JPH06278435A - 自動車用後輪サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 発生減衰力を利用して後輪をトーイン或いは
トーアウト側へと自動転舵させるコンプライアンス機能
を備えた自動車用後輪サスペンション装置において、車
体の上下振動に対する減衰作用とコンプライアンスステ
ア作用の両方を、それぞれが最適の制御力を保つように
独立して調整できるようにする。 【構成】 車体３の上下振動を減衰するショックアブソ
ーバとしてロータリダンパ１３を用い、このロータリダ
ンパ１３のアーム１４と当該アーム１４に連接したリン
ク１５とを介してをばね上側である車体３とばね下側で
ある後輪支持機構のアクスルハウジング４を互いに連結
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の後輪を懸架
するサスペンション装置に関し、さらに詳しくは、ショ
ックアブソーバの発生減衰力を利用して後輪をトーイン
或いはトーアウト側へと自動的にコンプライアンスステ
アさせる自動車用後輪サスペンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の自動車用後輪サスペンション装
置として、後輪荷重の増加に伴う伸縮油圧筒式ショック
アブソーバの圧側発生減衰力を利用して後輪をトーイン
側へと自動的にコンプライアンスステアさせるようにし
たものが、例えば平成４年特許出願公開第３６２４０７
号公報において既に提案されている。

【０００３】すなわち、このものは、コンプライアンス
機能を備えたダブルトレーリングリンク式の後輪サスペ
ンション装置において、アクスルハウジングを揺動可能
に支持する支持リンク（ロアアーム）と車体間に伸縮油
圧筒で構成されたショックアブソーバを斜めにして取り
付けている。

【０００４】かくして、後輪の荷重変化に伴う当該ショ
ックアブソーバの作動時における圧側発生減衰力の反力
を前記支持リンクに入力し、この入力の車体前方向への
分力により支持リンクを介してアクスルハウジングを車
体前方向へとコンプライアンスさせつつ後輪をトーイン
側にコンプライアンスステアさせる。

【０００５】或いは、上記のようにする代わりに、支持
リンクにコンプライアンス機能を付与する前後のマウン
トインシュレータの横方向弾性力に差を与えておくと共
に、前記ショックアブソーバの圧側発生減衰力に基づく
支持リンクへの入力の車体横方向への分力を利用し、こ
の分力で前後のマウントインシュレータに圧縮および伸
展力を加えて車体横方向に弾性変形させつつ、これら前
後のマウントインシュレータの弾性力差により支持リン
クを車体前方向へとコンプライアンスさせ、アクスルハ
ウジングを通して後輪をトーイン側へとコンプライアン
スステアさせるようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来提案
されたこの種の自動車用後輪サスペンション装置にあっ
ては、前記モーメント制御および分力制御の如何を問わ
ず、伸縮油圧筒式ショックアブソーバの発生減衰力に基
づく反力の水平方向分力を用いて支持リンクを車体前方
向へとコンプライアンスさせ、この支持リンクからアク
スルハウジングを通して後輪をトーイン側にコンプライ
アンスステアさせるというものである。

【０００７】したがって、言うまでもなく、上記ショッ
クアブソーバの圧側発生減衰力に基づく反力の水平方向
分力は、支持リンクとアクスルハウジングを通して後輪
をトーイン側にコンプライアンスステアさせるのに充分
な大きさをもつものでなければならない。

【０００８】しかし、反面、当該ショックアブソーバの
本来の役目は、路面状況によって車体と車輪間に生じる
上下振動を制振して乗心地の向上或いは積荷の保護を図
る点にあり、その点から当該ショックアブソーバの圧側
発生減衰力特性（圧縮速度に応じた減衰力カーブ）は、
車種や車重に対応して最適値に設定してやらなければな
らない。

【０００９】上記２つの点を満足させる手段としては、
上記ショックアブソーバの圧側発生減衰力を高く設定す
ると共にその取付角度を大きくとり、当該圧側発生減衰
力に基づく反力の水平方向分力を大きくしつつ垂直方向
分力は小さくして所望の圧側発生減衰力特性を確保し得
るようにしてやることが考えられる。

【００１０】しかし、このようにすると、乗員や積荷の
増減による車高変化によってショックアブソーバの取付
角度が大きく変動することから、所期の取付角度範囲を
大きく逸脱してショックアブソーバ本来の最適な制振作
用を果たし得なくなるという不都合が生じる。

【００１１】そうかと言って、上記車高変化がショック
アブソーバの圧側発生減衰力特性に極力悪影響を与えな
いようにその取付角度を設定すると、もともと圧側発生
減衰力特性は、減衰作用を効果的に発揮するために伸側
発生減衰力に比べてに低く設定されるのが普通であるた
め、圧側発生減衰力に基づく反力の水平方向分力が充分
にとれないことになって所期のコンプライアンスステア
を行い得なくなるという不都合を生じる。

【００１２】このように、ショックアブソーバの取付角
度のみで圧側発生減衰力を、車体の上下振動に対する減
衰作用とコンプライアンスステア作用の両方について最
適の制御力を保つように調整することが困難であった。

【００１３】したがって、この発明の目的は、車体の上
下振動に対する減衰作用とコンプライアンスステア作用
の両方について、それぞれが最適の制御力を保つように
独立して調整することのできる新規の構成を備えたこの
種自動車用後輪サスペンション装置を提供することであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、この発明
において、車軸に前後方向の力を加えたときに当該力の
方向に対応して後輪がトーインあるいはトーアウト側へ
と自動転舵するコンプライアンス機能を備えた自動車用
後輪サスペンション装置において、減衰作用を行うショ
ックアブソーバとしてロータリダンパを用いる。

【００１５】そして、このロータリダンパのアームと当
該アームに連接したリンクとを介してをばね上側の車体
とばね下側の後輪支持機構を互いに連結することによっ
て達成される。

【００１６】

【作用】すなわち、上記の構成をとることにより、例え
ば、自動車が旋回を開始してロールモーメントにより車
体が外側へと傾いたとき、旋回方向外側と内側のロータ
リダンパがそれぞれのリンクを通して互いに反対方向へ
と回動し、これらロータリダンパによって旋回方向外側
では圧側減衰トルク（車体の沈み込み側への減衰力）
を、また、内側では伸側減衰トルク（車体の浮き上がり
側への減衰力）を発生する。

【００１７】そのため、これら圧側および伸側減衰トル
クの抵抗によってリンクと後輪支持機構の連結点には、
当該後輪支持機構に加わる外力とリンクの作動角に応じ
たリンクの軸線方向に沿う力が加わり、この力は、旋回
方向外側では下向きの支持力としてまた内側では逆の上
向きの引上力として作用する。

【００１８】これにより、旋回方向外側では、上記下向
きの支持力の上下方向成分が車体の上下振動を減衰する
圧側発生減衰力として作用すると共に、前後方向成分が
コンプライアンス制御力となって後輪支持機構を前方に
向かって押す。

【００１９】また、旋回方向内側では逆に、上記上向き
の引上力の上下方向成分が車体の上下振動を減衰する伸
側発生減衰力として作用すると共に、前後方向成分がコ
ンプライアンス制御力として後輪支持機構を後方へと引
っ張る。

【００２０】かくして、後輪支持機構で支持された左右
の後輪は、リンクの作動角とロータリダンパの圧側およ
び伸側発生減衰力に応じた大きさのコンプライアンス制
御力により、旋回方向外側ではトーイン側に内側では逆
にトーアウト側へと転舵される。

【００２１】このように、旋回方向外側および内側の後
輪を所定の方向に転舵させるコンプライアンス制御力
は、ロータリダンパの圧側或いは伸側発生減衰力とリン
クの作動角によってその方向と大きさが設定される。

【００２２】したがって、車体の上下振動減衰作用は、
ロータリダンパの圧側および伸側発生減衰力特性を選定
することで設定され、コンプライアンス制御力は、ロー
タリダンパのアームを含めてリンクの長さを変えると共
に、それに合わせて当該ロータリダンパの取付点を移す
ことによりリンクの作動角を変えることで設定可能とな
る。

【００２３】このことから、車体の上下振動減衰作用と
コンプライアンス制御作用をそれぞれ独立して設定する
ことができるので、理想的なダンパおよびコンプライア
ンスステアを構成することができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面に基づいてこの発明を説明する
が、ここでの実施例は、ダブルトレーリングリンク式サ
スペンション装置に当該発明を実施した場合について例
示している。

【００２５】図１および図２において、左右の後輪１
は、ラテラルロッド２で車体３に結ばれたそれぞれのア
クスルハウジング４を介して回転自在に支持されてお
り、これらアクスルハウジング４と当該アクスルハウジ
ング４に連結した車軸５を通して回転駆動される。

【００２６】上記アクスルハウジング４は、車軸５を挟
んで上下に配置した一対の支持リンクであるアッパリン
ク６とロアリンク７とで前方側の車体３の部分に揺動可
能に連結され、かつ、これらアッパリンク６とロアリン
ク７の各連結部分にはそれぞれゴムブッシュ８〜１１が
介装してある。

【００２７】また、アクスルハウジング４の上面とその
上方の車体３の部分との間には懸架用スプリング１２が
介装してあり、かくして、左右の後輪１をばね上側の車
体３に対し、アクスルハウジング４と、一対のアッパリ
ンク６とロアリンク７、および懸架用スプリング１２を
介してそれぞれコンプライアンス可能に弾性支持してい
る。

【００２８】そして、上記構成からなるダブルトレーリ
ングリンク式サスペンション装置において、この実施例
の場合にあっては、左右のアクスルハウジング４の後方
に位置して車体３側にロータリダンパ１３を装着し、こ
のロータリダンパ１３におけるアーム１４の先端をリン
ク１５によりアクスルハウジング４の車軸５から後方に
偏心した部分に連結したのである。

【００２９】上記構成の後輪サスペンション装置によれ
ば、自動車が旋回を開始するとロールモーメントによっ
て車体３が外側へと傾き、この旋回方向外側のロータリ
ダンパ１３は、リンク１５によりアーム１４の先端を上
方へと押されて回動し、このロータリダンパ１３の回動
によって圧側減衰トルクを発生する。

【００３０】また、旋回方向内側のロータリダンパ１３
は、リンク１５を通してアーム１４の先端を下方へと引
っ張られることにより上記とは逆の方向に回動し、この
ロータリダンパ１３の回動によって伸側減衰トルクを発
生する。

【００３１】ここで、今、図３を用いて上記作動時にお
けるアーム１４およびリンク１５の各連結点ｅ，ｆに作
用する力関係を考察してみると、旋回方向外側のアクス
ルハウジング４とリンク１５の連結点ｅには、車体３の
ロールに伴う外力Ｃが垂直方向上向きに作用する。

【００３２】この垂直方向上向きの外力Ｃは、リンク１
５を通して当該リンク１５とロータリダンパ１３のアー
ム１４の連結点ｆに対しそのときのリンク１５の作動角
θに応じた大きさの押圧力Ｆを及ぼす。

【００３３】これにより、上記リンク１５とロータリダ
ンパ１３のアーム１４の連結点ｆには、当該押圧力Ｆと
共にこの押圧力Ｆを受けてロータリダンパ１３のアーム
１４が時計回りに回動するときの当該アーム１４の角速
度ωに対応したロータリダンパ１３の圧側減衰トルクに
よる抵抗力Ｇが加わる。

【００３４】なお、これら押圧力Ｆと抵抗力Ｇとの合力
Ｈは、ロータリダンパ１３のアーム１４を軸方向に引っ
張る力として吸収される。

【００３５】かくして、前記アクスルハウジング４とリ
ンク１５の連結点ｅには、当該リンク１５の軸線方向に
沿って前記押圧力Ｆの反力である支持力Ｐが発生し、こ
の支持力Ｐの上下方向成分が車体３の上下振動を減衰す
る圧側発生減衰力Ｒとして作用すると共に、前後方向成
分であるコンプライアンス制御力Ｑがアクスルハウジン
グ４を後方から前方に向かって押す。

【００３６】したがって、アクスルハウジング４は、上
記リンク１５の作動角θとロータリダンパ１３の圧側発
生減衰力Ｒに応じた大きさのコンプライアンス制御力Ｑ
により、アッパリンク６とロアリンク７の各連結部分に
対して介装したゴムブッシュ８〜１１を変形させつつ動
作して後輪１をトーイン側へと転舵させる。

【００３７】上記に対し、旋回方向内側にあっては図４
にみられるように、各連結点ｅ，ｆに作用する力関係の
方向が前記旋回方向外側の場合とは全く逆となる。

【００３８】すなわち、アクスルハウジング４とリンク
１５の連結点ｅには、先の外力Ｃと反対の方向に垂直方
向下向きの外力Ｔが作用することから、この外力Ｔがリ
ンク１５を通して当該リンク１５とロータリダンパ１３
のアーム１４の連結点ｆに対し、そのときのリンク１５
の作動角θに応じた大きさの引張力Ｆを及ぼす。

【００３９】これにより、リンク１５とロータリダンパ
１３のアーム１４の連結点ｆには、上記引張力Ｆと当該
引張力Ｆを受けてロータリダンパ１３のアーム１４が反
時計回りに回動するときの当該アーム１４の角速度ωに
対応したロータリダンパ１３の伸側減衰トルクによる抵
抗力Ｇが作用し、これら引張力Ｆと抵抗力Ｇとの合力Ｈ
はロータリダンパ１３のアーム１４を軸方向に引っ張る
力として作用する。

【００４０】したがって、前記アクスルハウジング４と
リンク１５の連結点ｅには、当該リンク１５の軸方向に
沿って前記引張力Ｆの反力である引上力Ｐが発生し、こ
の引上力Ｐの上下方向成分が車体３の上下振動を減衰す
る伸側発生減衰力Ｒとして作用すると共に、前後方向成
分であるコンプライアンス制御力Ｑがアクスルハウジン
グ４を後方へと向かって引っ張る。

【００４１】そのため、先の場合と同様にアクスルハウ
ジング４は、上記リンク１５の作動角θとロータリダン
パ１３の伸側発生減衰力Ｒに応じた大きさのコンプライ
アンス制御力Ｑにより、アッパリンク６とロアリンク７
の各連結部分に対して介装したゴムブッシュ８〜１１を
前記旋回方向外側の場合とは逆向きに変形させつつ動作
して後輪１をトーアウト側へと転舵させる。

【００４２】このように、旋回方向外側および内側の各
アクスルハウジング４に作用する前後方向のコンプライ
アンス制御力Ｑは、ロータリダンパ１３の圧側或いは伸
側発生減衰力Ｒとリンク１５の作動角θによりその方向
と大きさが設定される。

【００４３】このことから、同一長のアーム１４でかつ
同一減衰力特性をもつロータリダンパ１３であっても、
例えば図５に示すように、リンク１５の長さを伸ばすと
共にそれに合わせてロータリダンパ１３の取付点を上方
に移してやれば、当該ロータリダンパ１３の同一作動角
に対するリンク１５の作動角θは小さくなってコンプラ
イアンス制御力Ｑが減少する。

【００４４】また逆に、図６に示すように、リンク１５
の長さを縮める一方でそれに合わせてロータリダンパ１
３の取付点を下方に移してやることにより、当該ロータ
リダンパ１３の同一作動角に対するリンク１５の作動角
θが大きくなってコンプライアンス制御力Ｑは増大す
る。

【００４５】したがって、車体３の上下振動減衰作用
は、ロータリダンパ１３の圧側および伸側発生減衰力特
性を選ぶことで設定され、コンプライアンス制御力Ｑ
は、ロータリダンパ１３のアーム１４を含めてリンク１
５の長さを変えると共に、それに合わせて当該ロータリ
ダンパ１３の取付点を移すことでそれぞれ独立して設定
可能となる。

【００４６】かくして、ロータリダンパ１３としての本
来の制振機能を損なうことなく、車線変更等の操舵時に
前後輪操舵作用（４ＷＳ効果）を発揮して自動車の尻振
り現象を防止しつつ安定した走行を確保するばかりか、
悪路走行時における車体のローリングに対しても、それ
に対応して後輪を自動的にトーイン・トーアウト制御し
て走行安定性を確保する。

【００４７】なお、上記実施例にあっては、ロータリダ
ンパ１３をアクスルハウジング４の後方側に配置した場
合について述べてきたが、当該ロータリダンパ１３にお
けるアーム１４の全作動角範囲内においてリンク１５が
常に後方への傾きを保つようにレイアウトしてやれば、
アクスルハウジング４とリンク１５の連結点ｅおよびロ
ータリダンパ１３のアーム１４とリンク１５の連結点ｆ
に作用する力関係は上記実施例の場合と全く変わらな
い。

【００４８】したがって、このようなレイアウトをとる
ことによって図７に示すように、ロータリダンパ１３を
アクスルハウジング４の前方側に位置して配置すること
も可能である。

【００４９】また、特に図示はしないが、アクスルハウ
ジング４とリンク１５の連結点ｅを当該アクスルハウジ
ング４を含むばね下側の後輪支持機構であるアッパリン
ク６或いはロアリンク７に移したとしても、これらアッ
パリンク６或いはロアリンク７を通してコンプライアン
ス制御力Ｑがアクスルハウジング４に作用することか
ら、同様の制御動作を行い得ることは明らかである。

【００５０】さらに、後輪支持機構としては、上記実施
例のダブルトレーリング式の後輪サスペンション装置に
限らず、例えば、スイングアクスル式やウィッシュボー
ン式等のその他の後輪サスペンション装置にもこの発明
を適用し得ることは言うまでもない。

【００５１】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、車体の上下振動減衰作用とコンプライアンス制御作
用をそれぞれ独立して設定することができるので、理想
的なダンパおよびコンプライアンスステアを構成するこ
とができる。

【００５２】これにより、ロータリダンパとしての本来
の減衰作用を損なうことなく、車線変更等の操舵時に前
後輪操舵作用（４ＷＳ効果）を発揮して自動車の尻振り
現象を防止しつつ安定した走行を確保し得るばかりか、
悪路走行時における車体のローリングに対しても、それ
に対応して後輪を自動的にトーイン・トーアウト制御し
て走行安定性を確保すること可能になる。

【００５３】また、請求項２の発明によれば、ロータリ
ダンパを車軸よりも前方側に配置して上記の効果を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明をダブルトレーリングリンク式の後輪
サスペンション装置に適用した場合の実施例を示す側面
図である。

【図２】同上平面図である。

【図３】圧側作動時における各部の力関係を示す説明図
である。

【図４】同じく伸側作動時における各部の力関係を示す
説明図である。

【図５】コンプライアンス制御力の変更手段を例示する
説明図である。

【図６】同じくコンプライアンス制御力の変更手段を例
示する説明図である。

【図７】この発明の他の実施例を示す側面図である。

【符号の説明】

１ 後輪 ３ 車体 ４ アクスルハウジング １３ ロータリダンパ １４ アーム １５ リンク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車軸に前後方向の力を加えたときに当該
   力の方向に対応して後輪がトーインあるいはトーアウト
   側へと自動転舵するコンプライアンス機能を備えた後輪
   サスペンション装置において、車体の上下振動を減衰す
   るショックアブソーバとしてロータリダンパを用い、こ
   のロータリダンパのアームと当該アームに連接したリン
   クとを介してをばね上側の車体とばね下側の後輪支持機
   構を互いに連結したことを特徴とする自動車用後輪サス
   ペンション装置。
2. 【請求項２】 リンクをロータリダンパにおけるアーム
   の全作動角範囲内において常に後方への傾きを保つよう
   に配置したことを特徴とする請求項１記載の自動車用後
   輪サスペンション装置。