JPH0399984A - 後輪操舵車両の後輪懸架装置 - 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、ステアリングハンドルの操作に応じて前輪と
ともに後輪を操舵するように構成された後輪操舵車両の
後輪懸架＠置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭５８−２１４４６３号公報に示され
るように、後輪操舵車両において後輪の操舵力を軽減す
るため、後輪のキャスタトレールを負とするとともに、
キングピンオフセットを負とするように構成されたもの
が知られている。すなわち第１３図に示すように、右後
輪３Ｒの側面視において、キングピン軸ＫＰと路面との
交点Ｏを後輪３Ｒの接地中心Ｇよりも車体の後方側に位
置させ、上記交点０と接地中心Ｇとの前後方向距離であ
るキャスタトレールｇを負とすることにより、旋回時に
発生する復元トルク、つまりセルフアライメントトルク
を減少させて後輪３Ｒの操舵力を軽減することが行なわ
れている。また第１４図に示すように、後輪３Ｒの背面
視において、キングピン軸ＫＰと路面との交点０を後輪
３Ｒの接地中心Ｇよりも車体の外側に位置させ、上記交
点０と接地中心Ｇとの左右方向距離であるキングピンオ
フセットｍを負とすることにより、走行状態で転舵する
際に生じる路面抵抗を減少させて後輪３Ｒの操舵力を軽
減することが行なわれている。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように後輪３Ｒのキャスタトレールｇおよびキン
グピンオフセットｍをそれぞれ負とすると、上記接地中
心Ｇを通る鉛直線ａと１、キングビン軸ＫＰとは、側面
視において路面下で見掛は上の交点を有するとともに、
背面視において路面の上方で見掛は上の交点を有するこ
とになり、立体的に見た場合には交差していない。した
がって、後輪３Ｒを平面から見た第１５図に示すように
、上記鉛直１ａと、キングピン軸ＫＰとがオフセットし
、後輪３Ｒが石に乗り上げた場合等において上記鉛直ｗ
Ａａ上に後輪３Ｒを押し上げる力が作用すると、この押
し上げ力に応じて後輪３Ｒをキングピン軸ＫＰまわりに
トーアウト方向に回転させようとする力Ａが働くことに
なる。そして、車両の旋回時に後輪３Ｒをトーアウト方
向に付勢する横力が発生している状態において、この横
力に加えて上記回転力Ａが作用すると後輪転舵装置に大
きな負荷がかかるという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので
あり、後輪の接地中心を通る鉛直線上に後輪を押し上げ
る力が作用した場合においても、後輪をキングピン軸ま
わりに回転させようとする力が生じることがなく、後輪
転舵装置に入力される負荷を小さくすることができる後
輪操舵車両の後輪懸架装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ステアリングハンドルの操作に応じて前輪と
ともに後輪を操舵するように構成された後輪操舵車両の
後輪懸架＠置において、後輪の接地中心を通る鉛直線と
、キングピン軸とが平面視において交点をもつようにキ
ンクピン軸を配設したものである。

（作用〕 上記構成の本発明によれば、後輪の接地中心を通る鉛直
線と、キングピン軸とが立体的に見て交差しているため
、上記鉛直線上に後輪を押し上げる力が作用した場合に
おいても、この押し上げ力によってキングピン軸まわり
に後輪を旋回させようとする力が生じることはなく、後
輪転舵機構に大きな負荷が作用するのを防止することが
できる。

〔実施例〕

第１図は、後輪操舵車両の全体概略図を示している。こ
の後輪操舵車両は、左右の前輪１Ｌ、１Ｒを転舵する前
輪転舵装置２と、左右の後輪３し。

３Ｒを転舵する後輪転舵＠［４とを備えている。

上記前輪転舵装置２は、ステアリングホイール５により
回転駆動されるステアリングシャフト６と、このステア
リングシャフト６の回転運動を直線運動に変換するラッ
クアンドピニオン機構７と、このラックアンドビニオン
機構７によって駆動される前輪操舵ロッド８と、この前
輪操舵ロッド８の左右両端部にそれぞれタイロッド９Ｌ
、９Ｒを介して連結された左右一対のナックルアーム１
０Ｌ。

１０Ｒとを備えている。また、上記前輪転舵装置２には
、前輪操舵ロッド８の動きをアシストするパワーシリン
ダ１１と、ステアリングハンドル５の操作に応じて油路
を切換えるコントロールバルブ１２とが設けられている
。

上記後輪転舵装置２４は、左右両端部がそれぞれタイロ
ッド１３Ｌ、１３Ｒおよびナックルアーム１４Ｌ、１４
Ｒを介して左右の後輪３Ｌ、３Ｒに連結された後輪操舵
ロッド１５と、この接輪操舵ロッド１５の駆動力をアシ
ストするパワーシリンダ１６と、後輪転舵装置４の故障
発生時に後輪操舵ロッド１５を中立位置に付勢するセン
タリングスプリング１７と、車速に応じて前輪１Ｌ、Ｉ
Ｒに対する後輪３Ｌ、３Ｒの転舵比を変化させる転舵比
可変機構１８とを備えている。

この転舵比可変機構１８の構造は、従来周知のため、そ
の詳細な説明は省略するが、ラックアンドビニオン機構
１９および連結軸２０を介して前輪操舵ロッド８に連結
された入力軸２１によって駆動され、その駆動力を制御
ロッド２２を介して上記パワーシリンダ１６のコントロ
ールバルブ２３に伝達し、このコントロールバルブ２３
のバルブケーシングに設けられた連結部材（図示せず）
により、上記後輪操舵ロッド１５をあらかじめ設定され
た転舵比特性に応じて駆動するように構成されている。

すなわち、上記転舵比可変機構１８は、車速センサ２５
．２６によって検出された車速に応じてその作動状態が
変化するように制御部２７により制御され、例えば第２
図に示すように、車速か０〜３５ｂ／ｈの範囲で後輪３
Ｌ、３Ｒを前輪１し。

１Ｒと逆位相方向に転舵し、３５１に／ｈの車速で後輪
３Ｒを中立位置に保持し、３５７ｍ／ｈを越える範囲で
後輪３Ｌ、３Ｒを前輪ＩＬ、ＩＲと同位相方向に転舵す
るように構成されている。そして、上記転舵比可変機構
１８の作動状態は転舵比センサ２８により検出され、そ
の検出信号が上記制御部２７に入力されて上記制御部２
７によりフィードバック制御される。

また上記コントロールバルブ２３の油路にはソレノイド
パルプ２９が設けられ、このソレノイドパルプ２９は後
輪転舵＠ｌｌＩ４の故障発生時に上記制御部２７から出
力される制御信号に応じて駆動されて上記コントロール
バルブ２３への圧油の供給を停止するようになっており
、これによってパワーシリンダ１６内の油圧を消滅させ
、後輪操舵ロッド１５をセンタリングスプリング１７の
付勢力により中立位置に復帰させるように構成されてい
る。

以下、上記後輪操舵車両に適用される本発明の後輪懸架
装置について説明する。第３図ないし第５図は、右後輪
３Ｒに設けられた後輪懸架装置の実施例を示している。

この後輪懸架装置は、後輪３Ｒを回転自在に支持するホ
イールサポート３０と、第１アツパアーム３１および第
２アツパアーム３２からなるアッパアーム３３と、第１
０アアーム３４および第２０アアーム３５からなるロア
アーム３６と、旋回時に車体の傾斜を抑制するスタビラ
イザ３７と、車体の上下振動を抑制する緩衝装置３８と
を備えている。

上記ホイールサポート３０は、後輪３Ｒの内面に沿って
そのリム部の上方に伸びる延長部３９と、下端部から車
体の後方側に伸びるナックルアーム１４Ｒとを有し、こ
のナックルアーム１４Ｒには上記後輪操舵ロッド１５の
側端部がボールジヨイント４０を介して連結されている
。上記アッパアーム３３の第１アツパアーム３１は、車
体の前後方向に伸びるように配設され、その後端部がボ
ールジヨイント４１を介して上記ホイールサポート３０
の延長部３９に枢着され、前端部が弾性ブツシュ４２を
介して車体に枢着されている。またアッパアーム３３の
第２アツパアーム３２は第１アツパアーム３１の下方に
おいて車幅方向に伸びるように配設され、その外端部が
ボールジヨイント４３を介してホイールサポート３ｏの
中間部に枢着され、内端部が弾性ブツシュ４４を介して
車体に枢着されている。

上記ロアアーム３６の第１０アアーム３４は、車体の前
後方向に伸びるように配設され、その後端部がボールジ
ヨイント４５を介してホイールサポート３０の下端部に
枢着され、前端部が弾性ブツシュ４６を介して車体に枢
着されている。またロアアーム３６の第２０アアーム３
５は、第１０アアーム３４の後方において、車幅方向に
伸びるように配設され、その外端部がボールジヨイント
４７を介してホイールサポート３０の下端部に枢着され
、内端部が弾性ブツシュ４８を介して車体に枢着されて
いる。そして、上記第１、第２アッパアーム３１．３２
のボールジヨイント４１．４３の中心と、第２０アアー
ム３５のボールジヨイント４７の中心とを結ぶ線によっ
てキングピン軸ＫＰが形成され、このキングピン軸ＫＰ
を中心にホイールサポート３ｏが回転して後輪３Ｌが転
舵されるように構成されている。

上記スタビライザ３７は、アッパアーム３３とロアアー
ム３６との間において車幅方向に伸びるように配設され
、側端部がコントロールリンク４９を介してホイールサ
ポート３０に連結されている。また、上記緩衝装置３８
は、上下方向に伸びるショックアブソーバ５０と、その
上部外方に配設されたコイルスプリング５１とからなり
、上記ショックアブソーバ５０の下端部がホイールサポ
ート３０に枢着されるとともに、上端部が車体に取付け
られるように構成されている。

上記キングピン軸ＫＰは、第６図に示すように、車体の
側面視において上端部が車体の後方側に傾斜し、かつキ
ングピン軸ＫＰと路面との交点０が後輪３Ｒの接地中心
Ｇよりも車体の後方側に位置するように配設され、キャ
スタトレールｇが負に設定されている。また、キングピ
ン軸ＫＰは、第７図に示すように、車体の背面視におい
て上端部が車体の内方側に傾斜し、かつキングピン軸Ｋ
Ｐと路面との交点Ｏが上記接地中心Ｇよりも車体の内方
側に位置するように配設され、キングピンオフセットｍ
が正に設定されている。そして上記キングピン軸ＫＰの
下部延長線と、後輪３Ｒの接地中心Ｇを通る鉛直線ａと
が側面および背面の両方から見て路面下の一点Ｘにおい
て交差し、第８図に示すように、平面視においてキング
ピン軸ＫＰが上記鉛直ｌａと交点Ｘをもつように構成さ
れている。

このようにキングピン軸ＫＰと、後輪３Ｒの接地中心Ｇ
を通る鉛直線ａとが一点において交差するように構成し
たため、車両の走行時に後輪３Ｒが石に乗り上げる等に
より上記鉛直１１ａ上に後輪３Ｒをを押し上げる力が作
用した場合においても、この押し上げ力によって後輪３
Ｒをキングピン軸ＫＰまわりに旋回させようとする力が
生じることはない。したがって、後輪転舵装置１４に上
記押し上げ力の影響が及ぶのを防止し、その作動状態を
安定させることができる。また、後輪転舵装＠４の故障
発生時に後輪３Ｌを中立位置に保持するセンタリングス
プリング１７は、車両の旋回時に作用する横力に耐え得
るようにその付勢力を設定すればよく、上記押し上げ力
の影響について考慮する必要はないため、従来装置に比
べてそのばね力を小さく設定することができるとともに
、このばね力に抗して後輪操舵Ｏラド１５を駆動する油
圧系の負担を軽減することができる。

また、上記構成に加えて第９図に示すように、車両の高
速旋回時において後輪３Ｒに作用する横力の着力点Ｔを
通るように上記キングピン軸ＫＰを配設することが望ま
しい。すなわち、例えば車両が旋回中心Ｙを中心に左方
向に高速で旋回し、旋回外側に位置する右後輪３Ｒがト
ーイン方向に転舵されている状態においては、横力の着
力点Ｔが停車時の接地中心Ｇから車体の後部内方側に変
位してニューマチックトレールｎが生じるため、キング
ピン軸ＫＰが上記着力点Ｔを通った後、路面の下方にお
いて後輪３Ｒの接地中心を通る鉛直１Ｉａａと交点Ｘで
交差するように構成することができる。そしてこの構成
を採用することにより、上記押し上げ力と横力の両方が
同時に後輪３Ｒに作用した場合においても、そのいずれ
もがキングピン軸ＫＰまわりに後輪３Ｒを旋回させるよ
うに作用することはなく、後輪転舵装置４の作動状態を
より安定させることができるという利点がある。

なお、キングピン軸ＫＰの配置は上記実施例に限定され
ることなく種々の変更が可能であり、例えば第１０図に
示すように、車体の側面視において上端部が車体の前方
側に位置するようにキングピン軸ＫＰを傾斜させ、かつ
キングピン軸ＫＰと路面との交点ｏ＠侵輪３Ｒの接地中
心Ｇよりも車体の前方側に位置させてキャスタトレール
ｇを正に設定するとともに、第１１図に示すように、車
体の背面視において上記交点０を接地中心Ｇよりも車体
の内方側に位置させてキングピンオフセットｍを正に設
定することにより、キングピン軸ＫＰの下部延長線を路
面下において上記接地中心Ｇを通るは鉛直線ａと交差さ
せ、キングピン軸ＫＰと上記鉛直＠ａとが第１２図に示
すように、平面視において交点Ｘを有するように構成し
てもよい。

また、上記キングピン軸ＫＰと後輪３Ｒの接地中心Ｇを
通る鉛直線ａとが路面の下方において交差するように構
成する必要はなく、キングピン軸ＫＰと上記鉛直ｍａと
が路面上もしくは路面の上方の一点において交差するよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、後輪操舵車両の後輪懸架
＠雪において、後輪の接地中心を通る鉛直線と、キング
ピン軸とが平面視において交点をもつように構成したた
め、上記鉛直線上り後輪を押し上げる力が作用した場合
においても、この押上げ力が後輪をキングピン軸まわり
に旋回させようとする力として作用することはない。し
たがって、後輪転舵機構が上記押上げ力の影響を受ける
のを防止することができ、上記押上げ力に応じた負荷が
後輪転舵装置に入力される従来の車両に比べて後輪転舵
装置の作動状態を安定させることができるとともに、そ
の操舵力を軽減することができる。

また後輪転舵装置の故障発生時に後輪を中立位置に付勢
するセンタリングスプリングを備えた車両においては、
車両の旋回時に作用する横力に加えて上記押上げ力が後
輪転舵装置に作用するのを防止できるため、上記センタ
リングスプリングの付勢力を小さく設定することができ
、これによって後輪操舵装置の油圧系の負荷が軽減され
、その駆動系を小型化することができる等の利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は後輪操舵車両の操舵システムを示す全体概略図
、第２図は中速と転舵比との関係を示すグラフ、第３図
は本発明に係る後輪懸架＠置の実施例を示す側面断面図
、第４図は上記後輪懸架装置の背面断面図、第５図は後
輪懸架装置の平面断面図、第６図はキングピン軸の配置
を示す側面図、第７図はキングピン軸の配置を示す背面
因、第８図はキングピン軸の配置を示す平面図、第９図
は車両の旋回時における右後輪の転舵状態を示す平面図
、第１０図はキングピン軸の配置の他の例を示す側面図
、第１１図は同背面図、第１２図は同平面図、第１３図
は従来例におけるキングピン軸の配置を示す側面図、第
１４図は同背面図、第１５図は同平面図である。 １Ｌ、１Ｒ・・・前輪、３Ｌ、３Ｒ・・・後輪、４・・
・後輪転舵装置、５・・・ステアリングホイール、ａ・
・・鉛直線、Ｇ・・・接地中心、ＫＰ・・・キングピン
軸、Ｘ・・・交点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステアリングハンドルの操作に応じて前輪とともに
   後輪を操舵するように構成された後輪操舵車両の後輪懸
   架装置において、後輪の接地中心を通る鉛直線と、キン
   グピン軸とが平面視において交点をもつようにキンクピ
   ン軸を配設したことを特徴とする後輪操舵車両の後輪懸
   架装置。