JPH03109173A - 自動車のサスペンション装置 - 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後輪転舵装置を礪えた自動車のサ
スペンション装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１２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０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Ｏと接地中心Ｇとの前慢方向距離で
あるキャスタトレールａ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１３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Ｏ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ρおよびキン
グピンオフセットｍをそれぞれ負とした場合には、後輪
３Ｒを平面から見た第１４図に示すように、キングピン
軸ＫＰが後輪の接地中心Ｇよりも車体の後方側にオフセ
ットしているため、自動車が左方向に旋回している状態
において旋回外側に位置する右後輪３Ｒに作用する横力
に応じ、後輪３Ｒをキングピン＠ＫＰまわりにトーイン
方向に転舵させようとする力Ａが働くことになる。

そして、車両の旋回時に後輪３Ｒをトーイン方向に付勢
する上記転舵力Ａが作用している状態において、ショッ
クアブソーバ等からなるＢＷＪ装置の反力に応じて後輪
３Ｒをトーイン方向に転舵させようとする力が作用する
と後輪転舵ＶＲ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、簡単な構成で自動車の旋回時に旋回外側に位置す
る後輪をキングピン軸まわりに転舵させようとする大き
な力が作用するのを防止することができ、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自動車のサ
スペンション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後輪転舵ｖＲ１１を鴎えた自動車
のサスペンション装置において、後輪のホイールサポー
トを支持するアッパアームおよびロアアームと、車体の
上下振動を抑制する緩衝＠置とを有し、このｓ＋ｉｍ装
置の下端部にホイールサポート側に伸びるアーム部を設
けてこのアーム部の先端をホイールサポートに枢着し、
この緩衝装置の反力に応じて生じるキングピン軸まわり
の転舵力が、自動車の旋回時に旋回外側の後輪に作用す
る横力に応じた転舵力と逆向きに作用するように上記緩
衝装置を配設したものである。

〔作用〕

上記構成の本発明によれば、自動車の旋回時に作用する
横力に応じた転舵力と、車体の上下振動を抑υ１するｍ
衝装置の反力に応じた転舵力とが互いに逆向きに作用す
るように構成したため、両転舵力が互いに打ち消し合う
こととなって上記横力に応じた転舵力以上の負荷が後輪
転舵機構に入力されることが防止される。

（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１２と、左右の後輪３Ｌ。

３Ｒを転舵する後輪転舵装置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、このラックアンドピニオ
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９
Ｌ、９Ｒを介して連結された左右一対のナックルアーム
１０Ｌ。

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パルプ１２とが設けられている
。

上記後輪転舵装Ｍ４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、１４Ｒ
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、この後輪操舵０ツド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＠１１４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ＩＬ、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１ｆｉｌｌ１１８の構造は、従来周知の
ため、その詳細な説明は省略するが、ラックアンドピニ
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＠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
コントロールパルプ２３に伝達し、このコントロールパ
ルプ２３のパルプ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を予め設定さ
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、車速が０〜３５ＫＩＡ／ｈ未満の範囲
で後輪３Ｌ、３Ｒを前輪１Ｌ、１Ｒと逆位相方向に転舵
し、３５ｂ／ｈの車速で後輪３Ｒを中立位置に保持し、
３５ｂ／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
に入力されてこの制御部２７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、このソレノイドバルブ２９は接
輪転舵ＩＩ構４の故障発生時に上記制Ｗ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０−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サスペン
ション装置について説明する。第３図ないし第５図は、
右後輪３Ｒに設けられたサスペンション装置の実施例を
示している。このサスペンション装置、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１０アアーム３４および第２０アア
ーム３５からなるＯ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、車体の上下撮動を抑
制する１１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１７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１７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３０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１０７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２０７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３０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Ｏ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、アッパアーム３３の後方側に配設されて上下方向に
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とからなっている。そして
、上記ショックアブソーバ５０の下端部にはホイルサポ
ート側に伸びるアーム部５２が突設され、このアーム部
５２の先端部が後輪３Ｒの回転中心の後部上方において
ホイールサポート３０に枢着されるとともに、ショクア
ブソーバ５０の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Ｏが後輪３Ｒの接地中心
Ｇよりも車体の前方側に位置するように配設され、キャ
スタトレールρが正に設定されている。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０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は
、平面から見た第８図に示すように、後輪３Ｒの接地中
心Ｇの前方側の点０において路面と交差し、自動車が左
旋回している状態において旋回外側に位置する後輪３Ｒ
に横力が作用すると、この横力に応じて後輪３Ｒをキン
グピン軸ＫＰまわりにトーアウト方向に転舵させようと
する力Ａが作用するように構成されている。

また、緩衝装置３８は、その本体部分が上記アッパアー
ム３３の後方側にＩ！されるとともに、上端取付は部と
、下端枢着部とを結ぶｌＱａがキンクビン軸ＫＰ杢りも
車体の後方側に位置するように配設されている。そして
、自動車の旋回時に後輪３Ｒから入力される押し上げ力
に応じて上記緩衝装置１３８のコイルスプリング５１の
反力が上記線ａに沿って下方に作用すると、この反力に
よって後輪３Ｒをキングピン軸ＫＰまゎりにトーイン方
向に転舵させようとするカＢが作用するようになってい
る。

このように自動車の旋回時に作用する横力に応じて旋回
外側に位置する後輪３Ｒをトーアウト方向に転舵させよ
うとする力Ａが作用するように構成されたリヤサスペン
ション装置において、緩衝装置！３８の反力に応じて上
記後輪３Ｌ１３Ｒをキングピン軸ＫＰまわりにトーイン
方向に転舵させる力Ｂが生じるように１１１１１ｉ１１
３８を配設したため、上記横力に応じた力Ａと、緩衝装
置３８の反力に応じた力Ｂとが互いに打ち消し合うこと
となる。したがって、自動車の旋回時に、後輪転舵装置
ｌ１４に入力される荷重が小さく抑えられ、これによっ
て後輪転舵装＠４の作動状態を安定させることができる
。また、後輪操舵装置４の故障発生時に後輪３Ｌ、３Ｒ
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応じた転舵力Ａと、Ｉｌ
ｉ装置３８の反力に応じた転舵力８との差に相当する負
荷に耐え得るようにその付勢力を設定すればよいため、
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ロッド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、上記リヤサスペンション装置は、第１゜第２アッ
パアーム３１．３２からなるアッパアーム３３と、第１
．第２０アアーム３４．３５からなるロアアーム３６と
を備えたダブルウィツシュボーンタイプに構成され、上
記４本のアームが複雑に配設されているので１ｌｌｊ装
置３８の設置位置が限定されるが、上記のように１ＩＷ
ｉｉｌ１３８の下端部にホイールサポート３０１１１に
伸びるアーム部５２を設け、このアーム部５２を介して
緩衝装置３８をホイールサポート３０に枢着するように
したため、上記各アームに邪魔されることなく緩衝装置
３８を所定の位置に設置することができる。

しかも上記のようにアーム部５２を介して緩衝装置３８
の下端部をホイールサポート３ｏに枢着するように構成
したため、ショックアブソーバ５０の本体部分およびコ
イルスプリング５１を略鉛直状態に設置してその作動方
向と車体の上下振動の方向とを一致させることができ、
これによって緩衝装［３８の減衰作用を効果的に発揮さ
せることができる。

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る。例えば第９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を後輪３Ｒの接地中心
Ｇよりも車体の後方側に位置させてキャスタトレールａ
を負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と路面とが第１２図
に示すように、平面視から見て接地中心Ｇの後方側に位
置する点Ｏにおいて交差するように構成してもよい。そ
して、この場合には自動車の旋回時に作用する横力に応
じて旋回外側の後輪３Ｒをトーイン方向に転舵させる力
Ａがキングピン軸ＫＰまわりに作用する。このため、上
記緩衝装置！３８の上端取付部と下端枢着部とを結ぶ１
ａａをキングピン＠ＫＰの前方側に位置するように設置
し、その反力に応じた転舵力Ｂがトーアウト方向に作用
するように緩衝装［１３８を配設することにより、上記
転舵力Ａと８とを互いに打ちし合う方向に作用させるこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、後輪転舵装置を備えた自
動車のサスペンション装置において、車体の上下振動を
抑制する緩ＩＩ装置の反力に応じた転舵力が、自動車の
旋回時に作用する横力に応じた転舵力と逆向きに作用す
るように上記ｍＩｉ装置を配設したため、後輪転舵装置
に大きな負荷が入力されるのを防止して後輪転舵装置の
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、緩衝装置の下端部にホイールサポート側に伸びる
アーム部を設け、このアーム部の先端をホイールサポー
トに枢着するように構成したため、アッパアームとロア
アームとを備えた複雑な構造のサスペンション装置にお
いて、限られたスペース内で上記Ｉ衝装置を所定の位置
に設置し、後輪転舵装置に対する上記横力の影響を低減
できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は接輪操舵車両の操舵システムを示す全体概略図
、第２図は車速と転舵比との関係を示すグラフ、第３図
は本発明に係るサスペンション装置の実施例を示す側面
図、第４図は上記サスペンション装置の背面図、第５！
ｉ！！ｌはサスペンション装置の平面図、第６図はキン
グピン軸および緩Ｉｊ装置の配置を示す側面図、第７図
は同背面図、第８図は同平面図、第９図はキングピン軸
の配置の他の例を示す側面図、第１０図は同背面図、第
１１図は同平面図、第１２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１３図は同背面図、第１４
図は同平面図である。 ＩＬ、ＩＲ・・・前輪、３１．３Ｒ−・・後輪、４・・
・後輪転舵＠置、５・・・ステアリングホイール、３０
・・・ホイールサポート、３３・・・アッパアーム、３
６・・・ロアアーム、３８・・−ｍｔ装置。

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
   後輪を操舵する後輪転舵装置を備えた自動車のサスペン
   ション装置において、後輪のホイールサポートを支持す
   るアッパアームおよびロアアームと、車体の上下振動を
   抑制する緩衝装置とを有し、この緩衝装置の下端部にホ
   イールサポート側に伸びるアーム部を設けてこのアーム
   部の先端をホイールサポートに枢着し、この緩衝装置の
   反力に応じて生じるキングピン軸まわりの転舵力が、自
   動車の旋回時に旋回外側の後輪に作用する横力に応じた
   転舵力と逆向きに作用するように上記緩衝装置を配設し
   たことを特徴とする自動車のサスペンション装置。