JP2016049884A - インホイール型サスペンション装置 - Google Patents
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Abstract
Description
このインホイール型サスペンション装置において、サスペンション部材の車輪支持部が、摺動機構を介し車輪支持部材に対して上下動可能に連結されると共に、サスペンション部材の車体支持部に少なくとも3つの弾性ブッシュを有する。
そして、弾性ブッシュを、ホイールセンタより車両上側の上側ブッシュと、ホイールセンタより車両下側の下側ブッシュに分けて配置し、上側ブッシュの弾性中心を下側ブッシュの弾性中心より車両前方位置に設定することで、2つの弾性中心を結ぶ仮想転舵軸を前傾配置とし、かつ、仮想転舵軸の延長線と地面との交差点を、旋回時の横力作用点よりも車両後方位置に配置した。
したがって、旋回時、タイヤ横力が車両外側から内側に作用する旋回外輪のタイヤが、仮想転舵軸の周りに転舵され、トーイン方向にステアされる。この結果、旋回時にタイヤ横力を増大させることができ、車両の旋回走行安定性を確保することが可能となる。
実施例1におけるインホイール型サスペンション装置IWS1の構成を、「全体構成」、「弾性ブッシュの配置構成」に分けて説明する。
図1は、実施例1のインホイール型サスペンション装置IWS1が適用された左後輪(従動輪)を車両内側の斜め上方から視た斜視図を示す。以下、図1に基づき、全体構成を説明する。
ここで、単にサスペンション装置ではなく、「インホイール型サスペンション装置」という理由は、サスペンション部材2の少なくとも一部がタイヤ4を装着するホイール9内に配置された構成であることによる。
図2は、実施例1のインホイール型サスペンション装置IWS1の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を車両内側から視た側面図を示す。以下、図2に基づき、実施例1の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を説明する。なお、図2は、向かって右が車両進行方向となる。
ここで、第1弾性ブッシュ6aの弾性中心10aは、第1弾性ブッシュ6aによる弾性支持点の位置に設定される。第2弾性ブッシュ6b及び第3弾性ブッシュ6cの弾性中心10bは、ブッシュ形状が同じであれば第2弾性ブッシュ6bの位置と第3弾性ブッシュ6cの位置の中間位置に設定される。
実施例1のインホイール型サスペンション装置IWS1における作用を、「旋回外輪の横力トーイン確保作用」、「他の特徴作用」に分けて説明する。
摺動(スライド)機構を備えたインホイール型サスペンション装置では、摺動機構により車輪の上下方向及び回転方向以外の自由度が実質的に規制される。このため、摺動機構のない通常のマルチリンク式サスペンション等とは異なり、車輪の上下動(バウンド/リバウンド)に伴ってキャンバーを変化させることや、制動時にトーイン方向にステアさせることが困難である。
この比較例の場合、図3の側面図(S/V)に示すように、仮想転舵軸がホイールセンタ上で直立している。一般に、タイヤが発生する横力は、ホイールセンタ直下よりも後方に位置している。このため、比較例では、図3の平面図(P/V)に示すように、旋回外輪側、すなわちタイヤ横力Fyが車両外側から内側に作用する場合には、仮想転舵軸を中心としてタイヤが車体に対してトーアウト側にステアしてしまう。したがって、旋回時の横力トーインを確保することができない。
実施例1では、ホイールセンタ7より下側の弾性中心10bを形成する下側ブッシュとして、2つの第2弾性ブッシュ6b及び第3弾性ブッシュ6cを用いている。そして、第2弾性ブッシュ6bをホイールセンタ7に対して車両下側後方位置に配置し、第3弾性ブッシュ6cを車両下側前方位置に配置する構成とした。
このように、ホイールセンタ7よりも下側で、かつ、車両後方位置と車両前方位置に第2弾性ブッシュ6bと第3弾性ブッシュ6cを配置することにより、両弾性ブッシュ6b,6cの前後方向距離が広く確保される。このため、サスペンションの前後剛性を確保することが可能となる。
このように、ホイールセンタ7よりも上側かつ車両前方位置に第1弾性ブッシュ6aを配置することにより、仮想転舵軸11を進行方向に対して前傾(仮想転舵軸11の上方部が下方部よりも車両前方になるように傾斜させること)させる。このようにすれば、タイヤ横力が転舵軸周りに生じる回転モーメントを低減させることができるため、サスペンションのトー方向剛性を確保することが可能となる。
また、第1弾性ブッシュ6aは、ホイール内径の内側に配置することが望ましい。このようにすれば、仮想転舵軸11の前傾傾斜角を小さくすることができ、タイヤ横力が作用した時のキャンバー変化を小さくすることができる。
すなわち、仮想転舵軸11を前傾させることにより、トー剛性の確保とキャンバー剛性の確保を両立することが可能となる。
実施例1のインホイール型サスペンション装置IWS1にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
サスペンション部材2の車輪支持部が、摺動機構3を介し車輪支持部材1に対して上下動可能に連結されると共に、サスペンション部材2の車体支持部に少なくとも3つの弾性ブッシュ(第1弾性ブッシュ6a,第2弾性ブッシュ6b,第3弾性ブッシュ6c)を有し、
弾性ブッシュを、ホイールセンタ7より車両上側の上側ブッシュ(第1弾性ブッシュ6a)と、ホイールセンタ7より車両下側の下側ブッシュ(第2弾性ブッシュ6b,第3弾性ブッシュ6c)に分けて配置し、上側ブッシュ(第1弾性ブッシュ6a)の弾性中心10aを下側ブッシュ(第2弾性ブッシュ6b,第3弾性ブッシュ6c)の弾性中心10bより車両前方位置に設定することで、2つの弾性中心10a,10bを結ぶ仮想転舵軸11を前傾配置とし、かつ、仮想転舵軸11の延長線と地面12との交差点13を、旋回時の横力作用点14よりも車両後方位置に配置した(図2)。
このため、サスペンション部材2の車体支持部に設けられた少なくとも3つの弾性ブッシュ(第1弾性ブッシュ6a,第2弾性ブッシュ6b,第3弾性ブッシュ6c)の配置を決めることで、旋回時の横力トーインを確保することができる。
このため、(1)の効果に加え、2つの弾性ブッシュ(第2弾性ブッシュ6b,第3弾性ブッシュ6c)の前後方向距離が広く確保されることで、サスペンションの前後剛性を確保することができる。
このため、(2)の効果に加え、上側ブッシュの配置により仮想転舵軸11を前傾させることで、トー剛性の確保と、キャンバー剛性の確保と、の両立を達成することができる。
図5は、実施例2のインホイール型サスペンション装置IWS2の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を車両内側から視た側面図を示す。以下、図5に基づき、実施例2の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を説明する。なお、図5は、向かって右が車両進行方向となる。
図6は、実施例3のインホイール型サスペンション装置IWS3の弾性ブッシュ6a,6b,6c,6dの配置構成を車両内側から視た側面図を示す。以下、図6に基づき、実施例3の弾性ブッシュ6a,6b,6c,6dの配置構成を説明する。なお、図6は、向かって右が車両進行方向となる。
ここで、仮想転舵軸11を前傾させるために、上側ブッシュの弾性中心10aを下側ブッシュの弾性中心10bよりも車両前方位置に配置することが必要である。そのため、上側ブッシュとして配置された第1弾性ブッシュ6aと第2弾性ブッシュ6bの間隔を、下側ブッシュとして配置された第3弾性ブッシュ6cと第4弾性ブッシュ6dの間隔よりも狭くする設定にしても良い。或いは、第2弾性ブッシュ6bよりも第1弾性ブッシュ6aの車体横方向剛性を高く設定するとともに、第4弾性ブッシュ6dよりも第3弾性ブッシュ6cの車体横方向剛性を高く設定するように設定しても良い。
図7は、実施例4のインホイール型サスペンション装置IWS4の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を車両内側から視た側面図を示す。以下、図7に基づき、実施例4の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を説明する。なお、図7は、向かって右が車両進行方向となる。
図8は、実施例5のインホイール型サスペンション装置IWS5の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を車両内側から視た側面図を示す。以下、図8に基づき、実施例5の弾性ブッシュ6a,6b,6cの配置構成を説明する。なお、図8は、向かって右が車両進行方向となる。
1 車輪支持部材
2 サスペンション部材
3 摺動機構
4 タイヤ
5 弾性要素
6a 第1弾性ブッシュ(弾性ブッシュ)
6b 第2弾性ブッシュ(弾性ブッシュ)
6c 第3弾性ブッシュ(弾性ブッシュ)
6d 第4弾性ブッシュ(弾性ブッシュ)
7 ホイールセンタ
8a ホイールセンタ上側
8b ホイールセンタ下部
9 ホイール
10a 上側ブッシュによる弾性中心
10b 下側ブッシュによる弾性中心
11 仮想転舵軸
12 地面
13 仮想転舵軸の接地点
14 旋回時の横力作用点
15a 第一象限
15b 第二象限
15c 第三象限
15d 第四象限
Claims (3)
- 一端が車輪支持部材に連結され、他端が車体に弾性支持されるサスペンション部材を備え、前記サスペンション部材の少なくとも一部がタイヤを装着するホイール内に配置されたインホイール型サスペンション装置において、
前記サスペンション部材の車輪支持部が、摺動機構を介し前記車輪支持部材に対して上下動可能に連結されると共に、前記サスペンション部材の車体支持部に少なくとも3つの弾性ブッシュを有し、
前記弾性ブッシュを、ホイールセンタより車両上側の上側ブッシュと、ホイールセンタより車両下側の下側ブッシュに分けて配置し、前記上側ブッシュの弾性中心を前記下側ブッシュの弾性中心より車両前方位置に設定することで、2つの弾性中心を結ぶ仮想転舵軸を前傾配置とし、かつ、前記仮想転舵軸の延長線と地面との交差点を、旋回時の横力作用点よりも車両後方位置に配置した
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。 - 請求項1に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記ホイールセンタより下側の弾性中心を形成する下側ブッシュとして2つの弾性ブッシュを用い、一方の弾性ブッシュをホイールセンタに対して車両下側後方位置に配置し、他方の弾性ブッシュを車両下側前方位置に配置した
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。 - 請求項2に記載されたインホイール型サスペンション装置において、
前記ホイールセンタより上側の弾性中心を形成する上側ブッシュのうち、少なくとも一つの弾性ブッシュを、ホイールセンタに対して車両上側前方位置に配置した
ことを特徴とするインホイール型サスペンション装置。
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