JP4332090B2 - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車軸を介して前輪を回転自在に支持するナックルと、基端が車体に連結されて先端が車軸よりも下方の第１連結部でナックルに連結されたロアアームと、基端が車体に連結されて先端が車軸よりも上方の第２連結部でナックルに連結されたアッパーアームと、前輪を転舵すべく第３連結部でナックルに連結されたタイロッドとを備えた車両用サスペンション装置に関する。

前輪用のダブルウイッシュボーン式サスペンションに用いられるナックルは、ロアアームの先端が連結されるロアアーム連結部と、アッパーアームの先端が連結されるアッパーアーム連結部と、タイロッドの先端が連結されるタイロッド連結部とを有している（例えば、下記特許文献１参照）。

図４に示すように、この種のナックル０１は、車軸０２の前下方にロアアーム連結部０３が配置され、車軸０２の後上方にアッパーアーム連結部０４が配置され、車軸０２の後方にタイロッド連結部０５が配置されている。従って、ロアアーム連結部０３およびアッパーアーム連結部０４を結ぶ第１軸線Ｌａが路面に交差する交点Ｐａと、ロアアーム連結部０３およびタイロッド連結部０５を結ぶ第２軸線Ｌｂが路面に交差する交点Ｐｂとは前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置しているが、アッパーアーム連結部０４およびタイロッド連結部０５を結ぶ第３軸線Ｌｃが路面に交差する交点Ｐｃは前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体後方に位置している。
特開平８−３２４４５０号公報

例えば、旋回時の遠心力で接地荷重が増加する旋回方向外側の前輪Ｗに、その接地点Ｗａに作用する旋回方向内向きのコーナリングフォースによって転舵角を減少させるトーアウト方向のモーメントを発生させ、旋回方向外側の前輪Ｗをトーアウト傾向とすれば、旋回時の車両挙動を安定させることができる。

コーナリングフォースにより旋回方向外側の前輪Ｗがトーアウトするかトーインするかは、第１〜第３軸線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが路面に交差する交点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃと前輪Ｗの接地点Ｗａとの車体前後方向の位置関係により決定され、前記交点Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃが前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置していれば必ずトーアウト方向のモーメントを発生させることができる。

しかしながら上記従来のものは、アッパーアーム連結部０４およびタイロッド連結部０５を結ぶ第３軸線Ｌｃが路面に交差する交点Ｐｃが前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体後方に位置しているため、前輪Ｗの接地点Ｗａに作用するコーナリングフォースで第３軸線Ｌｃまわりにトーイン方向のモーメントが発生してしまい、前輪Ｗ全体に加わるトーアウト方向のトルクが減少してしまう可能性があった。またトーアウト傾向を強めるために、タイロッド連結部０５での保持剛性を弱めることが考えられるが、この場合には操舵フィーリングが低下してしまうという問題があった。

以上の内容は、上述したように旋回時に接地荷重が増加する旋回方向外側の前輪に対して特に顕著な作用であるが、旋回方向内側の前輪に対しても同じことがいえる。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、旋回中のコーナリングフォースで前輪を確実に中立方向に付勢し、旋回時の車両挙動を安定させることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車軸を介して前輪を回転自在に支持するナックルと、基端が車体に連結されて先端が車軸よりも下方の第１連結部でナックルに連結されたロアアームと、基端が車体に連結されて先端が車軸よりも上方の第２連結部でナックルに連結されたアッパーアームと、前輪を転舵すべく第３連結部でナックルに連結されたタイロッドとを備えた車両用サスペンション装置において、第１連結部および第２連結部を通る第１軸線と、第１連結部および第３連結部を通る第２軸線と、第２連結部および第３連結部を通る第３軸線とがそれぞれ路面に交差する交点を前輪の接地点よりも車体前方に位置させたことを特徴とする車両用サスペンション装置が提案される。

尚、実施例のボールジョイント１９，２３，２７はそれぞれ本発明の第１連結部、第２連結部および第３連結部に対応する。

請求項１の構成によれば、ロアアームおよびナックルの連結部を第１連結部とし、アッパーアームおよびナックルの連結部を第２連結部とし、タイロッドおよびナックルの連結部を第３連結部とし、第１連結部および第２連結部を通る軸線を第１軸線とし、第１連結部および第３連結部を通る軸線を第２軸線とし、第２連結部および第３連結部を通る軸線を第３軸線としたとき、第１軸線、第２軸線および第３軸線がそれぞれ路面に交差する交点を前輪の接地点よりも車体前方に位置させたので、旋回外輪となる前輪の接地点に作用するコーナリングフォースにより前記第１軸線、第２軸線および第３軸線の全てに関して確実にトーアウト方向のモーメントを発生させ、前輪に対して中立方向のトルクを増加させて車両挙動を安定させることができる。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の一実施例を示すもので、図１は前輪のダブルウイッシュボーン式サスペンションの後面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は旋回時のコーナリングフォースの説明図である。

図１に示すように、タイヤ１１、ホイール１２およびブレーキディスク１３よりなる前輪Ｗは、車軸１４を介してナックル１５に回転自在に支持される。ナックル１５の下部のロアアーム取付部１６と車体１７とに、ロアアーム１８の先端および基端がそれぞれボールジョイント１９およびゴムブッシュジョイント２０を介して連結されるとともに、ナックル１５から上向きに突出するアッパーアーム取付部２１と車体１７とに、アッパーアーム２２の先端および基端がそれぞれボールジョイント２３およびゴムブッシュジョイント２４を介して連結される。アッパーアーム取付部２１から分岐するタイロッド取付部２５に図示せぬステアリングギヤボックスから延びるタイロッド２６の先端がボールジョイント２７を介して連結される。ロアアーム１８の中間部に設けたゴムブッシュジョイント２８には、上端を車体１７に支持したダンパー２９の下端が連結される。

ロアアーム１８の先端をナックル１５に連結するボールジョイント１９は本発明の第１連結部を構成し、アッパーアーム２２の先端をナックル１５に連結するボールジョイント２３は本発明の第２連結部を構成し、タイロッド２６の先端をナックル１５に連結するボールジョイント２７は本発明の第３連結部を構成する。

図３に示すように、車両を旋回させる向心力は車輪Ｗの接地点Ｗａに作用するコーナリングフォースＦにより発生するが、車両の旋回中には遠心力の作用で車体が旋回方向外側にロールし、旋回外輪の接地荷重が旋回内輪の接地荷重よりも大きくなるため、旋回外輪のコーナリングフォースＦが旋回内輪のコーナリングフォースＦよりも大きくなる。従って、左右の前輪Ｗ，Ｗに関して言えば、旋回中に大きなコーナリングフォースＦが作用する旋回方向外側の前輪Ｗの挙動が重要であり、この前輪ＷがコーナリングフォースＦによってトーアウトすれば、つまり転舵角が減少すれば車両の旋回時の安定性を高めることができる。

図２から明らかなように、ロアアーム１８をナックル１５に連結するボールジョイント１９と、アッパーアーム２２をナックル１５に連結するボールジョイント２３とを結ぶ第１軸線Ｌａが路面と交差する交点Ｐａは前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置している。またロアアーム１８をナックル１５に連結するボールジョイント１９と、タイロッド２６をナックル１５に連結するボールジョイント２７とを結ぶ第２軸線Ｌｂが路面と交差する交点Ｐｂは前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置している。またアッパーアームをナックル１５に連結するボールジョイント２３と、タイロッド２６をナックル１５に連結するボールジョイント２７とを結ぶ第３軸線Ｌｃが路面と交差する交点Ｐｃは前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置している。尚、前輪Ｗの接地点ＷａとはコーナリングフォースＦの着力点を意味し、厳密には車軸１４の真下位置よりもニューマチックトレールだけ車体後方にずれた位置となる。

ナックル１５は、ロアアーム１８、アッパーアーム２２およびタイロッド２６の配置と、それらの車体左右方向の剛性とにより決まる弾性キングピンまわりに転舵される。この弾性キングピンはロアアーム１８のボールジョイント１９およびアッパーアーム２２のボールジョイント２３を結ぶ第１軸線Ｌａに概ね一致するが、実際にはナックル１５に連結されたタイロッド２６の存在によって第１軸線Ｌａからずれてしまう。

しかしながら、本実施例では前記第１軸線Ｌａが路面に交差する交点Ｐａが前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置しているだけでなく、ロアアーム１８のボールジョイント１９およびタイロッド２６のボールジョイント２７を結ぶ第２軸線Ｌｂが路面に交差する交点Ｐｂも、アッパーアーム２２のボールジョイント２３およびタイロッド２６のボールジョイをト２７を結ぶ第３軸線Ｌｃが路面に交差する交点Ｐｃも前輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体前方に位置しているため、前輪Ｗの接地点Ｗａに作用するコーナリングフォースＦは、第１軸線Ｌａまわりだけでなく、第２軸線Ｌｂおよび第３軸線Ｌｃまわりにもトーアウト方向のトルクを発生させることができる。

これにより、タイロッド２６の連結部での保持剛性を下げたり、ナックル１５を保持する部分の保持剛性を調整することなく、コーナリングフォースにより確実に前輪Ｗを中立方向に付勢するトルクを発生させることができ、旋回中の車両がオーバーステア傾向になるのを確実に抑制して車両挙動を安定させることができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例ではタイロッド２６の外端をナックル１５に連結するボールジョイント２７を、第１軸線Ｌａよりも車体後方に配置しているが、３本の軸線Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが前輪Ｗの接地点Ｗａよりも前になるようにボールジョイント２７を第１軸線Ｌａよりも車体前方に配置しても良い。但し、エンジンを横置きしたフロントエンジン・フロントドライブ車両では、エンジンルームにステアリングギヤボックスを配置するスペースを確保する上で、前記ボールジョイント２７を第１軸線Ｌａよりも車体後方に配置する実施例のレイアウトの方が有利である。

前輪のダブルウイッシュボーン式サスペンションの後面図 図１の２−２線矢視図 旋回時のコーナリングフォースの説明図 従来例に係る、前記図３に対応する図

符号の説明

１４ 車軸
１５ ナックル
１７ 車体
１８ ロアアーム
１９ ボールジョイント（第１連結部）
２２ アッパーアーム
２３ ボールジョイント（第２連結部）
２６ タイロッド
２７ ボールジョイント（第３連結部）
Ｌａ 第１軸線
Ｌｂ 第２軸線
Ｌｃ 第３軸線
Ｐａ 交点
Ｐｂ 交点
Ｐｃ 交点
Ｗ 前輪
Ｗａ 接地点

Claims (1)

1. 車軸（１４）を介して前輪（Ｗ）を回転自在に支持するナックル（１５）と、
   基端が車体（１７）に連結されて先端が車軸（１４）よりも下方の第１連結部（１９）でナックル（１５）に連結されたロアアーム（１８）と、
   基端が車体（１７）に連結されて先端が車軸（１４）よりも上方の第２連結部（２３）でナックル（１５）に連結されたアッパーアーム（２２）と、
   前輪（Ｗ）を転舵すべく第３連結部（２７）でナックル（１５）に連結されたタイロッド（２６）と、
   を備えた車両用サスペンション装置において、
   第１連結部（１９）および第２連結部（２３）を通る第１軸線（Ｌａ）と、第１連結部（１９）および第３連結部（２７）を通る第２軸線（Ｌｂ）と、第２連結部（２３）および第３連結部（２７）を通る第３軸線（Ｌｃ）とがそれぞれ路面に交差する交点（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ）を前輪（Ｗ）の接地点（Ｗａ）よりも車体前方に位置させたことを特徴とする車両用サスペンション装置。

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