JP3612988B2

JP3612988B2 - サスペンション構造

Info

Publication number: JP3612988B2
Application number: JP03996998A
Authority: JP
Inventors: 博昭藤田
Original assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Current assignee: Mitsubishi Fuso Truck and Bus Corp
Priority date: 1998-02-23
Filing date: 1998-02-23
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2018-02-23
Also published as: JPH11240320A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両のサスペンション構造、特に、車軸の下側に左右一対の下側ラジアスロッドを連結し、車軸の上側に上側ラジアスロッドを連結して成るリンク機構を介して車軸を車体に連結するようにした車両のサスペンション構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両、例えばバスのリアサスペンションは、左右の後車輪を枢支したリアアクスルをその左右端近傍に配した左右エアスプリングを介し左右のサイドレールに連結する。しかもリアアクスルの上側及び下側には複数の上下ラジアスロッドがそれぞれピン結合され、これらの各ラジアスロッドの他端は車体側にそれぞれピン結合され、これにより車体に対しリンク機構を介し後車輪を枢支したリアアクスルが連結される。このようなリアサスペンションの一例が本出願人による特開平９−２４７１６号公報に開示される。
【０００３】
ところで、このようなリアサスペンションを備えたバスの走行中において、同バスが路面継目や凹凸部を通過した場合、各車輪は車体に対して相対的に上下変位を行い、異音や振動の発生、所謂、ハーシュネスを生じ、乗り心地を悪化させている。この場合、各ラジアスロッドの目玉状部に対してリアアクスルあるいは車体側部材に結合されているピンとの間にはゴムブッシュが介装される。このため、ゴムブッシュの弾性力を比較的小さいものに設定しておけば、凹凸部を通過した際に、ゴムブッシュの弾性変形によって車体に対して車輪側が後方に相対変位するという挙動が得られ、これにより車速を低下させたと類似の効果が生じ、ハーシュネスを低減できている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにハーシュネスを低減すべくゴムブッシュの弾性係数を低いものに設定した場合、路面から加わる走行抵抗力の変動に応じてゴムブッシュが比較的大きく弾性変形し、左右の後車輪を枢支したリアアクスルの車体前後方向中心線に対する直角度が比較的頻繁に変位を繰返し、操縦安定性が低下することと成る。
【０００５】
このようにゴムブッシュの弾性係数の設定において、ハーシュネス低減と操縦安定性とは相反する特性のため、両者を両立させる上では、ゴムブッシュをある程度硬くする必要があり、妥協的なチューニングをせざるを得ない状況であった。
本発明の目的は、操縦安定性を保持した上で車両走行時のハーシュネスの発生を十分に低減出来るサスペンション構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
サスペンション構造として、車軸の左右輪近傍の下側部に基端が連結され先端が前方へ延びる左右一対の下側ラジアスロッドと、上記車軸の上側部に一端が連結されて他端が車体側に連結された上側ラジアスロッドとを具備し、上記車体に基端側が揺動可能に支持されるレバー部材である左右１対の変位検出部材とこれら両変位検出部材を互いに同方向に揺動するよう連結する前後変位伝達部材を備え、上記左右一対の下側ラジアスロッドのいずれか一方に車体前後方向の変位が生じた時に上記両変位検出部材及び前後変位伝達部材を介し他方に上記変位と同等の変位量を生起させる左右変位等量化手段を有し、上記左右１対の下側ラジアスロッドの先端が夫々対向する上記左右１対の変位検出部材のみにピン結合されたことを特徴とする。
【０００７】
この場合、各下側ラジアスロッドのいずれか一方に車体前後方向の変位が生じると、左右変位等量化手段により、その変位を生じた側と反対側の下側ラジアスロッドに対し一方の変位量と同等の変位量を生起させる。このため、左右の各下側ラジアスロッドの基端に連結される車軸側の左右車輪は車体前後方向における相対変位差を生じることが無く、常に車軸側車体前後方向中心線に対する直角度を保持出来、操縦安定性を確保できると共に凹凸面通過時に車体に対する車輪側の速度を低下させたと同様の作用を車軸に作用させてハーシュネスの発生レベルを低減させることができ、乗り心地を改善できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の第１の実施形態例としてのサスペンション構造を適用したリアサスペンションを示した。このリアサスペンション１は図示しないバスの床下構造体中の後部フレームメンバ３に装着され、後車輪２側を前後左右の変位を規制し上下動可能な状態で連結している。なお、このバスの床下構造体は、後車輪２を支持する後部フレームメンバ３と、図示しない前車輪を支持する前部フレームメンバと、両者間に介装される図示しない中間フレームメンバとで構成されている。
【０００９】
図１に示すように、後部フレームメンバ３は車両の前後方向Ｘに延び車幅方向Ｙに所定間隔を介して互いに並設された左右のサイドレール４，５と、これらサイドレール対を一体結合し車幅方向Ｙに長い複数のアウトリガ６，７（二つのみ示した）及び複数のクロスメンバ１２（一つのみ示した）とを備える。
【００１０】
一対のサイドレール４，５はその前部において後車輪２からの路面反力による衝撃を緩和するリアサスペンションと、図示しないエンジン及びそれに接続されたクラッチ、ミッション等を載置する。このエンジン側より延びる動力伝達系１０の端部が後述のデファレンシャル９に接続される。ここで、サイドレール対４，５の前端と後車輪２の後方位置には第１，第２アウトリガ６，７がそれぞれ一体結合される。第１、第２アウトリガ６，７は角柱状のフレームとフレーム間に配備される鋼板とによって隔壁状に組立てられる。ここで第１アウトリガ６はその後壁面側にサイドレール対４，５を接合される。更に、第１アウトリガ６とサイドレール対４，５の各前端の結合部周縁で車幅方向Ｙの外側位置には、エアサスペンション８の前部のばね受け部材１１が接合される。左右ばね受け部材１１はその下面にエアサスペンション８の上端部を固定し、その周縁の適所には図示しない補強部材としての縦板を結合し、これにより剛性強化を図っている。
【００１１】
第２アウトリガ７の前壁面と左右のサイドレール対４，５との結合位置近傍には、エアサスペンション８の後部のばね受け部材１３が一体的に接合される。左右ばね受け部材１３はその下面にエアサスペンション８の上端部を固定し、その周縁の適所には図示しない補強部材としての縦板を結合し、これにより剛性強化を図っている。
【００１２】
上述の前部左右のばね受け手段１１及び後部左右のばね受け部材１３は、リアサスペンション１を介し後車輪２からの路面反力を受けるように構成される。
【００１３】
ここでリアサスペンション１は後車輪２を枢支するリアアクスル１５、リアアクスル１５の左右に一体結合され前後方向に延出する一対のサスペンションアーム１６、左右の各サスペンションアーム１６の前後端に形成され一体的にエアサスペンション８の下端部が結合されたバネ受け１６１、各サスペンションアーム１６の中央よりでリアアクスル１５の前後部位に下端がピン結合され、上端がサイドレール対４，５の膨出部４０１，５０１にピン結合される複数のショックアブソーバ１７、全体がＶ字形に形成されると共にリアアクスル１５の中央のデファレンシャル９に球面継手１８を介して後端が連結され、前端が左右のサイドレール４，５と一体の左右上側ブラケット３０にピン結合される上側ラジアスロッド１９、リアアクスル１５の前側壁に図示しない水平ピンを介し連結されて前方に延出するたがいに平行な左右一対の下側ラジアスロッド２１とで構成される。
【００１４】
図１乃至図２に示すように、Ｖ字形に形成される上側ラジアスロッド１９はリアアクスル１５をその車幅方向Ｙの変位及び前後方向Ｘの変位を規制し上下動を許容した状態で車体に連結することが出来る。一方、左右の下側ラジアスロッド２１の各先端は左右変位等量化手段Ａとしての変位検出部材２２，２３と前後変位伝達部材２４と引っ張りばね２７とを介し車体側の第１アウトリガ６に連結される。
ここで、左右一対の変位検出部材２２，２３は車幅方向Ｙに延びるレバー状部材であり、それぞれの車体外方側の端部が第１アウトリガ６の後向き面に縦向きピン２５及び左右の各ブラケット２６を介し連結されている。左右一対の変位検出部材２２，２３の車体中央側の端部は互いに相対変位可能にピン結合される。しかも各変位検出部材の中間部にはそれぞれ、縦ピンｐ１を介し中間部材ｍが、その中間部材ｍには横ピンｐ２を介し左右の下側ラジアスロッド２１の各先端が連結される。このため、左右の下側ラジアスロッド２１は各変位検出部材２２，２３に上下左右の相対変位可能に連結される。
【００１５】
ここで、左の変位検出部材２２の車体中央側の端部は上下に二股状を成す二股連結部２２１を、右の変位検出部材２３の車体中央側の端部は二股連結部２２１に摺動自在に嵌挿される直状連結部２３１を形成される。両中央連結部２２１，２３１にはそれぞれに相互に対向する長穴ａが形成され、同長穴ａには縦ピンである前後変位伝達部材２４が離脱不可に遊嵌される。二股連結部２２１の先端には一端が第１アウトリガ６に係止される引っ張りばね２７の他端が係止される。更に、二股連結部２２１及び直状連結部２３１の中央前向き面には第１アウトリガ６に支持されたゴム製のストッパ２８が当接する。ここで二股連結部２２１及び直状連結部２３１は引っ張りばね２７でストッパ２８に当接する方向（車体前方）に付勢され、ストッパ２８の弾性力で車体後方に付勢され、それら弾性力の釣合い位置が基準位置（図１に実線で示す位置）に設定されている。この基準位置に左右変位検出部材２２，２３が保持される状態において、各下側ラジアスロッド２１と上側ラジアスロッド１９に連結されるリアアクスル１５は車体前後方向中心線Ｌに対し直交状態に配備される。
【００１６】
車両の走行時において、平坦路を通常走行する状態にあると、左右変位検出部材２２，２３は、ばね２７及びストッパ２８により基準位置に保持される。この場合、左右の各下側ラジアスロッド２１と上側ラジアスロッド１９とにより後部フレームメンバ３に連結されたリアアクスル１５は車体前後方向中心線Ｌに対し直交状態に保持され、操縦安定性が確保される。
一方、走行時において道路の部分的に補修した継目のような凹部を右後車輪２が通過するとする。右後車輪２に上下方向の変位が発生し、左後車輪２が走行方向に進んで行くのに対し、上述の右後車輪２は後方へ遅れを生じてしまう。この遅れた変位量分だけ、右側の下側ラジアスロッド２１がＸ方向の後方へ変位して、右変位検出部材２２がピン２５を中心にしてＸ方向の後方へ揺動する。この右変位検出部材２２の揺動に伴い左変位検出部材２３も同様にピン２５を中心にして同方向に揺動して左側の下側ラジアスロッド２１が後方へ押されるため上述の左後車輪２が右後車輪２の遅れ変位量と同量分だけＸ方向の後方へ強制的に変位する。
【００１７】
このような挙動は瞬時に生じ、路面継目の通過後はばね２７及びストッパ２８の働きで左右の変位検出部材２２，２３が基準位置に戻る。なお、左の後車輪２が路面継目を通過した場合も左右対称で同様の挙動が生じる。
このように、図１のリアサスペンション１を用いた場合、左右いずれかの後車輪２が路面継目を通過した場合、リアアクスル１５及び左右後車輪２は車体前後方向中心線Ｌに対し直交状態を保持したままで後部フレームメンバ３に対して相対的に車両後方に変位でき、ハーシュネスの発生レベルを低減させ、乗員の乗り心地が低下するのを防止できる。しかも、通常走行時も路面継目通過時も、常に、リアアクスル１５は車体前後方向中心線Ｌに対し直交状態を保持でき、操縦安定性を確保出来る。更に、リンク機構のみを用いるので、機構の信頼性が高く、コスト低減を図りやすい。
【００１８】
図１のリアサスペンション１で用いた左右一対の変位検出部材２２の二股連結部２２１及び直状連結部２３１はばね２７及びストッパ２８で中立位置に保持されていたが、場合により、図４に示すような構成を採っても良い。この場合、第１アウトリガ６の後壁にガイド板３１を突き出し状に支持する。このガイド板３１は二股連結部２２１及び直状連結部２３１の直下に対向配備され、しかも、このガイド板には前後突部３１１，３１２を設け、これら各突部に一端が係止される前後ばね３２，３３の各他端が二股連結部２２１にそれぞれ係止される。ここで前後ばね３２，３３は通常走行抵抗を受けた状態で左右一対の変位検出部材２２，２３を実線で示す基準位置に保持出来るよう各弾性力が設定される。このような前後ばね３２，３３を用い左右変位検出部材２２，２３を基準位置に付勢するよう構成した場合も、図１のリアサスペンション１と同様の作用効果を得られる。なお、ここでの前後ばね３２，３３を圧縮ばねとして左右変位検出部材２２，２３を基準位置に付勢するよう構成しても良い。更に、図１、図４の各変位検出部材２２，２３と左右下側ラジアスロッド２１との各連結部は第１ピンｐ１、中間部材ｍ，第２ピンｐ２を介して連結されていたが、これに代えて、図示しない周知の球継手の一端を各変位検出部材２２，２３に連結し、他端を左右下側ラジアスロッド２１の先端側に連結しても良い。この場合も各変位検出部材２２，２３に対し左右下側ラジアスロッド２１を上下、左右に揺動可能に連結することが出来、図１のリアサスペンション１と同様の作用効果が得られる。
【００１９】
図１のリアサスペンション１ではレバー状の左右一対の変位検出部材２２を縦ピンである前後変位伝達部材２４で連結した構成を採っていたが、これに代えて、図５に示すようなリアサスペンション１ａを形成しても良い。このリアサスペンション１ａは図１のものと同様に、後車輪２を支持する後部フレームメンバ３に装着され、ここでは同一部材を多く使用することより、同一部材には同一符号を付し、重複説明を簡略化する。
図５、図６に示す、前後変位伝達部材２４ａは車幅方向に長いバー状部材であり、その左右端は第１アウトリガ６の後向き面に一体結合された左右ブラケット４０，４１に軸受Ｂを介し枢支される。しかもこの前後変位伝達部材２４ａはその左右端近傍位置に下側に延出する左右一対のレバー状の変位検出部材２２ａ，２３ａを備え、中央位置に下側に延出する中央レバー４２を備える。
【００２０】
ここで、第１アウトリガ６の後壁の中央位置の近傍にはガイド板４３が突き出し状に支持される。このガイド板４３は中央レバー４２の直下に対向配備され、しかも、このガイド板には前後突部４３１，４３２を設け、これら各突部に一端が係止される前後ばね４４，４５の各他端が中央レバー４２の揺動端側にそれぞれ係止される。ここで前後ばね３２，３３は通常走行抵抗を受けた状態で左右一対の変位検出部材２２ａ，２３ａを実線で示す基準位置に保持出来るように各弾性力が設定されることとなる。
【００２１】
一方、左右一対のレバー状の変位検出部材２２ａ，２３ａはその下端である揺動端に球継手４６，４７の外殻を一体結合する。この球継手４６，４７の他端である図示しない球体部は左右の下側ラジアスロッド２１ａの各先端に一体結合されている。このため、左右の下側ラジアスロッド２１ａは各変位検出部材２２ａ，２３ａに上下左右の相対変位可能に連結される。
このような構成のリヤサスペンション１ａも、図１のリヤサスペンション１と同様に作動することより、重複説明を略す。
【００２２】
このリヤサスペンション１ａも走行時において路面継目のような凹部をバスが通過するとする。この場合、例えば、右の後車輪２に後方へ車輪を押し戻す抵抗力が比較的大きく急激に加わると、右の下側ラジアスロッド２１ａを介し右の変位検出部材２３ａが前ばね４３の弾性力に抗して後方ｒに揺動Ｒし、その変位は前後変位伝達部材２４ａと一体の左の変位検出部材２２ａにも同時に等量伝わり、左の変位検出部材２２ａと連結されるリアアクスル１５の左側部位をも後方ｒに押圧変位する。このような挙動は左右同時に生じ、路面継目の通過後は前後ばね４４，４５の働きで左右の変位検出部材２２ａ，２３ａが基準位置に戻る。なお、左の後車輪２が路面継目を通過した場合も左右対称で同様の挙動が生じる。
【００２３】
このように、図５のリアサスペンション１ａを用いた場合、図１のリアサスペンション１と同様の作用効果を得られ、特にこの場合、前後変位伝達部材２４ａと左右の変位検出部材２２ａが一体のため、リアアクスル１５の左右の前後方向のずれを修正する挙動が応答性良く行われるという利点がある。更に、ここでの左右変位等量化手段Ａを成す変位検出部材２２ａ，２３ａと前後変位伝達部材２４ａとは別部材を一体接合して形成したが、これらを１本の鋼棒を屈曲することにより形成しても良く、この場合、特に構成の簡素化を図れる。
【００２４】
上述のところにおいて、左右変位等量化手段Ａはリンク系のみで構成されていたが、場合により、図示しない左右各下側ラジアスロッドの前端側に図示しないリニアアクチュエータをそれぞれ取付けておき、この下側ラジアスロッドの一方に前後方向の変位が生じた場合に、同変位量を検知し、それと同等の変位を他方のリニアアクチュエータを介し他方の下側ラジアスロッドに生じさせるという、電動式の左右変位等量化手段を用いても良く、この場合も図１のサスペンション構造と同様に操縦安定性を確保できると共にハーシュネスの発生レベルを低減させ、乗り心地を改善できる。上述のところにおいて、サスペンション構造としてバスのリアサスペンション１，１ａを説明したが、本発明としてのサスペンション構造はトラック等のリアサスペンションやトレーラのサスペンションにも同様に適用でき、場合により中間部やフロントのサスペンションにも使用可能である。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、各下側ラジアスロッドのいずれか一方が車体前後方向に変位すると、左右変位等量化手段によって、その変位を生じた側と反対側の下側ラジアスロッドに対し一方の変位量と同等の変位量を生起させるので、左右の各下側ラジアスロッドに連結される車軸側の車輪は車体前後方向における相対変位を生じることが無く、常に車軸側が車体前後方向中心線に対する直角度を保持出来、操縦安定性を確保できると共にハーシュネスの発生レベルを低減させ、乗り心地を改善できる。
【００２６】
特に、左右変位等量化手段を変位検出部材と前後変位伝達部材と弾性部材とで構成するので、操縦安定性を確保できると共にハーシュネスの発生レベルを低減させ、乗り心地を改善でき、しかも、リンク機構のみを用いるので、機構の信頼性が高く、コスト低減を図りやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例としてのリアサスペンションの要部概略平面図である。
【図２】図１のリアサスペンションの要部概略側面図である。
【図３】図１のリアサスペンションの左右一対の変位検出部材の正面概略断面図である。
【図４】図１のリアサスペンションの変形例で用いる左右一対の変位検出部材の要部概略平面図である。
【図５】本発明の他の実施形態例としてのリアサスペンションの要部概略平面図である。
【図６】図１のリアサスペンションの要部概略側面図である。
【符号の説明】
１リアサスペンション
２左右後輪
３後部フレームメンバ
４，５サイドレール
６，７アウトリガ
１２クロスメンバ
１５車軸
１９上側ラジアスロッド
２１下側ラジアスロッド
２２，２３，２２ａ，２３ａ変位検出部材
２４，２４ａ前後変位伝達部材
２７，３２，３３，４４，４５弾性部材
Ａ左右変位等量化手段
Ｘ車体前後方向
Ｙ車幅方向

Claims

車軸の左右輪近傍の下側部に基端が連結され先端が前方へ延びる左右一対の下側ラジアスロッドと、上記車軸の上側部に一端が連結されて他端が車体側に連結された上側ラジアスロッドとを具備したサスペンション構造において、
上記車体に基端側が揺動可能に支持されるレバー部材である左右１対の変位検出部材とこれら両変位検出部材を互いに同方向に揺動するよう連結する前後変位伝達部材を備え、上記左右一対の下側ラジアスロッドのいずれか一方に車体前後方向の変位が生じた時に上記両変位検出部材及び前後変位伝達部材を介し他方に上記変位と同等の変位量を生起させる左右変位等量化手段を有し、上記左右１対の下側ラジアスロッドの先端が夫々対向する上記左右１対の変位検出部材のみにピン結合されたことを特徴とするサスペンション構造。