JP2002538046A - 自動車用後車軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明はリンク機構（１１）を備えた自動車用後車軸に関する。リンク機構（１１）は、車輪とは反対側の端部の範囲で横支柱（１４）を介して互いに結合された２つの車輪取付け用トレーリングアーム（１３ａ，１３ｂ）から構成されている。互いに離れて位置する揺動可能な軸受（１６ａ，１６ｂ）がリンク機構（１１）を車体（１７）に取付けるために設けられている。リンク機構（１１）はほぼ垂直方向に向いたレバーアーム（Ｌ２）を介して車体（１７）に取付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、車輪とは反対側の端部の範囲で横支柱を介して互いに結合され、互
いに離れて位置する２つの軸受によって車体に揺動可能に取付けられた２つの車
輪取付け用トレーリングアームを有するリンク機構を備えた自動車用後車軸に関
する。

【０００２】 このような後車軸は、ドイツ特許出願公開第４３２２９１０号明細書に開示さ
れている。リンク機構を設けられた後車軸が長い間数多くの自動車に使用されて
いる。この構成においては、車軸軸受が走行挙動と乗り心地とを決定する車体と
車軸との間の結合部を形成している。車輪のガイド部品の軸受点を形成するにあ
たり、走行安定性と乗り心地との間で妥協を必要としていた。

【０００３】 安全な走行挙動を確保するには、例えば転がり軸受による堅固な結合が理想的
である。しかし、乗り心地をよくするためには、車軸軸受の前後方向のばね剛性
をできるだけ小さく保たなければならない。

【０００４】 これらの状況を鑑み、本発明の課題は、前後方向の剛性をできるだけ低く抑え
、コーナリング時における軸受点の前後方向の変位を防ぐことができる上述した
種類の後車軸を提供することにある。

【０００５】 この課題を解決するために、本発明によれば、リンク機構がほぼ垂直方向に向
いたレバーアームを介して車体に取付けられる。

【０００６】 これにより、コーナリング時に起きる軸受点の前後方向の変位が運動の複合作
用によって継手のレバーアームで補償されるので、前後方向における後車軸の取
付け部を非常に柔軟に形成することができる。運動の複合作用は、コーナリング
時に必然的に起こる外側車輪の上下動と、内側車輪の跳ね返りとの結果として起
こる。その場合レバーアームによって反対方向に前後方向の変位が生ずる。レバ
ーアームの揺動可能な結合はトレーリングアームの車輪とは反対側の端部の下で
行われねばならない。継手のレバーアームはリンク機構のレバーアームより小さ
く形成されている。よって、本発明による後車軸においては、前後方向の変位を
補償することによって軸受を柔軟に設計することができる。

【０００７】 トレーリングアームの車輪とは反対側の端部をピンで取付ける場合、これらの
ピンは車体に対して揺動可能である。揺動支点はそれぞれのトレーリングアーム
の車輪とは反対側の端部の下に位置している。

【０００８】 本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。

【０００９】 軸受が弾性ブッシュを備え、そのハウジングがリンク機構に固定され、そのゴ
ム弾性軸受本体がピンを介して揺動可能に車体に取付けられていると有利である
。車体に結合されたピンの距離はレバーアームとして作用する。

【００１０】 前後方向の変位を制限するために、軸受のブッシュに、前後方向に作用するス
トッパが付設されていると有利である。

【００１１】 このような構成では、ストッパが、互いに間隔を開けて位置するストッパバッ
ファとして構成され、ピンと協働することもできる。

【００１２】 本発明に別の実施態様では、軸受はリンク機構に固定されたフォーク状部材を
有し、そのフォークアームは、車体に継手で結合された弾性ブッシュの弾性軸受
本体によって支持されたピンを介して結合されている。この実施態様でも、後車
軸を連結するための第２レバーアームが設けられている。リンク機構に対して垂
直に向けられたフォーク状部材と軸受を貫通するピンとの組み合わせにより、運
動の複合作用による前後方向の運動の補償が可能となる。

【００１３】 軸受が揺動軸受を介して車体に結合されていると有利である。

【００１４】 別の有利な実施態様によると、軸受はスライダガイドを介して車体に結合され
る。

【００１５】 このような構成では、スライダガイドは、ブッシュに配設されたガイドピンに
係合する少なくとも１つのガイド溝を有していてもよい。

【００１６】 以下において本発明を実施例に基づいて詳細に説明する。 図１は、自動車（図示せず）に採用した本発明による後車軸１０の平面図を示
す。後車軸１０は、互いに平行な二本のトレーリングアーム１３ａ，１３ｂから
なるリンク機構１１と、トレーリングアーム１３ａ，１３ｂを結合する横支柱１
４とを備えている。トレーリングアーム１３ａ，１３ｂは、それぞれ、湾曲およ
びねじれに対して剛性を有するように構成されている。一方、横支柱１４は引張
りおよび圧縮に対して剛性を有するが、ねじれやすく構成されている。

【００１７】 トレーリングアーム１３ａ，１３ｂの端部に車軸１５ａ，１５ｂによって後部
車輪１２ａ，１２ｂが取付けられている。リンク機構１１は、反対側端部で軸受
１６ａ，１６ｂによって車体１７（図示せず）に揺動可能に取付けられている。

【００１８】 図２は、図１に示す矢印ＩＩの方向に見た後車軸の側面図を示す。この図から
明白なように、軸受１６ａは、弾性軸受本体２０を組み込んだ弾性ブッシュ１９
を備えている。弾性ブッシュ１９はトレーリングアーム１３ａの自由端に固定さ
れている。ピン１８が弾性ブッシュ１９を貫通し、弾性軸受本体２０によって保
持されている。ピン１８の第１端部が揺動軸受２２によって車体１７に取付けら
れている。ピン１８は、車体側の揺動軸受２２と弾性軸受本体２０の中心部との
間でレバーアームＬ２を形成している。

【００１９】 ピン１８は車体１７に対する支点３３を中心として揺動可能である。この支点
３３はトレーリングアーム１３ａの車輪とは反対側の端部の下に位置している。

【００２０】 ピン１８は、弾性ブッシュ１９を超えて延在する延長部分１８ａを有している
。この延長部分１８ａは、互いに間隔を開けて位置するストッパ２１ａ、２１ｂ
と協働し、後車軸１０の前後方向の運動を制限する。

【００２１】 図１、２に示された後車軸１０の機能を説明する前に、本発明によって解決さ
れる問題点について、まず図３および図４を参照しながら説明する。図３ａ〜３
ｃは、さまざまな型の公知の後車軸とその左旋回時における反応を示している。

【００２２】 図３ａは、左旋回時においてニュートラルな挙動をする後車軸を示す。概略図
からわかるように、車両２３は軸受１６に取付けた後車軸１０を備えている。左
旋回時では、遠心力Ｆが外側に向かって発生し、反作用力Ｆ_Rが後部車輪１２ａ
，１２ｂにかかる。後車軸の位置では、図示の如く、理想的には転がり軸受とし
て非常に堅固に構成された軸受１６によってニュートラルな挙動が起きる。しか
しながら、これは、前後方向に堅固に取付けられているために乗り心地が低減す
るという欠点を有する。

【００２３】 図３ｂは、ゴム製ブッシュを組み込んだ軸受１６によって車体に取付けた後車
軸１０を示す。この種の取付けの場合、オーバーステアリングが起こり、車両２
３が急激に方向を変える傾向にある。

【００２４】 図３ｃに示された後車軸取付けの場合、アンダーステアリングが起きる。それ
ぞれの軸受１６は、後車軸１０の振れを望ましい前後方向に変換する楔２４を備
えている。この場合、後車軸１０を車両２３に対して横方向に変位できるように
横方向に柔軟に取付ける必要があるという欠点がある。

【００２５】 図４は、力Ｆ_Sを受けた後車軸１０の軸受１６ａ，１６ｂの範囲における力の
状況を示す。

【００２６】 以下において、図２に示された後車軸１０の軸受配置の機能について、図５ａ
〜５ｄを参照しながら説明する。

【００２７】 図５ａは、後車軸１０が通常の位置にあり、軸受１６ｂが正常軸線２５上に位
置する車両２３の右側を示す図である。

【００２８】 図５ｄには、左旋回時に本発明による後車軸１０において発生する走行状態が
示されている。その際に起こる前後方向の運動を補償するために、図５ｂ、ｃに
て車両の右側に示された状態の重畳が生ずる。

【００２９】 図５ｂは、オフサイドロードホイールと現存のレバーアームとが上下動したこ
とによって前後方向に変位した前側構成要素を示す。

【００３０】 図５ｃは、オフサイドロードホイールにおける横力を支えることによって生成
する後車軸の後方への変位を示す。

【００３１】 本発明による後車軸１０では、図５ｂに示す状態も、図５ｃに示す状態も、そ
れ自体では単独で起きることがない。

【００３２】 図５ｄからわかるように、正常軸線２５に対する軸受１６ｂの変位は起こらな
い。軸受１６ｂが前後方向に柔軟に設計されているにも拘わらず、その前後方向
の運動は、ピン１８を介する軸受１６ｂの結合に基づいて生ずる運動の複合作用
によって補償される。

【００３３】 図６ａ〜６ｄは、図５ａ〜５ｄで示すような走行状態において、車両の左側で
起こる情況を示す。

【００３４】 図６ｄを参照すると、図６ｂ、６ｃに示すような運動の補償により、左側の範
囲にも正常軸線２５に対する変位が発生しないことがわかる。

【００３５】 図７ａ〜７ｄでは、図５ａ〜５ｄに示すようなそれぞれの状態が拡大して示さ
れている。特に図７ｄから明らかであるが、運動の複合作用によってコーナリン
グ時に補償されているために、軸受１６ａが柔軟に設計されているにもかかわら
ず前後方向の変位は起こらない。

【００３６】 図８は、後車軸１０のトレーリングアーム１３ａ，１３ｂがそれぞれの端部に
フォーク状部材２７を備えている別の実施例を示す。フォーク状部材２７は、特
にトレーリングアーム１３ａの長手軸線に対して垂直に向いている。互いに間隔
を開けて位置する二本のフォークアーム２８ａ，２８ｂが弾性ブッシュ１９を貫
通するピン２９によって互いに接続されており、その外周に弾性軸受本体２０が
配設されている。弾性ブッシュ１９は揺動軸受２６によって車体１７に揺動可能
に取付けられている。

【００３７】 この取付けの場合でも、レバーアーム（Ｌ２）を備えた継手が設けられており
、この継手により運動の複合作用よって前後方向の運動の補償が行われる。ピン
２９の支点３３は、トレーリングアーム１３ａの車輪とは反対側の端部の下に位
置している。

【００３８】 図１０ａ〜１０ｄでは、図５ａ〜５ｄに示すような車両の右側範囲における種
々の後車軸反応を示す。図１０ｄは、運動の複合作用によって前後方向の変位が
発生しないようにした様子が示されている。

【００３９】 図９には、図８と類似した別の実施例が示され、車体１７に対する揺動動作が
スライダガイドによって行われる例である。スライダガイド３０は互いに平行に
湾曲したガイド溝３１ａ，３１ｂを有している。このガイド溝内には、ブッシュ
１９に固定されたガイドピン３２ａ，３２ｂが係合している。これによって車体
１７に対してブッシュ１９が揺動される。これにより、仮想支点３３を、最低地
上高を失なうことなく、さらに下方向へ移動させることができるようになる。支
点３３は、トレーリングアーム１３ａの車輪とは反対側の端部の下に位置してい
る。

【００４０】 図１１ａ〜１１ｄは、運動の複合作用によって前後方向の運動が補償されるこ
とにより、前後方向の変位を防いだ状態を示す。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による後車軸の平面図。

【図２】 図１の矢印ＩＩの方向に見た側面図。

【図３】 図３ａ〜ｃはさまざまな後車軸の構成と左旋回時における挙動を示す図。

【図４】 本発明による後車軸の力の情況を示す図。

【図５】 図５ａ〜ｄはさまざまな走行状態における車両の右側範囲における図２による
車軸取付けを示す図。

【図６】 図６ａ〜ｄはさまざまな走行状態における車両の左側範囲における図２による
車軸取付けを示す図。

【図７】 図７ａ〜ｄはさまざまな走行状態における図２による車軸取付け示す図。

【図８】 本発明による別の実施例の側面図。

【図９】 本発明によるさらに別の実施例の側面図。

【図１０】 図１０ａ〜ｄはさまざまな走行状態における本発明による後車軸の第２の実施
例を示す図。

【図１１】 図１１ａ〜ｄはさまざまな走行状態における本発明による後車軸の第３の実施
例を示す図。

【符号の説明】

１０ 後車軸 １１ リンク機構 １２ａ，１２ｂ 後部車輪 １３ａ，１３ｂ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪とは反対側の端部の範囲で横支柱（１４）を介して互い
   に結合され、互いに離れて位置する２つの軸受（１６ａ，１６ｂ）によって車体
   （１７）に揺動可能に取付けられた２つの車輪取付け用トレーリングアーム（１
   ３ａ，１３ｂ）を有するリンク機構（１１）を備えた自動車用後車軸において、
   リンク機構（１１）がほぼ垂直方向に向いたレバーアーム（Ｌ２）を介して車体
   （１７）に取付けられていることを特徴とする自動車用後車軸。
2. 【請求項２】 軸受（１６ａ，１６ｂ）が、リンク機構（１１）に固定され
   た弾性ブッシュ（１９）を有し、その弾性軸受本体（２０）がピン（１８）を介
   して車体（１７）に揺動可能に取付けられていることを特徴とする請求項１に記
   載の後車軸。
3. 【請求項３】 ブッシュ（１９）に、前後方向に作用するストッパ（２１ａ
   ，２１ｂ）が付設されていることを特徴とする請求項２に記載の後車軸。
4. 【請求項４】 ストッパ（２１ａ，２１ｂ）が互いに間隔を開けて位置する
   ストッパバッファとして構成され、ピン（１８）と協働することを特徴とする請
   求項３に記載の後車軸。
5. 【請求項５】 軸受（１６ａ，１６ｂ）は、リンク機構（１１）に固定され
   たフォーク状部材（２７）を有し、そのフォークアーム（２８ａ，２８ｂ）は、
   車体（１７）に継手で結合された弾性ブッシュ（１９）の弾性軸受本体（２０）
   によって支持されたピン（２９）を介して結合されていることを特徴とする請求
   項１に記載の後車軸。
6. 【請求項６】 ブッシュ（１９）は揺動軸受（２２）を介して車体（１７）
   に結合されていることを特徴とする請求項５に記載の後車軸。
7. 【請求項７】 ブッシュ（１９）はスライダガイド（３０）を介して車体（
   １７）に結合されていることを特徴とする請求項６に記載の後車軸。
8. 【請求項８】 スライダガイド（３０）が、ブッシュ（１９）に配設された
   ガイドピン（３２ａ，３２ｂ）が係合する少なくとも１つのガイド溝（３１ａ，
   ３１ｂ）を有していることを特徴とする請求項７に記載の後車軸。