JP6350121B2 - In-wheel type suspension system - Google Patents
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Description
本発明は、車輪を支持する車輪支持部材に連結すると共に、車体に取り付けられたサスペンション部材の少なくとも一部が、車輪のホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置に関する発明である。 The present invention relates to an in-wheel type suspension device that is connected to a wheel support member that supports a wheel and at least a part of a suspension member that is attached to a vehicle body is disposed in the wheel of the wheel.
従来、車輪を支持する車輪支持部材と、車輪支持部が有する摺動軸に摺動可能に連結したサスペンション部材と、を備えたインホイール型サスペンション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この従来のインホイール型サスペンション装置では、摺動軸の軸方向を鉛直方向に設定している。 2. Description of the Related Art Conventionally, an in-wheel suspension device is known that includes a wheel support member that supports a wheel and a suspension member that is slidably connected to a slide shaft included in the wheel support portion (see, for example, Patent Document 1). ). In this conventional in-wheel suspension device, the axial direction of the sliding shaft is set to the vertical direction.
ところで、従来のインホイール型サスペンション装置では、サスペンション部材が摺動可能に連結する車輪支持部材の摺動軸が鉛直方向に延びているため、旋回による車体ロールが生じることで車輪が車両上下方向にストロークするとき、車輪は路面に対してほぼ垂直にストロークしてしまう。これにより、車体ロール発生時、車輪の接地点軌跡は、鉛直方向に対して傾斜しにくくなっている。
ここで、車体の幾何学的なロールセンタは、左車輪の接地点と左車輪の接地点軌跡の中心を結ぶ線分と、右車輪の接地点と右車輪の接地点軌跡の中心を結ぶ線分の交点によって設定される。そのため、上述のように車輪の接地点軌跡が鉛直方向に対して傾斜しにくいと、ロールセンタは路面近傍位置に設定されてしまう。この結果、このロールセンタを高い位置に設定することが難しくなるという問題が生じる。
By the way, in the conventional in-wheel type suspension device, the sliding shaft of the wheel support member to which the suspension member is slidably extended extends in the vertical direction. When making a stroke, the wheel strokes substantially perpendicular to the road surface. Thereby, when the vehicle body roll is generated, the contact point locus of the wheel is not easily inclined with respect to the vertical direction.
Here, the geometric roll center of the vehicle body is a line connecting the ground point of the left wheel and the center of the ground point locus of the left wheel, and a line connecting the ground point of the right wheel and the center of the ground point locus of the right wheel. Set by the intersection of minutes. For this reason, if the wheel contact point locus is not easily inclined with respect to the vertical direction as described above, the roll center is set at a position near the road surface. As a result, there arises a problem that it is difficult to set the roll center at a high position.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ロールセンタの位置を路面に対して高い位置に設定できるインホイール型サスペンション装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the above-described problem, and an object thereof is to provide an in-wheel type suspension device that can set the position of the roll center at a high position with respect to the road surface.
上記目的を達成するため、本発明のインホイール型サスペンション装置は、車輪を支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材に連結されると共に、車体に取り付けられるサスペンション部材と、を備え、前記サスペンション部材の少なくとも一部が、前記車輪のホイール内に配置されている。
そして、前記車輪支持部材は、前記サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有し、前記摺動軸は、車両上下方向に延在すると共に、車両背面視で、前記摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜する。
In order to achieve the above object, an in-wheel type suspension apparatus of the present invention includes a wheel support member that supports a wheel, and a suspension member that is connected to the wheel support member and attached to a vehicle body, and the suspension member. At least a portion of is disposed within the wheel of the wheel.
And the wheel support member has a slide shaft to which the wheel side support portion of the suspension member is slidably connected, and the slide shaft extends in the vehicle vertical direction, and in the vehicle rear view, The upper side of the sliding shaft is inclined to the outside of the vehicle body with respect to the vertical direction.
ここで、インホイール型サスペンション装置において、車輪を支持する車輪支持部材が、サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有している場合、旋回による車体ロールで車輪が車両上下方向にストロークする際、車輪は摺動軸の軸線に沿って移動する。
これに対し、本発明のインホイール型サスペンション装置では、車輪支持部材が有する摺動軸が車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、この摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜して設定される。
そのため、車輪接地点の軌跡を、バウンド時には鉛直方向に対して車体外側上方に張り出すように傾斜させ、リバウンド時には鉛直方向に対して車体内側下方に入り込むように傾斜させることができる。これにより、車輪接地点と、この車輪接地点の軌跡中心を結ぶ線分は、車体内側上方に向かって設定されることになり、左右の線分の交点であるロールセンタを比較的高い位置に設定することができる。
Here, in the in-wheel type suspension apparatus, when the wheel support member that supports the wheel has a slide shaft that is slidably connected to the wheel side support portion of the suspension member, the wheel is rotated by the body roll by turning. When the vehicle strokes in the vertical direction, the wheel moves along the axis of the sliding shaft.
On the other hand, in the in-wheel suspension device of the present invention, the sliding shaft of the wheel support member extends in the vehicle vertical direction, and the upper side of the sliding shaft is perpendicular to the vertical direction when viewed from the rear of the vehicle. Inclined to the outside of the vehicle body.
For this reason, the trajectory of the wheel contact point can be inclined so as to protrude upward on the outside of the vehicle body with respect to the vertical direction when bouncing, and inclined so as to enter the lower side with respect to the vertical direction when rebounding. As a result, a line segment connecting the wheel contact point and the locus center of the wheel contact point is set toward the upper inside of the vehicle body, and the roll center that is the intersection of the left and right line segments is set to a relatively high position. Can be set.
以下、本発明のインホイール型サスペンション装置を実施するための形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。 Hereinafter, the form for implementing the in-wheel type suspension device of the present invention is explained based on Example 1 shown in a drawing.
（実施例１）
まず、実施例１のインホイール型サスペンション装置の構成を説明する。
Example 1
First, the configuration of the in-wheel type suspension device of the first embodiment will be described.
［サスペンション装置の全体構成］
図１は、実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を示す全体斜視図である。図２は、実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両後方から見た正面図である。図３(a)は実施例１のサスペンション装置が適用された左後輪を、車両内側から見た側面図であり、(b)は車両上方から見た平面図である。図４(a)は、第１ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図であり、図４(b)は、第２ブッシュの側面と低剛性方向を示す説明図である。以下、図１〜図４に基づいて、実施例１のサスペンション装置の全体構成を説明する。なお、図１〜図４では、車体左側に配置された従動輪である左後輪について示しているが、右後輪においても同様の構成とするため、ここでは詳細な説明を省略する。
[Overall configuration of suspension system]
FIG. 1 is an overall perspective view showing a left rear wheel to which the suspension device of the first embodiment is applied. FIG. 2 is a front view of the left rear wheel to which the suspension device of the first embodiment is applied as viewed from the rear of the vehicle. FIG. 3A is a side view of the left rear wheel to which the suspension device of the first embodiment is applied as viewed from the inside of the vehicle, and FIG. 3B is a plan view of the left rear wheel as viewed from above the vehicle. FIG. 4A is an explanatory diagram illustrating the side surface of the first bush and the low rigidity direction, and FIG. 4B is an explanatory diagram illustrating the side surface of the second bush and the low rigidity direction. Hereinafter, based on FIGS. 1-4, the whole structure of the suspension apparatus of Example 1 is demonstrated. 1 to 4 show the left rear wheel, which is a driven wheel arranged on the left side of the vehicle body, but the same configuration is applied to the right rear wheel, and detailed description thereof is omitted here.
実施例１のインホイール型サスペンション装置１０は、図１に示す左後輪１（車輪）に設けられ、車輪支持部材２０と、サスペンション部材３０と、コイルバネ５０と、を備えている。
ここで、左後輪１は、タイヤ２と、ホイール３と、を有しており、インホイール型サスペンション装置１０は、ホイール３によって囲まれたホイール内空間４に、少なくともサスペンション部材３０の一部が配置されている。なお、「ホイール内空間」とは、図３(b)に示すように、ホイール３のハブ３ａから径方向に延びるスポーク３ｂと、スポーク３ｂの外周部に設けられたリム３ｃと、によって囲まれた空間である。
An in-wheel type suspension apparatus 10 according to the first embodiment is provided on the left rear wheel 1 (wheel) shown in FIG. 1 and includes a wheel support member 20, a suspension member 30, and a coil spring 50.
Here, the left rear wheel 1 has a tire 2 and a wheel 3, and the in-wheel type suspension device 10 has at least a part of the suspension member 30 in the wheel inner space 4 surrounded by the wheel 3. Is arranged. As shown in FIG. 3B, the “inner space in the wheel” is surrounded by a spoke 3b extending in a radial direction from the hub 3a of the wheel 3 and a rim 3c provided on the outer periphery of the spoke 3b. Space.
前記車輪支持部材２０は、図１に示すように、センターシャフト２１と、キャリアプレート２２と、主摺動軸２３と、副摺動軸２４と、を有している。 As shown in FIG. 1, the wheel support member 20 includes a center shaft 21, a carrier plate 22, a main slide shaft 23, and a sub slide shaft 24.
前記センターシャフト２１は、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）に配置され、ホイール３のハブ３ａが不図示のハブベアリングを介して回動可能に取り付けられた軸部材である。なお、ハブ３ａには、車輪１と一体回転するブレーキディスク５が設けられている。 The center shaft 21 is a shaft member that is disposed at the center position (wheel center) of the wheel 3 and to which the hub 3a of the wheel 3 is rotatably attached via a hub bearing (not shown). The hub 3a is provided with a brake disc 5 that rotates integrally with the wheel 1.
前記キャリアプレート２２は、中心部がセンターシャフト２１に固定され、ホイール内空間４に配置されている。このキャリアプレート２２は、上端部と下端部がそれぞれ車体内側に向けて折り曲げられ、上部に、主摺動軸２３の上端部を固定する第１上側支持部２２ａと、副摺動軸２４の上端部を固定する第２上側支持部２２ｂが形成され、下部に、主摺動軸２３の下端部を支持する第１下側支持部２２ｃと、副摺動軸２４の下端部を固定する第２下側支持部２２ｄが形成されている。
ここで、副摺動軸２４の上端部を固定する第２上側支持部２２ｂは、図３(a)に示すように、主摺動軸２３の上端部を固定する第１上側支持部２２ａよりも低い位置で、且つ図２に示すように、第１上側支持部２２ａよりも車体内側に突出している。一方、副摺動軸２４の下端部を固定する第２下側支持部２２ｄは、図３(a)に示すように、主摺動軸２３の下端部を固定する第１下側支持部２２ｃよりも高い位置で、且つ図２に示すように、第１下側支持部２２ｃよりも車体内側に突出している。
The carrier plate 22 has a central portion fixed to the center shaft 21 and disposed in the wheel inner space 4. The carrier plate 22 has an upper end portion and a lower end portion that are bent toward the inside of the vehicle body, and a first upper support portion 22 a that fixes the upper end portion of the main slide shaft 23 and an upper end of the sub slide shaft 24. A second upper support portion 22b that fixes the lower end portion of the main slide shaft 23 and a second lower support portion 22c that supports the lower end portion of the sub slide shaft 24. A lower support portion 22d is formed.
Here, the second upper support portion 22b for fixing the upper end portion of the auxiliary slide shaft 24 is more than the first upper support portion 22a for fixing the upper end portion of the main slide shaft 23, as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 2, the first upper support portion 22a protrudes to the inner side of the vehicle body. On the other hand, the second lower support portion 22d for fixing the lower end portion of the auxiliary slide shaft 24 is a first lower support portion 22c for fixing the lower end portion of the main slide shaft 23 as shown in FIG. As shown in FIG. 2, it protrudes further to the vehicle body inner side than the first lower support portion 22c.
前記主摺動軸２３は、上下端部が、それぞれキャリアプレート２２に支持されて車両上下方向に延在し、中間部にサスペンション部材３０の後述する摺動筒部３３が摺動可能に連結される。なお、この中間部は、断面が円形になっている。
ここで、この主摺動軸２３の上端部を支持する第１上側支持部２２ａは、主摺動軸２３の下端部を支持する第１下側支持部２２ｃよりも車体外側位置に配置されている。このため、図２に示すように、主摺動軸２３の軸線Ｊは、鉛直方向Ｚに対して上部が下部よりも車体外側に傾斜し、車両背面視で上開き方向に傾く。すなわち、この主摺動軸２３の上側は鉛直方向Ｚに対して車体外側に傾斜する。
しかも、この主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θは、下記式（１）を満たす値に設定されている。
０ ＜ ｔａｎθ ＜ Ｚｇ／（Ｄ／２） ・・・（１）
なお、式（１）における各符号の意味は、以下の通りである。
θ：主摺動軸２３の鉛直方向Ｚに対する傾き角度
Ｚｇ：重心点の垂直方向位置（高さ）
Ｄ：車両トレッド
The upper and lower ends of the main sliding shaft 23 are respectively supported by the carrier plate 22 and extend in the vehicle vertical direction, and a sliding cylinder portion 33 (to be described later) of the suspension member 30 is slidably connected to the intermediate portion. The The intermediate portion has a circular cross section.
Here, the first upper support portion 22 a that supports the upper end portion of the main slide shaft 23 is disposed at a position outside the vehicle body relative to the first lower support portion 22 c that supports the lower end portion of the main slide shaft 23. Yes. For this reason, as shown in FIG. 2, the axis J of the main sliding shaft 23 is inclined with respect to the vertical direction Z such that the upper part is inclined to the outside of the vehicle body rather than the lower part and is tilted upward in the vehicle rear view. That is, the upper side of the main sliding shaft 23 is inclined outward with respect to the vertical direction Z.
Moreover, the inclination angle θ of the main sliding shaft 23 toward the outside of the vehicle body relative to the vertical direction Z of the axis J is set to a value that satisfies the following formula (1).
0 <tan θ <Z g / (D / 2) (1)
In addition, the meaning of each code | symbol in Formula (1) is as follows.
θ: angle of inclination of the main sliding shaft 23 with respect to the vertical direction Z Z g : vertical position (height) of the center of gravity
D: Vehicle tread
また、図３(a)に示すように、第１上側支持部２２ａ及び第１下側支持部２２ｃは、いずれもセンターシャフト２１よりも車体後側に配置されている。このため、主摺動軸２３の軸線Ｊと路面Ｇとの交点Ｘは、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）に設けられたセンターシャフト２１の直下位置Ｙよりも側面視で車体後側に配置される。また、この主摺動軸２３は、センターシャフト２１の高さ位置においても、センターシャフト２１よりも車体後側に配置される。
さらに、図３(a)に示すように、第１上側支持部２２ａは、第１下側支持部２２ｃよりも僅かに車体後側に配置されている。これにより、主摺動軸２３の軸線Ｊは、鉛直方向Ｚに対して上側が車体後側に傾いた後傾になっている。
Further, as shown in FIG. 3A, the first upper support portion 22 a and the first lower support portion 22 c are both arranged on the rear side of the vehicle body with respect to the center shaft 21. For this reason, the intersection point X between the axis J of the main sliding shaft 23 and the road surface G is arranged on the rear side of the vehicle body in a side view from the position Y directly below the center shaft 21 provided at the center position (wheel center) of the wheel 3. Is done. Further, the main sliding shaft 23 is disposed on the rear side of the vehicle body with respect to the center shaft 21 even at the height position of the center shaft 21.
Further, as shown in FIG. 3 (a), the first upper support portion 22a is disposed slightly behind the vehicle body relative to the first lower support portion 22c. Thus, the axis J of the main sliding shaft 23 is inclined backward with respect to the vertical direction Z with the upper side inclined toward the rear of the vehicle body.
前記副摺動軸２４は、キャリアプレート２２に支持されて車両上下方向に延在し、サスペンション部材３０の後述するバネ支持部３７が摺動可能に連結される。 The sub-sliding shaft 24 is supported by the carrier plate 22 and extends in the vehicle vertical direction, and a spring support portion 37 described later of the suspension member 30 is slidably connected thereto.
前記サスペンション部材３０は、図１に示すように、摺動筒部３３と、第１リンク３４と、第２リンク３５と、第３リンク３６と、バネ支持部３７と、を有している。 As shown in FIG. 1, the suspension member 30 includes a sliding cylinder portion 33, a first link 34, a second link 35, a third link 36, and a spring support portion 37.
前記摺動筒部３３（車輪側支持部）は、上下に開放し、車輪支持部材２０が有する主摺動軸２３が貫通することで、この主摺動軸２３に摺動可能に連結している。なお、この摺動筒部３３の内側には、図示しないベアリングが配置されている。 The sliding cylinder portion 33 (wheel-side support portion) is opened up and down and is slidably connected to the main sliding shaft 23 by passing through the main sliding shaft 23 of the wheel support member 20. Yes. A bearing (not shown) is arranged inside the sliding cylinder portion 33.
前記第１リンク３４は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側上方であって、主摺動軸２３よりも車体前側に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３４ａが第１ブッシュ４１を介して不図示の車体に取り付けられる。 The first link 34 extends from the center in the height direction of the sliding cylinder portion 33 toward the vehicle body front side from the main sliding shaft 23 (see FIG. 3A). The distal end portion 34a is attached to a vehicle body (not shown) via the first bush 41.
前記第１ブッシュ４１は、図４(a)に示すように、ブッシュ軸Ｏ１に対して同心に配置された外筒４１ａ及び内筒４１ｂと、これらの間に配置された第１円筒ゴム４１ｃと、を有している。そして、外筒４１ａが第１リンク３４の先端部３４ａに固定され、内筒４１ｂの内側に車体（不図示）に固定された上側支持軸Ｓ１が貫通して車体に取り付けられる。ここで、第１ブッシュ４１のブッシュ軸Ｏ１は、車両前後方向に沿うと共に、水平方向に沿っている。 The first bushing 41, as shown in FIG. 4 (a), the outer cylinder 41a and inner cylinder 41b disposed concentrically with respect to the bushing axis O 1, the first cylindrical rubber 41c disposed therebetween And have. And the outer cylinder 41a is fixed to the front-end | tip part 34a of the 1st link 34, and the upper side support shaft S1 fixed to the vehicle body (not shown) inside the inner cylinder 41b penetrates and is attached to a vehicle body. Here, the bush axis O 1 of the first bush 41 is along the horizontal direction as well as along the vehicle longitudinal direction.
前記第１円筒ゴム４１ｃは、ブッシュ軸Ｏ１を挟んで対象となる位置に、軸方向に貫通する２か所のスグリ４１ｄ,４１ｄが形成されており、方向によって剛性が異なる特性である「剛性の異方性」を有している。
また、このスグリ４１ｄ,４１ｄは、鉛直方向Ｚに対し、車両背面視で車体外側上方から車体内側下方に向かって傾斜した第１傾斜方向Ｄ１上に設定されている。これにより、第１ブッシュ４１の剛性が低い低剛性方向は、この車両背面視で反時計まわりに傾斜した第１傾斜方向Ｄ１に設定される。
It said first cylindrical rubber 41c is in the target position across the bushing axes O 1, 2 places currants 41d penetrating in the axial direction, are 41d is formed, rigidity by direction is different characteristics "rigid Anisotropy ".
Further, the currant 41d, 41d are, relative to the vertical direction Z, is set from the outside of the vehicle body above the vehicle rear view on the first inclination direction D 1 which is inclined toward the inside of the vehicle body downward. Thus, the low rigidity direction rigidity is low in the first bushing 41 is set to the first tilt direction D 1 which is inclined counterclockwise by the vehicle rear view.
前記第２リンク３５は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方であって、主摺動軸２３よりも車体後側に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３５ａが第２ブッシュ４２を介して不図示の車体に取り付けられる。
ここで、第２リンク３５が摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方に向けて延在しているため、第２ブッシュ４２は第１ブッシュ４１よりも下側に配置される。なお、ここでは、車両背面視で、第１リンク３４と第２リンク３５は、ホイールセンタを挟んで上下対称となるように設定されている。
The second link 35 extends from the center in the height direction of the sliding cylinder portion 33 to the lower side inside the vehicle body and toward the rear side of the vehicle body from the main sliding shaft 23 (see FIG. 3A). The tip 35a is attached to the vehicle body (not shown) via the second bush 42.
Here, since the second link 35 extends from the center in the height direction of the sliding cylinder portion 33 toward the lower side inside the vehicle body, the second bush 42 is disposed below the first bush 41. . Here, in the vehicle rear view, the first link 34 and the second link 35 are set so as to be vertically symmetrical across the wheel center.
前記第２ブッシュ４２は、図４(b)に示すように、ブッシュ軸Ｏ２に対して同心に配置された外筒４２ａ及び内筒４２ｂと、これらの間に配置された第２円筒ゴム４２ｃと、を有している。そして、外筒４２ａが第２リンク３５の先端部３５ａに固定され、内筒４２ｂの内側に車体（不図示）に固定された下側支持軸Ｓ２が貫通して車体に取り付けられる。
ここで、第２ブッシュ４２のブッシュ軸Ｏ２は、車両前後方向に沿うと共に、水平方向に沿い、第１ブッシュ４１のブッシュ軸Ｏ１と平行になっている。なお、図示しないが、第２ブッシュ４２のブッシュ軸Ｏ２と、第３ブッシュ４３のブッシュ軸は同軸配置とし、下側支持軸Ｓ２は第３ブッシュ４３の内筒を貫通する。
The second bushing 42, as shown in FIG. 4 (b), the outer cylinder 42a and inner cylinder 42b disposed concentrically with respect to the bushing axis O 2, the second cylindrical rubber 42c disposed therebetween And have. And the outer cylinder 42a is fixed to the front-end | tip part 35a of the 2nd link 35, The lower side support shaft S2 fixed to the vehicle body (not shown) inside the inner cylinder 42b penetrates, and is attached to a vehicle body.
Here, the bush axis O 2 of the second bush 42 is along the vehicle front-rear direction and along the horizontal direction, and is parallel to the bush axis O 1 of the first bush 41. Although not shown, the bushing shaft O 2 of the second bushing 42 and the bushing shaft of the third bushing 43 are arranged coaxially, and the lower support shaft S2 passes through the inner cylinder of the third bushing 43.
前記第２円筒ゴム４２ｃは、ブッシュ軸Ｏ２を挟んで対象となる位置に、軸方向に貫通する２か所のスグリ４２ｄ,４２ｄが形成されており、方向によって剛性が異なる特性である「剛性の異方性」を有している。
また、このスグリ４２ｄ,４２ｄは、鉛直方向Ｚに対し、車両背面視で車体外側上方から車体内側下方に向かって傾斜した第２傾斜方向Ｄ２上に設定されている。これにより、第２ブッシュ４２の剛性が低い低剛性方向は、この車両背面視で反時計まわりに傾斜した第２傾斜方向Ｄ２に設定される。
なお、図示しないが、第３ブッシュ４３も剛性に異方性を有し、低剛性方向は第２傾斜方向Ｄ２に沿って設定される。
Said second cylindrical rubber 42c is in the target position across the bushing axis O 2, 2 places 42d currants penetrating in the axial direction, are 42d is formed, rigidity by direction is different characteristics "rigid Anisotropy ".
Further, 42d the currants, 42d are vertical to the direction Z, is set from the outside of the vehicle body above the vehicle rear view on the second tilt directions D 2 which is inclined toward the inside of the vehicle body downward. Thus, the low rigidity direction rigidity is low in the second bush 42 is set to the second inclination direction D 2 which is inclined counterclockwise by the vehicle rear view.
Although not shown, the third bush 43 also has anisotropy in rigidity, low stiffness direction is set along a second inclination direction D 2.
前記第３リンク３６は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方であって、主摺動軸２３よりも車体後側、ここでは第１リンク３４の先端部３４ａの下方に向かって延在され（図３(a)参照）、先端部３６ａが第３ブッシュ４３を介して不図示の車体に取り付けられる。
ここで、第３リンク３６が摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体内側下方に向けて延在しているため、第３ブッシュ４３は第１ブッシュ４１よりも下側に配置される。なお、ここでは、第３リンク３６と第１リンク３４は、車両側面視で、ホイールセンタを挟んで上下対象となるように設定されている。さらに、第３リンク３６と第２リンク３５は、車体側面視で、摺動筒部３３を挟んで前後対称となるように設定されている。
The third link 36 is below the inner side of the vehicle body from the central portion in the height direction of the sliding cylinder portion 33, on the rear side of the vehicle body with respect to the main sliding shaft 23, here below the tip end portion 34 a of the first link 34. The front end portion 36a is attached to a vehicle body (not shown) via the third bush 43. As shown in FIG.
Here, since the third link 36 extends from the central portion in the height direction of the sliding cylinder portion 33 toward the lower side inside the vehicle body, the third bush 43 is disposed below the first bush 41. . Here, the third link 36 and the first link 34 are set so as to be vertically moved with the wheel center in between when viewed from the side of the vehicle. Further, the third link 36 and the second link 35 are set so as to be symmetrical in the front-rear direction with the sliding cylinder portion 33 in between when viewed from the side of the vehicle body.
前記バネ支持部３７は、摺動筒部３３の高さ方向中央部から車体前側に向かって延在され、先端部３７ａに、車輪支持部材２０が有する副摺動軸２４が摺動可能に貫通し、副摺動軸２４が摺動可能に連結している。なお、バネ支持部３７の先端部３７ａと副摺動軸２４の間には、図示しないベアリングが配置されている。 The spring support portion 37 extends from the central portion in the height direction of the sliding cylinder portion 33 toward the front side of the vehicle body, and the sub-sliding shaft 24 of the wheel support member 20 is slidably penetrated through the distal end portion 37a. The sub-sliding shaft 24 is slidably connected. Note that a bearing (not shown) is disposed between the distal end portion 37 a of the spring support portion 37 and the auxiliary sliding shaft 24.
前記コイルバネ５０は、軸方向に伸縮可能なコイルスプリングであり、下端部がキャリアプレート２２の第２下側支持部２２ｄに固定され、上端部がサスペンション部材３０のバネ支持部３７に固定されると共に、副摺動軸２４のまわりを取り巻くように配置される。すなわち、このコイルバネ５０は、車輪支持部材２０とサスペンション部材３０の間に配置された弾性要素部材である。
また、このコイルバネ５０は、サスペンション部材３０を支持可能な剛性を有しており、車両振動が生じたときに伸縮し、摺動筒部３３が第１上側支持部２２ａや第１下側支持部２２ｃと干渉することを防止する。さらに、このコイルバネ５０は、図３(a)に示すように、自然長のときに、バネ支持部３７をホイール３の中心位置（ホイールセンタ）の高さ位置にて支持し、摺動筒部３３の高さ方向中央部を、ホイール３の中心位置（ホイールセンタ）と同じ高さ位置で保持する。
The coil spring 50 is a coil spring that can extend and contract in the axial direction, and has a lower end portion fixed to the second lower support portion 22 d of the carrier plate 22 and an upper end portion fixed to the spring support portion 37 of the suspension member 30. , Arranged so as to surround the auxiliary sliding shaft 24. That is, the coil spring 50 is an elastic element member arranged between the wheel support member 20 and the suspension member 30.
Further, the coil spring 50 has rigidity capable of supporting the suspension member 30 and expands and contracts when vehicle vibration occurs, so that the sliding cylinder portion 33 has the first upper support portion 22a and the first lower support portion. Interference with 22c is prevented. Further, as shown in FIG. 3 (a), the coil spring 50 supports the spring support portion 37 at the height position of the center position (wheel center) of the wheel 3 when it is of natural length. The central portion in the height direction of 33 is held at the same height position as the center position (wheel center) of the wheel 3.
次に、作用を説明する。
まず、「背景技術と比較例のインホイール型サスペンション装置の構成と課題」を説明し、続いて、実施例１のインホイール型サスペンション装置における作用を、「主摺動軸の傾き方向設定作用」と、「主摺動軸の傾き角度設定作用」に分けて説明する。
Next, the operation will be described.
First, “the configuration and problems of the in-wheel type suspension device of the background art and the comparative example” will be described, and then the operation of the in-wheel type suspension device of Example 1 will be described as “the tilt direction setting operation of the main sliding shaft”. And “the tilt angle setting operation of the main sliding shaft” will be described separately.
［背景技術と比較例のインホイール型サスペンション装置の構成と課題］
近年、エネルギー資源の効率的活用の観点から電気自動車に対する期待が高まっている。しかし、電気自動車は、航続距離がユーザーの期待に対して短く、満充電での航続距離を延長することが必要となっている。そして、航続距離を延長するためには、限られたスペースにできるだけ多くのバッテリを搭載することが一つの解決手段として有望視されており、サスペンション装置の省スペース化が重要な技術課題となっている。
[Configuration and problems of in-wheel suspension device of background art and comparative example]
In recent years, expectations for electric vehicles are increasing from the viewpoint of efficient use of energy resources. However, the cruising distance of an electric vehicle is shorter than the user's expectation, and it is necessary to extend the cruising distance with a full charge. In order to extend the cruising distance, mounting as many batteries as possible in a limited space is regarded as a promising solution, and space saving of the suspension device is an important technical issue. Yes.
そして、この「サスペンション装置の省スペース化」といった技術領域では、サスペンションリンクのないインホイール型サスペンション装置が知られている。
このインホイール型サスペンション装置は、車輪を支持する車輪支持部材と、この車輪支持部材に連結されると共に、車体に取り付けられるサスペンション部材と、を備え、サスペンション部材の少なくとも一部が、前記車輪のホイール内に配置されている。
さらに、このようなインホイール型サスペンション装置では、車輪を上下ストロークさせるため、車輪支持部材とサスペンション部材の間に摺動機構が配置されたものが知られている。
In the technical field such as “space-saving of the suspension device”, an in-wheel suspension device without a suspension link is known.
The in-wheel type suspension apparatus includes a wheel support member that supports a wheel, and a suspension member that is connected to the wheel support member and attached to the vehicle body, and at least a part of the suspension member includes a wheel of the wheel. Is placed inside.
Furthermore, in such an in-wheel type suspension device, there is known one in which a sliding mechanism is disposed between a wheel support member and a suspension member in order to make a wheel move up and down.
ここで、サスペンションリンクを用いたサスペンション装置の場合、サスペンションリンクの長さを短くすると、サスペンション部材の占有スペースは削減できるものの、車輪の上下ストロークにともなう姿勢変化（ステア変化やキャンバー変化）などが大きくなってしまう。つまり、車輪の姿勢変化を小さくするためには長いサスペンションリンクが必要となるため、サスペンション装置の占有スペースを削減することができなかった。
一方、車輪支持部材とサスペンション部材の間に摺動機構を配置したインホイール型サスペンション装置では、車輪の上下ストロークは、摺動軸に沿った方向に限定されるため、車輪の姿勢変化を小さくすることができる。
Here, in the case of a suspension device using a suspension link, if the length of the suspension link is shortened, the space occupied by the suspension member can be reduced, but the posture change (steer change or camber change) associated with the vertical stroke of the wheel is large. turn into. In other words, since a long suspension link is required to reduce the change in the posture of the wheel, the occupied space of the suspension device cannot be reduced.
On the other hand, in an in-wheel suspension device in which a sliding mechanism is arranged between the wheel support member and the suspension member, the vertical stroke of the wheel is limited to the direction along the sliding axis, so that the change in the posture of the wheel is reduced. be able to.
しかしながら、車両の運動特性を向上させ、旋回時の安定感を増大させるためには、リアタイヤをトーイン方向に設定すると共に、対地キャンバーをネガティブ方向に設定して、車両の旋回内側へのタイヤ力を増大させることが必要である。また、旋回時の車体ロールを小さくするためには、サスペンション装置の幾何学的なロールセンタを高い位置に設定することも必要である。 However, in order to improve the motion characteristics of the vehicle and increase the sense of stability when turning, the rear tire is set in the toe-in direction and the ground camber is set in the negative direction so that the tire force toward the turning inside of the vehicle is increased. It is necessary to increase. In addition, in order to reduce the body roll during turning, it is necessary to set the geometric roll center of the suspension device to a high position.
これに対し、上述の摺動機構を配置したインホイール型サスペンションでは、車輪は摺動軸に沿った方向のみにしかストロークすることができない。しかも、摺動軸を路面に対して直立するように配置した場合では、車輪は路面に対して略垂直にストロークし、車輪接地点軌跡は、路面に垂直な方向の直線として描かれる。
ここで、サスペンション装置の幾何学的なロールセンタは、車輪接地点と車輪接地点軌跡の中心とを結ぶ線分の、左右輪の交点である。このため、車輪接地点と車輪接地点軌跡の中心とを結ぶ線分は、路面に沿った方向に設定され、左右の線分の交点であるロールセンタは路面から離れた高い位置に配置できないという問題が生じてしまう。そして、ロールセンタの位置が低いことにより、車両のロール運動が不安定になり、ひいては走行安定性が阻害されるといった問題も生じてしまう。
On the other hand, in the in-wheel type suspension in which the above-described sliding mechanism is arranged, the wheel can only stroke in the direction along the sliding axis. In addition, when the sliding shaft is arranged so as to stand upright with respect to the road surface, the wheel strokes substantially perpendicular to the road surface, and the wheel contact point locus is drawn as a straight line in a direction perpendicular to the road surface.
Here, the geometric roll center of the suspension device is an intersection of the left and right wheels of a line segment connecting the wheel contact point and the center of the wheel contact point locus. For this reason, the line segment connecting the wheel contact point and the center of the wheel contact point locus is set in the direction along the road surface, and the roll center that is the intersection of the left and right line segments cannot be placed at a high position away from the road surface. Problems arise. And since the position of the roll center is low, the roll motion of the vehicle becomes unstable, and as a result, there arises a problem that the running stability is hindered.
［主摺動軸の傾き方向設定作用］
図５は、車輪の接地点軌跡とロールセンタの関係を示す説明図である。図６は、実施例１のサスペンション装置における、主摺動軸の傾斜角とロールセンタの関係を示す説明図である。以下、図５及び図６に基づき、実施例１の主摺動軸の傾き方向設定作用を説明する。
[Inclination direction setting for main sliding shaft]
FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the wheel contact point locus and the roll center. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the inclination angle of the main sliding shaft and the roll center in the suspension device of the first embodiment. Hereinafter, based on FIG.5 and FIG.6, the inclination direction setting effect | action of the main sliding shaft of Example 1 is demonstrated.
本発明は、上述の課題を鑑みて考案されたものであり、サスペンション装置の占有スペースを削減した上で、ロールセンタを高く設定することにより、車両のロール運動を安定化させ、ひいては走行安定性を向上させるものである。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and by reducing the occupied space of the suspension device and setting the roll center high, the roll motion of the vehicle is stabilized, and thus the running stability. Is to improve.
ここで、ロールセンタＰとは、旋回時に車体Ｃがロールする際の支点となる仮想上の瞬間軸のことである。本発明の効果を説明するに先立って、図５に基づき、サスペンション装置のロールセンタＰについて概説する。このロールセンタＰは、次のように決まる。なお、図５では、右旋回時における車両背面視での車体と左右の車輪を示す。 Here, the roll center P is a virtual instantaneous axis that becomes a fulcrum when the vehicle body C rolls during turning. Prior to explaining the effect of the present invention, the roll center P of the suspension apparatus will be outlined with reference to FIG. The roll center P is determined as follows. FIG. 5 shows the vehicle body and the left and right wheels as viewed from the rear of the vehicle when turning right.
旋回に伴う車体ロールによって車輪Ｔが車両上下方向にストロークすると、サスペンション装置の幾何学的変化によって車輪接地点Ａがある軌跡Ｒａ上を移動する。車輪接地点Ａが時々刻々と、この軌跡Ｒａ上を移動するとき、軌跡Ｒａに対して法線方向の延長線上に瞬間中心（ここでは図示せず）が存在し、この瞬間中心のまわりにサスペンション装置が揺動すると考えることができる。さらに、この瞬間中心と車輪接地点Ａを結ぶ線分（法線方向ベクトル）を仮想リンクＢと考えることができる。 When the wheel T strokes in the vertical direction of the vehicle due to the vehicle body roll accompanying the turning, the wheel ground contact point A moves on the locus Ra due to the geometric change of the suspension device. When the wheel contact point A moves on the trajectory Ra from moment to moment, an instantaneous center (not shown here) exists on an extension line in the normal direction to the trajectory Ra, and the suspension around the instantaneous center. It can be considered that the device swings. Furthermore, a line segment (normal direction vector) connecting the instantaneous center and the wheel contact point A can be considered as a virtual link B.
そして、この仮想リンクＢは、左右の車輪Ｔのそれぞれに存在し、この左右の車輪Ｔの仮想リンクＢの交点がロールセンタＰとして定義される。 The virtual link B exists in each of the left and right wheels T, and the intersection of the virtual links B of the left and right wheels T is defined as the roll center P.
一方、摺動機構を有するインホイール型サスペンション装置においては、車輪がバウンドストロークする時、摺動軸の軸線に沿った方向に移動する。このため、車両の静止状態で摺動軸が路面に対して直立している場合では、車輪が路面に対して垂直に移動することとなる。これにより、車輪接地点の軌跡は、路面Ｇに対して垂直な方向（鉛直方向）の直線として描かれる。このため、サスペンション装置の揺動中心となる車輪接地点軌跡の中心と車輪接地点を結ぶ線分である仮想リンクは、路面Ｇに沿った方向に定義され、左右輪の仮想リンクの交点として定義されるロールセンタは路面近傍に位置する。 On the other hand, in an in-wheel type suspension device having a sliding mechanism, when a wheel makes a bound stroke, it moves in a direction along the axis of the sliding shaft. For this reason, when the sliding shaft stands upright with respect to the road surface in a stationary state of the vehicle, the wheels move perpendicularly to the road surface. Thereby, the locus of the wheel contact point is drawn as a straight line in a direction perpendicular to the road surface G (vertical direction). For this reason, the virtual link that is a line segment connecting the center of the wheel contact point trajectory that becomes the swing center of the suspension device and the wheel contact point is defined in the direction along the road surface G and defined as the intersection of the virtual links of the left and right wheels. The roll center is located near the road surface.
これに対し、実施例１のインホイール型サスペンション装置１０では、図６に示すように、サスペンション部材３０（ここでは図示せず）が摺動可能に連結する車輪支持部材２０の主摺動軸２３の上側が、車両背面視で、車体外側に傾いており、主摺動軸２３の軸線Ｊは上開き方向に傾斜している。
なお、図６に示すように、左後輪１と右後輪６とでは、同様の構成となっている。
On the other hand, in the in-wheel type suspension apparatus 10 of the first embodiment, as shown in FIG. 6, the main sliding shaft 23 of the wheel support member 20 to which the suspension member 30 (not shown here) is slidably connected. Of the main sliding shaft 23 is inclined in the upward opening direction.
As shown in FIG. 6, the left rear wheel 1 and the right rear wheel 6 have the same configuration.
このようにすると、例えば右旋回に伴う車体ロール時、左後輪１には上向きの荷重が入力されて路面Ｇから離れる方向にストロークするが、このとき左後輪１は、主摺動軸２３の軸線Ｊに沿って車体外側上方に向かって移動する（矢印Ｅ）。これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａは、静止時の車輪接地点Ａの位置（Ａ１１）から、鉛直方向Ｚに対して車体外側上方に張り出すように傾斜する。 In this manner, for example, when the vehicle rolls with a right turn, an upward load is input to the left rear wheel 1 and strokes away from the road surface G. At this time, the left rear wheel 1 It moves toward the upper outside of the vehicle body along the axis J of 23 (arrow E). Thereby, the trajectory Ra of the wheel contact point A is inclined so as to protrude from the position (A 11 ) of the wheel contact point A when stationary to the upper side of the vehicle body with respect to the vertical direction Z.
一方、右後輪６では、右旋回時、下向きの荷重が入力されて路面Ｇに向かってストロークするが、このとき右後輪６は、主摺動軸２３の軸線Ｊに沿って車体内側下方に向かって移動する（矢印Ｆ）。これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ´は、静止時の車輪接地点Ａの位置（Ａ２１）から、鉛直方向Ｚに対して車体内側下方に入り込むように傾斜する。 On the other hand, when the right rear wheel 6 turns right, a downward load is input and strokes toward the road surface G. At this time, the right rear wheel 6 moves along the axis J of the main sliding shaft 23 inside the vehicle body. Move downward (arrow F). As a result, the trajectory Ra ′ of the wheel contact point A is inclined so as to enter the vehicle interior lower side with respect to the vertical direction Z from the position (A 21 ) of the wheel contact point A at rest.
これにより、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に対して法線方向の延長線上に瞬間中心（ここでは図示せず）と、車輪接地点Ａとを結ぶ線分（仮想リンク）Ｌ１１,Ｌ２１を、車体内側上方に向けることができる。この結果、左右の静止時の車輪接地点Ａからそれぞれ延長された線分Ｌ１１,Ｌ２１の交点であるサスペンション装置のロールセンタＰを、路面Ｇから離れた比較的高い位置に設定することができる。 As a result, a line segment (virtual link) L 11 , connecting the instantaneous center (not shown here) and the wheel contact point A on the extension line in the normal direction with respect to the trajectory Ra, Ra ′ of the wheel contact point A, L 21 can be directed upward inside the vehicle body. As a result, the roll center P of the suspension device, which is the intersection of the line segments L 11 and L 21 respectively extended from the left and right wheel contact points A when stationary, can be set at a relatively high position away from the road surface G. it can.
すなわち、サスペンション部材３０が摺動可能に連結する主摺動軸２３の軸線Ｊを、車両背面視で上開きに傾斜させることで、左右後輪１,６のバウンド・リバウンドに伴う上下力によって、左右後輪１,６をそれぞれ車体外側上方又は車体内側下方にスライドさせることができる。
これにより、バウンド時には、車輪接地点軌跡が車体外側方向張り出し、リバウンド時には、車輪接地点軌跡が車体内側方向に入り込み、ロールセンタＰは路面Ｇから離れた位置に設定することが可能となる。そして、ロールセンタＰの位置が高くなったことで、車両のロール運動が安定化し、走行安定性を向上させることができる。
That is, by tilting the axis J of the main sliding shaft 23 to which the suspension member 30 is slidable so as to open upward in the rear view of the vehicle, the vertical force accompanying the bound / rebound of the left and right rear wheels 1, 6 The left and right rear wheels 1 and 6 can be slid to the upper side outside the vehicle body or the lower side inside the vehicle body.
As a result, the wheel contact point trajectory protrudes outward from the vehicle body when bounding, and the wheel contact point trajectory enters the vehicle interior direction during rebound, so that the roll center P can be set at a position away from the road surface G. And since the position of the roll center P became high, the roll motion of a vehicle can be stabilized and driving | running | working stability can be improved.
［主摺動軸の傾き角度設定作用］
実施例１では、主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θが、上述の式（１）を満たす値に設定されている。そして、これにより、ロールセンタＰを重心点Ｑよりも低い位置に設定することができ、旋回時に逆ロールすることを防止すると共に、ジャッキアップ力が過大になることを抑えて、車体突き上げの発生を防止することができる。
[Inclination angle setting for main sliding shaft]
In the first embodiment, the inclination angle θ of the axis J of the main sliding shaft 23 in the vehicle body outer direction with respect to the vertical direction Z is set to a value that satisfies the above-described equation (1). As a result, the roll center P can be set at a position lower than the center of gravity point Q, preventing reverse roll during turning, and preventing the jackup force from becoming excessive, thereby causing the vehicle body to be pushed up. Can be prevented.
ここで、ロールセンタ位置とジャッキアップ力について説明する。図５に示すように、タイヤ旋回横力は、車輪接地点軌跡の中心と車輪接地点を結ぶ線分である仮想リンクＢに沿った方向の分力Ｆ１と、この仮想リンクＢに対して直交する方向の分力Ｆ２としてロールセンタＰに作用する。 Here, the roll center position and jackup force will be described. As shown in FIG. 5, the tire turning lateral force is applied to a component force F 1 in a direction along the virtual link B that is a line segment connecting the center of the wheel contact point locus and the wheel contact point, and the virtual link B. as a component force F 2 direction perpendicular to act on the roll center P.
一般に、ロールセンタＰは車両の重心点Ｑよりも低く設定されるため、旋回時の外輪横力Ｆαと内輪横力Ｆβは、背面視で見て、ともに車体Ｃを旋回外側にロールさせるモーメントを生じる。一方、外輪横力Ｆαの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２は、重心点Ｑを持ち上げる方向のジャッキアップ力として作用し、内輪横力Ｆβの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２は、重心点Ｑを引き下げる方向のジャッキダウン力として作用する。このことから、ロールセンタＰと重心点Ｑの位置との相対関係により、ロールモーメントと車体Ｃを持ち上げるジャッキング力ＦＪが決まる。 In general, since the roll center P is set lower than the center of gravity Q of the vehicle, the outer wheel lateral force F α and the inner wheel lateral force F β during turning both cause the vehicle body C to roll outward when viewed from the rear. A moment is generated. On the other hand, the component force F 2 orthogonal to the virtual link B of the outer ring lateral force F α acts as a jackup force in the direction of lifting the center of gravity Q, and the component force F 2 orthogonal to the virtual link B of the inner ring lateral force F β. Acts as a jackdown force in the direction of pulling down the center of gravity Q. Therefore, the relative relationship between the position of the roll center P and the center of gravity point Q, jacking force F J to lift the roll moment the vehicle body C are determined.
すなわち、ロールセンタＰに作用するジャッキング力ＦＪは、外輪成分と内輪成分で構成され、次式（２）によって求めることができる。
ジャッキング力ＦＪ ＝ Ｆｙouttanθout ＋ Ｆｙintanθin ・・・（２）
なお、式（３）における各符号の意味は、以下の通りである。
Ｆｙouttanθout：外輪成分（ジャッキアップ力）
Ｆｙintanθin：内輪成分（ジャッキダウン力 ）
Ｆｙout：外輪横力
Ｆｙin：内輪横力
θout：外輪接地点から旋回後ロールセンタへの仰角
θin：内輪接地点から旋回後ロールセンタへの仰角
That is, jacking force F J that acts on the roll center P is composed of an outer ring component and an inner ring component, can be obtained by the following equation (2).
Jacking force F J = Fy out tan θ out + Fy in tan θ in (2)
In addition, the meaning of each code | symbol in Formula (3) is as follows.
Fy out tanθ out : Outer ring component (jack-up force)
Fy in tanθ in : Inner ring component (jack down force)
Fy out : Outer ring lateral force Fy in : Inner ring lateral force θ out : Elevation angle from outer ring contact point to roll center after turning θ in : Elevation angle from inner ring contact point to roll center after turning
これに対し、ロールセンタＰが重心点Ｑよりも高い位置に設定されると、重心点Ｑを持ち上げる方向のジャッキアップ力として作用する外輪横力Ｆαの仮想リンクＢに直交する分力Ｆ２が大きくなる。そのため、旋回時に車体が逆ロールする可能性が生じるばかりでなく、車体ジャッキアップ力が過大になることで、車体突き上げ等を生じる恐れもある。 On the other hand, when the roll center P is set at a position higher than the center of gravity Q, the component force F 2 orthogonal to the virtual link B of the outer ring lateral force F α acting as a jack-up force in the direction of lifting the center of gravity Q is obtained. Becomes larger. Therefore, there is a possibility that the vehicle body reversely rolls at the time of turning, and the vehicle body jack-up force becomes excessive, which may cause the vehicle body to be pushed up.
一方、図６の示すように、車両背面視したとき、路面Ｇ上の車幅方向の中心位置を原点Ｏとし、静止状態の左右後輪１,６の車輪接地点ＡをそれぞれＡ１１,Ａ２１とする。次に、右旋回することで左右後輪１,６がそれぞれ主摺動軸２３の軸線Ｊに沿ってδだけストロークしたときの車輪接地点ＡをそれぞれＡ１２,Ａ２２とする。 On the other hand, as shown in FIG. 6, when viewed from the rear of the vehicle, the center position in the vehicle width direction on the road surface G is the origin O, and the wheel contact points A of the left and right rear wheels 1 and 6 in a stationary state are A 11 and A, respectively. 21 . Next, the wheel contact points A when the left and right rear wheels 1 and 6 are stroked by δ along the axis J of the main sliding shaft 23 by turning right are defined as A 12 and A 22 , respectively.
さらにこのとき、外輪（左後輪１）側の車輪接地点軌跡をＲａ、内輪（右後輪６）が輪の車輪接地点軌跡をＲａ´とし、静止状態の左右後輪１,６の車輪接地点Ａ（Ａ１１,Ａ２１）を通り、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に垂直な線分をそれぞれＬ１１,Ｌ２１とする。そして、この線分Ｌ１１,Ｌ２１の交点を、静止時のロールセンタＰとして定義する。
また、δだけストロークした後の車輪接地点Ａ（Ａ１２,Ａ２２）を通り、車輪接地点Ａの軌跡Ｒａ,Ｒａ´に垂直な線分をそれぞれＬ１２,Ｌ２２とする。そして、この線分Ｌ１２,Ｌ２２の交点を、旋回後のロールセンタＰαとして定義する。
Further, at this time, the wheel contact point locus on the outer wheel (left rear wheel 1) side is Ra and the wheel contact point locus of the inner wheel (right rear wheel 6) is Ra ′, and the left and right rear wheels 1 and 6 are stationary. Line segments that pass through the ground contact point A (A 11 , A 21 ) and are perpendicular to the trajectory Ra, Ra ′ of the wheel ground contact point A are denoted as L 11 , L 21 , respectively. The intersection of the line segments L 11 and L 21 is defined as the roll center P at rest.
Further, line segments that pass through the wheel contact point A (A 12 , A 22 ) after the stroke of δ and are perpendicular to the trajectory Ra, Ra ′ of the wheel contact point A are defined as L 12 and L 22 , respectively. Then, the intersection of the line segments L 12 and L 22 is defined as the roll center Pα after turning.
このとき、車両背面視での主摺動軸２３の軸線Ｊの傾き角度を「θ」とすると、各線分を示す方程式は、下記式（３）〜（６）で示される。
軌跡Ｒａ ： ｚ ＝−（ｙ−Ｙ１１）／tanθ＋Ｚ１１ ・・・（３）
線分Ｌ１２ ： ｚ ＝（ｙ−Ｙ１２）・tanθ＋Ｚ１２ ・・・（４）
軌跡Ｒａ´ ： ｚ ＝−（ｙ−Ｙ２１）／tanθ＋Ｚ２１ ・・・（５）
線分Ｌ２２ ： ｚ ＝（ｙ−Ｙ２２）・tanθ＋Ｚ２２ ・・・（６）
ここで、各線分を示す式（３）〜（６）における各符号の意味及び値は、以下の通りである。なお、下記「Ｄ」は車両トレッドを示す。
Ｙ１１：静止時の左後輪１の車輪接地点Ａ１１の水平方向座標＝−Ｄ／２
Ｚ１１：静止時の左後輪１の車輪接地点Ａ１１の垂直方向座標＝０
Ｙ２１：静止時の右後輪６の車輪接地点Ａ２１の水平方向座標＝Ｄ／２
Ｚ２１：静止時の右後輪６の車輪接地点Ａ２１の垂直方向座標＝０
Ｙ２１：旋回後の左後輪１の車輪接地点Ａ１２の水平方向座標＝Ｙ１１−δtanθ
Ｚ２１：旋回後の左後輪１の車輪接地点Ａ１２の垂直方向座標＝δ
Ｙ２２：旋回後の右後輪６の車輪接地点Ａ２２の水平方向座標＝Ｙ２１＋δtanθ
Ｚ２２：旋回後の右後輪６の車輪接地点Ａ２２の垂直方向座標＝−δ
At this time, if the inclination angle of the axis J of the main sliding shaft 23 in the rear view of the vehicle is “θ”, equations indicating each line segment are expressed by the following equations (3) to (6).
Trajectory Ra: z = − (y−Y 11 ) / tan θ + Z 11 (3)
Line segment L 12 : z = (y−Y 12 ) · tan θ + Z 12 (4)
Trajectory Ra ′: z = − (y−Y 21 ) / tan θ + Z 21 (5)
Line segment L 22 : z = (y−Y 22 ) · tan θ + Z 22 (6)
Here, the meanings and values of the symbols in the formulas (3) to (6) indicating the line segments are as follows. The following “D” indicates a vehicle tread.
Y 11 : horizontal coordinate of the wheel ground contact point A 11 of the left rear wheel 1 at rest = −D / 2
Z 11 : vertical coordinate of the wheel contact point A 11 of the left rear wheel 1 at rest = 0
Y 21 : Horizontal coordinate of the wheel contact point A 21 of the right rear wheel 6 at rest = D / 2
Z 21 : Vertical coordinate of wheel ground contact point A 21 of the right rear wheel 6 at rest = 0
Y 21 : horizontal coordinate of the wheel contact point A 12 of the left rear wheel 1 after turning = Y 11 −δtan θ
Z 21 : vertical coordinate of wheel contact point A 12 of left rear wheel 1 after turning = δ
Y 22 : horizontal coordinate of the wheel contact point A 22 of the right rear wheel 6 after turning = Y 21 + δtan θ
Z 22 : vertical coordinate of the wheel contact point A 22 of the right rear wheel 6 after turning = −δ
そして、上記式（３）〜（６）に基づき、線分Ｌ１２,Ｌ２２の交点である旋回後のロールセンタＰαの座標は、下記式（７）,（８）によって示される。
旋回後のロールセンタＰαの水平方向座標ＹＲＣ ＝ −δ（tanθ＋１／tanθ） ・・・（７）
旋回後のロールセンタＰαの垂直方向座標ＺＲＣ ＝ （Ｄ／２）・tanθ ・・・（８）
Then, based on the above formulas (3) to (6), the line segment L 12, coordinates of the roll center Pα after turning at the intersection of the L 22, the following equation (7), as indicated by (8).
Horizontal coordinate Y RC = −δ (tan θ + 1 / tan θ) of the roll center Pα after turning (7)
Vertical coordinate Z RC of the roll center Pα after turning Z RC = (D / 2) · tan θ (8)
さらに、式（７）,（８）より、摺動軸によるストローク機構を有するインホイールサスペンション装置では、そのロールセンタＰの高さ（垂直方向位置）は、車両トレッドと摺動軸の傾斜角度のみで決まることがわかる。このとき、ロールセンタＰを重心点Ｑよりも低い位置に設定することが必要であるため、下記式（９）を成立させる。
ＺＲＣ ＜ Ｚｇ（＝重心点の垂直方向位置） ・・・（９）
Further, from the equations (7) and (8), in the in-wheel suspension device having the stroke mechanism by the sliding shaft, the height (vertical direction position) of the roll center P is only the inclination angle of the vehicle tread and the sliding shaft. It can be seen that At this time, since it is necessary to set the roll center P at a position lower than the center of gravity Q, the following equation (9) is established.
Z RC <Z g (= the vertical position of the center of gravity) (9)
従って、上記式（８）及び式（９）より、旋回時に車体が逆ロールすることを防止すると共に、車体ジャッキアップ力が過大になることで、車体突き上げ等を生じることを防止するために、主摺動軸２３の軸線Ｊの鉛直方向Ｚに対する車体外側方向への傾き角度θが、上述の式（１）を満たす値に設定する必要があることがわかる。 Therefore, from the above formulas (8) and (9), in order to prevent the vehicle body from reversely rolling during turning, and to prevent the vehicle body from being pushed up due to excessive vehicle body jackup force, It can be seen that the inclination angle θ of the main sliding shaft 23 with respect to the vertical direction Z relative to the vertical direction Z needs to be set to a value satisfying the above-described equation (1).
次に、効果を説明する。
実施例１のインホイール型サスペンション装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
Next, the effect will be described.
In the in-wheel type suspension device of the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
(1) 車輪（左後輪１）を支持する車輪支持部材２０と、
前記車輪支持部材２０に連結されると共に、車体に取り付けられるサスペンション部材３０と、
を備え、前記サスペンション部材３０の少なくとも一部が、前記車輪（左後輪１）のホイール３内に配置されたインホイール型サスペンション装置１０において、
前記車輪支持部材２０は、前記サスペンション部材３０の車輪側支持部（摺動筒部３３）が摺動可能に連結する摺動軸（主摺動軸２３）を有し、
前記摺動軸（主摺動軸２３）は、車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、前記摺動軸（主摺動軸２３）の上側が鉛直方向Ｚに対して車体外側に傾斜する構成とした。
これにより、ロールセンタＰの位置を路面Ｇに対して高い位置に設定することができる。
(1) a wheel support member 20 that supports the wheel (the left rear wheel 1);
A suspension member 30 connected to the wheel support member 20 and attached to the vehicle body;
In-wheel type suspension apparatus 10 in which at least a part of the suspension member 30 is disposed in the wheel 3 of the wheel (the left rear wheel 1),
The wheel support member 20 has a slide shaft (main slide shaft 23) to which a wheel side support portion (slide tube portion 33) of the suspension member 30 is slidably connected.
The sliding shaft (main sliding shaft 23) extends in the vehicle vertical direction, and the upper side of the sliding shaft (main sliding shaft 23) is outside the vehicle body with respect to the vertical direction Z in the rear view of the vehicle. It was set as the structure which inclines to.
Thereby, the position of the roll center P can be set higher than the road surface G.
(2) 前記摺動軸（主摺動軸２３）の鉛直方向Ｚに対する傾き角度θは、次の式を満たす構成とした。
０ ＜ ｔａｎθ ＜ Ｚｇ／（Ｄ／２）
但し、
θ：摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度
Ｚｇ：車体の重心点高さ
Ｄ：車両トレッド
これにより、上記(1)の効果に加え、ロールセンタ位置を重心点よりも低い位置に設定し、旋回時に逆ロールによる違和感の増大やジャッキアップ力が過大になることを防止することができる。
(2) The inclination angle θ of the sliding shaft (main sliding shaft 23) with respect to the vertical direction Z is configured to satisfy the following equation.
0 <tan θ <Z g / (D / 2)
However,
θ: Angle of inclination of the sliding shaft with respect to the vertical direction Z g : Height of the center of gravity of the vehicle body D: Vehicle tread Thereby, in addition to the effect of (1) above, the roll center position is set to a position lower than the center of gravity. It is possible to prevent an uncomfortable feeling due to the reverse roll and an excessive jack-up force during turning.
以上、本発明のインホイール型サスペンション装置を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。 As described above, the in-wheel type suspension apparatus of the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the invention according to each claim of the claims. Design changes and additions are permitted without departing from the gist of the present invention.
実施例１では、本発明のインホイール型サスペンション装置を、従動輪である左右の後輪に適用した例を示したが、これに限らない。駆動輪であっても適用することができる。 In the first embodiment, the in-wheel suspension device of the present invention is applied to the left and right rear wheels that are driven wheels, but the present invention is not limited to this. Even a driving wheel can be applied.
また、実施例１において、主摺動軸２３は、中間部が断面円形の軸で構成されており、その上下端部がキャリアプレート２２に固定されている。つまり、この実施例１において、主摺動軸２３は、車輪支持部材２０のキャリアプレート２２に剛結されている例を示した。しかしながら、これに限らず、サスペンション部材３０に軸部材を設けると共に、車輪支持部材２０に円筒部材を設け、サスペンション部材３０が有する軸部材に、車輪支持部材２０が有する円筒部材が摺動可能に貫通するようになっていてもよい。
すなわち、車輪支持部材２０が有する摺動軸（主摺動軸２３）は、中実の軸部材である必要はなく、サスペンション部材３０の車輪側支持部（摺動筒部３３）を所定の方向（軸方向）に摺動可能に連結する軸状部材であればよい。
Further, in the first embodiment, the main sliding shaft 23 is configured by a shaft having a circular cross section at an intermediate portion, and upper and lower end portions thereof are fixed to the carrier plate 22. That is, in the first embodiment, an example in which the main slide shaft 23 is rigidly connected to the carrier plate 22 of the wheel support member 20 is shown. However, the present invention is not limited to this, and the suspension member 30 is provided with a shaft member, and the wheel support member 20 is provided with a cylindrical member. The shaft member of the suspension member 30 is slidably penetrated by the cylindrical member of the wheel support member 20. You may come to do.
That is, the sliding shaft (main sliding shaft 23) of the wheel support member 20 does not have to be a solid shaft member, and the wheel side support portion (sliding cylinder portion 33) of the suspension member 30 has a predetermined direction. Any shaft-like member that is slidably coupled in the (axial direction) may be used.
さらに、主摺動軸２３の断面形状は、円形に限らず、矩形や六角形等の多角形構造になっていてもよい。 Furthermore, the cross-sectional shape of the main sliding shaft 23 is not limited to a circle, but may be a polygonal structure such as a rectangle or a hexagon.
そして、実施例１のインホイール型サスペンション装置１０では、減衰機能を有する減衰要素部材（ダンパー）を設けていないが、車輪側部材とサスペンション部材の間、又は車輪側部材と車体の間に減衰要素部材（ダンパー）を設けてもよい。なお、このとき、減衰要素部材（ダンパー）は、弾性要素部材であるコイルバネ５０と同軸上に配置してもよい。 In the in-wheel type suspension device 10 of the first embodiment, no damping element member (damper) having a damping function is provided, but the damping element is provided between the wheel side member and the suspension member or between the wheel side member and the vehicle body. A member (damper) may be provided. At this time, the damping element member (damper) may be arranged coaxially with the coil spring 50 which is an elastic element member.
１０ インホイール型サスペンション装置
２０ 車輪支持部材
２１ センターシャフト
２２ キャリアプレート
２３ 主摺動軸
２４ 副摺動軸
３０ サスペンション部材
３３ 摺動筒部（車輪側支持部）
３４ 第１リンク
３５ 第２リンク
３６ 第３リンク
３７ バネ支持部
４１ 第１ブッシュ
４２ 第２ブッシュ
４３ 第３ブッシュ
５０ コイルバネ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 In-wheel type suspension apparatus 20 Wheel support member 21 Center shaft 22 Carrier plate 23 Main slide shaft 24 Sub slide shaft 30 Suspension member 33 Sliding cylinder part (wheel side support part)
34 1st link 35 2nd link 36 3rd link 37 Spring support part 41 1st bush 42 2nd bush 43 3rd bush 50 Coil spring
Claims (1)
前記車輪支持部材に連結されると共に、車体に取り付けられるサスペンション部材と、
を備え、前記サスペンション部材の少なくとも一部が、前記車輪のホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置において、
前記車輪支持部材は、前記サスペンション部材の車輪側支持部が摺動可能に連結する摺動軸を有し、
前記摺動軸は、車両上下方向に延在されると共に、車両背面視で、前記摺動軸の上側が鉛直方向に対して車体外側に傾斜し、
前記摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度は、次の式を満たすことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
０ ＜ tanθ ＜ Ｚｇ／（Ｄ／２）
但し、
θ：摺動軸の鉛直方向に対する傾き角度
Ｚｇ：車体の重心点高さ
Ｄ：車両トレッド A wheel support member for supporting the wheel;
A suspension member connected to the wheel support member and attached to the vehicle body,
An in-wheel suspension device in which at least a part of the suspension member is disposed in a wheel of the wheel,
The wheel support member has a slide shaft to which a wheel side support portion of the suspension member is slidably connected,
The sliding shaft extends in the vertical direction of the vehicle, and when viewed from the rear of the vehicle, the upper side of the sliding shaft is inclined to the outside of the vehicle body with respect to the vertical direction .
An in-wheel type suspension apparatus, wherein an inclination angle of the sliding shaft with respect to a vertical direction satisfies the following expression .
0 <tanθ <Zg / (D / 2)
However,
θ: Inclination angle with respect to the vertical direction of the sliding shaft
Zg: Height of the center of gravity of the vehicle
D: Vehicle tread
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