(57)【要約】  本発明は、ホイールサスペンションであって、車両ホイール（１）を支持する、２部分から構成されるホイールキャリア（２）を備え、ホイールキャリア（２）の第１の部分（３）が関節を介してホイールキャリア（２）の第２の部分（４）に結合されている形式のものに関する。本発明では、ホイールキャリア（２）の第１の部分（３）をホイールキャリア（２）の第２の部分（４）に結合するために、補償手段（５，６，７）が設けられているようにした。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホイールサスペンションであって、車両ホイール（１）を支持する、２部分から構成されるホイールキャリア（２）を備え、ホイールキャリア（２）の第１の部分（３）が関節を介してホイールキャリア（２）の第２の部分（４）に結合されている形式のものにおいて、ホイールキャリア（２）の第１の部分（３）をホイールキャリア（２）の第２の部分（４）に結合するために、回転リンクとして形成される補償手段（５，６，７）が設けられており、ペンドラムサポート（１１，１４）の形態の少なくとも１つの連結部材が、それぞれ２つの回転リンク（５及び６又は７及び６）間の結合を形成することを特徴とする、ホイールサスペンション。
【請求項２】
回転リンク（５，６，７）がそれぞれ少なくとも３つの関節（ａ，ｂ，ｃ）を備える三角リンクである、請求項１記載のホイールサスペンション。
【請求項３】
関節（ａ，ｂ，ｃ）がボールジョイント、回転ジョイント又はエラストマー支承体である、請求項２記載のホイールサスペンション。
【請求項４】
回転リンク（５，６，７）がそれぞれ異なる寸法に設定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載のホイールサスペンション。
【請求項５】
上側の回転リンク（５）の車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点（５ａ）と、下側の結合点（５ｂ）との間の間隔が、他方の下側の回転リンク（６，７）の車両ホイール側の上側の結合点（６ａ，７ａ）と、対応する下側の結合点（６ｂ，７ｂ）との間の間隔より大きい、請求項１から４までのいずれか１項記載のホイールサスペンション。
【請求項６】
上側の回転リンク（５）の車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点（５ａ）の間隔の、同じ上側の回転リンク（５）の車両上部構造側の上側の結合点（５ｃ）の間隔に対する比が、他方の下側の回転リンク（６，７）の車両ホイール側の上側の結合点（６ａ，７ａ）の間隔の、車両上部構造側の上側の結合点（６ｃ，７ｃ）の間隔に対する比より大きい、請求項１から５までのいずれか１項記載のホイールサスペンション。
【請求項７】
ホイールキャリア（２）の部分（３，４）が、戻し力を発生させるためにばね（１３）により互いに結合されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のホイールサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載のホイールサスペンション、すなわち、ホイールサスペンションであって、車両ホイールを支持する、２部分から構成されるホイールキャリアを備え、ホイールキャリアの第１の部分が関節を介してホイールキャリアの第２の部分に結合されている形式のものに関する。
【０００２】
ホイールサスペンションは、自動車の、安全性及び快適性の要求を満たすために重要な構成ユニットである。それゆえ、ホイールサスペンションに作用する妨害影響は、最適に補償される必要がある。例えばカーブを通走する際に発生するような車両ホイールに対するサイドフォースの影響、又は自動車上部構造のローリングにより、車両ホイールの、路面に対する相対的な傾きは変化する。これにより自動車ホイールに生じるキャンバは、タイヤ接地面の変化に至るので、車両ホイールは、地面に対する貴重なホールディングを失う。
【０００３】
従来公知のダブルウィッシュボーン型アクスル（Ｄｏｐｐｅｌｑｕｅｒｌｅｎｋｅｒａｃｈｓｅ）は、キャンバのこの傾向を、横置きリンクであるウィッシュボーンのそれぞれ異なる長さ及び／又は配向により達成され得る、逆向きのネガティブ・キャンバを発生させることによって、ホイールの姿勢に適当に影響を及ぼすことで補償している。しかし、このことは、自動車の直線走行中の欠点、すなわち、例えば地面の凹凸の乗り越し時に生じるように、個々の車両ホイールが片側でバウンドするとき、自動車の直線走行中の欠点に至る。さらに、この種のダブルウィッシュボーン型ホイールサスペンションでは、不都合なタイヤ摩耗が生じ、かつタイヤの貴重なサイドフォースポテンシャルが失われる。
【０００４】
ＥＰ１０７０６０９Ｂ１は、ダブルウィッシュボーン型アクスルとして構成されているホイールサスペンションを開示している。この解決策の特徴は、上下のリンクの車両上部構造側の端部の、関節を介した結合を形成する転向レバー（Ｌｅｎｋｗｉｐｐｅ）の形態の補償手段を使用することにある。両リンク端部は、１つの共通の転向レバーに配置されている。これらの横置きリンクの反対側の、つまりホイール側の端部は、それぞれホイールキャリアに取り付けられている。
【０００５】
自動車のための別のホイールサスペンションが、ＵＳ６９２９２７１Ｂ２において公知である。このホイールサスペンションは、例えばホイールキャンバ等のホイール姿勢を修正するための補償手段としてスタビライザを有する。反対側に位置する２つのホイール、つまり車両の両サイドのホイールの結合も、前後のホイールの連結も予定されている。補償手段として、この解決策では、自動車のスタビライザに組み込まれた複動式のピストンシリンダユニットが使用される。このピストンシリンダユニットは、例えばカーブ走行時に不都合なホイール運動の補償を行う。ＵＳ６９２９２７１Ｂ２において公知のホイールサスペンションは、関節を介して、車両ホイールを支持するホイールキャリアに連結されている横置きリンクを有する。
【０００６】
これらの公知の解決策は、自動車ホイールに作用する力、及び結果として生じる車両ホイールの移動を、複数の車両ホイールを互いに連結することにより補償しており、このために適した補償手段が使用される点で共通している。
【０００７】
さらにＤＥ１０２００６００６５１３Ａ１において、少なくとも１つの第１のリンク及び少なくとも１つの第２のリンクがそれぞれ関節を介して、車両ホイールを支持するホイールキャリアに連結されている、自動車のためのホイールサスペンションが公知である。このホイールサスペンションは、ホイール姿勢を修正するための補償手段を有する。リンクの各々は、補償手段を有しているか、又は補償手段に結合されており、車輪ホイールの補償手段はそれぞれ、少なくとも１つの連結部材により互いに結合されている。この解決策は、車両ホイールの、力調整されるパッシブなキャンバ調節を規定する。構造の設計次第では、サイドフォースの影響下での車両ホイールのトー特性も、パッシブに調整可能である。
【０００８】
さらにＵＳ２００５／０２３６７９７Ａ１において、車両ホイールを支持する、２部分から構成されるホイールキャリアを備えるホイールサスペンションが公知である。ホイールキャリアの第１の部分は、関節を介してホイールキャリアの第２の部分に結合されている。ホイールキャリアの第１の部分をホイールキャリアの第２の部分に結合するために、手間をかけて構成される補償手段が設けられている。
【０００９】
本発明の課題は、個々の車両ホイールのキャンバ及び／又はトーの調節が簡単な手段で可能な、自動車のための車両サスペンションを提供することである。
【００１０】
本発明は、この課題を請求項１の特徴部に記載の特徴、すなわち、ホイールキャリアの第１の部分をホイールキャリアの第２の部分に結合するために、回転リンクとして形成される補償手段が設けられており、ペンドラムサポートの形態の少なくとも１つの連結部材が、それぞれ２つの回転リンク間の結合を形成することにより解決する。本発明の別の形態は、従属請求項に係る発明である。好ましくは、回転リンクがそれぞれ少なくとも３つの関節を備える三角リンクである。好ましくは、関節がボールジョイント、回転ジョイント又はエラストマー支承体である。好ましくは、回転リンクがそれぞれ異なる寸法に設定されている。好ましくは、上側の回転リンクの車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点と、下側の結合点との間の間隔が、他方の下側の回転リンクの車両ホイール側の上側の結合点と、対応する下側の結合点との間の間隔より大きい。好ましくは、上側の回転リンクの車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点の間隔の、同じ上側の回転リンクの車両上部構造側の上側の結合点の間隔に対する比が、他方の下側の回転リンクの車両ホイール側の上側の結合点の間隔の、車両上部構造側の上側の結合点の間隔に対する比より大きい。好ましくは、ホイールキャリアの部分が、戻し力を発生させるためにばねにより互いに結合されている。
【００１１】
車両ホイールを支持する、２部分から形成されるホイールキャリアを備え、ホイールキャリアの第１の部分が関節を介してホイールキャリアの第２の部分に結合されているホイールサスペンションは、ホイールキャリアの第１の部分をホイールキャリアの第２の部分に結合するために補償手段が使用されることにより発展されている。
【００１２】
補償手段とは、運動を平衡、伝達又は補償する構成部材又は構成群と解されるべきである。
【００１３】
ある意味では、解決策において、「力調整（ｋｒａｆｔｇｅｒｅｇｅｌｔ）」、よりよくは「力制御（ｋｒａｆｔｇｅｓｔｅｕｅｒｔ）」される構成について述べるが、このことは、車両ホイールに作用するサイドフォースが、車両ホイールのキャンバ及び／又はトーを変化させ、本発明によりこの変化に対してキャンバ及び／又はトーの逆向きの補償が行われることを意味する。
【００１４】
この種の解決策により、パッシブなキャンバ及びトーの調節の原理を限定数のホイールサスペンションで使用するだけでなく、すべての従来公知のホイールサスペンションで使用することも可能である。「パッシブ（受動的）」なる概念は、本発明では、車両ホイールのキャンバ又はトーに対して外的なエネルギの供給により影響を及ぼす「アクティブ（能動的）」なエレメントが使用されないことと解されるべきである。パッシブなキャンバ調節はホイールキャリア自体に統合されている。ホイールキャリアは本発明により２つの部分からなる。ホイールキャリアを２つの個々の構成部分に分割したことにより、ホイールキャリア部分は互いに相対的に可動である。これにより、キャンバ及びトーの修正は最適に実現可能である。本発明により、自動車の安全性はかなり向上され得る。ここに開示した解決策に係るホイールキャリアは、操舵されるホイールサスペンションにも、操舵されないホイールサスペンションにも使用可能である。
【００１５】
さらにこのアッセンブリにより、車両上部構造（ボデー）に関する車両ホイールの付加的なネガティブ・キャンバを形成することが可能である。このキャンバは、タイヤのサイドフォースポテンシャルを明らかに高める。換言すれば、カーブ走行時の走路とタイヤとの間のホールディングが改善される。本発明は、構成部分の必要な運動が「ホイールキャリア系」でのみ起こるので、異なるアクスル系で使用可能である。高められたサイドフォースポテンシャルのほか、有利にはタイヤ摩耗の減少も達成され得る。
【００１６】
補償手段として回転リンクが使用可能である。回転リンク（Ｄｒｅｈｌｅｎｋｅｒ）とは、本発明の形態に応じて例えば少なくとも３つの関節を有する三角リンク（Ｄｒｅｉｅｃｋｌｅｎｋｅｒ）と解されることができる。両ホイールキャリア部分を前記補償手段を介して結合することにより、両ホイールキャリア部分は、相互の間接的な連結を有する。三角リンクは特に補償手段として実証されている。それというのも、三角リンクは３つの関節点を有するからである。これにより、両ホイールキャリア部分の間接的な連結が達成されるだけでなく、各三角リンクにおけるさらに別の関節点が利用可能であり、この関節点により、本発明により、三角リンク相互の連結が、このために適した連結部材により行われる。
【００１７】
さらに、本発明の別の形態では、関節がボールジョイント（Ｋｕｇｅｌｇｅｌｅｎｋ）、回転ジョイント（Ｄｒｅｈｇｅｌｅｎｋ）、エラストマー支承体（Ｅｌａｓｔｏｍｅｒｌａｇｅｒ）であることが提案される。エラストマー支承体とは、少なくとも１つのエラストマー層を備える関節と解される。この種のエラストマー支承体は、構造次第でエラストマー材料の弾性的な特性に基づく所定の戻しモーメントが形成可能であるという利点を有する。エラストマー支承体は、最も簡単な事例では、減衰特性を有するヒンジであることができる。
【００１８】
回転リンクのそれぞれ異なる寸法設定は本発明の範囲である。回転リンクの寸法設定は、ホイール接地点に発生するサイドフォースがまず、ホイールキャリアの第１の、つまりホイール側の部分の下側の回転点をサイドフォースの方向で運動させるように選択され得る。この運動は、回転リンク及び少なくとも１つの連結部材を介してホイールキャリアの上側の回転点に伝達される。ネガティブ・キャンバを形成するために、サイドフォースの方向での上側の回転点のより大きな運動が生じる。
【００１９】
回転リンクの第１の有利な幾何学的な設計では、例えば、車両ホイール側において、上側の回転リンクの車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点と、下側の結合点との間の間隔が、他方の下側の回転リンクの車両ホイール側の上側の結合点と、対応する下側の結合点との間の間隔より大きくされるとよい。
【００２０】
また、上側の回転リンクの車両ホイール側の、自動車に関して上側の結合点の間隔の、同じ上側の回転リンクの車両上部構造側の上側の結合点の間隔に対する比が、他方の下側の回転リンクの車両ホイール側の上側の結合点の間隔の、車両上部構造側の上側の結合点の間隔に対する比より大きくされるとよい。
【００２１】
この種の設計のバリエーションは、もちろん互いに組み合わされて使用されてもよい。
【００２２】
本発明について、以下に添付図面を参照しながら詳説する。図示の実施の形態は、図示の形態への限定を意味するものではなく、本発明に係るホイールサスペンションの幾つかの原理を説明するものにすぎない。同一又は同種の構成部材には同一の符号を付した。本発明の機能形式を明らかにするために、図面には著しく簡略化された原理図が示されており、本発明にとって重要でない構成部材は省略されている。しかしながら、この省略は、この種の構成部材が本発明に係るホイールサスペンションに存在しないことを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】車両ホイールが変位していない状態にある、本発明の課題を解決するための手段の第１の実施の形態の簡略化した原理図である。
【図２】車両ホイールが変位した状態にある、図１に示したホイールサスペンションを示す図である。
【図３】車両ホイールが変位していない状態にある、本発明に係るホイールサスペンションの第２の実施の形態の簡略化した原理図である。
【図４】車両ホイールが変位した状態にある、図３に示したホイールサスペンションを示す図である。
【図５】本発明に係るホイールサスペンションの第３の実施の形態を、ホイールサスペンションの一部を部分的に立体化して示す簡略化した原理図である。
【００２４】
本発明の課題を解決するための手段の、図１及び図２に示す第１の形態は、全体的に符号２を付したホイールキャリアに回転可能に取り付けられている車両ホイール１を有する。図１及び図２は、図１に、変位していない車両ホイール１が示され、図２に、変位した車両ホイール１が示されている点でのみ異なる。
【００２５】
ホイールキャリア２は、第１の部分３と、第１の部分３に結合される第２の部分４とからなる。ホイールキャリア２の第１の部分３と第２の部分４との間の結合は、三角リンクとして構成される２つの回転リンク５，６を介して形成される。三角リンク５，６は、それぞれ３つの関節点５ａ，５ｂ，５ｃ又は６ａ，６ｂ，６ｃを有する。前記関節点５ａ，５ｂ，５ｃ又は６ａ，６ｂ，６ｃの少なくとも１つは、エラストマー支承体を有するか、又は全体的にこの種のエラストマー支承体からなる。
【００２６】
ホイールキャリア２の第１の部分３は、それぞれ関節５ｂ，６ｂを介して三角リンク５，６に結合されている。これに対してホイールキャリア２の第２の部分４は、関節点５ａ，６ａを介して三角リンク５，６に結合されている。さらに三角リンク５，６は、関節点５ｃ，６ｃを介して、ペンドラムサポート（Ｐｅｎｄｅｌｓｔｕｅｔｚｅ）として構成される連結部材１１により互いに結合されている。ペンドラムサポート１１により三角リンク５，６は、同様の運動を実施する。
【００２７】
自動車のための図示のホイールサスペンションは、操舵可能な車両ホイールのためにも、操舵不能な車両ホイールのためにも使用可能である。操舵可能な車両ホイールの場合、ステアリングはホイールキャリア２の第２の部分４に取り付けられる。
【００２８】
図１及び図２に示すように、三角リンク５，６は、それぞれ異なるジオメトリを有する。三角リンク５，６のこのそれぞれ異なる幾何学的な設計により、ホイールキャリア２の、互いに相対的に可動な部分３，４間の運動経過は適当に制御可能である。こうして、図１及び図２に示すホイールサスペンションは、力調整又は力制御される、機械的なパッシブなキャンバ調節のために使用可能である。
【００２９】
ホイールキャリア２を、ひいては車両ホイール１を、車両上部構造８に結合するために、リンク９，１０が役立つ。本形態では横置きリンクとして構成されているこれらのリンク９，１０は、関節点５ａ又は６ａに結合される。図２に示すように、例えば車両ホイール１に作用するサイドフォースＦｓの結果、車両ホイール１が変位したとき、下側の三角リンク６は、図２で見て矢印Ａの方向に旋回する。その際、三角リンク６の旋回運動は、関節点６ｂを中心に行われる。ペンドラムサポートとして構成される連結部材１１により、図２に矢印Ａで示すこの運動は、上側の三角リンク５に伝達される。その結果、上側の三角リンク５も強制的に関節点５ｂを中心に矢印Ａの方向で旋回する。図２から明らかであるように、ホイールキャリア２の第１の部分３及び第２の部分４は、車両ホイール１が変位した位置にあるとき、それぞれ異なる角度位置を空間内で取る。これにより、カーブ走行時に、所望される付加的なネガティブ・キャンバが提供される。タイヤと走行路との間の、これに伴って生じる高められたホールディングにより、車両の安全性も向上する。
【００３０】
戻し力を発生させるために、ホイールキャリア２の第１の部分３及び第２の部分４は、ばね１３により互いに連結されている。ばね１３はシンボリックに、この戻し力を実現するエレメントとして示されているにすぎない。ここでは、ばね・ダンパーユニットその他の等価の手段が使用されてもよい。
【００３１】
図３及び図４は、本発明の別の実施の形態を示す。この実施の形態でも、車両ホイール１はホイールキャリア２により保持される。このホイールキャリア２は、先の形態と同様に２つの部分３，４からなる。ホイールキャリア２の第１の部分３は、関節点５ｂ，６ｂでそれぞれ１つの三角リンク５又は６に結合されている。三角リンク５，６の関節点５ａ，６ａは、ホイールキャリア２の第２の部分４及びリンク９，１０の結合点をなしている。リンク９，１０は、横置きリンクとして構成されている。
【００３２】
本発明に係るホイールサスペンションのこの形態も、三角リンク５，６の関節点５ｃ，６ｃを結合する連結部材としてペンドラムサポートを有する。
【００３３】
図３は、変位していない車両ホイールについての、ばね・ダンパーユニット１２を備えるマクファーソン型ホイールサスペンションを示す。図３と異なり、図４は、変位した車両ホイールについての、図３に示したその他の点では同一のホイールサスペンションを示す。図４では、車両ホイール１にサイドフォースＦｓが作用しているので、車両ホイール１は変位を被る。車両ホイール１は、所定の角度の分だけ傾倒する。このことは、下側の三角リンク６が関節６ｂを中心に、図４に示す矢印Ｂの方向で旋回することを結果として伴う。ペンドラムサポート１１を介した三角リンク５，６の連結が存在する結果、三角リンク６に導入された運動は直接、三角リンク６の上方に存在する上側の三角リンク５に伝達される。上側の三角リンク５は、関節点５ｂを中心に、やはり図４に示す矢印Ｂの方向で旋回する。
【００３４】
ここで開示する発明に係るホイールサスペンションの別の形態は、図５に示されている。この種のホイールサスペンションにより、パッシブにキャンバ及びトーが調節される。調節は機械的に、かつ力調整式又は力制御式に行われる。このために付加的な三角リンク７が存在する。既に図１及び図２との関連で説明したように、このホイールサスペンションも上側の三角リンク５及び下側の三角リンク６を有する。
【００３５】
２つの横置きリンク９，１０は三角リンク５又は６を、関節点５ａ又は６ａを起点として車両上部構造８に結合する。ホイールキャリア２の第１の部分３は関節点５ｂ，６ｂで、それぞれ対応配置された三角リンク５又は６に連結されている。ホイールキャリア２の第２の部分４の結合は、三角リンク５，６の関節点５ａ，６ａで行われる。三角リンク５，６の間の連結はペンドラムサポート１１からなる。ペンドラムサポート１１は、三角リンク５，６の関節点５ｃ，６ｃに係合する。ここまでは、図５に示す実施の形態は、図１及び図２に示した形態と同一である。相違は、やはり３つの関節点７ａ，７ｂ，７ｃを有する付加的に存在する三角リンク７にある。三角リンク７は下側の三角リンク６及び上側の三角リンク５に対して側方に並んで、かつずれた高さ位置に配置されている。関節点７ａには、この形態では、ホイールキャリア２の第２の部分４への連結が存在する。関節点７ｂでは、第３の三角リンク７がホイールキャリア２の第１の部分３に結合されている。関節７ｃは、このホイールサスペンションでもペンドラムサポートからなる連結部材１４の結合のために役立つ。ペンドラムサポートの他端は、下側の三角リンク６の関節点６ｃに係合する。三角リンク６を三角リンク５及び三角リンク７に、それぞれペンドラムサポート１１又は１４を介して連結したことにより、車両ホイール１の変位時、三角リンク６が関節点６ｂを中心に旋回するとき、三角リンク５，６の同期的な運動が生じる。既述の通り、この実施の形態でも、関節の少なくとも１つがエラストマー支承体として構成されるか、又はエラストマー支承体を有する。
【符号の説明】
【００３６】
１  車両ホイール
２  ホイールキャリア
３  ホイールキャリアの第１の部分
４  ホイールキャリアの第２の部分
５  補償手段（回転リンク）
６  補償手段（回転リンク）
７  補償手段（回転リンク）
８  車両上部構造
９  リンク
１０  リンク
１１  連結部材（ペンドラムサポート）
１２  ばね・ダンパーユニット
１３  ばね
１４  連結部材（ペンドラムサポート）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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2010512272.tif 000009
2010512272.tif 000010
2010512272.tif 000011
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