JPS63251310A - 四輪操舵車 - 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） 本発明は四輪操舵車、特にその懸架装置に関する。

（従来の技術） 自動車において、操縦性能を向上するため、前輪のみな
らず後輪も操舵するようにした四輪操舵車（以下に４Ｗ
Ｓ車と略称する）の実用化が試みられ、例えばハンドル
操作に応じて前輪を操舵する前輪操舵機構と、前輪の操
舵に応じて後輪を操舵する後輪操舵機構を装備したもの
がある。

また前輪のみを操舵する従来の前輪操舵車（同ＺＷＳ車
）において、旋回時のタイヤの能力を最大に生かすため
、車輪の対地キャンバを旋回時に略ゼロに保つことがで
きるダブルウィツシュボーン型の独立懸架装置が採用さ
れる傾向にある。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、ダブルウィツシュボーン型の独立懸架装置を
採用して旋回時における車体のロール状態においても対
地キャンバの変化率を抑えてタイヤの能力を生かすと、
対車体キャンバの変化率は犬となり、路面のうねりまた
は突起を乗り越した状態、即ちロールを伴なわないサス
ペンションのバウンド時では対地キャンバの変化が犬と
なるので、外乱による車体の安定性の確保が課題となる
。

即ち第７図に模式的に示すように例えば２ＷＳ車におい
て、左側の後輪ｗｒが路面のうねりまたは突起を乗り越
してバウンドすると、この左後輪ｗｒが進行方向Ｆに対
し傾いてタイヤにキャンバスラストが発生する。

従って左後輪ｗｒのタイヤに発生したキャンバスラスト
は懸架装置を構成するアーム等を介して車体に人力され
、車体重心Ｚで反時計回りにヨーイングな発生する。

そこで本発明の目的は、ダブルウィツシュボーン型の独
立懸架装置を採用し、直進状態から旋回状態まで車輪の
対地キャンバの変化率が小さく、タイヤの能力を生かす
ことができ、しかも車輪への外乱入力の効果的な分散化
を図り、外乱による対地キャンバの変化によるキャンバ
スラストの影響を抑制して外乱に対する車体の安定性に
優れたＪＷＳ車を提供するにある。

（問題点を解決するための手段） 以上の問題を解決して目的を達成すべく本発明は、ハン
ドル操作に応じて前輪Ｗｆを操舵する前輪操舵機構１１
と、前輪Ｗｆの操舵に応じて後輪Ｗｒを操舵する後輪操
舵機構２１を装備した４ＷＳ車において、車輪を回転自
在に軸承するナックル、該ナックルを車体に対し上下揺
動自在に支持するアッパーアーム及びロアーアームを備
える懸架装置を少なくとも後輪Ｗｒに設けたことを特徴
とする。

（作用） ナックル４２をアッパーアーム４３及びロアーアーム４
４で支持したダブルウィツシュボーン型懸架装置４１の
採用により直進状態から旋回状態まで後輪Ｗｒの対地キ
ャンバの変化率を小さくしてタイヤＴｒの能力を生かせ
る。しかも後輪操舵機構２１によって左右の後輪Ｗｒ　
、Ｗｒが連結されているので、一方の後輪Ｗｒに路面上
のうねりや突起乗り越しする際にキャンバスラストが発
生し、入力された場合、その後輪Ｗｒにつながるタイロ
ッド２６から後輪操舵機構２１を介して他方のタイロッ
ド２６に入力され、そのタイロッド２６に連結された他
方の後輪Ｗｒに人力され、キャンバスラストを分散して
外乱によるキャンバスラストの影響を抑制できるので、
外乱に対する車体の安定性が高められる。また前輪Ｗｆ
についても前輪操舵機構によりキャンバスラストの分散
が行われ、影響が抑制される。

更に後輪Ｗｒのキャンバスラストの影響を直接ハンドル
１２で修正操舵できる。

そして実施例のように前輪Ｗｆにも同様のダブルウィツ
シュボーン型懸架装置３１を採用すれば、直進状態から
旋回状態まで前輪Ｗｆの対地キャンバの変化率を小さく
してタイヤＴｆの能力を生かせる。また四輪ともに同形
式の懸架装置３１．４１にすることで、直進から旋回ま
で四輪のバランスが保たれる。

更にＪＷＳ車においては、一般に前輪舵角に比べて後輪
舵角は小さいが、コーナリングフォースについては高い
応答性が要求されるため、実施例のように対地キャンバ
を後輪Ｗｒ側で小さくすることにより応答性が高められ
、また収束性の向上も得られる。

（実施例） 以下に添付図面を基に実施例を説明する。

第１図及び第２図は本発明に係る４ＷＳ車の操舵機構及
び懸架装置の平面図と斜視図で、Ｗｆは左右の前輪、Ｔ
ｆはそのタイヤ、Ｗｒは左右の後輪、Ｔｒはそのタイヤ
、１１は前輪操舵機構、２１は後輪操舵機構、３１は前
輪懸架装置、４１は後輪懸架装置である。

ハンドル１２と中間軸１３を介して連動する回転入力用
ビニオン軸Ｉ４は前輪操舵用ギヤボックス１５に組み込
まれ、ギヤボックス１５内でピニオン軸１４と噛合する
図示しないラック軸の左右端には前輪操舵用タイロッド
１６．１６が連結され、タイロッド１６．１６は左右の
前輪Ｗｆ。

Ｗｆを回転自在に軸承するナックル３２．３２に　　　
゛連結され、これにより前輪操舵機構１１が構成されて
いる。

更にギヤボックス１５からはラック軸に噛合する回転取
出用ピニオン軸１９が後方に突出され、このピニオン軸
１９に操舵力伝達軸をなすリンケージ軸２０が連結され
、リンケージ軸２０には回転入力用ビニオン軸２４が連
結される。

このピニオン軸２４は後輪操舵用ギヤボックス２５に組
み込まれ、ギヤボックス２５内でピニオン軸２４の回動
により穆動する図示しない連結軸の左右端には後輪操舵
用タイロッド２６．２６が連結され、タイロッド２６，
２６は左右の後輪Ｗｒ、Ｗｒを回転自在に軸承するナッ
クル４２゜４２に連結され、これにより後輪操舵機構２
１が構成されている。

そして前輪懸架装置３１及び後輪操舵装置４１はともに
ダブルウィツシュボーン型である。

即ち前輪懸架装置３１は第３図にも拡大して示す如くで
、駆動輪をなす前輪Ｗｆを回転自在に軸承するナックル
３２と、このナックル３２の上下端に連結した横方向の
Ａ型アッパーアーム３３及びＩ型ロアーアーム３４と、
このロアーアーム３４に連結した上方向の油圧ダンパ３
５及び前方向のラジアスロッド３６から成る。アッパー
アーム３３の上端はタイヤＴｆの上方近傍まで延出され
、このアッパーアーム３３及びロアーアーム３４は車体
に対し上下揺動自在に枢支され、油圧ダンパ３５は上端
で、ラジアスロッド３６は前端でそれぞれ車体に支持さ
れ、左右のロアーアーム３４．３４間にはスタビライザ
３９が架設される。

斯くしてダブルウィツシュボーン型の前輪懸架装置３１
が構成され、且つ前輪操舵用タイロッド１６は後側のロ
アーアームも兼ねている。また図中、１は図示しないエ
ンジンからの回転動力を伝達する駆動軸であり、駆動軸
１に連結した車軸２はナックル３２にベアリング３を介
して回転自在に軸承され、車軸２に前輪Ｗｆが固定され
ている。

更に後輪懸架装置４１も第４図に拡大して示す如くで、
従動輪をなす後輪Ｗｒを回転自在に軸承するナックル４
２と、このナックル４２の上下端に連結した横方向のＡ
型アッパーアーム４３及びＩ型ロアーアーム４４と、こ
のロアーアーム４４に連結した上方向の油圧ダンパ４５
及び前方向のラジアスロッド４６から成る。アッパーア
ーム４３の上端もタイヤＴｒの上方近傍まで延出され、
このアッパーアーム４３及びロアーアーム４４は車体に
対し上下揺動自在に枢支され、油圧ダンパ４５も上端で
、ラジアスロッド４６も前端でそれぞれ車体に支持され
、左右のラジアスロッド４６．４６の後端間にはスタビ
ライザ３９が架設される。

斯くしてダブルウィツシュボーン型の後輪懸架装置４１
が構成され、且つ後輪操舵用タイロッド２６も後側のロ
アーアームを兼ねている。また図示しないが、ナックル
４２には後輪Ｗｒを回転自在に軸承する車軸が固設され
ている。

以上の４ＷＳ車において、前輪Ｗｆの舵角に比べて後輪
Ｗｒの舵角は小さく設定されており、一般に後輪Ｗ「は
中高速走行で行うハンドルＩ２の小舵角操作で前輪Ｗｆ
と同位相に、また低速走行で行う大舵角操作では逆位相
に操舵される。

そして前輪Ｗｆの対車体キャンバを第５図の特性Ｃｆに
設定し、後輪Ｗｒの対車体キャンバを第６図の特性Ｃｒ
に設定する。

即ち第５図のように前輪Ｗｆの対車体キャンバ特性Ｃｆ
はバウンドやリバウンドを行わない時のキャンバ角がゼ
ロであり、ダブルウィツシュボーン型懸架装置３１によ
り旋回時における前輪Ｗｆの対地キャンバは略ゼロに保
たれる。

更に第６図のように後輪Ｗｒの対車体キャンバ特性Ｃｒ
はバウンドやリバウンドを行わない時のキャンバ角が僅
かにネガティブとなっているが、ダブルウィツシュボー
ン型懸架装置４１により旋回時における後輪Ｗｆの対地
キャンバは僅かにネガティブながら略ゼロに保たれる。

従って対地キャンバは前輪Ｗｆ側より後輪Ｗｆ側の方が
小さく設定されている。

このようにして前輪操舵機構１１と後輪操舵機構２１と
をリンケージ軸２０で連結したＪＷＳ車において、前輪
Ｗｆ及び後輪Ｗｆともにダブルウィツシュボーン型懸架
装置３１．４１を採用したため、直進状態から旋回状態
まで前輪Ｗｆ並びに後輪Ｗｒの対地キャンバの変化率を
小さくして四輪のタイヤＴｆ、Ｔｒの能力を十分に生か
すことができる。

しかも前輪操舵機構１１及び後輪操舵機構２１によって
左右の前輪Ｗｆ　、Ｗｆ並びに後輪Ｗｒ。

Ｗｒをそれぞれ連結しているため、一方の前輪Ｗｆまた
は後輪Ｗｒに路面上のうねりや突起乗り越しする際にキ
ャンバスラストが発生して人力された場合、前輪操舵機
構１１または後輪操舵機構２１を介して他方の前輪Ｗｆ
または後輪Ｗｒにキャンバスラストを分散して外乱によ
るキャンバスラストの影響を抑制でき、従って外乱に対
する車体の安定性を高めることができる。

そして四輪ともに同形式のダブルウィツシュボーン型懸
架装置３１．４１にしているために直進から旋回まで四
輪のバランスを保つことができる。

更に対地キャンバを後輪Ｗｒ側で小さくしているため、
前輪Ｗｆの舵角に比べて後輪のＷｒ前舵角小さい４ＷＳ
車において、コーナリングフォースに対する応答性を高
めることができるとともに、収束性も向上することがで
きる。

尚、実施例では操舵方式をラックピニオン式としたが、
ポールナツト式でも良い。

（発明の効果） 以上のように本発明によれば、ハンドル操作に応じて前
輪を操舵する前輪操舵機構と、前輪の操舵に応じて後輪
を操舵する後輪操舵機構を装備した４ＷＳ車において、
車輪を回転自在に軸承するナックル、該ナックルを車体
に対し上下揺動自在に支持するアッパーアーム及びロア
ーアームを備える懸架装置を少なくとも後輪に設けたた
め、直進状態から旋回状態まで特に後輪の対地キャンバ
の変化率を小さくしてタイヤの能力、特に前輪より少な
い後輪舵角な十分に生かすことかできるとともに、一方
の後輪に路面のうねりまたは突起な乗り越した際に発生
するキャンバスラストを後輪操舵機構を介し他方の後輪
に分散して外乱によるキャンバスラストの影響を抑制で
きるので、外乱に対する車体の安定性を高めることがで
きる。また前輪についても前輪操舵機構によりキャンバ
スラストの分散が行われ、キャンバスラストの影響を抑
制することができる。

そして実施例のように前輪にも同様のダブルウィツシュ
ボーン型懸架装置を採用することで、直進状態から旋回
状態まで前輪の対地キャンバの変化率を小さくしてタイ
ヤの能力を十分に生かすことができ、且つ四輪ともに同
形式の懸架装置であるために直進から旋回まで四輪のバ
ランスを保てる。

更に一般に前輪舵角に比べて後輪舵角が小さい４ＷＳ車
において、対地キャンバを後輪側で小さくすれば、コー
ナリングフォースに対する応答性が高められ、また収束
性の向上も得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る４ＷＳ車の操舵機構及び懸架装置
の平面図、第２図は同斜視図、第３図は前輪懸架装置の
一部破断背面図、第４図は後輪懸架装置の一部破断背面
図、第５図は前輪の対車体キャンバ特性図、第６図は後
輪の対車体キャンバ特性図、第７図は後輪の対車体キャ
ンバの変化を説明して問題点を指摘する四輪自動車の模
式的平面図である。 尚、図面中、１１は前輪操舵機構、１２はハンドル、１
５はギヤボックス、１６はタイロッド、２０は操舵力伝
達軸、２１は後輪操舵機構、２５はギヤボックス、２６
はタイロッド、３１は前輪懸架装置、３２はナックル、
３３はアッパーアーム、３４はロアーアーム、３５は油
圧ダンパ、３６はラジアスロッド、３９はスタビライザ
、４１は後輪懸架装置、４２はナックル、４３はアッパ
ーアーム、４４はロアーアーム、４５は油圧ダンパ、４
６はラジアスロッド、４９はスタビライザ、Ｗｆは前輪
、Ｔｆはタイヤ、Ｗｒは後輪、Ｔｒはタイヤ、Ｃｆは前
輪の対車体キャンバ特性、Ｃｒは後輪の対車体キャンバ
特性である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ハンドル操作に応じて前輪を操舵する前輪操舵機
   構と、前輪の操舵に応じて後輪を操舵する後輪操舵機構
   を装備した四輪操舵車において、車輪を回転自在に軸承
   するナックル、該ナックルを車体に対し上下揺動自在に
   支持するアッパーアーム及びロアーアームを備える懸架
   装置を少なくとも後輪に設けたこと、 を特徴とする四輪操舵車。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、 前記懸架装置を前輪にも設けたこと、 を特徴とする四輪操舵車。
3. （３）特許請求の範囲第２項において、 前記車輪の対地キャンバは前輪側より後輪側が小さいこ
   と、 を特徴とする四輪操舵車。