JPS6013870B2 - 自動車用かじ取り装置 - Google Patents

自動車用かじ取り装置

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JPS6013870B2
JPS6013870B2 JP1850277A JP1850277A JPS6013870B2 JP S6013870 B2 JPS6013870 B2 JP S6013870B2 JP 1850277 A JP1850277 A JP 1850277A JP 1850277 A JP1850277 A JP 1850277A JP S6013870 B2 JPS6013870 B2 JP S6013870B2
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JP
Japan
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steering
caster
amount
vehicle
wheels
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JP1850277A
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広光 田中
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Publication date
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Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G3/00Resilient suspensions for a single wheel
    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
    • B60G3/20Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G7/00Pivoted suspension arms; Accessories thereof
    • B60G7/008Attaching arms to unsprung part of vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/464Caster angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/423Rails, tubes, or the like, for guiding the movement of suspension elements
    • B60G2204/4232Sliding mounts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/62Adjustable continuously, e.g. during driving

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動車用かじ取り装置に係り、特に車輪により
かじ取りを行なう自動車に用いられる、ハンドル操作力
・安定性が車速に応じて自動的に増減する自動車用かじ
取り装置に関する。
一般に、自動車のハンドル操作力は、低速時においては
、運転者の疲労を軽減すると共に、駐車場等狭い場所に
おける自動車の操縦を容易化するため、軽いことが望ま
しく、逆に高速時においては、横風等の影響を受けても
車体がふらつかないよう、重いことが望ましい。
このハンドル操作力に大きな影響を与える、かじ取り車
輪のアラィメントの一つにキャスタ量がある。このキヤ
スタ量は、かじ取り車輪に対してかじ取り回転力を付与
する回転軸の地面との交点(以下キャスタ点と称する)
と、かじ取り車輪の接地点との前後関係を示すもので、
一般に、キャスタ点がタイヤ接地点より前方に位置する
場合を、キャスタ量が正、逆の場合をキャスタ点量が負
であると称している。このキャスタ量が正方向に大であ
ると、かじを切った場合のタイヤの復元力が大きくなり
、高速における直進安定性が良くなるが、ハンドル操作
が重くなる。またキヤスタ量が4・あるいは負であると
、ハンドル操作力は軽くなるが、ハンドルが巻き込み現
象を起こしやすくなり、高速で極めて不安定となる。従
って従来の自動車のかじ取り装置においては、前記高速
直進安定性と、ハンドル操作力の兼ね合いから、車の性
格に応じてキヤスタ量を小さな正の一定の値に固定して
設定していた。
しかしキヤスタ量が走行状態にかかわらず一定であると
、前記要求を共に満足させるのは極めて困難であり、操
舵力の軽い車は高速で走行安定性が悪く、高速で走行安
定性の良い車は、操舵力が重いという欠点を有した。こ
の操舵力の重さを補うものとして、操舵力を油圧等を利
用して軽減するパワーステアリングがあるが、これは機
構が複雑となり、資材、重量の増加、コスト、維持費の
増大という欠点がある。
また従来のパワーステアリングにおいては、高速におけ
る操舵力軽減に伴う不安定性を解消するためには、車速
に応じて倍力度合が変化する複雑な機構を設けねばなら
ず、更に高価となる。また、パワーステアリングの機構
によっては、該情力度合の切り換え時に操舵力の段付感
を生じ、該切り換え時における操舵力が微妙に変化して
運転いこくいという欠点があった。従来、キャスタ量を
可変にする技術として、車体フレームを上下動させてキ
ャスタ量と変化する技術(袴開昭51−126638号
公報)があるが、自動車には適用でき難いものであった
本発明は前記従来の欠点を解消すべくなされたもので、
車体を上下動させることなく、低速における操舵力が小
で「高速における走行安定性が大である自動車用かじ取
り装置を提供することを目的とする。
本発明は、車輪によりかじ取りを行なう自動車のかじ取
り装置において、車輪を回転自在に支持するスピンドル
が設けられると共にかじ取り用アームに回敷可能に連結
された部材と、車両を前進させる車輪の回転方向に対し
て逆方向に前記部材を回動させるよう前記部材を常時付
勢するばねと〜キャス夕量が負になる位置で車両を前進
させる車輪の回転方向に対して逆方向に前記部材が回鰯
するのを停止させるストッパとを設けることにより「上
記目的を達成したものである。
本発明によればト車両停止時または低速走行時には、ば
ねによって部材が回動されストッパにより回動が停止さ
れているため〜キャスタ量が負になっている。
一方「車両が高速で前進するときには、路面抵抗等が大
きくなってぱねの付勢力に抗して部材がかじ取り用アー
ムの連結点を中心として車輪の回転方向と同方向に回動
されてキャスタ量が正になる。以下図面を参照して本発
明の実施例を説明する。
第1図ないし第3図に示す実施例は、ダブルゥィッシュ
ポーン型懸架装置により支承された自動車の操舵鈴に本
発明を適用したものである。本実施例は、通常のかじ取
り装置におけるアツパ‘アームIQ及びロア・アーム竃
2と「該アッパ・アーム10及びoア。アーム富2間に
介装された〜車遠に応じて車両前後方向に移動可能なス
ピンドル。サポート部軍母とから成る。竃6はタィャト
亀8蔓まホイールである。かじ取りハンドル系、かじ取
りリンク装置については、従来とまったく同様であるの
で「説明は省略する。前記スピンドル‘サポート部14
‘ま、第4図に示す如く「下端に自動車の進行方向に沿
った鞠線を有する貴孔22が穿設されたスピンドル。
サボート20と、該スピンドル・サポートの貫孔22と
摺動自在に鉄合する棒状のガイド28と、該ガイド28
の後端に螺合される、略円盤状の係止部が形成されたス
トッパ34と、前記ガイド28‘こ軸装され、ストッパ
34及びスピンドル・サポ−ト20を押圧する圧縮ばね
38とからなる。前記スピンドル・サポート20の上端
には、前記アツパ・アームと回動自在に係合するボール
ジョイント2冬が形成され、同じく中央部には、前記タ
イヤホイールを回転自在に滋支するスピンドル26が形
成されている。又、前記ガイド28の前端には「前記ロ
ァ・アームと回動自在に係合するボールジョイント30
及びvスピンドル。サポート28を孫止する円盤状のス
トッパ32が突設されている。又、前記ストツパ34の
後端には、ステアリングコント。ールロツド(図示せず
)のコネクタとして使用可能な貴孔36が穿設されてい
る。なお、前記の他、防塵。防泥用カバー又はケースが
装着されているが、その図示は省略する。以下第5図を
参照して動作を説明する。自動車が静止又は低速走行状
にある時は、圧縮ばね38の伸長力LIこより、スピン
ドル8サポート20がガイド28上の自動車の前方一杯
に押圧されており、キャスタ点aが、第5図Aに示すご
とく、タイヤ接点bより後方、即ち、キャス夕量Q‘ま
負となっている。従ってこの状態においては、自動車が
少しでも走行していれば、ハンドル操作力は極めて軽く
軽快なステアリング操作が可能である。自動車が前進走
行を開始すると、路面抵抗による力らがタイヤ16及び
ホイール18を介してスピンドルサポート2Mこ伝えら
れるため、スピンドルサポート20は圧縮ばね38の伸
張力f,に抗して、ガイド28上を摺敷し、後方に押し
戻される。自動車速度が増大すると、それにつれて路面
抵抗を増大するため、圧縮ばね38の縮みしろが大とな
りL車軸の相対位置が後退して第5図Bに示すごとく、
キャスタ量Qは正方向に増大する。この状態では、いわ
ゆるキャスタ効果による復元力が大となるため、走行安
定性が増す。本実施例における車遠とキャス夕量の関係
は第6図に示すごとくであり、車速が5〜10物ノhで
キャス夕量がほぼ0となるよう圧縮ばね38のばね定数
が設定されている。一方自動車が後退走行している時は
、前記静止状態と同一のキャスタ量が保持されるので、
後退時における不都合は無い。
本実施例においては車遠が5〜10ぬ/hでキャスタ量
がほぼ0となるように設定されているので、低速走行時
においてはキヤスタ量が負となり、運転者の操舵力は極
めて軽減される。
なおこのキャスタ量0となる車速は、5〜10紬/hに
限定されるものではなく、又、ガイドのスト。ークを変
更することにより、キヤスタ変化量を増減することも可
能である。本実施例においては車速とともに変化する物
理量として、タイヤのころがり抵抗を利用している。
従って、制動時においては、ころがり摩擦からすべり摩
擦に変化することにより路面抵抗が急速に増大するため
、キヤスタ量が極めて大となり、制動時の方向安定性が
ある。更に本実施例においては〜 スピンドル。
サポート部の可変キヤスタ機構にばねを使用しているの
で、路面から受ける前後方向の衝撃が、該ばねによって
軽減され、乗心地も改善される。なお、本実施例におい
ては、スピンドル・サポートの下端をガイドと係合させ
、該ガイドとスピンドル・サポート間に介装した圧縮ば
ねにより、静止状態において、キャスタ量が最4・とな
るようにしていたが、該ガイド及びばねの位置は本実施
例に限定されるものではない。
例えばスピンドル−サポートの下端をロア・アームと直
接係合させ、スピンドル・サポート上端にアッパ・アー
ムと係合するガイドを設け、該ガイドとスピンドル・サ
ポート上端間に引張ばねを介装させることにより、同様
な効果を得ることも可能である。またこれらのばねに対
し、ダンパが必要な場合には、従釆と同様な方法でガイ
ドとスピンドル・サポート間にダンパを介装することも
可能である。本実施例においては車速に応じて変化する
物理量として路面抵抗を利用していたが、この物理量と
しては路面抵抗に限定されない。
例えば走行論の遠心力が車速に応じて変化することを利
用し、これによりキャスタ量を変化させるようにしても
よい。又、本実施例においてはへキャスタ量が車速にほ
ぼ比例して増加するようになっているが、このキャスタ
変化特性は必ずしも車遠変化に対し直線関係である必要
はなく、非直線関係とすることも可能である。
本実施例においては、マニュアルステアリングに本発明
を適用していたが、本発明をパワーステアリング装着車
に適用することも可能である。
この場合には車遠に応じて倍力度合を変化させるための
他の手段が不要となり、安価な機構で、倍力度合変化に
伴うパワーステアリングの段付感を解消できる。また本
実施例においては、かじ取り車輪が非駆動輪であったが
、本発明の適用範囲はかじ取り車輪が非駆動論の場合に
限定されず、、かじ取り車輪が駆動論も兼ねている前輪
駆動車についても適用可能である。
勿論本発明は、ダブルウイツシュボーン以外のマクフア
ーソンストラツト等の他の懸架装置で支承されたかじ取
り車輪にも適用可能である。
また4輪自動車に限定されず、2輪自動車、3輪自動車
等他の多輪自動車にも適用可能である。以上説明したと
おり本発明によれば、車輪を回転自在に支持するスピン
ドルが設けられた部村を車速に応じて変位させることに
よりキャスタ量を可変としたので車体を上下動させる必
要がなく「低速においてはキャスタ量が負又は小であり
「軽快なステアリング操作が可能となるとともに、高速
においてはキャスタ量が増大するため、走行安定性が極
めて良くなるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る自動車のかじ取り装置をダブルウ
ィツシュボーン型懸紫装置で支承されたかじ取り車輪に
適用した実施例を示す斜視図、第2図は同正面図、第3
図は第2図のm−町線に沿う断面図、第4図は、本実施
例のスピンドル・サポート部を示す分解斜視図、第5図
は静止状態及び高速状態におけるキャスタ量の変化状態
を示す略正面図、第6図は車速とキヤスタ量の関係を示
す線図である。 10……アツパ・アーム、亀2……ロア・アーム、14
……スピンドル・サポート部、16……タイヤ、18…
…ホイール、20……スピンドル・サポート、24,3
0……ボールジョイント、28……ガイド、34……ス
トツパ、38…・・・圧縮ばね。 第1図 第2図 第3図 第4図 筋後図 努5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 車輪によりかじ取りを行なう自動車用かじ取り装置
    において、車輪を回転自在に支持するスピンドルが設け
    られると共にかじ取り用アームに回動可能に連結された
    部材と、車両を前進させる車輪の回転方向に対して逆方
    向に前記部材を回動させるよう前記部材常時付勢するば
    ねと、キヤスタ量が負になる位置で車両を前進させる車
    輪の回転方向に対して逆方向に前記部材が回動するのを
    停止させるストツパとを設けたことを特徴とする自動車
    用かじ取り装置。
JP1850277A 1977-02-21 1977-02-21 自動車用かじ取り装置 Expired JPS6013870B2 (ja)

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JP1850277A JPS6013870B2 (ja) 1977-02-21 1977-02-21 自動車用かじ取り装置

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JP1850277A JPS6013870B2 (ja) 1977-02-21 1977-02-21 自動車用かじ取り装置

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JPS53102538A JPS53102538A (en) 1978-09-06
JPS6013870B2 true JPS6013870B2 (ja) 1985-04-10

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ID=11973394

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Families Citing this family (8)

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KR100729802B1 (ko) 2006-12-11 2007-06-19 (주)해우지엘에스 접철식 포스트를 구비한 카 캐리어 트레일러

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JPS53102538A (en) 1978-09-06

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