JPS63199181A - 前輪操舵装置を備えた自動車特に乗用車の操舵可能な後輪のための車輪懸架装置 - 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、各々の後輪のためにそれぞれ１個の車輪キャ
リアを備え、この車輪キャリアが、少なくともほぼ車両
縦方向に延びる縦向アームと、少なくともほぼ車両横方
向に延びる横向アームを介して、操舵回転軸線の回りに
揺動可能に車体等に連結され、横向アームの１本が操舵
のためにサーボモータによって車両横方向に移動可能で
ある、前輪操舵装置を備えた自動車特に乗用車の操舵可
能な後輪のための車輪懸架装置に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

前輪駆動車両のための上記種類の公知車輪懸架装置の場
合には、後輪の各車輪キャリアに、緩衝支柱と、互いに
平行に間隔をおいて前後に配置された２本の横向アーム
とが設けられている。横向アームの前側のアームは、そ
の外側の端部が緩衝支柱の下端に枢着され、内側の端部
が車体に枢着されている。後側の横向アームは、その外
側の端部が操舵レバーを介して同様に緩衝支柱の下端に
連結され、内側の゛端一部が一油圧または電動機で操作
可能な送り棒に連結されている（西独国特許出願公開第
３５０７０９８号参照）。この公知の車輪懸架装置の場
合には、ハンドルを切ると、後輪が傾斜する。傾斜走行
角度の加減は横方向の力の発生増大に時間的に追従する
。傾斜走行角度に対応する横方向力の大きさは、操舵開
始後成る時間経過した後で初めて得られる。横方向の力
を迅速に発生ずる高速走行の際の後輪操舵時のように操
舵角度が比較的に小さい場合、車両横方向ずれにとって
所望の横方向力増大は長い時間を必要とする。

冒頭に述べた種類の他の公知車輪懸架装置の場合には、
後輪の各車輪キャリアに、緩衝支柱と、互いに平行に間
隔をおいて前後に配置された２本の横向アームとが設け
られている。この横向アームはそれぞれ、その外側の端
部が車輪キャリアに枢着され、内側の端部が車体に枢着
されている。

この横向アームのうち後側のアームはその長さが変更不
能であり、これに対して前側の横向アームはそれに一体
化された油圧式入れ子ユニットによって操舵のためにそ
の長さを変更可能である（特許出願公開第６０−９２９
７７号公報参照）。この公知の車輪懸架装置の場合にも
、操舵のときに、後輪が傾斜し、この傾斜は横方向の力
の発生増大に時間的に追従する。

前輪操舵装置と後輪駆動装置を備えた車両の操舵可能な
後輪のための他の公知車輪懸架装置の場合には（西独国
特許出願公開第３６２３８８５号公報参照）、後輪の各
車輪キャリアに、縦向アームと、互いに少なくともほぼ
平行に間隔をおいて上下に設けられた２本の横向アーム
とが作用している。

両横向アームの外側の端部を車輪キャリアに連結してい
るジヨイントは、前方へ向かって上り勾配の操舵回転軸
線を形成している。両横向アームの内側の端部と、縦向
アームの前側の端部は、サブフレームに固定されている
。縦、向アームの後側の端部は後輪の車輪キャリアに固
定連結されている。

縦向アームの前側の範囲は、ハイドロシリンダとして形
成されたサーボモータによって、車両横方向に摺動可能
である。後輪の操舵は操舵回転軸線回りの縦向アームの
揺動によって行われる。その際、操舵回転軸線の傾斜は
後輪の移動を引き起こし、この移動は、所望の車両横方
向ずれの方向における横方向力の発生増大に反作用する
。

更に、前輪操舵装置を備えた自動車の操舵可能な後輪の
ための車輪懸架装置が知られている（西独国特許出願公
開第３６０９６５６号公報参照）。この懸架装置の場合
には、後輪の車輪キャリアが縦向アームと斜めのアーム
によって案内されている。

緩衝支柱を支持している斜めのアームは、その車体側の
端部が管状横ビームに固定されている。この横ビームは
弾性的な支承部材を介して車体に固定されている。管状
横ビームには、ラックが車両横方向に摺動可能に支承さ
れている。このラックは管状横ビームから突出するその
端部が、縦向アームの前端に連結されている。ラックの
車輪側の端部において、縦向アームと斜めのアームは車
輪中心の後方に設けられたジヨイントピンによって揺動
可能に相互連結されている。操舵回転軸線を形成するこ
のジヨイントピンの軸線は後方へ向かって上り勾配とな
るように傾斜させて設けられている。後輪の操舵は、ラ
ックが車両横方向に摺動し、それによって縦向アームが
ジヨイントビンの回りに揺動することによって行われる
。

〔発明の目的〕

本発明の根底をなす課題は、前輪の操舵と同じ方向に後
輪の操舵を行うときに、車両の所望の横方向ずれのため
の横方向力の迅速な発生増大が簡単な手段によって保証
される、冒頭に述べた種類の車輪懸架装置を捉供するこ
とである。

〔発明の概要〕

この課題は、２本の横向アームを車輪キャリアに連結す
るジヨイントが操舵回転軸線を形成し、この操舵回転軸
線が車両長手方向に延びる平面内で、後方へ向かって上
り勾配となるように鉛直な車両横平面に対して傾斜させ
て設けられていることによって解決される。この手段に
より、走行中、特に高速走行中、前輪と後輪を同じ方向
に操舵するときに、後輪の傾斜だけでなく、車輪キャン
バの変更が発生ずる。このキャンバの変更は、車両を移
動するように操舵が行われる側へ向かって作用する。こ
れにより、正しい移動方向に向いた横方向の力が比較的
に迅速に発生増大することになる。

本発明によって得られる迅速な横方向力発生増大により
、車両の所望の横方向ずれが比較的に小さな操舵角度で
もって達成されることになる。従って、最大操舵角度は
小さくてよい。これは小さな必要スペースにつながる。

従って、後輪の間の空間は他の目的のために、例えばト
ランク室として充分に利用することができる。

操舵回転軸線が、後方へ向かって上り勾配で傾斜させて
、すなわち前進走行方向のためにキャスタ角だけ傾斜さ
せて設けられているので、車両両側の後輪を直進位置か
ら同じ方向に操舵する際に、カーブ外側の後輪のキャン
バは負の方向に変化する。すなわち、車輪の上側部分が
内側へ移動する。

そして、カーブ内側の後輪のキャンバは正の方向に変化
する。すなわち、車輪の」−側部分が外側へ移動する。

従って、車輪の両側の後輪に、同し方向の横方向移動、
ひいては同じ方向の横方向力が発生する。この横方向力
は、前輪と後輪を同じ方向に操舵するときに、操舵によ
って車両を横方向にずらす方向に作用する。

操舵回転軸線は横方向から見たときに車輪中心を通って
延びていてもよいが、この車輪中心から離して配置して
もよい。操舵回転軸線の配置に応じて、操舵回転軸線と
車輪接地面（車道）が交叉する点が、車輪接地点の前ま
たは後に位置するかまたはこの接地点と重なる。走行の
大部分を占める前進走行にとって所望の走行状態を得る
ために、操舵回転軸線は好ましくは、前進走行に関して
後輪のキャスタ角が与えられるように配置される。

これは、後輪自体が直進位置に達するようにしかつこの
直進位置を保持する作用がある。更に、場合によって起
こり得る後輪のふらつき傾斜に対して反作用する。キャ
スタ距離すなわちキャスタ角の大きさは公知のごとく設
定される。

本発明による非常に望ましい車輪懸架装置の構造は実施
態様項２に記載しである。この構造は非常にコンパクト
であり、特に駆動される後輪にも有利である。

〔実施例〕

図には本発明の実施例が略示しである。

第１図において、通常のように前輪操舵装置を備えた図
示していない乗用車の左側後輪２のための車輪キャリア
ｌは、縦向アーム３と一体に形成されている。この縦向
アームは車輪キャリア１から少なくともほぼ車両）ｉ！
方向前方に向かって延び、その前端が車体に支承されて
いる。車輪キャリア１と縦向アーム３は共に、縮方向揺
動体を形成する。

車輪キャリアｌには、前側の横向アーム４、後側の横向
アーム５および上側の横向アーム６が作用している。こ
れらの横向アームはそれぞれ少なくともほぼ車両横方向
に延びている。横向アーム４．５．６はそれぞれその外
側端部が前側のジヨイント７、後側のジヨイント８また
は上側のジヨイント９を介して車輪キャリアｌに連結さ
れている。３個のジョインｌ−７，８，９は側方から見
たときに三角形の角を形成する。前側のジヨイント７と
後側のジヨイント８は車輪中心の下側にあり、上側のジ
ヨイント９は車輪中心の上側にある。上側のジヨイント
９は鉛直方向に投影したときに、前側のジヨイント７と
後側のジヨイント８の間に配置されている。

前側の横向アーム４と上側の横向アーム６はその内側の
端部が車体に弾性的に支承されたサブフレームに支承さ
れ、しかもその長手方向にすなわち車両横方向に固定さ
れて支承されている。後側の横向アーム５の内側の端部
はサーボモータ１１の送り棒ｌＯの左側端部に連結され
ている。このサーボモータは同様にサブフレームに固定
されている。後側の横向アーム５と同様に車両横方向に
延びる送り棒ｌＯはこの横向アーム５と共に、車両横方
向に移動可能である。

車両横方向に固定された両横向アーム４．６の前側のジ
ヨイント７と上側のジヨイント９は、操舵口転軸線１２
を形成する。この操舵回転軸線は後方へ向かって上り勾
配になっており、その回りに車輪キャリア１が縦向アー
ム３と共に後側の横アーム５によって揺動可能である。

後側の横向アーム５には、車体を支持する担いばねの左
後側の担いばね１３が支持されている。担いばね１３の
支持個所は、横向アーム５の外側の端部から該アームの
ほぼ３分の１の長さのところに設けられている。更に、
担いばね１３と共にユニットを構成することができる左
後例の緩衝器を、後側の横向アーム５に支持することが
できる。この横向アーム５自体はその外側の端部が車輪
キャリアｌに支持され、内側の端部が送り棒ｌＯに支持
されている。車輪駆動軸１８は後輪２を駆動する働きを
する。

車輪キャリア１が後側の横向アーム５によって前側ジヨ
イント７と上側ジヨイント９の中心を通る操舵回転軸１
２の回りに揺動すると、後輪２は最大操舵角度αだけ傾
斜する。同時に、後輪２のキャンバはキャンバ変化角度
βだけ変化する。後輪のこの移動は、車両を側方へずら
す横方向の力Ｓを迅速に発生増大させる。

後輪操舵の際の最大操舵角度が小さいので、横向アーム
５の移動は少しだけでよい。従って、横向アーム５上に
ある担いばね１３の支持部も、操舵の際に少しだけ側方
へ移動すればよい。

前側のジヨイント７と上側のジヨイント９は好ましくは
次のように配置されている。すなわち、前進走行方向の
ために後輪２のキャスタ角が生じるように操舵回転軸線
１２が延びるよう配置されている。車両縦方向に延びる
鉛直平面内に操舵回転軸線１２を延設する必要はなく、
車両縦方向に延びる傾斜した平面内に延設してもよい。

それによって、操舵回転軸線１２にとってキングピン角
が有利に与えられる。

縦向アーム３の前側の支承部は、操舵回転軸線１２回り
の揺動のときに縦向アーム３の前端が受ける移動を許容
するように形成されている。

第２図の車輪懸架装置は、車両横方向に移動可能な後側
の横向きアーム５の内側の端部が送り棒に枢着されない
で、中間レバー１４に枢着されている点で、第１図の車
輪懸架装置と異なる。この中間レバー１４は、少なくと
もほぼ車両縦方向に延びる揺動軸線回りに揺動できるよ
うに、中間部材１５を介して図示していないサブフレー
ムに支承されている。中間レバー１４は更に、サーボモ
ータ１７の送り棒１６に連結されている。この実施例の
場合、送り棒は、第１図の実施例の送り棒と異なり、担
いばね１３の支持力によって付勢されない。

図示の実施例と異なり、３個のジヨイントのうちの２個
が車輪中心の上方に位置し、第３のジヨイントが車輪中
心の下側に位置するように、横向アームを配置してもよ
い。この下側のジヨイントは、それを鉛直方向に投影し
たときに上側の両ジヨイントの間に位置するように配置
される。この配置構造の場合には、操舵回転軸線は、後
方上側のアームと下側のアームの車輪キャリア上におけ
るジヨイントによって決定される。前方上側のアームは
操舵と担いばねの支持のために役立つ。しかし、第１図
と第２図の配置構造は必要スペースが非常に狭いという
利点がある。

横向アームはサブフレームに支承する代わりに車体に直
に支承してもよい。また、縦向アームを二つの部分によ
って形成し、横方向運動を許容するヒンジジヨイントに
よってこの両アーム部分を互いに連結することができる
。このジヨイントの軸線は操舵回転軸線に対してほぼ平
行に延びる。

更に、縦向揺動体を横方向に撓曲可能に形成することが
できる。

担いばねは実施例に示したように、コイルばねとして形
成することができるが、他のｆｆｆ！　ｉｎのばねを使
用してもよい。例えば空気ばねとして形成することがで
きる。

右側の車輪懸架装置は、前述の左側の車輪懸架装置と対
称に形成されている。簡単な構造の場合には、車体の左
側または右側に設けられ車両横方向に移動可能な両横向
アームのために、共通の１本の送り棒が設けられる。

本発明の実施態様は以下の通りである。

１、前進走行方向のために後輪（２）のキャスタ角が与
えられるように、操舵回転軸線（１２）が配置されてい
ることを特徴とする請求項１記載の車輪懸架装置。

２、車輪キャリア（１）に３本の横向アーム（４゜５．
６）が枢着され、車輪キャリア（１）における横向アー
ム（４，５，６）のジヨイント（７，８，９）が三角形
に配置され、２個のジヨイントが車輪中心の下側にあり
、第３のジヨイントが車輪中心の上側にあるかまたは２
個のジヨイントが車輪中心の上側にあり、第３のジヨイ
ントが車輪中心の下側にあり、各節３のジヨイントが鉛
直方向に投影して見たときに他の両ジヨイントの間に配
置され、車両横方向に固定された横向アーム（４，６）
の車輪キャリア（１）における両ジョインＩ−（７，９
）が操舵回転軸線（１２）を形成していることを特徴と
する請求項ｌまたは実施態様項１記載の車輪懸架装置。

３．３本の横向アーム（４，５，６）が共通の１個のサ
ブフレームに枢着され、縦向アーム（３）が車体に直接
枢着されていることを特徴とする、実施態様項２記載の
車輪懸架装置。

４、車輪キャリア（１）が縦向アーム（３）に固定連結
され、操舵に相当する、縦向アーム（３）の自由端の移
動を車両横方向と高さ方向において許容するように、縦
向アーム（３）の自由端の支承部が形成されていること
を特徴とする、実施態様項２または３記載の車輪懸架装
置。

５、車輪キャリア（１）と縦向アーム（３）が一体に形
成されていることを特徴とする、実施態様項４記載の車
輪懸架装置。

６、縦向アームが車輪キャリアに接続された部分と車輪
キャリアから雌れた部分とを有し、車輪キャリアに接続
された縦向アームの部分が、特に車輪キャリアと一体形
成されて、車輪キャリアに固定連結され、縦向キャリア
の画部分が、操舵回転軸線（１２）に対してほぼ平行に
延びる軸線を有するヒンジジヨイントによって、揺動可
能に相互連結されていることを特徴とする、実施態様項
２または３記載の車輪懸架装置。

７、車輪キャリアが操舵回転軸線（１２）の回りに揺動
可能に縦向アームに連結されていることを特徴とする、
実施態様項２または３記載の車輪懸架装置。

８、縦向アームが横方向に撓曲可能に形成されているこ
とを特徴とする、実施態様項２または♀記載の車輪懸架
装置。

９、車両横方向に移動可能な横向アーム（５）が車体を
担う担いばね（１３）の一つを支持していることを特徴
とする、実施態様項２から８までのいずれか一つに記載
の車輪懸架装置。

１０、車両横方向に移動可能な横向アーム（５）の内側
の端部が、サーボモータ（１１）に作用連結された送り
棒（ｌＯ）に直接枢着されていることを特徴とする請求
項１と実施態様項１〜９のいずれか一つに記載の車輪懸
架装置。

１１、車両横方向に移動可能な車両両側の横向アーム（
５）が共通の１本の送り棒（１０）に連結されているこ
とを特徴とする、実施態様項１０記載の車輪懸架装置。

１２、車両横方向に移動可能な横向アーム（５）の内側
の端部が中間レバー８１４）に枢着され、。

この中間レバーが少なくともほぼ車両縦方向に延びる揺
動軸線の回りに揺動可能に車体等に支承され、かつサー
ボモータ（１７）に連結されていることを特徴とする請
求項１と実施態様項１〜９のいずれか一つに記数の車輪
懸架装置。

【図面の簡単な説明】

第１図は車輪懸架装置を左上後方から見た斜視図、第２
図は他の車輪懸架装置を同様に左上後方から見た斜視図
である。 ■・・・車輪キャリア、　２・・・左側の後輪、３・・
・縦向アーム、　　４・・・前側の横向アーム、　　５
・・・後側の横向アーム、　　６・・・上側の横向アー
ム、　７・・・前側のジヨイント、８・・・後側のジヨ
イント、　９・・・上側のジヨイント、　　ｌＯ・・・
送り棒、　　１１・・・サーボモータ、　　１２・・・
操舵回転軸線、　　１３・・担いばね、　　１４・・・
中間レバー、　　１５・・・中間部材、　　１６・・・
送り棒、　　１７・・・サーボモータ、　　１８・・・
車輪駆動軸、α・・・最大操舵角度、　β・・・キャン
ノ＼変化角度、　Ｓ・・・横方向力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、各々の後輪のためにそれぞれ１個の車輪キャリアを
   備え、この車輪キャリアが、少なくともほぼ車両縦方向
   に延びる縦向アームと、少なくともほぼ車両横方向に延
   びる横向アームを介して、操舵回転軸線の回りに揺動可
   能に車体等に連結され、横向アームの１本が操舵のため
   にサーボモータによって車両横方向に移動可能である、
   前輪操舵装置を備えた自動車特に乗用車の操舵可能な後
   輪のための車輪懸架装置において、２本の横向アーム（
   ４、６）を車輪キャリア（１）に連結するジョイント（
   ７、９）が操舵回転軸線（１２）を形成し、この操舵回
   転軸線が車両長手方向に延びる平面内で、後方へ向かっ
   て上り勾配となるように鉛直な車両横平面に対して傾斜
   させて設けられていることを特徴とする、前輪操舵装置
   を備えた自動車特に乗用車の操舵可能な後輪のための車
   輪懸架装置。