JPS63287612A - 自動車のステアリング車輪の懸架装置 - 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】 産業上の利用分野 本発明は自動車のステアリング車輪の懸架装置に関する
。

従来の技術 この種類の車輪の懸架装置は、たとえば西ドイツ出願公
告用１９３８８５０号明ａＳあるいは西ドイツ出願公開
第３５０９１４５号明ａ書に示されている。

この場合、上部の車輪案内要素として、車輪担持体に旋
回自在な連結点により接続されたサスペンションアーム
や、車輪担持体と構造的に組み合わされたテレスコープ
形ショックアブソーバや、あるいは二つの個別のコント
ロールアームを組み合わせたものなど用いることができ
る。この種の個別のコントロールアームの長所は、特に
、構造上の制約を受けずに必要に応じて観念上のステア
リング軸を実現できる点にある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の構成では、いくつかの
パラメータ、たとえばキャンバ、キャスタ角、ばね・緩
衝・転勤特性、ステアリング復帰など、車輪懸架のため
できるだけ有利な運ｅ￥＃性を確保し、しかも＠造的に
筒中で信頼できる懸架装置をｆｉｌり出す際に、設討名
はたびたび妥協を強いられるという問題がある。ステア
リングが行われる駆動軸の場合は、特にステアリングの
復帰の点で、駆動装置の影響とプロペラシャフト（駆動
軸）の自由運動とのために問題がある。

本光明の課題は、４１１Ｉ造上の費用を増づことなく、
また他の軸運動のパラメータに悪影響を及ぼすことなし
に、信頼できるステアリング復帰が可能で、また駆動輪
においてプロペラシャフトの改善された自由運動を確保
可能な上記の種類の懸架装置を捉供覆ることにある。

課題を解決するための手段 上記課題を解決するため木光明の懸架装置（よ、上下の
案内要素で案内されている旋回可能な車輪担持体を備え
、下部の案内要素が車輪担持体の位置で収束するように
配置された２本のコントロールアームによって形成され
、これらコントロールアームが互いに離れた位置で自動
車のボディと車輪担持体に旋回可能に連結され、ボディ
Ｊ！：車輪担持体との間に配置されてスプリングとシミ
ツクアブソーバとを有した懸架ばねを備え、懸架ばねが
一方のコントロールアームにおいて横方向の力の成分が
生じるようにこのコントロールアームに支持され、さら
に°車輪担持体におけるコントロールアームの連結点と
、コントロールアームの延長線により形成される観念上
のステアリング軸との間のレバーアームの長さに横方向
の力の成分を乗じた値が、車輪がカーブの内側を旋回す
る場合に、カーブの外側を旋回する場合の値よりも小さ
い値をとるように、これらコントロールアームを構成し
たものである。

作用 本発明によれば、懸架ばねが車輪の旋回の方向に横方向
の力の成分を及ぼすように、下部コントロールアームの
一つに支持される。この横方向の力の成分は、車輪が直
進姿勢にあるときに、自動車の左右の懸架ｖｉ置でのそ
れぞれの横方向の力の成分により、コントロールアーム
を通じて補整される。コントロールアームの特定の構成
にもとづき、車輪のカーブ旋回時にカーブ外側の車輪に
おける横方向の力の成分により生じるｌａ帰モーメント
は、カーブ内側の車輪における逆方向のモーメントより
優勢となるため、車輪ないしステアリング装置に、結果
として直進走行方向への復帰モーメントが及ぼされる。

懸架ばねは、好ましくはコイル圧縮ばねまたは気体ばね
とすることができる。

本発明のその他の有利で適切な構成は、特許請求の範囲
の請求項２から７までから知ることができる。

Ｗ進上特に有利な方法で、特にテレスコープ形ショック
アブソーバおよびスプリングから形・成された懸架ばね
は、特許請求の範囲の請求項２の通り前部コントロール
アームに作用し、懸架ばねのボディ側の支持点は、両コ
ントロールアームどうじの中間にある。特許請求の範囲
の請求項３の通り、平面視において懸架ばねの両端の支
持点または両点を結ぶ線は、車両の中心軸にほぼ直角に
、すなわち直進姿勢の車軸に平行に向けられており、し
かもコントロールアームにおける横方向の力の成分は有
利な値をとっている。

特許請求の範囲の請求項４から６までの特徴により、ス
テアリングの復帰が、また駆動される車輪にあっては懸
架ばねとプロペラシャフトとの間の自由運動がさらに改
善される。

コントロールアームの上記の配置によって、車軸の領域
における妨害力レバーアームの長さ寸法ａが有利な影響
を受ける。したがって寸法ａは、ステアリング軸と垂直
方向の車輪中央面との間の車軸方向の間隔である。

寸法ａが自動車の車輪の直進位置で０または殆ど０とな
るように設定されると、本発明により寸法ａは、カーブ
外側で車輪が旋回するときの方がカーブ内側で車輪が旋
回するときよりも小さい値になる。これは駆動輪とそれ
に対応する駆動モーメント（加速時）とを考えると、駆
動力の結果としてのステアリングのｗｅモーメントとし
て作用する。

さらにこのようなコントロールアームの配置により、前
部コントロールアームとプロペラシャフトとを、車輪の
旋回時に常に同じ方向（平面視で前向きまたは後向き）
に変位させることができる。

スプリング１なわち懸架ばねはこのコントロールアーム
に支持されているため、その下部はこれに対応して共に
運動する。このためスプリングすなわち懸架ばねとプロ
ペラシャフトとの間隔は、ステアリングによる車輪旋回
時においても直進時と殆ど同じままであるため、自由運
動に関して問題は生じない。

実施例 図示した車輪懸架装置は車輪担持体１０を備え、この担
持体１０は２本の上部コントロールアーム１２゜１４お
よび２本の下部コントロールアーム１６．１８によって
案内される。それぞれ互いに独立したコントロールアー
ム１２．１４．１６．１８は、車輪担持体１０または図
示されていない自動車のボディにおいて、弾性継手を通
じて、点Ｇ、Ｈ，Ｖ、Ｗ（下方コントロールアーム１６
．１８）または点に、Ｌ、Ｍ、Ｎ（上方コントロールア
ーム１２．１４＞で旋回可能に連結されている。走行方
向の前側に位置した下部コントロールアーム１６には、
車輪担持体１０の近くの点Ｃに懸架ばね２０が支持され
ている。この懸架ばね２０はテレスコープ形シミツクア
ブソーバ２２とコイル圧縮ばねなどのスプリング２４か
らなっている。懸架ばね２０のボディ側の支持点はＤと
定められ、この支持点りは平面図で見て連結点Ｇと１１
を結ぶ線の近くに位置する。

車輪担持体１０にて回転可能に支持された自動車の車輪
２６は、プロペラシャフト２８を通じて図示されていな
い駆動装置により駆動される。さらに車輪担持体１０に
はステアリングアーム３０が形成されており、このステ
アリングアーム３０は公知の方法でステアリング８１の
（図示されていない）タイロッドと連結している。

コントロールアーム１２．１４の仮想延長線から得られ
る車輪２６の観念上の交点Ｏ９Ｐを結ぶ線がステアリン
グの軸心３２を決定する。妨害力レバーアームの長さａ
は、車軸３６上における車輪中心面（線３４）とステア
リング軸心３２（交点ＲとＳ）との間隔によって形成さ
れる。

第２図は、下部コントロールアーム１６．１８の位置を
、車輪２６の直進時（実線）と、車輪２６のカーブ内側
での旋回時（破線）と、そのカーブ外側での旋回時〈一
点鎖線）とにおける幾何学的位置で示す。直進位置にお
いて、前部コントロールアーム１６は車両の横断面に関
して約１５度、車両の外側へ後向きに傾斜している。後
部コントロールアーム１８は同様に車両の外側へ前向き
に約４５の角度で傾斜している（前後とも自動車の標準
的走行方向に関して）。この結果、コントロールアーム
１６゜１８の対称線３８が生じ、この対称線３８は車両
の横断面すなわち車軸３６に関し外側へ前向きに１５度
で傾斜する角度にほぼ相当する。しかもボディ側の連結
点ＧとＨを結ぶ線は、車両の中心軸に関し前側へ内向き
に約１５度の角度をなし、一方車輪担持体１０の側の連
結点ＶとＷを結ぶ線は、対称線３８に対し車両の前側へ
約１００度の鈍角αをなしている。

このような幾何学的配ばにより、支持点ＣとＤで作用す
る懸架ばね２０は（支持点ＣとＤを結ぶ線は平面図で車
軸３６にほぼ平行である）、横方向の力の成分Ｆａ　　
（矢印４０）を生じ、このＦａは、その反作用として、
コントロールアーム１６の車輪担持体側連結点Ｖに、レ
バー長さＣにもとづき、車輪の重心Ｐのまわりのステア
リングモーメントＦｖＸＣを発生させる。車輪担持体１
０はそのステアリングアーム３０を通じて、また車両の
右側の部分のステアリングシステムは（図示されていな
い）ｍｅ状の構成として、それぞれ同じ車輪懸架Ｖａｔ
置（第３図参照）と連結している。この車両の左側のス
テアリングモーメントは、右側の車輪懸架装置における
これと対応したステアリングモーメントによって補整さ
れる。

ここで懸架ばね２０にもとづく横方向の力の成分Ｆｖが
旋回点■を介して旋回軸上の点Ｐに作用するモーメント
のレバー長さＣは、カーブ内側の旋回時のレバー長さＣ
Ｉとカーブ外側の旋回時のレバー長さｃ、１とを比較す
ると、カーブ内側の旋回時のレバー長さＣ：が著しく減
少していることがＮ認される。これはカーブの走行時に
左右それぞれの車輪懸架装置に、大きい方のレバー長さ
にもとづく優勢なステアリングモーメントが存在するこ
とを意味し、これは作用方向く矢印４２参照）によって
操舵復帰の働きをする。

第３図に示すように、さらに異なる司法ａが生じる。こ
の寸法ａは、カーブの内側を旋回Ｊる（図において右側
の車輪懸架装置）の場合の方が、カーブの外側を旋回す
る（図において左側の中輪懸架装置）の場合より大きい
。すなわち、カーブ内側における妨害力レバーアームの
長さ−ａｉはカーブ外側におけるそれａａより大きく、
またカーブにて自動車を加速する場合は、ステアリング
を復帰させる働きをするように、駆動力により生じるス
テアリングモーメントがカーブ内側の車輪に作用する。

のみならず、コントロールアーム１６と懸架ばね２０と
の幾何学的配置により（連結点Ｇ、Ｖおよび支持点Ｃ，
ＤＩ照）、車輪旋回時にプロペラシャフト２８と懸架ば
ね２０との間隔ｂ（二つの矢印４４）がほぼ同じままで
あることが確保される（カーブ外側での車輪旋回時の間
隔ｔ）ａおよびカーブ内側での車輪旋回時の間隔ｂ＋ｅ
参照）。車輪の直進位置においては、寸法ａはほぼ０と
なる（図面からは判らない）。

発明の効果 以上述べたように本発明によると、一対のコン、トロー
ルアームと懸架ばねとにより、車輪がカーブの外側を旋
回する場合よりもカーブの内側を旋回する場合の方が車
輪の旋回軸に作用するモーメントの大きさが小さくなる
ため、ステアリング復帰のための有利なモーメントを得
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における自動車のステアリ
ング車輪の懸架装置であって、２本の個別のコントロー
ルアームと１本の懸架ばねとを備えたも、のを、車両の
後部より見た概略図、第２図は下部コントロールアーム
の幾何学的配置を示すための第１図における■矢視平面
図であって、ばね力による復帰力をも記入した図、第３
図は下部コントロールアームの幾何学的配置を示すため
の第１図における■矢視平面図であって、プロペラシャ
フトの自由運動と種々な寸法ａによる復帰前進力をも記
入した図である。 １０・・・車輪担持体、Ｇ、Ｈ，Ｖ、Ｗ・・・点、Ｋ、
Ｌ。 Ｍ、Ｎ・・・点、Ｃ，Ｄ・・・支持点、２０・・・懸架
ばね、２２・・・テレスコープ形ショックアプンーバ、
２４・・・コイル圧縮ばね、２６・・・車輪、２８・・
・プロペラシャフト、０、Ｐ・・・旋回軸上の点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、上下の案内要素で案内されている旋回可能な車輪担
   持体を備え、下部の案内要素が車輪担持体の位置で収束
   するように配置された２本のコントロールアームによっ
   て形成され、これらコントロールアームが互いに離れた
   位置で自動車のボディと車輪担持体に旋回可能に連結さ
   れ、ボディと車輪担持体との間に配置されてスプリング
   とショックアブソーバとを有した懸架ばねを備え、懸架
   ばね（２０）が一方のコントロールアーム（１６）にお
   いて横方向の力の成分（Ｆ＿ｑ）が生じるようにこのコ
   ントロールアーム（１６）に支持され、さらに車輪担持
   体（１０）におけるコントロールアーム（１６）の連結
   点と、コントロールアーム（１６）（１８）の延長線に
   より形成される観念上のステアリング軸上の点（Ｐ）と
   の間のレバーアームの長さ（ｃ）に横方向の力の成分（
   Ｆ＿ｖ）を乗じた値が、車輪がカーブの内側を旋回する
   場合に、カーブの外側を旋回する場合の値（ｃ＿ａ×Ｆ
   ＿ｖ＿ａ）よりも小さい値（ｃ＿ｉ×Ｆ＿ｖ＿ｉ）をと
   るように、これらコントロールアームを構成したことを
   特徴とする自動車のステアリング車輪の懸架装置。 ２、走行方向に関し前方に位置するコントロールアーム
   （１６）において懸架ばね（２０）が車輪担持体（１０
   ）の近くで作用し、ばね（２０）のボディ側の作用点（
   Ｄ）は、平面視においてコントロールアーム（１６）（
   １８）のボディ側の連結点（Ｇ）（Ｈ）どうしの中間で
   、かつ少なくともこれら連結点（Ｇ）（Ｈ）を結ぶ線の
   近くに位置することを特徴とする請求項１記載の自動車
   のステアリング車輪の懸架装置。 ３、懸架ばね（２０）の支持点（Ｃ）（Ｄ）が、平面視
   で直進時の車軸（３６）にほぼ平行に配置されているこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の自動車のステア
   リング車輪の懸架装置。 ４、コントロールアーム（１６）（１８）どうしの対称
   線（３８）が、平面視において車軸（３６）に対し約１
   ５度で外側へ前向きに傾斜し、またコントロールアーム
   （１６）（１８）の車輪担持体（１０）の側の連結点Ｖ
   、Ｗを結ぶ線が、対称線（３８）に対し車両の前側へ鈍
   角（α）をなすことを特徴とする請求項１から３までの
   いずれかに記載の自動車のステアリング車輪の懸架装置
   。 ５、コントロールアーム（１６）（１８）のボディ側の
   連結点（Ｇ）（Ｈ）を結ぶ線が平面視において車両の中
   心軸に関し走行方向の前側へ内向きに約１５度の角度で
   傾斜していることを特徴とする請求項１から４までのい
   ずれかに記載の自動車のステアリング車輪の懸架装置。 ６、前側のコントロールアーム（１６）が、平面視にお
   いて、車両の横断面すなわち車軸（３６）に対して約１
   ５度で外側へ後向きに傾斜していることを特徴とする請
   求項１から５までのいずれかに記載の自動車のステアリ
   ング車軸の懸架装置。 ７、懸架ばね（２０）が、テレスコープ形ショックアブ
   ソーバ（２２）とスプリング（２４）とによって構成さ
   れていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のス
   テアリング車輪の懸架装置。