JP2007038977A

JP2007038977A - サスペンション構造

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Publication number: JP2007038977A
Application number: JP2005227924A
Authority: JP
Inventors: Kenji Sagara; 憲司相良; Michito Hirahara; 道人平原
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2005-08-05
Filing date: 2005-08-05
Publication date: 2007-02-15

Abstract

【課題】車両の乗り心地を向上可能なサスペンション構造を提供する。
【解決手段】車輪Ｗを回転自在に支持するハブ１と、ハブ１と車体６とを連結する連結部材２と、ハブ１と車体６とを連結する複数のリンク４を備えたサスペンション構造において、連結部材２を車体６へ取り付ける取付け部８を、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜している回動軸Ｒ１周りに回動可能に形成するとともに、回動軸Ｒ１方向に移動可能に形成し、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位するにつれて、各リンク４によって車輪Ｗのトー角変化が生じた際に、取付け部８を回動軸Ｒ１周りに回動させるとともに回動軸Ｒ１方向に移動させて、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴを車両前後方向後方に変位させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば、車両の乗り心地を向上可能なサスペンション構造に関する。

従来から、車両の走行時に、路面の凹凸等に起因して車輪に入力される衝撃を吸収することにより、車両の乗り心地を向上させることが可能なサスペンション構造として、例えば、特許文献１に記載されているサスペンション構造がある。このサスペンション構造は、車輪に連結されるとともに車輪の車両前後方向前方に延びるトレーリングアームの前端を、トレーリングアームの前端を上下方向に移動可能なアクチュエータを介して、車体に連結している。

このサスペンション構造では、車両の走行時に、路面の凹凸等に起因して車輪のホイールセンタに上下方向への変位が生じると、この変位に応じて、アクチュエータを駆動させ、トレーリングアームの前端を上下方向に移動させる。そして、トレーリングアームの前端を上下方向に移動させることにより、車輪のホイールセンタの変位軌跡が路面の法線と成す軌跡傾角を増加させ、車輪に入力される衝撃を吸収して、車両の乗り心地を向上させている。
特開平１０−２１７７３５号公報（図１）

しかしながら、特許文献１に記載のサスペンション構造では、既存のサスペンション構造にアクチュエータを追加しているため、アクチュエータを配置するスペースを確保するために、車両レイアウトを変更する必要がある。
また、アクチュエータを駆動させるための動力源や、アクチュエータを制御するコントローラ等が必要となるため、コスト及び質量が増加してしまう。

また、トレーリングアームの前端を上下方向に移動させるためには、フロアの下方にトレーリングアームの遥動スペースを確保する必要があるため、車室空間の縮小やフロア高さの上昇等、車両レイアウトを変更する必要がある。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、車両レイアウトの変更を必要とせずに、車両の乗り心地を向上可能なサスペンション構造を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角を変化させるトー角変化手段と、前記車輪にトー角の変化が生じることにより車輪を車両前後方向に変位させる変位手段と、を備えることを特徴とするサスペンション構造を提供するものである。

本発明によれば、車両の走行時に車輪に衝撃が入力されると、車輪が上方へ変位するにつれて、トー角変化手段によって車輪のトー角が変化し、変位手段によって車輪が車両前後方向に変位する。その結果、車輪のホイールセンタが、上方及び車両前後方向に変位することとなり、車輪に入力される衝撃が吸収されるため、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第一実施形態の構成を説明する。
図１中に示すように、本実施形態のサスペンション構造は、ハブ１と、連結部材２と、複数のリンク４を備えている。
ハブ１は、車輪Ｗを回転自在に支持する車輪支持部材を形成している。
連結部材２は、車両前後方向に延在する棒状部材によって形成され、ハブ１と車体６とを連結しており、車両前後方向前方側の端部２ａが、取付け部８を介して車体６に連結され、車両前後方向後方側の端部２ｂがハブ１に連結されている。

取付け部８は、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向前方に配置され、内筒部材（図示せず）と、外筒部材１０と、弾性部材（図示せず）を備えている。内筒部材は、車体６に対して回動軸Ｒ１周りに回動可能に取り付けられており、外筒部材１０には、連結部材２の車両前後方向前方側の端部２ａが結合されている。弾性部材は、回動軸Ｒ１方向に伸縮可能に形成されており、内筒部材と外筒部材１０とを回動軸Ｒ１方向に相対移動可能に連結している。取付け部８の回動軸Ｒ１は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて、車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜している。すなわち、連結部材２が車両幅方向内側に変位すると、弾性部材が回動軸Ｒ１方向に伸張し、内筒部材と外筒部材１０とが回動軸Ｒ１方向に相対移動して、外筒部材１０が車両幅方向内側に変位するとともに、回動軸Ｒ１の傾斜に沿って車両前後方向後方に変位して、連結部材２が車両前後方向後方に変位する。したがって、連結部材２と取付け部８は、後述するように、各リンク４によって車輪Ｗのトー角変化が生じることにより、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴを車両前後方向後方に変位させる変位手段を形成している。

各リンク４は、ハブ１と車体６とを連結しており、車幅方向に延在する棒状部材によって形成され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方へ変位するにつれて、車輪Ｗのトー角をトーインに変化させるトー角変化手段を形成している。また、各リンク４は、車両前後方向前方に配置されるフロントロアリンク４ａと、車両前後方向後方に配置されるリアロアリンク４ｂと、フロントロアリンク４ａ及びリアロアリンク４ｂよりも上方に配置されるアッパーリンク（図示せず）から構成されている。
ここで、図２を参照して、車輪Ｗと各リンク４との関係について説明する。なお、図２は、車輪Ｗと各リンク４との関係を示した概念図であり、図２（ａ）は車輪Ｗ及び各リンク４を車両前後方向前方から見た状態を示し、図２（ｂ）は車輪Ｗ及び各リンク４を上方から見た状態を示している。

図２（ａ）中に示されているように、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂは、互いに長さが異なっているとともに、車両前後方向前方から見て、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している。フロントロアリンク４ａ及びリアロアリンク４ｂと、アッパーリンク４ｃとは、それぞれ、車輪Ｗ側の端部が、車両前後方向前方から見て、車輪Ｗに対して異なる位置でハブ１に連結されている。また、図２（ａ）中に示されているように、フロントロアリンク４ａ、リアロアリンク４ｂ、アッパーリンク４ｃは、それぞれ、車輪Ｗ側の端部が、上方から見て、車輪Ｗに対して異なる位置でハブ１に結合されている。

次に、図３及び図４を参照して、本実施形態の作用・効果について説明する。
図３に示すように、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位、すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、図３中に破線で示す位置から上方に変位して、一点鎖線で示す位置を通過して実線で示す位置へ変位するにつれて、各リンク４によって、図４に示すように、車輪Ｗのトー角がトーインに変化、すなわち、車輪Ｗのトー角が、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の状態を介して図４（ｃ）の状態へ変化する。これは、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂが、互いに長さが異なっているとともに、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜しているため、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂが、互いに異なる軌跡で円弧運動を行うためである。なお、図３中では、各リンク４の図示を省略している。また、図４中では、アッパーリンク４ｃの図示を省略している。

ここで、取付け部８に備えられた内筒部材は、車体６に対して回動軸Ｒ１周りに回動可能に取り付けられているため、図３中に示されているように、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方へ変位して、連結部材２の車両前後方向後方側の端部２ｂが上方に変位すると、内筒部材が回動軸Ｒ１周りに回動して、連結部材２全体が上方に移動する。
また、車輪Ｗのトー角がトーインに変化すると、連結部材２の車両前後方向後方側の端部２ｂが車幅方向内側に変位して、外筒部材１０が車幅方向内側へ移動する。このとき、取付け部８に備えられた弾性部材１２は、回動軸Ｒ１方向へ伸縮可能であり、取付け部８の回動軸Ｒ１は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて、車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜しているため、外筒部材１０が、取付け部８の回動軸Ｒ１に沿って車幅方向内側へ移動するとともに、車両前後方向後方へ移動する。

外筒部材１０が取付け部８の回動軸Ｒ１に沿って車幅方向内側へ移動するとともに、車両前後方向後方へ移動すると、この移動によって連結部材２全体が車両前後方向後方へ押されるため、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。
車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴは、図３中に示すように、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなる。すなわち、ホイールセンタＷＣＴが、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ延在する変位軌跡ＷＬに沿って、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ変位するため、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収され、車両の乗り心地が向上する。

車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方及び車両前後方向後方に変位して、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収されると、内筒部材が回動軸Ｒ１周りに回動するとともに、弾性部材１２が回動軸Ｒ１方向に収縮する。そして、連結部材２の車両前後方向後方側の端部２ｂが下方に移動するとともに、弾性部材１２の形状が元の形状に復元して、連結部材２が通常時の位置、すなわち、図３中に破線で示した位置及び図４（ａ）に示す位置に戻り、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、通常時の位置、すなわち、図３中に破線で示した位置及び図４（ａ）に示す位置に戻る。

したがって、本実施形態のサスペンション構造であれば、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位するにつれて、車輪Ｗのトー角がトーインに変化することにより、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。このため、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪Ｗに衝撃が入力され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。その結果、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなり、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収されるため、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。

また、本実施形態のサスペンション構造であれば、既存のサスペンション構造に、アクチュエータ等の動力源を必要とする構成を追加せずに、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。その結果、車両レイアウトの変更を必要とせずに、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。また、アクチュエータを駆動させるための動力源や、アクチュエータを制御するコントローラ等を必要としないため、車両コスト及び車両重量の増加を防止することが可能となる。

さらに、本実施形態のサスペンション構造であれば、連結部材２の車両前後方向前方側の端部２ａが上下方向へ変位することが無いため、連結部材２全体の上下方向への移動スペースを確保するために、新たに空間を確保する必要が無い。その結果、車室空間の縮小やフロア高さの上昇等、車両レイアウトの変更を必要とせずに、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。

また、本実施形態のサスペンション構造であれば、車体６への連結部材２の取り付け位置の上下方向の高さが制限されないため、車両レイアウトを変更せずに、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。
また、本実施形態のサスペンション構造であれば、トー角変化手段を、ハブ１と車体６とを連結する複数のリンク４によって形成したため、車輪Ｗのトー角をトーインに変化させるために、アクチュエータ等の動力源を必要とする構成を必要としない。その結果、既存のサスペンション構造に、アクチュエータ等の動力源を必要とする構成を追加せずに、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。

また、本実施形態のサスペンション構造であれば、取付け部８が、回動軸Ｒ１周りに回動可能な内筒部材と、回動軸Ｒ１方向に伸縮可能に形成された弾性部材１２を備えているため、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収されると、内筒部材が回動軸Ｒ１周りに回動するとともに、弾性部材１２が回動軸Ｒ１方向に収縮して、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが通常時の位置に戻る。その結果、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴの変位が通常時の走行に与える影響を、最小限に抑えることが可能となり、車両の走行性能が向上する。

なお、本実施形態のサスペンション構造では、トー角変化手段を複数のリンク４によって形成したが、これに限定されるものではない。すなわち、トー角変化手段の構成は、車輪Ｗのホイールセンタが上方へ変位すると、車輪Ｗのトー角をトーインに変化させることが可能な構成であればよい。
また、本実施形態のサスペンション構造では、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂの構成を、互いに長さが異なっているとともに、車両前後方向前方から見て、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂを、互いに長さが異なるとともに、車輪Ｗに対して同一の角度で傾斜している構成としてもよい。また、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂを、互いに長さが同一であるとともに、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としてもよい。

さらに、本実施形態のサスペンション構造では、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂの構成を、車両前後方向前方から見て、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としたが、これに限定されるものではない。すなわち、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂの構成を、車幅方向から見て、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としてもよい。また、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂの構成を、上下方向から見て、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としてもよい。

また、本実施形態のサスペンション構造では、複数のリンク４を、フロントロアリンク４ａ、リアロアリンク４ｂ、アッパーロアリンク４ｃの三つのリンクから構成したが、これに限定されるものではない。すなわち、複数のリンク４は、二つのリンクから構成してもよく、四つ以上のリンクから構成してもよい。いずれの場合も、複数のリンク４のうち、少なくとも二つのリンクは、互いに長さが異なっているとともに、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成とするか、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂを、互いに長さが異なるとともに、車輪Ｗに対して同一の角度で傾斜している構成とするか、フロントロアリンク４ａとリアロアリンク４ｂを、互いに長さが同一であるとともに、車輪Ｗに対して異なる角度で傾斜している構成としてもよい。

また、本実施形態のサスペンション構造では、取付け部８を、内筒部材、外筒部材１０及び弾性部材１２を備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、弾性部材１２のみによって、取付け部８を構成してもよい。この場合、弾性部材１２の外周面に、連結部材２の他方の端部２ｂを取り付ける。
また、本実施形態のサスペンション構造では、取付け部８を、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向前方に配置したが、これに限定されるものではなく、取付け部８を、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向後方に配置してもよい。この場合、トー角変化手段及び変位手段を、車両の後退時に、路面の凹凸等に起因して、車輪Ｗに衝撃が入力され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向前方へ変位する構成とする。

次に、本発明の第二実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図５を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図５中に示すように、本実施形態のサスペンション構造の構成は、トー角変化手段及び変位手段の構成を除き、上述した第一実施形態と同様の構成となっている。すなわち、本実施形態のトー角変化手段は、車輪Ｗのホイールセンタが上方へ変位するにつれて、車輪Ｗのトー角をトーアウトに変化させる。また、本実施形態の変位手段は、取付け部８の回動軸Ｒ１が、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて、車両前後方向後方から車両前後方向前方へ向かうように車幅方向から傾斜している。

次に、図６及び図７を参照して、本実施形態の作用・効果について説明する。
図６に示すように、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位、すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、図６中に破線で示す位置から上方に変位して、実線で示す位置へ変位するにつれて、各リンク４によって、図７に示すように、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化、すなわち、車輪Ｗのトー角が、図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状態へ変化する。なお、図６中では、各リンク４の図示を省略している。また、図７中では、アッパーリンク４ｃの図示を省略している。
ここで、取付け部８に備えられた内筒部材は、車体６に回動軸Ｒ１周りに回動可能に取り付けられているため、図６中に示されているように、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方へ変位して、連結部材２の車両前後方向後方側の端部２ｂが上方に変位すると、内筒部材が回動軸Ｒ１周りに回動して、連結部材２全体が上方に移動する。

また、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化すると、連結部材２の車両前後方向後方側の端部２ｂが車幅方向外側に変位して、外筒部材１０が車幅方向外側へ移動する。このとき、取付け部８に備えられた弾性部材１２は、回動軸Ｒ１方向へ伸縮可能であり、取付け部８の回動軸Ｒ１は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて、車両前後方向後方から車両前後方向前方へ向かうように車幅方向から傾斜しているため、外筒部材１０が、取付け部８の回動軸Ｒ１に沿って車幅方向外側へ移動するとともに、車両前後方向後方へ移動する。

外筒部材１０が取付け部８の回動軸Ｒ１に沿って車幅方向外側へ移動するとともに、車両前後方向後方へ移動すると、この移動によって連結部材２全体が車両前後方向後方へ押されるため、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。
車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴは、図６中に示すように、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなる。すなわち、ホイールセンタＷＣＴが、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ延在する変位軌跡ＷＬに沿って、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ変位するため、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収され、車両の乗り心地が向上する。

したがって、本実施形態のサスペンション構造であれば、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位するにつれて、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化することにより、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。このため、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪Ｗに衝撃が入力され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。その結果、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなり、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収されるため、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。

次に、本発明の第三実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図８から図１０を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図８中に示すように、本実施形態のサスペンション構造の構成は、変位手段の構成を除き、上述した第一実施形態と同様の構成となっている。

以下、本実施形態の変位手段の構成について説明する。
本実施形態の変位手段は、車体６に連結される第一連結部材をなすトレーリングアーム１４と、ハブ１に連結される第二連結部材１６と、トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂと第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａとを結合する結合部１８を備えている。トレーリングアーム１４の中心軸線ＣＬＴは、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向後方から車両前後方向前方へ向かうように車幅方向から傾斜している。トレーリングアーム１４の車両前後方向前方側の端部１４ａは、取付け部２０を介して車体６に取り付けられており、第二連結部材１６の車両前後方向後方側の端部１６ｂは、ハブ１に結合されている。

取付け部２０は、例えば、ボールジョイント等の自在継手によって形成されており、車体６への取付け点Ｐを回転中心として、点周りで回転可能となっている。結合部１８は、上下方向へ延在する回動軸Ｒ２周りに回転可能に形成されている。また、取付け部２０及び結合部１８は、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向前方に配置されている。

以下、図９を参照して、結合部１８の構成を詳述する。
図９中に示すように、結合部１８は、外筒部材１０と、制振部材２２と、滑り部材２４と、内筒部材２６を備えている。外筒部材１０は、トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂが連結されている。制振部材２２は、円筒形状をなすゴム等の弾性体によって形成されており、外筒部材１０の内側に配置され、車輪Ｗからトレーリングアーム１４と第二連結部材１６との間に伝達される振動を低減する。滑り部材２４は、例えば、滑り軸受によって形成されており、制振部材２２の内側に配置され、トレーリングアーム１４と第二連結部材１６との間に生じる摩擦を低減する。内筒部材２６は、滑り部材２４の内側に配置され、上下方向に貫通する貫通孔２８を有しており、この貫通孔２８は、第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａに設けられた取付け孔３０と、上下方向から見て重なっている。そして、取付け孔３０に挿通されたボルト３２の先端が貫通孔２８内に挿通されることにより、結合部１８は、回動軸Ｒ２周りに回転可能となっている。
また、図１０に示すように、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴ、取付け点Ｐ、結合部１８の中心点ＢＣＴは、車幅方向から見て同一直線状に配置されている。

次に、図１０及び図１１を参照して、本実施形態の作用・効果について説明する。
図１０に示すように、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位、すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、図１０中に破線で示す位置から上方に変位して、実線で示す位置へ変位するにつれて、各リンク４によって、図１１に示すように、車輪Ｗのトー角がトーインに変化、すなわち、車輪Ｗのトー角が、図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態へ変化する。なお、図１０中では、各リンク４の図示を省略している。また、図１１中では、アッパーリンク４ｃの図示を省略している。

ここで、取付け部２０は、取付け点Ｐを回転中心に点周りに回転可能に形成されているため、図１０中に示されているように、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方へ変位して、第二連結部材１６の車両前後方向後方側の端部１６ｂが上方に移動すると、取付け部２０は、取付け点Ｐを回転中心に点周りに回転し、トレーリングアーム１４、結合部１８、第二連結部材１６が上方に移動する。

また、車輪Ｗのトー角がトーインに変化すると、第二連結部材１６の車両前後方向後方側の端部１６ｂが車幅方向外側に変位するとともに、第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａが車幅方向内側に変位する。このとき、結合部１８は回動軸Ｒ２周りに回動可能に形成されており、取付け部２０が、取付け点Ｐを回転中心に点周りに回転可能に形成されているため、結合部１８の中心点ＢＣＴの変位軌跡ＤＬは、車体６と取付け部２０との取付け点Ｐを中心とした円弧軌跡となる。そして、第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａが車幅方向内側に変位することにより、結合部１８は変位軌跡ＤＬに沿って車幅方向内側へ移動し、トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂが車幅方向内側へ移動する。

トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂが車幅方向内側へ移動すると、この移動によって結合部１８が車両前後方向後方へ押され、第二連結部材１６全体が車両前後方向後方へ押されるため、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。
車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴは、図１０中に示すように、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなる。すなわち、ホイールセンタＷＣＴが、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ延在する変位軌跡ＷＬに沿って、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ変位するため、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収され、車両の乗り心地が向上する。

また、本実施形態のサスペンション構造であれば、結合部１８が、車輪Ｗからトレーリングアーム１４と第二連結部材１６との間に伝達される振動を低減する制振部材２２を備えているため、車輪Ｗから車体６に伝達される振動が低減され、車両の乗り心地を更に向上させることが可能となる。
さらに、本実施形態のサスペンション構造であれば、結合部１８が、トレーリングアーム１４と第二連結部材１６との間に生じる摩擦を低減する滑り部材２４を備えているため、結合部１８の耐久性が向上し、車両のメンテナンスコストを低下させることが可能となる。また、滑り部材２４によって、結合部１８が回動軸Ｒ２周りに回動した際に、制振部材２２にこじれが生じることが防止されるため、結合部１８の耐久性が向上し、車両のメンテナンスコストを低下させることが可能となる。

また、本実施形態のサスペンション構造であれば、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴ、取付け点Ｐ、結合部１８の中心点ＢＣＴが、車幅方向から見て同一直線状に配置されているため、結合部１８にこじれが生じることが防止される。その結果、結合部１８の耐久性が向上し、車両のメンテナンスコストを低下させることが可能となる。また、車輪Ｗにワインドアップ振動が生じることが防止されるため、車両の乗り心地を更に向上させることが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第一実施形態と同様である。

なお、本実施形態のサスペンション構造では、結合部１８の構成を、滑り部材２４及び制振部材２２を備えた構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば、図１２及び図１３に示すように、制振部材２２のみを備えた構成としてもよい。また、特に図示しないが、結合部１８の構成を、滑り部材２４のみを備えた構成としてもよい。さらに、結合部１８の構成を、滑り部材２４及び制振部材２２を備えていない構成としてもよい。

また、本実施形態のサスペンション構造では、取付け部２０を自在継手によって形成したが、これに限定されるものではなく、取付け部２０を、例えば、弾性部材を有するブッシュによって形成してもよい。すなわち、取付け部２０の構成は、取付け点Ｐを回転中心として、点周りで回転可能な構成であればよい。
さらに、本実施形態のサスペンション構造では、取付け部２０の回転中心を、車体６への取付け点Ｐとしたが、これに限定されるものではなく、取付け部２０に、取付け点Ｐ以外の回転中心を設定してもよい。

また、本実施形態のサスペンション構造では、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴ、取付け点Ｐ、結合部１８の中心点ＢＣＴを、車幅方向から見て同一直線状に配置したが、これに限定されるものではない。すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴ、取付け点Ｐ、結合部１８の中心点ＢＣＴが、車幅方向から見て同一直線状に配置されなくともよい。
また、本実施形態のサスペンション構造では、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴ、取付け点Ｐ、結合部１８の中心点ＢＣＴを、車幅方向から見て同一直線状に配置したが、これに限定されるものではない。すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴと車幅方向から見て同一直線状に配置されるのは、取付け部２０のうちどの点でもよく、結合部１８のうちどの点でもよい。

また、本実施形態のサスペンション構造では、取付け部２０及び結合部１８を、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向前方に配置したが、これに限定されるものではなく、取付け部２０及び結合部１８を、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴよりも車両前後方向後方に配置してもよい。この場合、トー角変化手段及び変位手段を、車両の後退時に、路面の凹凸等に起因して、車輪Ｗに衝撃が入力され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向前方へ変位する構成とする。

次に、本発明の第四実施形態について図面を参照しつつ説明する。
まず、図１４を参照して、本実施形態の構成を説明する。
図１４中に示すように、本実施形態のサスペンション構造の構成は、トレーリングアーム１４及びトー角変化手段の構成を除き、上述した第三実施形態と同様の構成となっている。すなわち、本実施形態のトレーリングアーム１４は、トレーリングアーム１４の中心軸線ＣＬＴが、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜している。なお、本実施形態のトー角変化手段の構成は、上述した第二実施形態と同様であるため、説明は省略する。

次に、図１５及び図１６を参照して、本実施形態の作用・効果について説明する。
図１５に示すように、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位、すなわち、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、図１５中に破線で示す位置から上方に変位して、実線で示す位置へ変位するにつれて、各リンク４によって、図１６に示すように、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化、すなわち、車輪Ｗのトー角が、図１６（ａ）の状態から図１６（ｂ）の状態へ変化する。なお、図１５中では、各リンク４の図示を省略している。また、図１６中では、アッパーリンク４ｃの図示を省略している。

ここで、取付け部２０は、取付け点Ｐを回転中心に点周りに回転可能に形成されているため、図１５中に示されているように、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方へ変位して、第二連結部材１６の車両前後方向後方側の端部１６ｂが上方に移動すると、取付け部２０は、車体６と取付け部２０との取付け点Ｐを回転中心に点周りに回転して、トレーリングアーム１４、結合部１８、第二連結部材１６が上方に移動する。

また、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化すると、第二連結部材１６の車両前後方向後方側の端部１６ｂが車幅方向内側に変位するとともに、第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａが車幅方向外側に変位する。そして、第二連結部材１６の車両前後方向前方側の端部１６ａが車幅方向外側に変位することにより、結合部１８は変位軌跡ＤＬに沿って車幅方向外側へ移動し、トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂが車幅方向外側へ移動する。

トレーリングアーム１４の車両前後方向後方側の端部１４ｂが車幅方向外側へ移動すると、この移動によって結合部１８が車両前後方向後方へ押され、第二連結部材１６全体が車両前後方向後方へ押されるため、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。
車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴは、図１５中に示すように、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなる。すなわち、ホイールセンタＷＣＴが、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ延在する変位軌跡ＷＬに沿って、下方且つ車両前後方向前方から上方且つ車両前後方向後方へ変位するため、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収され、車両の乗り心地が向上する。

したがって、本実施形態のサスペンション構造であれば、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位し、車輪Ｗのトー角がトーアウトに変化することにより、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。このため、車両の前進時に、路面の凹凸等に起因して、車輪Ｗに衝撃が入力され、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが上方に変位すると、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが車両前後方向後方へ変位する。その結果、車輪ＷのホイールセンタＷＣＴが、上方への変位に伴って車両前後方向後方に変位することとなり、車輪Ｗに入力された衝撃が吸収されるため、車両の乗り心地を向上させることが可能となる。
その他の作用・効果は、上述した第三実施形態と同様である。

図１７に、従来及び本発明のサスペンション構造を備えた車両が、凹凸のある路面を走行し、車輪のホイールセンタが上下方向及び車両前後方向への変位を生じた際の、車輪のホイールセンタの変位量を測定した結果を示す。なお、従来のサスペンション構造には、車輪のホイールセンタが上方へ変位した際に、車輪のホイールセンタを車両前後方向後方に変位させる変位手段が備えられていない。また、図中の縦軸はホイールセンタの上下方向の変位量（ｍｍ）を示し、図中の横軸はホイールセンタの車両前後方向の変位量（ｍｍ）を示している。

図１７中に示されているように、従来のサスペンション構造を備えた車両では、ホイールセンタの上下方向の位置が下方に変位すると、ホイールセンタの車両前後方向の位置は車両前後方向前方に変位する。また、ホイールセンタの上下方向の位置が上方に変位すると、ホイールセンタの車両前後方向の位置は、約１ｍｍ車両前後方向後方に変位した後、車両前後方向前方に変位する。したがって、車両の走行時に、路面の凹凸に起因して車輪に入力される衝撃は、ほとんど吸収されていない。

しかしながら、本発明のサスペンション構造を備えた車両では、ホイールセンタの上下方向の位置が下方に変位すると、従来のサスペンション構造を備えた車両と同様に、ホイールセンタの車両前後方向の位置は車両前後方向前方に変位する。また、ホイールセンタの上下方向の位置が上方に変位すると、この変位量と比例して、ホイールセンタの車両前後方向の位置は車両前後方向後方に変位する。したがって、車両の走行時に、路面の凹凸に起因して車輪に入力される衝撃は、効果的に吸収される。
以上の測定結果から、本発明のサスペンション構造は、車両の走行時に、路面の凹凸に起因して車輪に入力される衝撃が効果的に吸収され、車両の乗り心地を向上させることが可能であることが確認された。

本発明の第一実施形態のサスペンション構造の構成を示す図である。本発明の第一実施形態のトー角変化手段の構成を示す概念図である。本発明の第一実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第一実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第二実施形態のサスペンション構造の構成を示す図である。本発明の第二実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第二実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第三実施形態のサスペンション構造の構成を示す図である。本発明の第三実施形態の第二結合部材の構成を示す図である。本発明の第三実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第三実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。結合部の構成の変形例を示す図である。結合部の構成の変形例を示す図である。本発明の第四実施形態のサスペンション構造の構成を示す図である。本発明の第四実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明の第四実施形態のホイールセンタの変位を示す図である。本発明のサスペンション構造を備えた車両及び従来のサスペンション構造を備えた車両の走行時におけるホイールセンタ変位量の測定結果を示す図である。

符号の説明

１ハブ
２アクスル
４リンク
６車体
８取付け部
１０外筒部材
１２弾性部材
１４トレーリングアーム
１６第二連結部材
１８結合部
２０取付け部
２２制振部材
２４滑り部材
２６内筒部材
２８貫通孔
３０取付け孔
３２ボルト
Ｒ１取付け部の回動軸
Ｒ２結合部の回動軸
Ｗ車輪
ＷＣＴ車輪のホイールセンタ
ＷＬホイールセンタの変位軌跡
ＣＬＴトレーリングアームの中心軸線
Ｐ取付け部の車体への取付け点
ＢＣＴ結合部の中心点
ＤＬ結合部の中心点の変位軌跡

Claims

車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角を変化させるトー角変化手段と、前記車輪にトー角の変化が生じることにより車輪を車両前後方向に変位させる変位手段と、を備えることを特徴とするサスペンション構造。
前記変位手段は、前記車輪にトー角の変化が生じることにより車輪を車両前後方向後方に変位させることを特徴とする請求項１に記載したサスペンション構造。
前記車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を備え、
前記変位手段は、前記車輪支持部材と車体とを連結する連結部材を備え、前記連結部材の前記車体への取付け部を、所定の回動軸周りに回動可能且つ回動軸方向に移動可能に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、前記車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角をトーインに変化させ、
前記回動軸は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜していることを特徴とする請求項３に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、前記車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角をトーアウトに変化させ、
前記回動軸は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向後方から車両前後方向前方へ向かうように車幅方向から傾斜していることを特徴とする請求項３に記載したサスペンション構造。
前記取付け部は、前記車体に前記回動軸周りに回動可能に取り付けられる内筒部材と、前記連結部材と結合される外筒部材と、前記内筒部材と前記外筒部材とを前記回動軸方向に相対移動可能に連結する弾性部材と、を備えることを特徴とする請求項３から５のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記取付け部は、前記車輪のホイールセンタよりも車両前後方向前方に配置されていることを特徴とする請求項３から６のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を備え、
前記変位手段は、車体に連結される第一連結部材と、前記車輪支持部材に連結される第二連結部材と、前記第一連結部材と前記第二連結部材とを結合する結合部と、を備え、
前記第一連結部材の前記車体への取付け部を、点周りで回転可能に形成し、
前記結合部を、上下方向へ延在する回動軸周りに回動可能に形成したことを特徴とする請求項１または２に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、前記車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角をトーインに変化させ、
前記第一連結部材の中心軸線は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向後方から車両前後方向前方へ向かうように車幅方向から傾斜していることを特徴とする請求項８に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、前記車輪が上方へ変位するにつれて車輪のトー角をトーアウトに変化させ、
前記第一連結部材の中心軸線は、車幅方向外側から車幅方向内側へ向かうにつれて車両前後方向前方から車両前後方向後方へ向かうように車幅方向から傾斜していることを特徴とする請求項８に記載したサスペンション構造。
前記結合部は、前記車輪から前記第一連結部材と前記第二連結部材との間に伝達される振動を低減する制振部材を備えることを特徴とする請求項８から１０のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記結合部は、前記第一連結部材と前記第二連結部材との間に生じる摩擦を低減する滑り部材を備えることを特徴とする請求項８から１１のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記車輪のホイールセンタ、前記車体と前記第一結合部材との取付け部、及び前記結合部は、車幅方向から見て同一直線状に配置されていることを特徴とする請求項８から１２のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記取付け部及び前記結合部は、前記車輪のホイールセンタよりも車両前後方向前方に配置されていることを特徴とする請求項８から１３のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、車幅方向に延在するとともに前記車輪支持部材と前記車体とを連結する複数のリンクを備え、
前記複数のリンクのうち少なくとも二つは、互いに長さが異なっていることを特徴とする請求項３から１４のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。
前記トー角変化手段は、車幅方向に延在するとともに前記車輪支持部材と前記車体とを連結する複数のリンクを備え、
前記複数のリンクのうち少なくとも二つは、互いに異なる角度で傾斜していることを特徴とする請求項３から１５のうちいずれか１項に記載したサスペンション構造。