JPH01164615A - サスペンション装置 - Google Patents

サスペンション装置

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JPH01164615A
JPH01164615A JP32490187A JP32490187A JPH01164615A JP H01164615 A JPH01164615 A JP H01164615A JP 32490187 A JP32490187 A JP 32490187A JP 32490187 A JP32490187 A JP 32490187A JP H01164615 A JPH01164615 A JP H01164615A
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arm
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pivot
toe
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外村 博史
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両等のサスペンション装置に関し、特に、
コンプライアンスステアに起因する車両走行中(例えば
、旋回時)の車輪のトーアウト変化を回避し、走行安定
性の向上を意図したサスペンション装置に関する。
(従来の技術) 近時、車両に対する要求の高度化に伴って動力性能のみ
ならず、直進性能や旋回性能などの走行性能についても
高いレベルで向上が求められている。
第9〜11図は従来の後輪側サスペンション装置の一例
を示す図である。第9図において、サスペンション装置
1は車体の前後方向中心線に対して斜交する揺動軸a−
a’上に揺動自在に取り付けられたA字形アーム2と、
車体の路上下方向に立設して上端が車体に取り付けられ
たストラットタワー3と、略車幅方向に延在し、車両内
端側か車体に固定され、若しくは、図示するように転舵
用アクチュエータ4のピストン4aに連結されたサイド
ロッド5と、ストラットタワー3の下端に弾性的に懸架
されるとともに、前記A字形アーム2のA字形頂部のピ
ボット(X)とサイドロッド5の車両外端のピボット(
Y)との間に連結された図示しないアクスルハウジング
と、このアクスルハウジングに回転自在に支持された車
輪6と、を有している。
なお、上述した揺動軸a−a’は、車体上面側から見上
した場合、第10図に示すように車体中心線に対して角
度θ、かつけられるとともに、車体側方から見た場合、
第11図に示すように路面に対して角度θ2がつけられ
ている。
このような構成によれば、車輪6のトー角は、ピボット
(X)、(Y)の位置によって決まる。
仮にサイドロッド5を車両外端方向に変移させると、ピ
ボット (Y)がピボット(X)よりも車体中心線から
遠ざかり、車輪6のトー角はトーイン側に変化する。一
方、サイドロッド5を車両内端側に変移させると、この
逆となってトーアウト側に変化する。したがって、第9
図に示したアクチュエータ4を用いてサイドロッド5を
車幅方向に適宜適量だけ変移させることにより、旋回外
側の車輪6のトー角を、例えば、低速旋回時にはトーア
ウトとし、また高速旋回時にはトーインとして、低速時
の旋回半径縮少と高速旋回時のアンダーステア傾向と両
立させることができ、いわゆる4輪操舵を実現すること
ができる。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来のサスペンション装置に
あっては、一般に、路面から車輪6を介して伝達される
ロードノイズや各種駆動系ノイズが車体に入力されない
ように、例えば、A字形アーム2と車体との間は、その
揺動軸a−a’上において、弾性体を介して連結される
構成となっていたため、A字形アーム2は揺動軸a−a
’に沿って移動するような所定量のコンプライアンス(
可とう性)分を持つことが避けられなかった。
このため、例えば、旋回中に急加速を行った場合、車輪
6が車体よりも前方側へ進もうとする力が発生して、こ
の力によりコンプライアンス分だけA字形アーム2が揺
動軸a−a’に沿って車体前方側へ移動し、その結果、
ピボソ) (Y)がピボット(X)よりも車体中心線か
ら遠ざかることとなり、車幅6はのトーアウト側に変化
してしまう。
このことは、旋回中に急加速を行うと旋回特性がオーバ
ーステア特性に変わることを意味しており、ステア特性
の変化に伴う急激な旋回内側への回頭によって車体には
大きなヨーイングトルクが発生し、最悪の場合、スピン
に至る可能性があるといった問題点があった。
(発明の目的) そこで本発明は、例えば、急加速を行った場合でも、車
輪のトー角をニュートラルに維持することができるサス
ペンション装置を提供することを目的としている。
(問題点を解決するための手段) 本発明では、上記目的を達成するために、車体の前後方
向中心線から車体側方に延在し、かつ、車体前方側に所
定の角度で傾斜する直線上に設けられた揺動軸と、該揺
動軸に2つの取り付け部が揺動自在に取り付けられ、該
2つの取り付け部を結ぶ線分を底辺として略三角形状を
なし、三角形頂点に第1のピボットを有する第1のアー
ムと、略車幅方向に延在して車体内端側か車体側に支持
され、車体外端側に第2のピボットを有する第2のアー
ムと、を具備し、前記第1のピボットおよび第2のピボ
ットの間に、車輪を回転自在に支持する支持体が連結さ
れ、少なくとも、前記第1のアームが揺動軸に沿って車
体前方側へ移動すると、車輪のトー角がトーアウト方向
に変化するサスペンション装置において、前記第1のア
ームが車体前方側へ移動するとき、該移動を阻止するよ
うな抗力を発揮する抗力発生手段を設けて構成している
(作用) 本発明では、第1のアームが揺動軸に沿って車体前方側
へ移動しようとするとき、抗力発生手段で発生した抗力
によって該第1のアームの移動が阻止される。
したがって、トー角のトーアウト変化が抑えられ、コン
プライアンスステアに起因するオーバーステア特性への
変化が回避される。
(実施例) 以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1.2図は本発明に係るサスペンション装置の第1実
施例を示す図である。なお、以下の説明においては、便
宜上左後輪側を例として示すが、右後輪側にも同様に適
用されることは勿論である。
まず、構成を説明する。第1図において、10は車体(
あるいはクロスメンバー)であり、車体10には、5つ
のリプ10a〜10eが一体に形成されている。リブ1
0aには車体の中心線に対して所定角度θ1で交差する
仮想線b−b ’に沿って揺動軸としての枢軸11が設
けられ、枢軸11はメタルブツシュ12および円筒状の
ラバーブツシュ13を介してA字形アーム(第2のアー
ム)14の2つの結合部(取り付け部)14a、14b
のうち、一方の結合部14aを回動自在かつ、軸方向へ
の移動を許容して軸支している。また、他方の結合部1
4bは内装された円筒状のラバーブツシュ15およびメ
タルブツシュ16を介して揺動軸としてのシャフト17
に回動自在に軸支されている。
シャツ)17は、上述の仮想線b−b ’に沿って配設
されるとともに、その一端は上述の結合部14aに固定
され、またその他端はメタルブツシュ18および円筒状
のラバーブツシュ19を介してリプ10d、10eに固
定されたプラケソ)20に弾性的に支持されている。さ
らに、シャフト17の長手方向略中間には、ピストン2
1が一体に取り付けられており、ピストン21はリブ1
0b、10cに固定されたシリンダ22内部を仕切って
一対の第1液室22aおよび第2液室22bを画成して
いる。
この第1液室22aおよび第2液室22bには図外のト
ー角制御装置からの車体加速度に基づいて求められたθ
X、θy (後述する)に相当するような大きさの油圧
Paおよびpbが必要に応じて供給される。なお、油圧
Paおよび油圧pbは一方が高圧側のとき他方はドレイ
ンされ、すなわち、油圧paおよびPbの油圧差によっ
てピストン21がシリンダ22内部を仮想線b−b ’
方向に移動すると、この移動に伴ってA字形アーム14
が同方向に移動するようになっている。すなわち、Pa
を高圧にしてpbをドレインした場合、A字形アーム1
4を仮想線b−b ’に沿って車体後方側へと移動させ
るような力を発生、させることができ、この力によって
A字形アーム14の車体前方側への移動を阻止すること
ができる。したがって、ピストン21、シリンダ22、
第1液室22aおよび第2液室22bは、抗力発生手段
としての機能を有している。
一方、結合部14・a、14bを結ぶ線分を底辺として
略三角形をなすA字形アーム14は、その頂点に第1の
ピボット23を有し、第1のピボット23にはアクスル
ハウジング(支持体)24の車体前方側が揺動自在に取
り付けられている。また、アクスルハウジング24はア
クスル25を内装しており、アクスル25の回動軸には
車輪26が取り付けられている。
アクスルハウジング24の車体後方側は、第2のピボッ
ト27に揺動自在に取り付けられ、第2のピボット27
は略車幅方向に延在するサイドロッド(第2のアーム)
28の車両外端部をなしている。サイドロッド28の車
両内端部28aは揺動を許容されて車体に支持され、若
しくは4輪操舵の場合、前出の第9図と同様なアクチュ
エータ4のピストン4aに連結されている。なお、上記
車輪26にはアクスル25および図示しないドライブシ
ャフトを介してエンジンからの駆動トルクが伝達されて
いる。
次に、作用を説明する。
第2図は車輪26のトー角変化を説明するための概念図
である。なお、図中R14,およびRI4□ ′は結合
部14aと車体10間に介在している主としてラバーブ
ツシュ13の弾性によるコンプライアンス分を表わし、
また、R34,およびR,4,’も同様に結合部14b
と車体10間に介在している主としてラバーブツシュ1
5およびラバーブツシュ19の弾性によるコンプライア
ンス分を表わしている。
第2図において、今、車両が急加速状態にある場合、車
輪26には急激に増大する駆動トルクによって大きな前
後方向の力が加えられており、車輪26はこの力に応じ
て回転速度を速めていく。ところが、車体は、自身の慣
性質量によって応答が遅れることから、−時的に車輪2
6が先に進み、車体はその後を退陣していくような動作
遅れを生じる。
このような動作遅れは、通常、サスペンション系の前後
方向コンプライアンス分によって吸収されるが、そのコ
ンプライアンス分の1つとして上述したA字形アーム1
4と車体との連結点のR14a、Rz*  ’ 、Rz
b 、R+ab  ’がある。すなわち、車両の急加速
時には、R1a@ 、R14,’ 、R1a6、R14
b  ’が変形し、動作遅れに対応してA字形アームエ
4は仮想61b−b’に沿って車両前方側に移動してい
く。仮想線b−b ’は車体中心線に対して所定の角度
θ1をもって交差しているから、A字形アーム14の移
動方向も、θ1方向になされ、その結果、A字形アーム
14頂点の第1のピボット23は、車体中心線から遠ざ
かる方向に変移していく。このとき、サイドロッド28
の長さが変化しないとすれば、第2のピボット27はサ
イドロッド28の長さを半径とする円弧上に沿って少な
くとも、車体中心線に接近する方向に移動していく。
したがって、第1のピボット23と第2のピボット27
に連結されたアクスルハウジング24はその車体前方側
を開くように変位し、車輪26はアクスルハウジング2
4の変位に応答してトーアウト方向へとそのトー角を変
化させる。すなわち、急加速時には、車輪26に加えら
れる前後力によってトー角がトーアウトに変化し、この
トーアウトに起因して加速抵抗の増大や、旋回特性がオ
ーバーステアに変化するといった不具合が発生する。
そこで本実施例では、A字形アーム14が仮想線b−b
 ’に沿って車体後方側へ移動するとき、抗力発生手段
によって該移動を阻止することにより、車輪26のトー
角を少なくともニュートラル側に変化させ、上述の不具
合を回避している。
ここで、後輪のトー角に相当する舵角θrは、次式■で
与えられる。
θr=θgeo +θcomp ji!・・・・・・■
θgeoはサスペンション装置のジオメトリが、サスペ
ンションに入力される外力の大きさによって受動的に変
化する角度であり、このθgeoは外力、すなわち、車
輪26に加えられる駆動トルク等の前後力の大きさから
計算や実験等によって求めることができる。また、θc
omp zも同様にして求めることができる。
したがって、車輪26に加えられる前後力の大きさを検
出して、上式■のθgeoやθcomp 1.を打ち消
すような横コンプライアンス分補正舵角θXおよび加減
速時補正舵角θyなどを設定することにより、θrをニ
ュートラル側に補正することができる。例えば、(θg
eo+θcomp l−)および(θχ十θy)を絶対
値で等しく、極性を逆にすれば、θr=0となり、ニュ
ートラルとすることができる。
このような着眼点から本実施例では、車輪26に加えら
れる前後力の大きさを車体側の加速度から間接的に検出
している。
すなわち、第1図において、図示しないトー角制御装置
では、車体に取り付けられた加速度センサ(図示せず)
からの加速度値に基づいて、適当なθX、θyとなるよ
うな大きさの油圧Paを発生する。なお、このとき、油
圧Pbはドレイン側に接続される。油圧Paが供給され
たシリンダ22の第1液室22aは内圧を上昇する一方
、第2液室22bはドレイン側の油圧Pbによって内圧
を下降させていく。これにより、ピストン21は両室の
内圧を平衡させるように移動し、シャフト17を仮想線
b−b’に沿って車体後方側へと移動させる。
すなわち、A字形アーム14はシャフト17の移動に伴
って車体後方側へと移動するから、第1のピボット23
は加速前の初期の位置に復帰し、あるいはPaの大きさ
によっては初期の位置よりも車体中心線に接近する位置
へと変移する。
その結果、車輪26の舵角θrは、初期の位置でほぼニ
ュートラル、あるいは初期の位置よりも車体中心線に接
近した場合は、トーイン側へと変化して何れの場合もト
ーアウトが回避され、加速抵抗を減少させるとともに、
旋回時のオーバーステア特性を回避することができる。
特に、トーイン側へ変化した場合は、高速旋回時のステ
アリング特性がアンダーステアとなるので、旋回安定性
の面で好ましい。
第3図は本発明に係るサスペンション装置の第2実施例
を示す図であり、抗力発生手段を電動モータ30とした
ものである。なお、本実施例において、前述の第1実施
例と同一の構成部分には、第1実施例と同一の番号を付
してその説明を省略する。第3図において、電動モータ
30は車体10側のリプ10b、IOCに固定されたハ
ウジング31と、ハウジング31内部に設けられ、電源
PiNの極性に応じて正逆回転トルクを発生するモータ
部32とモータ部32によって回動駆動され、シャフト
(揺動軸)33を仮想線b−b’方向に移動させてモー
タの回転運動をb−b ’方向の直線運動に変換するボ
ールネジ部34と、を含んで構成されている。
このような構成によっても、加速時、A字形アーム14
を仮想線b−b ’に沿って車体後方向に移動させるこ
とができるので、トー角をニュートラルあるいはトーイ
ン側へと変化させることができ、第1実施例と同様な効
果を得ることができる。
第4〜7図は本発明に係るサスペンション装置の第3実
施例を示す図である。なお、本実施例でも第1実施例と
同一の構成部分には、第1実施例と同一の番号を付して
その説明を省略する。
第4図において、A字形アーム14の2つの結合部14
a、14bと車体10との間には、一対のピストン部4
0.40′が設けられている。以下、ピストン部40.
40’は同一の構成なので、ピストン部40について説
明する。ピストン部40はメタルブツシュ12およびラ
バーブツシュ13を介して結合部14aを軸支するピス
トンロッド41と、ピストンロッド41の一端に固定さ
れたピストン42と、ピストン42およびシリンダ43
によって画成された前方側油室44と、を含んで構成さ
れている。なお、ピストンワンド41側にも同様に後方
側油室45が画成されており、前方側油室44および後
方側油室45は各々の容積が補完的に変化する一対の油
室を構成している。
これら前方側油室44および後方側油室45の間には、
配管46.47を介して後に詳述する弁装置48が介装
されており、この弁装置48の働きによって前方側油室
44から後方側油室45方向への流路抵抗が大きく設定
され、また、この逆に後方側油室45から前方側油室4
4方向への流路抵抗が小さくなるように設定されている
。なお、ピストン部40.40′、前方側油室44、後
方側油室45、配管46、配管47および弁装置48は
抗力発生手段としての機能を有している。
第5図は弁装置48の具体的な構成を示す図である。弁
装置48は内部にボール49を有し、このボール49は
スプリング50によって付勢され、通常、後方側油室4
5に接続される配管47を閉鎖している。
また、この閉鎖時、ボール49を迂回して配管46と配
管47とを連通ずる比較的小径で大きな流路抵抗をもつ
連通路51が設けられている。
このような構成において、急加速時、車輪に加えられた
前後力によってA字形アーム14が仮想線b−b’に沿
って車体前方側に移動しはじめると、前方側油室44の
容積が縮少する方向に変化する一方、この縮少骨に対応
して補完的に後方側油室45の容積が拡大する方向に変
化する。これにより、前方側油室44から後方側油室4
5側へと流体が流動しよとするが、このとき、弁装置4
8内のボール49は配管47を閉鎖しているので、流体
は比較的小径の連通路51を通って流動し、大きな流動
抵抗を受ける。したがって、急加速時には、大きな流動
抵抗によって容易に前方側油室44の容積が縮少しない
ので、A字形アーム14の車体前方側への移動が阻止さ
れる。その結果、第6図に示すような車輪に加えられる
前後力に応じてトーアウト側へと大きく変化する車輪の
舵角θrをニュートラル側に抑制することができる。
一方、急減速時の場合は、A字形アーム14が仮想線b
−b ’に沿って車体後方側へ移動しよとするが、この
場合、流体の流動は後方側油室45から前方側油室44
へと流れ、流動抵抗は小さなものとなる。したがって、
急減速時の場合、八字形アーム14の車体後方側への移
動が阻止されることなく許容され、第7図に示すように
、車輪の舵角θrは従来とほぼ同様にトーイン側に変化
し、特に、旋回中に制動した場合には、アンダーステア
特性を得ることができる。さらに、本実施例では特別な
トー角制御装置を必要としないので機構を簡素化するこ
とができ、重量やコストの面で優れ、また信軌性の面で
も優れている。
第8図は、本発明に係るサスペンション装置の第4実施
例を示す図である。本実施例は、前第1〜3実施例で述
べたA字形アーム14のピストン4aおよび結合部14
bの何れか一方を、ラバーブツシュを介さずに車体10
と連結するようにした例である。このようにした理由は
、A字形アーム14の2つの結合部14aおよび結合部
14bの双方と車体10の間にラバーブツシュを介在さ
せると、A字形アーム14や車体10側のリブ10a〜
10eなどの寸法精度が充分に出せないことから、ラバ
ーブツシュにプリロードがかかってしまう場合があり、
この場合にはA字形アーム14の仮想線b−b ’方向
へのストローク量が少なくなって、加速時のトーアウト
を補正するためのコンプライアンス分が不足する恐れが
あったためである。そこで本実施例では、結合部14a
および結合部14bの何れか一方のラバーブツシュに代
えて剛体ベアリング60を用いている。
第8図はその何れか一方を示す図である。ここでは結合
部14bを例にとる。結合部14bには剛体ベアリング
60が嵌合され、剛体ベアリング60はその内周面がメ
タルブツシュ18の外周面に摺動自在(軸方向および周
方向)に摺接している。そして、このメタルブツシュ1
8には前第1〜第3実施例と同様にシャフト17やシャ
フト33が内装されている。
なお、61は新たに設けられたベアリングストッパーで
ある。
このような構成によれば、車体10側のリブ10a〜1
0e’PA字形アーム14の寸法誤差は、剛体ベアリン
グ60とメタルブツシュ18との摺動で吸収することが
でき、他方側の結合部14aのラバーブツシュ13には
プリロードがかかることはない。したがって、コンプラ
イアンス分が減少することはなく、急加速時のトーアウ
トを効果的に補正することができ、前第1〜第3実施例
の効果をより確実に発揮させることができる。特に、上
述したように結合部14bに剛体ベアリング60を用い
るようにすると、この結合部14bは左右両車輪を結ぶ
仮想車軸線に接近して配置され、車輪に入力された横方
向の力を受ける位置にあるから、この結合部14bの横
方向コンプライアンス分をなくすことができ、横方向の
剛性を高めて車輪のタイヤ接地中心の横方向移動を抑え
ることができるので好ましい。
(効果) 本発明では、第1のアームが揺動軸に沿って車体前方側
へ移動しようとするとき、該第1のアームの移動を阻止
することができる。
したがって、例えば、急加速を行った場合でも、車輪の
舵角をニュートラルに維持することができる。特に、旋
回中の急加速時には、旋回特性をニュートラルあるいは
アンダーステアにすることができるので、旋回安定性を
向上することができる。
【図面の簡単な説明】
第1.2図は本発明に係るサスペンション装置の第1実
施例を示す図であり、第1図はその要部の構成図、第2
図はその作用を説明するための図、第3図は本発明に係
るサスペンション装置の第2実施例を示すその要部の構
成図、第4〜7図は本発明に係るサスペンション装置の
第3実施例を示す図であり、第4図はその要部の構成図
、第5図はその弁装置の具体的な構成を示す図、第6図
はその作用を説明するための急加速時における前後力と
舵角θrの関係を示す特性図、第7図はその作用を説明
するための急減速時における前後力と舵角θrの関係を
示す特性図、第8図は本発明に係るサスペンション装置
の第4実施例を示すその要部の構成図、第9〜11図は
従来のサスペンション装置を示す図であり、第9図はそ
の要部の構成を示す図、第10図はその揺動軸の角度θ
1を説明するための車両平面図、第11図はその揺動軸
の角度θ2を説明するための車両側面図である。 10・・・・・・車体、 11・・・・・・枢軸(揺動軸)、 14・・・・・・A字形アーム(第1のアーム)、14
a、14b・・・・・・結合部(取り付け部)、17・
・・・・・シャフト(揺動軸)、23・・・・・・第1
のピボット、 24・・・・・・アクスルハウジング(支持体)、27
・・・・・・第2のピボット、 28・・・・・・サイドロッド(第2のアーム)、30
・・・・・・電動モータ(抗力発生手段)、33・・・
・・・シャフト(揺動軸)、第1図 14:A字形アーム(第1のアーム) 14a、14b:結合部(取す付ケ部)17:ンヤフト
(揺動輪) 21:ピストン(抗力発生手段) 22ニジリンダ(抗力発生手段) 22a:第1液室(抗力発生手段) 22b=第2液室(抗力発生手段) 23:第1のピボット 24:アクスルハウジング(支持体) 27第2のピボット 28:サイドロッド(第2のアーム) 第2図 第3図 h 30:電動モータ(抗力発生手段) 33:シャフト(揺動軸) 第4図 車体前方側 第8図 第9図 第10図 第11図 車2体 と           路面

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)車体の前後方向中心線から車体側方に延在し、か
    つ、車体前方側に所定の角度で傾斜する直線上に設けら
    れた揺動軸と、該揺動軸に2つの取り付け部が揺動自在
    に取り付けられ、該2つの取り付け部を結ぶ線分を底辺
    として略三角形状をなし、三角形頂点に第1のピボット
    を有する第1のアームと、略車幅方向に延在して車体内
    端側が車体側に支持され、車体外端側に第2のピボット
    を有する第2のアームと、を具備し、前記第1のピボッ
    トおよび第2のピボットの間に、車輪を回転自在に支持
    する支持体が連結され、少なくとも、前記第1のアーム
    が揺動軸に沿って車体前方側へ移動すると、車輪のトー
    角がトーアウト方向に変化するサスペンション装置にお
    いて、 前記第1のアームが車体前方側へ移動するとき、該移動
    を阻止するような抗力を発揮する抗力発生手段を設けた
    ことを特徴とするサスペンション装置。
  2. (2)前記抗力発生手段は、一方が車体側に固定され、
    他方が第1のアームに固定された、ピストンおよびシリ
    ンダを有し、これらピストンおよびシリンダによって画
    成された一対の液室に供給される油圧差から抗力を発揮
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサス
    ペンション装置。
  3. (3)前記抗力発生手段は、一方が車体側に固定され、
    他方が第1のアームに固定された、回転トルク発生部お
    よび回転運動を直線運動に変換する変換部を有し、回転
    トルクに応じた抗力を発揮することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載のサスペンション装置。
  4. (4)前記抗力発生手段は、第1のアームの移動に伴っ
    て容積が補完的に変化する一対の油室を有し、第1のア
    ームが車体前方側に移動するとき、一対の油室間を流れ
    る流体の流動抵抗を高めて該移動に対する抗力を発揮す
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のサスペ
    ンション装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010074397A (ko) * 2000-01-25 2001-08-04 밍 루 쇼크업소버 장착구조

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61205805U (ja) * 1985-06-15 1986-12-25

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