CN109664700A - 悬架装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在利用致动器使车轮转向时使减震弹簧的轴线位置保持为恒定的悬架装置。该悬架装置包括：将后轮(W)以旋转自如的方式进行保持的转向节(12)；使后轮转向的电动致动器；借助连杆机构与电动致动器连结并在电动致动器的驱动下进退动作的一对横拉杆(34、34)；在各横拉杆的作用下转动动作的托架(26)；以及安装于托架(26)的下臂(18)，托架(26)以能够转动的方式安装于转向节(12)与下臂(18)之间。

Description

悬架装置
技术领域
本发明涉及具有保持车轮的多个臂的操舵车辆的悬架装置。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了一种具有后轮转向用的致动器(伺服电动机)的后悬架装置。
本说明书所附的图7是专利文献1公开的后悬架装置的立体图。如该图7所示，专利文献1所公开的后悬架装置1具有沿车宽方向延伸的下臂2和安装在该下臂2的车宽方向内侧的中间控制杆3。在下臂2的中间部位安装有减震弹簧4。另外，在中间控制杆3的上部，轴连接有固定于未图示的车身架的中间部件5，在中间控制杆3的下部，轴连接有致动器6的驱动杆7。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭63－199181号公报
发明内容
此外，对于专利文献1所公开的后悬架装置1来说，使致动器6的驱动杆7进退动作并使下臂2的轴连接于中间控制杆3的安装位置改变，以对后轮W进行转向。
在专利文献1公开的后悬架装置1中，在使致动器6的驱动杆7进退动作的情况下，下臂2的轴连接于中间控制杆3的车宽方向内侧端部在上下方向摆动。因此，安装于下臂2上表面的减震弹簧4的轴线位置变化(参照图7的单点划线)。其结果，在专利文献1公开的后悬架装置1中，可能会由于减震弹簧4的轴线位置变化而影响到悬架特性。
本发明是鉴于所述问题提出的，目的在于提供一种能够在利用致动器对车轮进行转向时使减震弹簧的轴线位置保持恒定的悬架装置。
为了实现所述目的，本发明的操舵车辆的悬架装置具有保持车轮的多个臂，其特征在于，包括：保持部件，其将所述车轮以旋转自如的方式进行保持；致动器，其使所述车轮转向；横拉杆，其与所述致动器连结，通过所述致动器的驱动而进退动作；托架，其利用所述横拉杆进行转动动作；以及下臂，其安装于所述托架，所述托架以能够转动的方式安装在所述保持部件与所述下臂之间。
发明效果
根据本发明能够获得一种能够在利用致动器对车轮进行转向时，使减震弹簧的轴线位置保持为恒定的悬架装置。
附图说明
图1是本发明实施方式的悬架装置分别组装于左右后轮的车辆后部的俯视图。
图2是组装在图1的左后轮的悬架装置的立体图。
图3是图2所示的悬架装置的俯视图。
图4是从车辆后方观察图2所示的悬架装置的侧视图。
图5是构成悬架装置的托架的立体图。
图6是从车辆后方观察本发明其他实施方式的悬架装置分别组装在左右后轮的状态的侧视图。
图7是专利文献1公开的后悬架装置的立体图。
附图标记说明
10、10a 悬架装置
12 转向节(保持部件)
14 拖曳臂(多个臂)
16 上臂(多个臂)
18 下臂
20 控制臂(多个臂)
24 减震弹簧
26 托架
30、31a、31b 电动致动器(致动器)
34 横拉杆
W 后轮(车轮)
P1～P3 安装点
具体实施方式
接下来，参照适当的附图，详细说明本发明的实施方式。图1是本发明实施方式的悬架装置分别组装于左右后轮的车辆后部的俯视图，图2是组装于图1的左后轮的悬架装置的立体图，图3是图2所示的悬架装置的俯视图，图4是从车辆后方观察图2所示的悬架装置时的侧视图，图5是构成悬架装置的托架的立体图。并且，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直上下方向)。
如图1及图2所示，本发明实施方式的悬架装置10构成为包括转向节(保持部件)12、拖曳臂14、上臂16、下臂18、控制臂20(参照图2)、减震器22及减震弹簧24。并且，拖曳臂14、上臂16及控制臂20作为“多个臂”发挥作用。
此外，悬架装置10构成为包括：能够转动地安装于转向节12与下臂18之间的托架26(参照图1～图4)；连杆机构28(参照图1)；以及一个电动致动器30(参照图1)。并且，该悬架装置10如图1所示，左右对称地分别配置于左右后轮W、W。
转向节12借助未图示的车轴将后轮W(在图2～图4中仅图示出左后轮W)以旋转自如的方式进行支承。如图2所示，该转向节12具有车辆前方连结部12a、上部连结部12b和下部中央连结部12c。拖曳臂14的后方端部借助多个螺栓13紧固于车辆前方连结部12a。拖曳臂14从转向节12朝向大致车辆前方延伸。上臂16借助衬套与上部连结部12b连结。
如图1所示，上臂16从转向节12朝向车宽方向内侧延伸。如图2所示，控制臂20借助衬套与下部中央连结部12c连结。控制臂20在车辆上下方向上配置于与上臂16重叠的位置，从转向节12朝向车宽方向内侧延伸。
如图2所示，在转向节12的车辆后方端部设置有朝向车宽方向内侧突出的两股分支部32。在两股分支部32上连结有下臂18的车宽方向外侧端部。下臂18从转向节12朝向车宽方向内侧延伸。该两股分支部32由大致平行延伸且相互对置的两个舌片构成。在两股分支部32的车宽方向内侧端部，借助紧固销23以能够转动的方式连结有减震器22的下端部。另外，在两股分支部32上，在沿着车宽方向的转向节12与减震器22之间，沿大致铅直上下方向安装有托架26。
如图5所示，该托架26在侧面观察时呈大致长圆状，借助未图示的组装用孔部，将三个橡胶衬套沿长轴以直线状隔开规定间隔配置。并且，托架26的形状不限定于大致长圆状，例如只要是矩形状或带状等沿轴向具有一端部及另一端部的形状即可。
在下臂18的车辆上方沿车宽方向延伸设置有一对横拉杆34、34，该一对横拉杆34、34悬挂左后轮侧的悬架装置10和右后轮侧的悬架装置10(参照图1)。在各横拉杆34的车宽方向外侧端部设置有环状体36。该环状体36借助橡胶衬套38及销40(参照图5)以悬臂支承的方式安装于托架26的长轴的位于上部侧的一端部。
如图2所示，下臂18的车宽方向外侧端部具有分支为两股的分支片42。该分支片42借助橡胶衬套44(参照图5)及销46(参照图2)以两端支承的方式安装于托架26的长轴的位于下部侧的另一端部。
托架26借助橡胶衬套48(参照图5)及销50(参照图2)安装于转向节12的两股分支部32。托架26在托架26的大致中央处以两端支承长轴的一端部与另一端部之间的中间部的方式安装于两股分支部32。并且，如图5所示，托架26的上部侧由较薄的薄壁部26a形成，中央部及下部侧由厚度比薄壁部26a厚的厚壁部26b形成。
若对部件相对于托架26的安装关系进行整理，则如图2所示，对托架26而言，自上而下，在托架26的最上部侧安装有作为横拉杆34的车宽方向外侧端部的环状体36，在其下方且在托架的中央部安装有转向节12的两股分支部32，在其下方且在托架26的下部侧安装有下臂18的分支片42。
托架26基于杠杆原理(第二类杠杆)以与下臂18的安装点P1(参照图5)为转动支点转动。下臂18相对于托架26的安装点P1作为“支点”发挥作用。另外，横拉杆34相对于托架26的安装点P2(参照图5)作为“施力点”发挥作用。此外，转向节12相对于托架26的安装点P3(参照图5)作为“作用点”发挥作用。基于“第二类杠杆”原理，输入至施力点(安装点P2)的力(相对于托架26的按压力或拉伸力)从作用点(安装点P3)以增大的力输出。
如图1及图2所示，拖曳臂14支承转向节12的车辆前方。该拖曳臂14具有臂主体部、车辆后方端部和车辆前方端部。臂主体部沿大致车辆前后方向延伸。车辆后方端部位于臂主体部的车辆后方，借助螺栓13与转向节12的车辆前方连结部12a连结(参照图2)。车辆前方端部位于臂主体部的车辆前方，借助衬套(未图示)轴安装于未图示的车身部件。
减震器22向下臂18施加衰减力。如图2所示，减震器22的下端借助紧固销23以能够转动的方式紧固于转向节12的两股分支部32。减震器22的上端固定于车身(例如悬挂塔架的上壁)。
减震弹簧24由螺旋弹簧构成，向下臂18施加弹性力。减震弹簧24的下端组装于下臂18的弹簧组装座面上，减震弹簧24的上端卡定于未图示的车身。
如图1所示，连杆机构28具有所述一对横拉杆34、34、枢轴臂54和枢轴销56。一对横拉杆34、34分别沿大致车宽方向独立配置，各横拉杆34的车宽方向外侧端部(环状体36)分别安装于分别配置在左右后轮W、W上的悬架装置10、10的各托架26。
枢轴臂54在俯视观察时由沿车辆前后方向延伸的大致矩形体构成，配置在沿车宽方向延伸的一对横拉杆34的中央。由大致矩形体构成的枢轴臂54的车辆前方端部借助销将一对横拉杆34的车宽方向内侧端部分别以能够转动的方式轴支承。另外，枢轴臂54的车辆后方端部以能够转动的方式由贯穿圆形状孔部的枢轴销56(枢轴)轴支承。枢轴臂54以枢轴销56为转动中心而以能够转动的方式设置。此外，枢轴臂54的中央部轴安装有电动致动器30的杆部30a的顶端。
通过电动致动器30的驱动而使杆部30a进退动作，从而枢轴臂54以枢轴(枢轴销56的轴心)为转动中心沿规定方向转动。通过使枢轴臂54以枢轴为中心沿规定方向转动，从而一对横拉杆34、34分别朝向车宽方向右侧和车宽方向左侧中的某个方向且向相同方向位移。
电动致动器30固定于未图示的车身，由一个致动器构成。该电动致动器30具有杆部30a和作为驱动源发挥作用的带电刷的马达30b。杆部30a以沿箭头方向进退自如的方式设置。在电动致动器30的壳体内配置有例如减速器或进给螺杆机构等。通过借助与杆部32a连结的枢轴臂54、横拉杆34及托架26将转向节12沿大致车宽方向推拉，从而能够调整左右后轮的前束角(toe angle)或前倾角。
并且，电动致动器30在俯视观察时配置在一对横拉杆34、34的车辆后方侧，但也可以配置在一对横拉杆34、34的车辆前方侧。
本实施方式的悬架装置10基本上按照上述方式构成，接下来对其动作及作用效果进行说明。
首先，对驱动电动致动器30而使后轮W的前束角变化的情况进行说明。
对马达30b进行旋转驱动使电动致动器30的杆部30a沿伸长方向位移。例如，若杆部30a沿箭头A方向(参照图1)伸长，则枢轴臂54以枢轴销56为转动中心沿箭头C方向(参照图1)转动。由此，与枢轴臂54连结的一对横拉杆34、34一起沿箭头E方向(参照图1)位移。通过使横拉杆34沿箭头E方向(参照图1)位移，拉伸力从与横拉杆34的安装点P2(参照图5)即施力点输入至托架26。托架26以与下臂18的安装点P1(参照图5)为转动支点沿箭头G方向(参照图2、图4)转动。
通过使托架26以与下臂18的安装点P1(参照图5)为转动中心沿箭头G方向(参照图2、图4)转动，从而从与转向节12的安装点P3(参照图5)即作用点输出增大(输入至施力点的力的倍增的力)的按压力。利用该按压力将转向节12的后部向车宽方向外侧按压，后轮W的前束角沿前束(toe in)方向变化。
另一方面，对马达30进行旋转驱动，使电动致动器30的杆部30a与所述相反地向收缩方向位移。例如，若杆部30a沿箭头B方向(参照图1)伸长，则枢轴臂54以枢轴销56为转动中心沿箭头D方向(参照图1)转动。由此，与枢轴臂54连结的一对横拉杆34、34一起沿箭头F方向(参照图1)位移。通过使横拉杆34沿箭头F方向(参照图1)位移，从而按压力被从作为与横拉杆34的安装点P2(参照图5)的施力点输入至托架26。托架26以与下臂18的安装点P1(参照图5)为转动支点沿箭头H方向(参照图2、图4)转动。
通过使托架26以与下臂18的安装点P1(参照图5)为转动中心沿箭头H方向(参照图2、图4)转动，从而从作为与转向节12的安装点P1(参照图5)的作用点输出增大的拉伸力。在该拉伸力的作用下，转向节12的后部被向车宽方向内侧拉拽而使后轮W的前束角沿外倾(toe out)方向变化。如上所述，在本实施方式中，在基于未图示的方向盘操作的通常的前轮转向的基础上，对应于车速或方向盘的操舵角控制后轮W的前束角，从而能够提高车辆的直进稳定性能和回转性能。
在本实施方式中，托架26以能够转动的方式安装于转向节12的两股分支部32与下臂18之间。在该情况下，构成为仅是托架26以与下臂18的安装点P1为转动支点转动，而下臂18自身不转动、不摆动。换言之，在使后轮W的前束角度变化时，在电动致动器30的驱动力的作用下，仅是托架26以安装点P1为转动支点转动，电动致动器30的驱动力未被传递至下臂18。由此，在本实施方式中，组装于下臂18的弹簧组装座面52的减震弹簧24的轴线位置不变化，被保持在固定位置。
其结果，在本实施方式中，在利用电动致动器30进行后轮W转向时，能够使减震弹簧24的轴线位置保持为恒定，适当地回避对悬架特性造成影响。
另外，在本实施方式中，各横拉杆34安装在呈大致长圆状的托架26的长轴的一端部，下臂18安装于托架26的长轴的另一端部，转向节12安装于托架26的长轴的一端部与另一端部之间的中间部。由此，在本实施方式中，能够基于杠杆原理使托架26以下臂18的安装点P1为转动支点转动。
此外，在本实施方式中，由于基于杠杆原理(第二类杠杆)使下臂18转动，因此即使是从电动致动器30传递、从横拉杆34的安装点P2输入的力较小的情况下，也能够利用从与转向节12的安装点P3输出的力使后轮W的前束角变化。其结果，在本实施方式中，能够实现电动致动器30的小型、轻量化。
另外，在本实施方式中，横拉杆34相对于托架26的安装点P2与下臂18相对于托架26的安装点P1相邻配置。由此，在本实施方式中，即使在例如电动致动器30的杆部30a的位移量较小的情况下，也能够增大后轮W的前束角度的变化量。
另外，在本实施方式中，在以与横拉杆34的安装点P2为施力点输入了电动致动器30的驱动力时，托架26以与下臂18的安装点P1为支点转动，从而能够以与转向节12的安装点P3为作用点使后轮W的前束角变化。在本实施方式中，采用将作用点配置在支点与施力点之间的“第二类杠杆”的构造，从而有助于悬架装置10整体的小型、轻量化。
图6是从车辆后方观察本发明其他实施方式的悬架装置分别组装于左右后轮的状态的侧视图。
如图6所示，在其他实施方式中，在电动致动器31a、31b分别安装于左右一对横拉杆34、34这一点上与由一个电动致动器30构成的所述实施方式不同。在各电动致动器31a、31b上附设有马达60及减速器62。并且，电动致动器31a(31b)、马达60及减速器62分别为相同的构造。
通过并列设置两个电动致动器31a、31b，并利用各电动致动器31a(31b)分别与左右一对横拉杆34、34连结，从而能够采用例如与设定为5连杆后悬架的未图示的后踵控制装置相同的构造。

Claims (4)

1.一种悬架装置，其为操舵车辆的悬架装置，具有保持车轮的多个臂，
该悬架装置的特征在于，包括：
保持部件，其将所述车轮以旋转自如的方式进行保持；
致动器，其使所述车轮转向；
横拉杆，其与所述致动器连结，通过所述致动器的驱动而进退动作；
托架，其利用所述横拉杆进行转动动作；以及
下臂，其安装于所述托架，
所述托架以能够转动的方式安装在所述保持部件与所述下臂之间。
2.根据权利要求1所述的悬架装置，其特征在于，
所述横拉杆安装于所述托架的一端部，
所述下臂安装于所述托架的另一端部，
所述保持部件安装在所述托架的所述一端部与所述另一端部之间，
所述托架设置为能够以与所述下臂的安装点为支点转动。
3.根据权利要求2所述的悬架装置，其特征在于，
所述横拉杆相对于所述托架的安装点与所述下臂相对于所述托架的安装点相邻配置。
4.根据权利要求2或3所述的悬架装置，其特征在于，
在以与所述横拉杆的安装点为施力点输入了所述致动器的驱动力时，所述托架以与所述下臂的安装点为支点转动，进而以与所述保持部件的安装点为作用点使所述车轮的前束角变化。
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