vehicle that is a target of the origin-finding method according to
又、原点検出センサとしては、例えば永久磁石と磁気検出素子とを組み合わせて成る磁気センサや、光学式センサ等を使用できる。
原点検出センサとして磁気センサを使用する場合には、この原点検出センサの検出部を近接対向させる、前記一方の１対の部材又はこれら一方の１対の部材に固定された部材を、磁性材製とする。そして、この部材に形成した凹孔、凹溝等の除肉部若しくは突条部等を、原点マークとして使用できる。
一方、原点検出センサとして光学式センサを使用する場合には、前記一方の１対の部材又はこれら一方の１対の部材に固定された部材のうちで、例えば着色等により光の反射率を他の部分とは異ならせた部分を、原点マークとして使用できる。
As the origin detection sensor, for example, a magnetic sensor formed by combining a permanent magnet and a magnetic detection element, an optical sensor, or the like can be used.
When a magnetic sensor is used as the origin detection sensor, the one pair of members or the members fixed to the one pair of members, which are close to each other, are made of a magnetic material. And Then, a thinned portion such as a concave hole or a concave groove formed in this member, a protruding portion, or the like can be used as the origin mark.
On the other hand, when an optical sensor is used as the origin detection sensor, the light reflectance of the one pair of members or the members fixed to the one pair of members is changed by, for example, coloring. The part different from the part can be used as the origin mark.
本発明の車両用懸架装置の原点出し方法は何れも、上述した様な構成及び機能を有する車両用懸架装置を対象として、前記一方の１対の部材の原点出しを行う。
特に、請求項１に記載した原点出し方法は、次の第一〜第三工程を備える。
先ず、第一工程として、前記電動モータを両方向に僅かに（１回転未満であり、例えば１／１０〜１／５回転程度）回転駆動し、それぞれの場合のモータ電流の大きさを検出する。
次いで、第二工程として、前記第一工程により検出された２種類のモータ電流の大きさを比較して、前記車両用懸架装置により懸架された車輪の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定する。
そして、第三工程として、前記第二工程の判定結果に基づき、前記一方の１対の部材を原点に向けて移動させる為の移動方向を決定し、これら一方の１対の部材を、前記原点マークが前記原点検出センサにより検出されるまで移動させる。これにより、前記一方の１対の部材を原点まで移動させる。尚、この原点が所定のキャンバ角に対応する位置（初期設定位置）に設けられている場合には、一度、中立位置を経由して原点に移動させる場合もある。この場合でも、原点復帰に要する時間は短くて済む。
In any of the vehicle suspension device origin finding methods according to the present invention, the vehicle suspension device having the above-described configuration and function is subjected to origin finding of the one pair of members.
Particularly, the origin finding method described in
First, as a first step, the electric motor is slightly rotated in both directions (less than one rotation, for example, about 1/10 to 1/5 rotation), and the magnitude of the motor current in each case is detected.
Next, as the second step, the magnitudes of the two types of motor currents detected in the first step are compared, and the current posture of the wheel suspended by the vehicle suspension device is determined as a positive camber and a negative camber. Which of these is set is determined.
Then, as a third step, based on the determination result of the second step, a moving direction for moving the one pair of members toward the origin is determined, and the one pair of members is moved to the origin. The mark is moved until it is detected by the origin detection sensor. Thus, the one pair of members is moved to the origin. When the origin is provided at a position corresponding to a predetermined camber angle (initial setting position), the origin may be moved once through the neutral position. Even in this case, the time required for the return to origin can be short.
これに対し、請求項２に記載した原点出し方法は、次の第一〜第四工程を備える。
先ず、第一工程として、前記電動モータを両方向に僅かに（１回転未満であり、例えば１／１０〜１／５回転程度）回転駆動し、それぞれの場合のモータ電流の大きさを検出する。
次いで、第二工程として、前記第一工程により検出された２種類のモータ電流の大きさを比較して、前記車両用懸架装置により懸架された車輪の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定する。
そして、第三工程として、前記第二工程の判定結果に基づき、前記一方の１対の部材の現在の位置から近い側のストロークエンドを特定し、これら一方の１対の部材をこのストロークエンドまで移動させる。
最後に、第四工程として、前記一方の１対の部材を、前記ストロークエンドから、予め求めておいたこのストロークエンドから原点までの所定の移動量分だけ、前記第三工程の場合とは反対方向に移動させる。これにより、前記一方の１対の部材を原点まで移動させる。
要するに、請求項２に記載した発明の場合には、前記一方の１対の部材を最寄りのストロークエンドまで一旦移動させた後、原点まで移動させる。
On the other hand, the origin finding method described in
First, as a first step, the electric motor is slightly rotated in both directions (less than one rotation, for example, about 1/10 to 1/5 rotation), and the magnitude of the motor current in each case is detected.
Next, as the second step, the magnitudes of the two types of motor currents detected in the first step are compared, and the current posture of the wheel suspended by the vehicle suspension device is determined as a positive camber and a negative camber. Which of these is set is determined.
Then, as a third step, based on the determination result of the second step, the stroke end on the side closer to the current position of the one pair of members is specified, and the one pair of members is moved to this stroke end. Move.
Finally, as the fourth step, the one pair of members is opposite to the case of the third step by a predetermined amount of movement from the stroke end to the origin determined in advance from the stroke end. Move in the direction. Thus, the one pair of members is moved to the origin.
In short, in the case of the invention described in
上述した様な本発明の車両用懸架装置の原点出し方法によれば、キャンバ角を変更する際にスライドする部材の原点出し作業に要する時間を短縮できる。
即ち、本発明の車両用懸架装置の原点出し方法の場合には、電動モータに供給されるモータ電流の大きさを利用して、車輪の現在（原点出し作業開始時）の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定できる。この為、キャンバ角を変更する際にスライドする伸縮機構を構成する一方の１対の部材が、中立位置（キャンバ角がゼロ度となる位置）に対して何れの側に位置しているのか特定できる。従って、前記一方の１対の部材の現在の位置と目標位置｛請求項１に記載した発明では既知の位置に対応する原点（所定のキャンバ角に対応する位置、中立位置、若しくはストロークエンド）、請求項２に記載した発明では最寄りのストロークエンド｝とから、これら一方の１対の部材をこの目標位置に向けて移動させる（近づける）方向を決定できるので、これら一方の１対の部材を、この目標位置から遠ざける事なく、この目標位置に向けて移動させる事が可能になる。この結果、本発明によれば、原点出し作業に要する時間を短縮できる。
According to the origin finding method of the vehicle suspension apparatus of the present invention as described above, the time required for the origin finding operation of the member that slides when the camber angle is changed can be shortened.
That is, in the case of the origin finding method for a vehicle suspension device according to the present invention, the current posture of the wheel (at the start of origin finding operation) is determined as a positive camber using the magnitude of the motor current supplied to the electric motor. Or negative camber can be determined. For this reason, it is specified which side of one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism that slides when changing the camber angle is located with respect to the neutral position (the position where the camber angle becomes zero degrees). it can. Therefore, the current position and the target position of the one pair of members (the origin corresponding to a known position (position corresponding to a predetermined camber angle, neutral position, or stroke end) in the invention described in claim 1), In the invention described in
［実施の形態の第１例］
図１〜４は、請求項１に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の特徴は、電動モータ１１のモータ電流の大きさを利用すると共に、原点検出センサ４１、４１及び原点マーク４２、４２を利用して、１対のねじナット２１ａ、２１ｂを、効率良く短時間で原点に移動させる点にある。この様な本例の原点出し方法の対象となるダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置の構造及び作用に就いては、前記原点検出センサ４１、４１及び前記原点マーク４２、４２を設けた以外、基本的には前述した先発明の車両用懸架装置の場合と同様である。従って、重複する部分の説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment]
1 to 4 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 1. The feature of this example is that the magnitude of the motor current of the
本例の原点出し方法の対象となる車両用懸架装置は、アッパアーム４ｂと、ロアアーム５とを備えている。このうちのアッパアーム４ｂは、フレーム９と、伸縮機構１０（１対の送りねじ機構１９ａ、１９ｂ）と、前記電動モータ１１と、歯車式減速機１２と、リンク機構１３とから構成されている。そして、車体側に設けられた図示しない制御器からの指令に基づき、前記電動モータ１１を回転駆動し、前記歯車式減速機１２を介して、前記伸縮機構１０を構成する１対のねじ軸２０ａ、２０ｂ（ねじ軸体２２）を回転させ、同じく前記１対のねじナット２１ａ、２１ｂを軸方向に移動させる。これにより、前記アッパアーム４ｂの全長を変更し、車輪１のキャンバ角を変更する。
The vehicle suspension apparatus that is the target of the origin-finding method of this example includes an
本例の場合、前記フレーム９を構成するフレーム本体１４のうちで、車体の前後方向両端部に設けられた把持部１７、１７の内側に、円筒状のブッシュ４３を介して、ガイド筒２４ａ、２４ａを挿入している。そして、これら両ガイド筒２４ａ、２４ａの外周面に形成した１対の回り止め凹溝２５、２５と、前記ブッシュ４３の内周面に形成した１対の係合凹溝４４、４４とをそれぞれ跨ぐ様にして、直方体状（キー形状）の回転阻止部材４５、４５を係合させている。本例の場合には、この様な回り止め機構により、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂ及び前記両ガイド筒２４ａ、２４ａの軸方向変位を許容しつつ、前記フレーム９に対する相対回転を阻止して、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂ及び両ガイド筒２４ａ、２４ａを、前記フレーム９に対し軸方向への移動のみ可能に支持している。
In the case of this example, among the frame
特に本例の場合には、前記両把持部１７、１７に、前記両原点検出センサ４１、４１をそれぞれ支持固定している。具体的には、これら両把持部１７、１７を構成する略半円筒状の１対の把持素子４６ａ、４６ｂのうちで、車体の上下方向に関して上側に設けられた把持素子４６ａ、４６ａ及び前記ブッシュ４３に、それぞれ上下方向に貫通する状態で、センサ取付孔４７、４７を形成している。そして、これら両センサ取付孔４７、４７に、前記両原点検出センサ４１、４１の先端部をそれぞれ挿入し、これら原点検出センサ４１、４１の先端面に設けられた検出部を、前記両ガイド筒２４ａ、２４ａの外周面に微小隙間を介して対向させている。
Particularly in the case of this example, both the
本例の場合、前記原点検出センサ４１、４１として、永久磁石と磁気検出素子とを組み合わせて成る磁気センサを使用している。この様な原点検出センサ４１、４１は、微小隙間を介して対向した、前記両ガイド筒２４ａ、２４ａの外周面の磁気特性の変化を検出する。本例の場合、この様にして検出された前記両原点検出センサ４１、４１の出力信号を、前記制御器に入力している。
In the case of this example, as the
一方、前記両ガイド筒２４ａ、２４ｂを、鋼板等の磁性材製とし、その外周面のうちで、前記両原点検出センサ４１、４１の検出部が対向した状態で、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂが中立位置（車輪１のキャンバ角がゼロ度となる位置）に位置する部分に、前記原点マーク４２、４２を形成している。本例の場合には、これら両原点マーク４２、４２を、円形状の凹孔（凹溝）としている。この様な構成を有する本例の場合、これら両原点マーク４２、４２が、前記原点検出センサ４１、４１の検出部と対向した際に、これら原点検出センサ４１、４１を通過する磁束量が変化する。これにより、前記両原点マーク４２、４２を検出する事が可能になる。
On the other hand, both the
本例の場合には、以上の様な構成を有する車両用懸架装置を対象として、次の様な原点出し方法（原点出し作業）を実施する。尚、本例の原点出し方法は、車両の始動時やイグニッションスイッチがＯＦＦに操作された場合等、車両が停止している状態で行う。
先ず、第一工程として、前記電動モータ１１を両方向（正転方向及び逆転方向）にそれぞれ僅かに（１回転未満であり、例えば１／１０〜１／５回転程度）回転駆動し、それぞれの場合のモータ電流の大きさを検出する。具体的には、前記電動モータ１１を駆動制御する前記制御器により、モータ電流の大きさ（通電量）を検出（監視）する。
In the case of this example, the following origin finding method (origin finding operation) is performed for the vehicle suspension system having the above-described configuration. In addition, the origin-finding method of this example is performed in a state where the vehicle is stopped, such as when the vehicle is started or when the ignition switch is turned off.
First, as a first step, the
次いで、第二工程として、前記第一工程により検出された２種類のモータ電流の大きさを比較して、車輪１の現在（原点出し作業開始時）の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定する。この様な比較判定に就いても、前記制御器中の比較判定手段により実行する。 Next, as a second step, the magnitudes of the two types of motor currents detected in the first step are compared, and the current posture of the wheel 1 (at the time of starting the origin search operation) is determined between the positive camber and the negative camber. It is determined which is set. Even such comparison determination is performed by the comparison determination means in the controller.
ここで、前記電動モータ１１を正転させた場合と逆転させた場合のモータ電流の大きさを比較する事で、車輪１の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定できる理由に就いて、図４を参照しつつ説明する。この図４は、キャンバ角がゼロ度に設定されている場合（Ａ）と、ネガティブキャンバに設定されている場合（Ｂ）とに就いて、アッパアーム４ｂの全長を変更するのに要する力の方向とその大きさ（モータ電流の大きさ）との関係を示している。尚、図中に示した矢印の向きが力の方向を表し、矢印の大きさが力の大きさを表している。
Here, by comparing the magnitude of the motor current when the
（Ａ）に示したキャンバ角がゼロ度に設定されている場合、車輪１には路面４８から幅方向に均一に上方に向いた力（反力）が加わる。この為、この状態で、アッパアーム４ｂには、車体の幅方向に向いた力は作用しない。従って、このアッパアーム４ｂの全長を変更するのに要する力の大きさは、車輪１の姿勢をポジティブ側に傾ける場合とネガティブ側に傾ける場合とで同じになる。
When the camber angle shown in (A) is set to zero degrees, a force (reaction force) uniformly applied upward from the
次に、（Ｂ）に示したネガティブキャンバに設定されている場合には、車輪１のうちの車体側に近い部分に路面４８から上方に向いた力（反力）が加わる。この為、この状態で、アッパアーム４ｂには、車体の幅方向に関して外側（図４の右側）に向いた力が作用する。従って、ネガティブキャンバに設定されている状態では、前記アッパアーム４ｂの全長を変更するのに要する力の大きさは、車輪１の姿勢をポジティブ側に傾ける場合には小さくなるが、ネガティブ側に傾ける場合には大きくなる。
Next, when the negative camber shown in (B) is set, a force (reaction force) directed upward from the
ここで、前記アッパアーム４ｂが発揮する力と前記電動モータ１１の駆動力の大きさとの間には相関関係があり、この電動モータ１１の駆動力は、この電動モータ１１を流れている電流の大きさにより推定できる。従って、前記電動モータ１１を両方向に回転駆動した（車輪１をポジティブ側とネガティブ側との両方向に傾けた）際のモータ電流の大きさを計測する事で、ポジティブ側とネガティブ側との何れの方向に傾けた場合に、より大きな駆動力が必要になるか特定できる。この結果、車輪１の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定する事が可能になる。つまり、前記電動モータ１１を、車輪１をポジティブ側に変化させる方向に回転駆動した場合のモータ電流の方が大きければ、現在の姿勢はポジティブキャンバに設定されている事になり、反対に、前記電動モータ１１を、車輪１をネガティブ側に傾ける方向に回転駆動した場合のモータ電流の方が大きければ、現在の姿勢はネガティブキャンバに設定されている事になる。この様に本例の場合には、前記電動モータ１１を正転させた場合と逆転させた場合のモータ電流の大きさを比較する事で、車輪１の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定できる。
Here, there is a correlation between the force exerted by the
そして、現在の車輪１の姿勢を判定したならば、最後に第三工程として、前記第二工程の判定結果に基づき、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを原点に向けて移動させる為の移動方向を決定する。本例の場合には、この原点を、前記車輪１のキャンバ角がゼロ度となる中立位置としている為、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの移動方向は、キャンバ角を小さくする方向になる。つまり、車輪１の姿勢がポジティブキャンバに設定されている場合には、ネガティブ側に傾ける方向（ねじナット２１ａ、２１ｂを互いに遠ざける方向）になり、反対に、ネガティブキャンバに設定されている場合には、ポジティブ側に傾ける方向（ねじナット２１ａ、２１ｂを互いに近づける方向）になる。そして、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを、前記両原点マーク４２、４２が前記両原点検出センサ４１、４１により検出されるまで移動させる。そして、これら両原点検出センサ４１、４１により前記両原点マーク４２、４２が検出されたならば動作を停止し（電動モータ１１の回転を停止して）、原点出し作業を終了する。この様にして原点出し作業が終了したならば、予め求めておいた原点から初期設定位置までの移動量分だけ、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを移動させて、車輪１に所定のキャンバ角を付与する。
If the current posture of the
以上の様な工程を有する本例の原点出し方法によれば、キャンバ角を変更する際にスライドする部材である、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの原点出し作業に要する時間を短縮できる。
即ち、本例の場合には、前記電動モータ１１に供給されるモータ電流の大きさを利用して、車輪１の現在（原点出し作業開始時）の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定できる。この為、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂが、原点（本例ではキャンバ角がゼロ度となる中立位置）に対して何れの側（ねじ軸２０ａ、２０ｂの先端側若しくは基端側）に位置しているのか特定できる。従って、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの現在の位置と原点位置とから、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂを原点に向けて移動させる方向を決定できるので、これら両ねじナット２１ａ、２１ｂを、原点から遠ざける事なく、原点に向けて移動させる事ができる。この結果、原点出し作業に要する時間を短縮できる。
本例の方法の対象となる車両用懸架装置のその他の構成及び作用効果に就いては、前述した先発明に係る車両用懸架装置の場合と同様である。
According to the origin returning method of this example having the above-described steps, the time required for the origin returning operation of the screw nuts 21a and 21b, which are members that slide when changing the camber angle, can be shortened.
That is, in the case of this example, using the magnitude of the motor current supplied to the
Other configurations and operational effects of the vehicle suspension device that is the object of the method of this example are the same as those of the vehicle suspension device according to the above-described invention.
［実施の形態の第２例］
図５は、請求項２に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の特徴は、上述した実施の形態の第１例で使用した原点検出センサ４１、４１及び原点マーク４２、４２を使用する事なく、１対のねじナット２１ａ、２１ｂを効率良く原点に移動させる点にある。本例の原点出し方法の対象となるダブルウィッシュボーン式の車両用懸架装置の構成及び作用に就いては、基本的には前述した先発明の車両用懸架装置の場合と同様である。又、本例の原点出し方法のうち、電動モータ１１（図１、２、８〜１０参照）のモータ電流の大きさを利用して、車輪１（図４、６、７参照）の姿勢を判定する工程（第一工程及び第二工程）に就いては、前記第１例の場合と同様である。従って、重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 5 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to claim 2. The feature of this example is that the pair of
本例の場合には、第一工程及び第二工程により、前記車輪１の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているかを判定した後、第三工程として、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）の現在の位置から近い側のストロークエンドを特定し、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）をこのストロークエンドまで移動させる。具体的には、図５の（Ａ）に示した様に、原点出し作業開始時に、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が、ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の先端寄りに位置していた場合には、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を、前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の先端側のストロークエンドＳ１に向けて移動させる。これに対し、（Ｂ）に示した様に、原点出し作業開始時に、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が、ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の基端寄りに位置していた場合には、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を、前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の基端側のストロークエンドＳ２に向けて移動させる。
In the case of this example, after determining whether the current posture of the
本例の場合には、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）がストロークエンド（Ｓ１、Ｓ２）を超えて移動する事を、機械的なストッパ手段により防止している。具体的には、前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の先端部に、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）の先端部と当接して、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の先端側にそれ以上移動する（抜け出る）のを防止する為のストッパ部材４９を設けている。又、前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の基端側部分には、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）の基端部と当接して、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が前記両ねじ軸２０ａ（２０ｂ）の基端側（ねじ軸体２２の中央側）にそれ以上移動するのを防止する為の、段差面状のストッパ面５０を設けている。尚、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が、前記ストッパ部材４９又は前記ストッパ面５０に当接し、ストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）にまで移動した事は、前記電動モータ１１に流れるモータ電流が増大する（閾値を越える）事により検知できる。又、上述したストッパ部材４９及びストッパ面５０以外のその他の機械的ストッパ手段により、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）の移動を制限しても良い。
In the case of this example, the
上述の様にして、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を、現在の位置から近い側のストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）にまで移動させた後は、最後に第四工程として、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を、このストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）から、予め求めておいたこのストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）から原点までの移動量（Ｚ１、Ｚ２）だけ、前記第三工程の場合とは反対方向に移動させる。この為に、本例の場合には、車体側に設けた制御器中に、両ストロークエンド（Ｓ１、Ｓ２）から原点までのそれぞれの移動量（Ｚ１、Ｚ２）を記憶させておく。そして、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を、前記所定の移動量（Ｚ１、Ｚ２）だけ移動させて原点に位置させたならば、動作を停止し、原点出し作業を終了する。
As described above, after the
以上の様な本例の原点出し方法の場合にも、モータ電流の大きさを比較する事により、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が、中立位置（キャンバ角がゼロ度となる位置）に対して何れの側に位置しているのか特定できる。この為、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂの現在の位置からより近い側のストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）を特定できるので、前記両ねじナット２１ａ、２１ｂを、このストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）に向けて移動させる事ができる。従って、例えば前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）が、軸方向片側のストロークエンド（Ｓ１又はＳ２）付近に位置している様な場合に、これら両ねじナット２１ａ（２１ｂ）を軸方向他側のストロークエンド（Ｓ２又はＳ１）にまで移動させる様な事を防止できる。この結果、本例の場合には、前記第１例で使用した様な、前記原点検出センサ４１、４１及び前記原点マーク４２、４２を使用せずに、前記両ねじナット２１ａ（２１ｂ）の原点出し作業に要する時間を短縮できる。更に、本例の場合には、原点とする位置を任意に設定する事ができる。又、本例の場合には、上述した実施の形態の第１例の場合とは異なり、原点位置を、車輪１に所定のキャンバ角を付与できる位置（初期設定位置）に予め定めている為、原点出し作業が終了した時点で、車輪１には所定のキャンバ角が付与される。
その他の構成及び作用効果に就いては、上述した実施の形態の第１例、及び、前述した先発明に係る車両用懸架装置の場合と同様である。
Also in the case of the origin finding method of the present example as described above, by comparing the magnitude of the motor current, the
About another structure and effect, it is the same as that of the case of the 1st example of embodiment mentioned above and the suspension system for vehicles which concerns on the prior invention mentioned above.
前述した実施の形態の第１例では、原点検出センサ及び原点マークをそれぞれ２個ずつ設けた場合に就いて説明したが、１対の送りねじ機構は互いに同期して作動する為、一方の送りねじ機構のみに、原点検出センサと原点マークとを１個ずつ設けても良い。但し、原点検出センサ及び原点マークを２個ずつ設ける事により、フェールセーフを図れ、信頼性を高められる。又、前記第１例では、ガイド筒の外周面のうちで、原点検出センサの検出部が対向した状態で、１対のねじナットが中立位置に位置する部分に原点マークを付した場合に就いて説明したが、原点マークを付す位置は、この様な位置に限定されず、原点検出センサの検出部が対向した状態で、前記両ねじナットがストロークエンドに位置する部分に付す事もできる。 In the first example of the embodiment described above, the case where two origin detection sensors and two origin marks are provided has been described. However, since a pair of feed screw mechanisms operate in synchronization with each other, One origin detection sensor and one origin mark may be provided only for the screw mechanism. However, by providing two origin detection sensors and two origin marks, fail safe can be achieved and reliability can be improved. In the first example, the origin mark is applied to the portion of the outer peripheral surface of the guide tube where the detection unit of the origin detection sensor faces and the pair of screw nuts is located at the neutral position. However, the position where the origin mark is attached is not limited to such a position, and the two screw nuts can also be attached to a portion where the both ends of the screw nut are located at the stroke end in a state where the detection portions of the origin detection sensor face each other.
又、本発明の原点出し方法の対象となる車両懸架装置としては、フレームに対し軸方向への移動のみ可能に支持する一方の１対の部材が１対のねじ軸であり、このフレームに対し回転のみ可能に支持する他方の１対の部材が１対のねじナットであっても良い。この場合には、前記両ねじ軸の支持剛性並びに伸縮量を確保する為に、前記両ねじナットの軸方向寸法を十分に大きくする事が好ましい。又、ねじ軸とねじナットとで構成される送りねじ機構としては、滑りねじ式の送りねじ機構に限らず、ボールねじ式の送りねじ機構を採用しても良い。又、減速機構として、複数のはすば歯車（円筒歯車）を備えた歯車式減速機の他、ウォームとウォームホイールとを互いに噛合させて成るウォーム減速機を採用しても良い。更に、前記フレームを車体に対し上下方向に揺動可能に支持すると共に、１対のリンク腕のそれぞれの基端部を、伸縮機構を構成する一方の１対の部材のそれぞれの先端部に対し、前記車体の上下方向の軸回りの回動のみ可能に連結しても良い。 In addition, as a vehicle suspension device that is an object of the origin-finding method of the present invention, one pair of members that support only the movement in the axial direction with respect to the frame is a pair of screw shafts. The other pair of members that support only rotation may be a pair of screw nuts. In this case, it is preferable that the axial dimension of the both screw nuts be sufficiently large in order to ensure the supporting rigidity and the expansion / contraction amount of the both screw shafts. Further, the feed screw mechanism including the screw shaft and the screw nut is not limited to the sliding screw type feed screw mechanism, and a ball screw type feed screw mechanism may be adopted. Further, as a speed reduction mechanism, in addition to a gear type speed reducer provided with a plurality of helical gears (cylindrical gears), a worm speed reducer in which a worm and a worm wheel are engaged with each other may be employed. Further, the frame is supported so as to be swingable in the vertical direction with respect to the vehicle body, and the base end portions of the pair of link arms are respectively connected to the tip portions of one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism. The vehicle body may be coupled so as to be only rotatable about the vertical axis.
１ 車輪（タイヤ）
２ 軸受ユニット
３ ナックル
４、４ａ、４ｂ アッパアーム
５ ロアアーム
６ アッパボールジョイント
７ ロアボールジョイント
８ ショックアブソーバ
９ フレーム
１０ 伸縮機構
１１ 電動モータ
１２ 歯車式減速機
１３ リンク機構
１４ フレーム本体
１５ ギヤハウジング部
１６ 取付部
１７ 把持部
１８ ボルト
１９ａ、１９ｂ 送りねじ機構
２０ａ、２０ｂ ねじ軸
２１ａ、２１ｂ ねじナット
２２ ねじ軸体
２３ 転がり軸受
２４ ガイド筒
２５ 回り止め凹溝
２６ 回り止め凸部
２７ ボールジョイント
２８ ソケット部
２９ 出力軸
３０ 第一カウンタ軸
３１ 第二カウンタ軸
３２ 第一小はすば歯車
３３ 第二小はすば歯車
３４ 第一大はすば歯車
３５ 第二大はすば歯車
３６ａ、３６ｂ リンク腕
３７ 連結部材
３８ ボールスタッド
３９ ナット
４０ ボール部
４１ 原点検出センサ
４２ 原点マーク
４３ ブッシュ
４４ 係合凹溝
４５ 回転阻止部材
４６ａ、４６ｂ 把持素子
４７ センサ取付孔
４８ 路面
４９ ストッパ部材
５０ ストッパ面
1 Wheel (tire)
2
Claims (2)
前記アッパアームが、
前記車体に対し支持されるフレームと、
この車体の前後方向に同一直線上に配置され、それぞれの外周面に互いに逆方向の雄ねじが形成された１対のねじ軸と、これら各ねじ軸の周囲にそれぞれ係合し、それぞれの内周面に互いに逆方向の雌ねじが形成された１対のねじナットとを備え、これら１対のねじナットと前記１対のねじ軸とのうち、何れか一方の１対の部材を、前記フレームに対し軸方向への移動のみ可能に支持すると共に、他方の１対の部材を、このフレームに対し回転のみ可能に支持した伸縮機構と、
前記フレームに支持され、両方向に回転可能な電動モータと、
このフレームを構成するギヤハウジング部の内側に配置され、前記電動モータの動力を、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材に伝達する減速機構と、
それぞれの基端部を、前記伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材のそれぞれの先端部に対し、少なくとも前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結すると共に、それぞれの先端部を前記上部継手に対し、前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結した１対のリンク腕とを有しており、
更に、前記フレームに原点検出センサが支持固定されると共に、前記伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材又はこれら一方の１対の部材に固定された部材のうち、前記原点検出センサの検出部が対向した状態で、これら一方の１対の部材が予め定められた既知の位置に対応する部分に、原点マークが設けられており、
前記電動モータにより、前記減速機構を介して、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材を回転駆動する事で、この伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材を軸方向に関して互いに反対方向に進退させ、前記両リンク腕の開き角度を変化させる事により、前記車体の幅方向に関するこれら両リンク腕の長さを変化させる機能を備えた車両用懸架装置に関して、前記一方の１対の部材の原点出しを行う為に、
前記電動モータを両方向に回転駆動し、それぞれの場合のモータ電流の大きさを検出する第一工程と、
この第一工程により検出された２種類のモータ電流の大きさを比較する事により、前記車両用懸架装置により懸架された車輪の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているか判定する第二工程と、
この第二工程の判定結果に基づき、前記一方の１対の部材を原点に向けて移動させる為の移動方向を決定し、これら一方の１対の部材を、前記原点マークが前記原点検出センサにより検出されるまで移動させる第三工程と
を備える車両用懸架装置の原点出し方法。 The top part is connected to the upper part of the knuckle through an upper joint that allows swing displacement in each direction, the upper arm whose base end part is supported by the vehicle body, and the tip part allows swing displacement in each direction. A lower arm that is coupled to the lower portion of the knuckle through a lower joint that supports the base end portion so as to be swingable with respect to the vehicle body,
The upper arm is
A frame supported against the vehicle body;
A pair of screw shafts arranged on the same straight line in the front-rear direction of the vehicle body and formed with male screws in opposite directions on the outer peripheral surfaces thereof, and engaged around the respective screw shafts, respectively, A pair of screw nuts having female threads in opposite directions formed on the surface, and one of the pair of screw nuts and the pair of screw shafts is attached to the frame. A telescopic mechanism that supports only the movement in the axial direction and supports the other pair of members so as to allow only rotation relative to the frame;
An electric motor supported by the frame and rotatable in both directions;
A speed reduction mechanism that is disposed inside a gear housing portion that constitutes the frame, and that transmits the power of the electric motor to the other pair of members that constitute the telescopic mechanism;
The respective base end portions are connected to the respective front end portions of the one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism so as to be rotatable at least about the vertical axis of the vehicle body, and the respective front end portions A pair of link arms connected to the upper joint so as to be rotatable about an axis in the vertical direction of the vehicle body,
Further, an origin detection sensor is supported and fixed to the frame, and the origin detection sensor detects the one of the pair of members constituting the expansion mechanism or the member fixed to the one pair of members. In a state where the parts are opposed to each other, an origin mark is provided in a portion corresponding to a predetermined known position of the one pair of members,
By rotating and driving the other pair of members constituting the expansion / contraction mechanism via the speed reduction mechanism by the electric motor, the one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism are mutually connected in the axial direction. The vehicle suspension system having a function of changing the lengths of the link arms in the width direction of the vehicle body by moving the link arms forward and backward in the opposite direction and changing the opening angle of the link arms. In order to find the origin of
A first step of rotationally driving the electric motor in both directions and detecting the magnitude of the motor current in each case;
By comparing the magnitudes of the two types of motor current detected in the first step, the current posture of the wheel suspended by the vehicle suspension device is set to either a positive camber or a negative camber. A second step of determining whether or not
Based on the determination result of the second step, a moving direction for moving the one pair of members toward the origin is determined, and the origin mark is detected by the origin detection sensor. And a third step of moving the vehicle until it is detected.
前記アッパアームが、
前記車体に対し支持されるフレームと、
この車体の前後方向に同一直線上に配置され、それぞれの外周面に互いに逆方向の雄ねじが形成された１対のねじ軸と、これら各ねじ軸の周囲にそれぞれ係合し、それぞれの内周面に互いに逆方向の雌ねじが形成された１対のねじナットとを備え、これら１対のねじナットと前記１対のねじ軸とのうち、何れか一方の１対の部材を、前記フレームに対し軸方向への移動のみ可能に支持すると共に、他方の１対の部材を、このフレームに対し回転のみ可能に支持した伸縮機構と、
前記フレームに支持され、両方向に回転可能な電動モータと、
このフレームを構成するギヤハウジング部の内側に配置され、前記電動モータの動力を、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材に伝達する減速機構と、
それぞれの基端部を、前記伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材のそれぞれの先端部に対し、少なくとも前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結すると共に、それぞれの先端部を前記上部継手に対し、前記車体の上下方向の軸回りに回動可能に連結した１対のリンク腕とを有しており、
前記電動モータにより、前記減速機構を介して、前記伸縮機構を構成する前記他方の１対の部材を回転駆動する事で、この伸縮機構を構成する前記一方の１対の部材を軸方向に関して互いに反対方向に進退させ、前記両リンク腕の開き角度を変化させる事により、前記車体の幅方向に関するこれら両リンク腕の長さを変化させる機能を備えた車両用懸架装置に関して、前記一方の１対の部材の原点出しを行う為に、
前記電動モータを両方向に回転駆動し、それぞれの場合のモータ電流の大きさを検出する第一工程と、
この第一工程により検出された２種類のモータ電流の大きさを比較する事により、前記車両用懸架装置により懸架された車輪の現在の姿勢が、ポジティブキャンバとネガティブキャンバとの何れに設定されているか判定する第二工程と、
この第二工程の判定結果に基づき、前記一方の１対の部材の現在の位置から近い側のストロークエンドを特定し、これら一方の１対の部材をこのストロークエンドまで移動させる第三工程と、
前記一方の１対の部材を、前記ストロークエンドから、予め求めておいたこのストロークエンドから原点までの所定の移動量分だけ、前記第三工程の場合とは反対方向に移動させる第四工程と、
を備える車両用懸架装置の原点出し方法。 The top part is connected to the upper part of the knuckle through an upper joint that allows swing displacement in each direction, the upper arm whose base end part is supported by the vehicle body, and the tip part allows swing displacement in each direction. A lower arm that is coupled to the lower portion of the knuckle through a lower joint that supports the base end portion so as to be swingable with respect to the vehicle body,
The upper arm is
A frame supported against the vehicle body;
A pair of screw shafts arranged on the same straight line in the front-rear direction of the vehicle body and formed with male screws in opposite directions on the outer peripheral surfaces thereof, and engaged around the respective screw shafts, respectively, A pair of screw nuts having female threads in opposite directions formed on the surface, and one of the pair of screw nuts and the pair of screw shafts is attached to the frame. A telescopic mechanism that supports only the movement in the axial direction and supports the other pair of members so as to allow only rotation relative to the frame;
An electric motor supported by the frame and rotatable in both directions;
A speed reduction mechanism that is disposed inside a gear housing portion that constitutes the frame, and that transmits the power of the electric motor to the other pair of members that constitute the telescopic mechanism;
The respective base end portions are connected to the respective front end portions of the one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism so as to be rotatable at least about the vertical axis of the vehicle body, and the respective front end portions A pair of link arms connected to the upper joint so as to be rotatable about an axis in the vertical direction of the vehicle body,
By rotating and driving the other pair of members constituting the expansion / contraction mechanism via the speed reduction mechanism by the electric motor, the one pair of members constituting the expansion / contraction mechanism are mutually connected in the axial direction. The vehicle suspension system having a function of changing the lengths of the link arms in the width direction of the vehicle body by moving the link arms forward and backward in the opposite direction and changing the opening angle of the link arms. In order to find the origin of
A first step of rotationally driving the electric motor in both directions and detecting the magnitude of the motor current in each case;
By comparing the magnitudes of the two types of motor current detected in the first step, the current posture of the wheel suspended by the vehicle suspension device is set to either a positive camber or a negative camber. A second step of determining whether or not
Based on the determination result of the second step, the stroke end on the side closer to the current position of the one pair of members is specified, and the third step of moving the one pair of members to the stroke end;
A fourth step of moving the one pair of members from the stroke end in a direction opposite to the case of the third step by a predetermined amount of movement from the stroke end to the origin determined in advance; ,
A method for determining the origin of a vehicle suspension system comprising:
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