JP7281418B2 - 車両サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、サスペンションアームを備え、ゼロまたは低いゆがみ剛性を有する車両サスペンションのタイプに関する。本発明はまた、本発明のサスペンションを備える車両を提供する。

サスペンションは、リーディングおよびトレーリングアームまたはセミリーディングおよびセミトレーリングアームを備えてもよい。この明細書において、「リーディングアーム」という表現は、セミリーディングアームを含むものとして用いられ、「トレーリングアーム」という表現は、セミトレーリングアームを含むものとして用いられる。

各車輪がそれをシャシーに接続するばねを有する従来の車両サスペンションは、１つの車輪が持ち上げられるとき、荷重が他の車輪から取り除かれるかまたは減少するという問題を抱える。結論的には、加速または制動のための牽引力は、時々、大きく減少する。ゼロゆがみ剛性サスペンションは、車輪荷重が車輪の上昇および下降に影響を受けないので、この問題がない。

一般の農業トラクタは、前方ビーム車軸が、通常摩擦がなく、中心支点の周りで回転するゼロゆがみ剛性サスペンションの１つのタイプである。ゆがみは、２つの斜向かいの車輪が上昇している間、残りの２つの車輪が降下することによって特徴付けられる。換言すれば、車輪と道との間の接地面が、すべて同じ平面内のままではない。ゼロゆがみ剛性は、いかなる抵抗なしで生ずるこの運動によって特徴付けられる。いかなる***または穴を乗り越えるいかなる車輪もゆがみを生成するので、ゆがみは重要である。それは、同じ平面内にあるすべての接地面からのひずみの最も一般的な形である。他のタイプの車輪運動は、任意の２つの車輪が一緒のもの（スピード防止帯）およびすべての４つの車輪が一緒のもの（持ち上げる）である。これらの２つは、接地面を同じ平面内に残し、不自然に、または極稀にランダムに自然に発生しなければならない。一般の農業トラクタサスペンションの望ましくない特徴は、ほとんどすべての車重が後輪に添加され、それゆえ、車両全体の運動がただ２つの車輪に反応し、このことによりドライバの不快を最大にし、車両の一般的な動的性能を損なうということである。接地面での車輪反応が概ね一定のままであるとき、ボディまたはシャシーに与えられるねじれが最小であることを認識されたい。車両重量を削減し、複雑さを回避しながら、これらの問題を解決し、利用することが望ましい。

車両の平滑性および快適性は、何によって不快が生じるかを考えることによって、最も容易に視覚化される。車両乗員の体は、加速に直接関連がある力を感知する。加速度として、線形加速度または角加速度がありうるが、最大の不快を生じ、緩和するのが最も困難であるのは角加速度である。本発明は、角加速度を緩和することを試みる。他の望ましい特徴は、車輪荷重、トルク応力およびシャシー／ボディのたわみにおける変化を緩和し、サスペンションアームのヒンジ接続とのボディ／シャシー上の高荷重の取り付け点を減少し、サスペンション部品の数を減少することを含む。これらの事項に対処することは、不快感を和らげるだけでなく、車両の重量も減少し、このことにより燃料および製造コストを節約する。

さまざまな周知のサスペンションシステムは、以下を含む。

ＺａｐｌｅｔａｌのＷＯ００／４７４３４。このサスペンションシステムは、「第１および第２のバランス部材」を必要とする。さまざまな兆候において、これらは１つに混合されるが、すべてのケースにおいて、サスペンション力のすべてを蓄積し、それゆえ、典型的には車両全体の重量の２から４倍であるすべてのサスペンション力の合計に抵抗しなければならない１つまたは２つのばねとそれらのバランスをとる。さらに、それが十分なサスペンションシステムである前に、このシステムは固有のピッチ安定性を有さず、この目的のためにトーションバーによって増強されなければならない。

Ｂｕｆｌｅｒ／ＶｏｌｋｓｗａｇｅｎのＤＥ４１１５５５０。このシステムは、ゼロゆがみ剛性システムではなく、液圧バランスシステムを有する。これは、どの配向が用いられているかに応じて、ロール安定性またはピッチ安定性のどちらかを有するための他の装置を必要とする。示される他の装置は、トーションバーであるが、液圧入力を用いることもできる。

Ｆｏｎｔｄｅｃａｂａ Ｂｕｊの米国特許第６，９４２，２３０号。このシステムは、１つの車輪が上昇するとき、斜向かいの車輪も上昇し、それらはスプリンギングなしで一緒に接続されるように、斜向かいのサスペンションアームを接続することに基づいている。この装置は、図１から図８に描写されるように、サスペンションシステムとして作用することができず、車両を懸架するなんらかの他のシステムに対する補助システムとしてのみ作用することができる。この発明の基礎に関する１つの問題は、リンクの長さにおける小さい弾力以外のいかなる弾力もなしで、２つの斜向かいの車輪を連結することが、２つの直接連結された車輪のばね下質量が必然的に１つとして作用することである。これは、各車輪の動的性能に悪影響を与える有効なばね下質量が２倍になることを意味する。さらなる問題は、１つの車輪がその車輪での余分の道の反応の適用の結果として***を超え上昇するとき、斜向かいの車輪もまた上昇し、このことによりその車輪から道の反応を取り除くということである。第１の車輪上の増加した道の反応と車両重心までの距離とをかけたものは、斜めの（ピッチおよびロールの組み合わせ）角加速度を与え、第２の車輪上の減少した道の反応と車両重心までの距離とをかけたものもまた、同じ方向の角加速度を与え、それゆえ、概ね角加速度を２倍にし、このことにより不快を最大にする。図９のばねの導入は、前方へ、システムが車両を懸架することを可能にするが、上述した基本的な欠陥には対処しない。必然的に導入されるばねは、２つの直接接続された車輪に同時に作用しなければならず、したがって両方のサスペンション力を収集しなければならない。１つのばねのみがある変形において、そのばねは、車両の重量の２から４倍程度になりうる各側上の２つのホイールサスペンション力を収集する。これらは、非常に大きい力であり、重量を車両に加える相応した強いシャシーを要求する。しかしながら、これのより悪い影響は、各車輪のための有効なばね定数がばねのものであり、このばねが車両の半分の重量の倍数に抵抗するということである。これは、上下動速度と個々の車輪速度が同一であるので、両者間の所望のバランスを達成することを不可能にする。図１３におけるバランスビームの導入は、この問題をある程度緩和し、ゼロゆがみ剛性を可能にするが、その過程で、ビーム支点は、車両の総重量の倍数に等価なサスペンション力のすべてを蓄積する。

ＢｉｒｄのＧＢ２４６０１６９。これは、横リンクがサスペンションアームヒンジ軸の周りのモーメントアームを有するために、ヒンジ軸が９０度横方向に対して有意な角度を有さなければならないことが必要である。これは、利用できるサスペンション形状を損ない、車両の他の部品に対して優先される必要があるリンクの位置を制限する。

本発明は、ゼロまたは低いゆがみ剛性を有するタイプのこれまで周知の車両サスペンションを改良した車両サスペンションを提供することを試みる。

本発明の一態様に従って、車両のボディまたはシャシーを支持するための車両サスペンションが提供され、上記サスペンションは、車両の反対側かつ一端でそれぞれ位置決めするための２つのサスペンションアームと、車両の反対側かつ他端でそれぞれ位置決めするための２つのサスペンションアームと、を備え、上記アームの各々は、それぞれのヒンジ軸の周りでピボット運動するように取り付けられ、サスペンションは、車両のボディまたはシャシーへの取り付けのためのバランスハブをさらに備え、バランスハブの少なくとも１つの部分は、少なくとも１つのピボット位置の周りで車両のボディまたはシャシーに対して自由に回転することができる構成にあり、各サスペンションアームは、それぞれのヒンジ軸から間隔を置いたサスペンションアームの位置でバランスハブに接続され、それによって、ヒンジ軸の周りのサスペンションアームのピボット運動は、力をバランスハブに与え、使用中に、上記力は、車両サスペンションの同じ側および同じ端の少なくとも１つにおける他のサスペンションアームからの力に対向する。

本発明の他の態様に従って、本発明のサスペンションを固定していたボディまたはシャシーを備える車両が提供される。

車両サスペンションは、車両の反対側かつ一端でそれぞれ位置決めするための２つのリーディングまたはセミリーディングサスペンションアームと、車両の反対側かつ他端でそれぞれ位置決めするための２つのトレーリングまたはセミトレーリングサスペンションアームと、を備えてもよい。

代替的には、サスペンションアームは、補助ウイッシュボーンの有無にかかわらず、横に突出するアームまたはウイッシュボーンを備え、キャンバー変化および／またはロール中心を制御してもよい。

バランスハブは、システムのためのスプリンギングを設計、増強および／または提供してもよい。

ヒンジ軸の周りでのサスペンションアームのピボット運動は、大きさおよび方向において、同じ側および／または同じ端上の他のサスペンションアームからの力にほぼ対向する力を与えるように構成されてもよい。

本発明の一態様では、車輪は、斜向かいの一対において直接接続されず、ばねが、サスペンションアームとバランスハブピボットとの間にある構成では、これは、いかなる１つのサスペンションアームと他の３つとの各々と間の力経路および、それゆえ、移動性を持つばね定数および質量は異なり、このことにより、すべての車輪の動的運動は、位相がずれ、相互質量ダンピングの可能性が最大にされることを確実することを提供する。対称の対間の共振は、依然として可能であり、必要に応じて、部材の質量および／またはばね定数は、いかなる質量／ばねの対称性も打ち消すように、システムのどこででも調整される。

したがって、本発明は、アームのヒンジ軸の配向の選択に形状的な制約を与えることなく、車両サスペンションアームの提供を容易にすることを理解されたい。ヒンジ軸の配向の選択は、車両およびその部品の動的運動の観点から、単に所望の形状に基づくことができる。それは、リーディングおよびトレーリングアームサスペンションを有し、ヒンジ軸が車両移動の方向に垂直な縦断面に９０度である一般的な場合を含むことができ、また、ヒンジ軸が上記縦断面に平行な一般的な場合も含むことができる。

本発明の特徴は、ばねを介してサスペンションアームを連結し、ばね下質量およびばね定数のわずかな違いを提供することによって（いかなるケースでもフロントとリアとの間のばね下質量の違いを回避することは困難である）、車輪が各々のための相互の質量ダンパーとして作用できるということである。これは、従来のダンパーの要求を緩和し、場合によっては除去する。したがって、設計者がこの利点を利用する容易さが改良される。

アームは、各々、ヒンジ軸の周りでレバーアームを有するアーム上の位置でバランスハブに接続されてもよく、バランスハブは、車両のシャシーかボディ上に取り付けられる１つまたは複数のピボットの周りで自由に回転することができる。ハブは、シャシーに対して垂直またはほぼ垂直な軸の周りで回転することが好ましいが、本質的ではない。水平または他の回転軸を有するハブを提供することができることを認識されたい。回転ピボットは、自由に回転可能でもよいし、または、完全に自由から完全に制限されるものまで変化してもよく、完全に制限される場合、サスペンションは、従来のサスペンションの作用および特性に戻る。以下に記載する図５および図７は、これを達成する手段の例である。予め設定されるかまたはサスペンションの使用中に変化するタイプでもよい摩擦装置または粘性ダンパーのような手段によって、車両のボディまたはシャシーに対して回転の速度または範囲を制御するための手段が提供されてもよい。少なくとも１つのサスペンションアームは、バランスハブに直接接続されてもよく、バランスハブへの接続は、サスペンションアームのヒンジ軸から間隔を置いたサスペンションアームの位置にある。

少なくとも１つのアームとバランスハブとの間の接続は、アームとバランスハブとの間のリンクを介してでもよく、各リンクは、例えばロッド端継手、玉継手または自在継手のような手段によって取り付けられる、または、バランスハブと一体化している。リンクは、固定長でもよいし、代替的には、リンクは、調整手段および／またはばねを含んでいるかもしくは含んでいない、または、リンクは、それ自体がばねでもよい。各サスペンションアームは、リンクを介してバランスハブに接続されてもよいし、または、そのいくつかのみがリンクを介して接続されてもよい。

リンクは、剛性接続によって、または、バランスハブの連続部分であることによってバランスハブと連続的でもよい。ハブは、単一の部品または部品のアセンブリでもよく、それ自体の範囲内で、剛性、半剛性または剛性および半剛性の部品の機構物でもよい。ハブは、それが回転する車両のシャシーまたはボディにピボット回転するアタッチメントを有する固体でもよく、固体は、剛性または弾力的であるが、リンクを介してサスペンションアームの各々に取り付けるための手段を有する。ハブは、単一の高弾性の弾力的な弾性部材でもよいし、または、高弾性の弾性ばねおよび反応部品のアセンブリでもよい。ハブは、所望の弾力を与えるように構成される高弾性および低弾性の弾性部品のアセンブリでもよい。

シャシーまたはボディに対するハブの単一のピボット回転するアタッチメントの代わりに、回転が、制限されるが、回転部材アセンブリ内の部品の弾力によって可能になるように、複数のポイントアタッチメントまたは複数の単一ポイントアタッチメントが存在してもよい。

（車輪またはキャタピラタイプのトラックのような地面係合部材の運動により）１つのアームのための垂直運動がその２つの隣接するアームの対向する垂直運動を誘発する傾向があるように、バランスハブに対する力入力は、通常整えられる。それらのヒンジの周りでおよびそれらの接続に対するレバーアームを介して作用するアームがバランスハブ上で押したり引いたりできることを認識されたい。全体のシステムが９０度回転することができ、アームが横に突出し、アームからの力が縦断面におよそ９０度であることを認識されたい。この構成において、キャンバー変化および高いロール中心は、潜在的に問題になり、本願明細書ではサスペンションアームと呼ばれてきた（が、ウイッシュボーンの形でもよい）、部品にほぼ平行な他のウイッシュボーンを追加し、従来の方法でキャンバー角変化およびロール中心を制御することは有利である。***ストッパは、バランスハブが回転することができる角度を制限することによって提供されてもよい。バランスハブは、弾力的な材料または部品によって接続される１つまたは複数の最適に釣り合いのとれかつプロファイルされた固体を備え、回転がこれらの弾力的な材料または部品の変形によって達成されてもよい。

１つまたは各リンクは、バランスハブからそれぞれのサスペンションアームの位置まで延在してもよく、それぞれのサスペンションアームは、そのサスペンションアームのヒンジ軸を含む平面の上または下にある。

バランスハブは、シャシーの便利な部分にその中央点でピボット回転するように固定される固体のボディの形を有してもよく、固体のボディ周辺に均一に分散するリーディングおよびトレーリングアームのためのその取り付け点を有する。代替的には、取り付け点は、不均一に分散し、特定の所望の効果を達成してもよい。

バランスハブに対するアームの接続は、各接続で自在継手、玉継手またはロッド端を有するリンクを介してもよい。リンクは、実質的に剛性部材でもよいか、または、弾力的な部材でもよいか、または、ばねを含んでもよい。通常、リンクまたはそれらの接続の少なくとも１つが調整のための手段を含むことは便利である。バランスハブは、剛性または弾力的な材料の固体のボディでもよく、ばねまたは弾力的な要素を含むことができ、１つのアームからの入力が他のアームに直接的な影響を有さず、その代わりに弾力的な影響を有してもよい。リンクは、剛性接続によって、または、バランスハブの連続部分、例えばバランスハブの一体部分であることによってバランスハブと連続的でもよい。固体のボディは、ゴムまたは他のタイプのエラストマーのような弾力的な材料でもよい。固体のボディは、より硬質の材料で硬化または補強される弾力的な材料でもよく、リンクまたはアームへの取り付けのための内蔵型取り付け点を有してもよい。

バランスハブは、金属バネのような弾力的な部品のアセンブリという形をとってもよい。バランスハブを車両のボディまたはシャシーに固定するためのアタッチメントは、自由に運動してもよいし、または、回転に抵抗を提供してもよく、１つ以上の固定部を有し、回転が材料またはばねの弾力によって達成されてもよい。したがって、サスペンション設計者は、ハブが、剛性で、車両のボディまたはシャシーに剛性固定されるときの従来のサスペンションの作用と、ハブが摩擦なく完全に自由に回転することができるときのこのタイプのゼロゆがみ剛性サスペンションと、の間の最大の選択の融通を与えられ、および、サスペンションの使用中に回転に対する抵抗の変化のための機能を含むこれらの２つのオプション間の任意の組み合わせを与えられる。リンクおよびバランスハブは、混合されてもよく、支点ブロックに剛性に取り付けられかつ支点ブロックから発する弾力的な材料またはばねの１つの連続体という形をとってもよい。リンクは、ハブと同じ平面にあってもよいかまたはある角度でハブに接近してもよい。アームは、引張または圧縮力をバランスハブに伝達するように構成されてもよい。

車両が停止しているとき、本発明に従うバランスのとれた設計が結果としてバランスハブピボットまたはゼロにつながる支点に作用する力になることを認識されたい。車両が停止していないとき、バランスハブの主要な機能は、ピッチ安定性を維持し、サスペンションアームから一時的な動的力を収集および分散することである。

本発明に従うサスペンションシステムが、典型的には常に、空間を得るために争う他の部品および最新のサスペンションシステムの必要な形状特性を達成するために必要な部品を含む車両全体の部分であるということをさらに認識されたい。それゆえ、リンクが空間制約に対処するために迂回される必要があり、サスペンション形状の要求が、サスペンションアームが所望の形状を達成するための補助部品を有することを意味することがあるであろう。それゆえ、リンクは、角度により、すなわち、非直線形的経路に沿って力を迂回するための迂回手段を含んでもよい。サスペンションアームは、車両の車輪の運動のための望ましい形状を達成するための補助部品をそれに関連付けてもよい。

以下、本発明の実施形態が単に一例として添付図面を参照して記載されている。

本発明の第１実施形態に従う車両のサスペンション部品の圧縮タイプ構成の平面図であり、すべて他の車両部品は省略されている平面図である。 ばね１５から１７が中実ロッド２１、２２、例えば固定長のロッドにより置換されていることを除いて、図１のサスペンション部品の圧縮タイプ構成の側面図である。バランスハブがその周りを回転するシャシーまたはボディの一部を除いて、すべての他の車両部品が省略される。 本発明の第２実施形態のサスペンション部品の引張タイプ構成の平面図であり、すべて他の部品は省略されている平面図である。 図３のサスペンション部品の引張タイプ構成の側面図であり、ハブがその周りを回転するボディまたはシャシーの一部を除いて、すべての他の部品が省略されている側面図である。 本発明の第３実施形態に従うサスペンションの部分の平面図であり、バランスハブ、板ばね、エラストマーばね、ピボットブロックおよびリンクを含む平面図である。 実質的に図５に対応するが、板ばねを屈曲し、エラストマーばねを剪断し、ピボットブロックを実質的に回されていないままにするリンク力の効果を示す図である。 実質的に図５に対応するが、リンク力によって、ピボットブロックを回し、エラストマーばねを剪断し、板ばねを実質的にまっすぐにした（使用中、バランスハブは、これらのモードをランダムな割合で組み込む状態にあることを認識されたい）図である。 本発明の第４実施形態に従うバランスハブの平面図であり、このハブが個体のエラストマーブロックを含み、エラストマーブロックが、リンクのためのピボット固定点と、示されるリンクからの力入力を有する中心支点とを有する平面図である。 第５実施形態の平面図である。この図は、支点が、ボディまたはシャシーに固く取り付けるための複数の固定部を有し、ハブがエラストマーの剪断変形によって回転することを除いて、図６に類似する。 第６実施形態のバランスハブの平面図である。これは、リンクおよび中心支点のためのピボット固定を有する成形された金属バネを含むバランスハブを示す。 本発明の第７実施形態に従う車両サスペンション部品の引張または圧縮タイプ構成の平面図であり、サスペンションアームヒンジ軸と支点ブロックとの間のリンクとして機能する、２つの半楕円形のばねの形をとるために、バランスハブおよびリンクが一緒に混合されている平面図である。 本発明の他の実施形態に従うサスペンションの側面図であり、サスペンションアームがバランスハブに直接接続されている側面図である。 本発明の他の実施形態に従うサスペンションの平面図であり、サスペンションアームがバランスハブに直接接続されている平面図である。 リンクが縦から横に迂回される圧縮タイプサスペンションの平面図である。 リンクが横から従来の角度まで迂回される引張タイプサスペンションの平面図である。 図１３に示される構成の図であり、サスペンションアームは、下のウイッシュボーンによって増強される図である。

図１および図２に示すように、車輪１、２、３および４は、セミリーディングアーム５および６ならびにセミトレーリングアーム７および８の外端に取り付けられる。これらは、軸９、１０、１１および１２の周りを回転するように取り付けられ、軸は、本発明の関心事と別の最適な動的性能のために配向される。この場合、バランスハブは、プレートまたは一対のプレート１３の形でボス１４によってシャシーにピボット回転可能に取り付けられる。

ばね付きリンク１５、１６、１７および１８は、バランスハブ１３と、典型的には２３および２４として示されるアームの上方への延在部の上部と、の間を、典型的には１９および２０として示されるロッド端部よって接続する。ロッド端１９および２０が玉継手または自在継手により置換できることを認識されたい。車輪１、２、３および４に作用している地面から上方への力は、アーム５、６、７および８を回転し、典型的には２３および２４として示される上方への延在部を介して、ばね付きリンク１５、１６、１７および１８を圧縮し、力をハブ１３に伝達し、ハブ１３では力が相互に対向し、互いにバランスをとる。ここで示されるように、これは、アームがバランスハブを押す本発明の圧縮バージョンである。押すことは、ばね付きリンクを介して伝達される必要はなく、図２の中実ロッド２１および２２を用いた代替例では、本発明がばねの有無にかかわらずうまく機能することが示される。ただし、タイヤが若干のばね効果を提供することを認識されたい。ばねは有益な軟化効果を有するが、システムのどこにあるかまたはどのようにそれらを導入するかは重要ではない。

図３および図４では、本発明の引張バージョンを示し、アーム２５、２６、２７および２８は、ばね付きリンク３５、３６、３７および３８と典型的には４０として示される接続部とを介して、バランスハブを引張し、バランスハブは、垂直軸４３の周りでピボット回転する支点ブロック４２上に取り付けられる板ばね４１を備える。車輪１、２、３および４は、アーム２５、２６、２７および２８上に取り付けられる。これらのアームは、本発明に関係ない理由でより長いという点で、図１および図２に示されるアームと異なり、これらのアームは、典型的には３３および３４として示される上方への延在部を有し、これらの延在部は、アームが軸２９、３０、３１および３２の周りで回転することを可能にするためのボスと、できるだけ低く、典型的には３９として示されるばね付きリンクを取り付けるためのブラケットと、を有する。図１および図２においてのように、ばね付きリンク３５、３６、３７および３８が中実ロッド、例えば固定長のロッドにより置換されてもよいことを認識されたい。

図５、図５Ａおよび図５Ｂは、平面図で、リンク６０、６１、６２および６３からの力入力によって生じるバランスの異なる３つの状態における同一のバランスハブのアセンブリを示す。図５では、ハブは、停止状態で標準に近い中立状態であり、停止状態では、リンクからの入力のすべてが実質的にバランスされ、結果として、最小の残留力が、中心ピボットまたは自在軸受５３、５４上に生ずる。リンクは、ハブリンク５８および５９に取り付けられ、ハブリンク５８および５９には、自在軸受５３および５４により配置される板ばね５１および５２もまた取り付けられ、自在軸受５３および５４に、板ばね５１および５２は、典型的には５５により示される固定手段により取り付けられる。板ばね５１および５２の間には、エラストマー剪断ブロック５６および５７が接着される。この状態では、大きく圧力を加えられた要素は、リンクおよびハブリンクのみである。この状態では、大きく圧力を加えられた要素は、ハブリンクを含むリンクである。

図５Ａは、示される剪断モードにおいて、リンク６０および６３からの力入力がリンク６１および６２からの力入力よりも大きいために、板ばね５１および５２の両方が屈曲し、エラストマーブロック５６および５７が示されるようなせん断モードでたわむときの状態を描写する。力バランスは、ボディまたはシャシー上のピボット固定部から支点ブロック５３および５４を介して伝達される力によって維持される。この状態では、すべての部品は大きく圧力を加えられ、それは、スピード防止帯を通りすぎるときのように一時的な状態である可能性が高いが、このタイプのたわみの軽度の形はまた、前後の荷重の配分のアンバランスから生じうる。

図５Ｂは、リンク６０および６２からの力入力がリンク６１および６３からの力入力よりも大きい状態を描写し、バランスは、エラストマーブロック５６および５７のたわみによって回復され、エラストマーブロック５６および５７は、引張および圧縮力ならびに若干の屈曲を板ばね５１および５２に誘発し、板ばね５１および５２は、支点ブロック５３および５４からの力によって抵抗され且つバランスを取らされ、この力が、図５Ａに示される状態で記載されている力に対し実質的に直角であることに留意されたい。これは、大抵、１つの車輪が***またはくぼみを通り過ぎるときのような一時的な状態であるが、１つの車輪が***またはくぼみの上にある状態で車両が駐車される場合もまた起こりうる。これらの状態が任意のおよび通常の一時的な状態の例であり、実際の条件が３つすべてのランダムな組み合わせであることを認識されたい。エラストマーブロックを省略してもよく、その場合には、バランスハブは、単一のハブと同じ目的を果たす、離れているが連結された２つのバランスハブに分割されることも認識されたい。

図６は、平面図で、アームからのリンクが取り付けられるインサート６９、７０、７１および７２を有するエラストマーブロック６４を備えるバランスハブを示し、アームからの力は、６６、６７、６８および７６によって表される。中央のさらなるインサート７３は、ボディまたはシャシー上のピボット固定部に取り付けるための手段である。エラストマーブロックは、好ましくは可撓性の高弾性の弾性材料からなる周辺バンド６５によって強化されてもよい。ブロックの作用は、図５および図５Ａのための説明に密接に従うが、ブロック全体は回転することができ、支点インサート７３から回転抵抗を得る方法がないため、図５Ｂに描写されるように、平行四辺形を形成することができない。

図７は、平面図で、支点インサート７７がボディまたはシャシーに対する複数の固定部を有し、それゆえ、回転可能ではないという点のみで図６と異なるバランスハブを示す。ハブの回転は、支点インサートの周りのエラストマーの剪断によるものであり、このことにより、設計者は所望の効果を得るために操作する他のパラメータを有する。

図８は、連続した周辺バンドでもよい周辺ばね７８、７９、８２および８３として用いられる高弾性の弾性ばね材料を備えるバランスハブを示し、連続した周辺バンド内に６６、６７、６８および７６によって表される力を伝達するアームからリンクされるための固定取り付け点８４、８５、８６および８７が存在する。ばねのこの配置に対して、中心支点ブロック８０は、典型的には８１により表される固定部を用いて固定される。ばね８２および８３は、それぞれ、力６８および７６ならびに力６６および６７に抵抗し、組み合わせ力６６および７６と組み合わせ力６７および６８との間のいずれかのバランスの逸失は、それぞれ、ばね７９および７８によって抵抗される。図７のアイテム７７のような弾力的な支点インサートが、アイテム８０として描写されるタイプと置換可能であることを認識されたい。

図５から図８において挙げられる例が引張および圧縮の両方の場合において用いられてもよく、リンクが取り付けられた内蔵型弾力を有するハブが、ばねを含んでも含まなくてもよいが、ばねをリンクから省略することが好ましいことを認識されたい。

図９は、ハブおよびリンクが１つのユニットに一緒に混合されるバランスハブを組み込む本発明に従うサスペンションシステムの一例を示す。車輪１、２、３および４は、軸９２、９３、９４および９５の周りで回転することができるアーム８８、８９、９０および９１上に取り付けられる。実質的に垂直なレバーアームで、軸の上下のどちらかに、図示されないが典型的には９９によって示される適切な玉継手または自在継手によって、ばね９６および９７は取り付けられ、ばね９６および９７は、支点ブロック９８に固く固定され、支点ブロック９８は、車両のボディまたはシャシー上に位置する垂直軸１００の周りで自由に回転することができる。１つのばねの端で与えられるバランスを逸失した力が、支点ブロックの回転によって抵抗され、次に、支点ブロックが、他のばねを回転させ、このことにより運動および／または力を対向するアームおよびそれゆえ車輪に伝達することが明らかである。ばねが引張状態で配置されるかまたは圧縮状態で配置されるかは重要でないことが明らかである。さらに、各ばねが２つの部分であり、各部分が支点ブロックに個々に固く固定されるかは重要ではないだろうことが明らかである。さらに、ばねおよび支点ブロックを弾力的な材料の１つの連続体とすることができることが明らかである。車両のボディまたはシャシーに取り付けられる***ストッパ１０１、１０２、１０３および１０４は、バランスハブの回転の程度を制限するために提供されてもよく、この種の装置は、示される例のいずれかに適用されてもよい。

図１０および図１１は、上述したリンクが欠けている車両サスペンションを示す。代わりに、垂直軸１２６の周りで回転可能なバランスハブ１２１は、４つの位置１２２の各々で、それぞれのサスペンションアーム１２４の延在部１２３に、サスペンションアームヒンジ軸１２５から間隔を置いた延在部の位置で接続される。ハブに対する各延在部の接続は、内側および外側の金属管を備え、その間で接合されるエラストマー材料のスリーブを有するタイプの従来のエラストマーブッシュによるものとしてもよい。外管は、ハブのエラストマー材料に接合され、サスペンションアームの延在部は、内管内に延在し、内管内で固定される。しかしながら、他の形の接続、例えば玉継手を使用してもよい。

図１０および図１１に示されるタイプのサスペンションは、車椅子のような小さい乗物に特に適している。

図１２では、車輪１、２、３および４は、図３のようなアーム２５、２６、２７および２８上に取り付けられる。リンク１３１、１３２、１３３および１３４はサスペンションアームからエルボブラケット１２７，１２８，１２９および１３０まで力を伝達し、エルボブラケット１２７，１２８，１２９および１３０は、シャシー上でピボットの周りでそれらのエルボでのピボット回転し、継続リンク１３５、１３６、１３７および１３８を介して、シャシー（図示せず）上に取り付けられる中央ハブ１３９に向かって力を方向転換し、中心支点１４０の周りで、回転する。この場合、ハブは、エラストマータイプとして描写される。この構成では、リンクは、サスペンションアームヒンジ軸３０、３１、３２および３３の上で、力が圧縮されるように示される。リンクがサスペンションアームヒンジの下に配置される場合、システムが引張システムになるであろうことを認識されたい。

図１３では、車輪１、２、３および４は、ほぼ長手方向にヒンジ結合されているサスペンションアーム１４１、１４２、１４３および１４４上に取り付けられる。これらのヒンジの下で、図示しないシャシー上にピボット回転して取り付けられるプーリー１４９，１５０、１５１および１５２を通り過ぎるケーブル１４５、１４６、１４７および１４８の形のリンクは、アームに取り付けられる。ケーブル１４５および１４８は板ばね１５３に固定され、ケーブル１４６および１４７は板ばね１５４に固定される。板ばね１５３および１５４は、支点ブロック１５５上に取り付けられることによってハブを形成し、支点ブロック１５５は、ハブが支点１５６の周りで回転することを可能にする。

図１３に示される配置の正面図である図１４は、それぞれサスペンションアーム１４４および１４１の端に取り付けられる車輪１および２を有する。車輪を介してアーム１４４および１４１の外側端に与えられる道の反応は、内側端で、図示しないシャシー上にピボット回転して取り付けられるプーリー１５２および１４９を通り過ぎる引張ケーブル１４８および１４５における力によってそれぞれ対向される。この構成では、満足なロール中心および満足なキャンバー変化を達成するために、本発明の機能に必須ではないが、補助ウイッシュボーン１５７および１５８を追加する必要があると想定される。サスペンションアーム１４１および１４４およびウイッシュボーン１５７および１５８の役割が交換され、１５７および１５８がサスペンションアームになり、１４１および１４４が補助ウイッシュボーンになる場合、それは圧縮システムになり、リンクは、プーリー１４９および１５２よりもむしろ図１２の１２７、１２８、１２９および１３０と同様のエルボによって迂回される圧縮部材でなければならないことを認識されたい。

Claims (41)

1. 車両のボディまたはシャシーを支持するための車両サスペンションであって、前記サスペンションは、車両の反対側かつ一端でそれぞれ位置決めするための２つのサスペンションアームと、車両の反対側かつ他端でそれぞれ位置決めするための２つのサスペンションアームと、を備え、前記アームの各々は、それぞれのヒンジ軸の周りでピボット運動するように取り付けられ、前記サスペンションは、前記車両のボディまたはシャシーへの取り付けのためのバランスハブをさらに備え、前記バランスハブの少なくとも１つの部分は、少なくとも１つのピボット位置の周りで前記車両のボディまたはシャシーに対して自由に回転することができる構成にあり、各サスペンションアームは、それぞれのヒンジ軸から間隔を置いた前記サスペンションアームの位置で前記バランスハブに接続され、それによって、前記サスペンションアームのピボット運動は、力を前記バランスハブに与え、使用中に、前記力は、前記車両サスペンションの同じ側および同じ端の少なくとも１つにおける他のサスペンションアームからの力に対向し、
   少なくとも１つのサスペンションアームは、前記サスペンションアームの前記ヒンジ軸から間隔を置いた前記サスペンションアームの位置にある接続部、及び、前記ヒンジ軸から前記接続部まで延在する延在部を含み、前記バランスハブから前記接続部まで延在するリンクによって前記バランスハブに接続され、
   少なくとも１つのリンクは、圧縮可能又は引伸ばし可能である、
   サスペンション。
2. 前記サスペンションアームの各々は、前記バランスハブから前記サスペンションアームの前記ヒンジ軸から間隔を置いた前記サスペンションアームの位置まで延在するそれぞれのリンクによって、前記バランスハブに接続される、
   請求項１に記載のサスペンション。
3. 車両のボディまたはシャシーによって前記バランスハブに与えられる重量または道の反力が、前記リンクに負荷を与えて圧縮させる構成において、少なくとも１つのリンクは、サスペンションアームに接続されるかまたはサスペンションアームと一体になる、
   請求項１または２に記載のサスペンション。
4. 車両のボディまたはシャシーによって前記バランスハブに与えられる重量または道の反力が、前記リンクに負荷を与えて引張させる構成において、少なくとも１つのリンクは、サスペンションアームに接続されるかまたはサスペンションアームと一体になる、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のサスペンション。
5. 少なくとも１つのリンクは、前記バランスハブと、前記リンクがそれぞれのヒンジ軸から間隔を置いた前記位置と、の間に一定の間隔を提供する、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のサスペンション。
6. 少なくとも１つのリンクは、弾力部材を備える、
   請求項１から５のいずれか一項に記載のサスペンション。
7. 前記弾力部材は、圧縮ばねである、
   請求項６に記載のサスペンション。
8. 前記弾力部材は、耐引張ばねである、
   請求項６に記載のサスペンション。
9. 少なくとも１つのリンクは、前記バランスハブに剛性接続されるかまたは前記バランスハブと一体になる、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のサスペンション。
10. 少なくとも１つのリンクは、前記バランスハブに可撓接続される、
    請求項１から９のいずれか一項に記載のサスペンション。
11. 前記リンクは、ヒンジ、玉継手または自在継手によって前記バランスハブに接続される、
    請求項１０に記載のサスペンション。
12. 前記リンクは、エラストマー継手によって前記バランスハブに接続される、
    請求項１０に記載のサスペンション。
13. 少なくとも１つのリンクは、それぞれのサスペンションアームに可撓接続される、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のサスペンション。
14. 前記リンクは、エラストマー継手によってそれぞれのサスペンションアームに接続される、
    請求項１３に記載のサスペンション。
15. 前記サスペンションの４つの前記リンクと、前記バランスハブおよびそれぞれのサスペンションアームへのそれらの接続は、同一である、および／または、２つの手のある対で配置される、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載のサスペンション。
16. 前記バランスハブは、前記サスペンションアームの前記ヒンジ軸から間隔を置いたサスペンションアームの位置で、サスペンションアームに直接接続される、
    請求項１に記載のサスペンション。
17. 前記バランスハブは、前記サスペンションの使用中に垂直である軸の周りで、車両のボディまたはシャシーに対してピボット回転して取り付けられるように構成される、
    請求項１から１６のいずれか一項に記載のサスペンション。
18. 前記バランスハブは、エラストマー材料の固体のボディを備え、前記バランスハブは、オプションで固定ブッシュを組み込む、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載のサスペンション。
19. 前記エラストマー材料は、硬化補強材を備える、
    請求項１８に記載のサスペンション。
20. 前記バランスハブは、間隔を置いてかつ平行な少なくとも２つの回転軸の周りで、車両のボディまたはシャシーに対してピボット回転して取り付けられるように構成される、
    請求項１から１９のいずれか一項に記載のサスペンション。
21. 前記バランスハブは、複数の可撓性部材を備える、
    請求項１から２０のいずれか一項に記載のサスペンション。
22. 前記可撓性部材は、前記ハブが車両の前記ボディまたはシャシーに対して取り付けるように構成される位置へのそれらの相互接続に加えて、少なくとも１つの位置で互いに相互接続される、
    請求項２１に記載のサスペンション。
23. 少なくとも１つの可撓性部材は、金属ばねである、
    請求項２１または２２に記載のサスペンション。
24. 少なくとも１つの可撓性部材は、エラストマーばねである、
    請求項２１から２３のいずれか一項に記載のサスペンション。
25. 前記バランスハブは、剛性材料の固体のボディである、
    請求項１から１７のいずれか一項に記載のサスペンション。
26. 前記バランスハブは、車両のボディまたはシャシーに回転不可能に固定するように構成されるアタッチメントを備え、前記バランスハブは、前記アタッチメントの外へ位置決めされる変形可能領域を備え、前記変形可能領域は、前記アタッチメントに対して自由に変形することができ、このことにより、前記バランスハブが前記車両のボディまたはシャシーに対して回転することに抵抗することができる、
    請求項１から２４のいずれか一項に記載のサスペンション。
27. 前記バランスハブは、車両のボディまたはシャシーに取り付けるためのアタッチメントを備え、前記アタッチメントは、前記アタッチメントが前記車両のボディまたはシャシーに対して回転する角度を制限するように構成される、
    請求項１から２６のいずれか一項に記載のサスペンション。
28. 使用中に、前記サスペンションアームのピボット運動は、前記バランスハブに、大きさおよび方向において、斜向かいのサスペンションアームからでなく、同じ側または同じ端上の他のサスペンションアームからの力にほぼ対向する力を与える、
    請求項１から２７のいずれか一項に記載のサスペンション。
29. 前記バランスハブは、システムのためのスプリンギングを増強または提供するように構成される、
    請求項１から２８のいずれか一項に記載のサスペンション。
30. サスペンション部材の重量および／またはばね定数は、あらゆる質量／ばねの対称性も打ち消すように選択される、
    請求項２８または２９に記載のサスペンション。
31. 前記バランスハブは、ボディまたはシャシーに取り付けるためのアタッチメントを備え、前記アタッチメントは、前記車両のボディまたはシャシーに対する前記ハブの回転の速度および範囲の少なくとも１つを制御するように構成される、
    請求項１から３０のいずれか一項に記載のサスペンション。
32. 前記アタッチメントは、摩擦装置および／または粘性ダンパーを備える、
    請求項３１に記載のサスペンション。
33. 前記アタッチメントは、前記車両のボディまたはシャシーに対する前記ハブの回転の速度および範囲の前記少なくとも１つを決定するように予め設定される、
    請求項３１または３２に記載のサスペンション。
34. 前記アタッチメントは、前記サスペンションの使用中に、前記車両のボディまたはシャシーに対する前記ハブの回転の速度および範囲の少なくとも１つを変化させるように動作可能である、
    請求項３２または３３に記載のサスペンション。
35. 使用中に、１つのサスペンションアームの垂直運動は、前記車両の同じ側にある他のサスペンションアームおよび前記車両の同じ端にある他のサスペンションアームの反対の垂直運動を誘発するように配置される、
    請求項１から３４のいずれか一項に記載のサスペンション。
36. 車両の一端で位置決めするための前記サスペンションアームは、リーディングまたはセミリーディングサスペンションアームであり、車両の他端で位置決めするための前記サスペンションアームは、トレーリングまたはセミトレーリングサスペンションアームである、
    請求項１から３５のいずれか一項に記載のサスペンション。
37. リンクは、非線形の力の伝達経路を通る力を迂回するための迂回手段を備える、
    請求項３６または請求項３６に従属するいずれかの請求項に記載のサスペンション。
38. サスペンションアームは、車両の車輪の運動のために所望の形状を提供するための補助部品を有する、
    請求項１から３７のいずれか一項に記載のサスペンション。
39. 請求項１から３８のいずれか一項に記載のサスペンションに固定されたボディまたはシャシーを備える車両。
40. 前記車両のボディまたはシャシーは、前記バランスハブの少なくとも一部が前記車両のボディまたはシャシーに対して回転することに抵抗するように構成される抑制手段を備える、
    請求項３９に記載の車両。
41. 前記車両は、前記バランスハブが前記車両のボディまたはシャシーに対して回転することができる角度を制限するためのバンパーストッパを備える、
    請求項３９または４０に記載の車両。

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