JPS6317181A - 自動車の後輪操舵装置 - 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 本発明は自動車の後輪操舵装置に関するものである。

従来の技術 自動車においてステアリングハンドルの転舵操作による
前輪の転舵作動に伴ない後輪も同時に転舵作動するよう
にしたものは従来より種々開発され、例えば特開昭５８
−１１２８７５号公報等にて既に公開されている。

発明が解決しようとする問題点 上記のように前輪転舵と同時に後輪も転舵されるように
なっている自動車の後輪操舵装置は、一般に前輪操舵装
置と同様のラック・ピニオン式等の歯車噛合機構を用い
、該歯車噛合機構が前輪操舵装置の転舵作動に連動して
作動し後輪をキングピンまわりに回動させる方式のもの
が採用されていることが多い。

しかし、このような従来の後輪操舵装置は構造が極めて
複雑となり、高価となるばかりか。

かなり大きなスペースを必要とすると言う問題を有して
いる。

更に後輪の舵角は前輪舵角に対し極めてわずかであるの
で、後輪操舵を上記のような歯車噛合機構酸はリンク機
構にて行おうとすると、歯車噛合部のバックラック或は
リンク機構の遊び等が後輪舵角制御に大きな影響をもつ
ことになリ、従って歯車やリンク等の精度を著しく高く
しパフクラッシや遊びを極小とする心安があり、生産性
が大幅に低下すると言った問題も有している。

又油圧機器や電動モータ等の７クチユエータにて直接後
輪操舵を行おうとすると、該アクチュエータ自体にて後
輪の微小舵角制御を正確に行うことがなかなか困難であ
り、又アクチュエータ自体での後輪舵角保持も非常に困
難であると言う問題を有している。

本発明は上記のような従来の諸問題をすべて解決し得る
後輪操舵装置を提供することを目的とするものである。

問題点を解決するための手段 本発明は、前側と後側のリンクにて後輪を上下揺動可能
なるよう支持したダブルリンク式リヤサスペンションに
おいて、前側と？ｆｒ　（Ｉｌｌのリンクの少くとも一
方のリンクを車体側部材に支持する軸を偏心軸にて構成
し、該軸を回動させることにより該軸に基端部を嵌装支
持されているリンクが車１幅方向に変位して後輪を転舵
させるよう構成すると共に、車速と前輪舵角又は前輪操
舵力とに応じて上記軸を回動させるアクチュエータを１
没けたことを特徴とするものである。

作　　　用 」二記において、一方のリンクは軸の回動によって偏心
軸の偏心量分だけ他方のリンクに対し車幅方向に変位し
、その変位によって両リンクの先端部に取付けられてい
る後輪を右又は左に転舵作動させるものであり、後輪の
転舵方向および転舵角は、車速と前輪舵角又は前輪操舵
力によって制御されるアクチュエータの回転方向および
回転角度によって制御されるものである。

実施例 以下本発明の実施例を晴間を参照して説明する。

第１，２図において、１は後輪であり、該後輪ｌには前
後のリンク２および３の先端部が軸着され、該前後のリ
ンク２および３の基端部２１および３１はクロスメンバ
等の車体側部材６に支持された軸４に後述する弾性部材
５を介して上下揺動可能なるよう取付けられている。

７はラジアスロッドであり、該ラジアスロッド７の先端
部は後輪ｌ側の部材に取付けられ、該ラジアスロッド７
の基端部７１は後輪１の前方又は後方の車体側部材に弾
性部材を介して揺動可使なるよう取付けられ、該ラジア
スロッド７にてサスペンションの前後方向剛性を保持す
るよう構成されている。

１記前後のリンク２および３０基端部２１および３１の
車体側部材６への軸着部の具体的構造例は第３，４図に
示す通りである。

即ち、軸４は第３図に示すように車体側部材６に溶接等
により固、′ｒＪされた筒部材８に軸受９を介して回動
可ス七なるよう嵌装支持され、該軸４の前後両端部分に
それぞれりｉ性部材５を介して前側および後側のリンク
２および３の基端部２１および３１が上下方向に揺動可
能なるよう嵌装されるが、該軸４の前後両端の前側およ
び後側の各リンクを嵌装する前側および後側の嵌装部４
１および４２は該＠４の中心線Ｘ−Ｘに対しｅだけ偏心
すると共に前側と後側の嵌装部４１と４２とは偏心方向
がほぼ１８０°変位した状態即ち逆向きに偏心した状態
に形成されており、該前側および後側の嵌装部４１およ
び４２には軸受１０を介して筒状をなす弾性部材（内０
５１と外筒５２と弾性円環５３とからなる）５が嵌装さ
れ該弾性部材５の外週（外筒５２の外周）には前後のリ
ンク２および３の基端部２１および３１がそれぞれ嵌装
され、ナツト１１にて締付は取付けられ、前側リンク２
および後側リンク３は前側嵌装部４１および後側嵌装部
４２の各中心線Ｙ−Ｙおよびｚ−２を中心としてそれぞ
れ上下揺動し得るよう組付けられる。

そして第１．２図に示すように例えば電動モータと減速
機とからなるアクチュエータ１２の回転により、回転伝
達機構１３を介して上記軸４が回動し、該軸４の回動に
よって前側および後側のリンク２および３のそれぞれの
揺動中心位置が各嵌装部４１，４２の偏心により相対的
に変化するようになっている。

回転伝達機構１３は、アクチュエータ１２の減速機の出
力軸に固着された駆動側アーム１３１と、軸４にセレー
ション嵌合等により固着された被駆動側アーム１３３と
、該駆動側と被駆動側のアーム１３１と１３３とを連結
する５０ツド１３２とからなる。

尚第３．４図において、１３４はロッド１３２と被駆動
側アーム１３３とを連結するジヨイントを示す。

前記アクチュエータ１２は、車速センサ１５および前輪
舵角センサ又は前輪操舵トルクセンサ１６等の車速信号
および前輪舵角又は前輪操舵力信号に基づき出力信号を
発するコントローラ１４の該出力信号により、回転方向
および回転角度等を制御されるようになっている。

上記において、前輪が転舵されていない直進状態では軸
４は予じめ定められた中立位置即ち前後の嵌装部４１と
４２とが一方が上方に他方が下方にそれぞれ偏心した状
ｙＥＩに保たれている。この状、ｆＥでは前側リンク２
と後側リンク３との横方向即ち車幅方向の変位はなく後
輪１は直進状態に保持される。またこの状態では後輪ｌ
を介して前後のリンク２，３に横方向の外力Ｐが作用し
ても前後のリンク２および３にはほぼ等分の力がかかる
ので軸４を回動させようとするトルクは前後の嵌装部４
１と４２とで打消されてアクチュエータ１２への外力の
作用はない。

高速走行中における旋回時は、車速センサ１５の車速信
号と前輪舵角センサ又は前輪操舵トルクセンサ１６の前
輪舵角又は前輪操舵力信号とから、コントローラ１４が
出力値すを発しアクチュエータ１２を回転させ、例えば
高速左旋回であると、軸４を上記中立位置より左方向に
９０”回動させ、左右輪側共に前側嵌装部４１が左方向
に偏心し後側嵌装部４２が右方向に偏心した状態とする
。すると前側リンク２は前側嵌装部４１の偏心量ｅだけ
左方向に変位し後側リンク３は後側嵌装部４２の偏心量
ｅだけ右方向に変位し、前側リンク２と後側リンク３と
は左右方向に２Ｘｅだけ相対的に変位した状態となり、
第５図に示すように後輪１．１は前輪と同方向に転舵さ
れた状態となる。

この場合、後輪の転舵角０は前後のリンク２と３の後輪
ｌへの取付部間の距＃！Ｌと前後のリンク２．３の左右
方向変位驕２　Ｘ　ｅにて定まり、０＝２ｅ／Ｌにて表
わされ、例えば、ｅ＝３ｍｍ、Ｌ＝　１８０ａｍとする
とθ中２″となり、ｅは軸４の回動角によってＯ〜３■
の間で任意に制御できるので、後輪１．１の転舵角０は
アクチュエータ１２の回転角によってほぼ２″以下の範
囲にて任意に制御することができる。

上記のように高速旋回時後輪を前輪と同方向に転舵（前
後輪同相転舵）させることにより、高速時の操縦安定性
の著しい向上をはかり得る。

中低速旋回時は、コントローラ１４の出力信号によって
７クチユエータ１２を前記とは逆方向に回転させ、例え
ば左旋回であると、前側嵌装部４１が右側に偏心し後側
嵌装部４２が左側に偏心した状態に軸４を回動させる。

すると前記高速旋回時とは逆に前側リンク２は右側に。

後側リンク３は左側に変位し、後輪は前輪とは逆方向即
ち右に転舵された状態となり（前後輪逆相転舵）、旋回
性の著しい向りをはかり得る。この場合の後輪舵角Ｏの
制御は前記高速旋回時と同様に行うことができる。

上記のような後輪転舵状態において、後輪に作用する横
方向荷重Ｐは前側リンク２と後側リンク３の両方にほぼ
均等に作用するので軸４に作用するトルクは前後の嵌装
部にて互いに打ち消し合い、アクチュエータ１２への外
力の作用は全くない。

コントローラ１４に、予じめ車速をパラメータとした前
後輪舵角比又は前輪操舵力に対する後輪舵角の比の特性
を設定記憶させておき、ｌｊ速センサ１５の車速信号お
よび前輪舵角センサ又は前輪操舵トルクセンサ１６の前
輪舵角又は前輪操舵力信壮に基づきコントローラ１４が
後輪を転舵させるべき方向および後輪舵角を演算にて決
定してそれを実現すべき出力信号をアクチュエータ１２
に発するようにすることにより、上記のような後輪舵角
制御を的確に行うことができるが、本発明では上記のよ
うに高速時前後輪同相転舵、中低速時前後輪逆相転舵と
する制御に限らず、例えば中、高速時は前後輪同相転舵
とし低速面は後輪を転舵させず中立位置のままとするよ
うな制御としても良く、その他任意の制御態様を採用す
ることができる。

アクチュエータ１２としては、電動モータと減速機との
組合せ以外に、油圧機器或はバキュームアクチュエータ
等任意のものを用い得る。

尚図示実施例では１本の軸４の前後両端部に互に偏心方
向を９０°変位させた偏心軸部よりなる前後の嵌装部４
１，４２を設け、該１本の軸４を回動変位させることに
より前側リンク２と後側リンク３とが車幅方向に逆方向
に変位するようにした例を示しており、このようにする
ことにより構造が極めて簡単となり所定の後輪舵角を得
る為の嵌装部偏心量を小さくすることができると共に、
後輪側から入力される横方向荷重により軸４を回動させ
ようとするトルクが前後の表装部４１．４２で打ち消さ
れ、アクチュエータに外力が作用することが全くない等
、多くの価値ある作用、効果を有するものであるが１本
発明は図示実施例に限定されることなく、例えば前側リ
ンク２と後側リンク３のいずれか一方の基端部を嵌装支
持する軸部のみ偏心させ他方の基端部を嵌装支持する軸
部は偏心しない構造とし軸を回動させたとき一方のリン
クのみが車幅方向に変位して後輪転舵を行うようにする
こともでき、この場合は前側リンク２と後側リンク３と
の基端部を別々の軸にて支持するよう構成することもで
きる。

この場合後輪側から偏心軸部に入力される車幅方向外力
Ｐはフリクション効果によって打ち消し偏心軸が回動し
ないようにすることができる。

即ち軸の平径（第３図において車体側部材６に軸受９に
て支持されている部分の半径）をＲとし、偏心軸部の半
径（第３図において軸受ｌＯを介してリンクが嵌装され
ている部分の半径）をｒとし、その偏心量をｅとし、軸
受（第３図において９および１０の符号にて表わされて
いる軸受に相当する）の摩擦係数をそれぞれルとすると
、車幅方向外力Ｐの作用方向に対して直行する方向に偏
心軸部が偏心している状態において、偏心軸部を回動さ
せようとするトルクはＰｘｅで表わされ、それに対する
抗力はＰ終（Ｒ＋ｒ）で表わされる。

そコ−ｒｐ　ｅ　＝　Ｐ　ｐ、　（Ｒ＋　ｒ）とすると
ｅ＝ｇ（Ｒ＋ｒ）となり、例えばＲ＝２５ｍｍ、ｒ＝１
０信厘とするとＷは芹通０．１５程度であるからｅ　＝
　５．２５＋ａｍとなり、偏心量ｅがほぼ５＋ｍａ程度
であれば外力Ｐに対しフリクション効果によって充分偏
心した状ｙＥを保持でき、又この程度の偏心量にて後輪
を例えば２°程度転舵させるようにすることは容易であ
るので、充分本発明の所期の目的を達成し得るものであ
る。

発明の効果 以上のように本発明によれば、前側と後側のリンクにて
後輪を上下揺動可能なるよう支持したダブルリンク式リ
ヤサスペンションにおいて、前側と後側のリンクの少く
とも一方を車体側部材に支持する軸を偏心軸にて構成し
該軸を回動変位させることにより該軸に揺動可能に嵌装
支持されているリンクが車幅方向に変位して後輪を転舵
させるよう構成すると共に、車速と前輪舵角又は前輪操
舵力とに応して上記軸を回動させるようアクチュエータ
を設けただけの極めて簡単なる構成によって、後輪転舵
を的確に行うことができるもので、装置全体の小型コン
パクト化をはかりコストの大幅な低減をはかり得るばか
りか、後輪の微小角転舵の制御を正確に行うことができ
住つ後輪側から入力される車幅方向外力がアクチュエー
タにかかるようなことがなく的確なる後輪舵角保持をは
かりｔするもので、実用上多大の効果をもたらし得るも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すモ面説明図、第２図は第
１図装置の正面説明図、第３図および第４図は前側およ
び後側のリンクの−１（体側部材への取付部の具体的構
造例を示す横断モ面図および要部縦断正面図、第５図は
後輪の転舵層；様例を示す要部平面説明図である。 １・・・後輪、２・・・前側リンク、３・・・後側リン
ク、４・・・軸、５・・・弾性部材、６・・・車体側部
材、１２・・・アクチュエータ、１４・・・コントロー
ラ、１５・・・車速センサ、１６・・・前輪舵角センサ
又は前輪操舵トルクセンサ。 以　　　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前側と後側のリンクにて後輪を上下揺動可能なるよう支
   持したダブルリンク式リヤサスペンションにおいて、前
   側と後側のリンクの少くとも一方のリンクを車体側部材
   に支持する軸を偏心軸にて構成し、該軸を回動させるこ
   とにより該軸に基端部を嵌装支持されているリンクが車
   幅方向に変位して後輪を転舵させるよう構成すると共に
   、車速と前輪舵角又は前輪操舵力とに応じて上記軸を回
   動させるアクチュエータを設けたことを特徴とする自動
   車の後輪操舵装置。