JPH0310919A - 車両のサスペンション - Google Patents

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） 本発明は車両のサスペンションに関し、特に、車体の横
方向の左右の側部のそれぞれに配置された、車輪を支持
するホイールキャリアと、前記車輪の回転軸線の上方ま
たは下方となり、かつ前記回転軸線の前方および後方と
なる前記各ホイールキャリアの２つの部位にそれぞれ揺
動可能に連結された２木のリンクとを備え、前記ホイー
ルキャリアによって前記車輪を操舵する車両のサスペン
ションに関する。

（従来の技術） 車輪を支持するホイールキャリアを、車輪の回転軸線の
下方となり、かつ前記回転輪線の前方および後方となる
当該ホイールキャリアの２つの部位にそれぞれ揺動可能
に連結された２木のリンクで支持するサスペンションで
は、ホイールキャリアの前記回転軸線より上方となる部
位にサスペンションアームを揺動可能に連結し、いわゆ
るダブルウィツシュボーン式のサスペンションを構成す
るか、またはホイールキャリアの前記上方部位にストラ
ットを連結し、いわゆるストラット式サスペンションを
構成する。

前記サスペンションを操舵輪用として使用する場合、第
１０図に示すように、たとえば右に旋回するとき、２本
のリンク２．３で支持された内側のホイールキャリア１
は、実線の位置から仮想線の位置へ移り、車輪４が操舵
される。このとき、２木のリンク２．３の仮想交点は操
舵前のＡ点から操舵後には前方のＢ点に移る。その結果
、サスペンションのステアリングアクシス（キングピン
ｌｌｌ１ｈ線）の傾きが変わり、内側の車輪のキャスタ
角が大きくなる。他方、外側のホイールキャリアは、キ
ャスタ角が小さくなるような位置へ移る。

ところで、一般に車両では、操舵後のハンドル戻りをよ
くするため、キャスタトレールを与える。このキャスタ
トレールがあると、タイヤのころがり抵抗によって、ス
テアリングアクシス回りにタイヤを直進位置に戻そうと
する、キャスタトレールにほぼ比例する復元モーメント
が働く。

キャスタトレールはキャスタ角によって定まり、キャス
タ角が大きいほど、大きくなる。従って、大きなキャス
タ角に設定すれば、それだけ復元モーメントを大きくで
きる。

反面、キャスタ角ないしキャスタトレールは直進走行時
の操縦安定性に影響を及ぼすところ、般に、ハンドル戻
りのためのキャスタトレールの適値は操縦安定性を確保
するためのキャスタトレールより大きいため、結局、キ
ャスタトレールは操縦安定性の観点から小さ目な値に設
定されている。これは、ハンドル戻りを向上するには、
別の機構が必要であることを意味する。前記サスペンシ
ョンでは、旋回の外側の車輪のキャスタ角が、内側の車
輪のそれより小さくなるが、旋回時の荷重移動によって
外側の車輪に加わる荷重が多くなるため、ハンドル戻り
は外側の車輪のキャスタ角によって定まるキャスタトレ
ールの影響を受けるようになり、特に、ハンドル戻りの
機構を設ける必要性が高い。

ステアリングギヤボックス内にコイルばねを配置し、こ
のコイルばねのばね力を利用してハンドル戻りを向上す
ることもできる（実公昭３７−２８９０３号公報）。

（発明が解決しようとする課題） ステアリングギヤボックス内にコイルばねを配置したも
のでは、ステアリングギヤボックス内に伸びているラッ
クバ−のストロークを利用してばねをたわませ、その反
力を得るので、±１００ｍｍ程度のラックバ−のストロ
ークに対応して伸縮するコイルばねが必要となり、大型
となる。したがって、ステアリングギヤボックスを大型
にしなければならないが、これはスペースの限られたエ
ンジンルーム内に配置する上で支障となる。

本発明の目的は、車輪を支持するホイールキャリアに２
本のリンクを揺動可能に連結すると共に、前記ホイール
キャリアによって車輪を操舵するサスペンションにおい
て、小型化の可能なばね手段を用いてハンドル戻りを向
上することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、車体の横方向の左右の側部のそれぞれに配置
された、車輪を支持するホイールキャリアと、前記車輪
の回転軸線の上方または下方となり、かつ前記回転軸線
の前方および後方となる前記各ホイールキャリアの２つ
の部位にそれぞれ揺動可能に連結された２本のリンクと
を備え、前記ホイールキャリアによって前記車輪を操舵
する車両のサスペンションであって、前記左右のホイー
ルキャリアそれぞれの前記２本のリンクは、当該２本の
リンクにわたって設けられたばね手段を含み、左右のば
ね手段のばね定数は等しく設定されている。

（作用および効果） 車両の走行時ハンドルを回転すると、左右のホイールキ
ャリアそれぞれの２本のリンクとホイールキャリアとに
相対変位が生じ、車輪は操舵される。操舵につれて、各
ホイールキャリアの２木のリンク間の距離が変化し、左
右のばね手段にばね反力が発生する。このばね反力によ
って、ハンドル戻りを向上できる。

操舵に伴う２本のリンク間の距離の変化は±数１０ａ＋
ｍ程度であるため、ばね手段を小型化できる。

２本のリンク間においてそれぞれの軸線を含む平面内に
ばね手段の軸線がくるように、ばね手段を配置すること
ができる。この場所は、２本のリンクが揺動するために
本来必要な所であり、ばね手段を配置するために特別に
確保したものではない。このように、空間の有効活用を
図ることができる。

キャスタトレールを、操縦安定性を確保する適値に定め
た状態で、ハンドル戻りを向上できる。

（実施例） 車両のサスペンションは、第１図に示すように、車体の
横方向の右の側部に配置されたホイールキャリア１０と
、左の側部に配置されたホイールキャリア１２と、ロア
サスペンションアーム１４と、アッパサスペンションア
ーム１６とを含む。各ホイールキャリアによって車輪１
８が支持され、左右のロアサスペンションアーム１４に
関連してばね手段２０が設けられている。

ホイールキャリア１０．１２はステアリングナックルで
あってナックルアーム１３を有する。

ナックルアーム１３はボールジヨイント２２を介してタ
イロッド２４に結合され、タイロッド２４はボールジヨ
イント２６を介してステアリングギヤのラックパー２８
に結合されている。ハンドル３０に連なるとニオン３２
がラックパー２８のラックにかみ合っている。ホイール
キャリア１０．１２はハンドル３０によって操舵される
。

台アサスペンションアーム１４は、車輪の回転軸線Ｃの
下方となり、かつ回転軸線Ｃの前方および後方となる前
記各ホイールキャリアの２つの部位１１ａ、ｆｌｂにボ
ールジヨイント３４を介してそれぞれ揺動可能に連結さ
れた２本のリンク３６．３８からなる。前方のリンク３
６は車体の横方向に配置されたほぼ真直ぐな棒材からな
り、後方のリンク３８は斜め後方に伸びるわずかに清白
した棒材からなる。リンク３６．３８の内方の端部はゴ
ムのブツシュ（図示せず）を介して、車体に軸線り、の
回りを揺動可能に連結されている。

アッパサスペンションアーム１６は、第１図に示す実施
例では、平面形状がＡまたはＶ型を呈するもので、ボー
ルジヨイント１７を介してホイールキャリアに揺動可能
に連結され、内方の端部でゴムのブツシュ（図示せず）
を介して、車体に軸線Ｌ２の回りを揺動可能に連結され
ている。

ばね手段２０は、左右のホイールキャリア１０．１２そ
れぞれの２木のリンク３６．３８にわたって設けられて
いる。

第２図に示す実施例では、ばね手段２０は引っ張りコイ
ルばねからなる。取付はプレート４２がリンク３６に、
取付はプレート４４がリンク３８にそれぞれ設けられ、
コイルばねはこれら取付はプレート４２．４４に掛止さ
れ、引っ張り状態に保持されている。コイルばねの軸線
は、リンク３６．３８のそれぞれの軸線を含む面内に位
置する。

第３図に示す実施例では、ばね手段２０はねじりコイル
ばねかうなる。ねじりコイルばねの一方の端部４７ａが
リンク３６の取付はプレート４２に、他方の端部４７ｂ
がリンク３８の取付はプレート４４に差し込まれている
。両リンク３６．３８間の距離が変わったとき、両リン
クは引っ張り力を受ける。

第４図に示すように、ばね手段のリンク３６の取付はプ
レート４２との連結点をＯ８、リンク３８の取付はプレ
ー＋４４との連結点を０２とし、０．、．０２間の車体
の前後方向の距離をＸ、車体の横方向の距離をｙとする
と、０Ｉｏ２間の距離は、 ＯＨ０２＝「１ゴーｖ７７ で与えられる。

操舵に伴って、リンク３６．３８とホイールキャリア１
０とが相対変位するとき、リンク３６のホイールキャリ
ア１０との連結点Ｐ８、リンク３８のホイールキャリア
１０との連結点Ｐ２の距離は一定であるので、Ｘは近似
的に一定であり、ｙのみが変化する。したがって、車輪
が操舵されず、直進走行するとき、ｙが最小になるよう
に、連結点０．．０２の位置を定めておけば、距＋１０
１０２は、リンク３６．３８とホイールキャリア１０と
が相対変位するとき、第５図に示すように、常に増加す
る。よって、ばね手段２０に引っ張り力を付加しておけ
ば、リンク３６．３８を直進位置に戻すようなばね力が
リンク３６．３８に慟〈。これは、ハンドルに戻り力を
付加することに外ならない。

操舵角が大きくなるほど、第５図から明らかであるよう
に、０Ｉ０２間の距離が大きくなることから、ばね手段
２０の反力が大きくなる。前記だように、操舵角が犬き
くなるにつれ、キャスタ角が小さくなり、ハンドルの戻
りが悪化していたが、ばね手段２０を設け、このばね力
によってハンドルに戻り力を付加するようにすれば、操
舵角の大きさに応じてばね手段の反力が大きくなるため
、結局、操舵角の大きさに関係なく、ハンドル戻り特性
をほぼ一定にすることができる。

前記した関係は、左のホイールキャリア１２の２本のリ
ンク３６．３８間にわたされたばね手段２０についても
当てはまる。そして、左右のばね手段２０のばね定数を
等しく定めておけば、車両が右に旋回するときと、左に
旋回すると・において、同じ戻り力をハンドルに与える
ことができる。

本発明は、第６図ないし第９図に示すサスペンションに
おいても実施できる。いずれも右の側部に設置されるホ
イールキャリアとサスペンションアームであって操舵可
能である。左の側部に設置されるホイールキャリアとサ
スペンションアームとは、車体の中央を前後方向へ伸び
る一軸線を含む垂直面に対称に形成される。

第６図のものでは、ホイールキャリア１０を支持するロ
アサスペンションアーム１４は２本のリンク３６．３８
からなり、ばね手段２０がリンク３６．３８にわたって
設けられている。

アッパサスペンションアーム１６は２木のリンク５０．
５２かうなる。リンク５０．５２は、ホイールキャリア
１０の回転軸線Ｃの上方となり、かつ回転軸線Ｃの前方
および後方となるホイールキャリア１０の２つの部位で
、ボールジヨイント５４を介してホイールキャリア１０
に揺動可能に連結されている。

第７図のものでは、ホイールキャリア１０はロアサスペ
ンションアーム１４とストラット５８とによって支持さ
れている。ロアサスペンションアーム１４は２本のリン
ク３６．３８からなり、ばね手段２０がリンク３６．３
８にわたって設けられている。ストラット５８は車体に
連結される。

第８図のものでは、ホイールキャリア１０はＡ型のロア
サスペンションアーム１４と、２木のリンク５０．５２
からなるアッパサスペンションアーム１６とによフて支
持されている。ばね手段２０がリンク５０．５２にわた
って設けられている。

第９図のものでは、ホイールキャリア１０は２本のリン
ク３６．３８からなるロアサスペンションアーム１４と
、２本のリンク５０．５２からなるアッパサスペンショ
ンアーム１６とによって支持されている。ばね手段２０
がリンク５０．５２にわたって設けられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両のサスペンションを模式的に
示す斜視図、第２図は２本のリンクにわたって設けられ
るばね手段を示す斜視図、第３図はばね手段の別の実施
例の斜視図、第４図はばね手段が連結される２点間の距
離を示す平面図、第５図はばね手段が連結される２点間
の距離が操舵角によって変わる状態を示すグラフ、第６
図ないし第９図は、本発明によって実施できるサスペン
ションを模式的に示す斜視図で右の側部のものを示し、
第１０図は、操舵時にキャスタ角が変化する状態を示す
模式図である。 １０．１２：ホイールキャリア、 １４：ロアサスペンションアーム、 １６：アッパサスペンションアーム、 ２０：ばね手段、 ２４：タイロッド、 ３０：ハンドル、 ３６．３８．５０．５２：リンク。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車体の横方向の左右の側部のそれぞれに配置された、車
   輪を支持するホィールキャリアと、前記車輪の回転軸線
   の上方または下方となり、かつ前記回転軸線の前方およ
   び後方となる前記各ホィールキャリアの２つの部位にそ
   れぞれ揺動可能に連結された２本のリンクとを備え、前
   記ホィールキャリアによって前記車輪を操舵する車両の
   サスペンションであって、前記左右のホィールキャリア
   それぞれの前記２本のリンクは、当該２本のリンクにわ
   たって設けられたばね手段を含み、左右のばね手段のば
   ね定数は等しく設定された、車両のサスペンション。