JP2560109Y2 - 車両のサスペンション - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （考案の技術分野） 本考案は車両のサスペンションに関し、特に、ホイー
ルキャリアと、外方の端部で前記ホイールキャリアを上
下に揺動可能に支持して車体の横方向へ配置されるサス
ペンションアームとを備える独立懸架式のサスペンショ
ンに関する。 （従来技術） 車両が走行時にバウンドまたはリバウンド状態となる
とき、ロールセンタが高い位置にあると、ホイールトレ
ッド変化が大きくなり、乗心地に影響を及ぼす。したが
って、大きな急激なホイールトレッド変化を抑える観点
からは、ロールセンタの位置を低くする方がよい。 一方、車両は旋回走行時にローリングしてバウンドお
よびリバウンド状態となるが、このときのバウンド、リ
バウンド状態への移行は、ローリングに基づく荷重移動
によるものであってサスペンションアームの揺動速度は
遅い。このとき、ローリングは、フロント側のロールセ
ンタとリヤ側のロールセンタとを結ぶロール軸線を中心
として起こることから、ロールセンタの位置が低くな
り、その結果、ロール軸線が低くなると、ロール軸線か
ら車両の重心位置までの距離が大きくなって、車両の旋
回走行時に発生するロールモーメントが大きくなり、操
縦安定性に影響を及ぼす。したがって、ロールモーメン
トを小さくする観点からは、ロールセンタの位置を高く
する方がよい。 （考案が解決しようとする問題点） ロールセンタの位置は、車両のサスペンションアーム
の幾何学的な配置によって定まるが、バウンド、リバウ
ンドに伴ってわずかに移動する。しかし、その移動距離
は、大きな急激なホイールトレッド変化を抑えうる位置
から、旋回走行時のロールモーメントを小さくしうる位
置までにわたるものではない。そこで、強制的にロール
センタの位置を変更することが考えられる。この場合、
大きな急激なホイールトレッド変化を抑えるには、ロー
ルセンタを低い位置にすればよく、旋回走行時のロール
モーメントを小さくするには、ロールセンタを高い位置
にすればよい。換言すると、サスペンションアームの揺
動速度が遅い旋回走行時または直進走行時には、ロール
センタを高い位置にすることによって、操縦安定性が損
なわれるのを抑えることができる。逆に、サスペンショ
ンアームの揺動速度が速い直進走行時には、ロールセン
タを低い位置にすることによって、乗心地が損なわれる
のを抑えることができる。 ステアリングナックルを支持する下方のアームの内方
の端部と、ステアリングナックルとにリンク機構を接続
し、タイヤのバウンド、リバウンドに伴って、アームの
内方の枢着点の位置を変えるようにしたフロントサスペ
ンション（実開昭61-26608号広報）では、サスペンショ
ンアームの揺動速度が遅い旋回走行時にロールセンタの
位置を積極的に高くすることはできない。 前記に鑑み別途提案された車両のサスペンション（実
開昭61-190691号：実開昭63-95908号公報）は、ホイー
ルキャリアと、外方の端部で該ホイールキャリアを上下
に揺動可能に支持する、車体の横方向へ配置されたサス
ペンションアームと、該サスペンションアームの内方の
端部を上下に揺動可能にかつ移動可能に支持するアクチ
ュエータと、舵角を検出するセンサと、該センサからの
信号が入力するコントローラとを含み、該コントローラ
は、舵角が所定値を越えたとき、ロールセンタを高くす
るように前記アクチュエータを制御する。 本考案の目的は、直進走行時にロールセンタの位置を
低くでき、旋回走行時にロールセンタの位置を高くでき
る、車両のサスペンションを提供することにある。 （問題点を解決するための手段） 本考案は、ホイールキャリアと、該ホイールキャリア
を上下に揺動可能に支持し、車体の横方向へ配置される
サスペンションアームとを備える車両のサスペンション
である。前記サスペンションアームの揺動速度が速いと
きロールセンタの位置を低くし、かつ、前記サスペンシ
ョンアームの揺動速度が遅いときロールセンタの位置を
高くするように形成され、前記サスペンションアームに
関連して設けられたロールセンタ変更手段を含む。 （作用および効果） サスペンションアームの揺動速度が遅いとき、ロール
センタ変更手段はロールセンタの位置を高くする。高速
の直進走行時のようにサスペンションアームの揺動速度
が速いとき、ロールセンタ変更手段はロールセンタの位
置を低くする。 従来のサスペンションでは、乗心地を確保するため、
ロールセンタの位置を下げると共に、スタビライザバー
を別途設けて旋回走行時のローリングを抑えていた。こ
れに対して、本考案では、旋回走行時のように揺動速度
が遅いとき、ロールセンタの位置を高くしてロールモー
メントを小さくするので、スタビライザバーを不要と
し、さらに操縦安定性を向上できる。しかも、直進走行
時に突起を乗り越えるときのように、サスペンションア
ームの揺動速度が速いときの大きな急激なホイールトレ
ッド変化が少なくなり、乗心地を向上できる。 （実施例） サスペンション10は、第１図に示すように、ホイール
キャリア12と、サスペンションアーム14と、ロールセン
タ変更手段16とを含む。 図示の実施例では、ホイールキャリア12は後輪タイヤ
18を支持するそれ自体公知のもので、その下方部分にサ
スペンションアーム14の外方の端部15aがゴムのブッシ
ュ（図示せず）を介して連結され、その上方部分に別の
サスペンションアーム20がボールジョイント22を介して
連結され、ホイールキャリア12は、これらサスペンショ
ンアームによって上下に揺動可能に支持されている。 サスペンションアーム14は車体の横方向へ配置され、
その内方の端部15bはゴムのブッシュ（図示せず）を介
して車体24に揺動可能に連結されている。上方のサスペ
ションアーム20の内方の端部は、後述するロールセンタ
変更手段16に連結される。 ロールセンタ変更手段16は、第１図に示す実施例で
は、第１シリンダ装置26、第２シリンダ装置28、第３シ
リンダ装置30および第４シリンダ装置32を含む。 第１シリンダ装置26は、ピストン34に絞り機構36を有
する緩衝器であって、ピストン34から伸びるピストンロ
ッド38がサスペンションアーム14に揺動可能に連結さ
れ、シリンダ40が車体に揺動可能に連結されている。 第２シリンダ装置28は、ピストン42に絞り機構を備え
ない、単なるポンプ作用をするものであって、ピストン
42から伸びるピストンロッド44がサスペンションアーム
14に揺動可能に連結され、シリンダ46が車体に揺動可能
に連結されている。 第３シリンダ装置30は、シリンダ48と、絞り機構を備
えないピストン50とを有する。ピストン50に前記サスペ
ンションアーム20の内方の端部が連結され、シリンダ48
が車体に揺動可能に連結されている。 第４シリンダ装置32は、車体に固定されるシリンダ52
と、逃がし穴を有するピスント54と、ピストン54を一方
向へ偏倚するコイルばね56とを有するもので、複動式の
シリンダ装置として形成されている。 第３シリンダ装置30に方向制御弁60が並設されてい
る。方向制御弁60のスプールはロッド62によってサスペ
ンションアーム20に連結され、サスペンションアーム20
によって動かされる。 第４シリンダ装置32に方向制御弁64と方向制御弁66と
が結合されている。これら方向制御弁64、66のスプール
はロッド65によって相互に連結され、ロッド65は、第４
シリンダ装置32のピストン54から伸びるピストンロッド
68に連結され、ピストン54によって動かされる。 第１シリンダ装置26の第１液室41aは、逆止め弁70を
介して第４シリンダ装置32の第１液室53aに連通され、
第４シリンダ装置32の第２液室53bは、逆止め弁72を介
して第１シリンダ装置26の第１液室41aに連通されてい
る。また、第１シリンダ装置26の第２液室41bは、逆止
め弁74を介して第４シリンダ装置32の第１液室53aに連
通され、第４シリンダ装置32の第２液室53bは、逆止め
弁76を介して第１シリンダ装置26の第２液室41bに連通
されている。 第２シリンダ装置28の第１液室47aは、方向制御弁64
の第１エンベロープ64a、たがいに逆向きに接続されて
いる２個の逆止め弁78、80および方向制御弁60を介して
第３シリンダ装置30の第１液室49aまたは第２液室49bに
連通可能である。また、第２シリンダ装置28の第２液室
47bは、方向制御弁66の第１エンベロープ66a、たがいに
逆向きに接続されている２個の逆止め弁82、84および方
向制御弁60を介して第３シリンダ装置30の第１液室49a
または第２液室49bに連通可能である。 第３シリンダ装置30の第１液室49aは、方向制御弁64
の第２エンベロープ64bを介して第２シリンダ装置28の
第１液室47aに連通可能である。また、第３シリンダ装
置30の第２液室49bは、方向制御弁66の第２エンベロー
プ66bを介して第２シリンダ装置28の第２液室47bに連通
可能である。 第２図に示す実施例では、ロールセンタ変更手段96
は、第１シリンダ装置26と、第４シリンダ装置32と、補
助アーム98とを含む。 第１シリンダ装置26は第１図の実施例と同じ構成を有
し、同じ連結構造で一方では、サスペンションアーム14
に、他方では、車体に揺動可能に連結されている。第４
シリンダ装置32では、シリンダ52が車体に揺動可能に連
結され、またピストンロッド68が補助アーム98の中間部
に揺動可能に連結されている。補助アーム98は、一方の
端部で車体24に揺動可能に連結され、他方の端部でサス
ペンションアーム20の内方の端部に揺動可能に連結され
ている。 第１シリンダ装置26の第１液室41aおよび第２液室41b
と、第４シリンダ装置32の第１液室53aおよび第２液室5
3bとは、第１図と同じ接続構造で連通されている。 （実施例の作用） 以下には、２段操作、つまりロールセンタが高い位置
と低い位置との２つの位置を取る場合について、その作
用を述べる。この場合、第１シリンダ装置26の絞り機構
36で発生する圧力差が所定の値を越えたとき、すなわち
サスペンションアーム14の揺動速度が所定の値を越え、
これによって第１シリンダ装置26のピストン34の移動速
度が所定の値を越えたとき、第４シリンダ装置32の第１
液室53aに導かれた圧力による力が、コイルばね56のば
ね力に打ち勝つように定められる。また、第３シリンダ
装置30のピストン50が中立に位置するとき、方向制御弁
60の中立にある第１エンベロープ60aが働く。 サスペンションアーム14の揺動速度が遅い車両の旋回
走行時、第３図（図には機能している部分のみを示して
ある。以下の場合も同じ。）に示すように、第１シリン
ダ装置26の絞り機構36を通過する液体の流量が少ないた
め、圧力差は低く、逆止め弁70、72、74、76を通っての
液体の実質的流れはない。したがって、第４シリンダ装
置32のピストン54がコイルばね56によって押し出され、
方向制御弁64および方向制御弁66は図示の状態にある。
他方、方向制御弁60は第１エンベロープ60aが働いてい
る。 その結果、サスペンションアーム14が揺動することに
よって、第２シリンダ装置28の第１液室47aと第２液室4
7bとの間に、方向制御弁64の第１エンベロープ64a、逆
止め弁78または逆止め弁80、方向制御弁60の第１エンベ
ロープ60a、逆止め弁82または逆止め弁84、および方向
制御弁66の第１エンベロープ66aを通っての液体の流れ
が生ずる。この状態では、第３シリンダ装置30のピスト
ン50は中立位置に固定される。 第３シリンダ装置30のピストン50が中立位置に固定さ
れているため、上方のサスペンションアーム20の長さは
変化しない。したがって、ホイールキャリアの上方のボ
ールジョイントはバウンド、リバウンドに伴い第３図に
示す円弧状の軌跡A₀を描く。いま、第６図の（ａ）に示
すように、たとえば左のサスペンションアーム14がバウ
ンド状態となり、右のサスペンションアーム14がリバウ
ンド状態となるとする。そのときのロールセンタRCは、
左の上方のサスペンションアーム20の中心軸線と左の下
方のサスペンションアーム14の中心軸線とが交わる点
と、左のタイヤ18の接地点とを結ぶ直線が、右の上方の
サスペンションアーム20の中心軸線と右の下方のサスペ
ンションアーム14の中心軸線とが交わる点と、右のタイ
ヤ18の接地点とを結ぶ直線と交わる点となる。 サスペンションアーム14の揺動速度が遅い車両の直進
走行時には、上方のサスペンションアーム20の長さは変
化しないため、タイヤ18がバウンドすると、ロールセン
タRCは第６図の（ｂ）に示す位置となり、タイヤ18がリ
バウンドすると、ロールセンタRCは第６図の（ｃ）に示
す位置となる。 サスペンションアーム14の揺動速度が速い車両の直進
走行時には、第４図に示すように、第１シリンダ装置26
のピストン34の移動速度が速くなって絞り機構36を通過
する液体の流量が多くなり、圧力差が大きくなる。そう
すると、逆止め弁70または逆止め弁74を通って液体が流
れ、第４シリンダ装置32の第１液室53aに所定以上の圧
力が生じ、ピストン54が押し戻される。これによって、
方向制御弁64、66の第２エンベロープ64b、66bが働くこ
ととなる。 その結果、第２シリンダ装置28の第１液室47aが、方
向制御弁64の第２エンベロープ64bを経て第３シリンダ
装置30の第１液室49aと連通し、また第２シリンダ装置2
8の第２液室47bが、方向制御弁66の第２エンベロープ66
bを経て第３シリンダ装置30の第２液室49bと連通し、第
３シリンダ装置30のピストン50に連なるピストンロッド
は、バウンド時に伸び、リバウンド時に縮む。したがっ
て、ホイールキャリアの上方のボールジョイントのバウ
ンド時の軌跡Ａは、第３図の場合の軌跡A₀と比べて立ち
上っている。 サスペンションアーム14の揺動速度が速い場合のバウ
ンド時のロールセンタRCは、第７図の（ａ）に示すよう
に、左の上方のサスペンションアーム20の端にあるボー
ルジョイント22の軌跡Ａに直交する線と左の下方のサス
ペンションアーム14の中心軸線とが交わる点と、左のタ
イヤ18の接地点とを結ぶ直線が、右の上方のサスペンシ
ョンアーム20の端にあるボールジョイント22の軌跡Ａに
直交する線と右の下方のサスペンションアーム14の中心
軸線とが交わる点と、右のタイヤ18の接地点とを結ぶ直
線と交わる点となる。また、サスペンションアーム14の
揺動速度が速い場合のリバウンド時のロールセンタRC
は、第７図の（ｂ）に示す位置となる。 第６図および第７図から、サスペンションアーム14の
揺動速度が遅い場合の、第６図に示した旋回走行時（同
図ａ）および直進走行時（同図ｂ、ｃ）のロールセンタ
RCの位置は、サスペンションアーム14の揺動速度が速い
場合の、第７図に示した直進走行時（同図ａ、ｂ）のロ
ールセンタRCの位置より高いことが分る。また、第４図
の場合のタイヤの接地点の軌跡Ｂは、第３図の場合の軌
跡B₀と比べて立ち上っており、ホイールトレッドの変化
が少なくなっていることが分る。 バウンドの途中で、方向制御弁64、66が第４図から第
３図の状態に切り換った場合、第３シリンダ装置30のピ
ストン50は中立位置より上方にあり、上方のサスペンシ
ョンアーム20は長くなっている。このとき、第５図に示
すように、方向制御弁60の第２エンベロープ60bが働い
ている。そうすると、第２シリンダ装置28の第２液室47
bが、方向制御弁66の第１エンベロープ66aおよび逆止め
弁82を経て第３シリンダ装置30の第１液室49aに連通す
る。一方、第３シリンダ装置30の第２液室49bが、逆止
め弁80および方向制御弁64の第１エンベロープ64aを経
て第２シリンダ装置28の第１液室47aに連通する。 その結果、第３シリンダ装置30のピストン50が中立位
置に達し、方向制御弁60が切り換えられるまで、上方の
サスペンションアーム20は縮む。逆に、リバウンド途中
で、方向制御弁64、66が切り換わったときは、方向制御
弁60の第３エンベロープが働き、上方のサスペンション
アームは伸びる。つまり、サスペンションアーム14の揺
動速度が速い状態から遅い状態に切り換わったとき、ピ
ストン50が中立位置となるように、サスペンションアー
ム20は伸縮する。 第２図に示す実施例では、サスペンションアーム14の
揺動速度が速いとき、第１シリンダ装置26に生じた圧力
差が、第４シリンダ装置32の第１液室53aに導かれ、ピ
ストン54を押し込む。その結果、補助アーム98が上方へ
向けて揺動し、上方のサスペンションアーム20の内方の
端部が上方向に移動する。これによって、ロールセンタ
の位置が低くなる。 第１図および第２図に示した実施例では、前述したと
ころから明らかであるように、サスペンションアーム14
の揺動速度に応じてロールセンタ変更手段が直接機能す
るので、応答遅れがなく、したがって応答遅れに起因す
る違和感が生じない。また、ハンドルをゆっくり操作す
るような場合でも、車体が大きくローリングしてしまう
ような事態の発生を防止できる。また、特別にエネルギ
を必要とするアクチュエータがなくても作動するので、
省エネルギを図ることができ、構造が簡単であって信頼
性が高い。 第１図および第２図の実施例に代えて、電子制御する
こともできるが、この場合、応答遅れや省エネルギの点
では不利である。たとえば、第１図の実施例において、
第１シリンダ装置26によって発生する圧力差を圧力検出
器で検出するともに、第３シリンダ装置30をアクチュエ
ータとして使用する。検出された値を比較器に記憶して
おいた設定値と比較し、検出値が設定値以上となったと
き、アクチュエータによって上方のサスペンションアー
ム20を押し出してロールセンタの位置を低くし、検出さ
れた値が設定値より小さいとき、サスペンションアーム
20を引き込んでロールセンタの位置を高くする。

【図面の簡単な説明】 第１図はサスペンションを模式的に示す正面図、第２図
は別の実施例のサスペンションを模式的に示す正面図、
第３図ないし第５図は作用を模式的に示す正面図で、第
３図はサスペンションアームの揺動速度が遅い場合を、
第４図は揺動速度が速い場合を、第５図は揺動速度が速
い状態から遅い状態に切り換った場合を示しており、第
６図はサスペンションアームの揺動速度が遅い場合のロ
ールセンタの位置を示す模式図で、（ａ）は旋回走行時
を、（ｂ）は直進走行のバウンド時を、（ｃ）は直進走
行のリバウンド時を示しており、第７図はサスペンショ
ンアームの揺動速度が速い場合のロールセンタの位置を
示す模式図で、（ａ）は直進走行のバウンド時を、
（ｂ）は直進走行のリバウンド時を示している。 10:サスペンション、12:ホイールキャリア、14、20:サ
スペンションアーム、16、96:ロールセンタ変更手段、2
6、28、30、32:シリンダ装置、60、64、66:方向制御
弁。

Claims (1)

1. (57)【実用新案登録請求の範囲】 １．ホイールキャリアと、該ホイールキャリアを上下に
   揺動可能に支持し、車体の横方向へ配置されるサスペン
   ションアームとを備える車両のサスペンションであっ
   て、前記サスペンションアームの揺動速度が速いときロ
   ールセンタの位置を低くし、かつ、前記サスペンション
   アームの揺動速度が遅いときロールセンタの位置を高く
   するように形成され、前記サスペンションアームに関連
   して設けられたロールセンタ変更手段を含む、車両のサ
   スペンション。