JPH0392408A - 車両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〕 本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは、
ロアアームと複数のアッパア〒ムとで、車輪を揺動自在
に支持する自動車などの車両に設けられるサスペンショ
ン装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車のサスペンション装置として、独立懸架式のもの
では、例えば実開昭６２−１８７９０４号公報に記載さ
れているように、上下に略平行に車幅方向に配置される
アッパアームとロアアームとで構戒したリンクにより、
車輪を支持するいわゆるダブルウイッシュボーン式のサ
スペンション装置がある。この形式では、アッパアーム
とロアアームはそれぞれ略Ａ型に形戒され、それぞれの
寸法形状や取付位置を適切に設定することによって、発
進時におけるスコットや、車輪の上下動によるキャンバ
変化やスカッフ変化を比較的に小さなものにできるとい
う利点を有している。

一方、この形式では、両アームがそれぞれ前後２点で車
体側に枢着されていることから、前後方向の支持剛性が
高くなっている。そのため、走行中に路面の起伏や凹凸
等により車輪に作用する前後方向の衝撃荷重が、車体に
影響を及ぼしやすいという難点があった。このような難
点を解消するためには、両アームの２点の枢着部に、柔
軟な弾性プッシュを介装させ、車輪の前後方向の支持剛
性を低下させる方法が考えられる。しかし、このように
すると、ホイールサポートの車軸まわりの支持剛性をも
低下させることとなり、その固有振動数が低下し、制動
時に、そのホイールサポートが車輪やブレーキディスク
等と共振するいわゆるプレーキジャダーの発生が懸念さ
れる。そのため、この形式では、乗心地かプレーキジャ
ダー発生防止のいずれか一方を犠牲にするか、あるいは
両者の満足度を互いに均衡する程度まで抑えなければな
らなかった。

この点に鑑み、例えば実公昭６２−１７６２号公報には
、ホイールサポートを車輪よりも上方に延ばし、その延
長部分に、後方へ偏位したアッパアームの先端部を取り
付けたいわゆるハイマウント型のものが提案されている
。しかし、この例では、後述するようなレイアウト上の
制約等から、上述したように、アッパアームを後方に偏
位させているため、その枢着点に弾性プッシュを介装し
ても、外力の作用方向が圧縮方向から剪断方向にずれる
等により、前後コンブライアンスの向上や制動時にホイ
ールサポートに車軸まわりに作用する外力を緩衝する作
用効果が充分でないことが懸念される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、車輪の上方には、車輪の上下動を許容するた
めに、また車輪の内側には、種々の部品が配置されるこ
とから、車輪の上方および内側周囲には、比較的広いス
ペースが必要とされる。したがって、上記した従来のハ
イマウント型では、アッパアームの寸法形状やレイアウ
トが制約され、前述したように、アッパアームそのもの
が比較的に短いものとなり、かつ傾斜した配置となって
いる。その結果、車輪の上下動ストロークが充分とれな
かったり、あるいは激しく揺動したときには、キャンバ
変化が過大となり、操向安定性に影響を及ぼすという別
の問題の発生も懸念される。

良好な操向安定性を得るためには、揺動時のキャンバ変
化が過大にならないことの他に、特に、峠の下り道とか
、大曲りの道路をかなりの速度で走行するときなどのい
わゆる小転舵時に、充分なキャンバ剛性が発揮されるこ
とが望ましい。そのためには、アッパアームを、転舵さ
れた外側の車輪の軸心線と略一致させるように配置して
、そのときの外側車輪に対する横方向の支持剛性を向上
させるようにすることが考えられる。この点については
、先のハイマウント型では、アッパアームが後方に偏位
したものとなっているため効果的ではない。また、特開
昭５８−６７５０８号公報には、下方に配置されるロア
アームの先端部に形威される下部枢着点に対して、その
上方に略同一平面に角度を有して配置される２つのアッ
パアームにより形威される概念上の上部枢着点を設ける
ことにより、両者を結ぶ瞬間旋回軸を形成し、旋回時に
、外側の車輪が負キャンバーとなるように構或して、旋
回時の操向安定性の向上を図ろうとしたサスペンション
装置が記載されている。しかし、この装置では、２つの
アッパアームを同一平面内に設けることから、前述した
ようなアッパアームの長さや周囲のレイアウトが制約さ
れるという点においては、先に引用したハイマウント型
よりも厳しいものとなる。また、２つのアッパアームの
軸心線の交点に概念上の上部枢着点を設けているため、
車輪に前後方向のコンブライアンスを与えるように、両
アッパアームの車体側枢着部に柔軟な弾性プッシュ等を
介装すると、各アッパアームが受ける衝撃の程度如何に
より、上部枢着点の位置ずれが発生するという難点もあ
る。

一方、高速での急旋回時における操縦安定性を向上させ
るには、操舵特性をアンダーステア傾向として、若干効
きを鈍くする必要がある。そのためには、旋回時におけ
るバンプの程度に応じて、トーアウト量が漸増するよう
なトー特性が得られることが望ましい。この点に関して
、上記した従来例等では何ら言及されておらず、そのよ
うな作用効果を奏するものとは思われない。

本発明は以上述べたような事情を考慮してなされ、乗心
地の向上とプレーキジャダーの発生防止とを両立させる
とともに、とくに、高速での急旋回時における操縦安定
性を良好なものとした車両のサスペンション装置を提供
することを課題としている． 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、車輪を回転自在に支持するホイールサポート
を、ロアアームと複数のアッパアームとで、車体に対し
て上下に帰動自在となるように支持するサスペンション
装置にあって、前記課題を解決するために、まず、上記
ロアアームの外端部を上記ホイールサポートの下部に、
その内端部を車体側の下部高さ位置にそれぞれ枢着して
、そのロアアームを車幅方向に配置している。そして、
車軸から離れた上方の位置に配置される第１アッパアー
ムの一端部を上記ホイールサポートの上部に、その他端
部を車体側の上部高さ位置にそれぞれ枢着させて、その
第１アッパアームを車体の前後方向に配置させる一方、
上記第１アッパアームの下方に配置される第２アッパア
ームの外端部を上記ホイールサポートの中部に、その内
端部を車体側の中部高さ位置にそれぞれ枢着して、その
第２アッパアームを略車幅方向に配置している。

そして、上記各アームのホイールサポート側の枢着点を
結ぶキングピン軸よりも後方位置にて、タイロッドの外
端部が上記ホイールサポートに連結され、そのタイロッ
ドが外端部がやや上方に傾斜しで配置され、バンブ揺動
に伴い、上記第ｌアッパアームによってトーアウト効果
が得られるようにしている。

〔作　　用〕

車軸から離れた上方の位置に略車体前後方向に配置され
る第１アッパアームによって、ホイールサポートの車体
前後方向の変位を効果的に規制することができる。その
ため、その第１アッパアームの車体側への枢着点に柔軟
な弾性プッシュを用いて車輪の前後コンブライアンスを
大きくとり、乗心地の向上をはかることができるととも
に、ホイールサポートの車軸まわりの固有振動を効果的
に低減緩衝させ、プレーキジャグーの発生の防止を図る
こともできる。

ホイールサポートの車幅方向の変位を規制する第２アッ
パアームを、第１アッパアームの下方の比較的にレイア
ウトの自由度がある位置に略車幅方向に配置しているの
で、その第２アッパアームを充分な長さに設定して、揺
動時のキャンバ変化を少なくすることができ、良好な操
向安定性を得ることができる。また、第１アッパアーム
と第２アッパアームとを、それぞれ異なる高さ位置に配
置し、しかも、上方の第１アッパアームが車体の略前後
方向に配置されているため、車輪の内側上方辺りのスペ
ースを必要とせず、レイアウトの自由度が向上する。

そして、タイロンドが、その外端部をやや上方に傾斜さ
せてキングピン軸よりも後方位置にて、ホイールサポー
トと連結されているため、平衡状態では、タイロッドが
キングピン軸に略直交状態に対応するが、旋回時には、
外輪がバンブする程、キングピン軸に対するタイロッド
の対応角度が大となり、転舵効果が低下する。一方、そ
のバンプにより、車体前後方向に配置されている第１ア
ッパアームによって、ホイールサポートを前方に引き込
ませると、タイロッドにより外輪が外方に転舵される。

併せてバンブ時には、トーアウト効果が現れ、ハンドル
の効きが鈍くなり、いわゆるアンダーステア傾向となっ
て、良好な操縦安定性が得られることとなる。

〔発明の効果〕

本発明の車両のサスペンション装置は、ロアアームの外
端部が上記ホイールサポートの下部に、その内端部が車
体側の下部高さ位置にそれぞれ枢着されて、そのロアア
ームが車幅方向に配置されており、車軸から離れた上方
の位置に配置される第１アッパアームの一端部が上記ホ
イールサポートの上部に、その他端部が車体側の上部高
さ位置にそれぞれ枢着されて、その第１アッパアームが
車体の前後方向に配置される一方、上記第１アッパアー
ムの下方に配置される第２アッパアームの外端部が上記
ホイールサポートの中部に、その内端部が車体側の中部
高さ位置にそれぞれ枢着されて、その第２アッパアーム
が略車幅方向に配置されているので、乗心地の向上とプ
レーキジ中ダーの発生防止とを両立させることができる
。また、車輪の内側上方のレイアウトの自由度が向上し
、低ボンネット化やエンジンルームのコンパクト化、あ
るいはエンジンの大型化に対応できる。

そして、上記各アームのホイールサポート側の枢着点を
結ぶキングピン軸よりも後方位置にて、タイロッドの外
端部が上記ホイールサポートニ連結され、そのタイロッ
ドが外端部をやや上方に傾斜させて配置され、バンブ揺
動に伴い、上記第１アッパアームによってトーアウト効
果が得られるようにしたので、高速急旋回時における操
縦安定性が向上される。

〔実　施　例〕 以下に、本発明をその実施例に基づき詳細に説明する。

本実施例に示す車両のサスペンシタン装置は、複数のリ
ンク部材を立体的に組み合わせたマルチリンク式のサス
ペンション装置で、乗心地の向上とプレーキジャグーの
発生防止とを両立させ、かつ高速急旋回時における操向
安定性を向上させるようにしたもので、以下のように構
威される。

第ｌ図（ａ）および（ｂ）に示すように、車輪１を回転
自在に支持して上方に延びるホイールサポート２が、上
下の異なる高さ位置に方向を異にして配置される２つの
アッパアーム３．４と、その下方位置に配置されるロア
アーム５とで車体６に対して上下に揺動自在に支持され
ている。すなわち、上記ロアアーム５の外端部５ａは、
ホイールサポート２の下部に、その内端部５ｂが車体６
例の下部高さ位置６ａにそれぞれ枢着され、そのロアア
ーム５が車幅方向に配置されている。一方、上方に配置
される第１アッパアーム３の一端部３ａが上記ホイール
サポート２の上部に枢着されて、その他端部３ｂが前方
に延び、車体６側の上部高さ位置６ｃに枢着され、その
第１アッパアーム３が車体６の略前後方向に配置されて
いる。下方に配置される第２アッパアーム４の外端部４
ａは上記ホイールサポート２の中部に、その内端部４ｂ
が車体６の中部高さ位置６ｂにそれぞれ枢着され、その
第２アッパアーム４が略車幅方向に配置されている。

そして、上記各アーム３，４．５のホイールサポート２
側の枢着点２Ａ，４Ａ，５Ａを結ぶキングピン軸２１よ
りも後方位置にて、タイロッドｌ８の外端部１８ａを上
記ホイールサポート２に連結し、そのタイロッド１８を
、外端部１８ａがやや上方に位置するように角θだけ傾
斜させて配置している。これにより、高速急旋回時に外
側の車輪１がバンブすると、トーアウト効果が得られる
ようにして操舵特性をアンダステア傾向とし、操縦安定
性を向上させるようにしている。

詳しく説明すると、ロアアーム５は軸部材５１．５２を
組み合わせて略Ｖ型状に形成され、その外端部５ａが、
ホイールサポート２の下部に弾性プッシュを介して略垂
直な軸まわりに回動自在に枢着される一方、その２つの
内端部５ｂ，５ｃが、前記車体６側の下部高さ位置６ａ
であるクロスメンバー７下部に設けられたブラケット８
，９に、弾性プッシュを介して回動自在に枢着され、そ
の内端部５ｂ，５ｃを軸として外端部５ａが上下に揺動
自在となっている．そして、一方の軸部材５１の外端部
５ａの近傍位置に、コイルスプリング１０を具備したダ
ンバ１１の下端が、略前後方向軸まわりに回動自在に枢
着され、そのダンバ１１の上端がコイルスプリング１０
とともに、弾性プッシュ１２を介してサスペンシゴンタ
ワ−１３に取り付けられ、車輪１が弾発・緩衝支持され
るようになっている。なお、図中、１９はスタビライザ
ーである。

第１アッパアーム３は、ホイールサポート２の前後方向
の変位を規制するものであり、その一端部３ａが、ホイ
ールサポート２の延長部２ａの上端に略垂直な軸まわり
に回動自在に枢着される一方、その他端部３ｂが、ホイ
ールハウスインナ１４前部の上部位置に設けられたブラ
ケット２０に、弾性プッシュを介して略水平横方向の軸
まわりに回動自在に枢着されている。この第１アッパア
ーム３は、ホイールサポート２から前方へ略車体前後方
向に延設され、ホイールサポート２側の枢着点２Ａより
も車体６側の枢着点６Ａを低い位置に設定している〔第
４図参照〕。これは、車輪ｌがバンプするに従い、第１
アッパアーム３により、ホイールサポート２を車体前方
に引き寄せて、トーアウト効果を得るためである。

第２アッパアーム４は、第１アッパアーム３よりも下方
に配置され、ホイールサポート２の横方向の変位を規制
するために設けられるもので、略車幅方向に延びており
、その外端部４ａが、ホイールサポート２における車輪
１のリム１ｂの上周近傍の位置に、略垂直な軸まわりに
回動自在に弾性プッシュを介して枢着されている。一方
、その内端部４ｂは、車体６の中部高さ位置６ｂとなる
、クロスメンバー７の上部に立設したブラケット１６に
、略前後方向に水平な軸まわりに回動自在に弾性プッシ
ュを介して枢着されている。

上記各アーム３，４．５のホイールサポート２側の枢着
点を結ぶキングピン軸２１は、やや内側後方に傾斜して
おり、そのキングピン軸２１よりも後方に突出したホイ
ールサポート２の軸腕２ｂの先端部に、タイロッド１８
の外端部１８ａが、やや上方に傾斜して略垂直な軸まわ
りに回動自在に連結されている。タイロッド１８の内端
部１８ｂは、ステアリングホイール（図示省略）からの
操舵力を伝達するりレーロッド２２０両端に播動自在に
連結されている。つまり、車輪１がバンプしない図示の
状態では、キングピン軸２ｌに対してタイロッド１８が
略直交するように対応しているが、車輪１がバンブする
程、キングピン軸２１に対するタイロッド１８の対応角
度が大きくなるようにして、車輪ｌに対するタイロッド
ｌ８の転舵効果を低減させている。

このように構威される車両のサスペンション装置の作用
効果について述べると、走行安定性について言えば、い
わゆるローマウントアッパアーム方式のサスペンシゴン
装置の具備する住用効果を奏するとともに、乗心地の向
上とプレーキジャダーの発生防止との両立については、
ハイマウントアッパアーム方式が有する作用効果を発揮
するものである．そして、とくに、高速度で急旋回した
ときには、外輪がトーアウト傾向となるような操舵特性
にして操縦安定性を向上させるようにしている． まず、高速急旋回時の操舵特性について説明すると、第
２図に示すように、バンブまたはリバウンドすればする
程、トーアウト量またはトーイン量が漸増するようなト
ー特性が発揮される。これは、以下のような理由による
．すなわち、高速急旋回時には、外側の車輪ｌが大きく
バンプした状態となるため、タイロッドｌ８が、キング
ピン軸２１に対して略直交していた状態からさらに対応
角度が増すような位置状熊となる。このような状態では
、タイロッド１８によって操作されるホイールサポート
２の軸腕２ｂの回動量、すなわち実際の車輪１の転舵量
が減る傾向となる。また、車輪ｌはバンブすると、車体
内側に偏位する（第３図参照〕とともに、車体前後方向
に配置されている第１アッパアーム３によって、ホイー
ルサポート２の上端が略前方（δ）に引き込まれる〔第
４図参照〕。そのため、外側の車輪１がタイロッドｌ８
によって外方に転舵される。したがって、前記したタイ
ロッド１８自体の転舵量の減少と併せて、外側の車輪１
にトーアウト効果が現れる。一方、リバウンドする内側
の車輪１については、全く逆のトーイン効果が現れる。

すなわち、高速急旋回時には、操舵特性がアンダステア
傾向となり、舵の効きが適度に鈍くなって操縦安定性が
良好なものとなる． 次いで、マルチリンク方式サスペンションによる作用効
果についてさらに詳細に説明すると、まず、車輪１を支
持するホイールサポート２を上方に延ばしたことにより
、前後方向に比較的剛に車体６と連結されるロアアーム
５の外端部５ａの下部枢着点５Ａから第１アッパアーム
３の一端部３ａの上部枢着点２Ａまでの距離を大きくと
り、車軸１ａに対するレバー比を大とするとともに、そ
の第１アッパアーム３の他端部３ｂ側の枢着点６Ａに柔
軟な弾性プッシュを介装させたことにより、車輪１の前
後方向のコンブライアンス特性を向上させ、衝撃をソフ
トに吸収して乗心地を向上させることができる。そして
、長いレバー比を有する第１アッパアーム３の前後方向
の配置により、制動時には、ホイールサポート２に作用
する車軸１ａまわりの外力を第１アッパアーム３の他端
部３ｂにおける弾性プッシュの圧縮方向に作用させて、
ホイールサポート２の固有振動を効果的に低減緩衝させ
、プレーキジャグーの発生を防止することもできる。す
なわち、より詳細には、第５図に示すように、本発明の
ようなハイマウントアッパアーム方式では、制動時には
、車輪１は地面から車軸１ａまわりのモーメントＦを受
け、ホイールサポート２における第１アッパアーム３と
の枢着点である上部枢着点２Ａは前方へ、ロアアーム５
との枢着点である下部枢着点５Ａは後方へ変位する。

一方、石等に乗り上げたときには、上部枢着点２Ａと下
部枢着点５Ａはともに後方に変位する。したがって、キ
ングピン軸ＫからＢまでプレーキジャダーを許容させる
場合、第１アッパアーム３のコンブライアンスはＸｔに
設定される。このコンブライアンス量ｘ２が乗心地を向
上させるために作用し（Ｃ参照）、そのときのホイール
センタ（車軸１ａの中心）での後方移動量はｘ４となる
。

ローマウントアッパアーム方式（上部枢着点をＨ，で示
す）では、制動時におけるプレーキジャダーの許容度を
Ｂまでとした場合、アッパアームのコンブライアンスＸ
，が乗心地向上のために寄与しうるが、そのときのホイ
ールセンタでの後方移動量はＸ３となる。図より明らか
なように、ハイマウントアッパアーム方式における後方
移動量Ｘ４が、ローマウントアッパアーム方式の後方移
動量Ｘ，よりも大となる。したがって、プレーキジャグ
ーの許容度を同等とした場合、ハイマウントアッパアー
ム方式の方が、上記後方移動量の差分（Ｘ４　　Ｘ！）
だけ、衝撃緩和能力が優れていることとなる。つまり、
乗心地の向上と、プレーキジャダーの発生防止の両立と
いう、従来のサスペンション装置では果たしえなかった
課題を解決している。

また、第２アッパアーム４を、第１アッパアーム３より
低い位置に配置したため、この部位では、クロスメンバ
ー７に沿う方向に比較的にレイアウトの自由度があり、
第２アッパアーム４を充分な長さに設定することができ
、車輪ｌが揺動したときの過大なキャンバ変化をなくし
て良好な操向安定性を得ることができる。

さらに、第１アッパアーム３を、第２アッパアーム４と
は異なる高さ位置に、車体６の前後方向に配置したため
、車輪１の内側上方辺りのスベースを必要とせず、その
部分のレイアウトの自由度が向上し、低ボンネット化や
エンジンの大型化に対応できる．以上が基本的なマルチ
リンク式による基本的な作用効果である。

このように、本実施例によれば、乗心地の向上とプレー
キジャグーの発生防止とを両立させ、とくに、高速急旋
回時に操舵特性をアンダステア傾向として、操縦安定性
を向上させることができる車両のサスペンション装置を
、車輪周囲のレイアウトの自由度を損なうことなく構或
することができる。

第６図は異なる実施例を示し、第１アッパアーム３の他
端部３ｂをホイールハウスインナ（図示省略）の後部に
枢着し、その枢着点６Ａをホイールサポート２側の枢着
点２Ａよりも高い位置に設定配置したものである。この
ような構威によっても、前実施例と同様に、車輪１がバ
ンプしたときには、図示のように、ホイールサポート２
の上部が前方に押されることにより、トーアウト効果を
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図（ａ）は本発明の
前輪用の車両のサスペンション装置の正面図、第１図（
ｂ）はその平面図、第２図はトー特性を示すグラフ、第
３図はバンプ時における車輪の挙動を示す模式的な正面
図、第４図はバンプ時における車輪の挙動を示す模式的
な側面図、第５図は乗心地の向上とプレーキジャグーの
発生防止の両立を説明するための模式図、第６図は異な
る実施例におけるサスペンション装置の側面図である。 １一車輪、１ａ・一車軸、２・・−ホイールサポート、
２Ａ一枢着点、３一第１アッパアーム、３ａ端部、３ｂ
一他端部、４−・・第２アッパアーム、４１−一枢着点
、４ａ・一外端部、４ｂ〜内端部、５ロアアーム、５Ａ
一枢着点、５ａ−外端部、５ｂ，５ｃ・・一内端部、６
一車体、６ａ・一下部高さ位置、６ｂ・・・中部高さ位
置、６０一上部高さ位置、１８一タイロンド、１８ａ・
一外端部、２１，Ｋ−・・キングピン軸。 第 １ 図 （ａ） 第 ５ 図 第 ６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪を回転自在に支持して上方に延びるホィール
   サポートを、ロアアームと複数のアッパアームとで、車
   体に対して上下に揺動自在となるように支持するサスペ
   ンション装置において、上記ロアアームの外端部が上記
   ホィールサポートの下部に、その内端部が車体側の下部
   高さ位置にそれぞれ枢着されて、そのロアアームが車幅
   方向に配置されており、車軸から離れた上方の位置に配
   置される第１アッパアームの一端部が上記ホィールサポ
   ートの上部に、その他端部が車体側の上部高さ位置にそ
   れぞれ枢着されて、その第１アッパアームが車体の前後
   方向に配置される一方、上記第１アッパアームの下方に
   配置される第２アッパアームの外端部が上記ホィールサ
   ポートの中部に、その内端部が車体側の中部高さ位置に
   それぞれ枢着されて、その第２アッパアームが略車幅方
   向に配置されており、 上記各アームのホィールサポート側の枢着点を結ぶキン
   グピン軸よりも後方位置にて、タイロッドの外端部が上
   記ホィールサポートに連結され、そのタイロッドが外端
   部をやや上方に傾斜させて配置され、バンプ揺動に伴い
   、上記第１アッパアームによってトーアウト効果が得ら
   れるようにしたことを特徴とする車両のサスペンション
   装置。 のサスペンション装置。