JPH0761363A

JPH0761363A - 後輪方向制御装置及び車両

Info

Publication number: JPH0761363A
Application number: JP20118193A
Authority: JP
Inventors: Norinaga Yokoyama; 範長横山
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-23
Filing date: 1993-07-20
Publication date: 1995-03-07

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】製作誤差による後輪操舵特性のばらつきを解
消できるとともに、運転者に固有の運転フィーリングに
適応した後輪操舵特性に調整できるようにした後輪方向
制御装置及びこれを用いた車両を提供することを目的と
する。【構成】後輪１を支持する基体２を複数のリンク及び
接合体を介して車体９に支持し、操舵時に各リンク及び
基体のジオメトリー変化により後輪を同位相ステア或い
は逆位相ステアさせる後輪方向制御装置において、これ
らのリンクのうちの少なくとも一つのリンクが伸縮リン
ク４で構成されており、該伸縮リンクは所定の範囲内で
伸縮する伸縮軸１２と、この伸縮軸を伸長方向に付勢す
るバネ１３と、このバネの設定圧を調節する設定圧調節
装置１４とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、後輪方向制御装置及び
これを用いた車両に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速走行時の車線変更や、縦列駐車時の
ハンドリングを円滑に、かつ、容易にするため、前輪の
操舵に連動させて後輪を操舵する、いわゆる、４輪操舵
装置が実用化されている。

【０００３】この４輪操舵装置は、前輪の舵角あるいは
ハンドルの操作角度を検出し、さらに必要に応じて車速
を検出して油圧シリンダあるいは電動シリンダを用いて
後輪を縦軸心回りに回転させるようにしている。

【０００４】前輪の舵取方向あるいはハンドルの操作方
向と後輪の舵取方向との関係は、高速走行時には同方向
とし、低速走行時には逆方向とするものや、前輪の舵角
あるいはハンドルの操作角度が大きい場合には逆方向と
し、小さい場合には同方向とするもの等がある。

【０００５】しかしながら、これらの４輪操舵装置はハ
ンドルや車輪の角度を検出する検出部と、後輪を操舵す
る出力部と、検出部の検出値に対応して出力部の制御量
を決定し、その制御値にしたがって出力部を制御する制
御部とを必要とし、構成が複雑であることが難点であ
る。

【０００６】また、型式や速度によって異なるが、例え
ばモータスポーツに使用される場合など、強力な加減速
度時や非常に速いステアリングの操作時などの場合に
は、ハンドリングに対する制御の遅れが生じるので、ハ
ンドリングとこれの結果実現される走行状態との間に異
和感が生じ、運転フィーリングが損なわれるという難点
もある。

【０００７】これに対して、例えば図１３の斜視図、図
１４及び図１５の各平面図に示すようにな後輪方向制御
装置（トーコントロール機構と呼ばれる。）が提案され
ている。この装置では、車体１０１にＹ字形のトレーリ
ングアーム１０２がボールジョイント１０３とゴムブッ
シュ１０４とを介して連結される。また、車体１０１と
トレーリングアーム１０２の先端部とにそれぞれボール
ジョイント１０５・１０６を介してラテラルリンク１０
７が架着されるとともに、上記トレーリングアーム１０
２の先端にトーコントロールハブインナー１０８が固定
される。そして、一方ではトレーリングアーム１０２の
先端にピローボールと呼ばれるボールジョイント１０９
を介してトーコントロールハブアウター１１０の後下部
が連接され、他方ではトーコントロールハブインナー１
０８の後上部とトーコントロールハブアウター１１０後
上部とがゴムブッシュ１１１を介して連結されるととも
に、トーコントロールハブインナー１０８の前下部とト
ーコントロールハブアウター１１０前下部とが、ゴムブ
ッシュ１１１よりも前方で、ゴムブッシュ１１２を介し
て連結される。

【０００８】この後輪方向制御装置によれば、例えば高
速走行時の車線変更の場合のように、トーコントロール
ハブアウター１１０に支持された後輪１１３が受ける車
体中央向きの横Ｇが設定値以下になる場合には、図１４
に示すように、ゴムブッシュ１０４の弾性変形によって
ラテラルリンク１０５の車体取付け点のボールジョイン
ト１０５を中心にトレーリングアーム１０２が後方へ回
転し、トーアウト方向に後輪１０９が方向変換(ステア
アウト)される。

【０００９】また、この後輪方向制御装置によれば、後
輪１１３が受ける横Ｇが設定値以上になると、図１５に
示すように、ボールジョイント１０９を中心にして回転
モーメントが発生し、ブッシュ１１１が外側に変形し、
ブッシュ１１２が内側に変形して後輪１１３はトーイン
方向に方向変換(ステアイン)される。

【００１０】前輪を操舵すると、後輪１０４には操舵方
向と反対方向の横Ｇが作用して後輪１０４の後部が横Ｇ
と同じ方向に振られることになり、前輪の操舵量に対し
て車体の回り込み量が少ないアンダーステアとなる。

【００１１】また、図１６に示すように、車体２０１と
後輪軸２０２及び後輪２０３を支持する基体２０４とを
前後並べられたラテラルリンクフロント２０５とラテラ
ルリンクリヤ２０６とをそれぞれゴムブッシュ２０７・
２０８を介して平行リンク機構のように連接した、他の
後輪方向制御装置も提案されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】これらの後輪方向制御
装置は、構成が４輪操舵装置に比べると簡単であるう
え、後輪１１３・２０３に所定の設定値以上の横Ｇが作
用すると直ちに応答して後輪１１３・２０３の方向を幾
何学的に変化させるので、操舵時の強制操舵の異和感を
解消することができる。

【００１３】しかしながら、これら従来の後輪方向制御
装置においては、後輪１１３・２０３の同位相ステアと
ステアアウトとの間で切り換えられる設定値がブッシュ
１１１・１１２・２０７・２０８の初期設定圧に依存し
て決定される。

【００１４】このため、製作誤差によって後輪方向制御
特性(以下、便宜的に後輪操舵特性という。)にばらつき
が生じたり、操舵特性が運転者自身が固有する運転フィ
ーリングに適合しない場合が生じてくる。また、モータ
スポーツのように運転者の運転技量、運転操作の個性、
体調などの違いが走行成績に大きく影響する場合には、
特に、運転者のその時の調子に合わせ最適の後輪操舵特
性に調整することが望まれる。

【００１５】本発明は、上記の技術的課題に鑑み完成さ
れたものであり、製作誤差による後輪操舵特性のばらつ
きを解消できるとともに、運転者に固有の運転フィーリ
ングに適応した後輪操舵特性に調整できるようにした後
輪方向制御装置及びこれを用いた車両を提供することを
目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る後輪方向制
御装置は、上記の目的を達成するため、後輪を支持する
基体を複数のリンク及び接合体を介して車体に支持し、
操舵時に各リンク及び基体のジオメトリー変化により後
輪を同位相ステア或いは逆位相ステアさせる後輪方向制
御装置において、これらのリンクのうちの少なくとも一
つのリンクが伸縮リンクで構成されており、該伸縮リン
クは所定の範囲内で伸縮する伸縮軸と、この伸縮軸を伸
長方向に付勢するバネと、このバネの設定圧を調節する
設定圧調節装置とを備えることを特徴としている。

【００１７】また、本発明に係る車両は、本発明に係る
後輪方向制御装置を備えることを特徴とする。

【００１８】以下、本発明の中の特に重要な点について
より詳細に説明する。基体は、後輪を回転可能に支持す
るとともに、上記複数のリンク、つまり通常２〜６本の
リンクを含めた懸架装置によってジオメトリー変化可能
にシャーシーを含む車体に支持されるものであって、例
えばブレーキプレートフランジ、これに固定されるハ
ブ、アクスルハーフチューブ、ブレーキバックプレー
ト、ブレーキシールド等がこれに対応する。

【００１９】ここで、ジオメトリーとは幾何学のことで
あって、後輪及びその懸架装置が上下動(バンプ＝沈み
込み／リバウンド＝跳ね上がり)したり、横Ｇを受けた
りする時に懸架装置が幾何学的に変化することにより操
縦操作性、操縦安定性、乗り心地等に種々の効果をもた
らすことが知られている。

【００２０】このようなジオメトリー変化によって操舵
時に車輪が所定の設定値以上の横Ｇをうける時に後輪が
同位相及び逆位相ステアされる効果が得られるように、
基体が複数のリンク及び接合体を介して車体に支持され
ることが本発明の前提となる。

【００２１】ここにおいて、接合体としては、車体をリ
ンクを介して基体に接合するためのものであれば特に限
定されるものではなく、具体的な代表例としてはゴムブ
ッシュやピローボール等が挙げられる。

【００２２】本発明においては、リンクが２以上の場合
にも適用されるが、リンクが２本であり、この２本のリ
ンクが、平面視において一方が他方に重ならないように
配置してあればよく、例えば互いに平行に配置してもよ
く、非平行に配置してもよい。なお、平面視において非
平行という中には平面において２本のリンクが互いに交
差する場合も含まれる。

【００２３】この場合において、２本のリンクを共に伸
縮リンクで構成してもよいが、後輪操舵特性の調整操作
を簡単にするためには、１本を定長リンクで構成し、他
の１本を伸縮リンクで構成することが有利であり、伸縮
リンクは横Ｇを受けた時に伸長する伸長タイプのものを
用いても、横Ｇを受けた時に短縮する短縮タイプのもの
を用いてもよい。

【００２４】この定長リンクと伸縮リンクとからなる２
本リンクの構造では、後輪に作用する横Ｇは両リンクに
分担されるが、定長リンクと基体との連結点を中心とす
る回転力（トルク）を生じ、この回転力は伸縮リンクを
短縮させる方向に作用する。伸縮リンクのバネは、圧縮
コイルバネで構成される場合を例にとって説明すれば、
この回転力が一定値、即ち、バネの組込み圧力（設定
圧）以下であれば、伸縮軸を伸長、或いは、短縮させる
ことなく基体を支えるが、その一定値を上回るとバネの
付勢力が回転力と釣り合う付勢力が生じるまでバネが短
縮され、従って、伸縮リンクが伸長、或いは、短縮され
てジオメトリー変化を生じることになる。

【００２５】従って、例えばバネを圧縮コイルバネで構
成する場合を例にとれば、後述するように、伸縮軸にバ
ネの設定圧を調整する設定圧調整装置を設け、好みによ
って、この設定圧調整装置によってバネの締め込み具合
を調節して、伸縮軸が短縮し始める横Ｇの値（ジオメト
リー変化の開始点）と伸縮ストローク、即ち、最大ジオ
メトリー変化量とを好みによって変化させることができ
る。

【００２６】例えば、低速走行時には、バネを緩めてジ
オメトリー変化の開始点を比較的低く、伸長ストローク
を大きくし、オーバーステアのステアリング特性を設定
し、高速走行時にはバネを締めてジオメトリー変化の開
始点を比較的高く、伸長ストロークを小さくし、アンダ
ーステアで操縦安定感の高いステアリング特性を設定す
ることができる。また、バネを強く締め込んで、実際の
走行において横Ｇによるバネの圧縮、或いは、伸長が生
じないようにして、後輪操舵を無効にすることも可能で
ある。そして、このような操舵特性の設定変更は、非走
行時にできるのみならず、後述するように、走行中に運
転者の指令や走行速度に対応して自動的設定変更できる
ようにすることができる。

【００２７】なお、この定長リンクと伸縮リンクとから
なる２本リンクの構造では、定長リンクと伸縮リンクと
の配置の前後関係や伸縮リンクのタイプによって後輪操
舵特性をトーインタイプとトーアウトタイプとのいずれ
か好みのタイプに設定できる。即ち、定長リンクを前側
に配置する場合に、後側に配置される伸縮リンクを伸長
タイプにすればトーインタイプとなり、短縮タイプにす
ればトーアウトタイプとなる。また、定長リンクを後側
に配置する場合に、前側に配置される伸縮リンクを伸長
タイプにすればトーアウトタイプとなり、短縮タイプに
すればトーインタイプとなる。

【００２８】本発明において、定長リンクと伸縮リンク
とからなる２本リンクの構造を採る場合には、車体の回
転外側の後輪についてジオメトリー変化が生じる時には
回転内側の後輪についてはジオメトリー変化は生じな
い。

【００２９】なお、本発明において、一定長さを保持す
る定長リンクを特に区別する場合には、車体の幅方向に
平行な横軸心回りに回転可能に車体に支持される場合は
トレーリングアーム、車体の前後方向に対して傾斜した
横軸心回りに回転可能に車体に支持される場合にはセミ
トレーリングアーム、前後方向に回転可能に車体に支持
される場合または車体の前後方向に平行な横軸心回りに
回転可能に支持される場合にはラテラルリンクと呼ぶこ
とにする。

【００３０】上記伸縮リンクは、所定の範囲内で伸縮す
る伸縮軸と、伸縮軸を伸長方向又は短縮方向に付勢する
バネとを備え、必要に応じてこのバネの設定圧を調節す
る設定圧調節装置が設けられる。そして、伸縮軸を短縮
方向に付勢するバネを用いる場合には、最大長の状態
で、伸縮軸を短縮方向に付勢するバネを備える場合に
は、最小長の状態で車体と基体との間に架着される。

【００３１】伸縮軸は、その軸心方向に一定の範囲で伸
縮可能に形成されておればよく、例えば互いに内外に摺
動可能に嵌合される径の異なる複数の管と、内管の外管
に対する摺動範囲を制限する制限部材とで構成したり、
両端を閉じた筒状体と、これの内部に進退可能に内嵌さ
れたピストンと、このピストンに連結され、筒状体の一
端壁を進退可能に貫通するピストンロッドとで構成した
り、これらを複合的に組み合わせたりすることが可能で
ある。

【００３２】上記バネは、路面から後輪を介して受ける
圧力が所定の設定圧を超える時にその圧力の大きさに対
応する大きさに弾性変形するように構成してあればよ
く、例えばコイルスプリング、板ばね、竹の子ばね、渦
巻きばね、皿ばね、輪ばね等の金属ばねを用いてもよ
く、また、空気ばねを用いてもよい。もっとも、これら
の中では、構成が簡単で安価であり、また、伸縮軸とコ
ンパクトに組み立てることができ、しかも、圧力設定が
比較的容易なコイルスプリングを用いることが推奨され
る。

【００３３】設定圧調節装置は、バネの形状に対応して
バネの設定圧を調節できるように構成してあればよく、
例えばバネをコイルスプリングで構成する場合には、バ
ネの組み込み長さを調節できるように構成してあればよ
く、例えば、短縮タイプの伸縮軸の場合、バネを上記伸
縮軸と同軸芯状態に配置し、バネの両端を伸縮軸の両端
部に設けたバネ受座に受け止めさせ、上記伸縮軸の一端
部に上記両バネ受座の一方を固定し、その他方を他端部
に進退可能に支持させ、上記設定圧調節装置が、これら
の伸縮軸、両バネ受座及び伸縮軸の他端部に支持させた
バネ受座の伸縮軸の他端部に対する位置を調節する調節
機構とを備えるように構成することができる。

【００３４】この調節機構は、可動ばね座と固定ばね座
との間隔を可変設定できるように構成してあればよく、
例えばねじ機構、シリンダ、ソレノイド等を用いること
が考えられる。

【００３５】これらの中では、調整操作量に対して微小
調整ができるうえ、最も構成が簡単で安価に実施できる
ねじ機構を用いることが推奨され、具体的には、伸縮軸
の他端部に形成したねじと、このねじに螺合され、バネ
を直接またはバネ受座を介して受け止めるねじとを有す
るねじ機構を採用することが推奨される。

【００３６】伸縮軸に形成されるねじは雄ねじであって
も雌ねじであってもよいが、構成を簡単にするためには
雄ねじを形成することが好ましい。

【００３７】また、伸縮軸のねじに螺合されるねじは伸
縮軸のねじに対応する雌ねじまたは雄ねじであればよ
く、構成を簡単にする上では雌ねじとすることが好まし
い。

【００３８】更に、伸縮軸のねじに螺合されるねじを雌
ねじで構成する場合、この雌ねじを伸縮軸の他端部に外
嵌されるバネ受座とは別のナットの内周面に形成しても
よいが、部品点数を少なくするとともに構成を簡単にす
るためにこの雌ねじをバネ受座の内周面に形成すること
が好ましい。

【００３９】上記伸縮軸の他端部に形成したねじに螺合
されるねじは、手動操作によって回転操作するように構
成してもよく、また、調整機構が、伸縮軸の他端部に形
成したバネ座を進退駆動する駆動装置と、この駆動装置
を締め込み方向または緩解方向に進退駆動して上記バネ
座を任意の位置に移動させるように構成しても良い。

【００４０】この場合、例えば上記伸縮軸の他端部に形
成したねじに螺合されるねじを締め込み方向と緩解方向
との両方向に回転駆動する駆動装置と、駆動指令を与え
る入力装置と、入力装置から与えられる駆動指令に対応
して駆動装置を締め込み方向または緩解方向に回転駆動
してこのねじ及び可動ばね座を固定ねじ座に対して任意
の位置に移動させる制御部とを設けるように構成しても
よい。

【００４１】手動操作で伸縮軸の他端部に形成したねじ
に螺合されるねじを回転操作する場合に、ねじの緩解を
防止するため、二重ナットを伸縮軸の他端部に形成した
ねじに螺合することが好ましい。

【００４２】入力装置によって駆動指令を与えてねじの
締め込み及び緩解ができるようにする場合には、入力装
置の設定箇所は特に限定されず、例えば、運転者が運転
姿勢を崩さずに自己の運転フィーリングに対応して任意
に設定圧を調節できるようにするため、例えばダッシュ
ボードやセンターコンソール等の運転席の近傍に配置す
ることができる。

【００４３】また、伸長タイプの伸縮軸の場合、例え
ば、シリンダとこれに進退可能に内嵌されたピストン
と、ピストンに連結され、シリンダの一端壁を進退可能
に貫通するピストンロッドとを備える伸縮軸を用い、こ
の伸縮軸のシリンダ内でシリンダの一端壁とピストンと
の間に圧縮コイルスプリングを組み込み、シリンダの他
端壁側への上記ピストンのストロークエンドの位置を調
整する調整機構とを備えるように構成することができ、
この調整機構としては、ピストンロッドの外周面に形成
したねじと、シリンダの外側でこのピストンロッドに螺
合されたナットとを備え、このナットの締め込み具合に
よってシリンダの他端壁側へのピストンのストロークエ
ンドを調整するように構成することができる。

【００４４】本発明の後輪方向制御装置においては、リ
ンクが２以上の場合にも適用されるが、リンクが２本で
あり、これらを前後に配置する場合、この両リンクは正
面視及び側面視において同じ高さに配置してもよいが、
正面視及び側面視において両リンクの基体への連結点を
同じ高さにし、車体への連結点の高さを異ならせること
が可能であり、この場合には、バンプ及びリバウンドに
対する両リンク及び基体のジオメトリー変化によって後
輪の操舵特性に同位相ステア性あるいは逆位相ステア性
を与えることができる。

【００４５】例えば、両リンクを前後に平行に並べて配
置する場合に、両リンクを基体に同じ高さで連結し、車
体には前リンクを後リンクよりも高くして連結すると、
後輪がバンプにストロークして沈むと後方側の基体とリ
ンクとの接続点が車体幅方向外側に大きく押し出され同
位相ステアとなる。

【００４６】また、本発明の後輪方向制御装置において
は、リンクが２以上の場合にも適用されるが、リンクが
２本であり、これら両リンクを前後に配置する場合、両
リンクの長さは同じに設定してもよいが、両リンクの長
さを異ならせることにより、後方荷重に対して後輪の操
舵特性に同位相ステア性あるいは逆位相アウト性を与え
ることができる。

【００４７】例えば、両リンクを前後に平行に並べて配
置する場合に、前リンクを後リンクよりも短くすると、
後方荷重に対して前リンクの基体への接続点の移動軌跡
の半径(前リンク長)よりも後リンクの基体への接続点の
移動軌跡の半径(後リンク長)が長いため、基体の後側が
大きく車体幅方向外側に押し出され、同位相ステアとな
る。

【００４８】本発明においては、例えば高速走行時の操
縦安定性を高めたり、後輪操舵に不慣れな運転者が２輪
操舵に切り替えたりできるようにするために、伸縮軸を
伸縮不能にロックするロック手段を付加的に設けること
が好ましい。

【００４９】このロック手段の構成は、メカニカルロッ
ク或いは伸縮軸を伸縮不能にロックし、また、ロック解
除できるように構成してあれば特に限定されず、例えば
種々の公知のメカニカルロック機構で構成することがで
きる。また、例えば、伸縮軸を非圧縮性作動流体が出し
入れされるシリンダで構成し、このシリンダに作動流体
を出し入れする供給路を開閉する遮断弁と、遮断弁の開
閉を制御するロック制御装置とを備え、遮断弁を閉弁さ
せることにより、シリンダ、即ち、伸縮軸をロックして
一定の長さに保持できる。

【００５０】この場合、上記ロック制御装置を、車体に
搭載された車速センサと、該車速センサが検出する車速
が所定値以上のときに遮断弁を閉弁させ、所定値を下回
る時に遮断弁を開弁させる制御回路とを備えるように構
成すれば、車速に応じて所定の車速以上では伸縮軸の伸
縮が禁止され、操縦安定性が高められる。

【００５１】また、この場合、上記ロック制御装置に遮
断弁の開閉を指令するための手動指令手段を設け、運転
者が任意に手動指令手段を操作して遮断弁を閉弁させ
て、伸縮軸が一定の長さに保持される２輪操舵に操舵方
式を変更でき、遮断弁を開弁させれば伸縮軸が伸縮可能
な後輪操舵方式に操舵方式を変更できるようにしてもよ
い。この手動指令手段の設置箇所は、特に限定されない
が、運転席に着席した運転者の手の届く所に配置して、
運転中に操舵方式の切り替えができるようにすることが
好ましい。

【００５２】上記の場合には、操舵方式が２輪操舵と後
輪操舵とに切り替えられるだけであるが、伸縮軸を非圧
縮性作動流体が出し入れされるシリンダで構成し、上記
ロック手段が、該シリンダに作動流体を出し入れする供
給路の流量を制御する流量制御弁を備える場合には、流
量制御弁の弁開度を調節することにより、伸縮軸の伸縮
に対する抵抗を調整して後輪操舵時の操舵フィーリング
を変えることができる。

【００５３】又、この場合には、流量制御弁の弁開度を
全閉と全開との間で任意の弁開度に制御するロック制御
装置を設けることは自由である。

【００５４】ここで、上記ロック制御装置が、車体に搭
載された車速センサと、該車速センサが検出する車速に
対応して流量調整弁の弁開度を制御する制御回路とを備
えるように構成しても良いのである。

【００５５】また、流量制御弁の弁開度を制御する上記
ロック制御装置に流量制御弁の弁開度を制御するための
手動流量指令手段が設けられる場合には、手動流量指令
手段で流量制御弁の弁開度を任意に制御して伸縮軸の伸
縮抵抗を運転者の運転フィーリングに合わせて設定する
ことができる。

【００５６】もっとも、伸縮軸を非圧縮性作動流体が出
し入れされるシリンダで構成する場合には、そのシリン
ダに作動流体を出し入れる供給路に介在させたオリフィ
スで上記ロック手段を構成し、急激な横Ｇが作用する時
には、オリフィスが作動流体の流れを堰き止めて伸縮軸
の伸縮をロックするようにしてもよいのである。

【００５７】この場合には、急激な横Ｇが作用するとき
にはオリフィスが作動流体の流れをせき止めるように構
成しても良いのである。

【００５８】

【作用】本発明においては、上記構成を有し、伸縮リン
クが所定の範囲内で伸縮する伸縮軸と、この伸縮軸を伸
長方向に付勢するバネと、このバネの設定圧を調節する
設定圧調節装置とを備えるので、前輪を操舵することに
より回転外側の後輪に路面から後輪を介して伸縮リンク
にバネの設定圧を超える圧力が作用すると、バネ及び伸
縮軸が短縮され、他方のリンクと基体との接続点を中心
にして後輪の後部が回転し、後輪が前輪の操舵方向と同
位相或いは逆位相に操舵される。

【００５９】また、本発明においては、バネの設定圧を
設定圧調節装置で調節することにより、伸縮リンクの同
位相或いは逆位相のステア特性増大効果を運転者の運転
フィーリングや運転技量に対応して調節できる。

【００６０】なお、回転内側の後輪では、伸縮軸にはこ
れを伸長させる張力が作用するが、伸縮軸が最大長以上
に伸長することが制限されているので、伸縮軸に作用す
る張力が設定値を上回っても伸縮軸の長さは変わらず、
同位相ステア性及び逆位相ステア性が高められることは
ない。

【００６１】

【実施例】以下、４輪自動車の後輪自動操舵装置に適用
された本発明の実施例を、２本のリンク機構を備えるも
のを例にとって図面に基づいて詳細に説明するが、本発
明はこれらの実施例に限定されるものではない。２本の
リンク機構を用いた４輪自動車に適用される本発明の一
実施例に係る後輪方向制御装置を図面に基づいて詳細に
説明すると以下のとおりである。

【００６２】図１の斜視図に示すように、この後輪方向
制御装置は、後輪１を支持する基体２(ここではブレー
キシールドリヤ)を２本のリンク３・４及びゴムブッシ
ュ１０を介して車体９に支持し、操舵時に両リンク３・
４及び基体２のジオメトリー変化により回転外側の後輪
１を逆位相ステアさせるように構成している。

【００６３】２本のリンク３・４は、後輪１に横荷重が
作用していない時に、平面視において一方が他方に全体
的に重ならないように配置してあればよい。すなわち、
２本のリンク３・４は、図６或いは図７の各平面図に示
すように、平面視において非平行になるように配置する
こともできるが、この実施例では、図２の平面図に示す
ように、平面視において互いに平行に配置される。

【００６４】この後輪方向制御装置では、説明を簡単に
するため、図１及び図２に示すように、後輪１を支持す
る基体２に、前後に平行に並べて配置される２本のラテ
ラルリンク３・４の各一端部を軸心が前後方向に向く横
軸５・６を中心に回転可能に連結し、両リンク３・４の
各他端部を軸心が前後方向に向く別の横軸７・８を中心
に回転可能に車体９に連結してある。

【００６５】上記ゴムブッシュ１０は、両ラテラルリン
ク３・４及び基体２のジオメトリー変化を可能にするた
め、各ラテラルリンク３・４の両端と各横軸５〜８の間
に介在させている。

【００６６】図１に示すように、基体２は更にトレーリ
ングアーム２５で車体９に連結され、ショックアブソー
バを組み込んだストラットタイプのスプリング装置１１
を介して車体９のばね上重量を分担するようにしてい
る。

【００６７】そして、これらラテラルリンク３・４、ト
レーリングアーム１０及びスプリング装置１１により、
マクファーソンストラット式懸架装置が構成される。

【００６８】前後のラテラルリンク３・４のうち、前側
のリンク(ラテラルリンクフロントとも呼ばれる。)３は
一定の長さを有する定長リンクで構成され、後側のリン
ク(ラテラルリンクリヤとも呼ばれる。)４は前側のリン
ク３と同じ長さを最大長とし、所定の設定圧以上の圧力
を受けた時に短縮される伸縮リンクで構成される。

【００６９】図８に示すように、この伸縮リンク４は所
定の範囲で伸縮する伸縮軸１２と、伸縮軸１２を伸長方
向に付勢するバネ１３と、このバネ１３の設定圧を調節
する設定圧調節装置１４とを備える。

【００７０】上記伸縮軸１２は、その軸心方向に一定の
範囲で伸縮可能に形成されておればよく、例えば互いに
内外に摺動可能に嵌合される径の異なる複数の管と、内
管の外管に対する摺動範囲を制限する制限部材とで構成
したり、両端を端壁で閉じた筒状体と、これの内部に進
退可能に内嵌されたピストンと、このピストンに連結さ
れ筒状体の一端壁を進退可能に貫通するピストンロッド
とで構成したり、これらを複合的に組み合わせたりする
ことが可能である。

【００７１】ここでは、伸縮リンク４を製造し、これを
使用している。即ち、この実施例における伸縮軸１２
は、両端が閉じられてシリンダ１５と、該シリンダ１５
内に摺動可能に内嵌されたピストン１６と、このピスト
ン１６に連結され、シリンダ１５の一端壁を摺動自在に
貫通するピストンロッド１７とを備え、最大長に伸長さ
れた状態でシリンダ１５の基端部が基体２に、ピストン
ロッド１７の先端部が車体９に、それぞれ連結される。

【００７２】上記バネ１３は、路面から後輪１を介して
受ける圧力が所定の設定圧を超える時にその圧力の大き
さに対応する大きさに弾性変形するように構成してあれ
ばよく、例えばコイルスプリング、板ばね、竹の子ば
ね、渦巻きばね、皿ばね、輪ばね等の金属ばねや、空気
ばねを用いることができる。

【００７３】この実施例では、構成が簡単で安価であ
り、また、伸縮軸１２とコンパクトに組み立てることが
でき、しかも、圧力設定が比較的容易なコイルスプリン
グでバネ１３を構成している。

【００７４】このバネ１３は、伸縮軸１２と同軸心に配
置され、その両端が伸縮軸１２の両端に固定されるバネ
受座１８・１９に受け止められる。なお、バネ１３の座
屈を防止するため、伸縮軸１２の基端部に伸縮軸１２の
基端部を覆う筒状のバネガイド２０が設けられる。

【００７５】上記設定圧調節装置１４は、バネの形状に
対応してバネの設定圧（組込圧力）を調節できるように
構成してあればよく、ここでは、伸縮軸１２、両バネ受
座１８・１９及び調整機構２１とを備え、この調整機構
２１で伸縮軸１２の他端部に支持させたバネ受座１９の
伸縮軸１２の他端部に対する位置を調整するようにして
いる。

【００７６】この調整機構２１は、両バネ受座１８・１
９の間隔を可変設定できるように構成してあればよく、
このためには少なくとも一方のバネ受座１８・１９をバ
ネ１３の軸心方向に進退させる例えばねじ機構、カム機
構、シリンダ、ソレノイド等を設ける。

【００７７】この実施例では調整機構２１として、最も
構成が簡単で安価に実施できるねじ機構を採用してお
り、具体的には、バネガイド２０の基端部の外周面に形
成された雄ねじ２２と、伸縮軸１２の基端部に固定され
るバネ受座１９の内周面に形成され、この雄ねじ２２に
対応する雌ねじ２３と、バネ受座１９を任意の位置で固
定するために雄ねじ２２に螺進退可能に外嵌される二重
ナット２４とで構成される。

【００７８】この実施例において、自動車のハンドルが
操作されると、前輪タイヤに横滑り角がつき、路面から
前輪に横Ｇが作用し、車体がヨー運動する。これによ
り、後輪１に横滑り角がつき、路面から後輪１に横Ｇが
作用する。

【００７９】路面から後輪１に作用する横Ｇの方向は、
車体９に作用する遠心力と逆方向であり、回転外側では
車体中心方向に、回転内側では車体外側方向に作用す
る。

【００８０】回転外側の後輪１に作用する横Ｇは基体２
を介して２本のラテラルリンク３・４に圧力として分担
されるが、伸縮リンク４に作用する圧力が設定値以上に
なると、図３に誇張して示すように、伸縮リンク４が短
縮され、後輪１の後部がラテラルリンクフロント３と基
体２との連結点を中心に車体外側に回転し、前輪の操舵
方向と逆位相に操舵される。

【００８１】この後輪方向制御装置では、伸縮軸１２の
他端部に支持させたバネ受座１９を回転させると、この
バネ受座１９とこれに対向するもう一つのバネ座１８と
の間隔が任意に調整でき、バネ１３のセット長さを調整
してバネ１３の変形に必要とされる設定圧を調整するこ
とができる。

【００８２】したがって、製造工程において、バネ１３
の設定圧を所定値に微調整したり、ユーザーが自己の好
みに応じて設定圧を調整し、自己の運転フィーリングや
運転技量に適合する操舵特性を設定することができる。

【００８３】すなわち、バネ１３の設定圧を高く設定す
る場合には、後輪１に作用する横Ｇが大きくなってから
後輪１のステアリングが行なわれるので、アンダーステ
ア気味に感じられる操舵特性を設定でき、一方、バネ１
３の設定圧が低く設定されると、車体９のヨー運動が小
さく、車輪に作用する横Ｇが小さ目の時から後輪１のス
テアリングが行なわれるので、オーバーステア気味で小
回りが効くように操舵特性を設定できたり、又、最大に
圧縮した状態では全く動かないように設定できる。

【００８４】上記の実施例では、調整機構２１が手動操
作されるようにしているが、調整機構２１が入力装置に
よって入力される駆動指令にしたがってバネ１３の設定
圧を調節するように構成することができる。

【００８５】すなわち、後述するように、伸縮軸１２の
他端部に形成したねじ２２に螺合されるねじ２４を締め
込み方向と緩解方向との両方向に回転駆動する駆動装置
と、駆動指令を与える入力装置と、入力装置から与えら
れる駆動指令に対応して駆動装置を締め込み方向または
緩解方向に回転駆動して該ねじ２４及び可動ばね座１９
を固定ねじ座１８に対して任意の位置に進退させる制御
部とを設けることができる。

【００８６】この場合、入力装置を例えばダッシュボー
ド、センターコンソール等運転席の近傍に配置すれば、
運転者が運転姿勢を崩さずに入力操作でき、操作性及び
利便性が高められる。

【００８７】また、上記の実施例においては、説明を簡
単にするため、正面視及び側面視において両リンク３・
４が同じ高さにあるものとしているが、正面視及び側面
視において両リンクの基体２への連結点が同じ高さに配
置され、車体９への接続点の高さを異ならせることによ
り、バンプ及びリバウンドに対する両リンク３・４及び
基体２のジオメトリー変化によって後輪１の操舵特性に
同位相ステア性あるいは逆位相ステア性を与えることが
できる。

【００８８】更に、上記の実施例においては両リンク３
・４の長さを同じにしているが、両リンク３・４の長さ
を異ならせることにより、後方荷重に対して後輪の操舵
特性に同位相ステア性あるいは逆位相ステア性を与える
ことができる。

【００８９】加えて、上記の実施例ではラテラルリンク
リヤ４を伸縮リンクとしているが、例えば、図４或いは
図５の各平面図に示すように、前後のリンク３・４を共
に伸縮リンクで構成してもよく、特に、図５に示すよう
に、車体９に支持させた伸縮軸１２ｆ・１２ｒに定長リ
ンク２６ｆ・２６ｒを横軸７・８を中心に回転可能に連
結するように構成してもよい。

【００９０】本発明においては、図９に示すように、上
記入力装置として車体９に搭載され、この車体９の走行
速度(車速)を検出するスピードセンサ５０が設けられ、
このスピードセンサ５０からの信号に基づいて制御回路
５１が上記駆動装置としてのアクチュエーター５２とこ
れの駆動源５３との間に介在させたスイッチング素子５
４を制御して、バネ１３の設定圧が車速に対応して予め
設定された基準設定圧に等しくなるように構成すること
ができる。なお、上記制御回路５１は例えば信号処理機
能、演算機能及びデータ記憶機能を有するマイクロコン
ピュータを備え、実際のバネ圧を圧力センサ５５で検出
してバネ１３の設定圧をフィードバック制御するように
構成される。

【００９１】上記駆動源５３は、アクチュエーター５２
を作動させ得るものであれば特に限定されず、例えば圧
油源、電力源、圧縮空気源などを用いることができ、圧
縮空気源としては、当該車両に搭載されたエンジンの排
気装置を用いることも可能である。

【００９２】なお、制御回路５１の感度(応答性)及び制
御精度は任意に設定することができ、粗調整と微調整と
の２段の調整を行うようにしてもよい。この場合、粗調
整は鈍感にし、微調整は敏感にするというように調整精
度によって感度を異ならせるようにしてもよい。

【００９３】また、本発明において、図１０〜図１３に
示すように、伸縮軸６０の伸縮をロックするロック手段
６１を設けることができる。

【００９４】例えば、図１０に示すように、伸縮軸６０
を筒体６０ａとこれに進退可能に内嵌されたピストン６
０ｂとを有し、筒体６０ａとピストン６０ｂとで区画さ
れる受圧室６２に供給路６３を介してリザーバタンク６
４を接続し、水、オイル、等の非圧縮性作動流体をリザ
ーバタンク６４から供給路６３を介して受圧室６２に出
し入れできるように構成する一方、上記供給路６３にこ
れを開閉する遮断弁６５を介在させ、ロック制御装置６
６でこの遮断弁６５を閉弁させることにより、受圧室６
２から遮断弁６５までの間に作動流体を閉じ込めて伸縮
軸６０の伸縮ができなくなるようにしたり、遮断弁６５
を開弁させることにより、作動流体の受圧室６２への出
入りを自由にして伸縮軸６０が自由に伸縮できるように
したりすることができる。

【００９５】このロック制御装置６６は、車体９に搭載
された車速センサ６７と、該車速センサ６７が検出する
車速が所定値以上のときに遮断弁６５を閉弁させ、所定
値を下回る時に遮断弁６５を開弁させる制御回路６８と
を備えるように構成しているので、この所定の車速（例
えば５０ＫＰＨ）以上では伸縮軸６０の伸縮が禁止さ
れ、操縦安定性が高められる。

【００９６】また、この場合、上記ロック制御装置６６
に遮断弁６５の開閉を指令するための手動指令手段６９
を設け、運転者が任意に手動指令手段６９を操作して遮
断弁６５を閉弁すれば、伸縮軸６０が一定の長さに保持
され、２輪操舵に操舵方式を変更することができ、遮断
弁６５を開弁すれば伸縮軸６０が伸縮可能になり、後輪
操舵に操舵方式を変更することができる。したがって、
後輪操舵に不慣れな運転者はこの手動指令手段６９を操
作して慣れている２輪操舵に操舵方式を変更して運転が
でき、後輪操舵方式に親しむ運転者は後輪操舵方式に
て、後輪操舵方式の運転感覚を味わえることになる。

【００９７】上記の場合には、操舵方式が２輪操舵と後
輪操舵とに切り替えられるだけであるが、例えば図１１
に示すように、伸縮軸６０を非圧縮性作動流体が出し入
れされるシリンダで構成され、上記ロック手段６１が、
このシリンダへの作動流体を供給する供給路６３の流量
を制御する流量制御弁７１と流量調整弁７１の弁開度を
制御するロック制御装置７２とを備える場合には、流量
制御弁７１の弁開度を調節することにより、伸縮軸６０
の伸縮に対する抵抗を変更でき、後輪操舵時の操舵フィ
ーリングを変えることができる。

【００９８】ここで、上記ロック制御装置７２が、車体
に搭載された車速センサ６７と、この車速センサ６７が
検出する車速に対応して流量調整弁７１の弁開度を制御
する制御回路７３とを備え、車速に対応して例えば高速
になればなるほど流量調整弁７１の弁開度を小さくし、
所定の車速以上では流量調整弁７１を締め切るように制
御すれば、高速になればなるほど伸縮軸６０の伸縮抵抗
が増大し、操縦安定性が次第に高められ、所定の速度以
上では伸縮軸６０がロックされて２輪操舵方式に切り替
わるようにできる。

【００９９】また、流量制御弁７１の弁開度を制御する
上記ロック制御装置７２に流量制御弁７１の弁開度を制
御するための手動流量指令手段７４が設けられる場合に
は、手動流量指令手段７４で流量制御弁の弁開度を任意
に制御して伸縮軸６０の伸縮抵抗を運転者の運転フィー
リングに合わせて設定することができる。

【０１００】本発明においては、例えば図１２に示すよ
うに、伸縮軸６０を非圧縮性作動流体が出し入れされる
シリンダで構成され、上記ロック手段６１を、そのシリ
ンダへの作動流体を供給する供給路６４に介在させたオ
リフィスで構成してもよい。

【０１０１】この場合には、急激な横Ｇが作用するとき
にはオリフィス７０が作動流体の流れをせき止め、伸縮
軸６０をロックするが、緩やかに横Ｇが変化するときに
は作動流体がオリフィス７０を通過し、伸縮軸６０が一
定の速度以下で緩慢に伸縮することになる。したがっ
て、例えば高速走行中に急ハンドルを切った場合など、
急に車体が振れるような場合には、伸縮軸６０がロック
されて操舵安定性が高められることになる。

【０１０２】上記実施例では、リンクを２本用いた場合
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、３本以上のリンクを用いる場合にも適用できる
のであり、またリンクが総て伸縮リンクで構成されてい
るものでも良いのである。

【０１０３】又、本発明において、左右の伸縮リンク
４、４をそれぞれ個別にステアリング特性が異なるよう
に調整することによって、例えば、並進車両や対向車と
の関係で、左側カーブの場合はオーバーステア、右側カ
ーブの場合はアンダーステア、というように、運転者に
とって最適のステアリング特性を設定し得る結果、運転
者の疲労を軽減できるので安全が高められるようにして
も良いのである。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、車体と
基板とを連結する複数本のリンクのうちの少なくとも１
本を伸縮リンクとし、操舵により路面から後輪を介して
伸縮リンクに作用する圧力に対向する伸縮リンクのバネ
の設定圧を任意に調節できるようにしているので、車両
の出荷前にバネの設定圧を微調整して、製品の操舵特性
に対する信頼性を高めたり、ユーザーが走行地、運転技
量あるいは自己に適した運転フィーリングに対応するよ
うにバネの設定値を変更し、任意の操舵特性を設定する
ことができる。

【０１０５】したがって、本発明の後輪方向制御装置を
用いた車両においては、運転者に適した運転感覚が得ら
れ、一層高度な運転技術を発揮できるとともに、操舵に
よって感じる違和感がなくなるので、疲労も少なくな
り、安全性が向上するのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の斜視図である。

【図２】図２は直進時の本発明のリンクのレイアウトを
示す平面図である。

【図３】図３は旋回時の本発明のリンクのレイアウトを
示す平面図である。

【図４】図４は本発明の他のリンクのレイアウトを示す
平面図である。

【図５】図５は本発明の又他のリンクのレイアウトを示
す平面図である。

【図６】図６は本発明の更に他のリンクのレイアウトを
示す平面図である。

【図７】図７は本発明の又更に他のリンクのレイアウト
を示す平面図である。

【図８】図８は本発明で好適に用いられる伸縮リンクの
断面図である。

【図９】図９はバネ圧を自動設定できる本発明の一実施
例をの構成図である。

【図１０】図１０は伸縮軸をロックできる本発明の一実
施例の構成図である。

【図１１】図１１は伸縮軸をロックできる本発明の他の
実施例の構成図である。

【図１２】図１２は伸縮軸をロックできる本発明のまた
他の実施例の構成図である。

【図１３】図１３は従来例の斜視図である。

【図１４】図１４は従来例の動作原理を説明する平面図
である。

【図１５】図１５は従来例の他の動作原理を説明する平
面図である。

【図１６】図１６は他の従来例の斜視図である。

【符号の説明】

１後輪２基体３定長リンク４伸縮リンク９車体１０ゴムブッシュ１２伸縮軸１３バネ１４設定圧調節装置１８バネ受座１９バネ受座２１調整機構２２雄ねじ２３雌ねじ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪を支持する基体を複数のリンク及び
接合体を介して車体に支持し、操舵時に各リンク及び基
体のジオメトリー変化により後輪を同位相ステア或いは
逆位相ステアさせる後輪方向制御装置において、これら
のリンクのうちの少なくとも一つのリンクが伸縮リンク
で構成されており、該伸縮リンクは所定の範囲内で伸縮
する伸縮軸と、この伸縮軸を伸長方向に付勢するバネ
と、このバネの設定圧を調節する設定圧調節装置とを備
えることを特徴とする後輪方向制御装置。
【請求項２】リンクが２本であり、この２本のリンク
が平面視において平行に配置されている請求項１に記載
の後輪方向制御装置。
【請求項３】リンクが２本であり、この２本のリンク
が平面視において非平行に配置されている請求項１に記
載の後輪方向制御装置。
【請求項４】リンクが総て伸縮リンクで構成されてい
る請求項１ないし３のいずれかに記載の後輪方向制御装
置。
【請求項５】バネが伸縮軸と同軸心状に配置され、そ
の両端が伸縮軸の両端部に設けたバネ受座に受け止めら
れるコイルバネで構成される請求項１ないし４のいずれ
かに記載の後輪方向制御装置。
【請求項６】伸縮軸の一端部に両バネ受座の一方を固
定し、その他方を他端部に進退可能に支持させ、設定圧
調節装置が、これらの伸縮軸、両バネ受座及び伸縮軸の
他端部に支持させたバネ受座の伸縮軸の他端部に対する
位置を調整する調整機構とを備える請求項５に記載の後
輪方向制御装置。
【請求項７】調整機構が、伸縮軸の他端部に形成した
ねじと、このねじに螺合され、バネを直接またはバネ受
座を介して受け止めるねじとを有する請求項６に記載の
後輪方向制御装置。
【請求項８】調整機構が、伸縮軸の他端部の外周面に
形成された雄ねじと、バネ受座の内周面に形成され、こ
の雄ねじに螺合する雌ねじとを有する請求項６または７
に記載の後輪方向制御装置。
【請求項９】調整機構が、伸縮軸の他端部に形成した
バネ座を進退駆動する駆動装置と、この駆動装置を締め
込み方向または緩解方向に進退駆動して上記バネ座を任
意の位置に移動させるように構成してなる請求項８に記
載の後輪方向制御装置。
【請求項１０】上記入力装置が運転席の近傍に配置さ
れる請求項９に記載の後輪方向制御装置。
【請求項１１】正面視及び側面視において各リンクの
基体への連結点が同じ高さに配置され、車体への接続点
が高さを異ならせて配置されている請求項１ないし１０
のいずれかに記載の後輪方向制御装置。
【請求項１２】平面視において各リンクの長さを異な
らせた請求項１ないし１１のいずれかに記載の後輪方向
制御装置。
【請求項１３】伸縮軸を伸縮不能にロックするロック
手段が付加的に設けられている請求項１ないし１２のい
ずれかに記載の後輪方向制御装置。
【請求項１４】伸縮軸を非圧縮性作動流体が出し入れ
されるシリンダで構成し、上記ロック手段が、該シリン
ダへの作動流体を供給する供給路を開閉する遮断弁と、
遮断弁の開閉を制御するロック制御装置とを備える請求
項１３に記載の後輪方向制御装置。
【請求項１５】ロック制御装置が、車体に搭載された
車速センサと、該車速センサが検出する車速が所定値以
上のときに遮断弁を閉弁させ、所定値を下回る時に遮断
弁を開弁させる制御回路とを備える請求項１４に記載の
後輪方向制御装置。
【請求項１６】ロック制御装置に遮断弁の開閉を指令
するために手動指令手段が設けられる請求項１４または
１５に記載の後輪方向制御装置。
【請求項１７】伸縮軸を非圧縮性作動流体が出し入れ
されるシリンダで構成し、上記ロック手段が、該シリン
ダへの作動流体を供給する供給路の流量を制御する流量
制御弁と流量調整弁の弁開度を制御するロック制御装置
とを備える請求項１３に記載の後輪方向制御装置。
【請求項１８】ロック制御装置が、車体に搭載された
車速センサと、該車速センサが検出する車速に対応して
流量調整弁の弁開度を制御する制御回路とを備える請求
項１７に記載の後輪方向制御装置。
【請求項１９】ロック制御装置に流量制御弁の弁開度
を制御するための手動流量指令手段が設けられる請求項
１７または１８に記載の後輪方向制御装置。
【請求項２０】伸縮軸を非圧縮性作動流体が出し入れ
されるシリンダで構成し、上記ロック手段が、該シリン
ダへの作動流体を供給する供給路に介在させたオリフィ
スを有する請求項１３に記載の後輪方向制御装置。
【請求項２１】請求項１ないし２０のいずれかに記載
の後輪方向制御装置を有する車両。