JPS60189614A - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、車両の独立懸架装置に関するものであり、更
に詳しくいえば懸架部材として等速継手を用いる車両の
独立懸架装置に関するものである。

〔従来技術〕

本発明ハ、エンジン、トランスミツシヨンおよび差動ハ
ワジンクを通常含む伝動装置から半軸（・・−）・シャ
フト）駆動車軸を介して駆動車輪へ動力を伝えるために
自在継手が使用される、前輪独立懸架装置および後輪独
立懸架装置に、特に用いられる。車両が路面に沿って走
行するにつれて、車輪は、駆動面に対して上下運動を行
うのが普通である。この運動は、上下揺動（ジアウンス
）およびはね返えり（リバワンド）と呼ばれ、それに応
じて車両の種々の部品の最低地上高が変化する。走行面
に対してほぼ垂直な平面内で車輪が動けるようにされて
いるとすると、そのような上下運動のために、伝動装置
の差動機構と車輪との間のスイング長がその上下運動に
対応して変化することがこれまではめられていた。スイ
ング長のそのような変化は、駆動部拐を車輪に対して、
または駆動部材の一方を他方に対して、軸線方向に調整
できるようにすることにより、通常行われている。車輪
のそれらの上下運動に伴って変化する荷重と、車輪が受
ける荷重および路面の状況変動に伴う懸架部材の構造上
の動きとを考慮して、従来の懸架装置の設計は、車両の
伝動装置すなわちトルク伝達部品に支持荷重が加わるこ
とを阻止するために、駆動装置の構造部分を懸架装置の
構造部分から完全に分離させる方針をとっていた。その
ような方針の結果としての従来の車両の構造設計基準は
、車両のトルク伝達構造部分を車両推進用のトルク荷重
だけを伝えることに限定し、荷重と路面状態との少くと
も一方の変化によって生ずる車両の上下運動に伴う荷重
を支持するために別体の懸架装置を設計することであっ
た。

路面に対する駆動車輪の前記した上下揺動と、はね返え
り運動とによって、伝動装置の差動機構に対して横方向
すなわち軸線方向のスラスト荷重が加わる。それらのス
ラスト荷重の大きさは、伝えられるトルクと、路面の突
起、コーナリング速度、広量配分、車輪のキャンバ、車
両に負わされる荷重、およびその他の要因に関連する。

それらの軸線方向スラスト荷重は、車輪アセンブリを車
両のシャシ−上の他の点に連結する懸架制御部材により
、またはトルク伝達半軸ないし駆動継手を納める付加構
造体により、トルク伝達駆動継手へ加わることがないよ
うにされていた。

独立車輪懸架装置には、カルダン型継手および等速継手
の２種類の一般的な型式の自在駆動継手の使用が一般に
考えられている。カルダン型継手は、カルダン十字形部
材すなわち十字架形部材の端部上のすべり軸受または伝
り軸受で連結される２個のヨークから成る。十字形部材
は、１個のブロックと２本のビンで構成される。１方の
ビンは。

他方のビンよりも細く、他方のビンの中に通される。十
字形部材全体を熱処理された合金鋼で構成するが、細い
方のビンの直径がスラスト荷重を支える継手の強度を決
定する。そのスラスト荷重は、通常の駆動トルクにより
発生される応力の何倍にもなる応力をビンに辱えるのが
普通である。更に、ベクトル加算によってそれらの応力
は互いに強め合うから有害である。しかし、後輪独立懸
架装置に１個のカルダン継手を使用することを阻害する
主な要因は、高トルク荷重の下では継手の関節の許容曲
り角度が厳しく制限されることにある。その理由は、駆
動軸と従動軸との回転速度比が、それらの軸の間の関節
面り角度の増大に伴う振幅増大とともに脈動する。すな
わち「変動」するからである。駆動継手部材と従動継手
部材の間の曲りが大きくなるにつれて５周期的な速度脈
動が非常に大きくなる。有意の慣性の荷重はこの継手を
介して伝えられるから、そのような速度脈動のだめにカ
ルダン十字ビンにそれに対応する大きな動的応力が加え
られ、かつそれ匹応じて車両が振動させられ、騒音を生
ずることになる。大きな動的応力は、継手の構造体を摩
耗逃せて速度変動を更に大きくシ、高いトルク荷重を伝
えるカルダン継手の能力を一層制限することになる。更
に、スラスト荷重の下では、フック継手またはカルダン
継手の正常な製作誤差自体が許容できない震動を生ずる
。

カルダン自在継手における応力および荷重の伝達に基づ
く前述の弊害を避けるために、カルダン自在継手の車両
への使用は、駆動部材と従動部材の間の正常な関節様曲
り角度が１０度より大幅に小さい用途、通常は３度以下
であるような用途に一般的に限定される。まだ、先に説
明したように、軸線方向のスラスト荷重がカルダン自在
継手に加わらないようにする他の構造体も考えられてい
る。

たとえば、英国特許明細置載７６５　、６５９号には、
駆動トルクのみを伝えるだめにカルダン自在継手を使用
することが開示されている。軸線方向のスラスト荷重が
カルダン継手に加えられないようにするために、カルダ
ン継手の周囲に球面状ソケットと、そのソケットにはめ
こまれる球状１＄拐が設けられる。米国特許第３．１１
２，８０９号には、動い−Ｃいる車軸の内端部と外端部
を連結するだめにカルダン自在継手を使用することが開
示されでいる。１４４輪に加えられる横方向の力が、動
いている車軸と片持板ばねにより抵抗されるものとして
その米国特許に示されている。カルダン自在継手は５通
′帛の条件の下において受ける軸線方向の荷重よりも十
分に大きい軸線方向の荷重を吸収できるものとしてその
米国特許に示されているが、それらの条件は、カルダン
継手を懸架部材としてではなく、駆動部材としてのみ使
用する限度ドにおけるものである。

カルダン自在継手は、許容曲りが制限され、かつ走行中
の車両に通常伴う軸線方向のスラスト荷重に耐えること
ができ寿いので、懸架部材としては使用されず、そのた
めに、軸線方向スラスト荷重を支えるためにそのような
カルダン継手よりも外側へ片寄ったピボツト点と、＋：
のピボツト点に連結される付加的の懸架制御部材とが必
要になる。

カルダン継手の前記の周期的な速力変動の影響を無くし
１．駆動軸に対する車輪の関節状曲り角度、または伝動
装置の差動機構に対する駆動軸の関節状曲り角度を十分
に大きくするために、独立車輪懸架装置に等速自在継手
が従来用いられている。

駆動部材と従動部材の間で連結角度のいかんによらず一
様な速度を伝える種類の等速自在継手か、米国特許第２
　、０４６　、５８４号、第３，１６２，０２６号、な
らびに１本願出願人の所有に係る米国特許第３，６８８
，５２１号、第３．９２８．９８５号、第４．２４０．
６８０号、第４，２３１，２３３号に示されている。し
かし、そのような公知の等速自在継手は、継手の球状上
部材を介して伝えられる駆動トルクのみを伝えるだめに
使用されていた。球状工部材は、部分的に球面状の内側
継手部材と１部分的に球面状の外側継手部材とに形成さ
れている向き合う軸線方向溝の中に入れられている。球
を捕えて、それらの球の中心が駆動軸と従動軸の間の関
節状に曲る角度をほぼ三等分する等速回転平面を通って
それらの工部材すなわち球を案内するために、かご形の
球案内手段が位置させられ、その結果として回転運動が
等速で伝えられることになる。そのかご形案内手段は、
継手部材の部分的に球面状の内面および外面上でそれぞ
れ案内される部分的に球面状の上面および下面を通常有
するが、それらの表面の潤滑を行って過度の温度上昇を
僻けるために、球案内手段は両者間に半径方向の遊び即
ち間隙を持つように構成される。

米国特許第３　、９２８．９８５号明細書に詳しく説明
されているように、連結されている駆動軸がある曲がっ
た関節状角度でトルク荷重を伝えると、そのような等速
自在継手の内部に生じた摩擦と、継手の形状槽゛造との
ために前記の間隙に応じて内側継手部材と外側継手部材
が相対的に移動させられる。

直径方向に向き合っている溝の組合せの中の球は逆向き
のスラストを受けて、かご形案内手段を設定されたもの
より多少傾ける。かご形案内部材の上面と下部の部分的
な球面の前端部と後端部が、荷重を伝えているトルクに
より傾けられ、すなわちねじられて、内側および外側の
球面状継手部材に対して半径方向に接触する。かご形案
内手段の内側および外側の球面状表面と、内側および外
側の継手部材との間のそのようなねじれ接触は、より狭
い間隙下のより広い表面の間の接触における望ましくな
い摩擦の影響を避けるために許容される。継手によるト
ルク伝達の結果として継手の内部に発生される荷重は、
車両が動き始める直前の駆勢継手の大きい関節状臼り角
度において最高トルクが伝えられる時に生ずる一車輪当
り最大約１３６ＫＦ（約３００ボンド）から減少するこ
とが観察されている。

いずれにしても、駆動トルクを伝えるために等速自在継
手の球および軸線方向の溝がこれまで使用されているが
、内側および外側の継手部材の球面状部分が内部に生じ
た荷重を受け、それらの荷重は、内側および外側の継手
部材の間の直接接触により、またはかご形案内手段の球
面を介して伝えられる。米国特許第３．’７８９，６２
６号明細書に′開示されているように、後輪駆動自動車
の駆動軸におけるように、１つの等速自在継手が固定継
手として使用される場合の目的は、少くともトルク伝達
に関連する力を吸収するように継手が構成されていたと
しても、継手の要素に軸線方向の内部発生力が加えられ
ないようにすることである。実際に、その継手は、軸線
方向の力が制御安来を介して伝えられることを避けるよ
うに作られている。したがって、その軸受が駆動半袖の
両端それぞれで使用される場合には、そのような等速自
在継手の一方は軸線方向に滑る。すなわち移動する種類
のものであり、それにより従動継手が駆動継手に対して
動くことかできるようにされ、他端部に設けられた等速
自在継手はそのような軸線方向の動きを行わせない種類
のものであった。

いずれにしても、そのような等速継手と、それらの継手
を連結する軸は、トルク荷重と、それに関連して内部に
生じた軸線方向荷重以外はこれまで伝えていなかった。

たとえば２米国特許第３．７０９，３１４号明細書には
、ルゼッパ型（１’Ｌｚｅｐｐａｔｙｐｅ）またはペン
デイツクスーワイス型（１３ｅｎｄｉｘ−Ｗｅｉｓｓ　
ｔｙｐｅ）等速継手を２本の前輪駆動軸それぞれの両端
に使用し、２本の各後輪駆動軸の両端にルゼツパ型等速
継手を使用する技術が開示されている。その米国特許明
細書には２外部で生じた軸線方向のスラスト荷重が等速
自在継手に加わらないようにするために用いられてきた
ような種類の４つの種類の懸架ユニットも開示されてい
る。

−ｔｔｔらの懸架ユニットは、トーションバー、ショッ
クアブソーバ−１懸架ユニツトの設置場所によるリンク
機構のとりつけ点（前方から後方および側方から側方）
が異なることを除き、はぼ類似している。典型的な谷懸
架ユニットか通常の上部Ａフレームアームおよび下部Ａ
フレームアームで構成されるものとして開示されている
。それらのア−ムは多数のブラケットにより管状フレー
ム部材に連結されて、垂直揺動を可能にしている。Ａフ
レームアームの暢思骨型端部が各車輪の中心の前方と後
方に枢着されているのが示てれているが、駆動軸自体が
、懸架装置の何らかの部分、または典型的な懸架ユニッ
トの一部を構成することは何ら示されていない。

〔発明の概要〕

本発明は、懸架部材として等速自在継手部材を使用する
ものでちる。本発明により、１つの等速自在継手が懸架
ピボット点としで用いられ、かつ半軸およびその他の継
手とともに、それの周ｖ１１を回動できる懸架制御部材
として、およびトルク伝達部材として機能する。本発明
は、駆動部拐に対する軸線方向の運動が許てれるか、禁
止δれるかとは無関係に、等速自在継手と、それの連結
軸を懸架制御部材として用いるものである。本発明によ
り２懸架装置の外部で発生された横方向スラスト荷重す
なわち軸線方向スラスト荷重は１等速自在継手により直
接支持される。

本発明は、前記した従来の等速自在継手の構造が、正常
な車両懸架動作中に加えられる外部または内部で発生さ
れた軸線方向のスラスト荷電に耐えるために十分な強度
と耐久性を有するものであるという事実を認識し、その
事実を利用するものである。本発明は、他の懸架部材を
不要とし、かつ極めて軽く、小型で、コストが低く、懸
架性能が高い新規な懸架装置を作るように、等速自在継
手を独立懸架装置の懸架部材として使用できることも認
識している。

本発明は、独立懸架装置の欠くこと〃・できない重要な
部分として機能するように、車輪駆動軸の内端部と外端
部の少くとも一方に等速自在継手を用いるものである。

谷等速自在継手の通常の球が駆動トルクを伝え、谷等速
自在継手の内側と外側の部分的に球面状の部材が、直接
に、または間に挿入されているかご形手段を介して間接
に、それらの球を等連子面内に位置させることに加えて
、外部まだは内部で発生されたスラスト荷重を伝えて、
希嗜の関節角度で等速駆動を維持するために使用される
。それにより等速自在継手と相互連結駆動軸は、少くと
も２つの部材を有する独立懸架装置の１つの懸架部材と
して機能する。それら少くとも２つの部材は協働して少
くとも２つのピボット点において車輪を関節状に曲げる
。それらのピボット点の一方は内側等速自在継手である
。

本発明では１等速自在継手は、駆動トルクを伝えるため
に球を用い、かつスラスト荷重を支持するために球面状
構造を用いるから、体構造の製作時に生ずる一製作誤差
によって、軸線方向スラスト荷重を増大させる震動を生
じない。したがって、動いている球により発生された偏
動はそれ以上は伝えられない。

本発明の主な目的は新規かつ改良した独立懸架装置を得
ることである。

本発明の他の目的は、駆動トルクを伝え、懸架荷重を支
えるために、独立懸架装置の懸架部材として等速自在継
手を用いることである。

本発明の更に他の目的は、外部で発生された荷重を、懸
架部材、または継手に連結されている別の構造的な荷重
部材を介して他の部分へ伝えるのではなくて、軸線方向
に発生された全てのスラスト荷重を支えるために、従来
の等速自在継手の要素を用いる独立ｉｌ架装置を得るこ
とである。

本発明の別の目的は、伝動装置を車両の車輪に連結する
駆動軸の内端部または外端部に懸架部材として固定等速
自在継手を用いる独立懸架装置を得ることでるる。

本発明の更に別の目的は、等速自在駆動継手の製作誤差
が大きくてもスラスト荷重の下で震動を増大させないよ
うな独立懸架装置を得ることである。

本発明の更に別の目的は、駆動トルクを伝えるために等
速自在継手の球を用い、それらの球を等連子面内に直接
に、または間に挿入されているがご手段を介して位置さ
せるために、継手部材の部分的に球面状の表面を用い、
更に、懸架部材としても機能し、内側および外側の部分
的に球面状の部材の間で直接に、または間に挿入されて
いるかご手段を介して軸線方向スラスト荷重を伝えるだ
めに、等速自在継手の球を用いることでらる。

本発明の更に別の目的は、全ての軸線方向スラスト荷重
を伝えるために、等速自在継手の球かとのねじれを有利
に使用することである。

本発明の更に別の目的は、車両の懸架装置の少くとも２
つの部材のうちの第１の部材が、それの内側端部および
外側端部に等速自在継手を有し、それら少くとも２つの
部材の両方が、内側等速自在継手において、２つの懸架
部材を通る共通のスイング軸線の周囲を回動するような
、前記少くとも２つの部材のうちの１つの部材を得るこ
とである。

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

〔実施例〕

第１図および第２図には、シャシ−１０に装置された車
体５を有する四輪自動車が示されている。

この／ヤシーは、シャシ−の部品のあるものが車体内に
設けられるようになっている一体構造で作られる車両を
含むものである。シャシ−１０は、フレーム１２で支持
される。車両のフレーム１２は、第１の長手方向フレー
ム部材１４と、第２の長手方向フレーム部材１６と、緩
衝器１１のような適切な弾力のある衝撃吸収部品と、第
１と第２の長手方向フレーム部材の間に隔てられる少く
とも１つの横方向支持部材１８とを含む。車両は、通常
の差動装置ハウジング２０の態様の伝動装置も含む。こ
の差動装置ハウジング２０は、一対の取りつけフランジ
２４．２５を通る適切な取りつけスタンド２２により、
第２の横方向支持部材１９に取りつけられる。差動装置
ハウジング２０は。

長手方向に延びるプロペラシャフト２８と通常のカルダ
ン型自在継手３０を介して、エンジンからプロペラシャ
フト軸線のまわりの入力駆動トルクを受ける。

車両の谷横方向側面には、各後部駆動車輪３６を走行面
３８に対して独立して懸架するために、少くとも２つの
懸架構成部材３２．３４より構成された独立懸架装置を
更に備える。

第１の懸架構成部材３２は、駆動軸により連結された等
速自在継手の形態の２個の継手を含む。

内側等速自在継手４０が駆動軸４２により外側等速自在
継手４４に連結される。内側等速自在継手４０は適当な
取りつけスタッド４６により差動装置ハウジング２０の
横方向側面に取りつけられ。

外側等速自在継手４４は後部駆動車輪３６を駆動するた
めに車輪アセンブリ４８に取りつけられる。

内側等速自在継手４０および外側等速自在継手４４は、
なるべく第３図に示すような固定型乃至非軸線方向運動
形、あるいは前記特許明細値）に示されているものの何
れかの等速自在継手とする。

用途によっては、それらの等速自在継手は、第、。

７図や米国特許第３，６８８，５２１号に示されている
ような軸線方向運動型、入れ子型、またはスプライン型
とすることができる。というのは、それらの種類の継手
は、軸線方向の動きの終りに、固定等速自在継手と同様
にして本発明の独立懸架装置の一部として機能するから
である。更に、ある用途では、内側継手だけを等速自在
継手とし、外側継手は自在継手またはその他の種類のも
のとすることができる。

各独立懸架装置の容筒２の懸架構成部材３４は。

懸架制御アーム５０より成る。この懸架制御アーム５０
は、その車輪側端部５２が第１の制御アームピボット５
４において車輪アセンブリ４８に取りつけられ、フレー
ム側端部５６が第２の制御アームピボット５８において
横方向支持部材１８に取りつけられる。

次に第２図を参照する。第１および第２の谷懸架構成部
材３２．３４は、独立懸架装置の欠くことができない部
品であって、内側等速自在継手４１および外側等速自在
継手４４のそれぞれの継手関節軸線４１．４５の周囲で
関節角度Ａだけ駆動軸４２の軸線４３が関節状に曲るこ
とかできるように、それらの懸架構成部材は協働する。

関節角反Ａは、駆動軸４２の駆動軸軸線４３と、差動装
置ハウジングまたは車輪アセンブリ４８の車輪と同軸の
軸線２１または４９との間で、継手関節軸線４１または
４５に関して測定される。

第１および第２の懸架構成部材３２．３４は、更に協働
して後部駆動車輪３６を、第２の制御ア−ムピボット５
８と、内側等速自在継手４０の継手関節軸線４１と、そ
れらの間のスイング軸線５１とを中心として、揺動させ
る。懸架連動中の後部駆動車輪３６のキャンバの変化を
最少限にするために、プロペラシャフト２８の軸線２６
と内側等速自在継手４０の継手関節軸線４１との横方向
に中間で横方向支持部材１８の上に、第２の制御アーム
ピボット５８は配置される。

次に第３図を参照する。内側および外Ｉ１１の各等速自
在継手４０．４４は、内側および外側の継手部材７０．
７２により構成される。内側継手部材７０は、トラニオ
ン軸７６のみぞ対軸７４がとめられ、それの肩部７９に
はめこまれたスナップリング７Ｂにより保持されて、内
側継手部材７０が車輪軸線４９に沿って動くことを阻止
する。トラニオン軸７Ｇは、車輪またはブレーキ（図示
せず）に設けられた止めくさびその他の公知の連結部材
８１により車輪のノ・ブ８０に適切に固着される。

ハブ８０は、外面に一対の円周溝８４を有する内側軸受
リング部材８２に１通常のやり方でとりつけられる。そ
れらの円周溝８４は、支持球８６を受ける。それらの球
８６は、外側軸受リング部材９０の内周面に設けられて
いる類似の溝８８の中にも受けられる。車輪アセンブリ
４Ｂは、外側軸受リング部材９０を介して懸架制御アー
ム５０に固定される。ここで説明している実施例におい
ては、内側継手部材７０が車輪アセンブリに固定され、
外側継手部材７２が駆動軸４２の端部に固定されている
が、各等速自在継手の内側と外側の継手部材とを交換し
て固定できることが当業者にはわかるであろう。たとえ
ば、外側等速継手４４の内側継手部材を駆動軸４２の端
部にとりつけ、外側継手部材７２を単調アセンブリ４８
に固定できる。

内側および外側の継手部材７０．７２は、第３図、第４
図に示すように、内側の部分的に球面状の表面１００と
、外側の部分的に球面状の表面１０２とをそれぞれ有す
る。それらの表面には円周方向に一様に隔てられた６組
の向き合う溝１０４，１０６が形成される。それらの溝
は、継手駆動軸線２１．４９に沿ってそれぞれ所定の態
様で延びる。それらの溝は、第４図に示すようになるべ
くまっすぐにするが、第５図、第６図および米国特許第
４　、２３１．２３３号の図面に示されているような他
の公知の等速自在継手におけるようにねじることもでき
る。

内側および外側の継手部材７０．７２の一方から他方へ
駆動トルクを伝えるだめに、６組の向き合う溝１０４，
１０６の各組の中に球１０Ｂが位置させられ、かつそれ
らの球の中心が、駆動軸軸線４３とトラニオン軸７６の
車輪軸線４９の間の関節角Ａの補角を三等分する等連子
面（ｈｏｍｏｋｉｎｅｔｉｃ　ｐｌＡｎｅ）として知ら
れている平面上に乗るように案内して位置式せられ、一
方の駆動軸の速度を他方の駆動軸へ等速で伝えるように
する。

球１０８は、曲った型のかと１１０の態様の球制御手段
により、その等連子面内に前記したようにして位置させ
られる。かご１１０の周縁部には、かごの両端部１１４
と１１６の間に６個の球入１１２か一様な間隔をおいて
設けられる。端部１１４，１１６には」二部と下部の部
分的に球面状のかご界面１１８，１２０を有する。図示
のため第４図には、かご表面１１８および１２Ｇと界面
１００および１０２とのそれぞれの間に通常設けられて
いる約０．０５ｍ１＋１（約ｏ、ｏ　０２インチ）の間
隙が誇張して示されている。内側継手部材ＴＯの内側の
部分的に球面状の表面１００と、外側継手部材７２の外
側の部分的に球面状の表面１０２は並置されているから
、半径方向の全間隙は約０．１１（約０．００４インチ
）である。この遊びにより、継手が曲った時に、並置さ
れている球面状部分の間の面接触から生ずる内部抵抗が
減少させられる。

したがって、そのような間隙は１曲シがなく、ねじれ荷
重が継手を通じて伝えられない場合（すなわち、関節角
Ａが０度）にのみ存在する。関節角と駆動トルクが大き
くなると、第４図に誇張して示されているように、かご
の端部においてそれぞれの隣接部材が面接触する。

たとえば米国特許第３　、９２８　、８９５号に詳しく
説明されているように、内側および外側の部分的に球面
状の表面１００および１０２の曲率中心が、等連子面の
両側の継手軸線上に位置させられる。同じ半径ではない
から、内側および外側の継手部材の部分的に球状の表面
が、内部で発生された軸線方向のスラスト力を球に加え
て１球１０Ｂの半数を継手の駆動軸線に沿って１方の向
きに推し、他の半数を逆の向きに沿っで推す。そのスラ
スト力の大きさは、関節角と駆動トルクが大きくなると
ともに大きくなる。

それらの逆向きの軸線方向スラスト力はかと１１０をそ
れの設計位置に対してねじらせ、一端部１１４が半径方
向内側へねじられて内側継手部材７゜の外側の部分的に
球面状の表面１０２に接触させられ、他端部１１６が半
径方向外側へねじられて外側継手部材７２の内側の部分
的に球面状の表面１０２に接触させられる。

継手の曲りおよび駆動トルクの増大により発生されて球
に加えられるスラスト力の大きさに耐えるために、等速
自在就手に用いられるかと１１０の端部は、半径方向に
十分厚く（典型的には約５．１ｍｍ　（１１５インチ）
をこえる）、谷球式と各端部の間の軸線方向の長さを十
分に長く（典型的には約９．５ｍｍ（３／８インチ））
するように作られて、およそ３００　Ｋｆ前後（数百ボ
ンド）、すなわち、１個の球当り約２３　Ｋｙ　（約５
０ボンド）までの内部で発生された軸線方向スラスト荷
重に安全に耐える仁とができる。その荷重は、隣接する
球の間を軸線方向に延びる６個の各部分（図示せず）に
よっても耐えられる。かごのそのような構造と、内側お
よび外側の継手部材の部分的に球面状の表面の構造とは
、始動時の大きな関節角において存在する最悪の荷重条
件すなわち破壊トルクを基にしている。その後では、駆
動トルクは典型的には破壊トルクの３分の１より小さく
、関節角度は静止設計特性と路上運転特性に応じて通常
３〜４度より小さい。この通常の運転条件の下において
は、谷継手の前記安置により負担される内部で発生され
た軸線方向のスラスト荷重は、それに比例して減少し、
それにより、それに比例して大きくなる外部で発生の荷
重を継手が支えることができるようになる。自動車級等
速自在継手について行われた一連の試験において、自動
車の最長寿命に対して継手は少くとも約４５４〜（１０
００ボンド）の外部発生スラスト荷重に耐えて継手は一
定の最大の曲りを常に行いつつ最大の駆動トルクを常に
支持することが観察された。また、一時的な最大破壊ト
ルクの下では、通常の継手は約４５４　Ｋ９（ｔｏｏｏ
ボンド）の少くとも２〜３倍の外部スラスト荷重に耐え
ることができることも観祭芒れた。いいかえると、ここ
で説明しているような種類の従来の等速自任継手が、少
くとも約４５４Ｋｇ（１０００ポンド）の外部で発生さ
れたスラスト荷重に常に耐えることができ、かつ、一時
的な極めて大きい曲りと荷重の下では約１３６０　Ｋ９
（３０００ボンド）壕での荷重に耐えることができるこ
とに本発明は立脚している。

このように１本発明は、外部で発生された軸線方向の荷
重を、最初は外側等速自在継手の外側継手部材から内側
継手部材へ、次に、駆動軸を通り、最後に内側等速自在
継手の内側と外側の継手部材のうちの一方を通って他方
へ伝えるために、従来求められていたかごのねじれを有
利に利用するものである。そのような外部で発生された
荷重は、そのスラスト荷重の発生源に応じて差動装置か
ら外方へ伝えることができる。たとえば、外部で発生さ
れたそのようなスラスト荷重は、車輪のはずみに応じて
車輪から差動装置まで横方向内側へ伝えることができ、
また、差動装置から車輪へ向かう横方向の動きを許され
るように差動装置が構成されている場合には差動装置か
ら車輪へ向って外向きにスラスト荷重を伝えることもで
きる。

外部で発生された軸線方向のスラスト荷重の内向きまた
は外向きとは無関係に、内側および外側の等速自在継手
と、それらの継手の間に連結をれている駆動軸と、車輪
と、車輪アセンブリとで構成される独立懸架装置の第１
の部材の装置の間で、スラスト荷重は生じ、支持され、
または伝えられる。したがって、独立懸架装置のその第
１の装置は、フレームにとりつけられた懸架制御アーム
５０の態様の少くとも１つの他の懸架部材を要する全体
としての独立懸架装置の欠くことができない、独立した
部分である。

各独立車輪懸架のだめの少くとも２つの懸架部材から得
られる本発明の別の特徴は、両方の懸架部材が、内側等
速自在継手４０において、動力伝動装置に対しであるス
イング軸線すなわち揺動軸線５１（第１，２図）を中心
として不町赴的に揺動することである。そのスイングＩ
紬線５１は、内側等速自在継手の等速中心と、第２の懸
架部品部材３４を形成する懸架制御アーム５０の制御ア
ーム端部５６のピボット軸線との間に存在するものとし
て定義される。更に、スイング軸線５１を定める２個の
継手のうちの一方の継手の等速中心が差動装置ハワジン
グ２０のプロペラ軸の軸線２６の中心に接近しているこ
とにより、懸架制御アーム５０の制御アーム端部５６を
、後部駆動ｉｌｊ輪３６のはずみ動作に応じるキャンバ
を最小にするように選択された、第２の制御アームピボ
ット軸５８に枢着できる。好適な実姉例においては、懸
架制御アーム５０は、スイング軸線５１がプロペラ軸の
軸線２６になるべく平行であるように選択された横方向
支持部材１８上の点に連結される。

第５図、第６図に示され、米国特許第４．２３１，２３
３号明細書に詳しく述べられている継手は、内側球面状
中空スペースを形成する表面内の溝２０２を含む外側継
手部材２０１と、その中空スペース内に配置される内側
継手部材２０３とで構成される。その内側継手部材２０
３の外面には溝２０４が形成される。

向き合う一対の溝２０２と２０４の間に球２０５が入れ
られる。それらの溝の配置によって、球２０５は、等速
自在継手の部品の回転軸線の間の角度を２等分する平面
内に保持される。内側継手部材の溝２０４の中心線は円
弧２０６に沿って延びるが、その中心線は円弧と直線で
形成することも可能である。

外側継手部材の内面に形成されている溝２０２は、内側
継手部材２０３の外表面の溝２０４に対して鏡像関係で
延びる。外側および内側の継手部材２０１と２０３の間
のトルクの伝達は、球２０５を介して行われる。外側継
手部材の両側の溝２０２は、平面２０８に含まれる同じ
円弧に沿って形成される。その平面２０８は、外側継手
部材の回転軸線２０９に対して角度αを成して配置され
、かつ継手の中心２１０からある距離の点でその回転軸
線２０９と交わる。中心２１０は、両方の継手部材の回
転軸線上に位置されている。

外側継手部材２０１の中空スペース２１４を形成する球
面状内面２１２の中を案内される内側継手部材２０３の
球面状外面２１１のために、それら２つの部材の間の軸
線方向の運動は不可能である。更に、外部で発生された
スラスト荷重は、外側継手部材２０１の内面２１２と内
側継手部材２０３の外面２１１の一方から他方へ直接に
伝えられる。外側継手部材２０１における溝２０２の配
置と、内側継手部材２０３における溝２０４の配置との
ために、内側継手部材の隣接する溝の間にワエプ２１３
が形成される。それらのワエブは、外側継手部材２１０
の中空スペース２１４を形成している球面状内面２１２
と組合わ嘔れて、案内表面として機能する。

第７図に示されている等速自在継手は、内側または外側
の等速自在継手の一端、まだは自動車のトランスミッシ
ョンのだめのプロペラ軸アセンブリの一端を示すもので
ある。図示の等速自在継手は、管状のｍ　２２５と、プ
ランジャ状に動く等速自在継手とを両端に有する。等速
自在継手の外側部材２２６は図示のように作られ、管軸
２２５の部分２２７　、２２８は、外側部材２２６の軸
線方向、′＃２１８と円周方向ａ２２１の中に入るよう
に、内側へ変形させられている。

等速自在継手の内側部材２２９は部分的に球面状の外面
をＭする。その外面は、内側部材の回転軸線に平行であ
って等しい角度で隔てられた溝２３０を設けるように＠
械加工される。内側部材２２９のそれらの溝２３０は、
外側部材２２６の軌道形成部２１３に対となって組合わ
されて球軌道を形成する。

等速自在継手の部材の間での相対的な角運動と軸線方向
の運動が行われている間に１球がそれらの球軌道に沿っ
て動く。

内側部材２２９に穴２３２が設けられる。その穴は、そ
れの長さ部分にわたって、駆動軸または従動軸２５０に
設けられているスプライン部に組合わされる対応するス
プライン部を有することができるように、スプライン機
構が設けられる。軸のこの対応して設けられたスプライ
ン部には環状溝が形成される。この溝の中にはばねクリ
ップが入れられ、そのばねクリップは穴２３２のスプラ
イン部を通る時に圧縮され、穴２３２の内端部２３３に
達した時にばねクリップは弾力的に拡がって軸を内側部
材２２９との保合関係に保持する。

内側部材２２９の穴２３２は端板２３４によりふさがれ
、その端板の上に弾力のあるパッド２３５がとりつけら
れる。そのバンド２３５は全体として円筒形の部分２３
６を含む。その部分２３６の内側に曲った口部が、内側
部材２２９の内端部に形成されている環状溝の中に入れ
られる。

球２３１がきっちり入れられる穴を有する球かと２３７
が、内側部材２２９と外側部材２２６の間に位置させら
れて、内側部材２２９を外側部材２２６の中の中心に位
置させるように機能する。かご２３７の構造と、そのか
ごが組合わされる内側と外側の部材の表面の形状は、米
国特許第３　、４６４　、２３２号に記述されている。

全体として環状のシール部材２３８が等速継手部材の内
側と外側の部材に固着される。そのクール部材は、半径
方向の端部リップを有する全体として円筒形の内側部分
２３９と、全体として円筒形の外側部分２４０とを含む
。外側部分２４０に隣接して厚い壁部分２４１が設けら
れる。また、内側部分２３９と外側部分２４０は弧状部
分２４２により相互に連結される。

等速自在継手の内側部分２２９は、シール部材２３８の
全体として円筒形の内側部分２３９が固定具により固定
される部分２４３を含む。この部分２４３に隣接して、
内側部材２２９は、部分２４３と比べて横断面が大きく
、縦断面が弧状でろる部分２４４を含む。円筒形内側部
分２３９と、７一ル部材のそれに隣接する部分とがほぼ
一列となるようにシール部材２３８は本来形成され、内
側部材２２９の長い直径の部分２４４が、シール部材２
３８の接触きれる部分を内側部材２２９の軸線に対して
外側へ押すように機能する。このようにして、等速自在
継手が使用され、その継手の内側および外側の部材の間
に軸線方向の動きが起ると、シール部材２３８は内側へ
向って動かず、内側部材２２９を支持している軸に接触
しない。軸および等速自在継手が高速回転している時は
、軸に最も近いシール部材部分が遠心力により内側部材
２２９の軸線に対して外側へ押されて、シール部材２３
８が軸に高速で接触することを阻止する。

ゾール部材２３８の厚くされている部分２４１は、ワッ
シャ２４５を外側部材２２６の端面に接触させ−るため
にそのワッシャを位置させるように機能し、ソール部材
２３８の全体として円筒形の外側部分２４０は、保持ス
リーブ２４６により外側部４．］’２２６に固定される
。保持スリーブ２４６はたとえば金属のプレス加工で作
られ、リップ部２４７を含む。このリップ部２４７は、
等速自在継手の組立時に、ワンシャ２４５を外側部材２
２６の半径方向端面に押しつけるように、外側部材２２
６の隣接する而へ向って内側へ曲げられる。

ワッシャ２４５が外側部拐２２６の体骨は軌道形成部２
１３の底をこえて突き出るように構成され、ソール部材
２３８によりワッシャ２４５が弾力的に押されて外側部
材２２６の端面に接触させられると、ワッシャ２４５は
、軌道形成部２１３内の球２３１の軸線方向へ動く距離
を制限し、したがって内側部材２２９が外側部材２２６
に対して軸２２５から外側の向きへ動く距離を制限する
弾力的な端部ストップとして機能する。このように構成
されているから、かご２３７がワッシャ２４５に接触す
るように内側部材２２９が外側部拐２２６に対して外側
へ動くと、内側部材を外側部材に対して外側へ動かすそ
れ以上の力が、かご２３７とワッシャ２４５の接触によ
り軸２２５の外端部の移動点へ伝えられて、軸２２５の
他端部における等速自在継手の外側部材を、それに関連
する内側部材から離れる向きに動かす。

谷軌道形成部２１３の他端部においては、球２３１の動
く距離は、弾力のある端部ストップ２３５と、外側部材
２２６の端部壁２５２の隣接する部分との接触によって
制限される。

【図面の簡単な説明】

第１図は伝動装置を駆動車輪に連結する駆動軸の内端部
と外端部に等速自在継手を本発明に従つて含む第１の部
材を含めて少くとも２つの懸架部材を含む独立懸架装置
を有する車両の略図、第２図は第１図に示す独立懸架装
置の概略平面図、第３図は本発明の独立懸架装置に使用
するために適当であって内側継手部材と外側継手部材の
間にかごをＭする従来の等速自在継手の＠１の種類を示
す部分断面図、第４図は第２図に示す等速継手のかとお
よびそれの周囲の間隙を示す拡大断面図、第５図は本発
明に使用するのに適当であって内側継手部材と外側継手
部材の間にかごが設けられていない従来の等速自在継手
の第２の種類の部分断面図、第６図は第５図の部分断面
図、第７図は本発明のある用途に使用するのに適当であ
る等速自在継手の第３の種類の部分断面図である。 ３２．３４・・・・懸架構成部材、４０．４４・・・・
等速自在継手、５０・・・・懸架制御アーム、５８・・
・・制御アームピボット、７０゜７２　、２０１，２０
３・・・・継手部材、８４．８８・１０４　、１０６　
、２０２　、２０４・・・・溝、８６　、１０８゜２０
５・・・・球、１００　、１０２・・・・部分的に球状
の表面、１１０・・・・かご、１１８　、１２０・・・
・部分的に球状のかご表面。 特許出願人　ジーケーエヌ・オートモーデイブ・コｄ−
ネ／ノ・インコーボレーテツド 代理人　山川数例（ｌ’ｄｒ−２名） −八 Ｆ／ｇ−２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）駆動トルクを与えてそれに応じて走行面上で車輪
   手段を回転させるべく前記車輪手段の横断方向の間に配
   置された動力伝達装置と、この動力伝達装置の装着され
   たシャーシ支持装置により支持されたシャーシとを有す
   る車両のだめの独立懸架装置であって、少くとも第１お
   よび第２の懸架部材を備え； 前記第１の懸架部材は第１および第２の継手と駆動軸手
   段とを備え、前記第１および第２の継手の一方は内側等
   速継手を構成し、この内側管ｄ１継手は内側継手部材と
   外側継手部材を有し、それらの継手部材の部分的に球面
   状の表面により、第１の所定軸線を中心として内側継手
   部材と外側継手部材の間で継手関節を形成するようにさ
   れ、前記内側継手部材と前記外側継手部材の前記部分的
   に球面状の底面はそれらの継手部材の間で軸線方向のス
   ラスト荷重を伝えるようにされ、かつ前記部分的に球面
   状表面には継手の軸線に沿って向き合うとともに前記継
   手軸線の周囲に角度的に分布さ寞摺Ｙμ〜慴され、 れ　き合う各溝群にはトルク伝達球が入れられ、そのト
   ルク伝達球は前記関節の動作中に前記溝に沿って動いて
   、前記駆動トルクをそれらの間で伝え、前記等速継手の
   前記内側継手部材および前記外側継手部材のうちの一方
   が前記伝動装置および前記車輪手段の一方にそれぞ庇連
   結されて側継手部材および前記外側継手部材のうちの他
   方の継手部材と、前記第１および第２の継手のうちの他
   方の継手とに連結され、それにより、前記駆動軸手段は
   、前記第１の継手および前記第２の継手の間で、前記ト
   ルク伝達球により伝えられる前記駆動トルクと、前記内
   側継手部材および前記外側継手部材の前記部分的に球面
   状の表面の間で伝えられる前記軸線方向のスラスト荷重
   とを伝え；前記第２の懸架部材は、前記車輪手段に連結
   される車輪端部および前記シトノー支持装置に連結され
   るフレーム端部を有する懸架制御アームを備え； スイング軸線は前記フレーム端部と前記関節軸を通り； それにより、前記第１および第２の懸架部材によって前
   記車輪装置は、前記内側等速継手において、それを貫通
   ずる前記スイング軸線を中心として揺動できるようにす
   ることを特徴とする車両の独立懸架装置。 （２、特許請求の範囲第１項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記軸線方向のスラスト荷重は。 前記内側等速継手の内部で発生された内部発生部分と、
   前記内側等速継手の外部で発生された外部発生部分とを
   含み、前記内部発生部分は前記継手の曲りおよび前記駆
   動トルクの少くとも一方に応じて発生され、前記外部発
   生部分は前記駆動表面に対する前記車輪手段の前記回転
   に応じて発生されることを特徴とする車両の独立懸架装
   置。 （３）特許請求の範囲第１項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記内側等速継手は、前記駆動軸手段に固定
   され、前記内側継手部材および前記外側継手部材の前記
   部分的に球面状の表面の間に挿入されているかご形手段
   を備え、このかご形手段は上部の部分的に球面状のがご
   表面とおよびそれらを貫通する球式を有し、それにより
   、前記がご形手段は前記継手が曲っている間に前記球を
   前記継手軸線を通る等連子面内を案内するようにして拘
   束し、かつ前記軸線方向のスラスト荷重を前記内側継手
   部材および前記外側継手部材の間で伝えるように動作す
   ることを特徴とする車両の独立懸架装置。 （４）特許請求の範囲第２項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記かご手段の前記内側および外側の部分的
   に球面状の表面は、前記球式から軸線方向の互いに逆で
   ある第１および第２の向きにそれぞれ延びる第１および
   第２の外側部分を可し、前記第１および第２の外側部分
   は、極めて高い軸線方向スラスト荷重が加えられている
   間、軸線方向のスラスト荷重を伝えながら、前記球を軸
   線方向に拘束するために十分な強度を有し、前記軸線方
   向のスラスト荷重は、前記部分的に球面状の内側継手部
   材表面と前記部分的に球面状の外側継手部材表面とのう
   ちの一方から２前記第１および第２の外側部分のうちの
   一方の前記内側および前記外側の部分的に球面状のがご
   ゛形衣面のうちの一方により、前記第１および第２の外
   側部分のうちの他方の前記内側および前記外側の部分的
   に球面状のかご形表面のうちの他方へ伝えることを特徴
   とする車両の独立懸架装置。 （５）特許請求の範囲第１項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記軸線方向のスラスト荷＋ｒｒ　Ｉ１７［
   約１３６Ｋｇ（３００ポンド）であることを特徴とする
   車両の独立懸架装置。 ＋６）　特許請求の範囲第１項記載の車両の独立懸架装
   置であって、前記伝動装置は前記差動装置の両車装置お
   よびトランスアクスル装置（商品名）の一方を有し、前
   記第１および第２の継手のうちの前記他方の継手は外側
   等速継手を有することを特徴とする車両の独立懸架装置
   。 （７）特許請求の範囲第６項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記内側等速継手および前記外側等速継手の
   うちの一方は、固定継手を有することを特徴とする車両
   の独立懸架装置。 （８）駆動車輪と； 動力伝動装置と； この伝動装置との間の軸線方向の動きを禁止するように
   その伝動装置に固定される内側等速継手と； 前記駆動車輪との間の軸線方向の動きを禁止するように
   その駆動車輪に固定される外側等速継手と； 前記内側等速継手および前記外側等速継手の間の軸線方
   向の動きを禁止するように前記内側等速継手と前記外側
   等速継手とを連結する駆動軸とを備え、それにより、前
   記内側等速継手、前記外側等速継手および前記駆動軸は
   、前記駆動車輪および前記伝動装置に関して軸線方向に
   固定されることを特徴とする車両の独立懸架装置。 （９）特許請求の範囲第８項記載の車両の独立懸架装置
   であって、前記内側および外側の各等速継手は、前記駆
   動軸手段に固定されるとともに、前記内側継手部材およ
   び前記外側継手部材の前記部分的に球面状の表面の間に
   挿入されているかご形手段を備え、このかご形手段は上
   部の部分的に球面状のかご表面およびそれらを貫通する
   球入を有し、それにより、前記かご形手段は前記継手が
   曲っている間に前記法を前記継手軸を通る等連子面内を
   案内するようにして拘束し、かつ前記軸線方向のスラス
   ト荷重を前記内側継手部材および前記外側継手部材の間
   で伝えるように動作することを特徴とする車両の独立懸
   架装置。 （１０）％許請求の範囲第９項記載の車両の独立懸架装
   置であって、前記軸線方向のスラスト荷重は、約１３６
   　Ｋｐをこえ、内部で発生される部分と外部で発生され
   る部分とを含むことを特徴とする車両の独立懸架装置。 （１１）走行面に接触している車両の駆動車輪へエンジ
   ンからのトルクを差動装置を介して伝える伝動装置を有
   する車両の独立懸架装置であって、第１の回転軸線を有
   し、前記車両に対して動くことができるようにして前記
   車両に装置される横方向支持装置と、 前記第１の回転軸線と協働するためにその第１の回転軸
   に対して所定の位置に隔てられる第２の回転軸線と。 前記車両が前記走行面に対して移動させられた時に、前
   記差動装置が前記第１の回転軸線と前記第２の回転軸線
   とを中心として回動するように。 前記差動装置を前記横方向支持装置へ、前記第２の回転
   軸線の周囲に装置するための手段とを備えることを特徴
   とする車両の懸架装置。