JPH01249504A

JPH01249504A - 操舵輪サスペンション装置

Info

Publication number: JPH01249504A
Application number: JP63079948A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tonomura; 外村　博史
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-04
Also published as: US4948161A

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、転舵時にトレッド変化を伴なうようにした操
舵輪サスペンション装置に関する。

（従来の技術）従来、操舵輪サスペンション装置としては、例えば、下
記の様なものがある。

■特開昭５８−６７５０８号公報この装置は、２本のアッパーリンクを有し、そのアッパ
ーリンクの２等分線か平面図で車体中央にいくに従って
車両後方にいくような角度を持つように配置されると共
に、両リンクのアクスル側取付点が平面図でタイヤ中心
点位置より車両接方側に配置されていて、転舵時に、操
舵性を向上させるべく旋回外輪側に負のキャンバ変化を
発生させるようにしている。

■特公昭５２−９８８９号公報この装置は、少なくとも上部領域または下部領域で互い
に独立した２本のアームを有し、且つ、両アームはアク
スルに対しポールジヨイントを介して取付られていて、
所望するステアリング特性に応じたキャンバ角設定を可
能としている。

■特開昭６１−２１８４０８号公報この装置は、２本のアッパーリンク又はロアリンクのア
クスル側取付点の２点を、車両左右方向（車幅方向）に
ズラし、転舵時のキャンバ角をかせぐようにしている。

尚、キャンバ角とは、正面から見た車輪中心面が鉛直面
となす角度をいい、車体ロールやサスペンションの弾性
変形等によりキャンバ角が変化することをキャンバ変化
といい。このキャンバ変化によりキングピンオフセット
量を増減出来る効果がある。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、このような従来装置にあっては、転舵時
のキャンバ特性についてのみ考慮される方式であり、転
舵時の車両応答性の一因となるトレッド変化を積極的に
起させるような方式とはなっていない為、ハンドル操舵
時において車速や転舵速度により好適な転舵応答性を得
ることが出来ないという課題があった。

尚、トレッドとは、左右軸のタイヤ接地点間距離をいい
、車体の上下動やロール等により、タイヤ接地点か横移
動してトレッドが変化することをトレッド変化（又はス
カッフ）という。

（課題を解決するための手段）本発明は、上述のような課題を解決することを目的とし
てなされたもので、この目的達成のために、請求項１記
載の本発明では、上部領域で２本の個別リンクを介して
車体と接続され、下部領域で横向きリンク又はアームを
介して車体と接続され、更に、操舵系に接続される操舵
輪のサスペンション装置において、前記上部領域の２本
の個別リンクのうち、車両前方側リンクを、その車体側
取付点の位置がアクスル側取付点より車両前方位置とな
るように配置すると共に、車両後方側リンクを、その車
体側取付点の位置がアクスル側取付点より車両後方位置
となるように配置し、且つ、平面図で見たタイヤ中心点
の前後方向位置を、前記両リンクのアクスル側取付点の
車両前後方向位置の中間位置より前方位置で、しかも、
車両前方側リンクのアクスル側取付点の車両前後方向位
置より後方位置に配置した事を特徴とする手段とした。

又、請求項２記載の発明では、上部領域で横向きリンク
又はアームを介して車体と接続され、下部領域で２本の
個別リンクを介して車体と接続され、更に、操舵系に接
続される操舵輪のサスペンション装置において、前記下
部領域の２本の個別リンクのうち、車両前方側リンクを
、その車体側取付点の位置がアクスル側取付点より車両
前方位置となるように配置すると共に、車両後方側リン
クを、その車体側取付点の位置がアクスル側取付点より
車両後方位置となるように配置し、且つ、平面図で見た
タイヤ中心点の前後方向位置を、前記両リンクのアクス
ル側取付点の車両前後方向位置の中間位置より後方位置
で、しかも、車両後方側リンクのアクスル側取付点の車
両前後方向位置より前方位置に配置した事を特徴とする
手段とした。

（作　用）請求項１記載の発明では、上部領域の２本の個別リンク
の取付位置関係によって、旋回時に旋回外輪において、
タイヤ上部がタイヤ下部に対し相射的に車両内側に引き
込まれ、上開きの正のキャンバ角を持つポジティブキャ
ンバから、下開きの負のキャンバ角を持つネガティブキ
ャンバに移行し、且つ、タイヤ接地点か車両外側に横移
動してトレッド変化する。

請求項２記載の発明では、下部領域の２本の個別リンク
の取付位置関係によって、旋回時に旋回外輪において、
タイヤ下部がタイヤ上部に対し相対的に車両外側に押し
出され、請求項１記載の発明と同様に、タイヤ接地点が
車両外側に横移動してトレッド変化する。

従って、低・中速旋回時においては、トレッド変化によ
って等価トー角が大きくなり、ハンドル操作に対する操
舵輪の転舵応答性が増大することで、低・中速旋回時に
高い操舵機敏性を得ることか出来る。

また、高速旋回時においては、トレッド変化によって等
価トー角か小さく純＜なり、ハンドル操作に対する操舵
輪の転舵応答性か鈍化することで、高速旋回時に旋回安
定性を得ることが出来る。

（実施例）以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、実施例の構成及び作用の説明に先行して、「トレ
ッド変化について」及び［リンク構成の要求条件」につ
いて説明する。

・トレッド変化についてまず、トレッド変化は、等測的なトー角変化となる。

このトレッド変化に伴なうトー角変化が、ロールステア
（サスペンションジオメトリによってトー角変化を生じ
る現象）やコンプライアンスステア（サスペンション系
の弾性変形によりトー角変化を生じる現象）と大きく異
なるのは、これらかロール又は外力に略比例してトー角
変化をするのに対し、トレッド変化によるトー角変化量
は、タイヤの転舵速度に比例して大きくなり、車速に反
比例して車速の上昇と共に小さくなることである。

尚、ステアリングの操舵速度に対しては、ブツシュ等に
よる撓みがある為に略比例する。

従って、トレッド変化に伴なう転舵中のトー角変化は、
旋回外輪において、但し、Ｋニドレッド変化の定数（サスペンションにより決まる）白：転舵速度Ｖ：車速と表される。

この結果、転舵時に旋回外輪でトレッドが拡がる方向に
タイヤ接地点を移動させることにより、車速か低い程、
また、転舵速度が早い程、転舵中のトー角変化を等測的
に大きくできる。

そして、上式で明らかなように、中・低速転舵時には、
等価トー角を大きくとることが出来て機敏性が増し、ま
た、車速Ｖが高い高速転舵時には、等価トー角が小さく
鈍くなることで、高速での安定性を得る手段の１つにな
る。

以上述べたトレッド変化に伴なう転舵中のトー角変化を
、同義のスリップ角変化に置き換えて、第２図〜第６図
を参照しながら説明する。

第２図は転舵のみでトレッド変化がない場合のスリップ
角Ｑ、の発生状況を示し、第６図に示すような入力バン
ドル角の時のスリップ角特性は、第５図の（ａ）特性に
示すようになる。

また、第３図はトレッド変化のみで転舵がない場合のス
リップ角Ｑ２の発生状況を示し、このスリップ角ｏ２の
所定時間Δを当たりの発生状況をみた場合、車速に比例
する距離Ｌ１が短い程、またタイヤの転舵速度及びトレ
ッド変化の定数に比例する距離Ｌ２が長い程、スリップ
角Ｑ２か大きく発生する。そして、第６図に示すような
入力バンドル角の時のスリップ角特性は、第５図の（ｂ
）特性に示すようになる。

第３図は転舵とトレッド変化とが同時に生じた場合のス
リップ角Ｑの発生状況を示し、この場合、第６図に示す
ような入力バンドル角の時のスリップ角特性は、第５図
の（ｃ）特性に示すように、前記両スリップ角特性を合
わせた特性になる。

・リンク構成の要求条件旋回外輪において、タイヤ接地点を車両外側に移動させ
る為には、アッパーリンクが設けられる上部領域でタイ
ヤを内側に引き込むか、ロアリンクが設けられる下部領
域でタイヤを車両外側に出すかということになる。

そこで、転舵時に旋回外輪がポジティブキニャンバから
ネガティフキャンバに移行し、このキャンバ移行に伴な
ってタイヤ接地点を車両外側に移動させるべく、平面図
における各リンクのアクスル側取付点が選択する必要が
ある。

尚、後述する第１実施例では、前者のアッパーリンクが
設けられる上部領域でタイヤを内側に引き込む構成が選
択され、また、第２実施例では、後者のロアリンクか設
けられる下部領域でタイヤを外側に出す構成が選択され
ている。

また、平面図において、タイヤ中心点が２点のアクスル
側取付点の間の前後方向位置に設定されていれば、従来
出典である特開昭５８−６７５０８号公報に記載されて
いるように、アクスル側取付点がタイヤ中心点から見て
片側に寄っている場合に比較し、横力等の外力に対して
、各リンク入力を減少出来る。

更に、平面図において、両リンクを“ハ”の字形に配置
することで、リンク入力の減少と共に、転舵時のキャン
バ剛性をかせぐことが出来る。

特に、最大転舵時にタイヤとほぼ直角になるように、リ
ヤリンクを設定できれば理想的である。

その上、アクスル側取付点間のカップラ長さは、最大転
舵時、リンク軸線と平面図で一致しない範囲で長くとる
ことにより、最大転舵角を犠牲にすることのない装置を
実現出来る。

以上の点を踏まえて、転舵時に積極的にトレッド変化を
起させるようにしたのが実施例装置である。

まず、第１実施例装置の構成を特徴する請求項１記載の
発明に対応する第１実施例の操舵輪サスペンション装置
は、第１図（左前輪のサスペンション装置の平面図）に
示すように、操舵輪１のカップラ２は、上部領域で２本
の個別リンクであるフロントアッパーリンク１１とリヤ
アッパーリンク１２を介して車体３と接続され、下部領
域でロアリンク２０（横向きリンク）を介して車体と接
続され、更に、操舵系のサイドロッド３０に接続されて
いる。

そして、前記上部領域の２本のフロントアッパーリンク
１１とリヤアッパーリンク１２のうち、フロントアッパ
ーリンク１１　（車両前方側リンク）を、その車体側取
付点ＢＦＵの位置がアクスル側取付点Ａ　、、Ｊより車
両前方位置となるように配置すると共に、リヤアッパー
リンク１２（車両後方側リンク）を、その車体側取付点
ＢＲＵの位置がアクスル側取付点Ａ８Ｕより車両後方位
置となるように配置し、且つ、平面図で見たタイヤ中心
点Ｃの前後方向位置を、前記両リンク１１．１２のアク
スル側取付点Ａ　Ｆ　Ｕ　＋　Ａ　ＲＵの車両前後方向
位置の中間位置ＡＣより前方位置で、しかも、フロント
アッパーリンク１１のアクスル側取付点ＡＦｕの車両前
後方向位置より後方位置に配置している。

ここで、タイヤ中心点Ｃに対する両アッパーリンク１１
．１２のアクスル側取付点Ａ、。、八□〇の位置設定に
関しては、第７図に示すように、平面図においで、タイ
ヤ中心点ＣがＣＡ点にある場合と０８点にある場合とで
は、同じ転舵角θに対して車両横方向移動量か異なりＩ
２Ａ、Ｉ２８となる。

即ち、タイヤ中心点Ｃが、ＣＡ点に近い程、転舵時のキ
ャンバ角変化及びトレッド変化量が大きくなるという関
係に基づき、適切なトレッド変化量が得られる位置に設
定される。

また、前記ロアリンク２０に関しては、アクスル側取付
点ＡＰＬＩ　ＡＲＬの中間位置と、タイヤ中心点Ｃとが
一致するハの字状のリンクを示しているが、このような
特定の構成のものに限られず、−般に知られるアーム等
を用いても良い。

次に、第１実施例の作用を説明する。

旋回時には、旋回外輪において、フロントアッパーリン
ク１１とリヤアッパーリンク１２から成るアッパーリン
ク系により動きが規定されるタイヤ上部が、ロアリンク
系により動きが規定されるタイヤ下部に対し相対的に車
両内側に引き込まれる。

これによって、第８図の直進状態での背面図に示すよう
に、上開きの正のキャンバ角を持つポジティブキャンバ
から、第９図の旋回状態での背面図に示すように、下開
きの負のキャンバ角を持つネガティブキャンバに移行し
、且つ、タイヤ接地点Ｐが車両外側に横移動し、トレッ
ド量β□がβ、。

からβア、（＞　ｔｉｔ　Ｔｏ）へと増す方向に変化す
る。

従って、低・中速旋回時においては、トレッド変化によ
って先に述べたように、等価トー角が大きくなり、ハン
ドル操作に対する操舵輪１の転舵応答性が増大すること
で、高い操舵機敏性を得ることが出来る。

また、高速旋回時においては、トレッド変化によって先
に述べたように、等価トー角が小さく鈍くなり、ハンド
ル操作に対する操舵輪１の転舵応答性が鈍化することで
、旋回安定性を得ることが出来る。

次に、第２実施例について説明する。

まず、第２実施例装置の構成を特徴する請求項２記載の
発明に対応する第２実施例の操舵輪サスペンション装置
は、第１０図（左前輪のサスペンション装置の平面図）
に示すように、操舵輪１のカップラ２は、上部領域でア
ッパーリンク１０（横向きリンク）を介して車体３と接
続され、下部領域で２本の個別リンクであるフロントロ
アリンク２１とリヤロアリンク２２を介して車体３と接
続され、更に、操舵系のサイドロッド３０に接続されて
いる。

そして、前記下部領域の２本のフロントロアリンク２１
とリヤロアリンク２２のうち、フロントロアリンク２１
　（車両前方側リンク）を、その車体側取付点ＢＦＬの
位置がアクスル側取付点Ａ６．より車両前方位置となる
ように配置すると共に、リヤロアリンク２２（車両後方
側リンク）を、その車体側取付点Ｂｒ１Ｌの位置がアク
スル側取付点へ〇、より車両後方位置となるように配置
し、且つ、平面図で見たタイヤ中心点Ｃの前後方向位置
を、前記両リンク２１．２２のアクスル側取付点ＡＦＬ
、　Ａれの車両前接方向位置の中間位置Ａｃより後方位
置で、しかも、リヤロアリンク２１のアクスル側取付点
ＡＲＬの車両前後方向位置より前方位置に配置している
。

尚、前記アッパーリンク１０に関しては、アクスル側取
付点Ａ、、、　７１．Ｒ，の中間位置と、タイヤ中心点
Ｃとが一致するハの字状のリンクが示されているか、こ
のような特定の構成のものに限られず、一般に知られる
アーム等を用いても良い。

次に、第２実施例の作用を説明する。

旋回時には、旋回外輪において、フロントロアリンク２
１とリヤロアリンク２２から成るロアリンク系により動
きが規定されるタイヤ下部が、アッパーリンク系により
動きか規定されるタイヤ上部に対し相対的に車両外側に
押し出される。

これによって、第１実施例と同様に、上開きの正のキャ
ンバ角を持つポジティブキャンバから、下開きの負のキ
ャンバ角を持つネガティブキャンバに移行し、且つ、タ
イヤ接地点Ｐか車両外側に横移動し、トレッド量β□が
増す方向に変化し、第１実施例と同様な効果を得ること
が出来る。

以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなくい。

例えば、第１実施例ではアッパーリンク側を車両内側に
引き込む例を示し、第２実施例ではロアリンク側を外側
に押し出す例を示したが、トレッド変化量を大きくとり
たい場合は、第１実施例のアッパーリンク構造と、第２
実施例のロアリンク構造とを組合せた構造としても良い
。

また、実施例では、フロント及びリヤのリンク長が同じ
の同長リンクを示したが、第１１図に示すように、リン
ク長か異なる不等長リンクを採用しても良い。

（発明の効果）以上説明してきたように、本発明の操舵輪サスペンショ
ン装置にあっては、転舵時に旋回外輪のタイヤ接地点を
車両外側に積極的に移動させ、転舵速度に略比例し車速
に反比例するトレ・ンド変化を生じさせる構成とした為
、低・中速旋回時に高い操舵機敏性を得ることが出来る
と共に、高速旋回時に高い旋回安定性を得ることか出来
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の操舵輪サスペンション装置
（左前輪）を示す平面図、第２図、第３図、第４図はス
リップ角説明図、第５図はスリップ角特性図、第６図は
入カバンドル角特性図、第７図は第１実施例のアッパー
リンクでの転舵角に対する車両横方向移動量説明図、第
８図は直進状態での第１実施例装置を車両後方側から見
た背面図、第９図は旋回状態での第１実施例装置を車両
後方から見た背面図、第１０図は第２実施例の操舵輪サ
スペンション装置（左前輪）を示す平面図、第１１図は
フロント及びリヤのリンク長を不等長リンク構成とした
場合の例示図である。１・・・操舵輪２・・・カップラ３・・・車体１１・・・フロントアッパーリンク（車両前方側リンク）１２・・・リヤアッパーリンク（車両後方側リンク）２０・・・ロアリンク（横向きリンク）３０・・・サイ
ドロ・シト（操舵系）Ｃ・・・タイヤ中心点ＡＦＬＪＩ　ＡＲＩＪ・・・アクスル側取付点Ｂ　ＦＵ
Ｉ　　Ｂ　ＲＵ・・・車体側取付点Ａ、・・・中間位置

Claims

【特許請求の範囲】１）上部領域で２本の個別リンクを介して車体と接続さ
れ、下部領域で横向きリンク又はアームを介して車体と
接続され、更に、操舵系に接続された操舵輪のサスペン
ション装置において、前記上部領域の２本の個別リンクのうち、車両前方側リ
ンクを、その車体側取付点の位置がアクスル側取付点よ
り車両前方位置となるように配置すると共に、車両後方
側リンクを、その車体側取付点の位置がアクスル側取付
点より車両後方位置となるように配置し、且つ、平面図で見たタイヤ中心点の前後方向位置を、前
記両リンクのアクスル側取付点の車両前後方向位置の中
間位置より前方位置で、しかも、車両前方側リンクのア
クスル側取付点の車両前後方向位置より後方位置に配置
した事を特徴とする操舵輪サスペンション装置。２）上部領域で横向きリンク又はアームを介して車体と
接続され、下部領域で２本の個別リンクを介して車体と
接続され、更に、操舵系に接続された操舵輪のサスペン
ション装置において、前記下部領域の２本の個別リンクのうち、車両前方側リ
ンクを、その車体側取付点の位置がアクスル側取付点よ
り車両前方位置となるように配置すると共に、車両後方
側リンクを、その車体側取付点の位置がアクスル側取付
点より車両後方位置となるように配置し、且つ、平面図で見たタイヤ中心点の前後方向位置を、前
記両リンクのアクスル側取付点の車両前後方向位置の中
間位置より後方位置で、しかも、車両後方側リンクのア
クスル側取付点の車両前後方向位置より前方位置に配置
した事を特徴とする操舵輪サスペンション装置。