JP6405172B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材が上下のリンク部材を介して車体後部に連結されるサスペンション装置に関する。

従来から、車両のサスペンション装置として、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を複数のリンクを介して車体に連結する形式のものが知られている。このようなサスペンション装置には、リンクをゴムブッシュ等を介して車体に連結し、そのコンプライアンス機能によって車輪支持部材をトー角方向に揺動可能とするものがある。

例えば、特許文献１には、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を３本のリンクで支持するサスペンション装置であって、ショックアブソーバやサスペンションスプリングの伸縮による上下力で車輪のコンプライアンスステアをアンダーステア傾向に設定可能とすするサスペンション装置が開示されている。

特開平８−８５３１３号公報

特許文献１に開示されるような上下力によるコンプライアンスステア可能なサスペンション装置として、従来、ダブルウィッシュボーン型サスペンション装置が知られている。このダブルウィッシュボーン型サスペンション装置は、車輪支持部材を車幅方向に延びる上下のリンク部材を介して車体に連結するものであり、例えば、図３に示すような構成を有している。

図３は、ダブルウィッシュボーン型サスペンション装置１００の車体後部左側の部分を示しており、車輪１０１を回転自在に支持するアクスルハウジング１０２が、下側のロアリンク１０３ａ，１０３ｂと、上側のアッパリンク１０４とを介して車体後部のサブフレーム２００に連結されている。また、後側のロアリンク１０３ａの略中間部と、その上方の車体部分との間には、ショックアブソーバ１０６とサスペンションスプリング１０７とを一体的にユニット化したダンパ１０８が介装されている。更に、後側のロアリンク１０３ａには、スタビライザ１０９の端部が連結され、左右のアクスルハウジング１０２に懸架されている。

尚、図３において、Ｆ，Ｒは車両前後方向、Ｕ，Ｄは車両上下方向、Ｏは車輪１０１（アクスルハウジング１０２）の回転中心を示している。

このような構成のダブルウィッシュボーン型サスペンション装置では、車両旋回時、旋回方向外側（外輪側）の車輪がトーイン側を向き、旋回方向内側（内輪側）の車輪はトーアウト側を向くようにサスペンションジオメトリが設定されているものが多い。この旋回時には、車両は転舵初期から微小にロールし、外輪側の車輪１０１に対して転舵初期から微小な路面反力がダンパ１０８（ショックアブソーバ１０６及びサスペンションスプリング１０７）に対してバンプ方向に作用し、車輪１０１をトーイン側に向ける回転モーメントが発生する。

このとき、車幅方向に延在するスタビライザ１０９は、中間部分で左右逆相に捻られ、ロールを抑制する方向にバネ反力が発生する。このスタビライザ９のバネ反力は、外輪側のダンパ１０８に対して、アクスルハウジング２をトーイン側に回転させる力を減少させる方向に作用する。このため、転舵初期の外輪側の車輪のトーイン量が小さくなってコーナリングパワーの発生が遅れ、操縦安定性を向上する上で好ましくない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、旋回時の転舵初期から外輪側の車輪の十分なトーイン量を確保して早期にコーナリングパワーを発生させ、操縦安定性を向上することのできるサスペンション装置を提供することを目的としている。

本発明によるサスペンション装置は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材が車幅方向に延びる上下のリンク部材を介してトー角方向に揺動可能に車体後部に連結されるサスペンション装置であって、前記車輪支持部材の回転中心に対して、車体前後方向の後方位置に前記車輪から車体に伝わる衝撃を緩和するダンパを下側の前記リンク部材を介して連結すると共に、車体前後方向の前方位置に車体のロールを抑制するスタビライザを連結している。

本発明によれば、旋回時の転舵初期から外輪側の車輪の十分なトーイン量を確保して早期にコーナリングパワーを発生させ、操縦安定性を向上することができる。

サスペンション装置の構成を模式的に示す説明図 車両旋回時の外輪側のトー角変化を示す説明図 従来のサスペンション装置の構成を模式的に示す説明図

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１において、符号１は車体後部に配設されるサスペンション装置を示し、本実施の形態においては、Ａ型アームを有するマルチリンク方式のダブルウィッシュボーン型サスペンション装置を示す。サスペンション装置１は、図示しないハブを介して車輪１０を回転自在に支持する車輪支持部材としてのアクスルハウジング２を備えており、このアクスルハウジング２が車体後部のサブフレーム２０に、車体上下方向に配置されて車幅方向に延びるリンク部材を介してトー角方向に揺動可能に支持されている。

尚、サスペンション装置１は車体幅方向に左右同一の構成を有し、図１においては車体後部の左側の部分を示しており、Ｆ，Ｒは車両前後方向、Ｕ，Ｄは車両上下方向、Ｏは車輪１０（アクスルハウジング２）の回転中心を示している。

具体的には、アクスルハウジング２には、下側のリンク部材としての前後一対のロアリンク３ａ，３ｂと、ロアリンク３ａ，３ｂの上部に配置される上側のリンク部材としてのアッパリンク４とが上下方向にスイング可能にゴムブッシュ（図示せず）を介して連結され、アクスルハウジング２が車体に対してトー角方向にコンプライアンスステア可能に支持されている。また、アクスルハウジング２の下端側には、トレーリングリンク５の一端が連結され、このトレーリングリンク５が車体前方の内側に向かって斜め方向に延出されてサブフレーム２０に連結されている。

一対のロアリンク３ａ，３ｂは、それぞれの外端部がアクスルハウジング２の前後の側部に設けられたアーム２ａ，２ｂに連結され、これらのロアリンク３ａ，３ｂが車幅方向内方に延出されて内端部がサブフレーム２０に取り付けられている。一方、アッパリンク４は、前後一対のリンクを略三角形をなすように一体化してＡ字形状としたＡ型アームで形成されており、Ａ字形状の先端側の部位がアクスルハウジング２の上部に連結され、Ａ字形状の下端側の部位が車幅方向内方に延出されてサブフレーム２０の上部に連結されている。

また、後側のロアリンク３ｂの略中間部と、その上方の車体部分との間には、ショックアブソーバ６とサスペンションスプリング７とを一体的にユニット化したダンパ８が介装されている。更に、前側のロアリンク３ａが連結されるアーム２ａの端部に、スタビライザ９の端部が連結され、左右のアクスルハウジング２に懸架されている。

以上の構成によるサスペンション装置１は、ダンパ８のサスペンションスプリング７によってアクスルハウジング２が車体に対して弾性的に支持され、また、ダンパ８のショックアブソーバ６によってアクスルハウジング２に入力される衝撃力が吸収され、車輪１０から車体に伝わる衝撃が緩和される。

ここで、車両を旋回させると、ロールモーメントによって車体が外側へ傾き、ショックアブソーバ６及びサスペンションスプリング７は、旋回方向外側（外輪側）では圧縮方向（バンプ方向）に動作し、旋回方向内側（内輪側）では伸長方向（リバンプ方向）に動作する。このショックアブソーバ６及びサスペンションスプリング７の伸縮の反力と路面側からの反力による上下方向の入力に対して、アクスルハウジング２は、外輪側ではトーイン側を向き、内輪側ではトーアウト側を向くようにサスペンションジオメトリが設定されている。

このような車両旋回時には、転舵初期から車両が微小にロールし、外輪側の車輪１０に対して、転舵初期から微小な路面反力がショックアブソーバ６及びサスペンションスプリング７に対してバンプ方向に作用する。例えば、車両が前方右側に旋回するものとすると、図１に示す外輪側のダンパ８のショックアブソーバ６及びサスペンションスプリング７には、バンプ方向の路面反力が作用する。

このとき、従来のようにスタビライザ９がアクスルハウジング２の回転中心Ｏに対して車体前後方向の後方位置に配置されていると、車両のロールによって左右のダンパ８が逆相方向に相対変位した際、車幅方向に延在するスタビライザ９が中間部分で捻られて、ロールを抑制する方向にバネ反力が発生する。

このスタビライザ９のバネ反力は、アクスルハウジング２の回転中心Ｏに対してスタビライザ９と同じ側、すなわちアクスルハウジング２の回転中心Ｏに対して車体前後方向の後方位置に配置されている外輪側のダンパ８に対して、トーイン側へのアクスルハウジング２の回転を減少させる方向に作用する。このため、転舵初期の外輪側のトーイン量が不十分となってコーナリングパワーの発生が遅れることとなる。

これに対して、本実施の形態においては、スタビライザ９がアクスルハウジング２の回転中心Ｏに対してダンパ８と逆側（車体前後方向の前方位置）に配置されているため、スタビライザ９の反力が外輪側のダンパ８によるアクスルハウジング２のトーイン側への回転を増加させる方向に作用する。その結果、転舵初期から外輪側のアクスルハウジング２を積極的にトーイン側に向けて十分なトーイン量を確保し、早期にコーナリングパワーを発生させることができる。

図２は、旋回時の外輪側の車輪１０のトー角変化を示している。旋回時にハンドル角θが増加すると、このハンドル角θに応じてアクスルハウジング２のストロークＷＳが増加し、接地荷重が増加してアクセルハウジング２が図１に示す＋方向（トーイン方向）に回転していく。このとき、従来のようにスタビライザ９がアクスルハウジング２の回転中心Ｏに対してダンパ８と同じ側の車体前後方向の後方位置に配置されていると、アクスルハウジング２に図１に示す−方向（トーアウト方向）にスタビライザ９の反力が作用し、＋方向（トーイン方向）の回転が妨げられる。その結果、外輪側の車輪１０のトー角度は、図２中に二点鎖線で示すようなスタビライザ９が作用しない場合に対して、破線で示すように＋側（トーイン側）への変化が小さくなる。

これに対して、本実施の形態においては、スタビライザ９がアクスルハウジング２の回転中心Ｏに対してダンパ８と反対側の車体前後方向の前方位置に配置されているため、アクスルハウジング２の＋方向（トーイン方向）への回転を促進するようにスタビライザ９の反力が作用する。これにより、図２中に実線で示すように、外輪側の車輪１０のトー角度を、旋回初期から十分な角度でトーイン側に変化させることができる。

このように本実施の形態においては、アクスルハウジング２の回転中心Ｏに対して、車体前後方向の後方位置にダンパ８を配置すると共に、車体前後方向の前方位置にスタビライザ９を配置することで、旋回の転舵初期のアクスルハウジング２のトーイン側への動きを妨げることなく十分なトーイン量を確保することができる。その結果、旋回の転舵初期から早期にコーナリングパワーを発生させて操縦安定性を向上することができる。

１ サスペンション装置
２ アクスルハウジング（車輪支持部材）
３ａ，３ｂ ロアリンク（下側のリンク部材）
４ アッパリンク（上側のリンク部材）
５ トレーリングリンク
６ ショックアブソーバ
７ サスペンションスプリング
８ ダンパ
９ スタビライザ
１０ 車輪
２０ サブフレーム

Claims (2)

1. 車輪を回転自在に支持する車輪支持部材が車幅方向に延びる上下のリンク部材を介してトー角方向に揺動可能に車体後部に連結されるサスペンション装置であって、
   前記車輪支持部材の回転中心に対して、車体前後方向の後方位置に前記車輪から車体に伝わる衝撃を緩和するダンパを下側の前記リンク部材を介して連結すると共に、車体前後方向の前方位置に車体のロールを抑制するスタビライザを連結していることを特徴とするサスペンション装置。
2. 上側の前記リンク部材を、Ａ型アームで形成していることを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。

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