JPS62210110A - 車輪支持構造 - 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】 〔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つのサブピストンのそ
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を挾んでストッパ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０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
ビン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０リング３０が配設され油密が保
持される。バソクア・２ブリング３１によりＯリング３
０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３０１および係止フランジ１３５と係合するように
なっている。さらにストンパ４と第１サブピストン３と
の間はＯリング３会により油密が保持されている。この
Ｏリング３０はバンクアップリング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３０’ｌとシール用リング７０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ｌＯは第１制御油通路４工と連通
している。

ピストン部３０７の画側には第１制御圧室１２および第
２制御圧室１３が形成される。第１制御圧室工２はピス
トン部３０７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制御庄室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制御庄室１２に連通している。また制御圧
口１６は第４制御油１ｆｆｉ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１
０４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
は同時にストランドロンド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に連通ず
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１
６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に連通ずる第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１
３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サブビλ ストン１３０およびシリンダ旧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１３０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ｌＯ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、ｗＪ
１図に示すようにリザーバタンク９１内の圧力が第１制
御庄室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１３
０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１
３０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
３０７０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ｌＯＯ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１
１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
ｌＯＯ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
１００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＾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３
５１とが並列に配設されている。

この図よりも第２アーム３５１、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講半機構を
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図図示す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２゜１は連結部３１３と偏心ボルト２０
５の２箇所にヨＪｌ）フレー４２０６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２０
５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２０
０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３３
１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
がナツト２１０により固定されている。偏心プレート４
０５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１Ｏ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２０５をアク
チュエータ２００により回動すれば、ボルト軸部３３１
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２０工との間の間
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３３
１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はビン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２１
３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１Ｏ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２０
５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１５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３０７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２１
４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２０１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４０４は操舵可能である。その結果ホイール１０
４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する。

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は
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は位置説明に供する。第７図
は同じ〈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は位置説明に供する。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は部を示
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
エータ季崇。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、このピストン部を両脇より挟持
   する２つのサブピストンと、このサブピストンと前記ピ
   ストン部との間に形成される保持圧室と、前記サブピス
   トンのさらに外方に形成される制御圧室とを備え、前記
   保持圧室内の圧力により前記ピストン部を所定位置に保
   持し、かつ前記制御圧室内の圧力に応じ前記サブピスト
   ンを駆動し、そのサブピストンの駆動を前記ピストン部
   に伝達するよう構成した車輪支持構造。
2. （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項記載の車輪支持部材。
3. （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。