JPH02144203A - 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、前輪の転舵とともに後輪を操舵するように構
成された車両の後輪懸架装置に関する。

（従来技術） 従来から、ステアリングハンドルによる前輪の転舵に応
じて後輪を操舵するようにした４輪操舵車（ＡＷＳ車）
において、油圧に応動する作動部材により後輪を操舵し
、もしくは後輪操舵を助勢するようにした後輪転舵機構
に、上記作動部材への油圧の付与が解除される油圧付与
解除状態となったときに後輪を中立位置に保持する手段
を設ける一方、上記作動部材に対する油圧回路に、後輪
転舵系統の故障発生時に油圧経路を上記油圧付与解除状
態に切替えるソレノイドバルブを設けた後輪操舵装置は
知られている０例えば特開昭５９−１２８０５４号公報
に示された装置では、油圧により駆動されるパワーシリ
ンダ内のピストンによって後輪の操舵を行うようにする
とともに、上記ピストンを中立位置に付勢するセンタリ
ングスプリングを配設し、かつ、上記パワーシリンダ内
のピストンの両側の油圧室を連通、遮断するソレノイド
バルブを設け、後輪転舵系統の故障発生時に上記ソレノ
イドバルブを連通位置に作動させることにより、上記パ
ワーシリンダ内の一方の油圧室に油圧が付与される状態
を解除し、上記スプリングによってピストンを強制的に
中立位置に戻すようにしている。

ところでこのようなフェイルセーフ機構を備えた後輪操
舵装置においては、上記ソレノイドバルブが作動されて
パワーシリンダ内の油圧が消滅したとき、センタリング
スプリングの付勢力のみによって後輪を中立位置に保持
しなければならないから、比較的強力なばね力を備えた
センタリングスプリングを必要とする。したがってパワ
ーシリンダには上記センタリングスプリングのばね力に
打勝つ油圧を供給しなければならず、油圧系に大きな負
担がかかり、オイルポンプ等に大容量のものを必要とす
る問題があった。

また、後輪を中立位置に戻すためのセンタリングスプリ
ングのような付勢手段を有していない舵角感応型ＡＷＳ
車においても、旋回時に後輪に横力が加わった場合、こ
の横力が前輪操舵力に対して悪影響を与えるという問題
があった。

なお、特開昭５８−２１４６３号公報には、後輪のホイ
ールアラインメントを適切化することによって後輪操舵
力を軽減する技術が開示されている。

（発明の目的） 本発明は、前輪の転舵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において、後輪のホイールアライ
ンメントを適切化することにより、後輪を中立位置に付
勢する手段を備えた車両においては、その付勢力の軽減
を可能にし、上記付勢手段を備えていない車両において
は、前輪操舵力を軽減することができる後輪懸架装置を
提供することを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、後輪のキングピン軸を、上方へ向うに従いタ
イヤ中心面から離れるように傾斜させるとともに、上記
キングピン軸を上記タイヤ中心面より車体内方に配設し
た場合は、キングピンオフセットを正に設定し、上記キ
ングピン軸を上記タイヤ中心面より車体外方に配設した
場合は、キングピンオフセットを負に設定したことを特
徴とする。

（発明の効果） 本発明にようにキングピン軸の傾斜角とキングピンオフ
セットとを設定すれば、車体旋回時に車体リフトを生じ
、この車体リフトによる付勢力が車輪に加わる横力を相
殺して後輪を中立位置に戻すように作用するため、後輪
を中立位置に付勢するセンタリングスプリングのような
手段を備えたｄＷＳ車においては、この付勢手段の付勢
力を軽減することが可能になり、これにより油圧系の負
１ｕを軽減することができる。また後輪を中立位置に付
勢する手段を備えていないｄＷＳ車においては、前輪の
操舵力を軽減することができる。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第３図は、本発明の実施に適用される車両の４輪操舵装
置の全体構成を概略的に示す図で、左右の前輪ＩＬ、Ｉ
Ｒを転舵するための前輪操舵装置Δは、ステアリングホ
イール２と、このステアリングホイール２の回転運動を
直線往復運動に変換するラックアンドビニオン機構３と
、この機構３の設けられた前輪操舵ロッド４と、このロ
ッド４の左右両端にそれぞれタイロッド５Ｌ、５Ｒを介
して連結された左右のナックルアーム６Ｌ、６Ｒとから
構成され、さらにロッド４の動きをアシストするために
、ピストン７を備えたパワーシリンダ８と、ステアリン
グホイール２の操作によって油路を切換えるコントロー
ルバルブ９と、オイルポンプＩＯとよりなるパワーステ
アリング装置が設けられている。

一方、左右の後輪１１Ｌ、ＩＩＲを転舵するための後輪
操舵装′ＩＩＢは、後輪操舵ロッド１２と、このロッド
１２の左右両端にそれぞれタイロッド１３Ｌ、１３Ｒを
介して連結された左右のナックルアーム１４Ｌ、１４Ｒ
とを備え、後輪操舵口・７ド１２の左右方向への移動に
より、後輪１１Ｌ、１１Ｒが転舵されるようになってい
る。また後輪操舵ロッド１２には、このロッド１２の動
きをアシストするためのパワーステアリング装置が一体
的に取付けられており、そのため、ロッド１２はパワー
シリンダ１５内を貫通し、このロッド１２にパワーシリ
ンダ１５のピストン１６が固着されている。さらに、後
輪操舵ロッド１２には、フェイルセーフ用として、この
ロッド１２を中位位置に付勢するためのセンタリングス
プリング１９が取付けられている。

この後輪操舵装置Ｂは、後輪１１Ｌ、ＩＩＲの前輪ＩＬ
、ＩＲに対する転舵比θ、／θＦ（θ８は後輪転舵角、
θ、は前輪転舵角）を、第４図に示すように車速に応じ
て変更する転舵比可変機構Ｃを備えている。１７はこの
機構Ｃの人力軸、１８はその出力軸としての制御ロッド
であり、ステアリングホイール２の操作に応じた前輪操
舵ロッド４の直線運動が、ロッド４に設けられた第２の
ラックアンドビニオン機構２０によって回転運動に変換
され、この回転運動がユニバーサルシライン１−２１．
２２および連結ロッド２３を介して転舵比可変機構Ｃの
入力軸１７に伝達される。一方、出力軸としての制御ロ
ッド１８は後輪操舵ロッド１２と平行に移動するように
設けられている。転舵比可変機構Ｃには、転舵比θＩｌ
／θ、を変更するためのステッピングモータ２５が連結
されており、このステッピングモータ２５は、車速セン
サ２６．２６（２個設けられているのは安全性の向上の
ためである）により検出された車速に対応した出力１３
号が与えられる制御回路（ＣＰＩＪ）２７によって、そ
の回動方向および回動量が車速に応じて制御されるよう
になっている。

２８は転舵比可変機構Ｃが備えている転舵比センサで、
このセンサ２８の出力が制御回路２７に与えられて、ス
テッピングモータ２５がフィー１バツク制御される。こ
の転舵比可変機構Ｃの構成およびその動作については、
例えば本出願人の出願になる特開昭５９−４８０５４号
公報に詳述されているので、ここではこれ以」二の説明
は省略するが、転舵比可変機構Ｃの出力軸である制御ロ
ッド１８によって後輪パワーステアリング装置のスプー
ルバルブ型コントロールバルブ３０が作動すれ、これに
より第４図から明らかなように、車速０〜３５ｋｍ／ｈ
の範囲では後輪の転舵角θ□が前輪の転舵角θ、と逆位
相になり、３５ｋｍ／ｈ付近ではニュートラルの２ＷＳ
状態、３５ｋｌＩ／ｈ以−Ｆでは同位相となるように制
御される。

後輪パワーステアリング装置のコントロールバルブ３０
には、オイルポンプ３１からオイルが供給されるが、こ
の油路の途中にソレノイドバルブ３２が介装されている
。そしてこのソレノイドバルブ３２は、万一制御系に異
常が発生した場合、制御回路２７からの信号で作動され
てコントロールバルブ３０への圧油の供給を停止させる
ようになっており、これによりパワーシリンダ１５内の
油圧が消滅し、後輪操舵ロッド１２はセンタリングスプ
リング１９のばね力で中立位置に復帰する。

したがって、制御系に異常が発生した場合は、後輪１１
　Ｌ、ＩＩＲは転舵されることはなく、また転舵されて
いても直ちに中立位置に復帰するように構成されている
。

なお、上記構成以外に、上記オイルポンプ３１からコン
トロールバルブ３０に向う油路と、コントロールバルブ
３０からオイルタンクへ戻る油路トノ間にバイパス通路
を設け、このバイパス通路に上記ソレノイドバルブ３２
を設けてもよい。

第１図は、上述した後輪操舵装置Ｂを備えた車両におい
て本発明を適用した後輪゛Ｕ架装置の第１実施例を示す
斜視図である。第１図は右後輪１１Ｒの゛靜架装；ηを
示し、車体後方に向って突出してタイロッドＩＩＲにボ
ールジヨイント５０を介して連結されているナックルア
ームｌ　４　Ｒを一体ζこ備えたホイール勺ボート（ハ
ゲキャリア）４０が、１本のＩ型アッパーアーム４１と
１本のＩ型ロワアーム４２にそれぞれボールジヨイント
４３．４４を介して支持されてダブルウイノシエボーン
型に構成されている。アッパーアーム４１およびロワー
アーム４２にはトレーリングリンク４８．４９の後輪が
それぞれ連結されている。アッパーアーム４１、ロワー
アーム４２およびトレーリングリンク４９は、それぞれ
弾性ブノノ、Ｌ５１．５２．５３を介して車体に支持さ
れている。なお、第１図にはスプリングおよびダンパは
省略されている。

この場合、上記２個のボールジヨイント４３．４４の中
心間を結ぶキングピン軸ＫＰは、上方から見た第２図（
ａｌおよび車体後方側から見た第２図（ｂｌに示すよう
に、タイヤ中心面Ｓより車体内方にあり、かつ、上方へ
向うに従いタイヤ中心面Ｓから離れるように傾斜してい
る。そしてキングピン軸ＫＰと路面との交点Ｐと後輪１
１Ｒの接地中心点Ｇとの距離ｄ、すなわちキングピンオ
フセットが正になるように設定されている。

このように構成すると、旋回時の車体リフトによる付勢
力が常に後輪を中心位置に戻すように作用するため、セ
ンタリングスプリング１９のばね力を軽減することがで
きる。

次に第５図ｆａｌ、山）は本発明の第２実施例を第２図
（ａ）、（ｂｌに対応させて示す説明図である。本実施
例の場合は、２本のアッパーアーム４１ａ、４１ｂと、
２本のロワーアーム４２ａ、４２ｂとを備えており、そ
れぞれのアームの延長上の交点Ｍｌ、Ｍ２に仮想支持点
を有する構造としている。そしてアッパーアーム４１ａ
、４１ｂの仮想支持点Ｍ１と、ロワーアーム４２ａ、４
２ｂの仮想支持点Ｍ２とを結ぶ仮想キングピン軸ＫＰ’
を考えたとき、この仮想キングピン軸ＫＰ’は、タイヤ
中心面Ｓより車体外方にあり、かつ、上方へ向うに従い
タイヤ中心面Ｓから離れる方向に傾斜している。そして
仮想キングピン軸ＫＰ’と路面との交点Ｐ′と後輪１１
Ｒの接地中心点Ｇとの距離ｄ′、すなわちキングピンオ
フセットが負になるように設定されている。

このような本発明の第２実施例においても、前述した本
発明の第１実施例と同様の効果を奏すること明らかであ
る。

なお、上述した実施例は、本発明をダブルウィツシュボ
ーン型後輪懸架装置に適用した場合であるが、ダンパ軸
とキングピン軸とが交点を有さす、あるいは互いに平行
でもないストラット型後輸懸架装置にも通用することが
できる。

また、本発明はそのキングピン軸の傾斜角およびキング
ピンオフセットが少なくも通常運転域において第２図（
ａｌ、（ｂｌおよび第５図ｆａｔ、（ｂ）ノ状態ニあれ
ばよく、通常運転域以外での異なる挙動については問題
にする必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の斜視図、第２図＋ａ＋、
ｉｂｌはその説明図、第３図は操舵系のシステム図、第
４図は車速と転舵比の関係を示すグラフ、第５図（ａｌ
、（ｂｌは本発明の第２実施例の説明図である。 後輪操舵ロッド パワーシリンダ 入力軸　　　　　１８−制御ロノド センタリングスプリング ステソビングモータ 車速センサ　　　２７−制御回路 転舵比センサ コントロールパルプ ホイールサポート アッパーアーム ロワーアーム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前輪の転舵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、後輪のキングピン
   軸を、上方へ向うに従いタイヤ中心面から離れるように
   傾斜させるとともに、上記キングピン軸を上記タイヤ中
   心面より車体内方に配設した場合は、キングピンオフセ
   ットを正に設定し、上記キングピン軸を上記タイヤ中心
   面より車体外方に配設した場合は、キングピンオフセッ
   トを負に設定したことを特徴とする後輪操舵車両の後輪
   懸架装置。