JP3977346B2

JP3977346B2 - 車両ホイール懸架装置。

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Publication number: JP3977346B2
Application number: JP2004103491A
Authority: JP
Inventors: 嘉昌木村
Original assignee: Topy Industries Ltd
Current assignee: Topy Industries Ltd
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2007-09-19
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Also published as: JP2005289111A

Description

本発明は、サスペンション要素をホイールに内蔵した車両ホイール懸架装置に関する。

一般の車両ホイール懸架装置について、懸架すべきホイールが駆動輪である場合を例にとって説明する。特許文献１の図２６に示すように、車両の回転駆動系にはユニバーサルジョイント等で出力シャフトが連結され、この出力シャフトの先端にホイールのディスクが固定されている。そして、この出力シャフトを回転可能に支持する軸受部材が、ホイールより車両側に配置されたサスペンション要素とサスペンションアームを介して支持されている。サスペンション要素は上下方向の衝撃や振動を吸収，緩和する。サスペンションアームはホイールを車体に対して上下方向変位可能に支持する。

本出願人は、特許文献１の図１，図２に示す車両ホイール懸架装置を開発した。この車両ホイール懸架装置では、回転部材が回転駆動系に連結され、この回転部材の外周とリムの内周との間にサスペンション要素としてバネ機構と複数の流体ダンパが配されている。このバネ機構は、上記リムの内周と上記回転部材の外周との間に配置された複数の圧縮コイルバネとを有している。上記流体ダンパは、上記リムの内周と上記回転部材の外周との間に圧縮コイルバネを通るように設けられている。

上記構成によれば、回転部材の回転トルクや制動トルクは、バネ機構を介してリムおよびリムに装着されたタイヤに伝達される。また、路面凹凸によりタイヤが上下方向，前後方向（車両の前後方向ないしは車両走行方向に沿う前後方向。以下同じ），回転方向の衝撃や振動を受けた時には、上記流体ダンパが働いて衝撃を吸収する。

上記構成では、ホイールを回転部材に対して前後方向，上下方向，回転方向に所定範囲で相対移動可能にしつつ、ホイールの軸方向の移動を禁じて、横力を負担する横力支持機構を装備する必要がある。この横力支持機構は、リムの内周に周方向に等間隔をなして鍔を設け、各鍔を挟むようにして回転部材の外周に突起を設け、これら鍔と突起との間にボールを介在させることにより、構成されている。
特開２００２−３７０５０３号公報（図１，図２，図２６）

上記公報の図２６の懸架装置では、上下方向の衝撃，振動しか吸収，緩和することができず、前後方向の衝撃，振動を吸収，緩和できなかった。
上記公報の図１，図２の車両ホイール組立体では、車両重量によりディスクの中心はリムの中心より若干量下方に変位することを余儀なくされる。そのため、路面に凹凸が無くても、サスペンション要素の流体ダンパは車両走行中に車輪が１回転する度に収縮を繰り返すことになり、エネルギーロスが生じるばかりか、流体ダンパの短寿命化ををもたらすことになる。また、リムとディスクの支持筒部と間のサスペンション要素のストロークを長くできない欠点もあった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は、
（イ）車体側に設けられた第１支持部材と、
（ロ）ホイールにホイールの中心軸線を中心として回転可能に連結された第２支持部材と、
（ハ）ホイールのリムの径方向内側において、上記第１支持部材と第２支持部材との間に起立状態で配置されたサスペンション要素と、
（ニ）ホイールのリムの径方向内側において、第１，第２支持部材間に設けられホイール軸方向の横力を負担する横力支持機構と、
を備え、上記横力支持機構は、第１，第２のリンクと、第１，第２，第３の連結要素とを有し、第１支持部材と第１リンクが第１連結要素を介して回動可能に連結され、第２支持部材と第２リンクが第２連結要素を介して回動可能に連結され、第１リンクと第２リンクが第３連結要素を介して回動可能に連結され、第３連結要素が第１，第２の連結要素を結ぶ線から外れて配置され、上記第１〜第３連結要素は、互いに離間した横力を負担可能な一対の軸受部を含むことを特徴とする車両ホイール懸架装置にある。

上記構成によれば、サスペンション要素，横力支持機構がホイールのリムの径方向内側に配置されているので、これらの配置スペースをホイールの外部に設けずに済む。また、サスペンション要素は車両ホイールの回転に伴う収縮がないので、エネルギーロスが小さくまたサスペンション機構の寿命を長くすることができる。さらにこのサスペンション要素はストロークを長くすることも可能である。さらに、横力支持機構は、横力を負担可能な連結要素を用いたリンク機構により構成されるので、構成が簡単で安価に製造することができる。また、連結要素は一対の軸受部により構成されるので、車両ホイールに前後方向に延びる軸を中心として回動するモーメントが付与された時に、その荷重を十分に支持でき、耐久性が高く、またホイールを安定して支持できる。

上記軸受部をアンギュラーボールベアリングにすれば、機械的強度が高く、より一層の耐久性が得られる。

上記軸受部をラバーブッシュにすれば、シール構造を省くことができる。

好ましくは、上記サスペンション要素は、上記横力支持機構を挟んで車両走行方向に沿う前後に２本配置され、これら２本のサスペンション要素は前後にそれぞれ異なる方向に傾いており、上記サスペンション要素と第１〜第３の連結要素および第１，第２のリンクは、実質的にホイールの中心軸線と直交する垂直平面上に配置されている。これによれば、サスペンション要素は前後方向の衝撃，振動をも吸収，緩和できる。しかもサスペンション要素と横力支持機構をホイールの内部に効率良く収容できる。

好ましくは、上記第１支持部材が上記ホイールの中心軸線方向に延び車体側に支持されたシャフトと、このシャフトに設けられた第１アームとを含み、上記第２支持部材が上記ホイールのディスクにホイールの中心軸線を中心にして回転可能に連結された第２アームを含み、これら第１，第２アームはホイールの中心部を挟んで互いに上下方向に対峙する受部を有し、これら受部間に上記サスペンション要素が連結され、上記第１リンクが上記第１連結要素を介して上記第１支持部材のシャフトに連結されている。これによれば、比較的簡単な構造でサスペンション要素を支持することができる。また第１リンクがシャフトに回動可能に連結されるので、連結構造を簡略化することができる。

好ましくは、さらに、車体側に支持されて上記ホイールのリムの径方向内側に配置された回転部材と、上記リムの内周と上記回転部材の外周との間において周方向に等間隔をなして配置された複数のバネ要素を有するバネ機構とを備え、上記回転部材を上記第１支持部材のシャフトが貫通しており、上記回転部材とディスクとの間に上記サスペンション要素および上記横力支持機構が配置されている。これによれば、バネ機構によってもホイールが受ける上下方向，前後方向の衝撃，振動を緩和することができる。

本発明の車両ホイール懸架装置によれば、サスペンション要素，横力支持機構の配置スペースをホイールの外部に設けずに済むので、車両幅の増大ないしは車室の狭小化を回避できる。また、横力支持機構の構成が簡単で故障が少なく、安価に製造することができる。さらに耐久性も優れ、安定した車両走行も得られる。

以下、本発明の一実施形態をなす車両ホイール懸架装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、ホイール１０と、懸架装置Ａと、ブレーキ装置Ｂで構成されたホイール組立体を示している。本実施形態では、このホイール１０は従動輪として用いられる。

ホイール１０は、リム１１と、このホイール１０の中心軸線方向の外側（すなわち車両の反対側，図１における左側）の縁に設けられたディスク１２とを有している。ディスク１２の中央には支持穴１２ａが形成されている。リム１１の外周には、タイヤ１９が装着されている。

上記懸架装置Ａは、バネ機構３０と、横力支持機構４０（スラスト荷重支持機構）と、第１支持部材５０と、第２支持部材６０と、２本のサスペンション要素７０（図３にのみ示す）とを備えている。

上記ブレーキ装置Ｂは、図示しないブレーキ構造を内蔵したブレーキドラム２０（回転部材）と、このブレーキドラム２０を貫通しボールベアリング２２を介してブレーキドラム２０を回転可能に支持するブレーキ軸２１とを備えている。ブレーキ軸２１は、ホイール１０の中心軸線とほぼ一致しており、上記第１支持部材５０の構成要素であるシャフトとしての役割も果たす。ブレーキ軸２１は、基端に形成されたフランジ２１ａを介して車体に水平に固定されている。したがって、ブレーキドラム２０はブレーキ軸２１を介して車体に支持されている。

上記バネ機構３０は、上記ホイール１０のリム１１の内周とブレーキドラム２０の外周との間に設けられている。このバネ機構３０はリム１１において最も車両寄り（図１における右端）に配置されている。図２に示すように、バネ機構３０は、リム１１の内周に固定された外側バネ受リング３１と、ブレーキドラム２０の外周に固定された内側バネ受リング３２と、同一規格の１０個（複数個）の圧縮コイルバネ３５（バネ要素）とを有している。外側バネ受リング３１には、周方向に等間隔で配置され径方向，内方向に突出する５つ（複数）のバネ受部３３が設けられている。また、内側バネ受リング３２には周方向に等間隔で配置され径方向，外方向に突出する５つ（複数）のバネ受部３４が設けられている。バネ受部３４は隣接する２つのバネ受部３３の中間に配置されており、これらバネ受部３３，３４間に上記圧縮コイルバネ３５が掛け渡されている。

図１に示すように、上記第１支持部材５０は、上記ブレーキ軸２１とアーム５１（第１アーム）とを有している。上記ブレーキ軸２１の先端部はリム１１の径方向内側に入り込んでいる。図１，図４に示すように、上記アーム５１は、上記ブレーキ軸２１の先端部に挿入される筒部５１ａと、この筒部５１ａから垂直に上方に延びるＴ字形の起立部５１ｃと、筒部５１ａから下方に延びる一対のストッパ５１ｃ（制限手段）とを有している。起立部５１ｂの上端部には、前後方向に離れた受部５１ｄが形成されている。この受部５１ｄは、後述するサスペンション要素７０を支持するためのものである。

他方、第２支持部材６０は、１つのアーム６１（第２アーム）からなる。このアーム６１は、上記ブレーキ軸２１とほぼ同軸（平行）をなしてホイール１０のディスク１２の支持穴１２ａにアンギュラーベアリング６９を介して回転可能に支持された軸部６１ａと、この軸部６１ａから下方に延びてリム１１の径方向内側に配置された垂下部６１ｂとを有している。垂下部６１ｂは、逆Ｔ字形をなし、その下端部には前後方向に離れた受部（図示しない）を有している。この受部は、後述するサスペンション要素７０を支持するためのものである。

上記第１アーム５１の受部５１ｄと第２アーム６１の受部との間には、前後２本の起立状態のサスペンション要素７０が連結されている。第１アーム５１の一対の受部５１ｄの間隔に比べて、第２アーム６１の一対の受部の間隔が大きいので、２本のサスペンション要素７０は、上方に向かって互いの距離を狭めるように傾斜している。すなわち垂直線に対して前後異なる方向に傾斜している。サスペンション要素７０は、ブレーキドラム２０とディスク１２との間においてリム１１の径方向内側に配置されている。

各サスペンション要素７０は、流体ダンパ７１（ダンパ，ショックアブソーバ）と、復帰バネとしての圧縮コイルバネ７６とからなる。上記流体ダンパ７１は、オイル等の流体を収容したシリンダ７２と、シリンダ７２内に軸方向移動可能に収容されオリフィスを有するピストン７３と、基端がピストンに固定され先端がシリンダ７２から突出して上方に延びるロッド７４とを有している。サスペンション要素７０のシリンダ７２の下端が、上記アーム６１の受部（図示しない）に、ラバーブッシュ７７を介して回動可能に連結されている。また、サスペンション要素７０のロッド７４の先端が、上記アーム５１の受部５１ｄ（図４にのみ示す）に、ラバーブッシュ７８を介して回動可能に連結されている。

上記圧縮コイルバネ７６は、ロッド７４の先端部に固定されたバネ受け部７４ａと、シリンダ７２の下端に設けられたバネ受け部７２ａの間に介在されている。圧縮コイルバネ７６は、第１支持部材５０の受部５１ｄと第２支持部材６０の受部と互いに遠ざける方向に付勢する。

次に、横力支持機構４０について図１，図４を参照しながら説明する。横力支持機構４０は、上記ブレーキドラム２０とディスク１２との間においてリム１１の径方向内側に配置され、第１〜第３の連結要素４１〜４３と、第１，第２のリンク４５，４６とを有している。連結要素４１〜４３の軸線は、上記ホイール１０の中心軸線と平行をなしている。連結要素４１〜４３とリンク４５，４６は、上記サスペンション要素７０に挟まれるようにして配置され、サスペンション要素７０とともにホイール１０の中心軸線と直交する垂直平面上に配置されている。

上記ブレーキ軸２１と第１リンク４５が第１連結要素４１を介して回動可能に連結され、第２アーム６１と第２リンク４６が第２連結要素４２を介して回動可能に連結され、第１リンク４５と第２リンク４６が第３連結要素４３を介して回動可能に連結されている。第３連結要素４３は第１，第２の連結要素４１，４２を結ぶ線から外れて配置されている。本実施形態では、第１リンク４５がほぼ垂直に配置され、第２リンク４６がほぼ水平に配置されている。

連結要素４１〜４３は互いに所定距離離れた一対のアンギュラーベアリング４１ａ，４２ａ，４３ａ（アンギュラーボールベアリング，径方向のみでなく横力も負担できる軸受部）を有している。対をなすアンギュラーベアリング４１ａ同士は互いに逆向きの接触角を有している。対をなすアンギュラーベアリング４２ａ同士，対をなすアンギュラーベアリング４３ａ同士も同様である。なお、これらアンギュラーベアリング４１ａ，４２ａ，４３ａは市販のものを用いることができる。

より詳細に説明すると、上記第１連結要素４１の一対のアンギュラーベアリング４１ａの内周には、上記ブレーキ軸２１が嵌められている。各アンギュラーベアリング４１ａの外周には外筒４１ｂが嵌められている。前述した第１アーム５１の筒部５１ａは、一対のアンギュラーベアリング４１ａ間に挟まれている。ブレーキ軸２１の先端ねじ部に螺合されたナット２５を締め付けることにより、ブレーキ軸２１の段差部とナット２５との間で、上記筒部２１ａおよび一対のアンギュラーベアリング４１ａが固定されている。

上記第２，第３の連結要素４２，４３は同様の構造をしており、上記アンギュラーベアリング４２ａ，４３ａと、その外周側に位置する外筒４２b，４３ｂと、その内周側に位置する短シャフト４２ｃ，４３ｃとをそれぞれ有している。一対のアンギュラーベアリング４３ａ間には筒形状のスペーサ４３ｄが配置されている。同様に一対のアンギュラーベアリング４２ａ間にも筒形状のスペーサ（図示しない）が配置されている。

図４に示すように、上記第１，第３連結要素４１，４３の外筒４１ｂ，４３ｂに第１リンク４５の両端が固定されている。この第１リンク４５は、前述した第１アーム５１の一対のストッパ５１ｃ間に配置されている。

第２，第３連結要素４２，４３の短シャフト４２ｃ，４３ｃに、第２リンク４６の両端が固定されている。第２，第３連結要素４２，４３の外筒４２ｂ，４３ｂには、上記第２リンク４６を所定角度範囲の遊びをもって通す窓４２ｘ，４３ｘが形成されている。

上記第２連結要素４２の外筒４３ｂは、第２アーム６１の下端部に固定されている。これにより、第１支持部材５０のブレーキ軸２１と、第２支持部材６０の第２アーム６１とは、連結要素４１〜４３とリンク４５，４６からなるリンク機構としての横力支持機構４０により連結されている。

次に、上記構成をなすホイール組立体の作用について説明する。上記車両ホイール組立体では、サスペンション要素７０，横力支持機構４０をリム１１の内部空間に内蔵しており、これら構成要素のためのスペースを必要としない。そのため、車両幅を狭めたり、車室空間を広げることができる。
車両の重量は第１支持部材５０，サスペンション要素７０の圧縮コイルバネ７６，第２支持部材６０，ホイール１０を介して、タイヤ１９で支持される。

車両走行の際には、ホイール１０が回転する。第１支持部材５０，第２支持部材６０、サスペンション要素７０は回転せず、サスペンション要素７０の姿勢は変わらない。ホイール１０と第２支持部材６０との間のベアリング６９により、ホイール１０の回転が許容される。

車両が凹凸のある路面を走行する際には、タイヤ１９を介してホイール１０に上下方向，前後方向の衝撃荷重が加わる。この衝撃荷重は第２支持部材６０を介してサスペンション機構７０の圧縮コイルバネ７６及び流体ダンパ７２で吸収されるので、第１支持部材５０を経て車体に伝達される衝撃，振動を大幅に緩和することができる。また、ブレーキドラム２０とホイール１０との間に介在されたバネ機構３０は、周方向に配置された圧縮コイルバネ３５を含んでいるので、上下方向，前後方向，回転方向の衝撃，振動を緩和する。

次に、横力支持機構４０の作用を詳述する。前述したように、連結要素４１〜４３がアンギュラーベアリング４１ａ〜４３ａを含んでいるため、ホイール１０は車体に対してホイール１０の中心軸線方向の相対移動を禁じられる。その結果、安定した走行を行なうことができる。また、支持部材５０，６０の軸方向相対移動を禁じることにより、これら支持部材５０，６０間に配置されたサスペンション要素７０を保護することもできる。

上記第１リンク４５は、第１連結要素４１を介してブレーキ軸２１に対して相対回転可能である。また、第２リンク４６は第２連結要素４２および第３連結要素４３を介して第２支持アーム６１，第１リンク４５に対して相対回転可能である。その結果、横力支持機構４０は、車体に対するホイール１０の上下方向および前後方向の変動，ホイール１の中心軸線まわりの回動を許容し、サスペンション機構７０，バネ機構３０の作動の支障にならない。

図３，図４に示すように、第１アーム５１の一対のストッパ５１ｃが第１リンク４５のブレーキ軸２１に対する相対回動を角度範囲Θａ（例えば約３０°）に制限しており、連結要素４２，４３の外筒４２ｂ，４３ｂの窓４２ｘ，４３ｘの周方向両端が第２リンク４６に当たることにより、第２リンク４６の第１リンク４５に対する相対回動を、角度範囲Θｂ（例えば約９０°）に制限しているため、第２連結要素４２の第１連結要素４１に対する相対移動領域，換言すればホイール１０の車体に対する相対移動領域は図４において符号Ａ１の領域に制限される。また、図２に示すバネ機構３０において、バネ受部３４が外側バネ受けリング３１に当たることにより、ホイール１０のブレーキドラム２０に対する相対移動領域は、符号Ａ２で示す領域Ｒ２に制限される。その結果、実際のホイール１０の相対移動領域は符号Ａ３で示す領域に制限される。この制限領域Ａ３は、車両設計上要求される制限領域Ａ４にほぼ対応させることができる。

上記ホイール１０から横力支持機構４０には、ホイール１０の中心軸線と直交して前後方向に延びる軸（図１において紙面と直交する軸）を中心とした回動モーメントが付与される。しかし、上記連結要素４１〜４３が互いに離間した一対のアンギュラーベアリング４１ａ，４２ａ，４３ａをそれぞれ有しているので、この回動モーメントに起因したねじれ方向の荷重を高い強度をもって受け止めることができる。その結果、横力支持機構４０の耐久性が高く、またホイール１０を安定して支持することができ、ひいては車両走行を安定させることができる。

図１に示すように、連結要素４１〜４３には、水や塵埃の侵入を防止するシール構造を容易に付設することができる。第３連結要素４３では、外筒４１ｂの両端にＯリング等を介してキャップ８１，８２をねじ止めしている。このシール構造では、Ｏリングに回転に伴う摩擦が働かず、耐久性が高い。また、外筒４３ｂの内側に配された中間筒の内周には、上記一対のアンギュラーベアリング４１ａから見てキャップ８１，８２の反対側にシールリング８０が取り付けられており、これらシールリング８０はスペーサ４３ｄの外周に接しており、窓４３ｘからの水等の侵入を防止している。このシールリング８０には、ホイール４０の高速回転に伴う摩擦が働かず、耐久性が高い。図示しないが、第２連結要素４２も同様である。また、第１連結要素４１の一方のアンギュラーベアリング４１ａは、外筒４３ｂの一端に取り付けられたＯリング付きキャップ８３と、外筒４１ｂの他端に取り付けられて第１アーム５１の筒部５１ａに接するシールリング８４によりシールされている。第１連結要素４１の他方のアンギュラーベアリング４１ａは外筒４１ｂの一端に取り付けられて第１アーム５１の筒部５１ａに接するシールリング８５と、外筒４１ｂの他端に取り付けられてブレーキ軸２１に固定の受板８６に接するシールリング８７によりシールされている。これら第１連結要素４１のシール構造でもキャップのＯリングには回転に伴う摩擦が働かず、シールリング８４，８５，８７もホイール４０の高速回転に伴う摩擦が働かない。
なお、第２アーム６１を支持する一対のアンギュラーベアリング６９もディスク１２に取付けられたＯリング付きのキャップ８８と、支持穴１２ａの内周に取り付けられて第２アーム６１の軸部６１ａに接するシールリング８９によりシールされている。

次に、本発明の他の実施形態について図５〜図８を参照しながら説明する。この実施形態において最初に述べた実施形態に対応する構成部には同番号を付してその詳細な説明を省略する。連結要素４１〜４３は、ラジアルベアリングの代わりにラバーブッシュ１４１〜１４３を備えている。ラバーブッシュ１４１〜１４３は、短筒形状の内筒１４１ａ〜１４３ａと外筒１４１ｂ〜１４３ｂ間にゴム層１４１ｃ〜１４３ｃを積層一体化させてなる。

図５，図６に示すように、上記第１連結要素４１の一対のラバーブッシュ１４１の内筒１４１ａには、上記ブレーキ軸２１が嵌められている。第１アーム５１の筒部５１ａは、一対のラバーブッシュ１４１間に挟まれている。一対のラバーブッシュ１４１の軸方向外側には、係止板９１，９２が配置されている。ブレーキ軸２１の先端ねじ部に螺合されたナット２５を締め付けることにより、ブレーキ軸２１の段差部とナット２５との間で、上記係止板９１，９２，筒部２１ａおよび一対のラバーブッシュ１４１の内筒１４１ａが固定されている。

図７に示すように、上記第２連結要素４２において、一対のラバーブッシュ１４２の内筒１４２ａには短シャフト９３が嵌められている。短シャフト９３の中央部は大径をなし、この大径部が一対のラバーブッシュ１４２の間隔を維持するスペーサとなっている。短シャフト９３の両端にはねじ９４がねじ込まれており、このねじ９４により、一対のラバーブッシュ１４２の内筒１４２ａとその軸方向外側に位置する一対の係止板９５が短シャフト９３に固定されている。第３連結要素４３も同様の構成を有している。

図５に示すように、第１リンク４５の一端（上端）は第１連結要素４１の一対のラバーブッシュ１４１の外筒１４１ｂに固定されており、他端（下端）は、第３連結要素４３の一対の係止板９５に固定され、ひいては短シャフト９３の離間した２箇所に固定されている。

図７に示すように、第２リンク４６の一端は、第２連結要素４２の一対のラバーブッシュ１４２の外筒１４２ｂに固定され、他端は第３連結要素４３の一対のラバーブッシュ１４３の外筒１４３ｂに固定されている。

図６に示すように、第２連結要素４３の短シャフト９３は、第２アーム６１の下端部に固定されている。なお、図６では、第２アーム６１がナット９４と係止板９５で挟まれた状態を正確に示しているが、図７では第２アーム６１を省略している。

本実施形態も最初の実施形態と同様の作用をなすが、第１リンク４５のブレーキ軸２１に対する相対回動，第２リンク４６の第１リンク４５，第２ブラケット６１に対する相対回動はラバーブッシュ１４１，１４２，１４３のゴム層１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃの弾性変形により可能となる。ホイール１０からの横力は、ゴム層１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃの端が係止板９１，９２，９５に当たることにより支持される。

ラバーブッシュ１４１，１４２，１４３のゴム層１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃは、そ内筒１４１ａ，１４２ａ，１４３ａと外筒１４１ｂ，１４２ｂ，１４３ｂの相対回動を所定角度範囲に制限するので、特別な制限手段はなくてもよい。図８に示すように、第３連結要素４３の第１連結要素４１に対する相対移動領域，換言すればホイール１０の車体に対する相対移動領域はゴム層１４１ｃ，１４２ｃ，１４３ｃの抵抗により、符号Ａ１の領域に制限される。また、図２に示すバネ機構３０において、バネ受部３４が外側バネ受けリング３１に当たることにより、ホイール１０のブレーキドラム２０に対する相対移動領域は、符号Ａ２で示す領域に制限される。その結果、実際のホイール１０の相対移動領域は符号Ａ３で示す領域に制限される。この制限領域Ａ３は、車両設計上要求される制限領域にほぼ対応させることができる。

上記ホイール１０から横力支持機構４０には、ホイール１０の中心軸線と直交して前後方向に延びる軸（図５において紙面と直交する軸）を中心とした回動モーメントが付与される。しかし、上記連結要素４１〜４３が互いに離間した一対のラバーブッシュ１４１，１４２，１４３をそれぞれ有しているので、この回動モーメントに起因したねじれ方向の荷重を高い強度をもって受け止めることができる。その結果、横力支持機構４０の耐久性が高く、またホイール１０を安定して支持することができ、ひいては車両走行を安定させることができる。

上記ラバーブッシュ１４１，１４２，１４３は、水や塵埃の侵入がないのでシール構造が不要であり、構造を簡単にすることができる。

本発明は上記実施形態に制約されず、種々の態様が可能である。例えば、ホイールが駆動輪である場合にも本発明を適用できる。この場合、ブレーキドラムと置換される回転部材は、モータやエンジンを駆動源とする車両の回転駆動系の末端部材（図示しない）に固定され、車両の駆動源からの回転トルクは、車両内の回転駆動系を経て回転部材に伝達される。そして、回転部材の回転トルクがバネ機構３０の圧縮コイルバネ３５を経てホイール１０に伝達される。第１支持部材のシャフトはこの回転部材に間隙をもって挿通される。
アンギュラーボールベアリングの代わりに、径方向力のみでなく横力も受けられるベアリングとして、テーパーローラベアリングを用いてもよい。

本発明の一実施形態に係わる懸架装置を含む車両ホイール組立体の縦断面図である。同懸架装置におけるバネ機構の断面図である。同懸架装置におけるサスペンション要素の縦断面構造、および第１連結要素に対する第３連結要素の移動領域を示す図である。同懸架装置における横力支持機構の縦断面図である。本発明の他の実施形態に係わる懸架装置を含む車両ホイール組立体の縦断面図である。同懸架装置の横力支持機構の第１，第３連結要素を示す縦断面図である。同懸架装置の横力支持機構の第２，第３連結要素を示す横断面図である。同懸架装置におけるサスペンション要素の配置および第１連結要素に対する第３連結要素の移動領域を示す図である。

符号の説明

１０ホイール
１１リム
１２ディスク
２０ブレーキドラム（回転部材）
２１ブレーキ軸（シャフト）
３０バネ機構
３５圧縮コイルバネ（バネ要素）
４０横力支持機構
４１〜４３第１〜第３連結要素
４１ａ〜４３ａアンギュラーベアリング（軸受部）
４５，４６第１，第２リンク
５０第１支持部材
５１第１アーム
６０第２支持部材
６１第２アーム
７０サスペンション要素
１４１〜１４３ラバーブッシュ（軸受部）

Claims

（イ）車体側に設けられた第１支持部材と、
（ロ）ホイールにホイールの中心軸線を中心として回転可能に連結された第２支持部材と、
（ハ）ホイールのリムの径方向内側において、上記第１支持部材と第２支持部材との間に起立状態で配置されたサスペンション要素と、
（ニ）ホイールのリムの径方向内側において、第１，第２支持部材間に設けられホイール軸方向の横力を負担する横力支持機構と、
を備え、上記横力支持機構は、第１，第２のリンクと、第１，第２，第３の連結要素とを有し、第１支持部材と第１リンクが第１連結要素を介して回動可能に連結され、第２支持部材と第２リンクが第２連結要素を介して回動可能に連結され、第１リンクと第２リンクが第３連結要素を介して回動可能に連結され、第３連結要素が第１，第２の連結要素を結ぶ線から外れて配置され、
上記第１〜第３連結要素は、互いに離間した横力を負担可能な一対の軸受部を含むことを特徴とする車両ホイール懸架装置。
上記軸受部がアンギュラーボールベアリングからなることを特徴とする請求項１に記載の車両ホイール懸架装置。
上記軸受部がラバーブッシュからなることを特徴とする請求項１に記載の車両ホイール懸架装置。
上記サスペンション要素は、上記横力支持機構を挟んで車両走行方向に沿う前後に２本配置され、これら２本のサスペンション要素は前後にそれぞれ異なる方向に傾いており、
上記サスペンション要素と第１〜第３の連結要素および第１，第２のリンクは、実質的にホイールの中心軸線と直交する垂直平面上に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の車両ホイール懸架装置。
上記第１支持部材が上記ホイールの中心軸線方向に延び車体側に支持されたシャフトと、このシャフトに設けられた第１アームとを含み、上記第２支持部材が上記ホイールのディスクにホイールの中心軸線を中心にして回転可能に連結された第２アームを含み、これら第１，第２アームはホイールの中心部を挟んで互いに上下方向に対峙する受部を有し、これら受部間に上記サスペンション要素が連結され、上記第１リンクが上記第１連結要素を介して上記第１支持部材のシャフトに連結されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の車両ホイール懸架装置。
さらに、車体側に支持されて上記ホイールのリムの径方向内側に配置された回転部材と、上記リムの内周と上記回転部材の外周との間において周方向に等間隔をなして配置された複数のバネ要素を有するバネ機構とを備え、上記回転部材を上記第１支持部材のシャフトが貫通しており、上記回転部材とディスクとの間に上記サスペンション要素および上記横力支持機構が配置されていることを特徴とする請求項５に記載の車両ホイール懸架装置。