JP3095819B2 - 後輪操舵車両の後輪懸架装置 - Google Patents

後輪操舵車両の後輪懸架装置

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JP3095819B2
JP3095819B2 JP03219669A JP21966991A JP3095819B2 JP 3095819 B2 JP3095819 B2 JP 3095819B2 JP 03219669 A JP03219669 A JP 03219669A JP 21966991 A JP21966991 A JP 21966991A JP 3095819 B2 JP3095819 B2 JP 3095819B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、車両の後輪懸架装置に
関し、特に後輪操舵装置を有する車両の後輪懸架装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、後輪操舵車両における後輪操舵装
置は、パワーステアリング機構を備え、前輪の転舵角や
車速等に応じて後輪を適正に転舵するように制御されて
いるのが一般的である。したがって例えば車速センサの
故障時の如き後輪を適正に転舵させることができない状
態になった時(フエイル時)には、後輪操舵装置の後輪
操舵力をカットするとともに、後輪を中立位置(直進状
態)に保持して前輪のみを操舵できる状態にすることが
安全上望ましい。従来、フエイル時に後輪を中立位置に
保持するために、例えば特開昭63-31880号公報に開示さ
れているように、後輪を中立位置に向けて付勢するセン
タリングバネ機構を後輪操舵装置に設けたものが一般的
に知られている。
【0003】上記のような後輪操舵車両に用いられる後
輪懸架装置には、種々のタイプのものが知られている
が、これらの後輪懸架装置は主に操縦性や乗員の乗心地
などを考慮して設計されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前輪と後輪
とを同時に操舵する場合に必要となる操舵力は、前輪の
みを操舵させる場合に必要となる操舵力に比べて大きく
なる。特に、上記センタリングバネ機構を備えた車両に
おいては、センタリングバネのバネ反力に抗しながら後
輪を転舵させなければならず、したがって必要となる操
舵力は相当大きなものになる。そのため、後輪操舵装置
は大きな操舵力を発生させるためにパワーステアリング
機構を強力なものにする必要があるなど複雑化、大型化
するという問題がある。
【0005】本発明は、上記課題に鑑み、後輪操舵車両
において、後輪転舵時に必要となる操舵力を低減するこ
との可能な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。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明による車両の後輪懸架装置は、請求項1に記
載したように、後輪を回転自在に支持すると共に後輪操
舵装置によって転舵せしめられるリヤホイールサポート
と、それぞれの内端が車体の異なる位置に、それぞれの
外端が前記リヤホイールサポートの異なる位置に、それ
ぞれ回動可能に取り付けられた2本のリンクと、上端が
車体に下端が前記2本のリンクのうちの一方のリンクに
取り付けられ、該一方のリンクに作用せしめる力により
前記リヤホイールサポートに作用する該リヤホイールサ
ポートの転舵の瞬間中心回りのモーメントを生じさせる
傾斜配置された緩衝装置とを左右両側にそれぞれ備えて
なる後輪操舵車両の後輪懸架装置であって、前記左右の
リンクおよび緩衝装置は、右側の前記リヤホイールサポ
ートに作用する前記モーメントと、左側の前記リヤホイ
ールサポートに作用する前記モーメントとの和が、後輪
転舵時には転舵方向に正となる位置関係に配設されてい
ることを特徴とするものである。
【0007】また、上記課題を解決するために、本発明
による車両の後輪懸架装置は、請求項2に記載したよう
に、後輪を回転自在に支持すると共に後輪操舵装置によ
って転舵せしめられるリヤホイールサポートと、それぞ
れの内端が車体の異なる位置に、それぞれの外端が前記
リヤホイールサポートの異なる位置に、それぞれ回動可
能に取り付けられた2本のリンクと、上端が車体に下端
が前記2本のリンクのうちの一方のリンクに取り付けら
れ、該一方のリンクに作用せしめる力により前記リヤホ
イールサポートに作用する該リヤホイールサポートの転
舵の瞬間中心回り外向きのモーメントを生じさせる傾斜
配置された緩衝装置とを左右両側にそれぞれ備えてなる
後輪操舵車両の後輪懸架装置であって、前記左右のリン
クおよび緩衝装置は、前記リヤホイールサポートの前記
瞬間中心と該リヤホイールサポートへの前記一方のリン
クの取付点との距離が、後輪転舵時に外輪側では減少
し、内輪側では増大する位置関係に配設されていること
を特徴とするものである。
【0008】また、上記課題を解決するために、本発明
による車両の後輪懸架装置は、請求項3に記載したよう
に、後輪を回転自在に支持すると共に後輪操舵装置によ
って転舵せしめられるリヤホイールサポートと、それぞ
れの内端が車体の異なる位置に、それぞれの外端が前記
リヤホイールサポートの異なる位置に、それぞれ回動可
能に取り付けられた2本のリンクと、上端が車体に下端
が前記2本のリンクのうちの一方のリンクに取り付けら
れ、該一方のリンクに作用せしめる力により前記リヤホ
イールサポートに作用する該リヤホイールサポートの転
舵の瞬間中心回り内向きのモーメントを生じさせる傾斜
配置された緩衝装置とを左右両側にそれぞれ備えてなる
後輪操舵車両の後輪懸架装置であって、前記左右のリン
クおよび緩衝装置は、前記リヤホイールサポートの前記
瞬間中心と該リヤホイールサポートへの前記一方のリン
クの取付点との距離が、後輪転舵時に外輪側では増大
し、内輪側では減少する位置関係に配設されていること
を特徴とするものである。
【0009】また、上記課題を解決するために、本発明
による車両の後輪懸架装置は、請求項4に記載したよう
に、上記請求項1,2または3記載の構成に加えて、前
記後輪操舵装置は、前記左右の後輪を中立位置に向けて
付勢するセンタリングバネ機構を有していることを特徴
とするものである。
【0010】上記緩衝装置が一方のリンクに作用せしめ
る力としては、該緩衝装置が作用せしめるものである限
りどの様な力であっても良いが、典型的な例としては緩
衝装置に設けられた緩衝バネのバネ反力を挙げることが
できる。
【0011】上記「リヤホイールサポートの転舵の瞬間
中心」とは、後輪転舵時に後輪とともに転舵するリヤホ
イールサポートの瞬間、瞬間における回転の中心位置、
すなわち後輪の仮想のキングピン軸の中心位置をいう。
【0012】また、上記「右側の前記リヤホイールサポ
ートに作用する前記モーメントと、左側の前記リヤホイ
ールサポートに作用する前記モーメントとの和」とは、
左右のモーメントの大きさのみを加算するのではなく、
それぞれのモーメントの方向を考慮したものである。例
えば、左側のモーメントが反時計回り、右側のモーメン
トが時計回りである場合、左右のモーメントの各大きさ
が同じであれば、その和は零となる。
【0013】また、上記「外向きのモーメント」とは、
後輪の前端が車体外側を向くようにリヤホイールサポー
トに作用するモーメントをいい、上記「内向きのモーメ
ント」とは、後輪の前端が車体内側に向くようにリヤホ
イールサポートに作用するモーメントをいう。
【0014】
【作用および効果】上記したように、本発明による請求
項1記載の後輪操舵車両の後輪懸架装置によれば、左右
のリンクおよび緩衝装置の配置関係により、左右のリヤ
ホイールサポートには、該各リヤホイールサポートの転
舵の瞬間中心回りのモーメントが作用している。上記モ
ーメントは、後輪操舵時に必要となる操舵力に影響を及
ぼす。すなわち、上記リヤホイールサポートに作用する
モーメントの方向と同じ方向に後輪を転舵する場合、操
舵力は少なくて済み、逆に上記リヤホイールサポートに
作用するモーメントの方向とは逆方向に後輪を転舵する
場合、操舵力は多く必要となる。通常、左右の後輪は単
独で転舵されることはなく、左右の後輪は何らかの形で
後輪操舵装置を介して連結されているので、上記リヤホ
イールサポートに作用するモーメントが操舵力にいかな
る影響を及ぼすかは、左右のモーメントの和が転舵方向
と同じ向きとなるか逆向きとなるかによって決まる。な
お、後輪中立時には、左右のリヤホイールサポートに作
用する上記左右のモーメントは、懸架装置の左右対称性
から大きさが同じで方向が逆となるので、該左右のモー
メントの和はそれぞれの方向を考慮すれば零となる。し
たがって後輪中立時における上記左右のモーメントが上
記操舵力に及ぼす影響は打ち消し合うことになる。
【0015】上記請求項1記載の後輪懸架装置において
は、後輪転舵時には、上記左右のモーメントの和は転舵
方向に正、すなわち、転舵方向と同じ方向となる。上述
のように、左右のモーメントの和が転舵方向に正の場合
は、上記左右のモーメントの和が転舵をアシストする方
向に働き、よって後輪を転舵する際に必要となる操舵力
がそのモーメントの和の分だけ少なくて済むことにな
る。したがって、上記請求項1記載の後輪懸架装置によ
れば、後輪転舵時に必要となる操舵力を低減することが
可能となる。また、これにより後輪操舵装置、特にパワ
ーステアリング機構を小型化することも可能となる。
【0016】また、上記したように、本発明による請求
項2記載の後輪操舵車両の後輪懸架装置によれば、上記
リヤホイールサポートに作用するモーメントとして外向
きのモーメントが作用している。
【0017】上記外向きのモーメントは、後輪転舵時に
外輪となる側では転舵方向とは逆向きとなるので、その
外輪を転舵するための操舵力は多く必要となり、逆に後
輪転舵時に内輪となる側では転舵方向と同じ向きとなる
ので、その内輪を転舵するための操舵力は少なくて済む
ことになる。また、この外向きのモーメントの大きさ
は、主に、リヤホイールサポートの転舵の瞬間中心と該
リヤホイールサポートへの上記一方のリンク(緩衝装置
の下端が取り付けられるリンク)の取付点との距離の長
さにより決定される。すなわち、この距離が長くなれば
外向きのモーメントの大きさは大きくなり、この距離が
短くなれば外向きのモーメントの大きさは小さくなる
(このことに関しては、実施例の説明の中で添付図面を
参照しながら詳細に述べる。)。
【0018】上記請求項2記載の後輪懸架装置において
は、後輪転舵時には、後輪中立時に比して、リヤホイー
ルサポートの瞬間中心と上記一方のリンクの上記リヤホ
イールサポートへの取付点との距離が外輪側では減少
し、内輪側では増大するので、この時、外輪側の上記外
向きのモーメントは減少し、内輪側の上記外向きのモー
メントは増大することになる。上述したように、外輪側
の外向きのモーメントは転舵方向と逆向きに、内輪側の
外向きのモーメントは転舵方向と同じ向きにそれぞれ作
用しているので、後輪転舵時の左右の外向きのモーメン
トの和は、転舵方向に正となる。左右の外向きのモーメ
ントの和が転舵方向に正となることは、その方向に後輪
を転舵する際に必要となる操舵力が少なくて済むことで
ある。したがって、上記請求項2記載の後輪懸架装置に
よれば、後輪転舵時に必要となる操舵力を低減すること
が可能となる。また、これにより後輪操舵装置、特にパ
ワーステアリング機構を小型化することも可能となる。
【0019】また、上記したように、本発明による請求
項3記載の後輪操舵車両の後輪懸架装置によれば、上記
リヤホイールサポートに作用するモーメントとして内向
きのモーメントが作用している。
【0020】上記内向きのモーメントは、後輪転舵時に
内輪となる側では転舵方向とは逆向きとなるので、その
内輪を転舵するための操舵力は多く必要となり、逆に後
輪転舵時に外輪となる側では転舵方向と同じ向きとなる
ので、その外輪を転舵するための操舵力は少なくて済む
ことになる。また、この内向きのモーメントの大きさ
も、主に、リヤホイールサポートの転舵の瞬間中心と該
リヤホイールサポートへの上記一方のリンク(緩衝装置
の下端が取り付けられるリンク)の取付点との距離の長
さにより決定される。すなわち、この距離が長くなれば
内向きのモーメントの大きさは大きくなり、この距離が
短くなれば内向きのモーメントの大きさは小さくなる
(このことに関しては、実施例の説明の中で添付図面を
参照しながら詳細に述べる。)。
【0021】上記請求項3に記載の後輪懸架装置におい
ては、後輪転舵時には、後輪中立時に比して、リヤホイ
ールサポートの瞬間中心と上記一方のリンクの上記リヤ
ホイールサポートへの取付点との距離が外輪側では増大
し、内輪側では減少するので、この時、外輪側の上記内
向きのモーメントは増大し、内輪側の上記内向きのモー
メントは減少することになる。上述したように、内輪側
の内向きのモーメントは転舵方向と逆向きに、外輪側の
内向きのモーメントは転舵方向と同じ向きにそれぞれ作
用しているので、後輪転舵時の左右の内向きのモーメン
トの和は、転舵方向に正となる。左右の内向きのモーメ
ントの和が転舵方向に正となることは、その方向に後輪
を転舵する際に必要となる操舵力が少なくて済むことで
ある。したがって、上記請求項3記載の後輪懸架装置に
よれば、後輪転舵時に必要となる操舵力を低減すること
が可能となる。また、これにより後輪操舵装置、特にパ
ワーステアリング機構を小型化することも可能となる。
【0022】また、上記したように、本発明による請求
項4記載の車両の後輪懸架装置によれば、後輪転舵装置
がセンタリングバネを有しているので、上述した本発明
による効果がより顕著になる。すなわち、センタリング
バネは、左右の後輪を中立位置に向けて付勢しているの
で、後輪転舵時に必要となる操舵力は、センタリングバ
ネを有していないものの場合に必要となる操舵力に加え
て、センタリングバネのバネ反力に抗する分の力が必要
となるために、かなり大きなものになる。このため、こ
の大きな操舵力を得る必要性から、従来、パワーステア
リング機構も大型化していた。したがって、本発明のよ
うに、後輪転舵時に必要となる操舵力を低減して、パワ
ーステアリング機構が負担する操舵力を軽減させること
は、大型化したパワーステアリング機構を小型化させる
上で大きな効果を奏する。
【0023】なお、一般的にセンタリングバネのバネ反
力は後輪の転舵角を大きくするにしたがって増大するの
で、本発明による後輪懸架装置によって生じる、後輪転
舵時に転舵方向に左右の後輪を回転させようとする作用
が、後輪転舵角を大きくするにしたがって増大するよう
にすれば、つまり上記左右のモーメントの和が転舵方向
に正であって後輪転舵角が増大するにしたがって増大す
るようにすれば、より好ましい効果が得られることにな
る。
【0024】
【実施例】以下、本発明による後輪操舵車両の後輪懸架
装置の実施例について添付図面を参照しながら説明す
る。
【0025】まず、本発明による後輪懸架装置を適用す
る車両の一例をあげ、その操舵機構の概要構成について
説明する。図1は、本発明による後輪懸架装置を適用す
る車両の操舵機構の概要構成を示す平面図である。
【0026】図1に示す車両は、左右の前輪1L,1R
および左右の後輪2L,2Rを操舵する後輪操舵車両で
あり、前輪操舵装置Aおよび後輪操舵装置Bを備えてい
る。
【0027】前輪操舵装置Aは、左右の前輪1L,1R
をそれぞれ回転自在に支持する左右のフロントホイール
サポート3L,3Rに一体化された左右一対のナックル
アーム4L,4Rと、この左右のナックルアーム4L,
4Rにそれぞれ回動可能に連結された同じく左右一対の
タイロッド5L,5Rと、この左右のタイロッド5L,
5Rを連結するリレーロッド6とを備えている。リレー
ロッド6にはラック7が形成される一方、ラック7と噛
合するピニオン8がステアリングシャフト9を介してハ
ンドル10に連結されている。また、前輪操舵装置Aは、
油圧式のパワーステアリング機構Cを有している。
【0028】このパワーステアリング機構Cは、リレー
ロッド6に対して付設されたパワーシリンダ11を備えて
おり、このパワーシリンダ11は、リレーロッド6に一体
化された可動隔壁12により画成された2つの液室13a,13
b を有している。この2つの液室13a,13b は、液圧配管
14または15を介して、ステアリングシャフト9に設けら
れたコントロールバルブ16に接続されている。また、こ
のコントロールバルブ16には、それぞれリザーバタンク
17より延びる液圧配管18,19が接続され、この液圧配管
18には、エンジン(図示略)により駆動されるオイルポ
ンプ20および分流弁21が設けられている。
【0029】このようなパワーステアリング機構Cにお
いては、ハンドル10を操作すると、その操作変位量に応
じてパワーシリンダ11の液室13a,13b 内に液圧が供給さ
れ、リレーロッド6を駆動するのを補助する。そして、
左右の前輪は、このハンドル10の操作変位量に応じて、
それぞれ転舵されることになる。
【0030】一方、後輪操舵装置Bは、左右の後輪2
L,2Rをそれぞれ回転自在に支持する左右のリヤホイ
ールサポート22L,22Rにそれぞれ回動可能に連結され
た左右一対のタイロッド23L,23Rと、この左右タイロ
ッド23L,23Rを連結するリレーロッド24とを備えてい
る。また後輪操舵装置Bも、前輪操舵装置Aと同様に油
圧式のパワーステアリング機構Dを備えている。
【0031】このパワーステアリング機構Dは、リレー
ロッド24に対して付設されたパワーシリンダ25を備えて
おり、このパワーシリンダ25は、リレーロッド24に一体
化された可動隔壁26により画成された2つの液室27a,27
b を有している。この2つの液室27a,27b は、液圧配管
28,29を介してコントロールバルブ30に接続されてい
る。また、コントロールバルブ30には、リザーバタンク
17より延びる液圧配管18より分流弁21を介して分岐して
延びる液圧配管31、およびリザーバタンク17より延びる
液圧配管32がそれぞれ接続されている。
【0032】また、コントロールバルブ30からは、リレ
ーロッド24に一体化されたコントロールロッド33が延
び、このコントロールロッド33は、転舵比変更装置Eか
ら延びる出力ロッド34とコントロールバルブ30内で連係
されている。この転舵比変更装置Eからは、前方へ入力
ロッド35が延び、その前端部に設けられたピニオン36が
前輪操舵装置Aのリレーロッド6に形成されたラック7
37に噛合されている。このようにして、前輪操舵装置A
と後輪操舵装置Bとは、転舵比変更装置Eを介して互い
に連係されている。なお、このような転舵比変更装置E
は、例えば、特開昭62-152977 号公報に開示されている
ように、従来公知のものであり、その詳細な説明は省略
する。
【0033】後輪操舵装置Bの制御は、制御ユニット38
が、転舵比変更装置E用のモータ39を制御することによ
り、所定の転舵比特性となるように行なわれる。すなわ
ち、上記入力ロッド35を介して前輪転舵角が転舵比変更
装置Eに入力され、該転舵比変更装置Eは制御ユニット
38によって該転舵比変更装置Eに設定された所定の転舵
比特性に応じて後輪を転舵すべく出力ロッド34を左右に
変位させ、これによりコントロールバルブ30を介してコ
ントロールロッド33が変位され、この変位によってリレ
ーロッド24が駆動され、これにより、左右の後輪2L,
2Rが転舵される。一方、この転舵の際、コントロール
ロッド33の変位量に応じて、パワーシリンダ25の液室27
a または27b には液圧が供給され、上記リレーロッド24
の駆動を補助する。なお、制御ユニット38による制御
は、転舵比変更装置Eに設けられた実際の転舵比を検出
するセンサ40の出力を利用したフィードバック制御であ
る。
【0034】また、後輪操舵装置Bは、リレーロッド24
に対して付設されたセンタリングバネ機構41を有してい
る。このセンタリングバネ機構41は、左右の後輪2L,
2Rをそれぞれ中立位置に向けて付勢するように、車体
に固定されたケーシング42内にあらかじめ所定長の押し
縮められた状態で収納されたコイルスプリング43を有し
ている。コイルスプリング43は、リレーロッド24に一体
化されたストッパ44a,44b によって両端側より挟まれて
おり、後輪操舵装置Bのパワーシリンダ25は、このコイ
ルスプリング43の付勢力に抗してリレーロッド24を駆動
することになる。そのためパワーシリンダ25には、セン
タリングバネ41の付勢力に抗することができるだけの大
きな駆動力が要求される。
【0035】後輪操舵装置Bのフエイル時等には、後輪
用の液圧配管31,32に接続された回路切換機構44内のフ
エイル弁が制御ユニット38により作動し、これによりパ
ワーシリンダ25の液室27a または27b の液圧が排除され
るとともに、後輪用のリレーロッド24は、センタリング
バネ41の付勢力によって駆動され、これにより左右の後
輪2L,2Rは中立位置に保持されることになる。
【0036】次に、本発明の一実施例による車両の後輪
操舵装置の構成およびその後輪転舵時の作用について説
明する。
【0037】図2は、本実施例による車両の後輪懸架装
置の全体構成を概略的に示す外観斜視図である。図2に
示す本実施例の後輪懸架装置は、上述した車両の右後輪
2Rについて適用したものであり、同一の部材には同一
の符号を付して一部説明は省略する。なお、左後輪2L
の懸架装置も図示の右後輪2Rの懸架装置と同様の構成
である。
【0038】図示の後輪懸架装置は、リヤホイールサポ
ート22Rと車体とを連結する4本のリンク、上述したタ
イロッド23R、および緩衝装置51を有している。4本の
リンクについてそれぞれ説明すると、まず、車体前方へ
延びるリンクとして、一端がリヤホイールサポート22R
の上部に回動可能に支持され、他端が車体に回動可能に
支持されたアッパトレーリングリンク52Rと、同じく一
端がリヤホイールサポート22Rの下部に回動可能に支持
され、他端が車体に回動可能に支持されたロアトレーリ
ングリンク53Rとがある。また、車幅方向へ延びるリン
クとして、一端がリヤホイールサポート22Rの中間部に
回動可能に支持され、他端が車体に支持されたアッパラ
テラルリンク54Rと、同じく一端がリヤホイールサポー
ト22Rの下部に回動可能に支持され、他端が車体に回動
可能に支持されたロアラテラルリンク55Rとがある。
【0039】これら4本のリンク52R,53R,54R,55
Rおよびタイロッド23Rによって、リヤホイールサポー
ト22Rおよび後輪2Rは、上下、前後、および左右の3
方向への変位が規制され、タイロッド23Rに連結された
リレーロッド24の変位に応じて、後輪2Rおよびリヤホ
イールサポート22Rは、その転舵の瞬間中心回りに転舵
されることが可能となる。
【0040】一方、緩衝装置51Rは、緩衝バネであるコ
イルスプリング56Rの内側にショクアブソーバ57Rが設
けられるもので、その上端が車体に、下端がロアラテラ
ルリンク55Rにそれぞれ取り付けられて、ロアラテラル
リンク55Rに対して傾斜配置されている。なお、このよ
うな緩衝装置51Rは、従来公知のものであり、その詳細
な説明は省略する。
【0041】次に、上述した後輪懸架装置の作用につい
て説明する。この作用は、ロアトレーリングリンク53
R、ロアラテラルリンク55R、タイロッド23R、および
緩衝装置51Rの位置関係によるものであり、以下、主と
してこれらの部材の位置関係を概略的に示した図を参照
しながらその作用を詳細に説明する。なお、以下では、
ロアトレーリングリンクおよびロアラテラルリンクは、
簡単のためにそれぞれトレーリングリンクおよびラテラ
ルリンクと略称する。
【0042】図3および図4は、本実施例による後輪懸
架装置の作用を示す平面図であり、図3は後輪が中立位
置にある状態を、図4は後輪が転舵された状態をそれぞ
れ示す。
【0043】図3に示すように、右後輪2R側では、上
述したようにリヤホイールサポート22Rに、2本のリン
クであるトレーリングリンク53Rとラテラルリンク55R
とが連結されると共にタイロッド23Rが連結され、上記
2本のリンクのうちの一方のリンクであるラテラルリン
ク55Rには上記緩衝装置51Rの下端が連結支持され、該
緩衝装置51Rは、上記ラテラルリンク55Rに対して斜め
後方に(緩衝装置51Rの上端がその下端よりも車体後方
に位置するように)傾斜配置されている。一方、左後輪
側でも、右後輪側と対称に、左後輪2Lのリヤホイール
サポート22Lに、2本のリンクであるトレーリングリン
ク53Lとラテラルリンク55Lとが連結されると共にタイ
ロッド23Lが連結され、上記2本のリンクのうちの一方
のリンクであるラテラルリンク55Lには上記緩衝装置51
Lの下端が連結支持され、該緩衝装置51Lは、上記ラテ
ラルリンク55Lに対して斜め後方に傾斜配置されてい
る。また、左右のタイロッド23L,23Rは、リレーロッ
ド24によって互いに連結されており、このリレーロッド
24には、センタリングバネ41が付設されている。なお、
簡単のため、リレーロッド24に付設されている上記パワ
ーステアリング機構D等は省略してある。
【0044】図3において、右後輪2Rのリヤホイール
サポート22Rの後輪転舵時の瞬間中心は、常にトレーリ
ングリンク53Rの延長とラテラルリンク55Rとの交点に
位置することになり、右後輪2Rが中立位置にある時
は、図中OR がその瞬間中心となる。右後輪2Rとリヤ
ホイールサポート22Rとの相対的な位置関係は変わらな
いので、リヤホイールサポート22Rの瞬間中心は、すな
わち右後輪2Rの瞬間中心と同じである。以下、ことわ
らない限り、後輪の瞬間中心とリヤホイールサポートの
瞬間中心とは、特に区別しない。
【0045】今、右側の緩衝装置51Rは、該装置51Rの
ラテラルリンク55Rへの取付点AR に緩衝バネ56Rのバ
ネ反力を作用せしめており、そのバネ反力の車体前方成
分の力(ラテラルリンク55Rの軸線に対して垂直で紙面
に沿った前方成分の力)をFAR、ラテラルリンク55Rの
車体への取付点BR と点AR との距離をX1R、ラテラル
リンク55Rのリヤホイールサポート22Rへの取付点CR
と点BR との距離をX2Rとすると、力FARによってラテ
ラルリンク55Rに作用する点BR 回りのモーメントはF
AR×X1Rと表わせるので、これにより、点CR において
リヤホイールサポート22Rに作用する力は、FAR×X1R
/X2Rと表わされる。したがって、力FARによってリヤ
ホイールサポート22Rに作用する瞬間中心OR 回りのモ
ーメントMR は、瞬間中心OR と点CR との距離をX3R
とすると、式(1) で表わされる。
【0046】
【数1】
【0047】このモーメントMR は、内向き(反時計回
り)、すなわち後輪2Rを左に転舵させるように作用し
ている。
【0048】同様に、左側の緩衝装置51Lは、該装置51
Lのラテラルリンク55Lへの取付点AL に緩衝バネのバ
ネ反力を作用せしめており、そのバネ反力の車体前方成
分の力(ラテラルリンク55Lの軸線に対して垂直で紙面
に沿った前方成分の力)をFAL、ラテラルリンク55Lの
車体への取付点BL と点AL との距離をX1L、ラテラル
リンク55Lのリヤホイールサポート22Lへの取付点CL
と点BL との距離をX2Lとすると、力FALによってラテ
ラルリンク55Lに作用する点BL 回りのモーメントはF
AL×X1Lと表わせるので、これにより、点CL において
リヤホイールサポート22Lに作用する力は、FAL×X1L
/X2Lと表わされる。したがって、力F ALによってリヤ
ホイールサポート22Lに作用する瞬間中心OL 回りのモ
ーメントML は、瞬間中心OL と点CL との距離をX3L
とすると、式(2) で表わされる。
【0049】
【数2】
【0050】このモーメントML は、内向き(時計回
り)、すなわち後輪2Lを右に転舵させるように作用し
ている。
【0051】左右の後輪懸架装置は、左右の後輪2L,
2Rが中立位置にある時には、左右対称の位置関係とな
るので、力FALと力FARとが同じ大きさであれば、上記
した左右の内向きのモーメントML とMR とは、互いに
逆向きで同じ大きさとなる。
【0052】次に、図4に示すように、リレーロッド24
に付設されたセンタリングバネ41を右方に押し縮めなが
ら、左右の後輪2L,2Rを左に転舵させる。転舵する
に従って左右の後輪2L,2Rの瞬間中心は、それぞれ
左右のラテラルリンク55L,55R上を左方に移動する。
この時、外輪となる右後輪2R側では、ラテラルリンク
55Rのリヤホイールサポート22Rへの取付点CR と瞬間
中心(OR →OR ′)との距離は増大(X3R→X3R′)
し、内輪となる左後輪2L側では、ラテラルリンク55L
のリヤホイールサポート22Lへの取付点CL と瞬間中心
(OL →OL ′)との距離は減少(X3L→X3L′)する
ことになる。
【0053】図4に示す状態において、力FARによって
右側のリヤホイールサポート22Rに作用する瞬間中心O
R ′回り内向きモーメントMR ′は、瞬間中心OR ′と
点CR との距離X3R′とすると、上述したのと同様の手
順により、式(3) で表わされる。
【0054】
【数3】
【0055】同様に力FALによって左側のリヤホイール
サポート22Lに作用する瞬間中心OL ′回り内向きモー
メントML ′は、瞬間中心OL ′と点CL との距離をX
3L′とすると、式(4) で表わされる。
【0056】
【数4】
【0057】上記モーメントMR ′と、図3に示す、左
右の後輪2L,2Rが中立位置にある状態における上記
モーメントMR との大きさを比較すると、X3R′>X3R
であるため、MR ′>MR となる。同様にモーメントM
L ′とML との大きさを比較すると、X3L′>X3Lであ
るため、ML ′>ML となる。上記したように、MR
L との大きさは同じであるから、これにより、MR
とML ′との大きさを比較すれば、MR ′>ML ′とな
る。したがって、左右の内向きのモーメントML ′とM
R ′との和はMR ′の方向、すなわち転舵方向に正とな
る。
【0058】左右のリヤホイールサポート22L,22R
は、互いに左右のタイロッド23L,23R、およびリレー
ロッド24を介して連結されているので、左右の内向きの
モーメントML ′とMR ′との和が転舵方向に正となる
ことは、すなわち、後輪操舵装置がセンタリングバネ41
のバネ反力に抗して左右の後輪2L,2Rを転舵させる
のをアシストすることになり、転舵に必要となる操舵力
を低減させることになる。この点について、以下、簡単
な説明を加える。
【0059】図3において、上記モーメントMR を瞬間
中心ORとリヤホイールサポート22Rのタイロッド23R
への取付点DR との距離XR で除して求まる値は、上記
モーメントMR により上記取付点DR においてタイロッ
ド23Rに作用する、瞬間中心OR と取付点DR とを結ぶ
線分に直角な方向の力FDRの大きさとなる。すなわち、
力FDRは、式(5) によって求まる。
【0060】
【数5】
【0061】同様に、上記モーメントML によりリヤホ
イールサポート22Lのタイロッド23Lへの取付点DL
おいてタイロッド23Lに作用する、瞬間中心OL と取付
点DL とを結ぶ線分に直角な方向の力FDLは、瞬間中心
L と取付点DL との距離をXL とすると、式(6) によ
って求まる。
【0062】
【数6】
【0063】上記力FDRの、リレーロッド24の軸線方向
の成分は、センタリングバネ41を右方向に押し縮めるよ
うに作用することになる。同様に上記力FDLの、リレー
ロッド24の軸線方向の成分は、センタリングバネ41を左
方向に押し縮めるように作用することになる。図3に示
す後輪中立状態では、左右の対称性から上記力FDLおよ
びFDRの上記各成分は、釣り合うことになる。
【0064】一方、図4に示す後輪転舵状態において、
上記モーメントMR′により上記取付点DR においてタ
イロッド23Rに作用する、瞬間中心OR ′と取付点DR
とを結ぶ線分に直角方向の力FDR′は、瞬間中心OR
と取付点DL との距離をXR ′とすると、上記と同様に
して式(7) により求まる。
【0065】
【数7】
【0066】同様に、上記モーメントML ′により上記
取付点DL においてタイロッド23Lに作用する、瞬間中
心OL ′と取付点DL とを結ぶ線分に直角方向の力
DL′は、瞬間中心OL ′と取付点DL との距離を
L ′とすると、式(8) によって求まる。
【0067】
【数8】
【0068】本実施例では、XR >XR ′であり、また
上述したようにMR <MR ′であるから、FDR<FDR
となる。同様に本実施例では、XL <XL ′であり、ま
た上述したようにML >ML ′であるから、FDL
DL′となる。したがってFDL′<FDR′となる。ま
た、図4から明らかな様に、力FDR′のリレーロッド24
の軸線方向の成分、すなわちセンタリングバネ41を右方
向に押し縮めるように作用する成分の大きさは、力
DL′のリレーロッド24の軸線方向の成分、すなわちセ
ンタリングバネ41を左方向に押し縮めるように作用する
成分の大きさより大きくなる。このことにより、後輪操
舵装置がセンタリングバネ41のバネ反力に抗して左右の
後輪2L,2Rを転舵させるのにアシストする作用が生
じるのである。なお、上記した作用は、後輪を右に転舵
させる時も全く同様であり、説明は省略する。
【0069】以上、左右の緩衝装置51L,51Rから左右
のラテラルリンク55L,55Rにそれぞれ作用する力
AL,FARによって、後輪転舵時に、左右の後輪2L,
2Rおよび左右のリヤホイールサポート22L,22Rに作
用する左右それぞれの瞬間中心OL ′,OR ′回り内向
きの左右のモーメントML ′,MR ′の和が転舵方向に
正となる本実施例の場合について、その作用を詳細に説
明した。なお、上記説明では、簡単のため、後輪転舵時
における左右のラテラルリンク55L,55Rの動き(実
際、後輪転舵時には、左右のラテラルリンク55L,55R
は、それぞれの車体への取付点BL ,BR を中心として
多少回動する。)による影響は、本実施例では微小であ
るので省略しているが、詳しくはこれら左右のラテラル
リンク55L,55Rの動きによる影響が考慮されなければ
ならないことは勿論である。
【0070】次に、トレーリングリンク53L,53Rやラ
テラルリンク55L,55R、および緩衝装置51L,51Rの
配置関係を変えた他の実施例について説明する。
【0071】図5および図6は、本発明による後輪懸架
装置の他の実施例の作用を示す図で、図5は後輪が中立
位置である状態を、図6は後輪が転舵された状態を示
す。
【0072】図5に示すように、本実施例が前記実施例
と異なるのは、後輪2L(2R)およびリヤホイールサ
ポート22L(22R)の転舵の瞬間中心OL (OR )が、
ラテラルリンク55L(55R)のリヤホイールサポート22
L(22R)への取付点CL (CR )よりも車体外方に位
置するように、各部材が配置されている点である。すな
わち、この相違により、左後輪2Lおよびリヤホイール
サポート22Lには、緩衝装置51Lからラテラルリンク55
Lに作用する前向きの力FALによって、転舵の瞬間中心
L 回り外向き(反時計回り)のモーメントML が作用
し、右後輪2Rおよびリヤホイールサポート22Rには、
緩衝装置51Rからラテラルリンク55Rに作用する前向き
の力FARによって、転舵の瞬間中心OR回り外向き(時
計回り)のモーメントMR が作用することになる。
【0073】これらの外向きのモーメントMR ,ML
力FAR,FALを用いて表わすと、前記実施例と同様に式
(9) および式(10)で表わされる。
【0074】
【数9】
【0075】
【数10】
【0076】左右の外向きのモーメントML とMR は後
輪懸架装置の左右対称性から力FALと力FARとが同じ大
きさであれば、互いに逆向きで同じ大きさとなる。
【0077】そして、図6に示すように、左右の後輪2
L,2Rを左に転舵させると左右の後輪2L,2Rの瞬
間中心は、それぞれ左右のラテラルリンク55L,55Rを
左方に移動する。この時、外輪となる右後輪2R側で
は、ラテラルリンク55Rのリヤホイールサポート22Rへ
の取付点CRと瞬間中心(OR →OR ′)との距離は減
少(X3R→X3R′)し、内輪となる左後輪2L側では、
ラテラルリンク55Lのリヤホイールサポート22Lへの取
付点CL と瞬間中心(OL →OL ′)との距離は増大
(X3L→X3L′)することになる。この状態において、
力FARによって右側のリヤホイールサポート22Rに作用
する、瞬間中心OR ′回り外向きのモーメントMR
は、式(11)で表わされる。
【0078】
【数11】
【0079】同様に左側のリヤホイールサポート22Lに
作用する瞬間中心OL ′回り外向きのモーメントML
は、式(12)で表わされる。
【0080】
【数12】
【0081】上記モーメントMR ′と、図5に示す左右
の後輪2L,2Rが中立位置にある状態における上記モ
ーメントMR との大きさを比較すると、X3R′<X3R
あるため、MR ′<MR となる。同様にモーメント
L ′とML との大きさを比較すると、X3L′>X3L
あるため、ML ′>ML となる。上記したようにモーメ
ントMR とML との大きさは同じであるから、これによ
りモーメントMR ′とML ′との大きさを比較すれば、
R ′<ML ′となる。したがって、左右の外向きのモ
ーメントML ′とMR ′との和は、ML ′の方向、すな
わち転舵方向に正となる。
【0082】左右の外向きのモーメントML ′とMR
との和が転舵方向に正となることは、前記実施例と同
様、すなわち、後輪操舵装置がセンタリングバネ41のバ
ネ反力に抗して左右の後輪2L,2Rを転舵させるのを
アシストすることになり、転舵に必要となる操舵力を低
減させることになる。これらの効果は、後輪を右に転舵
した時も全く同様である。なお、詳しくは、前記実施例
と同様、左右の後輪2L,2Rに作用する外向きのモー
メントML ,MR (ML ′,MR ′)によって、左右の
リヤホイールサポート22L,22Rのタイロッド23L,23
Rへの組付点DL ,DR においてタイロッド23L,23R
へ作用する各瞬間中心OL ,OR (OL ′,OR ′)と
取付点DL ,DR とを結ぶ線分の接線方向の力FDL,F
DR(FDL′,FDR′)を考え、これらの力FDL,F
DR(FDL′,FDR′)のリレーロッド24の軸線方向の成
分の大きさを比較して判断しなければならない。
【0083】すなわち、図6に示す後輪転舵状態におい
ては、力FDL′のリレーロッド24の軸線方向の成分がタ
イロッド23Lを介してリレーロッド24を右方に移動させ
るように該リレーロッド24に作用し、力FDR′のリレー
ロッド24の軸線方向の成分が、タイロッド23Rを介して
リレーロッドを左方に移動させるように該リレーロッド
に作用するので、力FDL′のリレーロッド24の軸線方向
の成分の大きさの方が、力FDR′のリレーロッド24の軸
線方向の成分の大きさよりも大きいことが、確かめられ
なければならない。この力FDL′およびFDR′のそれぞ
れのリレーロッド24の軸線方向の成分の大きさは、左右
のモーメントML ′,MR ′の大きさの他に、距離
L ′,XR ′の大きさやタイロッド23L,23Rとリレ
ーロッド24との位置関係などによっても影響される。し
たがって、後輪転舵時の左右のモーメントML ′と
R ′との和を転舵方向に正として、後輪転舵時に必要
となる操舵力を低減させる場合、上記諸条件による影響
を考慮して各部材の位置関係を決定する必要がある。
【0084】以上、本発明による後輪懸架装置の2つの
実施例について説明した。最初の実施例は、緩衝装置51
L,51Rからラテラルリンク55L,55Rにそれぞれ作用
する力FAL,FARによって左右の後輪2L,2Rおよび
リヤホイールサポート22L,22Rに作用する、瞬間中心
L ,OR (OL ′,OR ′)回りのモーメントML
R (ML ′,MR ′)が、内向きである例であり、次
の実施例は、左右のモーメントML ,MR (ML ′,M
R ′)が外向きである例であり、両実施例とも後輪転舵
時の左右のモーメントの和が転舵方向に正となるように
各部材が配置されている。このように、後輪転舵時に左
右の後輪およびリヤホイールサポートに作用するモーメ
ントの和が転舵方向に正となるような各部材の位置関係
が上記2つの実施例に限定されないことは勿論である。
【0085】次に、本発明による後輪懸架装置のその他
の実施例について、簡単に説明する。なお、以下におい
ては、後輪転舵時に左右の後輪およびリヤホイールサポ
ートに作用する各瞬間中心回りの左右のモーメントの和
が転舵方向に正となることのみに関して説明を行なうこ
ととし、上記2つの実施例の説明中に言及した他の諸条
件に関する説明は省略する。なお、以下の実施例におい
ても上記他の諸条件が考慮されなければならないことは
言うまでもない。
【0086】図7および図8は、本発明による後輪懸架
装置のその他の実施例の作用を示す図で、図7は後輪中
立時、図8は後輪転舵時をそれぞれ示す図である。図7
に示すように、本実施例の後輪懸架装置は、ラテラルリ
ンク55L(55R)とトレーリングリンク53L(53R)と
が互いに交叉するように配設されており、緩衝装置51L
(51R)が、その下端のラテラルリンク55L(55R)へ
の取付点AL (AR )の位置よりも、その上端の車体へ
の取付点の位置の方が車体前方にあるように傾斜配置さ
れている。これにより、後輪2L(2R)およびリヤホ
イールサポート22L(22R)の転舵の瞬間中心OL (O
R )は、トレーリングリンク53L(53R)とラテラルリ
ンク55L(55R)との交叉する位置となり、また、瞬間
中心OL (OR )がラテラルリンク55L(55R)のリヤ
ホイールサポート22L(22R)への取付点CL (CR
より車体内方に位置することから、後輪2L(2R)お
よびリヤホイールサポート22L(22R)には、緩衝装置
51L(51R)からラテラルリンク55L(55R)へ作用す
る後向きの成分の力FAL(FAR)によって、瞬間中心O
L (OR )回り外向き(左後輪2L側では反時計回り、
右後輪側では時計回りとなる。)のモーメントML (M
R )が作用することになる。
【0087】図8に示すように左右の後輪2L,2Rを
左に転舵させると、左後輪2L側の瞬間中心OL ′と上
記取付点CR との距離がX3LからX3L′へと増大し、こ
れにより左後輪2Lおよびリヤホイールサポート22Lに
作用する外向きのモーメントはML からML ′へと増大
することになる。一方、右後輪2R側の瞬間中心OR
と上記取付点CR との距離はX3RからX3R′へと減少
し、これにより右後輪2Rおよびリヤホイールサポート
22Rに作用する外向きのモーメントはMR からMR ′へ
と減少することになる。したがって後輪転舵時の左右の
外向きのモーメントML ′とMR ′との和は、転舵方向
に正となり、このとこにより、後輪転舵時に必要となる
操舵力を低減させることが可能となる。なお、左右の後
輪を右に転舵させても、後輪転舵時の左右の外向きのモ
ーメントの和は、やはり転舵方向に正となる。
【0088】以上、本発明による後輪操舵車両の後輪懸
架装置の実施例を説明したが、本発明は、かかる実施例
に限定されるものではない。例えば、上記各実施例は、
後輪操舵装置がセンタリングバネ機構を有している車両
に関するものであるが、本発明はセンタリングバネ機構
を有していない後輪操舵車両においても適用することが
できる。
【0089】また、上記各実施例からも明らかなよう
に、2本のリンクおよび緩衝装置の配置には、種々のケ
ースが考えられ、上記各実施例の配置の仕方に限定され
るものでないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による後輪操舵車両の後輪懸架装置を適
用する車両の操舵機構の概要構成を示す平面図
【図2】本発明の一実施例による後輪操舵車両の後輪懸
架装置の全体構成を概略的に示す外観斜視図
【図3】上記一実施例による後輪懸架装置の後輪中立時
の作用を示す平面図
【図4】上記一実施例による後輪懸架装置の後輪転舵時
の作用を示す平面図
【図5】本発明の他の実施例による後輪操舵車両の後輪
懸架装置の後輪中立時の作用を示す平面図
【図6】上記他の実施例による後輪懸架装置の後輪転舵
時の作用を示す平面図
【図7】本発明のその他の実施例による後輪操舵車両の
後輪懸架装置の後輪中立時の作用を示す平面図
【図8】上記その他の実施例による後輪懸架装置の後輪
転舵時の作用を示す平面図
【符号の説明】
1L 左前輪 1R 右前輪 2L 左後輪 2R 右後輪 5L,5R,23L,23R タイロッド 6,24 リレーロッド 10 ハンドル A 前輪操舵装置 B 後輪操舵装置 C 前輪用パワーステアリング機構 D 後輪用パワーステアリング機構 20 オイルポンプ 22L,22R リヤホイールサポート 41 センタリングバネ機構 51L,51R 緩衝装置 52R アッパトレーリングリンク 53L,53R ロアトレーリングリンク 54R アッパラテラルリンク 55L,55R ロアラテラルリンク 56R コイルスプリング 57R ショクアブソーバ ML ,MR ,ML ′,MR ′ モーメント OL ,OR 後輪中立時の転舵の瞬間中心 OL ′,OR ′ 後輪転舵時の転舵の瞬間中心 FAL,FAR 緩衝装置からラテラルリンクへの作用す
る力 CL ,CR ラテラルリンクのリヤホイールサポート
への取付点 X3L,X3R,X3L′,X3R′ 転舵の瞬間中心とラテ
ラルリンクのリヤホイールサポートへの取付点との距離
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−31880(JP,A) 特開 昭63−212181(JP,A) 特開 平3−112708(JP,A) 特開 平3−114978(JP,A) 特開 平2−279463(JP,A) 実開 平2−85673(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 7/14 B60G 3/20 B62D 7/18

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 後輪を回転自在に支持すると共に後輪操
    舵装置によって転舵せしめられるリヤホイールサポート
    と、 それぞれの内端が車体の異なる位置に、それぞれの外端
    が前記リヤホイールサポートの異なる位置に、それぞれ
    回動可能に取り付けられた2本のリンクと、 上端が車体に下端が前記2本のリンクのうちの一方のリ
    ンクに取り付けられ、該一方のリンクに作用せしめる力
    により、前記リヤホイールサポートに作用する該リヤホ
    イールサポートの転舵の瞬間中心回りのモーメントを生
    じさせる、傾斜配置された緩衝装置とを左右両側にそれ
    ぞれ備えてなる後輪操舵車両の後輪懸架装置であって、 前記左右のリンクおよび緩衝装置は、右側の前記リヤホ
    イールサポートに作用する前記モーメントと、左側の前
    記リヤホイールサポートに作用する前記モーメントとの
    和が、後輪転舵時には転舵方向に正となる位置関係に配
    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。
  2. 【請求項2】 後輪を回転自在に支持すると共に後輪操
    舵装置によって転舵せしめられるリヤホイールサポート
    と、 それぞれの内端が車体の異なる位置に、それぞれの外端
    が前記リヤホイールサポートの異なる位置に、それぞれ
    回動可能に取り付けられた2本のリンクと、 上端が車体に下端が前記2本のリンクのうちの一方のリ
    ンクに取り付けられ、該一方のリンクに作用せしめる力
    により、前記リヤホイールサポートに作用する該リヤホ
    イールサポートの転舵の瞬間中心回り外向きのモーメン
    トを生じさせる、傾斜配置された緩衝装置とを左右両側
    にそれぞれ備えてなる後輪操舵車両の後輪懸架装置であ
    って、 前記左右のリンクおよび緩衝装置は、前記リヤホイール
    サポートの前記瞬間中心と該リヤホイールサポートへの
    前記一方のリンクの取付点との距離が、後輪転舵時に外
    輪側では減少し、内輪側では増大する位置関係に配設さ
    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。
  3. 【請求項3】 後輪を回転自在に支持すると共に後輪操
    舵装置によって転舵せしめられるリヤホイールサポート
    と、 それぞれの内端が車体の異なる位置に、それぞれの外端
    が前記リヤホイールサポートの異なる位置に、それぞれ
    回動可能に取り付けられた2本のリンクと、 上端が車体に下端が前記2本のリンクのうちの一方のリ
    ンクに取り付けられ、該一方のリンクに作用せしめる力
    により、前記リヤホイールサポートに作用する該リヤホ
    イールサポートの転舵の瞬間中心回り内向きのモーメン
    トを生じさせる、傾斜配置された緩衝装置とを左右両側
    にそれぞれ備えてなる後輪操舵車両の後輪懸架装置であ
    って、 前記左右のリンクおよび緩衝装置は、前記リヤホイール
    サポートの前記瞬間中心と該リヤホイールサポートへの
    前記一方のリンクの取付点との距離が、後輪転舵時に外
    輪側では増大し、内輪側では減少する位置関係に配設さ
    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。
  4. 【請求項4】 前記後輪操舵装置は、前記左右の後輪を
    中立位置に向けて付勢するセンタリングバネ機構を有し
    ていることを特徴とする請求項1,2または3記載の後
    輪操舵車両の後輪懸架装置。
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