專利名稱：輪內懸架的制作方法
技術領域：
本發(fā)明一般地涉及輪內懸架，其中，懸架部件中的主要部分被布置在 車輪內。
背景技術：
例如，在日本專利申請公布No. JP-A-10-338009中描述了這樣的輪內 懸架。在此公布中描述的輪內懸架包括支撐車輪的輪轂。車輪主要包括輪 輻和輪輞。輪輞具有參考寬度和參考直徑。輪內懸架包括定義出輪轂旋轉 軸線的輪架以及引導構件，該引導構件引導輪架相對于支撐構件沿軸向的 運動。支撐構件包括用于將支撐構件裝配到車輛的底盤的裝配裝置。輪架 通過細長的單桿裝配到引導構件，并且按照引導構件的引導滑動。輪架被 防止在滑動軸線上旋轉。輪架被裝配到桿的兩端。輪內懸架包括用于支撐 通過支撐構件傳遞到輪架的車輛負載的裝置。輪架、桿和引導構件沿由參 考直徑定義的直徑被容納在車輪中。輪架、桿和引導構件被容納在具有圓 筒形狀的有限空間中，其中，該圓筒的沿輪架、桿和引導構件的軸向延伸 的表面中的一個由車輪的輪輻定義，并且另一表面由與輪輞接觸的虛擬表 面定義。
為了保證車輪的穩(wěn)定性，當輪胎/車輪組件顛簸/反彈時改變輪胎/車輪 組件的前束角是有效的。在上述結構中，轉向機構被設置，并且輪胎/車輪 組件可以被轉向。但是，當輪胎/車輪組件顛簸/彈跳時，輪胎/車輪組件可 能實際上僅沿滑動軸移動。除非利用轉向機構執(zhí)行轉向操作(即，除非駕 駛者操作方向盤，或者除非在使用主動后輪轉向(ARS)的情況下致動器 被致動)，當輪胎/車輪組件顛簸/彈跳時輪胎/車輪組件的前束角不會改 變。
即使在這樣的結構中，支撐構件可以通過連桿裝配到車體，使得當輪胎/車輪組件顛簸/回彈時輪胎/車輪組件的前束角改變。但是，在這樣的情 況下，需要設置較長的連桿，以便獲得所需特性的前束角改變。這妨礙了 懸架的尺寸減小和車廂空間的增大，導致輪內懸架的優(yōu)點的減小。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種輪內懸架，其可以在輪胎/車輪組件顛簸/彈 跳時改變輪胎/車輪組件的前束角而不減小輪內懸架的優(yōu)點。
本發(fā)明的第一方面涉及一種輪內懸架，其設置有輪胎/車輪組件側構 件，車體側構件，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個，所述輪胎/ 車輪組件側構件包括固定到輪胎/車輪組件上的輪胎/車輪組件支撐構件， 所述車體側構件支撐所述輪胎/車輪組件支撐構件，使得所述輪胎/車輪組 件支撐構件可以沿在基本垂直方向上延伸的旋轉軸線滑動以及繞所述旋轉 軸線旋轉，所述彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個根據所述輪胎/車輪 組件支撐構件的滑動而動作。所述輪內懸架還包括聯接構件，聯接構件將 所述輪胎/車輪組件側構件與所述車體側構件聯接，以及根據所述輪胎/車 輪組件支撐構件的所述滑動而旋轉所述輪胎/車輪組件支撐構件。
本發(fā)明的第二方面涉及一種輪內懸架，其設置有輪胎/車輪組件側構 件，旋轉支撐構件，車體側構件，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少 一個，所述輪胎/車輪組件側構件包括固定到輪胎/車輪組件上的輪胎/車輪 組件支撐構件，所述旋轉支撐構件支撐所述輪胎/車輪組件支撐構件，使得 所述輪胎/車輪組件支撐構件可以繞在基本垂直方向上延伸的旋轉軸線旋 轉，所述車體側支撐構件支撐所述旋轉支撐構件，使得所述旋轉支撐構件 可以沿在基本垂直方向上延伸的滑動軸線滑動但不能繞所述滑動軸線旋 轉，所述彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個根據所述旋轉支撐構件的 滑動而動作。所述輪內懸架還包括聯接構件，所述聯接構件將所述輪胎/車 輪組件支撐構件與所述車體側構件聯接，以及根據所述旋轉支撐構件的所 述滑動而繞所述旋轉軸線旋轉所述輪胎/車輪組件支撐構件。
所述聯接構件可以包括第一臂，其由所述車體側構件可旋轉地支 撐；第二臂，其由所述輪胎/車輪組件側構件可旋轉地支撐；以及聯接部分，其將所述第一臂與所述第二臂聯接，使得所述第一臂和所述第二臂可 以彼此相對旋轉。而且，所述第一臂的樞軸線和所述第二臂的樞軸線彼此 不平行。
所述第一臂的所述樞軸線可以被設為與所述旋轉軸線垂直，所述第二 臂的所述樞軸線可以被設為相對于所述第一臂的所述樞軸線傾斜，使得所 述第一臂的所述樞軸線和所述第二臂的所述樞軸線之間的距離向上并且朝 向所述車輛的前方不斷增大。
所述第一臂的所述樞軸線可以被設為與所述旋轉軸線垂直，所述第二 臂的所述樞軸線可以被設為相對于所述第一臂的所述樞軸線傾斜，使得所 述第一臂的所述樞軸線和所述第二臂的所述樞軸線之間的距離向上并且朝 向所述車輛的內側不斷增大。
前束角調節(jié)機構可以被設置到所述聯接構件。在此情況下，所述前束 角調節(jié)機構可以由致動器驅動。
所述前束角調節(jié)機構可以包括球接頭和偏心凸輪，并且所述球接頭和 所述偏心凸輪可以被如此布置，使得所述球接頭的中心軸線與所述偏心凸 輪的旋轉軸線重合。
所述彈簧元件和所述衰減元件可以被同軸地布置，并且所述彈簧元件 和所述衰減元件的軸線與所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線可以 是不平行并且非共面的。
所述彈簧元件和所述衰減元件的所述軸線可以被設為相對于所述輪胎/ 車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線傾斜，使得所述彈簧元件和所述衰減元 件的所述軸線和所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線之間的距離向 上和朝向所述車輛的后面不斷增大，并且所述彈簧元件和所述衰減元件的 所述軸線被設為處于所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線的外側。
本發(fā)明的第三方面涉及一種輪內懸架，其設置有旋轉支撐機構，滑動 支撐機構，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個，所述旋轉支撐機 構經由旋轉構件支撐輪胎/車輪組件，使得所述輪胎/車輪組件可以繞方向 盤操作方向旋轉，所述滑動支撐機構經由滑動構件支撐所述輪胎/車輪組 件，使得所述輪胎/車輪組件可以相對于車體在基本垂直的方向上滑動，所述彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個根據所述滑動構件的滑動而動 作，所述輪內懸架包括聯接構件，所述聯接構件將所述旋轉支撐機構與所 述滑動支撐機構聯接，限制所述旋轉構件的旋轉，以及根據所述滑動構件 的所述滑動而旋轉所述旋轉構件。
本發(fā)明提供了當輪胎/車輪組件顛簸/彈跳時可以改變輪胎/車輪組件的 前束角的輪內懸架。
通過參考以下附圖，根據下面對示例性實施例的描述，本發(fā)明的以上 和其他目的、特征以及優(yōu)點將變得清楚，在附圖中，相同的標號代表相同 或者相應的部分，并且其中
圖1圖示了示出根據本發(fā)明的第一實施例的輪內懸架的主要部分的結 構的側視圖2圖示了沿圖1的線I-I所取的剖視圖3圖示了示出聯接構件60的透視圖4圖示了用于描述當輪胎/車輪組件顛簸/彈跳時前束角改變的原理 的視圖5圖示了示出根據本發(fā)明的第二實施例的輪內懸架的主要部分的結 構的側視圖6圖示了沿圖5的線V-V所取的剖視圖7圖示了當從車輛的側面觀察時的示出根據本發(fā)明的第二實施例的 改進實例的輪內懸架的主要部分的結構的剖視閣；
圖7B圖示了當從車輛的后面觀察時的示出根據本發(fā)明的第二實施例
的改進實例的輪內懸架的主要部分的結構的側視圖8圖示了根據本發(fā)明的第三實施例的前束角調節(jié)機構30的放大的
剖視圖9圖示了示出根據本發(fā)明的第四實施例的輪內懸架的主要部分的側 視圖10圖示了根據本發(fā)明的第四實施例的前束角調節(jié)機構30的放大的剖視圖；以及圖IIA和IIB分別圖示了彈簧50/減震器52的軸線X2和架70的旋轉 軸線X之間的位置關系。
具體實施方式
下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。圖1圖示了根據本發(fā)明的第一實施例的輪內懸架的主要部分的結構。 圖1是從車輛的內側觀察到的輪胎/車輪組件的側視圖。圖1的左側是車輛 的前方。在下面的描述中，根據第一實施例的輪內懸架被應用于后輪。但 是，根據第一實施例的輪內懸架可以被應用于前輪。輪胎/車輪組件IO包括輪胎12和車輪14。如下面詳細描述的，懸架 部件的主要部分被布置在由車輪14的輪輞的內周表面所定義的空間中。 術語"輪內"對應于術語"在由車輪14的輪輞的內周表面所定義的基本 圓筒形的空間中"。但是，對于部件被布置在輪內這樣的描述不總是意味 著該部件的整體被布置在輪內。該描述包括其中該部件部分地從車輪伸出 的結構。架70被布置在輪內。架70具有處于輪中心附近的車軸軸承(沒有示 出)，并且可旋轉地支撐輪胎/車輪組件10。制動盤被設置在架70的內 部，并且制動鉗(沒有示出)被固定到架70上。架70具有兩個臂部分72， 74。臂部分72從輪中心向上延伸，臂部分 74從輪中心向下延伸。臂部分72的端部72a和臂部分74的端部74a被布 置在架70的中心部分的內部。沿基本垂直方向(在第一實施例中，沿垂 直方向)的軸構件80被設置在端部72a， 74a之間。在第一實施例中，軸 構件80被固定到端部72a， 74a上。軸構件80和架70構成"輪胎/車輪組 件側構件"。車體側構件90從車體延伸到車輪中，并且支撐輪胎/車輪組件10，使 得輪胎/車輪組件10可以沿垂直/基本垂直方向移動。車體側構件90設置 有聯接部分92a， 92b， 92c，所述聯接部分92a， 92b， 92c經由各自的襯 套固定到車體(例如，懸架構件)。聯接部分92a， 92b， 92c被布置在車體側。在各個聯接部分處的襯套可以被形成為使得各種來自路面的震動可以被適當地衰減。此外，車體側構件90包括輪內的支撐部分94。支撐部 分94可滑動和可旋轉地支撐輪胎/車輪組件側構件的軸構件80。圖2圖示了沿圖1的線I-I所取的剖視圖。在圖2所示的實例中，軸構 件80具有沿軸向保持不變的圓形橫截面。具有圓形橫截面的滑動槽94a被 形成在支撐部分94中。軸構件80由支撐部分94支撐，使得軸構件80可 以在形成在支撐部分94中的滑動槽94a中沿中心軸線X滑動并且繞中心 軸線X旋轉。例如，軸承96可以被布置在支撐部分94的滑動槽94a中， 以減小在軸構件80的滑動和旋轉過程中產生的摩擦。利用上述的軸構件80和車體側構件90之間的結構關系，輪胎/車輪組 件側構件可以沿軸構件80的中心軸線X在垂直/基本垂直的方向上滑動， 以及繞中心軸線X旋轉。g卩，保證了輪胎/車輪組件10相對于車體的垂直/ 基本垂直運動和旋轉運動的一定的自由度。架70和車體側構件90通過聯接構件60彼此聯接。輪胎/車輪組件側 構件(軸構件80和架70)的沿中心軸線X的垂直/基本垂直運動被允許， 同時其繞中心軸線X的旋轉被限制。更具體地，聯接構件60包括兩個臂 62， 64，如圖3所示。臂62， 64中的每一個可以是A形臂，如圖3所 示。臂62與架70聯接，從而可圍繞沿車輛寬度方向延伸的樞軸線Yl旋 轉。臂64與與車體側構件90聯接，從而可圍繞沿車輛寬度方向延伸的樞 軸線Y2旋轉。臂62， 64可以利用例如球接頭、橡膠襯套、或者軸承被分 別可旋轉地支撐在樞軸線Yl， Y2處。臂62的端部62a和臂64的端部64a 在聯接部分66被彼此聯接，從而可彼此相對旋轉。在圖3中，端部62a， 64a可以通過球接頭彼此聯接。然而，端部62a， 64a可以例如通過橡膠襯 套或者軸承彼此聯接。于是，輪胎/車輪組件側構件(軸構件80和架70)沿中心軸線X的垂 直/基本垂直運動被允許，而其繞中心軸線X的旋轉被限制。即，保證了 輪胎/車輪組件10相對于車體的垂直/基本垂直運動的一定的自由度。彈簧(圈簧)50和減震器52被布置在車體側構件90和架70 (或者軸 構件80)之間。更具體地，在輪中，彈簧50/減震器52的上端(桿的上端)被裝配到車體側構件90上，彈簧50/減震器52的下端(殼的下端) 被裝配到架70上。因此，彈簧50/減震器52的負載點被設置在輪內。在 圖1所示的實施例中，彈簧50被布置在下彈簧座和上彈簧座之間，從而 環(huán)繞減震器52。彈簧50和減震器52在垂直/基本垂直方向上同軸地延伸 和壓縮。然而，彈簧50和減震器52不必彼此同軸地延伸和壓縮。并且， 圈簧、板簧和空氣彈簧中的任何一種可以被用作彈簧50。減震器52可以 是衰減垂直/基本垂直方向上的震動輸入的液壓減震器，或者可以是衰減旋 轉方向上的震動輸入的旋轉電磁減震器。如果輪胎/車輪組件10沿垂直/基本垂直方向運動(當輪胎/車輪組件 10顛簸/彈跳時)，當從車體側相對觀察時，軸構件80在支撐部分94的滑 動槽94a中沿軸線X在垂直/基本垂直方向上滑動。彈簧50/減震器52根據 軸構件80的滑動延伸和壓縮。結果，來自路面的震動被衰減。為了保證車輛的穩(wěn)定性，當輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳時改變輪胎/車 輪組件10的前束角是有效的。因此，在第一實施例中，樞軸線Yl和Y2被如此布置，使得當從車輛 的后面觀察時，樞軸線Yl和Y2的延長線形成大于0度的預定角度0 (見 圖4)，而不是彼此平行布置。如后面所述，預定角度0是定義當輪胎/車 輪組件10顛簸/彈跳時輪胎/車輪組件10的前束角度的變化特性的參數。 預定角度0被設定成使得前束角改變期望的量。例如，預定角度0可以被 設定為大于0度小于5度(0° < 0 < 5°)的值。圖4圖示了用于描述前束角變化的原理的視圖，其中，前束角變化是 在輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳時響應于聯接構件60 (臂62， 64)的操作 而引起的。為了便于理解前束角變化的原理，圖4示出了與圖1中所示的 不同的結構。即，在圖4中，聯接構件60 (臂62， 64)的樞軸線Yl和 Y2在車輛的縱向上延伸，而不是在圖1中所示的車輛寬度方向上延伸 (即，圖4示出了通過將圖1所示的聯接構件60繞軸線X轉動90度實現 的結構)。在圖4中，彈簧50和減震器52沒有被示出。不管樞軸線Yl 和Y2相對于軸線X的角位置如何，都可以實現第一實施例。如圖4所示，當輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳時，臂62的端部62a企圖在箭頭M的方向上圍繞樞軸線Yl旋轉。類似地，臂64的端部64a企圖在 箭頭N所示的方向上圍繞樞軸線Y2旋轉。如上所述，因為樞軸線Yl和 Y2彼此不平行，所以臂62的端部62a企圖沿其旋轉的方向M和臂64的 端部42a企圖沿其旋轉的方向N彼此偏離。而且，端部62a， 64a被彼此 聯接。因此，圍繞軸線X產生與上述偏離相對應的轉矩。于是，軸構件 80 (輪胎/車輪組件10)繞中心軸線X旋轉(即，軸構件80在支撐部分 94的滑動槽94a中繞軸線X旋轉)。于是，當輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳 時，輪胎/車輪組件10的前束角可以被改變。根據上述的第一實施例，通 過適當地基于彈簧50/減震器52的延伸/壓縮程度改變前束角，可以提高車 輛的穩(wěn)定性。特別地，在圖4所示的實例中，當從車輛的側面觀察時，樞 軸線Y2垂直于中心軸線X延伸，并且樞軸線Yl相對于樞軸線Y2傾斜， 使得樞軸線Yl和樞軸線Y2之間的距離向上和朝向車輛的前方不斷增大。 因此當輪胎/車輪組件10顛簸時，輪胎/車輪組件10的定向改變，使得前 束角增大，并且可能進行不足轉向操作。類似地，在圖1所示的實施例 中，當從車輛的后面觀察時，樞軸線Y2被設為垂直于中心軸線X，并且 樞軸線Yl被設為相對于樞軸線Y2傾斜，使得樞軸線Yl和樞軸線Y2之 間的距離向上和朝向車輛的內側不斷增大。因此當輪胎/車輪組件10顛簸 時，可能進行不足轉向操作。在第一實施例中，架70和車體側構件90通過聯接構件60彼此聯接。 但是，軸構件80和車體側構件90可以通過聯接構件60彼此聯接。在第一實施例中，軸構件80可以被視為本發(fā)明中的"滑動構件"和 "旋轉構件"。圖5圖示了根據本發(fā)明的第二實施例的輪內懸架的主要部分的結構。 圖5圖示了從車輛的內側觀察到的輪胎/車輪組件10的透視圖。圖5的左 側是車輪的前方。在下面的描述中，根據第二實施例的輪內懸架被應用于 后輪。但是，根據第二實施例的輪內懸架可以被應用于前輪。與第一實施 例中的相同的部分將由相同的標號表示，并且下面將僅僅描述第二實施例 特有的結構。在第二實施例中，軸構件80可旋轉地支撐架70。架70的旋轉軸線可以是軸構件80的中心軸線X，其在基本垂直的方向上(在第二實施例中，在垂直方向上)延伸。更具體地，架70的臂部分72的端部72a和架 70的臂部分74的端部74a分別由軸構件80的上端82和下端82 (在圖5 中僅示出了上端82)支撐，使得端部72a， 74a可以繞中心軸線X旋轉。 端部72a， 74a可以利用例如球接頭、橡膠襯套、或者軸承分別由上端82 和下端82支撐。因此，在第二實施例中，軸構件80構成了 "旋轉支撐構 件"，而架70構成了 "輪胎/車輪組件"。如圖6所示，車體側構件90從車體延伸到車輪中，并且支撐輪胎/車 輪組件IO，使得輪胎/車輪組件10可以在垂直/基本垂直方向上運動。車體 側構件90設置有聯接部分92a， 92b， 92c，所述聯接部分92a， 92b， 92c 經由各自的襯套固定到車體(例如，懸架構件)。聯接部分92a， 92b， 92c被設置在車體側。在各個聯接部分處的襯套可以被形成為響應于各種 來自路面的震動可以適當地變形。此外，車體側構件90包括輪內的支撐 部分94。支撐部分94支撐軸構件80，使得軸構件80可以沿中心軸線X 滑動，但不能繞中心軸線X旋轉。圖6圖示了沿圖5的線V-V所取的剖視圖。在圖6所示的實例中，軸 構件80具有沿軸向保持不變的矩形橫截面(該橫截面可以是不同于圓形 的任何形狀)。軸構件80被支撐在形成在支撐部分94中的具有矩形橫截 面的滑動槽94a中，使得軸構件80可以沿中心軸線X滑動，但不能并且 繞中心軸線X旋轉。或者，軸構件80可以用鍵聯接到支撐部分94上，使 得軸構件80可以沿中心軸線X滑動，但不能繞中心軸線X旋轉。例如， 軸承96可以被布置在支撐部分94的滑動槽94a中，以減小在軸構件80的 滑動過程中產生的摩擦。利用輪胎/車輪組件的架70和軸構件80之間的結構關系和軸構件80 和車體側構件90之間的結構關系，架70可以繞軸構件80的中心軸線X 旋轉，以及沿中心軸線X在垂直/基本垂直方向上滑動。即，保證了輪胎/ 車輪組件10相對于車體的垂直/基本垂直運動和旋轉運動的一定的自由 度。類似地，架70和車體側構件90通過聯接構件60彼此聯接。架70沿軸構件80的中心軸線X的垂直/基本垂直運動被允許，同時其繞軸構件80 的中心軸線X的旋轉被限制。在第二實施例中，如圖5所示，聯接構件60 (臂62， 64)的樞軸線Yl和Y2在車輛的縱向上延伸，如圖4所示的結 構。但是，當從車輛的頂面觀察時，樞軸線Yl和Y2可以在任何方向上延 伸。于是，保證了輪胎/車輪組件10相對于車體的垂直/基本垂直運動和旋 轉運動的一定的自由度。在第二實施例中，臂62的樞軸線Yl和臂64的樞軸線Y2被如此布 置，使得當從車輛的側面觀察時，樞軸線Yl和Y2的延長線形成大于0度 的預定角度0，而不是彼此平行布置。如后面所述，預定角度0是限定當 輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳時輪胎/車輪組件10的前束角度的變化量的參 數。預定角度0被設定成使得前束角改變期望的量。例如，預定角度0可 以被設定為大于0度小于5度(0° < 0 < 5°)的值。類似地，彈簧50 (沒有示出)和減震器52 (沒有示出)被布置在車 體側構件90和架70 (或者軸構件80)之間。因此，如果輪胎/車輪組件 10顛簸/彈跳，當從車體側相對觀察時，軸構件80在支撐部分94的滑動槽 94a中沿軸線X在垂直/基本垂直方向上滑動。彈簧50/減震器52根據軸構 件80的滑動延伸和壓縮。結果，來自路面的震動被衰減。同樣在第二實施例中，當從車輛的側面觀察時，臂62的樞軸線Y1和 臂64的樞軸線Y2彼此不平行。因此，當輪胎/車輪組件10顛簸/彈跳時， 可以改變輪胎/車輪組件10的前束角。如上所述，根據第二實施例，通過 適當地基于彈簧50/減震器52的延伸/壓縮程度改變前束角，可以提高車輛 的穩(wěn)定性。在第二實施例中，軸構件80的中心軸線X (其沿垂直/基本垂直方向 延伸)被用作架70的旋轉軸線。但是，架70的旋轉軸線(即，對應于主 銷軸線的軸線)不必與軸構件80的中心軸線X (即，軸構件80沿其滑動 的軸線)重合。如圖7A和7B所示，架70的旋轉軸線X3和軸構件80的 中心軸線X可以彼此平行地各自形成。圖7B圖示了當從車輛的后面觀察 時主要部分的結構的剖視圖。在圖7B所示的實例中，架70的旋轉軸線 X3與軸構件80的中心軸線X重合。但是，架70的旋轉軸線X3和軸構件80的中心軸線X不必彼此重合。而且，架70的旋轉軸線X3和軸構件80 的中心軸線X不必彼此平行。
在第二實施例中，軸構件80可以被視為本發(fā)明中的"滑動構件"， 架70可以被視為本發(fā)明的"旋轉構件"。
根據本發(fā)明的第一實施例和第二實施例實現了本發(fā)明的第三實施例。 根據第三實施例，前束角調節(jié)機構被設置到根據第一實施例或者第二實施 例的輪內懸架。
在第三實施例中，前束角調節(jié)機構30被設置到聯接構件60。圖8圖 示了圖1的部分T的放大的剖視圖，并且示出了前束角調節(jié)機構30。在圖 8所示的實施例中，球接頭40被用作聯接部分66，所述聯接部分66將臂 62的端部62a與臂64的端部64a聯接，使得端部62a， 64a可以批次相對 旋轉。球接頭40包括球頭螺栓42。螺紋軸部分42c被設置在球接頭40的 錐形軸部分42b的端部。錐形軸部分42b被裝配在形成在臂64側的錐形孔 中。然后，螺母被緊固到螺紋軸部分42c。
在第三實施例中，臂64的錐形孔形成在偏心凸輪32中，所述偏心凸 輪32被裝配成可繞軸線X5旋轉。偏心凸輪32的旋轉軸線X5偏離球接頭 40的中心軸線X4 (錐形孔的中心軸線)。因此，當偏心凸輪32旋轉時， 臂62的端部62a和臂64的端部64a之間的位置關系改變(端部62a， 64a 在此被彼此聯接的位置偏離原始位置)。隨著位置關系改變，軸構件80 (輪胎/車輪組件10)繞中心軸線X旋轉。旋轉偏心凸輪32使得可以將前 束角調節(jié)為期望的前束角。
在第三實施例中，前束角調節(jié)機構30的偏心凸輪32被設置在臂64 側。但是，偏心凸輪32可以被設置在臂62側。在第三實施例中，前束角 調節(jié)機構30被設置在臂62， 64的端部62a， 64a處。但是，這樣的前束角 調節(jié)機構30可以被設置在臂62的樞軸線Yl處或者臂64的樞軸線Y2處 (在可旋轉聯接部分處)。
本發(fā)明的第四實施例涉及根據第三實施例的前束角調節(jié)機構30的另 一種結構。
圖9圖示了根據本發(fā)明的第四實施例的輪內懸架的主要部分的結構。圖9圖示了從車輛內側觀察到的輪胎/車輪組件10的側視圖。圖9的左側 是車輛的前側。在下面的描述中，根據第四實施例的輪內懸架被應用于后 輪。但是，根據第四實施例的輪內懸架可以被應用于前輪。下面將描述根 據第一實施例實現的第四實施例。與第一或第三實施例中的相同的部分將 由相同的標號表示，并且將僅描述第四實施例特有的結構。在第四實施例中，可以由致動器驅動的前束角調節(jié)機構30被設置到 聯接構件60。圖10圖示了圖9中的部分T的放大的剖視圖，并且示出了 前束角調節(jié)機構30。如圖10所示，如第三實施例，前束角調節(jié)機構30包括被設置到臂64 的偏心凸輪32。但是，前束角調節(jié)機構30可以被設置到臂62?；蛘撸?束角調節(jié)機構30可以被設置在臂62的樞軸線Yl處或者臂64的樞軸線 Y2處(在可旋轉的聯接部分處)。在第四實施例中，偏心凸輪32經由軸承34可旋轉地裝配到臂64上。 偏心凸輪32具有齒輪32a，并且由電動機36旋轉，所述電動機36具有與 齒輪32a嚙合的輸出軸36a。因此，同樣在第四實施例中，當通過驅動電 動機36旋轉偏心凸輪32時，臂62的端部62a和臂64的端部64a之間的 位置關系改變。隨著位置關系改變，軸構件80 (輪胎/車輪組件10)繞中 心軸線X旋轉。旋轉偏心凸輪32使得可以將前束角調節(jié)為期望的前束 角。在第四實施例中，通過在ECU (沒有示出)的控制下利用電動機36 主動控制偏心凸輪32的旋轉，即輪胎/車輪組件IO的前束角，可以實現后 輪轉向系統(tǒng)"ARS"(主動后輪轉向)。如上所述，根據第四實施例，當 實現后輪轉向系統(tǒng)時，不必使臂從車體側延伸出以使架70轉向。后輪轉 向系統(tǒng)可以在懸架單元內完成。在沒有后輪轉向系統(tǒng)的車輛中，不必保留 用于這樣的臂的空間。 一般來說，后輪轉向系統(tǒng)可選地被布置在車輛中。 但是，根據第四實施例，只要通過針對硬件結構對存在還是不存在電動機 36進行選擇，就可以選擇性地生產沒有后輪轉向系統(tǒng)的車輪以及具有后輪 轉向系統(tǒng)的車輛。根據第一、第二、第三和第四實施例中的任何一個實現第五實施例。彈簧50/減震器52的軸線X2和架70的旋轉軸線(在第一和第二實施例 中，對應于軸構件80的中心軸線X)被設為不共面并且不平行(即，軸 線X2和架70的旋轉軸線彼此不平行并且不在同一平面內)。于是，當輪 胎/車輪組件10顛簸/彈跳時，輪胎/車輪組件10的前束角可以被改變。
圖11A禾n IIB分別圖示了彈簧50/減震器52的軸線X2和架70的旋轉 軸線X之間的關系。圖IIA圖示了示出在圖1中的輪內懸架中的旋轉軸線 X和軸線X2之間的關系的視圖。圖11B圖示了示出當從車輛的后面觀察 時旋轉軸線X和軸線X2之間的關系的視圖。
在第五實施例中，如圖IIA所示，架70的旋轉軸線X (對應于主銷 軸線)在垂直方向上延伸，彈簧50/減震器52的軸線X2相對于架70的旋 轉軸線X傾斜，使得當從車輛的側面觀察時，旋轉軸線X和軸線X2之間 的距離向上并且朝向車輛的后面不斷增大。而且，如圖IIB所示，當從車 輛的后面觀察時，彈簧50/減震器52的軸線X2的下端(在輪胎/車輪組件 側的聯接部分)被布置在旋轉軸線X的下端的外側(p21)。根據第五實 施例，通過設定旋轉軸線X和軸線X2之間的位置關系，使得當輪胎/車輪 組件IO顛簸時圍繞架70的旋轉軸線X產生用于增大前束角的力矩，可以 改善車輛對于轉向操作的響應和車輛的穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。旋轉軸線X 和軸線X2之間的位置關系不限于圖ll所示的?？梢允褂萌魏谓Y構，只要 當輪胎/車輪組件IO顛簸時繞架70的旋轉軸線X產生用于增大前束角的力 矩。
在第五實施例中，如在第二實施例中所述，在垂直/基本垂直方向上延 伸的軸構件80的中心軸線X被用作架70的旋轉軸線。但是，架70的旋 轉軸線(即，對應于主銷軸線的軸線)和軸構件80的中心軸線X不必彼 此重合。架70的旋轉軸線和中心軸線X可以彼此平行地各自形成。
在說明書中描述的本發(fā)明的示例性實施例就各方面而言應被認為是示 例性的而不是限制性的。因此，本發(fā)明意在包括落入權利要求的等同物的 含義和范圍中的變化。
例如，在上述實施例中，彈簧50/減震器52被設置在軸構件80的后 側。但是，在本發(fā)明中彈簧50/減震器52和軸構件80之間的位置關系不限于此。彈簧50/減震器52可以被設置在軸構件80的前側。
在上述實施例中，聯接構件60 (臂62， 64)被設置在軸線上方。但 是，在本發(fā)明中聯接構件60和軸線之間的位置關系不限于此。聯接構件 60可以被設置在軸線下方。
在上述實施例中，軸構件80的中心軸線X被設置為垂直延伸，臂62 的樞軸線Yl相對于水平延伸的臂64的樞軸線Y2傾斜。但是，在本發(fā)明 中樞軸線Yl和Y2之間的位置關系不限于此。例如，軸構件80的中心軸 線X可以被設為垂直延伸，并且臂64的樞軸線Y2可以相對于水平延伸的 臂62的樞軸線Yl傾斜?；蛘?，臂62的樞軸線Yl和臂64的樞軸線Y2可 以相對于水平面輕微傾斜。在此情況下，臂62，臂64相對于水平面的傾 斜角度的總和可以被設為大于0度小于5度的值(O < 0 < 5)。
在上述實施例中，架70的旋轉軸線(即，主銷軸)被設為垂直延 伸。但是，在本發(fā)明中架70的旋轉軸線的方向不限于此。例如，架70的 旋轉軸線可以相對于車輛的垂直中心線傾斜，使得當從車輛的后面觀察時 架70的旋轉軸線和垂直中心線之間的距離向上或朝向車輛的內側不斷減 小。
在上述實施例中，輪胎/車輪組件側構件沿其滑動的軸線，即軸構件 80的中心軸線X被設為垂直延伸。但是，在本發(fā)明中輪胎/車輪組件側構 件沿其滑動的方向不限于此。例如，輪胎/車輪組件側構件沿其滑動的軸可 以相對于車輛的垂直中心線傾斜，使得當從車輛的后面觀察時軸和垂直中 心線之間的距離向上和朝向車輛內側不斷減小。
在此情況下，臂62的樞軸線Yl和臂64的樞軸線Y2根據輪胎/車輪 組件側構件沿其滑動的軸的傾斜而傾斜，同時樞軸線Yl和樞軸線Y2彼此 不平行。
權利要求
1.一種輪內懸架，其設置有輪胎/車輪組件側構件，車體側構件，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一者，所述輪胎/車輪組件側構件包括固定至輪胎/車輪組件的輪胎/車輪組件支撐構件，所述車體側構件支撐所述輪胎/車輪組件支撐構件，使得所述輪胎/車輪組件支撐構件可以沿在大致垂直方向上延伸的旋轉軸線滑動并繞所述旋轉軸線旋轉，所述彈簧元件和所述衰減元件兩者中的至少一者根據所述輪胎/車輪組件支撐構件的滑動而動作，所述輪內懸架包括聯接構件，其將所述輪胎/車輪組件側構件與所述車體側構件聯接，并根據所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述滑動使所述輪胎/車輪組件支撐構件旋轉。
2. —種輪內懸架，其設置有輪胎/車輪組件側構件，旋轉支撐構件，車 體側構件，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一者，所述輪胎/車輪組 件側構件包括固定至輪胎/車輪組件的輪胎/車輪組件支撐構件，所述旋轉 支撐構件支撐所述輪胎/車輪組件支撐構件，使得所述輪胎/車輪組件支撐 構件可以繞在大致垂直方向上延伸的旋轉軸線旋轉，所述車體側構件支撐 所述旋轉支撐構件，使得所述旋轉支撐構件可以沿在大致垂直方向上延伸 的滑動軸線滑動但不能繞所述滑動軸線旋轉，所述彈簧元件和所述衰減元 件兩者中的至少一者根據所述旋轉支撐構件的滑動而動作，所述輪內懸架 包括聯接構件，其將所述輪胎/車輪組件支撐構件與所述車體側構件聯接， 并根據所述旋轉支撐構件的所述滑動使所述輪胎/車輪組件支撐構件繞所述 旋轉軸線旋轉。
3. 如權利要求1或2所述的輪內懸架，其中所述聯接構件包括第一臂，其由所述車體側構件可樞轉地支撐；第二臂，其由所述輪胎/車輪組件側構件可樞轉地支撐；以及聯接部分，其將所述第一臂與所述第二臂聯接，使得所述第一臂和所述第二臂可以彼此相對旋轉，其中，所述第一臂的樞軸線和所述第二臂的樞軸線彼此不平行。
4. 如權利要求3所述的輪內懸架，其中所述第一臂的所述樞軸線被設為與所述旋轉軸線垂直，并且 所述第二臂的所述樞軸線被設為相對于所述第一臂的所述樞軸線傾斜，使得所述第一臂的所述樞軸線與所述第二臂的所述樞軸線之間的距離向上并朝向所述車輛的前側增大。
5. 如權利要求3所述的輪內懸架，其中 所述第一臂的所述樞軸線被設為與所述旋轉軸線垂直，并且 所述第二臂的所述樞軸線被設為相對于所述第一臂的所述樞軸線傾斜，使得所述第一臂的所述樞軸線與所述第二臂的所述樞軸線之間的距離 向上并朝向所述車輛的內側增大。
6. 如權利要求l-5任何一項所述的輪內懸架，其中 向所述聯接構件設置前束角調節(jié)機構。
7. 如權利要求6所述的輪內懸架，其中 所述前束角調節(jié)機構由致動器驅動。
8. 如權利要求6或7所述的輪內懸架，其中 所述前束角調節(jié)機構包括球接頭和偏心凸輪，并且 所述球接頭和所述偏心凸輪被如此布置，使得所述球接頭的中心軸線與所述偏心凸輪的旋轉軸線不同軸。
9. 如權利要求l-8任何一項所述的輪內懸架，其中 所述彈簧元件和所述衰減元件被同軸地布置，并且 所述彈簧元件和所述衰減元件的軸線與所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線不平行且不共面。
10. 如權利要求9所述的輪內懸架，其中所述彈簧元件和所述衰減元件的所述軸線被設為相對于所述輪胎/車輪 組件支撐構件的所述旋轉軸線傾斜，使得所述彈簧元件和所述衰減元件的 所述軸線與所述輪胎/車輪組件支撐構件的所述旋轉軸線之間的距離向上并 朝向所述車輛的后側增大，并且所述彈簧元件和所述衰減元件的所述軸線被設為處于所述輪胎/車輪組 件支撐構件的所述旋轉軸線的外側。
11. 一種輪內懸架，其設置有旋轉支撐機構，滑動支撐機構，以及彈 簧元件和衰減元件兩者中的至少一者，所述旋轉支撐機構經由旋轉構件支 撐輪胎/車輪組件，使得所述輪胎/車輪組件可以繞方向盤操作方向旋轉， 所述滑動支撐機構經由滑動構件支撐所述輪胎/車輪組件，使得所述輪胎/ 車輪組件可以在相對于車體大致垂直的方向上滑動，所述彈簧元件和所述 衰減元件兩者中的至少一者根據所述滑動構件的滑動而動作，所述輪內懸 架包括聯接構件，其將所述旋轉支撐機構與所述滑動支撐機構聯接，限制所 述旋轉構件的旋轉，并根據所述滑動構件的所述滑動使所述旋轉構件旋 轉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪內懸架，其設置有輪胎/車輪組件側構件，車體側構件(90)，以及彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個，所述輪胎/車輪組件側構件包括固定到輪胎/車輪組件(10)上的輪胎/車輪組件支撐構件(70)，所述車體側構件支撐所述輪胎/車輪組件支撐構件(70)，使得所述輪胎/車輪組件支撐構件(70)可以沿在基本垂直方向上延伸的滑動軸線X滑動以及繞所述滑動軸線旋轉，所述彈簧元件和衰減元件兩者中的至少一個根據所述輪胎/車輪組件支撐構件(70)的滑動而動作。所述輪內懸架包括聯接構件(60)，其將所述輪胎/車輪組件側構件與所述車體側構件聯接，以及根據所述輪胎/車輪組件支撐構件(70)的所述滑動而旋轉所述輪胎/車輪組件支撐構件(70)。
文檔編號B60G3/00GK101287616SQ200680006776
公開日2008年10月15日 申請日期2006年8月7日 優(yōu)先權日2005年8月18日
發(fā)明者山田正彥 申請人:豐田自動車株式會社