JPH0471913A - 車両用サスペンション - 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〕 本願発明は、車両用サスペンションに係り、バネ上、バ
ネ下関の相対変位量を変更可能な油圧シリンダなどの流
体シリンダを、車体フロア−面と水平な方向に介装した
車両用サスペンションに関する。

〔従来の技術〕

従来の車両用サスペンションとしては例えば特開昭６３
−１２１５１３号記載のものが知られている。このサス
ペンションは、一端が弾性ブツシュを介して車体に連結
され且つ他端が車軸側部材に連結されるアッパーリンク
及びロアリンクと、車軸よりも車両後方位置で車幅方向
に配設されるラテラルロッドとにより車輪を支持したマ
ルチリンク形式にするとともに、アクスルに立設した状
態でショックアブソーバを配置した構造を有している しかし、上述のサスペンションは、ショックアブソーバ
を立てて配置しているため、車体のホイールハウスが高
くなり、とくにワンボックスカー等において車体のフロ
ア−全体をフラットにすることが困難な状況にあった。

一方、バネ上、バネ下関の相対変位量を積極的に制御可
能な油圧シリンダを装備したものとしては、例えば特開
昭６３−２５１３１４号記載のものが知られている。こ
のものは、車体、車輪間に液体シリンダを介装し、この
シリンダからオリフィスを介してガスばねとしてのアキ
ュムレータに接続し、アキュムレータの検出圧力に基づ
き液体シリンダに対する作動液体の供給、排出を制御す
るものである。

ここで、この特開昭６３−２５１３１４号記載の油圧シ
リンダを車体のフロア−面のフルフラット化を意図して
横置き型（車体フロア−面と水平）にした場合、通常、
油圧シリンダの一端をクロスメンバー等の車体側部材に
直接取り付け、他端はアッパーアームやロアアーム等の
車輪側部材に取り付ける構造がとられる。

（発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上述した構造によれば、油圧シリンダを
横置き型とすることで、車体フロア−面のフルフラット
化は容易になるが、車両の旋回時の操安性能が低下する
という問題が考えられる。

これを第７図を用いて詳述する。同図は左右後輪側のサ
スペンションジオメトリを等価的に示すもので、同図中
、６０Ｌ、６０Ｒは後左輪、後右輪、６２はサスペンシ
ョンメンバーであり、サスペンションメンバー６２及び
車輪６０Ｌ、６０Ｒ間はアッパーアームなどのリンク６
４Ｌ、６４Ｒで夫々連結され、さらに車体側部材６６及
びリンク６４Ｌ、６４Ｒ間に油圧シリンダ６８Ｌ、６８
Ｒが夫々介挿されている。しかも、各シリンダ６８Ｌ、
６８Ｈの車体側取り付は点の方が車輪側取り付は点より
も車体前側に位置している。この状態で車両が例えば右
旋回すると、車体は車体後方からみて左側が沈み込み、
右側が浮き上がろうとして車輪６０Ｌ、６０Ｒに上下刃
が相互に反対方向で入力する。この上下刃の夫々は左右
力に変換され、シリンダを介して車体側に伝達される。

そこで、車体側との取り付は点を基点とするシリンダ反
力Ｆ１１（分力ＦＩｌ＋Ｆｚ“）、ｒ’ｔｚ（分力Ｆｚ
ｚ　　ｌ　　Ｆ２！″）が生じ、この反力Ｆｌｌ＋　　
Ｆ！２に因るモーメントがサスペンションメンバー６２
を第７図中の点線のように移動させる。つまり、車輪６
０Ｌ、６０Ｒはトーアウトとなり、旋回時に操安性能が
低下するのである。

本願発明は、このような従来技術の直面している課題に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、油圧
シリンダなどのアクチュエータを、車体フロア−面と水
平に配置するようにして、フロア−面のフルフラット化
を達成させるとともに、車両の旋回時の操安性能をも向
上させることである。

〔課題を解決するための手段〕

本願発明は、上記課題を解決するために、車体に弾性支
持されたサスペンションメンバーと、端が前記サスペン
ションメンバーに取り付けられ且つ他端が車輪側が取り
付けられたリンクとを備えた車両用サスペンションにお
いて、前記サスペンションメンバー側に一端を支持させ
た流体シリンダと、この流体シリンダの他端と前記リン
クとの間に、当該流体シリンダを車体フロア−面にほぼ
水平な状態で支持するとともに、当該流体シリンダのス
トロークを車体上下方向のストロークに変換する回動支
持機構とを備えている。

〔作用〕

本願発明では、流体シリンダが横置き型に設置されるの
で、サスペンション全体の高さが抑えられ、車体フロア
−面から流体シリンダを支持するためのタイヤハウスが
飛び出ることもなく、フロア−面をフラットにできる。

また、車両が旋回すると車体がロールし、これよって車
輪側から上下方向の力が左右逆相でリンクに夫々入力す
る。この上下刃は回動支持機構によって、車体フロア−
面とほぼ水平な横方向の力に変換されて流体シリンダに
夫々伝わり、シリンダ反力を生じる。しかし、流体シリ
ンダの両端の取り付は点は何れも車輪側の力学系内であ
って、入力した外力及びシリンダ反力が自己の力学系内
で殆ど相殺される。これにより、ロール時に、サスペン
ションメンバーの車体に対するトーアウト方向の変位が
回避され、車両の旋回性能が向上する。

〔実施例〕

以下、本願発明の一実施例を添付図面の第１図乃至第６
図に基づき説明する。この実施例は本願発明を車両のリ
ヤ側に適用したものである。

まず、構成を説明する。第１図乃至第４図において、１
は後左輪、２はリヤサスペンションを示す。なお、第１
図では後右輪側（後左輪側と同等）の構造図示を省略し
ている。

サスペンション２は、車体側に弾性支持されるサスペン
ションメンバー４と、このサスペンションメンバー４と
ナックル６（車輪側部材）との間に揺動可能に支持され
るリンクとしての、アッパーアーム８（アッパーリンク
）及びロアアーム（ロアリンク）１０と、ナックル６と
車体との間を車幅方向に連結するラテラル口、ラド１２
と、アッパーアーム８及びサスペンションメンバー４間
に介装され且つ流体シリンダを有するアクチュエータ部
１４とを備えている。

上記サスベンジジンメンバー４は図示の如く車体上下方
向からみて略■字状に形成され、車体前方に開いた形で
配設されている。このサスペンションメンバー４の両翼
を成すアーム４ａ、４ｂの前側端部は、夫々、インシュ
レーターＡ、Ｂを介してサイドメンバー等の車体側に弾
性支持されるとともに、アーム４ａ、４ｂを車体藷方で
剛結する板状体４Ｃはブラケット２０に取り付けられ、
このブラケット２０がインシュレーターＣ，Ｄを介して
車体側に弾性支持される。また、板状体４Ｃは、その内
側においてインシュレーターＥ、　　Ｆを介して図示し
ないリヤデフの後端部を支持している。

サスペンションメンバー４の両アーム４ａ、４ｂは、イ
ンシュレーターＡ、Ｂ側の所定中間位置で車幅方向に延
びたビーム４ｄによって相互に剛結されており、このビ
ーム４ｄの中央部には、車体上下方向からみて略Ａ字状
のブラケット２２が固設されている。

また、アッパーアーム８は、図示の如く車体上下方向か
らみて略Ａ字状に形成されたアーム本体８ａと、車幅方
向からみて略Ａ字状に形成されたサブアーム８ｂとを有
し、しかも、車体前側からみたときに略り字状を成す状
態で、両アーム８ａ。

８ｂの底辺側両端部で相互に結合された一体構造となっ
ている。つまり、アーム本体８ａに対して、サブアーム
８ｂが縦壁としてサスペンションメンバー側端部に立設
された構造が採られており、サブアーム８ｂがシリンダ
支持機構を成す。そして、アッパーアーム８の底辺側両
角部はゴムブツシュ２４．２６を介して、サスペンショ
ンメンバー４のアーム４ａの側面に取り付けられたブラ
ケット２８．３０に揺動可能に取り付けられ、またアー
ム本体８ａの頂点部はボールジヨイント３２を介してナ
ックル６の上端部に連結されている。さらに、サブアー
ム８ｂの頂点部は、後述する流体シリンダとの間に介在
させたゴムブツシュ３４に連結されている。

本実施例では、サブアーム８ｂ及びゴムブツシュ３４が
回動支持機構を構成する。

ゴムブツシュ２４．２６は車体前後方向に所定の揺動軸
Ｙｌ　　（第２図参照）を形成７４ように位置決めされ
ている。このため、第３図中で例えば上端部のゴムブツ
シュ３４が矢印ａ、ｂの如く車体フロア−面にほぼ水平
な方向に移動すると、アッパ−アーム８全体が揺動軸Ｙ
、を中心に回動するから、アーム本体８ａの車輪側端部
位置が略車体上下方向に移動する。

さらに、ロアアーム１０も同様に車体上下方向からみて
略Ａ字状に形成され、その底辺側両端部はゴムブツシュ
３６．３８　（第２図参照）を介して、サスペンション
メンバー４のアーム４ａに垂下されたブラケッ）４０．
４２に揺動可能に取り付けられるとともに、その頂点部
はボールジヨイント４４を介してナックル６の下端部に
連結されている。ここで、ゴムブツシュ３６．３８は第
２いる。

さらに、ラテラルロッド１２は、その両端部がゴムブツ
シュ４２．４４を介して車体及びナックル６に各々連結
され、車輪１のトーアウトを防止する。

一方、アクチュエータ部１４は第１．５図に示すように
、流体シリンダとしての油圧シリンダ５０と、ガスばね
としてのアキュムレータ５２ａ。

５２ｂと、減衰力を発生させる可変絞り５４と、一方の
アキュムレータ５２ｂの作動、非作動を制御するカット
弁５６と、可変絞り５４の流路を制御するモータ５８と
、これらの各部品を支持し且つ油路を内部に形成したマ
ニホールド６０とを有し、マニホールド６０がボールジ
ヨイント６２を介してブラケット２２の側面に連結され
ている。

これにより、油圧シリンダ５０のシリンダチューブ５０
ａが揺動可能にブラケット２２．即ちサスペンションメ
ンバー４に支持される。また、油圧シリンダ５０のシリ
ンダロッド５０ｂが前述したゴムブツシュ３４を介して
サブアーム８ｂの上端部に連結されている。

このとき、アクチュエータ部１４は、油圧シリンダ５０
を含めて、サスペンションメンバー４よりも上方の位置
で車体フロア−面にほぼ水平に支持され、且つ、車体上
下方向からみて車体後方に開いた斜め状態で配設されて
いる。なお、本実施例の油圧シリンダ５０は車体の静荷
重も合わせて支持する。

上記アクチュエータ部１４に対する制御装置としては、
第５図に示すように、車体、車輪間の相対変位量を検出
する車高センサ６２．車速を検出する車速センサ６４．
車体に発生する横加速度。

前後加速度などを検出する加速度センサ６６と、これら
のセンサ６２，６４．６６の検出信号を入力するコント
ローラ６８と、このコントローラ６８からの制御信号に
基づき油圧供給装置７０から供給される作動油の量を制
御する電磁方向切換弁７２とを有し、この切換弁７２の
出力側が可変絞り５４を介して前記油圧シリンダ５０の
シリンダ室に接続されている。また、電磁方向切換弁７
２及び可変絞り５４間の配管は一方のアクチュエータ５
２ａに直接連通するとともに、カット弁５６を介して他
方のアクチュエータ５２ｂに連通している。また、コン
トローラ６８は、所定の演算に基づき前記カット弁５６
及びモータ５８にも制御信号を送出するようになってい
る。

次に、本実施例の動作を説明する。

制御装置が起動すると、コントローラ６８は、加速度セ
ンサ６６及び車速センサ６４の検出信号に基づき、所定
のロール条件や加速、減速条件が成立したときには、ガ
スばね定数を大、減衰力を大の方向に制御して車体姿勢
の変化を抑制するとともに、それらの条件が成立しない
ときには、ガスばね定数を小、減衰力を小に制御して路
面から車体に伝達される振動を小さくし、乗心地を良好
にする。

また、コントローラ６８は、車高センサ６２及び車速セ
ンサ６４の検出信号に基づき、車輪、車体間の相対高さ
、即ち車高値が常に車高目標範囲に収まるように電磁方
向切換弁７２の切換方向及び切換時間を制御し、油圧シ
リンダ５０に供給する油量を調整する。これによって、
油圧シリンダ５０を車両に立設した場合と同等の車高調
整ができる０例えば、油量を増大させると油圧シリンダ
５０のストロークが伸長し、アッパーアーム８のサブア
ーム８ｂとの連結点（ゴムブツシュ３４）が車体外方（
車輪側）移動する。これがため、アッパ−アーム８全体
が揺動軸Ｙｌ　　（ゴムブ・ノシュ２４．２６）を中心
に回転し、そのアーム本体８ａの車輪側連結点（ボール
ジヨイント３２）が下方に移動する（第３図矢印ａ参照
）と同時に、ロアアームＩＯも揺動軸Ｙ２を中心に回転
して、その反作用によって車高値が増大する０反対に、
油量を減少させると油圧シリンダ５２のストロークが縮
小するから、サブアーム８ｂの回転方向は上述とは反対
となり（第３図矢印す参照）、車高値が低下する。

また、コントローラ６８は、実車高値が車高目標範囲に
収まっているときは電磁方向切換弁７２を閉じてシリン
ダ圧の作動油を封し込め、その車高値を保持する。この
とき、車速値が大きいほど、車高目標範囲を下げる。こ
れにより、積載荷重が変わってもほぼ一定の車高値を維
持できるとともに、高速時には車高値を低下させて横風
等の影響を小さくできる。

一方、例えば第６図（同図は左右後輪ｌ、１′について
表している）に示す如く右旋回している場合に、車体後
側からみて左輪側が沈み込み、右輪側が浮き上がる方向
のロールが発生する。これにより、車輪に加わる上下方
向の力は、前述した車高調整の場合とは反対にサブアー
ム８ｂの回動を介して斜め横方向の力として油圧シリン
ダ５０に伝わる。このため、油圧シリンダ５０のサスペ
ンションメンバー４側への支持点に力Ｆ＋、Ｆｔが加わ
り、これによってブラケット２２を介してサスペンショ
ンメンバー４の支持点Ａ、Ｃに力ＦＩＦ、″が、支持点
Ｂ、Ｄに力Ｆ、、Ｆ、〜が夫々加わる。外力Ｆ＋、Ｆｚ
に対するシリンダ反力は、図示の如＜　Ｆｔ＋　（＝Ｆ
＋＋’　＋Ｆ＋＋”　）、ＦＺ□（＝　Ｆ　ｚｔ’　＋
　Ｆ　ｚｚ“）となるから、外力ＦＩ、Ｆｚ及び反力Ｆ
ｔ＋＋　　”□が殆ど相殺される。したがって、前述し
た第７図のように油圧シリンダの一端を車体に直接取り
付ける従来構造のものとは異なり、ロール時に車体に対
してサスペンションメンバー４を回転変位させるモーメ
ントを殆ど排除でき、旋回走行中の車輪のトーアウトを
確実に減少又は防止できるから、旋回時の操安性を格段
に向上させることができる。

一方、本実施例のサスペンション構成にあっては、油圧
シリンダ５０を初めとしで、アクチュエータ部１４を横
置き型としているため、従来のようにショックアブソー
バを立設しているものとは異なり、車体フロア−全体を
フラットにすることができ、積載容積をアップさせる。

したがって、本実施例は特にワンボックスカー等のリヤ
サスペンションとして最適である。

さらに、本実施例では車高調整などの際、油圧シリンダ
５０を横置きにすることによって、左右のシリンダ反力
がブラケット２２の位置で相互に相殺し合う成分が生じ
るから、ブラケットの強度を低減できるという利点もあ
る。

なお、本願発明における流体シリンダは、作動流体をオ
イルとする油圧シリンダについて説明したが、このほか
、ショックアブソーバであってもよい（その場合には、
前記実施例におけるアキュムレータ、可変絞り及びその
制御系を外し、リーフスプリングをバネ上、バネ下問に
介挿させてパッシブ・サスペンションとする）し、流体
系が例えば非圧縮性の気体を使用する場合には空気圧シ
リンダであってもよい。また、前記実施例では油圧シリ
ンダへの流量制御を行うものとしたが、圧力制御として
もよい。

また、本願発明における流体シリンダの車輪側の取付点
、前述した実施例のようにアッパーアーム８に連結する
場合に限定されることなく、例えばロアアーム１０に取
りつけてもよい。さらに、流体シリンダに対する回動支
持機構は前述したようなアッパーアーム８と一体構造と
するものに限定されることなく、アッパーアーム８のア
ーム本体８ａとサブアーム８ｂとを別体で形成した後、
相互に固定連結するとしてもよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本願発明によれば、流体シリンダ
を横置き型とすることに対応してホイールハウスを低く
でき、車体フロア−をフルフラット化させて、積載容積
を増大させることができるとともに、ロール時に車輪側
から入力した上下刃が回動支持機構を介して横方向の力
として流体シリンダに伝達された場合でも、シリンダ反
力はサスペンションメンバーへの取り付は点を基点とす
る車輪側力学系内にあるために、入力した外力とシリン
ダ反力とに相殺成分が生じ、これがため、従来装置とは
違って、シリンダ反力に因る、車体に対するサスペンシ
ョンメンバーの変位を確実に排除又は減少させるから、
トーアウトを減少又は防止して、旋回性能を格段に向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第６図は本願発明の一実施例を示す図であっ
て、第１図はリヤサスペンションの後左輪側の部分斜視
図、第２図は第１図におけるシリンダ及びアームの位置
関係を示す部分平面図、第３図は第２図中の■−■線に
沿った概略断面図、第４図は第３図中の■方向からみた
概略断面図、第５図は一輪の制御系を示すブロック図、
第６図は旋回時の外力及びシリンダ反力の発生状況例を
示す線図である。第７図は従来例に係るサスペンション
の旋回時のシリンダ反力の発生状況例を示す線図である
。 図中、１・・・車輪、２・・・サスペンション、４・・
・サスベ・ンシゴンメンバー、６・・・ナックル、８は
アッパーアーム（リンク）、８ａ・・・アーム本体、８
ｂ・・・サブアーム、１０・・・ロアアーム（リンク）
、２２・・・ブラケット、３４・・・ゴムブツシュ、５
０・・・油圧シリンダ（流体シリンダ）、である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体に弾性支持されたサスペンションメンバーと
   、一端が前記サスペンションメンバーに取り付けられ且
   つ他端が車輪側が取り付けられたリンクとを備えた車両
   用サスペンションにおいて、前記サスペンションメンバ
   ー側に一端を支持させた流体シリンダと、この流体シリ
   ンダの他端と前記リンクとの間に、当該流体シリンダを
   車体フロアー面にほぼ水平な状態で支持するとともに、
   当該流体シリンダのストロークを車体上下方向のストロ
   ークに変換する回動支持機構とを備えたことを特徴とす
   る車両用サスペンション。