JP2005081991A - 車両の防振構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 車両の防振構造、特にサスペンションブッシュの構造において、車両加速時に、車両の前後振動を抑えるとともに乗り心地を向上させることにある。
【解決手段】 前輪を支えるロアアームとサブフレームとの連結部に、サブフレーム側に取付ける内筒５１とロアアーム側に取付ける外筒５２とをゴム５３を介して結合したサスペンションブッシュ２３を設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュ２３におけるゴム５３の車両加速時に荷重を受ける部位としての第１突出部６３のばね定数を、車両制動時に荷重を受ける部位としての第２空隙部５６の周囲のゴム５３のばね定数よりも大きくした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、車両の防振構造、特にサスペンションブッシュ構造に関するものである。

従来の車両の防振構造として、車体側とサスペンションアームとを連結する防振ブッシュが知られている。（例えば、特許文献１参照。）。
実開昭６１−３８３４１号公報

特許文献１の第２図を以下の図１６（ａ）で説明し、特許文献１の第４図を以下の図１６（ｂ）で説明する。なお、符号は振り直した。また、図１６（ａ）において、リヤサスペンションアームの形状及び符号２００Ａを、元の第２図に対して追加した。
図１６（ａ），（ｂ）は従来のサスペンションブッシュを示す説明図である。
（ａ）はサスペンションブッシュとしての防振ブッシュの断面図であり、防振ブッシュ２００は、車体側に取付ける内筒体２０１と、リヤサスペンションアーム２００Ａ側に取付けるとともに内筒体２０１を囲むように配置した外筒体２０２と、これらの内筒体２０１、外筒体２０２を結合する弾性体２０３とからなる。

弾性体２０３は、内筒体２０１を挟んで対向する一対の中空部２０４，２０４を備え、中空部２０４の内筒体２０１側の面から外筒体２０２側へ突出する断面山形状の突部２０６を形成するとともに突部２０６の頂部を中空部２０４の外筒体２０２側の面に当てたものである。

（ｂ）は（ａ）において、リヤサスペンションアーム２００Ａから外筒体２０２に矢印Ｐ方向に荷重を作用させ、内筒体２０１に対して外筒体２０２を移動させて弾性体２０３を撓ませたときの荷重と外筒体２０２の変位量との関係を示したグラフである。グラフの縦軸は荷重、横軸は変位量を表す。

このグラフでは、変位量が小さいときは、グラフの線の傾きは小さい、即ちばね定数は小さく、変位量が大きくなるにつれて、グラフの線の傾きは次第に大きくなる、即ちばね定数は次第に大きくなる非線形のばね特性を示す。

図１６（ｂ）に示したような非線形なばね特性を示す場合、変位量が中間の領域ではばね定数が小さいから、図１６（ａ）において、例えば、車両を加速するためにアクセルペダルを急に踏み込んだり、離したりした場合に、駆動輪からリヤサスペンションアームを介して矢印Ｐ方向に大きな荷重が作用すると、防振ブッシュ２００の振動減衰性能が小さいために、車両の前後振動が抑えられなくなることがある。

このように、防振ブッシュ２００は変位量が小さな領域ではばねとして寄与していないため、これをばねとして寄与させるべく図１６（ｂ）において、変位量の小さな領域で傾きを大きくすると、変位量が大きな領域での傾きが過度に大きくなり、ショックを吸収できなくなる。また、矢印Ｐ方向とは反対の方向に外筒体２０２に荷重を作用させて弾性体２０３を撓ませたときの荷重と外筒体２０２の変位量との関係は、図１６（ｂ）のグラフの原点に対して対称な荷重ー変位特性となり、作用する荷重の方向によって荷重ー変位特性を異ならせてはいなかった。

本発明の課題は、車両の防振構造、特にサスペンションブッシュの構造において、車両加速時に、車両の前後振動を抑えるとともに乗り心地を向上させることにある。

請求項１に係る発明は、駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュにおける弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位のばね定数を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位のばね定数よりも大きくしたことを特徴とする。

サスペンションブッシュにおける弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位のばね定数を大きくして、弾性体が圧縮したときに大きな荷重を発生させ、振動減衰性能を高める。

請求項２に係る発明は、駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュにおける、弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性よりも、線形に近くしたことを特徴とする。

サスペンションブッシュにおける、弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性よりも線形に近くし、弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位に発生する荷重を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位に発生する荷重よりも大きくして振動減衰性能を高める。

請求項３に係る発明は、駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュを、弾性体の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付けたことを特徴とする。

サスペンションブッシュを、弾性体の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付け、変位の初期から大きな荷重を発生させ、振動減衰性能を高める。

請求項１に係る発明では、サスペンションブッシュにおける弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位のばね定数を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位のばね定数よりも大きくしたので、弾性体の圧縮による車両加速時の振動減衰性能を向上させることができ、車両前後振動を抑えることができる。

請求項２に係る発明では、サスペンションブッシュにおける、弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性よりも、線形に近くしたので、弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位に発生する荷重を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位に発生する荷重よりも大きくすることができ、車両加速時の振動減衰性能を向上させることができる。従って、車両加速時に荷重を受ける部位を有効に作用させることができ、発生荷重が大きいためにサスペンションブッシュに加わる荷重をショックなく受けることが可能になる。

請求項３に係る発明では、サスペンションブッシュを、弾性体の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付けたので、車両加速時にサスペンションブッシュの変位の初期から大きな荷重を発生させることができ、振動減衰性能を向上させることができる。
従って、車両制動時においては、サスペンションブッシュの荷重を受ける部位が柔らかいので、路面の凸部を乗り越すときの変位を荷重の小さな領域で受けることができ、乗り心地を向上させることができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両の防振構造を採用したフロントサスペンションの斜視図（第１実施形態である。図中の矢印（ＦＲＯＮＴ）は車両前方を表す。以下同じ。）であり、車体のフロント側下部に設けた車体側としてのサブフレーム１０に上下スイング自在にサスペンションアームとしてのロアアーム１１を取付け、車体のフロント側上部にサスペンションストラット１２を取付け、ロアアーム１１の先端及びサスペンションストラット１２の下部をナックル１３に取付け、このナックル１３に回転自在にハブ１４を取付け、このハブ１４にスタッドボルト１６…（…は複数個を示す。以下同じ。）及びホイールナット（不図示）で前輪１７を取付けることを示す。

前輪１７は、ハブ１４の中央部に結合した車軸１８をエンジン側に連結することで駆動力を発生することができる駆動輪である。なお、１４ａはハブ１４に一体に設けたブレーキディスク、１９はブレーキディスク１４ａを制動するためのブレーキキャリパである。

ロアアーム１１は、サブフレーム１０に取付けるための前側筒部２１及び後側筒部２２を形成した部材であり、前側筒部２１は、サスペンションブッシュ２３を嵌合させた部分であり、このサスペンションブッシュ２３の上下をワッシャ２４，２４（上側のワッシャ２４のみ示す。）で挟み、サスペンションブッシュ２３及びワッシャ２４，２４の中央に貫通させたボルト２６でサブフレーム１０に取付ける。

後側筒部２２は、弾性材を介して軸部材２７を取付けた部分であり、軸部材２７の両端部にボルト２８，２８を通し、これらのボルト２８，２８でサブフレーム１０に取付ける。

図２は本発明に係るロアアームの平面図（第１実施形態）であり、ロアアーム１１は、ほぼ円弧状の第１アーム部３３と、この第１アーム部３３の先端側から鋭角状に折曲げるように延ばしたほぼ直線状の第２アーム部３４とからなり、第１アーム部３３の端部に前側筒部２１を設け、この前側筒部２１にサスペンションブッシュ２３を嵌合させ、第２アーム部３４の端部に後側筒部２２を設けた部材である。

前側筒部２１はその軸が上下に向くようにし、後側筒部２２はその軸が車両の前後方向を向くようにしたものである。なお、図中の３６はロアアーム１１が水平面内をスイングするときの回転中心であり、平面視での後側筒部２２のほぼ図形中心に存在する。３７は回転中心３６とサスペンションブッシュ２３の中心点３８とを通る直線、４１は中心点３８を通るととも直線３７に直交する直線、４２はナックル１３（図１参照）にボールジョイントを介して取付けるためにロアアーム１１に設けたナックル側取付部である。

図３は本発明に係るサスペンションブッシュの断面図（第１実施形態）であり、サスペンションブッシュ２３は、サブフレーム１０（図１参照）に取付ける車体側部材としての内筒５１と、この内筒５１を囲むとともにロアアーム１１（図２参照）に取付けるサスペンションアーム側部材としての外筒５２と、これらの内筒５１及び外筒５２のそれぞれに加硫接着した弾性体としてのゴム５３とからなる。

ゴム５３は、内筒５１を挟むように第１空隙部５５と第２空隙部５６とを設けたものであり、第１空隙部５５及び第２空隙部５６は、直線４１に対して対称に形成した部分である。

第１空隙部５５は、内筒５１に対して外筒５２が直線４１に沿って図の上方に移動したとき（後述する車両加速時である。）の振動減衰性能に影響する部分であり、外筒５２に近い側に形成した凹面５８と、この凹面５８に対向する凹面６１から径外方へほぼ円弧状に突出させるとともに頂部６２を凹面５８に当てた第１突出部６３とを備え、第１突出部６３は、凹面６１に突出形成したベース部６５と、このベース部６５に突出形成した円弧状突部６６とからなる。

第２空隙部５６は、外筒５２に近い側に形成した凹面６８と、この凹面６８に対向する凹面７１から径外方へ突出させた第２突出部７２とを備える。
第２突出部７２は、頂部７４を平坦面とした部分である。

以上に述べたサスペンションブッシュ２３の作用を次に説明する。
図４は本発明に係るサスペンションブッシュ及びロアアームの作用を示す作用図（第１実施形態）である。
例えば、車両を加速させるためにアクセルペダルを急に踏み込むと、エンジンの出力上昇に伴って駆動輪である前輪１７に大きな駆動力が発生し、前輪１７に、車体側に対して車両前方に移動させようとする力Ｆ１が発生する。

これにより、前輪１７側に連結したロアアーム１１は、想像線で示す位置から回転中心３６を中心にして矢印Ａの向きにわずかに回転し、実線で示す位置に至る。このとき、ロアアーム１１の外筒５２は白抜き矢印Ｂの向き（即ち、直線４１が延びる方向である。）に移動する。

この場合、サスペンションブッシュ２３の内筒５１は移動しないから、外筒５２が白抜き矢印Ｂの方向へ移動することで、サスペンションブッシュ２３の第１空隙部５５及びその周囲のゴム５３が圧縮される。

図５は本発明に係るサスペンションブッシュの作用を示す第１作用図（第１実施形態）であり、図４に示したサスペンションブッシュ２３の状態を詳細に説明する。
内筒５１が固定された状態で外筒５２が直線４１に沿って図の上方に移動する、即ち、内筒５１の中心点３８Ａを白丸とし、外筒５２の初期の中心点を３８Ｂとし、外筒５２の移動後の中心点を３８Ｃとしたときに、外筒５２が中心点３８Ｂから中心点３８Ｃまで移動量Ｄ１だけ移動すると、第１空隙部５５の第１突出部６３は、円弧状突出部６６が凹面５８に当たった状態で潰れてベース部６５も凹面５８に当たった状態となり、ばね定数が大きくなって大きな振動減衰性能を発揮する。
このように、第１空隙部５５は、車両加速時に荷重を受ける部位に設けたものであり、第１突出部６３が車両加速時に荷重を受ける部位である。

図６は本発明に係るサスペンションブッシュの作用を示す第２作用図（第１実施形態）であり、制動時のサスペンションブッシュ２３の変形の状態を示す。
サスペンションブッシュ２３の第１空隙部５５が変形した後は、その変形の反力によって外筒５２は直線４１に沿って図の下方に押し戻される、即ち、外筒５２の移動した後の中心点を３８Ｄとしたときに、外筒５２は中心点３８Ｂから中心点３８Ｄまで移動量Ｄ２だけ押し戻されると、第１空隙部５５での第１突出部６３は凹面５８から離れるとともに、第２空隙部５６の第２突出部７２の頂部７４が凹面６８に当たってリバウンド時の振動減衰性能を発揮する。

制動時とは、フットブレーキを作用させたときの車両制動時をいう。（以下同じ。）
上記した作用は、車両制動時又は車輪が路面の凸部を乗り越えるときに生じる。
第２空隙部５６は、リバウンド、車両制動時に荷重を受ける部位に設けたものである。

図７は本発明に係るサスペンションブッシュの荷重と変位量との関係を示すグラフ（第１実施形態）であり、縦軸は荷重、横軸の正側は加速時変位、横軸の負側は制動時変位を表す。
例えば、図１６（ａ），（ｂ）に示したサスペンションブッシュ（これを比較例とする。）では、図７中の破線を含む原点に対して点対称な線を描く荷重−変位特性を示すが、実施例（本実施形態）では、加速側変位の中間領域で線形の荷重−変位特性を示す。

即ち、加速側変位がｄ１からｄ２までの範囲では、実施例の方が比較例よりも発生する荷重が大きくなる。例えば、加速側変位がｄ３のときに、実施例の荷重はｆ３、比較例の荷重はｆ４となり、ｆ３＞ｆ４となる。なお、減速側変位が−ｄ３のときに、実施例、比較例共に荷重は−ｆ４となる。

このように、実施例では、サスペンションブッシュの車両加速時における変位の中間領域での荷重−変位特性を線形とすることで、車両加速時に荷重を受ける部位を有効に作用させることができ、サスペンションブッシュに加わる荷重をショックなく受けることが可能になる。
また、車両制動時においては、サスペンションブッシュの変位初期に荷重を受ける部位が柔らかいので、路面の凸部を乗り越すときの変位を荷重を発生させない領域で受けることができ、乗り心地も良い。

以上の図１、図４及び図５で説明したように、本発明は、前輪１７を支えるロアアーム１１とサブフレーム１０との連結部に、サブフレーム１０側に取付ける内筒５１とロアアーム１１側に取付ける外筒５２とをゴム５３を介して結合したサスペンションブッシュ２３を設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュ２３におけるゴム５３の車両加速時に荷重を受ける部位としての第１突出部６３のばね定数を、車両制動時に荷重を受ける部位としての第２空隙部５６の周囲のゴム５３のばね定数よりも大きくしたことを特徴とする。

サスペンションブッシュ２３におけるゴム５３の第１突出部６３のばね定数を大きくすることにより、ゴム５３の圧縮による車両加速時の振動減衰性能を向上させることができ、車両前後振動を抑えることができる。

本発明は第２に、図１、図３及び図７において、前輪１７を支えるロアアーム１１とサブフレーム１０との連結部に、サブフレーム１０に取付ける内筒５１とロアアーム１１に取付ける外筒５２とをゴム５３を介して結合したサスペンションブッシュ２３を設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュ２３における、ゴム５３の車両加速時に荷重を受ける部位としての第１突出部６３の荷重ー変位特性を、ゴム５３の車両制動時に荷重を受ける部位としての第２空隙部５６の周囲のゴム５３の荷重ー変位特性よりも、線形に近くしたことを特徴とする。

サスペンションブッシュ２３の第１突出部６３の荷重ー変位特性を、第２空隙部５６の周囲のゴム５３の荷重ー変位特性よりも、線形に近くしたので、第１突出部６３に発生する荷重を、第２空隙部５６の周囲のゴム５３に発生する荷重よりも大きくすることができ、車両加速時の減衰性能を向上させることができる。従って、車両加速時に荷重を受ける部位を有効に作用させることができ、発生荷重が大きいためにサスペンションブッシュ２３に加わる荷重をショックなく受けることが可能になる。

本発明は第３に、図１及び図１２（ａ），（ｂ）において、前輪１７を支えるロアアーム１１とサブフレーム１０との連結部に、サブフレーム１０に取付ける内筒５１とロアアーム１１に取付ける外筒５２とをゴム５３を介して結合したサスペンションブッシュ２３を設けた車両の防振構造において、サスペンションブッシュ２３を、ゴム５３の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付けたことを特徴とする。

サスペンションブッシュ２３を、ゴム５３の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付けたので、車両加速時にサスペンションブッシュ２３の変位の初期から大きな荷重を発生させることができ、車両加速時の振動減衰性能を向上させることができる。

また、車両制動時においてサスペンションブッシュ２３の荷重を受ける部位は柔らかいので、路面の凸部を乗り越えるときのサスペンションブッシュ２３の変位を荷重の小さな領域で受けることができ、乗り心地を向上させることができる。

図８（ａ）〜（ｃ）は本発明に係るサスペンションブッシュの別の実施の形態（第２実施形態〜第４実施形態）を示す断面図である。なお、図３に示した実施形態と同一構成については、同一符号を付け、詳細説明は省略する。
（ａ）に示したサスペンションブッシュ８０（第２実施形態）は、内筒５１と、外筒５２と、これらの内筒５１及び外筒５２のそれぞれに加硫接着したゴム８１とからなる。
ゴム８１は、車両制動時に荷重が作用する側（図においては内筒５１の上方）にのみ空隙部８２を設けたものであり、車両加速時に荷重が作用する側（図においては内筒５１の下方）には空隙部を設けていない。

図中の８１ａ，８１ａは直線４１に対して垂直で且つゴム体８１を二等分する直線であり、この直線８１ａ，８１ａに対してゴム体８１の空隙部８２側が上記した車両制動時に荷重が作用する制動側半体８１ｂ、直線８１ａ，８１ａに対してゴム体８１の空隙部を設けていない側が上記した加速時に荷重が作用する加速側半体８１ｃである。
上記した加速側半体８１ｃが車両加速時に荷重を受ける部位であり、制動側半体８１ｂが車両制動時に荷重を受ける部位である。

このように、ゴム８１において、車両加速時に荷重が作用する側に空隙部を設けず、車両制動時に荷重が作用する側に空隙部８２を設けることで、車両加速時の荷重−変位特性を線形にするとともにばね定数を大きくすることができ、車両加速時の振動減衰性能をより高めることができる。

（ｂ）に示したサスペンションブッシュ９０（第３実施形態）は、内筒５１と、外筒５２と、これらの内筒５１及び外筒５２のそれぞれに加硫接着したゴム体９１とからなる。
ゴム体９１は、車両加速時に荷重が作用する側（図においては内筒５１の下方）に設けた半円状の第１ゴム９２と、車両制動時に荷重が作用する側（図においては内筒５１の上方）に設けた半円状の第２ゴム９３とを接合したものである。

第１ゴム９２は、第２ゴム９３に比べて硬度を大きくしたものであり、第１ゴム９２及び第２ゴム９３は、それぞれ内筒５１を挟むように第１空隙部９５及び第２空隙部９６を形成したものである。
上記した第１ゴム９２が車両加速時に荷重を受ける部位であり、第２ゴム９３が車両制動時に荷重を受ける部位である。

このように、ゴム体９１において、車両加速時に荷重が作用する側に硬度の大きな第１ゴム９２を設け、車両制動時に荷重が作用する側に硬度の小さな第２ゴム９３を設けることで、車両加速時の荷重−変位特性を線形にするとともにばね定数を大きくすることができ、車両加速時の振動減衰性能をより高めることができる。

（ｃ）に示したサスペンションブッシュ１００（第４実施の形態）は、内筒５１と、外筒５２と、これらの内筒５１及び外筒５２のそれぞれに加硫接着したゴム体１０１とからなる。

ゴム体１０１は、外筒５２に内接させた外側ゴム１０２と、この外側ゴム１０２の内側に接合した内側ゴム１０３とからなり、外側ゴム１０２の内側ゴム１０３と接する部分で且つ内筒５１を挟む位置に第１空隙部１０５及び第２空隙部１０６を設け、内側ゴム１０３から突出形成した突出部１０７を第１空隙部１０５に貫通させるとともに外側ゴム１０２の一部に挿入した。
上記した突出部１０７が車両加速時に荷重を受ける部位であり、第２空隙部１０６が車両制動時に荷重を受ける部位である。

内側ゴム１０３は、外側ゴム１０２よりも硬度を大きくしたものであり、しかも、第１空隙部１０５を貫通させて外側ゴム１０２に当てるから、車両加速時の荷重−変位特性を線形にするとともにばね定数を大きくすることができ、車両加速時の振動減衰性能をより高めることができる。

図９は本発明に係る車両の防振構造を採用したフロントサスペンションの斜視図（第５実施形態）であり、車体のフロント側下部に設けた車体側としてのサスペンションメンバ１１１に左右のサスペンションアーム１１２，１１３（手前側の符号１１２のみ示す。）を上下スイング自在に取付け、車体のフロント側上部にサスペンションストラット１１４，１１６を取付け、サスペンションアーム１１２の先端及びサスペンションストラット１１４の下部に一方の前輪を回転自在に支持するナックル１１７を取付け、サスペンションアーム１１３の先端及びサスペンションストラット１１６の下部に他方の前輪を回転自在に支持するナックル１１８を取付け、サスペンションメンバ１１１の左右にそれぞれ前後方向に延ばして前後延出部材１２１，１２２を取付け、これらの前後延出部材１２１，１２２のそれぞれの先端から各サスペンションアーム１１２，１１３にこれらのサスペンションアーム１１２，１１３の前後の位置決めを行うテンションロッド１２４，１２５を渡したことを示す。なお、１２７はアンチロールバーである。

図１０は本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第５実施形態）であり、テンションロッド１２４の前端をゴムブッシュ１３１を介して前後延出部材１２１に取付けたことを示す。

ゴムブッシュ１３１は、ゴム１３２と、このゴム１３２内に配置したカラー１３４と、ゴム１３２の両端に加硫接着した端部受け部材１３６，１３７とからなる。なお、１３８はテンションロッド１２４にゴムブッシュ１３１を取付けるためのナットである。

ゴム１３２は、前後延出部材１２１に開けた取付穴１４１に嵌める環状溝部１４２と、テンションロッド１２４を通すロッド挿通穴１４３と、くびれ部１４４とを形成し、前後延出部材１２１よりもテンションロッド１２４の先端に近い側でくびれ部１４４を形成してほぼ鼓状とした鼓部１４６と、前部延出部材１２１よりもテンションロッド１２４の先端から遠い側で円柱状に形成した円柱部１４７とから構成した部材である。

車両加速時には、前輪の駆動力によってテンションロッド１２４が車両前方（図の上方）へ移動するため、ゴム１３２の円柱部１４７が圧縮され、鼓部１４６が引っ張られる。
また、車両制動時には、上記とは反対に、円柱部１４７が引っ張られ、鼓部１４６は圧縮される。

図１１は図１０に示したゴムブッシュの荷重ー変位特性を示すグラフであり、縦軸は荷重、横軸の正側は加速側変位、横軸の負側は制動側変位を表す。
加速側変位において、変位が小さな領域では、変位が大きくなるにつれて荷重が直線的に増加し、変位が大きな領域では、荷重は曲線的に増加する。変位が小さな領域、例えば、加速側変位がゼロからｄ６までの範囲での傾きをθ1とする。なお、点Ｐはエンジン側のスロットルバルブを全開としたときの状態を示す点である。（以下同じ。）

また、制動側変位において、変位の絶対値が小さな領域では、変位の絶対値が大きくなるにつれて荷重が直線的に増加し、変位の絶対値が大きな領域では、荷重が曲線的に増加する。変位の絶対値が小さな領域、例えば、制動側変位がゼロから−ｄ７までの領域での傾きをθ２とすると、θ１＞θ２となる。

即ち、加速側変位におけるばね定数が、制動側変位におけるばね定数よりも大きいことを示す。なお、点Ｑはエンジン側のスロットルバルブを全閉にし且つ車両を惰行（即ち、惰性で進行させること）させたときの状態を示す点である。（以下同じ。）

このような荷重ー変位特性となるのは、図１０において、車両加速時には、前後延出部材１２１に対してテンションロッド１２４が図の上方に移動し、円柱部１４７が圧縮されて大きなばね定数を示し、車両制動時には、前後延出部材１２１に対してテンションロッド１２４が図の下方に移動し、鼓部１４６が圧縮されて小さなばね定数を示すからである。

上記のゴムブッシュ１３１の荷重ー変位特性、即ち前後コンプライアンス特性（車両前後方向のコンプライアンス（ｃｏｍｐｌｉａｎｃｅ：たわみやすさ）の特性）は、図７に示したような車両加速時の荷重ー変位特性に比べて十分に線形にすることができない場合に設定するものであり、加速側変位でのばね定数を大きくすることで、振動減衰性能を高めることができ、また、制動側変位でのばね定数を小さくすることで、制動時の他に、車両が惰行したとき、又は車輪が路面の凸部を乗り越えるときのショックを吸収し易くすることができ、乗り心地を向上させることができる。

図１２（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第６実施形態）である。
（ａ）は組付前のサスペンションブッシュ２３（図３に示したものである。）を示す。
（ｂ）は組付後のサスペンションブッシュ２３を示す。即ち、外筒５２をロアアーム１１（図１参照）に取付けたサスペンションブッシュ２３を、サブフレーム１０に組付けるときに、内筒５１を直線４１に沿って第１空隙部５５側へ変位させる。

即ち、外筒５２の中心点を３８Ｅ、内筒５１の組付け前の中心点を３８Ｆ、内筒５１の組付け後の中心点を３８Ｇとすると、内筒５１を中心点３８Ｆから中心点３８Ｇまで変位量Ｄ５だけ変位させてサブフレーム１０に組み付ける。

これにより、サスペンションブッシュ２３の組付状態では、第１空隙部５５の第１突出部６３は、円弧状突出部６６が凹面５８に当たった状態で潰れてベース部６５も凹面５８に当たり、第１空隙部５５側には大きな荷重（即ち、プリロードである。）が発生した状態となる。従って、この荷重によってロアアーム１１及びこのロアアーム１１で構成するサスペンションのがたつきを無くすことができる。

図１３（ａ），（ｂ）は本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第７実施形態）であり、テンションロッド１２４の前端をゴムブッシュ１５１を介して前後延出部材１２１に取付けたことを示す。

（ａ）は、テンションロッド１２４の組付け前の状態、即ち、テンションロッド１２４の後端をサスペンションアーム１１２（図９参照）に取付ける前の状態を示す。
ゴムブッシュ１５１は、前後延出部材１２１を挟み込む２個のゴム１５２，１５３と、これらのゴム１５２，１５３及び前後延出部材１２１を貫通させたカラー１５４と、このカラー１５４の各端部に当てるとともにゴム１５２，１５３のそれぞれの端部に加硫接着した端部受け部材１５６，１５７とからなる。なお、１６１はゴムブッシュ１５１をテンションロッド１２４に取付けるためのナットである。
ゴム１５２，１５３は、それぞれくびれ部１６３を形成することで鼓状とし、初期にわずかな締め代を持って組み付けた部材である。

（ｂ）は、ゴムブッシュ１５１の組付け後の状態、即ち、テンションロッド１２４の後端をサスペンションアームに取付けた後の状態を示す。
即ち、テンションロッド１２４を図の上方へ移動させた状態で、テンションロッド１２４の後端をサスペンションアーム１１２（図９参照）に取付けたことで、ゴムブッシュ１５１の一端部１５１ａ、即ち端部受け部材１５７の端面は、（ａ）に示した位置に対して距離Ｄ７だけ移動した位置にある。

このとき、ゴム１５２は引っ張られ、ゴム１５３は圧縮された状態にあり、テンションロッド１２４に矢印Ｅの向きの荷重（即ち、プリロードである。）が発生する。
車両加速時には、ゴム１５３が図の状態から更に圧縮され、ゴム１５２が更に引っ張られる。また、車両制動時には、ゴム１５３が図の状態から引っ張られ、ゴム１５２が圧縮される。

従って、図１２に示した第６実施形態と同様に、上記のプリロードによって、テンションロッド１２４を含むサスペンションのがたつきを無くすことができる。

図１４（ａ），（ｂ）は図１３（ａ），（ｂ）に示したゴムブッシュの荷重ー変位特性を示すグラフであり、縦軸は荷重、横軸の正側は加速側変位、横軸の負側は制動側変位を表す。
（ａ）はテンションロッド１２４（図１３参照）の組付け前のゴムブッシュ１５１の荷重ー変位特性は、原点を通り、この原点に対して加速側変位と制動側変位とではほぼ対称なものとなる。なお、点Ｑでの荷重はｄｆとなる。

（ｂ）はテンションロッド１２４の組付け後におけるゴムブッシュ１５１の荷重ー変位特性は、変位がゼロのときには荷重ｆ６（即ち、プリロードである。）が発生し、制動側変位が−ｄ９のときに荷重がゼロとなるものであり、（ａ）に示したグラフの縦軸を横軸に沿って右方へ平行移動させてものにほぼ相当する。このときの点Ｑでの荷重は（ｆ６−ｄｆ）となり、正の荷重となるため、車両を加速した状態からスロットルを全閉として減速して惰行状態としても、この惰行状態での荷重は正であるために、加速と減速との切り替わりでのショックを抑えることができる。

このような荷重ー変位特性は、スペース・コスト等の制約によりゴムブッシュ１５１の圧縮側の前後コンプライアンス特性を十分に線形にすることも、また圧縮側の部位のばね定数を引張側の部位のばね定数よりも大きくすることができない場合に設定するものである。

図１５は本発明に係る車両の防振構造の荷重ー変位特性を示すグラフ（第８実施形態）であり、縦軸は荷重、横軸の正側は加速側変位、横軸の負側は制動側変位を表す。
この実施形態では、加速側変位及び制動側変位の一部で、荷重ー変位特性が線形となる。即ち、制動側変位が−ｄ１１〜ゼロの範囲及び加速側変位では、一定のばね定数となる。ｆ８は変位がゼロのときの荷重、即ち、プリロードである。
また、制動側変位が−ｄ１１から左方では、荷重ー変位特性は曲線的に変化する。

スロットバルブを全閉にし且つ惰行するときには、ゴムブッシュに制動時に作用する荷重と同じ方向の荷重が加わるため、例えば、スロットルバルブを全閉にした状態からスロットルバルブを全開にした場合には、制動時の領域でも荷重ー変位特性を線形にしたほうがよいので、上記したように、惰行時、即ち点Ｑを過ぎた制動側変位−ｄ１１から右方で荷重ー変位特性を線形で且つばね定数が大きくなるようにすれば、車両前後振動を効果的に抑えることができる。このような荷重−変位特性を得るための構造としては、例えば、図８（ｃ）に示したサスペンションブッシュ１００がある。

本発明の車両の防振構造は、三輪車及び四輪車等の車両のサスペンションに好適である。

本発明に係る車両の防振構造を採用したフロントサスペンションの斜視図（第１実施形態）である。 本発明に係るロアアームの平面図（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュの断面図（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュ及びロアアームの作用を示す作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュの作用を示す第１作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュの作用を示す第２作用図（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュの荷重と変位量との関係を示すグラフ（第１実施形態）である。 本発明に係るサスペンションブッシュの別の実施の形態（第２実施形態〜第４実施形態）を示す断面図である。 本発明に係る車両の防振構造を採用したフロントサスペンションの斜視図（第５実施形態）である。 本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第５実施形態）である。 図１０に示したゴムブッシュの荷重ー変位特性を示すグラフである。 本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第６実施形態）である。 本発明に係る車両の防振構造を示す断面図（第７実施形態）である。 図１３（ａ），（ｂ）に示したゴムブッシュの荷重ー変位特性を示すグラフである。 本発明に係る車両の防振構造の荷重ー変位特性を示すグラフ（第８実施形態）である。 従来のサスペンションブッシュを示す説明図である。

符号の説明

１０…車体側（サブフレーム）、１１…サスペンションアーム（ロアアーム）、１７…駆動輪（前輪）、２３…サスペンションブッシュ、５１…車体側筒部材（内筒）、５２…サスペンションアーム側筒部材（外筒）、５３…弾性体（ゴム）、５６，８１ｂ，９３，１０６…車両制動時に荷重を受ける部位、６３，８１ｃ，９２，１０７…車両加速時に荷重を受ける部位。

Claims (3)

1. 駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、
   前記サスペンションブッシュは、前記弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位のばね定数を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位のばね定数よりも大きくしたことを特徴とする車両の防振構造。
2. 駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、
   前記サスペンションブッシュは、前記弾性体の車両加速時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性を、弾性体の車両制動時に荷重を受ける部位の荷重ー変位特性よりも、線形に近くしたことを特徴とする車両の防振構造。
3. 駆動輪を支えるサスペンションアームと車体側との連結部に、車体側に取付ける車体側部材とサスペンションアーム側に取付けるサスペンションアーム側部材とを弾性体を介して結合したサスペンションブッシュを設けた車両の防振構造において、
   前記サスペンションブッシュは、前記弾性体の車両加速時に荷重を受ける側へ変位した状態にて車両に組み付けたことを特徴とする車両の防振構造。

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