JPH03114977A - 自動車のサスペンシヨン装置 - 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備えた自動車のサ
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１１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ρ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１２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Ｏ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をそれぞれ負とした場合には、後輪
３Ｒを平面から見た第１３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をキングピン軸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緩衝装置の反力に応じて後輪３
Ｒ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、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装置を備えた自動車のサ
スペンション装置において、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、一端が車体に枢着されるとともに
他端が上記ホイールサポートに枢着されたリンク部材と
を設け、このリンク部材によって緩衝装置の下端部を支
持するとともに、緩衝装置の反力がリンク部材に入力さ
れることによっ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、上記リンク部材
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制する緩衝
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ＩＬ、ＩＲを転舵する前
輪転舵装置２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９Ｌ
、９Ｒを介して連結された左右一対のナックルアームＩ
ＯＬ。

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４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ＩＬ、ＩＲ
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０〜３５ｋｍ／ｈ未満の範囲で
後輪３Ｌ、３Ｒを前輪ＩＬ、ＩＲと逆位相方向に転舵し
、３５ｋｍ／ｈの車速で後輪３Ｒを中立位置に保持し、
３５ｋｍ／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２
７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
バルブ２９が設けられ、このソレノイドバルブ２９は後
輪転舵機構４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サスペン
ション装置について説明する。第３図および第４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からなるロアアーム３６と、車体の上下振動を抑
制する緩衝装置３８と、緩衝装置３８の下端部を支持す
るリンク部材３７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１．第２０
アアーム３４．３５の中心線の交点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３Ｒが転舵
されるように構成されている。

上記リンク部材３７は、アッパアーム３３と口アアーム
３６との間において車幅方向に伸びるように配設される
とともに、中間部に設けられた回動支点を中心に屈曲自
在に連結された第１リンク４９と、第２リンク５０とか
らなっている。そして、第１リンク４９の側端部が弾性
ブ・ツシュ５２を介して車体に回動自在に支持されると
ともに、第２リンク５０の側端部がボールジヨイント５
１を介してホイールサポート３０の前端部に枢着されて
いる。また上記緩衝装置３８は、第１７ツノくアーム３
４の内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５３と、その上部外方に配設されたコイルスプリ
ング５４とからなっている。

そして、上記ショックアブソーバ５３の下端部が上記リ
ンク部材３７の第２リンク５０に連結されるとともに、
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５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ｇが正に設定されている。また、キングピ
ン軸ＫＰは、第６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は
、平面から見た第７図に示すように、後輪３Ｒの接地中
心Ｇの前方側の点Ｏ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の下端部を支持するリンク部材３７
は、キングピン軸ＫＰよりも前方側において、中間部が
下方に突出した状態で設置されている。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３８のコイルスプリング５１の反力が下方
に作用すると、この反力に応じて上記リンク部材３７の
下方への突出量が増大してホイールサポート３０の前端
部を下部内方に向けて押す力が生じ、この力によって後
輪３Ｒをキングピン軸ＫＰまわりにトーイン方向に転舵
させようとする力Ｂが作用するようになっている。すな
わち、上記リンク部材３７の下方への突出量が増大する
ことにより、リンク部材３７の両枢看部間の距離が減少
してホイールサポート３０の前端部が内方に向き、後輪
３Ｒがトーイン方向に転舵され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３Ｌもしくは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、下端部がリンク部
材３７に支持された緩衝装置３８の反力に応じ、上記後
輪３Ｌ、３Ｒ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が生じるように上記リンク部材３７を
配設したため、上記横力に応じた転舵力Ａと、緩衝装置
３８の反力に応じた転舵力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４に入力される荷重が小さく抑えられ、これによって
後輪転舵装置４の作動状態を安定させることができる。

また、後輪転舵装置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、緩衝装
置３８の反力に応じた転舵力Ｂ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てい
るので緩衝装置３８の設置位置が限定されるが、上記の
ように緩衝装置３８の下端部をリンク部材３７に連結す
るようにしたため、緩衝装ｇ１３８の下端部をホイール
サポート３０に直接連結した場合に比べてその設置位置
の自由度が増し、上記各アーム等に邪魔されることなく
緩衝装置３８を略鉛直状態に設置し、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るため、
これによって緩衝装置３８の減衰作用を効果的に発揮さ
せることができる。

なお、上記実施例では、緩衝装置３８の反力に応じてリ
ンク部材３７の両枢着部間の距離が減少することにより
、後輪３Ｒがトーイン方向に転舵されるように構成され
ているが、上記リンク部材３７をキングピン軸ＫＰの後
方側において、中間部を上向きに突出させた状態で設置
し、上記反力に応じて両枢着部間の距離を増大させるこ
とにより、後輪３Ｒをトーイン方向に転舵させるように
構成してもよい。また中間部の回動支点を中心に屈曲す
る上記リンク部材３７に代えて、長さ方向に伸縮自在あ
るいはスライド自在に構成されたリンク部材によって後
輪３Ｒをトーイン方向に転舵させるように構成してもよ
い。

また、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８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ｇ
を負に設定するとともに、第９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１０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０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
がキンク、ｈ”ン軸ＫＰまわりに作用する。このため、
上記緩衝装置３８の下端部を支持するリンク部材３７を
、キングピン軸ＫＰの後方側において中間部を下向きに
突出させた状態で設置し、あるいはキングピン軸ＫＰの
前方側において中間部を下向きに突出させた状態で設置
する等により、緩衝装置３８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構成して上記転舵力Ａ
とＢ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
抑制する緩衝装置の下端部をリンク部材によって支持す
るとともに、緩衝装置の反力が上記リンク部材に入力さ
れることによって生じる転舵力が、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、緩衝装置を車体とリンク部材との間に設置するよ
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
スペース内で上記緩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背面
−図、第４図はサスペンション装置の平面図、第５図は
キングピン軸および緩衝装置の配置を示す側面図、第６
図は同背面図、第７図は同平面図、第８図はキングピン
軸および緩衝装置の配置の他の例を示す側面図、第９図
は同背面図、第１０図は同平面図、第１１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１２図は同
背面図、第１３図は同平面図である。 ＩＬ、ＩＲ・・・前輪、３Ｌ、３Ｒ・・・後輪、４・・
・後輪転舵装置、５・・・ステアリングホイール、３ｏ
・・・ホイールサポート、３７・・リンク部材、３８・
・・緩衝装置、ＫＰ・・・キンクピン軸。 第 ２ 図 第 図 第 図 第 ５ 図 第 図 第 図 第 図

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、ホィ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、一端が車体に枢着されるとともに他端が
   上記ホィールサポートに枢着されたリンク部材とを設け
   、このリンク部材によって緩衝装置の下端部を支持する
   とともに、緩衝装置の反力が上記リンク部材に入力され
   ることによっ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、上記リンク部材を
   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
   。