JPH05508595A - 自動車の車輪を能動的に調節するための装置 - 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】 自動車の車輪を能動的に調節するための装置本発明は、請求項１の上位概念部に 記載された形式の、自動車の車輪を能動的に調節するための装置に間する。

ＤＥ−ＰＳ３１３９７９２によれば、所定の走行状態においてホイールキャンバ 及びキャスタを変えるための調節装置を有する車輪懸架装置が公知である。この 調節は油圧シリンダを介して行われ、該油圧シリンダは部分的にリンク機構に一 体的に組み込まれているか、若しくは車輪案内リンク若しくはリンク支承部の一 部になっており、従って比較的大きな力にさらされ、核力は通常はリンク支承部 のみによって受容される。

本発明の課題は、僅かな構造スペースしか必要とせず、良好な応動動作性を有し 、調節装置に過度の力をかけない車輪調節装置を有する、自動車の車輪懸架装置 を提供することにある。

この課題は本発明によれば請求項１の特徴を有する手段によって解決されている 。さらに別の有利な特徴は請求項２以下に記載されている。

本発明によってえられる主要な利点は、車輪案内二しメントが車輪支持体に、調 節装置のタイロッドから離して別個に枢着されていることにより、力、特に縦方 向力も別々に受容され、その結果核力によって影響されない、キャンバ、キャス タ及び負のキャスタの調節のような車輪調節を行うことができる点にある。これ によって特にカーブ走行及び車線変更のさいにより迅速な横力の発生がえられる 。直進走行、特に高速での直進走行時には最小限の車輪位置変化によりばね行程 を介してより低いタイヤ圧での走行が可能であり、これは明らかに乗り心地をよ くする。

１つの車軸の車輪のための調節装置は、後車軸および前車軸に同じように使用可 能に構成されている。車輪調節は簡単な形式で油圧シリンダを介して行われるが 、しかしまた、例えば電気モータまたは別の方式で駆動されるモータを使用する ことも可能である。

車輪支持体にボールジヨイントによって支承されている傾倒レバーを介して調節 装置のタイロッド及び車輪案内リンクは、自動車縦方向に延びている水平な軸線 を中心として旋回可能に支承されている。この複式の支承により縦方向力は専ら リンク支承部を介して受容され、タイロッド支承部はこれらの力から成る負荷か ら解放される。

調節装置のタイロッドと調節エレメントとの結合は２腕レバーを介して行うこと ができる。このレバーを介して、互いにある角度をなす両レバーアーム間の角度 が増減される車輪調節距離を確定する可能性がえられる。これにより車輪を走行 中に調節することができ、このことは、ことにカーブ走行時に、種々異なる横力 を発生させるために有利である。

調節装置は、下側の車輪案内リンクを介してステアリング伝動装置用のタイロッ ドもまた車輪支持体に保持されている後輪ステアリング装置を有する自動車にも 適する。

リヤエンジン式自動車ではスペース上の理由から、車輪回転軸線の上側に配置さ れる調節装置のためのスペースがえられない。この場合調節装置は車輪回転軸線 の下側に配置され、かつ車輪回転軸線の上側に配置されているタイロッドとの結 合はこの場合ガイドレバーを介して行われる。

例えば油圧シリンダまたはモータのような調節エレメントは、個々のパラメータ を処理する電子制御装置を介して制御することができる。この場合個々の走行パ ラメータ、特別に組合わされた走行パラメータ及び全ての走行パラメータの全体 を使用することができる。

車輪の懸架ばね運動と関連して、例えば下側の車輪案内リンクを、車輪調節のた めに油圧シリンダを適宜制御する、ばね行程を受容する装置に結合することも可 能である。

本発明の実施例は図面に示されており、以下において詳細に説明する。

第１図は調節装置を有する車輪懸架装置の前面図、第２図は旋回軸線を示したＩ ＥＩ図の車輪懸架装置の側面図、 第２ａ図は第１図及び第２図の車輪懸架装置の平面図、 第３図は調節エレメントとタイロッドとの間に２腕レバーを有する第１図の車輪 懸架装置の前面図、第４図は第３図の車輪懸架装置の斜視図、第５図は上側の車 輪案内リンクの下側に配置された調節装！を有する車輪案内装置の別の構成を示 す前面図、 第６図は車輪回転軸線の下側に配置された２つの車輪案内リンクを有する車輪懸 架装置の別の構成を示す図、 第７図はリヤエンジン式の自動車用の、調節エレメントが車輪回転軸線の下側に 配置されている車輪懸架装置のさらに別の構成を示す図及び、 第８図は破線で示された、電子制御装置を介する可能な１つの制御手段を有する 調節装置及び実線で示されたばね一調節装置を介するさらに別の構成の調節装置 を示す図である。

車輪懸架装置１は１つの車軸の車輪２を、トーイン、負のトーイン及びキャンバ の方向で能動的に調節するために、調節エレメント４を有する装置３を含んでお り、この調節エレメント４はタイロッド５を介して車輪支持体６に作用する。車 輪２の旋回は旋回軸線Ｘ−Ｘを中心にして行われ、該軸線ｘ−ｘは下側車輪案内 リンク８のジヨイント７及びタイロッドｌＯのジヨイント９によって規定される 。この軸線Ｘ−又は、所期の調節値に相応して、０°〜９０°の角度αに調節す ることができる。

第１図〜第３図の構成によれば、調節装置３のタイロッド５は車輪回転軸線１１ の上側にありかつ上側の車輪案内リンク１２に隣接して配置されている。この構 成では、調節装置３のタイロッド５は車輪案内リンク１２の上側の一平面に設け られている。このタイロッドは、第５図に示されているように、調節装置３と共 に、上側の車輪案内リンク１２の下側の一平面に配置されていてもよい。

タイロッド５及び上側の車輪案内リンク１２は車輪支持体６に傾倒レバーエレメ ント１３を介して保持されており、該傾倒レバーエレメント１３は車輪支持体６ にジヨイント１４を介して結合されている。タイロッド５を傾倒レバーエレメン ト１３に結合するために第１のレバーアーム１５の自由端部に、自動車縦方向で かつほぼ水平に向けられた位置１８を有する旋回支承部１６が設けられている。

車輪案内リンク１２は第２のレバーアーム１７の自由端部に、さらに別の、はぼ 相応して方向付けられた旋回支承部１８を介して、支持されている。

タイロッド５と調節エレメント４との結合は、例えば第１図に示されているよう に、簡単なジヨイント９を介して行われるか、又は、第３図、第４図及び第６図 に示されているように、角βをなす２つのレバーアーム２０ａ及び２０ｂを有す る２腕の中間レバー２０を介して行われる。

第３図によれば、タイロッド５は車輪支持体側で傾倒レバーエレメント１３に結 合され、反対側の端部では調節エレメント４に、２つのレバーアーム２０ａ及び ２０ｂを有するレバー２０を介して結合されており、この構成は第４図に斜視図 で示されている。タイロッド５のこの構成は該タイロッド５の殆んど直線的な移 動を可能にする。車輪回転軸線１１の下側において車輪支持体６上に結合してい るタイロッド２１は、図示されていないリンク伝動機構に結合されている。

第６図の構成によれば、車輪案内リンク１２及び８は車輪回転軸線１１の下側に おいて互いに上下に離して配置されており、かつタイロッド５は調節エレメント ４と共に車輪回転軸線１１の上側に設けられている。

第７図のさらに別の構成によれば、１つの車軸の車輪２の間にモータを受容する 自由スペースをうるために、調節エレメント４を有する調節装置３は車輪回転軸 線１１の下側の一平面に移されており、この場合装置３のタイロッド５は車輪回 転軸線１１の上側の一平面に配置されている。調節エレメント４のピストンロッ ド２２とタイロッド５との結合はほぼ鉛直の２腕レバー２３を介して行われてお り、このレバー２３は自特表千５−５０８５９５　（４） 動車の縦方向で水平の軸線２４を中心にして旋回可能である。

車輪位置の変化は、ステアリングハンドル切れ角、走行速度、横方向加速度、縦 方向減速度、縦方向加速度、ヨーイングモーメント、ばね力等の走行パラメータ に関連して行われる。これらのパラメータに相応して調節エレメント４、例えば 油圧シリンダ又はモータが制御される。１つの構成型式によれば、１つの車軸の 各車輪２に１つの調節エレメント４が所属している。

これにより、例えばカーブ走行時に、各車輪２を別々に独立に、それぞれの必要 に応じて、調節することができる。

１つの車軸の車輪２の別々の調節は、タイロッド５と調節エレメント４との間の ２腕レバー２０によっても、レバー２０の両レバーアーム２０ａ及び２０ｂが互 いに異なる角度βに調節されるようにしてこれにより左右両車輪への距離−伝達 比が異なるようにすることによって、えられる。

さらに、第８図に示されているように、複動式油圧シリンダ３０を調節エレメン ト４として使用することも可能である。この後動式油圧シリンダは、１、つの車 軸の両車輪２のタイロッド５に結合した一貫したピストンロッドを有している。

制御手段の１つの構成によれば、第８図に実線で示されているように、下側の車 輪案内リンク８はばね行程を受容する調節装置４３を有している。この装置はそ れぞれ１つの、圧力伝達装置３３から発する圧力導管３４を有し、これらの圧力 導管３４はそれぞれ複動式油圧シリンダの１つの室３５．３８内へ開口しており 、この場合媒体の圧力はピストンを移動させ、これにより車輪の調節が行われる 。

制御手段のさらに別の１つの構成によれば、第８図に破線で示されているように 、電子側ｍ装置４０が設けられている。これは主に、制御器３６を含んでおり、 この制御器には走行パラメータが個別に又は組合わせた形で又は全体的に供給さ れ、その出力側から相応する信号がポンプ３７へ送られ、このポンプが圧力媒体 を両室３５及び３８に供給する。後車輪ステアリング機構を有する自動車にこれ らの走行パラメータを利用する場合、１つの車軸の車輪をこれらのパラメータに 関連して調節することは高い経費を必要とすることなく可能である。

要　約　書 自動車の車輪を能動的に１１１節するための装置自動車の車輪を能動的に調節す るための装置は調節エレメントを有する装置を含んでおり、この装置では、車輪 案内リンクがこの装置とは無関係に車輪回転軸線の下側及び又は上側において車 輪支持体に枢着されかつ自動車上部構造に旋回可能に保持されている。上記装置 は車輪支持体にタイロッドを介して結合された調節エレメントを有している。こ の調節エレメントは車輪位置を強制的に変化させるために、走行パラメータに関 連して、車輪回転軸線下側において車輪支持体側のタイロッドジヨイント及び車 輪支持体側のリンクジヨイントによって規定される旋回軸線を中心にして調節可 能である。装置の調節エレメントは少なくとも１つの油圧シリンダから成り、該 油圧シリンダは、車輪ばね行程、横方向加速度、速度、縦方向加速度、減速度、 ヨーイングモーメント及びステアリングハンドル切れ角のような走行パラメータ に関連して電子制御装置を介して走出及び走入可能に構成され車輪位置を制御す る。屑ｆ装置のタイロッドとは別個に離して車輪案内エレメントが車輪支持体に 枢着されていることにより、力、殊に縦方向力を別個に受容することができ、そ の結果、これらの力によって影響されない、キャンパ、キャスタ及び負のキャス タ調節のような車輪の調節が行われる。また殊にカーブ走行及び又は車線変更の さいにより迅速な横力の発生がえられる。

国際調査報告 ＋ｍ−−−４−−−ｍ、　ＰＣｒ／ＥＰ　９１１０１１１４国際調査報告 ０３／１Ｇ／９１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．調節エレメントを含む装置を介して自動車車輪を能動的に調節するための装 置であって、車輪案内リンクが、調節エレメントを含む上記装置とは無関係に、 車輪回転軸線の下側及び又は上側において車輪支持体に枢着されていてかつ自動 車上部構造に旋回可能に保持されている形式のものにおいて、調節エレメントを 含む上記装置（３）がタイロッド（５）を介して車輪支持体（６）に結合した調 節エレメント（４）を含んでおり、該調節エレメント（４）が、強制的に車輪位 置を変化させるために、自動車の走行パラメータに関連して、車軸支持体側のタ イロッドジョイント（９）及び車輪支持体側のリンクジョイント（７）により車 輪回転軸線（１１）下側において規定される旋回軸線（Ｘ−Ｘ）を中心にして調 節可能であることを特徴とする、自動車の車輪を能動的に調節するための装置。 ２．装置（３）の調節エレメント（４）が少なくとも１つの油圧シリンダから成 り、該油圧シリンダが、車輪ばね行程、横方向加速度、速度、縦方向加速度、減 速度、ヨーイングモーメント及びステアリングハンドル切れ角のような走行パラ メータに関連して、電子制御装置（４０）を介して走出及び走入動作可能に構成 され車輪位置を制御することを特徴とする、請求項１記載の装置。 ３．調節エレメント（４）が複動式油圧シリンダ（３０）を含んでおり、該油圧 シリンダのピストンロッド（３１）がタイロッド（５）を介して車輪支持体（６ ）に結合されておりかつ油圧シリンダ（３０）の各室（３５，３８）がそれぞれ １つの別個の圧力供給手段を有していることを特徴とする、請求項１又は２記載 の装置。 ４．調節エレメント（４）に結合されたタイロッド（５）が車輪回転軸線（１１ ）の上側においてジョイント（４１）を介して車輪支持体（６）に結合されてお り、この場合車輪回転軸線（１１）の下側において２つの車輪案内リンク（８， １２）が車輪支持体（６）に枢着されていることを特徴とする、請求項１から３ までのいずれか１項記載の装置。 ５．車輪支持体（６）に枢着された傾倒レバーエレメント（１３）がその上側自 由端部にある支承部（１８）にタイロッド（５）を水平軸線（Ｙ−Ｙ）を中心に して旋回可能に支持しており、かつ傾倒レバーエレメント（１３）がその下側自 由端部にある、水平軸線（Ｚ−Ｚ）を有する旋回支承部（１６）に車輪案内リン ク（１２）を旋回可能に支承していることを特徴とする、請求項１から４までの いずれか１項記載の装置。 ６．タイロッド（５）が、車輪支持体（６）に枢着された傾倒レバーエレメント （１３）に保持されており、この場合傾倒レバーエレメントがその上側自由端部 にある旋回支承部（１６）で車輪支持体（１２）を旋回可能に支持しており、か つ傾倒レバーエレメントがその下側自由端部にある支承部（１８）でタイロッド （５）に枢着されこれを保持していることを特徴とする、請求項１から５までの いずれか１項記載の装置。 ７．調節エレメント（４）とタイロッド（５）との間に中間レバー（２０）が配 置されており、該中間レバーが、互いにある角度（β）をなす２つのレバーアー ム（２０ａ，２０ｂ）を有していることを特徴とする、請求項１から６までのい ずれか１項記載の装置。 ８．１つの車軸の各車輪側にそれぞれ、それもタイロッド（５）と調節エレメン ト（４）との間に、互いに等しい角度（β）をなすレバーアーム（２０ａ，２０ ｂ）を有する中間レバー（２０）が所属していることを特徴とする、請求項６記 載の装置。 ９．１つの車軸の各車輪側に、それもタイロッド（５）と調節エレメント（４） との間に、互いに異なる角度（β）をなすレバーアーム（２０ａ，２０ｂ）を有 する中間レバー（２０）が所属していることを特徴とする、請求項７記載の装置 。 １０．下側の車輪案内リンク（８）の車輪支持体側のジョイント（７）及びタイ ロッド（１０）の車輪支持体側のジョイント（９）によって規定される旋回軸線 （Ｘ−Ｘ）の調節により車輪のキャンバとキャスタとの比が規定されることを特 徴とする、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。 １１．旋回軸線（Ｘ−Ｘ）の調節値αが０°である場合、車輪のキャンバ調節だ けが行われることを特徴とする、請求項１０記載の装置。 １２．旋回軸線（Ｘ−Ｘ）の調節値αが９０°である場合、車輪のキャスタ調節 だけが行われることを特徴とする、請求項１０記載の装置。 １３．調節エレメント（４）が車輪回転軸線（１１）の下側に位置する平面内に 支承されていて２腕レバー（２３）に結合されており、該２腕レバーがほぼ鉛直 の平面内に延びていて、調節エレメント（４）の支承部とは反対側の自由端部で タイロッド（５）に結合されており、該タイロッドが車輪支持体（６）に、車輪 回転軸線（１１）の上側の支承部（１８）を介して、枢着されていることを特徴 とする、請求項１から１２までのいずれか１項記載の装置。 １４．１つの車軸の各車輪側の、車輪回転軸線（１１）の下側に配置された車輪 案内リンク（８）に、ばね行程を受容する調節装置（４３）が結合しており、該 調節装置がそれぞれ圧力導管（３４）を介して複動式油圧シリンダ（３０）の室 （３５，３８）に接続しておりかつ該複動式油圧シリンダ（３０）への圧力媒体 の供給がポンプ（４２）を介して行われることを特徴とする、請求項１から１３ までのいずれか１項記載の装置。