CN101557951A - 车辆的悬架 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于不受基于悬架的联杆机构的运动传递的制约，对于上下行程均发挥期望的分级弹簧特性。具有运动传递装置，该运动传递装置包括：第一支承部件和第二支承部件，分别支承悬架弹簧的靠近车身侧的端部和靠近悬架部件侧的端部；以及运动传递装置，将悬架部件的上下运动转换为第一支承部件和第二支承部件的间隔发生变化的相对运动并传递给第一支承部件和第二支承部件中的一者；第一传递装置和第二传递装置使运动传递目标的运动量相对于运动传递源的运动量的比根据运动传递源的运动而连续地非线性地改变，由此使相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比根据悬架部件的上下运动而连续地非线性地改变。

Description

车辆的悬架

技术领域

本发明涉及车辆的悬架，更详细地说涉及对于车轮的上下行程具有分级的弹簧特性的车辆的悬架。

背景技术

在汽车等车辆的悬架中，悬架的弹簧特性对于车轮的弹跳(bound)优选为分级的弹簧特性。以往提出了各种构成方式的具有该分级弹簧特性的悬架，例如在日本专利文献实开平7-11403号公报中记载了使悬架的弹簧特性对于车轮的从中立位置开始的弹跳行程为分级弹簧特性的悬架用缓冲器。

如上述具有悬架用缓冲器的悬架那样，在对于车轮的弹跳行程具有分级弹簧特性的以往的悬架中，包括弹簧常数恒定且互不相同的多个弹簧，各弹簧在车轮的弹跳行程的不同的区域中产生弹簧力。因此，存在以下问题：弹簧力相对于车轮的弹跳行程的关系为不连续的非线性的关系而不是优选的连续的非线性的关系。

另外，在具有分级弹簧特性的以往的悬架中，弹簧特性对于车轮的弹跳行程为分级的弹簧特性，但是对于车轮的回弹(rebound)行程不为分级的弹簧特性，车轮的回弹通常由回弹限制器限制。因此，如果车轮以高的行程速度大幅地回弹，则车轮的回弹会受到回弹限制器的猛烈的限制，从而无法避免由此产生的冲击。

并且，在以往的悬架中，伴随着车轮的弹跳、回弹而产生的车轮的上下运动经由包括如悬架臂这样的悬架部件的联杆机构而被传递给悬架弹簧，由此悬架弹簧发生弹性变形。因此，存在以下问题：悬架弹簧的弹性变形受到基于联杆机构的运动传递的制约，由此对于车轮的弹跳、回弹的行程的弹簧力的特性受到基于联杆机构的运动传递的制约。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种车辆的悬架，在该车辆的悬架中，按照伴随着车轮的上下行程而产生的悬架弹簧的弹性变形量的变化率逐渐变化的方式将伴随着车轮的弹跳、回弹而产生的上下运动传递给悬架弹簧，由此不受基于悬架的联杆机构的运动传递的制约，并对于车轮的行程、优选对于弹跳行程和回弹行程这两者具有期望的分级弹簧特性。

本发明提供一种车辆的悬架，该悬架包括：悬架部件，由于车轮的弹跳、回弹而分别向上或向下运动；悬架弹簧，设置在车身与悬架部件之间；第一支承部件和第二支承部件，分别支承悬架弹簧的靠近车身侧的端部和靠近悬架部件侧的端部；以及运动传递单元，将悬架部件的上下运动转换为第一支承部件和第二支承部件的间隔发生变化的相对运动并传递给第一支承部件和第二支承部件中的一者，由此使悬架弹簧的弹性变形量发生变化；其中，运动传递单元包括第一传递单元和第二传递单元，第一传递单元将悬架部件的上下运动传递给第二传递单元，第二传递单元将从第一传递单元传递的运动传递给第一支承部件和第二支承部件中的一者，第一传递单元和第二传递单元中的至少一者根据运动传递源部件的运动而使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比连续地非线性地改变，由此根据悬架部件的上下运动而使相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比连续地非线性地改变。

根据该构成方式，能够使悬架弹簧的弹性变形量的变化率根据车轮的行程而连续地非线性地改变，由此能够使相对于车轮行程的悬架弹簧力的特性成为期望的分级弹簧特性。

另外，可以采用以下方式：第一传递单元和第二传递单元中的至少一者使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比随着运动传递源部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

根据该构成方式，在悬架部件的上下运动被第一传递单元和第二传递单元传递给第一支承部件和第二支承部件中的一者的过程中，能够可靠地使第一支承部件和第二支承部件的相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比随着悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：将车轮位于中立位置时的悬架部件的位置作为标准位置，运动传递单元在悬架部件从标准位置向上方运动的情况下和从标准位置向下方运动的情况下均使相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比随着悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

根据该构成方式，在车轮的从中立位置开始的弹跳行程和回弹行程的任一情况下均能够使第一支承部件和第二支承部件的所述相对运动的运动量相对于车轮的行程的比随着车轮行程的增大而连续地非线性地增大，由此对于车轮的弹跳行程和回弹行程这两者均能够使悬架弹簧的弹簧力的变化率随着车轮行程的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：运动传递单元具有沿一轴线相互嵌合并沿所述轴线进行相对运动的输入部件、中间部件、输出部件，输入部件由于悬架部件的上下运动而沿轴线进行直线运动，第一传递单元将输入部件的沿轴线的直线运动转换为绕轴线的转动运动并传递给中间部件，第二传递单元将中间部件的绕轴线的转动运动转换为沿轴线的直线运动并传递给输出部件，输出部件将沿轴线的直线运动传递给第一支承部件和第二支承部件中的一者。

根据该构成方式，输入部件、中间部件、输出部件沿一轴线相互嵌合并沿所述轴线进行相对运动，因此与输入部件和输出部件沿不同的轴线进行直线运动的构造、或者输入部件或输出部件不与中间部件相嵌合的构造相比，能够减小运动转换传递装置的沿轴向方向的长度，从而能够有效地使运动转换传递装置紧凑化。

另外，根据该构成方式，能够在可靠地使输出部件的直线运动量相对于输入部件的直线运动量的比根据输入部件的直线运动量而连续地非线性地改变的同时将输入部件的直线运动作为直线运动传递给输出部件，由此能够可靠地使第一支承部件和第二支承部件的相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比随着悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：输入部件、中间部件、输出部件在车轮位于中立位置时分别位于标准位置，第一传递单元构成为使中间部件的转动运动量相对于输入部件的直线运动量的比随着输入部件从标准位置开始进行直线运动的直线运动量的增大而连续地非线性地增大，第二传递单元构成为使输出部件的直线运动量相对于中间部件的转动运动量的比随着中间部件从标准位置开始进行转动运动的转动运动量的增大而连续地非线性地增大。

根据该构成方式，与仅通过第一传递单元和第二传递单元中的一者使运动量的比连续地非线性地增大的构造相比，能够减小第一传递单元和第二传递单元各自应实现的运动量的比的增大量。

另外，可以采用以下方式：第一传递单元和第二传递单元具有设置在运动传递源部件上的凸轮和设置在运动传递目标部件上并与凸轮相配合的凸轮从动件，通过凸轮从动件从动于凸轮，使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比随着运动传递源部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

根据该构成方式，能够可靠地使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比根据运动传递源部件的运动量而连续地非线性地增大，并且能够通过对凸轮和凸轮从动件的设定而将对于车轮的弹跳行程和回弹行程的悬架弹簧力的特性设定为期望的连续的非线性特性。

另外，可以采用以下方式：凸轮和凸轮从动件中的一者为凸轮槽，凸轮和凸轮从动件中的另一者为与凸轮槽配合并沿凸轮槽移动的凸轮槽配合部件，第一传递单元和第二传递单元中的至少一者的凸轮槽相对于绕轴线的周向倾斜地延伸，并以相对于周向的倾斜角连续地逐渐改变的方式弯曲。

根据该构成方式，能够通过凸轮槽配合部件在与凸轮槽相配合的状态下沿凸轮槽移动而使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比根据运动传递源部件的运动量而连续地非线性地增大，因此能够通过对凸轮槽的弯曲形状的设定而将对于车轮的弹跳行程和回弹行程的悬架弹簧力的特性设定为期望的连续的非线性特性。

另外，可以采用以下方式：运动传递单元具有容纳输入部件和中间部件的壳体，中间部件以绕轴线包围输入部件的状态与输入部件嵌合并以输入部件能够沿轴线进行直线运动的方式支承输入部件，壳体以绕轴线包围中间部件的状态与中间部件嵌合并以中间部件能够绕轴线转动的方式支承中间部件，输出部件以绕轴线包围壳体的状态与壳体嵌合并以能够沿轴线进行直线运动的方式由壳体支承，第一传递单元和第二传递单元分别具有设置在中间部件上的第一凸轮槽和第二凸轮槽，第一传递单元和第二传递单元的凸轮槽配合部件分别设置在输入部件和输出部件上，壳体具有沿轴线延伸的第一引导槽和第二引导槽，第一传递单元的凸轮槽配合部件贯穿第一凸轮槽而向径向外侧延伸到第一引导槽内，并且以能够沿第一引导槽移动的方式与第一引导槽配合，第二传递单元的凸轮槽配合部件贯穿第二引导槽而向径向内侧延伸到第二凸轮槽内，并且以能够沿第二引导槽移动的方式与第二引导槽配合。

根据该构成方式，与输入部件和输出部件沿不同的轴线进行直线运动的构造或者输入部件、输出部件、中间部件、壳体相互不嵌合的构造相比，能够减小运动传递装置的沿轴向方向的长度，从而能够有效地使运动传递单元紧凑化。

另外，根据该构成方式，能够通过引导槽来可靠地沿轴线引导第一传递单元和第二传递单元的凸轮槽配合部件，由此与不在壳体上设置引导槽的构造相比，能够顺畅地进行输入部件的直线运动与中间部件的转动运动之间的运动转换、以及中间部件的转动运动与输出部件的直线运动之间的运动转换。

另外，根据该构成方式，随着输入部件的直线运动与中间部件的转动运动之间的运动转换、以及中间部件的转动运动与输出部件的直线运动之间的运动转换，能够由壳体来承担第一传递单元和第二传递单元的凸轮槽配合部件所承受的绕轴线的周向上的应力的一部分，因此与不在壳体上设置第一引导槽和第二引导槽的构造相比，能够提高运动传递单元的耐久性。

另外，可以采用以下方式：在除了悬架部件的向上方运动的终端区域和向下方运动的终端区域以外的悬架部件的上下运动的范围内，悬架部件从标准位置向上方运动时的运动量的比的增大率比悬架部件从标准位置向下方运动时的运动量的比的增大率小。

根据该构成方式，在车轮的行程不大的范围内，车轮弹跳时的弹簧力的增大率比车轮回弹时的弹簧力的减小率小。因此，与悬架部件从标准位置向上方和下方运动时的所述运动量的比的增大率的大小关系与上述关系相反的情况相比，能够减小车轮回弹时的基于弹簧力的回弹促进力，有效地抑制了转弯时和加减速时的车身的姿势变化，并且能够降低车轮由于路面产生的力而弹跳时的基于弹簧力的阻力，确保了车辆的良好的乘坐舒适性。

另外，可以采用以下方式：在悬架部件的向上方运动的终端区域和向下方运动的终端区域中，悬架部件从标准位置向上方运动时的运动量的比的增大率比悬架部件从标准位置向下方运动时的运动量的比的增大率大。

根据该构成方式，能够有效地抑制车轮的过大的弹跳，由此能够使弹跳限制器小型化或者省略弹跳限制器，另外在车轮以高的行程速度大幅地弹跳的情况下，能够减小由于与弹跳限制器碰撞而造成的冲击。

另外，可以采用以下方式：输入部件和输出部件中的一者构成减震器的缸筒，运动传递单元内置有减震器。

根据该构成方式，能够将运动传递单元和减震器作为一个单元而组装在车辆上，由此与运动传递单元不内置减震器的构造相比，能够提高运动传递单元和减震器对于车辆的组装性。

另外，可以采用以下方式：悬架弹簧以压缩状态配置在第一支承部件与第二支承部件之间，输出部件与输入部件向相反的方向进行直线运动，输出部件将直线运动传递给第一支承部件。

根据该构成方式，通过使第一支承部件相对于第二支承部件向与车轮和悬架部件的上下运动的方向相反的方向进行直线运动，能够使第一支承部件和第二支承部件的相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比随着悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：第一支承部件与输出部件形成为一体，第二支承部件与输入部件形成为一体。

根据该构成方式，与第一支承部件和第二支承部件与输出部件和输入部件为分别独立的部件的情况相比，能够减少悬架的部件数量，从而能够容易地组装悬架。

另外，可以采用以下方式：悬架弹簧以压缩状态配置在第一支承部件与第二支承部件之间，输出部件与输入部件向同一方向进行直线运动，输出部件将直线运动传递给第二支承部件。

根据该构成方式，通过使第二支承部件相对于第一支承部件向与车轮和悬架部件的上下运动的方向相同的方向进行直线运动，能够使第一支承部件和第二支承部件的相对运动的运动量相对于悬架部件的运动量的比随着悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：第一支承部件由车身支承，第二支承部件与输出部件形成为一体。

根据该构成方式，与第二支承部件和输出部件为分别独立的部件的情况相比，能够减少悬架的部件数量，从而能够容易地组装悬架。

另外，可以采用以下方式：悬架刚性在车轮位于中立位置时最小，随着车轮从中立位置开始的弹跳行程和回弹行程的增大而逐渐地增大。

另外，可以采用以下方式：第一传递单元和第二传递单元均使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比随着所述运动传递源部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

另外，可以采用以下方式：伴随着输入部件的运动量的增大而产生的、输出部件的运动量相对于中间部件的运动量的比的增大率比中间部件的运动量相对于输入部件的运动量的比的增大率大。

另外，可以采用以下方式：绕轴线等间隔地设置有多个第一凸轮槽和多个凸轮槽配合部件。

另外，可以采用以下方式：绕轴线等间隔地设置有多个引导槽。

另外，可以采用以下方式：在除了车轮的弹跳行程的终端区域和回弹行程的终端区域以外的车轮的行程的范围内，伴随着车轮的弹跳行程的增大而产生的悬架刚性的增大率比伴随着车轮的回弹行程的增大而产生的悬架刚性的增大率小。

另外，可以采用以下方式：在车轮的弹跳行程的终端区域和回弹行程的终端区域中，伴随着车轮的弹跳行程的增大而产生的悬架刚性的增大率比伴随着车轮的回弹行程的增大而产生的悬架刚性的增大率大。

另外，可以采用以下方式：随着悬架部件从标准位置向上方的运动量的增大而增大悬架弹簧的压缩变形量的增大率，随着悬架部件从标准位置向下方的运动量的增大而增大悬架弹簧的压缩变形量的减小率。

另外，可以采用以下方式：第一凸轮槽配合部件和第二凸轮槽配合部件具有分别固定在输入部件和输出部件上并在径向上延伸的第一轴部件和第二轴部件、以及分别由第一轴部件和第二轴部件可转动地支承并可转动地与第一凸轮槽和第二凸轮槽的壁面配合的第一凸轮辊和第二凸轮辊。

另外，可以采用以下方式：第一凸轮槽配合部件和第二凸轮槽配合部件具有分别由第一轴部件和第二轴部件可转动地支承并可转动地与第一引导槽和第二引导槽的壁面配合的第一引导辊和第二引导辊。

附图说明

图1是表示作为双叉形臂式悬架而构成的本发明的车辆悬架的一个实施例的说明图；

图2是沿在轴线处相正交的两个截面截取组装在图1所示的实施例的悬架中的运动传递装置而得到的截面图；

图3是将图2所示的运动传递装置的中间转动部件的第一传递单元的凸轮槽的区域在平面中展开而得到的局部展开图；

图4是将图2所示的运动传递装置的中间转动部件的第二传递单元的凸轮槽的区域在平面中展开而得到的局部展开图；

图5是表示实施例中的输入转动部件的直线运动量与中间活塞的转动运动量的关系的图；

图6是表示实施例中的中间活塞的转动运动量与输出转动部件的直线运动量的关系的图；

图7是表示实施例中的输入转动部件的直线运动量与输出转动部件的直线运动量的关系的图；

图8是表示实施例中的车轮的行程与压缩螺旋弹簧的弹性变形量的变化量的关系的图；

图9是表示以往的一般的双叉形臂式悬架的说明图；

图10是表示实施例和以往的一般的双叉形臂式悬架的车轮的行程与悬架刚度的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图来详细地说明本发明的优选的实施例。

图1是表示作为双叉形臂式悬架而构成的本发明的车辆悬架的一个实施例的说明图，图2是沿在轴线处相正交的两个截面截取组装在图1所示的实施例的悬架中的运动传递装置而得到的截面图，图3是将图2所示的运动传递装置的中间转动部件的第一传递装置的凸轮槽的区域在平面中展开而得到的局部展开图，图4是将图2所示的运动传递装置的中间转动部件的第二传递装置的凸轮槽的区域在平面中展开而得到的局部展开图。

在图1中，标号2整体地表示根据本发明而构成的悬挂车轮4的悬架，车轮4能够绕旋转轴线8旋转地由车轮支承部件6支承。图1所示的悬架是双叉形臂式悬架，在车轮支承部件6的上端和下端分别通过球节10和12枢转连结有上臂14和下臂16的外端。上臂14和下臂16的内端分别通过橡胶衬套装置18和20枢转连结在车身22上。在下臂16与车身22之间设置有运动传递装置200，运动传递装置200的上端和下端分别通过上支座26和球节28枢转连结在车身22和下臂16上。

如图2所示，运动传递装置200具有沿轴线32相互间隔开的第一传递单元202和第二传递单元204。第一传递单元202具有能够沿轴线32往复移动的输入活塞50和能够绕轴线32转动的中间转动部件52，第二传递单元204具有中间转动部件52和能够沿轴线32往复移动的输出活塞54。

中间转动部件52在壳体56的内侧能够绕轴线32相对于壳体56进行转动地由角接触轴承42A和42B支承。输出活塞54形成为以围绕壳体56的方式与壳体56相嵌合的圆筒形，并能够沿轴线32相对于壳体56进行往复移动地受到支承。在壳体56的上端通过压入等方式固定有端盖44，端盖44经由固定在其上的上支座26与车身22连结。

输入活塞50嵌入到中间转动部件52中，并能够沿轴线32相对于中间转动部件52进行往复移动地由壳体56和中间转动部件52支承。在图示的实施例中，运动传递装置200是减震器内置型的悬架行程传递装置，输入活塞50呈向下开口的圆筒形并作为减震器58的缸筒而发挥功能。

在输入活塞50的下端通过压入等方式固定有呈向上开口的有底圆筒形的端盖60，自由活塞62能够沿轴线32往复移动地配置在端盖60内。自由活塞62与端盖60一起划分形成气体室64，在气体室64中封入了高压气体。在端盖60的上端的内表面上安装有C型环66，通过C型环66阻止了自由活塞62向C型环66的上方移动。虽然在图2中未进行图示，但在端盖60的下端设置有球节28。

减震器58的活塞68以能够沿轴线32往复移动的方式容纳在输入活塞50中。活塞68与输入活塞50一起划分形成缸筒上室70和缸筒下室72，在缸筒上室70和缸筒下室72中封入了如油那样的粘性液体。在图2中，运动传递装置200处于自由状态、即在上支座26与输入活塞50之间未作用有车身重量的状态，减震器58的活塞68处于相对于作为缸筒的输入活塞50伸展尽了的状态，因此缸筒上室70的容积为0。

在活塞68的活塞部68A中设置有连通连接缸筒上室70和缸筒下室72的多个孔口74。活塞68的杆部68B贯穿输入活塞50的端壁而沿轴线32向上方延伸，并在上端与上支座26连结。在输入活塞50与壳体56之间设置有O型环密封件76，在输入活塞50与活塞68的杆部68B之间设置有O型环密封件78。

在输出活塞54的上端一体地形成有上弹簧座80，该上弹簧座80向径向外侧突出并绕轴线32呈环状延伸，在输入活塞50的下端一体地形成有下弹簧座82，该下弹簧座82向径向外侧突出并绕轴线32呈环状延伸。在上弹簧座80与下弹簧座82之间，围绕运动传递装置200而在作用有弹力的状态下安装有沿轴线32延伸的作为悬架弹簧的压缩螺旋弹簧84。

在运动传递装置200的外侧，在压缩螺旋弹簧84的内侧配置有防止如粉尘、泥水这样的异物侵入到运动传递装置200内的防尘罩86。防尘罩86在上端与输出活塞54的下端连结，在下端与壳体56的下端连结。虽然在图2中未进行图示，但在壳体56的上端设置有限制输出活塞54、因而限制上弹簧座80向图中的上方移动的限制器。

一旦车轮支承部件6由于车轮4弹跳、回弹而进行了上下运动，则下臂16绕其内端在上下方向上枢转转动。因此，下臂16是由于车轮的弹跳、回弹而上下运动的悬架部件，压缩螺旋弹簧84是配置在车身2与作为悬架部件的下臂16之间的悬架弹簧。另外，上弹簧座80是支承悬架弹簧的靠近车身22侧的端部的第一支承部件，下弹簧座82是支承悬架弹簧的靠近下臂16侧的端部的第二支承部件。

第一传递单元202具有载荷传递杆90，该载荷传递杆90在绕轴线32相互间隔开180°的位置通过压入等方式由输入活塞50的上端悬臂支撑并向径向外侧延伸。载荷传递杆90的顶端部贯穿设置在中间转动部件52上的凸轮槽92并延伸至设置在壳体56的圆筒部上的引导槽94。另外，球形的引导辊98和凸轮辊100以实质上能够绕载荷传递杆90的轴线90A转动的方式由载荷传递杆90的顶端部支承。各引导辊98能够滚动地与对应的引导槽94的壁面配合，各凸轮辊100能够滚动地与凸轮槽92的壁面配合。

同样地，第二传递单元204具有载荷传递杆102，该载荷传递杆102在绕轴线32相对于载荷传递杆90间隔开180°的位置通过压入等方式由输出活塞54的下端部悬臂支撑并向径向内侧延伸。载荷传递杆102的顶端部贯穿设置在壳体56的圆筒部上的引导槽104并延伸至设置在中间转动部件52上的凸轮槽106。另外，载荷传递杆102的顶端部以实质上能够绕载荷传递杆102的轴线102A转动的方式支承球形的引导辊108和凸轮辊110。各引导辊108能够滚动地与对应的引导槽104的壁面配合，各凸轮辊110能够滚动地与凸轮槽106的壁面配合。

在图3和图4中，112和114分别表示凸轮槽92和106的、轴线32的方向的基准线，116和118分别表示凸轮槽92和106的周向的基准线。如图3所示，凸轮槽92为S字形状，如图4所示，凸轮槽106为倾斜方向与凸轮槽92相反的倒S字形状。在图2中，运动传递装置200处于未作用有压缩力的状态，当车辆的载重为标准的载重、车轮4处于既未发生弹跳也未发生回弹的中立位置时，载荷传递杆90和102的轴线90A和102A分别位于凸轮槽92和106的中央的标准位置、即基准线112和114与基准线116和118的交点P1和P2。

另外，在图3和图4中，凸轮槽92的比基准线116靠上侧的部分是与车轮2的弹跳行程相对应的部分，凸轮槽92的比基准线116靠下侧的部分是与车轮2的回弹行程相对应的部分。与此相对，凸轮槽106的比基准线118靠上侧的部分是与车轮2的回弹行程相对应的部分，凸轮槽106的比基准线118靠下侧的部分是与车轮2的弹跳行程相对应的部分。

如图3所示，凸轮槽92相对于基准线112和116倾斜地延伸，并且以随着远离交点P1、相对于周向的基准线116的倾斜角逐渐减小的方式弯曲。特别是当与交点P1之间的距离处于与车轮4的弹跳行程和回弹行程的除了终端区域以外的区域相对应的范围内时，车轮4的弹跳侧的凸轮槽92相对于周向的基准线116所成的倾斜角被设定得大于车轮4的回弹侧的凸轮槽92相对于周向的基准线116所成的倾斜角。但是，当与交点P1之间的距离处于与车轮4的弹跳行程和回弹行程的终端区域相对应的范围内时，车轮4的弹跳侧的凸轮槽92相对于周向的基准线116所成的倾斜角被设定得小于车轮4的回弹侧的凸轮槽92相对于周向的基准线116所成的倾斜角。

通过图3和图4的比较可知，凸轮槽106具有使凸轮槽92相对于周向的基准线116反转并使弯曲方向相反的形状，因此具有使凸轮槽92绕交点P1逆时针方向旋转90°而形成的形状。

即，如图4所示，凸轮槽106相对于基准线114和118向与凸轮槽92相反的方向倾斜地延伸，并且以随着远离交点P2、相对于周向的基准线116的倾斜角逐渐增大的方式弯曲。特别是当与交点P2之间的距离处于与车轮4的弹跳行程和回弹行程的除了终端区域以外的区域相对应的范围内时，车轮4的弹跳侧的凸轮槽106相对于周向的基准线118所成的倾斜角被设定得小于车轮4的回弹侧的凸轮槽106相对于周向的基准线118所成的倾斜角。但是，当与交点P2之间的距离处于与车轮4的弹跳行程和回弹行程的终端区域相对应的范围内时，车轮4的弹跳侧的凸轮槽106相对于周向的基准线118所成的倾斜角被设定得大于车轮4的回弹侧的凸轮槽106相对于周向的基准线118所成的倾斜角。

凸轮辊100除了绕载荷传递杆90的转动运动以外，仅能够在凸轮槽92内沿相对于基准线112和116倾斜并弯曲的S形的运动轨迹运动。同样，凸轮辊110除了绕载荷传递杆102的转动运动以外，仅能够在凸轮槽106内沿相对于基准线114和118倾斜并弯曲的S形的运动轨迹运动。

在图示的实施例中，一旦下臂16由于车轮4弹跳而绕内端向上方枢转转动、输入活塞50沿轴线32相对于中间转动部件52和壳体56向上方进行直线运动，则输入活塞50的直线运动通过第一传递单元202被转换成绕轴线32的转动运动并被传递给中间转动部件52。由于凸轮槽92和106如上所述呈弯曲的S字形状，因此中间转动部件52的转动运动通过第二传递单元204被转换成与输入活塞50的直线运动的方向相反的方向的直线运动并被传递给输出活塞54，由此上弹簧座80相对于壳体56向下方变位。

另外，一旦下臂16由于车轮4回弹而绕内端向下方枢转转动、输入活塞50沿轴线32相对于中间转动部件52和壳体56向下方进行直线运动，则除了中间转动部件52的转动运动的方向和输出活塞54的直线运动的方向与车轮4弹跳时的方向相反以外，以相同的方式由第一传递单元202和第二传递单元204进行运动转换和传递，由此上弹簧座80相对于壳体56向上方变位。

因此，一旦将车轮4弹跳时的各部件的运动方向作为正的方向，则输入活塞50的直线运动量与中间转动部件52的转动运动量的关系为图5所示的关系，中间转动部件52的转动运动量与输出活塞54的直线运动量的关系为图6所示的关系，因此输入活塞50的直线运动量与输出活塞54的直线运动量的关系为图7所示的关系，在车轮4弹跳和回弹的任一情况下，输出活塞54的直线运动量的增大率均随着输入活塞50的直线运动量的增大而逐渐地增大。

另外，在车轮4弹跳的情况下，通过输入活塞50向上方移动，下弹簧座82也向上方移动，但是上弹簧座80相对于壳体56向下方移动，由此与上弹簧座80不向下方移动的情况相比，压缩螺旋弹簧84的压缩变形量增大。相反，在车轮4回弹的情况下，通过输入活塞50向下方移动，下弹簧座82也向下方移动，但是上弹簧座80相对于壳体56向上方移动，由此与上弹簧座80不向上方移动的情况相比，压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小量增大。

因此，车轮4的行程和压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的关系为图8所示的关系。即，在车轮4弹跳的情况下，随着车轮4的从中立位置开始的弹跳行程的增大，压缩螺旋弹簧84的压缩变形量逐渐增大，并且压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的增大率也逐渐增大。另外，在车轮4回弹的情况下，随着车轮4的从中立位置开始的回弹行程的增大，压缩螺旋弹簧84的压缩变形量逐渐减小，并且压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小率逐渐增大。

另外，通过比较图8的第一象限和第三象限可知，在车轮4的弹跳行程和回弹行程的除了终端区域以外的区域的范围内，伴随着车轮4的弹跳行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的增大率比伴随着车轮4的回弹行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小率小。与此相对，在车轮4的弹跳行程和回弹行程的终端区域的范围内，伴随着车轮4的弹跳行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的增大率比伴随着车轮4的回弹行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小率大。

这样，根据图示的实施例，通过根据悬架的期望的弹簧特性来适当地设定凸轮槽92和106的形状，对于车轮4的弹跳行程和回弹行程这两者均能够在它们的全部范围内以期望的连续的非线性的传递特性从输入活塞50向输出活塞54传递直线运动和力，由此能够不受基于悬架的联杆机构的运动传递的制约而实现了期望的分级弹簧特性。

图9表示了以往的一般的双叉形臂式悬架，对与图1所示的部件相对应的部件标注与在图1中标注的标号相同的标号。在图9中，悬架弹簧120被弹性地安装在上座122与下座126之间，所述上座122固定在安装于车身22上的支承件26上，所述下座126固定在安装于下臂16上的下支承件124上。

下臂16随着车轮4的弹跳、回弹而绕内端向上下方向枢转转动，因此下座126也沿着以下臂16的内端为中心的圆弧状的轨迹向上下方向运动。因此，随着车轮4的弹跳行程和回弹行程的增大，悬架弹簧120的弹性变形量的变化量相对于车轮4的行程的增大量的比逐渐减小，车轮4的行程与悬架刚性(作用在车轮4的位置处的悬架弹簧120的弹簧力的弹簧常数)的关系为在图10中例如由虚线表示的那样向上凸起的凸状的关系。

根据图示的实施例，随着车轮4的弹跳行程的增大，压缩螺旋弹簧84的弹性变形量的增大率逐渐增大，随着车轮4的回弹行程的增大，压缩螺旋弹簧84的弹性变形量的减小率逐渐增大，因此对于车轮4的弹跳行程和回弹行程这两者来说，随着车轮4的行程的增大，悬架刚性均逐渐地增大，由此能够使车轮4的行程与悬架刚性的关系成为在图10中例如由实线表示的那样向下凸起的凸状的关系。因此，与以往的一般的悬架相比，能够确保通常行驶时的良好的乘坐舒适性，并且能够降低转弯时、加减速时、在不平整的道路上行驶时等的车轮的弹跳、回弹量，从而能够降低车身的姿势变化而提高了车辆的行驶稳定性。

特别是根据图示的实施例，在车轮4的弹跳行程和回弹行程的除了终端区域以外的区域的范围内，伴随着车轮4的弹跳行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的增大率比伴随着车轮4的回弹行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小率小。因此，与伴随着车轮4的行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的变化率的大小关系与实施例中的关系相反的情况相比，能够减小车轮回弹时的基于弹簧力的回弹促进力，有效地抑制了转弯时和加减速时的车身的姿势变化，并且能够降低车轮由于路面产生的力而弹跳时的基于弹簧力的阻力，确保了车辆的良好的乘坐舒适性。

另外，根据图示的实施例，在车轮4的弹跳行程和回弹行程的终端区域的范围内，伴随着车轮4的弹跳行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的增大率比伴随着车轮4的回弹行程的增大而产生的压缩螺旋弹簧84的压缩变形量的减小率大。因此，能够有效地抑制车轮的过大的弹跳，由此能够使弹跳限制器小型化或者省略弹跳限制器，另外在车轮以高的行程速度大幅地弹跳的情况下，能够减小由于与弹跳限制器碰撞而造成的冲击。

另外，根据图示的实施例，运动传递装置200是减震器内置型的悬架行程传递装置，输入活塞50作为减震器58的缸筒而发挥功能，另外压缩螺旋弹簧84、上弹簧座80、下弹簧座82与运动传递装置200一起构成一个单元，因此与运动传递装置不内置减震器的情况、或者压缩螺旋弹簧84、上弹簧座80、下弹簧座82与运动传递装置200不构成一个单元的情况相比，能够提高运动传递装置、减震器、压缩螺旋弹簧84对于车辆的安装性。

根据上述实施例，作为输入部件的输入活塞50、作为中间部件的中间转动部件52、作为输出部件的输出活塞54以轴线32为共同的轴线而相互嵌合并以轴线32为共同的轴线而进行相对运动，因此与输入部件和输出部件沿不同的轴线进行直线运动的构造、或者输入部件或输出部件不与中间部件相嵌合的构造相比，能够减小运动传递装置的沿轴线方向的长度，有效地使运动传递装置紧凑化。

另外，根据上述实施例，设置有第一传递单元202和第二传递单元204，第一传递单元202随着输入活塞50的直线运动量的增大而逐渐地增大中间转动部件52的转动运动量相对于输入活塞50沿轴线32的直线运动量的比，第二传递单元204随着中间转动部件52的转动运动量的增大而逐渐地增大输出活塞54沿轴线32的直线运动量相对于中间转动部件52的转动运动量的比，因此与仅第一传递单元202和第二传递单元204中的一者随着运动传递源部件的运动量的增大而逐渐地增大运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比的情况相比，能够减小凸轮槽的弯曲程度，由此能够顺利地通过第一传递单元202和第二传递单元204来进行运动转换和反作用力的传递。

另外，根据上述实施例，设置有沿轴线32引导第一传递单元202的载荷传递杆90的第一引导槽94，并设置有沿轴线32引导第二传递单元204的载荷传递杆102的第二引导槽104，因此与不设置引导槽的情况相比，能够可靠地防止输入活塞50和输出活塞54绕轴线32转动，由此能够可靠并准确地使输入活塞50和输出活塞54之间的直线运动和力的传递特性具有期望的非线性的特性。

另外，根据上述实施例，如输入活塞50这样的多个可动部件以轴线32为共同的轴线而设置并沿轴线32或绕轴线32运动，因此与多个可动部件具有互不相同的各自的轴线的情况相比，能够简化运动传递装置200的构造并使运动和力的传递最佳化。

以上通过特定的实施例详细地说明了本发明，但是本发明不限于上述实施例，可以在本发明的范围内采用其他的各种实施例，这对于本领域技术人员是非常明确的。

例如，在上述实施例中，第一传递单元202随着输入活塞50的直线运动量的增大而逐渐地增大中间转动部件52的转动运动量相对于输入活塞50沿轴线32的直线运动量的比，第二传递单元204随着中间转动部件52的转动运动量的增大而逐渐地增大输出活塞54沿轴线32的直线运动量相对于中间转动部件52的转动运动量的比，但是例如也可以通过使凸轮槽92和106中的一者为直线形的凸轮槽而变更为仅第一传递单元202和第二传递单元204中的一者随着运动传递源部件的运动量的增大而逐渐地增大运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比。

另外，在上述实施例中，凸轮槽106具有与使凸轮槽92绕交点P1向逆时针方向旋转90°而得到的形状相同的形状，第一传递单元202随着输入活塞50的直线运动量的增大而逐渐地增大中间转动部件52的转动运动量相对于输入活塞50沿轴线32的直线运动量的比的比例与第二传递单元204随着中间转动部件52的转动运动量的增大而逐渐地增大输出活塞54沿轴线32的直线运动量相对于中间转动部件52的转动运动量的比的比例相同，但是这些比例也可以不同。

例如，也可以使第二传递单元204随着中间转动部件52的转动运动量的增大而逐渐地增大输出活塞54沿轴线32的直线运动量相对于中间转动部件52的转动运动量的比的比例大于第一传递单元202随着输入活塞50的直线运动量的增大而逐渐地增大中间转动部件52的转动运动量相对于输入活塞50沿轴线32的直线运动量的比的比例，在该情况下，针对输出活塞54沿轴线32的直线运动量相对于输入活塞50沿轴线32的直线运动量的比相同的情况来看，与两个比例相同或大小关系相反的情况相比，能够减小中间转动部件52的转动运动量。

另外，在上述实施例中，输出活塞54沿轴线32的直线运动与输入活塞50沿轴线32的直线运动为相反的方向，输出活塞54使上弹簧座80往复移动，但是也可以变更为输出活塞54沿轴线32的直线运动与输入活塞50沿轴线32的直线运动为相同的方向，输出活塞54使下弹簧座82相对于实质上安装在车身22上的上弹簧座80进行往复移动。

另外，在上述实施例中，运动传递装置200为减震器内置型的悬架行程传递装置，但是也可以构成为减震器与悬架行程传递装置为相互独立的悬架部件那样的悬架行程传递装置。

另外，上述实施例中的悬架为双叉形臂式悬架，但是本发明的悬架可以是如麦弗逊式悬架或拖臂式悬架这样的在本领域中公知的任意种类的悬架。

Claims (15)

1.一种车辆的悬架，包括：

悬架部件，由于车轮的弹跳、回弹而分别向上或向下运动；悬架弹簧，设置在车身与所述悬架部件之间；第一支承部件和第二支承部件，分别支承所述悬架弹簧的靠近所述车身侧的端部和靠近所述悬架部件侧的端部；以及运动传递单元，将所述悬架部件的上下运动转换为所述第一支承部件和所述第二支承部件的间隔发生变化的相对运动并传递给所述第一支承部件和所述第二支承部件中的一者，由此使所述悬架弹簧的弹性变形量发生变化；

其中，所述运动传递单元包括第一传递单元和第二传递单元，所述第一传递单元将所述悬架部件的上下运动传递给所述第二传递单元，所述第二传递单元将从所述第一传递单元传递的运动传递给所述第一支承部件和所述第二支承部件中的一者，所述第一传递单元和所述第二传递单元中的至少一者根据运动传递源部件的运动而使运动传递目标部件的运动量相对于所述运动传递源部件的运动量的比连续地非线性地改变，由此根据所述悬架部件的上下运动而使所述相对运动的运动量相对于所述悬架部件的运动量的比连续地非线性地改变。

2.如权利要求1所述的车辆的悬架，其中，

所述第一传递单元和所述第二传递单元中的至少一者使运动传递目标部件的运动量相对于运动传递源部件的运动量的比随着所述运动传递源部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

3.如权利要求2所述的车辆的悬架，其中，

将所述车轮位于中立位置时的所述悬架部件的位置作为标准位置，所述运动传递单元在所述悬架部件从所述标准位置向上方运动的情况下和从所述标准位置向下方运动的情况下均使所述相对运动的运动量相对于所述悬架部件的运动量的比随着所述悬架部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

4.如权利要求3所述的车辆的悬架，其中，

所述运动传递单元具有沿一轴线相互嵌合并沿所述轴线进行相对运动的输入部件、中间部件、输出部件，所述输入部件由于所述悬架部件的上下运动而沿所述轴线进行直线运动，所述第一传递单元将所述输入部件的沿所述轴线的直线运动转换为绕所述轴线的转动运动并传递给所述中间部件，所述第二传递单元将所述中间部件的绕所述轴线的转动运动转换为沿所述轴线的直线运动并传递给所述输出部件，所述输出部件将沿所述轴线的直线运动传递给所述第一支承部件和所述第二支承部件中的一者。

5.如权利要求4所述的车辆的悬架，其中，

所述输入部件、所述中间部件、所述输出部件在所述车轮位于中立位置时分别位于标准位置，所述第一传递单元构成为使所述中间部件的转动运动量相对于所述输入部件的直线运动量的比随着所述输入部件从所述标准位置开始进行直线运动的直线运动量的增大而连续地非线性地增大，所述第二传递单元构成为使所述输出部件的直线运动量相对于所述中间部件的转动运动量的比随着所述中间部件从所述标准位置开始进行转动运动的转动运动量的增大而连续地非线性地增大。

6.如权利要求3至5中任一项所述的车辆的悬架，其中，

所述第一传递单元和所述第二传递单元具有设置在运动传递源部件上的凸轮和设置在运动传递目标部件上并与所述凸轮相配合的凸轮从动件，通过所述凸轮从动件从动于所述凸轮，使所述运动传递目标部件的运动量相对于所述运动传递源部件的运动量的比随着所述运动传递源部件的运动量的增大而连续地非线性地增大。

7.如权利要求6所述的车辆的悬架，其中，

所述凸轮和所述凸轮从动件中的一者为凸轮槽，所述凸轮和所述凸轮从动件中的另一者为与所述凸轮槽配合并沿所述凸轮槽移动的凸轮槽配合部件，所述第一传递单元和所述第二传递单元中的至少一者的所述凸轮槽相对于绕所述轴线的周向倾斜地延伸，并以相对于周向的倾斜角连续地逐渐改变的方式弯曲。

8.如权利要求4至7中任一项所述的车辆的悬架，其中，

所述运动传递单元具有容纳所述输入部件和所述中间部件的壳体，所述中间部件以绕所述轴线包围所述输入部件的状态与所述输入部件嵌合并以所述输入部件能够沿所述轴线进行直线运动的方式支承所述输入部件，所述壳体以绕所述轴线包围所述中间部件的状态与所述中间部件嵌合并以所述中间部件能够绕所述轴线转动的方式支承所述中间部件，所述输出部件以绕所述轴线包围所述壳体的状态与所述壳体嵌合并以能够沿所述轴线进行直线运动的方式由所述壳体支承，所述第一传递单元和所述第二传递单元分别具有设置在所述中间部件上的第一凸轮槽和第二凸轮槽，所述第一传递单元和所述第二传递单元的所述凸轮槽配合部件分别设置在所述输入部件和所述输出部件上，所述壳体具有沿所述轴线延伸的第一引导槽和第二引导槽，所述第一传递单元的所述凸轮槽配合部件贯穿所述第一凸轮槽而向径向外侧延伸到所述第一引导槽内，并且以能够沿所述第一引导槽移动的方式与所述第一引导槽配合，所述第二传递单元的所述凸轮槽配合部件贯穿所述第二引导槽而向径向内侧延伸到所述第二凸轮槽内，并且以能够沿所述第二引导槽移动的方式与所述第二引导槽配合。

9.如权利要求1至8中任一项所述的车辆的悬架，其中，

在除了所述悬架部件的向上方运动的终端区域和向下方运动的终端区域以外的所述悬架部件的上下运动的范围内，所述悬架部件从所述标准位置向上方运动时的所述运动量的比的增大率比所述悬架部件从所述标准位置向下方运动时的所述运动量的比的增大率小。

10.如权利要求1至9中任一项所述的车辆的悬架，其中，

在所述悬架部件的向上方运动的终端区域和向下方运动的终端区域中，所述悬架部件从所述标准位置向上方运动时的所述运动量的比的增大率比所述悬架部件从所述标准位置向下方运动时的所述运动量的比的增大率大。

11.如权利要求4至10中任一项所述的车辆的悬架，其中，

所述输入部件和所述输出部件中的一者构成减震器的缸筒，所述运动传递单元内置有减震器。

12.如权利要求1至11中任一项所述的车辆的悬架，其中，

所述悬架弹簧以压缩状态配置在所述第一支承部件与所述第二支承部件之间，所述输出部件与所述输入部件向相反的方向进行直线运动，所述输出部件将直线运动传递给所述第一支承部件。

13.如权利要求12所述的车辆的悬架，其中，

所述第一支承部件与所述输出部件形成为一体，所述第二支承部件与所述输入部件形成为一体。

14.如权利要求1至11中任一项所述的车辆的悬架，其中，

所述悬架弹簧以压缩状态配置在所述第一支承部件与所述第二支承部件之间，所述输出部件与所述输入部件向同一方向进行直线运动，所述输出部件将直线运动传递给所述第二支承部件。

15.如权利要求14所述的车辆的悬架，其中，

所述第一支承部件由车身支承，所述第二支承部件与所述输出部件形成为一体。

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