JPH03276804A

JPH03276804A - 後輪操舵車両の後輪懸架装置

Info

Publication number: JPH03276804A
Application number: JP7587790A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Edahiro; 枝広　毅志; Toshiro Kondo; 敏郎近藤; Fumitaka Ando; 文隆安藤; Tadanobu Yamamoto; 山本　忠信; Katsuyuki Komiya; 勝行小宮
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-12-09

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、後輪を操舵する後輪操舵装置を備えた後輪操
舵車両の後輪懸架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転舵力を軽減ス
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１を負とすることにより、旋回時
に発生する復元トルク、つまりセルファライニングトル
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、キングピン軸にＰと路面との交点０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Ｏ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の転舵力を
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課題）上記のように後輪３Ｒのキャスタトレール１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を上方から見た第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
・ソトしているため、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をキングピン軸ＫＰまわりにトーイ
ン方向に転舵させようとするモーメントＡが働くことに
なる。このようなモーメントが作用するため、従来、後
輪操舵装置に大きな負荷がかかるという問題があった。

すなわち、後輪操舵装置においては、一般に、後輪操舵
の制御系に異常が発生したとき、後輪を直進方向に保持
しておくための中立位置付勢手段が設けられるが、この
中立位置付勢手段は、後輪に作用する横力によって生す
るキングピン軸まわりのモーメントに打ち勝つだけの付
勢力をばねの弾性変形等によって得るようになっている
。このため、ばね等をある程度大きく形成する必要があ
り、これにより、ばね等を収容するノ＼ウジングも大型
化し、さらに、通常の後輪操舵制御においては応答性の
低下やハンチングも発生することとなる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであっ
て、後輪操舵装置に入力される負荷を最小限に押さえる
ことのできる後輪操舵車両の後輪懸架装置を提供するこ
とを目的とするものである。

（課題を解決するための手段）本発明に係る後輪操舵車両の後輪懸架装置は、所定のコ
ントロールリンクの配設により、上記キングピン軸まわ
りのモーメントと逆向きのモーメント反力を生ぜしめ、
これにより、上記目的達成を図るようにしたものである
。

すなわち、後輪を操舵する後輪操舵装置を備えた後輪操
舵車両の後輪懸架装置において、車体に回動可能に支持
されたスタビライザと、このスタビライザの端部をホイ
ールサポートに連結するコントロールリンクとを備えて
なり、前記コントロールリンクが、車両旋回時に旋回外
側の後輪に作用する横力によって生じるキングピン軸ま
わりのモーメントと逆向きのモーメント反力を生じるよ
うに配設されていることを特徴とするものである。

（発明の作用および効果）上記構成に示すように、スタビライザの端部をホイール
サポートに連結するように設けられたコントロールリン
クが、車両旋回時に旋回外側の後輪に作用する横力によ
って生じるキングピン軸まわりのモーメントと逆向きの
モーメント反力を生じるように配設されているので、両
モーメントの相殺作用により、後輪操舵装置に入力され
る負荷を最小限に押さえることができる。これにより、
中立位置付勢手段の付勢力を小さくすることかでき、後
輪操舵装置をコンパクトに構成することかできる。

（実　施　例）以下添付図面を参照しながら本発明の実施例について詳
述する。

第１図は、本発明に係る後輪操舵車両の後輪懸架装置の
一実施例を示す全体構成図である。

この後輪操舵車両は、左右の前輪ＩＬ、ＩＲを操舵する
前輪操舵装置２と、左右の後輪３Ｌ、３Ｒを操舵する後
輪操舵袋Ｌ４とを備えている。上記前輪操舵装置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ピニオン機構７
と、このラックアンドピニオン機構７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、上記前輪操舵装置２には
、前輪操舵ロッド８の動きをアシストする。（ワーシリ
ンダ１１と、ステアリングツ＼ンドル５の操作に応じて
油路を切換えるコントロールノくルブ１２とが設けられ
ている。

上記後輪操舵装置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１４Ｌ。

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、この後輪操舵口・ソ白５の駆動力を
アシストするパワーシリンダ１６と、後輪操舵装置４の
故障発生時に後輪操舵口・ソド１５を中立位置に付勢す
る中立位置付勢手段たるセンタリングスプリング１７と
、車速に応じて前輪ＩＬ、ＩＲ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、ラックアンドピニオン機構
１９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２２を介して上記／（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
．２Ｂ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０〜３ｓ＆／ｈ未満の範囲で後
輪３Ｌ、３Ｒを前輪ＩＬ、ＩＲと逆位相方向に転舵し、
３５７ｍ／ｈの車速で後輪３Ｒを中立位置に保持し、３
５１Ｑａ／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
状態と転舵比センサ２８により検出され、その検出信号
が上記制御部２７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、このソレノイドバルブ２９は後
輪操舵装置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。

次に、上記後輪操舵車両に適用される本実施例の後輪懸
架装置について説明する。第３．４および５図は、右後
輪３Ｒに設けられた懸架装置を示す車両中心側から見た
側面図、後方から見た背面図および平面図である。これ
らの図に示すように、後輪懸架装置は、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
抑制するスダビライザ３７と、車体の上下振動を抑制す
る緩衝装置３８とを備えている。

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延びる延長部３９と、下端部から車
体の後方側に延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■５の
側端部かボールジヨイント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
体の前後方向に延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
おいて車幅方向に延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、内端部か弾性ブツシュ４４を介して
車体に枢着されている。

上記ロアアーム３Ｂの第１０アアーム３４は、車体の前
後方向に延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、前端部が弾性ブツシュ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３
５は、第１０アアーム３４の後方において、車幅方向に
延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３０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
キンピン軸ＫＰが形成され、このキングピン軸ＫＰ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延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、その先端部がコン
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。また上記緩衝装置３８は、アッパアーム
３３の後方側に配設されて上下方向に延びるショックア
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の下端部か上記ホイールサポート３０に
連結されるとともに、上端部か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１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。したがって、上記キングピン軸
ＫＰは、上方から見た第８図に示すように、後輪３Ｒの
接地中心Ｇの前方側の点０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
ようとするモーメントＡか作用することとなる。

しかしながら、本実施例においては、スタビライザ３７
の側辺部をホイールサポート３０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
て下端部か内方に傾斜した状態で配設されているので、
このコントロールリンク４９に上記モーメントに応じた
引張応力が生じ、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モー
メントＢが作用することとなる。

このように、本実施例によれば、スタビライザ３７の端
部をホイールサポート３０に連結するように設けられた
コントロールリンク４９が、車両旋回時に旋回外側の後
輪に作用する横力によって生じるキングピン軸ＫＰまわ
りのモーメントＡと逆向きのモーメント反力Ｂを生しる
ように配設されているので、後輪操舵装置４のタイロッ
ド１３Ｒに入力される負荷を最小限に押えることができ
る。これにより、センタリングスプリング１７の付勢力
を小さくすることができ、後輪操舵装置４をコンパクト
に構成することができる。すなわち、後輪操舵装置４の
故障発生時に後輪３Ｌ、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
力によるモーメントＡと、コントロールリンク４９の反
力によるモーメント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、従来装置に比
べてそのばね力を小さく設定することかできるとともに
、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かできる。

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か可能である。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てキャスタトレール１
を負に設定するとともに、第１０図に示すように、車体
の背面視において上記交点Ｏを接地中心Ｇよりも車体の
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１１図
に示すように、上方から見て接地中心Ｇの後方側に位置
する点Ｏ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
フントロールリンク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配設し、
モーメント反力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とを互いに打ち消
し合う方向に作用させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る後輪操舵車両の後輪懸架装置の
一実施例を示す全体構成図、第２図は、車速と転舵比との関係を示すグラフ、第３図
は、上記実施例を車体中心側から見て示す側面図、第４図は、上記実施例を後方から見て示す背面図、第５図は、上記実施例を示す平面図、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。ＩＬ、ＩＲ・・・前輪　　　　　３Ｌ、３Ｒ・・・後輪
４・・・後輪操舵装置５・・・ステアリングホイール　１５Ｒ・・・タイロッ
ド１７・・・センタリングスプリング（中立位置付勢手段）３０・・・ホイールサポート　　　３７・・・スタビラ
イザ３８・・・緩衝装置４９・・・コントロールリンクＫＰ・・・キングピン軸第図第２図第図第図第図第図捷＼第９図第０図第１図第２図第３図第４図悌＼

Claims

【特許請求の範囲】後輪を操舵する後輪操舵装置を備えた後輪操舵車両の後
輪懸架装置において、車体に回動可能に支持されたスタビライザと、このスタ
ビライザの端部をホイールサポートに連結するコントロ
ールリンクとを備えてなり、前記コントロールリンクが
、車両旋回時に旋回外側の後輪に作用する横力によって
生じるキングピン軸まわりのモーメントと逆向きのモー
メント反力を生じるように配設されていることを特徴と
する、後輪操舵車両の後輪懸架装置。