JP2607485Y2 - 車両の後軸保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、エアスプリングが介装
される車両の後軸保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】前輪を操舵すると、前輪の操舵に応じ
て、後輪を比較的低速走行時は逆相に、比較的高速走行
時は同相に操舵することにより、後輪の横すべりを低減
して自動車の操縦性、安定性を向上するようにした後輪
操舵装置が知られている。かかる装置に関し、本出願人
は、車両のフレームに支持されたリーフスプリングにス
プリングシートを介してアクスルハウジングが連結され
るリヤアクスルにおいて、アクチュエータによりアクス
ルハウジングを操舵する装置（実開平２−１２０２８４
号公報参照）、あるいは油室付きラバーブッシュを備
え、該ブッシュによりアクスルハウジングを操舵する装
置（実開平２−１２５４８１号公報参照）を先に出願し
た。

【０００３】ところで、このように積極的に後輪を操舵
する装置にあっては、その構造が複雑となり、構成部材
も多くなり、コスト増加の要因にもなる。ここで、主に
乗用車等において採用されている、種々のリンク機構や
ブッシュを用いた独立懸架方式にあっては、インデペン
デントサスペンションであることにより、サスペンショ
ンの弾性変形によるトー角度変化によりステアリング効
果が生じ（所謂コンプライアンスステアが発生し）、車
両の操縦性，安定性を向上させることが可能となってい
る。

【０００４】そこで、本出願人は、簡易な構造で、しか
も前輪を操舵することにより発生するコーナリングフォ
ースにより、前輪と同相にアクスルが転蛇されて、より
高いコーナリングフォースが得られ、もって操縦安定性
の向上が図れる後軸保持装置を先に出願した（実願平４
−２６２１５号）。一方、トラック等の後軸保持装置で
は、前記独立懸架方式等の構造が複雑でコストも高いた
め、用いられることは少なく、一般的にリーフスプリン
グを用いたサスペンション構造が用いられている。

【０００５】即ち、図９に示すように、リヤアクスルハ
ウジング70はリーフスプリング71の前部のスプリングピ
ン72及び後端部のシャックル73によりフレーム74に連結
されている。また、リヤアクスルハウジング70は、Ｕボ
ルト75によりリーフスプリング71の略中央部に取付けら
れている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら、リーフ
スプリングを用いたサスペンション構造は、リジッドア
クスルサスペンションであるために、アクスルの自由度
が少なく、操縦性，安定性の向上を図ることが難しい。
また、図９に示すようなリーフスプリング71を用いたサ
スペンション構造にあっては、路面の状況等によりリヤ
アクスルハウジング70は前記スプリングピン72を中心と
して、矢印77のようなバウンド・リバウンドの軌跡を描
く。このため、例えば前輪を右回転に操舵した場合に
は、車体が進行方向にむかって左に傾くため右側の後輪
が左側の後輪に較べて下方に移動し、前記軌跡により、
後輪を前輪と逆相の左回転に転舵したこととなる。即
ち、ロールステアはオーバーステア方向となってしま
う。従って、良好な操縦安定性を得ることが難しくなる
惧れがある。

【０００７】本考案は以上のような従来の問題点に鑑み
なされたもので、簡易な構造で、しかも前輪を操舵する
ことにより発生するコーナリングフォースにより前輪と
同相に後軸がコンプライアンスステアされると共に、ロ
ールが発生した場合に該ロールに依存するロールステア
によっても前輪と同相に後軸が転舵されて、より有効に
後輪が転舵され、もって操縦安定性の向上が図れる後軸
保持装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このため本考案は、車体
フレームに一端が固定されるエアスプリングの他端に取
付けられる取付サポートと、板面が略水平方向に延びつ
つ取付サポートに設けられ、２つの長孔が車両の前後方
向に形成された固定プレートと、該固定プレートの下面
と当接しつつ、後輪が取付けられたアクスルハウジング
を跨いだＵボルトを、当該固定プレートの長孔を貫通さ
せてから固定する狭持プレートと、延長線がアクスルハ
ウジングの後方で交差するように、一端が車体フレーム
に取付けられ、他端が車体フレームへの取付けスパンよ
り短いスパンにてアクスルハウジングに取付けられる一
対のトルクロッドと、一端が取付サポートに取付けら
れ、他端がアクスルハウジングに取付けられた弾性支持
部材と、を含んで車両の後軸保持装置を構成した。

【０００９】

【作用】かかる構成によると、比較的高速走行時に前輪
が例えば右に操舵されると、前輪にはすべり角度によっ
て進行方向右向きのコーナリングフォースが発生する。
そして、当該コーナリングフォースにより、車両が右方
向に向きを変えられると、後輪にもすべり角度が付い
て、当該後輪にも進行方向右向きのコーナリングフォー
スが発生する。

【００１０】ここで、本考案に係る車両の後軸保持装置
は、後輪を取付けたアクスルハウジング（以下リヤアク
スルハウジングと称する）と車体フレームとの間には、
上下方向以外の向き、例えば前後及び横方向に対して
は、アクスルの自由度が高いエアスプリングが介装され
ている。また、エアスプリングの他端に取付けられる取
付サポートに設けられた固定プレートの長孔には、前記
アクスルハウジングを跨いだＵボルトが貫通し、Ｕボル
トのねじ部が固定プレートの下面と当接する狭持プレー
トに固定される。従って、固定プレートと狭持プレート
とは、長孔の長さだけ相対運動が可能となり、面接触し
つつ摺動することより、前記アクスルハウジングが車両
の前後方向に摺動可能となる。

【００１１】さらに、車体フレームと前記リヤアクスル
ハウジングとは、一対のトルクロッドにより連結されて
いる。ここで、当該トルクロッドの車体フレームへの取
付けスパンとリヤアクスルハウジングへの取付けスパン
とを比べると、リヤアクスルハウジングへの取付けスパ
ンが車体フレームへの取付けスパンより短くなってい
る。そして、トルクロッドの延長線がリヤアクスルハウ
ジングの後方で交差している。従って、リヤアクスルハ
ウジングに発生した進行方向右向きのコーナリングフォ
ースにより、前記リヤアクスルハウジングには前記トル
クロッドの延長線上の交点を中心として、該中心の周り
に時計回転方向のトルクが発生する。

【００１２】さらに、前記リヤアクスルハウジングは、
取付サポートに対して車両の前後方向に摺動可能に固定
されているので、前記トルクによりリヤアクスルハウジ
ングが前記交点を回動支点として時計回転方向，即ち前
輪が操舵された方向，即ち前輪と同相に操舵されること
となる。このとき、リヤアクスルハウジングの操舵に伴
い、固定プレートと狭持プレートとが面接触しつつ摺動
するが、両者間の当接面積が大であり磨耗に対して有利
であるため、後軸保持装置の耐久性及び信頼性が向上す
る。

【００１３】さらに、本考案では、取付サポートとリヤ
アクスルハウジングとの間には弾性支持部材が支持され
る構成であるので、リヤアクスルハウジングに発生した
トルクにより、リヤアクスルハウジングが操舵されて該
リヤアクスルハウジングが取付サポートに対して変位す
ると、該弾性支持部材が弾性変形することとなる。従っ
て、リヤアクスルハウジングが操舵される角度は、前記
トルクに対するトルクロッドの捩り反力と弾性支持部材
の弾性係数に係る反力との合力に係るトルクと釣合いに
よって決定されることとなり、トルクロッドの捩り剛
性、或いは弾性支持部材の弾性係数を適当に選択するこ
とにより、適切な操舵角度とすることが可能となり、さ
らに高いコーナーリングフォースが得られ、もって操縦
安定性の向上を図ることが可能となる。

【００１４】

【実施例】以下本考案の実施例を図１〜図７に基づいて
説明する。図示しないプロペラシャフトの回動によりデ
ファレンシャルボックス２を介して図示しないリヤタイ
ヤが回転し、車両が前進，後退する。また、該デファレ
ンシャルボックス２には、リヤアクスルハウジング５が
一体に延設されている。

【００１５】そして、リヤアクスルハウジング５と車体
フレーム３との間には、左右各々２個のエアスプリング
としてのエアベローズ１が以下に述べるように介装され
る。エアベローズ１は左右各々に設けられた取付サポー
ト20の前端部21、後端部24に装着され、また該取付サポ
ート20の中央部にはアクスル支持部22が設けられて、該
アクスル支持部22に前記リヤアクスルハウジング５が支
持される。即ち、リヤアクスルハウジング５は取付サポ
ート20及びエアベローズ１を介して懸架されている。ま
た、前記取付サポート20の前端部21は、シャックル25を
介して車体フレーム３に取付けられたブラケット26に連
結され、後端部24はピン27を介して車体フレーム３に取
付けられたブラケット28に連結される。

【００１６】次に、本考案に係る前記リヤアクスルハウ
ジング５をアクスル支持部22に支持する構成について説
明する。即ち、図３〜図６に示すように、Ｕボルト31の
胴部32がシム33を介してリヤアクスルハウジング５に巻
回され、ねじ部34がアクスル支持部22に設けられた固定
プレート29に狭持プレート35を介して螺合されている。
ここに、固定プレート29には前記Ｕボルト31が移動可能
に貫通される長孔部30が設けられており、もってねじ部
34を螺合することにより、固定プレート29と狭持プレー
ト35とが接合面36にて面接触しつつ摺動可能に接合し、
リヤアクスルハウジング５がアクスル支持部22に摺動可
能に固定されることとなる。

【００１７】また、基端部41が前記取付サポート20の前
端部21に取付けられ、ロッド端部42がリヤアクスルハウ
ジング５に取付けられた弾性支持部材としてのスプリン
グボックス40が取付けられている。このスプリングボッ
クス40は、図７に示すように、内部に第１スプリング43
及び第２スプリング44が配設されており、該スプリング
43及び44の間にピストン45が挟持され、該ピストン45に
ロッド46が連結される。ここで、スプリング43及び44は
同一自然長を有しており、前記ピストン45を中央部に配
置するように付勢している。

【００１８】また、車体フレーム３とリヤアクスルハウ
ジング５とは水平に配設されたトルクロッド51，52によ
り連接されている。即ち、トルクロッド51，52の一端51
ａ，52ａがピン53、54を介してフレーム３に設けたヒン
ジ部55、56に遊嵌され、トルクロッド51，52の他端51
ｂ，52ｂがリヤアクスルハウジング５に支持されてい
る。ここで、前記他端51ｂ，52ｂのスパンＬｂは一端51
ａ，52ａのスパンＬａに較べ短く、もって、各々のトル
クロッド51，52の延長線が、リヤアクスルハウジング５
の後方で交差（その仮想交点を57とする）するように、
トルクロッド51，52が配設されている。

【００１９】次に本実施例に係る作用を説明する。かか
る構成によれば、図示しないリヤタイヤの回転による推
進力はトルクロッド51，52を介してフレーム３に伝達さ
れ、もって車両に伝達される。ここで、トルクロッド5
1，52は水平に設けられており、前記推進力を効率よく
車両に伝達する構成となっている。

【００２０】また、比較的高速走行時に前輪が例えば右
に操舵されると、前輪はすべり角度によって進行方向右
向きのコーナリングフォースが発生する。そして、当該
コーナリングフォースにより、車両が右向きに向きを変
えると、図示しないリヤタイヤにもすべり角度が付い
て、該リヤタイヤにも進行方向右向きのコーナリングフ
ォースＦ_R ，Ｆ_L が発生する。

【００２１】ここで、本実施例に係る後軸保持装置は、
リヤタイヤを取付けたリヤアクスルハウジング５と車体
フレーム３との間には、上下方向以外の向き、例えば前
後及び横方向に対しては、アクスルの自由度が多いエア
ベローズ１が介装されている。従って、リヤアクスルハ
ウジング５に発生した進行方向右向きのコーナリングフ
ォースＦ_R ，Ｆ_L により、前記リヤアクスルハウジング
５には、前記トルクロッド51，52の延長線上の交点57を
中心として、該交点57の周りに時計回転方向のトルクＴ
が発生する。ここで、トルクロッド51．52は一端51ａ，
52ａ及び他端51ｂ，52ｂにおいて、各々ヒンジ部55、56
等に遊嵌されているので、前記トルクＴによりその位置
関係が変化する。そして、前記他端51ｂ，52ｂのスパン
Ｌｂが前記一端51ａ，52ａのスパンＬａに比べ短くなっ
ているので、該他端51ｂ，52ｂの動きが一端51ａ，52ａ
の動きに比べて少なくなるように変化する。

【００２２】さらに、前記リヤアクスルハウジング５
が、アクスル支持部22において、固定プレート29と狭持
プレート35とが接合面36にて面接触しつつ摺動可能に接
合し、車両前後方向に摺動可能に固定されているので、
前記トルクＴによりリヤアクスルハウジング５がアクス
ル支持部22を摺動して、該リヤアクスルハウジング５は
前記交点57を回動支点として時計回転方向、即ち前輪が
操舵された方向、即ち前輪と同相に操舵されることとな
る。このとき、リヤアクスルハウジング５の操舵に伴
い、固定プレート29と狭持プレート35とが面接触しつつ
摺動するが、両者間の当接面積が大であり磨耗に対して
有利であるため、耐久性及び信頼性を向上させることが
できる。

【００２３】尚、本実施例では、リヤアクスルハウジン
グ５が操舵されることにより前述の接合面36にて摺動が
行われ、その時操舵させまいとする摩擦力が発生する。
さらに、リヤアクスルハウジング５が操舵されることに
よりスプリングボックス40内の第１スプリング43あるい
は第２スプリング44の何れか一方が弾性付勢力に抗して
変位することとなるので、やはり操舵させまいとする弾
性付勢力が作用する。即ち、図８に示すように、本実施
例では、所定のトルクが作用するまでは、リヤアクスル
ハウジング５は操舵されず、もって直進安定性が向上し
ている（図８において、斜線部は転舵するのに必要な力
を表している）。

【００２４】従って、リヤアクスルハウジング５が操舵
される角度は、前記トルクに対するトルクロッド51，52
の捻じり反力とスプリングボックス40内の第１スプリン
グ43あるいは第２スプリング44の弾性係数に係る反力と
の合力に係るトルクと釣合いによって決定されることと
なり、トルクロッド51，52の捻じり剛性、或いは第１ス
プリング43あるいは第２スプリング44の弾性係数を適当
に選択することにより、適切な操舵角度とすることが可
能となり、さらに高いコーナーリングフォースを得るこ
とが可能となり、もって操縦安定性の向上を図ることが
可能となる。

【００２５】また、本実施例では、スプリングボックス
40が装着されているので、走行路面が荒れている場合に
も、トルクロッド51，52の捻じり反力に係る振動がすば
やく吸収され、安定性が向上する。

【００２６】

【考案の効果】以上説明したように、本考案に係る車両
の後軸保持装置によれば、車両走行中に、前輪を操舵す
ることにより発生するコーナリングフォースにより前輪
と同相に後輪が転舵されるようになり、操縦安定性の向
上が図れる。また、後輪の操舵角を設定する際には、ト
ルクロッドの捩り剛性、或いは弾性支持部材の弾性係数
を適当に選択することにより、その設定が可能となり、
適切な操舵角度とすることが可能となり、チューニング
をする際の作業性も向上するという効果がある。また、
取付サポートとリヤアクスルハウジングとの間に支持さ
れた弾性支持部材が変形する構成により、所定のトルク
が作用するまでは、リヤアクスルハウジングは操舵され
ず、もって直進安定性も向上するという効果もある。さ
らに、リヤアクスルハウジングの転舵は、固定プレート
と狭持プレートとの相対運動により実現されるが、両者
は面接触しつつ摺動する構成であるから、当接面積が大
となり磨耗に対して有利であり、耐久性及び信頼性を向
上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の概略を示す上面図

【図２】同上実施例の側面図

【図３】同上実施例のリヤアクスルハウジングの取付け
を示す部分側面図

【図４】同上実施例のリヤアクスルハウジングの取付け
を示す部分正面図

【図５】同上実施例のリヤアクスルハウジングの取付け
を示す部分側面図

【図６】同上実施例のリヤアクスルハウジングの取付け
を示す部分正面図

【図７】同上実施例におけるスプリングボックスの構成
を示す断面図

【図８】同上実施例に係る作用を説明する特性図

【図９】従来例を説明する側面図

【符号の説明】

１ エアベローズ ３ 車体フレーム ５ リヤアクスルハウジング 20 取付サポート 22 アクスル支持部 29 固定プレート 31 Ｕボルト 35 挟持プレート 36 接合面 40 スプリングボックス 51 トルクロッド 52 トルクロッド

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−42315（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−32014（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−150209（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−22373（ＪＰ，Ｕ) 実開 平５−16408（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−19410（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−125482（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−120284（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−78615（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 11/26 - 11/28 B60G 9/00 - 9/04 B62D 7/14

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車体フレームに一端が固定されるエアスプ
   リングの他端に取付けられる取付サポートと、 板面が略水平方向に延びつつ取付サポートに設けられ、
   ２つの長孔が車両の前後方向に形成された固定プレート
   と、該固定プレートの下面と当接しつつ、 後輪が取付けられ
   たアクスルハウジングを跨いだＵボルトを、当該固定プ
   レートの長孔を貫通させてから固定する狭持プレート
   と、 延長線がアクスルハウジングの後方で交差するように、
   一端が車体フレームに取付けられ、他端が車体フレーム
   への取付けスパンより短いスパンにてアクスルハウジン
   グに取付けられる一対のトルクロッドと、 一端が取付サポートに取付けられ、他端がアクスルハウ
   ジングに取付けられた弾性支持部材と、 を含んで構成されたことを特徴とする車両の後軸保持装
   置。