JP4195208B2 - リヤサスペンション装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪をバウンド、リバウンドし得るよう上下動可能に懸架するためのマルチリンク式リヤサスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マルチリンク式サスペンション装置としては、例えば特公平２−２７２５号公報に記載されたごときものが知られている。
【０００３】
上記公報に記載された従来のマルチリンク式サスペンション装置は、車輪を回転自在に支持した車輪支持部材の上部をＡ型アッパーリンクの頂点により車体に支持し、車輪支持部材の下部をＡ型ロアリンクの頂点により車体に支持して、これらアッパーリンクおよびロアリンクの頂点により車輪支持部材の直立旋回軸線を設定し、この直立旋回軸線から車両前後方向にずれた車輪支持部材の点を車幅方向に延びる連接棒により車体に支持した型式のサスペンション装置を前提とし、アッパーリンクに係わる連結部の車幅方向可撓性をロアリンクのそれよりも大きくすると共に、上記連接棒により支持された車輪支持部材の点とロアリンクの頂点とにより設定される車輪支持部材の前後旋回軸線を所定の方向に傾斜させたものである。
かかる構成によれば、車輪が横力を受けて直立旋回軸線の周りでトー角変化を生じようとする時、前後旋回軸線周りにこの傾向を防止するような旋回モーメントが発生して上記のトー角変化を抑制することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上記したサスペンション装置はサスペンションストローク中におけるトー角変化を考察すると、全てのサスペンションストローク域においてトー角変化がほぼ同じようなものになるものであったため、以下のような問題を生ずる懸念がある。
【０００５】
つまり、旋回走行時に大きなサスペンションストローク（バウンド）を発生する旋回方向外側車輪について述べると、特にワゴン車などのように積載荷重で車両重量が大きく変化する車両を最大積載量の近くの荷物が載せられた状態で大横加速度旋回走行させる場合などに要求されるが、当該旋回方向外側車輪は車両の旋回走行安定性を高めるためにアンダーステア傾向のトー角変化を生ずるようなサスペンション装置で懸架されているのが好ましい。
【０００６】
しかし前記した従来のサスペンション装置にあっては、全サスペンションストローク域においてほぼ同じようなトー角変化を生じさせるものであるため、上記大サスペンションストローク（バウンド）時におけるアンダーステア傾向の要求を満足させようとすると、車両が旋回走行に移行した直後の旋回初期や、サスペンションストロークの小さな小横加速度旋回時にもステア特性がアンダーステア傾向になってしまい、かかる旋回走行時に要求される回頭性が犠牲となって車両の転向がスムーズでないという不満を運転者に抱かせる懸念があった。
【０００７】
本発明は、上記アンダーステア傾向のトー角変化が要求される大きなサスペンションストローク（バウンド）域でショックアブソーバがそれ以上は収縮ストロークし得ないようショックアブソーバに収縮限界を設定しておき、
これと、特殊なサスペンションジオメトリとで、相反する大サスペンションストローク（バウンド）時に要求されるステア傾向と小サスペンションストローク（バウンド）時に要求されるステア傾向とを両立させ得るようにしたリヤサスペンション装置を提供し、
もって上記の問題を解消することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的のため、本発明によるリヤサスペンション装置は、
車輪を回転自在に支持した車輪支持部材を車輪回転中心周りの若干の回動変位が可能となるよう、少なくとも２個のほぼ車幅方向に延在する車幅方向サスペンションリンクと、ほぼ車両前後方向に延在する前後方向サスペンションリンクとで車体に取り付け、上記車輪支持部材と車体との間にショックアブソーバを架設したリヤサスペンション装置を前提とし、
上記の車幅方向サスペンションリンクとして、車輪回転中心よりも車両前方における車輪支持部材の箇所と車体との間に架設した第１リンク、および車輪回転中心よりも車両後方における車輪支持部材の箇所と車体との間に架設した第２リンクを設け、
ショックアブソーバの車輪支持部材側連結点を車輪回転中心よりも車両前方に位置させ、更にショックアブソーバの収縮限界位置を定めるバンパラバーを設け、
該バンパラバーは収縮方向中程に１つのくびれ部を具え、
ショックアブソーバのストローク量がこの収縮限界位置によって規定される所定値未満では、前記回動変位に応動して車輪支持部材の車両前方側を車幅外方へ変位し、
該ストローク量が該所定値以上では、前記１つのくびれ部が圧縮変形することにより、前記回動変位に応動して車輪支持部材の車両前方側を車幅内方へ変位するよう構成したことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
本発明によるリヤサスペンション装置によれば、バンパラバーがショックアブソーバのストローク位置を制限しない小さなサスペンションストローク域と、ショックアブソーバのストロークが収縮限界位置を超える場合にバンパラバーの弾性変形が効いて該ストロークを僅かにする大きなサスペンションストローク域とが規定される。
上述のように第１リンクの車輪支持部材側連結点は車輪回転中心よりも車両前方にあり、第２リンクの車輪支持部材側連結点が車輪回転中心よりも車両後方にあるため、小さなサスペンションストローク域では、第１リンクの車輪支持部材側連結点が車輪のバウンド力にそのまま感応して上昇し、車輪支持部材を車輪回転中心周りに回動変位させる。この間、車輪のトー角をトーアウト方向に変化させる設定が可能であり、車両のアンダーステア傾向を弱めて車両の回頭性を確保することができる。
【００１０】
これに対し大きなサスペンションストローク域では、バンパラバーに設けた１つのくびれ部の弾性変形が効いて車輪支持部材側連結点が車輪のバウンド力によって上昇し難く、更なる車輪のバウンド力が車輪支持部材を車輪回転中心「反対」周りに回動変位させる。かかる車輪支持部材の反対周りの回動変位は、第１リンクの車輪支持部材側連結点および第２リンクの車輪支持部材側連結点を車両後方に変位させるが、この間、第１リンクの車輪支持部材側連結点が車輪回転中心よりも車両前方にあり、第２リンクの車輪支持部材側連結点が車輪回転中心よりも車両後方にあるため、第１リンクの車輪支持部材側連結点が第２リンクの車輪支持部材側連結点よりも大きく車幅方向内方へ変位する。
よって、旋回走行時に大きくストローク（バウンド）する旋回方向外側車輪（後輪）はショックアブソーバの収縮限界状態においてトーイン方向のトー角変化を生ずることとなり、車両を前記した要望通りにアンダーステア傾向として旋回走行安定性を確保することができる。
【００１１】
したがって本発明によれば、相反する大サスペンションストローク（バウンド）時に要求されるステア傾向と小サスペンションストローク（バウンド）時に要求されるステア傾向とを両立させることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図４は、本発明の一実施の形態になるリヤサスペンションを左後輪用のリヤサスペンションとして構成したもので、図１は車両上方から見た平面図、図２は車両左側面から見た側面図、図３は車両後方から見た背面図、図４はショックアブソーバの上部詳細図である。
【００１３】
図１〜図３において、１はサスペンションメンバを示し、これをインシュレータ２を介して図示せざる車体に取り付け、サスペンションメンバ１に対し以下のごとくに左後輪３を懸架する。
つまり、左後輪３を回転自在に支持したナックル（車輪支持部材）４の上部とサスペンションメンバ１の上部との間に、Ａ型のアッパーリンク５をほぼ車幅方向に延在させて設け、該アッパーリンク５の頂点を形成する先端をボールジョイント５ａによりナックル４の上部に連節し、アッパーリンク５の２個の基端をフロント側弾性ブッシュ５ｂおよびリヤ側弾性ブッシュ５ｃによりサスペンションメンバ１の下部に枢支する。
【００１４】
ナックル４の下部とサスペンションメンバ１の下部との間には、車幅方向サスペンションリンクに相当する２個のＩ型ロアリンク６，７をほぼ車幅方向に延在させて設け、これらロアリンク６，７を車両前後方向に離間させると共にアッパーリンク５に対しほぼ平行に配置する。
第１リンクに相当するフロント側ロアリンク６の外端は弾性ブッシュ６ａによりナックル４の下部に枢支するが、当該枢支する箇所を左後輪３の回転中心Ｏよりも車両前方に位置させる。
またフロント側ロアリンク６の内端は弾性ブッシュ６ｂによりサスペンションメンバ１の下部に枢支するが、当該枢支する箇所を図１から明らかなごとく弾性ブッシュ６ａによるナックル側枢支点よりも車両前方に位置させる。
【００１５】
第２リンクに相当するリヤ側ロアリンク７の外端は弾性ブッシュ７ａによりナックル４の下部に枢支するが、当該枢支する箇所を左後輪３の回転中心Ｏよりも車両後方に位置させる。
またリヤ側ロアリンク７の内端は弾性ブッシュ７ｂによりサスペンションメンバ１の下部に枢支するが、当該枢支する箇所を図１から明らかなごとく弾性ブッシュ７ａによるナックル側枢支点よりも車両後方に位置させる。
【００１６】
以上のアッパーリンク５および２個のロアリンク６，７によりナックル４（車輪３）は、車幅方向に位置規制されて車両上下方向のサスペンションストロークを行い得るようサスペンションメンバ１に支持される。
ここでナックル４（車輪３）を車両前後方向に位置規制するためナックル４およびサスペンションメンバ１間に、ほぼ車両前後方向へ延在して前後方向サスペンションリンクを構成するラジアスロッド８を設け、該ラジアスロッド８の後端を弾性ブッシュ８ａによりナックル４の下部に枢支し、前端を弾性ブッシュ８ｂによりサスペンションメンバ１に枢支する。
【００１７】
以上によりナックル４（車輪３）は、車幅方向および車両前後方向に位置規制されて車両上下方向のサスペンションストロークを行い得るようサスペンションメンバ１に支持されるが、車輪回転中心周りにも若干の回動変位を行うことができる。
【００１８】
ナックル４（車輪３）の上下動（サスペンションストローク）時におけるショックを緩和すると共に振動吸収を行うため、ナックル４と図示せざる車体との間にショックアブソーバ９を架設し、該ショックアブソーバ９の下端をピン９ａによりフロント側ロアリンク６に枢支して、このロアリンク６を介し間接的にショックアブソーバ９の下端をナックル４に取り付けると共に、ピン９ａによるショックアブソーバ９のナックル側取り付け点を車輪回転中心Ｏよりも車両前方に位置させる。
ショックアブソーバ９の上端はインシュレータ９ｂを介して車体に取り付け、該ショックアブソーバ９の上端には更に、ショックアブソーバ９の収縮限界位置を定めるバンパラバー１０を設ける。
【００１９】
このバンパラバー１０は図４に明示するごとく、ショックアブソーバ９の外筒１１とピストンロッド１２との間における摺接部を防塵するためピストンロッド１２に設けたダストブーツ１３の基部に一体的に形成し、車輪と共に上昇する外筒１１がバンパラバー１０に衝接することでショックアブソーバ９の収縮限界を規定するようになす。
【００２０】
図１〜図３に示すように、リヤ側ロアリンク７のナックル側連結点７ａおよびサスペンションメンバ側連結点７ｂ間における箇所と車体との間に、ロアリンク７の上下揺動に対して抗力を付与するスプリング１４を設ける。
【００２１】
上記の構成とした本実施の形態になるリヤサスペンション装置を模式的に示すと、ナックル４、アッパーリンク５、ロアリンク６，７、ショックアブソーバ９およびスプリング１４の配置は車両上方から見た平面図では図５（ａ）のごとくになり、車両左側面から見た側面図では図５（ｂ）のごとくになり、車両後方から見た背面図では図５（ｃ）のごとくになる。
これら図５（ａ）〜（ｃ）に基づき本実施の形態になるリヤサスペンション装置の作用を車両が右旋回を行う場合について以下に説明する。
【００２２】
車両の旋回初期や小横加速度旋回時のように旋回方向外側車輪である左後輪３が図７にαで示す値未満の小さなサスペンションストローク（バウンド）を行う限りにおいて、バンパラバー１０がバウンドに伴うショックアブソーバ９の収縮ストロークを制限しないから、ロアリンク６の上下揺動（従って弾性ブッシュ６ａの上下動）は制約を受けることがなく、ロアリンク６はアッパーリンク５と同様に揺動する。
【００２３】
一方でロアリンク７は、スプリング１４のバネ反力により上方への揺動に対して抗力を受けているため、アッパーリンク５およびロアリンク６よりも当該方向の揺動を遅延される。
このためナックル４は車輪回転中心Ｏの周りで図５（ｂ）の矢Ａの方向へ回動変位され、この回動変位はナックル４の下部における弾性ブッシュ６ａ，７ａを車両前方へと変位させる。
これに伴うロアリンク６，７の回動で、ナックル４の前部における弾性ブッシュ６ａが車幅方向外方へ移動し、逆にナックルの後部における弾性ブッシュ７ａが車幅方向内方へ移動し、結果として旋回方向外側車輪である左後輪３は上記の小さなバウンド時にトーアウト方向にトー角を変化される。
【００２４】
かかる旋回方向外側車輪３のトーアウト方向トー角変化は、図７にαで示す値未満の小さなサスペンションストローク（バウンド）域におけるトー角変化特性に示すようにトーイン方向のトー角を小さくすることとなり、車両のアンダーステア傾向を弱めて弱アンダーステアにより当該小さなサスペンションストローク域で要求される車両の回頭性を確保することができる。
なお要求される車両の回頭性が更に強い車両にあっては、スプリング１４のバネ力を大きくしてトーイン角を０にしたりトーアウト角を発生させるようにすることで要求を満足させることができるし、スプリング１４を設置しないでサスペンションジオメトリのチューニングのみで要求通りの回頭性を確保できる場合はスプリング１４を省略し得ること勿論であり、スプリング１４は必須要件ではない。
【００２５】
車両の大横加速度旋回時のように旋回方向外側車輪である左後輪３が図７にαで示す値以上の大きなサスペンションストローク（バウンド）を生じようとする場合は、バンパラバー１０がバウンドに伴うショックアブソーバ９の収縮ストロークを図６（ｂ）に示すごとく制限してショックアブソーバ９をバンパラバー１０の弾性変形により僅かに収縮ストロークさせるのみとし、ショックアブソーバ９が一種のつっかい棒として機能するようになるから、バウンドに伴うロアリンク６の上方への揺動（従って弾性ブッシュ６ａの上昇）を著しく大きく制約する。
【００２６】
一方でロアリンク７は、スプリング１４のバネ反力により上方への揺動に対して前記したごとく抗力を受けていても、ロアリンク６の上方への揺動ほど大きく制約されることはない。
このためナックル４は車輪回転中心Ｏの周りで図６（ｂ）の矢Ｂの方向へ回動変位され、この回動変位はナックル４の下部における弾性ブッシュ６ａ，７ａを図６（ａ）に実線で示すごとく車両後方へと変位させる。
これに伴うロアリンク６，７の図６（ａ），（ｂ）に示す破線位置から実線位置への回動で、ナックル４の前部における弾性ブッシュ６ａが車幅方向内方へ移動し、逆にナックルの後部における弾性ブッシュ７ａが車幅方向外方へ移動し、結果として旋回方向外側車輪である左後輪３は図７にαで示す値以上の大きなサスペンションストローク（バウンド）を生じようとする時、図６（ａ）に矢Cで示すごとくトーイン方向にトー角を変化される。
【００２７】
かかる旋回方向外側車輪３のトーイン方向トー角変化が行われない場合、トー角変化特性が図７に破線で示すごときものになるところながら、上記のような旋回方向外側車輪３のトーイン方向トー角変化は、図７にαで示す値以上の大きなサスペンションストローク（バウンド）域における実線のトー角変化特性に示すようにトーイン方向のトー角を大きくすることとなり、車両のアンダーステア傾向を強めて強アンダーステアにより当該大きなサスペンションストローク域で要求される車両の旋回走行安定性を確保することができる。
【００２８】
以上説明したところから明らかなように本実施の形態においては、図７にαで示す値未満の小さなサスペンションストローク（バウンド）域で要求される車両の回頭性と、図７にαで示す値以上の大きなサスペンションストローク（バウンド）域で要求される車両の旋回走行安定性とを、相反する要求ながら両立させることができる。
【００２９】
また本実施の形態においては、リヤ側ロアリンク７のナックル側連結点７ａおよび車体側連結点７ｂ間における箇所と車体との間にスプリング１４を設け、これにより前記した通り小サスペンションストローク（バウンド）域での車両のアンダーステア傾向を弱めて車両の回頭性を高めるようにしたから、スプリング１４を設けない場合よりも、達成可能な当該回頭性の程度範囲が広くなって設計の自由度を高めることができる。
【００３０】
本実施の形態においては更に、ショックアブソーバ９をナックル４に連結するに際し該ナックル４に直接的に連結せず、ショックアブソーバ９の下端をピン９ａによりフロント側ロアリンク６に連結し、このロアリンク６を介し間接的にショックアブソーバ９を車輪回転中心Ｏよりも車両前方でナックル４に連結する構成にしたから、以下の作用効果が得られる。
【００３１】
つまり、ショックアブソーバ９の下端を車輪回転中心Ｏよりも車両前方で直接ナックル４に連結する場合、ナックル４の前部、下方にはフロント側ロアリンク６の連結部６ａの他にラジアスロッド８の連結部８ａが存在していてショックアブソーバ９の連結部を設定するスペースを確保し難いため、ショックアブソーバ９の下端をナックル４の比較的上部位置に連結せざるを得ない。
しかしこの場合、ショックアブソーバ９の全長が制約を受けてサスペンションストロークを大きくすることができなかったり、或いは、必要なサスペンションストロークを確保するためにショックアブソーバ９の車体側連結点が上昇してトランクルーム容積が犠牲になるという問題を生ずる。
【００３２】
ところで本実施の構成によれば、ショックアブソーバ９をナックル４に直接的に連結せず、フロント側ロアリンク６を介し間接的に車輪回転中心Ｏよりも車両前方でナックル４に連結するため、ナックル４の前部、下方にフロント側ロアリンク６の連結部６ａおよびラジアスロッド８の連結部８ａが存在していても、これに何ら制約されることなくショックアブソーバ９の下端を車輪回転中心Ｏよりも車両前方でナックル４の比較的下部位置に連結することができる。
よって、ショックアブソーバ９の全長が制約を受けことがなくなり、サスペンションストロークを大きく確保することができるし、必要なサスペンションストロークを確保するためにショックアブソーバ９の車体側連結点を上昇させる必要もなくて、トランクルーム容積が犠牲になるという上記の問題を回避し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 左後輪用に構成した本発明の一実施の形態になるリヤサスペンション装置を車両の上方から見て示す平面図である。
【図２】 同リヤサスペンション装置を車両の左側方から見て示す側面図である。
【図３】 同リヤサスペンション装置を車両の後方から見て示す背面図である。
【図４】 同リヤサスペンション装置に用いたショックアブソーバの上部詳細断面図である。
【図５】 図１〜図３に示すリヤサスペンション装置を、サスペンションストロークが小さな時の動作説明用に模式的に示したもので、
（ａ）は、その概略平面図、
（ｂ）は、その概略側面図、
（ｃ）は、その概略背面図である。
【図６】 図１〜図３に示すリヤサスペンション装置を、サスペンションストロークが大きい時の動作説明用に模式的に示したもので、
（ａ）は、その概略平面図、
（ｂ）は、その概略側面図である。
【図７】 同実施の形態になるリヤサスペンション装置のサスペンションストロークとトー角変化との関係を、本発明による対策を行わない場合と比較して示す線図である。
【符号の説明】
１ サスペンションメンバ
２ インシュレータ
３ 左後輪（車輪）
４ ナックル（車輪支持部材）
５ Ａ型アッパーリンク
5a ボールジョイント
5b フロント側弾性ブッシュ
5c リヤ側弾性ブッシュ
６ フロント側ロアリンク（車幅方向サスペンションリンク：第１リンク）
6a 弾性ブッシュ
6b 弾性ブッシュ
７ リヤ側ロアリンク（車幅方向サスペンションリンク：第２リンク）
7a 弾性ブッシュ
7b 弾性ブッシュ
８ ラジアスロッド（前後方向サスペンションリンク）
8a 弾性ブッシュ
8b 弾性ブッシュ
９ ショックアブソーバ
9a ピン
9b インシュレータ
10 バンパラバー
11 ショックアブソーバ外筒
12 ピストンロッド
13 ダストブーツ
14 スプリング
O 車輪回転中心

Claims (3)

1. 車輪を回転自在に支持した車輪支持部材を車輪回転中心周りの若干の回動変位が可能となるよう、少なくとも２個のほぼ車幅方向に延在する車幅方向サスペンションリンクと、ほぼ車両前後方向に延在する前後方向サスペンションリンクとで車体に取り付け、前記車輪支持部材と車体との間にショックアブソーバを架設したリヤサスペンション装置において、
   前記車幅方向サスペンションリンクとして、車輪回転中心よりも車両前方における車輪支持部材の箇所と車体との間に架設した第１リンク、および車輪回転中心よりも車両後方における車輪支持部材の箇所と車体との間に架設した第２リンクを設け、
   前記ショックアブソーバの車輪支持部材側連結点を車輪回転中心よりも車両前方に位置させ、該ショックアブソーバの収縮限界位置を定めるバンパラバーを設け、
   該バンパラバーの収縮方向中程に１つのくびれ部を設け、
   前記ショックアブソーバのストローク量が前記収縮限界位置によって規定される所定値未満では、前記回動変位に応動して車輪支持部材の車両前方側を車幅外方へ変位し、
   該ストローク量が該所定値以上では、前記１つのくびれ部が圧縮変形することにより、前記回動変位に応動して車輪支持部材の車両前方側を車幅内方へ変位するよう構成したことを特徴とするリヤサスペンション装置。
2. 請求項１において、前記第２リンクの車輪支持部材側連結点および車体側連結点間における箇所と車体との間にスプリングを設けたことを特徴とするリヤサスペンション装置。
3. 請求項１または２において、前記ショックアブソーバの車輪支持部材側連結点を前記第１リンク上としたことを特徴とするリヤサスペンション装置。

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