JPH0364321B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車輪を支承する車輪キヤリアを備
え、この車輪キヤリアにタイロツドが作用し、車
輪キヤリアが車体等にそれぞれ枢着されたアツパ
およびロアコントロールアームが枢着的に作用
し、担ばねと協働するロアコントロールアームが
車両縦方向に前後して設けられた２個のアーム軸
受によつて車体等に支承され、かつ捩れにくいよ
うに形成され、ロアコントロールアームの外端が
コーナーを補強した回転支承部を介して連結部材
に接続され、この回転支承部の回転軸線がほぼ縦
方向に延び、車輪キヤリアがコーナーを補強した
旋回支承部を介して連続部材に支承され、この旋
回支承部の旋回軸線がほぼ垂直である、自動車の
かじ取可能な前輪のための車輪懸架装置に関す
る。

この種の公知車輪（西独国特許第868117号公
報）の場合には、アツパコントロールアームの代
わりに、アームとして作用する平行な２本のタイ
ロツドが用いられている。ロアコントロールアー
ムは、それだけで制動トルクを吸収できるように
するために、捩れないように形成されている。

乗り心地をよくするために車輪が縦方向で弾性
的に案内されるように、前記懸架装置のコントロ
ールアームまたはダブルコントロールアーム型
（例えばウイツシユボーン型）の普通の懸架装置
のコントロールアームを枢着すると問題が生ず
る。なぜなら、車輪の所望の縦方向弾性よりもは
るかに軟らかくなるように各々のアームを形成し
なければならないからである。このため、制動時
に横軸線回りの車輪キヤリアの強い“引き上げ”
が発生する。前述の負荷のときに横軸線回りに捩
れやすいこの種懸架装置はキヤスタ角がかなり減
少するので不所望である。

ブレーキが片効きのときにハンドルがとられな
いようにするために、オフセツトを小さくまたは
負にする場合には、これはキングピン傾角を大き
くすることによつて可能となる。キングピン傾角
が大きいと、かじ取の際にキヤスタ距離が大きく
変化し、特に外輪と内輪のキヤスタ距離の差が大
きくなる。走行動力学上の理由からかじ取装置が
いわゆるアツカーマン機構に従つて設計されない
場合には（低速走行時に全ての車輪が理想的な転
動を行う）、キヤスタ距離の差が走行軌跡のずれ
によつてタイヤに側方から力を加えることにな
り、かつ低速度走行時の自動的なハンドルの戻り
に悪影響を与えることになる。これに対してキン
グピン傾角を小さくすると、重量リセツト作用が
非常に弱くなるので、かじ取のセンタリングまた
は直進走行性が悪くなる。

かじ取可能なダブルコントロールアーム車軸の
場合に、重量リセツト作用を達成するために、軸
線方向移動の特性が非線形であるねじ継手を、ロ
アコントロールアームと車輪キヤリアの間に設け
ることが知られている（西独国特許公開公報第
2332387号）。しかし、この構造は重大な欠点があ
る。前記ねじ継手の場合には、その摩耗、がたつ
きおよび遊びを車輪の長い寿命の間抑えることは
ほとんど不可能である。充分な重量リセツト作用
を行うには車輪前部を数ミリメートル持ち上げる
必要があるので、ねじ継手の場合はそのピツチを
かなり大きくしなければならない。しかし、これ
はその作用および既述の摩耗の点でほとんど実現
不可能である。このねじ継手は更に、操作可能な
両車輪の一方が車両前部を部分的に持ち上げ、他
方が同時に降下させるという重要な欠点がある。
この場合結果的には、充分な持ち上げはほとんど
不可能である。従つて、軸方向移動特性が非線形
であるねじ継手を設けたとしても、このような継
手は製作はきわめて困難である。

本発明の課題は、上述の望ましい設計パラメー
タを許容し、その際パラメータが互いに悪影響を
与えず、かつ良好な重量リセツト作用が補償され
るように、前記種類の車輪懸架装置を提供するこ
とである。

この課題は、冒頭に述べた種類の車輪懸架装置
において、旋回支承部がその軸線方向に移動可能
であり、車輪キヤリアと連結部材がほぼ垂直な引
張棒に枢着的に連結されていることによつて解決
される。本発明に係る車輪懸架装置により、旋回
運動にかじ取りをしたとき、車輪キヤリアが連結
部材に対して相対回転し、直線走行時にほぼ垂直
な軸線をもつ引張棒の一端が車輪キヤリアと共に
回転し、引張棒の他端は連結部材に枢着されて回
転しない。したがつて引張棒は垂直状態から傾斜
状態に変化し、旋回支承部が軸線方向に移動可能
であることにより連結部材の軸線方向の移動を生
じ、連結部材は車輪キヤリアに対して相対的に引
き上げられた状態となる。担ばねと協働するロア
コントロールアームに旋回支承部を介して連結部
材が連結されているので、旋回から直線にかじ取
りが戻されるとき、連結部材は車輪キヤリアに対
し相対的に引き下げられる力を受ける。この引き
下げの際引張棒の連結部材との枢着端が引き下げ
られ、引張棒は垂直状態に戻ろうとして車輪キヤ
リアを戻し回転する。本発明により旋回後のハン
ドルの自動的な戻りが非常に良好に行なわれるこ
とが可能になつた。つまり本発明により良好な重
量リセツト作用が得られた。引張り柱の長さと、
その継手の作用点と旋回軸線の間隔を選択するこ
とによつて、車両前部の引き上げの程度ひいては
重量リセツト作用の程度を広い範囲内で変えるこ
とができる。

以下、図に示した実施例に基づいて本発明と、
特許請求の範囲実施態様項の対象である本発明の
他の好ましい詳細な事柄を詳述する。

第１図に重要な部分を示した、自動車のかじ取
可能な前輪のための車輪懸架装置は、輪郭だけを
示した車輪１を支持する車輪キヤリア２を備えて
いる。この車輪キヤリアには、かじ取運動を発生
するために、タイロツド３が作用している。車輪
キヤリア２はアツパコントロールアーム４とロア
コントロールアーム５に枢着されている。この両
コントロールアームは車体等に、図示の実施例の
場合には車体に固定されたクロスメンバ６に枢着
されている。担ばね７と協働するロアコントロー
ルアーム５は車両の縦方向Ｌに前後して設けられ
た２個のアーム軸受８，９によつて前述のクロス
メンバ６または車体の直に支承されている。車体
はクロスメンバ６を介して担ばね７にも支持され
ている。

ロアコントロールアーム５は捩れにくいように
形成されている。このロアコントロールアームの
外側端部はコーナーを補強した回転支承部１０を
介して連結部材１２に接続されるている。この回
転支承部の回転軸線１１はほぼ縦方向に延びてい
る。この場合、第３図に示す如く、間隔をおいて
設けられかつ側方につばを有する２個のゴムスリ
ーブ１３が軸受要素としての働きをする。このゴ
ムスリーブは外側に軸受スリーブ１４を介在させ
て連結部材１２の縦孔１５の中に圧入されてい
る。ゴムスリーブは内側に管部材１６を備えてい
る。ゴムスリーブはこの管部材によつて相互に支
持され、かつロアコントロールアーム５の側方の
軸受アイ１７に対して支持される。軸受アイ１７
と管部材１６の中に固定ボルト１８が貫通してい
る。

車輪キヤリア２はかじ取運動を行うために、旋
回軸線２０がほぼ垂直で同様にコーナーを補強し
た旋回支承部１９を介して、連結部材１２に軸受
されている。

旋回支承部１９はその軸線方向に移動可能に形
成されている。このために、第２図に示す如く、
垂直方向で上下に配置された２つの円筒状軸受面
２２，２３が車輪キヤリア２の下向きの軸受ピン
２１に形成されている。この軸受面は図示の実施
例では連結部材１２の中に収納された２つのニー
ドル軸受２４，２５と協働する。

更に、連結部材１２と車輪キヤリア２はそれぞ
れ、ほぼ垂直な引張り棒２６に枢着されている。
引張り棒２６を枢着するために、上側の玉継手２
７と下側の玉継手２８が設けられている。引張り
棒２６の長手軸線は旋回軸線２０に対して平行に
延びている。車輪キヤリア２はこの旋回軸線２０
の回りに連結部材１２と相対的に回転することが
できる。

第１図に示した直進位置から車輪１をかじ取運
動させると、引張り棒２６が旋回軸線２０に対し
て斜めになり、かつ玉継手２７と２８の垂直方向
間隔が短くなる。これによつて、ロアコントロー
ルアーム５は車輪１に対して上方へ引張られ、か
つ担ばね７を介して車体を持上げる。これは他方
では、冒頭で述べた、ハンドルを離した後の良好
な重量リセツト作用につながる。

第１図から判るように、アツパコントロールア
ーム４は１個の継手２９好ましくはゴム継手だけ
によつてクロスメンバ６または車体に直に支承さ
れている。場合によつては車輪１のキヤンバ角を
修正できるようにするために、アツパコントロー
ルアーム４の長さを調節できるようにしてもよ
い。

更に、第１図から判るように、アツパコントロ
ールアーム４の車輪側の継手３０、すなわち玉継
手は、旋回軸線２０、かじ取時に車輪キヤリア２
がこの旋回軸線回りに連結部材１２と相対的に旋
回する、に対して車両の内側の方へずれている。
これによつて、車輪１の直進位置からかじ取を修
正するときにキヤンバ角が相乗的に変化する。こ
のキヤンバ角が変化することにより、つまり直進
からのかじ取りにより玉継手２７と２８の垂直間
隔が短かくなり回転支承部１９が相対的に上昇す
ることにより継手３０と連結部材１２の中心（第
１図の旋回軸線２０と回転軸線１１の交点）とを
結ぶ線（キングピン軸線）の傾斜角が変化してキ
ヤバン角が変化することにより、車輪の接地点と
キングピン軸線が地面と交又する点の間隔が小さ
くなる。このため旋回にかじ取り時に車輪の接地
点がキングピン軸線のまわりに回動し、車輪の接
地点とキングピン軸線が地面と交又する点との間
に生じるキヤスタ距離（キヤスタトレール）の変
化が小くなりハンドルの操作力は小さくなる。こ
れによつて重量リセツト作用が少く弱くなつても
差支えない。なぜなら、軸線方向に移動可能な旋
回支承部１９と共に前記引張り棒２６が強力な重
量リセツト作用を達成するからである。

ロアコントロールアーム５の縦アーム部分３１
と横アーム部分３２は上から見てほぼ直角に形成
されている。図示の実施例の場合には、縦アーム
部分３１が走行方向とは逆に後方へ向いている。
車輪中心に対してほぼ対向して横アーム部分３２
の内側端部に設けたアーム軸受８は比較的に強固
に形成され一方、縦アーム部分２１の後方自由端
に設けたアーム軸受９は水平方向で比較的に軟ら
かく形成されている。これは公知のように例えば
アーム軸受９の軸受ゴムの中の両側に凹部３３を
設けることによつて達成される。ロアコントロー
ルアーム５だけによつて吸収される縦方向衝撃が
加わると、このロアコントロールアームはほぼ水
平な面内で比較的に硬い前方のアーム軸受８の回
りに旋回する。なぜなら、後方のアーム軸受９が
水平方向にある程度撓むことができるからであ
る。これによつて、車輪懸架装置が縦方向に弾性
的に撓むことができ、乗り心地を著しく改善す
る。

後方の軸受９が垂直方向に比較的硬く、両アー
ム軸受８，９の支持ベースが大きいので、ロアコ
ントロールアーム５は制動力によつてほとんど横
軸線回りに捩れない。従つて、冒頭で述べた“引
き上げ”が回避される。

更に第１図に示すように、タイロツド３は上か
ら見て比較的に硬い前方のアーム軸受８と旋回軸
線２０の接続線に対してほぼ平行に延びている。
その結果、縦方向衝撃を受けて水平方向へ弾性的
に撓む車輪１はこの運動時にかじ取角度が変化し
ない。

本発明により、キヤスタ距離を小さくし、ハン
ドル操作を小さくし、しかも、旋回かじ取り時に
車輪キヤリアに対し連結部材が引き上げられ、重
量リセツト作用が大きくなり、車輪を直進に復元
しようとする力が大きく働き、良好な直進走行性
が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、新規な車輪懸架装置の実施例の斜視
図、第２図は、第１図矢印方向に見た部分断面
図、第３図は矢印方向に見た部分断面図であ
る。 １……車輪、２……車輪キヤリア、３……タイ
ロツド、４……アツパコントロールアーム、５…
…ロアコントロールアーム、７……担ばね、８，
９……アーム軸受、１０……回転支承部、１１…
…回転軸線、１２……連結部材、１９……旋回支
承部、２０……旋回軸線、２６……引張り棒。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪を支承する車輪キヤリアを備え、この車
   輪キヤリアにタイロツドが作用し、車輪キヤリア
   が車体等にそれぞれ枢着されたアツパおよびロア
   コントロールアームに枢着的に作用し、担ばねと
   協働するロアコントロールアームが車両縦方向に
   前後して設けられた２個のアーム軸受によつて車
   体等に支承され、かつ捩れにくいように形成さ
   れ、ロアコントロールアームの外端がコーナーを
   補強した回転支承部を介して連結部材に接続さ
   れ、この回転支承部の回転軸線がほぼ縦方向に延
   び、車輪キヤリアがコーナーを補強した旋回支承
   部を介して連続部材に支承され、この旋回支承部
   の旋回軸線がほぼ垂直である、自動車のがじ取可
   能な前輪のための車輪懸架装置において、旋回支
   承部１９がその軸線方向に移動可能であり、車輪
   キヤリア２と連結部材１２がほぼ垂直な引張り棒
   ２６に枢着的に連結されていることを特徴とする
   車輪懸架装置。 ２ 引張り棒２６の長手軸線が旋回軸線２０に対
   して平行に延びていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の車輪懸架装置。 ３ アツパコントロールアーム４が１個だけの継
   手２９によつて車体、クロスメンバ６等に支承さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の車輪懸架装置。 ４ アツパコントロールアーム４の長さが調節可
   能であることを特徴とする特許請求の範囲第３項
   記載の車輪懸架装置。 ５ アツパコントロールアーム４の車輪側の継手
   ３０が旋回軸線２０に対して車両内側の方へずれ
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第３項記
   載の車輪懸架装置。 ６ ロアコントロールアーム５の縦アーム部分３
   １と横アーム部分３２が上から見てほぼ直角に形
   成され、車輪中心にほぼ対向して横アーム部分３
   ２の内側端部に設けられたアーム軸受８が比較的
   に強固であり、縦アーム部分３１の自由端部に設
   けたアーム軸受９が水平方向で比較的に軟らかい
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車
   輪懸架装置。 ７ タイロツド３が上から見て、比較的に硬いア
   ーム軸受８と旋回軸線２０の接続軸線に対してほ
   ぼ平行に延びていることを特徴とする特許請求の
   範囲第６項記載の車輪懸架装置。