JPH0669776B2 - 自動車のサスペンシヨン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は自動車のサスペンション装置に関する。

［従来技術］ 自動車においては、後部座席やトランクルーム或いは荷
室等のスペースを大きくするため床面を可及的に低くし
たいという要請があるが、自動車の低床化を実現するた
めにはサスペンション装置の上下幅を極力小さくしなけ
ればならない。

そのため、車体前後方向に伸びるトレーリングアームの
後端部に車輪を軸支すると共に、上記トレーリングアー
ムと車体間の緩衝部材としてコイルスプリングに代えて
車幅方向内側に伸びるトーションバースプリングを採用
してなるサスペンション装置が従来から知られている。

ところがその場合は、上記トーションバースプリングが
車体前後方向に伸びるメインサイドフレーム等の部材と
干渉して取合せが難しくなる問題がある。

一方、上記トーションバースプリングに代えてトレーリ
ングアームの後方で車体前後方向に伸びるリーフスプリ
ングを採用し、このリーフスプリングの後端部を車体側
に固定して取付け、リーフスプリングの前端部とトレー
リングアームの後端部を車軸に連係してなるサスペンシ
ョン装置が提案されている（実開昭57−159809号公報参
照）。

ところが上記サスペンション装置においては、トレーリ
ングアームの横剛性を確保して車体の横揺れを充分減少
させるために、トレーリングアームを広幅に形成する必
要があり、そのためこの場合もサスペンション装置とメ
インサイドフレーム及びサイドシルとが干渉して、車体
床下の取合せの難しさは解消されない。

［発明の目的］ 本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであって、特
に低床式の自動車に好適な左右幅の小さいサスペンショ
ン装置を提供すると共に、該サスペンション装置のばね
定数を可変とすること、及び上記サスペンション装置に
よって車高調整を行い得るようにすることを目的として
いる。

［発明の構成］ このため本発明による自動車のサスペンション装置は、
基本的には、車体前後方向に延設されたサイドフレーム
とサイドシルとの間に車体前後方向に沿って配設され、
これらサイドフレームとサイドシルとに両端が固定され
た軸部材に車体前後方向における途中部が揺動自在に軸
支されると共に一端部に車輪が回転自在に取付けられた
トレーリングアームと、該トレーリングアーム側の端部
が上記トレーリングアームの他端部に連係され、該他端
部からトレーリングアームと大略同一線上に延長されて
反トレーリングアーム側の端部がサイドフレームとサイ
ドシルの少なくともいずれか一方に回動自在に取付けら
れたリーフスプリングと、車体側に設けられ、上記リー
フスプリングの両端部間で該リーフスプリングの下面を
支持する支持部材と、該支持部材を、リーフスプリング
に対し車体の前後方向および上下方向に変位させる調整
部材とを備えて構成される。

［発明の効果］ 本発明の基本構成によると、トレーリングアームの車体
前後方向における途中部をサイドフレームとサイドシル
とに両端が固定された軸部材に軸支したので、その挟み
込み効果により横揺れを防止し、トレーリングアームの
横剛性を確保することができ、そのためにトレーリング
アームを広幅に形成する必要もない。従って、サスペン
ション装置をサイドフレームとサイドシルとの間に配置
できるので、サスペンション装置との干渉なしに車体の
低床化が可能となり、それによって車体レイアウトの自
由度が増す。

又、本発明では、リーフスプリングの下面を支持する支
持部材を設けたので、車輪が上動する際（バンプ時）に
は、リーフスプリングにその反トレーリングアーム側の
端部（車体側への取付点）を中心とした下向きのモーメ
ントが作用し、リーフスプリングは、その途中部の下面
側が上記支持部材に当接して押圧され、この当接点を支
点として下方に撓み、比較的大きい緩衝力を発生させ
る。一方、車輪が下動する際（リバウンド時）には、リ
ーフスプリングにその反トレーリングアーム側の端部を
中心とした上向きのモーメントが作用し、該リーフスプ
リングは上記反トレーリングアーム側の端部を支点とし
てフリーに上方へ回動するようになり、この場合には、
一般にリーフスプリングのばね力による緩衝力は作用し
なくなる。仮に、リバウンドの速度がリーフスプリング
の回転速度よりも速くてある程度のばね力が生じたとし
ても、その場合には、リーフスプリングのばねとしての
有効長はその全長に等しく、バンプ時に比べてばね定数
は低くなる。つまり、リーフスプリングのばね定数を、
バンプ時にはかなり高くする一方、リバウンド時には低
くなる（ばね力が作用しない場合を含む）ように変更す
ることができ、車輪の上下動に対してそれぞれ好適なば
ね特性を付与することができるようになる。

更に又、本発明では、上記支持部材をリーフスプリング
に対し車体の前後方向）及び上下方向の変位可能とした
ので、支持部材を車体前後方向に変位させることによ
り、バンプ時のリーフスプリングのばね定数を変更でき
るようになる。一方、上記支持部材を車体上下方向に変
位させることにより、車高調整が行えるようになる。

［実施例］ 次に添付図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

すなわち、第１図，第２図は夫々本発明を適用した自動
車のリヤサスペンション装置の側面略図及び平面略図で
あり、両図中のリヤサスペンション装置１は、車体前後
方向に配設され後端部4bに後輪12の車軸２が回転自在に
軸支されると共に、前端部4a近傍が（つまり車体前後方
向における途中部が）車幅方向の水平軸３によって車体
側に揺動自在に軸支されるトレーリングアーム４と、該
トレーリングアーム４の前端部4aに後端部5bが連係さ
れ、トレーリングアーム４と大略同一線上に車体前方へ
延び、前端部5aが車体側に回動自在に連結されたGFRP
（glass fiber reinforced plastic）製の比較的短いリ
ーフスプリング５と、車体側に上下動可能に取付けら
れ、上記リーフスプリング５の前後端部間でリーフスプ
リング５の下面を支持する支持部材６と、下端部7bがト
レーリングアーム４に接続されると共に、上端部7aが車
体側に接続されるエアバネ７とにより基本的に構成され
ている。

上記トレーリングアーム４及びリーフスプリング５は、
車体前後方向に伸びるメインサイドフレーム８とサイド
シル９との間の床下スペースに配設されており、サイド
シル９はタイヤハウス10を前後で支持している。このタ
イヤハウス10内にはタイヤホイール12及びエアバネ７が
収容されている。上記タイヤホイール12はディスクホイ
ール13を介して後車軸２により支持される。なお、メイ
ンサイドフレーム８上にはフロアパネル（図示せず。）
が設置される。

上記エアバネ７は有底円筒状の外筒14と、該外筒14内に
摺動自在に嵌合する内筒15とからなり、内筒15内にはシ
リンダ16が固設され、一方外筒14の底部からは上記シリ
ンダ16に嵌合するガイドロッド17が設けられていて、外
筒14と内筒15との間に形成されたチャンバ14A内に封入
したエアの圧縮，膨張によってタイヤホイール12の上下
動を緩衝する。

トレーリングアーム４の外側端部には上方に延設される
垂直フランジ18と、上記外側端部から車幅方向外方に延
長された後上方へ屈曲される大略Ｌ字形のフランジ19と
が形成され、両フランジ18,19の対向する側面にはボス
部21,22が同芯に設けられている。上記エアバネ７のシ
リンダ16下端部はボス部21,22に嵌合する車幅方向のピ
ン23に回動自在に連結されており、一方外筒14の上端ボ
ス部30はヒンジピン31によりタイヤハウス10に回動自在
に接続される。なお、チャンバ14Aは空気圧調節機構
（図示せず。）に連通される。

前記水平軸３はトレーリングアーム４の前端部に設けた
円形穴24を回動自在に貫通し、その両端小径部3a,3aが
環状のラバー25,25を介して有底筒状のブッシュ26,27に
より支持されている。ブッシュ26,27は夫々ブラケット2
8,29を介してメインサイドフレーム８とサイドシル９と
に固定される。

前記リーフスプリング５の前後端部には接続用の環状部
5a,5bが形成され、後端環状部5bはシャックル31aを介し
てトレーリングアーム４の前端部に回動自在に接続され
ている。一方、リーフスプリング５の前端環状部5aはピ
ン32によってブラケット33に枢着され、このブラケット
33はメインサイドフレーム８の外側面に固設されてい
る。

第３図，第４図及び第５図において、前記支持部材（鋼
製ローラ）６は基台34によって上下動自在に保持され、
リーフスプリング５の両端部間でその下面を支持してい
る。この支持部材６を昇降させることにより、車高を調
整することができるようになっている。

すなわち、上記基台34はメインサイドフレーム８の外側
面に固定される垂直部34aと、その上面に２枚の車体前
後方向のプレート35,36が立設される水平部34bとにより
Ｌ字形に形成されている。

上記立設プレート35の外側面にはガイドプレート37が後
述する主動式アクチュエータ38によって昇降自在に摺接
しており、両立設プレート35,36の対向位置には上下方
向の長穴39,40が明けられている。

支持ボルト42は両長穴39,40を車幅方向に通過し、立設
プレート36の内側でナット43に螺合すると共に、ガイド
プレート37に溶接等により固着されている。そして、上
記ローラ６は、その環状フランジ部44a,45aが立設プレ
ート35,36の対向する側面に摺接する１対の含油軸受44,
45を介して支持ボルト42により支持される。

立設プレート35の後端には車幅方向外方へ屈曲される屈
曲部46が形成され、屈曲部46の上部は車体前方に折返さ
れて水平フランジ部46aをなしている。上記アクチュエ
ータ38は水平フランジ部46aを回転自在に通過する昇降
調整用ボルト47と、雌ねじ部48aで調整用ボルト47に螺
合し、調整用ボルト47の回転に伴って上下動する可動ブ
ロック48とからなり、可動ブロック48には車幅方向内方
に伸びる植込みボルト50が設けられている。

この植込みボルト50はガイドプレート37に設けた車体前
後方向の長穴51及び立設プレート35の上下方向の長穴52
を通過して立設プレート35の内側でナット53に螺合す
る。又、調整用ボルト47には該調整用ボルト47の上下位
置を位置決めするナット54が螺合し、ボルト47と水平フ
ランジ部46a間及びナット54と水平フランジ部46a間には
フランジ部46aに対し回動自在なワッシャ55,56が介装さ
れる。57,58は補強プレートである。

上記のような構成において、調整用ボルト47を回転させ
ると、可動ブロック48と共にガイドプレート37が上下動
し、それに伴ってローラ６も上下動して車高が調整され
る。

すなわち、ローラ６を上動させると、トレーリングアー
ム４（第１図）の後部が水平軸３を中心に下方へ揺動
し、車高がアップされる。この際、ローラ６に対するリ
ーフスプリング５の接点は若干後方へ移動する。一方、
ローラ６を下動させると、車高がダウンされ、その際ロ
ーラ６に対するリーフスプリング５の接点は若干前方へ
移動する。なお前記空気圧調節機構によりエアバネ７内
のチャンバ14A内の空気圧を調整してエアバネ７の伸縮
度を変更し、車高を調整することも可能である。

次にトレーリングアーム４の作動を説明する。

走行中に路面の凹凸等によってタイヤホイール12が上下
動するトレーリングアーム４が水平軸３を中心として揺
動し、トレーリングアーム４の揺動による衝撃はリーフ
スプリング５とエアバネ７とにより緩衝される。

いま、リーフスプリング５に着目して緩衝作用を説明す
ると、車体に対しタイヤホイール12が相対的に上動する
際（バンプ時）にはトレーリングアーム４が第１図の反
時計方向に揺動し、それに伴ってリーフスプリング５は
支持部材６を支点として下方へ撓みながらタイヤホイー
ル12の上動を制限する。この場合、リーフスプリング５
はローラ６より後方の部分のみが撓むことになるので、
バンプ時にはトレーリングアーム４の揺動がリーフスプ
リング５によって比較的大きなばね定数で緩衝される。

ローラ６を上動させて車高をアップした場合、前述の如
くリーフスプリング５のローラ６に対する接点が若干後
方へ移動するので、バンプ時のリーフスプリング５の撓
み部分の長さが短くなり、バンプ時のリーフスプリング
５のばね定数が若干上昇する。一方ローラ６を下動させ
て車高をダウンした場合は、バンプ時のリーフスプリン
グ５のばね定数が若干低下する。

一方、車体に対しタイヤホイール12が相対的に下動する
際（リバウンド時）にはトレーリングアーム４が水平軸
３を中心に時計方向に揺動し、それに伴ってリーフスプ
リング５はピン32を支点として上方へフリーに回動する
ので、この場合には、一般に、トレーリングアーム４に
対してリーフスプリング５のばね力による緩衝力は作用
しなくなる。仮に、リバウンドの速度がリーフスプリン
グ５の回転速度よりも速くてある程度のばね力が生じた
としても、その場合には、リーフスプリング５のばねと
しての有効長はその全長に等しく、バンプ時に比べてば
ね定数は低くなる。なお、車高を変更してもリバウンド
時のリーフスプリング５のばね定数は変動しない。

上記の如く、本実施例では、バンプ時とリバウンド時で
リーフスプリング５のばね定数を変更しうるように、つ
まり、リーフスプリング５のばね定数を、バンプ時には
かなり高くする一方、リバウンド時には低くなる（ばね
力が作用しない場合を含む）ように変更し得るように構
成したので、車輪の上下動に対してそれぞれ好適なばね
特性を付与することができるようになる。

又、トレーリングアーム４の前端部4aの近傍（つまり車
体前後方向における途中部）を、メインサイドフレーム
８とサイドシル９とに両端が固定された水平軸３によっ
て軸支したので、車体の横揺れを充分効果的に減少させ
ることができ、しかもトレーリングアーム４を広幅に形
成する必要もない。従って、低床型の自動車において
も、トレーリングアーム４を他の部材と干渉させること
なく車体床下のメインサイドフレーム８とサイドシル９
間のスペースに容易に配置しうるようになる。

又、リーフスプリング５をGFRPで形成したので、従来の
金属製のリーフスプリングよりも短い長さで充分な弾性
を得ることができ、それによってリヤサスペンション装
置１の前後幅を短縮することが可能になる。

なお、上記の実施例ではローラ６を上下方向に移動可能
としたが、調整用ボルト47を車体前後方向に配設するこ
とによりローラ６を車体前後方向に移動可能としても良
い。その場合は、ローラ６を移動させることによって、
主としてバンプ時のリーフスプリング５のばね定数を変
更することができる。又、ローラ６は上下方向或いは前
後方向ばかりでなく、任意の方向に移動させることがで
き、若しくはローラ６を２方向（例えば上下方向及び前
後方向）に移動可能とすることもできる。

又、例えば調整用ボルト47で支持部材６を移動させる場
合、上記調整用ボルト47を電動モータで回転駆動するよ
うに構成することも可能である。その場合、上記モータ
は、運転席に設けたスイッチで作動させれば良い。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々本発明を適用した自動車のリヤ
サスペンション装置の側面略図及び平面略図、第３図は
第１図の部分拡大図、第４図は第３図中のＡ−Ａ線に沿
う断面図、第５図は第３図中のＢ−Ｂ線に沿う部分断面
図である。 ４……トレーリングアーム、５……リーフスプリング、
６……ローラ（支持部材）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延設されたサイドフレーム
   とサイドシルとの間に車体前後方向に沿って配設され、
   これらサイドフレームとサイドシルとに両端が固定され
   た軸部材に車体前後方向における途中部が揺動自在に軸
   支されると共に一端部に車輪が回転自在に取付けられた
   トレーリングアームと、該トレーリングアーム側の端部
   が上記トレーリングアームの他端部に連係され、該他端
   部からトレーリングアームと大略同一線上に延長されて
   反トレーリングアーム側の端部がサイドフレームとサイ
   ドシルの少なくともいずれか一方に回動自在に取付けら
   れたリーフスプリングと、車体側に設けられ、上記リー
   フスプリングの両端部間で該リーフスプリングの下面を
   支持する支持部材と、該支持部材を、リーフスプリング
   に対し車体の前後方向および上下方向に変位させる調整
   部材とから構成されたことを特徴とする自動車のサスペ
   ンション装置。