JP4888197B2 - 後輪用サスペンション装置 - Google Patents
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本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、前後方向入力に対するコンプライアンスステアを適正に調整可能な機構を提供することを課題としている。
図1は、本実施形態の後輪用サスペンション装置を示す上面図であり、図2は車両前方からみたリンクの配置を説明する概要図である。
(構成)
車輪1を回転自在に支持するアクスル2の下部領域と車体側部材であるサスペンションメンバ3との間を連結する2本のロアリンク4、5と、アクスル2の上部領域とサスペンションメンバ3とを連結するアッパリンク8とを備える。
上記各弾性体ブッシュ9〜14は、入れ子状に配置された外筒と内筒との間にゴム体からなる弾性体が介装されて構成される。本実施形態では、外筒がリンク4、5、8の端部に固定されると共に、内筒がボルトを介してサスペンションメンバ3若しくはアクスル2に取り付けられている。
また、後側ロアリンク5は、リンク軸線L2に沿って延びるリンク本体部6と、そのリンク本体部6と一体になっていると共に当該リンク本体部6から上記前側ロアリンク4に向けて車両前後方向前方に張り出した張出部7とから構成されている。なお、上記張出部7は、板状の部材であって、上面視で略台形状の形状をしている。
そして本実施形態では、上記2つのコネクトブッシュ20、21は、上述のようにブッシュ軸を略車両前後方向に向けると共に、相対的に上下方向の剛性が車幅方向の剛性が低い異方性を有する。
ここで、アクスル2が車輪支持部材を、サスペンションメンバ3が車体側部材を、コネクトブッシュ20、21が弾性体ブッシュを、後側ロアリンク5が第1ロアリンクを、前側ロアリンクが第2ロアリンクを、スグリ20d、21dがトー角調整手段を構成する。
(1)2本のロアリンク4、5同士を連結することで、車輪1への車両前後方向の入力を2本のロアリンク4、5で受けることが可能となる。このため、当該車両前後方向入力を受けるために、別のリンクを設けなくても良い。
また、このように2本のロアリンク4、5同士を連結しても、その連結部をコネクトブッシュ20、21によって所定の揺動範囲内でのみ揺動可能に構成することで、車輪1への車両前後方向の入力に対して、コネクトブッシュ20、21は少なくとも車幅方向へ所定揺動範囲だけ揺動可能な状態で連結される。
また、前後方向の入力に対しコネクトブッシュ20、21が撓むことで吸収し、コネクトブッシュ20、21のゴムの特性により減衰も得られるため、前後方向入力に対する振動の収まりが良い。また、ロアリンク4、5は強度を満足するように設計しても、コネクトブッシュ20、21の剛性によって前後方向の剛性が決まるため、設計自由度を大きくすることが可能となる。
制動などによって、車輪1の接地面に対し車両前後方向後方向への入力があると、2本のロアリンク4、5の車輪側取付け点P2、P4はともに車両前後方向後方にほぼ同量だけ揺動変位するが、その2本におけるロアリンク4、5の車輪側取付け点P2、P4の車両横方向変位の差によってトーイン方向のトー変化がついて、制動時の安定性が向上する。
制動操作などによって車輪1の接地面に対し車両前後方向の制動力が入力されると、その入力によって、車幅方向から見た図5のように、ワインドアップ方向のモーメントが発生する。このモーメントによってアクスル2に連結する後側ロアリンク5のリンク本体部6には上方に向かう力が作用すると共に、前側ロアリンク4には下方に向かう力が作用することで、両ロアリンク4、5を連結するコネクトブッシュ20、21にも上下方向の力が入力される。
このとき、後側ロアリンク5に着目すると、車両前後方向において、当該後側ロアリンク5の重心は、リンク本体部6と張出部7の先端部側(コネクトブッシュの取付け部)との間に位置するので、リンク本体部6に上方への力が作用すると、張出部7の先端部側には下方への力が作用する。
上記実施形態では、アッパリンク8を1本の棒状リンクから構成する場合を例示しているが、2本以上あっても良いし、Aアームなど他の形状であっても良い。
また、上記実施形態では、後側ロアリンク5のリンク軸線L2を車幅方向に配置し、前側ロアリンク4のリンク軸線L1を車両前後方向後方に傾けることで、2つのロアリンク4、5のリンク軸線L1、L2の交点P5を、アクスル2よりも車幅方向外方となるように設定しているが、これに限定されない。例えば前側ロアリンク4のリンク軸線L1を略車幅方向に配置すると共に、後側ロアリンク5のリンク軸線L2を、車体側取付け点P3よりも車輪側取付け点P4が車両前後方向前側にくるように、前側に傾斜させることで、2つのロアリンク4、5のリンク軸線L1、L2の交点P5を、アクスル2よりも車幅方向外方となるように設定しても良い。
また、第2ロアリンクである前側ロアリンク4と張出部7を連結する2つのコネクトブッシュ20,21は、必ずしも上面視でリンク軸線L1と重なる位置に配置される必要はない。
また、2本のロアリンク4、5の連結するコネクトブッシュは、2箇所に限定されず3箇所以上あっても良い。
また、取付け点P1とP3の車両前後方向のスパンと取付け点P2とP4のスパンが等しくても、つまり2本のロアリンク4,5が平行に配置されていても良い。
次に、第2実施形態について図面を参照しつつ説明する。上記実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1実施形態と同様であるが、2つのコネクトブッシュ20,21の剛性の異方性を違うものにした例である。
すなわち、車輪側のコネクトブッシュ20の剛性の異方性は、第1実施形態と同様に(図3参照)、車幅方向内方に向かうにつれて下方に向かう斜め方向の剛性が相対的に低い異方性を有するものを使用する。一方、車体側のコネクトブッシュ21については、車両後方からみた図6のような、車幅方向内方に向かうにつれて上方に向かう斜め方向の剛性が相対的に低い異方性を有するものを使用する。
その他の構成は、上記実施形態と同様である。
この場合には、上述のように、制動操作などによって車輪1の接地面に対し車両前後方向の制動力が入力されて、ワインドアップ方向のモーメントが発生して、張出部先端に取り付けられたコネクトブッシュ20,21の各内筒20b,21bが車幅方向に引き込まれるように斜め下方に変位して図4のモーメントMを発生する際に、相対的に、車輪側のコネクトブッシュ20側が、車体側のコネクトブッシュ21よりも下方に多く変位することから、当該車輪側のコネクトブッシュ20がより下方に移動するように張出部7が傾き、この傾き分だけ大きく、上面視において、張出部7を回転させる上記モーメントMが作用する。この結果、トーイン方向へのステアを増加させる作用が発揮して、制動時の車両安定性を向上させることが出来る。
またこの構成の場合には、突起乗り越しなどで、ホイールセンタ周りに前後力が入力された場合には、第1実施形態に比べてトーインが抑えられるようという効果もある。
その他の作用効果は、上記各実施形態と同様である。
ここで、2本のロアリンク4、5の連結するコネクトブッシュを、3個以上とする場合には、その3個以上のコネクトブッシュによる弾性中心を境界として、その弾性中心よりも車輪側のコネクトブッシュを上記車輪側のコネクトブッシュ20と同じような剛性の異方性を設定し、その弾性中心よりも車体側のコネクトブッシュを上記車輪側のコネクトブッシュ21と同じような剛性の異方性を設定すればよい。
この実施形態では、車体側コネクトブッシュ21にも、剛性に異方性を有するものを使用しているが、車体側コネクトブッシュ21にはスグリを設けなくてもよい。
このようにすることでも、相対的に、車輪側のコネクトブッシュ20の上下方向剛性の方が、車体側コネクトブッシュ21の上下方向剛性よりも低くなる。
このため、ワインドアップ方向のモーメントによって、張出部7における前側ロアリンク側に対し下方に向かう力が作用する際に、車体側より車輪側の方が多く下方に変位するようにすることで、車輪側のコネクトブッシュ21に車幅方向内側に引き込む力が出て、上面視でみると、上記回転方向のモーメントMが張出部7に作用することでリンク本体部6の車輪側取付け点P4の車両前後方向後方への移動を抑える作用を発揮する。この結果、トーイン方向へのステアを増加させる作用が発揮して、制動時の車両安定性を向上させることが出来る。
次に、第3実施形態について図面を参照しつつ説明する。上記実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態の基本構成は、上記第1及び第2実施形態と同様であるが、2つのコネクトブッシュの剛性の調整が異なる。
2つのコネクトブッシュ20,21による弾性中心G2が、コネクトブッシュ20,21間の中心よりも車幅方向内側に位置するように車輪側のコネクトブッシュ20の剛性を車体側のコネクトブッシュ21の剛性よりも低くなるように設定している。
このように調整することで、上面視において、上記2つの弾性中心G1、G2を通過する軸が後側ロアリンク5の弾性主軸Lgとなり、この弾性主軸Lgが、車両前後方向に対して、前側が車幅方向内側となるように傾く。
その他の作用効果は、上記各実施形態と同様である。
なお、コネクトブッシュ20,21が剛性に異方性を有する場合には、その両コネクトブッシュ20,21の異方性の方向の交点が弾性中心G2となる。
ここで、上記説明では、2つのコネクトブッシュの相対的な剛性を変えることで、上記弾性主軸を、車両前後方向前側が車幅方向内側に来るように調整しているが、これに限定されない。コネクトブッシュの取付け位置を調整することも加味して、上記弾性主軸が、車両前後方向前側が車幅方向内側に来るように調整してもよい。
上記実施形態では、図7のように、後側ロアリンク5を第1ロアリンクとして、当該後側ロアリンク5が張出部7を有する場合で例示しているが、図8のように、前側ロアリンク4を第1ロアリンクとして、当該前側ロアリンク4に対して、後側ロアリンク側に向けて張り出す張出部4bを設けても良い。
この場合にも、前側ロアリンク4のリンク本体部4aの車体側及び車輪側取付け点P1,P2の取付けブッシュ11,9による弾性中心に対し、複数のコネクトブッシュによる弾性中心が車幅方向内側に位置するように、当該複数のコネクトブッシュ間の剛性を調整して、前側ロアリンク4の弾性主軸Lgを、車両前後方向前側が車幅方向外側に来るように調整すればよい。
次に、第4実施形態について図面を参照しつつ説明する。上記実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態では、図9に示すように、前側ロアリンク4を第1ロアリンクとして、後側ロアリンク5に向けて張り出す張出部4bを設け、その張出部4bと後側ロアリンク5を2つのコネクトブッシュ20,21で連結した構造を基本構成として、上記第1実施形態と同様な思想を適用したものである。
本実施形態のコネクトブッシュ20、21は、上述のようにブッシュ軸を略車両前後方向に向けると共に、相対的に上下方向の剛性が車幅方向の剛性が低い異方性を有する。
制動操作などによって車輪1の接地面に対し車両前後方向の制動力が入力されると、その入力によって、ワインドアップ方向のモーメントが発生する(図5参照)。このモーメントによってアクスル2に連結する後側ロアリンク5には上方に向かう力が作用すると共に、前側ロアリンク4のリンク本体部4aには下方に向かう力が作用することで、両ロアリンク4、5を連結するコネクトブッシュ20、21にも上下方向の力が入力される。
このとき、前側ロアリンク4に着目すると、車両前後方向において、当該前側ロアリンク4の重心は、リンク本体部4aと張出部4bの先端部側(コネクトブッシュの取付け部)との間に位置するので、リンク本体部4aに下方への力が作用すると、張出部4bの先端部側には上方への力が作用する。
その他の作用効果は上記各実施形態と同様である。
次に、第5実施形態について図面を参照しつつ説明する。上記実施形態と同様な部品等については同一の符号を付して説明する。
本実施形態では、第4実施形態と同様に、前側ロアリンク4を第1ロアリンクとして、後側ロアリンク5に向けて張り出す張出部4bを設け、その張出部4bと後側ロアリンク5を2つのコネクトブッシュ20,21で連結した構造を基本構成として、上記第2実施形態と同様な思想を適用したものである。
即ち、本実施形態の基本構成は、上記第4実施形態と同様であるが、2つのコネクトブッシュ20,21の剛性の異方性を違うものにした例である。
その他の構成は、上記実施形態と同様である。
この場合には、上述のように、制動操作などによって車輪1の接地面に対し車両前後方向の制動力が入力されて、ワインドアップ方向のモーメントが発生して、張出部4bの先端に取り付けられたコネクトブッシュ20,21の各内筒が車幅方向に引き込まれるように斜め上方に変位する際に、相対的に、車輪側のコネクトブッシュ20側が、車体側のコネクトブッシュ21よりも多く上方に変位することから、当該車輪側のコネクトブッシュ20がより下方に移動するように張出部4bが傾き、その分だけ、上面視において、張出部7を回転させる上記モーメントM2が発生する結果、トーイン方向へのステアを増加させる作用が発揮して、制動時の車両安定性を向上させることが出来る。
またこの構成の場合には、突起乗り越しなどで、ホイールセンタ周りに前後力が入力された場合には、第1実施形態に比べてトーインが抑えられるようという効果もある。
その他の作用効果は、上記各実施形態と同様である。
ここで、2本のロアリンク4、5の連結するコネクトブッシュを、3個以上とする場合には、その3個以上のコネクトブッシュによる弾性中心を境界として、その弾性中心よりも車輪側のコネクトブッシュを上記車輪側のコネクトブッシュ20と同じように剛性の異方性を設定し、その弾性中心よりも車体側のコネクトブッシュを上記車輪側のコネクトブッシュ21と同じように剛性の異方性を設定すればよい。
この実施形態では、車体側コネクトブッシュ21にも、剛性に異方性を有するものを使用しているが、車体側コネクトブッシュ21にはスグリを設けなくてもよい。
このようにすることでも、相対的に、車輪側のコネクトブッシュ20の上下方向剛性の方が、車体側コネクトブッシュ21の上下方向剛性よりも低くなる。
このため、ワインドアップ方向のモーメントによって、張出部4bにおける後側ロアリンク側に対し上方に向かう力が作用する際に、張出部4bの先端部側では車体側より車輪側の方が多く上方に変位するようにすることで、車輪側のコネクトブッシュ21に車幅方向内側に引き込む力が出て、上面視でみると、上記回転方向のモーメントM2を張出部4bに作用させてリンク本体部4aの車輪側取付け点P2の車両前後方向後方への移動を増加させる作用を発揮する。この結果、トーイン方向へのステアを増加させる作用が発揮して、制動時の車両安定性を向上させることが出来る。
上記実施形態では、独立した複数の弾性体ブッシュであるコネクトブッシュ20,21によって構成する場合を例示しているが、これに限定されない。例えば、図10及び図11に示すように、2つのコネクトブッシュ20,21を1つの弾性体ブッシュ30で構成しても良い。この弾性体ブッシュ30は、車幅方向にオフセットした2つの内筒20b、21bの外周を囲むように楕円形状の外筒30aを備え、その2つの内筒20b、21bと外筒30aとの間に弾性体30cを介装すると共に、各を内筒20b、21bの外周にそれぞれスグリ20d、21dを設けたものである。図11では、第1実施形態と同様な位置にスグリを設ける場合を例示した。
この別例は、弾性体ブッシュを1つで構成する場合の例である。
2 アクスル(車輪支持部材)
3 サスペンションメンバ(車体側部材)
4 前側ロアリンク
4b 張出部
5 後側ロアリンク
6 リンク本体部
7 張出部
8 アッパリンク
20、21 コネクトブッシュ
20a,21a 外筒
20b,21b 内筒
20c、21c 弾性体
20d、21d スグリ
G1 弾性中心
G2 弾性中心
Lg 弾性主軸
Claims (9)
- 車輪を回転自在に支持する車輪支持部材の下部領域と車体側部材とを連結する2本のロアリンクである第1ロアリンクと第2ロアリンクとが車両前後方向に並んで配置される後輪用サスペンション装置であって、
上記第1ロアリンクから第2ロアリンクに向けて張り出す張出部と、その張出部と第2ロアリンクとを揺動可能に連結する弾性体ブッシュとを備え、
車輪接地面に入力される前後力によってトーイン方向へのステアを増加させるトー角調整手段を上記張出部と第2ロアリンクとの連結部に設け、
上記弾性体ブッシュは、互いに車幅方向に離れて配置された2以上の弾性体ブッシュからなり、
上記トー角調整手段は、上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも車輪側に位置する弾性体ブッシュの上下方向の剛性を、上記弾性中心よりも車体側に位置する弾性体ブッシュの上下方向の剛性よりも低くすることで構成することを特徴とする後輪用サスペンション装置。 - 第1ロアリンクを、第2ロアリンクよりも車両前後方向後方に配置し、
上記トー角調整手段は、上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも少なくとも車輪側に位置する弾性体ブッシュの剛性は、車両後方から見て、車幅方向内方に向かうにつれて下方に向かう斜め方向の剛性が当該斜め方向以外の上下方向の剛性に比べて低い異方性を有することで構成することを特徴とする請求項1に記載した後輪用サスペンション装置。 - 上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも車体側に位置する弾性体ブッシュの剛性について、車両後方から見て、車幅方向内方に向かうにつれて上方に向かう斜め方向の剛性が当該斜め方向以外の上下方向の剛性に比べて低い異方性を有することを特徴とする請求項2に記載した後輪用サスペンション装置。
- 第1ロアリンクを、第2ロアリンクよりも車両前後方向前方に配置し、
上記トー角調整手段は、上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも少なくとも車輪側に位置する弾性体ブッシュの剛性について、車両後方から見て、車幅方向内方に向かうにつれて上方に向かう斜め方向の剛性が当該斜め方向以外の上下方向の剛性に比べて低い異方性を有することで構成することを特徴とする請求項1に記載した後輪用サスペンション装置。 - 上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも車体側に位置する弾性体ブッシュの剛性について、車両後方から見て、車幅方向内方に向かうにつれて下方に向かう斜め方向の剛性が当該斜め方向以外の上下方向の剛性に比べて低い異方性を有することを特徴とする請求項4に記載した後輪用サスペンション装置。
- 上記トー角調整手段は、第1ロアリンクの車輪側取付け部及び車体側取付け部による弾性中心に対し、上記複数の弾性体ブッシュによる弾性中心の方が車幅方向内側に位置させることで構成することを特徴とする請求項1に記載した後輪用サスペンション装置。
- 上記複数の弾性体ブッシュについて、その複数の弾性体ブッシュによる弾性中心よりも車輪側に位置する弾性体ブッシュの剛性を、上記弾性中心よりも車体側に位置する弾性体ブッシュの剛性よりも低くすることを特徴とする請求項1又は請求項6に記載した後輪用サスペンション装置。
- 上記トー角調整手段は、上記弾性体ブッシュの上下方向の剛性を、車体側に対して車輪側を低くすることを構成することを特徴とする請求項1に記載した後輪用サスペンション装置。
- 上面視において、上記2本のロアリンクにおける、それぞれの車輪支持部材への取付け点と車体側部材への取付け点を結ぶリンク軸線同士の交点は、上記ロアリンクの車輪支持部材への取付け点よりも車幅方向外方に位置することを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載した後輪用サスペンション装置。
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