JPH05201219A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】転舵時におけるハンドルの戻り悪化を防止す
る。 【構成】前ロアア−ム１と後ロアア−ム２との車体外方
側延長交点によって仮想キングピン軸ＫＰの下方設定点
ＫＤが構成される。略水平方向に揺動自在として車体に
取付けられたサブリンク１５に対して、前ロアア−ム１
の車幅方向内端部が連結されると共に、連結リンク２５
を介して後ロアア−ム２の中間部が連結される。後ロア
ア−ム２がその車幅方向内端部を中心として後方へ揺動
されたとき、サブリンク１５は、前ロアア−ム１の車幅
方向内端部を後方へ変位させるように回動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両のサスペンション装
置に関する。

【０００２】

【従来技術】転舵輪用とされた車輪支持部材すなわちナ
ックルは、少なくともロアア−ムを介して車体に上下方
向に揺動自在として支持される。この車輪支持部材に取
付けられる車輪は、所定のホイ−ルアライメントとなる
ように設定することが要求されるが、このホイ−ルアラ
イメントを決定する重要な１つの要素としてキングピン
軸がある。

【０００３】すなわち、キングピン軸は、車体前方（後
方）から見たとき、その下方延長線が車輪の幅方向中心
線よりも若干車体外方側へ位置させて、制動の際に車輪
がト−インとすることが望まれる。また、キングピン軸
は、車輪の回転中心高さ位置においては、車輪の幅方向
中心線よりも若干車体内方側へ位置して、駆動力を受け
た際に車輪がト−インとなるようにすることが望まれ
る。このような設定は、特に、大トルクを発生するエン
ジンを塔載したＦＦ車のフロントサスペンション用とし
て強く要求される。

【０００４】上述のことから理解されるように、キング
ピン軸は、車体前方から見たときに、下方に向かうにつ
れて車体外方側へ位置するように若干傾斜して設定する
ことが要求されるが、例えばストラット式サスペンショ
ンにおいては、ロアア−ムと車輪支持部材との連結部が
下方設定点を構成し、サスペンションダンパと車輪支持
部材との連結部が上方設定点を構成して、上記両方の設
定点を結ぶ線がキングピン軸とされる。

【０００５】前述したキングピン軸の傾斜要求を満足さ
せようとすると、前記下方設定点すなわちロアア−ムの
車幅方向外端部を車輪の内径部分に奥深くつまり車幅方
向外方側へ大きく延長させることが必要であるが、ブレ
−キディスク等に対する干渉防止の観点から、ロアア−
ムを車幅方向周方向外方側へ大きく延長させることは事
実上困難となる。

【０００６】キングピン軸の下方設定点をより十分に車
幅方向外方側へ位置させるべく、ロアア−ムを前ロアア
−ムと後ロアア−ムとの２分割構成として、車輪支持部
材とロアア−ムとの連結部分が２つとなるいわゆるダブ
ルピボット式のサスペンションが提案されている（特公
昭５８−４２０４２号公報参照）。すなわち、前ロアア
−ムと後ロアア−ムとの車体外方側延長交点によって仮
想キングピン軸の下方設定点を構成しようとするもので
ある。より具体的には、前ロアア−ムの車体側連結部と
車輪支持部材側連結部とを結ぶ線と、後ロアア−ムの車
体側連結部と車輪支持部材側連結部とを結ぶ線との交点
を、各ロアア−ムの車輪支持部材に対する連結部よりも
車幅方向外端部側に位置させることにより、この交点を
実質的に仮想キングピン軸の下方設定点として構成する
ようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロアア
−ムを前ロアア−ムと後ロアア−ムとの分割構成として
仮想キングピン軸を構成するようにしたものにあって
は、転舵した際に、旋回外輪となる側の車輪のキャスタ
トレ−ルが小さくなって、ハンドルの戻りが悪くなると
いう問題を生じることが判明した。

【０００８】この点を詳述すると、ハンドルを切った旋
回時には、外輪は直進状態にあるときの仮想キングピン
軸を瞬間中心として転舵される。この転舵されたとき、
前ロアア−ムおよび後ロアア−ムの車輪支持部材への連
結部は、直進状態のときに比して相対的に後方へ変位し
た状態となり、これにより各ロアア−ムはそれぞれ車体
後方側へ揺動して、仮想キングピン軸の下方設定点が後
方へ変位し、この結果キャスタトレ−ルが小さくなって
ハンドルの戻りが悪くなる。特に、旋回外輪は、車体の
荷重移動によって実質的にハンドルの戻りを支配する側
の車輪となるので、スポ−ツ走行時のように高速かつ大
舵角とされるような運転時にはハンドルの戻り悪化は相
当なものとなり、極端な場合は意図したよりも車輪がよ
り大きく転舵されてしまうような事態をも生じることに
なっていた。

【０００９】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、前ロアア−ムと後ロアア−ムとで仮想キン
グピン軸の下方設定点を構成するようにしたものにおい
て、ハンドルの戻り悪化を低減し得るようにした車両の
サスペンション装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【発明の構成】前述の目的を達成するため、本発明にあ
っては次のような構成としてある。すなわち、転舵輪用
とされた車輪支持部材が前ロアア−ムと後ロアア−ムと
を介して車体に上下方向に揺動自在に支持され、前記前
ロアア−ムと後ロアア−ムとの車体外方側延長交点によ
って仮想キングピン軸の下方設定点を構成するようにし
た車両のサスペンション装置において、前記前ロアア−
ムの車幅方向内端部が前後方向に変位可能に車体に連結
され、車体に対して略水平方向に揺動自在として取付け
られたサブリンクを介して、前記後ロアア−ムが車幅方
向内端部を中心にして後方へ揺動されたときに該前ロア
ア−ムの車幅方向内端部が後方へ変位するように該前後
のロアア−ムが連動されている、ような構成としてあ
る。

【００１１】前ロアア−ムの車幅方向内端部を前後方向
に変位可能とするには、サブリンクを利用して、すなわ
ちサブリンクに対して前ロアア−ムの車幅方向内端部を
ボ−ルジョイントを介して取付けることにより得ること
ができる。また、サブリンクを利用することなく、スラ
イドブッシュを利用して前ロアア−ムの車幅方向内端部
を前後方向に変位可能とすることができる。

【００１２】本発明によるサスペンション装置にあって
は、サスペンションダンパと車輪支持部材とを直接連結
することなく、アッパア−ムを介して当該サスペンショ
ンダンパと車輪支持部材とを連結することができ、この
場合サスペンションダンパの下端部をロアア−ム例えば
前ロアア−ムに連結しておくことができる。

【００１３】

【発明の効果】本発明によれば、転舵された旋回外輪用
の前ロアア−ムの車幅方向内端部が大きく後方へ変位す
る結果、前ロアア−ムと後ロアア−ムとの車体外方側延
長交点すなわち仮想キングピン軸の下方設定点が、前ロ
アア−ムの車幅方向内端部を事実上後方へ変位不能とし
た従来の場合に比して相対的に前方位置となり、この分
キャスタトレ−ルの低減が抑制されて、ハンドルの戻り
悪化が防止される。

【００１４】請求項４に記載したように、サスペンショ
ンダンパと車輪支持部材とをアッパア−ムにより連結す
ることにより、サスペンションダンパと車輪支持部材と
を直接連結した一般的なストラット式サスペンションに
比して、車輪のキャンバコントロ−ルをより大きな自由
度をもって行なうことができる。本発明の好ましい態様
およびその利点は以下の実施例の説明から明らかとな
る。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を、ＦＦ車のフロントサ
スペンション用に適用した場合の例につき、添付した図
面に基づいて説明する。図１〜図４において、１は前ロ
アア−ム、２は後ロアア−ム、３はサスペンションダン
パである。

【００１６】前ロアア−ム１はほぼ車幅方向に略平行に
伸びて、その車幅方向内端部が、略水平に伸びるサブリ
ンク１５を介して車体に取付けられている。このサブリ
ンク１５は、ブッシュ１６を介して略水平方向に揺動自
在として車体に取付けられ、このようなサブリンクの中
間部に、ボ−ルジョイント１７を介して前ロアア−ム１
の車幅方向内端部が取付けられている（図５をも参
照）。

【００１７】サブリンク１５の揺動中心は前ロアア−ム
１よりも前方に位置して、後方に向かうにつれて徐々に
車幅方向外方側に位置するように傾斜されている。そし
て、サブリンク１５が図２の状態から時計方向に回動さ
れたとき、前ロアア−ム１の車幅方向内端部が後方へ変
位される。また、前ロアア−ム１の車幅方向外端部は、
ボ−ルジョイント５を介して車輪支持部材としてのナッ
クル６の下端部に取付けられている。

【００１８】前ロアア−ム１の中間部分には、サスペン
ションダンパ３の下端部が、取付部材７を介して連結さ
れている。この取付部材７は、サスペンションダンパ３
の下端部外周に嵌合する筒部７ａと、筒部７ａの下端部
より前後方向に２又状に分岐された一対の脚部７ｂとを
有する。フォ−ク形状を構成する一対の脚部７ｂは、前
ロアア−ム１を前後方向に挟んだ状態で、ブッシュ８を
介して当該前ロアア−ム１に連結されている。このブッ
シュ８は、後述するように、前ロアア−ム１に対してサ
スペンションダンパ３が、ほぼ車体前後方向軸線を中心
として回動し得るように、かつ車体前後方向に若干スラ
イドし得るように設定されている。なお、一対の脚部７
ｂ間には、図示を略すドライブシャフトが貫通されるも
のである。

【００１９】後ロアア−ム２は、特に図２に示すように
略Ｌ字形状となるように設定されていつ。この後ロアア
−ム２の車幅方向内端部は、ほぼ車体前後方向に略平行
に伸びて、ブッシュ１０を介して車体に対して上下方向
に揺動自在として連結されている。また、後ロアア−ム
２は、その中間付近から車幅方向外方側へ向かうにつれ
て徐々に前方へ向かうように若干傾斜設定されて、その
車幅方向外端部が、ボ−ルジョイント１１を介して、ナ
ックル６の下端部に連結されている、勿論、ボ−ルジョ
イント１１の位置は、前ロアア−ム１用のボ−ルジョイ
ント５の直後方に位置されている。

【００２０】前記取付部材７すなわちサスペンションダ
ンパ３とナックル６の上端部とが、アッパア−ム２１を
介して連結されている。このアッパア−ム２１は、車体
内方側に向けて開口された略Ｕ字状とされて、取付部材
７の筒部７ａを前後方向から挟んだ状態で、ブッシュ２
２を介して上下方向に揺動自在すなわち略車体前後方向
に伸びる軸線を中心として回動自在に取付部材７に連結
されている。また、アッパア−ム２１の車幅方向外端部
は、ボ−ルジョイント２３を介して、ナックル６の上端
部に連結されている。このようなアッパア−ム２１は、
各ロアア−ム１、２に比して、車幅方向長さが十分短い
ものとして設定されている。

【００２１】ここで、図２に示すように、前ロアア−ム
１用のボ−ルジョイント１７の中心とボ−ルジョイント
５の中心とを結ぶ線をＬ１、後ロアア−ム２のブッシュ
１０の中心とボ−ルジョイント１１の中心とを結ぶ線を
Ｌ２とする。この各線Ｌ１とＬ２とは、ボ−ルジョイン
ト５、１１よりも車幅方向外方側で交わり、その交点が
ＫＤで示される。

【００２２】上記交点ＫＤと、アッパア−ム２１用のボ
−ルジョイント２３の中心ＫＵとを結ぶ線が、仮想キン
グピン軸ＫＰ（図３参照）を構成する。すなわち、ボ−
ルジョイント２３の中心が仮想キングピン軸ＫＰの上方
設定点を構成し、交点ＫＤが仮想キングピン軸の下方設
定点を構成する。

【００２３】後ロアア−ム２の中間部とサブリンク１５
の先端部とが、連結リンク２５を介して連結されてい
る。すなわち、連結リンク２５の一端部がボ−ルジョイ
ント２６を介してサブリンク１５に連結され。また連結
リンク２５の他端部がボ−ルジョイント２７を介して後
ロアア−ム２の中間部に連結されている。連結リンク２
５は、ほぼ水平方向に伸びて、後方に向かうにつれて徐
々に車幅方向外方側に向かうように若干傾斜されてい
る。

【００２４】この連結リンク２５は、後ロアア−ム２が
ブッシュ１０を中心として後方へ揺動するときの動き
を、サブリンク１５が図２中時計方向の回動となるよう
に伝達するもの、すなわち前ロアア−ム１の車幅方向内
端部を後方へ変位させるためのものであり、このような
力の伝達が効果的に行なわれるように、各支点１６、１
７、２６、２７の位置やリンク１５、２５の長さや傾斜
が設定されている。

【００２５】前述のブッシュ８は、図６に示すように構
成されている。このブッシュ８は、前ロアア−ム１の取
付孔１ａ内に嵌合される外筒３１と、脚部７ｂが取付け
られる軸が挿入される内筒３２と、両筒３１と３２との
間の隙間に充填されたゴム等の弾性材３３とを有する。

【００２６】外筒３１の内周面には軸方向に伸びる突起
部３４が形成されて、この突起部３４の軸方向ストロ−
ク端部は、軸方向端部に向かうにつれて徐々に低くなる
傾斜面３４ａとされている。また、内筒３２の外周面に
は軸方向に伸びる凹部３５が形成されて、この凹部３５
の軸方向ストロ−ク端部は、前記傾斜面３４ａに対向す
る円弧状面３５ａとされている。このような突起部３４
と凹部３５とは、実施例ではブッシュ８の周方向全長に
渡って形成されている。

【００２７】上述のような構成のブッシュ８は、外筒３
１と内筒３２とが、軸線回りに若干の相対回動が許容さ
れ、かつ比較的大きく設定された上記傾斜面３４ａと円
弧状面３５ａとの軸方向間隔の範囲で軸方向に相対変位
し得るようになっている。

【００２８】以上のように構成された本発明の作用につ
いて、図７、図８を参照しつつ説明するが、以下の説明
で、符号Ｗは車輪、Ｏは車輪の回転中心である。先ず、
図７において、車輪Ｗを車体外方側から見たとき、仮想
キングピン軸ＫＰは下方に向かうにつれて前方へ位置す
るように傾斜設定され、車輪が直進状態にあるときのキ
ャスタトレ−ルがＴ１で示される。いま、仮想キングピ
ン軸ＫＰの上方設定点ＫＵが変位しない状態で下方設定
点ＫＤが後方へ変位したとすると、キャスタトレ−ルは
Ｔ２で示すように小さくなり、転舵した際のハンドルの
戻りが悪くなる。

【００２９】図８において、車輪Ｗが直進状態にあると
きの当該車輪Ｗ１と各ロアア−ム１、２の状態を実線で
示してあり、仮想キングピン軸ＫＰの下方設定点がＫＤ
で示される。なお、図８は、理解を容易にするために、
誇張して描かれている。

【００３０】この直進状態から、転舵したときでかつ旋
回外輪となる車輪Ｗの状態を破線で示してある。この転
舵時において、車輪Ｗは、直進状態にあるキングピン軸
ＫＰを中心として転舵される一方、車輪Ｗの転舵に起因
して各ロアア−ム１、２のナックル６に対する連結位置
すなわちボ−ルジョイント５、１１が後方へ移動する。

【００３１】ボ−ルジョイント５、１１が後方へ移動し
た際、各ロアア−ム１、２が車体側連結部を中心にして
後方へ揺動したときの当該ロアア−ム１、２の状態を図
中破線で示してあり、このときの仮想キングピン軸の下
方設定点はＫＤ１となり、元の下方設定点ＫＤよりもＢ
１分だけ後方へ変位して、キャスタトレ−ルがかなり小
さくなる。このＫＤ１となるような各ロアア−ム１、２
の変位状態が従来のものである。

【００３２】これに対して、本発明の場合は、転舵時に
おける旋回外輪側の車輪Ｗについての前ロアア−ム１
は、図中一点鎖線で示すようになる。すなわち、前ロア
ア−ム１の車幅方向内端部が後方へ変位される。このと
きの仮想キングピン軸の下方設定点はＫＤ２となり、元
の下方設定点ＫＤよりもＢ２分だけ後方へ変位するも、
変位Ｂ１よりも小さいものとなる（Ｂ１＞Ｂ２）。つま
り、本発明では、キャスタトレ−ルの低減量が小さいも
のに抑制されて、転舵した際のハンドルの戻り悪化が抑
制される。

【００３３】図９は本発明の他の実施例を示すもので、
前記実施例と同一構成要素には同一符号を付してその重
複した説明は省略する。この図９は、図２に対応したも
ので、簡略のためスケルトン図として示してある。

【００３４】本実施例では、前ロアア−ム１の車幅方向
内端部がスライドブッシュ５１を介して前後方向にスラ
イド可能として車体に取付けられる一方、後ロアア−ム
２の車幅方向内端部がサブリンク５２（前記実施例のサ
ブリンク１５に対応）を介して車体に取付けられてい
る。すなわち、サブリンク５２はその略中間位置におい
てブッシュ５３を介して略水平方向に揺動自在として車
体に取付けられ、該サブリンク５２の車幅方向外端部に
対して、ボ−ルジョイント５４を介して後ロアア−ム２
の車幅方向内端部が取付けられている。

【００３５】また、サブリンク５２の車幅方向内端部と
前ロアア−ム１のブッシュ５１付近とが、連結リンク５
５（前記実施例の連結リンク２５に対応）を介して連結
されている。なお、５６、５７は連結リンク取付用のボ
−ルジョイントである。

【００３６】本実施例においては、旋回外輪用となる後
ロアア−ム２の車幅方向外端部が後方へ変位しようとし
たとき、後ロアア−ム２の長さは不変なのでサブリンク
５２が図９中反時計方向に回動し、この結果前ロアア−
ム１の車幅方向内端部が連結リンク５５を介して後方へ
引張されることになる。

【００３７】本実施例の場合も前記実施例と同様に仮想
キングピン軸ＫＰの下方設定点ＫＤを後方へ変位され
て、ハンドルの戻り悪化が抑制される。なお、後ロアア
−ム２の車幅方向内端部が前方へ若干変位してキャスタ
トレ−ルを小さくしようとするが、前ロアア−ム１の車
幅方向内端部の大きな後方への変位によってキャスタト
レ−ルの低減量が十分抑制されることになる。

【００３８】前記ブッシュ５１は、図１０に示すような
構成とされている。このブッシュ５１は、外筒４１と、
中筒４２と、もっとも長尺とされた内筒４３と、外筒４
１と中筒４２との間に介装されたゴム等の弾性材４４と
を有する。外筒４１には、前ロアア−ム１の車幅方向内
端部が嵌合、一体化される。

【００３９】中筒４２と内筒４３とはその隙間が若干大
きくされて、互いに軸線回りに相対回動することがで
き、また軸方向すなわち車体前後方向にかなり大きく相
対変位し得るようになっている。そして、内筒４３内
に、車体に固定される取付軸４７が挿入された状態で、
当該内筒４３と取付軸４７とがナット４５を利用して固
定されている。すなわち、内筒４３の一端面に対して取
付軸４７に形成されたフランジ部４７ａが着座される一
方、この状態で内筒４３の他端面より突出する取付軸４
７に対してワッシャ４６を嵌合させた後ナット４５が螺
合されて、上記フランジ部４７ａとワッシャ４６とで内
筒４３を軸方向から挟持した状態で固定されている。な
お、中筒４２と内筒４３との相対変位を滑らかに行なう
ため、該両者４２と４３との間に、低摩擦係数の部材例
えばテフロン材を介在（コ−テイング処理でも可）して
おくこともできる。

【００４０】以上実施例について説明したが、サスペン
ションダンパ３とナックル６とをアッパア−ム２１を介
することなく直接連結するものであってもよい。また、
後輪用サスペンション、特に後輪操舵が行なわれるいわ
ゆる４ＷＳ車用としても同様に適用し得る。さらに、実
施例では、スクラブ半径が負となるいわゆるネガティブ
キャンバのものを示したが、０スクラブあるいはポジテ
ィブキャンバのものにも同様に適用し得る。勿論、駆動
輪用ではなく、従動輪のサスペンションとしても適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例を示す全体斜視図。

【図２】図２は前後の各ロアア−ム部分を示す平面図。

【図３】図３はロアア−ム部分を後方から見た後面図。

【図４】図４は前後の各ロアア−ム部分を車体内方側か
ら見た側面図。

【図５】図５は前ロアア−ムの車幅方向内端部が取付け
られるサブリンク部分の詳細を示す拡大図。

【図６】図６はサスペンションダンパと前ロアア−ムと
の連結部分に用いられたブッシュの一例を示す断面図。

【図７】図７は仮想キングピン軸の下方設定点の後方変
位がキャスタトレ−ルの変化に及ぼす影響を説明するた
めの説明図。

【図８】図８は本発明の作用を従来のものと比較しつつ
説明する説明図。

【図９】図９は本発明の他の実施例を示すもので、図２
に対応したスケルトン図。

【図１０】図１０は図９に用いられたスライドブッシュ
の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１：前ロアア−ム ２：後ロアア−ム ３：サスペンションダンパ ６：ナックル（車輪支持部材） ７：取付部材 １５：サブリンク １６：ブッシュ １７：ボ−ルジョイント ２１：アッパア−ム ２５：連結リンク ２６：ボ−ルジョイント ２７：ボ−ルジョイント ５１：スライドブッシュ ５２：サブリンク ５３：ブッシュ ５４：ボ−ルジョイント ５５連結リンク ５６：ボ−ルジョイント ５７：ボ−ルジョイント ＫＰ：仮想キングピン軸 ＫＵ：上方設定点 ＫＤ：下方設定点 ＫＤ１：転舵時の下方設定点（従来） ＫＤ２：転舵時の下方設定点（本発明）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転舵輪用とされた車輪支持部材が前ロアア
   −ムと後ロアア−ムとを介して車体に上下方向に揺動自
   在に支持され、前記前ロアア−ムと後ロアア−ムとの車
   体外方側延長交点によって仮想キングピン軸の下方設定
   点を構成するようにした車両のサスペンション装置にお
   いて、 前記前ロアア−ムの車幅方向内端部が前後方向に変位可
   能に車体に連結され、 車体に対して略水平方向に揺動自在として取付けられた
   サブリンクを介して、前記後ロアア−ムが車幅方向内端
   部を中心にして後方へ揺動されたときに該前ロアア−ム
   の車幅方向内端部が後方へ変位するように該前後のロア
   ア−ムが連動されている、ことを特徴とする車両のサス
   ペンション装置。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記前ロアア−ムの車幅方向内端部がボ−ルジョイント
   を介して前記サブリンクに取付けられると共に、前記後
   ロアア−ムの中間部が連結リンクを介して該サブリンク
   に取付けられているもの。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記前ロアア−ムの車幅方向内端部がスライドブッシュ
   を介して車体に取付けられ、 前記後ロアア−ムの車幅方向内端部がボ−ルジョイント
   を介して前記サブリンクに取付けられると共に、前記前
   ロアア−ムの中間部が連結リンクを介して該サブリンク
   に取付けられているもの。
4. 【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
   おいて、 サスペンションダンパの下端部が前記前ロアア−ムに連
   結され、 前記サスペンションダンパと前記車輪支持部材とがアッ
   パア−ムを介して連結されているもの。