JPH081923Y2 - リヤサスペンション - Google Patents

リヤサスペンション

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JPH081923Y2
JPH081923Y2 JP1987134635U JP13463587U JPH081923Y2 JP H081923 Y2 JPH081923 Y2 JP H081923Y2 JP 1987134635 U JP1987134635 U JP 1987134635U JP 13463587 U JP13463587 U JP 13463587U JP H081923 Y2 JPH081923 Y2 JP H081923Y2
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JP
Japan
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wheel
kingpin axis
arm
center
rear suspension
Prior art date
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JP1987134635U
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English (en)
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JPS6439112U (ja
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瑞穂 杉山
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 (考案の技術分野) 本考案はリヤサスペンションに関し、特に、車体の左
右の側部にそれぞれ配置されるホイールキャリアの上方
部分を三次元的に回転可能に支持し、これらホイールキ
ャリアを個別のアクチュエータによって操作し、操舵や
トー角制御をするリヤサスペンションに関する。
(従来技術) 車体の左右の側部にそれぞれ配置されるホイールキャ
リアを所定のキングピン軸線の回りに操舵可能に支持
し、個別のアクチュエータによって操舵する車両のサス
ペンションが提案されている(たとえば、実開昭60-297
70号公報、実開昭60-15051号公報)。これらサスペンシ
ョンでは、ホイールキャリアに連結される2つのアーム
のうちの一方の内方の端部がアクチュエータに連結さ
れ、アクチュエータの操舵力はアームを会してホイール
キャリアに伝達される。
車体の左右の側部にそれぞれ配置されるホイールキャ
リアを共通のアクチュエータによって操舵する車両で
は、駆動時や制動時に左右の車輪からアクチュエータに
働く力が相殺される。しかし、車両に搭載する構造上の
制約がある場合、または操舵の外にトー角制御をも行う
場合には、左右のホイールキャリアを個別のアクチュエ
ータで操舵することがある。そのような車両では、前記
相殺作用が働かないことから、アクチュエータの負荷を
小さくするために、摩擦ブレーキによる制動時にアクチ
ュエータに働く力を可及的に小さくする必要がある。
(考案が解決しようとする問題点) 操舵可能なリヤサスペンションでは、後輪は前輪と同
じく、キングピン軸線の回りを旋回される。従来、キン
グピン軸線はホイールキャリアの上方の回転中心と、ホ
イールキャリアの下方部分をアームに連結するボールジ
ョイントの中心とを結ぶ軸線として与えられていたとこ
ろ、前記ボールジョイントがホイールキャリアに設けら
れる制動装置等と干渉するのを避けることの必要性か
ら、ボールジョイントを車体の横方向の外方に配置する
ことが制約されていた。その結果、キングピン軸線から
車輪の中心および(または)車輪の着力点までの距離を
小さくすることができず、駆動力や制動力によるキング
ピン軸線の回りの大きなモーメントがアクチュエータに
作用しており、アクチュエータの負荷を小さくすること
が限られていた。
本考案の目的は、駆動力や制動力がアクチュエータに
作用するのを可及的に少なくできるリヤサスペンション
を提供することにある。
(問題点を解決するための手段) 本考案は、車体の左右の側部にそれぞれ配置されるホ
イールキャリアを所定のキングピン軸線の回りに操舵可
能に支持し、前記ホイールキャリアにそれぞれ揺動可能
に連結されるアームの内方に左右個別のアクチュエータ
を連結するリヤサスペンションである。前記キングピン
軸線は、前記ホイールキャリアに支持される車輪の中心
と該車輪の着力点との間に伸びており、前記車輪の中心
から前記キングピン軸線に至る距離と前記車輪の着力点
から前記キングピン軸線に至る距離との比較は、摩擦ブ
レーキによる制動時に作用する最大力と駆動時に作用す
る最大力との比にほぼ等しい。
(作用および効果) アクチュエータを操作すると、ホイールキャリアはキ
ングピン軸線の回りを旋回され、操舵やトー角制御され
る。
キングピン軸線が車輪の中心と車輪の着力点との間に
伸びているため、キングピン軸線から車輪の中心まで、
またキングピン軸線から車輪の着力点までの距離を可及
的に短くすることができる。さらに、車輪の中心からキ
ングピン軸線に至る距離と車輪の着力点からキングピン
軸線に至る距離との比が、摩擦ブレーキによる制動時に
作用する最大力と駆動時に作用する最大力との比にほぼ
等しいことから、アクチュエータに作用する制動力およ
び駆動力に基づく力を最小にできる。その結果、アクチ
ュエータの軽量、小型化を図ることができ、強度を小さ
くすることができる上、アクチュエータを含む後輪の操
舵機構の制御性を向上でき、剛性を高めることができ
る。
キングピン軸線が車輪の中心と車輪の着力点との間に
伸びているため、キングピン軸線は、駆動力に対して車
体の内方に、制動力に対して車体の外方に位置すること
となる。これにより、駆動時および制動時のいずれにお
いても、車輪をトーイン傾向にするモーメントが車輪に
働くため、操縦安定性を向上できる。
キングピン軸線と車輪の中心との距離を短くできるた
め、同一操舵角における車輪の包絡体積が従来のそれに
比べて小さくなり、それだけホイールハウスを小さくす
ることが可能である。
(実施例) リヤサスペンション10は、第1図および第2図に示す
ように、車体の左右の側部(図には右側のものを示す)
にそれぞれ配置されるホイールキャリア12の上方部分を
三次元的に回転可能に支持し、これらホイールキャリア
を個別のアクチュエータ14によって操作するリヤサスペ
ンションであって、第1アーム16と、第2のアーム18
と、ストラットバー20とを含む。
図示の実施例では、ホイールキャリア12はその上方部
分で、いわゆるAアームと呼称されるアッパアーム22の
1つの端部にボールジョイント24を介して、三次元的に
回転可能に連結されている。アッパアーム22の内方の2
つの端部は、ゴムのブッシュ(図示せず)を介して車体
26に、2つの端部を通る共通軸線の回りを揺動可能に連
結される。
アクチュエータ14は第2のアーム18を左右に移動させ
るものであって、それ自体公知のものを使用できる。後
述するアクチュエータによれば、機械式であるので、作
動遅れをなくし、確実な制御が可能である。
第1のアーム16は、いわゆるIアームであって車体の
横方向に配置され、その外方の端部で、ゴムのブッシュ
(図示せず)を介してホイールキャリア12に水平軸線の
回りを揺動可能に連結される。第1のアーム16はまた、
前記ゴムのブッシュのたわみの範囲で、ホイールキャリ
ア12に対して前後に揺動可能である。これにより、第1
のアーム16とホイールキャリア12とは、三次元的に回転
可能に連結されている。第1のアーム16の内方の端部
は、ゴムのブッシュ(図示せず)を介して車体26に水平
軸線の回りを揺動可能に連結される。
第2のアーム18は、いわゆるタイロッドであって車体
の横方向に配置され、その外方の端部で、ボールジョイ
ント28を介してホイールキャリア12に三次元的に回転可
能に連結されている。アーム18の内方の端部はアクチュ
エータ14に連結される。
ストラットバー20はホイールキャリア12の前後方向の
動きを規制するもので、車体に斜めに配置され、その後
方の端部で、ボールジョイント30を介してホイールキャ
リア12に三次元的に回転可能に連結される。ストラット
バー20の前方の端部は、ゴムのブッシュ(図示せず)を
介して車体26に水平軸線の回りを揺動可能に連結され
る。
平面視における第1のアーム16の軸線の延長とストラ
ットバー20の軸線の延長との交点Aと、ホイールキャリ
ア12の上方にあるボールジョイント24の中心Bとを結ぶ
軸線Cは、ホイールキャリア12に支持される車輪32の中
心Dと車輪32の着力的Eとの間に伸びるように定められ
る。軸線Cは車輪32の仮想キングピン軸線となる。車輪
32の中心Dは、車輪32の回転軸線が車輪32の着力点Eを
通る鉛直面と交差する点である。
軸線Cは、mとnとの比が、摩擦ブレーキによる制動
時に作用する最大力と駆動時に作用する最大力との比に
ほぼ等しくなるように定める。ここで、mは車輪32の中
心Dから軸線Cに至る距離であり、nは車輪32の着力点
Eから軸線Cに至る距離である。mとnとの比を前述の
ように定めることにより、アクチュエータ14に作用する
駆動力および制動力に基づく力を最小にでき、アクチュ
エータ14の軽量、小型化を図ることができ、強度を小さ
くできる。
第3図および第4図に示すアクチュエータ14は、電動
機50と移動手段52とを含む。
電動機50はハウジング54に装着されている。電動機の
シャフト56にウォーム58が嵌合され、ピン60によって固
定されている。シャフト56の端部は、ハウジング54に取
り付けられたラジアルベアリング62によって支持され
る。ハウジング54はブラケット64を有し、ブラケット64
を貫通するボルト66により、車体26に取り付けられてい
る。ウォーム58はウォームホイール68とかみ合う。
移動手段52は一対のディスク70と、外周面に球面部分
を有する筒状のピロー72と、外筒74とを備える。外筒74
は、その内周面の中央部に球面75aと、球面75aから両端
に向けて末広状に形成されたテーパ面75bとを有する。
ディスク70とウォームホイール68とは、その偏心位置に
穴を備える。
シャフト76が一対のディスク70、ピロー72およびウォ
ームホイール68に通され、シャフト76にナット78がねじ
込まれ、これら部品はたがいに固定されている。一対の
ディスク70は、シャフト76の軸線方向へ間隔をおいて配
置された一対のベアリング80によって支持され、ハウジ
ング54に取り付けられている。
第2のアーム18が外筒74に溶接され、アーム18はハウ
ジング54に設けられた開口を通って外部へ伸びている。
電動機50が駆動され、ウォーム58を回転すると、ウォ
ームホイール68、一対のディスク70およびピロー72が中
心軸線Xの回りを回転する。これによって、アーム18は
第1図の矢印Yの方向へ移動され、ホイール32がZのよ
うに操舵される。
なお、前記実施例では、ホイールキャリア12の上方部
分はアッパアーム22によって三次元的に回転可能に支持
され、リヤサスペンション10はダブルウィシュボーン式
のサスペンションを構成している。これに代えて、ホイ
ールキャリア12の上方部分がショックアブソーバに固定
されるアクファーソン・ストラット式のサスペンション
では、ショックアブソーバの上方の端部が車体に三次元
的に回転可能に支持される。この明細書において、ホイ
ールキャリアの上方部分が三次元的に回転可能に支持さ
れるとは、両方の態様を含む意味である。
(実施例の作用) 駆動時、第2のアーム18には、駆動力とm/lとの積に
相当する入力(lは交点Aから第2のアーム18までの距
離)であるが、mは従来のキングピン軸線Fと車輪32の
中心Dとの間の距離m1に比べて小さいため、第2のア
ーム18に働く力は従来のものに比べて小さくなる。
摩擦ブレーキによる制動時、第2のアーム18には、制
動力とn/lとの積に相当する入力があるが、nは従来の
キングピン軸線Fと車輪32の着力点Eとの間の距離n1
に比べて小さいため、第2のアーム18に働く力は従来の
ものに比べて小さくなる。
旋回時、車輪32に横力が作用しても、キングピン軸線
Cが着力点Eのほぼ横方向に位置することから、第2の
アーム18に横力は実質的に働かない。
【図面の簡単な説明】
第1図はリヤサスペンションを模式的示す、車輪の中心
を通る水平面から見た平面図、第2図は背面図、第3図
はアクチュエータの正面図、第4図は第3図の4−4線
に沿って切断した断面図である。 10:リヤサスペンション 12:ホイールキャリア 14:アクチュエータ 16:第1のアーム 18:第2のアーム 20:ストラットバー 32:車輪 C:キングピン軸線

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 【請求項1】車体の左右の側部にそれぞれ配置されるホ
    イールキャリアを所定のキングピン軸線の回りに操舵可
    能に支持し、前記ホイールキャリアにそれぞれ揺動可能
    に連結されるアームの内方に左右個別のアクチュエータ
    を連結するリヤサスペンションであって、前記キングピ
    ン軸線は、前記ホイールキャリアに支持される車輪の中
    心と該車輪の着力点との間に伸びており、前記車輪の中
    心から前記キングピン軸線に至る距離と前記車輪の着力
    点から前記キングピン軸線に至る距離との比は、摩擦ブ
    レーキによる制動時に作用する最大力と駆動時に作用す
    る最大力との比にほぼ等しい、リヤサスペンション。
JP1987134635U 1987-09-04 1987-09-04 リヤサスペンション Expired - Lifetime JPH081923Y2 (ja)

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