(57)【要約】【課題】走行中の車輪のキャンバー変化、設計上のキングピン角の自由度、及び懸架装置設計の自由度の向上を可能とする。【解決手段】車体に固定した前部の上下アーム１０ａ及び後部の上下アーム２０ａに固定された第一のピラー１０及び第二のピラー２０にボールスプラインを用い、それぞれのボールスプライン上のスリーブには第一のナックルサポート１０ｃ及び第二のナックルサポート２０ｃを設け、第一のナックルサポート１０ｃはナックル３０の下部結合部１０ｅと、第二のナックルサポート２０ｃはナックル３０の上部結合部２０ｅとそれぞれ結合し、第二のピラーが、第一のピラーよりも第二のピラー軸Ｂの上方を車体内方に傾斜させて固定されることにより上記課題を解決した。【選択図】図２
2010126097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のナックルと車体との間に介在する懸架装置であって、この懸架装置は、車体の前後に位置するとともに、車体の上下方向に延長する如く車体に取付けられた第一，第二ピラーと、
一端が前記第一ピラーに摺動自在に装着され、他端がナックルの下部結合部，上部結合部のいずれか一方に枢着されたアームよりなる第一ナックルサポートと、一端が前記第二ピラーに摺動自在に装着され、他端がナックルの下部結合部，上部結合部の他方に枢着されたアームよりなる第二ナックルサポートとからなり、第一，第二ピラーの車体方向の傾斜角度を異なる角度としたことを特徴とするスライディングピラー式懸架装置。
【請求項２】
前記第一ピラーと前記第二ピラーは互いに上，下方向の高さ位置を異ならせたことを特徴とする請求項１に記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項３】
前記第一ピラーと前記第二ピラーは互いに上，下方向の高さを同一としたことを特徴とする請求項１に記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項４】
前記第一ピラーと前記第二ピラーは、いずれか一方を他方よりも車体方向の傾斜角度を大きくしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項５】
前記第一ピラーと前記第二ピラーは車体前後方向に対し各々平行に、固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項６】
前記ナックルの前記第一ナックルサポートの他端と前記第二ナックルサポートの他端を結合する下部結合部と上部結合部とが、上下方向に延長するキングピン軸上に位置されたことを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項７】
前記第一，第二ナックルサポートの一端は、それぞれスリーブと結合しボールスプラインを介して第一，第二ピラーを摺動する如く取付けられたことを特徴とする請求項１乃至請求項６いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項８】
前記第一，第二ピラーは、車軸を介して対向する位置に設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項７いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【請求項９】
前記第一，第二ピラーは、車体前後方向に対し下部結合部と上部結合部が位置するキングピン軸と平行に延長することを特徴とする請求項１乃至請求項８いずれかに記載のスライディングピラー式懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のナックルの懸架装置で、特に独立懸架方式のスライディングピラー式懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の懸架装置の一つである独立懸架装置は、左右の車輪を独立して上下させることで、路面の凹凸に対する追従性を向上するものである。これにより、バネ下重量軽減や固定車軸に比べ車軸部を低くすることができるなどの利点がある。一方で独立懸架装置の構造は、様々な形態により実現されているが、車両の進歩に伴い幾何学的な要素を含み複雑化し、部品点数の増加、それに伴うコスト高、懸架装置の設計の難しさ等を誘起させている。
一例として、独立懸架装置の一つであるスライディングピラー式懸架装置７０は、図７（ａ）のように車体に装着される。このスライディングピラー式懸架装置７０を構成する上下に延びた円筒型のピラー７３は図７（ｂ），（ｃ）のように上部車体固定部７６ａと下部車体固定部７６ｂによって固定される。ピラー７３にはピラー７３の円筒外周より摺動可能な程度大きな円筒内周を有したナックル３０がピラー７３に沿って上下する如く嵌装される。ナックル３０はグリースにより潤滑されて、ピラー７３に対して摺動可能となる。ナックル３０の上部はピラー７３と同軸上に配置されたメインスプリング７１の下部を直接支持し、メインスプリング７１の上部はスプリングシート７８により支持される。このメインスプリング７１は車両の重量を支えるために初期縮みが生じている。そして、走行中に車輪が路面の凹凸を過ぎるときには、車輪は路面の凹凸に追従してナックル３０を介してメインスプリング７１を伸縮させる。これにより車両の上下動および振動を軽減させている。しかし、例えば車輪が路面から離れた場合には、ナックル３０はメインスプリング７１の反力により走行状態よりも下方に押されるため、ナックル３０が下部車体固定部７６ｂと衝突する恐れがある。これを避けるためにピラー７３と同軸上に配置されたリバウンドスプリング７４をピラー７３と同軸上に配置し、ナックル３０の下部を支えることで衝突を防いでいる。さらにナックル３０は、ピラー７３の周りを回転可能であるので、懸架装置は操舵も可能となる。上記説明によりスライディングピラー式懸架装置７０は、上下方向および回転方向に可動可能なナックル３０により、回転可能にタイヤが支持され上下動する。さらに操舵を可能とした最もシンプルな独立懸架装置で、設置に占める空間容積も小さくて済む懸架装置である。これゆえバネ下重量がナックル３０とナックル３０に装着される車輪と図外制動装置のみという構成により、バネ下重量軽減に加え、車内スペースを有効に使うことが可能な懸架装置である。
【特許文献１】特開２００５−２２４３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、スライディングピラー式懸架装置７０は、ピラー７３に沿って車輪が上下に直動するのみという大きな問題がある（図７（ｂ），（ｃ））。このスライディングピラー式懸架装置７０は、現在一般的な車両に採用されている懸架装置のように、車体に取付けられるサスペンションアームの車体側を支点として、車輪に円軌道を描かせることができない。このため、車輪の上下動に伴うキャンバー角の変化が得られず、ロールセンターの高さを自在に設定できない。これにより、車両の旋回時などに生じる車体のロールや遠心力による力を路面に効率よく伝達できず、タイヤと路面の摩擦力を最大限に発揮できないため車両を安定に支持することができない。
【０００４】
また、従来のスライディングピラー式懸架装置７０は、ピラー７３そのものがキングピン軸の役割も果たしている。つまり、ピラー７３を中心として車輪を回転させて操舵されるために、車輪の接地部分中央の描く軌跡とピラー７３の中心軸との距離、いわゆるスクラブ値が大きい。このため、走行中の舵取り操作時に大きな力を必要とし、結果として舵取り装置に対しても大きな負担を与えるなどの操縦性、機能性に問題があった（図７）。
【０００５】
さらにタイヤに入力される衝撃を緩衝させる場合、例えば、衝撃吸収量（バンプ、リバンプ値）の設定を変更したい場合、つまりストローク量を長く確保したいときには、図７（ｂ），（ｃ）に示すナックル３０のピラー７３上の移動可能距離を長くすれば良いが、このことは必然的にピラー７３の長さを長くすることになる。これにより、車体にピラー７３を固定する上部車体固定部７６ａと下部車体固定部７６ｂを設置する位置に変更を行う必要が生じる。
例えば、ピラー７３の下部車体固定部７６ｂの位置をそのままにしてストローク量が延長された分だけピラー７３を固定する上部車体固定部７６ａの位置を上方に移動するか、ピラー７３の上部車体固定部７６ａの位置はそのままでピラー７３の下部車体固定部７６ｂの位置を下方に延長する等の対処となる。
前者の場合には、ストローク量の延長に対応してリバンプ量も確保する必要があるために、ナックル３０は車体方向に移動することになり、車体が路面に近づくことになる。また、後者の場合には、ナックル３０は車体から離れる方向に移動するが、下部車体固定部７６ｂが、路面方向に移動することになり、懸架装置の路面とのクリアランスが小さくなってしまうなどの問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、車体の上下動に伴うキャンバー角の変化が得られ、ロールセンターの高さを自在に設定でき、スクラブ値を小さく設定可能、かつ十分なリバンプ値が設定できるスライディングピラー式懸架装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の形態として、車両のナックルと車体との間に介在する懸架装置であって、この懸架装置は、車体の前後に位置するとともに、車体の上下方向に延長する如く車体に取付けられた第一，第二ピラーと一端が第一ピラーに摺動自在に装着され、他端がナックルの下部結合部，上部結合部のいずれか一方に枢着されたアームよりなる第一ナックルサポートと、一端が上記第二ピラーに摺動自在に装着され、他端がナックルの下部結合部，上部結合部の他方に枢着されたアームよりなる第二ナックルサポートとからなり、第一，第二ピラーの車体方向の傾斜角度を異なる角度とする。
これにより、従来のスライディングピラー式懸架装置ではピラーの軸がキングピン軸であり、スクラブ値が大きかったが、本発明では、ピラーを二本用い、各々のピラー上を摺動するナックルサポートによりナックルの下部結合部と上部結合部とを揺動自在に支持することで、ナックルの下部結合部と上部結合部を結ぶ軸がキングピン軸となり、ピラーからキングピン軸を独立させることが可能となる。
また、下部結合部と上部結合部からなるキングピン軸を車体方向に傾斜させることでスクラブ値を小さく設計することが可能となる。
さらに、ピラー上を摺動する各々のナックルポートがナックルの下部結合部，上部結合部と結合することによりナックルの上部，下部に対して異なる作用を与えることができる。その作用は二本のピラーにより制御され、車体に設けられるピラーを固定するアームの配置により制御可能となる。二本の傾斜角を独立に適当に選ぶことにより、例えば、下部結合部と結合するナックルサポートを有するピラーを鉛直に車体に取付け、上部結合部と結合するナックルサポートを有するピラーを車体方向に傾斜させれば、車輪を取付けるナックルの上部結合部を車体方向に変化させ、下部結合部を車体鉛直方向に変化させることによりナックルには傾斜角の変化が得られる。いわゆるキャンバー角が得られるようになり、例えば、車体の旋回時などにおいて、ナックルに取付けられた車輪が路面に対して適切な角度を維持したまま、旋回することが可能となり車体を安定させることが可能となる。
【０００８】
本発明の他の形態として、第一ピラーと第二ピラーは互いに上，下方向の高さ位置を異ならせる。
これにより、各々のピラー上を摺動するナックルサポートを同一の形状のものを使用することができ、ナックルの下部結合部と上部結合部の位置の差を解消することができる。同一のナックルサポート形状を使用できることは生産、設計におけるコストを軽減することに貢献する。
【０００９】
本発明の他の形態として、第一ピラーと第二ピラーは互いに上，下方向の高さを同一とする。
これにより、ピラーおよびピラーを固定する車体から延出したアームと、路面とのクリアランスを確保することができる。さらに路面とのクリアランスを確保しながら各々のピラー上を摺動するナックルサポートの摺動距離を長く設定したい場合には二本のピラーの延長方向を一致させることができるので、設計が容易となる。
【００１０】
本発明の他の形態として、第一ピラーと第二ピラーは、いずれか一方を他方よりも車体方向の傾斜角度を大きくする。
これにより、ナックルの下部結合部，上部結合部に対して異なった作用を与えることが可能となる。例えば、車体方向の第一ピラーと第二ピラーの取付け傾斜角度の差を適当に選ぶことにより、ナックルとともに移動する車輪にキャンバー角の変化とロールセンターの高さ位置に変化を与えることができる。つまり、ピラーの傾斜角度によって、キャンバー角の変化やロールセンターの高さ位置の変化を自在に設定できるようになる。
【００１１】
本発明の他の形態として、第一ピラーと第二ピラーは、車体前後方向に対し各々平行に、固定されている。
これにより、第一ピラーと第二ピラー上を摺動する各々のナックルサポートは平行に移動するため、ナックルサポートの移動に伴う位置の変化は車体方向および車体上下方向だけと考えれば良い。特に車体方向の位置の変化は、車体への取付けた角度により決まるため、懸架装置の可動変化に対する設計は上下方向の移動量だけを考えれば良く、設計も容易に行うことができる。
【００１２】
本発明の他の形態として、ナックルの第一ナックルサポートの他端と第二ナックルサポートの他端を結合する下部結合部と上部結合部とが、上下方向に延長するキングピン軸上に位置されている。
これにより、従来のスライディングピラー式懸架装置ではピラーの軸がキングピン軸であったが、キングピン軸をピラーの軸から独立させることが可能となる。キングピン軸を独立させたことにより、操舵の快適性を支配するスクラブ値を適正に設計できるようになる。さらに、ナックルの下部結合部と上部結合部が、第一ナックルサポートの他端と第二ナックルサポートの他端によって揺動支持されることで各ピラー上をそれぞれのナックルサポートが移動することが可能となる。
【００１３】
本発明の他の形態として、第一，第二ナックルサポートの一端は、それぞれスリーブと結合しボールスプラインを介して第一，第二ピラーを摺動する如く取付けられている。
これにより、ナックルの下部結合部と上部結合部の傾斜は、ナックルサポートの直線運動のみからなる。通常の独立懸架装置ではリンク機構を用いた円運動により車輪のキャンバー角の変化を与えているが、本発明では直線運動により車輪にキャンバー角を与えることができる。
【００１４】
本発明の他の形態として、第一，第二ピラーは、車軸を介して対向する位置に設ける。
これにより、二本のピラーによりナックルの上部結合部、下部結合部をそれぞれ独立に制御することができる。また、懸架装置の車体における占有空間を最も小さな配置として設計することができる。
【００１５】
本発明の他の形態として、第一，第二ピラーは、車体前後方向に対し下部結合部と上部結合部が位置するキングピン軸と平行に延長する。
これにより、各ピラー上を摺動する各々のナックルサポートとナックルサポートにより支持されるナックルの上部結合部と下部結合部の変化は、つねにキングピン軸の延長上のみの変化となり車輪の変化を一意的に決めることが可能となる。
【発明の効果】
【００１６】
バネ下重量が軽く、路面の凹凸に対して追従性が良いにも関わらず、従来スライディングピラー方式懸架装置の課題であった車両の走行時に生じる上下動に伴い必要とされるキャンバー角およびロールセンターが変化しないという問題を上記構成、構造により解決することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施例
実施の形態１
図１から図４に基づき実施例を説明する。図１は、実施例として本発明を車体右前輪に用いた例を示している。図２は、図１の実施例を車体前方から車体外方に向けて本発明のスライディングピラー式懸架装置を外観視した外観図である。図３は、図１の実施例を車体内方から車体外方に向けて本発明のスライディングピラー式懸架装置を外観視した外観図である。なお、図２、図３において車軸９０は省略する。
【００１８】
車体側方に延出する車軸９０の前部側の上下のアーム１０ａ，１０ａと、ドライブシャフト９０を挟んで車体後方側の車体６０に固定された後部側の上下のアーム２０ａ，２０ａとが車体側方の車輪側に向けて延出している。
後部側の上下のアーム２０ａ，２０ａは、前部側の上下のアーム１０ａ，１０ａよりもやや上方に位置し図２，図３に示す位置関係に車体６０に固定される。
前部側の上下のアーム１０ａ，１０ａにより第一ピラー１０の上端と下端は長手軸を車体上下方向に向けて固定支持され、後部側の上下のアーム２０ａ，２０ａにより第二ピラー２０の上端と下端は長手軸を車体上下方向に向けて固定支持される。さらに、後方の第二ピラー２０は前方の第一ピラー１０に比べ上方に位置し、取付け位置に高さの差を有している。
図２に示すように、車体前後方向において第二ピラー２０は、第一ピラー１０に対して第二ピラー２０の上端を車体内方に傾けて、車体に対し傾斜固定される。また、車体に固定され延出した前部側の上下のアーム１０ａ，１０ａと後部側の上下のアーム２０ａ，２０ａは、第一ピラー１０の中心軸Ａと第二ピラー２０の中心軸Ｂが車体前後方向において平行（軸Ｃと平行）となるように（図３）、車体から固定延出される。
【００１９】
第一ピラー１０は、ボールスプラインから成り、第一ピラー１０上をスライド（直線運動）する第一スリーブ１０ｄを有している。また、第二ピラー２０も同様にボールスプラインから成り、第二ピラー２０上をスライド（直線運動）する第二スリーブ２０ｄを有している。
第一スリーブ１０ｄには第一ナックルサポート１０ｃが嵌装され、第二スリーブ２０ｄには第二ナックルサポート２０ｃが嵌装される。
【００２０】
図６（ａ），（ｂ）は、第二ナックルサポート２０ｃを代表としてナックルサポートの構成を示す図である。図６（ｃ）は、第一ナックルサポート１０ｃの構成を示し、図６（ｄ）は、アーム部を延長した形態の、第一ナックルサポート１０ｃ′を示す。
図６（ｃ）に示すように、第一ナックルサポート１０ｃは、第一スリーブ嵌装部１１ｃと第一アーム部１２ｃおよび第一ナックル結合部１３ｃから成り、第一スリーブ嵌装部１１ｃには第一スリーブ１０ｄを内挿した際にストッパーとなるスリーブ固定端面４６を有し、スリーブ固定端面４６は、第一ピラーを車体に装着したときに第一スリーブ１０ｄの下方を向く面と相対する側に設ける。第一スリーブ１０ｄの第一スリーブ嵌装部１１ｃへの他端の固定は、第一スリーブ嵌装部１１ｃ内面に内挿された第一スリーブ１０ｄの端面と等しい高さに溝４５を設けて、Ｃリング４７で固定する。
第一アーム部１２ｃは、図６（ｃ）のように第一スリーブ嵌装部１１ｃよりも下方に腕を伸ばす。
第一ナックル結合部１３ｃにはボールジョイント４０が、図外ナックル３０と結合するように、ボールジョイント４０の結合部分を第一スリーブ嵌装部１１ｃ側に向けて圧入される。
【００２１】
図６（ｂ）に示すように、第二ナックルサポート２０ｃは、第二スリーブ嵌装部２１ｃと第二アーム部２２ｃおよび第二ナックル結合部２３ｃから成り、第二スリーブ嵌装部２１ｃには第二スリーブ２０ｄを内挿した際にストッパーとなるスリーブ固定端面４６を有している。
第二スリーブ嵌装部２１ｃのスリーブ固定端面４６は、第二スリーブ２０ｄを車体に装着したときに下方を向く面と相対する側に設ける。第二スリーブ２０ｄの第二スリーブ嵌装部２１ｃへの他端の固定は、第一ナックルサポート１０ｃと同様に第二スリーブ嵌装部２１ｃ内面に内挿された第二スリーブ２０ｄの端面と等しい高さの内挿面内周に溝４５を設けて、Ｃリング４７などで固定する。
第二アーム部２２ｃは、図６（ｂ）のように第二スリーブ嵌装部２１ｃよりも上方に向け腕を伸ばす。
第二ナックル結合部２３ｃにはボールジョイント４０が、図外のナックル３０と結合するように、ボールジョイント４０の結合部分を第二スリーブ嵌装部２１ｃ側に向けて圧入される。
さらに、第二ナックルサポート２０ｃの第二スリーブ嵌装部２１ｃには緩衝装置取付け部２０ｚが設けられ、緩衝装置５０の下端と結合し緩衝装置５０の上端は車体取付け部６１に固定される。これにより、緩衝装置５０をピラーから独立させたことで、リバンプ値の設定を自在に設計することが可能となる。
【００２２】
上記構成により、第一ナックルサポート１０ｃには第一スリーブ１０ｄ、第二ナックルサポート２０ｃには第二スリーブ２０ｄがガタなく滑らかに内挿され固定される。
第一ナックルサポート１０ｃは、第一ピラー１０に第一アーム部１２ｃを下方に伸ばすように装着され、第二ナックルサポート２０ｃは、第二ピラー２０に第二アーム部２２ｃを上方に向けて装着される。これにより、２つのナックルサポート１０ｃ，２０ｃは各ピラー１０，２０上を円滑に精度良く、直線運動することができる。
【００２３】
第一ナックルサポート１０ｃの第一ナックル結合部１３ｃのボールジョイント４０は、ナックル３０の下部結合部１０ｅとナットの締結により嵌合し、ホイールアライメントを構成する要素の一つである下部ピックアップポイント１０ｆとなる。
第二ナックルサポート２０ｃの第二ナックル結合部２３ｃのボールジョイント４０はナックル３０の上部結合部２０ｅとナットの締結により嵌合され、上部ピックアップポイント２０ｆとなる。
つまり、各ボールジョイント４０，４０と結合するナックル３０は、揺動可能に支持される。
【００２４】
本発明は、ナックル３０の下部結合部１０ｅと上部結合部２０ｅとが、第一ナックルサポート１０ｃの他端である第一ナックル結合部１３ｃと第二ナックルサポート２０ｃの他端である第二ナックル結合部２３ｃのそれぞれボールジョイント４０，４０がナックル３０と揺動可能に結合し、支持されることで、第一ナックルサポート１０ｃと第二ナックルサポート２０ｃとが第一ピラー１０と第二ピラー２０上を上下に移動することが可能となる。これにより、キャンバー角の変化およびロールセンターの高さやその変化を自在に設定することができる。
【００２５】
上述のナックルサポート１０ｃ，２０ｃと結合するナックル３０の上部結合部２０ｅと下部結合部１０ｅを結ぶ線の延長上である軸Ｃは、車体前後方向において、鉛直軸Ｏと平行でかつ第一ピラー１０と第二ピラー２０に対して平行である。
つまり、第一ピラー１０と第二ピラー２０およびナックル３０の上部結合部２０ｅと下部結合部１０ｅを結ぶ軸Ｃは平行である。
【００２６】
本発明においてナックル３０の上部結合部２０ｅと下部結合部１０ｅとを結ぶ軸は、キングピン軸Ｃである。車両の走行においてこのキングピン軸Ｃの傾斜角は重要で特に操縦安定性を決める因子の一つである。操舵において、車輪はこのキングピン軸Ｃを中心として旋回するために、前記キングピン軸Ｃの傾斜角を変更することは、車輪が旋回する移動方向を変更することになる。
【００２７】
さらに、ナックル３０には操舵装置のタイロッド８０、図外ハブベアリング、ハブ、制動装置のブレーキディスクとブレーキおよび車輪が装着される。
【００２８】
路面から車輪に入力された上下方向に向かう力は、ナックル３０、上部ピックアップポイント２０ｆおよび下部ピックアップポイント１０ｆを介して第一ナックルサポート１０ｃと第二ナックルサポート２０ｃに変位を与える。与えられた変位は第一ナックルサポート１０ｃは第一ピラー１０の中心軸Ａ、第二ナックルサポート２０ｃは第二ピラー２０の中心軸Ｂの向きに変位の方向を変える。
【００２９】
本発明の作用を図４（ａ），（ｂ）を用いて説明する。
図４（ａ）に示すように、例えば、第一ピラー１０を鉛直に固定し、第二ピラー２０は車体左右方向に第一ピラー１０に対して、ある角度、例えば角度５°だけ車体内方に傾斜しているとする。また、第一ピラー１０と第二ピラー２０は、図３に示すように車体前後方向に対し平行かつ鉛直軸Ｏの車体前後方向に対し平行に固定される。さらに図３に示すように車体左右方向の、ナックル３０と各ナックルサポート１０ｃ，２０ｃとの結合部である上部ピックアップポイント２０ｆと下部ピックアップポイント１０ｆは、車体前後方向に対し同一直線上 （軸Ｃ）にあり、鉛直軸Ｏの車体前後方向に対し平行に配置される。
ここで、上部ピックアップポイント２０ｆと下部ピックアップポイント１０ｆは必ずしも車体上下方向に鉛直に並ぶ必要はない（図２）。
【００３０】
図４（ｂ）に示すように、車輪にＬだけの変位が上方に加えられたとする。このとき車輪を保持しているナックル３０もＬだけ上方に移動する。ナックル３０の変位量Ｌは、ナックル３０に結合している第一ナックルサポート１０ｃと第二ナックルサポート２０ｃとをそれぞれＬだけ押し上げる。第一ナックルサポート１０ｃは第一ナックルサポート１０ｃを有する第一ピラー１０の中心軸Ａに沿ってＬだけ鉛直に移動する。一方、第二ナックルサポート２０ｃを有する第二ピラー２０の中心軸Ｂは軸上方を車体方向に傾斜させているため、与えられた変位の向きは鉛直方向から、第二ピラー２０の中心軸Ｂの方向に変換される。
図４（ｂ）のように、上部ピックアップポイント２０ｆは、第二ピラー２０の中心軸Ｂに沿って移動する。第二ピラー２０の中心軸Ｂは、上方に向かうに従い第一ピラー１０の中心軸Ａから遠ざかる。本形態では、第一ピラー１０の中心軸Ａは鉛直軸Ｏと一致するので、例えば中心軸Ａは、中心軸Ｂの傾斜角がα度の場合にはsinαの割合で第一ピラー１０の中心軸Ａから遠ざかる。
【００３１】
つまり、車輪が上方へ移動したときに、上部ピックアップポイント２０ｆの移動範囲は、下部ピックアップポイント１０ｆを中心として、ナックル３０の上部ピックアップポイント２０ｆと下部ピックアップポイント１０ｆの距離を半径とした円軌道上にある。
一方で、上部ピックアップポイント２０ｆの軌道は中心軸Ｂ上に拘束されるので、ナックル３０の上部ピックアップポイント２０ｆは、車輪の上方への移動に伴い、車体方向へ移動し結果として車輪に対して傾斜角を与えることができる。例えば、車輪が上方に移動したとき、つまり旋回時など車体が沈み込んだときに上記作用により車輪に対してキャンバー角の変化を得ることが可能となる。キャンバー角が変化することにより、ロールセンターの変化を得ることも可能となる。
すなわち、第一ピラー１０の中心軸Ａに対する第２ピラー２０の中心軸Ｂの傾斜角αを適宜設定することによりキャンバー角とロールセンターの高さを任意に設定することが可能となる。
【００３２】
また、本発明において、ナックル３０における上部ピックアップポイント２０ｆと下部ピックアップポイント１０ｆを結ぶ線は、キングピン軸Ｃである。従来のスライディングピラー式懸架装置７０では、ピラー７３の軸がキングピン軸Ｃであったが、本発明では２本の第一ピラー１０と第二ピラー２０と、各ピラー１０，２０上をスライドする各スリーブ１０ｄ，２０ｄに対応する各ナックルサポート１０ｃ，２０ｃを摺動可能に結合させて、第一ナックルサポート１０ｃと第二ナックルサポート２０ｃがナックル３０を揺動可能に支持することで、キングピン軸Ｃを各ピラー１０，２０の軸(中心軸Ａ，中心軸Ｂ）から独立させて第一ナックルサポート１０ｃと第二ナックルサポート２０ｃが第一ピラー１０と第二ピラー２０上をスライドしてナックル３０にキャンバー角の変化およびロールセンター高さの変化を与えることを可能にした。
これにより操縦性の良い懸架装置の設計が可能となる。例えば、操舵輪（ステアリングホイール）を操舵する際、操舵性を定める因子の一つにスクラブ値がある。
スクラブ値は、車体前方から見たときのキングピン軸Ｃと、車輪が路面と接地する接地面（トレッド面）の中央を貫く鉛直軸Ｏが路面と交差する点との２点間の距離である。車輪は、キングピン軸Ｃを中心に操舵により旋回を行う。このため、キングピン軸Ｃとタイヤの距離が離れればそれだけタイヤの路面による抵抗に対して、キングピン軸Ｃ周りに大きなモーメントが生じるために、操舵に際して大きな力を必要とすることになる。そこでスクラブ値を小さくするためには、例えば、車体左右方向にキングピン軸Ｃが傾斜し上記２点間の距離（スクラブ値）を小さくするように設定すれば良い。このキングピン軸Ｃの傾斜と鉛直軸Ｏとの成す角をキングピン角といい、この角度によりスクラブ値が決定される。上記スクラブ値を小さくすることを目的とするキングピン角の設定はナックル３０の上部ピックアップポイント２０ｆと下部ピックアップポイント１０ｆの形状により自由に設定可能と考えられる。しかし実際は、キングピン角は前述のように車輪を操舵旋回させる軸のため、傾斜角があまりに大きいと、車輪は少しの操舵において路面にめり込む方向にキングピン軸Ｃ周りを回る。しかし、車輪は路面にめり込むことができないため、その力は反力となり車体側に作用し、車体を持ち上げようとする力となる。つまり、操舵角が大きくなるに従い、車体が操舵角に応じて上方へ持ち上げられてしまうことになる。このとき、従来のスライディングピラー式懸架装置のようにスクラブ値が大きいときと同様に操舵において大きな力を必要とすることになってしまう。上記説明から本発明によりスライディングピラー式懸架装置においてキングピン軸Ｃを懸架装置から完全に独立して設定できることが可能となったことは有用である。
【００３３】
実施の形態２
上記実施の形態１においては、図５（ａ）に示したように車体前後方向において、車体６０に固定された前部側の上下のアーム１０ａ，１０ａと後部側の上下のアーム２０ａ，２０ａとの取付け位置の高さに差を設けた。
しかし、懸架装置における路面とのクリアランスを確保するために、例えば図５（ｂ）に示すように、第一ピラー１０を固定する車体に固定された前部側上下のアーム１０ａの下部と第二ピラー２０を固定する車体に固定された後部側上下のアーム２０ａの下部を同じ高さとしても良い。
【００３４】
この場合には図６（ｄ）の１０ｃ′のように、第一ナックルサポート１０ｃのボールジョイント４０が圧入される第一ナックル結合部１３ｃをナックル３０の下部結合部１０ｅに届くように第一ナックルサポート１０ｃの第一アーム部１２ｃを下方に延長し図６の１２ｃ′のようにすれば良い。
【００３５】
このようにすることにより、懸架装置および車体に固定された第一ピラー１０を固定する前部側上下のアーム１０ａの下部と路面との間に十分なクリアランスの確保が可能となり、実施の形態１で述べた効果を同様に得ることができる。上記実施の形態１の説明により、懸架装置を介した車体の運動による車輪の働きを決めるキャンバー角、ロールセンターおよびキングピン角に変化を与えることが可能なスライディング式懸架装置が得られる。
【００３６】
本発明の懸架装置は従来のスライディングピラー式懸架装置と同様に部品点数が少なくシンプルかつコンパクトながら現在一般に採用されている独立懸架装置と同等の機能を有し、精度の高い運動が可能な独立懸架装置である。しかも、車輪の運動における設計において、懸架装置の動作の基本が直線運動からなっているため、可動部分における変化も線形運動となり、容易に設計およびその変更を行うことができる。
【００３７】
実施の形態３
上記実施の形態１では第一ピラー１０を鉛直と仮定したが、図８（ａ）に示すように第一ピラー１０も第二ピラー２０と同様に車体６０に対して傾斜固定させても良い。実施の形態１と同様の効果を得るためには、上部ピックアップポイント２０ｆと結合するナックルサポートを備えたピラーが、鉛直軸Ｏと成す角αより、下部ピックアップポイント１０ｆと結合するナックルサポートを備えたピラーが鉛直軸Ｏと成す角βは小さくなければならない。つまり実施の形態３では、第一ピラー１０の鉛直軸Ｏに対する傾斜角は、第二ピラー２０の鉛直軸Ｏに対する傾斜角よりも小さくなくてはならない。
【００３８】
図８（ａ）に示すように、第一ピラー１０の中心軸Ａと鉛直軸Ｏとの成す角をβとする。第一ピラー１０に沿って移動する第一ナックルサポート１０ｃは、車輪の変位に伴い変位の方向を傾斜した第一ピラー１０の中心軸Ａに向ける。第一ナックルサポート１０ｃの車体方向への変位は車輪の変位量とsinβの積により求まる。同様に、第二ピラー２０に沿って移動する第二ナックルサポート２０ｃは、車輪の変位に伴い変位の方向を第二ピラーの中心軸Ｂに向け、車輪の変位量とsinαの積の割合で車両方向に移動する。よってナックル３０における下部ピックアップポイント１０ｆと上部ピックアップポイント２０ｆの移動量の差分だけ上部ピックアップポイント２０ｆが下部ピックアップポイント１０ｆより車体方向に移動したことになる。すなわち、移動量の変化の差によりナックル３０は傾斜し、結果本実施の形態１と同様に車輪の上下に伴うキャンバー角の変化が得られる。
【００３９】
以上のことから、第一ピラー１０の中心軸Ａと鉛直軸Ｏとの成す角βと鉛直軸Ｏと成す角αを適宜設定することにより、キャンバー角、ロールセンターの高さを任意に設定することができる。
【００４０】
実施の形態４
上記実施の形態１から形態３では下部ピックアップポイント１０ｆを基準として上部ピックアップポイント２０ｆに作用を与えることで車輪に対して変化を与えたが、逆に上部ピックアップポイント２０ｆを基準として下部ピックアップポイント２０ｆに作用を与えることも可能である。
【００４１】
例えば、車体が旋回しているとする。このとき車体には旋回方向の外側に向け遠心力などの力が作用し、旋回における車体の外側は路面に近づく向きに傾斜する（ロールする）。つまり車輪が車体６０に対して上方に移動したことと同じである。ここで、上記実施の形態１から３の場合、下部ピックアップポイント１０ｆよりも上部ピックアップポイント２０ｆが車体方向に傾斜するため、車輪自体が車体方向に移動してしまうため旋回時に車体６０を支える変化としては好ましくない場合もある。
【００４２】
そこで、図８（ｂ）のように第1ピラーを配置しても良い。第一ピラー１０の中心軸Ａを車体外方に傾斜させ、第二ピラー２０の中心軸Ｂの上方を中心軸Ａよりも車体方向になるように第一ピラー１０と第二ピラー２０を車体６０に配置しても良い。このようにすると車輪が上方に移動するに従い、下部ピックアップポイント１０ｆが車体外方に移動する。
【００４３】
例えばナックル３０の下部ピックアップポイント１０ｆを支える第一ナックルサポート１０ｃを有する第一ピラー１０はその中心軸Ａの上方を車体外方に向け、上部ピックアップポイント２０ｆを支える第二ナックルサポート２０ｃを有する第二ピラー２０の中心軸Ｂは鉛直であるとする。この場合、車輪が上方に移動することにより下部ピックアップポイント１０ｆは中心軸Ａが鉛直軸Ｏと成す角、つまり本実施例では中心軸Ｂは鉛直と仮定したため、中心軸Ｂと中心軸Ａとの成す角度をβとすればsinβの割合で車体外方に移動するため、車輪下部は車輪上部より車体外方に移動する。
【００４４】
これにより上記例のように旋回している場合に、旋回において外側となる車輪は車輪下部を車体外方に移動しながらキャンバー角を得て車体を支えることができるので、車両の軸重の重い車軸に適用すると効果的である。特に前輪駆動の車両に対しては、車両前部が重く、車輪も駆動輪となるために有効な組み合わせである。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明によれば、スライディングピラー式懸架装置において車両の走行中の上下動に対してキャンバー角の変化およびロールセンターの高さの変化を得られ、またそれらを任意に設定することも可能である。さらに、キングピン軸をピラー軸より独立させたことでスクラブ値の設定が可能となり操縦性を向上させる。さらに、緩衝装置を独立させたことでピラーの取付け位置の自由度が大きくなり、自在にリバンプ値の設定が可能となったことで、居住性を損ねない懸架装置の設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】右前輪に本発明を適用した実施例の投影図。
【図２】右前輪に本発明を適用した実施例を前面から見た図。
【図３】右前輪に本発明を適用した実施例を側面から見た図。
【図４】本発明における一形態の作用図。
【図５】車体の固定アーム配置の概念図。
【図６】ナックルサポート外観およびスリーブ内挿概念図。
【図７】従来のスライディングピラー式懸架装置外観および構成図。
【図８】二本のピラー位置の車体装着相関図。
【符号の説明】
【００４７】
１０  第一ピラー，第一ボールスプライン、１０ａ  前部側の上下のアーム、
１０ｃ  第一ナックルサポート、１０ｃ′  第一ナックルサポートの変形型、
１０ｄ  第一スリーブ、１０ｅ  下部結合部、
１０ｆ  下部ピックアップポイント、１１ｃ  第一スリーブ嵌装部、
１２ｃ  第一アーム部、１３ｃ  第一ナックル結合部、
２０  第二ピラー，第二ボールスプライン、２０ａ  後部側の上下のアーム、
２０ｃ  第二ナックルサポート、２０ｄ  第二スリーブ、
２０ｅ  上部結合部、２０ｆ  上部ピックアップポイント、
２０ｚ  緩衝装置取付け部、２１ｃ  第二スリーブ嵌装部、
２２ｃ  第二アーム部、２３ｃ  第二ナックル結合部、３０  ナックル、
４０  ボールジョイント、４５  溝、４６  スリーブ固定端面、４７  Ｃリング、
５０  緩衝装置、６０  車体、
６１  緩衝装置車体取付け部、７０  スライディングピラー、
７１  メインスプリング、７３  ピラー、７４  リバウンドスプリング、
７６ａ  上部車体固定部、７６ｂ  下部車体固定部、７８  スプリングシート、
８０  タイロッド、９０  車軸、Ａ  第一ピラーの中心軸、
Ｂ  第二ピラーの中心軸、Ｃ  キングピン軸、Ｄ  変位後のキングピン軸、
Ｏ  鉛直軸、α  鉛直軸と第二のピラー軸の成す角、
β  鉛直軸と第一のピラー軸の成す角。
【図１】
2010126097.tif 000003
【図２】
2010126097.tif 000004
【図３】
2010126097.tif 000005
【図４】
2010126097.tif 000006
【図５】
2010126097.tif 000007
【図６】
2010126097.tif 000008
【図７】
2010126097.tif 000009
【図８】
2010126097.tif 000010