(57)【要約】【課題】確実且つ円滑に車体に対する車両後方の車軸の相対位置を調整し得る後車軸調整機構を提供する。【解決手段】車両後方の左右の車輪を１本の車軸１０で連結し少なくとも４本のリンクを有するリンク式リジッドアクスルサスペンションを備え、その車軸を車体に対して変位させて車体に対する車軸の相対位置を調整する。アクチュエータ３０を車体に固定すると共に、４本のリンクのうち少なくとも１本のリンク（ロアアーム１３又は１４）に連結する。このアクチュエータによるリンクの前後方向移動に応じて、車体に対する車軸の相対位置を調整する。更に、車両の左右にアクチュエータを配置すれば、これらを同時に駆動して両出力軸を伸長させてホイールベースを延長状態に設定し得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両後方の左右の車輪を１本の車軸で連結し少なくとも４本のリンクを有するリンク式リジッドアクスルサスペンションを備えた車両に装着し、前記車軸を車体に対して変位させて該車体に対する前記車軸の相対位置を調整する後車軸調整機構において、前記車体に固定すると共に前記４本のリンクのうち少なくとも１本のリンクに連結し、該リンクを前記車両の前後方向に駆動するアクチュエータを備え、該アクチュエータによる前記リンクの前後方向移動に応じて、前記車体に対する前記車軸の相対位置を調整することを特徴とする車両の後車軸調整機構。
【請求項２】
前記車体が、前記車両の左右に平行に配置され前記車両の前後方向に延在する一対のサイドレールを備え、前記リンク式リジッドアクスルサスペンションが、前記車両の左右に配置され前記車軸に連結される一対のアッパアーム並びに一対のロアアームを備え、前記アクチュエータが前記車両の左右一方側のサイドレールに支持されると共に、前記車両の左右一方側のロアアームの前端部に連結されることを特徴とする請求項１記載の車両の後車軸調整機構。
【請求項３】
前記車体が、前記車両の左右に平行に配置され前記車両の前後方向に延在する一対のサイドレールを備え、前記リンク式リジッドアクスルサスペンションが、前記車両の左右に配置され前記車軸に連結される一対のアッパアーム並びに一対のロアアームを備え、前記アクチュエータが前記車両の左右両側のサイドレールに夫々支持されると共に、前記車両の左右両側のロアアームの前端部に夫々連結されることを特徴とする請求項１記載の車両の後車軸調整機構。
【請求項４】
前記サイドレールに回動自在に支持され前記サイドレールに対して直交するレバーを備え、該レバーの一端に前記アクチュエータが回動自在に支持されると共に、当該レバーの他端に前記ロアアームの前端部が回動自在に支持されることを特徴とする請求項２又は３記載の車両の後車軸調整機構。
【請求項５】
前記アクチュエータが、前記サイドレールに対し前記車両の外側に支持されることを特徴とする請求項２又は３記載の車両の後車軸調整機構。
【請求項６】
前記アクチュエータが、前記サイドレールに対し前記車両の内側に支持されることを特徴とする請求項２又は３記載の車両の後車軸調整機構。
【請求項７】
前記アクチュエータが、前記サイドレールに対し前記車両の下側に支持されることを特徴とする請求項２又は３記載の車両の後車軸調整機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の後車軸調整機構に関し、特に、車両後方の左右の車輪を１本の車軸で連結し少なくとも４本のリンクを有するリンク式リジッドアクスルサスペンションを備えた車両に装着し、車体に対する車両後方の車軸の相対位置を調整する後車軸調整機構に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンションについては、例えば下記の非特許文献１に記載されているように、車両の左右の車輪を１本の車軸で連結するリジッドアクスルサスペンションと、左右の車輪が独立して運動するインデペンデントサスペンションに区分され、更に、夫々には種々の形式のものがある。例えばリジッドアクスルサスペンションには、パラレルリーフ式サスペンションやリンク式サスペンションがあり、前者はトラック等に用いられている。後者には、一対のアッパアーム並びに一対のロアアームの４本のリンクから成る４リンク式、更にこれにラテラルロッドを加えた５本のリンクから成る５リンク式も知られており、これらは近時スポーツ・ユーティリティ・ビークルと称される車両（以下、ＳＵＶ系車両という）に用いられている。
【０００３】
一方、下記の特許文献１には、トラック等における後軸転舵機構に関し、「車巾方向の両端部分に後輪を支持したリヤアクスルハウジングが重ね板ばね装置を介して車体に懸架され、同リヤアクスルハウジング自体を車体前後方向中心線上の廻動中心の周りに廻動させること」（特許文献１の段落〔０００４〕）が提案されている。また、下記の特許文献２には、「後輪にダブルタイヤが採用されているトラック等においても耐久性よく、而も確実に安定して後輪操舵が可能な後輪操舵装置を提供する」（特許文献２の段落〔０００７〕）ことが提案されている。
【０００４】
更に、下記の特許文献３には、「剛性のリヤアクスルハウジングを重ね板ばね装置を介して車台フレームに懸架したトラック等において、高速走行時の操縦安定性を改善することができると共に、路面の段差や継目通過時のシヨツクを緩和し、乗心地を向上し、かつ振動騒音を低減する」ことを目的とし、「車巾方向の両端部に後輪を支持したリヤアクスルハウジングを、Ｖ字状の上方ラジアスロツドの頂点部におけるボールジヨイントの中心の周りに、一体的に廻動させることによって、車両の高速走行時に後輪を転舵するように構成する。」（特許文献３の要約）旨記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１００２９号公報
【特許文献２】特開平５−１０５１０８号公報
【特許文献３】特開平６−１７１５４４号公報
【非特許文献１】カヤバ工業株式会社編「自動車のサスペンション」、株式会社山海堂、平成９年５月３０日第８刷発行、第１３頁乃至第２２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前述のように、悪路走行の機会が多いＳＵＶ系車両には頑丈なリジッドアクスルサスペンションが有効であるが、４輪操舵システムにおける後輪操舵機能（以下、４ＷＳ機能という）も要求される。これに対しては、上記特許文献１乃至３に記載のように、後軸転舵機構を設けることが考えられる。
【０００７】
然し乍ら、上記特許文献１乃至３に記載の装置は何れもトラック特有の構造に係るものであって、リーフ式サスペンションを前提としているので、リンク式サスペンションのＳＵＶ系車両に対し直ちに適用し得るものではない。また、上記特許文献１乃至３に記載の装置においては、そのサスペンション構造上、同特許文献に記載のＶ字ロッドやプッシュロッド等を追加する必要があり、追加すべき部品点数が多くなる。更に、ＳＵＶ系車両においては、直進走行時に、ホイールベースを伸張して延長状態に設定することが可能であれば、走行安定性を向上することができ、また、逆に収縮することにより回頭性を向上することもできるが、特許文献１乃至３に記載の装置では実現不可能である。
【０００８】
そこで、本発明は、車両の後車軸調整機構において、確実且つ円滑に車体に対する車両後方の車軸の相対位置を調整し得る後車軸調整機構を提供することを課題とする。更に、ホイールベースを伸張可能とし、車両の直進走行安定性や回頭性を向上することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を達成するため、本発明は、請求項１に記載のように、車両後方の左右の車輪を１本の車軸で連結し少なくとも４本のリンクを有するリンク式リジッドアクスルサスペンションを備えた車両に装着し、前記車軸を車体に対して変位させて該車体に対する前記車軸の相対位置を調整する後車軸調整機構において、前記車体に固定すると共に前記４本のリンクのうち少なくとも１本のリンクに連結し、該リンクを前記車両の前後方向に駆動するアクチュエータを備え、該アクチュエータによる前記リンクの前後方向移動に応じて、前記車体に対する前記車軸の相対位置を調整することとしたものである。尚、更に、ラテラルロッドを設け、５リンク式のリジッドアクスルサスペンションを構成することとしてもよい。
【００１０】
上記の後車軸調整機構において、請求項２に記載のように、前記車体は、前記車両の左右に平行に配置され前記車両の前後方向に延在する一対のサイドレールを備えたものとし、前記リンク式リジッドアクスルサスペンションは、前記車両の左右に配置され前記車軸に連結される一対のアッパアーム並びに一対のロアアームを備え、前記アクチュエータが前記車両の左右一方側のサイドレールに支持されると共に、前記車両の左右一方側のロアアームの前端部に連結される構成とするとよい。
【００１１】
あるいは、上記の後車軸調整機構において、請求項３に記載のように、前記車体は、前記車両の左右に平行に配置され前記車両の前後方向に延在する一対のサイドレールを備ええたものとし、前記リンク式リジッドアクスルサスペンションは、前記車両の左右に配置され前記車軸に連結される一対のアッパアーム並びに一対のロアアームを備え、前記アクチュエータが前記車両の左右両側のサイドレールに夫々支持されると共に、前記車両の左右両側のロアアームの前端部に夫々連結される構成としてもよい。
【００１２】
更に、請求項４に記載のように、前記サイドレールに回動自在に支持され前記サイドレールに対して直交するレバーを備えたものとし、該レバーの一端に前記アクチュエータが回動自在に支持されると共に、当該レバーの他端に前記ロアアームの前端部が回動自在に支持される構成とするとよい。尚、前記アクチュエータは、回転―直線変換機構により前記車両の前後方向に移動する出力軸を備えた電気モータから成り、該電気モータの出力軸が前記ロアアームの前端部に連結される構成とするとよい。
【００１３】
上記の後車軸調整機構において、前記アクチュエータは、請求項５に記載のように、前記サイドレールに対し前記車両の外側に支持される構成とし、あるいは、請求項６に記載のように、前記サイドレールに対し前記車両の内側に支持される構成とし、更に、請求項７に記載のように、前記サイドレールに対し前記車両の下側に支持される構成としてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、請求項１に記載のように構成された後車軸調整機構においては、車両後方の車輪に関し４ＷＳ機能を発揮し、中高速域における走行安定性と、緊急回避性能を向上させることができる。しかも、従来と同様のリジッドアクスルサスペンションに供される車両後方の車軸に関し、車体に対する相対位置（角度）が調整されるように構成されているので、従来装置に比し部品点数を大幅に増加することなく簡単な構成で、特に、悪路走行の機会が多いＳＵＶ系車両に対し有効な安定走行を確保することができる。
【００１５】
特に、請求項２に記載のように構成すれば、従来装置に比し部品点数の増加を最小限に抑え、アクチュエータを付設するという簡単な構成で、車両後方の車輪に関し４ＷＳ機能を発揮し得る安価な装置を提供することができる。
【００１６】
更に、請求項３に記載のように構成すれば、上記の効果に加え、左右のアクチュエータを同時に駆動して両出力軸を伸長させるホイールベース延長機能を有する。これにより、車両の中高速走行時には、ホイールベースを伸張して延長状態とし、車両の直進走行安定性を向上することができる。而して、前述の４ＷＳ機能に加え、ホイールベース延長機能も発揮し得るので、これら両機能を組み合わせることにより、短縮状態（あるいは原状態）による低速域の小回り性、延長状態による中高速域の走行安定性、及び、４ＷＳ機能による緊急回避性能を向上させることができる。
【００１７】
更に、請求項４に記載のように、レバーを備えたものとすれば、アクチュエータに対する強度的な負担を軽減することができるので、アクチュエータを小型且つ安価なものとすることができる。尚、アクチュエータを電気モータで構成すれば、４ＷＳ機能やホイールベース延長機能を容易且つ確実に発揮することができる。
【００１８】
そして、前記アクチュエータは、請求項５に記載のように配置すれば、既存の車両に対しても容易に装着することができる。あるいは、請求項６に記載のように配置すれば、アクチュエータを平行なサイドレール間に収容することができ、コンパクトになる。更には、請求項７に記載のように配置すれば、サイドレールの両側に余裕がない場合にも、アクチュエータを適切にサイドレールに装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る後車軸調整機構を備えた車両後部のサスペンションシステムを示すもので、車両後方の左右の車輪ＲＲ及びＲＬが１本の車軸１０で連結され、リンク式リジッドアクスルサスペンションが構成されている。本実施形態では、図１に２点鎖線で示すように、車両の左右に平行に配置され車両の前後方向に延在する一対のサイドレール２１及び２２を備えている。そして、図１乃至図３に実線で示すように、車両の左右に配置され車軸１０に連結される一対のアッパアーム１１及び１２、一対のロアアーム１３及び１４、並びにラテラルロッド１５から成る５本のリンクによって、５リンク式のリジッドアクスルサスペンションが構成されている。
【００２０】
そして、図１に示すように、一対のアクチュエータ３０が左右両側のサイドレール２１及び２２に夫々支持されると共に、左右両側のロアアーム１３及び１４の前端部に夫々連結されている。尚、図２及び図３においては、各リンクの配置を示し、アクチュエータ３０は省略している。車両の左右両側に配置されるアクチュエータ３０は同一の構造で、図４及び図５に拡大して示すように構成されており、更に図６及び図７に拡大して示すように、レバー４１を介してロアアーム１３及び１４の前端部に連結されている。
【００２１】
図４及び図５において、本実施形態のアクチュエータ３０は電気モータ３１から成り、回転―直線変換機構（図示せず）により出力軸３２が車両の前後方向（図４の左右方向）に移動するように制御される。この電気モータ３１は、出力軸３２と反対側の支持部３４にて、軸受３５を介してブラケット３６に回動自在に支持され、ブラケット３６はサイドレール２１（又は図１の２２）に固着されている。
【００２２】
一方、電気モータ３１の出力軸３２の先端には軸受３３が固定されており、図６及び図７に示すように、レバー４１の一端に形成された一対の腕部４２，４２間に軸受３３が介装され、これらを挿通するボルト４３を中心に、出力軸３２とレバー４１が回動し得るように支持されている。レバー４１は、サイドレール２１（又は２２）に固着されたブラケット４４を挿通し、このブラケット４４にナット４５ｘによって固定されたピン４５を中心に、揺動可能に支持されている。レバー４１の他端側は、ピン４６を介してロアアーム１３（又は１４）の前端部に回動自在に支持され、レバー４１とロアアーム１３（又は１４）が相互に揺動可能に支持されている。而して、本実施形態においては、電気モータ３１の出力軸３２の前後移動に応じて、レバー４１がピン４５を中心に揺動し、このレバー４１の揺動に応じて、ロアアーム１３（又は１４）が車両の前後方向に駆動される。
【００２３】
上記の構成になる後車軸調整機構の作動を説明すると、左右のアクチュエータ３０，３０の一方の出力軸３２を（車両の前後方向に距離Ｌｗ）伸張すると共に他方を短縮（もしくは原状態）とすると、左右のロアアーム１３及び１４は相互に逆方向に駆動される。この結果、車輪ＲＲ及びＲＬ並びに車軸１０を含むリヤアクスル全体が揺動し、例えば図８に示すように、車輪ＲＲ及びＲＬが転舵された状態となる。而して、車両後方の車輪ＲＲ及びＲＬに関し４ＷＳ機能を発揮し、中高速域における走行安定性と、緊急回避性能を向上させることができる。
【００２４】
一方、左右のアクチュエータ３０，３０の両者の出力軸３２を同距離だけ伸張すると、左右のロアアーム１３及び１４は車両後方に移動する。この結果、車輪ＲＲ及びＲＬ並びに車軸１０を含むリヤアクスル全体が車両後方に平行移動し、例えば図９に示すように、ホイールベースＷが出力軸３２の略伸張距離（Ｌｗ）だけ延長した状態となる。而して、ホイールベース延長機能を発揮し、高速域における直進走行安定性を向上させることができる。逆に、左右のアクチュエータ３０，３０の両者の出力軸３２を同距離だけ短縮すると（あるいは、原状態に戻すことにより上記の延長状態に対し相対的に短縮した状態になると）、左右のロアアーム１３及び１４は車両前方に移動する。この結果、車輪ＲＲ及びＲＬ並びに車軸１０を含むリヤアクスル全体が車両前方に移動し、ホイールベースＷが出力軸３２の略短縮距離だけ短縮した状態となる。而して、この場合は、低速域における小回り、回頭性を向上させることができる。
【００２５】
上記のように、本実施形態の後車軸調整機構によれば、４ＷＳ機能及びホイールベース延長機能の両者を発揮し得るので、これらの機能を組み合わせることにより、短縮状態（あるいは原状態）による低速域の小回り性、延長状態による中高速域の走行安定性、及び、４ＷＳ機能による緊急回避性能を向上させることができる。
【００２６】
これに対し、４ＷＳ機能のみに着目した後車軸調整機構とする場合には、図１に示すアクチュエータ３０を車両の左右一方側のサイドレール２１（又は２２）のみに設け、左右一方側のロアアーム１３（又は１４）の前端部に連結する構成とすればよい。これにより、アクチュエータ３０の出力軸３２を伸張すると、左右のロアアーム１３及び１４は相互に逆方向に駆動される。この結果、車輪ＲＲ及びＲＬ並びに車軸１０を含むリヤアクスル全体が揺動し、車輪ＲＲ及びＲＬが転舵された状態となる。而して、車両後方の車輪ＲＲ及びＲＬに関し４ＷＳ機能を発揮し、中高速域における走行安定性と、緊急回避性能を向上させることができる。
【００２７】
ところで、本実施形態のアクチュエータ３０は、図４乃至図７に示すように構成され、左右のロアアーム１３及び１４とレバー４１等を介して連結されているので、そのレバー比を適宜設定することによって、ロアアーム１３及び１４に対する推力や、ストローク速度等を調整することができる。また、車両が前進するとき（前方への走行時）には、ロアアーム１３及び１４には引張力が付与されるが、アクチュエータ３０の出力軸３２には、レバー４１を介して圧縮力が付与されることになる。このように、絶対的に頻度が高い車両の前進走行時において、アクチュエータ３０の出力軸３２に対し圧縮力が付与される構成となるので、強度的な負担を軽減することができる。更に、ロアアーム１３及び１４を介して伝達されるリヤアクスル（車軸１０）の揺動や捩れ力は、レバー４１等で吸収され、アクチュエータ３０には直接伝達されないので、この点でもアクチュエータ３０に対する強度的な負担を軽減することができる。
【００２８】
尚、上記の態様のほか、図１０及び図１１に示すように、種々の態様を構成することができる。例えば図１０に示すように、アクチュエータ３０を、サイドレール２１及び２２に対し車両の内側に支持するように構成すれば、平行なサイドレール２１及び２２間にアクチュエータ３０を収容することができ、コンパクトになる。あるいは、サイドレール２１及び２２の両側に余裕がない場合には、図１１に示すように、アクチュエータ３０を、サイドレール２１及び２２に対し車両の下側に支持するように構成すればよい。これらに供されるアクチュエータ３０は、例えば図１１に示すように、レバー４１等を介することなく直接ロアアーム１３及び１４の前端部に連結することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態に係る後車軸調整機構を備えた車両後部のサスペンションシステムを示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態における車両後部のサスペンションシステムの各リンクの配置を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態における車両後部のサスペンションシステムの各リンクの配置を示す背面図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるアクチュエータの部分断面平面図である。
【図５】本発明の一実施形態におけるアクチュエータの側面図である。
【図６】本発明の一実施形態におけるアクチュエータの出力軸とロアアームとの連結部分を拡大して示す側面図である。
【図７】本発明の一実施形態におけるアクチュエータの出力軸とロアアームとの連結部分を拡大して示す部分断面背面図である。
【図８】本発明の一実施形態において後車軸調整機構が駆動されて車両後方の車輪が転舵された状態を示す平面図である。
【図９】本発明の一実施形態において後車軸調整機構が駆動されて車両後方のホイールベースが伸張された状態を示す平面図である。
【図１０】本発明の他の実施形態に係り、アクチュエータが、サイドレールに対し車両の内側に支持された構成を示す平面図である。
【図１１】本発明の更に他の実施形態に係り、アクチュエータが、サイドレールに対し車両の下側に支持された構成を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３０】
ＲＲ，ＲＬ    車輪
１０    車軸
１１，１２    アッパアーム
１３，１４    ロアアーム
１５    ラテラルロッド
２１，２２    サイドレール
３０    アクチュエータ
３１    電気モータ
３２    出力軸
３６，４４    ブラケット
４１    レバー
【図１】
2009113692.tif 000003
【図２】
2009113692.tif 000004
【図３】
2009113692.tif 000005
【図４】
2009113692.tif 000006
【図５】
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【図６】
2009113692.tif 000008
【図７】
2009113692.tif 000009
【図８】
2009113692.tif 000010
【図９】
2009113692.tif 000011
【図１０】
2009113692.tif 000012
【図１１】
2009113692.tif 000013