JP2009132278A - キャンバ角調整機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な構造で、アクチュエータへの負荷を軽減し、且つ、強度を確保したキャンバ角調整機構を提供する。
【解決手段】 車体に対する車輪３０のキャンバ角を変更するキャンバ角調整機構１において、車体に連結される支持部材２２と、支持部材２２に設けたベース部材２０と、支持部材２２に設け、駆動力を発生するアクチュエータ２と、車幅方向に延び、アクチュエータ２の駆動力により上下方向に移動する伝達部材３と、伝達部材３の両端に回動可能に連結されたアーム４と、車輪３０を回転可能に支持し、アーム４に連結され、アーム４の回動によりベース部材２０に対して回動することで車輪３０のキャンバ角を変更する回動部材５と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、車輪のキャンバ角を簡単な構造で変更できるようにしたキャンバ角調整機構に関する。

従来、図９に示すように、アクチュエータで各輪個別にキャンバ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５３２を車体に対し１点で支持するボールジョイント５３３と、アクスル５３２におけるボールジョイント５３３による支持点の上側又は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５３４，５３５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を変化させるように、第１及び第２のアクチュエータ５３４，５３５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、上記特許文献１に記載された発明では、アクチュエータをバネ上に設置していたので、キャンバ角を変更する際に、車体と車輪との相対移動を考慮した動作をアクチュエータに要求する必要があり、アクチュエータの負担が大きかった。

本発明は、上記課題を解決するものであって、簡単な構造で、アクチュエータへの負荷を軽減し、且つ、強度を確保したキャンバ角調整機構を提供することを目的とする。

そのために本発明は、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角調整機構において、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に設けたベース部材と、前記支持部材に設け、駆動力を発生するアクチュエータと、車幅方向に延び、前記アクチュエータの駆動力により上下方向に移動する伝達部材と、前記伝達部材の両端に回動可能に連結されたアームと、前記車輪を回転可能に支持し、前記アームに連結され、前記アームの回動により前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する回動部材と、を備えたことを特徴とする。

また、前記アクチュエータは、上下方向に伸縮するアクチュエータアームを有し、前記アクチュエータアームと前記伝達部材とを連結することを特徴とする。

また、前記アクチュエータは、前記回動部材の回動軸であるキャンバ軸と平行な軸を中心に回動するアクチュエータアームを有し、前記伝達部材は、前記アクチュエータアームが挿入され摺動する車体幅方向に延びる長孔を有することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角調整機構において、前記車体に連結される支持部材と、前記支持部材に設けたベース部材と、前記支持部材に設け、駆動力を発生するアクチュエータと、車幅方向に延び、前記アクチュエータの駆動力により上下方向に移動する伝達部材と、前記伝達部材の両端に回動可能に連結されたアームと、前記車輪を回転可能に支持し、前記アームに連結され、前記アームの回動により前記ベース部材に対して回動することで前記車輪のキャンバ角を変更する回動部材と、を備えたので、１つのアクチュエータで左右輪のキャンバ角を調整することができると共に、簡単な構造で、アクチュエータへの負荷を軽減することができ、アクチュエータを小型軽量にすることができる。また、キャンバ角調整機構を設置する周辺では、高剛性である支持部材にベース部材を支持させたので、余分な部材を使用することなく、軽量で強度を確保することができる。

また、請求項２記載の発明によれば、前記アクチュエータは、上下方向に伸縮するアクチュエータアームを有し、前記アクチュエータアームと前記伝達部材とを連結するので、アクチュエータの駆動力を回動部材の回動に変換する際に、駆動力伝達のロスを少なく抑え、精度良くキャンバ角を設定することができる。

また、請求項３記載の発明によれば、前記アクチュエータは、前記回動部材の回動軸であるキャンバ軸と平行な軸を中心に回動するアクチュエータアームを有し、前記伝達部材は、前記アクチュエータアームが挿入され摺動する車体幅方向に延びる長孔を有するので、アクチュエータを設置するための上下方向のスペースを小さくすることができ、車体との干渉を小さくすることができる。

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は第１実施形態のキャンバ角調整機構１の後上方から見た斜視図、図２は第１実施形態のキャンバ角調整機構１のアクチュエータ側部分の拡大図、図３は第１実施形態のキャンバ角調整機構１の車輪側部分の拡大図を示す。

なお、前後とは、車両の前後方向に対応しており、図中の矢印Ｆを前方とする。また、車幅方向とは、車両の前後方向に直交する方向とする（以下同じ。）。

図１において、１はキャンバ角調整機構、２はアクチュエータ、３は伝達部材、４はアーム、５は回動部材、２０はベース部材、２１はサスペンション、２２はトーションビーム、３０は車輪である。

第１実施形態のキャンバ角調整機構１は、図示しない車体と車輪３０とを連結する部分に設けられ、車輪３０のキャンバ角を変更するための装置である。ここで、車輪３０は、タイヤ、ホイール、ハブ３１等を含むものとする。

キャンバ角調整機構１は、車体に連結される支持部材としてのサスペンション２１やトーションビーム２２等により、車体又は支持部材に連結されるベース部材２０と、駆動力を発生するアクチュエータ２と、アクチュエータ２の駆動力を伝達する伝達部材３及びアーム４と、伝達部材３及びアーム４から伝達されたアクチュエータ２の駆動力によりベース部材２０に対して回動することで車輪３０のキャンバ角を変更する回動部材５とを有する。

図２に示すように、アクチュエータ２は、本体２ａをトーションビーム２２の本体２２ａから突出したアクチュエータ支持部２２ｂに支持され、車体上下方向にアクチュエータアーム２ｂを直動させるものである。

伝達部材３は、本体３ａと、アクチュエータ２のアクチュエータアーム２ｂを挿通し連結するアクチュエータ連結部３ｂと、アーム４と連結される伝達アーム連結部３４とを有する。本実施形態では、略中央にアクチュエータ連結部３ｂ、両端に伝達アーム連結部３４を有し、１つのアクチュエータ２により両輪のキャンバ角を同時に調整できる構成となっている。また、本実施形態では、図２に示すように、アクチュエータ連結部３ｂは、本体３ａに対してピン３ｃ等により車体幅方向を軸として回動するように構成され、微妙な位置ズレを修正できる構造となっている。

図３に示すように、本実施形態では、ベース部材２０は、車体に対して揺動するトーションビーム２２に固定され、ピン等の回動部２０ａをキャンバ軸Ｃとして回動部材５が回動するように支持するものである。

アーム４は、一方の伝達アーム連結部３４で伝達部材３と回動可能に連結され、他方の回動アーム連結部４５で回動部材５と回動可能に連結される。

回動部材５は、ハブ等を介して車輪３０を回転可能に支持し、キャンバ軸Ｃを中心としてベース部材２０に対して回動するものであり、伝達部材３と連結するアーム４に対して回動アーム連結部４５で回動可能に連結されている。本実施形態では、下端で、キャンバ軸Ｃを中心にベース部材２０と回動するように連結され、上端で、アーム４に対して回動するようにピン等により連結されている。なお、回動部材５は、車輪３０を回転可能に支持する車輪支持部材としてのハブ３１及び車輪３０を制動する制動部材としてのブレーキ等を支持すると好ましい。

図４は、キャンバ角を変更した場合の作動概略図を示す。図４（ａ）は、アクチュエータ２を作動させない状態を示し、図４（ｂ）は、アクチュエータ２を作動させ、ネガティブキャンバとした状態を示し、図４（ｃ）は、アクチュエータ２を作動させ、ポジティブキャンバとした状態を示している。

図４（ａ）に示すように、アクチュエータ２を作動させない状態では、アライメント初期設定状態、本実施形態では、例えば、キャンバ角０°に設定した状態とする。

また、図４（ｂ）に示すように、アクチュエータアーム２ｂを下方に移動させると、伝達部材３は下方に押される。アーム４は、伝達部材３に引かれて回動部材３を下方に引こうとする。しかしながら、回動部材５がベース部材２０に支持されているので、アーム４は、伝達アーム連結部３４を中心に車体幅方向内側へ回動する。そして、回動アーム連結部４５を中心にアーム４と相対回動しながら、回動部材５は、アーム４に引かれて、キャンバ軸Ｃを中心に車体幅方向内側に回動する。これに伴い、車輪３０のキャンバ角が変更してネガティブキャンバとなる。

この状態からアクチュエータ２の作動が続くと、図５（ａ）に示すように、ベース部材２０に設けたネガティブストッパ部２０ｂが回動部材５に当接し、回動部材５の移動、すなわちキャンバ角が規制される。

また、図４（ｃ）に示すように、アクチュエータアーム２ｂを上方に移動させると、伝達部材３は上方に持ち上げられる。アーム４は、伝達部材３に押されて回動部材３を上方に持ち上げようとする。しかしながら、回動部材５がベース部材２０に支持されているので、アーム４は、伝達アーム連結部３４を中心に車体幅方向外側へ回動する。そして、回動アーム連結部４５を中心にアーム４と相対回動しながら、回動部材５は、アーム４に押されて、キャンバ軸Ｃを中心に車体幅方向外側に回動する。これに伴い、車輪３０のキャンバ角が変更してポジティブキャンバとなる。

この状態からアクチュエータ２の回動が続くと、図５（ｂ）に示すように、アーム４に設けたポジティブストッパ部４ａが回動部材５に当接し、回動部材５の移動、すなわちキャンバ角が規制される。

次に、本発明の第２実施形態について説明する。

図６は第２実施形態のキャンバ角調整機構１の後上方から見た斜視図、図７は第２実施形態のキャンバ角調整機構１のアクチュエータ部分の拡大図、図８は第２実施形態のキャンバ角調整機構１の車輪部分の拡大図を示す。

図６において、１はキャンバ角調整機構、２はアクチュエータ、３は伝達部材、４はアーム、５は回動部材、２０はベース部材、２１はサスペンション、２２はトーションビーム、３０は車輪である。

第２実施形態のキャンバ角調整機構１は、アクチュエータ２として回動式を適用したものである。

キャンバ角調整機構１は、車体に連結される支持部材としてのサスペンション２１やトーションビーム２２等により、車体又は支持部材に連結されるベース部材２０と、駆動力を発生するアクチュエータ２と、アクチュエータ２の駆動力を伝達する伝達部材３及びアーム４と、伝達部材３及びアーム４から伝達されたアクチュエータ２の駆動力によりベース部材２０に対してキャンバ軸Ｃを中心として回動する回動部材５とを有する。

図７に示すように、アクチュエータ２は、本体２ａをトーションビーム２２の本体２２ａから突出したアクチュエータ支持部２２ｂに支持され、車体前後方向の軸を中心にアクチュエータアーム２ｂを回動させるものである。

伝達部材３は、本体３ａと、アクチュエータ２のアクチュエータアーム２ｂと連結されるアクチュエータ連結部３ｄと、アーム４と連結される伝達アーム連結部３４とを有する。第２実施形態では、略中央にアクチュエータ連結部３ｄ、両端に伝達アーム連結部３４を有し、１つのアクチュエータ２により両輪のキャンバ角を同時に調整できる構成となっている。また、図７に示すように、アクチュエータ連結部３ｄは、車体幅方向に延びる長孔３ｅを有し、アクチュエータアーム２ｂの先端部２ｃが長孔３ｅ内を摺動する構成となっている。

ベース部材２０、アーム４及び回動部材５は、図３に示した第１実施形態と同様の構成となっている。

図８は、キャンバ角を変更した場合の作動概略図を示す。図８（ａ）は、アクチュエータ２を作動させない状態を示し、図８（ｂ）は、アクチュエータ２を作動させ、ネガティブキャンバとした状態を示し、図８（ｃ）は、アクチュエータ２を作動させ、ポジティブキャンバとした状態を示している。

図８（ａ）に示すように、アクチュエータ２を作動させない状態では、アライメント初期設定状態、本実施形態では、例えば、キャンバ角０°に設定した状態とする。

また、図８（ｂ）に示すように、アクチュエータ２を作動し、アクチュエータアーム２ｂを紙面に向かって反時計回りに回動させると、アクチュエータアーム２ｂは長孔３ｅ内を摺動すると共に、伝達部材３を下方に押す。アーム４は、伝達部材３に引かれて回動部材３を下方に引こうとする。しかしながら、回動部材５がベース部材２０に支持されているので、アーム４は、伝達アーム連結部３４を中心に車体幅方向内側へ回動する。そして、回動アーム連結部４５を中心にアーム４と相対回動しながら、回動部材５は、アーム４に引かれて、キャンバ軸Ｃを中心に車体幅方向内側に回動する。これに伴い、車輪３０のキャンバ角が変更してネガティブキャンバとなる。

この状態からアクチュエータ２の作動が続くと、図５（ａ）に示すように、ベース部材２０に設けたネガティブストッパ部２０ｂが回動部材５に当接し、回動部材５の移動、すなわちキャンバ角が規制される。

また、図８（ｃ）に示すように、アクチュエータ２を作動し、アクチュエータアーム２ｂを紙面に向かって時計回りに回動させると、アクチュエータアーム２ｂは長孔３ｅ内を摺動すると共に、伝達部材３を上方に持ち上げる。アーム４は、伝達部材３に押されて回動部材３を上方に持ち上げようとする。しかしながら、回動部材５がベース部材２０に支持されているので、アーム４は、伝達アーム連結部３４を中心に車体幅方向外側へ回動する。そして、回動アーム連結部４５を中心にアーム４と相対回動しながら、回動部材５は、アーム４に押されて、キャンバ軸Ｃを中心に車体幅方向外側に回動する。これに伴い、車輪３０のキャンバ角が変更してポジティブキャンバとなる。

この状態からアクチュエータ２の回動が続くと、図５（ｂ）に示すように、アーム４に設けたポジティブストッパ部４ａが回動部材５に当接し、回動部材５の移動、すなわちキャンバ角が規制される。

このように、車体に対する車輪３０のキャンバ角を変更するキャンバ角調整機構１において、車体に連結される支持部材２１，２２と、支持部材２１，２２に設けたベース部材２０と、支持部材２１，２２に設け、駆動力を発生するアクチュエータ２と、車幅方向に延び、アクチュエータ２の駆動力により上下方向に移動する伝達部材３と、伝達部材３の両端に回動するように連結されたアーム４と、車輪３０を回転可能に支持し、アーム４に連結され、アーム４の回動によりベース部材２０に対して回動することで車輪３０のキャンバ角を変更する回動部材５と、を備えたので、１つのアクチュエータ２で左右輪３０のキャンバ角を調整することができると共に、簡単な構造で、アクチュエータ２への負荷を軽減することができ、アクチュエータ２を小型軽量にすることができる。また、キャンバ角調整機構１を設置する周辺では、高剛性である支持部材２１，２２にベース部材２０を支持させたので、余分な部材を使用することなく、軽量で強度を確保することができる。

また、アクチュエータ２は、上下方向に伸縮するアクチュエータアーム２ｂを有し、アクチュエータアーム２ｂと伝達部材３とを連結するので、アクチュエータ２の駆動力を回動部材５の回動に変換する際に、駆動力伝達のロスを少なく抑え、精度良くキャンバ角を設定することができる。

また、アクチュエータ２は、回動部材５の回動軸であるキャンバ軸Ｃと平行な軸を中心に回動するアクチュエータアーム２ｂを有し、伝達部材３は、アクチュエータアーム２ｂが挿入され摺動する車体幅方向に延びる長孔３ｅを有するので、アクチュエータ２を設置するための上下方向のスペースを小さくすることができ、車体との干渉を小さくすることができる。

第１実施形態を示す斜視図である。 第１実施形態のキャンバ角調整機構のアクチュエータ側部分の拡大図である。 第１実施形態のキャンバ角調整機構の車輪側部分の拡大図である。 第１実施形態のキャンバ角を変更した場合の作動概略図である。 第１実施形態のストッパ部分の拡大図である。 第２実施形態を示す斜視図である。 第２実施形態のキャンバ角調整機構のアクチュエータ側部分の拡大図である。 第２実施形態のキャンバ変更時の作動概略図である。 従来の技術を示す図である。

符号の説明

１…キャンバ角調整機構、２…アクチュエータ、２ａ…本体、２ｂ…アーム、３…伝達部材、３ａ…本体、３ｂ…アクチュエータ連結部、３ｃ…ピン、３４…伝達アーム連結部、４…アーム、４ａ…ポジティブストッパ部、４５…回動アーム連結部、５…回動部材、２０…ベース部材、２０ａ…回動部、２０ｂ…ネガティブストッパ部、２１…サスペンション（支持部材）、２２…トーションビーム（支持部材）、２２ａ…本体、２２ｂ…アクチュエータ支持部、３０…車輪、３１…ハブ（車輪支持部材）、Ｃ…キャンバ軸

Claims (3)

1. 車体に対する車輪のキャンバ角を変更するキャンバ角調整機構において、
   前記車体に連結される支持部材と、
   前記支持部材に設けたベース部材と、
   前記支持部材に設け、駆動力を発生するアクチュエータと、
   車幅方向に延び、前記アクチュエータの駆動力により上下方向に移動する伝達部材と、
   前記伝達部材の両端に回動可能に連結されたアームと、
   前記車輪を回転可能に支持し、前記アームに連結され、前記アームの回動により前記ベース部材に対して回動するこおで前記車輪のキャンバ角を変更する回動部材と、
   を備えたことを特徴とするキャンバ角調整機構。
2. 前記アクチュエータは、上下方向に伸縮するアクチュエータアームを有し、前記アクチュエータアームと前記伝達部材とを連結することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角調整機構。
3. 前記アクチュエータは、前記回動部材の回転軸であるキャンバ軸と平行な軸を中心に回動するアクチュエータアームを有し、
   前記伝達部材は、前記アクチュエータアームが挿入され摺動する車体幅方向に延びる長孔を有することを特徴とする請求項１に記載のキャンバ角調整機構。

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