JPS6061318A - 自動車用車輪独立懸架装置 - 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】 本発明は、車輪を支承する車輪キャリアを（Ｉｉｆｉえ
、この車輪キャリアが車体等に枢着された３本のリンク
によって車体等に連結され、このリンクの一本がほぼ車
両縦方向に延びる縦アームであり、他の２本がほぼ車両
横方向に延びるコントロールアームであり、このコント
ロールアームが継手を介して車輪キャリアに作用し、か
つほぼ上下方向に設けられている、自動車用車輪独立懸
架装置、特に乗用車の駆動後輪用独立懸架装置に関する
。

このような車輪懸架装置は公知であり（例えば仏画特許
第１．４２５５０４号後方参照）、実際に装着されてい
る（１９６３年ＡＴＺ−第３６２．３６３頁参照）。３
リンク車輪と呼ばれる、この種の車輪懸架装置を備えた
車軸は、後車軸として使用すると、縦アームと両コント
ロールアームの間に自由空間が形成され、この空間が燃
料タンク、後部座席等を収納するために他の車軸構造−
この場合、この領域にリンクの枢着点が設けちれている
ーよりも広い場所を供するという利点がある。更に、各
車輪について車体上で３個所枢着すればよいので、構造
が簡単で組立が用意であるという利点がある。

しかし、後車軸に設けた前記種類の公知車輪恐架装置は
車体側で車輪の走行方向前方に設けられた縦アームの枢
着個所が車輪の中心よりも高い位置にある場合にしか、
スフ−１一時のピッチングを除去することができないと
いう重要な欠点があるその結果、特に４座席型の乗用車
において後部座席、場合によっては燃料タンクの組込み
に関し前記の利点が活かされない。更に、この３リンク
車軸の場合には、上下動時に走行１ｌｉｌＬ跡の方への
車輪のかじ取り固定角を無くすことが困難である。なぜ
なら、上下動時にコントロールアームが車輪キャリアを
車輪中止の方へ移動させるからである。

コントロールアームをできるだけ長く形成し、上下動時
に大きなキャンバ変化が発生するように互いに傾斜して
いる時にのみ、満足せる解決がｉｌられる。コントロー
ルアームを長くすると、スペース上の問題が再び生じ、
大きなキャンバ変化がタイヤの摩擦を増大させることに
なる。

本発明の課題は、前述の欠点または妥協が除去され、か
つ構造および組立が簡単であり、そして縦アーム軸受り
を車輪中心よりも高い位置に設けずに、スタート時のピ
ッチングを効果的に除去することができる、冒頭に述べ
た種の車輪独立１１Ｊ架装置を提供することでる。

この課題は、前記種類の車両懸架装置において、本発明
に従い、車輪キャリアが縦アームに旋回可能に設けられ
、一方のコントロールアームがその車輪キャリア側の継
手と車体側の継手の間でストラットの一端に枢着され、
このストラ・ノドの他端が縦アームに枢着的に作用して
いることによって解決される。これによって、複数の実
施例に基づいて後述するように、ストラットと連結され
たコントロールアームが上下動時に次のような運動軌跡
と速度を有する。すなわち、車輪キャリア上における縦
アームの作用点の運動軌跡および速度と関連して、−側
方から見て車輪キャリアを仮想回転中６回りに旋回する
ことができるような運動軌跡と速度を有する。この仮想
回転中心は車体等における縦アームの実際の枢着個所よ
りもかなり高い位置にある。緬アームが車輪キャリアと
相対的に旋回可能であるので、例えば、上から見て旋回
軸線を車両横方向に対して斜めに配置することによって
、トーイン方向の小さなかし取り成分を上下動の車輪に
与えることができる。このかし取成分自体は構造様式に
よって生じるトーアウト方向への小さなかし取運動によ
って補償または温度に補償される。

図に示した好ましい実施例では、アッパコントロールア
ームがストラットに連結されている。このストラットの
他端は車輪キャリアの下方領域に作用する縦アームに連
結され、この紺アームは車輪キャリアから走行方向前方
へ向いている。

以下、図に示した複数の実施例に茫づいて、特許請求の
範囲第２〜１６項にも記載した本発明の他の好ましい実
施形を詳しく説明する。

第１〜４図に示した独立Ｅ架装置は、自動車の左側後方
の駆動車輪１のためのものである。この車輪は車輪キャ
リア２に支承され、この車輪キャリアは３本のリンクを
介して、暗示的に示した車体３またはこの車体３にボル
ト止めされた補助キャリア４に連結されている。３本の
リンクはカルダン運動を許容する継手特にゴム継手を介
して車体側に枢着されている。この３本のリンクは、は
ぼ車両縦方向りに延びる縦アーム５と、アッパコントロ
ールアーム６と、ロアコントロールアーム７とからなっ
ている。アッパコントロールアーム６は上方領域におい
て玉継手８を介して車輪キャリア２に作用し、ロアコン
トロールアーム７は下方領域において玉継手９を介して
車輪キャリア２に作用している。前述の補助キャリア４
にはアッパコントロールアーム６がゴム継手１０を介し
て、そしてロアコントロールアーム７がゴム継手１１を
介して枢着されている。はぼ車両横方向に延びる両コン
トロールアーム６．７は補助キャリア４を介さないで車
体３に直に枢着してもよい。

車輪キャリア２ば縦アーム５上に旋回可能に設けられて
いる。このこと自体は例えばレーシングスポーツ用車両
または西独国特許公開第２０３８８８０号公報によって
知られている。アッパコントロールアーム６はその車輪
キャリア側の継手８と車体側の継手１０の間で、ストラ
ット１２の端部に枢着されている。このストラットの他
端は縦アーム５に枢着的に作用している。縦アーム５は
車輪キャリア２の下側領域においてこの車輪キャリアに
旋回可能に支承され、かつこの車輪キャリアから走行方
向前方へ延びている。

どのようにして縦アーム５を、コーナーが強固になるよ
うにかつ旋回可能に車輪キャリア２に支承するかについ
ては第５図に示されている。内側へ向いている車輪キャ
リア２の軸受１ｄピン１３ば２つの円錐ころがり軸受け
のための軸受座としての働きをする。この円錐ころがり
軸受＆Ｊは縦アーム５を支持している。軸受軸線１４か
ら離れたところで、縦アーム５は継手１６を収容するだ
めの軸受台１５を担持している。縦アーム５はこの継手
１６を介してストラット１２に連結されている。

縦アーム５の前端部はゴム軸受１７を取囲み、このゴム
軸受の管状の内方部分は車体３等に固定連結されている
。

第１〜４図の実施例の場合、ストラット１２はアッパコ
ントロールアーム６から縦アーム５の方へ斜めに、すな
わち前方下側へ延びている。次に、第６図に基づいて、
この実施例の本発明に係る手段の作用を詳しく説明する
。

第６図では簡略化のために、コントロールアームは丁度
水平方向に延びているが、必ずしもこのように配置する
必要はない。

縦アーム５の車輪キャリア側軸受（旋回軸線１４に相当
する）の上昇速度をｖｌとすると、斜めのストラット１
２の継手１６の速度はｖ２になる、この速度■２はスト
ラソ）　Ｉ　２の方向において速度成分■２″を有する
。この速度成分は、アッパコントロールアーム６上のス
トラット枢着点１８の速度成分と同じである。この速度
成分ｖ２１　は、第６図の左上方において、ストラ・ノ
ド１２の方向での枢着点１８の運動成分として示されて
いる。

枢着点１８がアッパコントロールアーム６の車輪キャリ
ア側継手８から離れているので、この離間距離の比によ
って、増大した同じ向きの速度成分■３”が車輪キャリ
ア側の継手８において発生する。

第６図の下方の側面図において、両軸受または継手の接
続線の方向のＶｌの成分と、アッパコントロールアーム
６の外側玉継手８の速度は同じである（Ｖｌｏ−Ｖｚ’
）。上側玉継手８の速度■４とその方向はｖ％　および
Ｖ３”の垂線の交点で示される。車輪懸架装置の仮想回
転中心Ｐば、側方から見て、■４の垂線と縦アーム５の
延長線の交点にある。仮令縦アーム５の前方軸受″１７
が車輪の中心よりも低い位置にあっても、仮想回転中心
Ｐは、第６図において車輪軸線１９で示した車輪中心よ
りも高い位置にある。すなわち、本発明による車輪Ｅ架
装置によって、スタート時のピッチングと制動時のピッ
チングを非電に適切に除去し、同時に車輪懸架装置を希
望通りに組込むことができる。コントロールアーム６．
７の運動学的設計は、キャンバ角とトーインの変更に制
限がないにもかかわらず、例えばロールセンタ高さのよ
うな所望の判断基準だけに従って行うことができる。

制動または加速時の弾性的な微少かし改作用は公知の如
く、縦アーム５の弾性的なφ＋ｂ受１７をシャーシ側に
設けることによって制御可能である。

この軸受は方向によって異なる弾性を有する。というの
はこの方向に相応して空間的に配置するからである。

図から判るように、側方から力が作用したときにアンダ
ーステアの弾性的な自己かし取状態とするために、ロア
コントロールアーム７を車輪中心の後方で車輪キャリア
２に枢着することができる。

ロアコントロールアーム７は、車輪懸架装置の構造高を
低くするために、特にばね２０を収容する役目を持って
いる。両コントロールアーム６．７とばね２０は横方向
に延びる補助キャリア４に予め取付けてもよい。この補
助キャリアは更に後車軸伝動装置２１を支持し、それ自
体は車体に確りとボルト止めされる。

制動力または駆動力の作用下および上下動の影響の下で
の小さなトーイン変化は、縦アーム５の前方軸受１７の
弾性を適切に保ちながら、第７図に示す付加リンク２２
によって所望の方向に達成可能である。この付加リンク
は緬アーム５と車体３に枢着的に作用し、かつ車両縦方
向と平行に延びている。

車輪懸架装置が縦方向の衝撃によって縦方向に弾性的に
動く場合、第１〜６図の実施例では、ストラット１２の
移動ストロークの“伝達比”　（第６図参照：ｖ２゛対
ｖ３’　の比）のために、車輪キャリア２上の上側の枢
着点１８が縦アーム５の軸受１４よりも水平方向に大き
く移動する。従って、車輪懸架装置がこのように弾性的
に縮方向移動するときに、車輪キャリア２に関して、仮
想回転中心が車輪１の接地面の下方で有限の距離だけ離
した位置に生ずる。その際、車輪１の転勤時に車輪キャ
リア２が前記仮想回転中６回りに旋回するので、この転
勤によって小さな相対回転数を生じる。これはＡＢＳセ
ンサの測定精度を悪化を防ぐ。

第７〜１４図による実施例の場合にはストラット１２゛
がほぼ垂直に延びている。その結果、水平方向の力、特
に縦方向の力成分がストラットを介してアッパコントロ
ールアーム６に伝達されなくなる。従って、車輪懸架装
置の弾性運動学的な設計が簡単になる。その際、縦アー
ム５または５゜の前方の軸受１７は実質的にそれだりで
縦方向力を伝達し、そして前述の方法でトーイン変更等
に関して非常に適切に設計することができる。

第７．８図から判るように、車輪キャリア２または２″
が縦アーム５または５゛と相対的に旋回可能である旋回
軸線１４または１４°を車輪軸線１９に対して傾斜させ
てもよい。その際、旋回軸線１４．１４゛は特に、上か
ら見て走行方向後方内側から前方外側へ延びている。こ
れによって、上下動ストローク全体にわたって好ましい
トーイン曲線が得られる。第７図の場合には、第１〜４
図の実施例の場合と同様に、旋回軸線１４が純粋な回転
リンク、例えば２個の転がり軸受を担持する軸受ピン１
３（第５図参照）によって形成されている。

第８図に示す如く、旋回軸線１４を互いに離して設けた
２個の玉継手２３．２４によって形成してもよい。この
玉継手は旋回軸線１４゛を規定し、この旋回軸線の回り
を車輪キャリア２゛が縦アーム５゛　と相対的に旋回可
能である。どのようにして本発明の原理が垂直ストラッ
ト１２゛によって実現されるかについて第７図によって
かつ第９゜１０図によって説明する。この場合、縦アー
ム５の前方の軸受個所が比較的に低い位置になる場合で
も、本発明の原理により、車輪懸架装置の継手仮想回転
中心を、側方がら見て高い位置にもうけることができる
。その結果、始動時と制動時のピッチングを除去するこ
とができる。

ストラット１２゛が継手１６を介して縦アームに作用し
ているが、この継手１６は上昇時に速度Ｖ１６で動く。

垂直ストラット１２゛の方向の垂直成分はＶ１６゛であ
る（第１０図参照）。垂直ストラット１２゛の上側枢着
個所１８の垂直方向速度はＶＩ　Ｂ　’　（＝Ｖｔ　ｓ
ｏ）である。

この速度は第９図に示す如くアッパコントロールアーム
６の上方外側の枢着個所８に垂直方向速度成分Ｖａ’　
を生じる。

車輪キャリア２の回転中心である仮想回転中心Ｐが好ま
しい状態の場合には、上側の枢着個所８の速度は■８で
ある。この速度は垂直ストラット１２゛　の方向に垂直
方向速度酸ＧＶａ’を有する。

てこ比ａ　／　ｂを正しく調節することによって、第１
０図で検出される速度■８°は第９図の対応する速度■
８゛　と同じになる。これによって、たとえ縦アーム５
の実際の軸受１７が車輪軸線１９の上方に設けられてい
なくても、仮想回転中心Ｐを車輪軸線１９の上方に設定
することができる。

従って、車輪軸線の前方に設けられる後部シートと燃料
タンクの組込みに関する前記利点が生ずる。制動支持角
度は第１０図においてβで示され、そして始動支持角度
はαで示されている。

第１１〜１３図の実施例の場合にも、車体側の枢着個所
は３個所であり、かつこの枢着個所の間には広いスペー
スが形成されている（第１３図参照）。その際、車輪キ
ャリア２°゛と縦アーム５”の間の旋回軸線は、車輪キ
ャリアにお＋Ｊる旋回アームのボール型枢着部２５と、
車輪キャリア２゛′および縦アーム５”に枢着的に作用
する横ストラット２６によって形成される。例えば、第
８図において旋回軸線１４”で示す如く旋回軸線を空間
的に配置する場合に、前記横ストラソ１−２６は縦軸線
回りの縦アーム５”の回転を阻止する。横ストラット２
６の両端における枢着結合部は好ましくは玉継手によっ
て形成される。第１１〜１３図に示した新規な車輪懸架
装置の実施例において枢着結合部全体が運動学的に正し
く動くようにするために、縦アーム５”と車輪キャリア
２”の枢着個所（枢着部２５）、縦アーム５”とストラ
ノＩ・１２”の枢着個所（継手１６）、縦アーム５°′
と横ストラット２６の枢着個所（横ストラットの内側の
継手）および縦アーム５”と車体３の枢着個所（軸受１
７）は直線２７　（第１１図参照）上に位置している。

継手を直線上に設りなりればならないようにする前記要
求は、第１４図に示す如く車輪キャリア２″′と縦アー
ム５″′に摺着的に作用する第２の横ストラット２８が
第１のストう７１２６から垂直方向に離して設けられて
いるときには不用でなる。これは構造コストが大である
が、縮アーム５″′の設計に大きな自由度がある。従っ
て、例えば、前方の軸受１７を車輪中心の前方に配置す
ることができ、縦向きの力の吸収にとって好都合である
。第１４図の実施例の第２横ストラツト２８の代わりに
・、ストラット１２″を設けても、縦アームの前方軸受
１７に力が適切に作用するという利点は変わらない。こ
の場合、ストう・ノド１２″はコーナーを補強した回転
継手２９によって縦アーム５１１１１に連結され、この
回転継手の回転軸線はほぼ車両横方向に延びている（第
１５図参照）。

第６図から判るように、タイロッド３０が車輪キャリア
３１１１４に枢着的に作用し、かつその他端が車体３に
枢着的に連結されているときには、前記横ストラット２
６を省略することができる。この場合、車体またはこの
車体に連結された横キャリアの枢着個所が１個所多くな
る。本発明による原理とこの原理によって得られる効果
は、第１〜４図に基づいて説明したストラット１２によ
って実現される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、新規な車輪懸架装置の第１実施例を後方から
見た図、第２図は第１図の懸架装置の側面図、第３図は
第１図のむ架装置の平面図、第４図は第１〜３図の懸架
装置の原理を示す斜視図、第５図は新しい車輪懸架装置
の縦アームの一部破断乎面図、第６図は速度を表示した
第２図とほぼ同じ原理図、第７．８図は他の実施例の概
略原理図、第９図は第７図の実施例の縦断面図、第１０
図は第７図の実施例の第６図と同様な図、第１１゜１２
および１３図は他の実施例の側面図、縦１１ｉ面図およ
び平面図、第１４．１５および１６図は本発明の他の実
施例の概略原理図である。 １・・・車輪 ２．２’、２”　２ｎｒ　、　２ＨＨ・・・車輪キャリ
ア３・・・車体 ５．５’、５”　５　ｎｒ　、　５Ｌｍ・・・縦アーム
６・・・コントロールアーム ８、ＩＯ・・・継手 １２．１２″、１２”・・・ストラノＩ−図面の浄書（ 内容に変更なし） 手続補正書 昭和５９年９１１１９日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第１５９３８７号 ２、発明の名称 自動車用車軸独立懸架装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　パイエリッシェ　モートーレン　ウエルケアクチ
ェンゲゼルシャフト ４、代理人 住所　東京都港区西新橋２丁目３２番４号昭和　年　月
　日 発送日昭和　年　月 ６、補正の対象 優先権証明書及び図面。 ７、補正の内容′ 別紙のとおり。 （図面の浄書、内容に変更なし）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）車輪を支承する車輪キャリアを備え、この車輪キ
   ャリアが車体等に枢着された３本のリンクによって車体
   等に連結され、このリンクの一本がほぼ車両縦方向に延
   びる縦アームであり、他の２本がほぼ車両横方向に延び
   るコントロールアームであり、このコントロールアーム
   が継手を介して車輪キャリアに作用し、かつほぼ上下方
   向に設けられている、自動車用車輪独立懸架装置、例え
   ば乗用車の駆動後輪用独立懸架装置において、車輪１１
   １ キャリア（２，２”、２″、２”’、２　）が縦アーム
   （５，５°、５“、５”’、５’すＩ）に旋回可１ｉｈ
   に設けられ、一方のコントロールアーム（６）がその車
   輪キャリア側の継手（８）と車体側の継手（１０）の間
   でストランド（１２，１２°、１２”）の一端に枢着さ
   れ、このストラットの他端が縦アーム（５，５’　、５
   ”、５″’、５　）に枢着的に作用していることを特徴
   とする車輪独立懸架装置。 （２）アッパコントロールアーム（６）がス）・ラット
   （１２，１２″、１２”）に連結されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （３）　縦アーム（５，５’　、５”、５″’、５　）
   が車輪キャリア（２，２’　、２”、２″’、２　）の
   下方領域に旋回可能に支承されていることを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載の車輪独立懸架装置。 （４）　縦アーム（５，５’　、５″、５”、５　’）
   が車輪キャリア（２，２”、２”、２″’、２”“′）
   から前方へ向けられていることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （５）　ストラット（１２，１２”）がアッパコントロ
   ールアーム（６）から縦アーム（５，５”’）へ向けて
   斜めに、すなわち前方下側へ延びていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項または第３項記載の車輪独立懸
   架装置。 （６）　はぼ横方向に延びる付加リンク（２２）が縦ア
   ーム（５）の横方向弾性軸受（１７）に接続されてこの
   縦アームに作用し、他端が車体等に枢着されていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輪独立懸架
   装置。 （７）　ストラソ１−（１２’）がほぼ垂直に延びてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輪独
   立懸架装置。 （８）車輪キャリア（２，２°）が旋回軸線（１４，１
   ４”）の回りを縦アーム（５，５”）と相対旋回可能で
   あり、この旋回軸線（１４，１４゜）が車輪軸線（１９
   ）に対して１頃斜していることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （９）旋回軸線（１４，１４’）が上から見て、走行方
   向後方内側から前方外側へのびていることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 α０）旋回軸線（１４）が純然たる回転リンク、例えば
   軸受ビン（１３）によって形成されていることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （１１）車輪キャリア（２′）が相互に離して設けた２
   個の玉継手（２３，２４）の回りを縦アーム（５”）と
   相対的に旋回可能であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （１２）旋回軸線が車輪キャリア（２”）と縦アーム（
   ５″）の間で、車輪キャリア（２”）における縦アーム
   （５″）のボール型枢着部（２０）と、車輪キャリア（
   ２”）と縦アーム（５”）に枢着された横ストラフ）（
   ２６）とによって形成されることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の車輪独立懸架装置。 （１３）縦アーム（５″）と車輪キャリア（２″）、縦
   アーム（５”）とストラット（１２’）、縮アーム（５
   ”）と横ストラフ１−（２６）および縦アーム（５”）
   と車体（３）の連結部の枢着点が直線上に位置している
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の車輪独
   立懸架装置。 （１４）車輪キャリア（２″′）と縦アーム（５１（＋
   　）に枢着された第２の横ストラット（２８）が第１の
   横ストラット（２６）から垂直方向に離して設けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１２項記載の車
   輪独立懸架装置。 （１５）ストラット（１２”）がコーナーを補強した回
   転継手（２９）によって縦アーム（５Ｉ′”　）に連結
   され、この回転継手の回転軸線がほぼ車両横方向に延び
   ていることを特徴とする特許請求の範囲第１２項に記載
   の車輪独立懸架装置。 （１６）タイロフド（３０）の一端が車輪キャリア＜　
   ２１１１１　＞に、他端が車体（３）等に枢着されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輪独
   立懸架装置。