JPH0667111U - 車両の後軸操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な動力を必要とせずに車両の旋回中の安
定性を向上させるとともに、旋回開始時の操舵の応答性
を向上させる。 【構成】 リヤアクスル２の前方及び後方で車体の上下
方向に立設された軸６、７と、基端をリヤアクスル２の
前方の車体１で上下方向に回動可能に支持されたＶ字ロ
ッド４と、車体２を横切る方向に配設されて基端をリヤ
アクスル２の後方の車体１で上下方向に回動可能に支持
されたロッド５と、Ｖ字ロッド４の自由端に固設されて
軸６と結合する弾性部材により形成されたブッシュ８
と、ロッド５の自由端に固設されて軸７と結合するブッ
シュ８よりバネ定数の低い弾性部材により形成されたブ
ッシュ９と、ブッシュ９の変形量を所定値以内に規制す
るホルダ５０と、リヤアクスル２を車体１に対して変位
可能に支持するスプリングシート１０とを備える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、操舵のために特別な動力を必要としない車両の後軸操舵装置に関す る。

【０００２】

【従来の技術】

左右両輪を１本のリヤアクスルで連結したいわゆるリジッドアクスル式の懸架 装置を備えた車両においては、特別な動力を必要とせずに後軸を操舵して車両の 旋回中の安定性を増大する装置として、本願出願人により提案された実開平４− ４５１０６号公報に開示される装置が知られており、車体に対して水平方向で変 位可能に支持されたリヤアクスルの後方に立設した軸と車体に支持されたロッド とをブッシュを介して結合し、車両の旋回時にリヤアクスルへ加わるコーナリン グフォース（横方向の加速度）に基づくリヤアクスルと車体の相対変位によって ブッシュを変形させることでリヤアクスルを前軸操舵方向と同位相、すなわち、 アンダーステア側へ操舵するものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来の装置では、リヤアクスルの操舵方向が前軸の操舵方 向と同位相であるため、旋回中の安定性は向上する一方、旋回開始時の立ち上が り（車両のヨー軸回りの運動）は後軸操舵装置を持たない車両と同様に遅れてし まうという問題点があった。

【０００４】 そこで本考案は、特別な動力を必要とせずに車両の旋回中の安定性を向上させ るとともに、旋回開始時の立ち上がりも向上させた車両の後軸操舵装置を提供す ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、リヤアクスルの前方に配設されて車体の上下方向に立設された第１ の軸と、リヤアクスルの後方に配設されて同じく上下方向に立設された第２の軸 と、基端をリヤアクスルの前方の車体で上下方向に回動可能に支持されてほぼＶ 字状に形成された第１のロッドと、車体を横切る方向に配設されて基端をリヤア クスルの後方の車体で上下方向に回動可能に支持された第２のロッドと、前記第 １のロッドの自由端に固設されて前記第１の軸と結合する弾性部材により形成さ れた第１のブッシュと、前記第２のロッドの自由端に固設されて前記第２の軸と 結合する前記第１のブッシュよりバネ定数の低い弾性部材により形成された第２ のブッシュと、前記第２のブッシュの変形量を所定値以内に規制する手段と、リ ヤアクスルを車体に対して変位可能に支持する手段とを備える。

【０００６】

【作用】

車両の旋回に伴って発生するコーナリングフォース（車両の横方向の加速度） が増大し、車体に対して変位可能に支持されたリヤアクスルと車体は車体を横切 る方向（軸方向に）相対変位して第１及び第２のブッシュを変形させる。リヤア クスルの後方に配設されたばね定数の小さい第２のブッシュの変形量が大きいた めに第２の軸の変位量が第１の軸の変位量より大となり、この変位量の差に基づ いてリヤアクスルは旋回方向に対して逆位相、すなわち、オーバーステア側に操 舵されて操舵開始時の立ち上がりを向上させる。

【０００７】 さらに、コーナリングフォースが増大すると、第２のブッシュは規制手段によ り変形量を規制されるため、第１のブッシュのみが変形して第１の軸の変位量が 第２の軸の変位量より大となり、この変位量の差に基づいてリヤアクスルは旋回 方向に対して同位相、すなわち、アンダーステア側に操舵されて旋回中の安定性 を向上させる。

【０００８】

【実施例】

図１〜６にリジッドアクスル懸架装置を備えたトラックのリヤアクスルに本考 案を適用した実施例を示す。

【０００９】 図１〜３に示すように、１は図示しないトラックの車体で、後輪２１を支持す るリヤアクスル２は車体１とほぼ平行に後輪２１に近接して配設されたリーフス プリング３、３で構成されたいわゆるリジッドアクスル懸架装置により支持され る。

【００１０】 リヤアクスル２の車体１を横断する方向、すなわち、軸方向の中央には図示し ないディファレンシャルギアを収装したハウジング２０が一体に形成される。

【００１１】 このハウジング２０のリヤアクスル２より前方の上部には車体１の上下方向（ 路面に対する鉛直方向）に軸６が、ハウジング２０のリヤアクスル２より後方の 上部には同じく上下方向に軸７が車体中心線上でそれぞれ所定の高さに立設され る。

【００１２】 リヤアクスル２より前方の車体１の所定の位置にはほぼＶ字状に形成されたＶ 字ロッド４が配設され、Ｖ字ロッド４の基端を車体１の上下方向で回動可能に支 持するためのブラケット１１、１２がリヤアクスル２とほぼ平行な所定の位置で それぞれ固設される。

【００１３】 Ｖ字ロッド４は図４に示すように、車体１の前方に向けて基端を所定の角度で 開いたロッド４ａ、４ｂにより構成され、ロッド４ａ、４ｂの途中には車体１を 横断する方向に配設された支持部材４ｃが結合する。

【００１４】 そして、ロッド４ａ、４ｂの基端にはブッシュ４４を介して円筒部材で形成さ れたカラー４３を収装する円筒状のホルダ４２をそれぞれ固設し、このホルダ４ ２が車体１のホルダ１１、１２と係合するとともに、ホルダ１１、１２及びカラ ー４３に挿通した図示しないピンによりＶ字ロッド４は車体１の上下方向で回動 可能に支持される。なお、Ｖ字ロッド４の回動軸はブラケット１１、１２を結ぶ 線、すなわち、リヤアクスル２とほぼ平行な軸となる。

【００１５】 さらに、Ｖ字ロッド４の自由端には、ほぼ長円形の断面を備えた筒状部材で形 成されるホルダ４０を固設する。ホルダ４０は長円形の長軸を車体１を横断する 方向に配設するとともに、その筒の軸を車体１のほぼ上下方向に向けて配設され 、ホルダ４０の内周には所定のバネ定数（弾性）を備えたブッシュ８が固設され る。

【００１６】 ブッシュ８はホルダ４０の相似形により形成され、長円形の長軸の中心には貫 通孔８０を備えており、この貫通孔８０にハウジング２０に立設した軸６を挿通 させ、図示しない締結手段により結合することでＶ字ロッド４とリヤアクスル２ とを連結する。

【００１７】 Ｖ字ロッド４は軸６を介してリヤアクスル２の軸方向の変位をブッシュ８の弾 性変形の範囲内で許容する一方、車体１の前後方向へのリヤアクスル２の変位を 規制し、リーフスプリング３の作動に伴うリヤアクスル２の上下方向への変位に 追従する。

【００１８】 一方、リヤアクスル２より後方の車体１の所定の位置には、リヤアクスル２と ほぼ平行に配設されたロッド５を車体１の上下方向で回動可能に支持するための ブラケット１３が固設される。

【００１９】 ロッド５は図５、図６に示すように、円筒状部材により形成されており、基端 にはブッシュ５１を介して円筒部材で形成されたカラー５３を収装する円筒状の ホルダ５２を固設し、このホルダ５２が車体１のホルダ１３と係合するとともに 、ホルダ１３及びカラー５３に挿通したピン１４によりロッド５は車体１で上下 方向に回動可能に連結される。

【００２０】 さらに、ロッド５の自由端には、前記ホルダ４０と同様にほぼ長円形の断面を 備えた筒状部材で形成されるホルダ５０を固設する。ホルダ５０は長円形の長軸 を車体１の横断方向に配設するとともに、その筒の軸線を車体１のほぼ上下方向 に向けて配設され、内周には所定のバネ定数（弾性）を備えたブッシュ９が固設 される。このブッシュ９のバネ定数はホルダ４０に収装されたブッシュ８より低 い値に予め設定され、また、ホルダ５０の長軸はホルダ４０の長軸より短い所定 の値に設定される。

【００２１】 ブッシュ９はホルダ５０の相似形により形成され、長円形の長軸方向の中心に は貫通孔９０を備えており、この貫通孔９０にハウジング２０に立設した軸７を 挿通させ、ボルト６０により結合することでロッド５とリヤアクスル２とを連結 する。ロッド５は軸７を介してリヤアクスル２の軸方向の変位をブッシュ９の弾 性変形の範囲内で許容するとともに、リーフスプリング３の作動に伴うリヤアク スル２の上下方向への変位に追従する。

【００２２】 ブッシュ９に設けた貫通孔９０の左右には半円状の断面で形成される貫通孔９ １がそれぞれ設けられ、軸７の水平方向の変位（リヤアクスル２の軸方向の変位 ）によるブッシュ９の変形を促進する。

【００２３】 リヤアクスル２とリーフスプリング３との間にはリヤアクスル２を車体１に対 して変位可能に支持する手段としてのスプリングシート１０が介装される。

【００２４】 スプリングシート１０は図２に示すように、車体１の前後方向に長穴状の貫通 孔１６を備えた角柱部材で形成され、この貫通孔１６にリヤアクスル２が前後方 向には摺動可能に収装する一方、リヤアクスル２の回動を規制する。

【００２５】 以上のように構成され、次に作用について説明する。

【００２６】 車両の直進時ではリヤアクスル２はＶ字ロッド４のブッシュ８及びロッド５の ブッシュ９の弾性付勢力により車体１の中心線と直交するニュートラル位置（操 舵角＝０）に保持されるとともに、リヤアクスル２に加わる駆動力はＶ字ロッド ４を介して車体１に伝達されて車両は直進する。

【００２７】 図示しない操向輪としての前輪が操舵されると車体１は操舵方向に回頭して旋 回を開始する。旋回に伴ってリヤアクスル２には図７に示すようにコーナリング フォース（横加速度）が加わり、車体１には旋回半径の求心力の反力としての遠 心力が加わって、リヤアクスル２と車体１はリヤアクスル２の軸方向に相対変位 を生じる。

【００２８】 このリヤアクスル２と車体１との相対変位に基づいてリヤアクスル２の前後に 突設された軸６、７がブッシュ８、９を変形することによりリヤアクスル２の操 舵が行われる。この様子を図８のモデルを参照して詳述する。

【００２９】 旋回が開始されると図８において、コーナリングフォースによってリヤアクス ル２と車体１との間に相対変位が発生し、リヤアクスル２の軸６、７がＶ字ロッ ド４とロッド５の端部に設けたブッシュ８、９を圧縮変形させる。

【００３０】 ここで、ブッシュ８のバネ定数をＫ₁、ブッシュ９のバネ定数をＫ₂とすると、 これらバネ定数はＫ₁＞Ｋ₂に設定されているため、ブッシュ８の変形量よりブッ シュ９の変形量が大となって軸６の変位量より軸７の変位量が大となる。軸６と 軸７の変位量に差が発生し、この変位量の差に基づいてリヤアクスル２はスプリ ングシート１０を介して図中−方向、すなわち、操向輪と逆位相のオーバーステ ア側に回動する。

【００３１】 この逆位相への操舵により車体１にはヨー軸（車体１の重心位置を鉛直方向に 貫通する軸）回りの回転が加えられ、車体１は旋回が開始されると旋回方向に素 早く回頭して旋回開始時における操舵の応答性を向上することができる。

【００３２】 さらに、Ｖ字ロッド４及びロッド５の端部に設けられた長円形のホルダ４０、 ５０の長軸の長さ（軸６、７が変位可能な長さ）をそれぞれＬ₁、Ｌ₂とすると、 Ｌ₁＞Ｌ₂という関係を備えているため、旋回半径の継続によりコーナリングフォ ースが増大すると、変位量の大きい軸７はロッド５のホルダ５０にその変位を規 制される一方、軸６はＬ₁まで変位するため上記逆位相への操舵時とは逆方向の 軸６、７の変位量の差が発生し、リヤアクスル２は図中＋方向に回動して操向輪 と同位相であるアンダーステア側への操舵を行う。なお、このアンダーステア側 への操舵はホルダ４０及びブッシュ８が許容する軸６の最大変位量まで行われる 。

【００３３】 したがって、図９に示すように、操舵開始直後に操向輪と逆位相であるオーバ ーステア側（−側）に操舵されたリヤアクスル２は、コーナリングフォースの増 大に伴って、今度は操向輪と同位相であるアンダーステア側（＋側）へ操舵され 、旋回中は所定の同位相側の操舵角を確保することが可能となり、図１０に示す ように、旋回開始時には旋回方向へ素早く車両の向きを変えることが可能となっ て操舵の応答性を向上させるとともに、旋回中には所定の同位相の操舵角を確保 して車両の安定性を向上することが可能となる。

【００３４】 図１１は他の実施例を示し、上記実施例においてはＶ字ロッド４の回動を上下 方向のみ許容していたが、Ｖ字ロッド４とほぼ同様に構成されたＶ字ロッド４１ の基端をブッシュ８２を介して車体１に固設されたブラケット１１ａ、１２ａで 支持し、Ｖ字ロッド４１をリヤアクスル２の軸方向にも変位可能にしたもので、 Ｖ字ロッド４１は自由端に設けた円筒状のカラー４２を介して軸６に結合される とともに、ブッシュ８２のバネ定数をブッシュ９より大きく設定され、その他の 構成は前記第１の実施例と同様である。

【００３５】 Ｖ字ロッド４１のカラー４２はリヤアクスル２の軸方向及び車体１の上下方向 に変位可能となり、前記第１の実施例と同様にコーナリングフォースに応じた軸 ６、７の変位量の差に基づいてリヤアクスル２の操舵を行うことができる。

【００３６】

【考案の効果】

以上のように本考案は、特別な動力を必要とせずに操舵開始直後にリヤアクス ルを旋回方向の逆位相に操舵した後、コーナリングフォースの増大に伴って旋回 方向と同位相へリヤアクスルを操舵するため、旋回開始時には旋回方向へ素早く 車両の向きを変えることが可能となって操舵の応答性を向上させるとともに、旋 回中には所定の同位相の操舵角を確保して車両の安定性を向上することが可能と なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す平面図である。

【図２】リーフスプリングとリヤアクスルの連結部を示
す側面図である。

【図３】同じく背面図である。

【図４】Ｖ字ロッドの拡大図である。

【図５】ロッドの正面図である。

【図６】図５のＡ−Ａ断面図である。

【図７】作用を説明する概念図である。

【図８】同じくリヤアクスルまわりの概念図である。

【図９】コーナリングフォースと操舵角の関係を示す図
である。

【図１０】作用を説明する操舵の概念図である。

【図１１】他の実施例を示すＶ字ロッドの概略図であ
る。

【符号の説明】

１ 車体 ２ リヤアクスル ４ Ｖ字ロッド ５ ロッド ６ 軸 ７ 軸 ８ ブッシュ ９ ブッシュ １０ スプリングシート ５０ ホルダ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 リヤアクスルの前方に配設されて車体の
   上下方向に立設された第１の軸と、リヤアクスルの後方
   に配設されて同じく上下方向に立設された第２の軸と、
   基端をリヤアクスルの前方の車体で上下方向に回動可能
   に支持されてほぼＶ字状に形成された第１のロッドと、
   車体を横切る方向に配設されて基端をリヤアクスルの後
   方の車体で上下方向に回動可能に支持された第２のロッ
   ドと、前記第１のロッドの自由端に固設されて前記第１
   の軸と結合する弾性部材により形成された第１のブッシ
   ュと、前記第２のロッドの自由端に固設されて前記第２
   の軸と結合する前記第１のブッシュよりバネ定数の低い
   弾性部材により形成された第２のブッシュと、前記第２
   のブッシュの変形量を所定値以内に規制する手段と、リ
   ヤアクスルを車体に対して変位可能に支持する手段とを
   備えたことを特徴とする車両の後軸操舵装置。