JPH03112708A - 自動車のサスペンション装置 - 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、ステアリングハンドルの操作に応じて前輪と
ともに後輪を操舵する後輪転舵装置を備えた自動車のサ
スペンション装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、例えば特開昭５８−２１４４６３号公報に示され
るように、後輪操舵車両において後輪の操舵力を軽減す
るため、後輪のキャスタトレールを負とするとともに、
キングピンオフセットを負とするように構成されたもの
が知られている。すなわち第１２図に示すように、右後
輪３Ｒの側面視において、キングピン軸ＫＰと路面との
交点Ｏを、後輪３Ｒの接地中心Ｇよりも車体の後方側に
位置させ、上記交点０と接地中心Ｇとの前後方向距離で
あるキャスタトレールＱを負とすることにより、旋回時
に発生する復元トルク、つまりセルフアライメントトル
クを減少させて後輪３Ｒの操舵力を軽減することが行な
われている。また第１３図に示すように、後輪３Ｒの背
面視において、キングピン軸ＫＰと路面との交点Ｏを後
輪３Ｒの接地中心Ｇよりも車体の外側に位置させ、上記
交点０と接地中心Ｇとの左右方向距離であるキングピン
オフセットｍを負とすることにより、走行状態で転舵す
る際に生じる路面抵抗を減少させて後輪３Ｒの操舵力を
軽減することが行なわれている。

〔発明が解決しようとするｉｆ題〕

上記のように後輪３ＲのキャスタトレールＱおよびキン
グピンオフセットｍをそれぞれ負とした場合には、後輪
３Ｒを平面から見た第１４図に示すように、キングピン
軸ＫＰが後輪の接地中心Ｇよりも車体の後方側にオフセ
ットしているため、自動車が左方向に旋回している状態
において旋回外側に位置する右後輪３Ｒに作用する横力
に応じ、後輪３Ｒをキングピン＠ＫＰまわりにトーイン
方向に転舵させようとする力Ａが働くことになる。

そして、車両の旋回時に後輪３Ｒをトーイン方向に付勢
する上記転舵力Ａが作用している状態において、ショッ
クアブソーバ等からなる緩衝装置の反力に応じて後輪３
Ｒをトーイン方向に転舵させようとする力が作用すると
後輪転舵装置に大きな負荷がかかるという問題があった
。

本発明は、上２問題点を解決するためになされたもので
あり、簡単な構成で自動車の旋回時に旋回外側に位置す
る後輪をキングピン軸まわりに転舵させようとする大き
な力が作用するのを防止することができ、後輪転舵装置
に入力される負荷を小さくすることができる自動車のサ
スペンション装置を提供するものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、ステアリングハンドルの操作に応じて前輪と
ともに後輪を操舵する後輪転舵装置を備えた自動車のサ
スペンション装置において、車体に回転自在に支持され
たスタビライザの側端部を、コントロールリンクを介し
てホイールサポートに連結するとともに、車体の上下振
動を抑制する緩Ｉｌｉ装置の下端部を上記スタビライザ
に連結し、このａｍｉ置の反力が上記スタビライザに入
力されることによって生じるキングピン軸まわりの転舵
力が、自動車の旋回時に旋回外側の後輪に作用する横力
に応じた転舵力と逆向きに作用するように、上記コント
ロールリンクを配設したものである。

〔作用〕

上記構成の本発明によれば、自動車の旋回時に作用する
横力に応じた転舵力と、車体の上下振動を抑制するＦＩ
ｉ衝装置の反力に応じた転舵力とが互いに逆向きに作用
するように構成したため、両転舵力が互いに打ち消し合
うこととなって上記横力に応じた転舵力以上の負荷が後
輪転舵機構に入力されることが防止される。

〔実施例〕

第１図は、後輪操舵車両の全体概略図を示している。こ
の後輪操舵車両は、左右の前輪１Ｌ、１Ｒを転舵する前
輪転舵装置２と、左右の後輪３Ｌ。

３Ｒを転舵する後輪転舵装置４とを備えている。

上記前輪転舵装置２は、ステアリングホイール５により
回転駆動されるステアリングシャフト６と、このステア
リングシャフト６の回転運動を直線運動に変換するラッ
クアンドビニオン機構７と、このラックアンドビニオン
ｌ１ｆ１７によって駆動される前輪操舵ロッド８と、こ
の前輪操舵ロッド８の左右両端部にそれぞれタイロッド
９Ｌ、９Ｒを介して連結された左右一対のナックルアー
ム１０Ｌ。

１０Ｒとを備えている。また、上記前輪転舵装置２には
、前輪操舵ロッド８の動きをアシストするパワーシリン
ダ１１と、ステアリングハンドル５の操作に応じて油路
を切換えるコントロールバルブ１２とが設けられている
。

上記後輪転舵装置４は、左右両端部がそれぞれタイロッ
ド１３Ｌ、１３Ｒおよびナックルアーム１４１．１４Ｒ
を介して左右の後輪３Ｌ、３Ｒに連結された後輪操舵ロ
ッド１５と、この後輪操舵ロッド１５の駆動力をアシス
トするパワーシリンダ１６と、後輪転舵装置４の故障発
生時に後輪操舵ロッド１５を中立位置に付勢するセンタ
リングスプリング１７と、車速に応じて前輪ＩＬ、１Ｒ
に対する後輪３Ｌ、３Ｒの転舵比を変化させる転舵比可
変機構１８とを備えている。

この転舵比可変機構１８の構造は、従来周知のため、そ
の詳細な説明は省略するが、ラックアンドビニオン機Ｗ
４１９および連結軸２０を介して前輪操舵ロッド８に連
結された入力軸２１によって駆動され、その駆動力を制
御ロッドｚ２を介して上記パワーシリンダ１６のコント
ロールバルブ２３に伝達し、このコントロールバルブ２
３のバルブケーシングに設けられた連結部材（図示せず
）により、上記後輪操舵ロッド１５を予め設定された転
舵比特性に応じて駆動するように構成されている。

すなわち、上記転舵比可変機構１８は、車速センサ２５
．２６によって検出された車速に応じてその作動状態が
変化するように制御部２７により制御され、例えば第２
図に示すように、車速が０〜３５１ｍ／ｈ未満の範囲で
後輪３Ｌ、３Ｒを前輪１Ｌ、１Ｒと逆位相方向に転舵し
、３５ｂ／ｈの車速で後輪３Ｒを中立位置に保持し、３
５ＫＩＩ／ｈを越える範囲で後輪３Ｌ、３Ｒを前輪ＩＬ
、ＩＲと同位相方向に転舵するように構成されている。

そして、上記転舵比可変機構１８の作動状態は転舵比セ
ンサ２８により検出され、その検出信号が上記制御部２
７に入力されてこの制御部２７によりフィードバック制
御される。

また上記コントロールバルブ２３の油路にはソレノイド
バルブ２９が設けられ、このソレノイドパルプ２９は後
輪転舵機構４の故障発生時に上記制御部２７から出力さ
れる制御信号に応じて駆動されて上記コントロールバル
ブ２３への圧油の供給を停止するようになっており、こ
れによってパワーシリンダ１６内の油圧を消滅させ、後
輪操舵ロッド１５をセンタリングスプリング１７の付勢
力により中立位置に復帰させるように構成されている。

以下、上記接輪操舵車両に適用される本発明のサスベン
ジジン装置について説明する。第３図ないし第５図は、
右後輪３Ｒに設けられたサスペンション装置の実施例を
示している。このサスペンション装置は、後輪３Ｒを回
転自在に支持するホイールサポート３０と、第１アツパ
アーム３１および第２アツパアーム３２からなるアッパ
アーム３３と、第１０アアーム３４および第２０アアー
ム３５からなるロアアーム３６と、旋回時に車体の傾斜
を抑制するスタビライザ３７と、車体の上下振動を抑制
する緩衝装置３Ｂとを協えている。

上記ホイールサポート３０は、後輪３Ｒの内面に沿って
そのリム部の上方に伸びる延長部３９と、下端部から車
体の接方側に伸びるナックルアーム１４Ｒとを有し、こ
のナックルアーム１４Ｒには上記後輪操舵ロッド１５の
側端部がボールジヨイント４０を介して連結されている
。上記アッパアーム３３の第１アツパアーム３１は、車
体の前後方向に伸びるように配設され、その後端部がボ
ールジヨイント４１を介して上記ホイールサポート３０
の延長部３９に枢着され、前端部が弾性ブツシュ４２を
介して車体に枢着されている。またアッパアーム３３の
第２アツパアーム３２は第１アツパアーム３１の下方に
おいて車幅方向に伸びるように配設され、その外端部が
ボールジヨイント４３を介してホイールサポート３０の
中間部に枢着され、内端部が弾性ブツシュ４４を介して
車体に枢着されている。

上記ロアアーム３６の第１０アアーム３４は、車体の前
後方向に伸びるように配設され、その後端部がボールジ
ヨイント４５を介してホイールサポート３０の下端部に
枢着され、前＃ｉｉ部が弾性ブツシュ４６を介して車体
に枢着されている。またロアアーム３６の第２０アアー
ム３５は、第１０アアーム３４の後方において、車幅方
向に伸びるように配設され、その外端部がボールジヨイ
ント４７を介してホイールサポート３ｏの下端部に枢着
され、内端部が弾性ブツシュ４８を介して車体に枢着さ
れている。そして、上記第１．第２アッパアーム３１．
３２のボールジヨイント４１．４３の中心と、第１．第
２０アアーム３４．３５の中心線の交点とを結ぶ線によ
ってキングピン軸ＫＰが形成され、このキングピン軸Ｋ
Ｐを中心にホイールサポート３０が回転して後輪３Ｒが
転舵されるように構成されている。

上記スタビライザ３７は、アッパアーム３３とロアアー
ム３６との間において車幅方向に伸びるように配設され
、ブラケット４９を介して車体に回動自在に支持されて
いる。また、上記スタビライザ３７の側端部には、車体
の前方側に延びる側辺部が設けられ、その先端部がフン
トロールリンク４９を介してホイールサポート３０に連
結されている。また上記緩！１ｉｌ１３８は、アッパア
ーム３３の後方側に配設されて上下方向に伸びるショッ
クアブソーバ５０と、その上部外方に配設されたコイル
スプリング５１とからなっている。そして、上記ショッ
クアブソーバ５０の下端部が上記スタビライザ３７の側
辺部に連結されるとともに、上端部が車体に取付けられ
るように構成されている。

上記キングピン軸ＫＰは、第６図に示すように、車体の
側面視において上端部が車体の後方側に傾斜し、かつキ
ングピン軸ＫＰと路面との交点Ｏが後輪３Ｒの接地中心
Ｇよりも車体の前方側に位置するように配設され、キャ
スタトレールｇが正に設定されている。また、キングピ
ン軸ＫＰは、第７図に示すように、車体の背面視におい
て上端部が車体の内方側に傾斜し、かつキングピン軸Ｋ
Ｐと路面との交点Ｏが上記接地中心Ｇよりも車体の内方
側に位置するように配設され、キングピンオフセットｍ
が正に設定されている。そして上記キングピン軸ＫＰは
、平面から見た第８図に示すように、後輪３Ｒの接地中
心Ｇの前方側の点Ｏにおいて路面と交差し、自動車が左
旋回している状態において旋回外側に位置する後輪３Ｒ
に横力が作用すると、この横力に応じて後輪３Ｒをキン
グピン軸ＫＰまわりにトーアウト方向に転舵させようと
する力Ａが作用するように構成されている。

また、スタビライザ３７の側辺部をホイールサポート３
ｏに連結するコントロールリンク４９は、キングピン軸
ＫＰの前部内方側において下端部が内方に傾斜した状態
で設置されている。そして、自動車の旋回時に後輪３Ｒ
から入力される押し上げ力に応じて上記緩！１ｌ１２３
８のコイルスプリング５１の反力が下方に作用すると、
この反力に応じて上記コントロールリンク４９の中心線
ａに沿ってホイールサポート３０の前方部分を下部内方
に向けて押す力が生じ、この力によって後輪３Ｒをキン
グピン軸ＫＰまわりにトーイン方向に転舵させようとす
る力Ｂが作用するようになっている。

このように自動車の旋回時に作用する横力に応じて旋回
外側に位置する後輪３Ｌもしくは３Ｒをトーアウト方向
に転舵させようとする力Ａが作用するように構成された
リヤサスペンション装置において、下端部がスタビライ
ザ３７に連結された緩衝装置３８の反力に応じ、上記後
輪３Ｌ、３Ｒをキングピン軸ＫＰまわりにトーイン方向
に転舵させる力Ｂが生じるように上記コントロールリン
ク４９を配設したため、上記横力に応じた転舵力Ａと、
ｉｌ！装置３８の反力に応じた転舵力Ｂとが互いに打ち
消し合うこととなる。したがって、自動車の旋回時に、
後輪転舵装置４に入力される荷重が小さく抑えられ、こ
れによって後輪転舵装置４の作動状態を安定させること
ができる。また、後輪転舵装置４の故障発生時に後輪３
１．３Ｒを中立位置に保持するセンタリングスプリング
１７は、車両の旋回時に作用する横力に応じた転舵力Ａ
と、ａｍ装置３８の反力に応じた転舵力Ｂとの差に相当
する負荷に耐え得るようにその付勢力を設定すればよい
ため、従来Ｖｔ璽に比べてそのばね力を小さく設定する
ことができるとともに、このばね力に抗して後輪操舵ロ
ッド１５を駆動する油圧系の負担を軽減することができ
る。

また、上記リヤサスペンション装置は、第１゜第２アッ
パアーム３１．３２からなるアッパアーム３３と、第１
．第２０アアーム３４．３５からなるロアアーム３６と
を備えたダブルウィツシュボーンタイプに構成され、こ
の４本のアームに加えて上記スタビライザ３７が配設さ
れているので緩衝装置３８の設置位置が限定されるが、
上記のように！！ｌ１ｌｉ装置３８の下端部をスタビラ
イザ３７に連結するようにしたため、！ｌ衝装置３８の
下端部をホイールサポート３０に直接連結した場合に比
べてその設置位置の自由度が増し、上記各アーム等に邪
魔されることなり１１！！ｉ装置３８を所定の位置に設
置することができる。しかも緩衝装置３８を、車体とス
タビライザ３７との間において略鉛直状態に設置し、そ
の作動方向と車体の上下振動の方向とを一致させること
ができるため、これによって緩衝装Ｗ１３８の減衰作用
を効果的に発揮させることができる。

なお、キングピン軸ＫＰの配置は上記実施例に限定され
ることなく種々の変更が可能である。例えば第９図に示
すように、車体の側面視において上端部が車体の前方側
に位置するようにキングピン軸ＫＰを傾斜させ、かつキ
ングピン軸ＫＰと路面との交点０を後輪３Ｒの接地中心
Ｇよりも車体の後方側に位置させてキャスタトレールｇ
を負に設定するとともに、第１１図に示すように、車体
の背面視において上記交点０を接地中心Ｇよりも車体め
内方側に位置させてキングピンオフセットｍを正に設定
することにより、キングピン軸ＫＰと路面とが第１２図
に示すように、平面視から見て接地中心Ｇの後方側に位
置する点０において交差するように構成してもよい。そ
して、この場合には自動車の旋回時に作用する横力に応
じて旋回外側の後輪３Ｒをトーイン方向に転舵させる力
Ａがキングピン軸ＫＰまわりに作用する。このため、上
記コントロールリンク４９をキングピン軸ＫＰの後部内
方側において下端部を内向きに傾斜させた状態で設置し
、緩衝装Ｍ３８の反力に応じた転舵力Ｂがトーアウト方
向に作用するように構成することにより、上記転舵力Ａ
とＢとを互いに打ちし合う方向に作用させることができ
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、後輪転舵装置を備えた自
動車のサスペンション装置において、車体の上下振動を
抑制する緩衝装置の下端部をスタビライザに連結すると
ともに、上記１衝装置の反力に応じた転舵力が自動車の
旋回時に作用する横力に応じた転舵力と逆向きに作用す
るように、スタビライザのコントロールリンクを配設し
たため、後輪転舵装置に大きな負荷が入力されるのを防
止して後輪転舵装置の作動状態を安定させることができ
るとともに、その操舵力を軽減することができる。

また、！！衝装置を車体とスタビライザとの間に設置す
るように構成したため、アッパアームおよびロアアーム
とスタビライザとを備えた複雑な構造のサスペンション
装置において、限られたスペース内で上記緩Ｉｉｉ装置
を所定の位置に設置し、後輪転舵装置に対する上記横力
の影響を低減できる等の利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は後輪操舵車両の操舵システムを示す全体概略図
、第２図は車速と転舵比との関係を示すグラフ、第３図
は本発明に係るサスペンション装置の実施例を示す側面
図、第４図は上記サスペンション装置の背面図、第５図
はサスペンション装置の平面図、第６図はキングピン軸
およびスタビライザの配置を示す側面図、第７図は同背
面図、第８図は同平面図、第９図はキングピン軸および
スタビライザの配置の他の例を示す側面図、第１０図は
同背面図、第１１図は同平面図、第１２図は従来例にお
けるキングピン軸の配置を示す側面図、第１３図は同背
面図、第１４図は同平面図である。 １Ｌ、１Ｒ・・・前輪、３Ｌ、３Ｒ・・・後輪、４・・
・後輪転舵装置、５・・・ステアリングホイール、３０
・・・ホイールサポート、３７・・・スタビライザ、３
８・・・緩衝装置、 ４つ・・・コントロールリンク、 ＫＰ・・・キ ンクビン軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．ステアリングハンドルの操作に応じて前輪とともに
   後輪を操舵する後輪転舵装置を備えた自動車のサスペン
   ション装置において、車体に回転自在に支持されたスタ
   ビライザの側端部を、コントロールリンクを介してホイ
   ールサポートに連結するとともに、車体の上下振動を抑
   制する緩衝装置の下端部を上記スタビライザに連結し、
   この緩衝装置の反力が上記スタビライザに入力されるこ
   とによつて生じるキングピン軸まわりの転舵力が自動車
   の旋回時に旋回外側の後輪に作用する横力に応じた転舵
   力と逆向きに作用するように、上記コントロールリンク
   を配設したことを特徴とする自動車のサスペンション装
   置。