JPH0424171A - 車両の自動後輪操舵機構 - 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］ 本発明は複数の後軸を備える車両の自動後輪操舵機構に
関するものである。

［従来の技術］ 普通の４輪車両は、旋回走行時ハンドルにより操舵され
た前輪の向きに垂直な直線と、直進方向に固定された後
輪の向きに垂直な２直線との交点付近を旋回中心として
円滑に旋回できる。

しかし、積載重量を増すために複数の後軸を備えた車両
の場合は、後輪の向きが全て直進方向に固定されている
と、車両の旋回中心は前輪の向きに垂直な直線と、各後
輪の向きに垂直な直線との交点が複数となり、各交点の
間隔が大きいと、車両の旋回走行に伴う後輪の接地点と
後輪の向きとのずれが大きくなり、車両は横滑りしなが
ら旋回する。このため、後軸の軸間距離が短い車両では
、旋回走行に伴う後輪の横滑り量が過大となり、後輪（
タイヤ）の摩耗が顕著になるという問題がある。

後輪の横滑りを解消するには、前輪の向きに対応して後
輪を操舵することが好ましいが、後輪にハンドルと連動
する操舵機構を備えることは、重量増加や大幅なコスト
増加を招くので得策ではない。

そこで、複数の後軸のうち１軸を残して他の後軸の後輪
を操向可能とし、後輪の操向軸線（キングピン）の対地
交点が後輪の接地点の少し前方に位瞳するように構成す
ることにより、後輪に特別の後輪操舵機構を設けなくて
も、車両の旋回走行時後輪に横滑りを強制する力が作用
すると、後輪の操向軸線の対地交点と後輪の接地点との
前後方向の偏差（トレール量）により、後輪の接地点に
作用する横荷重が後輪の操向軸線に関するモーメントと
して作用し、後輪が横滑りを生じないような向きに自動
的に偏向し、後輪に横滑りがない円滑な旋回走行が得ら
れる。

しかし、上述の自動後輪操舵機構（セルフステア機構）
をもつ車両の場合、車両が後進しようとすると、後輪の
操向軸線の対地交点に対し、後輪の接地点が後輪の進行
方向側に位置することとなり、後輪に作用する横荷重に
よる後輪の操向軸線に関するモーメントが不安定なもの
となり、後輪の向きが車両の直進方向から僅かにずれて
も、そのずれが拡大してしまう結果となり、最悪の場合
後進不能に陥るという不具合がある。

このため、特開昭６０−５００７２号公報に開示される
自動後輪操舵機構では、変速機が後進段にシフトされる
と、後輪の向きを直進位置に固定するロック機構を設け
ている。

しかし、上述の自動後輪操舵機構を備えた車両では、後
進時自動後輪操舵機能がロックされ、車輪の横滑りをな
くす作用が減殺されるばかりでなく、ハンドルの操作量
が同じでも前進時と後進時で車両の旋回軌跡が異なるた
めに、狭い車庫などで前進と後進を繰り返すと、車両の
位置が次第に横にずれて車両を同じ位置へ戻すのが難し
くなる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は上述の問題に鑑み、前進時と後進時の旋
回軌跡の相違をなくし、前進と後進の繰り返しによる車
両の横ずれを解消する、車両の自動後輪操舵機構を提供
することにある。

［問題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明の構成は複数のリヤ
アクスルの１つを除くリヤアクスルの端部に、各後輪を
操向可能にキングピンにより支持し、リヤアクスルに上
方へ延びる腕と下方へ延びる腕とを結合し、台腕と車体
との間にそれぞれ前後方向のトルクロッドを連結し、一
方のトルクロッドをアクチュエータにより伸縮可能にし
たちのである。

［作用］ 変速機が後進段にシフトされた時、後輪のキャスタ角を
鉛直軸に関し前進時と反対側に変化させる。つまり、後
輪懸架機構をトルクロッド方式とし、上側トルクロッド
または下側トルクロッドの支点位置を、変速機の前・後
進段シフトに応じて前後に移動させることにより、リヤ
アクスルと一緒に、後輪を支持するキングピンの前後の
傾きくキャスタ角）が逆転し、後進時も前進時と同様の
自動後輪操舵機能が有効に働く。

［発明の実施例］ 第４図は本発明による自動後輪操舵機構を備えた後２軸
車両の平面図である。前輪２１を支持するナックル２３
は、上下方向のキングピン２２によりフロントアクスル
３４の両端部に支持され、フロントアクスル３４は公知
の懸架ばねにより車体に支持される。ハンドルにより操
舵軸２５を例えば右へ回転すると、操向歯車機構２６の
出力軸２７の腕が揺動され、ドラブリンク２８を介して
右側のナックル２３がキングピン２２を中心として時計
方向へ回動され、タイロッド２４で連結された左右の前
輪２１が右へ偏向される。

前側の後輪３３の後輪３２はリヤアクスル３１に支持さ
れる。機関により駆動される推進軸２９の回転が差動装
置３０を経て後輪３２へ伝達される。

後側の後輪１８の後輪１２は上下方向のキングピン２０
によりリヤアクスル１３の両端部に支持され、キングピ
ン２０はリヤアクスル１３の回動により前後に傾けられ
る。リヤアクスル１３と車体に固定したアクチュエータ
３との間に、トルクロッド８が連結される。リヤアクス
ル１３は懸架ばねにより車体に支持されるが、アクチュ
エータ３による回動を拘束されない。

なお、第４図には理解を容易にするために、キングピン
２２．２０が車輪の幅方向中心からずれた位置に図示さ
れている。

第１図は本発明による車両の自動後輪操舵機構の側面断
面図である。本発明によれば、複数の後軸のうち１つく
好ましくは駆動される後輪を支持する後輪）を除く他の
後軸について、旋回走行時後輪１８のキャスタ角αを加
減することにより、後輪１８の横滑りをなくすものであ
る。このため、第１図に示すように、１つの後軸を除く
他の後軸を支持するリヤアクスル１３の両端部に、上方
へ突出する腕１０と下方へ突出するＮ１０ａとが結合さ
れ、腕１０にピン９によりトルクロッド８の後端が連結
され、トルクロッド８の前端はピン７によりアクチュエ
ータ３のロッド６に連結される。

アクチュエータ３はシリンダ４を車体２に固定され、シ
リンダ４に嵌装したピストン５からロッド６が外部へ突
出される。公知のように、トルクロッド８の端部には、
ピン７．９を支持するための円筒部とピン７．９との間
に弾性ブツシュが介装され、過大なロッド８の軸方向荷
重に対し弾性ブツシュが変形する。１ｉ１０ａはピン１
７によりトルクロッド１６の後端に連結され、トルクロ
ッド１６の前端はピン１５により車体２のブラケット１
４に連結される。

後輪１８を回転可能に支持する後軸１２は、上下方向の
キングピン２ｏによりリヤアクスル１３に支持される。

リヤアクスル１３に前述の腕１０と腕１０ａが結合され
る。腕１０ａは左右の後輪１８に対応して別個に設け、
腕１０はリヤアクスル１３の中間部（車幅方向の中心）
に設け、トルクロッド８の後端部に連結してもよい。

次に、本発明による車両の自動後輪操舵機構の作動につ
いて説明する。第１図において、車両の前進時、アクチ
ュエータ３のピストン５は空気圧または油圧により後方
へ押され、トルクロッド８により腕１０．１０ａとリヤ
アクスル１３がピン１７を中心として後方へ傾けられる
。したがって、キングピン２０の路面１９との交点ａは
、後輪１８の路面１９との接地点すよりもトレール量Ｓ
だけ前方に位置する。

車両の前進旋回走行では、キングピン２０の傾き角（キ
ャスタ角）αにより、後輪１８の接地点すに作用する横
荷重（後輪に横滑りを強制する力）が、後輪１８にキン
グピン２０を中心とするモーメントとして作用するので
、後輪１８が自動的にキングピン２０を中心として回動
し、後輪１８の向きが車両の旋回軌跡に対して横滑りを
生じないような向きに自動的に変化する。後輪１８を路
面１９に対して横滑りさせる力は、接地点すで大きく、
リヤアクスル１３の上側では小さいので、上側の腕１０
をアクチュエータ３により制御することが、１１１１１
１力が小さく、また腕１０を車幅方向中心に配設すれば
、１つの後軸に対し１つのアクチュエータ３により制御
することができ、構成が簡単になる。

一方、車両の後進時、アクチュエータ３のピストン５は
前方へ押され、キングピン２０が前方へ傾けられる。後
輪１８に横滑りを強制する力は、後輪１８をキングピン
２０を中心として回動させるので、後輪１８が自動的に
横滑りを生じないような向きになり、後輪に横清りがな
い円滑な旋回走行が得られる。

なお、上述の実施例では、上側のトルクロッド８を前後
に移動させるようにしたが、下側のトルクロッド１６を
前後に移動させてもよく、また、一方のトルクロッドを
アクチュエータにより前後に移動させ、同時に他方のト
ルクロッドをアクチュエータにより反対方向へ移動させ
れば、リヤアクスルの回動の伴う前後移動がない。

第２図に示す実施例では、トルクロッド８ａをアクチュ
エータ３のピストン５に結合し、シリンダ４をピン１１
により車体２に支持したものである。したがって、シリ
ンダ４の両端室の一方へ供給される流体圧によりピン１
１とピン９との間隔が伸縮され、キングピン２０の傾き
が前後に切り換えられる。

第３図に示す実施例では、アクチュエータとしての電動
機３５により駆動されるピニオン３６を、両端部のねじ
の向きが逆になっているボルト３８に結合した歯車３７
に噛み合せ、ボルト３８をトルクロッド８ｂのねじ穴４
０と０ツド３９のねじ穴とに螺合し、ロッド３９をピン
１１により車体に連結し、トルクロッド８ｂをピン９に
よりリヤアクスル１３の腕１０に連結したものである。

車両の前・後進時、電動１ｌＩ３５の正逆回転によりピ
ン１１とピン９の間隔が伸縮し、キングピン２０の前後
の傾きが切り換えられる。

［発明の効果］ 本発明は上述のように、複数のリヤアクスルの１つを除
くリヤアクスルの端部に、各後輪を操向可能にキングピ
ンにより支持し、リヤアクスルに上方へ延びる腕と下方
へ延びる腕とを結合し、多腕と車体との間にそれぞれ前
後方向のトルクロッドを連結し、一方のトルクロッドを
アクチュエータにより伸縮可能に構成したから、車両の
旋回走行時前輪が操舵されると、前進と後進とに拘らず
、旋回走行に伴って後輪に横滑りを生じさせるような横
荷重が作用すると、後輪の向きがキングピンを中心とし
て自動的に変化するので、後輪に横滑りがない円滑な旋
回走行が得られる。

リヤアクスルに結合した上下１対の腕にそれぞれ連結し
た前後方向のトルクロッド一方を、車両の進行方向に対
応してアクチュエータにより前後に移動させて、後軸を
支持するキングピンの前後の傾きを切り換えるものであ
るから、構成が非常に簡単であり、安価に提供できる。

車両の前・後進時、後軸を支持するキングピンの前後の
傾きを切り換えることにより、前進時と後進時の旋回軌
跡に相違がなくなり、前進と後進の繰り返しによる車両
の横ずれが解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る自動後輪操舵機構の構成を示す側
面図、第２．３図は本発明の一部変更実施例に係る自動
後輪操舵機構の側面図、第４図は本発明による自動後輪
操舵機構を備えた後２軸車両の平面図である。 ３：アクチュエータ　８．８ａ、８ｂ、１６：トルクロ
ッド　１０，１０ａ：腕　１２：後軸　１３：リヤアク
スル　１８：後輪　２０：キングピン 特許出願人　　いすず自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 複数のリヤアクスルの１つを除くリヤアクスルの端部に
   、各後輪を操向可能にキングピンにより支持し、リヤア
   クスルに上方へ延びる腕と下方へ延びる腕とを結合し、
   各腕と車体との間にそれぞれ前後方向のトルクロッドを
   連結し、一方のトルクロッドをアクチュエータにより伸
   縮可能にしたことを特徴とする、車両の自動後輪操舵機
   構。