JP2023074276A - サスペンション装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】旋回初期の応答性を向上したサスペンション装置を提供する。【解決手段】車両の後輪RWを回転可能に支持するハウジング20と、ハウジングから車両前方側へ突出したラジアスアーム30と、ラジアスアームを弾性体を介して車体に連結するラジアスアームブッシュ31と、ハウジングの前記車体に対する上下動に応じて減衰力を発生するショックアブソーバ70とを備えるサスペンション装置1を、ラジアスアームブッシュの中心と後輪の中心Cとを結んだ直線が水平線に対して後輪側が下がる方向に傾斜する傾斜角をθ1とし、ショックアブソーバの伸縮軸線が前傾した傾斜角をθ2とし、サスペンション装置のバネ下質量をMとし、ショックアブソーバが縮方向にストロークするときの後輪の接地荷重の定常状態からの増加量をΔFとしたときに、ΔF・tanθ2 > M・tanθ1となるように、傾斜角θ1及びθ2を設定する。【選択図】図2

Description

本発明は、自動車等の車両のサスペンション装置に関する。
自動車等の車両のサスペンション装置は、車輪を回転可能に支持するハブベアリングハウジング(以下ハウジングと称する)を、サスペンションリンクによって車体に対してストローク可能に連結して構成されている。
サスペンションリンクの端部(節点)は、例えば円筒ゴムブッシュ等の弾性部材を介して、ハウジング又は車体に対して揺動可能に連結される。
サスペンション装置に関する技術として、特許文献1には、リアホイールの回転支持体と車体との間を、弾性ブッシュを介して連結するマルチリンクサスペンションにおける回転支持体の前後に装着したラテラルリンクのうち、後側を前側より弾性ブッシュの硬度を高く設定し、旋回時にコンプライアンスステアによるトー変化を発生させることが記載されている。
特許文献2には、タイヤの車輪軸を挟み、前後に各々1本のリンクを備えるパラレルリンク式サスペンションのトーコントロール機構において、各リンクとボデー又は各リンクとナックル側との連結点に同一のブッシュを介在させ、ブッシュを圧入する嵌合穴の内径の大小によって装着時の弾性を前後で異ならせ、トーコントロールを行うことが記載されている。
特開平 1-119404号公報 特開平 8-192613号公報
従来、サスペンション装置の特性や構成要素の配置による操縦安定性の向上は、旋回開始初期の操舵に対する応答が収束した後の定常状態に主眼を置いて研究がなされる場合が多かった。
しかし、ドライバが実際に車両を運転する際のコントロール性を評価するうえでは、定常状態に至3るまでの過渡応答状態における操舵応答が重要となる。
旋回開始時のリアサスペンションの挙動に着目すると、最初に、タイヤ接地荷重の変動に応じたトー変化である上下力ステアの影響を受ける。この領域では、ショックアブソーバはフリクションによりスティックし、ストロークが発生していない状態となっている。
サスペンションジオメトリによっては、タイヤ接地荷重が増加する際の上下力ステアにより後輪が先ずトーアウト方向にステアされ、その後サスペンションストロークに応じたトー変化であるロールステアにより、トーイン方向に反転する挙動を示す場合がある。
このように、旋回開始から旋回外側の後輪にトーイン方向へのトー変化が発生するまでの時間的な応答遅れが大きくなると、車両のコントロール性が低下する原因となる。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、旋回初期の応答性を向上したサスペンション装置を提供することである。
上述した課題を解決するため、本発明の一態様に係るサスペンション装置は、車両の後輪を回転可能に支持するハブベアリングが取り付けられるハウジングと、前記ハウジングから車両前方側へ突出して前記ハウジングと一体に形成されたラジアスアームと、前記ラジアスアームの前端部に設けられ、弾性体を介して前記ラジアスアームを車体に連結するラジアスアームブッシュと、前記ハウジングの前記車体に対する上下動に応じて減衰力を発生するショックアブソーバとを備えるサスペンション装置であって、車両側方から見たときに、車両の定常状態において前記ラジアスアームブッシュの中心と前記後輪の中心とを結んだ直線が水平線に対して前記後輪側が下がる方向に傾斜する傾斜角をθ1とし、前記ショックアブソーバの伸縮軸線が鉛直方向に対して上端部が下端部よりも前進するよう前傾した傾斜角をθ2とし、前記サスペンション装置のバネ下質量をMとし、前記ショックアブソーバが縮方向にストロークするときの前記後輪の接地荷重の前記定常状態からの増加量をΔFとしたときに、ΔF・tanθ2 > M・tanθ1となるように、前記傾斜角θ1及びθ2を設定したことを特徴とする。
これによれば、旋回外輪側の後輪において接地荷重が増加した際に、前傾して配置されたショックアブソーバが発生する抗力によってラジアスアームを後ろ引きする力を発生させ、サスペンション装置のストローク開始時に、上下力ステアによって後輪がトーアウト方向へトー変化する挙動を抑制することができる。
このため、ドライバの操舵操作に対する車両の時間応答遅れが短縮され、ドライバと車両との間の操作、応答、修正操作のサイクルが早まり、結果的に操作の正確性を高めることができ、車両の運転しやすさを向上することができる。
上記発明において、両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両前方側に配置されたフロントラテラルリンクと、両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両後方側に配置されたリアラテラルリンクと、前記フロントラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するフロント外側ブッシュと、前記フロントラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するフロント内側ブッシュと、前記リアラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するリア外側ブッシュと、前記リアラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するリア内側ブッシュとを備え、前記フロント外側ブッシュの剛性をKfout、前記フロント内側ブッシュの剛性をKfin、前記リア外側ブッシュの剛性をKrout、前記リア内側ブッシュの剛性をKrinとし、前記フロント外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をL、前記リア外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をLとし、K=Kfout+Kfin、K=Krout+Krinとしたときに、(K×L)/(K×L)を0.9乃至1の範囲となるようにした構成とすることができる。
また、上述した課題を解決するため、本発明の他の一態様に係るサスペンション装置は、車両の後輪を回転可能に支持するハブベアリングが取り付けられるハウジングと、前記ハウジングから車両前方側へ突出して前記ハウジングと一体に形成されたラジアスアームと、前記ラジアスアームの前端部に設けられ、弾性体を介して前記ラジアスアームを車体に連結するラジアスアームブッシュと、前記ハウジングの前記車体に対する上下動に応じて減衰力を発生するショックアブソーバと、両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両前方側に配置されたフロントラテラルリンクと、両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両後方側に配置されたリアラテラルリンクと、前記フロントラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するフロント外側ブッシュと、前記フロントラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するフロント内側ブッシュと、前記リアラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するリア外側ブッシュと、前記リアラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するリア内側ブッシュとを備え、前記フロント外側ブッシュの剛性をKfout、前記フロント内側ブッシュの剛性をKfin、前記リア外側ブッシュの剛性をKrout、前記リア内側ブッシュの剛性をKrinとし、前記フロント外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をL、前記リア外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をLとし、K=Kfout+Kfin、K=Krout+Krinとしたときに、(K×L)/(K×L)を0.9乃至1の範囲となるようにしたことを特徴とする。
なお、明細書、特許請求の範囲において、各ラテラルリンクに設けられるブッシュの剛性とは、特記ない限り車幅方向の入力に対する剛性を意味し、各ブッシュの中心とは、剛性中心(剛心)を意味するものとする。
これらの各発明によれば、旋回初期において旋回外輪側の後輪タイヤに車幅方向内向きの横力が発生したときに、サスペンション装置がストロークを開始してロールステアによるトーイン側へのトー変化が生じるより先に、各ブッシュの弾性変形に起因するコンプライアンスステアによってトーイン方向へのトー変化を発生させることができ、上下力ステアによるトーアウト方向へのトー変化を相殺することができる。
以上説明したように、本発明によれば、旋回初期の応答性を向上したサスペンション装置を提供することができる。
本発明を適用したサスペンション装置の実施形態を上方から見た構成を示す模式的平面視図である。 実施形態のサスペンション装置を車両側方から見た構成を示す模式的側面視図である。 マルチリンク式サスペンション装置においてトーアウト側へトー変化が生じた状態を示す模式的平面視図である。
以下、本発明を適用したサスペンション装置の実施形態について説明する。
実施形態のサスペンション装置は、例えば乗用車等の自動車の後輪を支持するリアサスペンションである。
図1は、実施形態のサスペンション装置を上方から見た構成を示す模式的平面視図である。
図2は、実施形態のサスペンション装置を車両側方から見た構成を示す模式的側面視図である。
後輪RWを支持するサスペンション装置1は、リアサブフレーム10、ハウジング20、ラジアスアーム30、フロントラテラルリンク40、リアラテラルリンク50、アッパリンク60、ショックアブソーバ70、スプリング80等を有する。
リアサブフレーム10は、図示しない車体後部の下部に取り付けられ、サスペンション装置1の基部となる部材である。
リアサブフレーム10は、フロントメンバ11、リアメンバ12、サイドメンバ13、フロントブッシュ14、リアブッシュ15、フロントラテラルリンクブラケット16、アッパリンクブラケット17等を有する。
フロントメンバ11は、リアサブフレーム10の前部に設けられ、車幅方向に沿って延びた梁状の部材である。
リアメンバ12は、リアサブフレーム10の後部に設けられ、車幅方向に沿って延びた梁状の部材である。
フロントメンバ11とリアメンバ12は、前後方向に間隔を開けて配置されている。
フロントメンバ11、リアメンバ12の車幅方向における両端部には、フロントブッシュ14、リアブッシュ15がそれぞれ圧入される円筒部が設けられている。
サイドメンバ13は、フロントメンバ11の車幅方向における中間部の後部と、リアメンバ12の車幅方向における中間部の前部とを連結し、車両前後方向に延在する梁状の部材である。
サイドメンバ13は、車幅方向に離間して一対が設けられる。(図1では片側のみ図示)
フロントメンバ11、リアメンバ12、サイドメンバ13は、例えば、鋼板をプレス成型したパネルを集成して溶接すること等により、長手方向と直交する平面で切って見た断面形状が閉断面となるように形成されている。
フロントブッシュ14、リアブッシュ15は、リアサブフレーム10を、図示しない車体に、例えばゴム等の防振効果を有する弾性体を介して連結する部材である。
フロントブッシュ14は、フロントメンバ11の車幅方向における両端部に設けられる。
リアブッシュ15は、リアメンバ12の車幅方向における両端部に設けられる。
フロントブッシュ14、リアブッシュ15として、例えば、中心軸を上下方向に沿わせて配置した円筒ゴムブッシュを用いることができる。
フロントブッシュ14、リアブッシュ15は、例えば、同心の二重筒状に配置された内筒と外筒との間に、ゴムを充填し、加硫接着した構成とすることができる。
フロントブッシュ14、リアブッシュ15の外筒は、フロントメンバ11、リアメンバ12の両端部の円筒部に圧入される。
フロントブッシュ14、リアブッシュ15の内筒は、例えばボルト等の機械的締結手段によって、車体側に締結される。
フロントラテラルリンクブラケット16は、フロントラテラルリンク40のフロント内側ブッシュ42が取り付けられる基部である。
フロントラテラルリンクブラケット16は、サイドメンバ13の前後方向における中間部の下部から、車幅方向外側に突出して形成されている。
アッパリンクブラケット17は、アッパリンク60のアッパ内側ブッシュ62が取り付けられる基部である。
アッパリンクブラケット17は、サイドメンバ13の前後方向における中間部の上部から、車幅方向外側に突出して形成されている。
リアサブフレーム10は、フロントブッシュ14、リアブッシュ15の弾性変形により、厳密には車体本体に対して微小な変位を示すが、本明細書、特許請求の範囲においては、車体の一部(サスペンション装置1のリンク類の車体側取付部)であるものとして取り扱う。
ハウジング20は、後輪RWが締結される図示しないハブを回転可能に支持する図示しないハブベアリングを、収容し、保持する部材である。
ハウジング20は、以下説明するラジアスアーム30、フロントラテラルリンク40、リアラテラルリンク50、アッパリンク60により、車体に対して後輪RWが上下動する方向に、ストローク可能に支持されている。
ラジアスアーム30は、ハウジング20の前部から車両前方側に突出し、ハウジング20と一体に形成されたアーム状の部分である。
ラジアスアーム30の前端部には、ラジアスアームブッシュ31が設けられている。
ラジアスアームブッシュ31として、例えば、車幅方向に沿った中心軸を有する円筒ゴムブッシュ等の弾性体ブッシュを用いることができる。
ラジアスアームブッシュ31の外筒はラジアスアーム30の前端部に固定され、内筒は図示しない車体に、後輪RWの前端部よりも車両前方側で締結される。
ラジアスアーム30及びハウジング20は、ラジアスアームブッシュ31の中心軸回りに、車体に対して揺動可能となっている。
図2に示すように、ラジアスアームブッシュ31の中心は、後輪RWの中心に対して、車両の定常状態(いわゆる1G状態)において、高い位置に配置されている。
車幅方向から見たときに、ラジアスアームブッシュ31の中心と後輪RWの中心とを結んだ直線は、水平線に対して、角度θ1だけ後下がりとなるよう傾斜している。
ラジアスアームブッシュ31には、車両の定常状態において、上向きの荷重fが作用している。
フロントラテラルリンク40は、ハウジング20の下部かつ前部と、リアサブフレーム10のフロントラテラルリンクブラケット16との間に車幅方向にわたして設けられたリンク(サスペンションアーム)である。
なお、本明細書、特許請求の範囲において、「車幅方向にわたして」とは、各リンクの長手方向が厳密に車幅方向と一致するものに限らず、傾斜を有するものも含むものとする。
フロントラテラルリンク40は、両端部が車幅方向に離間するように配置されている。
フロントラテラルリンク40のハウジング20側の端部は、ハウジング20の下部かつ前部に、フロント外側ブッシュ41を介して揺動可能に連結されている。
フロントラテラルリンク40のリアサブフレーム10側の端部は、フロントラテラルリンクブラケット16に、フロント内側ブッシュ42を介して揺動可能に連結されている。
フロントラテラルリンク40は、後輪RWの中心Cに対して車両前方側に配置されている。
リアラテラルリンク50は、ハウジング20の下部かつ後部と、リアサブフレーム10のリアメンバ12の下部に設けられた図示しないブラケットとの間に車幅方向にわたして設けられたリンクである。
リアラテラルリンク50は、両端部が車幅方向に離間するように配置されている。
リアラテラルリンク50のハウジング20側の端部は、ハウジング20の下部かつ後部に、リア外側ブッシュ51を介して揺動可能に連結されている。
リアラテラルリンク50のリアサブフレーム10側の端部は、リアメンバ12の下部に、リア内側ブッシュ52を介して揺動可能に連結されている。
リアラテラルリンク50は、後輪RWの中心Cに対して車両後方側に配置されている。
フロントラテラルリンク40及びリアラテラルリンク50は、主に後輪RWのトー角の位置決めを行う機能を有する。
リアラテラルリンク50は、フロントラテラルリンク40に対して長さが大きくされ、その結果サスペンション装置1には、バンプ側(縮側)にストロークした際に、後輪RWがトーイン側へステアされるロールステア特性が与えられている。
アッパリンク60は、ハウジング20の上部と、リアサブフレーム10のアッパリンクブラケット17との間に車幅方向にわたして設けられたリンクである。
アッパリンク60は、両端部が車幅方向に離間するように配置されている。
アッパリンク60のハウジング20側の端部は、ハウジング20の上部に、アッパ外側ブッシュ61を介して揺動可能に連結されている。
アッパリンク60のリアサブフレーム10側の端部は、アッパリンクブラケット17に、アッパ内側ブッシュ62を介して揺動可能に連結されている。
アッパリンク60は、車両前後方向における位置が、後輪RWの中心Cの上方に配置されている。
アッパリンク60は、フロントラテラルリンク40及びリアラテラルリンク50と協働して、主に後輪RWのキャンバ角の位置決めを行う機能を有する。
上述した各外側ブッシュ、各内側ブッシュとして、例えば、車両前後方向に沿った中心軸を有する円筒ゴムブッシュ等の弾性体ブッシュを用いることができる。
例えば、各リンクに設けられた円筒部に圧入される外筒の内周面と、リアサブフレーム10又はハウジング20に締結される内筒の外周面との間に、加硫接着されたゴム等の弾性材料を設ける構成とすることができる。
ショックアブソーバ70は、サスペンション装置1のストローク発生時に、ストローク速度(伸縮速度)の増加に応じて増加する減衰力を発生する減衰要素である。
ショックアブソーバ70として、例えば、ストローク時に作動油が通過するオリフィスを有する油圧式緩衝器を用いることができる。
ショックアブソーバ70の上端部71は、例えば、防振ゴムマウントを介して車体に取り付けられる。
ショックアブソーバ70の下端部72は、例えば、円筒ゴムブッシュ等の弾性体ブッシュを介して、ハウジング20に揺動可能に連結される。
ショックアブソーバ70の下端部72は、車両前後方向における位置が、後輪RWの中心Cより後方側であって、リアラテラルリンク50のリア外側ブッシュ51より前方側に配置されている。
ショックアブソーバ70の下端部72からハウジング20に対しては、ショックアブソーバ70の発生力(摩擦力及び減衰力の合力)DFが、ショックアブソーバ70の中心軸(伸縮軸線)に沿って下向きに作用する。
図2に示すように、車両1が定常状態にあるときにショックアブソーバ70の伸縮軸線方向は、車幅方向から見たときに、垂直方向に対して角度θ2だけ、上端部71が下端部72に対して前進するよう前傾して配置されている。
スプリング80は、サスペンション装置1のストローク量に応じた反力を発生するばね要素である。
スプリング80として、例えば圧縮コイルばねを用いることができる。
スプリング80は、ショックアブソーバ70の後方側に配置されるとともに、伸縮軸線(コイル巻中心)が上下方向に沿って配置されている。
スプリング80の上端部及び下端部は、車体及びリアラテラルリンク50に設けられた図示しないスプリングシートに当接している。
スプリング80からリアラテラルリンク50側のスプリングシートには、下向の荷重Pが作用している。
車両の旋回開始時に、先ずドライバの操舵操作等によって前輪に舵角が発生すると、前輪タイヤにスリップアングルが与えられ、前輪タイヤはスリップアングルに応じた横力(コーナリングフォース)を発生する。
前輪に作用したコーナリングフォースにより、車体は鉛直軸回りに回転するヨー挙動が発生し、前輪が発生した力の一部は車体のねじれを伴いつつ後輪RW側のサスペンション装置1に伝達される。
車両の旋回開始直後においては、後輪RW側のサスペンション装置1は、ショックアブソーバ70等のフリクションによってストローク方向の挙動が発生しないスティック状態となっている。
この状態で、旋回外輪側の後輪RWのタイヤ接地荷重が増加すると、後輪RWには、サスペンション装置1の各リンク類の幾何学的変位(ジオメトリ)及び剛性バランスに由来する、上下力ステアと称されるトー変化が発生する。
実施形態のような構成のマルチリンク式サスペンションにおいては、一般に、接地荷重が増大したときの上下力ステアによって、トーアウト方向へのトー変化が生じることが多い。
その後、サスペンション装置1がストロークを開始すると、各リンクの幾何学的配置により、ハウジング20の車体に対する上昇に応じて後輪RWがトーイン側にトー変化されるロールステアが発生し、後輪RWにトーイン側のスリップアングルが与えられることによってコーナリングフォースが発生する。
実施形態のようなマルチリンク式のリアサスペンションのトー変化は、フロントラテラルリンク40とリアラテラルリンク50を支持する各ブッシュの剛性比に大きな影響を受ける。
特にラジアスアームブッシュ31の前後方向の剛性は、乗り心地を考慮した場合、フロントラテラルリンク40とリアラテラルリンク50を支持する各ブッシュの剛性に対して十分に低くする必要があることから、ラジアスアーム30を上方から見たときの後輪RWの中心C回りの回転動きは、フロントラテラルリンク40とリアラテラルリンク50を支持する各ブッシュの剛性比率による影響が大きい。
例えば、フロントラテラルリンク40の横剛性を、リアラテラルリンク50の横剛性に対して相対的に低く設定した場合、例えば旋回外輪側のように、車幅内側へのタイヤ横力を受けると、後輪RWはトーイン方向に変位(ステア)される。
ここで、
フロント外側ブッシュ41の剛性をKfout
フロント内側ブッシュ42の剛性をKfin
リア外側ブッシュ51の剛性をKrout
リア内側ブッシュ52の剛性をKrinとし、
フロント外側ブッシュ41の弾性中心と後輪RWの中心Cとの車両前後方向に沿った距離をL
リア外側ブッシュ51の弾性中心と後輪RWの中心Cとの車両前後方向に沿った距離をLとし、
=Kfout+Kfin、K=Krout+Krinとしたときに、
(K×L)/(K×L)を0.9乃至1の範囲となるように設定する。
また、図2に示すように、車両の定常状態において、ラジアスアームブッシュ31の剛性中心から路面と平行に伸ばした直線(典型的には水平線)と、ラジアスアームブッシュ31の剛性中心と後輪RWの中心Cを結んだ直線のなす角(ラジアスアーム30の下反角)を傾斜角θ1とし、ショックアブソーバ70の中心軸(伸縮軸線)と鉛直線とのなす角(ショックアブソーバ70の前傾角)を傾斜角θ2とする。
サスペンション装置1が動的にストロークするときに、サスペンション装置1のバネ下質量(ハウジング20が車体に対して上下動する際に付随して車体に対して上下動する部分の質量)をMとすると、Mtanθ1の前後力がラジアスアーム30に発生している。
すなわち、旋回初期における外輪側においては、ショックアブソーバ70の伸縮が開始していないスティック状態において、後輪RWに上向きの付加的な荷重ΔFが入力され、かつ、傾斜角θ1が存在しているため、ラジアスアームフロントブッシュ31には、前向きの力が発生することになる。
このような前向きの力は、後輪RWをトーアウト方向へトー変化させる作用を有する。
図3は、マルチリンク式サスペンション装置においてトーアウト側へトー変化が生じた状態を示す模式的平面視図である。
ラジアスアームブッシュ31の変形に伴いラジアスアーム30が車体に対して前進すると、リアラテラルリンク50はリア外側ブッシュ51が車幅方向へ引き込まれるようにリア内側ブッシュ52回りに揺動することになる。
これにより、後輪RWは、ハウジング20、ラジアスアーム30とともに、図3に示す例では反時計回りに回動し、トーアウト方向へステアされることがわかる。
そこで、本実施形態では、ショックアブソーバ70の発生力の分力が上述した前向き荷重に打ち勝つよう、ΔFtanθ2>Mtanθ1となるショックアブソーバ70の傾斜角θ2を設定することで、ラジアスアーム30に後ろ向きの力を発生させ、ストローク開始時に後輪RWがトーアウト方向にステアされる挙動を抑制し、応答性を向上することができる。
以上説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)旋回外輪側の後輪RWにおいて接地荷重ΔFが増加した際に、前傾して配置されたショックアブソーバ70が発生する抗力によってラジアスアーム30を後ろ引きする力を発生させ、サスペンション装置1のストローク開始時に上下力ステアによって後輪RWがトーアウト方向へトー変化する挙動を抑制することができる。
このため、ドライバの操舵操作に対する車両の時間応答遅れが短縮され、ドライバと車両との間の操作、応答、修正操作のサイクルが早まり、結果的に操作の正確性を高めることができ、車両の運転しやすさを向上することができる。
(2)旋回初期において旋回外輪側の後輪RWのタイヤに、車幅方向内向きの横力が発生したときに、サスペンション装置1がストロークを開始してロールステアによるトーイン側へのトー変化が生じるより先に、各ブッシュの弾性変形に起因するコンプライアンスステアによってトーイン方向へのトー変化を発生させることができ、上下力ステアによるトーアウト方向へのトー変化を相殺することができる。
(変形例)
本発明は、以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)サスペンション装置及び車両の構成は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
これらを構成する各部材の形状、構造、材質、製法、配置、数量等は、上述した実施形態に限定されず、適宜変更することができる。
(2)実施形態においては、ショックアブソーバの下端部をハウジングに連結しているが、これに代えて、ショックアブソーバの下端部をサスペンションリンクのいずれかに連結する構成としてもよい。
(3)実施形態においては、リアサブフレームを、例えば鋼板をプレス成型したパネルを集成して構成しているが、他の製法によってリアサブフレームを構成してもよい。
例えば、金属製の中空体の内部に水圧等の液圧を負荷して塑性変形させるハイドロフォーミングや、アルミニウム系合金の押出材などによってリアサブフレームを形成してもよい。
また、リアサブフレームを用いずに、車体本体や、車体本体に剛体的に結合されるクロスメンバ等にサスペンションリンクの一部又は全部を連結する構成としてもよい。
(4)実施形態において、サスペンション装置の各リンクブッシュは例えば円筒ゴムブッシュとしているが、これに限らず、例えばゴム以外の弾性体を有するブッシュを用いてもよい。
また、円筒ブッシュに限らず、例えばボールジョイント(スフェリカルベアリング)等、他の形態のブッシュを用いてもよい。
1 サスペンション装置 10 リアサブフレーム
11 フロントメンバ 12 リアメンバ
13 サイドメンバ 14 フロントブッシュ
15 リアブッシュ
16 フロントラテラルリンクブラケット
17 アッパリンクブラケット
20 ハウジング 30 ラジアスアーム
31 ラジアスアームブッシュ 40 フロントラテラルリンク
41 フロント外側ブッシュ 42 フロント内側ブッシュ
50 リアラテラルリンク 51 リア外側ブッシュ
52 リア内側ブッシュ 60 アッパリンク
61 アッパ外側ブッシュ 62 アッパ内側ブッシュ
70 ショックアブソーバ 71 上端部
72 下端部 80 スプリング
RW 後輪 C 後輪の中心

Claims (3)

  1. 車両の後輪を回転可能に支持するハブベアリングが取り付けられるハウジングと、
    前記ハウジングから車両前方側へ突出して前記ハウジングと一体に形成されたラジアスアームと、
    前記ラジアスアームの前端部に設けられ、弾性体を介して前記ラジアスアームを車体に連結するラジアスアームブッシュと、
    前記ハウジングの前記車体に対する上下動に応じて減衰力を発生するショックアブソーバと
    を備えるサスペンション装置であって、
    車両側方から見たときに、車両の定常状態において前記ラジアスアームブッシュの中心と前記後輪の中心とを結んだ直線が水平線に対して前記後輪側が下がる方向に傾斜する傾斜角をθ1とし、
    前記ショックアブソーバの伸縮軸線が鉛直方向に対して上端部が下端部よりも前進するよう前傾した傾斜角をθ2とし、
    前記サスペンション装置のバネ下質量をMとし、
    前記ショックアブソーバが縮方向にストロークするときの前記後輪の接地荷重の前記定常状態からの増加量をΔFとしたときに、
    ΔF・tanθ2 > M・tanθ1となるように、前記傾斜角θ1及びθ2を設定したこと
    を特徴とするサスペンション装置。
  2. 両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両前方側に配置されたフロントラテラルリンクと、
    両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両後方側に配置されたリアラテラルリンクと、
    前記フロントラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するフロント外側ブッシュと、
    前記フロントラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するフロント内側ブッシュと、
    前記リアラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するリア外側ブッシュと、
    前記リアラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するリア内側ブッシュと
    を備え、
    前記フロント外側ブッシュの剛性をKfout、前記フロント内側ブッシュの剛性をKfin、前記リア外側ブッシュの剛性をKrout、前記リア内側ブッシュの剛性をKrinとし、
    前記フロント外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をL、前記リア外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をLとし、
    =Kfout+Kfin、K=Krout+Krinとしたときに、
    (K×L)/(K×L)を0.9乃至1の範囲となるようにしたこと
    を特徴とする請求項1に記載のサスペンション装置。
  3. 車両の後輪を回転可能に支持するハブベアリングが取り付けられるハウジングと、
    前記ハウジングから車両前方側へ突出して前記ハウジングと一体に形成されたラジアスアームと、
    前記ラジアスアームの前端部に設けられ、弾性体を介して前記ラジアスアームを車体に連結するラジアスアームブッシュと、
    前記ハウジングの前記車体に対する上下動に応じて減衰力を発生するショックアブソーバと、
    両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両前方側に配置されたフロントラテラルリンクと、
    両端部が車幅方向に離間して配置され前記ハウジングと前記車体とを連結するとともに前記後輪の中心より車両後方側に配置されたリアラテラルリンクと、
    前記フロントラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するフロント外側ブッシュと、
    前記フロントラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するフロント内側ブッシュと、
    前記リアラテラルリンクと前記ハウジングとを弾性体を介して連結するリア外側ブッシュと、
    前記リアラテラルリンクと前記車体とを弾性体を介して連結するリア内側ブッシュと
    を備え、
    前記フロント外側ブッシュの剛性をKfout、前記フロント内側ブッシュの剛性をKfin、前記リア外側ブッシュの剛性をKrout、前記リア内側ブッシュの剛性をKrinとし、
    前記フロント外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をL、前記リア外側ブッシュの中心と前記後輪の中心との車両前後方向に沿った距離をLとし、
    =Kfout+Kfin、K=Krout+Krinとしたときに、
    (K×L)/(K×L)を0.9乃至1の範囲となるようにしたこと
    を特徴とするサスペンション装置。
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Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2636272B2 (ja) 1987-10-31 1997-07-30 いすゞ自動車株式会社 リヤサスペンション
JPH05229325A (ja) * 1992-02-18 1993-09-07 Mitsubishi Motors Corp 車両のサスペンション装置
JPH05229324A (ja) * 1992-02-18 1993-09-07 Mitsubishi Motors Corp 車両のサスペンション装置
GB2277303B (en) * 1993-03-26 1996-06-19 Honda Motor Co Ltd Multi-link type suspension system
JPH08192613A (ja) 1995-01-17 1996-07-30 Suzuki Motor Corp サスペンションのトーコントロール機構
DE102008044103A1 (de) * 2008-11-27 2010-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Radaufhängung für ein lenkbares Fahrzeugrad, insbesondere eines Nutzkraftfahrzeuges
DE102013002704A1 (de) * 2013-02-16 2014-08-21 Audi Ag Drehstabsystem für eine Fahrzeugachse eines zweispurigen Fahrzeuges
US9981519B2 (en) * 2015-01-29 2018-05-29 Bombardier Recreational Products Inc. Rear suspension assembly for an off-road vehicle
JP2018052214A (ja) * 2016-09-27 2018-04-05 本田技研工業株式会社 サスペンションアームの補強構造及び製造方法
US10800224B2 (en) * 2018-04-02 2020-10-13 Honda Motor Co., Ltd. Frame and suspension assembly for a vehicle and vehicle having same
DE102018213286A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Ford Global Technologies, Llc Mehrlenker-Einzelradaufhängungssystem mit integrierter Feder- und Lenkfunktion für Elektrofahrzeuge oder Kraftfahrzeuge mit Gastank
US11912097B2 (en) * 2021-01-15 2024-02-27 Segway Technology Co., Ltd. All-terrain vehicle

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