JPH03505318A - 車両の車輪の幾何学的形状を調節する装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 車両の車輪の幾何学的形状を調整する装置本発明は車両の車輪の幾何学的形状を 調節する装置に係わる。

現代の車両では、量産車もレーシングカーも、車の車輪の幾何学的形状が運転特 性と走行安定特性とに重要な役割を果す、幾何学的形状という用語は車のサスペ ンション車輪の３つの主要な特性、即ち回転半径、キャンバ角及びキャスタ角を 含む。

前輪キャンバ角は、殆んどの自動車について、ゼロか、常にごく小さくプラスか マイナスに選択されている。ＩＩ念をまとめるため、キャンバ角は車の中央面と 垂直線とのなす鋭角とする。この角は垂直線に対して車軸が内側に戻るときマイ ナスと言われる。この角は反対に車軸が垂直線から遠ざかるときプラスと言われ る。キャスタ角とは車軸の両端の回転軸が垂直線となす角である。もし支持面上 の回転軸の軌跡が空気タイヤの接触面の中心の前面に位置するならば、プラスの キャスタがあると言われる１反対の場合はマイナスのキャスタである。先行技術 の自動車では、キャンバ角とキャスタ角との間に最良の妥協が求められた。この 妥協は空気タイヤの異常な摩耗、車両の不安定性、運転の面倒さ又はハンドルの 反動効果等の不都合を最小化することを可能ならしめなければならない、こうし て一般にキャンバ角は特定の車についてはプラスで、スポーツカー又はレーシン グカーについてはマイナスである。

本発明は車の車輪の幾何学的形状を調整する装置を提案し、該装置が簡単な構造 でありかつ信頼度の高いことを目的とする。

このため、本発明は車輪を回転状態で受取るためのノ１プ軸受を含む車両の車輪 の幾何学的形状を調整する装置を提案する。前記ハブ軸受は、車両に対して回転 が自由な少なイ固 くとも１ｆの懸架部材を介して車両上に取付けられており、車輪の回転半径を変 化させることをできるようにするために、懸架部材が、懸架部材と車両との間に 定められた角度を変化するため回転状態に置かれていることができる偏ＩＣ１部 材を介して取付けられていることを特徴とする。

第２の観点から本発明は、車輪を回転状態で受取るためのハブ軸受を含む車輪の 幾何学的形状を調節する装置を提案する。前記ハブ軸受は車両に対して回転の自 由な２つの懸架部材を介して車両上に取付けられており、幾何学的形状の少なく とも２つのパラメーターを個別に又は結合して変化させることができるようにす るために、各懸架部材が、該懸架部材と車両との間の角度を変化するため回転状 態に置かれることができる偏心部材を介して車上に取付けられていることを特徴 とする。

本発明のその他の特徴並びに利点は添付図面を参照して以下に行う説明から更に 明らかとなるであろう。

−第１図は本発明装置を備えた車両の懸架装置の概略図、−第２図は第１図と同 じだが、しかし車輪の舵取り角の小さいことを表す概略図、 −第３図は回転半径とキャンバ角を変化することを可能ならしめる装置を備えた 車両の後部装置の概略図、−第４図及び第５図は第１図及び第２図に類似してい るが、しかし本発明の第２の実施例に従がう装置を表わす２つの概略図、さらに −第６図及び第７図は本発明懸架装置の２つの概略図である。

第１図に示す通り、懸架装置１０は図示の例では車両の後部装置で、そのシャシ １２は１部だけ図示されているが、空気タイヤ１６を備えた車輪１４を含む、車 輪１４は三角懸架１８上にハブ軸受（Ｑ？Ｉ示せず）を介して回転式に取付けら れている、三角懸架１８は２つのアーム２ｏ及び２２を含み、その自由端部２４ 及び２６はシャシ１２上に取付けられている。アーム２ｏの端部２４は玉継手２ ８上に回転式に取付けられ、継手自体は車のシャシ１２内に収納された軸３０上 に取付けられている。

本発明によれば、アーム２２の端部２６は偏心軸受３２を介して車のシャシ１２ 上に回転式に取付けられている。

好ましい１実施例では、偏心軸受は車のシャシ１２内に収納された軸３４上に固 定配置された偏心玉継手３２を含む。

車輪１４の面を反転したいと希望する場合は、軸３４は例えば反時計方向に（図 に関して）回転され、これが玉継手３２の回転を導く、玉継手３２の偏心度は、 矢印３６によって示すように弧を描くアーム２２の端部２６の移動を引起こす、 軸３４及び玉継手３２が９０’回転した後は、懸架装置１０は第２図に示す位置 にある。

第２図で分かる通り、三角懸架１８は玉継手２８上を回転し、車輪１４の面は第 １図の車輪面に対して角度Ｘを作る。

一般に車両の懸架装置は２つの類似した三角懸架がら成る。第３図は第１図の面 にほぼ垂直に見た図で、ハブ軸受４０をその端部間に受取る２つの三角懸架１８ 及び３８を示す、各三角懸架１８及び３８のアーム２２．４４の端部２６．４２ は玉継手３２．４６を備えている。２つの玉継手３２及び４６は共通軸４８の周 りで回転式に取付けられており、５０で概略的に示された駆動手段によって結合 され且つこれらを同一方向に共に回転させることができる。

手段５０の駆動はこうして第２図に示すように車輪１４の面の回転を引起こす。

駆動手段５ｏは車のステアリングギア（図示せず）と機械的に結び付く。

第１図から第３図に示す懸架装置は角Ｘの回転半径のみをゆるし、これは玉継手 ３２の寸法の関数である。さらにその作業形式は、各三角懸架１８及び３８内に ある程度のフレキシビリティが存在することをｌ・要とする。第４及び５図に示 す実施例はより大きい回転半径を許し、剛性の三角懸架を可能にする。

第４区の実施例°は第１図がら第３図のものとは、各三角懸架の各端部が、結合 された玉継手を介して車のシャシ１２に取付けられていることが異なる。

アーム２２の端部２６は第１図の実施例のように玉継手３２を含んでいる。同様 にアーム２ｏの端部２４は軸５４に固定された玉継手５２に受は取られ、該軸は シャシ上に回転式に取付けちれている。矢印５６によって示す車の進行方向に平 行な車輪１４の平面との図示の休止位置では、各玉継手３２及び５２は同じ方法 で配置されている。この位置では玉継手３２及び５２と軸３４及び５４の中心は 同一線上にある。

車輪１４の面を回転させたいと望む時は、２つの軸３４及び５４は逆方向に回転 される。軸３４は例えば反時計方向に（図に関して）回転し、軸５４は時計方向 に回転する。

２つの玉継手３２及び５２の偏心度は、アーム２０及び２２の端部２４及び２６ のそれぞれ右及び左方向（図に関して）への移動を引起こす。２本の軸３４及び ５４が２本とも９０°の角度を描いた後は、懸架装置１０は第５区の位置にあり 、ここで車輪１４の面は第５図に示す車輪の面とＸ′の角をなす、アーム２０及 び２２の２つの端部２４及び２６が移動したから角Ｘ′は角Ｘの２倍に等しい、 車輪１４の面の回転角な、０°と第５図に示す最大角Ｘ°との間で軸３４及び５ ４のそれぞれの回転角を変えるだけで変化させることができることが明らかであ る。

車輪１４の面を逆方向に回転させるためには、もちろん軸３４及び５４の回転を 逆にすれば充分である。この実施例では他方の三角懸架３８は、三角懸架１８の それに似た２つの玉継手を備えていることが明らがである。各三角懸架の玉継手 は、他方の三角懸架の結合された玉継手と同じ方向に車輪の回転半径の変化を確 保するようにして同時に回転するように構成されている。

第４図及び第５図に示す装置は車輪１４の面を回転させるばかりでなく、車輪の キャスタ角とキャンバ角を変化させることも可能にする。この場合玉継手は別々 に駆動される。

例えば車輪のキャンバ角を変えるためには、１つの三角懸架、例えば上側１８の 軸３４及び５４を同じ角度で同じ方向に回転すれば充分である。三角懸架１８の ２つの端部２４及び２６は軸３４及び５４の回転方向に図に向がって右又は左に 同じ方向に一籟に移動し、三角懸架１ｏは不動のままでいる三角懸架３８に対し て横方向に移動する。この位置は第６Ｂ図に示されており、ここではハブ軸受４ ゜は第６Ａ図に示すその休止位置に対して角ｙ°だけ回転した。車輪のキャンバ 角はこうして玉継手３２及び５２の偏心限界内で修正されることができる。これ らの限界を超えて車輪１４のキャンバ角を修正したいと望むならば、他方の三角 懸架の２つの玉継手が逆方向に一緒に回転する間で、１方向に三角懸架の２つの 玉継手を一緒に回転させれば充分である。車輪のキャンバ角の変化はこうして唯 一の三角懸架の移動から得られるものの２倍である。この位置はキャンバ角の変 化が２°である第６Ｃ図に図示されている。

同様に本発明は、車輪１４のキャスタ角を変化することを可能にする。懸架装置 １１ｉ１０の休止位置は第７Ａ図に示す。

玉継手３２の軸３４を他の３つの玉継手の不動を守りながら回転して、キャスタ 角の１°の変化を起こす、この位置は第７Ｂ図に示す、何らかの条件の下では、 第７Ｂ図に示す限界を超えてキャスタ角を修正することが望ましい。この場合は 他方の三角懸架に向き合う玉継手を、キャスタ角の変化を倍にするために逆方向 に回転させればよい。この位置はキャスタ角の変化がｍｏである第７Ｃ図に示す 、留ａ遭 意すべきは懸架装置の幾何学的−ｉか、キャスタ角の変化がキャンバ角の僅かな 変化を誘導するようになっていることである。さらにキャスタ角を、向き合う玉 継手を動かすだけで休止位置から反対方向に修正することができることも明らか である。

第３図の実施例を説明するときに玉継手は、車両のステアリングギアと機械的に 連結していると言った。しかし、各玉継手は、結合した電気モータによって駆動 され得ることが有利であり、好ましくは各モータはステップ型である。

すべての懸架パラメータ、即ち回転半径、キャンバ角及びキャスタ角を個別に又 は結合して管理することを可能にするため、後部の２つの車輪上で、玉継手毎に １つ、都合８つの類似のステップモータを備えなければならない。

各モータは、例えば走行状態、加速、及び車台を追跡するためなどのセンサを備 えた電子中央処理装置によって車の後部車輪の最高の幾何学的形状を選択するた め制御されることができる。車輪の舵取り角の管理だけを望む場合は４つのモー タを備えれば充分で、それぞれが懸架装置の類似の２つの玉継手と結合する。

また同じく本発明装置をもつ車両の前に、車両の方向とは独立して前車輪の幾何 学的形状を変更又は修正できるように懸架装置の備え付けを考えることもできる 。

国際調査報告

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. １．車輪１４を回転状態で受取るためのハブ軸受４０を含む車輪１４の幾何学的 形状を調節する装置であって、前記ハブ軸受４０が、車両に対して回転の自由な 少なくとも１つの懸架部材１８，３８を介して車両上に取付けられており、車輪 の回転半径を変化させることをできるようにするために、懸架部材１８，３８が 、該懸架部材１８，３８と車両との間に定められた角度を変化するため回転状態 に置かれることができる偏心部材３２を介して車両上に取付けられていることを 特徴とする装置。
2. ２．懸架部材１８，３８が車両上の２箇所２４，２６に取付けられていることを 特徴とする請求項１に記載の装置。
3. ３．前記ハブ軸受４０が２つの懸架部材１８，３８によって車両上に取付けられ ており、各懸架部材が偏心部材３２，４６を介して車両上に取付けられており、 偏心部材は各懸架部材と車両との間で定められる角度を変化するため回転状態に 置かれることができることを特徴とする請求項１又は２に記載の装置。
4. ４．各懸架部材１８，３８が２つのアーム２０，２２，４２を含んでおり、各ア ームの自由端部が車両上に取付けられていることを特徴とする請求項２又は３に 記載の装置。
5. ５．各偏心部材３２，４６が、軸の周りで休止位置から１方向又は逆方向に希望 する方向で車輪の回転半径を変えることができるようにするため、回転すること ができる偏心玉継手３２，４６を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれ か一項に記載の装置。
6. ６．車輪１４を回転状態で受取るためのハブ軸受４０を含む車輪１４の幾何学的 形状を調節する装置であって、前記ハブ軸受が、車両に対して回転の自由な２つ の懸架部材１８，３８を介して車両上に取付けられており、幾何学的形状の少な くとも２つのパラメータを個別に又は結合して変えることができるようにするた めに、各懸架部材１８，３８が、該懸架部材と車両との間の角度を変えるため回 転状態に置かれることができる偏心部材３２，４６を介して車両上に取付けられ ていることを特徴とする装置。
7. ７．各懸架部材１８，３８が車両上の２箇所２４，２６，４２に取付けられてい ることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. ８．各懸架部材が２つのアーム２０，２２，４２を含んでおり、各アームの自由 端部２４，２６，４２が車両上に取付けられていることを特徴とする請求項７に 記載の装置。
9. ９．アームの各端部が偏心部材を介して車両上に取付けられていることを特徴と する請求項８に記載の装置。
10. １０．各偏心部材３２，４６，５２が、休止位置から出発して１方向に又は逆方 向に軸の周りでこれを回転させるための駆動手段を備えており、偏心部材が、車 輪の幾何学的形状の１つ又は複数のパラメータを変えることができるようにする ため個別に又は結合して回転状態に置かれることができる請求項９に記載の装置 。
11. １１．２つ又は複数の偏心部材を結合する駆動手段５０をさらに含んでいること を特徴とする請求項３から５又は６から１０のいずれか一項に記載の装置。
12. １２．各偏心部材が車両のステアリングギアに連結されていることを特徴とする 請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。