JPH0653447B2 - 自動車のリヤサスペンシヨン装置 - Google Patents

自動車のリヤサスペンシヨン装置

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JPH0653447B2
JPH0653447B2 JP4941286A JP4941286A JPH0653447B2 JP H0653447 B2 JPH0653447 B2 JP H0653447B2 JP 4941286 A JP4941286 A JP 4941286A JP 4941286 A JP4941286 A JP 4941286A JP H0653447 B2 JPH0653447 B2 JP H0653447B2
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    • B60G21/051Trailing arm twist beam axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2200/34Stabilising mechanisms, e.g. for lateral stability
    • B60G2200/341Panhard rod
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
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    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/13Torsion spring
    • B60G2202/136Twist-beam type arrangement
    • B60G2202/1362Twist-beam type arrangement including a second torsional element, e.g. second beam, stabiliser bar or tube

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、自動車のリヤスペンション装置、特にトーシ
ョンアクスル式リヤサスペンションにおける後輪のトー
コントロール構造に関するものである。
(従来の技術) 自動車のリヤサスペンション装置の1つとして、例えば
実開昭58-58906号に開示されているようなトーションア
クスル式リヤスペンションが広く知られている。すなわ
ちこの方式によるリヤサスペンション装置の一般的構成
は、第7a,7b図に斜視図および平面図で示すように、左
右の後車輪1a,1bをそれぞれ回転自在に支持する1対の
支持部材2a,2bと、両端がこれら支持部材2a,2bに連結
された車幅方向に延びるクロスメンバ3と、後端がこの
クロスメンバ3に固定されるとともに前端が車体4に連
結された上下に揺動自在でかつ車幅方向にたわむこと
(変形すること)ができる1対のトレーリングアーム5
a,5bと、これらトレーリングアーム5a,5bの前端の車
体4への連結部にそれぞれ設けられた、該アームを少な
くとも前後方向に変位可能に弾性支持する弾性部材6a,
6bと、車幅方向に延びて設けられ、一端が前記クロスメ
ンバ3に他端が車体にそれぞれ弾性部材7を介して連結
されたラテラルロッド8とを備えてなり、さらにトレー
リングアーム5a,5b後端のクロスメンバ3への固定部分
には上端が車体4に固定されたショックアブソーバ9の
下端が連結され、またクロスメンバ3の内部にはトーシ
ョンバー10が設けられている。
ところで車両の走行性能を向上させるためには、ステア
リングを転舵したとき単に前輪を進行方向に転向させる
だけでなく後輪のトーコントロールを行うことができる
ようにすることが好ましい。すなわち、低速走行時にお
けるステアリング転舵に対しては後輪(正確にはステア
リング転舵方向に対して外周側に位置する後輪)をトー
アウト状態にして車両の回頭性を良くすることが好まし
く、一方、高速走行時におけるコーナリングやレーンチ
ェンジの際には逆に後輪をトーイン状態にして安定性を
確保することが好ましい。
上記のような特性を得るためには、ステアリング転舵時
後輪に作用する求心加速度の変化に伴う横力に応じて後
輪ののトーコントロールを行うようにすればよいのであ
るが、従来のトーションアクスル式リヤサスペンション
にあっては、後輪は横力が作用した場合、この横力の作
用線に対するラテラルロッド車体への取付位置が車両前
後方向どちら側にあるかによって、後輪がトーインある
いはトーアウトいずれか一方にのみトー変化するように
なるため、適正なトーコントロールを行うことができな
い。すなわち、例えば第7b図において、後輪1a,1bに横
力Gが作用したとき、ラテラルロッド8の車体4への取
付位置は横力Gの作用線より車両後方側に位置するた
め、右回りの回転モーメントが生じ、右側のトレーリン
グアーム5bは弾性部材6bが変形して後方へ、左側トレー
リングアーム5aは弾性部材6aが変形して前方へ変位し、
したがって後輪1a,1bは右に傾き、後輪1aはトーイン状
態となる。なお、このとき横力Gによりラテラルロッド
8両端の弾性部材7も変形するが、1対のトレーリング
アーム5a,5bが互いに平行に配設されているためこの変
形に対してはクロスメンバ3が車幅方向に変位するのみ
であって後輪の1aトー変化への影響はない。ラテラルロ
ッド8の車体4への取付位置が横力Gの作用線より前方
側に位置する場合には、上記と逆の作用により後輪1aは
トーアウト状態となる。いずれにしても、横力Gに対し
てトーインあるいはトーアウトいずれかのトー状態とな
り、求心加速度Gに伴う横力の増大に伴ってトー変化の
程度が単純に増大するにすぎないものであって、このよ
うな従来のリヤサスペンション装置ではトーコントロー
ルを適正に行うことができない。
(発明の目的) 本発明は、このような事情に鑑みなされたものであっ
て、後輪に作用する求心加速度に伴う横力に対する後輪
のトー特性を、トーアウト方向に脹らんだ非線形な特性
とすることのできるトーコントロール機能を備えた自動
車のリヤサスペンション装置を提供することを目的とす
るものである。
(発明の構成) 本発明による自動車のリヤサスペンション装置は、一対
のトレーリングアームの配置形状を適宜に設定すること
によって、横力が作用したときの後輪の回動変位時にお
ける瞬間中心の位置を自由にコントロールすることがで
きる点に鑑みて成されたもので、このトレーリングアー
ムの配置形状による後輪のトー変化と、ラテラルロッド
の配設位置による後輪のトー変化とを組み合わせて非線
形なトー特性を得るようにしたものであって、トーアウ
ト方向に脹らんだトー特性を得るためトレーリングアー
ムの車体およびクロスメンバへの連結位置、ラテラルロ
ッドの車体への連結位置ならびにラテラルロッド連結部
の弾性部材の弾性特性に工夫を施したものである。すな
わち、左右の後車輪をそれぞれ回転自在に支持する1対
の支持部材と、 これら1対の支持部材を連結するクロスメンバと、 後端がこのクロスメンバに連結されるとともに前端が車
体に連結された上下に揺動自在でかつ車幅方向に変形可
能な1対のトレーリングアームと、 これらトレーリングアームの前端の車体への連結部にそ
れぞれ設けられた、該アームを少なくとも前後方向に変
位可能に弾性支持する弾性部材と、 車幅方向に延びて設けられ、一端が前記クロスメンバに
他端が車体に弾性部材を介して連結されたラテラルロッ
ドとからなる自動車のリヤサスペンション装置におい
て、 前記1対のトレーリングアームが、該アーム相互の間隔
が該アームの前端におけるよりも後端において狭くなる
ように配設され、 前記ラテラルロッドが、前記左右の後車輪の各ホイール
センタを結んだ線より車両前方側にて車体に連結され、 前記ラテラルロッドの連結部に設けられた前記弾性部材
が、小変位域で軟かく大変位域で軟かい弾性支持を有し
てなることを特徴とするものである。
これにより、まず逆八字状に配置された車幅方向に変形
可能なトレーリングアームによって、後輪クロスメン
バ、後輪支持部材も含めた剛体)が支持された構成とな
っていることから後輪に横力が作用した場合の該トレー
リングアーム支持による後輪の回動変位の瞬間中心は、
左右の後車輪の各ホイールセンタを結んだ線より車両後
方側に位置する。つまりこのことは、該トレーリングア
ームのみによって支持された後輪トーイン方向に変位す
ることを意味している。(もちろん、瞬間中心の考え方
に基づいてるため、この変位は初期の比較的小さい変位
領域におけるものである。)一方、ラテラルロッドは、
左右の後車輪の各ホイールセンタを結んだ線より車両前
方側にて車体に連結されているため、このラテラルロッ
ドによって拘束される横力が作用したときの後輪トー変
化方向はトーアウトになる。
こうした、トレーリングアーム、ラテラルロッドによる
支持構成において、本発明においてはさらに、ラテラル
ロッド連結部の弾性部材は、小変位域で軟かく大変位域
で軟かい弾性特性にしている為、横力が比較的小さいと
きには前記トレーリングアームによる支持構成の影響が
小さく、横力が作用する後輪は前記ラテラルロッドによ
る影響を大きく受けてトーアウト変化を起こす。さらに
大きな横力が作用したときには、トレーリングアームに
よる支持構成の影響が出て来て、後輪のトーイン方向の
変化は抑制されトーイン方向に特性が変化するのであ
る。
上記ラレラルロッドの連結部に設けられる弾性部材は、
ラテラルロッド両端にそれぞれ設けるようにしてもよい
ことは勿論であるが、クロスメンバと車体のいずれか一
方との連結部に設けるようにしもよく、いずれも同様の
効果を得ることができる。
上記「左右の後車輪の各ホイールセンタを結んだ線」
は、後輪に作用する横力の作用線に対してニューマチッ
クトレール分わずかに車両前方側にずれるため、ここに
いう「左右の後車輪の各ホイールセンタを結んだ線」と
は厳密には「後輪に作用する横力の作用線」を意味する
ものである。
(実施例) 以下添付図面を参照して本発明の一実施例について詳述
する。なお、第7aおよび7b図と同一部分には同一の参照
符号を付してその詳細な説明は省略する。
第1図は、本実施例による自動車のリヤサスペンション
装置を示す平面図である。
1対のトレーリングアーム5a,5bは、相互の間隔が該ア
ーム5a,5bの前端におけるよりも後端において狭くなる
ように逆八字形に配設されていて、ラテラルロッド8
は、左右の後輪1a,1bの各ホイールセンタを結んだ線と
同軸となる位置に配設されたクロスメンバ3に対して、
車両前方側にて車体4に連結されている。なお、これら
各トレーリングアーム5a、5bは車幅方向よりも上下
方向の幅が広い板材からなり、このため車幅方向にたわ
むことができる。上記ラテラルロッド8の車体4への連
結部に設けられた弾性部材7は、第2図にて詳細に示す
ように、ラテラルロッド8端部の円筒状の外筒11と車体
側に固定された円筒状の内筒12との間に充填されたラバ
ーからなり、この弾性部材7には、内筒12の左右両側に
位置して1対の円弧状の孔13が内筒12の軸と平行に貫通
して形成されていて、各孔13にはそれぞれ樹脂プレート
14が圧入されている。これら1対の孔13に樹脂プレート
14が圧入されていることにより、弾性部材7に横方向の
荷重が作用したときのたわみは、第3図に示すように、
所定の荷重foを境に特性が異なってくる。すなわち弾
性部材7は小変位域で硬く(バネ定数k)大変位域で
軟かい(バネ定数k)弾性特性を有するものとなる。
第4および5図は、本実施例の作用を示す平面図であ
る。
第4図に示すように、まず車両低速時における右方向へ
のステアリング転舵等により後輪1aおよび1bに比較的小
さい求心加速度による横力Gが作用する場合について
考える。
ラテラルロッド8の連結部の弾性部材7の弾性特性(バ
ネ定数)は、第3図のように、求心加速度に小さい横力
が作用する領域(f)においては硬いバネ定数K
あるため、ラテラルロッド8による変位を拘束する影
響、つまりトーアウト方向に変位させる作用が大きな
り、後輪1a,1bは図中破線で示すように変位し、その結
果後輪1a,1bはトーアウト変化する(δ)。(なお、
このようなトーアウト方向への変位は、ラテラルロッド
8の車体4への連結部が横力Gの作用線よりも車両前
方側に位置するため(e)、左回りの回転モーメントが
作用することにより生ずるものである。) 第5図に示すように、後輪1a,1bにさらに大きな横力G
が作用する領域(f)においては弾性部材7のバネ
定数は硬いkから軟かいkに移行するが、この領域
(f)における後輪1a、1bの挙動について考え
る。
前方よりも後方が狭まった逆八字状に配設された左右の
トレーリングアーム5a、5bは、前端において車体に
弾性部材6a、6bを介して連結されており、後端は車
幅方向に延びるクロスメンバ3に剛結されているが、も
し仮に、両アーム5a、5bの後端がクロスメンバ3に
揺動自在に連結されているとすると、車輪1aに横力G
が加えられたとき、クロスメンバ3は、両アーム5a、
5bの延長線の交点Pを瞬間中心として、右回りに回転
することとなる。
これに対し、本実施例のトレーリング5a、5bは、そ
の後端がクロスメンバ3に剛結されているものの、上下
方向に幅の広い板材で構成されているので車幅方向にた
わむこと(変形すること)ができ、このため、揺動自在
に連結されている場合の構造とほぼ同じ作動を示すこと
となる。すなわち、厳密には、アーム5a、5bの曲げ
剛性の大きさによってクロスメンバ3の瞬間中心は微妙
に変化するが、常にクロスメンバ3より後方で、上記点
Pの近傍に存することとなる。よっで、ラテラルロッド
8によって拘束されない領域においては、進行方向左側
から後輪1aに横力Gが加わったとき、クロスメンバ3
および該クロスメンバ3に連結された後輪1a、1b
(これらは一つの剛体と考えられる)の瞬間中心は横力
Gの作用点より後方にあり、後輪1a、1bには左回り
の回転モーメント作用がすることとなる。
したがって、ラテラルロッド8の拘束度合の低い上記領
域(f)近傍においては、交点P近傍を瞬間中心とし
た右回りの回転モーメントが作用していると考えられ、
後輪1a,1bは図中破線で示すように変位する。上記変位
により後輪1a、右方向へのトーイン変化をする
(δ)。したがって、第4図に実線で示す元の位置に
対してはδ−δのトーイン変化をすることとなる。
第6図は、求心加速度Gに対する後輪1aのトー特性を示
すグラフである。
図中実線で示すように、中低速時におけるコーナリング
の際等に作用する比較的小さい求心加速度に伴う小さい
横力に対してはトーアウトとし、一方高速時におけるレ
ーンチェンジの際等に作用する比較的大きい求心加速度
に伴う大きい横力に対してはトーインとすることは、上
記実施例における弾性部材7、ラテラルロッド8の車体
4への連結位置およびトレーリングアーム5a,5bの逆八
字形状等を適当に選択することによってなされるもので
あり、これらの諸元を変化させることにより、例えば図
中の1点鎖線、2点鎖線で示すようなトーアウト側に脹
らんだ種々のトー特性を得ることができる。
なお、上記実施例においては適宜上、ラテラルロッド8
両端の弾性部材7のうち車体4側の弾性部材7のみが変
形するものとして作用の説明をしたが、両方の弾性部材
7が変形する場合においても上記実施例と同様の作用お
よび効果が得られることは勿論である。
(発明の効果) 以上詳述したように、本発明による自動車のリヤサスペ
ション装置は、トーションアクスル式のリヤサスペンシ
ョンにおける1対のトレーリングアーム相互の間隔が該
アームの前端におけるよりも後端において狭くなるよう
に配設され、ラテラルロッドが左右の後車輪の各ホイー
ルセンタを結んだ線より車両前方側にて車体に連結さ
れ、さらにラテラルロッドの連結部に設けられた弾性部
材が小変位域で軟かく大変位域で硬い弾性特性を有して
なる構造となっているので、後輪に作用する求心加速度
に伴う横力に対する後輪のトー特性を、トーアウト方向
に脹らんだ非線形な特性とすることができ、したがって
比較的小さい横力が後輪に作用する中低速走行時におけ
るコーナリングの際の車両の回頭性を向上させることが
できる一方、比較的大きい横力が後輪に作用する高速走
行時におけるレーンチェンジ等の際の車輪の路面に対す
るグリップを向上させることができる。また上記弾性部
材の弾性特性その他の諸元を変化させることにより、ト
ーアウト方向に脹らんだ非線形なトー特性の範囲内で所
望により種々のトーコントロールを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による自動車のリヤサスペンション装置
の一例を示す平面図、 第2図は第1図のII部拡大斜視図、 第3図は第2図に示す弾性部材の弾性特性を示すグラ
フ、 第4および5図は該装置の作用を示す平面図、 第6図は該装置のトー特性を示すグラフ、 第7aおよび7b図は従来のリヤサスペンション装置を示す
斜視図および平面図である。 1a,1b……後輪、2a,2b……支持部材 3……クロスメンバ、4……車体 5a,5b……トレーリングアーム 6a,6b,7……弾性部材 8……ラテラルロッド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−148707(JP,A) 実開 昭57−80306(JP,U) 実開 昭60−46310(JP,U) 実開 昭50−77630(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】左右の後車輪をそれぞれ回転自在に支持す
    る1対の支持部材と、 これら1対の支持部材を連結するクロスメンバと、 後端がこのクロスメンバに連結されるとともに前端が車
    体に連結された上下に揺動自在でかつ車幅方向に変形可
    能な1対のトレーリングアームと、 これらトレーリングアームの前端の車体への連結部にそ
    れぞれ設けられた、該アームを少なくとも前後方向に変
    位可能に弾性支持する弾性部材と、 車幅方向に延びて設けられ、一端が前記クロスメンバに
    他端が車体に弾性部材を介して連結されたラテラルロッ
    ドとからなる自動車のリヤサスペンション装置におい
    て、 前記1対のトレーリングアームが、該アーム相互の間隔
    が該アームの前端におけるよりも後端において狭くなる
    ように配設され、 前記ラテラルロッドが、前記左右の後車輪の各ホイール
    センタを結んだ線より車両前方側にて車体に連結され、 前記ラテラルロッドの連結部に設けられた前記弾性部材
    が、小変位域で硬く大変位域で軟かい弾性特性を有して
    なることを特徴とする自動車のリヤサスペンション装
    置。
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