JP2649398B2 - 自動車の車輪独立懸架装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車の駆動後車軸に対する車輪独立懸架
装置に関する。

［従来の技術］ 車輪担体と、個々のリンクによって形成され車輪担体
に対する下側および上側のヒンジ機構とからなり、車体
の前後方向に関して、下側ヒンジ機構が、ばねおよび／
又はショックアブソーバを支持するばねアームとしての
下側後部リンクと、斜め前方内側に延びる下側前部リン
クとを有し、上側ヒンジ機構が、斜め後方内側に延びる
下側後部リンクと、斜め前方内側に延びる上側前部リン
クとを有し、これ等のリンクの車輪側のヒンジ点が車輪
中心縦平面に対して内側にずれて配置され、更に、車輪
中心横平面の前方で横方向に延びるタイロッドが車輪担
体に連結されているような自動車の車輪独立懸架装置
は、既にドイツ連邦共和国特許第3048794号公報で公知
である。この懸架装置は実際に確証されており、これは
小さな構造容積において車輪を高精密に案内し、車輪の
快適性を良くするという特長を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、かかる公知の懸架装置を、それを特
に大型乗用車に採用する際に必要とされるような大きな
車軸速度に関して、小さな構造容積において快適性を損
なうことなしに改善することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明によればこの目的は、冒頭に述べた形式の車輪
懸架装置において、上側ヒンジ機構における上側後部リ
ンクの車輪側ヒンジ点が上側前部リンクの車輪側ヒンジ
点の前方に位置し、且つ両方のヒンジ点が車輪中心横平
面の両側に位置し、平面図において、上側後部リンクと
上側前部リンクとが交差し、上側後部リンクと下側後部
リンク、および上側前部リンクと下側前部リンクがそれ
ぞれ平行に延び、上側後部リンクと上側前部リンクによ
って形成され内側に向かって開いた角度が、下側ヒンジ
機構において下側後部リンクと下側前部リンクによって
形成され内側に向かって開いた角度の中に位置している
ことによって達成される。

［発明の効果］ 上側ヒンジ機構の両方のリンクを交差して配置するこ
とによって、ヒンジ機構全体が強固になる。即ち、これ
らのリンクの交差配置により、上側ヒンジ機構が強固に
なるだけでなく、下側ヒンジ機構のリンクが、それらの
車輪担体側ヒンジ点と共に車輪中心横平面に関して交差
して位置することになる。このようにして、車輪担体の
スイベル運動が、リンクの交差配置、車輪担体側ヒンジ
点の交差した軸受および相応した締付けによって阻止さ
れるので、狭い構造にも拘らず車輪担体の整合について
大きな安定性が得られる。増大した車軸速度は、走行お
よび制動の際に車輪の精確な案内に関して有利に作用す
る。更に横方向力も良好に受けられる。これらすべての
効果は追加的な構造空間を必要とせずに達成され、同じ
車軸速度の場合には、懸架装置を従来に比べてスマート
に構成することができる。

上側ヒンジ機構を形成する交差したリンクは、交差範
囲において互いに自由にそばを通されるか、一方のリン
クが他方のリンクに設けられた切欠きを通して導かれ
る。またリンクを交差範囲において弾性的に、例えばゴ
ムヒンジ継手などによって結合することができ、これに
よって結合の強度が一層改善される。

交差したリンクを持った車輪懸架装置は既に知られて
いる（特開昭59−223507号参照）。操舵される前輪に設
けられ車輪担体に対して上側および下側リンク機構を持
ったこの公知の車輪懸架装置の場合、一方のヒンジ機構
は三角形コントロールアームによって形成され、他方の
ヒンジ機構は交差する２本のリンクによって形成されて
いる。公知のように個々のリンクから構成されたヒンジ
機構の場合にリンクのそれぞれ仮想的な交点が仮想的な
ヒンジ点を形成するので、公知の構造の場合、舵取り軸
心の位置が一方では仮想的な交点によって、他方では三
角形コントロールアームのヒンジ点によって決定され
る。ヒンジ機構特に上側ヒンジ機構に対して交差したリ
ンクを利用することによって、舵取り軸心の位置に関し
て若干の構造的な自由が生じる、これは前輪懸架装置に
とって価値があるが、後輪懸架装置にとっては全く役立
たない。この公知の構造は、第２のヒンジ機構だけが車
輪担体側ヒンジ点を持った三角形コントロールアームに
よって形成されているので、安定性にはほとんど影響を
与えない。

［実施例］ 以下図面に示した実施例を参照して本発明を詳細に説
明する。

図面には自動車の車輪懸架装置が示されている。その
懸架装置は車輪懸架装置として形成されているので、走
行車の左右において対称な構造となっており、従ってこ
こでは走行車の片側についてだけ図示する。

具体的には図示した車輪懸架装置の場合、乗用車の車
輪懸架装置、詳しくはその駆動後車軸の懸架装置が対象
となっている。

ほとんど図示していない車体１への車軸の接続は中間
フレーム２を介して行われ、この中間フレーム２は横に
クロスメンバ４、５を介して接続されているサイドレー
ル３を有している。

中間フレーム２は本発明の要旨ではなく、ここではそ
のサイドレール３として重要であるだけであり、車体中
心縦平面６に対して対称な構造をしているので、サイド
レール３は片側だけしか図示していない。これらのサイ
ドレール３は車輪懸架装置の上側および下側ヒンジ機構
の車体への固定を行っている。

上側ヒンジ機構は、この実施例の場合、走行方向Ｆに
関して、キャンバーリンクと呼ばれる上側後部リンク７
及び引張リンクと呼ばれる上側前部リンク８によって形
成されている。車体側において、上側後部リンク７およ
び上側前部リンク８はサイドレール３にヒンジ点９、10
においてヒンジ接続されている。その場合一般に公知の
軸受で接続が行われている。車輪側において、上側後部
リンク７および上側前部リンク８は車輪担体11にヒンジ
点12、13で同様にヒンジ接続されている。

下側ヒンジ機構は、ばね16およびショックアブソーバ
17を支持しばねアームと呼ばれる下側後部リンク14と、
押しリンクと呼ばれる下側前部リンク15とから成ってい
る。

ばねアーム14および下側前部リンク15の車体側のヒン
ジ点は符号18、19で示されている。それらの車輪担体11
へのヒンジ点は符号20、21で示されている。これらは特
に第２図から理解できる。

上側および下側ヒンジ機構のそばに、タイロッド22が
設けられており、このタイロッド22は、走行方向Ｆにお
いて車輪中心横平面23の前方に位置し、平面図におい
て、この横平面23に対してほぼ平行に延びている。24は
タイロッド22の車体側のヒンジ点であり、25車輪担体側
のヒンジ点である。ヒンジ点25は車輪担体11の前方に突
出したアーム26の端部に位置している。

車輪担体11には、更にそれぞれ駆動軸27が支持されて
いる。この駆動軸27は伝動装置28に接続されており、こ
の伝動装置28自体は中間フレーム２に図示していない方
式で保持されている。

上側後部リンク７は、車輪担体11から出発して平面図
において、僅か斜め後方に、詳しくは車輪中心横平面23
に対して約15゜の角度を成して延びている。上側前部リ
ンク８は、車輪担体11から出発して斜め前方内側に延
び、車輪中心縦平面29に対して約45゜の角度を成してい
る。平面図において、上側後部リンク７および上側前部
リンク８は交点30を有している。

第１図から明らかなように、上側前部リンク８は、こ
の実施例の場合に上側後部リンク７の下側を通され、こ
のためにその長さに亘って僅かに下向きに湾曲されてい
る。上側後部リンク７並びに上側前部リンク８が第３図
において交点30を越えて延長されているので、即ち交点
30がリンク７、８によって形成される仮想的な交点とな
っているので、前述した公知の装置に比べてリンクが長
くなる。この長いリンクは図示した交差形配置構造に関
係して特に強固となり、詳しくは横方向力および縦方向
力に関して強固となる。

明らかなように、これは特に、ばねアーム14および下
側前部リンク15によって形成されている下側ヒンジ機構
の形状に関係しており、その場合、下側後部リンクとし
て使用するばねアーム14の車輪担体側のヒンジ点20は、
平面図において、上側ヒンジ機構における前部リンク８
の車輪担体側のヒンジ点13の下側に位置している。同様
に上側後部リンク７の車輪担体側のヒンジ点12および下
側前部リンク15の車輪担体側のヒンジ点21も、平面図に
おいて上下に位置している。この交差形の支持構造は、
上側ヒンジ機構の両方のリンク７、８に関してだけでな
く、車輪担体側のヒンジ点12、13、20、21に関しても、
車軸結合の必要な強化に著しく寄与する。

ばねアーム14は、車輪から出発して斜め後方内側に延
び、詳しくは車輪中心横平面23に対して約20゜の角度を
成して延びている。下側前部リンク15は、車輪から出発
して斜め前方内側に延び、詳しくは車輪中心縦平面29に
対して約45゜の角度を成して延びている。

上側ヒンジ機構の後部リンク７と前部リンク８、並び
に下側ヒンジ機構のばねアーム14と前部リンク15は、平
面図において、車体中心に向かって開いた角度の辺を形
成している。これらの角度の頂点は、上側ヒンジ機構に
おいては、第３図の平面図における仮想的な交点30によ
って形成され、下側ヒンジ機構においては、ばねアーム
14および前部リンク15の各軸線の交点31によって形成さ
れている。両方の角度の２等分線は、車輪中心横平面23
に対して約15゜の角度を成している垂直平面32内にほぼ
位置しており、その平面32は斜め前方内側に延びてい
る。

第１図および第２図に示したように、上側後部リンク
７および上側前部リンク８がほぼ水平に延びており、ば
ねアーム14も実質的に水平に延び、更に下側前部リンク
15がほんの僅かに前上向きに傾斜しているので、全体と
して、上側前部リンク８と下側前部リンク15、並びに上
側後部リンク７とばねアーム14がほぼ平行に延びている
と見なせる。

上側後部リンク７および上側前部リンク８の交差に関
係して、非常に強固な結合が生じ、その場合交差によっ
て生ずる上側ヒンジ機構の仮想的な交点30および下側ヒ
ンジ機構の仮想的な交点31が揺動軸心を決定し、この揺
動軸心に関して車輪担体11がタイロッド22を介して支持
される。

その場合タイロッド22はほぼ水平に位置して車体１の
横方向に延び、そのヒンジ点24、25はそれぞれ、平面図
において、上側前部リンク８および下側前部リンク15の
両側に位置している。更にタイロッド22の車体側ヒンジ
点24は、ばねアーム14の車体側ヒンジ点18および下側前
部リンク15の車体側ヒンジ点19を通って延びる接続線33
によって決定される下側ヒンジ機構の揺動軸心上にほぼ
位置している。

上側後部リンク７および上側前部リンク８の車体側ヒ
ンジ点９、10は、上側ヒンジ機構の揺動軸心34を決定す
る。接続線（揺動軸心）33および揺動軸心34は、互いに
角度を成しており、走行方向と逆向きに開いた約15゜の
角度を成している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に基づく車輪懸架装置の概略背面図、第
２図は第１図における懸架装置の車輪が無い状態の側面
図、第３図は第１図および第２図における車輪懸架装置
の平面図である。 １……車体 ３……サイドレール ６……車体中心縦平面 ７……上側後部リンク ８……上側前部リンク ９……リンク７の車体側ヒンジ点 10……リンク８の車体側ヒンジ点 11……車輪担体 12……リンク７の車輪側ヒンジ点 13……リンク８の車輪側ヒンジ点 14……ばねアーム（下側後部リンク） 15……下側前部リンク 16……ばね 17……ショックアブソーバ 18……リンク14の車体側ヒンジ点 19……リンク15の車体側ヒンジ点 20……リンク14の車輪側ヒンジ点 21……リンク15の車輪側ヒンジ点 22……タイロッド 23……車輪中心横平面 24……タイロッド22の車体側ヒンジ点 25……タイロッド22の車輪側ヒンジ点 29……車輪中心縦平面 33……下側ヒンジ機構の揺動軸心 34……上側ヒンジ機構の揺動軸心 Ｆ……走行方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−218408（ＪＰ，Ａ) 特公 平３−56922（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭62−40202（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (14)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪担体と、個々のリンクによって形成さ
   れ車輪担体に対する下側および上側のヒンジ機構とから
   なり、車体の前後方向に関して、下側ヒンジ機構が、ば
   ねおよび／又はショックアブソーバを支持するばねアー
   ムとしての下側後部リンクと、斜め前方内側に延びる下
   側前部リンクとを有し、上側ヒンジ機構が、斜め後方内
   側に延びる上側後部リンクと、斜め前方内側に延びる上
   側前部リンクとを有し、これ等のリンクの車輪側のヒン
   ジ点が車輪中心縦平面に対して内側にずれて配置され、
   更に、車輪中心横平面の前方で横方向に延びるタイロッ
   ドが車輪担体に連結されている自動車の車輪独立懸架装
   置において、 上側ヒンジ機構における上側後部リンク（７）の車輪側
   ヒンジ点（12）が上側前部リンク（８）の車輪側ヒンジ
   点（13）の前方に位置し、且つ両方のヒンジ点（12、1
   3）が車輪中心横平面（23）の両側に位置し、平面図に
   おいて、上側後部リンク（７）と上側前部リンク（８）
   とが交差し、上側後部リンク（７）と下側後部リンク
   （14）、および上側前部リンク（８）と下側前部リンク
   （15）がそれぞれ平行に延び、上側後部リンク（７）と
   上側前部リンク（８）によって形成され内側に向かって
   開いた角度が、下側ヒンジ機構において下側後部リンク
   （14）と下側前部リンク（15）によって形成され内側に
   向かって開いた角度の中に位置していることを特徴とす
   る自動車の車輪独立懸架装置。
2. 【請求項２】上側ヒンジ機構における上側後部リンク
   （７）が、車輪中心横平面（23）に対して約15゜の角度
   を成して斜め後方内側に延びている請求項１記載の懸架
   装置。
3. 【請求項３】上側ヒンジ機構における上側前部リンク
   （８）が、車輪中心縦平面（29）に対して約45゜の角度
   を成して斜め前方内側に延びている請求項１又は２記載
   の懸架装置。
4. 【請求項４】上側ヒンジ機構における上側後部リンク
   （７）が、下側ヒンジ機構におけるばねアーム（下側後
   部リンク）（14）とほぼ同じ角度をなして、斜め後方内
   側に延びている請求項１乃至３のいずれか１つに記載の
   懸架装置。
5. 【請求項５】上側ヒンジ機構における上側前部リンク
   （８）が、下側ヒンジ機構における下側前部リンク（1
   5）とほぼ同じ角度をなして、斜め前方内側に延びてい
   る請求項１乃至４のいずれか１つに記載の懸架装置。
6. 【請求項６】上側ヒンジ機構における上側後部リンク
   （７）と上側前部リンク（８）によって形成された角
   度、および下側ヒンジ機構におけるばねアーム（下側後
   部リンク）（14）と下側前部リンク（15）によって形成
   された角度の各２等分線が、ほぼ同じ垂直平面（32）内
   に位置している請求項１乃至５のいずれか１つに記載の
   懸架装置。
7. 【請求項７】上側ヒンジ機構および下側ヒンジ機構にお
   ける垂直平面（32）が、車輪中心横平面（23）に対して
   約15゜の角度を成して斜め前方内側に延びている請求項
   ６記載の懸架装置。
8. 【請求項８】平面図において、タイロッド（22）が、上
   側前部リンク（８）の車体側ヒンジ点（10）に隣接して
   延びている請求項１乃至７のいずれか１つに記載の懸架
   装置。
9. 【請求項９】平面図において、タイロッド（22）が、上
   側前部リンク（８）および下側前部リンク（15）と交差
   し、タイロッド（22）の車体側ヒンジ点（24）と車輪側
   ヒンジ点（25）とが上側前部リンク（８）および下側前
   部リンク（15）の反対側に位置している請求項１乃至８
   のいずれか１つに記載の懸架装置。
10. 【請求項１０】上側ヒンジ機構の車体側ヒンジ点（９、
    10）および下側ヒンジ機構の車体側ヒンジ点（18、19）
    によってそれぞれ規定される揺動軸心（34、33）が、走
    行方向（Ｆ）に対して逆向きに開いた約15゜の角度をな
    して延びている請求項１乃至９のいずれか１つに記載の
    懸架装置。
11. 【請求項１１】平面図において、両方の揺動軸心（33、
    34）の交点が、上側および下側ヒンジ機構の中の最も前
    方にある車体側ヒンジ点（10又は19）の前方に位置して
    いる請求項１乃至10のいずれか１つに記載の懸架装置。
12. 【請求項１２】上側ヒンジ機構の車体側ヒンジ点（９、
    10）間の揺動軸心（34）が、下側ヒンジ機構の車体側ヒ
    ンジ点（18、19）間の揺動軸心（33）よりも車輪の近く
    に位置している請求項11記載の懸架装置。
13. 【請求項１３】平面図において、タイロッド（22）の車
    体側ヒンジ点（24）が、下側ヒンジ機構の揺動軸心（3
    3）の近くに位置している請求項１乃至12のいずれか１
    つに記載の懸架装置。
14. 【請求項１４】平面図において、タイロッド（22）の車
    体側ヒンジ点（24）が、下側ヒンジ機構の揺動軸心（3
    3）に対して走行車中心縦平面（６）の側にずれて配置
    されている請求項１乃至13のいずれか１つに記載の懸架
    装置。