JP5145892B2 - リヤサスペンション装置 - Google Patents
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Description
すなわち、車両を回転自在に支持するアクスルハウジングの下部に、車両略前後方向へ斜めに延びるラジアスロッドの車輪側端部が揺動可能に連結する。また、そのアクスルハウジングの下部に、略車幅方向に延びる2本のロアリンク(ラテラルリンク)の車輪側端部がそれぞれ揺動可能に連結する。さらに、上記アクスルハウジングの上部に、略車幅方向に延びるアッパアームの車輪側端部が揺動可能に連結する。また、上記ラジアスロッド、上記2本のロアリンク、及び上記アッパアームのそれぞれの車体側端部を、車体フレーム若しくはサスペンションメンバに揺動可能に連結している。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、タイヤ横力に対する仮想キングピン軸回りのモーメントを小さくすることが可能なリヤサスペンション装置を提供することを課題としている。
図1は、本実施形態に係るリヤサスペンション装置を示す斜視図である。図2は、そのリヤサスペンション装置を示す車両側面図出有る。図3は、そのリヤサスペンション装置を示す上面図である。図4は、そのリヤサスペンション装置を示す車両正面図である。
(構成)
本実施形態のリヤサスペンション装置は、図1〜図4に示すように、車輪1を回転自在に支持するアクスルハウジング2の下部とサスペンションメンバ3とを、2本のロアリンク4、5で連結する。またアクスルハウジング2の上部とサスペンションメンバ3とをアッパアーム6で連結する。更に、アクスルハウジング2とサスペンションメンバ3とをトーコントロールリンク7で連結する。
その前側ロアリンク4のリンク軸線L1は、図3のように、上面視において、車幅方向内側から外側に向かうにつれて、車両前後方向後方に向かうように、車幅方向に対して傾斜している。
そして、上面視における2本のロアリンク4、5のリンク軸線L1,L2の交点は、図2に示すように、車両側面視において、ホイルセンタW/Cを通過する鉛直線S上、若しくは若干車両前後方向後方に位置する。この2本のロアリンク4、5のリンク軸線L1,L2の交点を、下側の仮想回転中心点LPと呼ぶ。
上記アッパアーム6の車輪側端部をアクスルハウジング2に連結するボールジョイント13の中心位置を、上側回転中心点UPと呼ぶ。その上側回転中心点UPは、ホイルセンタW/C位置よりも車両前後方向前側に、つまり上記下側の仮想回転中心点LPよりも車両前後方向前側に位置する。更に、その上側回転中心点UPは、上記下側の仮想回転中心点LPよりも車幅方向内側に位置する。
そして、本実施形態では、タイヤ1aが接地可能な分布範囲内であって、且つ車両側面視において、ニューマチックトレールの分布の最大確率密度となる接地点位置に、仮想キングピン軸Kの接地点K1が位置するように設定している。すなわち、ニューマチックトレールの分布の最大確率密度となる接地点位置若しくはその近傍に、車両側面視における仮想キングピン軸Kの接地点K1が位置する。上記ニューマチックトレールの分布は、例えば図5に示すような分布となっており、その最大確率密度Nの位置は、タイヤ1a接地点よりも若干車両前後方向後方に位置する。図5の例では、タイヤ接地点(鉛直線S位置)の約20mm後方に位置する。
ここで、タイヤ1aへの横力入力に対して、前側ロアリンク4、後側ロアリンク5、及びトーコントロールリンク7の各入力分担の関係が、下記の関係となるように、サスペンションジオメトリを設定している。
後側ロアリンク5 > 前側ロアリンク4 > トーコントロールリンク7
なお、本実施形態では、後側ロアリンク5の車体側端部およびトーコントロールリンク7の車体側端部はともに、後側のクロス部材18にブラケットを介して連結してある。
ここで、上記アクスルハウジング2は車輪支持部材を構成する。サスペンションメンバ3は、車体側部材を構成する。
(1)仮想キングピン軸Kの接地点K1を、車両側方視でタイヤ1aの接地する分布範囲内に位置させる。この結果、タイヤ1aに入力する横力に対する、仮想キングピン軸K回りのモーメントが小さくなる。このことは、トーコントロールリンク7への入力が小さくなり、横力コンプライアンスステアをアンダーステア方向に確保し易くなる。そして、旋回時の車両の安定性が向上する。
また、上記アクスルハウジング2に対して、トーコントロールリンク7の代わりに後輪転舵装置の可動部が取り付けてある場合は、上述のように仮想キングピン軸K回りのモーメントが小さくなることから、後輪転舵装置の必要出力が小さくなる。すなわち、後輪転舵装置の駆動力を小さく抑えることが出来る結果、後輪の転舵性能が向上する。また、当該後輪転舵装置の軽量化が可能となる。
なお、車両の直進性能については、フロントサスペンション装置で担保することが出来る。
上記仮想キングピン軸K回りのモーメントは、仮想キングピン軸Kの接地点K1と、ニューマチックトレールとの距離に比例する。そして、一番ニューマチックトレールとなり易いニューマチックトレールの分布の確率密度における最大確率密度となる接地点位置に仮想キングピン軸Kの接地点K1を設定することで、上記距離を小さくする確率を大きくすることが出来る。
(4)更に上面視において、車幅方向に対し、後側ロアリンク5よりも前側ロアリンク4の傾きを大きくする。これによって、下側の仮想回転中心点LPを車両前後方向に配置し易くなって、仮想キングピン軸Kの接地点K1を、車両側方視でタイヤ1aの接地する分布範囲に位置させることが容易となる。
このように分担するように取付け位置を調整することで、横力コンプライアンスをアンダーステアにすることによって、キャンバ剛性が低下することを抑えることが可能となる。すなわち、キャンバ剛性を確保しつつトーコントロールリンク7への入力が小さくなり、横力コンプライアンスステアをアンダーステア方向に確保し易くなる。
このように設定すると、力の受け方が後側ロアリンク5>前側ロアリンク4>トーコントロールリンク7となるように設定してあることから、サスペンションがトー変形をすると、そのときの入力を、後側ロアリンク5とトーコントロールリンク7で主に受ける。これによって、サスペンションメンバ3のクロス部材18の弾性変形が主となり、サスペンションメンバ3の車体への振動伝達率が低下する。
(7)上記アッパアーム6の車体側取付け点となる上側回転中心点UPを、下側の仮想回転中心点LPよりも車幅方向内側に配置している。これによって、仮想キングピン軸Kの接地点K1を、車両平面視でタイヤ1aの接地点より車両外側に位置させやすくなる。
(1)上記実施形態では、仮想キングピン軸Kの接地点K1を、タイヤ1aが接地可能な分布範囲内における、ニューマチックトレールの分布の最大確率密度となる接地点位置若しくはその近傍に設定している。
これに代えて、仮想キングピン軸Kの接地点K1を、タイヤ1aが接地可能な分布範囲内における、ニューマチックトレールの分布の最大確率密度となる接地点位置、及びその接地点よりも車両前後方向後方に設定しても良い。図5から分かるように、最大確率密度位置以降の分布の面積が大きいので、最大確率密度の位置よりも前側に比べて、仮想キングピン軸K回りのモーメントを小さく設定し易い。
1a タイヤ
2 アクスルハウジング(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
4a 車輪側端部
5 後側ロアリンク
5a 車輪側端部
6 アッパアーム
7 トーコントロールリンク
K 仮想キングピン軸
K1 仮想キングピン軸の接地点
UP 上側回転中心点
LP 下側の仮想回転中心点
L1 前側ロアリンクのリンク軸線
L2 後側ロアリンクのリンク軸線
W/C ホイルセンタ
Claims (9)
- 車輪を支持する車輪支持部材と車体側部材とをサスペンションアームで連結するリヤサスペンション装置において、
車両側面視において、仮想キングピン軸の接地点を、対象とするタイヤが接地可能な分布範囲内に位置するように、上記サスペンションアームを設定し、
その際に、対象とするタイヤにおけるニューマチックトレールの分布の最大確率密度となる接地点位置に、車両側面視における仮想キングピン軸の接地点を設定すると共に、上記仮想キングピン軸は上側から下側に向かうにつれて車両前後方向後方に向かうように傾斜し、
上記仮想キングピン軸の接地点を、車両上面視で、タイヤの車幅方向中央の接地点よりも車幅方向外側に設定すると共に、上記仮想キングピン軸は上側から下側に向かうにつれて車幅方向外方に向かうように傾斜していることを特徴とするリヤサスペンション装置。 - 上記仮想キングピン軸は、車両側面視において、ホイルセンタの車両前後方向前方位置を通過して、上側から下側に向かうにつれて車両前後方向後方に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項1に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記サスペンションアームとして、2本のロアリンクおよびアッパアームを備え、
2本のロアリンクの設定を調整することで、車両側面視における、仮想キングピン軸の接地点を、タイヤが接地可能な分布範囲内に位置するようにすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載したリヤサスペンション装置。 - 上記2本のロアリンクについて、上面視において、車幅方向に対し、車両前後方向後側のロアリンクよりも車両前後方向前側のロアリンクの傾きを大きくすることを特徴とする請求項3に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記2本のロアリンクよりも車両前後方向後方にトーコントロールリンクを備え、横力入力に対して、2本の各ロアリンク、及びトーコントロールリンクの各入力分担の関係が、車両前後方向後側のロアリンク>車両前後方向前側のロアリンク>トーコントロールリンクとなるように設定していることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記車両前後方向後側のロアリンク及び上記トーコントロールリンクをホイルセンタよりも車両前後方向後方に配置することを特徴とする請求項5に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記車両前後方向後側のロアリンク及び上記トーコントロールリンクの車体側端部を、車幅方向に延在するクロス部材に連結したことを特徴とする請求項5又は請求項6に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記2本のロアリンクにおける、車輪支持部材への取付け点と車体側部材への取付け点とを通過する各リンク軸線について、車両上面視において、車両前後方向前側にあるロアリンクのリンク軸線は、車幅方向内側から外側に向かうにつれて車両前後方向後方に向かうように傾斜しており、車両前後方向後側にあるロアリンクのリンク軸線は、車幅方向内側から外側に向かうにつれて車両前後方向前方に向かうように傾斜しており、車幅方向に対する車両前後方向への傾きが、車両前後方向後側にあるロアリンクのリンク軸線よりも、車両前後方向前側にあるロアリンクのリンク軸線の方が大きいことを特徴とする請求項3に記載したリヤサスペンション装置。
- 上記サスペンションアームとして、2本のロアリンクおよびアッパアームを備え、
アッパアームの車輪側取付け点を、車両上面視において、2本のロアリンクにて決まる仮想キングピン軸の下側の仮想回転中心点よりも、車幅方向内側に設定することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載したリヤサスペンション装置。
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