JP7558490B2 - 自動車のサスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンション装置に関し、特に、後輪のマルチリンク式サスペンションに関する。

従来、マルチリンク式サスペンションとして、５本のＩリンク（以下、「アーム」という）を備え、その各アームの車体側の端部が、車体に連結されるサブフレームに連結され、各アームの車輪側の端部が、車輪を支持するホイールサポート（ハブキャリア）に連結されたものが知られている。このような５本のアームを備えたマルチリンク式サスペンションは、後輪の上下ストロークを除く５つの運動の自由度に対してそれぞれの要求に合わせて最適に拘束するよう各アームを配設することが可能であるので、性能的に高いポテンシャルを有している。

このようなマルチリンク式サスペンションにおいて、旋回時などの車輪沈みこみ時にトーイン傾向となるようなジオメトリに設定して外乱時の安定性を出す技術が知られている（たとえば、特許文献１）。

特開２００６－３４７３３８号

しかしながら、旋回初期にロールし始めた段階で旋回外輪にトーインが生じると、運転者にステアリング応答性が悪いと感じさせる懸念がある。特に、重心が高くロールが大きい傾向のあるＳＵＶ車両では、これが顕著となる。一方で、車両の操安性を維持するため、車輪沈み込み時（車輪が車体に対して上向きに変位したとき）のトーイン傾向を無くすことはできない。

そこで、本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、旋回初期時、車輪がトーアウト方向に変位するようサブフレームを変位させて、車両安定性を維持すると共にステアリング応答性を向上させることができる自動車のサスペンション装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明は、車輪を支持し、中央部に車軸を貫通させる開口部が形成されたホイールサポートと、ホイールサポートの上部と車体とを連結するアッパアームおよびリーディングアーム、および、ホイールサポートの下部と車体とを連結するトレーリングアームおよびロアアームを含むマルチリンク式の複数のサスペンションアームと、車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバを含み、複数のサスペンションアームをそれぞれ弾性ブッシュを介して揺動可能に支持するサブフレームと、このサブフレームを車体に連結する弾性マウントであって、サイドメンバの前側において左右の２箇所に設けられる前側弾性マウント、および、サイドメンバの後側において左右の２箇所に設けられる後側弾性マウントを有する弾性マウントと、を備えた自動車のサスペンション装置であって、複数のサスペンションアームの配置、および、複数のサスペンションアームのそれぞれの弾性ブッシュの硬さが、車輪沈み込み時に車輪がトーイン傾向になるように設定され、サブフレームの前側および後側の弾性マウントには、それぞれ、平面視で所定の軸線上に並ぶ２つのすぐり部が形成され、前側および後側の弾性マウントは、それぞれ、軸線上の２つのすぐり部が車両前後方向に位置するようにサイドメンバに設けられ、車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時、サブフレームの後側弾性マウントにサスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力が、前側弾性マウントにサスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力よりも大きく、これらの合力が加わるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるようなサブフレームの変位を許容するよう、後側弾性マウントの前後方向の硬さの値が前側弾性マウントの前後方向の硬さの値より大きい値に設定されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、駆動力が加わった状態で、運転者がステアリングを回し始めて、車輪に横力が発生し始めるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるようなサブフレームの変位を許容するようにし（そのような変位を許容するような前後の弾性マウントの硬さを設定し）、これにより、旋回初期時、車体のロールに起因するサスペンション自身のトーインをキャンセルしてトーアウトとすることができる。したがって、旋回初期時、車輪がトーアウト方向に変位するようサブフレームを変位させて、車両安定性を維持すると共にステアリング応答性を向上させることができる。

上述した課題を解決するために、本発明は、車輪を支持し、中央部に車軸を貫通させる開口部が形成されたホイールサポートと、ホイールサポートの上部と車体とを連結するアッパアームおよびリーディングアーム、および、ホイールサポートの下部と車体とを連結するトレーリングアームおよびロアアームを含むマルチリンク式の複数のサスペンションアームと、車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバを含み、複数のサスペンションアームをそれぞれ弾性ブッシュを介して揺動可能に支持するサブフレームと、このサブフレームを車体に連結する弾性マウントであって、サイドメンバの前側において左右の２箇所に設けられる前側弾性マウント、および、サイドメンバの後側において左右の２箇所に設けられる後側弾性マウントを有する弾性マウントと、を備えた自動車のサスペンション装置であって、複数のサスペンションアームの配置、および、複数のサスペンションアームのそれぞれの弾性ブッシュの硬さが、車輪沈み込み時に車輪がトーイン傾向になるように設定され、ロアアームは、ホイールサポートの開口部の下方部分に連結されると共にサブフレームの後方側かつ下方側でサブフレームに連結され、サブフレームの前側および後側の弾性マウントには、それぞれ、平面視で所定の軸線上に並ぶ２つのすぐり部が形成され、前側および後側の弾性マウントは、それぞれ、軸線上の２つのすぐり部が車両前後方向に位置するようにサイドメンバに設けられ、車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時、サブフレームの前側弾性マウントおよび後側弾性マウントに、サスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力が加わるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるようなサブフレームの変位を許容するよう、後側弾性マウントの前後方向の硬さの値が前側弾性マウントの前後方向の硬さの値より大きい値に設定されている、ことを特徴としている。

このように構成された本発明によれば、まず、ロアアームは、ホイールサポートの開口部の下方部分に連結されると共にサブフレームの後方側かつ下方側でサブフレームに連結されているので、旋回初期時、接地面から車輪に加わる横力を主にロアアームが受け止め、その受け止めた横力がサブフレームの後方側かつ下方側に伝達され、これにより、サブフレームの後側弾性マウントにサスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力が、前側弾性マウントの合力よりも大きくなる。本発明においては、旋回初期時にこのような合力が発生するサスペンション装置において、駆動力が加わった状態で、運転者がステアリングを回し始めて、車輪に横力が発生し始めるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるようなサブフレームの変位を許容するようにし（そのような変位を許容するような前後の弾性マウントの硬さを設定し）、これにより、旋回初期時、車体のロールに起因するサスペンション自身のトーインをキャンセルしてトーアウトとするようにしている。したがって、旋回初期時、車輪がトーアウト方向に変位するようサブフレームを変位させて、車両安定性を維持すると共にステアリング応答性を向上させることができる。

また、本発明において、好ましくは、サブフレームの前側および後側の弾性マウントには、それぞれ、平面視で所定の軸線上に並ぶ２つのすぐり部が形成され、前側および後側の弾性マウントは、それぞれ、軸線上の２つのすぐり部が車両前後方向に位置するようにサイドメンバに設けられている。
このように構成された本発明によれば、前側および後側の弾性マウントは、それぞれ、軸線上の２つのすぐり部が車両前後方向に位置するようにサイドメンバに設けられているので、サブフレームの車幅方向の微小な変位（トーアウト方向の変位）をより確実に得ることができる。

本発明の自動車のサスペンション装置によれば、旋回初期時、車輪がトーアウト方向に変位するようサブフレームを変位させて、車両安定性を維持すると共にステアリング応答性を向上させることができる。

本発明の実施形態による自動車のサスペンション装置を適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図である。 図１に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図である。 図１に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。 本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図である。 図４のリアサスペンションの左側面図である。 図４のリアサスペンションの正面図である。 図４のリアサスペンションを車幅方向内方から見た図である。 リアサスペンションに入力される横力を主に説明するための斜視図である。 リアサスペンションに入力される駆動力を主に説明するための左側面図である。 リアサスペンションからサブフレームの前後の弾性ブッシュに入力される駆動力および横力を説明するための上面図である。 本実施形態による自動車のサスペンション装置の旋回時の旋回外輪のトー角変化を比較例と共に示す線図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態による自動車のサスペンション装置を説明する。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による自動車のサスペンション装置の全体構成を説明する。図１乃至図３は、本発明の実施形態による自動車の後輪サスペンション装置１（以下、単にリアサスペンションという）を自動車の左右両側の後輪にそれぞれ適用した実施形態を示し、図１は、本発明の実施形態による自動車のサスペンション装置を適用した自動車のリアサスペンションアッセンブリの斜視図であり、図２は、図１に示すリアサスペンションアッセンブリの上面図であり、図３は、図１に示すリアサスペンションアッセンブリの後面図である。
本実施形態の自動車（車両）は、図示しないが、車体前部のエンジンルームにエンジンを搭載し、車体後部にディファレンシャルを配設して車軸（図示せず）により後輪２を駆動するようにした後輪駆動車である。
図１乃至図３に示すように、後輪サスペンション装置１のリアサスペンションアッセンブリは、左右一対のリアサスペンション１とサブフレーム３を備えている。

まず、リアサスペンション１の概略構成を説明する。
本実施形態のリアサスペンション１は、独立した５本のＩリンク４～８によって後輪２のホイールサポート（支持部材、ハブキャリア）１０を車体に対しストローク可能に連結したマルチリンク式のものである。サスペンション装置１は、仮想的に上方のアームを構成する前側のアッパリンク（以下、「アッパアーム」という）４、および、後側のリーディングリンク（以下、「リーディングアーム」という）５と、仮想的に下方のアームを構成する前側のトレーリングリンク（以下、「トレーリングアーム」という）６、および、後側のロアリンク（以下、「ロアアーム」という）７と、後述する仮想キングピン軸ＩＫ（図５参照）周りの後輪２の回動変位を規制するトーコントロールリンク（以下、「トーコントロールアーム」という）８とを備えている。アッパアーム４、リーディングアーム５、トレーリングアーム６およびロアアーム７は、それぞれ車体側の連結部（４４、５２、６０、６８）を中心に上下に揺動することによって、ホイールサポート１０及び後輪２が所定の軌跡に沿って上下にストロークするようになっている。

また、そのような後輪２のストロークを許容しながら、同時に所定の付勢力及び減衰力を付与するための、コイルバネ１２およびダンパ１４を備えた緩衝装置１６が設けられている。この緩衝装置１６は、コイルバネ１２とダンパ１４とがほぼ同軸に配置された上下方向に長い円筒形状を有し、その上端部が車体に取り付けられている。緩衝装置１６の下端部（ダンパ１４の下端部）は、ロアアーム７に枢着されている。
また、サスペンション装置１には、左右のロアアーム７を連結するように延びるスタビライザーバー１８が回動可能に取り付けられている。

次に、サブフレーム３の概略構成を説明する。
サブフレーム３は、主に４つの鋼板製部材を平面視で矩形枠状に組み合わせて形成されており、それぞれ車幅方向に延びるフロントクロスメンバ２０およびリアクロスメンバ２２と、それらの左右両側の端部同士を連結するように車体の左右両側において前後方向に延びる一対のサイドクロスメンバ２４、２６を備えている。

フロントクロスメンバ２０は、車両上方から見て、直線状に車幅方向に延び、その車幅方向の両端部２０ａがそれぞれ左右のサイドクロスメンバ２４、２６の各前端側の箇所に接合されている。フロントクロスメンバ２０は、車両前後方向で見ると、その長手方向の中央部分が左右両端部よりも上方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。また、フロントクロスメンバ２０の左右両端側には、それぞれサイドクロスメンバ２４、２６との接合部２０ａに近接した位置、かつ、サイドクロスメンバ２４、２６の上方側および下方側に、それぞれ、アッパアーム４の取付座２８およびトレーリングアーム６の取付座３０が設けられている（図４乃至図６参照）。左右両側の取付座２８には、それぞれ、アッパアーム４の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座３０には、それぞれ、トレーリングアーム６の車体側の端部が連結されており、このような構成により、車輪２から各アーム４、６を介して伝達される横力をフロントクロスメンバ２０で受け止めるようになっている。

リアクロスメンバ２２は、車両上方から見ると直線状に車幅方向に延び、その車幅方向の両端部２２ａがそれぞれ左右のサイドクロスメンバ２４、２６の各後端側の箇所に接合されている。リアクロスメンバ２２は、図３に示すように、車両前後方向に見るとその長手方向の中央部分が左右両端部よりも下方に位置するように全体に湾曲するアーチ形状に形成されている。リアクロスメンバ２２の左右両端側には、各々サイドクロスメンバ２４、２６との接合部２２ａに近接した位置、かつ、サイドクロスメンバ２４、２６の上方側および下方側に、それぞれ、リーディングアーム５の取付座３２およびロアアーム７の取付座３４が設けられている（図４、図５参照）。左右両側の取付座３２には、それぞれ、リーディングアーム５の車体側の端部が連結され、左右両側の取付座３４には、それぞれ、ロアアーム７の車体側の端部が連結されており、このような構成により、車輪２から各アーム５、７を介して伝達される横力をリアクロスメンバ２２で受け止めるようになっている。

また、リアクロスメンバ２２には、上面視で、各サイドクロスメンバ２４、２６の車幅方向内方、かつ、リアクロスメンバ２２の後面側に、トーコントロールアーム８の取付座３６が設けられている。左右両側の取付座３６には、それぞれ、トーコントロールアーム８の車体側の端部が連結されている。

左右のサイドクロスメンバ２４、２６は、それぞれ、車両上方から見て、その長手方向の中央部分が両端部に比べて車幅方向内方に位置するよう湾曲するとともに、側面視では、後端部から前端部にわたって車両前方に斜め下方に延びている（図５参照）。これらのサイドクロスメンバ２４、２６の前側の部分には、上述した取付座２８、３０が設けられ、その後側の部分には、上述した取付座３２、３４が設けられている。

また、サイドクロスメンバ２４、２６には、サブフレーム３全体を車体に弾性支持させるための弾性マウント３８、４０が設けられている、これらの弾性マウント３８、４０は、各サイドクロスメンバ２４、２６の前端部および後端部の計４箇所に設けられている。各弾性マウント３８、４０は、上下方向に軸線を有する円筒形状を有し、各サイドクロスメンバ２４、２６に形成された凹部に取り付けられている。各サイドクロスメンバ２４、２６において、各弾性マウント３８、４０は、車両上方から見て、前端部の弾性マウント３８と後端部の弾性マウント４０とを結ぶ直線が、車体前後方向の中心線ＣＬ（図２にのみ示す）とほぼ平行になるように配置される。

次に、図４乃至図７により、車両左側のリアサスペンション装置１について、各アーム４～８の配置構成を説明する。図４は、本実施形態による車両左側のリアサスペンションの上面図であり、図５は、図４のリアサスペンションの左側面図であり、図６は、図４のリアサスペンションの正面図であり、図７は、図４のリアサスペンションを車幅方向内方から見た図である。車両右側のリアサスペンション装置１は、車両左側のリアサスペンション１と同じ構成を有しているので、以下では、その説明を省略する。

まず、図４乃至図６に示すように、アッパアーム４は、その車体側の端部が弾性ブッシュ（ゴム製のブッシュであり、以下、「ブッシュ」という）４２を介して上述した取付座２８に連結されている。アッパアーム４は、車両上方から見て、車体側の連結部４４から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪２側の連結部４６では、アッパアーム４の車輪２側の端部がブッシュ４８を介してホイールサポート１０に連結されている。

次に、リーディングアーム５は、その車体側の端部がブッシュ５０を介して上述した取付座３２に連結されている。リーディングアーム５は、車両上方から見て、車体側の連結部５２から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪２側の連結部５４では、リーディングアーム５の車輪２側の端部がブッシュ５６を介してホイールサポート１０に連結されている。

このように、２本の上方のアーム４、５は、車両上方から見て、車体外方側に向かって互いに接近するように配置されている。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ４２、５０および車輪２側の各ブッシュ４８、５６にピロボールジョイントを採用している。

次に、トレーリングアーム６は、その車体側の端部がブッシュ５８を介して上述した取付座３０に連結されている。トレーリングアーム６は、車両上方から見て、車体側の連結部６０から車幅方向外方に向かうほど徐々に後方に位置するように後傾して延びている。車輪２側の連結部６２では、トレーリングアーム６の車輪２側の端部がブッシュ６４を介してホイールサポート１０に連結されている。

次に、ロアアーム７は、その車体側の端部がブッシュ６６を介して上述した取付座３４に連結されている。ロアアーム７は、車両上方から見て、車体側の連結部６８から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪２側の連結部７０では、トレーリングアーム６の車輪２側の端部がブッシュ７２を介してホイールサポート１０に連結されている。

このように、２本の下方のアーム６、７は、車両上方から見て、車幅方向外方に向かって互いに接近するように配置されており、主にこの配置によって、後輪２にはその車両後方への変位に伴い幾何学的にトーインが付与されるようになる（前後力コンプライアンスステア）。すなわち、たとえば制動時などに路面からの制動力が後輪２に作用すると（車両後方に向く力が作用すると）、２本の下方のアーム６、７がそれぞれブッシュ５６、６４の撓みによって車体側の端部の周りにわずかに回動変位し、これにより、後輪２のアライメントはトーインの向きに変化する。
また、旋回時に車輪２に横力が加わると、主に下方のアーム６、７の各ブッシュ５６、６４が撓むことにより、車輪２がトーインの向きに変化するようになっている（横力コンプライアンスステア）。
本実施形態では、車体側の各ブッシュ５８、６６および車輪２側の各ブッシュ６４、７２にピロボールジョイントを採用している。
なお、本実施形態では、後述するように、旋回初期時、サブフレーム３の微小な変位により、車輪２がトーアウト方向に変位するようにしている。

次に、トーコントロールアーム８は、その車体側の端部がブッシュ７４を介して上述した取付座３６に連結されている。トーコントロールアーム８は、車両上方から見て、車体側の連結部７６から車幅方向外方に向かうほど徐々に前方に位置するように前傾して延びている。車輪２側の連結部７８では、トレーリングアーム６の車輪２側の端部がブッシュ８０を介してホイールサポート１０に連結されている。
本実施形態では、車体側のブッシュ７４および車輪２側のブッシュ８０にピロボールジョイントを採用している。

ここで、図４乃至図６に示すように、リアサスペンション１には、アッパアーム４の仮想延長線とリーディングアーム５の仮想延長線との交点Ｐ１と、トレーリングアーム６の仮想延長線とロアアーム７の仮想延長線との交点Ｐ２とを上下に結ぶ仮想キングピン軸ＩＫが形成される。この仮想キングピン軸は、後輪２の操向方向（トー方向）への回動の瞬間回転中心である。

次に、図４乃至図７により、ホイールサポート１０の構成および各アームの取付構成を説明する。
まず、図４乃至図７に示すように、ホイールサポート１０には、その中央部に、ハブ８２が取り付けられると共に、車軸（図示せず）が貫通する開口部８４が形成されている。
また、ホイールサポート１０には、開口部８４より車両前方側の部分に、車幅方向内方に突出する前方縦壁部８６が形成され、この前方縦壁部８６に、アッパアーム４、リーディングアーム５およびトレーリングアーム６が連結されている。この前方縦壁部８６の外縁には補強リブ８６ａが形成されている。
また、ホイールサポート１０には、開口部８４の下方部分に、車幅方向内方に突出する下方縦壁部８８が形成され、この下方縦壁部８８にロアアーム７が連結されている。 さらに、ホイールサポート１０には、開口部８４より車両後方側の部分に、車幅方向内方に突出する後方縦壁部９０が形成され、この後方縦壁部９０にトーコントロールアーム８が連結されている。

次に、図８乃至図１１により、本実施形態によるサブフレーム３の弾性マウント３８、４０の構成を詳細に説明する。図８は、リアサスペンションに入力される横力を主に説明するための斜視図であり、図９は、リアサスペンションに入力される駆動力を主に説明するための左側面図であり、図１０は、リアサスペンションからサブフレームの前後の弾性ブッシュに入力される駆動力および横力を説明するための上面図であり、図１１は、本実施形態による自動車のサスペンション装置の旋回時の旋回外輪のトー角変化を比較例と共に示す線図である。
まず、図８に示すように、前側の弾性マウント３８および後側の弾性マウント４０には、それぞれ、「すぐり」と言われる２つの空隙４１が形成されている。ここで、各弾性マウント３８、４０は、その高さ方向の中心軸線に対し、それぞれ垂直に延びる前後方向軸線および左右方向軸線を有し、各弾性マウント３８、４０は、２つの空隙４１によって、前後方向軸線に沿った硬さと、左右方向軸線に沿った硬さが異なるようになっている。
ここで、本実施形態において、弾性マウントの「硬さ」とは、所定のたわみ量（ｍｍ）を生じさせる荷重（Ｎ）の大きさで示される「静特性」（荷重を静的に加えたときの特性）として表される。

本実施形態では、各弾性マウント３８、４０は、いずれも、車両前後方向の硬さに対して車幅方向の硬さが大きくなるような向きとなるよう、サイドクロスメンバ２４、２６に取り付けられている。
また、本実施形態では、各弾性マウント３８、４０は、その硬さ自体が互いに異なるものを用いており、後端部の弾性マウント４０の車両前後方向の硬さが、前端部の弾性マウント３８の車両前後方向の硬さより大きく（硬く）なるよう設定されている。

ここで、上述したリアサスペンション１は、アッパアーム４、リーディングアーム５、トレーリングアーム６およびロアアーム７の各アーム長さや角度などの配置、および、各アームのそれぞれの車体側および車輪側の弾性ブッシュ（４２、４８など）の硬さが、車両旋回時などの車輪沈み込み時（車輪２およびホイールサポート１０が車体に対して上向きに変位したとき）に車輪がトーイン傾向になるよう（車輪２およびホイールサポート１０に平面視でのトーイン角が生じるよう）に設定されている。

次に、図８および図９に示すように、運転者のステアリング操作により車両が旋回するとき（旋回開始時／旋回初期時）、旋回外輪の車輪２は、その接地面から横力ＬＦを受ける。この横力ＬＦは、各アーム４、５、６、７を介してサブフレーム３のサイドクロスメンバ２４、２６に伝達され、前後の弾性マウント３８、４０に入力される。

特に、ロアアーム７は、上述したように、車輪２側では、ホイールサポート１０において、ハブ８２が取り付けられる開口部８４の下方縦壁部８８（下方部分）に連結されると共に、車体側では、連結部６８（取付座３４）において、サブフレーム３の後方側かつ下方側でサブフレーム３に連結されている。このような配置により、旋回初期時、接地面から車輪２に加わる横力を主にロアアーム７が受け止め、その受け止めた横力がサブフレーム３の後方側かつ下方側に伝達される。これにより、後側の弾性マウント４０にサスペンションアーム４～８を介して旋回外輪２から入力される横力ＬＦおよび駆動力ＤＦの合力が、前側の弾性マウント３８の合力よりも大きくなる。

また、運転者のアクセル操作により、エンジンから車軸を介して車輪２に駆動力が加えられるとき、そのような駆動力ＤＦは、ホイールサポート１０のハブ８２の中心に入力される。この入力された駆動力ＤＦは、ホイールサポート１０、各アーム４、５、６、７を介してサブフレーム３に伝達されると共に、前後の弾性マウント３８、４０に入力される。

次に、図１０に示すように、前後の弾性マウント３８、４０にそれぞれ伝達された横力ＬＦおよび駆動力ＤＦは、各弾性マウント３８、４０を変形させる力となる。また、横力ＬＦおよび駆動力ＤＦは、車体で受け止められる。
ここで、主に、各アーム４～８の長さや角度などの配置、特に、ロアアーム７の配置によって、横力ＬＦおよび駆動力ＤＦは、前側の弾性マウント３８よりも後側の弾性マウント４０に多く伝達される。すなわち、図１０に示すように、後側の弾性マウント４０に入力される横力成分ＬＦ２および駆動力成分ＤＦ２の合力の大きさ（ベクトル）ＶＦ２は、前側の弾性マウント３８に入力される横力成分ＬＦ１および駆動力成分ＤＦ１の合力の大きさ（ベクトル）ＶＦ１よりも大きくなる。

ここで、本実施形態では、上述したように、後側の弾性マウント４０の前後方向の硬さが、前側の弾性マウント３８の前後方向の硬さより大きくなるようなバランスに設定されているが、それらの前後の弾性マウント３８、４０の硬さの大きさ自体は、車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時において、前後の弾性マウント３８、４０にベクトル力ＶＦ１、ＶＦ２が加わるとき、車輪２をトーアウト方向に変位させるようなサブフレーム３の変位を許容するよう設定されている。
なお、車輪２をトーアウト方向に変位させるようなサブフレーム３の変位は、図１１に仮想線で示すように、サイドクロスメンバ２４（２６）の後端部を基準（サイドクロスメンバ２４（２６）の後端部でのサブフレーム３の変位が０であるとした基準）としたとき、初期位置Ａ１に対し、サブフレーム３のサイドクロスメンバ２４（２６）の後端部の車幅方向内方への変位Ｄ１（変位位置Ａ２）である。

すなわち、このようなサブフレーム３の変位の許容により、図１１の本実施形態の例Ｂ（実線）に示すように、旋回初期時、本例では、車輪２のバンプ量（車輪２／ホイールサポート１０の車体に対する上向きの変位量であり、車体のロール量と捉えることもできる）が、本実施形態では、少なくとも０ｍｍ～２０ｍｍの車輪２の沈み込み（たとえば０Ｇ～０．３Ｇの横方向加速度の発生時）である旋回初期時に、車輪２がトーアウトとなるようにしている。
一方、旋回初期時を超えると、リアサスペンション装置１は、上述した各アーム４～８の配置や弾性ブッシュの硬さの設定により、車輪２がトーインとなるようにしている。なお、比較例Ａ（一点鎖線）は、弾性マウント３８、４０によるサブフレーム３の変位を考慮しない場合の比較例であり、上述した、トーイン傾向になるように設定されている各アーム４～８の配置や弾性ブッシュ４２、５０、５８、６６、４８、５６、６４、７２、７４、８０の硬さに基づいて求められる例である。
なお、変形例として、たとえば図１１に実線Ｂで示すような絶対値としてのトーアウト変位を生じさせるサスペンション装置に限定されず、旋回初期時にトーアウト方向に変位するような傾向を生じさせるサスペンション装置でもよい。

本実施形態では、このように、駆動力（ＤＦ）が加わった状態で、運転者がステアリングを回し始めるとき（車輪２に横力ＬＦが発生し始めるとき）、サブフレーム３のサイドクロスメンバ２４（２６）の後端が、車幅方向内方に変位する（トーアウト傾向）ようにして、車体のロールに起因する、サスペンション自身のトーインがキャンセルされ、旋回初期時のステアリング応答性を向上するようにしている。すなわち、旋回初期の駆動力作用時、前後マウント３８、４０の変位差がサブフレーム３に微小にトーアウト変位を発生させ、ロール時のトーインを打ち消すようにしている。

次に、本実施形態の作用効果を説明する。
本実施形態による自動車のサスペンション装置１は、車輪２を支持し、中央部に車軸を貫通させる開口部８４が形成されたホイールサポート１０と、ホイールサポート１０の下部と車体とを連結するトレーリングアーム６およびロアアーム７と、ホイールサポート１０の上部と車体とを連結するアッパアーム４およびリーディングアーム５と、ホイールサポート１０の後部と車体とを連結するコントロールアーム８と、上端部が車体に連結されると共に下端部がロアアーム７に連結されたダンパ１４と、を備え、複数のサスペンションアーム４～８の配置、および、複数のサスペンションアーム４～８のそれぞれの弾性ブッシュ４２、５０、５８、６６、４８、５６、６４、７２、７４、８０の硬さが、車輪沈み込み時（車輪およびホイールサポートが車体に対して上向きに変位したとき）に車輪２がトーイン傾向になるよう（車輪およびホイールサポートに平面視でのトーイン角が生じるよう）に設定され、車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時、サブフレーム３の前側弾性マウント３８および後側弾性マウント４０に、サスペンションアーム４～８を介して旋回外輪２から入力される横力ＬＦおよび駆動力ＤＦの合力が、前側弾性マウント３８よりも後側弾性マウント４０の方が大きく、これらの合力が加わるとき、車輪２をトーアウト方向に変位させるようなサブフレーム３の変位を許容するよう、後側弾性マウント４０の前後方向の硬さが前側弾性マウント３８の前後方向の硬さより大きく設定されている。
また、本実施形態では、ロアアーム７は、ホイールサポート１０において、ハブ８２が取り付けられる開口部８４の下方部分に連結されると共にサブフレーム７の後方側かつ下方側でサブフレーム３に連結され、車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪２に加わる旋回初期時、サブフレーム３の前側弾性マウント３８および後側弾性マウント４０に、サスペンションアーム４～８を介して旋回外輪２から入力される横力ＬＦおよび駆動力ＤＦの合力が加わるとき、車輪２をトーアウト方向に変位させるようなサブフレーム３の変位を許容するよう、後側弾性マウント４０の前後方向の硬さが前側弾性マウント３８の前後方向の硬さより大きく設定されている。
このように構成された本実施形態によれば、動力が加わった状態で、運転者がステアリングを回し始めて、車輪２に横力が発生し始めるとき、車輪２をトーアウト方向に変位させるようなサブフレーム３の変位を許容するようにし、これにより、旋回初期時、車体のロールに起因するサスペンション自身のトーインをキャンセルしてトーアウトとすることができる。したがって、旋回初期時、車輪２がトーアウト方向に変位するようサブフレーム３を変位させて、車両安定性を維持すると共にステアリング応答性を向上させることができる。
また、サブフレーム３の前側および後側の弾性マウント３８、４０には、それぞれ、平面視で所定の軸線上に並ぶ２つのすぐり部４１が形成され、前側および後側の弾性マウント３８、４０は、軸線上の２つのすぐり部４１が車両前後方向に位置するようにサイドクロスメンバ２４、２６に設けられているので、サブフレーム３の車幅方向の微小な変位（トーアウト方向の変位）をより確実に得ることができる。

すなわち、本実施形態では、第１に、サスペンションアーム４～８の配置、車体側の弾性ブッシュ４２、５０、５８、６６、７４の硬さ、および、車輪側の弾性ブッシュ４８、５６、６４、７２、８０の硬さが、車輪沈み込み時（車輪およびホイールサポートが車体に対して上向きに変位したとき）にトーイン傾向になるよう（車輪およびホイールサポートに平面視でのトーイン角が生じるよう）なものであり、第２に、サブフレーム３の後側の合力（ＶＦ２、図１０参照）が大きく、サブフレーム３の変位により、車輪２のトーアウト方向への変位を生じさせやすいものでもあり、第３に、後側弾性マウント４０が前側弾性マウント３８より硬い値に設定されており、かつ、上述した「第２」のトーアウト変位を阻害するような硬さバランスであり、第４に、しかしながら、前側弾性マウント３８および後側弾性マウント４０の硬さは、旋回初期時に、車輪２のトーアウトを許容する範囲の値に設定されている。

また、本実施形態では、より詳細には、第１に、ホイールサポート１０が車体に対して上向きに変位した場合に、サスペンションアーム４～８に規制されてホイールサポート１０およびホイールサポート１０が支持する車輪２に平面視でトーイン角が生じるようにされており、第２に、旋回初期時に、旋回外輪２側のホイールサポート１０に車輪２から入力された横力（ＬＦ）が、ロアアーム７を介してサブフレーム３のサイドクロスメンバ２４、２６の下方部分に伝達され、後側の弾性マウント４０を車幅方向に変形させると共にサブフレーム３のサイドクロスメンバ２４、２６の後部を車体に対して車幅方向の内方向きに変位させ、第３に、旋回初期時に、ホイールサポート１０に車両前後方向の前方向きに作用した車輪２の駆動力（Ｄｆ）が、サスペンションアーム４～８を介してサブフレーム３に伝達され、後側弾性マウント４０を車両前後方向の前方向きに変形させると共にサイドクロスメンバ２４、２６の後部を車体に対して車両前後方向の前方向きに変位させ、第４に、旋回初期時に、これらのサブフレーム３の変位により、サブフレーム３がホイールサポート１０の車体中心線ＣＬに対するトーアウト角を生じさせて、上述した「第１」のトーイン角を減少させる。

１ 自動車のサスペンション装置／リアサスペンション
２ 後輪
３ サブフレーム
４ アッパアーム
５ リーディングアーム
６ トレーリングアーム
７ ロアアーム
８ トーコントロールアーム
１０ ホイールサポート（支持部材、ハブキャリア）
１６ 緩衝装置
２０ フロントクロスメンバ
２２ リアクロスメンバ
２４、２６ サイドクロスメンバ
３８ サブフレームの前側弾性ブッシュ
４０ サブフレームの後側弾性ブッシュ
４１ 空隙（すぐり）
８２ ハブ
８４ ホイールサポートの開口部
Ａ１ 前後の弾性マウントの初期位置
Ａ２ 前後の弾性マウントの変位位置
Ｄ１ 変位
ＩＫ 仮想キングピン軸

Claims (3)

1. 車輪を支持し、中央部に車軸を貫通させる開口部が形成されたホイールサポートと、
   上記ホイールサポートの上部と車体とを連結するアッパアームおよびリーディングアーム、および、上記ホイールサポートの下部と車体とを連結するトレーリングアームおよびロアアームを含むマルチリンク式の複数のサスペンションアームと、
   車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバを含み、上記複数のサスペンションアームをそれぞれ弾性ブッシュを介して揺動可能に支持するサブフレームと、
   このサブフレームを車体に連結する弾性マウントであって、上記サイドメンバの前側において左右の２箇所に設けられる前側弾性マウント、および、上記サイドメンバの後側において左右の２箇所に設けられる後側弾性マウントを有する弾性マウントと、を備えた自動車のサスペンション装置であって、
   上記複数のサスペンションアームの配置、および、上記複数のサスペンションアームのそれぞれの弾性ブッシュの硬さが、車輪沈み込み時に車輪がトーイン傾向になるように設定され、
   車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時、上記サブフレームの上記後側弾性マウントに上記サスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力が、上記前側弾性マウントに上記サスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力よりも大きく、これらの合力が加わるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるような上記サブフレームの変位を許容するよう、上記後側弾性マウントの前後方向の硬さの値が上記前側弾性マウントの前後方向の硬さの値より大きい値に設定されている、ことを特徴とする自動車のサスペンション装置。
2. 車輪を支持し、中央部に車軸を貫通させる開口部が形成されたホイールサポートと、
   上記ホイールサポートの上部と車体とを連結するアッパアームおよびリーディングアーム、および、上記ホイールサポートの下部と車体とを連結するトレーリングアームおよびロアアームを含むマルチリンク式の複数のサスペンションアームと、
   車幅方向左右両側でそれぞれ車両前後方向に延びる一対のサイドメンバを含み、上記複数のサスペンションアームをそれぞれ弾性ブッシュを介して揺動可能に支持するサブフレームと、
   このサブフレームを車体に連結する弾性マウントであって、上記サイドメンバの前側において左右の２箇所に設けられる前側弾性マウント、および、上記サイドメンバの後側において左右の２箇所に設けられる後側弾性マウントを有する弾性マウントと、を備えた自動車のサスペンション装置であって、
   上記複数のサスペンションアームの配置、および、上記複数のサスペンションアームのそれぞれの弾性ブッシュの硬さが、車輪沈み込み時に車輪がトーイン傾向になるように設定され、
   上記ロアアームは、上記ホイールサポートの上記開口部の下方部分に連結されると共に上記サブフレームの後方側かつ下方側で上記サブフレームに連結され、
   車両の旋回が開始され、かつ、駆動力が車輪に加わる旋回初期時、上記サブフレームの上記前側弾性マウントおよび上記後側弾性マウントに、上記サスペンションアームを介して旋回外輪から入力される横力および駆動力の合力が加わるとき、車輪をトーアウト方向に変位させるような上記サブフレームの変位を許容するよう、上記後側弾性マウントの前後方向の硬さの値が上記前側弾性マウントの前後方向の硬さの値より大きい値に設定されている、ことを特徴とする自動車のサスペンション装置。
3. 上記サブフレームの前側および後側の弾性マウントには、それぞれ、平面視で所定の軸線上に並ぶ２つのすぐり部が形成され、上記前側および後側の弾性マウントは、それぞれ、上記軸線上の２つのすぐり部が車両前後方向に位置するように上記サイドメンバに設けられている、請求項１または請求項２に記載の自動車のサスペンション装置。

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