JP4868129B2

JP4868129B2 - トウ角可変装置及びトウ角・キャンバー角可変装置

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Publication number: JP4868129B2
Application number: JP2006124901A
Authority: JP
Inventors: 宗久堀口; 睦川本; 正広長谷部; 文彦榊原; 久則白井
Original assignee: Equos Research Co Ltd
Current assignee: Equos Research Co Ltd
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2006-04-28
Publication date: 2012-02-01
Anticipated expiration: 2026-04-28
Also published as: JP2007276752A

Description

本発明は、車輪のトウ角を簡単な構造で大きく変更できるようにしたトウ角可変装置及びそれに加えてキャンバー角も変更できるようにしたトウ角・キャンバー角可変装置に関する。

従来、図１５に示すように、アクチュエータで各輪個別にキャンバー及びトウを制御することができるようにするために、車輪を支持するアクスル３２を車体に対し１点で支持するボールジョイント３３と、アクスル３２におけるボールジョイント３３による支持点の上側下側であり且つ車両前後方向の２点を支持し、この２点の支持点を、車幅方向に個別に変位させる第１及び第２のアクチュエータ３４，３５と、前記２点の支持点を車幅方向において相対的に変位させることで車輪のトウを変化させ、及び／又は前記２点の支持点を車幅方向において同一方向に変位させることで車輪のキャンバーを変化させるように、第１及び第２のアクチュエータ３４，３５を制御する制御手段と、を備えたものがある（特許文献１）。
特開２００４−１２２９３２号公報

しかしながら、一般的なダブルウィッシュボーンや上記特許文献１の発明では、トウ角を約９０度程度まで大きく変更しようとすると、各アームや車輪が干渉してしまい、車両を横方向に移動させることはできなかった。

また、アッパリンク又はロアリンクのアクスル３２における支持点をボールジョイント３３により１点で支持している場合、トウ角及びキャンバー角を変更すると、この支持点のボールジョイント３３がアクスル３２と第１及び第２のアクチュエータ３４，３５との回転支点となり、この支持点を中心に第１及び第２のアクチュエータ３４，３５が動いてしまい、第１及び第２のアクチュエータ３４，３５の高さが異なる配置となる。すなわち、第１及び第２のアクチュエータ３４，３５の長さが決まっても、トウ角及びキャンバー角はどちらも一意に決まらないことになる。

本発明は、上記課題を解決するものであって、アクチュエータでトウ角を大きく変更することで、車両を従来よりも様々な方向に移動することができるシンプルな構造のトウ角可変装置、それに加えてキャンバー角も変更できるようにしたトウ角・キャンバー角可変装置及びアクチュエータの変更に対してトウ角・キャンバー角が一意に決定するトウ角・キャンバー角可変装置を提供することを目的とする。

そのために本発明は、一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材と、一端が車体に連結され、他端が車輪側第二アーム部材取付部で車輪側の取付部材に連結される第二アーム部材と、を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、前記第一アーム部材は、一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材と、を有し、前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置されると共に、前記第一連結部、前記第二連結部、及び車輪側第二アーム部材取付部は、前記車輪が車体中心線と平行な状態の時に、前記車輪を車輪長手方向断面及びトウ角回動中心に対して垂直な方向から見た場合、前記車輪と重なって隠れる位置に配置され、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置されることを特徴とする。

また、本発明のトウ角可変装置は、前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きいことを特徴とする。

また、前記第一連結部及び前記第二連結部は、トウ角回動中心と平行な軸に対し回動するトウ角変更部であり、前記回動部材取付部は、前記第一連結部及び前記第二連結部での回動軸と交差しない別の軸に対し回動するキャンバー角変更部であることを特徴とする。

さらに、本発明のトウ角可変装置は、一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材及び第二アーム部材を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、前記第一アーム部材は、一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材とを有し、前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置され、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置され、前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きいことを特徴とする。

それによって、本発明は、一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材と、一端が車体に連結され、他端が車輪側第二アーム部材取付部で車輪側の取付部材に連結される第二アーム部材と、を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、前記第一アーム部材は、一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材と、を有し、前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置されると共に、前記第一連結部、前記第二連結部、及び車輪側第二アーム部材取付部は、前記車輪が車体中心線と平行な状態の時に、前記車輪を車輪長手方向断面及びトウ角回動中心に対して垂直な方向から見た場合、前記車輪と重なって隠れる位置に配置され、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置されるので、車輪のトウ角を車体幅方向まで変更でき、車両をあらゆる方向に推進することができる。

また、前記トウ角可変装置は、前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きいので、簡単な構造で車輪のトウ角を車体幅方向まで変更でき、車両をあらゆる方向に推進することができる。

また、前記トウ角可変装置を含むトウ角・キャンバー角可変装置において、前記第一連結部及び第二連結部は、トウ角回動中心と平行な軸に対し回動するトウ角変更部であり、前記回動部材取付部は、前記第一連結部及び前記第二連結部での回動軸と交差しない別の軸に対し回動するキャンバー角変更部であるので、キャンバー角を変更することでき、車両の挙動に対して多様な制御が可能となる。

さらに、一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材及び第二アーム部材を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、前記第一アーム部材は、一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材とを有し、前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置され、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置され、前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きいので、簡単な構造で車輪のトウ角を車体幅方向まで変更でき、車両をあらゆる方向に推進することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はトウ角可変装置１の一実施形態を車両に適用した状態を示す。図１において、１はトウ角可変装置、２は車体、３は取付部材、４は車輪、５はタイヤ、１０は第一アーム部材の一例としてのアッパーアーム、１１は第一アクチュエータ、１２は第二アクチュエータ、１３は回動部材、１４は第一アクチュエータ支持部、１５は第二アクチュエータ支持部、１６は第一連結部、１７は第二連結部、１８は回動部材取付部、２０は第二アーム部材の一例としてのロアアーム、２１は第一本体としての第一ロアアーム本体、２２は第二本体としての第二ロアアーム本体、２３は結合部材、２４は第一ロアアーム支持部、２５は第二ロアアーム支持部、２６は車輪側ロアアーム取付部である。

トウ角可変装置１は、アッパーアーム１０、ロアアーム２０を有し、両者とも一端を車体２に揺動するように連結され、他端を車輪４側の取付部材３に連結され、該取付部材が、車輪４及びその周囲に装着するタイヤ５を回転するように支持されている。

アッパーアーム１０は、第一アクチュエータ１１、第二アクチュエータ１２、回動部材１３からなる。第一アクチュエータ１１は、一端の第一アクチュエータ支持部１４において車体２に上下方向回動軸と左右方向回動軸を持つユニバーサルジョイントで連結支持され、他端の第一連結部１６で回動部材１３に連結され、伸縮自在な部材である。第二アクチュエータ１２は、一端の第二アクチュエータ支持部１５において車体２に上下方向回動軸と左右方向回動軸を持つユニバーサルジョイントで連結支持され、他端の第二連結部１７で回動部材１３に連結され、伸縮自在な部材である。なお、第一アクチュエータ支持部１４及び第二アクチュエータ支持部１５はユニバーサルジョイントとしたが、ボールジョイントとしてもよい。回動部材１３は、略三角形の形状をした部材で、第一の頂点付近にある第一連結部１６で第一アクチュエータ１１の他端と回動するように連結され、第二の頂点付近にある第二連結部１７で第二アクチュエータ１２の他端と回動するように連結され、第三の頂点付近にある回動部材取付部１８で車輪４側の取付部材３と連結されている。なお、回動部材取付部１８は、必ずしもトウ角回動中心線上にある必要はない。

ロアアーム２０は、車両前方側の第一ロアアーム本体２１と、車両後方側の第二ロアアーム本体２２と、第一ロアアーム本体２１及び第二ロアアーム本体２２を結合する結合部材２３を有し、略傾斜したＡの字の形状に一体に形成される。車両前方側の第一ロアアーム本体２１は、一端が第一ロアアーム支持部２４により車体２に揺動するように連結され、他端が車輪側ロアアーム取付部２６において車輪４が回動するように取付部材３に取り付けられる。また、車両後方側の第二ロアアーム本体２２は、一端が第二ロアアーム支持部２５により車体２に揺動するように連結され、他端が車輪側ロアアーム取付部２６において車輪４が回動するように取付部材３に取り付けられる。車輪側ロアアーム取付部２６は、ボールジョイント等で構成される。なお、結合部材２３は強度上問題がなければ無くてもよい。

図２は、本実施形態のトウ角可変装置１の概念図を示す。図２（ａ）は、トウ角可変装置１を車両後方側から見た図、図２（ｂ）は、トウ角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両下方側から見た図である。図中、Ｏは車輪中心、ＯＴはトウ角回動中心、Ｈ１は車輪中心Ｏから回動部材取付部１８までの距離、Ｈ２は車輪中心Ｏからロアアーム取付部２６までの距離、Ｒは車輪内径、Ａはトウ角回動中心ＯＴを含む車輪長手方向断面、Ｂは車輪回転中心、Ｃは車輪内側端部、Ｓは車輪内空間、Ｗは車輪長手方向断面Ａから車輪内側端部Ｃまでの距離、Ｗｕは車輪長手方向断面Ａから第一連結部及び第二連結部１６，１７までの距離である。なお、便宜上、アッパーアーム１０は、二点鎖線で表示する。

図２（ａ）は、トウ角可変装置１を車両後方側から見た図である。ただし、便宜上、取付部材３、車輪４及びタイヤ５は、トウ角回動中心ＯＴを含む車輪長手方向断面で示す。図２（ａ）のように、アッパーアーム１０及びロアアーム２０は、車体２と、取付部材３とを連結する。アッパーアーム１０は、一端で車体２に支持され、他端で車輪中心Ｏの上方に距離Ｈ１離れた回動部材取付部１８において取付部材３に取り付けられる。ロアアーム２０は、一端で車体２に支持され、他端で車輪中心Ｏから下方に距離Ｈ２離れたロアアーム取付部２６において取付部材３に取り付けられる。

図２（ｂ）は、トウ角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両下方側から見た図である。図２（ｂ）のように、アッパーアーム１０及びロアアーム２０は、車体２から外側及び車両の前方に傾斜して延び、取付部材３、車輪４及びタイヤ５を支持する。第一連結部１６及び第二連結部１７は、車輪内空間Ｓ外に配置される。

図３は、本実施形態のトウ角可変装置１の概念図を示し、図２の状態から車輪４を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた状態を示す。図３（ａ）は、トウ角可変装置１を車両後方側から見た図、図３（ｂ）は、トウ角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両下方側から見た図である。図中、Ｄはロアアーム２０を含む平面内でのロアアーム取付部２６から車輪内径部までの距離、θ１はロアアーム２０を含む平面内で、車体中心線に垂直でロアアーム取付部２６を通る線と第一ロアアーム本体２１との間の角、θ２はロアアーム２０を含む平面内で、車体中心線に垂直でロアアーム取付部２６を通る線とロアアーム取付部２６から車輪内側端部Ｃまでを結ぶ線との間の角である。また、便宜上、アッパーアーム１０は、二点鎖線で表示する。

図３（ａ）は、トウ角可変装置１を車両後方側から見た図である。図３（ａ）のように、ロアアーム２０を含む平面内でのロアアーム取付部２６から車輪内径部までの距離をＤとすると、Ｄ＝√（Ｒ²−Ｈ２²）となる。

図３（ｂ）は、トウ角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両下方側から見た図である。図３（ｂ）のように、車輪４を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させるには、ロアアーム２０を含む平面内において、車輪４のトウ角回動中心ＯＴを含む長手方向断面Ａと第一ロアアーム本体２１との間の角度θ１が、車輪４のトウ角回動中心ＯＴを含む長手方向断面Ａと車輪４のロアアーム取付部２６から車輪内側端部Ｃまでを結ぶ線との間の角度θ２よりも大きくなるように設定する。

このように設定することで、車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させても、ロアアーム２０と車輪４とは干渉することなく配置される。なお、θ２＝ｔａｎ^-1（Ｗ／Ｄ）である。また、車輪４のトウ角回動中心ＯＴを含む長手方向断面Ａからアッパーアーム取付部１６，１７までの距離Ｗｕが、車輪４のトウ角回動中心ＯＴを含む長手方向断面Ａから車輪内側端部Ｃまでの距離Ｗより大きくなるように設定する。このように設定することで、車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させても、アッパーアーム１０と車輪４とが干渉することがない。

次に、図４乃至図６により各状態を説明する。図４は、通常の走行状態を示す。通常状態では、車輪４及びタイヤ５を車両進行方向略平行に向ける。場合によって、トウ角やキャンバー角を調整してもよい。図５は、トウイン方向に車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで約９０度回動させた状態を示す。この状態にするためには、図４の通常状態から、第一アクチュエータ１１を縮めて、第二アクチュエータ１２を伸ばす。すると、回動部材１３が回動部材取付部１８を中心に回動し、それに伴って取付部材３、車輪４及びタイヤ５が回動する。この時、ロアアーム２０の第一ロアアーム本体２１の角度が、車輪４と干渉しないように設定されているので、トウ角を９０度程度まで大きく変更することができる。図６は、トウ角を図５と逆の方向のトウアウト方向に回動させた状態を示す。この状態にするためには、図４の通常状態から、第一アクチュエータ１１を伸ばし、第二アクチュエータ１２を縮める。すると、回動部材１３が回動部材取付部１８を中心に回動し、それに伴って取付部材３、車輪４及びタイヤ５が回動する。この時、トウ角はロアアーム２０の第二ロアアーム本体２２と車輪４とが干渉しない角度まで変更することができる。

次に、トウ角可変装置１の回動部材取付部１８及び車輪側ロアアーム取付部２６に、キャンバー角を変更する方向に回動できる構成を適用し、トウ角だけでなく、車輪４及びタイヤ５のキャンバー角を変更するトウ角・キャンバー角可変装置１００とする第二実施形態を説明する。

図７及び図８において、回動部材取付部１８にはピン等を適用し、車輪側ロアアーム取付部２６は、ボールジョイント等で構成する。これにより、取付部材３，車輪４及びタイヤ５は、回動部材取付部１８及び車輪側ロアアーム取付部２６により、トウ角回動中心ＯＴとは別の軸であり、第一連結部１６及び第二連結部１７での回動軸と交差しない軸に対して回動することができる。

したがって、第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２が共に縮んだ場合、図７のようにキャンバー角は車両正面から見て八の字型のネガティブキャンバー方向に変更され、第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２が共に延びた場合、図８のようにキャンバー角は車両正面から見て逆八の字型のポジティブキャンバー方向に変更される。

なお、第一及び第二実施形態では、アッパーアーム１０にアクチュエータを適用したが、第三実施形態として、図９に示すようにロアアーム２０にアクチュエータを適用する構造としてもよい。

さらに、第一及び第二実施形態では、トウイン方向に車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで約９０度回動できる構造としたが、第四実施形態として、図１０に示すようにトウ角・キャンバー角可変装置１を車体２に対して前後逆に設置し、トウアウト方向に車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで約９０度回動できる構造としてもよい。

また、第一実施形態乃至第四実施形態のそれぞれを組み合わせて新たな形態として実施してもよい。

さらに、本実施形態では、取付部材３を単にアッパーアーム１０とロアアーム２０とを取り付けるための部材としたが、モータ等の駆動手段として、車輪４を駆動するような構造としてもよい。このような構造とすることで従動輪でも駆動輪でも使用することができる。

以上のような実施形態により、簡単な構造で車輪４のトウ角を車輪長手方向断面Ａ内のトウ角回動中心ＯＴと垂直な線が車体中心線と垂直になるまで約９０度回動でき、車両をあらゆる方向に推進することができる。また、キャンバー角を変更できる構造とすることで、車両の挙動に対して多様な制御が可能となる。

次に、図１１及び図１２に示す第一連結部１６を通る軸及び第二連結部１７を通る軸を、それぞれトウ角を変更するための軸とし、回動部材取付部１８を通る軸を、キャンバー角を変更するための軸とした技術について、図１３及び図１４に示す第一連結部１６及び第二連結部１７にそれぞれボールジョイントを適用した従来技術と比較して説明する。

図１３及び図１４は、第一連結部１６及び第二連結部１７にそれぞれボールジョイントを適用した従来技術を概略的に示した図である。なお、理解を容易にするために符号は本実施形態と同様のものを使用する。図１３（ａ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１を車両上方側から見た図、図１３（ｂ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両後方側から見た図、図１４（ａ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１を車両側方側から見た図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の作用図、図１４（ｃ）は、図１４（ｂ）の状態を車両後方側から見た図を示している。

図１３に示したトウ角・キャンバー角可変装置１では、第一連結部１６及び第二連結部１７にそれぞれボールジョイントを適用している。この形態では、トウ角及びキャンバー角を変更する際、第一連結部１６及び第二連結部１７のボールジョイントが、それぞれ車輪側の回動部材１３と車体側の第一アクチュエータ１１及び第２アクチュエータ１２との回転支点となる。すなわち、トウ角を変更するための軸とキャンバー角を変更するための軸が第一連結部１６及び第二連結部１７上で交差する構造となっている。

すると、図１４（ａ）に示した状態のトウ角・キャンバー角可変装置１は、図１４（ｂ）に示したように、車輪側ロアアーム取付部２６を通り車輪長手方向断面に垂直な軸Ｘに対して拘束力がなく、軸Ｘを中心に回動してしまい、図１４（ｃ）に示すように、２本のアッパーアーム１０の高さが異なる配置となる。すなわち、第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２の長さが決まっても、トウ角及びキャンバー角はどちらも一意に決まらないことになる。

次に、本実施形態の技術について説明する。図１１及び図１２に示すように、キャンバー角を変更するための軸を回動部材取付部１８に適用し、トウ角を変更するための軸を第一連結部１６及び第二連結部１７にそれぞれ適用する。図１１（ａ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１を車両上方側から見た図、図１１（ｂ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１のロアアーム２０を含む断面を車両後方側から見た図、図１２（ａ）は、トウ角・キャンバー角可変装置１を車両側方側から見た図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）の作用図を示している。

図１１に示したトウ角・キャンバー角可変装置１では、第一連結部１６を通る軸及び第二連結部１７を通る軸を、それぞれトウ角を変更するための軸とし、回動部材取付部１８を通る軸を、キャンバー角を変更するための軸としている。この形態では、トウ角及びキャンバー角を変更する際、第一連結部１６及び第二連結部１７のトウ角を変更するための軸が、それぞれ車輪側の回動部材１３と車体側の第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２との回動支点となり、回動部材取付部１８のキャンバー角を変更するための軸が、車輪側の取付部材３と車体側の回動部材１３との回動支点となる。すなわち、トウ角を変更するための軸とキャンバー角を変更するための軸が交差しない構造となっている。

すると、図１２（ａ）に示した状態のトウ角・キャンバー角可変装置１は、図１２（ｂ）に示したように、車輪側ロアアーム取付部２６を通り車輪長手方向断面に垂直な軸Ｘに対して拘束力が生じ、軸Ｘを中心に動いてしまうことがない。すなわち、第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２の長さが決まれば、トウ角及びキャンバー角はどちらも一意に決まることになる。

なお、このような第一連結部１６を通る軸及び第二連結部１７を通る軸を、それぞれトウ角を変更するための軸とし、回動部材取付部１８を通る軸を、キャンバー角を変更するための軸とするトウ角・キャンバー角可変装置１の構造は、アッパーアーム１０及びロアアーム２０の角度に関係なく、適用することができる。

このように、第一連結部１６及び第二連結部１７はトウ角回動中心と平行な軸に対し回動するトウ角変更部とし、回動部材取付部１８及び車輪側ロアアーム取付部２６は、トウ角回動中心とは別の軸であると共に、第一連結部１６及び第二連結部１７での回動軸と交差しない軸に対し回動するキャンバー角変更部とする構造を適用することにより、第一アクチュエータ１１及び第二アクチュエータ１２の長さが決まれば、トウ角及びキャンバー角はどちらも一意に決まることになるという効果を奏する。

本発明の第一実施形態を示す図トウ角可変装置の概略図トウ角可変装置のトウ角変更時の概略図トウ角可変装置の通常時を示す図トウ角可変装置のトウ角変更時を示す図トウ角可変装置のトウ角変更時を示す図本発明の第二実施形態を示す図本発明の第二実施形態を示す図本発明の第三実施形態を示す図本発明の第四実施形態を示す図トウ角・キャンバー角を変更するための軸を示す図トウ角・キャンバー角を変更するための軸を示す図図１１と比較するための従来の技術を示す図図１２と比較するための従来の技術を示す図従来の技術を示す図

符号の説明

１…トウ角可変装置、２…車体、３…取付部材、４…車輪、５…タイヤ、１０…アッパーアーム（第一アーム部材）、１１…第一アクチュエータ、１２…第二アクチュエータ、１３…回動部材、１４…第一アクチュエータ支持部、１５…第二アクチュエータ支持部、１６…第一連結部、１７…第二連結部、１８…回動部材取付部、２０…ロアアーム（第二アーム部材）、２１…第一ロアアーム本体（第一本体）、２２…第二ロアアーム本体（第二本体）、２３…結合部材、２４…第一ロアアーム支持部、２５…第二ロアアーム支持部、２６…車輪側ロアアーム取付部、Ｏ…車輪中心、ＯＴ…トウ角回動中心、Ｈ１…車輪中心Ｏから回動部材取付部１８までの距離、Ｈ２…車輪中心Ｏからロアアーム取付部２６までの距離、Ｒ…車輪内径、Ａ…トウ角回動中心ＯＴを含む車輪長手方向断面、Ｂ…車輪回転中心、Ｃ…車輪内側端部、Ｓ…車輪内空間、Ｗ…車輪長手方向断面Ａから車輪内側端部Ｃまでの距離、Ｗｕ…車輪長手方向断面Ａからアッパーアーム取付部１６，１７までの距離、Ｄ…ロアアーム２０を含む平面内でのロアアーム取付部２６から車輪内径部までの距離、θ１…ロアアーム２０を含む平面内で、車体中心線に垂直でロアアーム取付部２６を通る線と第一ロアアーム本体２１との間の角、θ２…ロアアーム２０を含む平面内で、車体中心線に垂直でロアアーム取付部２６を通る線とロアアーム取付部２６から車輪内側端部Ｃまでを結ぶ線との間の角、Ｘ…車輪側ロアアーム取付部２６を通り車輪長手方向断面に垂直な軸

Claims

一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材と、
一端が車体に連結され、他端が車輪側第二アーム部材取付部で車輪側の取付部材に連結される第二アーム部材と、
を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、
前記第一アーム部材は、
一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、
前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材と、
を有し、
前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置されると共に、
前記第一連結部、前記第二連結部、及び車輪側第二アーム部材取付部は、前記車輪が車体中心線と平行な状態の時に、前記車輪を車輪長手方向断面及びトウ角回動中心に対して垂直な方向から見た場合、前記車輪と重なって隠れる位置に配置され、
前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置される
ことを特徴とするトウ角可変装置。
前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、
前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載のトウ角可変装置。
前記第一連結部及び第二連結部は、トウ角回動中心と平行な軸に対し回動するトウ角変更部であり、
前記回動部材取付部は、前記第一連結部及び前記第二連結部での回動軸と交差しない別の軸に対し回動するキャンバー角変更部である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のトウ角可変装置を含むトウ角・キャンバー角可変装置。
一端が車体に連結され、他端が車輪側の取付部材に連結される第一アーム部材及び第二アーム部材を備え、車輪のトウ角を変更するトウ角可変装置において、
前記第一アーム部材は、一端が前記車体に連結され、長さを変更できる第一アクチュエータ及び第二アクチュエータと、前記第一アクチュエータの他端に連結される第一連結部、前記第二アクチュエータの他端に連結される第二連結部、及び、前記取付部材に連結される回動部材取付部を含み、前記車輪と共にトウ角回動中心のまわりに回動する回動部材とを有し、
前記第一連結部及び前記第二連結部は、それぞれ車輪内空間外に配置され、
前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材は前記車輪と干渉しない位置に配置され、
前記第二アーム部材は、一端が前記車体に連結され、他端が前記取付部材に連結される第一本体及び第二本体とを有し、
前記車輪を前記車輪長手方向断面内のトウ角回動中心と垂直な線が車体中心線と垂直になるまで回動させた場合に、前記第二アーム部材を含む平面内において、車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記第一本体との間の角度は、前記車体中心線に垂直で車輪側第二アーム部材取付部を通る線と前記車輪側第二アーム部材取付部から前記車輪内側端部までを結ぶ線との間の角度よりも大きい
ことを特徴とするトウ角可変装置。