JP2005053462A - 自動車の後輪サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】制動時に後輪ホイールの運動軌跡を悪化させず、より向上したアンチリフト特性を備えた自動車の後輪サスペンションを提供する。
【解決手段】車体を備えた自動車の後輪サスペンションであって、後輪ホイールが回動可能に固定されるキャリアと、車体軸方向に配置され、一端は前記キャリアに、他端は前記車体に連結されるトレーリングアームと、前記トレーリングアームの車体側終端と前記車体とを連結し、前記自動車の走行状態によって前記車体側終端の垂直位置を変更する連結ユニットとを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は自動車に係り、より詳しくは、自動車の後輪サスペンションに関する。

周知のように、自動車のサスペンションシステムは、自動車の走行中に車体の動きを制御するための装置である。このようなサスペンションシステムは、前輪及び後輪方向に各々備えられる左右サスペンションを含む。

このような自動車サスペンションシステムは、ノーズダイブ現象を減らすことができるように考慮されて設計される。前記ノーズダイブ現象は、ブレーキング時に車体が前方に傾く現象、つまり、車体の前部が下方に傾き、車体の後部が上方に持ち上げられる現象である。

ノーズダイブ現象を減らすためには、前輪サスペンションに対してはアンチダイブ特性が向上するようにし、後輪サスペンションに対してはアンチリフト特性が向上するようにする。
ノーズダイブ現象を制御する技術としては、サスペンションを構成するダンパーの減衰力を電子制御する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。しかし、この方法は複雑なセンサー、制御回路等が必要であり、自動車の製造コストが高くなるという問題がある。

後輪サスペンションは、通常、ホイールが回動可能に固定されるキャリア（ナックルともいう）が、一つ以上のリンク部材を通じて車体に連結される。このうちの車体軸方向に備えられるリンク部材をトレーリングアームと通称している。

後輪サスペンションのアンチリフト特性を向上させるためには、このようなトレーリングアームの車体側の連結地点の垂直位置を高くすること、つまり、トレーリングアームの回動中心の位置を高くするのが効率的である。制動力が後輪に加えられる場合、トレーリングアームが受けるトルクは車体側に回転するトルクである。したがって、トレーリングアームの車体側の連結地点の垂直位置が高くなる場合、制動力によってトレーリングアームに作用するトルクが大きくなり、後輪サスペンションのアンチリフト特性が向上するようになる。

しかし、トレーリングアームの車体側の連結地点を高くした場合には、後輪サスペンションのスプリングの引張／圧縮軌跡（つまり、後輪ホイールの運動軌跡）が悪くなる短所がある。

このような従来の技術によれば、後輪ホイールの運動軌跡が悪くなりすぎないぎりぎりの範囲で、後輪サスペンションのトレーリングアームの車体側の連結地点の高さを設定するため、後輪サスペンションのアンチリフト特性の向上の程度はかなり制限される。
このような問題を解決するために、トレーリングアームの車体側の連結地点の高さを、運転状況により可変とする技術がある（例えば、特許文献３参照）。
特開２０００−２７２３１７号公報 特開２００２−２８３８２２号公報 特開平１１−４２９１９号公報

本発明の目的は、このような問題を従来技術と異なる方法で解決するためのものであって、制動時に後輪ホイールの運動軌跡を悪化させず、より向上したアンチリフト特性を備えた自動車の後輪サスペンションを提供することである。

トレーリングアームという用語は、狭い意味ではその回動軸が車体中心軸に対して正確に垂直なものを意味し、回動軸が車体中心軸と設定された角度をなすセミトレーリングアームとは区別されている。しかし、本明細書及び添付した特許請求の範囲の解釈において、トレーリングアームという用語は、その回動軸と車体中心軸との間の角度によって制限されるものではない。つまり、車体軸方向に配置されて車体とキャリアとを連結するリンク部材を通称する広い意味で解釈するものとする。

前記目的を達成するために、本発明による自動車の後輪サスペンションは、後輪ホイールが回動可能に固定されるキャリアと、車体軸方向に配置され、一端は前記キャリアに、他端は前記車体に連結されるトレーリングアームと、前記トレーリングアームの車体側終端と前記車体とを連結し、前記自動車の走行状態によって前記車体側終端の垂直位置を変更する連結ユニットとを含むことを特徴とする。

前記連結ユニットは、長手方向が垂直成分を有する方向に向けて形成されたスロット（細長い形状の穴）を備えたブラケットと、前記トレーリングアームの車体側終端と前記スロットとを連通するヒンジピンと、前記ヒンジピンの前記スロット上の位置を調節する位置調節装置とを含むことが好ましい。この時、前記スロットは、長手方向が垂直になるように形成されることが好ましい。

前記位置調節装置は、油圧の供給を受けるための供給口が設けられたシリンダーと、
前記シリンダー内に配置されて前記シリンダー内で油圧チャンバーを形成するピストンと、前記ピストンに固定され、前記油圧チャンバーの反対側から前記シリンダー外に引出されるアクチュエータと、前記アクチュエータと前記ヒンジピンとを連結するリンク部材とを含むことが好ましい。

この時、前記シリンダーの前記供給口は、前記自動車のブレーキ油路に連結されることが好ましい。

前記ヒンジピンの前記スロット上の位置は、制動時でない場合には前記スロットの最下段に位置することが好ましい。

前記油圧チャンバーに供給された油圧の解除時に、前記ピストンの位置を復元するための復元装置をさらに含むことが好ましい。前記復元装置は、前記ピストンを前記供給口側に弾支する弾性部材を含むことが好ましい。

以上のように、本発明によれば、車両の走行状態によってトレーリングアームの車体側終端の垂直位置を変更することができるので、車両の走行状態によって車両の後部のアンチリフト特性を向上させることができる。

そして、トレーリングアームの車体側終端を車体に連結するブラケットにスロットを形成し、前記ブラケットと前記トレーリングアームの車体側終端とを連結するヒンジピンの位置を変更させることによって、効率的なアンチリフト特性の向上が実現される。

また、スロットの形成方向を長手方向が垂直になるようにすることによって、トレーリングアームの車体側終端の垂直位置の変更に必要な制御力を減らすことができる。

さらに、運転者が、制動操作時に発生するブレーキ油圧を利用して、前記トレーリングアームの車体側終端の垂直位置を変更することによって、その垂直位置の変更が容易になる。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明する。

図１は本発明の実施例による後輪サスペンションの構成図であり、図２は図１をＡ方向から見た斜視図である。
図１に示すように本発明の実施例による後輪サスペンションは、車体１９０を備えた自動車（図示せず）の後輪サスペンションであって、後輪ホイール１１０が回動可能に固定されるキャリア１２０と、車体軸方向に配置され、一端１３２は前記キャリア１２０に、他端１３１は前記車体１９０に連結されるトレーリングアーム１３０と、前記トレーリングアーム１３０の車体側終端１３１と前記車体１９０とを連結し、前記自動車の走行状態によって前記車体側終端１３１の垂直位置を変更する連結ユニット１５０とを含む。

図１は、一例として、本発明の技術的思想が４リンクのサスペンションに適用された構成を示しており、図１に示す構成の各構成部品の機能は当業者には明らかである。また、本発明の技術的思想はこれに限定されるわけではなく、前記トレーリングアーム１３０を含む任意の後輪サスペンション全てに適用可能である。

本発明の実施例による後輪サスペンションに適用される連結ユニット１５０の構成は、図２に詳細に示した。
図２に示すように、前記連結ユニット１５０は、長手方向が垂直成分を有する方向に向けて形成されたスロット（長手方向が水平とならないように形成された細長い穴、即ち、長手方向が路面に対して斜め又は垂直になるように形成した細長い穴）２１５を備えたブラケット２１０と、前記トレーリングアーム１３０の車体側終端１３１と前記スロット２１５とを連通するヒンジピン２２０と、前記ヒンジピン２２０の前記スロット２１５上の位置を調節する位置調節装置２００とを含む。

図３は、本発明の実施例による後輪サスペンションにおいて、ブラケット２１０、ヒンジピン２２０、トレーリングアーム１３０の連結関係を示した分解斜視図である。
図３に示すように、トレーリングアーム１３０の車体側終端１３１は、ヒンジピン２２０によって後述するリンク部材２６０に回動可能に固定される。これと同時に、前記トレーリングアーム１３０の車体側終端１３１は、ヒンジピン２２０によってブラケット２１０に連結されるが、この時、ヒンジピン２２０がブラケット２１０のスロット２１５に嵌合されるようになる。したがって、ヒンジピン２２０の垂直位置、つまり、トレーリングアーム１３０の車体側終端１３１の垂直位置は、スロット２１５上で調節できることになる。

通常、前記トレーリングアーム１３０の平均的な状態は水平状態に近いことを考慮する時、前記スロット２１５は長手方向が垂直になるように形成されるのが好ましい。

これは、制動力などのように、路面（つまり、車体面）に対して水平方向にホイールに力が伝えられる場合、このような路面から伝えられる力によって前記スロット２１５上のヒンジピン２２０の位置が容易に移動するのを防止するためである。

また、このようなスロットの形成方向によれば、制動力などのような外力は、前記ヒンジピン２２０をスロットに対して垂直に作用するので、ヒンジピン２２０にスロットの形成方向へ小さな力を加えてもスロット２１５上のヒンジピン２２０の位置を容易に移動することができる。

前記位置調節装置２００は、油圧の供給を受けるための供給口２３２が設けられたシリンダー２３０と、前記シリンダー２３０内に配置されて前記シリンダー２３０内の油圧チャンバー２３５を形成するピストン２４０と、前記ピストン２４０に固定され、前記油圧チャンバー２３５の反対側から前記シリンダー外に引出されるアクチュエータ２５０と、前記アクチュエータ２５０と前記ヒンジピン２２０とを連結するリンク部材２６０とを含む。

図２には、前記シリンダー２３０の断面及び前記ピストン２４０を四角形態で示しているが、円形など他の形態で形成しても差支えない。

前記シリンダー２３０の前記供給口２３２は、前記自動車のブレーキ油路２９０に連結されている。したがって、運転者の制動操作によって車両が減速する時、油圧チャンバー２３５には前記供給口２３２を通じてブレーキオイルが供給される。

前記シリンダー２３０内には、前記ピストン２４０を前記供給口２３２側に弾支する弾性部材２４５が配置される。したがって、前記油圧チャンバー２３５に供給された油圧が解除される場合、前記弾性部材２４５の弾性力によって、ピストン２４０は、初期位置に復元されるようになる。図２では、前記弾性部材２４５の一例として、コイルスプリングを示しているが、前記ピストン２４０に復元力を加えることが可能な任意の弾性部材で構成しても差支えない。

したがって、運転者によって制動操作が行なわれていない場合、つまり、油圧チャンバー２３５に制動油圧が供給されていない場合には、前記ピストン２４０は、前記弾性部材２４５によって、図面上の左側に移動するようになり、したがって、前記ヒンジピン２２０は前記スロット２１５上でスロット２１５の最下段に位置する。

このような後輪サスペンションは、制動時に次のように作動し、アンチリフト特性を向上させる。
即ち、運転者の制動操作によって、ブレーキ油圧がブレーキ油路２９０を通じて油圧チャンバー２３５に供給されると、このブレーキ油圧は、ピストン２４０を図面上の右側に押すことになる。これにより、アクチュエータ２５０は、リンク部材２６０を押し、この力によって、ヒンジピン２２０が上方に押し上げられる。そして、トレーリングアーム１３０の回動軸の垂直位置が高くなるので、ホイールに伝えられる路面制動力によってトレーリングアーム１３０に加えられるトルク（図２の反時計方向である）が大きくなる。したがって、制動時に後輪ホイール１１０が車体方向に近付こうとする特性（アンチリフト特性）が大きくなるのである。

以上、本発明に関する好ましい実施例を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の実施例から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により容易に変更され得るであろう。

本発明の実施例による後輪サスペンションの構成図である。 図１をＡ方向から見た斜視図である。 本発明の実施例による後輪サスペンションにおいて、ブラケット、ヒンジピン、トレーリングアームの連結関係を示した分解斜視図である。

符号の説明

１１０ 後輪ホイール
１２０ キャリア
１３０ トレーリングアーム
１３１ 車体側終端
１５０ 連結ユニット
１９０ 車体
２００ 位置調節装置
２１０ ブラケット
２１５ スロット
２２０ ヒンジピン
２３０ シリンダー
２３５ 油圧チャンバー
２４０ ピストン
２５０ アクチュエータ
２６０ リンク部材
２９０ ブレーキ油路

Claims (8)

1. 車体を備えた自動車の後輪サスペンションであって、
   後輪ホイールが回動可能に固定されるキャリアと、
   車体軸方向に配置され、一端は前記キャリアに、他端は前記車体に連結されるトレーリングアームと、
   前記トレーリングアームの車体側終端と前記車体とを連結し、前記自動車の走行状態によって前記車体側終端の垂直位置を変更する連結ユニットと、
   を含むことを特徴とする自動車の後輪サスペンション。
2. 前記連結ユニットは、
   長手方向が垂直成分を有する方向に向けて形成されたスロットを備えたブラケットと、
   前記トレーリングアームの車体側終端と前記スロットとを通過するヒンジピンと、
   前記ヒンジピンの前記スロット上の位置を調節する位置調節装置と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪サスペンション。
3. 前記スロットは、長手方向が垂直になるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪サスペンション。
4. 前記位置調節装置は、
   油圧の供給を受けるための供給口が設けられたシリンダーと、
   前記シリンダー内に配置されて前記シリンダー内で油圧チャンバーを形成するピストンと、
   前記ピストンに固定され、前記油圧チャンバーの反対側から前記シリンダー外に引出されるアクチュエータと、
   前記アクチュエータと前記ヒンジピンとを連結するリンク部材と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の自動車の後輪サスペンション。
5. 前記シリンダーの前記供給口は、前記自動車のブレーキ油路に連結されることを特徴とする請求項４に記載の自動車の後輪サスペンション。
6. 前記ヒンジピンの前記スロット上の位置は、制動時でない場合には前記スロットの最下段に位置することを特徴とする請求項２に記載の自動車の後輪サスペンション。
7. 前記油圧チャンバーに供給された油圧の解除時に、前記ピストンの位置を復元するための復元装置をさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の自動車の後輪サスペンション。
8. 前記復元装置は、前記ピストンを前記供給口側に弾支する弾性部材を含むことを特徴とする請求項７に記載の自動車の後輪サスペンション。

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