JPH09328076A - 車輪懸架装置のジョイント構造 - Google Patents

車輪懸架装置のジョイント構造

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JPH09328076A
JPH09328076A JP14910096A JP14910096A JPH09328076A JP H09328076 A JPH09328076 A JP H09328076A JP 14910096 A JP14910096 A JP 14910096A JP 14910096 A JP14910096 A JP 14910096A JP H09328076 A JPH09328076 A JP H09328076A
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JP
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axis
vehicle
intermediate lever
tie rod
joint
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JP14910096A
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English (en)
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Tatsuo Ito
達夫 伊藤
Toshiro Hirai
敏郎 平井
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Nissan Motor Co Ltd
KYB Corp
Original Assignee
Kayaba Industry Co Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】車輪側から外力がアクチュエータに作用して
も、アクチュエータの耐久性を向上させることが可能な
車両懸架装置のジョイント構造を提供する。 【解決手段】サスペンションアーム5は、車輪キャリア
2に連結して車幅方向に延在し、車幅方向に回転可能に
配設された中間レバー12に揺動自在に連結している。
また、タイロッド15は、アクチュエータ14と連結し
て車幅方向に延在して前記中間レバー12に揺動自在に
連結している。そして、サスペンションアーム及び中間
レバーの連結部の揺動中心と、前記タイロッド及び前記
中間レバーの連結部の揺動中心とを、互いに一致する位
置に設けた。そして、中間レバーの軸線P1 、サスペン
ションアームの軸線P2 及びタイロッドの軸線P3 を、
車体前後方向と直交し、且つ車幅方向に延在する任意の
平面PL内に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車輪懸架装置の
ジョイント構造に係わり、特に、操舵輪に操舵力を入力
する操舵装置を備えた車輪懸架装置のジョイント構造に
関する。
【0002】
【従来の技術】運転車の操舵入力によって操舵される例
えば前輪等の主操舵輪に対して、車両運動や車体挙動を
向上させるために、例えば後輪等の補助操舵輪を操舵す
る補助操舵装置を備えた四輪操舵装置(4WS)が知ら
れている。
【0003】前記補助操舵装置を備えた車両懸架装置と
して、例えば特開昭63−212181号公報(以下、
従来技術と称する。)に記載された技術がある。この従
来技術は後輪に連結された車両懸架装置であり、図5に
示すように、車輪1を回転自在に支持する車輪キャリア
2の上部に連結されて車幅方向内側に延在する平面視V
字形状のアッパアーム3a、3bと、車輪キャリア2の
下部に揺動自在に連結されて車幅方向内側に延在する第
1ロアアーム4と、一端部が車輪キャリア2の下部に揺
動自在に連結され、車体重量をコイルスプリング(担い
バネ)10を介して受ける第2ロアアーム5と、車体7
に連結されて軸線が車体前後方向を向くレバー軸(揺動
軸線)13に回転自在に配設されて前記第2ロアアーム
5の他端部を揺動自在に連結する中間レバー12と、車
体7に連結してストロークロッド(操作部材)17が車
幅方向に移動するアクチュエータ(サーボモータ)14
と、ストロークロッド17及び中間レバー12の間を連
結するタイロッド15とを備えている。そして、前述し
た補助操舵装置は、第2ロアアーム5、中間レバー1
2、タイロッド15及びアクチュエータ14によって構
成されている。
【0004】この従来装置によると、第2ロアアーム5
の他端部が中間レバー12に連結しており、コイルスプ
リング10を介して第2ロアアーム5に伝達される車体
重量は中間レバー12が受けるので、アクチュエータ1
4には車体重量が伝達されない。 また、アクチュエー
タ14と第2ロアアーム5との間に中間レバー12を設
けたことにより、この中間レバー12の形状を変化させ
ることによってアクチュエータ14から第2ロアアーム
5への操舵力伝達比、ストローク伝達比(車幅方向の移
動比)を適宜調整することができ、操舵装置の負荷と操
作力を最適値に設定することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記特開昭
63−212181号公報の図4(Fig.4)に示す
実施例のように(図6を参照)、タイロッド15及び第
2ロアアーム5を共通のジョイント部19に連結した構
造とすると、コントロールロッド17のストローク量
(車幅方向の移動量)が小さくなりアクチュエータ14
の小型化を図ることが可能となり、フロントエンジン・
リアドライブ車(FR車)を採用する際のデファレンシ
ャルギヤ等との干渉によるレイアウトの制約がなく、さ
らには、最低地上高を大きく設定した車両とすることが
できる。
【0006】そこで、前述したジョイント部19の具体
的構造として、図7に示す構造が考えられる。この図7
は、図6におけるA−A線矢視の断面図を示すものであ
るが、符号12a、12bに示す部材は中間レバー12
を構成するレバー部材であり、これらレバー部材12
a、12bが、互いに平行に離間しながら車体7から下
方に延在し、車体7上のレバー軸13回りに車幅方向に
回転自在に配設されている。この中間レバー12の軸線
1 は、図7の紙面の表裏方向に延在している。そし
て、この中間レバー12の下端部には、車体前後方向に
軸線PB を向け、且つ車体後方側に球体部20aを設け
たボールジョイント部材20が固定されている。
【0007】そして、第2ロアアーム5の連結部は、ボ
ールジョイント部材20より大径の貫通孔5a内にボー
ルジョイント部材20と同径のスリーブ5bを配置し、
貫通孔5aとスリーブ5bとの間に弾性体ブッシュ5c
を圧入した構造としている。そして、前記スリーブ5b
をレバー部材12a、12bの中間位置のボールジョイ
ント部材20に外嵌し、ボールジョイント部材20のね
じ部にナット20aを螺合して締結する。これにより、
車輪キャリア2側の連結位置9を通過する第2ロアアー
ム5の軸線P2 と中間レバー12の軸線P2 とが交差す
る位置を中心として、中間レバー12及び第2ロアアー
ム5が揺動自在に連結される。
【0008】また、アクチュエータ14から車幅方向の
操舵力が伝達されるタイロッド15は、内周面を球面形
状とした球体受け部15aを形成しており、この球体受
け部15a内にボールジョイント部材20の球体部20
aが配設されている。これにより、ボールジョイント部
材20の軸線PB 及びタイロッド15の軸線P3 とが交
差する位置を中心として、ボールジョイント部材20を
介して中間レバー12及びタイロッド15が揺動自在に
連結される。
【0009】ところが、上記ジョイント部19は、第2
ロアアーム5の軸線P2 とタイロッド15の軸線P3
が車体前後方向において所定の距離Of でオフセットし
ているので、若し、車輪1から車幅方向の内側方向の外
力(図7の右側に向かう方向の外力)、又は外側方向の
外力(図7の左側に向かう外力)が第2ロアアーム5に
伝達されると、アクチュエータ14に曲げモーメントが
入力する可能性がある。そのため、前述した曲げモーメ
ントに耐え得る高強度のアクチュエータ14が必要とさ
れ、アクチュエータ14のコストの面で問題がある。
【0010】そこで、この発明は、上記従来技術の未解
決の課題に着目してなされたものであり、車輪から入力
される外力がアクチュエータに作用しても、アクチュエ
ータの耐久性を向上させることが可能な車両懸架装置の
ジョイント構造を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の車両懸架装置のジョイント構造は、
車輪を回転自在に支持する車輪キャリアと、軸線が車体
前後方向を向くレバー軸の回りを車幅方向に回転可能に
配設された中間レバーと、前記車輪キャリア及び前記中
間レバーの間に揺動自在に連結されて車幅方向に延在
し、担いばねを支持するサスペンションアームと、車体
に配置されて操舵力を出力するアクチュエータと、この
アクチュエータ及び前記中間レバーの間に揺動自在に連
結されて車幅方向に延在し、前記アクチュエータの操舵
力を前記サスペンションアームに伝達するタイロッドと
を備えた車両懸架装置において、前記サスペンションア
ーム及び前記中間レバーの連結部の揺動中心と、前記タ
イロッド及び前記中間レバーの連結部の揺動中心とを、
互いに一致する位置に設けるとともに、前記中間レバー
の軸線、前記サスペンションアームの軸線及び前記タイ
ロッドの軸線を、車体前後方向と直交し、且つ車幅方向
に延在する任意の平面内に配置した。
【0012】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の車両懸架装置のジョイント構造において、ジョイン
ト部材の外周に弾性体ブッシュを配設し、前記ジョイン
ト部材の内部に、前記弾性体ブッシュと揺動中心が一致
するボールジョイントを配設するとともに、前記サスペ
ンションアーム及び前記中間レバーの連結部と、前記タ
イロッド及び前記中間レバーの連結部の何れか一方の連
結部を、前記弾性体ブッシュを介して揺動自在に連結す
るとともに、他方の連結部を、前記ボールジョイントを
介して揺動自在に連結した。
【0013】また、請求項3記載の発明は、請求項2記
載の車両懸架装置のジョイント構造において、前記ジョ
イント部材を、外輪筒部と、この外輪筒部内に同軸に配
設された内輪筒部とを備えた構成とし、前記外輪筒部の
外周に前記弾性体ブッシュを外嵌し、当該外輪筒部の内
周面に球面受け座を形成するとともに、前記内輪筒部の
外周に、前記球面受け座との面接触により前記ボールジ
ョイントを構成する球体部を形成した。
【0014】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の車両懸架装置のジョイント構造において、前記外輪
筒部の外周に、前記弾性体ブッシュを介して揺動自在に
連結される前記連結部を着脱自在に固定する第1固定手
段を設けた。
【0015】さらに、請求項5記載の発明は、請求項3
又は4記載の車両懸架装置のジョイント構造において、
前記内輪筒部に、前記ボールジョイントを介して揺動自
在に連結される前記連結部を着脱自在に固定する第2固
定手段を設けた。
【0016】
【発明の効果】請求項1記載の車両懸架装置のジョイン
ト構造によると、サスペンションアーム及び中間レバー
の連結部の揺動中心と、タイロッド及び中間レバーの連
結部の揺動中心とを、互いに一致する位置に設けたこと
により、アクチュエータの小さなストローク量(車幅方
向の移動量)によって車輪に対して所定量の操舵力を入
力することが可能となるので、アクチュエータの小型化
を図ることができる。また、タイロッドは車体の下方位
置に配設されないので、車両レイアウトの自由度を向上
させることができる。さらには、最低地上高を大きく設
定した車両とすることもできる。
【0017】また、中間レバーの軸線、サスペンション
アームの軸線及びタイロッドの軸線を、車体前後方向と
直交し、且つ車幅方向に延在する任意の平面内に配置し
たことにより、従来技術で問題となっていたサスペンシ
ョンアームの軸線及びタイロッドの軸線のオフセットの
問題が解消され、車輪から車幅方向の内側方向若しくは
外側方向の外力がサスペンションアームに作用しても、
アクチュエータには軸方向の外力が入力するだけで曲げ
モーメント等の負荷が加わらない。したがって、車輪か
ら外力がアクチュエータに作用しても、アクチュエータ
の耐久性を向上させることができる。
【0018】また、請求項2記載の発明によると、請求
項1記載の効果を得ることができるとともに、ジョイン
ト部材の外周に配設された弾性体ブッシュに、サスペン
ションアーム及び中間レバーの連結部と、タイロッド及
び中間レバーの連結部の何れか一方の連結部が揺動自在
に連結し、前記ジョイント部材の内部に配設されて前記
弾性体ブッシュと揺動中心が一致するボールジョイント
に、他方の連結部が揺動自在に連結しているので、コン
パクトなジョイント構造となってさらに車両レイアウト
の自由度を向上させることができる。
【0019】また、請求項3記載の発明によると、請求
項2記載の効果を得ることができるとともに、簡単な構
造によってコンパクトなジョイント構造を提供すること
ができる。
【0020】さらに、請求項4又は5記載の発明による
と、請求項3記載の効果を得ることができるとともに、
弾性体ブッシュ又はボールジョイントが劣化しても、新
たな部品を交換してサスペンションアーム及び中間レバ
ーの連結部と、タイロッド及び中間レバーの連結部とを
正常に揺動自在に連結することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、この発明の車両懸架装置の
ジョイント構造の一実施形態を、図1から図4を参照し
て説明する。なお、図5及び図6に示した構成と同一構
成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【0022】図1は、一実施形態としてのジョイント部
21を、図6のA−A線矢視の断面図として示したもの
であり、図2は車体前方側からジョイント部材21を示
したものであり、図3は車体後方側からジョイント部材
21を示したものである。
【0023】図1の符号22a、22bで示す部材は、
レバー軸13を回転中心として車幅方向に回転自在とさ
れた中間レバー12を構成する一対のレバー部材であ
る。これらレバー部材22a、22bは、車体7の下方
に互いに平行に離間して延在しており、それらの下端部
には、同径の貫通孔22a1 、22b1 が形成されてい
る。これら貫通孔22a1 、22b1 には、軸線Pc
車体前後方向を向くピローボールブッシュ24が装着さ
れている。ここで、ピローボールブッシュ24は、本発
明のジョイント部材を構成している。
【0024】このピローボールブッシュ24は、図1に
示すように、外輪筒部24aと、この外輪筒部24a内
に配置された内輪筒部24bとを備えた部材であり、外
輪筒部24aは、レバー部材22a、22bの貫通孔2
2a1 、22b1 と同一寸法の外径とした筒体24a1
と、この筒体24a1 の一端部に径方向外方に突出して
形成されたつば部24a2 と、筒体24a1 の他端部外
周に形成されたおねじ部24a3 とを備えている。そし
て、外輪筒部24aの軸方向中央部の内周全域には、内
輪筒部24bを向く面を球面形状とした樹脂製の球面受
け座24a4 が固定されている。なお、図3に示すよう
に、前記つば部24a2 の周面には、互いに平行な一対
の平坦面25a、25bが形成されている。
【0025】また、内輪筒部24bは中空円筒状の部材
であり、その軸方向中央部の外周全域には、前記球面受
け座24a4 に面接触する球体部24b1 が形成されて
いる。そして、外輪筒部24a及び内輪筒部24bの間
の空隙部には、シール部材26が装着されているととも
に、これらシール部材26に囲まれた空隙部にはグリー
スが充填されている。
【0026】また、車幅方向に延在する第2ロアアーム
5の連結部は、貫通孔5aと、前記筒体24aの外径と
同一寸法の内径として前記貫通孔5a内に配置したスリ
ーブ5dと、貫通孔5a及びスリーブ5dの間に圧入さ
れた弾性体ブッシュ5cとを備えた構造であり、前記ス
リーブ5bが、レバー部材22a、22b間の筒体24
4 に外嵌されている。
【0027】そして、外輪筒部24のおねじ部24a3
にロックナット28を螺合して締結することにより、レ
バー部材22a、22b及びスリーブ5dがロックナッ
ト28及びつば部24a2 に挟持されて第2ロアアーム
5及び中間レバー12が連結する。なお、図2に示すよ
うに、前記ロックナット28の周面には、互いに平行な
平坦面28a、28bが形成されている。ここで、前記
ロックナット28及びつば部24a2 が、本発明の第1
固定手段を構成している。
【0028】また、車幅方向に延在するタイロッド15
の先端部には、図1に示すように、平面視コ字形のブラ
ケット30が固定されている。このブラケット30は、
軸線P3 から車体前後方向に等距離に離間する一対の連
結部30a、30bを備えており、各連結部30a、3
0bにはボルト挿通孔30a1 、30b1 が形成されて
いる。そして、内輪筒部24bの貫通孔24b2 及びボ
ルト挿通孔30a1 、30b1 を互いに対応し、それら
に連結ボルト32を挿通し、ナット34をねじ部32a
に螺合して締結することにより、ピローボールブッシュ
24の内輪筒部24bにタイロッド15が固定される。
なお、連結ボルト32の軸線は、ピローボールブッシュ
24の軸線Pc と一致して車体前後方向に延在してい
る。ここで、前記ブラケット30、連結ボルト32及び
ナット34が、本発明の第2固定手段を構成している。
【0029】上記構成のジョイント部21によると、中
間レバー12及び第2ロアアーム5の連結部は、図1に
示したように、中間レバー12の軸線P1 と第2ロアア
ーム5の軸線P2 とが交差する位置を揺動中心として、
ピローボールブッシュ24の外側に装着された弾性体ブ
ッシュ5cを介して揺動自在に連結されている。また、
中間レバー12及びタイロッド15の連結部は、中間レ
バー12の軸線P1 とタイロッド15の軸線P3 とが交
差する位置を揺動中心として、ピローボールブッシュ2
4内で互いに面接触している球面受け座24a4 及び球
体部24bにより構成されるボールジョイントを介して
揺動自在に連結されている。これにより、第2ロアアー
ム5及びタイロッド15は、互いの軸線P2 、P3 が交
差する軸線P1 を連結中心として揺動自在に連結した構
造となる。
【0030】これにより、タイロッド15の軸線P3
延長線上に第2ロアアーム5の軸線P2 が存在している
ので、コントロールロッド17の小さなストローク量
(車幅方向の移動量)によって車輪1に対して所定量の
操舵力を入力することが可能となり、アクチュエータ1
4の小型化を図ることができる。
【0031】また、車両の制動時や発進時に車体前後方
向の外力がジョイント部19に作用すると、本実施形態
ではピローボールブッシュ24の外側に装着された弾性
体ブッシュ5cが車体前後方向に変形するので、トー方
向の剛性を高めることができる。
【0032】また、タイロッド15が車体7の下方位置
に配設されないので、車両レイアウトの自由度が向上
し、さらには、最低地上高を大きく設定した車両とする
ことができる。
【0033】そして、中間レバー12及び第2ロアアー
ム5の連結部は、ピローボールブッシュ24の外側に装
着された弾性体ブッシュ5cを介して揺動自在に連結さ
れ、タイロッド15及び中間レバー12の連結部は、ブ
ラケット30及び連結ボルト32を介在させ、ピローボ
ールブッシュ24の内部に配設したボールジョイント
(互いに面接触している球面受け座24a4 及び球体部
24b)を介して揺動自在に連結されているので、コン
パクトなジョイント構造となり、さらに車両レイアウト
の自由度が向上する。
【0034】さらに、本実施形態では、図4に示すよう
に、中間レバー12の軸線P1 、第2ロアアーム5の軸
線P2 及びタイロッド15の軸線P3 が、車体前後方向
と直交し、且つ車幅方向に延在する任意の平面PL内に
含まれる。
【0035】これにより、従来技術で問題となっていた
第2ロアアーム5の軸線P2 及びタイロッド15の軸線
3 のオフセットの問題が解消され、車輪1から車幅方
向の内側方向の外力(図1の右側に向かう方向の外
力)、又は外側方向の外力(図1の左側に向かう方向の
外力)が第2ロアアーム5に作用しても、アクチュエー
タ14には軸線P3 上に外力が入力するので曲げモーメ
ントは発生しない。したがって、アクチュエータ14
を、曲げモーメントに対して耐久性を向上させた構造と
する必要がなく、低コストのアクチュエータ14を提供
することができる。
【0036】なお、上記実施形態では、中間レバー12
及び第2ロアアーム5を弾性体ブッシュ5cを介して揺
動自在に連結し、中間レバー12及びタイロッド15を
ボールジョイントを介して揺動自在に連結して説明した
が、本発明の要旨がこれに限るものではなく、第2ロア
アーム5及びタイロッド15の揺動中心が一致する構造
であれば、中間レバー12及び第2ロアアーム5をボー
ルジョイントを介して揺動自在に連結し、中間レバー1
2及びタイロッド15を弾性体ブッシュを介して揺動自
在に連結する構造としても、同様の作用効果を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車輪懸架装置のジョイント構造を示す
平面断面図である。
【図2】本発明のジョイント構造を車体前後方向の前側
から示した図である。
【図3】本発明のジョイント構造を車体前後方向の後側
から示した図である。
【図4】中間レバーの軸線、サスペンションアームの軸
線及びタイロッドの軸線が、車体前後方向と直交し、且
つ車幅方向に延在する任意の平面内に配置されている状
態を示した模式図である。
【図5】操舵輪に操舵力を入力する操舵装置を備えた車
輪懸架装置のジョイント構造を示す斜視図である。
【図6】サスペンションアーム及びタイロッドを共通の
ジョイント部に連結した構造を示す正面図である。
【図7】サスペンションアームの軸線とタイロッドの軸
線とが車体前後方向にオフセットしている従来装置を示
す平面断面図である。
【符号の説明】
1 車輪 2 車輪キャリア 5 第2ロアアーム(サスペンションアーム) 5a 貫通孔 5c 弾性体ブッシュ 5d スリーブ 10 コイルスプリング(担いばね) 12 中間レバー 13 レバー軸 14 アクチュエータ 15 タイロッド 17 コントロールロッド 21 ジョイント部 22a、22b レバー部材 24 ピローボールブッシュ(ジョイント部材) 24a 外輪筒部 24a2 つば部 24a4 球面受け座 24b 内輪筒部 24b1 球体部 28 ロックナット 30 ブラケット 30a、30b 連結部 32 連結ボルト 34 ナット P1 中間レバーの軸線 P2 サスペンションアームの軸線 P3 タイロッドの軸線 PL 任意の平面

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪を回転自在に支持する車輪キャリア
    と、軸線が車体前後方向を向くレバー軸の回りを車幅方
    向に回転可能に配設された中間レバーと、前記車輪キャ
    リア及び前記中間レバーの間に揺動自在に連結されて車
    幅方向に延在し、担いばねを支持するサスペンションア
    ームと、車体に配置されて操舵力を出力するアクチュエ
    ータと、このアクチュエータ及び前記中間レバーの間に
    揺動自在に連結されて車幅方向に延在し、前記アクチュ
    エータの操舵力を前記サスペンションアームに伝達する
    タイロッドとを備えた車両懸架装置において、 前記サスペンションアーム及び前記中間レバーの連結部
    の揺動中心と、前記タイロッド及び前記中間レバーの連
    結部の揺動中心とを、互いに一致する位置に設けるとと
    もに、前記中間レバーの軸線、前記サスペンションアー
    ムの軸線及び前記タイロッドの軸線を、車体前後方向と
    直交し、且つ車幅方向に延在する任意の平面内に配置し
    たことを特徴とする車両懸架装置のジョイント構造。
  2. 【請求項2】 ジョイント部材の外周に弾性体ブッシュ
    を配設し、前記ジョイント部材の内部に、前記弾性体ブ
    ッシュと揺動中心が一致するボールジョイントを配設す
    るとともに、 前記サスペンションアーム及び前記中間レバーの連結部
    と、前記タイロッド及び前記中間レバーの連結部の何れ
    か一方の連結部を、前記弾性体ブッシュを介して揺動自
    在に連結するとともに、他方の連結部を、前記ボールジ
    ョイントを介して揺動自在に連結したことを特徴とする
    請求項1記載の車両懸架装置のジョイント構造。
  3. 【請求項3】 前記ジョイント部材を、外輪筒部と、こ
    の外輪筒部内に同軸に配設された内輪筒部とを備えた構
    成とし、 前記外輪筒部の外周に前記弾性体ブッシュを外嵌し、当
    該外輪筒部の内周面に球面受け座を形成するとともに、
    前記内輪筒部の外周に、前記球面受け座との面接触によ
    り前記ボールジョイントを構成する球体部を形成したこ
    とを特徴とする請求項2記載の車両懸架装置のジョイン
    ト構造。
  4. 【請求項4】 前記外輪筒部の外周に、前記弾性体ブッ
    シュを介して揺動自在に連結される前記連結部を着脱自
    在に固定する第1固定手段を設けたことを特徴とする請
    求項3記載の車両懸架装置のジョイント構造。
  5. 【請求項5】 前記内輪筒部に、前記ボールジョイント
    を介して揺動自在に連結される前記連結部を着脱自在に
    固定する第2固定手段を設けたことを特徴とする請求項
    3又は4記載の車両懸架装置のジョイント構造。
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