(57)【要約】      （修正有）【課題】車両が所望のロールステア特性を発揮するようにトー角を簡単に調整できるホイールアライメント調整機構を提供する。【解決手段】自身の車外側面に形成された平面からなる支持部に複数の雌ネジ孔が所定の円周上に位置するように形成され且つサスペンションアームに支持されるナックルと、支持部に対して円周の中心軸回りに回転可能に接触する平面である被支持部が自身の車内側面に形成され、中心軸を中心とする円弧形状であり且つ雌ネジ孔にそれぞれ対応する複数の貫通孔を有する軸受部材と、各貫通孔を車外側から車内側に貫通し且つ各雌ネジ孔にそれぞれ螺合する、貫通孔に挿入する部位の断面径が貫通孔の長手寸法より小さい複数のボルトと、軸受部材に前記中心軸に対して傾斜する軸線まわりに相対回転可能に支持され且つホイールを支持するハブベアリングと、を備える。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自身の車外側面に形成された平面からなる支持部に複数の雌ネジ孔が所定の円周上に位置するように形成され且つサスペンションアームに支持されるナックルと、
前記支持部に対して前記円周の中心軸回りに回転可能に接触する平面である被支持部が自身の車内側面に形成され、前記中心軸を中心とする円弧形状であり且つ前記雌ネジ孔にそれぞれ対応する複数の貫通孔を有する軸受部材と、
前記各貫通孔を車外側から車内側に貫通し且つ前記各雌ネジ孔にそれぞれ螺合する、前記貫通孔に挿入する部位の断面径が前記貫通孔の長手寸法より小さい複数のボルトと、
前記軸受部材に前記中心軸に対して傾斜する軸線まわりに相対回転可能に支持され且つホイールを支持するハブベアリングと、
を備える、
ホイールアライメント調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトー角を調整可能な車両のホイールアライメント調整機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両は、サスペンション、サスペンションのサスペンションアームに支持されるナックル、ナックルに支持される軸受部材、及び軸受部材に相対回転可能に支持されるハブベアリング、を備えている。ハブベアリングにはホイールが支持され、ホイールにはタイヤが支持される。
【０００３】
ところで、平面視におけるハブベアリング（タイヤ）の車両前後方向に対する傾斜角であるトー角は車両性能に影響を及ぼす。さらにトー角はナックルの位置及び向きの影響を受ける。そのため、車両が直進走行するときのトー角であるイニシャルトー角が設計角度となるように、ナックルはその位置及び向きを調整しながらサスペンションアームに組み付けられる。
【０００４】
しかしサスペンション、ナックル、及びハブベアリングのアッセンブリを車両に組み付けると、各サスペンションアーム間の公差のばらつき及び各サスペンションブッシュ間の剛性のばらつき等に起因して、ナックルの位置及び向きがサスペンションアームに装着したときの位置及び向きからそれぞれずれ、その結果、イニシャルトー角が設計角度からずれてしまう。そのため、上記アッセンブリを車両に組み付けた後に、ホイールアライメント調整機構を用いてイニシャルトー角を調整する必要がある。
【０００５】
例えば、ターンバックルを利用してサスペンションアームの長さを変更してナックルの位置及び向き並びにイニシャルトー角を調整するホイールアライメント調整機構が知られている。また、サスペンションアームとサスペンションメンバーとの間に設けたカム機構を調整してサスペンションアームとサスペンションメンバーとの取付位置を変更することにより、ナックルの位置及び向き並びにイニシャルトー角を調整するホイールアライメント調整機構が知られている（例えば、特許文献１）。このように従来はサスペンションの状態を変更することによりイニシャルトー角を調整していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１２７４２５号公報
【発明の概要】
【０００７】
ところで、例えば車両のロール運動に伴ってサスペンションストロークが変化したときは、この変化に合わせてトー角がイニシャルトー角から変化する。そのため従来から、サスペンションストロークの変化に伴って、トー角がサスペンションストロークの大きさに応じた目標角度に変化するように（所望のロールステア特性を発揮するように）、サスペンションの取付位置及び／又はサスペンションアーム長を設計していた。
【０００８】
ロールステア特性はサスペンションの状態（即ち、サスペンションの取付位置及び／又はサスペンションアーム長）によって変化する。そのため、サスペンションの状態を一定に維持したままイニシャルトー角を調整すれば、車両が所望のロールステア特性を維持しながらイニシャルトー角を調整可能である。
【０００９】
しかしターンバックル又はカム機構を用いてイニシャルトー角を調整すると、サスペンションの状態が変化するためロールステア特性が変化してしまう。即ち、この場合は車両が所望のロールステア特性を発揮するためには、イニシャルトー角の調整量に厳しい制限を与える（即ち、部品公差及び／又は車重のカバーレンジを制限する）必要があった。又は、ロールステア特性のばらつきを許容するために、他の性能で補う必要があった。
【００１０】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、車両が所望のロールステア特性を発揮するようにトー角を簡単に調整できるホイールアライメント調整機構を提供することにある。
【００１１】
本発明のホイールアライメント調整機構（１０）は、
自身の車外側面に形成された平面からなる支持部（２２）に複数の雌ネジ孔（２３）が所定の円周（Ｃ１）上に位置するように形成され且つサスペンションアーム（７１）に支持されるナックル（２０）と、
前記支持部に対して前記円周の中心軸（ＡＸ１）回りに回転可能に接触する平面である被支持部（３２）が自身の車内側面に形成され、前記中心軸を中心とする円弧形状であり且つ前記雌ネジ孔にそれぞれ対応する複数の貫通孔（３４）を有する軸受部材（３０）と、
前記各貫通孔を車外側から車内側に貫通し且つ前記各雌ネジ孔にそれぞれ螺合する、前記貫通孔に挿入する部位（４７）の断面径が前記貫通孔の長手寸法より小さい複数のボルト（４５）と、
前記軸受部材に前記中心軸に対して傾斜する軸線（ＡＸ２）まわりに相対回転可能に支持され且つホイール（６０）を支持するハブベアリング（４０）と、
を備える。
【００１２】
本発明のホイールアライメント調整機構では、各貫通孔と各ボルトとの間に形成される貫通孔の長手方向の隙間を利用して軸受部材のナックルに対する相対回転位置を調整すると、平面視におけるナックル（支持部）とハブベアリングとがなす角度であるトー角が変化する。
【００１３】
そして軸受部材のナックルに対する相対回転角度とトー角の変化量との間には一定の関係が成立する。即ち、軸受部材のナックルに対する相対回転角度をβ（ｄｅｇ）とし、且つ、このβに対応するトー角の変化量をα（ｄｅｇ）とすると、軸受部材のナックルに対する相対回転角度を１ｄｅｇ変化させたときのトー角の変化量はα／β（ｄｅｇ）となる。従って、作業者は軸受部材のナックルに対する相対回転角度を目視により認識することにより、トー角の変化量を簡単に認識できる。
【００１４】
なお、例えば、ナックルに目盛を設け且つ軸受部材にこの目盛に対応する針を設ければ、作業者は目盛及び針に基づいてトー角の変化量を簡単に認識できる。
【００１５】
さらに本発明のホイールアライメント調整機構では、サスペンションの状態を変化させることなくトー角を調整できる。そのため、車両が所望のロールステア特性を発揮するようにトー角（イニシャルトー角）を調整できる。
【００１６】
上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るホイールアライメント調整機構及びサスペンションアームの斜視図である。
【図２】軸受部材の円筒部を第１中心軸に直交する平面で切断したときの車外側から見たナックルの支持部、軸受部材、ボルト、及びハブベアリングの模式図である。
【図３】図２のIII−III矢線で切断したホイールアライメント機構の模式的な断面図である。
【図４】図２のIV−IV矢線で切断したホイールアライメント機構の模式的な断面図である。
【図５】図２のＶ−Ｖ矢線で切断したホイールアライメント機構の模式的な断面図である。
【図６】図２乃至図５の位置から軸受部材をナックルに対して所定角度βだけ回転させたときの図２と同様の模式図である。
【図７】図２乃至図５の位置から軸受部材をナックルに対して所定角度βだけ回転させたときの図５と同様の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係るホイールアライメント調整機構１０について添付図面を参照しながら説明する。
ホイールアライメント調整機構１０は主要な構成要素としてナックル２０、軸受部材３０、ハブベアリング４０、及びボルト４５を備えている。図１に示すように、ホイールアライメント調整機構１０はサスペンション７０の左右両端部にそれぞれ設けられる。
【００１９】
サスペンション７０は、左右一対のサスペンションアーム７１と、左右のサスペンションアーム７１を支持し且つ車体に支持されるサスペンションメンバー（図示略）と、を備えている。即ち、サスペンション７０は独立懸架サスペンションである。
【００２０】
左右のサスペンションアーム７１の車外側端部のそれぞれには、左右一対のナックル２０がボールジョイント（図示略）を介して支持されている。ナックル２０は例えば金属製である。ナックル２０の車外側端部を構成する本体部２１の車外側面には平面からなる支持部２２が形成されている。さらに図１乃至図３に示すように、支持部２２には、本体部２１をその厚み方向に貫通する４つの雌ねじ孔２３が貫通孔として形成されている。図２及び図６に示すように、支持部２２に対して直交する方向に延び且つ支持部２２の中心部を通る第１中心軸ＡＸ１を中心とする仮想円Ｃ１上に並ぶように各雌ねじ孔２３が支持部２２に形成されている。さらに上側の２つの雌ねじ孔２３の上下方向位置は互いに同一であり、且つ、下側の２つの雌ねじ孔２３の上下方向位置は互いに同一である。さらに前側の２つの雌ねじ孔２３の前後方向位置は互いに同一であり、且つ、後側の２つの雌ねじ孔２３の前後方向位置は互いに同一である。さらに図２に示すように支持部２２の下端部には目盛２４が刻印されている。
【００２１】
左右のナックル２０の車外側にそれぞれ位置する左右一対の軸受部材３０は、基部３１と、円筒部３６と、を一体的に備えている。軸受部材３０は例えば金属製である。
【００２２】
図１、図２、及び図６に示すように基部３１の側面形状は略四角形である。基部３１の車内側面は平面からなる被支持部３２である。基部３１の車外側面（円筒部３６の外周側に位置する部位）は平面からなり且つ被支持部３２と平行な被圧接面３３である。被圧接面３３の四隅近傍には４つの貫通孔３４が、基部３１をその厚み方向に貫通するようにそれぞれ形成されている。後述するように軸受部材３０をナックル２０に装着すると、各貫通孔３４は第１中心軸ＡＸ１方向に見たときに仮想円Ｃ１上に位置する。各貫通孔３４は仮想円Ｃ１の延長方向に等角度間隔（９０ｄｅｇ。９０度）で形成されている。さらに各貫通孔３４は第１中心軸ＡＸ１方向に見たときに仮想円Ｃ１に沿って延びており且つ各貫通孔３４の全長は互いに同一である。さらに図２に示すように被圧接面３３の下端部には針３５が刻印されている。
【００２３】
基部３１の車外側面の中央部には円筒部３６が設けられている。即ち、円筒部３６の断面形状は円形である。図３、図４、及び図７に示すように、円筒部３６の中心軸である第２中心軸ＡＸ２は第１中心軸ＡＸ１に対して傾斜している。換言すると、円筒部３６の第２中心軸ＡＸ２はナックル２０の支持部２２に対して直交していない。なお、図２及び図６に示す円筒部３６の本来の断面形状は楕円形であるが、これらの図では便宜上円筒部３６の断面形状は円形として表されている。
【００２４】
左右の軸受部材３０は対応するナックル２０に取り付けられる。具体的には、図２乃至図７に示すように、各貫通孔３４の第１中心軸ＡＸ１を中心とする回転方向位置を各雌ねじ孔２３の第１中心軸ＡＸ１を中心とする回転方向位置とそれぞれ一致させた状態で被支持部３２がナックル２０の支持部２２に接触させられ、且つ、４本のボルト４５が対応する貫通孔３４にそれぞれ車外側から挿入される。例えば金属により構成される各ボルト４５は、頭部４６と、頭部４６より小径のネジ部４７と、を一体的に有している。ネジ部４７の断面形状は、各貫通孔３４の長手寸法（仮想円Ｃ１の延長方向の寸法）及び貫通孔３４の短手寸法（幅方向）より短い円形である。一方、頭部４６の外径は、各貫通孔３４の長手寸法より短く且つ貫通孔３４の短手寸法より長い。各貫通孔３４に挿入されたボルト４５のネジ部４７は、対応する貫通孔３４を貫通し且つ対応する雌ねじ孔２３に螺合される。そして、各ボルト４５の頭部４６の車内側面が基部３１の被圧接面３３に圧接することにより、軸受部材３０のナックル２０に対する回転方向位置が固定される。さらに軸受部材３０をナックル２０に取り付けると、図２に示すように、車外側から見たときに軸受部材３０の針３５の直下にナックル２０の目盛２４が位置する。
【００２５】
このように軸受部材３０は４本のボルト４５によってナックル２０に固定される。但し、上述のように、ネジ部４７の断面形状は、各貫通孔３４の長手寸法より短い円形である。そのため、各ボルト４５のネジ部４７が対応する雌ねじ孔２３に螺合し且つ頭部４６が軸受部材３０の被圧接面３３から車外側から離間した状態で、軸受部材３０を第１中心軸ＡＸ１まわりにナックル２０に対して仮想円Ｃ１方向に相対回転させると、軸受部材３０のナックル２０に対する回転方向位置が変化する。軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転可能範囲は、貫通孔３４とネジ部４７との間に形成される貫通孔３４の長手方向のクリアランスによって規定される。そして、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置が所望の位置になったときに各ボルト４５のネジ部４７の対応する雌ねじ孔２３への螺合量を増大させて各頭部４６を被圧接面３３に圧接すれば、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置が所望位置になるように軸受部材３０がナックル２０に固定される。
【００２６】
さらに軸受部材３０の円筒部３６にはハブベアリング４０が相対回転可能に支持される。ハブベアリング４０は例えば金属製である。ハブベアリング４０は、円筒部３６より大径の円板である大径部４１と、大径部４１の車内側面に設けられ且つ大径部４１及び円筒部３６より小径の円筒部４２と、を一体的に備えている。円筒部４２は円筒部３６と同軸状態で円筒部３６の内部に挿入されている。円筒部３６の内周面と円筒部４２の外周面との間にはベアリング機構（図示略）が設けられている。そのため、ハブベアリング４０（円筒部４２）は円筒部３６に対して第２中心軸ＡＸ２まわりに相対回転可能且つ第２中心軸ＡＸ２方向に相対スライド不能である。
【００２７】
図３に示すように左右のハブベアリング４０の大径部４１の車外側面にはブレーキロータ５０が固定され、且つ、ブレーキロータ５０にはホイール６０が固定される。さらにホイール６０の外周面にはタイヤ（図示略）が装着される。
【００２８】
以上説明した構成のホイールアライメント調整機構１０は、ホイールアライメントの１つであるトー角（イニシャルトー角）を調整可能である。
即ち、上述のように、各ボルト４５のネジ部４７が対応する雌ねじ孔２３に螺合し且つ頭部４６が軸受部材３０の被圧接面３３から車外側から離間した状態で軸受部材３０を第１中心軸ＡＸ１まわりにナックル２０に対して仮想円Ｃ１方向に相対回転させ、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置が所望の位置になったときに、支持部２２に被支持部３２を接触させた状態で各頭部４６を被圧接面３３に圧接すれば、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置が所望位置になるように軸受部材３０をナックル２０に固定できる。そして、このように軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置を変更するとホイール６０のトー角が変化する。即ち、例えば、ホイールアライメント調整機構１０が図２乃至図５に示す状態にある場合は、図５に示すように平面視において第１中心軸ＡＸ１と第２中心軸ＡＸ２とが一致し、平面視においてハブベアリング４０の大径部４１とナックル２０の支持部２２とがなす角度であるイニシャルトー角がほぼゼロ（ｄｅｇ）となる。即ち、ホイール６０及びタイヤは平面視において前後方向と平行になる。なお、このとき図３及び図４に示すように、正面視における大径部４１と支持部２２とがなす角度であるイニシャルキャンバー角はほぼゼロ（ｄｅｇ）になる。なお、一般的にはネガティブキャンバーとなるようにイニシャルキャンバー角を設定するので、例えば、イニシャルキャンバー角を−（マイナス）１．５ｄｅｇ乃至０ｄｅｇとしてもよい。
【００２９】
ホイールアライメント調整機構１０が図２乃至図５の状態にあるときに、各ボルト４５の頭部４６を軸受部材３０の被圧接面３３から車外側から離間させた状態で、例えば図６に示すように軸受部材３０をナックル２０に対して図２の反時計方向に所定角度β（ｄｅｇ）だけ回転させて、軸受部材３０とナックル２０との相対回転位置を図６に示す状態にする。そしてこの後に、支持部２２に被支持部３２を接触させた状態で各ボルト４５の頭部４６を被圧接面３３に圧接すると、軸受部材３０とナックル２０との相対回転位置が図６に示す位置に固定される。すると、図７に示すように、平面視における第１中心軸ＡＸ１と第２中心軸ＡＸ２とがなす角度がα（ｄｅｇ）になる。即ち、イニシャルトー角がα（ｄｅｇ）となる。そして、ホイール６０及びタイヤが平面視においてトーインになる。なお、図示は省略してあるが、このときのイニシャルキャンバー角はゼロ（ｄｅｇ）より大きくなり且つホイール６０及びタイヤの方向がポジティブキャンバー方向になる。
【００３０】
一方、図２乃至図５の状態にあるときに、各ボルト４５の頭部４６を軸受部材３０の被圧接面３３から車外側から離間させた状態で、軸受部材３０をナックル２０に対して図２の時計方向に所定角度β（ｄｅｇ）だけ回転させ且つ支持部２２に被支持部３２を接触させた状態で各ボルト４５の頭部４６を軸受部材３０の被圧接面３３に圧接すると、図７の仮想線で示すように、トー角がα（ｄｅｇ）となり且つホイール６０及びタイヤが平面視においてトーアウトになる。なお、図示は省略してあるが、このときのイニシャルキャンバー角はゼロ（ｄｅｇ）より大きくなり且つホイール６０及びタイヤの方向がポジティブキャンバー方向になる。
【００３１】
このように本実施形態のホイールアライメント調整機構１０では、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度β（ｄｅｇ）とトー角の変化量α（ｄｅｇ）との間には一定の関係が成立する。即ち、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度を１ｄｅｇだけ変化させたときのトー角の変化量はα／β（ｄｅｇ）となる。
なお、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度を１ｄｅｇだけ変化させたときの正面視における第１中心軸ＡＸ１と第２中心軸ＡＸ２とがなす角度（キャンバー角）の変化量γ（ｄｅｇ）はα／β×（１８０／２）＝９０α／β（ｄｅｇ）となる。
【００３２】
このように本実施形態によれば、軸受部材３０の各貫通孔３４と各ボルト４５のネジ部４７との間に形成される貫通孔３４の長手方向の隙間を利用して軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転位置を調整することによりイニシャルトー角を調整できる。
そして軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度（β）とトー角の変化量（α）との間には一定の関係が成立する。そのため、作業者はナックル２０の目盛２４及び軸受部材３０の針３５を視認しながら軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度（β）を調整することにより、トー角の変化量（α）を正確且つ簡単に認識できる。即ち、作業者は、イニシャルトー角が所望の大きさとなるように、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度を正確且つ簡単に調整できる。
【００３３】
さらに本実施形態では、サスペンション７０の状態を変化させることなくイニシャルトー角を調整できる。そのため、車両が所望のロールステア特性を発揮するようにイニシャルトー角を調整できる。
【００３４】
なお、ホイールアライメント調整機構１０を用いてイニシャルトー角を調整するとイニシャルキャンバー角も変化する。しかし周知のように、キャンバー角がロールステア特性に与える影響はトー角がロールステア特性に与える影響より小さいので、イニシャルトー角の調整に伴うイニシャルキャンバー角の変化はロールステア特性に殆ど影響を及ぼさない。
【００３５】
以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３６】
例えば、サスペンションは独立懸架サスペンションである必要はない。換言すると、本発明は、サスペンションの形式が如何なる形式であっても、軸受部材３０及びハブベアリング４０を備える全てのホイールアライメント調整機構に適用可能である。
【００３７】
雌ねじ孔２３、貫通孔３４、及びボルト４５の数は、４つ以外の複数であってもよい。
【００３８】
大径部４１と円筒部４２とをそれぞれ別々に製造した後に、大径部４１と円筒部４２とを結合してハブベアリング４０を製造してもよい。
【００３９】
ナックル２０に針３５を設け且つ軸受部材３０に目盛２４を設けてもよい。
ホイールアライメント調整機構１０から目盛２４及び針３５を省略してもよい。この場合は、例えば作業者はナックル２０と軸受部材３０との相対回転角度を測定する測定装置（図示略）を用いて、軸受部材３０のナックル２０に対する相対回転角度（β）を認識してもよい。
【００４０】
ハブベアリング４０の大径部４１と円筒部４２とを上記実施形態とは異なる態様で固定することにより、第１中心軸ＡＸ１と第２中心軸ＡＸ２とを上記実施形態とは異なる角度で傾斜させてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０・・・ホイールアライメント調整機構、２０・・・ナックル、２２・・・支持部、２３・・・雌ねじ孔、３０・・・軸受部材、３２・・・被支持部、３３・・・被圧接面、４０・・・ハブベアリング、４５・・・ボルト、４７・・・ネジ部（貫通孔に挿入する部位）、ＡＸ１・・・第１中心軸、ＡＸ２・・・第２中心軸（軸線）、Ｃ１・・・仮想円（円周）。
【図１】
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【図２】
2019135109.tif 000004
【図３】
2019135109.tif 000005
【図４】
2019135109.tif 000006
【図５】
2019135109.tif 000007
【図６】
2019135109.tif 000008
【図７】
2019135109.tif 000009