JP2009292376A - Suspension device and its under-steer suppression method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車軸をリーフスプリングを介して車体に支持させるサスペンション装置及びそのアンダステア抑制方法に関する。 The present invention relates to a suspension device for supporting an axle on a vehicle body via a leaf spring and a method for suppressing understeer thereof.
リーフスプリングの車両前後方向に沿った長手方向中央部を、アクスルハウジングを介して車軸に連結し、このアクスルハウジングに車両前後方向に向けてそれぞれ突出する前後のバンパラバー受部を設け、この各バンパラバー受部に対向する衝撃吸収部材となるバンパラバーを車体側に設けたサスペンション装置が知られている(下記特許文献1参照)。
ところで、上記したサスペンション装置におけるバンパラバーの機能は、路面からの突き上げ入力に対する衝撃の緩和及びストローク規制であるが、車両の操縦安定性向上については特に考慮していない。 By the way, the function of the bumper bar in the above-described suspension device is to mitigate the impact against the thrust input from the road surface and to restrict the stroke, but does not particularly take into consideration the improvement of the steering stability of the vehicle.
例えば、操縦安定性を考慮して、車両に荷物を積載していない空荷時よりも荷物を積載している積荷時でアンダステアを強めて弱アンダステアに設定するのが一般的であるが、このような設定では空荷時において逆にオーバステアになってしまう場合があり、操縦安定性の向上を抑制するおそれがある。 For example, in consideration of handling stability, it is common to set the understeer to a weaker understeer by increasing the understeer when loading a baggage rather than when the baggage is not loaded. In such a setting, there may be an oversteer when the vehicle is unloaded, which may suppress an improvement in steering stability.
上記とは逆に、空荷時でアンダステアを強めて弱アンダステアに設定すると、積荷時ではさらにアンダステアが強くなって強アンダステアとなり、この場合にも操縦安定性の向上を抑制するおそれがある。 Contrary to the above, if the understeer is strengthened and set to weak understeer at the time of empty load, the understeer becomes stronger and strong understeer at the time of cargo loading, and also in this case, there is a risk of suppressing improvement in steering stability.
そこで、本発明は、衝撃吸収部材の機能として、路面からの突き上げ入力に対する衝撃の緩和及びストローク規制の機能を維持しつつ、車両の操縦安定性を向上させることを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to improve the steering stability of a vehicle while maintaining the functions of a shock absorbing member from a road surface and a function of reducing a stroke and a stroke restriction as a function of an impact absorbing member.
本発明は、リーフスプリングを車軸に連結するための車軸取付部材は、車軸に対して車両前後方向にそれぞれ突出する前方突出部及び後方突出部を有し、前方突出部と車体との上下方向に互いに対向する部位の少なくともいずれか一方に前方衝撃吸収部材を設けるとともに、後方突出部と車体との上下方向に互いに対向する部位の少なくともいずれか一方に後方衝撃吸収部材を設け、車軸が車体に接近するようリーフスプリングが撓み変形し、前方衝撃吸収部材と後方衝撃吸収部材との少なくともいずれか一方が前記対向する部位に当接して荷重が作用したときに、車軸取付部材がリーフスプリングとの取付部位を支点として回動し、車軸が車体に対して車両後方へ移動することを特徴とする。 In the present invention, the axle mounting member for connecting the leaf spring to the axle has a front projecting portion and a rear projecting portion that project in the vehicle front-rear direction with respect to the axle, and in the vertical direction between the front projecting portion and the vehicle body. A front impact absorbing member is provided in at least one of the mutually facing parts, and a rear impact absorbing member is provided in at least one of the parts facing each other in the vertical direction of the rear protrusion and the vehicle body so that the axle approaches the vehicle body. When the leaf spring is bent and deformed and at least one of the front impact absorbing member and the rear impact absorbing member abuts against the opposing portion and a load is applied, the axle mounting member is attached to the leaf spring. And the axle moves to the rear of the vehicle with respect to the vehicle body.
本発明によれば、車軸が車体に接近するようリーフスプリングが撓み変形し、前方衝撃吸収部材と後方衝撃吸収部材との少なくともいずれか一方が対向する部位に当接したときに、車軸取付部材がリーフスプリングとの取付部位を支点として回動して車軸が車両後方へ移動するので、この車両後方へ移動した車軸が、車両がカーブ路を旋回走行する際の外側後輪に対応する場合には、この移動分だけ車両の前部を旋回方向内側に向かわせようとする作用が左右の後輪により働いてオーバステアが強くなる方向に変化し、アンダステアを抑制する。 According to the present invention, when the leaf spring is bent and deformed so that the axle approaches the vehicle body, when the at least one of the front impact absorbing member and the rear impact absorbing member comes into contact with the facing portion, the axle mounting member is Since the axle moves with the leaf spring mounting part as a fulcrum and the axle moves to the rear of the vehicle, the axle that has moved to the rear of the vehicle corresponds to the outer rear wheel when the vehicle turns on a curved road. The action of moving the front part of the vehicle toward the inside in the turning direction by the amount of the movement is changed by the left and right rear wheels in a direction in which oversteer becomes stronger, and understeer is suppressed.
このため、操縦安定性を考慮して、車両に荷物を積載していない空荷時でアンダステアを強めて弱アンダステアに設定しても、上記したような車軸が車体に接近するようリーフスプリングが撓み変形する場合に相当する、荷物を積載している積荷時では、空荷時に対しオーバステアが強くなる方向に変化する。これにより、積荷時でのアンダステアが空荷時よりも強くなり過ぎることを抑制でき、空荷時及び積荷時共に最適な弱アンダステアを確保して操縦安定性を向上させることができる。 For this reason, in consideration of handling stability, even when the understeer is not loaded and the understeer is strengthened and set to weak understeer, the leaf spring bends so that the axle as described above approaches the vehicle body. When loading a load, which corresponds to the case of deformation, the oversteer changes in a direction in which it becomes stronger than when empty. As a result, it is possible to suppress the understeer at the time of loading from becoming excessively stronger than at the time of empty loading, and it is possible to secure the optimum weak understeer at the time of empty loading and loading to improve the steering stability.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の第1の実施形態を示すサスペンション装置の斜視図、図2(a)は同サスペンション装置の側面図である。なお、図中の矢印FRで示す方向が車両前方で、同矢印LHで示す方向が車両左側であり、図1のサスペンション装置は、車両後部左側のリアサスペンション装置を車体前方側から見ており、車両後部右側のリアサスペンション装置については、図1のものと左右対称な構造であるため図示及び説明を省略する。 FIG. 1 is a perspective view of a suspension device showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a side view of the suspension device. The direction indicated by the arrow FR in the figure is the front of the vehicle, the direction indicated by the arrow LH is the left side of the vehicle, and the suspension device of FIG. 1 is viewing the rear suspension device on the left side of the rear of the vehicle from the front side of the vehicle body. The rear suspension device on the right side of the rear part of the vehicle has a structure symmetrical to that of FIG.
車両前後方向に延在して車体を構成する車体骨格部材であるリアサイドメンバ1の下方に、車幅方向に延びる駆動軸である車軸としてのリアアクスル3を配置してあり、リアアクスル3の端部3aには図示しない車輪が取り付けられる。
A
リアサイドメンバ1の下方位置には、車両前後方向に延在するリーフスプリング5を配置してある。リーフスプリング5は、車両前後方向両側が上方に向かうよう湾曲形成しており、その前端部を、リアサイドメンバ1から垂下してある前部ブラケット7に回動支持ピン9を介して回動可能に支持させる。
A
一方リーフスプリング5の後端部は、リアサイドメンバ1から垂下してある後部ブラケット11に上部回動支持ピン13を介してリンク15の一端を回動可能に連結した上で、このリンク15の他端に下部回動支持ピン17を介して回動可能に支持させる。
On the other hand, the rear end portion of the
上記したリーフスプリング5の長手方向(車両前後方向)中央部は、車軸取付部材としてのアクスルハウジング19を介してリアアクスル3に連結する。アクスルハウジング19は、リアアクスル3が挿入される支持孔21aを備えたボス部21と、ボス部21から車両前方に向けて突出する前方突出部としての前方バンパラバー受部23と、ボス部21から車両後方に向けて突出する後方突出部としての後方バンパラバー受部25と、リーフスプリング5の上面に密着して固定される固定部27とをそれぞれ備えている。
The central portion of the
そして、この固定部27と、固定部27に対してリーフスプリング5の下側に配置した固定板29とでリーフスプリング5を挟持固定し、この挟持固定した状態で、ボルト31及びナット33を締結固定することで、アクスルハウジング19をリーフスプリング5に固定する。
Then, the
上記したアクスルハウジング19の前方及び後方バンパラバー受部23及び25は、その上方に位置するリアサイドメンバ1側の上面に平面状の前方及び後方バンパラバー受面23a及び25aをそれぞれ有している。この各バンパラバー受面23a及び25aに対し上下方向に対向する位置のリアサイドメンバ1の下部に、前方衝撃吸収部材としての前方バンパラバー35及び後方衝撃吸収部材としての後方バンパラバー37をそれぞれ設けている。これら前方バンパラバー35及び後方バンパラバー37は、リアサイドメンバ1の下面に取り付けてあるラバー取付ブロック39及び41の下面にそれぞれ固定してあり、先端(下端)を凸の円弧形状としてある。
The front and rear bumper
また、前方及び後方バンパラバー受部23及び25は、図2(a)に示すように、上下方向の厚さについて、先端側が薄く、ボス部21側の基端側が厚くなるような形状としてリーフスプリング5に対向する下面を傾斜面とし、先端側程リーフスプリング5との間隔43が広くなるようにしている。
Further, as shown in FIG. 2A, the front and rear bumper
そして、ここでは、後方バンパラバー37を前方バンパラバー35よりも、上下方向長さを長くして大きくすることで、後方バンパラバー37と後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法Aを、前方バンパラバー35と前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法Bより短く設定している。
In this example, the
すなわち、後方衝撃吸収部材とこの後方衝撃吸収部材に上下方向に対向する部位との間の隙間寸法を、前方衝撃吸収部材とこの前方衝撃吸収部材に上下方向に対向する部位との間の隙間寸法より短くしていることになる。 That is, the gap dimension between the rear shock absorbing member and the part facing the rear shock absorbing member in the vertical direction is the gap dimension between the front shock absorbing member and the part facing the front shock absorbing member in the vertical direction. It will be shorter.
なお、図2(a)の状態では、前方バンパラバー受面23aと後方バンパラバー受面25aとは、ほぼ同一水平面上に位置しているものとする。
In addition, in the state of Fig.2 (a), the front bumper
上記した本実施形態のサスペンション装置によれば、図2(a)の状態からリアアクスル3が車体側のリアサイドメンバ1に接近するようリーフスプリング5が撓み変形すると、図2(b)に示すように、前方バンパラバー35が前方バンパラバー受面23aに当接していない状態で、換言すれば前方バンパラバー35が前方バンパラバー受面23aに当接するよりも先に、後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接して弾性変形する。
According to the suspension device of the present embodiment described above, when the
これにより、アクスルハウジング19は、リーフスプリング5との取付部位である固定部27と固定板29とによるリーフスプリング5への挟持部位付近を支点として、リアアクスル3とともに図2(b)中で時計方向に例えば角度θ回動し、これによりリアアクスル3は図2(a)の状態から車両後方へ移動することになる。
As a result, the
ここで、この車両後方へ移動するリアアクスル3が、車両がカーブ路を旋回走行する際にリーフスプリング5の中央部が上方に変位して車体が路面に近づくように撓むバウンド側となる旋回外側に位置する場合を想定する。この場合には、上記したリアアクスル3の後方への移動によって、左右の後輪相互の位置関係が前後に変化し、この変化分だけ車両の後部を旋回外側に向かわせる作用が働き、これに伴い車両の前部を旋回内側に向かわせようとする作用が発生してオーバステアが強くなる方向に変化する。
Here, the
このため、操縦安定性を考慮して、車両に荷物を積載していない空荷時でアンダステアを強めて弱アンダステアに設定しても、上記したようにリアアクスル3がリアサイドメンバ1に接近するようリーフスプリング5が撓み変形する場合に相当する、荷物を積載している積荷時では、空荷時に対しオーバステアが強くなる方向に変化するので、積荷時でのアンダステアが空荷時よりも強くなり過ぎることを抑制でき、空荷時及び積荷時共に最適な弱アンダステアを確保して操縦安定性を向上させることができる。
For this reason, in consideration of handling stability, the
図2(b)のように後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接して弾性変形した後、さらにリーフスプリング5が撓み変形すると、前方バンパラバー35が前方バンパラバー受面23aに当接して、前後の各バンパラバー35,37によってストローク規制のための荷重を分担する。
As shown in FIG. 2B, after the
なお、積荷時において、既に後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接した状態であっても、カーブ路を走行する際の外側後輪において、図2(a)の空荷時での相互間の隙間寸法が短い後方バンパラバー37の後方バンパラバー受面25aへの押し付け荷重が、前方バンパラバー35の前方バンパラバー受面23aへの押し付け荷重より大きい。このため、図2(b)と同様にしてアクスルハウジング19が回転してリアアクスル3が車両後方へ移動し、オーバステアが強くなる方向に変化する。
In addition, even when the
また、上記積荷時において、既に後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接するとともに、前方バンパラバー35についても前方バンパラバー受面23aに当接した状態であっても、上記と同様にしてアクスルハウジング19が回転してリアアクスル3が車両後方へ移動し、オーバステアが強くなる方向に変化する。
Further, when the cargo is loaded, the
図3は、サスペンション(リーフスプリング5)の上下ストローク(mm)に対する車軸(リアアクスル3)の車両前後方向の移動軌跡を、車体側方から見た図として従来装置(曲線P)と本実施形態(曲線Q)とで比較して示したもので、横軸が車軸の車両前後移動量(mm)、すなわちロールステアである。なお、図3中で左側が車両前方である。 FIG. 3 shows a conventional apparatus (curve P) and the present embodiment as a view of the movement trajectory in the vehicle longitudinal direction of the axle (rear axle 3) with respect to the vertical stroke (mm) of the suspension (leaf spring 5) as seen from the side of the vehicle body. (Curve Q) is shown in comparison, and the horizontal axis is the vehicle longitudinal movement amount (mm) of the axle, that is, roll steer. In FIG. 3, the left side is the front of the vehicle.
本実施形態では、車両の旋回走行時にバウンド側となる旋回外側に位置するリアアクスル3の位置が、従来装置の曲線P上のPb点から曲線Q上のQb点まで、長さLだけ車両後方に移動している。
In the present embodiment, the position of the
なお、図中の点Rは、旋回走行時にリバウンド側となる旋回内側に位置するリアアクスルの車両前後方向位置で、この位置は、リバウンドによってリーフスプリング5がリアサイドメンバ1から離れる方向に変形し、後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接していないので、アクスルハウジング19を上記したように回転させる力は発生せず、したがって従来装置と本実施形態装置とで一致している。
In addition, the point R in the figure is a vehicle front-rear direction position of the rear axle that is located on the inside of the turn that becomes the rebound side during turning, and this position is deformed in a direction in which the
また図中の点Sは、後方バンパラバー37が後方バンパラバー受面25aに当接開始する点、点Tは、前方バンパラバー35が前方バンパラバー受面23aに当接開始する点である。さらに、点Uは車両に荷物を積載していない空荷時に対応し、点Vは車両に規定量の荷物を積載した積荷時に対応している。
Further, a point S in the figure is a point where the
また、本実施形態では、前方バンパラバー35とこの前方バンパラバー35に対向する部位である前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法と、後方バンパラバー37とこの後方バンパラバー37に対向する部位である後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法とを互いに異ならせる構成としている。この際、ここでは、上記隙間寸法が短い側の後方バンパラバー37が対向する後方バンパラバー受面25aに先に当接して、アクスルハウジング19をリーフスプリング5との取付部位を支点として回動させ、リアアクスル3を車両後方へ移動させることができる。
Further, in the present embodiment, the gap dimension between the
また、本実施形態では、アクスルハウジング19がリーフスプリング5との取付部位を支点として回動してリアアクスル3を車両後方へ移動させる際に、リアアクスル3をアクスルハウジング19とともにリーフスプリング5の上部のリアサイドメンバ1側に設けている。これにより、リーフスプリング5とリアサイドメンバ1との間の空間を有効利用して、リーフスプリング5の下部にこれらを設けた場合に比較してこれら各部材を含む車体と路面との間隔を広く保ことができる。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、後方バンパラバー37と後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法Aを、前方バンパラバー35と前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法Bより短く設定するに際し、後方バンパラバー37の上下方向長さを前方バンパラバー35の上下方向長さよりも長くすることで対応している。これにより、バンパラバーの大きさのみを変更すればよく、車体側の構造部分に特に変更部位が発生することがないので、車体構造変更による製造コストの上昇を抑えることが可能である。
In the present embodiment, when the gap dimension A between the
なお、上記した実施形態では、前方バンパラバー35及び後方バンパラバー37を車体側であるリアサイドメンバ1に取り付けているが、アクスルハウジング19側に前方バンパラバー及び後方バンパラバーをそれぞれ設けてもよく、その場合にはリアサイドメンバ1側に、これら前方バンパラバー及び後方バンパラバーが当接する前方バンパラバー受面及び後方バンパラバー受面を設けることになる。
In the above-described embodiment, the
また、アクスルハウジング19側とリアサイドメンバ1側との双方に、前方バンパラバー及び後方バンパラバーを設けてもよく、この場合には、前方バンパラバー及び後方バンパラバーが前方バンパラバー受面及び後方バンパラバー受面をそれぞれ兼用することになる。
In addition, a front bumper bar and a rear bumper bar may be provided on both the
また、上記した第1の実施形態では、リアアクスル3をリーフスプリング5の上方に配置したオーバスラング構造として説明しているが、第2の実施形態としてリアアクスル3をリーフスプリング5の下方に配置したアンダスラング構造においても本発明を適用できる。
In the above-described first embodiment, the overslang structure is described in which the
アンダスラング構造では、上記した実施形態(オーバスラング構造)とは逆に、前方バンパラバー35と前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法を、後方バンパラバー37と後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法より短く設定する。すわわち、この場合のサスペンション装置によれば、リアアクスル3が車体側のリアサイドメンバ1に接近するようリーフスプリング5が撓み変形すると、後方バンパラバーが後方バンパラバー受面に当接するよりも先に前方バンパラバーが前方バンパラバー受面に当接する。
In the underslang structure, contrary to the above-described embodiment (overslang structure), the gap dimension between the
これにより、アクスルハウジングは、リーフスプリング5との取付部位付近を支点として図2(b)中で反時計方向に回動し、これに伴いリーフスプリング5の下部に位置するリアアクスルは車両後方へ移動して、前記と同様にしてオーバステアが強くなる方向に変化し、アンダステアを抑制することになる。
As a result, the axle housing rotates counterclockwise in FIG. 2B with the vicinity of the attachment site with the
また、前記した第1,第2の実施形態では、前方バンパラバー35と後方バンパラバー37の硬度を互いに同等とし、かつ後方バンパラバー37とこの後方バンパラバー37に対向する部位である後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法と、前方バンパラバー35と前方バンパラバー35に対向する部位である前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法とを互いに異ならせている。
Further, in the first and second embodiments described above, the hardness of the
これに対し、前方バンパラバー35と前方バンパラバー35に対向する部位である前方バンパラバー受面23aとの間の隙間寸法と、後方バンパラバー37とこの後方バンパラバー37に対向する部位である後方バンパラバー受面25aとの間の隙間寸法とを互いに同等とした上で、前方バンパラバー35と後方バンパラバー37の材質を互いに異ならせるなどしてこれらの硬度を互いに異ならせるようにしてもよい。
On the other hand, the gap dimension between the
この場合、まず第3の実施形態として、図1に示した第1の実施形態と同様にリアアクスル3をリーフスプリング5の上方に配置したオーバスラング構造を考える。この第3の実施形態では、後方バンパラバー37を前方バンパラバー35よりも硬度を高くして衝撃吸収能力を低くする。
In this case, first, an overslang structure in which the
これにより、リアアクスル3が車体側のリアサイドメンバ1に接近するようリーフスプリング5が撓み変形すると、前方バンパラバー35と後方バンパラバー37とがほぼ同時に、対応する前方バンパラバー受面23aと後方バンパラバー受面25aとにそれぞれ接触する。
As a result, when the
この際、硬い後方バンパラバー37の後方バンパラバー受面25aへの押し付け荷重が、軟らかい前方バンパラバー35による前方バンパラバー受面23aへの押し付け荷重よりも大きくなる。このため、後方バンパラバー37による大きな押し付け荷重によって、アクスルハウジング19は、前記した第1の実施形態と同様に、リーフスプリング5との取付部位である固定部27と固定板29とによるリーフスプリング5への挟持部位付近を支点として、リアアクスル3とともに図2(b)中で時計方向に回動する。この結果、リアアクスル3は図2(a)の状態から車両後方へ移動するので、第1の実施形態と同様にアンダステアを抑制することができる。
At this time, the pressing load of the hard
次に、前方バンパラバー35と後方バンパラバー37の材質を互いに異ならせるなどして硬度を互いに異ならせる場合に、第4の実施形態として、前記した第2の実施形態のようにリアアクスルをリーフスプリング5の下方に配置したアンダスラング構造を考える。この第4の実施形態では、第3の実施形態とは逆に、前方バンパラバー35を後方バンパラバー37よりも硬度を高くして衝撃吸収能力を低くする。
Next, when the materials of the
これにより、リアアクスル3が車体側のリアサイドメンバ1に接近するようリーフスプリング5が撓み変形すると、第3の実施形態と同様に、前方バンパラバー35と後方バンパラバー37とがほぼ同時に、対応する前方バンパラバー受面23aと後方バンパラバー受面25aとにそれぞれ接触する。
As a result, when the
この際、硬い前方バンパラバー35による前方バンパラバー受面23aへの押し付け荷重が、軟らかい後方バンパラバー37の後方バンパラバー受面25aへの押し付け荷重よりも大きくなる。このため、前方バンパラバー35による大きな押し付け荷重によって、アクスルハウジング19は、前記した第2の実施形態と同様に、リーフスプリング5との取付部位である固定部27と固定板29とによるリーフスプリング5への挟持部位付近を支点として、リアアクスル3とともに図2(b)中で反時計方向に回動する。この結果、リアアクスル3は図2(a)の状態から車両後方へ移動するので、第2の実施形態と同様にしてアンダステアを抑制することができる。
At this time, the pressing load applied to the front bumper
1 リアサイドメンバ(車体)
3 リアアクスル(車軸)
5 リーフスプリング
19 アクスルハウジング(車軸取付部材)
23 前方バンパラバー受部(前方突出部)
25 後方バンパラバー受部(後方突出部)
35 前方バンパラバー(前方衝撃吸収部材)
37 後方バンパラバー(後方衝撃吸収部材)
A 後方バンパラバーと後方バンパラバー受面との間の隙間寸法
B 前方バンパラバーと前方バンパラバー受面との間の隙間寸法
1 Rear side member (vehicle body)
3 Rear axle (axle)
5
23 Front bumper bar receiving part (front protruding part)
25 Rear bumper bar receiving part (rear protruding part)
35 Front bumper bar (front shock absorbing member)
37 Rear bumper bar (rear impact absorbing member)
A Dimension of gap between rear bumper bar and rear bumper bar receiving surface B Dimension of gap between front bumper bar and front bumper bar receiving surface
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CN104827844A (en) * | 2014-11-11 | 2015-08-12 | 北汽福田汽车股份有限公司 | Vehicle suspension assembly, composite structure buffer device and vehicle |
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2008
- 2008-06-06 JP JP2008149373A patent/JP2009292376A/en active Pending
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