WO2014181561A1 - 操舵輪用懸架装置 - Google Patents

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steering wheel
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健 内原
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トヨタ自動車株式会社
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    • B62D1/19—Steering columns yieldable or adjustable, e.g. tiltable incorporating energy-absorbing arrangements, e.g. by being yieldable or collapsible
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G3/20—Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram all arms being rigid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D7/00—Steering linkage; Stub axles or their mountings
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2200/14—Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/156—Independent suspensions with lateral arms wishbone-type arm formed by two links defining a virtual apex

Definitions

  • the present invention relates to a suspension device for a steering wheel provided on a steering wheel of a vehicle.
  • JP-A-5-270224 discloses a suspension device for a steering wheel provided on a steering wheel of a vehicle.
  • This suspension device has both an upper arm and a lower arm formed into a double joint, and has a structure in which the scrub radius of the outer wheel that controls the turning characteristics in a turning state is switched from negative to positive in order to obtain an understeer characteristic at the time of braking.
  • the present invention has been made in view of the above points, and one of its purposes is to provide a suspension device for a steered wheel provided on a steered wheel of a vehicle without restricting arm layout or rack stroke. It is to provide a technique effective for reducing the rack axial force during steering.
  • a steering wheel suspension is provided on a steering wheel of a vehicle, and includes a support member, two lower arms, and two upper arms.
  • the support member rotatably supports the steering wheel.
  • the two lower arms are independently connected to two lower connection points provided at the lower part of the support member.
  • the two upper arms are independently connected to two upper connection points provided on the upper portion of the support member.
  • the two lower arms and the two upper arms are arranged on the inner side of the vehicle as the second extended line connecting the two upper connecting points linearly moves forward of the vehicle rather than the first extended line connecting the two lower connecting points linearly.
  • the connection position with the support member is set so that the amount toward the head increases.
  • a virtual locus that connects the axes of the two lower arms moves when the steering wheel turns
  • a virtual locus that connects the axes of the two upper arms moves together when the steering wheels move.
  • the rack axial force can be reduced by changing only the front and rear points on the side of the support member (knuckle) that rotatably supports the steered wheel without any restrictions on the arm layout and rack stroke.
  • the first extending line is inclined so as to be separated from the reference line toward the front of the vehicle with respect to the vehicle reference line extending in the vehicle longitudinal direction from the vehicle center.
  • a virtual locus that connects the axes of the two lower arms moves when the steering wheel turns
  • a virtual locus that connects the axes of the two upper arms moves together when the steering wheels move. It can be arranged relatively close to and parallel to each other. As a result, the amount of tire drag when the steered wheels are steered in the direction of turning inner wheels is further suppressed, and the rack axial force can be further reduced.
  • FIG. 3 is a diagram showing movement trajectories N1, N2 of a virtual intersection N of a pair of front and rear upper arms 41, 42 in FIG.
  • FIG. 1 shows typically the movement track
  • the steering wheel suspension device 10 is provided on a steering wheel of a vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a state in which the right front wheel component 20 of the steering wheel suspension device 10 is viewed obliquely from the upper rear side of the vehicle.
  • the arrow “Fr” indicates the vehicle front direction
  • the arrow “RH” indicates the vehicle right direction.
  • the right front wheel component 20 includes a knuckle 20a as a support member that rotatably supports the right front wheel, which is a steering wheel.
  • the knuckle 20 a is connected to the vehicle body 60 via the lower arm portion 30, the upper arm portion 40, and the tie rod 50.
  • This knuckle 20a corresponds to the “support member” of the present invention. Since the suspension structure corresponding to the left front wheel is the same as the suspension structure corresponding to the right front wheel, only the suspension structure corresponding to the right front wheel is described here, and the description of the suspension structure corresponding to the left front wheel is omitted. .
  • the lower arm portion 30 includes a pair of front and rear (two) lower arms 31 and 32 that extend in the vehicle width direction (the left-right direction of the vehicle).
  • a lower arm 31 on the front side of the vehicle (hereinafter also referred to as a “front lower arm”) has one end 31a on the vehicle inner side connected to the vehicle body 60 side via a bush 61, and the other end 31b on the vehicle outer side is a lower connection point.
  • the joint 21 is connected to the lower region of the knuckle 20a.
  • the lower arm 32 on the vehicle rear side (hereinafter also referred to as “rear lower arm”) has one end portion 32a on the vehicle inner side connected to the vehicle body 60 side via a bush 62, and the other end portion 32b on the vehicle outer side connected to the lower portion. It is connected to the lower region of the knuckle 20a through a joint 22 that is a point.
  • the axes of the front lower arm 31 and the rear lower arm 32 intersect with each other at a virtual intersection M.
  • the front lower arm 31 and the rear lower arm 32 correspond to “two lower arms” of the present invention.
  • the upper arm portion 40 includes a pair of front and rear (two) upper arms 41 and 42 extending in a long shape in the vehicle width direction (the left-right direction of the vehicle).
  • the upper arm 41 on the vehicle front side (hereinafter also referred to as “front upper arm”) has one end 41a on the vehicle inner side connected to the vehicle body 60 via the bush 63, and the other end 41b on the vehicle outer side is an upper connection point. It is connected to the upper region of the knuckle 20a through a joint 23.
  • the upper arm 42 on the vehicle rear side (hereinafter also referred to as “rear upper arm”) has one end portion 42a on the vehicle inner side connected to the vehicle body 60 side via a bush 64, and the other end portion 42b on the vehicle outer side connected to the upper portion. It is connected to the upper region of the knuckle 20a through a joint 24 that is a point.
  • the axes of the front upper arm 41 and the rear upper arm 42 intersect each other at a virtual intersection N.
  • a virtual kingpin axis is formed by a line that linearly connects the virtual intersection N and the virtual intersection M described above.
  • the front upper arm 41 and the rear upper arm 42 correspond to “two upper arms” of the present invention.
  • the tie rod 50 is a long member extending in the vehicle width direction (the left-right direction of the vehicle), one end 50a on the vehicle inner side is connected to a rack shaft (not shown), and the other end 50b on the vehicle outer side is connected. It is connected to the knuckle 20 a through the joint 25.
  • the rack shaft moves in the vehicle width direction in accordance with the rotation of a pinion shaft (not shown) generated when the driver operates the steering wheel.
  • the rack axial force acting on the rack shaft is a thrust that combines the assist force of the power steering gear and the driver's steering wheel operating force required to steer the right front wheel, which is the steering wheel, 50 and the knuckle 20a acts on the right front wheel.
  • This rack axial force is also defined as a steering force required for turning the right front wheel.
  • the right front wheel component 20 of the present embodiment is characterized by a rack axial force reduction structure that reduces the rack axial force by controlling the movement of the virtual kingpin shaft involved in the increase / decrease of the tire drag amount,
  • a rack axial force reduction structure that reduces the rack axial force by controlling the movement of the virtual kingpin shaft involved in the increase / decrease of the tire drag amount
  • the virtual kingpin axis is a straight line connecting the virtual intersection M in the lower arm unit 30 and the virtual intersection N in the upper arm unit 40. Therefore, by controlling the movement of these virtual intersections M and N, the movement of the virtual kingpin axis can be controlled.
  • the rack axial force reduction structure of the present embodiment has AP1 as the first extension line that linearly connects the two joints 21 and 22 that are the front and rear points of the lower arm 30 on the knuckle 20a side.
  • the second extended line that linearly connects the two joints 23 and 24, which are the front and rear points on the knuckle 20a side of the portion 40, has a feature regarding the relative arrangement with the AP2.
  • the two lower arms 31 with respect to the knuckle 20a are set such that the amount of the second extending line AP2 toward the vehicle inner side becomes larger than the first extending line AP1 toward the front of the vehicle.
  • 32 and the connection position of the two upper arms 41, 42 are set. That is, in FIG. 2, the first extending line AP1 and the second extending line AP2 extend in a front-opening manner so as to be separated from each other toward the front of the vehicle, and the vehicle center extends in the vehicle front-rear direction.
  • the inclination angle with respect to the reference line L is larger in the second extending line AP2 than in the first extending line AP1.
  • the second extension line AP2 may be arranged on the vehicle inner side as shown in FIG. 2 than the first extension line AP1, or may be arranged on the vehicle outer side than the first extension line AP1.
  • the first extended line AP1 is inclined so as to be separated from the vehicle reference line L as it goes forward of the vehicle with respect to the vehicle reference line L.
  • the first extended line AP1 is also a line that connects the other end 31b of the front lower arm 31 and the other end 32b of the rear lower arm 32 in a straight line (a line that connects the front and rear points on the knuckle 20a side).
  • the second extended line AP2 is also a line that connects the other end 41b of the front upper arm 41 and the other end 42b of the rear upper arm 42 in a straight line (a line that connects the front and rear points on the knuckle 20a side).
  • the position of the joint 21 moves toward the virtual intersection M on the axis of the front lower arm 31 as indicated by the arrow in the figure.
  • the position of the joint 22 is moved to the opposite side of the virtual intersection M on the axis of the rear lower arm 32 as indicated by an arrow in the figure.
  • the movement trajectory of the virtual intersection M when the right front wheel is steered in the first direction A1 which is the right direction and the second direction A2 which is the left direction is changed from M1 to M2 by changing the positions of the joints 21 and 22. It is tilting to the left.
  • the first direction A1 is a direction in which the right front wheel is a turning inner wheel
  • the second direction A2 is a direction in which the right front wheel is a turning outer wheel.
  • the position of the joint 23 is the virtual intersection N on the axis of the front upper arm 41 as indicated by an arrow in the figure.
  • the joint 24 is moved to the opposite side, and the position of the joint 24 is moved to the virtual intersection N side on the axis of the rear upper arm 42 as indicated by an arrow in the drawing.
  • the movement locus of the virtual intersection N when the right front wheel is steered in the first direction A1 which is the right direction and the second direction A2 which is the left direction is changed from N1 to N2 by changing the positions of the joints 23 and 24. It is tilting to the right.
  • the movement locus of the virtual intersection M is rotated in the counterclockwise direction
  • the movement locus of the virtual intersection N is rotated in the clockwise direction.
  • the movement trajectory N2 can be brought closer to each other, and in particular, the movement trajectory M2 and the movement trajectory N2 can be relatively arranged in a nearly parallel state.
  • the right front wheel is in the first direction A1 and the second direction A2 with respect to the intersection KP between the virtual kingpin axis and the ground plane that linearly connects the virtual intersection M and the virtual intersection N.
  • the trajectory of the intersection KP when steered changes from KP1 indicated by a two-dot chain line to KP2 indicated by a solid line.
  • the movement locus KP1 corresponds to the case where the movement locus of the virtual intersection M is M1 and the movement locus of the virtual intersection N is N1, and the movement locus KP2 is the movement locus of the virtual intersection M is M2. Further, this corresponds to the case where the movement locus of the virtual intersection N is N2. In this case, the movement locus of the intersection KP is inclined to the left from KP1 to KP2.
  • the intersection KP between the virtual kingpin shaft of the right front wheel and the ground contact surface is particularly greatly displaced during steering in the first direction A1, which is the right direction.
  • the distance D to the point J increases when steering in the first direction A1. Therefore, in the present embodiment, the virtual intersection point is set so that the intersection point KP moves further to the inside of the vehicle when steering in the first direction A1, which is the right direction, that is, to prevent the virtual kingpin shaft from falling to the outside of the vehicle.
  • M and N movement trajectories are set. As a result, the rack axial force can be reduced by suppressing the distance D between the intersection KP and the tire ground contact point J.
  • the virtual intersection M and the positions of the bushes 61 and 62 are not changed by the position change of the joints 21 and 22, and the virtual intersection N and the positions of the bushes 63 and 64 are not changed by the position change of the joints 23 and 24. Accordingly, the rack axial force can be reduced by changing only the front and rear points on the knuckle 20a side without restricting the arm layout and rack stroke of the two lower arms 31, 32 and the two upper arms 41, 42.
  • the present invention is not limited to the above exemplary embodiment, and various applications and modifications are possible.
  • each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
  • the rack axial force reduction structure of the above embodiment has a first feature in which the amount of the second extending line AP2 toward the vehicle inner side is larger than the first extending line AP1 toward the vehicle front side.
  • the rack axial force reduction structure has at least the first feature. Therefore, for example, in FIG. 2, the first extended line AP1 can be changed from a straight line rising to the left to a straight line rising to the left.
  • the rack axial force reduction structure has both the first feature and the second feature
  • the movement trajectory of the virtual intersection M related to the two lower arms 31 and 32 and the two features are compared with the case where only the first feature is provided.
  • the movement trajectory of the virtual intersection N related to the upper arms 41 and 42 can be made parallel to each other, and as a result, the effect of reducing the rack axial force can be enhanced.

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Abstract

　本発明に係る操舵輪用懸架装置１０は、操舵輪を回転可能に支持する支持部材としてのナックルと、ナックルの下部に設けられた２つの下部連結点としてのジョイント２１，２２にそれぞれ独立して連結された２つのロアアーム３１，３２と、ナックルの上部に設けられた２つの上部連結点としてのジョイント２３，２４にそれぞれ独立して連結された２つのアッパアーム４１，４２と、を備え、２つのロアアーム３１，３２及び２つのアッパアーム４１，４２は、２つのジョイント２１，２２を直線状に結ぶ第１延在線ＡＰ１よりも２つのジョイント２３，２４を直線状に結ぶ第２延在線ＡＰ２の方が車両前方に向かうにつれて車両内側に向かう量が大きくなるように、ナックルとの連結位置が設定されている。これにより、アームレイアウトやラックストロークに制約を設けることなく操舵時のラック軸力を低減するのに有効な技術を提供することができる。

Description

操舵輪用懸架装置
　本発明は、車両の操舵輪に設けられる操舵輪用懸架装置に関する。
　特開平５－２７０２２４号公報には、車両の操舵輪に設けられる操舵輪用懸架装置が開示されている。この懸架装置は、アッパアーム及びロアアームを共にダブルジョイント化したものであり、制動時のアンダステア特性を得るために、旋回状態で旋回特性を支配する外輪のスクラブ半径を負から正に切換える構造を有する。
　ところで、アッパアーム及びロアアームを共にダブルジョイント化したこの種の操舵輪用懸架装置では、操舵輪を転舵させる際に必要なパワーステアリングギア等の推力であるラック軸力を低減したいという要請がある。この要請に対して特開平５－２７０２２４号公報に開示の懸架装置を採用した場合、車両旋回時に荷重のかかる旋回外輪において、仮想キングピン軸とタイヤ接地点との距離が大きくなるためラック軸力が増加する。そこで、この要請に対しては、アームの車体側への取付け点を変更するという第１の対策、ステアリングホイールのラックストロークを短縮化するという第２の対策、パワーステアリング側の出力を上昇させるという第３の対策等が考えられる。しかしながら、第１の対策を採用した場合、アームレイアウトに対する大きな制約となり設計の自由度が低下するという問題が生じる。また、第２の対策を採用した場合、タイヤの切れ角が減少し、車両の最小回転半径を小さくできないという問題が生じる。また、第３の対策を採用した場合、アシストに必要なエネルギーが増加して燃費が低下するという問題が生じる。従って、この種の操舵輪用懸架装置の設計に際してラック軸力を低減する場合には、上記の問題点を解消することができる新たな対策が望まれていた。
　そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、車両の操舵輪に設けられる操舵輪用懸架装置において、アームレイアウトやラックストロークに制約を設けることなく操舵時のラック軸力を低減するのに有効な技術を提供することである。
　上記目的を達成するため、本発明に係る操舵輪用懸架装置は、車両の操舵輪に設けられ、支持部材、２つのロアアーム、２つのアッパアームを備える。支持部材は操舵輪を回転可能に支持する。２つのロアアームは、支持部材の下部に設けられた２つの下部連結点にそれぞれ独立して連結される。２つのアッパアームは、支持部材の上部に設けられた２つの上部連結点にそれぞれ独立して連結される。これら２つのロアアーム及び２つのアッパアームは、２つの下部連結点を直線状に結ぶ第１延在線よりも２つの上部連結点を直線状に結ぶ第２延在線の方が車両前方に向かうにつれて車両内側に向かう量が大きくなるように、支持部材との連結位置が設定されている。この場合、２つのロアアームの各軸線を結ぶ仮想交点が操舵輪の転舵時に移動する移動軌跡と、２つのアッパアームの各軸線を結ぶ仮想交点が操舵輪の転舵時に移動する移動軌跡とを互いに近づけることができる。従って、２つの仮想交点を通る仮想キングピン軸の傾きを抑えることができ、その結果、仮想キングピン軸と接地面との交点とタイヤ接地点との距離を小さくすることができる。これによりタイヤ引きずり量が抑えられてラック軸力の低減が図られる。特に、アームレイアウトやラックストロークに制約を設けることなく、操舵輪を回転可能に支持する支持部材（ナックル）側の前後ポイントのみの変更によってラック軸力を下げることができる。
　上記の操舵輪用懸架装置では、第１延在線は、車両中心を車両前後方向に延在する車両基準線に対して車両前方に向かうにつれて当該基準線から離間するように傾斜しているのが好ましい。この場合、２つのロアアームの各軸線を結ぶ仮想交点が操舵輪の転舵時に移動する移動軌跡と、２つのアッパアームの各軸線を結ぶ仮想交点が操舵輪の転舵時に移動する移動軌跡とを互いに近づけ、且つ平行に近い状態に相対配置することができる。その結果、操舵輪が旋回内輪となる方向に転舵する際のタイヤ引きずり量が更に抑えられ、ラック軸力の更なる低減が図られる。
　以上のように、本発明によれば、車両の操舵輪に設けられる操舵輪用懸架装置において、アームレイアウトやラックストロークに制約を設けることなく操舵時のラック軸力を低減することが可能になった。
本実施の形態の操舵輪用懸架装置１０の右前輪構成部２０を車両後方の斜め上方側から視た状態を模式的に示す図である。 図１中の右前輪構成部２０のラック軸力低減構造を平面視にて模式的に示す図である。 図２において前後一対のロアアーム３１，３２の仮想交点Ｍの移動軌跡Ｍ１，Ｍ２を示す図である。 図２において前後一対のアッパアーム４１，４２の仮想交点Ｎの移動軌跡Ｎ１，Ｎ２を示す図である。 仮想キングピン軸と接地面との交点ＫＰの移動軌跡、及び交点ＫＰとタイヤ接地点Ｊとの間の距離Ｄを示す図である。
　以下、本発明の「操舵輪用懸架装置」の一例である操舵輪用懸架装置１０について図面を参照しながら説明する。この操舵輪用懸架装置１０は車両の操舵輪に設けられる。
　図１には、操舵輪用懸架装置１０の右前輪構成部２０を車両後方の斜め上方側から視た状態が模式的に示されている。この図１及びその他の図面において、矢印「Ｆｒ」が車両前方向を示し、矢印「ＲＨ」が車両右方向を示している。右前輪構成部２０は、操舵輪である右前輪を回転可能に支持する支持部材としてのナックル２０ａを備えている。このナックル２０ａは、ロアアーム部３０、アッパアーム部４０及びタイロッド５０のそれぞれを介して車体６０に連結されている。このナックル２０ａが本発明の「支持部材」に相当する。左前輪に対応した懸架構造は右前輪に対応した懸架構造と同様であるため、ここでは右前輪に対応した懸架構造のみについて説明するものとし、左前輪に対応した懸架構造についての説明は省略する。
　ロアアーム部３０は、いずれも車幅方向（車両の左右方向）に長尺状に延在する前後一対（２つ）のロアアーム３１，３２を備えている。車両前方側のロアアーム３１（以下、「フロントロアアーム」ともいう）は、車両内側の一端部３１ａがブッシュ６１を介して車体６０側に連結され、車両外側の他端部３１ｂが下部連結点であるジョイント２１を介してナックル２０ａの下部領域に連結されている。同様に、車両後方側のロアアーム３２（以下、「リアロアアーム」ともいう）は、車両内側の一端部３２ａがブッシュ６２を介して車体６０側に連結され、車両外側の他端部３２ｂが下部連結点であるジョイント２２を介してナックル２０ａの下部領域に連結されている。フロントロアアーム３１及びリアロアアーム３２の各軸線は仮想交点Ｍにて互いに交差する。これらフロントロアアーム３１及びリアロアアーム３２が本発明の「２つのロアアーム」に相当する。
　アッパアーム部４０は、いずれも車幅方向（車両の左右方向）に長尺状に延在する前後一対（２つ）のアッパアーム４１，４２を備えている。車両前方側のアッパアーム４１（以下、「フロントアッパアーム」ともいう）は、車両内側の一端部４１ａがブッシュ６３を介して車体６０側に連結され、車両外側の他端部４１ｂが上部連結点であるジョイント２３を介してナックル２０ａの上部領域に連結されている。同様に、車両後方側のアッパアーム４２（以下、「リアアッパアーム」ともいう）は、車両内側の一端部４２ａがブッシュ６４を介して車体６０側に連結され、車両外側の他端部４２ｂが上部連結点であるジョイント２４を介してナックル２０ａの上部領域に連結されている。フロントアッパアーム４１及びリアアッパアーム４２の各軸線は仮想交点Ｎにて互いに交差する。この仮想交点Ｎと前述の仮想交点Ｍとを直線的に結ぶ線によって仮想キングピン軸が形成される。これらフロントアッパアーム４１及びリアアッパアーム４２が本発明の「２つのアッパアーム」に相当する。
　タイロッド５０は、車幅方向（車両の左右方向）に延在する長尺状の部材であり、車両内側の一端部５０ａがラック軸（図示省略）に連結され、車両外側の他端部５０ｂがジョイント２５を介してナックル２０ａに連結されている。このラック軸は、運転者がステアリングホイールを操作したときに生じるピニオンシャフト（図示省略）の回転に応じて車幅方向に移動する。この場合、ラック軸に作用するラック軸力は操舵輪である右前輪を転舵させる際に必要なパワーステアリングギアのアシスト力と運転者のステアリングホイールの操作力とを合わせた推力であり、タイロッド５０及びナックル２０ａを介して右前輪に作用する。このラック軸力は、右前輪を転舵させる際に必要な転舵力としても定義される。
　ところで、仮想キングピン軸と接地面との交点をＫＰとし、右前輪のタイヤ接地点をＪとした場合、転舵時には交点ＫＰ周りにタイヤ接地点Ｊが回転するため、交点ＫＰとタイヤ接地点Ｊとの間の距離Ｄ（「スクラブ半径」ともいう）が長いほど右前輪が同じタイヤ切れ角になるまで操舵されたときのタイヤ引きずり量が多くなる。即ち、このタイヤ引きずり量は、距離Ｄとタイヤ切れ角との積の積分に概ね合致する。そして、このタイヤ引きずり量の増加によって前述のラック軸力が増加することが知られている。そこで、本実施の形態の右前輪構成部２０では、タイヤ引きずり量の増減に関与する仮想キングピン軸の動き方をコントロールすることによってラック軸力の低減を図るラック軸力低減構造を特徴としており、このラック軸力低減構造の具体例について図２～図５を参照しつつ説明する。
　図２に示すように、仮想キングピン軸は、ロアアーム部３０における仮想交点Ｍとアッパアーム部４０における仮想交点Ｎとを結ぶ直線である。従って、これら仮想交点Ｍ，Ｎの動き方をコントロールすることによって仮想キングピン軸の動き方をコントロールすることができる。この目的のために、本実施の形態のラック軸力低減構造は、ロアアーム部３０のナックル２０ａ側の前後ポイントである２つのジョイント２１，２２を直線的に結ぶ第１延在線をＡＰ１とし、アッパアーム部４０のナックル２０ａ側の前後ポイントである２つのジョイント２３，２４を直線的に結ぶ第２延在線をＡＰ２との相対的な配置に関し特徴を有する。
　ラック軸力低減構造の第１の特徴として、第１延在線ＡＰ１よりも第２延在線ＡＰ２の方が車両前方に向かうにつれて車両内側に向かう量が大きくなるように、ナックル２０ａに対する２つのロアアーム３１，３２及び２つのアッパアーム４１，４２の連結位置が設定されている。即ち、図２において第１延在線ＡＰ１及び第２延在線ＡＰ２は、車両前方に向かうにつれて互いに離間するように前開き状に延在しており、且つ車両中心を車両前後方向に延在する車両基準線Ｌに対する傾斜角度は第１延在線ＡＰ１よりも第２延在線ＡＰ２の方が大きい。この場合、第２延在線ＡＰ２は図２に示すように第１延在線ＡＰ１よりも車両内側に配置されてもよいし、或いは第１延在線ＡＰ１よりも車両外側に配置されてもよい。またラック軸力低減構造の更なる第２の特徴として、第１延在線ＡＰ１は、車両基準線Ｌに対して車両前方に向かうにつれて当該車両基準線Ｌから離間するように傾斜している。この場合、第１延在線ＡＰ１は、フロントロアアーム３１の他端部３１ｂとリアロアアーム３２の他端部３２ｂとを直線的に結ぶ線（ナックル２０ａ側の前後ポイントを結ぶ線）でもある。また、第２延在線ＡＰ２は、フロントアッパアーム４１の他端部４１ｂとリアアッパアーム４２の他端部４２ｂとを直線的に結ぶ線（ナックル２０ａ側の前後ポイントを結ぶ線）でもある。
　第１延在線ＡＰ１の上記の配置を実現するためには、図３が参照されるように、ジョイント２１の位置を図中の矢印で示すようにフロントロアアーム３１の軸線上で仮想交点Ｍ側へと移動させ、且つジョイント２２の位置を図中の矢印で示すようにリアロアアーム３２の軸線上で仮想交点Ｍとは反対側へと移動させる。この場合、右前輪が右方向である第１方向Ａ１及び左方向である第２方向Ａ２に操舵されるときの仮想交点Ｍの移動軌跡は、ジョイント２１，２２の位置変更によってＭ１からＭ２へと左側に傾斜移動している。第１方向Ａ１は右前輪が旋回内輪となる方向であり、第２方向Ａ２は右前輪が旋回外輪となる方向である。
　第２延在線ＡＰ２の上記の配置を実現するためには、図４が参照されるように、ジョイント２３の位置を図中の矢印で示すようにフロントアッパアーム４１の軸線上で仮想交点Ｎとは反対側へと移動させ、且つジョイント２４の位置を図中の矢印で示すようにリアアッパアーム４２の軸線上で仮想交点Ｎ側へと移動させる。この場合、右前輪が右方向である第１方向Ａ１及び左方向である第２方向Ａ２に操舵されるときの仮想交点Ｎの移動軌跡は、ジョイント２３，２４の位置変更によってＮ１からＮ２へと右側に傾斜移動している。
　ジョイント２１，２２の位置変更によって仮想交点Ｍの移動軌跡を左回り方向に回転させ、且つジョイント２３，２４の位置変更によって仮想交点Ｎの移動軌跡を右回り方向に回転させることにより、移動軌跡Ｍ２及び移動軌跡Ｎ２を互いに近づけることができ、特に移動軌跡Ｍ２及び移動軌跡Ｎ２を平行に近い状態に相対配置することができる。この場合、図５が参照されるように、仮想交点Ｍと仮想交点Ｎとを直線的に結ぶ仮想キングピン軸と接地面との交点ＫＰに関し、右前輪が第１方向Ａ１及び第２方向Ａ２に操舵されるときの交点ＫＰの移動軌跡は、二点鎖線で示すＫＰ１から実線で示すＫＰ２に変化する。移動軌跡ＫＰ１は、仮想交点Ｍの移動軌跡がＭ１であり、且つ仮想交点Ｎの移動軌跡がＮ１である場合に対応しており、移動軌跡ＫＰ２は、仮想交点Ｍの移動軌跡がＭ２であり、且つ仮想交点Ｎの移動軌跡がＮ２である場合に対応している。この場合、交点ＫＰの移動軌跡はＫＰ１からＫＰ２へと左側に傾斜移動している。
　ここで、図５が参照されるように、右前輪の仮想キングピン軸と接地面との交点ＫＰは、右方向である第１方向Ａ１への操舵時にとりわけ大きく変位するため、交点ＫＰとタイヤ接地点Ｊとの間の距離Ｄは第１方向Ａ１への操舵時に大きくなる。そこで、本実施の形態では、右方向である第１方向Ａ１への操舵時に交点ＫＰがより車両内側へと動くように、即ち仮想キングピン軸が車両外側へ倒れ込むのを防止するように、仮想交点Ｍ，Ｎの移動軌跡を設定している。その結果、交点ＫＰとタイヤ接地点Ｊとの間の距離Ｄを抑えることによってラック軸力を低減させることができる。また、ジョイント２１，２２の位置変更によって仮想交点Ｍ及びブッシュ６１，６２の位置は変化せず、ジョイント２３，２４の位置変更によって仮想交点Ｎ及びブッシュ６３，６４の位置は変化しない。従って、２つのロアアーム３１，３２及び２つのアッパアーム４１，４２のアームレイアウトやラックストロークに制約を設けることなく、ナックル２０ａ側の前後ポイントのみの変更によってラック軸力を下げることができる。
　本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
　上記実施の形態のラック軸力低減構造は、第１延在線ＡＰ１よりも第２延在線ＡＰ２の方が車両前方に向かうにつれて車両内側に向かう量が大きくなるという第１の特徴と、第１延在線ＡＰ１は、車両中心を車両前後方向に延在する車両基準線Ｌに対して車両前方に向かうにつれて当該車両基準線Ｌから離間するように傾斜しているという第２の特徴とを兼ね備える場合について記載したが、本発明ではラック軸力低減構造が少なくとも第１の特徴を備えていれば足りる。従って、例えば図２において第１延在線ＡＰ１を右上がり直線から左上がり直線に変更することもできる。ラック軸力低減構造が第１の特徴及び第２の特徴の双方を備える場合は、第１の特徴のみを備える場合に比べて２つのロアアーム３１，３２に係る仮想交点Ｍの移動軌跡と２つのアッパアーム４１，４２に係る仮想交点Ｎの移動軌跡とを平行に近づけることができ、その結果、ラック軸力の低減効果を高めることができる。

Claims (2)

  1. 　車両の操舵輪に設けられる操舵輪用懸架装置であって、
    　前記操舵輪を回転可能に支持する支持部材と、前記支持部材の下部に設けられた２つの下部連結点にそれぞれ独立して連結された２つのロアアームと、前記支持部材の上部に設けられた２つの上部連結点にそれぞれ独立して連結された２つのアッパアームと、を備え、
    　前記２つのロアアーム及び前記２つのアッパアームは、前記２つの下部連結点を直線状に結ぶ第１延在線よりも前記２つの上部連結点を直線状に結ぶ第２延在線の方が車両前方に向かうにつれて車両内側に向かう量が大きくなるように、前記支持部材との連結位置が設定されている、操舵輪懸架装置。
  2. 　請求項１に記載の操舵輪懸架装置であって、
    　前記第１延在線は、車両中心を車両前後方向に延在する車両基準線に対して車両前方に向かうにつれて当該基準線から離間するように傾斜している、操舵輪懸架装置。
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