JP2022177048A - サスペンションシステムおよび操舵能力 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はサスペンションシステムの分野に関し、特に摺動部材を有するサスペンションシステムに関する。
初期の車両、例えば、20世紀初頭からの車両は、「スライディングピラー」または「摺動車軸」タイプのサスペンションシステムを組み込んでいた。これらのサスペンションシステムは、典型的には、円形スライダ上で摺動するように適合されたダンパユニットを含み、その摺動を可能にするために摩擦ブッシングを利用した。これらの車両では、操舵軸(例えば、車両を操舵するためにホイールがその周りを回り得る軸)が、典型的には、ダンパユニットの軸と整列された。
本発明のいくつかの実施形態は、スライディングピラー式サスペンションユニットを提供し得、このサスペンションユニットは、長手方向軸を有するレールと、レールに摺動可能に接続される摺動部材と、動きを減衰し、レールの長手方向軸に沿って力を支持するように適合される緩衝およびばね手段とを含み、レールおよび摺動部材は、レールの長手方向軸の周りにおけるレールに対する摺動部材の回転運動を防止する横断面プロファイルを有するように成形される。
いくつかの実施形態では、ばね荷重式緩衝器は、レール内に配置される。
いくつかの実施形態では、操舵ロッドは、長手方向軸に平行である。
いくつかの実施形態では、サスペンションユニットのばね上質量はそのレールである。
いくつかの実施形態では、フレームレスモータは、サスペンションユニットのレールに接続される。
ションユニットに対するその操舵角を変化させると、動的操舵軸がサスペンションユニットに対して動くようにする。
いくつかの実施形態では、ブレーキユニットは、ブレーキアクチュエータによるホイールインターフェイスの制動を制御するように構成されるコントローラを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、牽引モータは、ホイールインターフェイスに接続される。
以下の説明では、本発明の様々な態様について説明する。説明のため、具体的な構成および詳細は、本発明の完全な理解を促すために記載される。しかしながら、本発明が本明細書に提示される具体的な詳細を伴わずに実施され得ることも当業者には明白であろう。さらに、周知の特徴は、本発明を不明瞭にしないために省略または簡略化され得る。図面を参照すると、示される詳細は、例示であり、本発明の説明のための議論の目的のためだけのものであり、本発明の原理および概念的態様の最も有用で容易に理解される説明であると考えられるものを提供するために提示されることが強調される。この点に関して、本発明の基本的な理解に必要なものよりも詳細に本発明の構造的詳細を示す試みはなされておらず、図面を用いてなされる説明は、本発明のいくつかの形態が実際にどのように具現化され得るかを当業者に明白にする。
サスペンションシステム100およびサスペンションシステム100に組み付けられるホイール90の一実施形態の概略図を示す。
ることができる。
、弓状の垂直移動で、ホイール90の動的挙動を可能にし得る。
サスペンションユニット210の長手方向軸211と一致してもよい。いくつかの実施形態では、サスペンションユニット210は、サスペンションユニット210の長手方向軸211が、ホイール90がサスペンションユニット210に組み付けられると回転し得るホイール回転面に対して平行(または実質的に平行)であるように、基準フレーム80に接続されるように適合され得る。例えば、ホイール回転面は、サスペンションシステムのホイールインターフェイスによって規定されてもよい。
の実施形態、および牽引ユニットの任意の実施形態(ならびに/またはそれらの任意の組合せ)を用いて実現されてもよい。
両の基準フレーム80に伝達される力を最小にし、車両内の乗員の快適性を最大にすることができる。
ターフェイス324によって回転可能に支持されるホイールハブ324aを含むことができ、ホイールハブ324aは、ホイール90がインホイールシステム300に組み付けられるとホイール90に接続されるように適合され得る。
に適合され得る。
ターフェイス426を含み得る。例えば、回動部材422および操舵機構インターフェイス426は、図3A、図3Bおよび図3Cに関して上述したように、それぞれ回動部材322および操舵機構インターフェイス326のようであってもよい。
ので、サスペンションシステム400のサスペンションユニット410および操舵ユニット420の両方は、同時にかつ互いに独立して動作し得る。
いくつかの実施形態では、操舵機構430は、ウォームギア436の代わりに、ベルトドライブ、ダイレクトドライブ、チェーンドライブ、または任意の好適なタイプのギア(例えば、プラネタリ/ワーム/ベベル/ヘリカル/等)を含み得る。操舵力を提供するアクチュエータは、電気モータ、油圧モータ、空気圧モータ、別のトルク源によって生成され操舵アセンブリに伝達されるトルクであってもよい。いくつかの実施形態では、操舵トルクは、例えば操舵ラックを介して操舵ホイールから受け取られてもよい。
図5Bの図500aおよび図500bは、システム400およびホイール90の正面図および長手方向断面図をそれぞれ示す。
を示す。
いくつかの実施形態では、サスペンションシステム400は、システムの大部分がホイール90のリム92内に位置するように設計されてもよい。
する第1のアーム622aと、第1の端部622baおよび第2の端部622bbを有する第2のアーム622bとを含み得る。第1のアーム622aの第1の端部622aaおよび第2のアーム622bの第1の端部622baは、ホイールインターフェイス624に回転可能に接続され得る。第1のアーム622aの第2の端部622abおよび第2のアーム622bの第2の端部622bbは、サスペンションユニット610に回転可能に接続されるように適合され得る。いくつかの実施形態では、第1のアーム622aおよび第2のアーム622bは、(例えば、図6A、図6Bおよび図6Cに示されるように、)サスペンションユニット610のレール612に回動可能に接続され得る。
車両の基準フレーム80に接続されるように適合されてもよく、摺動部材812は、ホイール90に接続されるように適合されてもよい。
定として解釈されるべきではなく、むしろ好ましい実施形態のいくつかの例示として解釈されるべきである。他の可能な変形、修正、および用途も、本発明の範囲内にある。したがって、本発明の範囲は、これまでに記載されてきたものによって限定されるべきではなく、特許請求の範囲およびその法的均等物によって限定されるものである。
Claims (50)
- スライディングピラー式サスペンションユニットであって、
長手方向軸を有するレールと、
前記レールに摺動可能に接続される摺動部材と、
動きを減衰し、前記レールの長手方向軸に沿って力を支持するように適合される緩衝およびばね手段とを備え、
前記レールおよび前記摺動部材は、前記レールの長手方向軸の周りにおける前記レールに対する前記摺動部材の回転運動を防止する横断面プロファイルを有するように成形される、スライディングピラー式サスペンションユニット。 - 前記レールおよび前記摺動部材の前記横断面プロファイルの少なくとも一部は多角形である、請求項1に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールおよび前記摺動部材の前記横断面プロファイルの少なくとも一部は、それらの長手方向軸について非対称である、請求項1または2に記載のサスペンションシステム。
- 前記摺動部材の内側側面の少なくとも一部上の空洞内に配置されるころ軸受を備える、請求項1~3のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記空洞に螺合される軸受調整ピンを備え、前記軸受調整ピンの前記空洞内への螺合の形状および度合いは、前記空洞内の前記ころ軸受の位置および整列のうちの少なくとも1つを決定する、請求項4に記載のサスペンションユニット。
- 前記緩衝およびばね手段は、ばね荷重式緩衝器を含む、請求項1~5のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記ばね荷重式緩衝器は、前記レール内に配置される、請求項6に記載のサスペンション。
- 前記ばね荷重式緩衝器は、その第1の端部において前記レールに接続され、その第2の端部において、前記レールの1つ以上の側面上の対応する1つ以上のスロット内で摺動するように適合される1つ以上のピンを用いて、前記摺動部材に接続される、請求項7に記載のサスペンションユニット。
- 前記1つ以上のスロットは、1つ以上の可撓性スリーブで封止される、請求項8に記載のサスペンションユニット。
- 前記緩衝およびばね手段は、前記摺動部材と前記レールとの間に発生可能な磁力によるものである、請求項1~9のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールは、車両のホイールに接続されるように適合され、前記摺動部材は、車両の基準フレームに接続されるように適合される、請求項1~10のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールは、車両の基準フレームに接続されるように適合され、前記摺動部材は、車両のホイールに接続されるように適合される、請求項1~10のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールの長手方向軸は湾曲しており、前記摺動部材は、前記湾曲した長手方向軸に沿って前記レール上を摺動するように適合される、請求項1~12のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールおよび前記摺動部材のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、ホイールが前記サスペンションユニットに組み付けられるとホイールのリム内に配置されるように適合される、請求項1~13のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 前記レールおよび前記摺動部材は、ホイールが前記サスペンションユニットに組み付けられると、ホイールのリムの外部に配置され、かつそれに隣接するように適合される、請求項1~13のいずれか1項に記載のサスペンションユニット。
- 車両のホイール用のインホイールシステムであって、
前記車両の前記ホイールを回転可能に支持するように適合されるホイールインターフェイスと、
サスペンションユニットとを備え、前記サスペンションユニットは、
長手方向軸を有するレールと、
前記レールに摺動可能に接続される摺動部材と、
動きを減衰し、前記レールの長手方向軸に沿って力を支持するように適合される緩衝およびばね手段とを含み、
前記レールおよび前記摺動部材は、前記レールの長手方向軸の周りにおける前記レールに対する前記摺動部材の回転運動を防止する横断面プロファイルを有するように成形され、前記インホイールシステムはさらに、
前記サスペンションユニットと前記ホイールインターフェイスとの間に配置され、操舵軸の周りで前記ホイールインターフェイスを操舵するように適合される操舵ユニットを備え、前記操舵軸は、前記レールの長手方向軸から前記ホイールインターフェイスに向かってオフセットされている、車両のホイール用のインホイールシステム。 - 前記操舵ユニットの少なくとも一部は、前記ホイールが前記システム内に組み付けられると前記ホイールのリム内に配置されるように適合される、請求項16に記載のシステム。
- 前記操舵ユニットは、前記サスペンションユニットおよび前記ホイールインターフェイスに接続される2つの回動部材を含み、前記回動部材は前記操舵軸を規定し、前記操舵軸の周りで前記サスペンションユニットに対する前記ホイールインターフェイスの回転を可能にするように適合される、請求項16または17に記載のシステム。
- 前記回動部材は前記サスペンションユニットの前記レールに接続される、請求項18に記載のシステム。
- 前記回動部材は前記サスペンションユニットの前記摺動部材に接続される、請求項18に記載のシステム。
- 前記操舵ユニットは、前記回動部材のうちの少なくとも1つに接続され、操舵機構に接続されるように適合される操舵機構インターフェイスを含み、前記操舵機構インターフェイスは、前記回動部材およびそれに接続される前記ホイールインターフェイスを、前記サスペンションユニットに対して、前記操舵軸の周りで回すように適合される、請求項18~20のいずれか1項に記載のシステム。
- 操舵機構を備え、前記操舵機構は、
前記サスペンションユニットのばね上質量に接続され、回転運動を発生させるように適合される操舵モータと、
第1のギアアセンブリを用いて前記操舵モータに接続される操舵ロッドとを含み、前記第1のギアアセンブリは、前記操舵モータから前記操舵ロッドに回転運動を伝達するように構成され、前記操舵機構はさらに、
前記操舵ロッドからの回転運動を前記回動部材のうちの少なくとも1つのギアに伝達して、前記回動部材に接続された前記ホイールインターフェイスを前記サスペンションユニットに対して前記操舵軸の周りで回すように適合される第2のギアアセンブリを含む、請求項21に記載のシステム。 - 前記操舵ロッドおよび前記第1のギアアセンブリは、前記摺動部材が前記レール上で摺動するとき、前記操舵ロッド上で前記第1のギアアセンブリの摺動を可能にする一方、前記操舵モータによって生成された回転運動を前記操舵ロッドに伝達するように適合される、請求項22に記載のシステム。
- 前記第2のギアアセンブリはウォームギアを含む、請求項22または23に記載のシステム。
- 前記操舵ロッドは、前記長手方向軸に平行である、請求項22~24のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記操舵ロッドは伸縮自在である、請求項22~25のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記サスペンションユニットの前記ばね上質量は、それのレールである、請求項22~26のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記サスペンションユニットの前記ばね上質量は、それの摺動部材である、請求項22~26のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記操舵ユニットは、前記サスペンションユニットおよび前記ホイールインターフェイスに接続され、前記操舵軸の周りで前記サスペンションユニットに対して前記ホイールインターフェイスを回転させるように適合されるフレームレスモータを含む、請求項16または17に記載のシステム。
- 前記フレームレスモータは、
前記サスペンションユニットおよび前記ホイールインターフェイスに接続されるステータと、
前記ステータを回転させるように適合されるロータとを含む、請求項29に記載のシステム。 - 前記ロータの回転軸は前記操舵軸と一致する、請求項30に記載のシステム。
- 前記フレームレスモータは前記サスペンションユニットの前記レールに接続される、請求項29~31のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記フレームレスモータは、前記サスペンションユニットの前記摺動部材に接続される、請求項29~31のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記操舵ユニットは、少なくとも1対のアームを含み、各対のアームは、第1のアーム
と第2のアームとを含み、前記第1のアームおよび前記第2のアームは、それらの第1の端部で前記ホイールインターフェイスに回動可能に接続され、それらの第2の端部で前記サスペンションユニットに回動可能に接続される、請求項16または17に記載のシステム。 - 前記第1のアームおよび前記第2のアームは、前記サスペンションシステムの前記レールに回動可能に接続される、請求項34に記載のシステム。
- 前記第1のアームおよび前記第2のアームは、前記サスペンションシステムの前記摺動部材に回動可能に接続される、請求項34に記載のシステム。
- 前記第1のアームおよび前記第2のアームは、互いに交差して設定され、それらの間の仮想交点に動的操舵軸を規定し、前記ホイールインターフェイスが前記サスペンションユニットに対するその操舵角を変化させると、前記動的操舵軸が前記サスペンションユニットに対して動くようにする、請求項34~36のいずれか1項に記載のシステム。
- ブレーキユニットを備え、前記ブレーキユニットは、前記ホイールインターフェイスに接続されるブレーキアクチュエータを含む、請求項16~37のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記ブレーキユニットは、前記ブレーキアクチュエータと流体連通するブレーキ流体リザーバを含み、前記ブレーキ流体リザーバは、前記サスペンションユニットの前記摺動部材に接続される、請求項38に記載のシステム。
- 前記ブレーキユニットはブレーキバイワイヤユニットである、請求項38または39に記載のシステム。
- 前記ブレーキユニットは、前記ブレーキアクチュエータによる前記ホイールインターフェイスの制動を制御するように構成されるコントローラを含む、請求項38~40のいずれか1項に記載のシステム。
- 牽引ユニットを備え、前記牽引ユニットは、
牽引モータと、
前記牽引モータからの回転を前記ホイールインターフェイスによって回転可能に支持されるホイールハブに伝達するように適合されるシャフトとを含む、請求項16~41のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記牽引モータは前記サスペンションユニットに接続される、請求項42に記載のシステム。
- 前記牽引モータは、前記ホイールインターフェイスに接続される、請求項42に記載のシステム。
- 前記レールおよび前記摺動部材の前記横断面プロファイルの少なくとも一部は、多角形である、またはそれらの長手方向軸について非対称である、の少なくとも1つである、請求項16~44のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記摺動部材の内側側面の少なくとも一部上の空洞内に配置されるころ軸受と、
前記空洞に螺合される軸受調整ピンとを備え、前記軸受調整ピンの前記空洞内への螺合の形状および度合いは、前記空洞内の前記ころ軸受の位置および整列のうちの少なくとも
1つを決定する、請求項16~45のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記緩衝およびばね手段は、前記レール内に配置されるばね荷重式緩衝器を含み、
前記ばね荷重式緩衝器は、その第1の端部において前記レールに接続され、その第2の端部において、前記レールの1つ以上の側面上の対応する1つ以上のスロット内で摺動するように適合される1つ以上のピンを用いて、前記摺動部材に接続される、請求項16~46のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記レールの長手方向軸は湾曲しており、前記摺動部材は、前記湾曲した長手方向軸に沿って前記レール上を摺動するように適合される、請求項16~47のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記レールおよび前記摺動部材のうちの少なくとも1つの少なくとも一部は、ホイールが前記サスペンションユニットに組み付けられるとホイールのリム内に配置されるように適合される、請求項16~48のいずれか1項に記載のシステム。
- 前記レールおよび前記摺動部材は、ホイールが前記サスペンションユニットに組み付けられると、ホイールのリムの外部に配置され、かつそれに隣接するように適合される、請求項16~48のいずれか1項に記載のシステム。
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