JPH03220009A - 自動車のサスペンション装置 - 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、自動車のサスペンション装置に関し、特に、
車輪上下動時の車輪キャンバ角を一定に保つ自動車のサ
スペンション装置に係り、旋回外輪キャンバ角の適正化
を意図した自動車のサスペンション装置に関する。

（従来の技術） 従来、この種の自動車のサスペンション’ＡＨとしては
、例えば、特開平１−１０６７１５号公報に記載の装置
が知られている。

この従来装置は、第８図に示すように、車輪１を支持す
るアクスル２と車体側部材（図示しないが、例えば、サ
スペンションメンバ）との間に、アッパーコントロール
アーム３およびロアコントロールアーム４を上下２段に
設け、いわゆるダブルウィシュボーン形式のサスペンシ
ョン装置５を構成し、このサスペンション装置５により
車輪ｌを車体に対して上下方向に揺動自在に支持してい
る。

アッパーコントロールアーム３は、長形板の長手方向中
央部を少し下方に撓めたほぼ弓形の形状をしており、Ｆ
ＲＰ　（繊維強化プラスチック）で形成されている。こ
のアッパーコントロールアーム３のほぼ中央部で下方に
撓められた部位にはスタビライザ６の端部が連結されて
おり、このスタビライザ６によってアッパーコントロー
ルアーム３を下方に撓ませることが可能となっている。

なお、２ａはアクスル２を車輪１に軸支する軸部、２ｂ
はナックルアームであり、このナックルアーム２ｂの先
端部分はタイロッド７と連結されている。

４はロアコンｌ−ロールアーム、８はダンパーである。

以上の構成において、例えば、車体の直進中に路面の継
ぎ目等の突起物を乗り越えたときのように、左右のサス
ペンション装置５が同時に縮む場合、つまり、左右の車
輪１が同相で動くときにはスタビライザ６はハネとして
の作用を全く持たないため、第９図（ａ）に示すように
、アッパーコントロールアーム３は撓むことなく、その
ままの状態で上下方向に揺動する。

一方、例えば、車体が旋回のために大きくロールして旋
回外輪側のサスペンション装置５が大きく縮み、旋回内
輪側のサスペンション装置５が伸びる場合、つまり、左
右の車輪１が上下逆相で動くときには、第９図（ｂ）に
示すように、スタビライザ６はハネとしての作用を強化
し、強いねじり力を発生するため、旋回外輪側のアッパ
ーコントロールアーム３を強く押え込んで大きく撓ませ
、このアッパーコントロールアーム３の全長を縮めるこ
とによって旋回外輪上端部を車体側に傾け、これにより
、ロール時の旋回外輪キャンバ角を適正化して旋回安定
性の向上を図っている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来の自動車のサスペンション装置
にあっては、旋回中に旋回外輪側のアッパーコントロー
ルアーム３を下方に撓ませることによって旋回外輪キャ
ンバ角の変化が抑えられるように図られていたが、第９
図に示すように、アッパーコントロールアーム３は長形
板の長手方向中央部を少し下方に撓めた、はぼ弓形の形
状をしており、このアッパーコントロールアーム３のほ
ぼ中央部の下方に撓められた部位をスタビライザ６によ
って更に下方に撓ませる構成となっていたため、以下に
述べるような問題点があった。

すなわち、弾性部材であるアッパーコントロールアーム
３を縮ませることにより、ロール時の旋回性は向上する
が、ロアコントロールアーム４の全長には変化がないの
で、旋回外輪側の車輪１の接地面と車体との相対距離が
ロール時も直進時と比べてほとんど変化しない。このた
め、このような構成を前輪に適用したとしても、旋回初
期の旋回応答性の向上は得られず、また後輪に適用した
としても、必ずしも十分な旋回安定性が得られないこと
から、旋回性能をより一層向上するといった面で改善の
余地がある。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記問題点を解決するため、略車幅方向に延
在する少なくとも１本のアームの一端を、車体の路上下
方向揺動可能に車体側部材に連結するとともに、該アー
ムの他端に車輪支持部材を取り付ける自動車のサスペン
ション装置において、前記アームを、アーム長手方向の
略中央付近が車体上方向に突出するような弓形状とし、
該アームを、車体の路上下方向に弾性変形可能に構成し
、該アームの突出方向に対して逆向きの押圧力を発揮し
、該押圧力をアームの長手力向略中央部付近に印加する
押圧力印加手段を具備するように構成している。

（作用） 本発明では、ロール時において、旋回外輪にあっては、
あらかじめアーム長手方向の略中央付近が車体上方向ま
たは下方向に突出するような弓形状としたアームに、こ
のアームの突出方向に対して逆向きの押圧力が加えられ
てアームが弾性変形する。このとき、アームの全長が伸
びることによってキャンバ角が適正化されるとともに、
旋回初期において車輪の接地面は車体に対して車幅方向
外側へと移動する。これにより、車輪のすべり角が一時
的に増大し、コーナリングフォースも大きくなり、旋回
特性の変化が得られる。

（実施例） 以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１〜４図は本発明に係る自動車のサスペンション装置
の一実施例を示す図である。

まず、構成を説明する。

第１図において、本実施例のサスペンション装置は、車
輪１を支持する車輪支持部材としてのアクスル２と車体
側部材としてのサスペンションメンバ９との間に設けた
アームとしてのコントロールアーム４′、およびアクス
ル２と車体側部材としての車体（図示せす）との間に設
けられたンヨ７クアブソーハとハふとからなりアクスル
２に固定される緩衝手段１０を有する、いわゆるストラ
ット形式のサスペンション装置５を構成し、このサスペ
ンション装置５は、コンｌ−ロールアーム４゛の揺動と
緩衝手段１０の伸縮とにより車輪１を車体二こ対して上
下方向に揺動自在に支持している。

コントロールアーム４゛は、長方形の平板の長手方向中
央部を少し上方に撓めて突出させたほぼ弓形の形状をし
ており、例えば、ＦＲＰ等の可撓性部材て形成されてい
る。このコントロールアーム４゛のほぼ中央部の上方に
突出した部位の短手方向両端部には支持部４ａが形成さ
れており、この支持部４ａによって押圧力印加手段とし
ての油圧シリンダ１１のピストン軸１１ａの端部が回動
自在に支持されている。そして、１２はコントロールア
ーム４゛に上向きあるいは下向きの力を加えるように押
圧力印加手段としての油圧シリンダ１１を制御するコン
トローラ、１３は車両の旋回運動等により車体にロール
が発生した際の車体にかかる横加速度を検出して、この
横加速度の大きさに応じた検出信号をコントローラ１２
に出力する横加速度センサである。

次に、作用を説明する。

まず、第２図（ａ）に示すように、例えば、車体の直進
中に路面の突起物を乗り越えた場合、車体は直進してい
るために横加速度は発生しない。

すなわち、車両に設けられた横加速度センサ１３によっ
て横加速度が検出されないためコントローラ１２による
油圧シリンダ１１の制御はなされず、コントロールアー
ム４゛の弾性変形による全長の変化は生じない。

したがって、車両は、あらかじめ車輪１に設定されでい
た所定のキャンバ角が維持されたままの状態で直進する
。

一方、第２図（ｂ）に示すように、例えば、同図中矢印
り方向に車体が旋回し、この旋回によってロールが発生
して旋回外輪側のサスペンション装置５が大きく縮み、
旋回内輪側のサスペンション装置５が伸びる場合、車体
にはロールによって横加速度が発生する。すると、この
横加速度が横加速度センサ１３によって検出され、この
横加速度センサ１３からコントローラ１２に検出信号が
出力される。コントローラ１２では横加速度センサ１３
によって検出された横加速度に応じて油圧シリンダ１１
の；ｌ；ＩＪ　ａｌｌが行われ、この油圧シリンダ１１
により旋回外輪側のコントロールアーム４゛に下向きの
押圧力が加えられるとともに、旋回内輪側のコントロー
ルアーム４”には上向きの押圧力が加えられる。

ここで、旋回外輪側のコントロールアーム４に下向きの
押圧力が加えられる際のコントロールアーム４°の弾性
変形状態を、第３図に基づいて具体的に説明すると、コ
ントロールアーム４′は、通常状態では実線で示される
ように車体上方向に突出したほぼ弓形の形状をしている
。車体直進走行中の突起物乗上時においては第３図（ａ
）に示すように、コントロールアーム４”の長さに変化
がなく一点鎖線に示すように変化する。一方、旋回中の
ロール時においては、油圧シリンダＩＩによりコントロ
ールアーム４゛の突出部分に、コントロールアーム４°
の突出方向に対して逆向きの押圧力が加えられることに
よって、このコントロールアーム４”が同図（ｂ）中−
点鎖線で示すように撓み量が小さくなるように変形され
る。これにより、コントロールアーム４”の長さが長く
なる。

そして、このコントロールアーム４゛の全長の変化に伴
って車輪１の接地面を車体との相対距離、いわゆるスカ
ッフ量が増大される。旋回初期のロール開始時にあって
は、第４図に示すように、スカッフ量の変化に伴い、車
輪Ｉに横方向の速度が与えられ、車輪１に働く横滑り角
βが定常時のβ１からβ２（β、くβ２）へと−時的に
増大される。四輪車の旋回に重要なコーナリングフォー
スＦｙは、横滑り角βが比較的小さい場合、 Ｆｙ＝ｃβ（Ｃはコーナリングパワー）の弐で表わされ
、横滑り角βの大きさに比例する。

つまり、横滑り角βがβ１からβ２へと増大されること
で、コーナリングフォースＦｙも大きくなり、本発明を
前輪に適用した場合、前輪のコーナリングフォースＦｙ
の立上りが通常のサスペンション装置よりも鋭くなって
車両の旋回応答性を向上させることができ、また、本発
明を後輪に適用した場合、前輪と同様にコーナリングフ
ォースｐｙの立上りが鋭くなり、車両の旋回安定性を向
上させることができる。

したがって、キャンバ角の変化に伴うコーナリングの安
定性の向上に加えて、さらに自動車の旋回特性を大幅に
向上させることができる。

第５図は本発明に係る自動車のサスペンション装置の他
の実施例を示す図である。

第５図において、第１図に示した一実施例と同一番号は
同一または相当部分を示す。

本実施例では、油圧シリンダ１１の代わりに押圧力印加
手段をスタビライザ６によって構成する。

そしてさらに、アクスル２とサスペンションメンバ９と
の間にアッパーコントロールアーム３とロアコントロー
ルアーム１４とを設けるとともに、緩衝手段１０をアク
スル２に軸支させる、いわゆるダブルウィツシュボーン
形式のサスベション装置としたものである。

すなわち、スタビライザ６の特性により左右のサスペン
ション装置５が同時に縮む場合、つまり、左右の車輪１
が同相で動くときには第６図（ａ）に示すように、スタ
ビライザ６はハネとしての作用を全く持たないため、コ
ントロールアーム１４は撓むことなく、そのままの状態
で上下方向に揺動する。そして、車体が旋回のために大
きくロールして旋回外輪側のサスペンション装置５が大
きく縮み、旋回内輪側のサスペンション装置５が伸びる
場合、つまり、左右の車輪ｌが上下逆相で動くときには
第６図（ｂ）に示すように、スタビライザ６はバネとし
ての作用を強化して強いねじり力を発生するため、旋回
外輪側のコントロールアーム１４を強く押え込んで大き
く撓ませ、路面に対する旋回外輪キャンバ角の変化を抑
えようとする。

このような構成にあっても、ロアコントロールアーム１
４の伸長に伴いロール時のスカッフ変化が発生し、旋回
初期のロール開始時における旋回特性の向上が図られる
。

したがって、本実施例によれば、前記一実施例と比較し
て複雑な制御を必要としないので、低コストで実施する
ことができる。

さらに、前記実施例では、アームのほぼ中央部に力を加
える構成となっていたが、第７図のその他の実施例に示
すように、アームの中央部を挟んだ２点に力を加えてア
ームを変形させてもよく、アームの突出方向に対して逆
向きの押圧力によってアームを弾性変形させるならば、
その力を加える位置は限定されないことはいうまでもな
い。

（効果） 本発明によれば、アームの突出方向に対して逆向きの押
圧力をアームの突出部分に加えるように構成したので、
車体が旋回のために大きくロールする際、あらゆる走行
条件下における旋回外輪キャンバ角の適正化に加えて、
スカッフ量の変化に伴う旋回特性の向上を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す要部斜視図、第
２図（ａ）、（ｂ）は自動車の各走行状態におけるサス
ペンション装置の動作を説明するための概念図、第３図
（ａ）、（ｂ）は一実施例のアームの弾性変形を示す図
、第４図は車輪に働く力を説明するための概念図、第５
図は本発明の他の実施例の構成を示す要部斜視図、第６
図（ａ）。 （ｂ）は他の実施例のアームの弾性変形を示す図、第７
図は本発明のその他の実施例を示す図、第８図は従来例
の構成を示す要部斜視図、第９図は従来例のアームの弾
性変形を示す図である。 １・・・・・・車輪、 ２・・・・・・アクスル（車輪支持部材）、３・・・・
・・アッパーコントロールアーム、４′・・・・・・コ
ントロールアーム（アーム）、５・・・・・・サスペン
ション装置、 ６・・・・・・スタビライザ（押圧力印加手段）、９・
・・・・・サスペンションメンバ（車体側ｍ　材）１０
・・・・・・緩衝手段、 １１・・・・・・油圧シリンダ（押圧力印加手段）、１
２・・・・・・コントローラ、 １３・・・・・・横加速度センサ、 １４・・・・・・ロアコントロールアーム（アーム）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 略車幅方向に延在する少なくとも１本のアームの一端を
   、車体の路上下方向揺動可能に車体側部材に連結すると
   ともに、該アームの他端に車輪支持部材を取り付ける自
   動車のサスペンション装置において、 ａ）前記アームを、アーム長手方向の略中央付近が車体
   上方向に突出するような弓形状とし、ｂ）該アームを、
   車体の路上下方向に弾性変形可能に構成し、 ｃ）該アームの突出方向に対して逆向きの押圧力を発揮
   し、該押圧力をアームの長手方向略中央部付近に印加す
   る押圧力印加手段を具備し、たことを特徴とする自動車
   のサスペンション装置。