JP5115785B2

JP5115785B2 - Suspension device

Info

Publication number: JP5115785B2
Application number: JP2007022246A
Authority: JP
Inventors: 洋平片山; 恵一竹本; 良介構; 勝神山
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2007-01-31
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2027-01-31
Also published as: JP2008189007A

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a suspension device capable of further saving a space for a steer-by-wire system and making an operation for assembling the steer-by-wire system to a vehicle body efficient. <P>SOLUTION: A steering shaft 12 is rotated around an axial line by an actuator, and a flange part 16 and a hub 17 are rotated relative to a suspension assembly 23 around the axial line of the steering shaft 12 to steer a wheel 19. Thereby, there is no need of a steering rod, and a steering device can be housed inside the wheel 19 so as to save a space for a steer-by-wire system. Also, the steering device including the actuator can be integrally incorporated in the suspension device 1, so as to make an operation for assembling the system to a vehicle body 5 efficient. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に関するもので、特に、ステアバイワイヤシステムを採用する車両のサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a vehicle suspension device, and more particularly, to a vehicle suspension device employing a steer-by-wire system.

近年、ステアバイワイヤシステムを採用した車両が注目されている（例えば、特許文献１参照）。ステアバイワイヤシステムは、ステアリングホイールに連結される操舵軸と車輪を操向させる操向装置との機械的な連結が切離されることから、従来のリンク式のステアシステムと比較して車室の足元のスペースを広く取ることができると共に、各車輪を個別に制御することで車両の走行安定性能を向上させることができるメリットがある。
特開２００４−３５９２１０号公報 In recent years, vehicles employing a steer-by-wire system have attracted attention (for example, see Patent Document 1). In the steer-by-wire system, the mechanical connection between the steering shaft connected to the steering wheel and the steering device that steers the wheel is disconnected. There is an advantage that the running stability performance of the vehicle can be improved by controlling each wheel individually.
JP 2004-359210 A

しかしながら、ステアバイワイヤシステムでは、設置スペースの制約から操向装置、特にアクチュエータを車輪近傍に配置するのが困難である。したがって、従来のステアバイワイヤシステムでは、アクチュエータを車輪から比較的離れた位置に配置して、その操向軸をリンク（タイロッド）を介してナックルに連結する等していた。これにより、アクチュエータの配置によっては、折角の車室の足元のスペースが犠牲になることがあり、操向装置の小型化が要望されていた。また、ステアバイワイヤシステムは、操向装置とサスペンション装置とが独立した構造であるため、車体への組付けが煩雑となり、組付け作業の効率化が求められていた。 However, in the steer-by-wire system, it is difficult to dispose the steering device, particularly the actuator, in the vicinity of the wheel due to installation space limitations. Therefore, in the conventional steer-by-wire system, the actuator is disposed at a position relatively away from the wheel, and the steering shaft is connected to the knuckle via the link (tie rod). Thereby, depending on the arrangement of the actuator, the space at the foot of the corner of the corner may be sacrificed, and there has been a demand for downsizing of the steering device. Further, since the steer-by-wire system has a structure in which the steering device and the suspension device are independent, the assembly to the vehicle body becomes complicated, and the efficiency of the assembly work has been demanded.

そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ステアバイワイヤシステムがより省スペース化されると共にステアバイワイヤシステムの車両への組付け作業が効率化されるサスペンション装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a suspension device in which the steer-by-wire system is further reduced in space and the work of assembling the steer-by-wire system to the vehicle is made efficient. To do.

上記目的を達成するために、本発明は、ステアバイワイヤシステムが採用される車両のサスペンション装置であって、車体と車輪との間に設けられて車輪の上下動に応じて軸方向へ相対変位される車体側部材と車輪側部材とから構成されるシリンダ装置と、車輪を操向させる操向装置と、を具備し、前記操向装置は、前記車輪側部材と車輪との間に設けられて車輪を操向可能に支持する操向部と、前記操向部を操向軸の回りに回動させて車輪を操向させるアクチュエータと、を具備し、前記操向部は、前記車輪が取り付けられるハブに固定される操向部材と、基部が前記車輪側部材の外周囲に回転可能に設けられた第１のリンク部材と、基部が前記車輪側部材の外周囲に回転可能に設けられて先端が前記第１のリンク部材に回転可能に接続された第１のアームと、該第１のアームの基部から延びて先端部が前記操向部材に接続された第２のリンク部材と、からなり、前記アクチュエータは、前記第１のアームを回転駆動することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a suspension device for a vehicle in which a steer-by-wire system is adopted, and is provided between a vehicle body and a wheel and is relatively displaced in the axial direction in accordance with the vertical movement of the wheel. A cylinder device composed of a vehicle body side member and a wheel side member, and a steering device for steering the wheel, and the steering device is provided between the wheel side member and the wheel. A steering unit that supports the wheel so as to be steerable; and an actuator that rotates the steering unit around a steering axis to steer the wheel, and the steering unit is attached to the wheel. A steering member fixed to the hub, a first link member rotatably provided on the outer periphery of the wheel side member, and a base member rotatably provided on the outer periphery of the wheel side member. The tip is rotatably connected to the first link member. The first arm and a second link member extending from the base of the first arm and having a tip connected to the steering member. The actuator rotationally drives the first arm. characterized in that it.

したがって、本発明では、操向装置のアクチュエータによって操向部を車輪側部材の下部の外周囲を軸に回動させることにより、車輪を操向させることができる。 Therefore, in the present invention , the wheel can be steered by rotating the steered portion around the outer periphery of the lower portion of the wheel side member by the actuator of the steered device .

本願のサスペンション装置に係る発明によれば、アクチュエータによって、車輪側部材と車輪との間に設けられた操向部を操向軸の回りに回動させることにより、車輪が操向される。これにより、ステアバイワイヤシステムの省スペース化が可能であると共に車体への組付け作業を効率化することができる。 According to the invention relating to the suspension device of the present application , the wheel is steered by rotating the steering portion provided between the wheel-side member and the wheel about the steering shaft by the actuator. Thereby, space saving of a steer-by-wire system is possible, and the assembly | attachment work to a vehicle body can be made efficient.

本発明は、以下に説明する複数の発明を包含する発明群に属する発明であり、以下に、その発明群の実施形態として、第１乃至第６の実施形態について説明するが、そのうち、第３の実施形態が、本出願人が特許請求の範囲に記載した発明に対応するものである。
（第１の実施形態）
第１の実施形態のサスペンション装置１を図１及び図２に基いて説明する。第１の実施形態のサスペンション装置１は、ステアバイワイヤシステムが構築される車両のサスペンション装置１であって、車体側部材と車輪側部材とからなるシリンダ装置２と、車輪側部材と車輪１９との間に配設される操向装置３とによって構成される。車体側部材は、基端部がアッパーマウント４を介して車体５に固定されると共に先端部にピストンが固定されるロッド６からなる。また、車輪側部材は、内周面にピストンが摺接されると共に外周面にブラケット７が設けられるシリンダ８からなる。ブラケット７は、ナックル９の内側（図１における左側）上部に接続され、ナックル９の内側下部には、ロアアーム１０が連結ピン１１を介して接続される。なお、サスペンション装置１には、シリンダ装置２、懸架部材２２（スプリング）、並びにアッパーマウント４からなるサスペンションアッシ２３が構成される。
The present invention is an invention belonging to encompassing invention groups the plurality of the invention described below, the following as an embodiment of the invention group will be explained first to sixth embodiments, these, third This embodiment corresponds to the invention described in the scope of claims of the present applicant.
(First embodiment)
A suspension device 1 according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. The suspension device 1 of the first embodiment is a vehicle suspension device 1 in which a steer-by-wire system is constructed, and includes a cylinder device 2 including a vehicle body side member and a wheel side member, a wheel side member, and a wheel 19. It is comprised by the steering apparatus 3 arrange | positioned between. The vehicle body side member includes a rod 6 having a base end portion fixed to the vehicle body 5 via the upper mount 4 and a piston fixed to the distal end portion. The wheel side member includes a cylinder 8 in which a piston is slidably contacted with an inner peripheral surface and a bracket 7 is provided on the outer peripheral surface. The bracket 7 is connected to the upper part inside the knuckle 9 (left side in FIG. 1), and the lower arm 10 is connected to the inner lower part of the knuckle 9 via a connecting pin 11. The suspension device 1 includes a suspension assembly 23 including a cylinder device 2, a suspension member 22 (spring), and an upper mount 4.

図２に示されるように、操向装置３は、車輪側部材と車輪１９との間に設けられて車輪１９を操向可能に支持する操向部と、該操向部を操向軸１２の回りに回動させて車輪１９を操向させるトルクモータ１３（アクチュエータ）とによって構成される。操向部は、ナックル９に接続されるハウジング１４と、該ハウジング１４に配設された一対のガイド部材１５（支持部材）によって両端部が回転可能に支持される操向軸１２と、該操向軸１２の中間部に設けられてハブ１７を介して車輪に接続されるフランジ部１６とからなる。トルクモータ１３は、ホイール１９ｂの内側の空間に収容されるようにしてハウジング１４に設けられており、出力軸が減速機１８を介して操向軸１２に接続される。これにより、サスペンション装置１は、トルクモータ１３によって減速機１８を介して操向軸１２を軸線回りに回転させてフランジ部１６を当該操向軸１２の回りに回転させることにより、車輪１９が操向される構造になっている。なお、フランジ部１６には、車輪１９（タイヤ１９ａ，ホイール１９ｂ）、ブレーキディスク２０を含む足回り部品がハブ１７を介して固定される。 As shown in FIG. 2, the steering device 3 includes a steering unit that is provided between the wheel-side member and the wheel 19 and supports the wheel 19 so as to be steerable, and the steering unit is connected to the steering shaft 12. And a torque motor 13 (actuator) that steers the wheel 19 by turning it around. The steering portion includes a housing 14 connected to the knuckle 9, a steering shaft 12 whose both ends are rotatably supported by a pair of guide members 15 (support members) disposed in the housing 14, and the steering shaft. The flange portion 16 is provided at an intermediate portion of the opposite shaft 12 and connected to the wheel via the hub 17. The torque motor 13 is provided in the housing 14 so as to be accommodated in the space inside the wheel 19 b, and the output shaft is connected to the steering shaft 12 via the speed reducer 18. As a result, the suspension device 1 causes the wheel 19 to be operated by rotating the steering shaft 12 around the axis line via the speed reducer 18 by the torque motor 13 and rotating the flange portion 16 around the steering shaft 12. It has a structure that is oriented. Note that suspension parts including wheels 19 (tires 19 a and wheels 19 b) and a brake disk 20 are fixed to the flange portion 16 via the hub 17.

次に、第１の実施形態のサスペンション装置１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３（アクチュエータ）を作動させる。トルクモータ１３の回転力は、減速機１８を介して操向部の操向軸１２に伝達されて操向軸１２が軸線回りに回転駆動される。これにより、フランジ部１６及びハブ１７がサスペンションアッシ２３に対して操向軸１２の回りに所定方向へ回転して車輪１９が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪１９が上下動した場合には、シリンダ装置２のシリンダ８（車輪側部材）とロッド６（車体側部材）とをシリンダ装置２の軸方向へ相対移動（変位）させてピストンに設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。 Next, the operation of the suspension device 1 of the first embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. (Actuator) is activated. The rotational force of the torque motor 13 is transmitted to the steering shaft 12 of the steering section via the speed reducer 18, and the steering shaft 12 is rotationally driven around the axis. As a result, the flange portion 16 and the hub 17 are rotated in the predetermined direction around the steering shaft 12 with respect to the suspension assembly 23, and the wheel 19 is steered. When the wheel 19 moves up and down due to road surface unevenness or the like, the cylinder 8 (wheel side member) and the rod 6 (vehicle body side member) of the cylinder device 2 are relatively moved (displaced) in the axial direction of the cylinder device 2. A damping force is generated by opening and closing a valve provided on the piston.

第１の実施形態では以下の効果を奏する。
サスペンション装置１によれば、操向装置のトルクモータ１３（アクチュエータ）によって操向部の操向軸１２が軸線回りに回転されることにより、フランジ部１６及びハブ１７がサスペンションアッシ２３に対して操向軸１２の軸線回りに回転して車輪１９が操向される。これにより、サスペンション装置１は、運転者の操作に応じて、車両の前後左右の車輪１９をそれぞれ単独で操向させることが可能になり、車両の挙動をより細かくコントロールすることで走行安定性を向上させることができる。
例えば、車両の走行速度に応じた操向制御を行うことができ、高速度領域では、ステアリングホイールの操作量に対する車輪１９の操向量を減少させることにより、車両の操向安定性能を向上させることが可能になる。また、低速度領域では、ステアリングホイールの操作量に対する車輪１９の操向量を増加させることにより、狭い場所での車庫入れ等を容易に行うことが可能になり、運転者の負担を軽減させることができる。
また、サスペンション装置１によれば、各車輪１９のトーの調整を各トルクモータ１３によって車輪１９を操向させることで実施することが可能になり、アライメントの調整を容易に行うことができる。
また、サスペンション装置１によれば、トルクモータ１３（アクチュエータ）及び減速機１８がホイール１９ｂの内側の空間に収容されるので、従来、車両の床下に配設されていたステアリングロッドが不要になり、車室の足元スペースが拡大することで快適性を向上させることができる。さらに、トルクモータ１３を含む操向装置をサスペンション装置１に一体で組み込むことが可能になり、ステアバイワイヤシステム、延いてはサスペンション装置１を省スペース化することができると共にステアバイワイヤシステムの車体５への組付け作業を効率化することができる。
なお、第１の実施形態では、ストラットサスペンションの場合を説明したが、ショックアブソーバを用いたサスペンションに適用することもできる。 The first embodiment has the following effects.
According to the suspension device 1, the steering shaft 12 of the steering portion is rotated around the axis by the torque motor 13 (actuator) of the steering device, so that the flange portion 16 and the hub 17 are operated with respect to the suspension assembly 23. The wheel 19 is steered by rotating around the axis of the direction axis 12. As a result, the suspension device 1 can steer the front, rear, left, and right wheels 19 of the vehicle independently according to the operation of the driver, and the driving stability can be improved by finely controlling the behavior of the vehicle. Can be improved.
For example, steering control according to the traveling speed of the vehicle can be performed, and in a high speed region, the steering stability performance of the vehicle is improved by reducing the steering amount of the wheel 19 with respect to the steering wheel operation amount. Is possible. Further, in the low speed region, by increasing the steering amount of the wheel 19 with respect to the operation amount of the steering wheel, it becomes possible to easily enter a garage in a narrow place and reduce the burden on the driver. it can.
In addition, according to the suspension device 1, the toe of each wheel 19 can be adjusted by steering the wheel 19 by each torque motor 13, and the alignment can be easily adjusted.
Further, according to the suspension device 1, since the torque motor 13 (actuator) and the speed reducer 18 are accommodated in the space inside the wheel 19b, a steering rod that has been conventionally disposed under the floor of the vehicle becomes unnecessary. Comfort can be improved by expanding the foot space of the passenger compartment. Further, the steering device including the torque motor 13 can be integrated into the suspension device 1 so that the steer-by-wire system, and thus the suspension device 1 can be saved, and the vehicle body 5 of the steer-by-wire system can be saved. Assembling work can be made more efficient.
In the first embodiment, the case of the strut suspension has been described. However, the first embodiment can be applied to a suspension using a shock absorber.

（第２の実施形態）
第２の実施形態のサスペンション装置２１を図３に基いて説明する。なお、第１の実施形態のサスペンション装置１と同一又は相当する構成には、同一の名称及び符号を付与すると共にその詳細な説明を省略する。操向装置３は、シリンダ８（車輪側部材）の下端部に設けられてシリンダ装置２に対して同一軸線L0上に配置されるトルクモータ１３（アクチュエータ）と、該トルクモータ１３の出力軸に減速機１８を介して接続される操向軸１２とを備える。操向軸１２は、トルクモータ１３及び減速機１８と一体に形成されたケーシング２４（支持部材）の内部に収容されるベアリングによって軸線L0の回りに回転可能支持される。また、操向軸１２には、所定間隔をあけて対向配置される一対のブラケット２５が設けられ、該ブラケット２５は、ハブを介して車輪に接続される。なお、シリンダ８の外周面にはブラケット２６が設けられ、該ブラケット２６が連結ピンを介してロアアームに接続されることにより、シリンダ８（車輪側部材）は、ロッド６（車体側部材）に対する軸線L0の回りの相対移動（回転）が阻止される。 (Second Embodiment)
A suspension device 21 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same name and code | symbol are provided to the structure which is the same as that of the suspension apparatus 1 of 1st Embodiment, or it corresponds, and the detailed description is abbreviate | omitted. The steering device 3 is provided at the lower end portion of the cylinder 8 (wheel side member) and is disposed on the same axis L0 with respect to the cylinder device 2, and an output shaft of the torque motor 13. And a steering shaft 12 connected via a speed reducer 18. The steering shaft 12 is rotatably supported around the axis L0 by a bearing housed in a casing 24 (support member) formed integrally with the torque motor 13 and the speed reducer 18. Further, the steering shaft 12 is provided with a pair of brackets 25 that are arranged to face each other with a predetermined interval, and the brackets 25 are connected to the wheels via a hub. A bracket 26 is provided on the outer peripheral surface of the cylinder 8, and the bracket 26 is connected to the lower arm via a connecting pin, so that the cylinder 8 (wheel side member) has an axis line with respect to the rod 6 (vehicle body side member). Relative movement (rotation) around L0 is prevented.

次に、第２の実施形態のサスペンション装置２１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３（アクチュエータ）を作動させる。トルクモータ１３の回転力は、減速機１８を介して操向軸１２に伝達され、操向軸１２が軸線回りに回転駆動される。これにより、ブラケット２５を介してハブが、シリンダ装置２に対して操向軸１２の回りに所定方向へ回転して、車輪が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪が上下動した場合には、シリンダ装置２のシリンダ８（車輪側部材）とロッド６（車体側部材）とをシリンダ装置２の軸方向へ相対移動（変位）させてピストン２７に設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。 Next, the operation of the suspension device 21 of the second embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. (Actuator) is activated. The torque of the torque motor 13 is transmitted to the steering shaft 12 via the speed reducer 18, and the steering shaft 12 is rotationally driven around the axis. As a result, the hub rotates in a predetermined direction around the steering shaft 12 with respect to the cylinder device 2 via the bracket 25, and the wheels are steered. When the wheel moves up and down due to road surface unevenness or the like, the cylinder 8 (wheel side member) and the rod 6 (vehicle body side member) of the cylinder device 2 are relatively moved (displaced) in the axial direction of the cylinder device 2. A damping force is generated by opening and closing a valve provided on the piston 27.

第２の実施形態のサスペンション装置２１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と同等の効果を得ることができる。なお、第２の実施形態のサスペンション装置２１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と比較してナックルを省くことができ、より一層の簡易化、軽量化が可能となる。 According to the suspension device 21 of the second embodiment, an effect equivalent to that of the suspension device 1 of the first embodiment can be obtained. In addition, according to the suspension apparatus 21 of 2nd Embodiment, a knuckle can be omitted compared with the suspension apparatus 1 of 1st Embodiment, and further simplification and weight reduction are attained.

（第３の実施形態）
第３の実施形態のサスペンション装置３１を図４に基いて説明する。なお、第１及び第２の実施形態のサスペンション装置１，２１と同一又は相当する構成には、同一の名称及び符号を付与すると共にその詳細な説明を省略する。操向装置３は、基部３２ａがシリンダ８（車輪側部材）の下端部に軸線L0の回りに回転可能に設けられると共に先端部にハブ１７を介して車輪１９が接続される操向部材３２と、基部３３ａがシリンダ８に軸線L0の回りに回転可能に設けられる第１のリンク部材３３と、基部３４ａがシリンダ８に軸線L0の回りに回転可能に設けられて該基部３４ａから延びる第１のアーム３５の先端部３５ａが第１のリンク部材３３の先端部３３ｂに回転可能に接続されると共に該基部３４ａから延びる第２のアーム３６の先端部３６ａが操向部材３２の基部３２ａに接続される第２のリンク部材３４とからなる操向部と、シリンダ８に同軸に設けられて出力軸が第１のリンク部材３３の基部３３ａに接続されるトルクモータ１３（アクチュエータ）と、によって構成される。 (Third embodiment)
A suspension device 31 according to a third embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same name and code | symbol are attached | subjected to the structure which is the same as that of the suspension apparatuses 1 and 21 of 1st and 2nd embodiment, or equivalent, and detailed description is abbreviate | omitted. The steering device 3 includes a steering member 32 in which a base portion 32a is provided at the lower end portion of the cylinder 8 (wheel side member) so as to be rotatable around the axis L0, and the wheel 19 is connected to the distal end portion via a hub 17. A first link member 33 in which the base portion 33a is provided on the cylinder 8 so as to be rotatable around the axis L0; and a first portion 34a provided on the cylinder 8 so as to be rotatable around the axis L0 and extending from the base portion 34a. The distal end portion 35a of the arm 35 is rotatably connected to the distal end portion 33b of the first link member 33, and the distal end portion 36a of the second arm 36 extending from the base portion 34a is connected to the base portion 32a of the steering member 32. that the steering section of the second link member 34., a torque motor 13 output shaft provided coaxially to the cylinder 8 is connected to the base 33 a of the first link member 33 (the actuator), the It is composed.

次に、第３の実施形態のサスペンション装置３１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３（アクチュエータ）を作動させる。トルクモータ１３の回転力は、第１のリンク部材３３に伝達され、第１のリンク部材３３が軸線L0の回りに回転駆動される。これにより、第２のリンク部材３４を介して操向部材３２が軸線L0の回りに回転して、車輪１９が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪１９が上下動した場合には、シリンダ装置２のシリンダ８（車輪側部材）とロッド（車体側部材）とを軸方向へ相対移動（変位）させてピストンに設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。
第３の実施形態のサスペンション装置３１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と同等の効果を得ることができる。 Next, the operation of the suspension device 31 of the third embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. (Actuator) is activated. The rotational force of the torque motor 13 is transmitted to the first link member 33, and the first link member 33 is rotationally driven around the axis L0. Thereby, the steering member 32 rotates around the axis L0 via the second link member 34, and the wheel 19 is steered. When the wheel 19 moves up and down due to road surface unevenness or the like, the cylinder 8 (wheel side member) and the rod (vehicle body side member) of the cylinder device 2 are relatively moved (displaced) in the axial direction and provided on the piston. A damping force is generated by opening and closing the valve.
According to the suspension device 31 of the third embodiment, an effect equivalent to that of the suspension device 1 of the first embodiment can be obtained.

（第４の実施形態）
第４の実施形態のサスペンション装置４１を図５及び図６に基いて説明する。なお、第１〜第３の実施形態のサスペンション装置１，２１，３１と同一又は相当する構成には、同一の名称及び符号を付与すると共にその詳細な説明を省略する。車体側部材４２は、断面が多角形（第４の実施形態では８角形）の中空軸（中空部の断面は円形）からなり、一端部がアッパーマウント４を介して車体５に固定される。また、車体側部材４２は、シリンダ４３（車輪側部材）の内部に軸方向（図６における上下方向）へ相対変位可能に挿入され、シリンダ４３とともにシリンダ装置を構成する。なお、車体側部材４２並びにシリンダ４３（車輪側部材）は断面が多角形であるため、当該車体側部材４２とシリンダ４３との軸線L0の回りの相対移動（回転）が阻止される。そして、車体側部材４２は、中空部にシリンダ室４４が形成されており、該シリンダ室４４には、下端部がシリンダ４３の底部に固定されたロッド４５の上端部に取付けられたピストン４６が収容される。 (Fourth embodiment)
A suspension device 41 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same name and code | symbol are provided to the structure which is the same as that of the suspension apparatus 1,21,31 of 1st-3rd Embodiment, or 31, and the detailed description is abbreviate | omitted. The vehicle body side member 42 is formed of a hollow shaft having a polygonal cross section (octagonal in the fourth embodiment) (the cross section of the hollow portion is circular), and one end thereof is fixed to the vehicle body 5 via the upper mount 4. The vehicle body side member 42 is inserted into the cylinder 43 (wheel side member) so as to be relatively displaceable in the axial direction (vertical direction in FIG. 6), and constitutes a cylinder device together with the cylinder 43. Since the vehicle body side member 42 and the cylinder 43 (wheel side member) have a polygonal cross section, relative movement (rotation) around the axis L0 between the vehicle body side member 42 and the cylinder 43 is prevented. A cylinder chamber 44 is formed in the hollow portion of the vehicle body side member 42, and a piston 46 attached to an upper end portion of a rod 45 whose lower end portion is fixed to the bottom portion of the cylinder 43 is provided in the cylinder chamber 44. Be contained.

シリンダ４３（車輪側部材）の下部には、操向部、すなわち上端部にギヤ４７が固定されたブラケット７が、ベアリングを介することで軸線L0の回りに回転可能に設けられる。また、シリンダ４３の外周面には、出力軸に固定されたピニオンギヤ４８がギヤ４７に噛合わされるトルクモータ１３（アクチュエータ）が設けられる。なお、ハブ１７には、ボールジョイントからなる連結部材４９を介してロアアーム１０が回転可能に接続される。
At the lower part of the cylinder 43 (wheel side member), a steering portion, that is, a bracket 7 having a gear 47 fixed to the upper end portion thereof is provided to be rotatable around an axis L0 through a bearing. A torque motor 13 (actuator) in which a pinion gear 48 fixed to the output shaft is engaged with the gear 47 is provided on the outer peripheral surface of the cylinder 43. The lower arm 10 is rotatably connected to the hub 17 via a connecting member 49 formed of a ball joint .

次に、第４の実施形態のサスペンション装置４１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３（アクチュエータ）を作動させる。トルクモータ１３の回転力は、ピニオンギヤ４８、及びギヤ４７を介してブラケット７に伝達され、ブラケット７が軸線L0の回りに回転駆動される。これにより、ハブ１７がシリンダ４３（車輪側部材）に対して軸線L0の回りに所定方向へ回転して、車輪１９が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪１９が上下動した場合には、車体側部材４２とシリンダ４３（車輪側部材）とを軸方向へ相対移動（変位）させてピストン４６に設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。
第４の実施形態のサスペンション装置４１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と同等の効果を得ることができる。 Next, the operation of the suspension device 41 of the fourth embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. (Actuator) is activated. The torque of the torque motor 13 is transmitted to the bracket 7 via the pinion gear 48 and the gear 47, and the bracket 7 is rotationally driven around the axis L0. Thereby, the hub 17 rotates in the predetermined direction around the axis L0 with respect to the cylinder 43 (wheel side member), and the wheel 19 is steered. When the wheel 19 moves up and down due to road surface unevenness or the like, the vehicle body side member 42 and the cylinder 43 (wheel side member) are relatively moved (displaced) in the axial direction to open and close the valve provided on the piston 46. To generate a damping force.
According to the suspension device 41 of the fourth embodiment, an effect equivalent to that of the suspension device 1 of the first embodiment can be obtained.

（第５の実施形態）
第５の実施形態のサスペンション装置５１を図７に基いて説明する。なお、第１〜第４の実施形態のサスペンション装置１，２１，３１，４１と同一又は相当する構成には、同一の名称及び符号を付与すると共にその詳細な説明を省略する。ロッド６（車体側部材）は、アッパーマウント４を介して車体５に固定される。シリンダ８（車輪側部材）は、断面がコ字状に形成されたロアブラケット５２を介してロアアーム１０の中間部に接続される。ロアアーム１０は、車体５内側（図７における右側）の端部が車体５に接続されると共に車体５外側（図７における左側）の端部がボールジョイント５３を介してハブ１７の下端部に回転可能に接続される。また、シリンダ８にはブラケットアーム５４が固定され、該ブラケットアーム５４の先端部は、ボールジョイント５５を介してハブ１７の上端部に回転可能に接続される。 (Fifth embodiment)
A suspension device 51 according to a fifth embodiment will be described with reference to FIG. In addition, the same name and code | symbol are provided to the structure which is the same as that of suspension apparatus 1,21,31,41 of 1st-4th Embodiment, or equivalent, and the detailed description is abbreviate | omitted. The rod 6 (vehicle body side member) is fixed to the vehicle body 5 via the upper mount 4. The cylinder 8 (wheel side member) is connected to an intermediate portion of the lower arm 10 through a lower bracket 52 having a U-shaped cross section. The lower arm 10 has an end on the inner side of the vehicle body 5 (right side in FIG. 7) connected to the vehicle body 5 and an end on the outer side of the vehicle body 5 (left side in FIG. 7) rotates to the lower end portion of the hub 17 via the ball joint 53. Connected as possible. A bracket arm 54 is fixed to the cylinder 8, and a tip end portion of the bracket arm 54 is rotatably connected to an upper end portion of the hub 17 via a ball joint 55.

シリンダ８（車体側部材）の車体５内側には、トルクモータ１３（アクチュエータ）が設けられる。該トルクモータ１３は、出力軸が減速機１８を介してリンク部材５６に接続される。なお、減速機１８の入力軸及び出力軸には、トルクモータ１３の回転運動をリンク部材５６の水平方向への直線運動へ変換するためのギヤが組込まれている。また、リンク部材５６の車体５外側の端部は、ボールジョイントを介してハブ１７に回転可能に接続される。ここでは、ハブ１７、ボールジョイント５３、５５、リンク部材５６が操向部を構成する。 A torque motor 13 (actuator) is provided inside the vehicle body 5 of the cylinder 8 (vehicle body side member). The output shaft of the torque motor 13 is connected to the link member 56 via the speed reducer 18. A gear for converting the rotational motion of the torque motor 13 into a linear motion in the horizontal direction of the link member 56 is incorporated in the input shaft and the output shaft of the speed reducer 18. The end of the link member 56 outside the vehicle body 5 is rotatably connected to the hub 17 via a ball joint. Here, the hub 17, the ball joints 53 and 55, and the link member 56 constitute a steering portion.

次に、第５の実施形態のサスペンション装置５１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３（アクチュエータ）を作動させる。トルクモータ１３の回転力は、減速機１８によってリンク部材５６を直動させる力に変換され、リンク部材５６が車体５内外方向（図７における左右方向）へ駆動される。これにより、ハブ１７がシリンダ装置２に対して操向軸線（ボールジョイント５３とボールジョイント５５とを結ぶ軸線）の回りに所定方向へ回転して、車輪１９が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪１９が上下動した場合には、シリンダ装置２のシリンダ８（車輪側部材）とロッド６（車体側部材）とを軸方向へ相対移動（変位）させてピストンに設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。
第５の実施形態のサスペンション装置５１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と同等の効果を得ることができる。 Next, the operation of the suspension device 51 of the fifth embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. (Actuator) is activated. The rotational force of the torque motor 13 is converted into a force that causes the link member 56 to move linearly by the speed reducer 18, and the link member 56 is driven in the vehicle body 5 inside and outside (left and right direction in FIG. 7). As a result, the hub 17 rotates in a predetermined direction around the steering axis (the axis connecting the ball joint 53 and the ball joint 55) with respect to the cylinder device 2, and the wheel 19 is steered. When the wheel 19 moves up and down due to road surface unevenness or the like, the cylinder 8 (wheel side member) and the rod 6 (vehicle body side member) of the cylinder device 2 are moved relative to each other in the axial direction (displaced) to form a piston. A damping force is generated by opening and closing the provided valve.
According to the suspension device 51 of the fifth embodiment, an effect equivalent to that of the suspension device 1 of the first embodiment can be obtained.

（第６の実施形態）
第６の実施形態のサスペンション装置６１を図８及び図９に基いて説明する。なお、第１〜第５の実施形態のサスペンション装置１，２１，３１，４１，５１と同一又は相当する構成には、同一の名称及び符号を付与すると共にその詳細な説明を省略する。ロッド６（車体側部材）は、アッパーマウント４を介して車体５に固定される。シリンダ８（車輪側部材）の外周面にはブラケット７が設けられ、該ブラケット７はボールジョイント６２を介してハブ１７に回転可能に接続される。また、シリンダ８の下端部にはアクチュエータ６３が設けられる。該アクチュエータ６３は、ケーシング６４に収容されるトルクモータ１３と、該トルクモータ１３の出力軸に接続されると共にケーシング６４にベアリング６５を介して回転可能に支持されるナット６６と、外周面に形成されたねじ部がナット６６の内周面に螺設された溝に螺合されると共に先端部がボールジョイント６８を介してハブ１７に回転可能に接続されるリンク部材６７とによって構成される。なお、ハブ１７の下端部には、ロアアーム１０の車体５外側の端部がボールジョイント６９を介して回転可能に接続され、ハブ１７及びボールジョイント６２、６９が操向部を構成する。 (Sixth embodiment)
A suspension device 61 according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. In addition, the same name and code | symbol are provided to the structure which is the same as that of suspension apparatus 1,21,31,41,51 of 1st-5th Embodiment, or equivalent, and the detailed description is abbreviate | omitted. The rod 6 (vehicle body side member) is fixed to the vehicle body 5 via the upper mount 4. A bracket 7 is provided on the outer peripheral surface of the cylinder 8 (wheel side member), and the bracket 7 is rotatably connected to the hub 17 via a ball joint 62. An actuator 63 is provided at the lower end of the cylinder 8. The actuator 63 is formed on the outer peripheral surface of the torque motor 13 accommodated in the casing 64, a nut 66 connected to the output shaft of the torque motor 13 and rotatably supported by the casing 64 via a bearing 65. The threaded portion is screwed into a groove threaded on the inner peripheral surface of the nut 66, and the tip portion is constituted by a link member 67 that is rotatably connected to the hub 17 via a ball joint 68. An end of the lower arm 10 on the outer side of the vehicle body 5 is rotatably connected to the lower end portion of the hub 17 via a ball joint 69, and the hub 17 and the ball joints 62 and 69 constitute a steering portion.

次に、第６の実施形態のサスペンション装置６１の作用を説明する。運転者によってステアリングホイールが操舵されると、その操舵角度、操舵速度、並びに操舵トルクが検出装置によって検出され、マイクロコンピュータからなる操向制御装置は、この検出装置の検出結果に基いてトルクモータ１３を作動させる。該トルクモータ１３の駆動により、アクチュエータ６３のナット６６が回転し、該ナット６６に螺合されたリンク部材６７がその軸方向へ駆動される。これにより、ハブ１７がシリンダ装置２に対して操向軸線（ボールジョイント６２とボールジョイント６９とを結ぶ軸線）の回りに所定方向へ回転して、車輪１９が操向される。そして、路面の凹凸等によって車輪１９が上下動した場合には、シリンダ装置２のシリンダ８（車輪側部材）とロッド６（車体側部材）とを軸方向へ相対移動（変位）させてピストンに設けられたバルブを開閉させることで減衰力を発生させる。
第６の実施形態のサスペンション装置６１によれば、第１の実施形態のサスペンション装置１と同等の効果を得ることができる。 Next, the operation of the suspension device 61 of the sixth embodiment will be described. When the steering wheel is steered by the driver, the steering angle, the steering speed, and the steering torque are detected by the detection device, and the steering control device including the microcomputer detects the torque motor 13 based on the detection result of the detection device. Is activated. By driving the torque motor 13, the nut 66 of the actuator 63 rotates, and the link member 67 screwed to the nut 66 is driven in the axial direction. As a result, the hub 17 rotates in a predetermined direction around the steering axis (the axis connecting the ball joint 62 and the ball joint 69) with respect to the cylinder device 2, and the wheel 19 is steered. When the wheel 19 moves up and down due to road surface unevenness or the like, the cylinder 8 (wheel side member) and the rod 6 (vehicle body side member) of the cylinder device 2 are moved relative to each other in the axial direction (displaced) to form a piston. A damping force is generated by opening and closing the provided valve.
According to the suspension device 61 of the sixth embodiment, an effect equivalent to that of the suspension device 1 of the first embodiment can be obtained.

第１の実施形態のサスペンション装置の全体図である。1 is an overall view of a suspension device according to a first embodiment. 第１の実施形態のサスペンション装置の説明図であって、特に、操向装置の構造を示す図である。It is explanatory drawing of the suspension apparatus of 1st Embodiment, Comprising: It is a figure which shows the structure of a steering apparatus especially. 第２の実施形態のサスペンション装置の説明図であって、特に、シリンダ装置を軸断面で示した図である。It is explanatory drawing of the suspension apparatus of 2nd Embodiment, Comprising: It is the figure which showed the cylinder apparatus with the axial cross section especially. 第３の実施形態のサスペンション装置の斜視図である。It is a perspective view of the suspension apparatus of 3rd Embodiment. 第４の実施形態のサスペンション装置の全体図である。It is a general view of the suspension apparatus of 4th Embodiment. 第４の実施形態のサスペンション装置の説明図であって、特に、車体側部材と車輪側部材とを断面で示した図である。It is explanatory drawing of the suspension apparatus of 4th Embodiment, Comprising: It is the figure which showed the vehicle body side member and the wheel side member in the cross section especially. 第５の実施形態のサスペンション装置の全体図である。It is a general view of the suspension apparatus of 5th Embodiment. 第６の実施形態のサスペンション装置の全体図である。It is a general view of the suspension apparatus of 6th Embodiment. 第６の実施形態のサスペンション装置の説明図であって、特に、アクチュエータを断面で示した操向装置の平面図である。It is explanatory drawing of the suspension apparatus of 6th Embodiment, Comprising: It is a top view of the steering apparatus which showed the actuator in cross section especially.

Explanation of symbols

１サスペンション装置、２シリンダ装置、３操向装置、５車体、６ロッド（車体側部材）、８シリンダ（車輪側部材）、１２操向軸、１３トルクモータ（アクチュエータ）、１４ハウジング（操向部）、１５ガイド部材（操向部）、１６フランジ部（操向部）、１９車輪 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Suspension apparatus, 2 cylinder apparatus, 3 steering apparatus, 5 vehicle body, 6 rod (vehicle body side member), 8 cylinder (wheel side member), 12 steering shaft, 13 torque motor (actuator), 14 housing (steering part) ), 15 guide member (steering part), 16 flange part (steering part), 19 wheels

Claims

A vehicle suspension device employing a steer-by-wire system,
A cylinder device composed of a vehicle body side member and a wheel side member provided between the vehicle body and the wheel and relatively displaced in the axial direction according to the vertical movement of the wheel; and a steering device for steering the wheel; Comprising
The steering device is
A steering unit that is provided between the wheel side member and the wheel and that supports the steering wheel; and an actuator that rotates the steering unit around a steering axis to steer the wheel. Equipped,
The steering unit includes a steering member fixed to a hub to which the wheel is mounted, a first link member provided with a base rotatably around the wheel side member, and a base part of the wheel side member. A first arm rotatably provided at the outer periphery of the first arm and having a tip end rotatably connected to the first link member; and a tip portion extending from a base portion of the first arm and connected to the steering member. A second link member formed,
The suspension device according to claim 1, wherein the actuator rotationally drives the first arm .