JP3078908B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のサスペンション装
置に関する。

【０００２】

【従来技術】転舵輪用とされた車輪支持部材すなわちナ
ックルは、少なくともロアア−ムを介して車体に上下方
向に揺動自在として支持される。この車輪支持部材に取
付けられる車輪は、所定のホイ−ルアライメントとなる
ように設定することが要求されるが、このホイ−ルアラ
イメントを決定する重要な１つの要素としてキングピン
軸がある。

【０００３】すなわち、キングピン軸は、車体前方（後
方）から見たとき、その下方延長線が車輪の幅方向中心
線よりも若干車体外方側へ位置させて、制動の際に車輪
がト−インとすることが望まれる。また、キングピン軸
は、車輪の回転中心高さ位置においては、車輪の幅方向
中心線よりも若干車体内方側へ位置して、駆動力を受け
た際に車輪がト−インとなるようにすることが望まれ
る。このような設定は、特に、大トルクを発生するエン
ジンを塔載したＦＦ車のフロントサスペンション用とし
て強く要求される。

【０００４】上述のことから理解されるように、キング
ピン軸は、車体前方から見たときに、下方に向かうにつ
れて車体外方側へ位置するように若干傾斜して設定する
ことが要求されるが、例えばストラット式サスペンショ
ンにおいては、ロアア−ムと車輪支持部材との連結部が
下方設定点を構成し、サスペンションダンパと車輪支持
部材との連結部が上方設定点を構成して、上記両方の設
定点を結ぶ線がキングピン軸とされる。

【０００５】前述したキングピン軸の傾斜要求を満足さ
せようとすると、前記下方設定点すなわちロアア−ムの
車幅方向外端部を車輪の内径部分に奥深くつまり車幅方
向外方側へ大きく延長させることが必要であるが、ブレ
−キディスク等に対する干渉防止の観点から、ロアア−
ムを車幅方向周方向外方側へ大きく延長させることは事
実上困難となる。

【０００６】キングピン軸の下方設定点をより十分に車
幅方向外方側へ位置させるべく、ロアア−ムを前ロアア
−ムと後ロアア−ムとの２分割構成として、車輪支持部
材とロアア−ムとの連結部分が２つとなるいわゆるダブ
ルピボット式のサスペンションが提案されている（特公
昭５８−４２０４２号公報参照）。すなわち、前ロアア
−ムと後ロアア−ムとの車体外方側延長交点によって仮
想キングピン軸の下方設定点を構成しようとするもので
ある。より具体的には、前ロアア−ムの車体側連結部と
車輪支持部材側連結部とを結ぶ線と、後ロアア−ムの車
体側連結部と車輪支持部材側連結部とを結ぶ線との交点
を、各ロアア−ムの車輪支持部材に対する連結部よりも
車幅方向外端部側に位置させることにより、この交点を
実質的に仮想キングピン軸の下方設定点として構成する
ようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロアア
−ムを前ロアア−ムと後ロアア−ムとの分割構成として
仮想キングピン軸を構成するようにしたものにあって
は、転舵した際に、旋回外輪となる側の車輪のキャスタ
トレ−ルが小さくなって、ハンドルの戻りが悪くなると
いう問題を生じることが判明した。

【０００８】この点を詳述すると、ハンドルを切った旋
回時には、外輪は直進状態にあるときの仮想キングピン
軸を瞬間中心として転舵される。この転舵されたとき、
前ロアア−ムおよび後ロアア−ムの車輪支持部材への連
結部は、直進状態のときに比して相対的に後方へ変位し
た状態となり、これにより各ロアア−ムはそれぞれ車体
後方側へ揺動して、仮想キングピン軸の下方設定点が後
方へ変位し、この結果キャスタトレ−ルが小さくなって
ハンドルの戻りが悪くなる。特に、旋回外輪は、車体の
荷重移動によって実質的にハンドルの戻りを支配する側
の車輪となるので、スポ−ツ走行時のように高速かつ大
舵角とされるような運転時にはハンドルの戻り悪化は相
当なものとなり、極端な場合は意図したよりも車輪がよ
り大きく転舵されてしまうような事態をも生じることに
なっていた。

【０００９】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、前ロアア−ムと後ロアア−ムとで仮想キン
グピン軸の下方設定点を構成するようにしたものにおい
て、ハンドルの戻り悪化を低減し得るようにした車両の
サスペンション装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【発明の構成】前述の目的を達成するため、本発明にあ
っては次のような構成としてある。すなわち、転舵輪用
とされた車輪支持部材が前ロアア−ムと後ロアア−ムと
を介して車体に上下方向に揺動自在に支持され、前記前
ロアア−ムと後ロアア−ムとの車体外方側延長交点によ
って仮想キングピン軸の下方設定点を構成するようにし
た車両のサスペンション装置において、サスペンション
ダンパと前記車輪支持部材とを連結し、該サスペンショ
ンダンパに対して上下方向に揺動自在かつ該サスペンシ
ョンダンパの略軸線回りに該サスペンションダンパと共
に一体に回動し得るようにされたアッパア−ムと、前記
前後の各ロアア−ムと車輪支持部材との組立体に対して
前記サスペンションダンパを連結しており、車輪の前側
部分が車幅方向内方側を向くような転舵時に生じる前記
組立体の変位を、前記アッパア−ムの車幅方向外端部が
後方へ変位する方向に対応した前記サスペンションダン
パの回動動作として伝達する連結リンクと、を備えた構
成としてある。

【００１１】サスペンションダンパの下端部は、前記組
立体例えば前ロアア−ムに対してボ−ルジョイントを介
して連結しておくことができる。

【００１２】

【発明の効果】本発明によれば、転舵された旋回外輪用
のアッパア−ムの車幅方向外端部が後方へ変位する結
果、当該アッパア−ムと車輪支持部材との連結部すなわ
ち仮想キングピン軸の上方設定点が後方へ変位されて、
この上方設定点が後方へ変位しない場合に比してキャス
タトレ−ルの低減量が小さくなって、ハンドルの戻り悪
化が防止される。また、アッパア−ムを設けたことによ
り、キャンバコントロ−ルの自由度の大きいものとな
る。

【００１３】請求項４に記載したように、サスペンショ
ンダンパをボ−ルジョイントを介して前ロアア−ムに連
結しておくことにより、当該サスペンションダンパの支
持剛性が大きくなると共に、その略軸線回りにおけるサ
スペンションダンパすなわちアッパア−ムの回動を円滑
に行なうことができる。本発明の好ましい態様およびそ
の利点は以下の実施例の説明から明らかとなる。

【００１４】

【実施例】以下本発明の実施例を、ＦＦ車のフロントサ
スペンション用に適用した場合の例につき、添付した図
面に基づいて説明する。図１〜図４において、１は前ロ
アア−ム、２は後ロアア−ム、３はサスペンションダン
パである。

【００１５】前ロアア−ム１はほぼ車幅方向に略平行に
伸びて、その車幅方向内端部がブッシュ４を介して車体
に回動自在に取付けられ、その回動軸線はほぼ車体前後
方向と一致されている。また、前ロアア−ム１の車幅方
向外端部は、ボ−ルジョイント５を介して車輪支持部材
としてのナックル６の下端部に取付けられている。

【００１６】前ロアア−ム１の中間部分には、サスペン
ションダンパ３の下端部が、取付部材７を介して連結さ
れている。この取付部材７は、サスペンションダンパ３
の下端部外周に嵌合、一体化された筒部７ａと、筒部７
ａの下端部より前後方向に２又状に分岐された一対の脚
部７ｂとを有する。フォ−ク形状を構成する一対の脚部
７ｂは、前ロアア−ム１を前後方向に挟んだ状態で、ブ
ッシュ８を介して当該前ロアア−ム１に連結されてい
る。このブッシュ８は、後述するように、実質的にボ−
ルジョイントを構成するもので、サスペンションダンパ
３が、車幅方向に揺動自在かつサスペンションダンパ３
の略軸線回りに回動自在されている。なお、一対の脚部
７ｂ間には、図示を略すドライブシャフトが貫通される
ものである。

【００１７】後ロアア−ム２は、特に図２に示すように
略Ｌ字形状となるように設定されていつ。この後ロアア
−ム２の車幅方向内端部はブッシュ１０を介して車体に
連結され、その回動軸線はほぼ車体前後方向と一致して
いる。また、後ロアア−ム２の中間付近からは、車幅方
向外方側へ向かうにつれて徐々に前方へ向かうように若
干傾斜設定されて、その車幅方向外端部が、ボ−ルジョ
イント１１を介して、ナックル６の下端部に連結されて
いる、勿論、ボ−ルジョイント１１の位置は、前ロアア
−ム１用のボ−ルジョイント５の直後方に位置されてい
る。

【００１８】前記取付部材７すなわちサスペンションダ
ンパ３とナックル６の上端部とが、アッパア−ム２１を
介して連結されている。このアッパア−ム２１は、車体
内方側に向けて開口された略Ｕ字状とされて、取付部材
７の筒部７ａを前後方向から挟んだ状態で、ブッシュ２
２を介して上下方向に揺動自在すなわち略車体前後方向
に伸びる軸線を中心として回動自在に取付部材７に連結
されている。

【００１９】そして、アッパア−ム２１は、サスペンシ
ョンダンパ３がその略軸線回りに回動されるのに伴っ
て、略水平面内において当該サスペンションダンパ３と
一体に回動される。また、アッパア−ム２１の車幅方向
外端部は、ボ−ルジョイント２３を介して、ナックル６
の上端部に連結されている。このようなアッパア−ム２
１は、各ロアア−ム１、２に比して、車幅方向長さが十
分短いものとして設定されている。

【００２０】ここで、図２に示すように、前ロアア−ム
１用のブッシュ４の中心とボ−ルジョイント５の中心と
を結ぶ線をＬ１、後ロアア−ム２のブッシュ１０の中心
とボ−ルジョイント１１の中心とを結ぶ線をＬ２とす
る。この各線Ｌ１とＬ２とは、ボ−ルジョイント５、１
１よりも車幅方向外方側で交わり、その交点がＫＤで示
される。

【００２１】上記交点ＫＤと、アッパア−ム２１用のボ
−ルジョイント２３の中心ＫＵとを結ぶ線が、仮想キン
グピン軸ＫＰ（図３参照）を構成する。すなわち、ボ−
ルジョイント２３の中心が仮想キングピン軸ＫＰの上方
設定点を構成し、交点ＫＤが仮想キングピン軸の下方設
定点を構成する。

【００２２】取付部材７すなわちサスペンションダンパ
３と後ロアア−ム２とが、連結リンク２５により連結さ
れている。この連結リンク２５は、サスペンションダン
パ３よりも車幅方向外方側に位置されて、ほぼ前後方向
に伸びるものの、後方に向かうにつれて徐々に車幅方向
外方側へ位置するように若干傾斜されている。そして、
連結リンク２５の前端部がボ−ルジョイント２６を介し
て前方側の脚部７ｂに連結され、連結リンク２５の後端
部がボ−ルジョイント２７を介してボ−ルジョイント１
１付近において後ロアア−ム２に連結されている。

【００２３】この連結リンク２５は、車輪の前部が車幅
方向内方側を向くような転舵時、すなわち車輪が旋回外
輪となると転舵時において、後ロアア−ム２の後方への
変位をサスペンションダンパ３の図２中時計回りの回動
動作として伝達するためのもので、このような伝達が効
果的に行なわれるようにその連結位置が選択される。勿
論、サスペンションダンパ３の上記時計回りの回動は、
アッパア−ム２１の車幅方向外端部すなわち仮想キング
ピン軸ＫＰの上方設定点ＫＵとなるボ−ルジョイント２
３を後方へ変位させる動きとなる。

【００２４】前述のブッシュ８は、図５に示すように構
成されている。このブッシュ８は、前ロアア−ム１の取
付孔１ａ内に嵌合される外筒３１と、脚部７ｂが取付け
られる軸が挿入される内筒３２と、両筒３１と３２との
間の隙間に充填されたゴム等の弾性材３３とを有する。

【００２５】内筒３２の外周面には、球面状部３２ａが
形成されて、この球面状部３２ａが弾性材３３を介して
外筒３１と結合されている。これにより取付部材７すな
わちサスペンションダンパ３は、前ロアア−ム１に対し
て３６０度方向の動きが許容されて、ブッシュ８の軸線
回りにおける前ロアア−ム１に対する回動は勿論のこ
と、サスペンションダンパ３の略軸線回りにも相当角度
回動し得るようになっている。

【００２６】以上のように構成された本発明の作用につ
いて、図６、図７を参照しつつ説明するが、以下の説明
で、符号Ｗは車輪、Ｏは車輪の回転中心である。先ず、
図６において、車輪Ｗが直進状態にあるときの当該車輪
Ｗ１と各ロアア−ム１、２の状態を実線で示してあり、
仮想キングピン軸ＫＰの下方設定点がＫＤで示される。
なお、図８は、理解を容易にするために、誇張して描か
れている。

【００２７】この直進状態から、転舵したときでかつ旋
回外輪となる車輪Ｗの状態を破線で示してある。この転
舵時において、車輪Ｗは、直進状態にあるキングピン軸
ＫＰを中心として転舵される一方、車輪Ｗの転舵に起因
して各ロアア−ム１、２のナックル６に対する連結位置
すなわちボ−ルジョイント５、１１が後方へ移動する。

【００２８】ボ−ルジョイント５、１１が後方へ移動し
た際、各ロアア−ム１、２が車体側連結部を中心にして
後方へ揺動したときの当該ロアア−ム１、２の状態を図
中破線で示してあり、このときの仮想キングピン軸の下
方設定点はＫＤ１となり、元の下方設定点ＫＤよりも後
方へ変位して、キャスタトレ−ルがかなり小さくなる。

【００２９】一方、図７において、車輪Ｗを車体外方側
から見たとき、仮想キングピン軸ＫＰは下方に向かうに
つれて前方へ位置するように傾斜設定され、車輪が直進
状態にあるときのキャスタトレ−ルがＴ１で示される。
いま、仮想キングピン軸ＫＰの上方設定点ＫＵが変位し
ない状態で下方設定点ＫＤが後方へ変位して前述のＫＤ
１の位置になったとすると、キャスタトレ−ルはＴ２で
示すように小さくなり、転舵した際のハンドルの戻りが
悪くなる。

【００３０】これに対して、本発明の場合は、転舵時に
おける旋回外輪側の車輪Ｗについてのアッパア−ム２１
のボ−ルジョイント２３すなわち仮想キングピン軸ＫＰ
の上方設定点ＫＵが、既に述べたように後方へ変位され
たＫＵ１となる。この結果、仮想キングピン軸はＫＵ１
とＫＤ１とを結んだ線となり、このときのキャスタトレ
−ルはＴ３で示される。そして、このＴ３は前述のＴ２
よりも大きく、キャスタトレ−ルの低減によるハンドル
の戻り悪化が抑制される。

【００３１】図８は本発明の他の実施例を示すもので、
前記実施例と同一構成要素には同一符号を付してその重
複した説明は省略する。この図８は、図２に対応したも
ので、簡略のためスケルトン図として示してある。

【００３２】本実施例は、前記実施例に対して、連結リ
ンクの取付位置のみが異なっている。すなわち、前記実
施例における連結リンク２５に対応した連結リンク５５
は、サスペンションダンパ３の車幅方向外方側を通るよ
うに配置されて、後方に向かうにつれて車幅方向内方側
へ位置するように傾斜設定されている。そして、連結リ
ンク５５の後端部がボ−ルジョイント５６を介して後側
の脚部７ｂに連結され、また連結リンク５５の前端部が
ボ−ルジョイント５７を介してナックル６の前端部（ボ
−ルジョイント５よりも前方位置）に連結されている。
この連結リンク５５の作用そのものは、前記実施例にお
ける連結リンク２５と同様なので、その説明は省略す
る。

【００３３】以上実施例について説明したが、本発明
は、後輪用サスペンション、特に後輪操舵が行なわれる
いわゆる４ＷＳ車用としても同様に適用し得る。また、
実施例では、スクラブ半径が負となるいわゆるネガティ
ブキャンバのものを示したが、０スクラブあるいはポジ
ティブキャンバのものにも同様に適用し得る。勿論、駆
動輪用ではなく、従動輪のサスペンションとしても適用
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す全体斜視図。

【図２】図２は前後の各ロアア−ム部分を示す平面図。

【図３】図３はロアア−ム部分を後方から見た後面図。

【図４】図４は前後の各ロアア−ム部分を車体内方側か
ら見た側面図。

【図５】図５はサスペンションダンパと前ロアア−ムと
の連結部分に用いられたブッシュの一例を示す断面図。

【図６】図６は旋回外輪用の仮想キングピン軸の下方設
定点が後方へ変位される様子を示すための説明図。

【図７】図７は本発明の作用を従来のものと比較しつつ
キャスタトレ−ルの変化に及ぼす影響を説明するための
説明図。

【図８】図８は本発明の他の実施例を示すもので、図２
に対応したスケルトン図。

【符号の説明】

１：前ロアア−ム ２：後ロアア−ム ３：サスペンションダンパ ６：ナックル（車輪支持部材） ７：取付部材 ２１：アッパア−ム ２３：ボ−ルジョイント ２５：連結リンク ５５：連結リンク ＫＰ：仮想キングピン軸 ＫＵ：上方設定点 ＫＤ：下方設定点 ＫＵ１：転舵時の上方設定点（本発明） ＫＤ１：転舵時の下方設定点 Ｔ２：キャスタトレ−ル（従来） Ｔ３：キャスタトレ−ル（本発明）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−92711（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−10919（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−231011（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−182822（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−220904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−106118（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−218408（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−17311（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−75378（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 3/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転舵輪用とされた車輪支持部材が前ロアア
   −ムと後ロアア−ムとを介して車体に上下方向に揺動自
   在に支持され、前記前ロアア−ムと後ロアア−ムとの車
   体外方側延長交点によって仮想キングピン軸の下方設定
   点を構成するようにした車両のサスペンション装置にお
   いて、 サスペンションダンパと前記車輪支持部材とを連結し、
   該サスペンションダンパに対して上下方向に揺動自在か
   つ該サスペンションダンパの略軸線回りに該サスペンシ
   ョンダンパと共に一体に回動し得るようにされたアッパ
   ア−ムと、 前記前後の各ロアア−ムと車輪支持部材との組立体に対
   して前記サスペンションダンパを連結しており、車輪の
   前側部分が車幅方向内方側を向くような転舵時に生じる
   前記組立体の変位を、前記アッパア−ムの車幅方向外端
   部が後方へ変位する方向に対応した前記サスペンション
   ダンパの回動動作として伝達する連結リンクと、を備え
   ていることを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記連結リンクが、前記サスペンションダンパの車幅方
   向外方側を通るように配置されて、該サスペンションダ
   ンパと前記後ロアア−ムの車幅方向外端部付近とを連結
   しているもの。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記連結リンクが、前記サスペンションダンパの車幅方
   向外方側を通るように配置されて、該サスペンションダ
   ンパと前記車輪支持部材との前部を連結しているもの。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、 前記サスペンションダンパの下端部が、前記前ロアア−
   ムに対してボ−ルジョイントを介して連結されているも
   の。