CN101652256B - 悬架装置及车轮的支撑方法 - Google Patents
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Abstract
悬架装置包括被构造成可转动地支撑车轮的车轮支撑构件。两个连杆分别连结车轮支撑构件和车身侧构件并且被布置成与车辆宽度方向基本上平行。至少一个伸出部从两个连杆中的至少一个连杆朝向另一个连杆延伸,弹性连结部将两个连杆中的一个连杆的伸出部连结到两个连杆中的另一个连杆和该另一个连杆的伸出部中的至少一方。束角调整装置被构造成对车轮支撑构件输入沿车辆前后方向上向后取向的方向的力,以调整车轮的前束角。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年4月4日提交的日本专利申请No.2007-098524、2007年4月4日提交的日本专利申请No.2007-098527以及2007年6月29日提交的日本专利申请No.2007-171825的优先权,这些日本专利申请中的每一个的整个内容均通过引用包含于此。
技术领域
本发明涉及悬架装置及用于在车辆上支撑车轮的方法。
背景技术
在例如日本未审特开昭62-234705号公报中论述了现有的后轮用悬架装置。该装置包括一对刚性臂(下臂)和连杆构件。该对刚性臂连结车轮支撑构件的下部区域和车身侧构件,并且沿车辆前后方向彼此分开地布置该对刚性臂。连杆构件被设置在该对刚性臂之间并且被刚性地连结到该对刚性臂。连杆构件由厚度方向指向车辆高度方向的平钢板形成。连杆构件可沿与由多个连结部限定的平面垂直的方向变形,所述多个连结部将刚性臂连接到车身侧构件和车轮支撑构件。
包括柔性连杆构件使得悬架装置的前后刚性减小以调整束角特性。减小前后刚性提高了乘坐品质。
发明内容
本发明提供悬架装置和车轮的支撑方法。根据这里示教的悬架装置的一个实施方式,车轮支撑构件被构造成可转动地支撑车轮,两个连杆分别连结车轮支撑构件和车身侧构件并且被布置成与车辆宽度方向基本上平行,至少一个伸出部从两个连杆中的至少一个连杆向另一个连杆延伸。在该例子中,束角调整装置被构造成对车轮支撑构件输入沿车辆前后方向上向后取向的方向的力,以调整车轮的束角。
在另一实施方式中,用于被构造成可转动地支撑车轮的车轮支撑构件的悬架装置包括用于连结车轮支撑构件和车身侧构件的第一和第二连杆部件,并且第二连杆部件被布置在第一连杆部件的沿车辆前后方向的后方。弹性连结部件连结第一和第二连杆部件。相对位移增加部件增加第一和第二连杆部件之间的相对位移。束角调整部件通过对车轮支撑构件施加朝向车辆前后方向上的后方取向的力来调整车轮的束角。
在另一实施方式中,一种由车轮支撑构件可转动地支撑的车轮的支撑方法包括根据车轮支撑构件的沿车辆前后方向的位移使两个连杆相对于彼此移位。两个连杆使车轮支撑构件和车身侧构件相对于彼此连结,并且两个连杆被布置成在车辆宽度方向上基本上平行。根据相对移位产生弹性力,通过对车轮支撑构件施加朝向车辆前后方向上的后方取向的力来调整车轮的束角。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施方式的车轮用悬架装置的俯视图;
图2是根据第一实施方式的车轮用悬架装置中的连杆的布置和结构的从车辆前方看的示意图;
图3示出了从车辆的后方看的根据第一实施方式的连接套筒(connect bush);
图4是相对于车辆前后方向上的输入的行为的俯视图;
图5是当对车辆的接地点提供前后方向输入时从车辆的侧面看的示意图;
图6示出了从车辆的后方看的根据第二实施方式的连接套筒;
图7是示出根据第三实施方式的车轮用第一悬架装置的俯视图;
图8是示出根据第三实施方式的车轮用第二悬架装置的俯视图;
图9是示出根据第四实施方式的车轮用悬架装置的俯视图;
图10是示出典型的弹性构件套筒的布置的俯视图;
图11是根据图10的弹性构件套筒的例子的剖视图;
图12是示出根据第六实施方式的外套筒的垂直剖视图;
图13是示出根据第六实施方式的内套筒的垂直剖视图;
图14是示出根据第七实施方式的车轮用悬架装置的俯视图;
图15是示出根据第七实施方式的车轮用悬架装置的俯视图;
图16示出了从车辆宽度方向看的根据第八实施方式的悬架弹簧的典型布置;
图17示出了从车辆前方看的根据第八实施方式的悬架弹簧的典型布置;
图18A和图18B是示出悬架的行程路径的侧视图;
图19是示出伸出部的区域的立体图;
图20示出了当悬架弹簧被安装到区域B时的操作;
图21示出了当悬架弹簧被安装到区域C时的操作;
图22示出了当悬架弹簧被安装到区域A时的操作;
图23示出了当悬架弹簧被安装到区域D时的操作;
图24是示出根据第九实施方式的车轮用悬架装置的侧视图;
图25是示出通过使输入轴倾斜产生的操作效果的俯视图;
图26是示出通过使输入轴倾斜产生的操作效果的俯视图;
图27A和图27B是示出悬架弹簧的轴线倾斜的例子的侧视图,其中,图27A示出了当轴线向下延伸时该轴线沿车辆宽度方向向内延伸的情况,图27B示出了当轴线向下延伸时该轴线沿车辆宽度方向向外延伸的情况;
图28A和图28B是示出根据第十实施方式的车轮用悬架装置的剖视图,其中,车身侧连接套筒是各向异性的;
图29是根据图28A和图28B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图30是沿前束(toe-in)方向的位移的俯视图;
图31是沿后束(toe-out)方向的位移的俯视图;
图32A和图32B是根据第十实施方式的第二例子的后轮用悬架装置的剖视图;
图33是根据图32A和图32B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图34A和图34B是根据第十实施方式的第三例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图35是根据图34A和图34B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图36A和图36B是根据第十实施方式的第四例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图37是根据图36A和图36B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图38A和图38B是根据第十实施方式的第五例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图39是根据图38A和图38B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图40A和图40B是根据第十实施方式的第六例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图41是根据图40A和图40B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图42A和图42B是根据第十实施方式的第七例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图43是根据图42A和图42B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图44A和图44B是根据第十实施方式的第八例子的车轮用悬架装置的剖视图;
图45是根据图44A和图44B的悬架弹簧的位置的俯视图;
图46A和图46B是车身侧连接套筒各向异性的不同例子的剖视图。
具体实施方式
在现有技术中,通过使整个连杆构件沿板厚方向弯曲来减小悬架装置的刚性。不存在限制连杆构件的弯曲量和变形量的结构,为了减小悬架装置的前后刚性而使连杆构件的刚性减小的量越大,保持车轮的取向就变得越困难。结果,难以调整车轮的束角特性。
这里示教的悬架装置的实施方式使得车轮的束角受到控制。
图1是根据第一实施方式的后轮用悬架装置的俯视图。图2是示出从车辆的前侧看的连杆的布置的示意图。
悬架装置包括两个下连杆4、5和上连杆8。下连杆4和5连结可转动地支撑车轮1的车轴2的下部区域和作为车身侧构件的悬架构件3。上连杆8连结车轴2的上部区域和悬架构件3。
分别由一个弹性构件套筒9和一个弹性构件套筒10将两个下连杆4和5安装到车轴2,使得下连杆4和5可相对于车轴2上下摆动。两个下连杆4和5分别经由一个弹性构件套筒11和一个弹性构件套筒12被连结到悬架构件3,使得下连杆4和5可相对于悬架构件3上下摆动。由一个弹性构件套筒13将上连杆8安装到车轴2,使得上连杆8可相对于车轴2上下摆动,由一个弹性构件套筒14将上连杆8连结到悬架构件3,使得上连杆8可相对于悬架构件3上下摆动。
两个下连杆4和5被布置成与车辆宽度方向基本上平行。这里,当在说明书中要区分两个下连杆4和5时,车辆前后方向上的前侧的下连杆4将被称为“前侧下连杆4”,车辆前后方向上的后侧的下连杆5将被称为“后侧下连杆5”。
弹性构件套筒9至14包括弹性构件,所述弹性构件由橡胶形成、被插设在套筒9至14的外筒和对应的内筒之间并且以嵌套(nesting)状态布置。在本实施方式中,外筒被固定到连杆4、5和8的端部,内筒经由螺栓被安装到悬架构件3或者车轴2。
前侧下连杆4是沿连杆轴线L1直线延伸的棒状构件,弹性构件套筒9和11被设置在前侧下连杆4的两端部的安装部处。
后侧下连杆5包括连杆体6和伸出部7。连杆体6沿连杆轴线L2延伸。伸出部7与连杆体6成为一体,并且从连杆体6朝向前侧下连杆4沿车辆前后方向向前伸出。伸出部7是在俯视图中具有大致梯形形状的板状构件。
伸出部7的一端经由在车辆宽度方向上以错开的方式布置的两个弹性构件套筒20和21被连结到前侧下连杆4。在该实施方式中,弹性构件套筒20和21被布置成轴线在俯视图中基本上沿车辆前后方向取向。套筒20和21的外筒被固定到前侧下连杆4,套筒20和21的内筒经由安装螺栓被固定到伸出部7。因此,由弹性构件套筒20和21(作为连结部)使前侧下连杆4和后侧下连杆5彼此连结成可三维摆动。另外,由于例如外筒和内筒之间的跨度(span)以及弹性构件的刚性,连杆4和5的摆动量被限制在一定的量。
另外,在俯视图中,下连杆4和5被布置成使得各下连杆4和5到车轴2的安装点(下文中被简称为“车轮侧安装点P2和P4”)之间的沿车辆前后方向的跨度小于各下连杆4和5到悬架构件3的安装点(下文中被简称为“车身侧安装点P1和P3”)之间的沿车辆前后方向的跨度。也就是说,在俯视图中,(连接下连杆4的车轮侧安装点P2和车身侧安装点P1的)轴线L1和(连接下连杆5的车轮侧安装点P4和车身侧安装点P3的)轴线L2的交点P5比车轴2靠车辆宽度方向上的外侧,即比各下连杆4和5的车轮侧安装点P2和P4靠车辆宽度方向上的外侧。在图1所示的实施方式中,在俯视图中,下连杆4中的车轮侧安装点P2相对于车身侧安装点P1朝向车辆前后方向的后方的偏移量大于后侧下连杆5中的车轮侧安装点P4相对于车身侧安装点P3朝向车辆前后方向的后方的偏移量(在图1中基本上为0)。另外,前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方的倾斜大于后侧下连杆5的连杆轴线L2朝向车辆前后方向的后方的倾斜。由于该布置,在俯视图中,通过连接四个点、即各下连杆4和5的车轮侧安装点P2和P4以及车身侧安装点P1和P3限定的形状是大致梯形。
因此,由于将前侧下连杆4的车轮侧安装点P2相对于前侧下连杆4的车身侧安装点P1朝向车辆前后方向的后方的偏移量设定为大于后侧下连杆5的车轮侧安装点P4相对于后侧下连杆5的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向的后方的偏移量,因此,在俯视图中,各下连杆4和5的连杆轴线L1和L2的交点P5被布置在车轮1的中心(车轮中心W/C)的车辆前后方向上的后方。
构成使前侧下连杆4和伸出部7彼此可摆动地连结的连结部的弹性构件套筒20和21被称为“连接套筒20和21”。将下连杆4和5连结到车轴2和悬架构件3的弹性构件套筒9至12被称为“安装套筒9至12”。
另外,两个连接套筒20和21具有上下方向的刚性低于车辆宽度方向上的刚性的各向异性,并且如上所述使套筒轴线沿大致车辆前后方向取向。
两个连接套筒20和21具有当从车辆的后方看时朝向车辆宽度方向的内侧向下倾斜取向的刚性低于其它上下方向的刚性的各向异性。例如,如图3所示,通过在被置于各连接套筒20和21的内筒20b、21b与外筒20a、21a之间的弹性构件20c、21c中形成中空部(hollow)20d、21d来实现该各向异性。在车轮侧,中空部20d、21d被定位在各内筒20b和21b的斜上方;在车身侧,中空部20d、21d被定位在各内筒20b和21b的斜下方。作为可选方案,代替中空部20d和21d或者除了中空部20d和21d之外,可以将比弹性构件20c和21c硬的中间板(未示出)在车轮侧插入到内筒20b和21b的斜下方以及在车身侧插入到内筒20b和21b的斜上方,以实现各向异性。
这里,车轴2构成车轮支撑构件,悬架构件3构成车身侧构件,连接套筒20和21构成弹性构件套筒,后下连杆5构成第一下连杆,前下连杆构成第二下连杆,中空部20d和21d构成束角调整部件。
两个下连杆4和5彼此连结使得可以由两个下连杆4和5来接收对车轮1的沿车辆前后方向的输入。因此,不必为了接收沿车辆前后方向的输入而设置另外的连杆。
两个下连杆4和5彼此连结,但是,相对于对车轮1的沿车辆前后方向的输入,由于连接套筒20和21防止沿车辆宽度方向的摆动超过预定摆动范围,因此,两个下连杆4和5仅能在预定范围内摆动。
结果,连接套筒20和21(连结部)的弹性构件相对于由于凹凸不平的路面导致的对车轮1的沿前后方向的输入(对车轮中心W/C的前后输入)弯曲,从而,如图4所示,内筒20b和21b相对于外筒20a和21a在沿车辆前后方向轻微摆动的同时沿车辆宽度方向摆动并移位。这使得如在俯视图中看到的连接四个点(即两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4以及两个下连杆4和5各自的车身侧安装点P1和P3)所形成的大致梯形形状变化,使得被支撑在两个被连结的下连杆4和5处的车轴2的沿车辆前后方向的刚性被设定得低。因此,减小了越过突起移动时的振动,从而改进了乘坐品质。
当弹性构件20c和21c的弯曲量大于或者等于预定量时,连接套筒20和21不能进一步摆动。因此,即使不设置另外的构件,也能防止连接套筒20和21摆动超过必要量。
另外,连接套筒20和21相对于前后方向的输入而弯曲以吸收该输入,从而由于构成连接套筒20和21的橡胶的特性产生减振。因此,相对于前后方向的输入的振动适当地衰减。此外,即使下连杆4和5被设计成满足强度要求,也能由连接套筒20和21的刚性来确定沿前后方向的刚性,从而能够增加设计自由度。
从而,即使两个下连杆4和5彼此连接并且接收对车轮1的沿前后方向的输入以减小由例如凹凸不平的路面产生的振动,由于连接套筒20和21相对于对车轮1的沿前后方向的输入而弯曲,可以将相对于沿前后方向的输入的刚性设定得低。安装套筒9至12的刚性不必被设定得低。也就是说,下连杆4和5的安装套筒9至12的刚性可以被设定得高。因此,可以使车轴2的横向的刚性(即沿车辆宽度方向的刚性)高。另外,安装套筒9至12的高刚性使外倾刚性增加,从而能够增加操纵稳定性。由于对车轮1的横向输入基本上沿连杆轴线L1和L2的方向被施加到两个下连杆4和5,因此,即使连接套筒20和21的刚性被设定得低,车轴2的横向的刚性也未被设定得低。结果,可以将沿前后方向的刚性设定得低并且可以将横向的刚性设定得高,从而能够改进乘坐品质并且能够增强操纵稳定性。
在俯视图中,两个下连杆4和5的连杆轴线L1和L2的交点P5被定位在车轮1之间的中心(车轮中心W/C)的沿车辆前后方向的后方,使得车轴2的转动中心被定位在车轮中心W/C的后方。因此,相对于车辆转弯时沿轮胎横向的输入,作用使转弯的外轮1沿前束方向取向的转矩。因此,增强了车辆转弯期间的稳定性。
在俯视图中,由于两个被连结的下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5被设定在车轴2的沿车辆宽度方向的外侧,也就是说,由于车轮侧安装点P2和P4之间的沿车辆前后方向的跨度被设定成比车身侧安装点P1和P3之间的沿车辆前后方向的跨度窄,因此,提供几个优点。
首先,当由于例如制动而对车轮1的接地面进行沿车辆前后方向的向后方向的输入时,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4都朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4的沿车辆的横向的位移之差导致束角变到前束方向,从而增强制动期间的稳定性。
此外,在图1所示的实施方式中,基本上沿车辆宽度方向设定后侧下连杆5的连杆轴线L2。前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,从而将前侧下连杆4的车轮侧设定为朝向车辆前后方向的后方。结果,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。相比后侧下连杆5的车轮侧安装点P4,前侧下连杆4的车轮侧安装点P2被进一步地拉向车身,使得车轮1改变到前束方向。
此外,由于连接套筒20和21的刚性是各向异性的,因此,为对车轮1的接地面的沿车辆前后方向的输入提供额外的操作优点。
当由于例如制动操作而对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,如图5所示,由于该输入产生沿俯仰(wind-up)方向的力矩。该力矩导致对连结到车轴2的后下连杆5的连杆体6作用向上的力并且对前下连杆4作用向下的力,使得上下方向的力也被输入到连结下连杆4和5的连接套筒20和21。
关注后下连杆5,后下连杆5的重心在车辆前后方向上位于连杆体6与伸出部7的安装到连接套筒20和21的一端(下文中被称为“伸出部7的端部侧”)之间。因此,当对连杆体6作用向上的力时,对伸出部7的端部侧作用向下的力。
为了平衡这些力,图3所示的两个连接套筒20和21在朝向车辆内侧向下倾斜的方向上具有低刚性。因此,被固定到伸出部7的内筒20b、21b在由于向下的力而向下移位的同时沿车辆宽度方向向内被牵拉。由于该移位行为,对后下连杆5作用图4中的俯视图所示的转动方向力矩M。该力矩M使得对后下连杆5的车轮侧安装点P4作用沿车辆前后方向向前作用的力。结果,由于该俯仰力矩M,后下连杆5的车轮侧安装点P4的朝向车辆前后方向的后方的摆动量小。因此,增加了沿前束方向的转向,从而能够增加制动期间的车辆稳定性。
尽管在所述实施方式中上连杆8包括一个棒状连杆,但是上连杆8也可以包括两个以上的棒状连杆,或者可以是具有如A型臂等不同形状的连杆。
此外,尽管在所述实施方式中沿车辆宽度方向布置后侧下连杆5的连杆轴线L2并且使前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,以将两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5设定成比车轴2靠车辆宽度方向的外侧,但是本发明不限于此。例如,可以沿大致车辆宽度方向布置前侧下连杆4的连杆轴线L1并且使后侧下连杆5的连杆轴线L2沿向前方向倾斜,从而将车轮侧安装点P4布置成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方。利用该配置,两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5仍然比车轴2靠车辆宽度方向的外侧。
此外,尽管连接套筒20和21的轴线被布置成基本上沿车辆前后方向取向,但是本发明不限于此。例如,可以沿车辆宽度方向或者沿连杆轴线L1和L2布置连接套筒20和21的轴线。
此外,在俯视图中,两个连接套筒20和21不必布置在连杆轴线L1上。
使两个下连杆4和5彼此连结的连接套筒20和21的数量不限于两个,从而可以使用三个或者多个的套筒,或者可以使用一个大套筒。
此外,安装点P1和P3之间的沿车辆前后方向的跨度可以等于安装点P2和P4之间的沿车辆前后方向的跨度,也就是说,两个下连杆4和5可被设定成彼此平行。
第二实施方式的基本结构与第一实施方式的基本结构类似。用相同的附图标记表示与上述实施方式的部件类似的部件等并且不进行详细地说明。该实施方式与第一实施方式的不同之处在于:两个连接套筒20和21的刚性的各向异性彼此不同。
也就是说,在第一实施方式(参见图3)中,两个连接套筒20和21的刚性的各向异性在于:朝向车辆宽度方向的内侧向下倾斜取向的刚性较低。相反地,如图6所示,车身侧连接套筒21的刚性的各向异性在于:朝向车辆宽度方向的内侧向上倾斜取向的刚性较低。
在第二实施方式中,当由于例如制动操作对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,产生沿俯仰方向(wind-up directon)的力矩。该力矩对后下连杆5施加沿车辆高度方向向上的力,并且对前下连杆4施加沿车辆高度方向向下的力。连杆4和5的相对运动使得各连接套筒20和21的内筒20b和21b以相对于外筒20a和21a被沿车辆宽度方向朝向车身拉的方式向下倾斜移位,其中,车轮侧连接套筒20比车身侧连接套筒21向下移位更大的量。连接套筒20和21的相对移位使伸出部7如图4所示倾斜。因此,伸出部7产生图4中的俯视图所示的转动方向力矩M。该力矩M使得对后下连杆5的车轮侧安装点P4作用朝向车辆前后方向的前方作用的力。结果,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
由于通过沿俯仰方向的力矩使前下连杆4向下移位,因此,连接套筒21的外筒21a也向下移位。如图6所示,车身侧套筒21的内筒21b相对于外筒21a向上移位。
从而,当由于例如行驶越过突起而对车轮1输入前后方向的力时,与第一实施方式相比,前束受到限制。
其它操作优点与上述实施方式的操作优点相同。
当使用三个或者更多个连接套筒连结两个下连杆4和5时,所述连接套筒限定弹性中心。比弹性中心靠近车轮1布置的连接套筒的刚性具有与车轮侧连接套筒20的刚性相同的各向异性,而比弹性中心靠近车身布置的连接套筒的刚性具有与车身侧连接套筒21的刚性相同的各向异性。
车身侧连接套筒21的刚性也是各向异性的,但是车身侧连接套筒21不必设置有中空部。
即使当车身侧连接套筒21不包括中空部时,车轮侧连接套筒20的上下方向的刚性也比车身侧连接套筒21的上下方向的刚性低。
因此,当由俯仰方向力矩对伸出部7的前下连杆侧作用向下的力时,前下连杆4的车轮侧比车身侧向下移位更大的量,从而在车轮侧连接套筒20处产生沿车辆宽度方向向内拉的力。因此,在俯视图中,对伸出部7作用转动方向力矩M,使得连杆体6的车轮侧安装点P4朝向车辆前后方向的后方的运动受到限制。结果,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
第三实施方式的基本结构与第一和第二实施方式的基本结构类似,但是不同之处在于两个连接套筒的刚性的调整。用相同的附图标记表示与上述实施方式的部件类似的部件。
车轮侧连接套筒20的刚性被设定成比车身侧连接套筒21的刚性低,使得由两个连接套筒20和21限定的弹性中心G2被定位成比连接套筒20和21之间的中心更靠车辆宽度方向上的内侧。
另外,车身侧连接套筒21的刚性被调整成比车轮侧连接套筒20的刚性高,使得弹性中心G2被定位成比弹性中心G1更靠车辆宽度方向上的内侧,该弹性中心G1被定义为后下连杆5的车身侧安装套筒12与车轮侧安装套筒10之间的中心点。
对于该配置,在俯视图中,经过两个弹性中心G1和G2的轴线成为后下连杆5的弹性主轴线Lg。如图7所示,该弹性主轴线Lg以其前侧位于车辆宽度方向的内侧的方式相对于车辆前后方向倾斜。
当沿俯仰方向的力矩使得对后下连杆5中的连杆体6作用向上的力并且对后下连杆5中的伸出部7的前下连杆侧作用向下的力时,后下连杆5试图绕弹性主轴线Lg转动或者在弹性主轴线Lg的附近转动。结果,与弹性主轴线Lg沿车辆前后方向取向的情况相比,产生使车轮侧安装点P4朝向车辆前后方向的前方移位的力。因此,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
即使弹性中心G2没有被定位成比弹性中心G1更靠车辆宽度方向上的内侧,与弹性中心G2位于连接套筒20和21之间的中心的情况相比,弹性中心G2也可以被设定成比连接套筒20和21之间的中心更靠车辆宽度方向上的内侧,从而增加了沿前束方向的转向。
其它的操作优点与上述实施方式的操作优点类似。
当连接套筒20和21的刚性各向异性时,两个连接套筒20和21的各向异性的方向的交点成为弹性中心G2。
尽管在上述说明中弹性主轴线Lg被调整成:通过改变两个连接套筒20和21的相对刚性,使得弹性主轴线Lg在车辆前后方向上从后向前被转向车辆,但是本发明不限于此。作为可选方案,通过调整连接套筒20和21的安装位置,可以将弹性主轴线Lg调整成其沿车辆前后方向的前侧位于车辆宽度方向的内侧。
如图7所示,后下连杆5被定义为第一下连杆并且具有伸出部7。然而,如图8所示,前下连杆4也可以具有第一下连杆体4a和朝向后下连杆5伸出的伸出部4b。
在该情况下,连接套筒20和21的刚性被调整成使得由连接套筒20和21限定的弹性中心G2被定位成比弹性中心G1更靠车辆宽度方向上的内侧,该弹性中心G1被定义为前下连杆4的连杆体4a的车身侧安装点P1处的安装套筒11与车轮侧安装点P2处的安装套筒9之间的中心点。下连杆4的弹性主轴线Lg被调整成其在车辆前后方向上的后侧位于车辆宽度方向的内侧。
当对前下连杆4中的连杆体4a作用由沿俯仰方向的力矩产生的向下力、并且对前下连杆4中的伸出部4b的后下连杆侧作用由沿俯仰方向的力矩产生的向上力时,前下连杆4试图绕弹性主轴线Lg或者在弹性主轴线Lg的附近沿上下方向转动。结果,与弹性主轴线Lg沿车辆前后方向取向的情况相比,由俯仰方向力矩产生使车轮侧安装点P2朝向车辆前后方向的后方移位的力。因此,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
在第四实施方式中,如图9所示,基本结构包括被定义为第一下连杆体4a和朝向后下连杆5伸出的伸出部4b的前下连杆4,并且用两个连接套筒20和21连结伸出部4b和后下连杆5。用相同的附图标记表示与上述实施方式中的部件类似的部件等。
连接套筒20和21的轴线基本上沿车辆前后方向取向。另外,连接套筒20和21具有上下方向的刚性比沿车辆宽度方向的刚性低的各向异性。
也就是说,两个连接套筒20和21具有当从车辆的后方看时朝向车辆宽度方向的内侧向上倾斜取向的刚性比其它上下方向的刚性低的各向异性。例如,图6示出了从车辆后方看的连接套筒21。通过在橡胶弹性构件20c和21c中形成中空部20d和21d来实现各向异性。中空部20d和21d被置于各连接套筒20和21的内筒20b和21b与外筒20a和21a之间,使得中空部20d和21d在车轮侧被定位在各内筒20b和21b的斜下方以及在车身侧被定位在各内筒20b和21b的斜上方。作为可选方案,代替中空部20d和21d或者除了中空部20d和21d之外,可以将比弹性构件20c和21c硬的中间板在车轮侧插入到内筒20b和21b的斜上方以及在车身侧插入到内筒20b和21b的斜下方,以进行调整从而实现各向异性。
当由于例如制动操作对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,由于该输入产生沿俯仰方向的力矩(参见图5)。该力矩使得对被连结到车轴2的后下连杆5作用向上的力并且对前下连杆4的连杆体4a作用向下的力,使得上下方向的力也被输入到连结两个下连杆4和5的连接套筒20和21。
关注前下连杆4,前下连杆4的重心在车辆前后方向上位于连杆体4a与伸出部4b的安装到连接套筒20和21的一端(下文中被称为“伸出部4b的端部侧”)之间。因此,当对连杆体4a作用向下的力时,对伸出部4b的端部侧作用向上的力。
由于如图6所示的两个连接套筒20和21的各向异性的刚性,套筒20和21的朝向车辆宽度方向的内侧向上倾斜取向的刚性被设置得较低。因此,在通过向上的力使固定到伸出部4b的内筒20b和21b向上移位的同时,沿车辆宽度方向向内拉内筒20b和21b。内筒20b和21b的运动产生作用在前下连杆4的连杆体4a上的图9所示的转动方向力矩M2。该力矩M2导致以车身侧安装点P1作为枢轴对前下连杆4的车轮侧安装点P2作用朝向车辆前后方向的后方的力。结果,由于该俯仰力矩使前下连杆4的车轮侧安装点P2的朝向车辆前后方向的后方的摆动量增加。因此,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
另外的操作优点与上述实施方式的操作优点相同。
在第五实施方式中,与第四实施方式类似,基本结构包括被定义为第一下连杆体4a和朝向后下连杆5伸出的伸出部4b的前下连杆4,并且用两个连接套筒20和21连结伸出部4b和后下连杆5。用相同的附图标记表示与上述实施方式的部件类似的部件等并且说明这些部件。
虽然第五实施方式的基本结构与第四实施方式的基本结构类似,但是,在该实施方式中的两个连接套筒的刚性的各向异性不同。
也就是说,如在第四实施方式中那样,车轮侧连接套筒20的刚性的各向异性被设定成使得朝向车辆宽度方向的内侧向上倾斜取向的刚性被设置得较低(参见图6)。与第四实施方式相反,第五实施方式的车身侧连接套筒21具有图3所示的从车辆的后方看的朝向车辆宽度方向的内侧向下倾斜取向的刚性被设置得较低的各向异性。
其它结构特征与第四实施方式的结构特征相同。
当由于例如制动操作对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,产生沿俯仰方向的力矩。这使得各连接套筒20和21的内筒以沿车辆宽度方向被拉的方式向上倾斜移位。车轮侧连接套筒20比车身侧连接套筒21向上移位更大的量,从而通过车轮侧连接套筒20和车身侧连接套筒21的相对位移使伸出部4b倾斜。伸出部4b的倾斜产生了使连接体4a转动的力矩M2。结果,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
另外,当由于例如行驶越过突起而对车轮输入前后方向的力时,与第一实施方式相比,前束受到限制。
另外的操作优点与上述实施方式的操作优点相同。
当使用三个或者更多个连接套筒连结两个下连杆4和5时,所述连接套筒限定弹性中心。比弹性中心靠近车轮1布置的连接套筒的刚性具有与车轮侧连接套筒20的刚性相同的各向异性,而比弹性中心靠近车身布置的连接套筒的刚性具有与车身侧连接套筒21的刚性相同的各向异性。
车身侧连接套筒21的刚性也是各向异性的,但是车身侧连接套筒21不必设置有中空部。
即使当车身侧连接套筒21不包括中空部时,车轮侧连接套筒20的上下方向的刚性也比车身侧连接套筒21的上下方向的刚性低。
因此,当由俯仰方向力矩对伸出部4b的后下连杆侧作用向上的力时,伸出部4b的端部侧的车轮侧比车身侧向上移位更大的量,从而在车轮侧连接套筒20处产生沿车辆宽度方向向内拉的力。因此,如图9的俯视图所示对伸出部4b作用转动方向力矩M2,使得连杆体4a的车轮侧安装点P2的朝向车辆前后方向的后方的运动增加。结果,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
尽管以独立的弹性构件套筒说明了第一至第五实施方式中的连接套筒20和21,但是本发明不限于此。例如,如图10和图11所示,可以由一个弹性构件套筒30形成两个连接套筒20和21。弹性构件套筒30包括椭圆形外筒30a,该椭圆形外筒30a环绕沿车辆宽度方向错开的两个内筒20b和21b的外周。弹性构件30c被置于外筒30a与两个内筒20b和21b之间,中空部20d被设置在内筒20b的外周处以及内筒21b的外周处。图11示出了中空部被设置在与第五实施方式中的位置相同的位置的情况。
在该不同的形式中,使用一个弹性构件套筒30。
开始参照图1和图2的悬架装置来说明第六实施方式。
在图1所示的俯视图中,由后下连杆5的连杆体6的车身侧安装套筒12与车轮侧安装套筒10来限定弹性中心G1,基准线H是经过弹性中心G1并且与车轮1的转动轴线L(即车轴2的轴线)垂直的假想直线。
另外,从外套筒20到基准线H的距离和从内套筒21到基准线H的距离彼此相等。即,在俯视图中,外套筒20的中心点P5与内套筒21的中心点P6之间的中心P7被设定成与基准线H相交。
内套筒21的上下方向的刚性被设定成比外套筒20的上下方向的刚性大。
例如,如图12所示,中空部20d以位于内筒20b的上方和下方的方式形成在外套筒20中的弹性构件20c中,从而相对地减小外套筒20的上下方向的刚性。作为可选方案,如图13所示,比弹性构件21c具有更高刚性的中间板21e以位于内筒21b的上方和下方的方式被置于内套筒21中的弹性构件21c中,从而相对地增加内套筒21的上下方向的刚性。作为可选方案,可以使用图12和图13中所示的两种结构。将内套筒21的上下方向的刚性相对地设定成比外套筒20的上下方向的刚性高的结构特征不限于上述情况。如对内套筒21的弹性构件21c使用比用于外套筒20的弹性构件20c的材料具有相对更高刚性的材料等其它特征可用来实现刚性差异。
当内套筒21具有比外套筒20高的上下方向的刚性时,相对于上下方向的力由两个连接套筒20和21限定的弹性中心G2被定位成比两个连接套筒20和21之间的中心P7靠近内套筒21。弹性中心G2被定位成比基准线H更靠车辆宽度方向的内侧。
安装套筒9至12的刚性被设定成比两个连接套筒20和21的刚性高。
这里,车轴2构成车轮支撑构件,悬架构件3构成车身侧构件,连杆体6构成第一连杆,前下连杆4构成第二连杆。连接套筒的弹性构件构成弹性连结部。
两个下连杆4和5彼此连结使得可以由两个下连杆4和5来接收对车轮1的沿车辆前后方向的输入。因此,不必为了接收沿车辆前后方向的输入而设置另外的连杆。
两个下连杆4和5彼此连结,但是,相对于对车轮1的沿车辆前后方向的输入,由于连接套筒20和21防止沿车辆宽度方向摆动超过预定摆动范围,因此,两个下连杆4和5仅能在预定范围内摆动。
各连接套筒20和21的弹性构件20c和21c相对于由于凹凸不平的路面(例如行驶越过突起)导致的对车轮1的沿前后方向的输入(对车轮中心W/C的前后输入)弯曲,从而,如图4所示,连接套筒20和21的内筒20b和21b相对于外筒20a和21a在沿车辆前后方向轻微摆动的同时沿车辆宽度方向摆动并移位。这使得如在俯视图中看到的连接四个点(即两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4以及两个下连杆4和5各自的车身侧安装点P1和P3)所形成的大致梯形形状变化,使得被支撑在两个被连结的下连杆4和5处的车轴2的沿车辆前后方向的刚性被设定得低。因此,减小了越过突起移动时的振动,从而改进了乘坐品质。在图4中,为了说明的目的,以夸张的方式示出了该行为。
当弹性构件20c和21c的弯曲量大于或者等于预定量时,连接套筒20和21不能进一步摆动。因此,即使不设置另外的构件,也能防止连接套筒20和21摆动超过必要量。
另外,连接套筒20和21相对于前后方向的输入而弯曲以吸收该输入,从而由于构成连接套筒20和21的橡胶的特性产生减振。因此,相对于前后方向的输入的振动适当地衰减。此外,即使下连杆4和5被设计成满足强度要求,也能由连接套筒20和21的刚性来确定沿前后方向的刚性,从而能够增加设计自由度。
此外,即使两个下连杆4和5彼此连接并且接收对车轮1的沿前后方向的输入以减小由凹凸不平的路面产生的振动,由于连接套筒20和21相对于对车轮1的沿前后方向的输入而弯曲,可以将相对于沿前后方向的输入的刚性设定得低。从而,安装套筒9至12的刚性不必被设定得低。也就是说,下连杆4和5的安装套筒9至12的刚性可以被设定得高。由于下连杆4和5的安装套筒9至12的刚性被设定得高,因此,可以使车轴2的横向的刚性(即沿车辆宽度方向的刚性)高。这导致外倾刚性增加,从而能够增加操纵稳定性。由于对车轮1的横向输入基本上沿连杆轴线L1和L2的方向被施加到两个下连杆4和5,因此,即使连接套筒20和21的刚性被设定得低,车轴2的横向的刚性也未被设定得低。结果,可以将沿前后方向的刚性设定得低并且可以将横向的刚性设定得高,从而能够改进乘坐品质并且能够增强操纵稳定性。
在俯视图中,两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5被定位在车轮1的中心(车轮中心W/C)的沿车辆前后方向的后方,使得车轴2的转动中心被定位在车轮中心W/C的后方。因此,相对于车辆转弯时沿轮胎横向(即沿车辆宽度方向)的输入而作用使转弯的外轮1沿前束方向取向的转矩,从而增强了车辆转弯期间的稳定性。
由于两个被连结的下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5被设定在车轴2的沿车辆宽度方向的外侧,也就是说,由于车轮侧安装点P2和P4之间的沿车辆前后方向的跨度被设定成比车身侧安装点P1和P3之间的沿车辆前后方向的跨度窄,因此,提供几个优点。
首先,当由于例如制动而对车轮1的接地面进行沿车辆前后方向的向后方向的输入时,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4都朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4的沿车辆的横向的位移之差导致束角变到前束方向,从而增强制动期间的稳定性。
另外,在图1所示的实施方式中,基本上沿车辆宽度方向设定后侧下连杆5的连杆轴线L2。前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,从而将前侧下连杆4的车轮侧设定为靠车辆前后方向的后方。结果,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。相比后侧下连杆5的车轮侧安装点P4,前侧下连杆4的车轮侧安装点P2被进一步地拉向车身,使得车轮1改变到前束方向。
此外,如上所述的在车辆宽度方向上以彼此错开的方式布置的连接套筒20和21的刚性和位置产生为对车轮1的接地面的沿车辆前后方向的输入进一步提供的如下操作优点。
当由于例如制动对车轮1的接地面进行沿车辆前后方向的向后方向的输入时,如图4所示,前下连杆4的车轮侧安装点P2朝向车辆前后方向的后方摆动并移位。在连杆4和5处于图4所示的位置的状态下,外套筒20被相对地布置在内套筒21的沿车辆前后方向的后方,即,连接内套筒21的中心P6和外套筒20的中心P5的直线的外套筒侧朝向车辆前后方向的后方倾斜(在图1的俯视图中,连接中心P6与中心P5的直线与前下连杆4的连杆轴线L1重合)。因此,当车轮侧安装点P2朝向车辆前后方向的后方摆动并移位时,沿车辆宽度方向向内拉伸出部7的外套筒侧。
当由于例如制动操作对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,如图5所示,从车辆前后方向产生沿俯仰方向的力矩。该力矩使得对被连结到车轴2的后下连杆5的连杆体6作用向上的力并且对前下连杆4作用向下的力,使得上下方向的力也被输入到连结两个下连杆4和5的连接套筒20和21。另外,关注后下连杆5,后下连杆5的重心被定位在连杆体6与伸出部7的邻近连接套筒20和21的端部侧之间。因此,沿俯仰方向的输入导致作用于连杆体6的向上的力以及作用于伸出部7的端部侧的向下的力。从而,向下的力作用在两个连接套筒20和21上。
当如上所述调整两个连接套筒20和21的上下方向的刚性以及两个连接套筒20和21在车辆宽度方向上相对于基准线H的位置时,在俯视图中经过两个弹性中心G1和G2的轴线成为后下连杆5相对于上下方向的摆动的弹性主轴线R。弹性主轴线R在车辆宽度方向上相对于与车轮1的转动轴线L正交的基准线H倾斜,使得弹性主轴线R的前侧比轴线R的后侧靠车辆宽度方向的内侧。因此,俯仰力矩使得对连杆体6作用向上的力并且对伸出部7的前下连杆侧作用向下的力,从而使后下连杆5绕弹性主轴线R或者在轴线R的附近沿上下方向转动。从而,在内套筒21侧向下移位的同时由伸出部7沿车辆宽度方向向内拉内套筒21侧。由于该移位行为,由图4的俯视图中的箭头M所示的转动方向力矩作用在后下连杆5上。该力矩导致以车身侧安装点P3作为枢轴对后下连杆5的车轮侧安装点P4作用沿朝向车辆前后方向上的前方的力。因此,俯仰方向力矩减小了后下连杆5的车轮侧安装点P4朝向车辆前后方向的后方的摆动量。因此,增加了沿前束方向的转向,从而可以增加制动期间的车辆稳定性。
后下连杆5的车轮侧弹性构件套筒10的上下方向的刚性和后下连杆5的车身侧弹性构件套筒12的上下方向的刚性相同或者基本上相同。由两个弹性构件套筒10和12限定的几何中心对应于弹性中心G1。通常,假设车轮侧弹性构件套筒10的上下方向的刚性和车身侧弹性构件套筒12的上下方向的刚性之差小。
在俯视图中,两个连接套筒20和21的中心P7位于基准线H上,但是本发明不限于此。例如,从内套筒21到基准线H的距离可被设定成比从外套筒20到基准线H的距离大。在该情况下,当由两个连接套筒20和21限定的相对于上下方向的输入的弹性中心G2被布置成靠车辆宽度方向上的内侧时、即当弹性主轴线R被倾斜成其沿车辆前后方向的前侧被布置成比其后侧更靠车辆宽度方向上的内侧时,响应例如制动的前束增加到更大的程度。
当从内套筒21到基准线H的距离大于从外套筒20到基准线H的距离时,内套筒21的上下方向的刚性和外套筒20的上下方向的刚性可以相同。即使上下方向的刚性相同,弹性中心G2仍被定位成比基准线H更靠车辆宽度方向上的内侧。
当从外套筒20到基准线H的距离被设定成比从内套筒21到基准线H的距离大时,弹性中心G2被设定成比基准线H更靠车辆宽度方向上的内侧定位,并且内套筒21的上下方向的刚性被设定成比外套筒20的上下方向的刚性大。
另外,在俯视图中,两个连接套筒20和21之间的中心P7可被设定在基准线H上,并且内套筒21的上下方向的刚性和外套筒20的上下方向的刚性可以相同。由于外套筒20被布置在内套筒21的沿车辆前后方向的后方,因此仍能实现上述操作优点。
尽管在前述实施方式的俯视图中两个连接套筒20和21各自的中心P5和P6都被设定在前下连杆4的连杆轴线L1上,但是本发明不限于此。例如,内套筒21的中心P6可被布置成比连杆轴线L1靠车辆前后方向上的前方,外套筒20的中心P5可被布置成比连杆轴线L1靠车辆前后方向上的前方。结果,当前下连杆4朝向车辆前后方向的后方摆动时,伸出部7的外套筒20侧能够被沿车辆宽度方向向内拉较大量。
尽管在所述实施方式中上连杆8包括一个棒状连杆,但是上连杆8也可以包括两个以上的棒状连杆,或者可以是具有如A型臂等不同形状的连杆。
此外,尽管沿车辆宽度方向布置后侧下连杆5的连杆轴线L2并且使前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,以将两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5设定成比车轴2靠车辆宽度方向的外侧,但是本发明不限于此。例如,可以沿大致车辆宽度方向布置前侧下连杆4的连杆轴线L1并且使后侧下连杆5的连杆轴线L2沿向前方向倾斜,从而将车轮侧安装点P4布置成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方。两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5仍然比车轴2靠车辆宽度方向的外侧。如果内套筒21的中心被布置成比连杆轴线L1靠车辆前后方向的前方并且外套筒20的中心被布置成比连杆轴线L1靠车辆前后方向的前方,也能够实现设定连杆轴线L1和L2的交点P5。
虽然连接套筒20和21的轴线被布置成基本上沿车辆前后方向取向,但是本发明不限于此。例如,可以沿车辆宽度方向或者沿连杆轴线L1和L2布置连接套筒20和21的轴线。
此外,在俯视图中,两个连接套筒20和21不必被布置在连杆轴线L1上。
使两个下连杆4和5彼此连结的连接套筒的数量不限于两个,从而可以使用三个或者更多个套筒。
此外,安装点P1和P3之间的沿车辆前后方向的跨度可以等于安装点P2和P4之间的沿车辆前后方向的跨度,也就是说,两个下连杆4和5可被设定成彼此平行。
悬架装置能被用于车辆的后轮和前轮。另外,尽管下连杆4和5被用作两个连杆,但是,如果需要,连杆4和5可以是上连杆。
图14所示的第七实施方式的基本结构与图9所示的第四实施方式的基本结构类似,因此不进行重复说明。根据第六实施方式的连接套筒20和21被用在该结构中。
即使在该情况下,经过弹性中心G1并且与车轮的转动轴线L垂直的基准线H是假想线。另外,在俯视图中,从外套筒20到基准线H的距离和从内套筒21到基准线H的距离被设定成彼此相等。也就是说,在俯视图中,外套筒20的中心点P5与内套筒21的中心点P6之间的中心P7被设定成与基准线H相交。内套筒21的上下方向的刚性被设定成比外套筒20的上下方向的刚性大。
其它结构特征和第六实施方式的结构特征类似。
这里,连杆体4a构成第一下连杆,后下连杆5构成第二下连杆。
当由于例如制动对车轮1的接地面进行沿车辆前后方向的向后方向的输入时,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4都朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4的沿车辆的横向的位移之差导致束角变到前束方向,从而增强制动期间的稳定性。
因此,当后下连杆5的车轮侧安装点P4朝向车辆前后方向的后方摆动并移位时,外套筒20被相对地布置在内套筒21的沿车辆前后方向的后方,也就是说,连接内套筒21的中心P6和外套筒20的中心P5的直线的外套筒侧朝向车辆前后方向的后方倾斜。因此,车轮侧安装点P4朝向车辆前后方向的后方摆动并移位,使得在俯视图中沿车辆宽度方向向内拉伸出部7的外套筒侧。
当由于例如制动操作对各车轮1的接地面输入沿车辆前后方向的制动力时,产生沿俯仰方向的力矩。该力矩使得对被连结到车轴2的前下连杆4的连杆体4a作用向下的力并且对后下连杆5作用向上的力,使得上下方向的力也被输入到连结两个下连杆4和5的连接套筒20和21。另外,关注前下连杆4,前下连杆4的重心位于连杆体4a与伸出部的安装到连接套筒20和21的一端(下文中被称为“伸出部4b的端部侧”)之间。因此,当由沿俯仰方向的输入对连杆体4a作用向下的力时,对伸出部4b的端部侧作用向上的力。
当如上所述调整两个连接套筒20和21的上下方向的刚性以及两个连接套筒20和21在车辆宽度方向上相对于基准线H的位置时,在俯视图中经过两个弹性中心G1和G2的轴线成为前下连杆4相对于上下方向的摆动的弹性主轴线R。弹性主轴线R在车辆宽度方向上相对于与车轮1的转动轴线L正交的基准线H倾斜,使得该轴线R的在车辆前后方向上的后侧比该轴线R的在车辆前后方向上的前侧靠车辆宽度方向的内侧。因此,沿俯仰方向的力矩使得对连杆体4a作用向下的力并且对伸出部4b的后下连杆侧作用向上的力,从而使前下连杆4绕弹性主轴线R或者在轴线R的附近沿上下方向转动。从而,在内套筒21侧向下移位的同时由伸出部4b沿车辆宽度方向向内拉内套筒21侧。由于该移位行为,由图15的俯视图中的箭头M2所示的转动方向力矩作用在前下连杆4上。该力矩M2导致以车身侧安装点P1作为枢轴对前下连杆4的车轮侧安装点P2作用沿朝向车辆前后方向的后方的力。因此,俯仰力矩增加了前下连杆4的车轮侧安装点P2的朝向车辆前后方向的后方的摆动量。因此,增加了沿前束方向的转向,从而使得可以增加制动期间的车辆稳定性。
另外的操作优点与第六实施方式的操作优点类似。
开始参照图1、图16和图17说明第八实施方式。图1是根据悬架装置的一个实施方式的后轮用悬架装置的俯视图,并且不再重复图1所示的先前说明的部分。图16是示出从车辆的前侧看的连杆的布置的示意图。
如图16和图17示意性示出的那样,悬架弹簧30的下部被安装到伸出部7。悬架弹簧30被布置成使得其轴线沿上下方向布置并且其顶端被安装到车身侧构件25。
这里,车轴2构成车轮支撑构件,悬架构件3构成车身侧构件,连接套筒20和21构成使两个连杆彼此弹性连结的连结部。另外,悬架弹簧30执行改变位移量的功能,并且悬架弹簧30到伸出部7的安装点是输入点。
如其它实施方式那样,两个下连杆4和5彼此弹性连结使得可以由两个下连杆4和5来接收对车轮1的沿车辆前后方向的输入。因此,不必为了接收沿车辆前后方向的输入而设置另外的连杆。
两个下连杆4和5彼此连结,但是,相对于对车轮1的沿车辆前后方向的输入,由于连接套筒20和21防止沿车辆宽度方向摆动超过预定摆动范围,因此,两个下连杆4和5仅能在预定范围内摆动。
连接套筒20和21(连结部)的弹性构件相对于由于凹凸不平的路面导致的对车轮1的沿前后方向的输入(对车轮中心W/C的前后输入)弯曲。也就是说,如图4所示,连结套筒20和21的内筒相对于连结套筒20和21的外筒在沿车辆前后方向轻微摆动的同时沿车辆宽度方向摆动并移位。这使得如在俯视图中看到的连接四个点(即两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4以及两个下连杆4和5各自的车身侧安装点P1和P3)所形成的大致梯形形状变化,使得被支撑在两个被连结的下连杆4和5处的车轴2的沿车辆前后方向的刚性被设定得低。因此,减小了越过突起移动时的振动,从而改进了乘坐品质。
当弹性构件20c和21c的弯曲量大于或者等于预定量时,连接套筒20和21不能进一步摆动。因此,即使不设置另外的构件,也能防止连接套筒20和21摆动超过必要量。
另外,连接套筒20和21相对于前后方向的输入而弯曲以吸收该输入,从而由于构成连接套筒20和21的橡胶的特性产生减振。因此,相对于前后方向的输入的振动适当地衰减。此外,即使下连杆4和5被设计成满足强度要求,也能由连接套筒20和21的刚性来确定沿前后方向的刚性,从而能够增加设计自由度。
此外,即使两个下连杆4和5彼此连接并且接收对车轮1的沿前后方向的输入以减小由例如凹凸不平的路面产生的振动,由于连接套筒20和21相对于对车轮1的沿前后方向的输入而弯曲,可以将相对于沿前后方向的输入的刚性设定得低。因此,安装套筒9至12的刚性不必被设定得低。也就是说,下连杆4和5的安装套筒9至12的刚性可以被设定得高。因此,由于将下连杆4和5的安装套筒9至12的刚性设定得高,可以使车轴2的横向的刚性(即沿车辆宽度方向的刚性)高。这使得外倾刚性增加,从而能够增加操纵稳定性。由于对车轮1的横向输入基本上沿连杆轴线L1和L2的方向被施加到两个下连杆4和5,因此,即使连接套筒20和21的刚性被设定得低,车轴2的横向的刚性也未被设定得低。结果,可以将沿前后方向的刚性设定得低并且可以将横向的刚性设定得高,从而能够改进乘坐品质并且能够增强操纵稳定性。
在俯视图中,由于两个被连结的下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5被定位成比车轴2靠车辆宽度方向上的外侧。也就是说,车轮侧安装点P2和P4之间的沿车辆前后方向的跨度被设定成比车身侧安装点P1和P3之间的沿车辆前后方向的跨度窄。结果,提供几个操作优点。
首先,当由于例如制动而对车轮1进行沿车辆前后方向的向后方向的输入时,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4都朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4的沿车辆的横向的位移之差导致束角变到前束方向,从而增强制动期间的稳定性。
此外,在图1所示的实施方式中,基本上沿车辆宽度方向设定后侧下连杆5的连杆轴线L2。前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,从而将前侧下连杆4的车轮侧设定为靠车辆前后方向的后方。结果,两个下连杆4和5各自的车轮侧安装点P2和P4朝向车辆前后方向的后方摆动移位基本上相同的量。相比后侧下连杆5的车轮侧安装点P4,前侧下连杆4的车轮侧安装点P2被进一步地拉向车身,使得车轮1改变到前束方向。
在俯视图中,两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5被定位在车轮1的中心(车轮中心W/C)的沿车辆前后方向的后方,使得车轴2的转动中心被定位在车轮中心W/C的后方。因此,相对于车辆转弯时沿轮胎横向的输入而作用使转弯的外轮1沿前束方向取向的转矩,从而增强了车辆转弯期间的稳定性。
从而,基于连杆4和5的布置来进行束角调整。另外,悬架弹簧30相对于伸出部7的设定位置能够独立于连杆4和5的布置而改变,以进行束角调整。结果,能够进一步优化束角。
更具体地,如当车轮1位于正在行驶的车辆上时经常发生的那样,当车轮1弹起时,悬架弹簧30被压缩,从而产生沿伸长方向的反作用力。结果,由悬架弹簧30对伸出部7处的输入点输入与悬架弹簧30的变形量对应的沿上下方向的向下反作用力。
相反地,当车轮1回弹时,悬架弹簧30伸长,从而产生沿压缩方向的反作用力。结果,与悬架弹簧30的变形量对应的沿上下方向的向上反作用力从悬架弹簧30输入到伸出部7处的输入点。
当由于车轮1的弹起/回弹而对后下连杆5的伸出部7施加上下方向的反作用力时,后下连杆5的上下方向行程位移量改变。另外,输入到伸出部7的反作用力作为上下方向的力经由连接套筒20和21被传递到前下连杆4,从而也改变前下连杆4的上下方向的行程位移量。
前下连杆4的位移量与后下连杆5的位移量不同。因此,根据由于车轮1的弹起/回弹而沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧端的量以及沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧端的量之间的差异产生束角的变化。另外,如果向内拉前下连杆4的量被设定成比向内拉后下连杆5的量大,则束角沿前束方向的变化增加。相反地,如果向内拉后下连杆5的量被设定成比向内拉前下连杆4的量大,则束角沿后束方向的变化增加。
通过确定悬架弹簧30的安装点30a(也被称为输入点30a)的位置能够获得几个优点。
如图18所示,如果当从车辆的后方观察时两个下连杆4和5的连杆轴线L1和L2在车辆的中性位置横向地或者基本上横向地布置,则当进行使下连杆4和5弹起或者回弹的车辆行程时,各下连杆4和5的车轮侧安装点P2和P4被以沿车辆宽度方向被向内拉的方式设置在行程路径处。然而,本发明不限于该行程路径。
后下连杆5包括伸出部7并且由四个套筒弹性地支撑,具体地,所述四个套筒是车轮侧安装套筒10、车身侧安装套筒12以及两个连接套筒20和21。如图19所示,基于四个套筒10、12、20和21确定后下连杆5的在俯视图中的弹性中心G。取决于从悬架弹簧30的反作用力输入点相对于弹性中心G的设定位置(即,悬架弹簧30的下部的安装点),由于悬架弹簧30的反作用力导致后下连杆5在四个套筒10、12、20和21的位置的位移量彼此不同。
因为来自悬架弹簧30的反作用力R2使包括伸出部7的后下连杆5绕沿车辆前后方向延伸并且经过弹性中心G的弹性主轴线I1转动移位、并且绕沿车辆宽度方向延伸并且经过弹性中心G的弹性主轴线I2转动移位,所以位移量不同。沿车辆前后方向延伸并且经过弹性中心G的轴线在下文中被称为“前后方向转动轴线I1”,沿车辆宽度方向延伸并且经过弹性中心G的轴线在下文中被称为“车辆宽度方向转动轴线I2”。
当四个套筒10、12、20和21的上下方向的刚性基本上相同时,在俯视图中,前后方向转动轴线I1成为经过两个连接套筒20和21之间的中点与安装套筒10和12之间的中点的直线,并且在俯视图中,车辆宽度方向转动轴线I2成为经过车身侧连接套筒11和车身侧安装套筒12之间的中点与车轮侧连接套筒9和车轮侧安装套10之间的中点的直线。
通过在伸出部7上的由两个转动轴线I1和I2在俯视图中分割的四个区域A至D中的一个区域中设定悬架弹簧30的下部的安装点30a的位置,由该位移量改变装置来实现几个优点。
在第一例子中,相对于弹性中心G靠车辆前后方向的后方并且靠车辆宽度方向的外侧布置悬架弹簧30的下部的安装点30a。即,如图19中的区域B所示,在转动轴线I2的沿车辆前后方向的后方并且比转动轴线I1靠车辆宽度方向的外侧布置安装点30a。
当车轮1弹起时,悬架弹簧30的向下反作用力R2被输入到伸出部7处的反作用力输入点30a。力R2使伸出部7以使其车轮侧向下移位的方式绕转动轴线I1转动移位并且使伸出部7以使其车辆前后方向上的后侧向下移位的方式绕转动轴线I2转动移位。
因此,如图20所示,当伸出部7绕转动轴线I1移位时,相对于后下连杆5的车轮侧安装点P4产生向下位移α4,并且相对于车身侧安装点P3产生向上位移α3。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7处产生向下位移α7,并且在车身侧连接套筒21的安装点P6处产生向上位移α6。
当伸出部7绕转动轴线I2移位时,在两个连接套筒20和21的各安装点P6和P7处产生向上位移β6和β7。另外,在后下连杆5的车轮侧安装点P4和车身侧安装点P3中的每一个处产生向下位移β4和β3。
在四个安装点P3、P4、P6和P7中的每一个处分别产生组合绕两个转动轴线I1和I2的位移的合成位移。
例如,在后下连杆5的车轮侧安装点P4,绕两个转动轴线I1和I2的位移α4和β4都向下。因此,由于位移量改变装置的操作在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生向下位移。该位移减小了由车轮1的弹起行程产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向上行程位移量。
在车身侧连接套筒21的安装点P6,绕两个转动轴线I1和I2的位移α6和β6都向上。因此,向上的力经由车身侧连接套筒21被输入到前下连杆4。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7,绕两个转动轴线I1和I2的位移α7和β7沿相反方向。因此,从车轮侧连接套筒20到前下连杆4的上下方向的输入不存在或者小。因此,通过位移量改变装置的操作,来自两个连接套筒20和21的输入导致在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向上位移δ2。该位移δ2增加了由车轮1的弹起产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向上行程位移量。
因此,由车轮的弹起产生的前下连杆4和后下连杆5的向上行程量在前下连杆4处增加并且在后下连杆5处减小。换句话说,前下连杆4处的弹起行程量比后下连杆5处的弹起行程量大。结果,当车轮1弹起时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量增加并且使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量减小。从而,当车轮1弹起时,车轮1的前束量增加。
如上述例子所证明的那样,悬架装置增加了如转弯的外轮侧的车轮1等弹起车轮的前束。
当车轮1回弹时,由悬架弹簧30的反作用力R2导致的四个安装点P3、P4、P6和P7处的上下方向的位移与车轮1弹起时产生的上下方向的位移在上下方向上反向。
也就是说,通过如悬架弹簧30等位移量改变装置的操作在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生向上位移。该位移减小了由车轮回弹产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向下行程位移量。
另外,通过位移量改变装置的操作在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向下位移。该位移增加了由车轮的回弹产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向下行程位移量。
因此,前下连杆4和后下连杆5的向下行程量在前下连杆4处增加并且在后下连杆5处减小。换句话说,前下连杆4处的回弹行程量比后下连杆5处的回弹行程量大。结果,当车轮1回弹时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量增加并且使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量减小。从而,当车轮1回弹时,车轮1的前束量增加。
如上述例子所证明的那样,悬架装置增加了回弹车轮的前束。
随着行程量变大,悬架弹簧30的反作用力R2也变大。因此,随着悬架行程增加,前束方向的变化量增加。
另外,随着反作用力输入点30a距转动轴线I1和I2中的每一个的距离增加,伸出部7绕两个转动轴线I1和I2的转动位移变大。因此,调整反作用力输入点30a相对于转动轴线I1和I2中的每一个的位置使得可以调整前束方向的变化量。
可以独立于调整连接套筒20和21的刚性来进行位移量改变装置对束角的变化量的调整,在该实施方式中,位移量改变装置是悬架弹簧30。结果,可以在通过调整连接套筒20和21的刚性来减小支撑车轮的悬架装置的前后方向的刚性的同时,通过位移量改变装置的操作来有效地调整束角。
随着连接套筒20和21的上下方向的刚性减小,由伸出部7的转动位移导致的对前下连杆4的输入减小。随着连接套筒20和21的上下方向的刚性增加,由伸出部7的转动位移导致的对前下连杆4的输入增加。然而,不管连接套筒20和21的刚性是高还是低,都能够提供位移量改变装置的前束增加效果。
在第二例子中,相对于弹性中心G靠车辆前后方向的前方并且靠车辆宽度方向的内侧布置悬架弹簧30的下部的安装点30a。即,如图19中的区域C所示,在转动轴线I2的沿车辆前后方向的前方并且比转动轴线I1靠车辆宽度方向的内侧布置安装点30a。
当车轮1弹起时,悬架弹簧30的向下反作用力R2被输入到伸出部7处的反作用力输入点30a。力R2使伸出部7以使其车身侧向下移位的方式绕转动轴线I1转动移位并且使伸出部7以使其车辆前后方向上的前侧向下移位的方式绕转动轴线I2转动移位。
因此,如图21所示,当伸出部7绕转动轴线I1移位时,相对于后下连杆5的车轮侧安装点P4产生向上位移α4,并且相对于车身侧安装点P3产生向下位移α3。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7处产生向上位移α7,并且在车身侧连接套筒21的安装点P6处产生向下位移α6。
当伸出部7绕转动轴线I2移位时,在两个连接套筒20和21的各安装点P6和P7处产生向下位移β6和β7。另外,在后下连杆5的各车轮侧安装点P4和车身侧安装点P3处产生向上位移β4和β3。
在四个安装点P3、P4、P6和P7中的每一个处分别产生组合绕两个转动轴线I1和I2的位移的合成位移。
例如,在后下连杆5的车轮侧安装点P4,绕两个转动轴线I1和I2的位移α4和β4都向上。因此,由于位移量改变装置的操作在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生向上位移。该位移增大了由车轮1的弹起行程产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向上行程位移量。
在车身侧连接套筒21的安装点P6,绕两个转动轴线I1和I2的位移α6和β6都向下。因此,向下的力经由车身侧连接套筒21被输入到前下连杆4。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7,绕两个转动轴线I1和I2的位移α7和β7沿相反方向。因此,从车轮侧连接套筒20到前下连杆4的上下方向的输入不存在或者小。因此,通过位移量改变装置的操作,来自两个连接套筒20和21的输入导致在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向下位移δ2。该位移δ2减小了由车轮1的弹起产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向上行程位移量。
因此,由车轮的弹起产生的前下连杆4和后下连杆5的向上行程量在前下连杆4处减小并且在后下连杆5处增加。换句话说,后下连杆5处的弹起行程量比前下连杆4处的弹起行程量大。结果,当车轮1弹起时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量减小并且使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量增加。从而,当车轮1弹起时,车轮后束量增加。
如上述例子所证明的那样,悬架装置增加了如转弯的外轮侧的车轮等弹起车轮1的后束方向。
当车轮1回弹时,由悬架弹簧30的反作用力R2导致的四个安装点P3、P4、P6和P7处的上下方向的位移与车轮1弹起时产生的上下方向的位移在上下方向上反向。
也就是说,通过位移量改变装置的操作在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生向下位移。该位移增大了由车轮回弹产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向下行程位移量。
另外,通过位移量改变装置的操作在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向上位移。该位移减小了由车轮的回弹产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向下行程位移量。
因此,前下连杆4和后下连杆5的向下行程量在前下连杆4处减小并且在后下连杆5处增加。换句话说,后下连杆5处的回弹行程量比前下连杆4处的回弹行程量大。结果,当车轮回弹时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量减小并且使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量增加。这增大了后束方向的变化量。
在第三例子中,相对于弹性中心G靠车辆前后方向的后方并且靠车辆宽度方向的内侧布置悬架弹簧30的下部的安装点30a。即,如图19中的区域A所示,在转动轴线I2的沿车辆前后方向的后方并且比转动轴线I1靠车辆宽度方向的内侧布置安装点30a。
当车轮1弹起时,悬架弹簧30的向下反作用力R2被输入到伸出部7处的反作用力输入点30a。力R2使伸出部7以使其车身侧向下移位的方式绕转动轴线I1转动移位并且使伸出部7以使其车辆前后方向上的后侧向下移位的方式绕转动轴线I2转动移位。
因此,如图22所示,当伸出部7绕转动轴线I1移位时,相对于后下连杆5的车轮侧安装点P4产生向上位移α4,并且相对于车身侧安装点P3产生向下位移α3。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7处产生向上位移α7,并且在车身侧连接套筒21的安装点P6处产生向下位移α6。
当伸出部7绕转动轴线I2移位时,在两个连接套筒20和21的各安装点P6和P7处产生向上位移β6和β7。另外,在后下连杆5的各车轮侧安装点P4和车身侧安装点P3处产生向下位移β4和β3。
在四个安装点P3、P4、P6和P7中的每一个处分别产生组合绕两个转动轴线I1和I2的位移的合成位移。
例如,在后下连杆5的车轮侧安装点P4,绕两个转动轴线I1和I2的位移α4和β4沿相反方向。因此,由于位移量改变装置在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生的上下方向的位移不存在或者小。通过调整反作用力输入点30a与转动轴线I1之间的距离以及反作用力输入点30a与转动轴线I2之间的距离,可以调整由于位移量改变装置的操作产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的上下方向的位移。
也就是说,可以防止改变或者减小由车轮1的弹起行程导致的位移量改变装置的操作所产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向上行程位移量。
在车轮侧连接套筒20的安装点P7,绕两个转动轴线I1和I2的位移α7和β7都向上。因此,向上的力经由车轮侧连接套筒20被输入到前下连杆4。另外,在车身侧连接套筒21的安装点P6,绕两个转动轴线I1和I2的位移α6和β6沿相反方向。因此,从车轮侧连接套筒20到前下连杆4的上下方向的输入不存在或者小。因此,通过位移量改变装置的操作,来自两个连接套筒20和21的输入导致在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向上位移δ2。该位移δ2增大了由车轮1的弹起产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向上行程位移量。
因此,由车轮的弹起产生的前下连杆4和后下连杆5的向上行程量在前下连杆4处增加并且在后下连杆5处不存在或较小。换句话说,前下连杆4处的弹起行程量比后下连杆5处的弹起行程量大。结果,当车轮1弹起时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量增加并且防止了使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量变化或者使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量小。从而,当车轮弹起时,车轮1的前束量增加。
如上述例子所证明的那样,悬架装置增加了如转弯的外轮侧的车轮1等弹起车轮的前束方向。
当车轮1回弹时,由悬架弹簧30的反作用力R2导致的四个安装点P3、P4、P6和P7处的上下方向的位移与车轮1弹起时产生的上下方向的位移在上下方向上反向。
也就是说,在后下连杆5的车轮侧安装点P4,由于位移量改变装置的操作,位移不存在或者小。更具体地,由于车轮的回弹提供的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向下行程位移量不改变或者小。
另外,通过位移量改变装置的操作在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向下位移。该位移增大了由车轮的回弹产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向下行程位移量。
因此,前下连杆4和后下连杆5的向下行程量在前下连杆4处增加并且在后下连杆5处不变或者改变较少量。换句话说,前下连杆4处的回弹行程量比后下连杆5处的回弹行程量大。结果,当车轮回弹时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量增加并且防止了沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量变化或者使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量小。这增大了前束方向的变化量。
在第四例子中,相对于弹性中心G靠车辆前后方向的前方并且靠车辆宽度方向的外侧布置悬架弹簧30的下部的安装点30a。即,如图19中的区域D所示,在转动轴线I2的沿车辆前后方向的前方并且比转动轴线I1靠车辆宽度方向的外侧布置安装点30a。
当车轮1弹起时,悬架弹簧30的向下反作用力R2被输入到伸出部7处的反作用力输入点30a。力R2使伸出部7以使其车轮侧向下移位的方式绕转动轴线I1转动移位并且使伸出部7以使其车辆前后方向上的前侧向下移位的方式绕转动轴线I2转动移位。
因此,如图23所示,当伸出部7绕转动轴线I1移位时,相对于后下连杆5的车轮侧安装点P4产生向下位移α4,并且相对于车身侧安装点P3产生向上位移α3。另外,在车轮侧连接套筒20的安装点P7处产生向下位移α7,并且在车身侧连接套筒21的安装点P6处产生向上位移α6。
当伸出部7绕转动轴线I2移位时,在两个连接套筒20和21的各安装点P6和P7处产生向下位移β6和β7。另外,在后下连杆5的各车轮侧安装点P4和车身侧安装点P3处产生向上位移β4和β3。
在四个安装点P3、P4、P6和P7中的每一个处分别产生组合绕两个转动轴线I1和I2的位移的合成位移。
例如,在后下连杆5的车轮侧安装点P4,绕两个转动轴线I1和I2的位移α4和β4沿相反方向。因此,由于位移量改变装置在后下连杆5的车轮侧安装点P4处产生的上下方向的位移不存在或者小。通过调整反作用力输入点30a与转动轴线I1之间的距离以及反作用力输入点30a与转动轴线I2之间的距离,可以调整由于位移量改变装置的操作产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的上下方向的位移。
也就是说,可以防止改变或者减小由车轮的弹起行程导致并且由于位移量改变装置的操作产生的后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向上行程位移量。
在车轮侧连接套筒20的安装点P7,绕两个转动轴线I1和I2的位移α7和β7都向下。因此,向下的力经由车轮侧连接套筒20被输入到前下连杆4。另外,在车身侧连接套筒21的安装点P6,绕两个转动轴线I1和I2的位移α6和β6沿相反方向。因此,从车轮侧连接套筒20到前下连杆4的上下方向的输入不存在或者小。因此,通过位移量改变装置的操作,来自两个连接套筒20和21的输入导致在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向下位移δ2。该位移δ2减小了由车轮1的弹起产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向上行程位移量。
因此,由车轮1的弹起产生的前下连杆4和后下连杆5的向上行程量在前下连杆4处减小并且在后下连杆5处不存在或者较小。换句话说,后下连杆5处的弹起行程量总是比前下连杆4处的弹起行程量大。结果,当车轮1弹起时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量减小并且防止了使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量变化或者使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量小。从而,当车轮1弹起时,车轮后束量增加。
如上述例子所证明的那样,悬架装置增加了如转弯的外轮侧的车轮1等弹起车轮的后束。
当车轮1回弹时,由悬架弹簧30的反作用力R2导致的四个安装点P3、P4、P6和P7处的上下方向的位移与车轮1弹起时产生的上下方向的位移在上下方向上反向。
也就是说,由于位移量改变装置的操作导致在后下连杆5的车轮侧安装点P4处位移不存在或者小。更具体地,由于车轮的回弹导致后下连杆5的车轮侧安装点P4处的向下行程位移量不改变或者小。
另外,通过位移量改变装置的操作在前下连杆4的车轮侧安装点P2处产生向上位移。该位移减小了由车轮的回弹产生的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的向下行程位移量。
因此,前下连杆4和后下连杆5的向下行程量在前下连杆4处减小并且在后下连杆5处不变或改变较少量。换句话说,后下连杆5处的回弹行程量比前下连杆4处的回弹行程量大。结果,当车轮回弹时,位移量改变装置使沿车辆宽度方向向内拉前下连杆4的车轮侧安装点P2的量减小并且防止了沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量变化或者使沿车辆宽度方向向内拉后下连杆5的车轮侧安装点P4的量小。这增大了后束方向的变化量。
在第五例子中,悬架弹簧30的下部的安装点30a被布置在弹性中心G的位置。
当车轮1弹起时,悬架弹簧30的向下反作用力R2被输入到伸出部7处的反作用力输入点30a。由于反作用力输入点30a被设定在弹性中心G,因此,在伸出部7不绕转动轴线I1或者转动轴线I2转动移位的情况下,四个安装点P4、P3、P6和P7都沿反作用力的输入方向移位。因此,后下连杆5的车轮侧安装点P4向下移位。
也由于位移量改变装置的操作,来自两个连接套筒20和21的向下输入使前下连杆4的车轮侧安装点P2向下移位。
因此,前下连杆4和后下连杆5的向上行程量都减小。也就是说,朝向车身拉两个下连杆4和5的量都减小。因此,束角变化量减小。这也适用车轮1回弹时。
通过在四个区域A至D和弹性中心点G中的任一个设定悬架弹簧30的下部的安装点30a,当车轮1弹起或者回弹时,可以调整前束方向的变化量或后束方向的变化量的增加。此外,通过调整下部的安装点30a相对于两个转动轴线I1和I2中的每一个的位置,能够调整前束或者后束的增加量。
因此,通过用连接套筒20和21使两个下连杆4和5彼此弹性连结,能够减小支撑车轮1的前后刚性。另外,分别设置的位移量改变装置使得可以提供期望的束角特性。
尽管在上述例子中说明了即使车轮1从中性位置弹起或者回弹也由于悬架行程而沿车辆宽度方向向内拉下连杆4或5的车轮侧端的行程路径。但是本发明不限于此。可以根据所使用的悬架装置的行程路径适当地调整悬架弹簧30的下部的安装点30a的设定位置。
虽然在上述例子中说明了两个连接套筒20和21,但是可以使用三个或者更多个连接套筒。也可以设定由于位移量改变装置的操作且由后下连杆5的伸出部7的取向的变化产生并且从该伸出部7传递到前下连杆4的力的多个传递点(如30a)。
由于连接套筒20和21的安装点P6和P7被移动成比前下连杆4的车身侧安装点P1靠近车轮侧安装点P2,因此,由位移量改变部件提供的前下连杆4的车轮侧安装点P2处的位移量增加。安装点P6和P7离车身侧安装点P1的距离越远,由通过连接套筒20和21的输入产生的效果越大。
因此,通过调整连接套筒20和21的安装点P6和P7,在由位移量改变装置引起的悬架行程期间,可以对前下连杆4的车轮侧安装点P2的上下方向的位移量进行调整,以增加或者减少束角的变化。
尽管说明了由于在后下连杆5处以使伸出部7朝向车辆前后方向的前方伸出的方式设置伸出部7而在前下连杆4的连杆轴线L1上布置两个下连杆4和5的连结部,但是本发明不限于此。可以在前下连杆4处将伸出部4b设置成朝向车辆前后方向的后方伸出,并且在俯视图中可以在后下连杆5的连杆轴线L2上布置两个下连杆4和5的弹性连结部。
即使在该情况下,也可以在伸出部4b处设定悬架弹簧30的下部的安装点30a。与伸出部7从连杆5伸出时类似,在车轮1弹起和回弹期间,安装点30a的设定位置改变束角变化。
另外,可以分别使伸出部7从下连杆4向另一下连杆5伸出以及使伸出部7从下连杆5向另一下连杆4伸出,以在下连杆4和5的轴线L1和L2上均设置一个弹性连结部,并且在两个连结部处布置连接套筒20和21。即使在该情况下,也期望如从车辆的前侧看到的两个弹性连结部在车辆宽度方向上彼此分开布置。
悬架弹簧30的下部的安装点30a被设定在两个伸出部7中的一个处。与当仅使用一个伸出部7类似地确定设定位置30a。
尽管说明了上连杆8包括一个棒状连杆,但是上连杆8也可以包括两个以上的棒状连杆,或者可以是具有如A型臂等不同形状的连杆。
尽管说明了沿车辆宽度方向布置后侧下连杆5的连杆轴线L2并且说明了使前侧下连杆4的连杆轴线L1朝向车辆前后方向的后方倾斜,以将两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5设定成比车轴2靠车辆宽度方向的外侧,但是本发明不限于此。例如,可以沿大致车辆宽度方向布置前侧下连杆4的连杆轴线L1并且使后侧下连杆5的连杆轴线L2沿向前方向倾斜,从而将车轮侧安装点P4布置成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方。利用该替换配置,两个下连杆4和5各自的连杆轴线L1和L2的交点P5仍然比车轴2靠车辆宽度方向的外侧。
此外,尽管连接套筒20和21的轴线被布置成基本上沿车辆前后方向取向,但是本发明不限于该特征。例如,可以沿车辆宽度方向或者沿连杆轴线L1和L2布置连接套筒20和21的轴线。然而,当连接套筒20和21的轴线沿上下方向取向时,难以设定上下方向的刚性高的各向异性。
尽管说明了下连杆4和5是沿车辆前后方向平行布置的两个连杆,但是两个连杆4和5可以包括上连杆和另一连杆。
悬架装置可被用于后轮和前轮。
第九实施方式的基本结构与第八实施方式的基本结构类似。用相同的附图标记表示与第八实施方式的部件类似的部件等并且不进行详细地说明。第九实施方式与第八实施方式不同之处在于:不是将悬架弹簧30的下端安装到伸出部7,而是将稳定器的端部安装到伸出部7。
如图24所示,沿车辆宽度方向延伸的稳定器主体31a被轴向可转动地支撑在车身侧构件处。在布置于伸出部7的上方的支撑点处支撑稳定器主体31a。腿31b与稳定器主体31a连续形成,并且沿车辆前后方向倾斜延伸。由沿上下方向延伸的连接棒32使腿31b的端部与伸出部7彼此连结。
图24示出了相对于上下方向H以沿车辆宽度方向倾斜的状态立设的连接棒32。
其它结构特征与第八实施方式的结构特征类似。
稳定器31构成该实施方式中的位移量改变装置。连接棒32到伸出部7的安装点32a是反作用力输入点。
当左右车轮进行反相行程时,如当车辆转弯时所出现的那样,反作用力R2在车辆的左侧和右侧被输入到伸出部7。另外,由于稳定器主体31a的扭转而弹起的车轮1的伸出部7受到沿上下方向向下取向的反作用力R2。已经回弹的车轮1的伸出部7受到沿上下方向向上取向的反作用力R2。
反作用力R2从稳定器31经由连接棒32的下部被传递到伸出部7上的安装点32a。
取决于连接棒32的安装点32a被设定在四个区域A至D(由两个转动轴线I1和I2分割成的)中的哪个区域,能够提供与第八实施方式中的当悬架弹簧30用作位移量改变装置时实现的优点类似的优点。
然而,与由悬架弹簧30提供的反作用力不同,当左右车轮同相回弹或者同相弹起时不产生由杆式稳定器31提供的反作用力R2。因此,仅当车轮1不同相时,杆式稳定器31才提供反作用力R2。
杆式稳定器31提供与悬架弹簧30类似的操作优点,并且稳定器31的应用与悬架弹簧30的应用类似。从而,这里不讨论这些项目。
杆式稳定器还提供如下的独特的操作优点。
如图24所示,连接棒32的轴线相对于上下方向H倾斜角度θ,使得如从车辆的前方看到的那样,随着连接棒32的轴线从上侧向下侧延伸,连接棒32的轴线向车辆宽度方向上的外方延伸。因此,从稳定器31向伸出部7传递的反作用力R2能被分解成沿上下方向H取向的反作用力分量R2z(等于R2·cosθ)和沿车辆宽度方向取向的反作用力分量R2y(等于R2·sinθ)。
反作用力R2z用作与悬架弹簧30类似的反作用力。相反地,车辆宽度方向的分量R2y用作在俯视图中使后下连杆5转动的力。
当车辆转弯并且车轮1弹起时,由稳定器31输入的反作用力R2z向下取向。此时,如图25所示,作为沿车辆宽度方向向外取向的力的车辆宽度方向的反作用力分量R2y作用在伸出部7上。车辆宽度方向的反作用力分量R2y能被分解成沿与从32a到P3的直线垂直的方向取向的反作用力分量Ry1以及沿从32a到P3的方向取向的反作用力分量Ry2。
伸出部7被定位成比后下连杆5的连杆轴线L2(即经过车身侧安装点P3和车轮侧安装点P4的直线L2)靠车辆前后方向的前方。因此,如图25所示,当车辆宽度方向的反作用力分量R2y被输入到伸出部7时,通过反作用力分量Ry1使包括伸出部7的后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向的后方转动地移位。如图26所示,当后下连杆5朝向车辆前后方向的后方转动地移位时,也沿后下连杆5的转动移位方向拉前下连杆4,并且两个连接套筒20和21朝车辆宽度方向上的外方摆动。因此,前下连杆4的车轮侧安装点P2还朝向车辆前后方向上的后方转动地移位。
取决于两个下连杆4和5的布置,当两个下连杆4和5的连杆轴线L1和L2能如图25所示的连杆布置那样被布置成在车轴2的车辆宽度方向上的外侧的位置相交时,可以增加由稳定器31输入的车辆宽度方向的反作用力分量R2y导致的前束运动。
当车轮1回弹时,作为沿车辆宽度方向向内取向的力的车辆宽度方向的反作用力分量R2y作用在伸出部7上。取决于两个下连杆4和5的布置,当两个下连杆4和5的连杆轴线L1和L2能如图25所示的连杆布置那样被布置成在车轴2的沿车辆宽度方向的外侧的点处相交时,可以增加由车辆宽度方向的反作用力分量R2z导致的后束运动。
如图24中的从车辆的前方看到的那样,连接棒32的轴线相对于上下方向H倾斜成随着连接棒32的轴线从上侧向下侧延伸该轴线向车辆宽度方向上的内方延伸。然而,该倾斜能被反向成使得连接棒32的轴线相对于上下方向H倾斜成随着连接棒32的轴线从上侧向下侧延伸该轴线向车辆宽度方向上的外方延伸。当倾斜反向并且两个下连杆4和5的连杆轴线L1和L2被布置成在车轴2的沿车辆宽度方向的外侧的点处相交时,稳定器31的车辆宽度方向的反作用力分量R2y能够增加弹起的车轮的后束并且能够增加回弹的车轮的前束。
能够通过相对于上下方向H的倾角和连接棒32的下部到伸出部7的安装位置来调整由于稳定器31的车辆宽度方向的反作用力R2y导致的束角变化方向和束角变化量。
因此,能够通过使连接棒32相对于上下方向H倾斜来调整束角。
如图27A和图27B所示,使悬架弹簧30的载荷轴线相对于上下方向H倾斜导致产生车辆宽度方向的反作用力分量R2y,从而能够提供与使用连接棒32时的操作优点类似的操作优点。
如从车辆的前方观察到的那样,连接棒32的轴线(反作用力R2轴线)相对于上下方向H沿车辆宽度方向倾斜,但是本发明不限于此。代替或者除了所示的倾斜之外,如沿车辆宽度方向观察到的那样,连接棒32的轴线(反作用力R2轴线)可以相对于上下方向H沿车辆前后方向倾斜。在该情况下,沿车辆前后方向的反作用力分量被输入到伸出部7。如从顶部观察到的那样,沿车辆前后方向的反作用力分量使后下连杆5的车轮侧安装点P4绕车身侧安装点P3转动地移位,以改变沿束角方向的位移量。
尽管以悬架弹簧30和稳定器31为例说明了构成位移量改变装置的弹性构件,但是本发明不限于此。也可通过支撑弹性构件(如橡胶或者板簧等)的顶部并且将弹性构件的下端安装到伸出部7来形成位移量改变装置。
第十实施方式的基本结构与第一实施方式以及第八和第九实施方式的基本结构类似。第十实施方式的不同之处在于:构成位移量改变装置的弹性构件的顶部被车身侧构件支撑并且该弹性构件的下部被安装到伸出部7。在该实施方式的以下说明中,以悬架弹簧30为例说明了位移量改变装置。
在第十实施方式中,弹性连结两个下连杆的连接套筒20和21是独特的。
也就是说,两个连接套筒20和21中的至少一个的刚性具有沿车辆前后方向看到的从中心向上或者向下倾斜取向的刚性较低的各向异性。
连接套筒20和21被布置成其轴线基本上沿车辆前后方向取向。如图28A所示,连接套筒20和21包括弹性构件20c和21c,该弹性构件20c和21c由橡胶形成、被插入在连接套筒20和21的外筒20a和21a与连接套筒20和21的对应的内筒20b和21b之间并且以嵌套状态布置。
在第一例子中,车身侧连接套筒21具有各向异性刚性,使得沿经过外筒21a的中心并且相对于上下方向的向上方向朝向车辆宽度方向上的外侧取向的方向的径向刚性较低。在图28A和图28B中,中空部21d以位于上方并且比外筒21a靠车辆宽度方向的外侧从而调整套筒21的刚性的方式形成在车身侧连接套筒21的弹性构件21c中,使得套筒21变为各向异性。
如图29所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域B并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车身侧套筒21的外筒21a沿上下方向向上移位时,中空部21d在使车身侧连接套筒21的外筒21a向上移动的同时朝向车辆宽度方向的外侧引导外筒21a。因此,当外筒21a向车辆宽度方向上的外方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向的后方转动地移位。从而,中空部21d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角的变化。
如图29所示,当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,如图30的俯视图所示,后下连杆5转动地移位,使得当车轮1弹起时前束增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方时,如图31的俯视图所示,后下连杆5转动地移位,使得当车轮1弹起时后束增加。
在第二例子中,车身侧连接套筒21具有各向异性刚性,使得沿经过外筒21a的中心并且相对于上下方向的向上方向朝向车辆宽度方向上的内侧取向的方向的径向刚性较低。在图32A和图32B中,中空部21d以位于上方并且比外筒21a靠车辆宽度方向的内侧从而调整套筒21的刚性的方式形成在车身侧连接套筒21的弹性构件21c中。
如图33所示,当由于例如使用将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域B的结构而导致位移量改变装置的反作用力R2的输入使车身侧套筒21的外筒21a沿上下方向向上移位时,车身侧连接套筒21的各向异性刚性使得中空部21d在使车身侧连接套筒21的外筒21a向上移动的同时朝向车辆宽度方向上的内侧引导外筒21a。因此,当外筒21a向车辆宽度方向上的内方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的前方转动地移位。从而,中空部21d使得可以进一步增加或者减小弹起车轮的束角的变化。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的后束角随着车轮1弹起而增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方时,车轮1的前束角随着车轮1弹起而增加。
在第三例子中,车身侧连接套筒21具有各向异性刚性,使得沿经过外筒21a的中心并且相对于上下方向的向下方向朝向车辆宽度方向的外侧取向的方向的径向刚性较低。在图34A和图34B中,中空部21d形成在车身侧连接套筒21的弹性构件21c中。中空部21d位于下方并且比外筒21a靠车辆宽度方向上的外方以调整连接套筒21的刚性。
如图35所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域C并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车身侧套筒21的外筒21a沿上下方向向下移位时,中空部21d在使车身侧连接套筒21的外筒21a向下移动的同时朝向车辆宽度方向的外侧引导外筒21a。因此,当外筒21a朝车辆宽度方向上的外方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的后方转动地移位。从而,中空部21d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角的变化。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的前束角在车轮1弹起期间增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方时,车轮1的后束角在车轮1弹起期间增加。
在第四例子中,车身侧连接套筒21具有各向异性刚性,使得沿经过外筒21a的中心并且相对于上下方向的向下方向朝向车辆宽度方向的内侧取向的方向的径向刚性较低。在图36A和图36B中,中空部21d以位于下方并且比外筒21a靠车辆宽度方向上的内侧从而调整套筒21的刚性的方式形成在车身侧连接套筒21的弹性构件21c中。
当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域C并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车身侧套筒21的外筒21a如图37所示地移位时,中空部21d在使车身侧连接套筒21的外筒21a向下移动的同时朝向车辆宽度方向的内侧引导外筒21a。因此,当外筒21a向车辆宽度方向上的内方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的前方转动地移位。从而,中空部21d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的后束角在车轮1弹起时增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向的前方时,车轮1的前束角在车轮1弹起时增加。
在第五例子中,车轮侧连接套筒20具有各向异性刚性,使得沿经过外筒20a的中心并且相对于上下方向的向上方向朝向车辆宽度方向上的外侧取向的方向的径向刚性较低。在图38A和图38B中,中空部20d以位于上方并且比外筒20a靠车辆宽度方向上的外方从而调整套筒21的刚性的方式形成在车轮侧连接套筒20的弹性构件20c中。
如图39所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域A并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车轮侧连接套筒20的外筒20a沿上下方向向上移位时,中空部20d在使车轮侧连接套筒20的外筒20a向上移动的同时朝向车辆宽度方向上的外侧引导外筒20a。因此,当外筒20a向车辆宽度方向上的外方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向的后方转动地移位。从而,中空部20d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的前束角随着车轮1弹起而增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向上的前方时,车轮1的后束角随着车轮1弹起而增加。
在第六例子中,车轮侧连接套筒20具有各向异性刚性,使得沿经过外筒20a的中心并且相对于上下方向的向上方向朝向车辆宽度方向上的内侧取向的方向的径向刚性较低。在图40A和图40B中,中空部20d以位于上方并且比外筒20a靠车辆宽度方向上的内侧从而调整套筒20的刚性的方式形成在车轮侧连接套筒20的弹性构件20c中。
如图41所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域A并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车轮侧连接套筒20的外筒20a沿上下方向移位时,中空部20d在使车轮侧连接套筒20的外筒20a向上移动的同时朝向车辆宽度方向上的内侧引导外筒20a。因此,当外筒20a向车辆宽度方向上的内方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的前方转动地移位。从而,中空部20d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的后束角在车轮1弹起时增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向上的前方时,车轮1的前束角在车轮1弹起时增加。
在第七例子中,车轮侧连接套筒20具有各向异性刚性,使得沿经过外筒20a的中心并且相对于上下方向的向下方向朝向车辆宽度方向上的外侧取向的方向的径向刚性较低。在图42A和图42B中,中空部20d以位于下方并且比外筒20a靠车辆宽度方向上的外侧从而调整套筒20的刚性的方式形成在车轮侧连接套筒20的弹性构件20c中。
如图43所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域D并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车轮侧连接套筒20的外筒20a沿上下方向移位时,中空部20d在使车轮侧连接套筒20的外筒20a向下移动的同时朝向车辆宽度方向上的外侧引导外筒20a。因此,当外筒20a向车辆宽度方向上的外方移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的后方转动地移位。从而,中空部20d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的前束角在车轮1弹起时增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向上的前方时,车轮1的后束角在车轮1弹起时增加。
在第八例子中,车轮侧连接套筒20具有各向异性刚性,使得沿经过外筒20a的中心并且相对于上下方向的向下方向朝向车辆宽度方向上的内侧取向的方向的径向刚性较低。在图44A和图44B中,中空部20d以位于下方并且比外筒20a靠车辆宽度方向上的内侧从而调整套筒20的刚性的方式形成在车轮侧连接套筒20的弹性构件20c中。
如图45所示,当由于例如将悬架弹簧30的下端部30a安装到伸出部7的区域D并且通过来自位移量改变装置的反作用力R2的输入使车轮侧连接套筒20的外筒20a沿上下方向向下移位时,中空部20d在使车轮侧连接套筒20的外筒20a向下移动的同时朝向车辆宽度方向上的内侧引导外筒20a。因此,当外筒20a沿车辆宽度方向向内移位时,后下连杆5的车轮侧安装点P4绕用作枢轴的车身侧安装点P3朝向车辆前后方向上的前方转动地移位。从而,中空部20d使得可以进一步增加或者减小弹起的车轮1的束角。
当车轮侧安装点P4被定位在车身侧安装点P3的沿车辆前后方向的后方时,车轮1的后束角随着车轮1弹起而增加。相反地,当车轮侧安装点P4被定位成比车身侧安装点P3靠车辆前后方向上的前方时,车轮1的前束角随着车轮1弹起而增加。
可以单独应用或者组合应用第一至第八实施方式。
例如,如图46所示,在各连接套筒20和21中在第一位置和第二位置形成中空部20d和中空部21d,当从前方看时,该第一位置位于各外筒20a和21a的下方并且比各外筒20a和21a靠车辆宽度方向上的外侧;当从前方看时,该第二位置位于各外筒20a和21a的上方并且比各外筒20a和21a靠车辆宽度方向上的内侧。结果,连接套筒20和21的沿经过外筒20a和21a的中心并且相对于上下方向的向下方向朝向车辆宽度方向上的外侧倾斜取向的各方向的刚性低。
在图46A和图46B所示的例子中,当由位移量改变部件使连接套筒20的外筒20a和连接套筒21的外筒21a中的至少一个沿上下方向向下移位时,中空部20d或21d朝向车辆宽度方向上的外侧引导外筒20a或21a。
尽管说明了由于包括中空部21d而产生低刚性方向的例子,但是悬架装置不限于此。例如,可以利用使连接套筒20和21的弹性构件的总体刚性低的材料来形成连接套筒20和21的弹性构件并且在高刚性方向位置布置刚性比弹性构件的刚性高的中间板,从而使刚性各向异性,使得倾斜刚性较低。
尽管以由于车轮行程而动作的悬架弹簧30或稳定器31为例说明了位移量调整装置,但是本发明不限于此。
例如,可以将主动阻尼器的下端部连结到伸出部7,以向伸出部7积极地输入上下方向的力,以使伸出部7移位。
为了使得容易理解本发明已经说明了上述实施方式,但是上述实施方式不限制本发明。相反地,本发明旨在覆盖包括在所附权利要求书的范围内的各种变型和等同配置,该范围将符合最宽的解释,以包含法律所允许的所有变型和等同结构。
Claims (33)
1.一种悬架装置,包括:
车轮支撑构件,该车轮支撑构件被构造成可转动地支撑车轮;
两个连杆,该两个连杆分别连结所述车轮支撑构件和车身侧构件,所述两个连杆中的一个连杆被布置在所述两个连杆中的另一个连杆的沿车辆前后方向的后方;
至少一个伸出部,所述两个连杆中的至少一个连杆具有用于将所述车轮支撑构件连接至所述车身侧构件的、在俯视图中为直线状的连杆体以及从所述连杆体朝向另一个连杆延伸的所述伸出部;
弹性连结部,该弹性连结部将所述两个连杆中的一个连杆的所述伸出部连结到所述两个连杆中的另一个连杆和该另一个连杆的所述伸出部中的至少一方;
束角调整装置,该束角调整装置被构造成对所述车轮支撑构件输入沿车辆前后方向上向后取向的方向的力,以调整所述车轮的束角。
2.根据权利要求1所述的悬架装置,其特征在于,所述束角调整装置是所述弹性连结部的一部分。
3.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性连结部包括在车辆宽度方向上彼此分开布置的两个或者多个弹性连结部。
4.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述两个或者多个弹性连结部限定弹性中心并且包括第一弹性连结部和第二弹性连结部,所述第一弹性连结部被定位成比所述弹性中心靠近所述车轮,所述第二弹性连结部被定位成比所述弹性中心靠近车身,所述束角调整装置被构造成使得所述第一弹性连结部的上下方向的刚性比所述第二弹性连结部的上下方向的刚性低。
5.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述伸出部从所述两个连杆中的更靠车辆前后方向的后方定位的第一连杆朝向所述两个连杆中的第二连杆延伸;
所述束角调整装置具有方向性:所述弹性连结部中的比由所述两个或者多个弹性连结部限定的弹性中心靠近所述车轮定位的一个弹性连结部的沿斜向下且沿车辆宽度方向向内取向的方向的刚性比沿上下方向的刚性低。
6.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述伸出部从所述两个连杆中的更靠车辆前后方向的后方定位的第一连杆朝向所述两个连杆中的第二连杆延伸;
所述束角调整装置具有方向性:所述弹性连结部中的比由所述两个或者多个弹性连结部限定的弹性中心靠近所述车身侧构件定位的一个弹性连结部的沿斜向上且沿车辆宽度方向向内取向的方向的刚性比沿上下方向的刚性低。
7.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述伸出部从所述两个连杆中的更靠车辆前后方向的后方定位的第一连杆朝向所述两个连杆中的第二连杆延伸;
所述束角调整装置具有方向性:所述弹性连结部中的比由所述两个或者多个弹性连结部限定的弹性中心靠近所述车轮定位的一个弹性连结部的沿斜向上且沿车辆宽度方向向内取向的方向的刚性比沿上下方向的刚性低。
8.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述伸出部从所述两个连杆中的更靠车辆前后方向的后方定位的第一连杆朝向所述两个连杆中的第二连杆延伸;
所述束角调整装置具有方向性:所述弹性连结部中的比由所述两个或者多个弹性连结部限定的弹性中心靠近车身定位的一个弹性连结部的沿斜向下且沿车辆宽度方向向内取向的方向的刚性比沿上下方向的刚性低。
9.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述束角调整装置被构造成使得由所述两个或者多个弹性连结部限定的第一弹性中心被定位成比由延伸有所述伸出部的连杆的车轮安装部和车身侧构件安装部限定的第二弹性中心靠车辆宽度方向的内侧。
10.根据权利要求3所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性连结部中的比由所述两个或者多个弹性连结部限定的弹性中心靠近所述车轮定位的一个弹性连结部的刚性比所述弹性连结部中的比所述弹性中心靠近所述车身侧构件定位的一个弹性连结部的刚性低。
11.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性连结部包括车轮侧部分和车身侧部分,所述束角调整装置被构造成使得所述车轮侧部分的上下方向的刚性比所述车身侧部分的上下方向的刚性低。
12.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述两个连杆包括第一连杆和第二连杆,所述第一连杆在第一安装点处被连结到所述车身侧构件并且在第二安装点处被连结到所述车轮支撑构件,所述第二连杆在第三安装点处被连结到所述车身侧构件并且在第四安装点处被连结到所述车轮支撑构件;经过所述第一和第二安装点的第一连杆轴线与经过所述第三和第四安装点的第二连杆轴线的交点比所述第二和第四安装点靠车辆宽度方向的外侧。
13.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述两个连杆均分别经由车轮支撑构件弹性构件和车身侧构件弹性构件被连结到所述车轮支撑构件和所述车身侧构件,并且所述两个连杆经由至少两个弹性连结部彼此连结;
经过由所述车轮支撑构件弹性构件和所述车身侧构件弹性构件限定的第一弹性中心点的基准线与所述车轮的中心轴线正交;
所述至少两个弹性连结部中的一个弹性连结部的刚性是各向异性的,使得由所述至少两个弹性连结部限定的第二弹性中心点被定位成比所述基准线靠车辆宽度方向的内侧。
14.根据权利要求13所述的悬架装置,其特征在于,所述至少两个弹性连结部包括外弹性构件和内弹性构件,所述内弹性构件被布置成比所述外弹性构件靠车辆宽度方向的内侧并且比所述外弹性构件靠车辆前后方向的前方;
基于所述内弹性构件和所述外弹性构件的刚性和位置中的至少一方的值,由所述内弹性构件和所述外弹性构件限定的弹性中心被定位成比所述基准线靠车辆宽度方向的内侧。
15.根据权利要求2所述的悬架装置,其特征在于,所述两个连杆均分别经由车轮支撑构件弹性构件和车身侧构件弹性构件被连结到所述车轮支撑构件和所述车身侧构件,并且所述两个连杆经由至少两个弹性连结部彼此连结;
所述至少两个弹性连结部包括外弹性构件和内弹性构件,所述内弹性构件被布置成比所述外弹性构件靠车辆宽度方向的内侧并且比所述外弹性构件靠车辆前后方向的前方;
经过由所述车轮支撑构件弹性构件和所述车身侧构件弹性构件限定的弹性中心的基准线与所述车轮的转动轴线正交地取向;
从所述内弹性构件到所述基准线的距离比从所述外弹性构件到所述基准线的距离大,并且所述内弹性构件的上下方向的刚性比所述外弹性构件的上下方向的刚性高。
16.根据权利要求1所述的悬架装置,其特征在于,所述束角调整装置包括位移量改变装置,所述位移量改变装置被构造成通过对所述两个连杆中的一个连杆施力而使所述两个连杆中的所述一个连杆的车轮侧部分在沿车辆上下方向和车辆前后方向中的至少一个方向取向的方向上移位。
17.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被构造成使所述两个连杆中的所述一个连杆绕沿车辆上下方向的轴线沿转动方向移位。
18.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被构造成当所述车轮沿车辆上下方向移位时使所述两个连杆沿上下方向移位。
19.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置包括弹性构件,所述弹性构件具有由所述车身侧构件支撑的上部和由所述两个连杆中的所述一个连杆支撑的下部。
20.根据权利要求19所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性构件包括稳定器或者悬架弹簧。
21.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被构造成对所述伸出部施力。
22.根据权利要求21所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被安装到所述两个连杆中的所述一个连杆的被选择为产生预定位移量的车轮侧的位置。
23.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被构造成施加输入,所述输入包括沿车辆宽度方向上的向外方向或向内方向取向的分量以及沿上下方向的向下方向取向的分量。
24.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述位移量改变装置被构造成输入力,所述力包括沿车辆前后方向上的向前方向或向后方向取向的分量以及沿上下方向的向下方向取向的分量。
25.根据权利要求16所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性连结部的在具有沿车辆宽度方向向外或向内取向的分量和沿上下方向取向的分量的方向上的刚性比在沿上下方向取向的方向上的刚性低。
26.根据权利要求25所述的悬架装置,其特征在于,所述弹性连结部包括被置于内筒与外筒之间并且以嵌套的状态布置的弹性构件;
所述弹性构件在如下位置限定中空部,该位置使得所述弹性连结部的在具有沿车辆宽度方向向外或向内取向的分量和沿上下方向取向的分量的方向上的刚性比在沿上下方向取向的方向上的刚性低。
27.一种悬架装置,其用于被构造成可转动地支撑车轮的车轮支撑构件,所述悬架装置包括:
第一连杆,其用于连结所述车轮支撑构件和车身侧构件;
第二连杆,其用于连结所述车轮支撑构件和所述车身侧构件,所述第二连杆被布置在所述第一连杆的沿车辆前后方向的后方;
至少一个伸出部,所述第一连杆和所述第二连杆中的至少一方具有用于将所述车轮支撑构件连接至所述车身侧构件的、在俯视图中为直线状的连杆体以及从所述连杆体朝向所述第一连杆和所述第二连杆中的另一方延伸的所述伸出部;
弹性连结部件,其用于弹性连结所述第一连杆和所述第二连杆;
相对位移增加部件,其用于增加所述第一连杆和所述第二连杆之间的相对位移;以及
束角调整部件,其用于通过对所述车轮支撑构件施加朝向车辆前后方向的后方取向的力来调整所述车轮的束角。
28.一种车轮的支撑方法,该车轮由车轮支撑构件可转动地支撑,所述方法包括:
根据所述车轮支撑构件的沿车辆前后方向的位移使两个连杆相对于彼此移位,所述两个连杆使所述车轮支撑构件和车身侧构件彼此连结,并且所述两个连杆中的一个连杆被布置在所述两个连杆中的另一个连杆的沿车辆前后方向的后方,所述两个连杆中的至少一个连杆具有用于将所述车轮支撑构件连接至所述车身侧构件的、在俯视图中为直线状的连杆体以及从所述连杆体朝向另一个连杆延伸的伸出部;
根据所述两个连杆相对于彼此的移位产生弹性力;以及
通过对所述车轮施加朝向车辆前后方向的后方取向的力来调整所述车轮的束角。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,调整所述束角包括对所述两个连杆中的至少一个连杆施力,以使所述两个连杆中的所述至少一个连杆在沿车辆上下方向和车辆前后方向中的至少一个方向取向的方向上进一步移位。
30.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,施加力使所述两个连杆中的所述至少一个连杆绕沿车辆上下方向的轴线沿转动方向移位。
31.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,调整所述束角包括当所述车轮沿上下方向移位时使所述两个连杆沿上下方向移位。
32.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,使所述两个连杆沿上下方向移位包括对所述两个连杆中的至少一个连杆施加如下输入,该输入具有相对于车辆宽度方向沿向外或向内方向取向的分量以及沿上下方向的向下方向取向的分量。
33.根据权利要求29所述的方法,其特征在于,使所述两个连杆沿上下方向移位包括对所述两个连杆中的至少一个连杆施加如下输入,该输入具有沿车辆前后方向的向前或向后方向取向的分量以及沿上下方向的向下方向取向的分量。
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