JPH0285003A - 車両の独立懸架装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、操舵輪、非操舵輪を問わず使用できる車両の
独立懸架装置に関する。

（従来技術） 車輪の懸架装置の形状および空間条件とは無関係に、車
輪の旋回軸の空間的位置を自由に選択できる車輪の独立
懸架装置として、上部および下部の車輪案内装置を備え
、少なくとも１つの車輪案内装置か互いに独立した２つ
のアームによって構成されたものが知られている（特公
昭５２−９８８９　）。

別の簡ｍな独立懸架装置として、前後および横方向に間
隔をおいた内方の２つの端部で車体に連結され、外方の
１つの端部で車輪を支持するセミトレーリ°ングアーム
式のものが知られている。

（発明が解決しようする課題） 面記公報に記載された独立懸架装置では、北部および下
部の車輪案内装置を備えるため大きなスペースが必要で
あり、また、少なくとも一方の車輪案内装置が互いに独
立した２つのアームによって構成されるので、アーム数
およびアームの両端に設けられるブツシュ等の数の増加
を招くという問題がある。

萌記セミトレーリングアーム式の独立懸架装置では、ス
ペースか少なく部品数も少ないが、重輪旋回軸配置上の
自由度か少ないという不其合がある。

本発明の目的は、部品点数を減らし、設置のためのスペ
ースを小さくでき、車輪旋回軸配置の自由度が大きい車
両の独立懸架装置を提供することにある。

（３題を解決するための手段） 本発明の独立懸架装置は、ホイールキャリアと、該ホイ
ールキャリアを上下に間隔をおいた外方の２つの端部で
それぞれ支持し、内方の１つの端部で車体にそれぞれ連
結される第１のアームおよび第２のアームと、前記ホイ
ールキャリアを外方の１つの端部で支持し、内方の１つ
の端部で車体に連結される第３のアームとを含む。

独立懸架装置が操舵輪を支持する場合、第３のアームは
ステアリング装置のタイロッドのような部材によって代
替できる。従って、この場合、第３のアームはその内方
の端部でステアリング装置を介して車体に連結されるこ
ととなる。

（作用および効果） 第１のアームの３つの端部の連結点が含まれる第１の平
面と、第２のアームの３つの端部の連結点が含まれる第
２の平面との交線が重輪の旋回軸線、いわゆる仮想キン
グピン軸線となることから、第１および第２の平面の配
置、換言すれば第１および第２のアームの配置によって
、キングピンオフセットをゼロとしたり、タイヤの接地
面の中心を通ってタイヤの回転軸線に直交する中心面の
外側としたり、または中心面の内側としたりすることが
可能となり、車輪旋回軸配置の自由度が大きくなる。

アームの数は第１ないし第３のアームの３つであるので
、アーム数は少なく、ブツシュ等の数も少なくてすむ。

また、スペースも少なくてすむ。

（実施例） 独立懸架装置は、第１図ないし第４図に示すように、ホ
イールキャリア１０と、第１のアーム１２と、第２のア
ーム１４と、第３のアーム１６とを含む。

ホイールキャリア１０は、第２図に示すように、アクス
ル１８を回転可能に支持し、このアクスル１８にディス
クホイール２０およびタイヤ２２が取り付けられる。

ｍｌのアーム１２は、上下に間隔をおいた外方の２つの
端部１３ａ、１３ｂと、内方の１つの端部１３ｃとを有
する、いわゆる逆Ａアームであって、ホイールキャリア
１０を外方の２つの端部１３ａ、１３ｂでゴムのブツシ
ュ（図示せず。

以下に述べるブツシュも図示しない。）を介して支持し
、内方の端部１３ｃでゴムのブツシュを介して車体２４
に揺動可能に連結されている。外方の２つの端部１３ａ
、１３ｂはアクスル１８の上下となり、それぞれの連結
点、すなわち中心点を結ぶ軸線２６はおおむね車体の上
下方向となるように配置され、ホイールキャリア１０は
軸線２６の回りに揺動可能である。

第２のアーム１４は、上下に間隔をおいた外方の２つの
端部１５ａ、１５ｂと、内方の１つの端部１５ｃとを有
する、逆Ａアームであって、ホイールキャリア１０を外
方の２つの端部１５ａ、１５ｂでゴムのブツシュを介し
て支持し、内方の端部１５ｃでゴムのブツシュを介して
車体２４に揺動可能に連結されている。外方の２つの端
部１５ａ、１５ｂはアクスル１８の上下となり、それぞ
れの中心点を結ぶ軸線２８はおおむね車体の上下方向と
なるように配置され、ホイールキャリア１０は軸線２８
の回りに揺動可能である。第２図に示す実施例では、第
２のアーム１４は平面視においてアクスル１８の軸線上
に位置する。

７ｊＳ３のアーム１６は、外方の１つの端部１７ａと、
内方の１つの端部１７ｂとを有する、いわゆるＩアーム
であって、ホイール、キャリア１０を外方の端部１７ａ
でボールジヨイント３０を介して支持し、内方の端部１
７ｂでボールジヨイント′３２を介して車体またはステ
アリング装置のラックバ−のような部材に揺動可能に連
結されている。

代表的な実施態様を示す第２図において、第３のアーム
１６はタイロッドであって、その内方の端部にあるボー
ルジヨイント３２を介して、ステアリング装置のラック
バー４２に連結され、タイヤ２２は後述する仮想キング
ピン軸線３８の回りを旋回し、操舵される。

ｉｌのアーム１２の外方の２つの端部１３ａ、１３ｂの
中心点を結ぶ軸線２６と内方の１つの端部１３ｃの中心
点とは同一仮想平面３４にあり、第２のアーム１４の外
方の２つの端部１５ａ。

１５ｂの中心点を結ぶ軸線２８と内方の１つの端部１５
ｃの中心点とは、仮想平面３４とは別の同−仮想平面３
６にある。両仮想平面３４．３６は、第１図および第２
図に示すように、交線３８で交わっており、この交線３
Ｂは仮想キングピン軸線となる。

第１のアーム１２の内方の端部１３ｃと第２のアーム１
４の内方の端部１５ｃとを結ぶ軸線４０は、第３のアー
ム１６の内方の端部１７ｂにあるボールジヨイント３２
の中心を通っており、これらアームは軸線４０の回りを
揺動する。

ホイールキャリア１０または第１のアーム１２もしくは
第２のアーム１４と車体との間に、そわ自体公知のショ
ックアブソーバとコイルばねとが配置され、独立懸架装
置は使用される。

なお、前記実施例では、第３のアーム１６はタイロッド
であり、タイヤ２２が操舵されている。タイヤ２２が操
舵されない場合、第３のアーム１６を車体に直性揺動可
能に連結する。

次に、本発明の実施例の作用および効果について説明す
る。

第２図に示した実施例では、独立懸架装置は、２つの逆
Ａアームである第１および第２のアーム１２．１４と、
タイロッドである第３のアーム１６とによりて構成され
ているため、１′ｒｒＩ記公報に記載された、アームを
５本または４本用いた独立懸架装置より、構成部品が少
ない。また、第１のアーム１２の端部１３ａ、１３ｂに
配置されるブツシュおよび第２のアーム１４の端部１５
ａ、１５ｂに配置されるブツシュには、車輪の上下動に
よるこじり力が作用しないため、乗心地を確保するため
にホールジヨイントを用いる必要がない。これによって
、独立懸架装置を比較的安価に製作することができる。

従来の独立懸架装置とは異なり、アクスル１８の上方に
配置されるアッパアームが不要であるため、キャビン、
ラゲッジスペースその他のスペースか大きく取れる。

タイヤ２２の操舵軸線である仮想キングピン軸線３８が
第１の仮想平面３４と第２の仮想平面３６との交線とし
て与えられるとこう、第１および第２の仮想平面の設定
が実質的に自由であるため、仮想キングピン軸線３８を
任意に選定でき、制動力による回転モーメント、駆動力
によるトルクステア、横力によるステア等を最良に決定
てきる。

第５図に示す実施例では、仮想キングピノ軸線３８はタ
イヤ２２の接地面中心Ｇより外方で地面と交差し、また
第６図に示す実施例では、接地面中心Ｇより内方で地面
と交差している。いずれの場合も、タイヤ２２の接地面
中心Ｇを通る中心面４４とアクスル１８の軸線とが交差
する点の近傍を仮想キングピン軸線３８が通っている。

これによって、駆動力によるトルクステア対策が可能と
なる。

第７図に示す実施例では、仮想キングピン軸線３８はタ
イヤ２２の接地面中心Ｇより内方で地面と交差し、また
第８図に示す実施例では、接地面中心Ｇより外方で地面
と交差している。このように、仮想キングピン軸線３８
の地面との交差点をタイヤ２２の接地面中心Ｇに対して
任意に設定することにより、ホイールブレーキを装着し
た場合の制動力による回転モーメント対策が可能となる
。また、同様に、仮想キングピン軸線２８の地面との交
差点を横力着力点に対して任意に設定１−ることにより
、横力によるステア対策も可能となる。

本実施例はサスペンションのアライメント上、セミトレ
ーリングアームと似たアライメント変化をするが、セミ
トレーリングアームはその揺動軸線の傾斜角の大きさに
より、ロールステア、トー変化、アンチダイブ率、アン
チスクオツト率が決定され、そのおのおのは分離して設
定することか不可１１ヒである。

これに対し、本実施例では、第３のアーム１６の内側の
ホールジヨイント３２の中心を軸線４０からずらすだけ
で、あるいは他の要因との組合せにより、容易にロール
ステアやトー変化を設定することができる。たとえば、
ホールジヨイント３２を軸線４０より上に上げることに
よりロールスアンダ、下に十゛げればロールオーバ、ボ
ールジヨイント３２を軸線４０より内方にすれば、バウ
ンド、リバウンド時にトーイン、外方にすれば、トーア
ウト傾向を付与することができる。

タイヤに前後力か働いた場合、セミトレーリングアーム
ではタイヤは基本的にトーアウトとなる。これに対し、
第９図に示す実施例では、仮想キングピン軸線３８がタ
イヤ２２の中心面４４とアクスル１８の軸線との交点を
通るように設定されており、トーインにすることができ
る。

いま、前後力Ｆがタイヤ２２の中心面に働いたとき、こ
の前後力Ｆは仮想面３６内で内方へ向く分力Ｆ、と、仮
想面３４内で後方へ向く、分力Ｆ１より大きな分力Ｆ２
とに分解される。その結果、第２のアーム１４の外方の
端部１５ａ、１５ｂは分力Ｆ１によって、内方へ小さな
変位δＩをし、第１のアーム１２の外方の端部１３ａ、
１３ｂは分力Ｆ２によって後方へ大きな変位δ２をする
ようになり５タイヤ２２は仮想線で示すようにトーイン
となる。

第１０図に示す実施例では、仮想キングピン軸線３８が
タイヤ２２の中心面４４より内方を通るように設定され
ており、力のつり合い点Ｐを第２のアーム１４と第３の
アーム１６との中間でタイヤの中心面４４上に位置させ
ることにより、トー変化をゼロにすることができる。

前後力Ｆの分力Ｆ、は、力のつり合い点Ｐが第２および
第３のアームの中央に位置する場合、第２のアーム１４
および第３のアーム１６に均等に作用することから、両
アームに係合するブツシュのばね定数が等しいとき、両
アームの内方へのたわみ川が等しくなる。また、両アー
ム１４．１６に係合するブツシュのばね定数が異なると
き、ばね定数の比の逆の割合を満たす点に力のつり合い
点Ｐを定めることによって、両アームの内方へのたわみ
量が等しくなる。このようにして、トー変化をゼロにす
ることが可能である。

仮想キングピン軸線を、トー変化がゼロとなる状態より
さらに内方へ位置させることにより、制動時トーアウト
にすることもできる。

実施例に示すように、第３のアーム１６の内方のボール
ジヨイント３２の中心が第１８よび第２のアーム１２．
１４の旋回軸線４０上となるように位置決めすることに
より、アーム相互の干渉を少なくし、乗心地を向上でき
る。この場合、各アームに係合するブツシュにこじり力
が作用することかない。

第１１図に示すように、タイヤ２２の接地面に横力ｆが
働いたとき、この横力ｆのほとんどが第２のアーム１４
で受けられ、アーム１４の端部１５ａ、１５ｂにたわみ
δが生ずるか、アーム１２およびアーム１６はほとんど
たわまないので、タイヤ２２は仮想線で示すように、［
・−インとなる。すなわち、横力の大きさに関係なくタ
イヤは実質的にトーインとなるため、横カステアに対す
る設定の自由度が大きく、しかも容易に設定できる。

横力の大部分を第２のアーム１４が受ける結果、第３の
アーム１６に加わる横力の分力が少なくなり、このアー
ムの太さを十分細くできる。

従って、第３のアーム１６がタイロッドのようなステア
リング装置の部材で代替される場合、この部材の取付構
造の剛性、を低くでき、軽量化が可能である。

仮想キングピン軸線の地面との交点Ｑを、第１２図に示
すように、アクスル１８の軸線より面方に位置させるこ
とにより、横カスデアをほぼゼロとすることができる。

アクスル１８の軸線を接地面に投影した仮想線と第１の
アーム１２の端部を含む仮想面３４との交点Ｒが、第２
のアーム１４と第３のアーム１６とが平面視においてな
す角度のほぼ中央に位置するとき、横力ｆの内方へ向く
分力ｆ、によりて第２のアーム１４と第３のアーム１６
とに作用する分力ＣＩ、Ｃ２を等しくすることができ、
これによって横カステアはセ゛口となる。第２のアーム
１４と第３のアーム１６とに係合するブツシュのばね定
数が異なるとき、その比の逆の割合に内分した点に交点
Ｒをもってくれば、同様に横カステアをゼロにすること
ができる。

前記のようにして、前後力、横力、駆動力等に対して理
想的な仮想キングピン軸線を自由に設定できる。このよ
うに、キングピン軸線を設定すれば、各アームに作用す
る力を制御できる結果、各アームに係合するブツシュの
たわみを制御でき、これによって、トーイン、トーアウ
ト等のトー変化が制御される。

従来の独立懸架装置では、バウンド、リバウンド時に対
地キングピン傾角やキャスタか変化するが、本実施例で
は、軸線４０の回りに車体を回しても、これらが変わら
ず、常に一定である。よって力のつり合いを同じ割合に
保つことができる結果、安定した車両特性を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は独立懸架装置の斜視図、第２図は好ましい実施
態様の平面図、第３図は背面図、第４図は側面図、第５
図ないし第８図は仮想キングピン軸線を任意に設定でき
る状態を示す模式図、第９図は前後力によるトー変化を
示す平面図、第１０図は前後力によってトー変化が生じ
ない状態を示す平面図、第１１図は横力によるトー変化
を示す平面図、第１２図は横力によってトー変化が生し
ない状態を示す平面図である。 １０゛：ホイールキャリア、 １２．１４．１６：アーム、 １８：アクスル、 ３０．３１：ホールシラ１インド、 ３４．３６：仮想平面、 ３８：仮想キングピン軸線、 ４０：揺動１ＩＩｌｌＩ線。 代理人　弁理士　松　永　宣　行 第１図 第 第 第 図 図 第 図 第 図 図 第 図 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ホィールキャリアと、該ホィールキャリアを上下に間隔
   をおいた外方の２つの端部でそれぞれ支持し、内方の１
   つの端部で車体にそれぞれ連結される第１のアームおよ
   び第２のアームと、前記ホィールキャリアを外方の１つ
   の端部で支持し、内方の１つの端部で車体に連結される
   第３のアームとを含む、車両の独立懸架装置。