JPH0686167B2

JPH0686167B2 - 車輪支持構造

Info

Publication number: JPH0686167B2
Application number: JP61053915A
Authority: JP
Inventors: 正利黒柳; 数馬松井; 要三間嶋; 文章村上
Original assignee: 日本電装株式会社
Priority date: 1986-03-12
Filing date: 1986-03-12
Publication date: 1994-11-02
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPS62210110A; US4747614A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は車輪支持構造に関し、特に自動車の後輪の支持
構造として用いて有効である。

〔従来の技術〕

従来のホイールアライメント制御装置としては、例えば
実開昭60−138815号公報記載のようなものがあった。

しかしながら従来の構造においては、後輪の方向を変更
させない直進時において、後輪の両輪をほぼ平行に、制
御域の中央に制御するのが極めて困難となっていた。す
なわち従来構造のものでは、後輪の方向を変位させるこ
とはできるが、その変位位置、特に、定位置を保持する
構造が備わっていなかった。

従って急加速，急減速を行ないながら後輪を直進方向に
保持しようとした場合、後輪の変位を行なう油圧シリン
ダ装置に、タイヤからのはん力として非常に大きな荷重
（数百kg）が作用し、この大きな荷重により油圧シリン
ダ装置が、タイヤの直進性を保持できなくなるという問
題があった。したがって急加速時にはトーインとなり、
急減速時にはトーアウトの挙動を示すという問題点があ
った。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記点に鑑みて案出されたもので、車輪の揺動
を良好に制御することができるとともに、定位置におい
て車輪を正確にかつ確実に保持することができるように
することを目的とする。

〔構成および作用〕

上記課題を達成するため、本発明では車輪に揺動移動を
与える揺動手段を用い、この揺動手段を油圧シリンダ装
置で駆動するようにする。さらに油圧シリンダ装置を有
し、油圧シリンダ装置にはピストン部を備えるメインピ
ストンと、ピストン部を両脇から挟持する２つのサブピ
ストンとを有する。そして２つのサブピストンとメイン
ピストンとにより保持圧室を形成し、この保持圧室内に
は常時高圧を作用させる。したがってこの高圧によりメ
インピストンが２つのサブピストンの中間位置に確実に
保持されるようになる。さらに２つのサプピストンのそ
れぞれの外方には制御圧室を形成する。この制御圧室は
受圧面積が保持圧室の受圧面積よりも大きくなってい
る。したがって制御圧室に高圧が導入されるとその高圧
により保持圧室の圧力に逆らってメインピストンを駆動
することができるようになる。

〔発明の効果〕

上記構成および作動を達成するため、本発明の支持構造
では通常の走行時においては、車輪を常に一定の定位置
に保持することができる。同時に必要時においてはメイ
ンピストンを介し車輪に正確な揺動を与えることができ
る。

〔実施例〕以下本発明の一実施例を図に基づいて説明する。

シリンダ２内にはメインピストン１が摺動自在に配設さ
れている。メインピストン１にはその中心部にピストン
部307が一体に形成されている。そしてピストン部307は
その外径がシリンダ２の内径とほぼ同一となっている。

またピストン部307の両脇には第１サブピストン３と第
２サブピストン130とが配設されている。第１サブピス
トン３および第２サブピストン130はそれぞれ円筒形状
をしており、その端部に係止フランジ301および係止フ
ランジ135をそれぞれ形成している。またシリンダ２の
内部にはストッパ４が固定されている。さらにピストン
部307を挟んでストッパ４と対向する位置にも同じく係
止部131が形成されている。

シリンダ２の一端には短アーム６がＯリング30を介して
油密的に結合している。短アーム６とシリンダ２とはピ
ン21により一体に連結されている。なおメインピストン
１の先端すなわちシャフト部309は短アーム６内に摺動
自在に挿入される。またシャフト部309と短アーム６内
部との間にはＯリング30が配設され油密が保持される。
バックアップリング31によりＯリング30は保持されてい
る。

上述のストッパ４および係止部131はそれぞれ第１サブ
ピストン３および第２サブピストン130の係止フランジ3
01および係止フランジ135と係合するようになってい
る。さらにストッパ４と第１サブピストン３との間はＯ
リング30により油密が保持されている。このＯリング30
はバックアップリング31により保持されている。なお第
１サブピストン３はメインピストン１の外周を摺動自在
に移動し、同時にストッパ４の内面を摺動自在となって
いる。

同様に第２サブピストン130はメインピストン１の外周
に摺動自在に保持されており、同時に係止部131の内面
に摺動自在となっている。

シリンダ２の左端側にはシール用リング７が配設されて
いる。このシール用リング７はＯリング30を介してシリ
ンダ２およびメインピストン１と油密を保っている。さ
らにシール用リング７はスナップリング40により固定さ
れている。

長アーム５とシリンダ２との間にはダストカバー８が配
設されており、このダストカバー８によりメインピスト
ン１の摺動部に塵，埃等の異物が混入しないようになっ
ている。９はクリップであり、ダストカバー８の両端を
長アーム5,シリンダ２に固定する。

メインピストン１の先端部にはねじ部が形成されてお
り、このねじ部353により長アーム５と固定されてい
る。さらにピン20により長アーム５とシリンダ２との間
の回動が生じないように固定されている。保持圧口14は
シリンダ２に形成されており、この保持圧口14は第１制
御油通路41および第２制御油通路42と連通している。第
１制御油通路41,第２制御油通路42もそれぞれシリンダ
２内に形成されている。

係止フランジ135と短アーム６の対向する両面の間およ
びシャフト部309外面，シリンダ２内面との間に第２保
持圧室11が形成される。この第２保持圧室11は第２制御
油通路42に連通している。

また係止フランジ301とシール用リング７の対向する両
側面間およびメインピストン１外面，シリンダ２内面と
の間には第１保持圧室10が形成される。この第１保持圧
室10は第１制御油通路41と連通している。

ピストン部307の両側には第１制御圧室12および第２制
御圧室13が形成される。第１制御圧室12はピストン部30
7側面，ストッパ４側面，第１サブピストン３外面およ
びシリンダ２内面により区画形成される。同様に第２制
御圧室13はピストン部307側面，係止部131側面，第２サ
ブピストン130外面およびシリンダ２内面により区画形
成される。

シリンダ２内にはまた制御圧口15および制御圧口16が形
成されている。制御圧口15は第３制御油通路43を介して
第１制御圧室12に連通している。また制御圧口16は第４
制御油通路44を介し第２制御圧室13に連通している。

ポンプ92は自動車走行用エンジンもしくは電動モータ等
により駆動される。リザーバタンク91内のオイルは導圧
通路355を介してポンプ92に吸入される。ポンプ92より
吐出された高圧のオイルは逆止弁93を介し高圧通路357
に吐出される。なお高圧通路357にはアキュムレータ94
が接続しており、したがって高圧通路357内のオイルの
圧力は常にほぼ一定圧に保持される。高圧通路357を介
し高圧のオイルは電磁切換弁95および保持圧口14に導出
される。

電磁切換弁95では高圧通路357からの高圧オイルを制御
圧口15もしくは制御圧口16に切り換え吐出するものであ
る。電磁切換弁95は同時に低圧通路359を介してリザー
バタンク91に連通している。したがってこの電磁切換弁
95により制御圧口16に導入されるオイルの圧力を高圧も
しくは低圧に切り換え、かつ同時に制御圧口15に供給さ
れるオイルの圧力を高圧もしくは低圧に切り換える。

第２図は第１図図示短アーム100が実際にホイール104に
取付けられた状態を示す。この図に示すように長アーム
５のアーム結合部501はホイール104側に連結され、短ア
ーム６のアーム結合部601は図示しないが車体フレーム
に連結される。なおホイール104は同時に第１アーム101
によっても車体に保持されている。すなわち第１アーム
101と第２アーム100の２つのアームによりホイール104
を車体に連結される。

したがって第２アーム100の全長が伸長されれば、ホイ
ール104の方向は制御される。なおホイール104は同時に
ストラッドロッド102によっても車体に保持されてい
る。次に上記構成よりなる装置の作動を説明する。第１
図に示したように電磁切換弁95により制御圧口15および
制御圧口16に供給される圧力は高圧と低圧との間で切り
換えられる。ここで低圧とはリザーバタンク91内の圧力
で通常大気圧である。

電磁切換弁95は電磁弁であり、したがって電気信号に応
じてその切り換えを行なう。たとえば電磁切換弁95に加
えられる電圧を０とすると第１図図示のように制御圧口
15と制御圧口16はリザーバタンク91に連通する。また電
磁切換弁95に加えられる電圧が正の状態では、制御圧口
15はリザーバタンク91に、制御圧口16はアキュムレータ
94にそれぞれ通じる。逆に電磁切換弁95に加えられる電
圧を負とすると、制御圧口15はアキュムレータ94に、制
御圧口16はリザーバタンク91に連通する。

第３図，第４図および第５図はそれぞれ電磁切換弁95に
よって切り換えられた後の状態を示す。第３図は電磁切
換弁95に正の電圧が供給された状態を示す。すなわち制
御圧口16にはポンプ92からの高圧が供給され制御圧口15
の圧力は大気圧となっている。したがって制御圧口16に
連通する第２制御圧室13には高圧が供給されることにな
る。ここで第２制御圧室13と第２保持圧室11および第１
保持圧室10との間には次のような関係がある。

すなわちピストン部307の外径と第２サブピストン130お
よびシリンダ２内径との間により形成される第１制御圧
室12および第２制御圧室13の受圧面積は、係止フランジ
135側面により形成される受圧面積よりも大きくなって
いる。

すなわち第１制御圧室12および第２制御圧室13内の圧力
がメインピストン１に与える制御力の方が第２保持圧室
11および第１保持圧室10内の圧力が第２サブピストン13
0および第１サブピストン３に与える保持力よりも大き
くなる。

たとえば第３図図示の状態では第２制御圧室13内と第１
保持圧室10内には同じ圧力の高圧オイルが作動すること
になる。しかしながら第２制御圧室13内の圧力がピスト
ン部307におよぼす影響の方が大きい。すなわち第２制
御圧室13内の圧力はピストン部307の側面全面に加えら
れる。逆に第１保持圧室10内の圧力は第１サブピストン
３の側面を介してピストン部307に伝えられることにな
る。図より明らかなように第１サブピストン３の受圧面
積の方がピストン部307の受圧面積よりも小さくなって
いる。したがって第２制御圧室13と第１保持圧室10内の
圧力が同一であってもピストン部307は所定の付勢力差
を受けて変位する。なおこの際第２サブピストン130は
変位しない。

電磁切換弁95に加えられる転記信号が０の場合には第４
図のような位置となる。すなわちこの状態では、第１図
に示すようにリザーバタンク91内の圧力が第１制御圧室
12および第２制御圧室13内に導かれる。したがって第１
制御圧室12,第２制御圧室13内の圧力は大気圧となり第
１保持圧室10および第２保持圧室11内の高圧より低圧と
なる。第１保持圧室10および第２保持圧室11内の圧力は
第１サブピストン３および第２サブピストン130に加え
られそれぞれ第１サブピストン３および第２サブピスト
ン130はピストン部307側に押しつけられる。なおこの際
第２サブピストン130および第１サブピストン３は係止
フランジ135および係止フランジ301によりその移動量を
規定される。第４図は第１サブピストン３および第２サ
ブピストン130が最も移動した状態である。その状態で
は第１サブピストン３とよび第２サブピストン130はピ
ストン部307の両側面に当接している。したがって第４
図図示状態ではピストン部307は所定の中間位置に保持
されることになる。

この状態は両ホイール104が平行である状態である。し
たがって自動車が急発進および急減速したような状態に
は車両からの荷重がホイール104を介して第２アーム100
に加えられることになる。しかしながら本例では上述の
ように第１保持圧室10および第２保持圧室11内の高圧に
よりピストン部307が所定位置に保持されているため、
いくらホイール104を介して第２アーム100に大きな荷重
が加わったとしても、第２アーム100の全長は変位しな
い。

電磁切換弁95に加えられる電圧が負の状態では第５図図
示状態となる。すなわち制御圧口15には高圧のオイルが
導入され、制御圧口16は低圧に保持される。したがって
この状態では第１制御圧室12内の圧力が高圧となる。こ
の第１制御圧室12内の高圧によりピストン部307は図中
右方向に変位される。

このように電磁切換弁95の切り換えにより第２アーム10
0の全長を伸ばしたり短くしたりすることができるので
ある。第２図より明らかなように第２アーム100が伸び
れば、両方の後輪が前方側に閉じ後方側に開く状態とな
る。いわゆるトーイン状態となる。逆に第２アーム100
が縮めばホイール104は前方側が開き、後方に閉じるト
ーアウト状態となる。

一方の第２アーム100が伸び他方の第２アーム100が縮ん
だ状態ではホイール104をわずかに操舵することができ
る。高速旋回時に前輪と同位相方向に後輪を操舵するこ
とにより、アンダーステア状態とすることができる。こ
の場合には安定した高速旋回性能が得られる。逆に低速
回転時に前輪と逆位相方向に後輪を操舵すれば、オーバ
ーステア状態とすることができ、回転性能が向上し、き
びきびとした切れのするどい操舵感覚を実現することが
できる。

なお第６図は従来の自動車車輪支持構造を示すものであ
るが、図に示すように第１アーム101と第２アーム351と
が並列に配設されている。この図よりも第２アーム35
1、すなわち本案では第２アーム100が変位すれば自動車
の後輪にアンダーステア状態およびオーバーステア状態
が与えられることが理解される。

なお上述の例では第２アーム100をその全長が制御可能
なものとしたが、第２アーム100にかえて第１アーム101
の全長を制御するようにしてもよい。さらには第２アー
ム100と第１アーム101の両方の全長を制御可能とするよ
うにしてもよい。

なお本発明の装置は上述した構造以外の車輪支持構造に
も使用できることはもちろんである。たとえば第７図は
セミトレーリングアーム式サスペンションの機構を示す
が、このようなサスペンションにおいても本発明の装置
は使用可能である。

次にこの第７図図示サスペンションに使用する例を説明
する。第８図はこのセミトレーリングアーム式サスペン
ションを模式的に示すものであるが、ホイール104はト
レーリングアーム201により保持されている。トレーリ
ングアーム201は連結部313と偏心ボルト205の２箇所に
よりフレーム206に支持されている。フレーム206は自動
車車体に固定している。本例では偏心ボルト205の偏心
を利用して、偏心ボルト205を回動させることによりト
レーリングアーム201を図中時計方向および反時計方向
に揺動させるものである。そして偏心ボルト205の回動
はアクチュエータ200により行なう。

第９図に示すように偏心ボルト205はボルト軸部331がジ
ャーナルリング208に対して所定量偏心して形成されて
いる。なおボルト軸部331の端部は端部面取部333が設け
られている。なお、ボルト軸部331の端部には偏心プレ
ート405がナット210により固定されている。偏心プレー
ト405はジャーナルリング208を介してガイド部220にそ
の両端が保持されている。第10図に示すようにガイド部
220により偏心ボルト205が図中左右方向に変動するのは
防止されている。そして偏心ボルト205とボルト軸部331
とは上述したように偏心しているためこの偏心ボルト20
5をアクチュエータ200により回動すれば、ボルト軸部33
1が第10図中左右方向に変位することになる。

このボルト軸部331の変位は、ひいては第８図に示すフ
レーム206とトレーリングアーム201との間の間隔の変動
となる。

換言すればアクチュエータ200によりボルト軸部331を回
動させれば、トレーリングアーム201の揺動が制御され
ることになる。

第９図に示すようにアクチュエータ200はピン22を介し
スナップリング213と連結している。またスナップリン
グ213はシャフト211,スナップリング213によりバー212
と連結している。

したがってアクチュエータ200が電磁切換弁95によって
制御された油圧に基づき伸長すればその変位はバー212
に伝達される。第10図に示すようにバー212が図中左右
方向に変動すればその変動は偏心ボルト205の回動とな
る。そしてこの偏心ボルト205の回動は上述したように
ボルト軸部331の変位に変換される。

なお第９図に示すように偏心ボルト205とバー212とはシ
ャフト211およびスナップリング213により連結されてい
る。またガイド部220はフレーム206に一体形成されてい
る。そしてフレーム206は前述したように車体に取付け
られている。

この実施例のものにおいてもアクチュエータ200は上述
の第２アーム100と同様に作動する。すなわち制御圧口1
5および制御圧口16に導入される油圧の切り換えにより
その変位が制御される。またピストン部307を定位置に
保持する場合には、第２保持圧室11およびピストン部30
7の定位置は第１保持圧室10および第２保持圧室11内の
圧力により確実に保持される。

第10図の例では第10図中メインピストン１の端部にはね
じ部361が形成されており、これが連結部材214内面に形
成されたねじ部と歯合している。そして上述したように
その状態でピン22により位置が保持される。また第10図
中ダストカバー335はシリンダ２の端部に配設されてお
り、メインピストン１側に塵埃が流入するのを防止する
ものである。またシール用リング７はスナップリング40
により位置を保持されている。さらに本例では、シリン
ダ２は上述の例のように短アーム６と連結される必要は
ない。

この実施例の装置においては、第８図に示すようにトレ
ーリングアーム201が連結部313を中心に内側に移動すれ
ば、ホイール104はトーアウトの状態となる。また第10
図でメインピストン１が右方に移動すれば、偏心ボルト
205は第10図において時計方向に回転し、したがってボ
ルト軸部331は右方向に移動する。このボルト軸部331の
右方向の移動は、第８図においてトレーリングアーム20
1を外側に移動する動きとなる。すなわち上記移動はト
レーリングアーム201を連結部313回りに外方に広がるよ
うに変位させる。そのためホイール104はトーインの状
態となる。

左右のアクチュエータ200の動作状態を逆にすればホイ
ール104は操舵可能である。その結果ホイール104をオー
バーステア，アンダーステアの状態にすることが可能で
ある。なおアクチュエータ200の油圧配管は上述の第１
図図示実施例のものに準ずる。

特にこの第８図図示実施例のようなトーイン調整機構で
はアーム重量を増加させることがない。そのためサスペ
ンションの特性を従来のものと同一にするという効果が
達成される。また、ボルト軸部331の移動がテコの原理
を利用しているため、ホイール104からの作動力が直接
アクチュエータ200に作動することはない。そのためメ
インピストン１の径を小さくすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明車輪支持構造に用いる油圧ピストンを示
す断面図、第２図は第１図図示油圧ピストンの組み付け
状態を示す斜視図、第３図，第４図および第５図はそれ
ぞれ第１図図示油圧ピストの切り換え状態を示す断面
図、第６図は、従来の自動車の車輪支持構造を示すもの
で、上記油圧ピストンの取付け位置説明に供する。第７
図は同じく従来の車輪支持構造を示すもので、本発明第
２実施例の装置の取付け位置説明に供する。第８図は本
発明の第２実施例に係る支持構造を示す平面図である。
第９図は第８図図示油圧シリンダ装置および取付け部を
示す断面図、第10図は第９図のＢ矢視断面図、第11図は
第９図図示支持構造の取付けられる車輪支持構造を示す
斜視図である。１……メインピストン,2……シリンダ,3……第１サブピ
ストン、130……第２サブピストン,6……短アーム,10…
…第１保持圧室,11……第２保持圧室,12……第１制御圧
室,13……第２制御圧室，および100……第２アーム,200
……アクチュエータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者村上文章愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地日本電装株式会社内 (56)参考文献特開昭58−214470（ＪＰ，Ａ) 実公平３−7267（ＪＰ，Ｙ２)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪を回転自在に支持する車輪支持部材
と、この車輪支持部材をその２箇所にて車体に揺動可能
に軸支する連結部とを備える車輪支持構造において、前記車輪がホイールアライメントを変更可能なように一
方の前記連結部と他方の前記連結部との相対距離を変位
させる揺動手段と、この揺動手段の変位量を制御する油圧シリンダ装置とを
有し、かつ前記油圧シリンダ装置が、シリンダ部材と、このシ
リンダ部材内に摺動自在に配設されたメインピストン
と、このメインピストンのほぼ中央に形成されメインピ
ストンと一体移動するピストン部と、このピストン部よ
り延設されるメインピストン部に摺動保持され、このピ
ストン部を両脇より挟持し得るように設けられる２つの
サブピストンと、前記各サブピストンと前記ピストン部
との間に形成される２つの制御圧室と、前記各サブピス
トンのさらに外方に形成される２つの保持圧室とを備
え、前記各制御圧室より前記ピストン部に加わる圧力の受圧
面積が、前記各保持圧室より前記各サブピストンに加わ
る圧力の受圧面積より大きくなるよう構成した車輪支持
構造。
【請求項２】前記揺動手段は、前記車輪と前記車体との
間に配設されたアーム部よりなり、前記揺動手段はその
アームの全長を変位するものであることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の車輪支持構造。
【請求項３】前記揺動手段は、前記車体に連結された連
結部に形成され、その連結部の連結位置を変動させるも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
車輪支持構造。