JPH0775931B2 - MacPherson strut suspension - Google Patents

MacPherson strut suspension

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JPH0775931B2
JPH0775931B2 JP22040988A JP22040988A JPH0775931B2 JP H0775931 B2 JPH0775931 B2 JP H0775931B2 JP 22040988 A JP22040988 A JP 22040988A JP 22040988 A JP22040988 A JP 22040988A JP H0775931 B2 JPH0775931 B2 JP H0775931B2
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JP
Japan
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strut
suspension
ball joint
suspension arm
vehicle body
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JP22040988A
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利泰 三戸
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Toyota Motor Corp
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    • B60G3/18Resilient suspensions for a single wheel with two or more pivoted arms, e.g. parallelogram
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    • B60G3/265Means for maintaining substantially-constant wheel camber during suspension movement ; Means for controlling the variation of the wheel position during suspension movement with a strut cylinder contributing to the suspension geometry by being linked to the wheel support via an articulation
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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、車両のマクファーソンストラット式サスペン
ションに関し、特に、前輪懸架に用いられ、ステアリン
グ装置に連結されるサスペンションに関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a MacPherson strut suspension for a vehicle, and more particularly to a suspension used for front wheel suspension and connected to a steering device.

(従来技術) マクファーソンストラット式サスペンションは、ストラ
ット上部と該ストラット上部に対して相対滑動可能なス
トラット下部とを有するストラットの前記ストラット上
部を車体に揺動可能に連結し、前記ストラット下部を車
体の横方向へ伸びるサスペンションアームに揺動可能に
連結して構成される。
(Prior Art) In a MacPherson strut suspension, a strut upper part of a strut having a strut upper part and a strut lower part slidable relative to the strut upper part is swingably connected to a vehicle body, and the strut lower part is laterally connected to the vehicle body. It is configured by swingably connecting to a suspension arm extending in the direction.

このサスペンションは、車体との取付け点の数が少ない
こと、横方向部材がサスペンションアームのみであるこ
と等の特長を備えるため、車体への入力が小さい上、サ
スペンションジオメトリに及ぼす工作精度の影響が少な
く、横方向のスペース的制約が少ないなどの長所を有す
る。反面、バウンド時、タイヤのキャンバ変化が少ない
ため、旋回外輪の対地キャンバが正側に大きくなってし
まう、という短所がある。
This suspension has features such as a small number of attachment points to the vehicle body and the only lateral member is the suspension arm, so the input to the vehicle body is small and the influence of working accuracy on the suspension geometry is small. In addition, it has advantages such as less lateral space limitation. On the other hand, since there is little change in the camber of the tire when bouncing, the ground camber of the turning outer wheel becomes large on the positive side.

バウンド時のタイヤのキャンバ変化を大きくするための
種々の提案がなされており、たとえば、第13図(特開昭
56−82613)および第14図(特開昭63−28707)に示すも
のがある。
Various proposals have been made for increasing the camber change of a tire at the time of bounce, for example, as shown in FIG.
56-82613) and FIG. 14 (JP-A-63-28707).

第13図に示すサスペンションでは、ストラット20のスト
ラット上部21を車体23に揺動可能に連結し、ストラット
上部21に対して相対滑動可能なストラット下部22を車体
の横方向へ伸びるサスペンションアーム24に揺動可能に
連結する一方、ホイールキャリア25の車輪の回転軸線よ
り上方となる部分をボールジョイント26を介してアシス
トリンク27に揺動可能に連結し、このアシストリンク27
をストラット下部22に揺動可能に連結し、そしてホイー
ルキャリア25の回転軸線より下方となる部分をボールジ
ョイント28を介してサスペンションアーム24に揺動可能
に連結している。
In the suspension shown in FIG. 13, the strut upper portion 21 of the strut 20 is swingably connected to the vehicle body 23, and the strut lower portion 22 slidable relative to the strut upper portion 21 is rocked on the suspension arm 24 extending in the lateral direction of the vehicle body. While being movably connected, the portion of the wheel carrier 25 above the rotation axis of the wheel is swingably connected to an assist link 27 via a ball joint 26.
Is swingably connected to the strut lower portion 22, and a portion of the wheel carrier 25 below the rotation axis is swingably connected to the suspension arm 24 via a ball joint 28.

第14図に示すサスペンションでは、ストラット20のスト
ラット上部21を車体23に揺動可能に連結し、ストラット
下部22を車体の横方向から上方に伸びるL字形のサスペ
ンションアーム30の上方に伸びる部分に揺動可能に連結
する一方、背面視がコの字形に形成されたホイールキャ
リア31の回転軸線より上方となる部分をストラット下部
22に、ホイールキャリア31の回転軸線より下方となる部
分をサスペンションアーム30の隅部に揺動可能に連結し
ている。
In the suspension shown in FIG. 14, the strut upper portion 21 of the strut 20 is swingably connected to the vehicle body 23, and the strut lower portion 22 is rocked to a portion extending above the L-shaped suspension arm 30 extending upward from the lateral direction of the vehicle body. While movably connected, the portion above the rotation axis of the wheel carrier 31 formed in a U-shape when viewed from the rear is located at the lower part of the strut.
A portion of the wheel carrier 31 below the rotation axis is swingably connected to a corner of the suspension arm 30.

ところで、前輪駆動車、いわゆるFF車の高性能化、たと
えば、ターボ過給機付きエンジンを搭載することによる
高性能化に対処するには、急加速や急減速時、前輪がキ
ングピン軸線回りに回転しようとするのを極力抑え、操
縦安定性を確保する必要がある。
By the way, in order to cope with higher performance of front-wheel drive vehicles, so-called FF vehicles, for example, by installing a turbocharged engine, the front wheels rotate around the kingpin axis during sudden acceleration or deceleration. It is necessary to suppress the attempt as much as possible and ensure the steering stability.

前輪は、タイヤの接地面の中央に働く制動力によって、
キングピン軸線の回りを後向きに回転しようとし、また
タイヤの接地面の中央を通る仮想垂直面がタイヤの回転
軸線と交差する点に働く駆動力によって、キングピン軸
線の回りを前向きに回転しようとする。前者の回転の程
度は、キングピン軸線の接地面との交点からタイヤの接
地面の中央に至る距離で与えられるキングピンオフセッ
トの大小によって、また後者の回転の程度は、タイヤの
接地面の中央を通る仮想垂直面とタイヤの回転軸線との
交点からキングピン軸線に至る距離、いわゆるIK間距離
の大小によって異なり、前輪がキングピン軸線回りに回
転しようとするのを極力抑えるためには、キングピンオ
フセットおよびIK間距離をゼロ、あるいは可及的ゼロに
近づけなければならない。
By the braking force acting on the center of the contact surface of the tire, the front wheels are
It attempts to rotate backwards around the kingpin axis and also to rotate forward around the kingpin axis due to the driving force acting at the point where an imaginary vertical plane passing through the center of the tire ground contact plane intersects with the tire rotation axis. The degree of rotation of the former depends on the magnitude of the kingpin offset given by the distance from the intersection of the kingpin axis with the contact surface to the center of the contact surface of the tire, and the degree of rotation of the latter passes through the center of the contact surface of the tire. The distance from the intersection of the virtual vertical plane and the axis of rotation of the tire to the kingpin axis depends on the size of the so-called IK distance.To prevent the front wheel from rotating about the kingpin axis, the kingpin offset and IK The distance must be zero, or as close to zero as possible.

(発明が解決しようとする課題) キングピン軸線は、第13図の場合、ボールジョイント26
の中心とボールジョイント28の中心とを結ぶ線として与
えられる。図から明らかであるように、キングピンオフ
セットL1をゼロにし、IK間距離L2を可及的ゼロに近づけ
るには、ボールジョイント26およびボールジョイント28
を車体の横方向の外方へ配置すればよい。
(Problems to be solved by the invention) In the case of FIG. 13, the kingpin axis is the ball joint 26.
It is given as a line connecting the center of and the center of the ball joint 28. As is clear from the figure, in order to make the kingpin offset L 1 zero and the IK distance L 2 as close to zero as possible, the ball joint 26 and the ball joint 28 are used.
May be arranged laterally outward of the vehicle body.

しかし、上方のボールジョイント26は、車両の旋回後、
タイヤからハンドルに復元力を与えるのに必要なキング
ピン傾角をつけるため、下方のボールジョイント28に対
して所定の内方の位置に配置されなければならない。ま
た、下方のボールジョイント28は、キャンバ角変化を大
きくする本来の目的達成の観点から、大きな揺動角度に
設定された状態にあり、サスペンションアーム24がバウ
ンド、リバウンド時、前記揺動角度と実質的に同じ角度
揺動して、横方向へ大きく変位する状態にあることか
ら、サスペンションアーム24とホイールブレーキ装置と
の干渉を避けるために、ボールジョイント28の外方への
配置が限られている。
However, the upper ball joint 26 is
It must be placed in a predetermined inward position with respect to the lower ball joint 28 in order to provide the kingpin tilt required to provide the restoring force from the tire to the steering wheel. Further, the lower ball joint 28 is in a state of being set to a large swing angle from the viewpoint of achieving the original purpose of increasing the change in camber angle, and when the suspension arm 24 bounces and rebounds, it is substantially the same as the swing angle. Since they are oscillated by the same angle and are largely displaced laterally, the ball joint 28 is limited to the outside to avoid interference between the suspension arm 24 and the wheel brake device. .

第14図に示したサスペンションについても同様の問題が
ある。
The suspension shown in FIG. 14 has the same problem.

本発明の目的は、キャンバ変化を大きくできるものにお
いてホイールキャリアの下方に配置されるボールジョイ
ントの揺動角度を小さくでき、キングピンオフセットを
実質的にゼロにでき、IK間距離を可及的小さくできるマ
クファーソンストラット式サスペンションを提供するこ
とにある。
The object of the present invention is to make it possible to increase the camber change, to reduce the swing angle of the ball joint arranged below the wheel carrier, to make the kingpin offset substantially zero, and to reduce the IK distance as much as possible. It is to provide a MacPherson strut suspension.

(課題を解決するための手段) 本発明は、ストラット上部と該ストラット上部に対して
相対滑動可能なストラット下部とを有するストラットの
前記ストラット上部が車体に揺動可能に連結され、前記
ストラット下部が、車体の横方向へ伸びるサスペンショ
ンアームに揺動可能に連結されらマクファーソンストラ
ット式サスペンションであって、車輪の回転軸線より上
方となる部分および下方となる部分を有し、上方部分が
ボールジョイントを介して前記ストラット下部に揺動可
能に連結されるホイールキャリアと、一方の端部で前記
サスペンションアームに揺動可能に連結され、他方の端
部でボールジョイントを介して前記ホイールキャリアの
下方部分に揺動可能に連結されるコントロールリンクと
を含み、該コントロールリンクと前記サスペンションア
ームとの連結点は、前記サスペンションアームが基準状
態からバウンド方向に揺動するにつれ、車体の横方向の
外方へ向けて変位する位置に設けられている。
(Means for Solving the Problem) According to the present invention, the strut upper part of a strut having a strut upper part and a strut lower part slidable relative to the strut upper part is swingably connected to a vehicle body, and the strut lower part is , A MacPherson strut suspension that is swingably connected to a suspension arm extending in the lateral direction of the vehicle body, and has a portion above and below the rotation axis of the wheel, with the upper portion via a ball joint. And a wheel carrier swingably connected to the lower part of the strut, one end of which is swingably connected to the suspension arm, and the other end of which swings to a lower portion of the wheel carrier via a ball joint. A control link movably connected to the control link and the suspension. The connection point with the pension arm is provided at a position that is displaced outward in the lateral direction of the vehicle body as the suspension arm swings in the bounding direction from the reference state.

2つの好ましい態様が与えられる。1つの態様では、コ
ントロールリンクは一方の端部、すなわち内方の端部で
サスペンションアームと回り対偶をなし、外方の端部で
ホイールキャリアと球面対偶をなす。この態様では、キ
ングピン軸線はホイールキャリアの上方および下方に配
置されたボールジョイントのそれぞれの中心を結ぶ線と
して与えられる。
Two preferred embodiments are given. In one aspect, the control link forms a rotating pair with the suspension arm at one end, the inner end, and a spherical pair with the wheel carrier at the outer end. In this aspect, the kingpin axis is provided as a line connecting the respective centers of ball joints located above and below the wheel carrier.

別の態様では、コントロールリンク2本のロッドからな
る。各ロッドは内方の端部でサスペンションアームと球
面対偶をなし、外方の端部でホイールキャリアと球面対
偶をなす。この態様では、キングピン軸線はホイールキ
ャリアの上方に配置されたボールジョイントの中心と、
2本のロッドの軸線の延長線の交点とを結ぶ線として与
えられ、いわば仮想キングピン軸線である。
In another aspect, the control link consists of two rods. Each rod forms a spherical pair with the suspension arm at the inner end and a spherical pair with the wheel carrier at the outer end. In this aspect, the kingpin axis is with the center of the ball joint located above the wheel carrier,
It is given as a line connecting the intersection of the extension lines of the axes of the two rods, and is, so to speak, a virtual kingpin axis.

(作用および効果) タイヤがバウンド状態になり、サスペンションアームが
揺動すると、ストラットが揺動し、同時にコントロール
リンクがホイールキャリアの下方部分を車体の横方向の
外方へ押し出す。コントロールリンクによる外方への押
出しにより、ホイールキャリアは上方のボールジョイン
トを中心として揺動するが、ホイールキャリアにはスト
ラットの揺動も付加されることから、全体の揺動角度が
大きくなり、タイヤは大幅にキャンバ変化をする。
(Operation and Effect) When the tire becomes bound and the suspension arm swings, the strut swings, and at the same time, the control link pushes the lower portion of the wheel carrier outward in the lateral direction of the vehicle body. The wheel carrier oscillates around the upper ball joint as it is pushed outward by the control link, but the oscillating strut is also added to the wheel carrier, increasing the overall oscillating angle and Makes a great camber change.

タイヤがバウンド状態となり、サスペンションアームが
揺動すると、たとえば第13図のサスペンションでは、下
方のボールジョイントは、サスペンションアームの揺動
角度とほぼ等しい角度で揺動するが、本発明では、サス
ペンションアームの揺動に伴ってコントロールリンクが
横方向の外方へ押し出されるため、コントロールリンク
とホイールキャリアとの結合部にあるボールジョイント
がほぼ横方向へ変位することとなり、ボールジョイント
の揺動角度は小さい。
When the tire is bound and the suspension arm swings, for example, in the suspension shown in FIG. 13, the lower ball joint swings at an angle substantially equal to the swing angle of the suspension arm. Since the control link is pushed laterally outward along with the swing, the ball joint at the connecting portion between the control link and the wheel carrier is displaced substantially laterally, and the swing angle of the ball joint is small.

バウンド時に、タイヤに大きな負のキャンバ変化を与え
ることができるので、タイヤを均等に路面に接触させる
ことができる。
Since a large negative camber change can be given to the tire at the time of bouncing, the tire can be evenly contacted with the road surface.

ホイールキャリアの下方に位置するボールジョイントの
揺動角度が小さくなることから、ホイールブレーキ装置
と干渉することなく、このボールジョイントを車体の横
方向の可及的外方に配置することができる結果、キング
ピンオフセットをゼロにし、IK間距離を可及的短くする
ことが可能である。これによって、前輪が制動力や駆動
力を受けたとき、キングピン軸線回りに回転しようとす
るのを抑えることができ、高性能化を図りつつ、操縦安
定性を高めることができる。
Since the swing angle of the ball joint located below the wheel carrier is small, the ball joint can be arranged as laterally as possible outside the vehicle body without interfering with the wheel brake device. It is possible to reduce the kingpin offset to zero and shorten the IK distance as much as possible. As a result, when the front wheels receive a braking force or a driving force, it is possible to prevent the front wheels from attempting to rotate around the kingpin axis line, and it is possible to improve steering stability while achieving high performance.

キングピン軸線を独立に設定できるため、サスペンショ
ンジオメトリの設計の自由度が増加する。
The kingpin axis can be set independently, increasing the flexibility of suspension geometry design.

(実施例) 本発明に係るマクファーソンストラット式サスペンショ
ンは、基本的には第1図に示すように構成される。この
サスペンションにおいて、ストラット40はそれ自体公知
の構造のショックアブソーバからなり、ストラット上部
41とストラット下部42とを有する。ストラット上部41と
ストラット下部42との間に図示しないコイルばねが配置
される。サスペンションアーム44、ストラット下部42、
ストラット上部41および車体46は第1の4節リンクを構
成する。
(Embodiment) The MacPherson strut suspension according to the present invention is basically constructed as shown in FIG. In this suspension, the strut 40 consists of a shock absorber having a structure known per se, and the strut upper part
41 and a lower strut 42. A coil spring (not shown) is arranged between the strut upper portion 41 and the strut lower portion 42. Suspension arm 44, lower strut 42,
The strut upper portion 41 and the vehicle body 46 constitute a first four-bar link.

サスペンションアーム44と車体46とが回り対偶をなす軸
48と、サスペンションアーム44とストラット下部42とが
回り対偶をなす軸50とは平行であるが水平である必要は
ない。そして、ストラット上部41と車体46とが球面対偶
をなすサポート52と、ストラット上部41とストラット下
部42とがすべり対偶をなすシリンダ43の軸線とは、軸48
および軸50の軸線に垂直な仮想平面内に位置する。
An axis about which the suspension arm 44 and the vehicle body 46 rotate to form a kinematic pair
48 and the axis 50 around which the suspension arm 44 and the lower part of the strut 42 circulate and pair, but need not be horizontal. The support 52 forming a spherical pair between the strut upper portion 41 and the vehicle body 46 and the axis of the cylinder 43 forming a sliding pair between the strut upper portion 41 and the strut lower portion 42 form an axis 48.
And in an imaginary plane perpendicular to the axis of axis 50.

サスペンションアーム44、コントロールリンク54、ホイ
ールキャリア56およびストラット下部42は第2の4節リ
ンクを構成する。この4節リンクにおいて、サスペンシ
ョンアーム44とコントロールリンク54とは軸60に関して
回り対偶をなす。軸60は軸50に対し、ほぼ平行であれば
よい。
The suspension arm 44, the control link 54, the wheel carrier 56 and the lower strut 42 form a second four-bar link. In this four-bar link, the suspension arm 44 and the control link 54 form a rotating pair with respect to the shaft 60. The axis 60 may be substantially parallel to the axis 50.

ホイールキャリア56は、タイヤ62の回転軸64の上方とな
る部分57および下方となる部分58を有する。キングピン
軸線は、ホイールキャリアの上方部分57とストラット下
部42とが球面対偶をなすボールジョイント66の中心と、
ホイールキャリアの下方部分58とコントロールリンク54
とが球面対偶をなすボールジョイント68の中心とを結ぶ
線として与えられる。
The wheel carrier 56 has a portion 57 that is above the rotation shaft 64 of the tire 62 and a portion 58 that is below the rotation shaft 64. The kingpin axis is the center of a ball joint 66 where the upper portion 57 of the wheel carrier and the lower strut portion 42 form a spherical pair.
Wheel carrier lower part 58 and control link 54
And are given as a line connecting the center of the ball joint 68 forming a spherical kinematic pair.

第2図は第1図のサスペンションを実施状態としたもの
である。このサスペンションにおいて第1図と実質的に
同じ構成については、説明を省略する。
FIG. 2 shows the suspension of FIG. 1 in a working state. The description of the structure of this suspension which is substantially the same as that of FIG. 1 is omitted.

サスペンションアーム44は二又に分岐され、分岐された
2つの端部44a,44bにゴムのブッシュ(図示せず)が配
置され、サスペンションアーム44はこれらブッシュを貫
通する軸48によって車体46に揺動可能に連結されてい
る。サスペンションアーム44と車体46との軸48に関する
回り対偶は、サスペンションアーム44を実質的に真直ぐ
なロッドで形成する一方、ホイールキャリア56に車体の
前後方向の動きを規制するためのストラットバーを連結
することによっても確保することができる。
The suspension arm 44 is bifurcated, and rubber bushes (not shown) are arranged at the bifurcated ends 44a and 44b. The suspension arm 44 swings on the vehicle body 46 by a shaft 48 penetrating the bushes. Connected as possible. A rotation pair of the suspension arm 44 and the vehicle body 46 with respect to the axis 48 is formed by forming the suspension arm 44 with a substantially straight rod, and connecting a strut bar for restricting the longitudinal movement of the vehicle body to the wheel carrier 56. Can also be secured by.

ストラット下部42は二又に分岐され、分岐された2つの
端部42a、42bにゴムのブッシュ(図示せず)が配置さ
れ、ストラット下部42はこれらブッシュを貫通する軸50
によってサスペンションアーム44に揺動可能に連結され
ている。これによって、ストラット下部42とサスペンシ
ョンアーム44との軸50に関する回り対偶が確保されてい
る。
The lower strut 42 is bifurcated, and rubber bushes (not shown) are arranged at the two branched ends 42a and 42b. The lower strut 42 has a shaft 50 passing through these bushes.
It is swingably connected to the suspension arm 44 by. This ensures a rotational pair of the lower strut 42 and the suspension arm 44 about the axis 50.

軸50より車体の横方向の内方となるサスペンションアー
ム44の部位に、下方へ突出するブラケット45が設けられ
ている。軸60はブラケット45に支持されている。他方、
コントロールリンク54は二又に分岐され、分岐された2
つの端部54a、54bにゴムのブッシュ(図示せず)が配置
され、コントロールリンク54はこれらブッシュを貫通す
る軸60によってブラケット45、従ってサスペンションア
ーム44に揺動可能に連結されている。これによって、サ
スペンションアーム44とコントロールリンク54との軸60
に関する回り対偶が確保されている。
A bracket 45 protruding downward is provided at a portion of the suspension arm 44 which is located inward of the shaft 50 in the lateral direction of the vehicle body. The shaft 60 is supported by the bracket 45. On the other hand,
The control link 54 is bifurcated and bifurcated 2
Rubber bushes (not shown) are arranged at the two ends 54a, 54b, and the control link 54 is swingably connected to the bracket 45, and thus the suspension arm 44, by a shaft 60 passing through the bushes. As a result, the axis 60 of the suspension arm 44 and the control link 54
The kinematic pair is secured.

サスペンションアーム44とコントロールリンク54との連
結点は、サスペンションアーム44が標準積載時のバウン
ド、リバウンドをしていない状態のような基準状態から
バウンド方向に揺動するにつれ、車体の横方向の外方へ
向けて変位する位置に設けられる。図示の実施例では、
サスペンションアーム44からブラケット45を下方へ向け
て突出し、このブラケット45に軸60を介してコントロー
ルリンク54を連結することによって前記構成が確保され
ている。この場合、軸60の軸線が連結点となる。
The connection point between the suspension arm 44 and the control link 54 is laterally outward from the vehicle body as the suspension arm 44 swings in the bounding direction from the standard state such as when the suspension arm 44 is not bound or rebounded during standard loading. It is provided at a position that is displaced toward. In the illustrated embodiment,
The above structure is secured by projecting the bracket 45 downward from the suspension arm 44 and connecting the control link 54 to the bracket 45 via the shaft 60. In this case, the axis of the shaft 60 becomes the connecting point.

ホイールキャリア56はステアリングナックルであり、上
方部分57にナックルアーム70が設けられている。ナック
ルアーム70はボールジョイント72を介してタイロッド74
に連結され、タイロッド74はボールジョイント76を介し
て図示しないステアリング装置のラックバーのような部
材に連結される。
The wheel carrier 56 is a steering knuckle, and a knuckle arm 70 is provided on the upper portion 57. Knuckle arm 70 is tie rod 74 via ball joint 72
The tie rod 74 is connected via a ball joint 76 to a member such as a rack bar of a steering device (not shown).

マクファーソンストラット式サスペンションの別の実施
態様の基本的構成を示す第3図において、第1図に示し
たサスペンションと異なる構成について説明する。
In FIG. 3 showing the basic constitution of another embodiment of the MacPherson strut suspension, a constitution different from the suspension shown in FIG. 1 will be explained.

コントロールリンク84は第1のロッド85と、第2のロッ
ド86とからなり、両ロッド85、86は背面視において実質
的に同一レベルに配置され、1本のコントロールリンク
と等価である。サスペンションアーム44、コントロール
リンク84、ホイールキャリア56およびストラット下部42
は第2の4節リンクを構成する。
The control link 84 is composed of a first rod 85 and a second rod 86. Both rods 85, 86 are arranged at substantially the same level in rear view, and are equivalent to one control link. Suspension arm 44, control link 84, wheel carrier 56 and lower strut 42
Constitutes the second 4-section link.

サスペンションアーム44、第1のロッド85、ホイールキ
ャリア56および第2のロッド86は第3の4節リンクを構
成する。この4節リンクにおいて、第1のロッド85とサ
スペンションアーム44とが球面対偶をなすボールジョイ
ント88の中心と第1のロッド85とホイールキャリア56の
下方部分58とが球面対偶をなすボールジョイント90の中
心とを結ぶ直線と、第2のロッド86とサスペンションア
ーム44とが球面対偶をなすボールジョイント92の中心と
第2のロッド86とホイールキャリア56の下方部分58とが
球面対偶をなすボールジョイント94の中心とを結ぶ直線
との交点は仮想回転中心Pである。仮想回転中心Pは背
面視においてボールジョイント92、94より車体の横方向
の外方に位置するように定められる。
The suspension arm 44, the first rod 85, the wheel carrier 56 and the second rod 86 constitute a third four-bar link. In this four-bar link, the center of a ball joint 88 in which the first rod 85 and the suspension arm 44 form a spherical pair, and the center of a ball joint 90 in which the first rod 85 and the lower portion 58 of the wheel carrier 56 form a spherical pair. A straight line connecting the center and the center of a ball joint 92 where the second rod 86 and the suspension arm 44 form a spherical pair, and a ball joint 94 where the second rod 86 and the lower portion 58 of the wheel carrier 56 form a spherical pair. The point of intersection with a straight line connecting the center of is the virtual rotation center P. The virtual center of rotation P is determined so as to be located outward of the ball joints 92 and 94 in the lateral direction of the vehicle body when viewed from the rear.

キングピン軸線は、ホイールキャリアの上方部分57とス
トラット下部42とが球面対偶をなすボールジョイント66
の中心と、仮想回転中心Pとを結ぶ線として与えられ
る。
The kingpin axis is a ball joint 66 in which the upper portion 57 of the wheel carrier and the lower strut portion 42 form a spherical pair.
It is given as a line connecting the center of P and the virtual rotation center P.

第4図は第3図のサスペンションを実施状態としたもの
である。このサスペンションにおいて第2図または第3
図と実質的に同じ構成については、説明を省略する。
FIG. 4 shows the suspension of FIG. 3 in a working state. 2 or 3 in this suspension
Descriptions of the configurations that are substantially the same as those in the figure are omitted.

サスペンションアーム44からブラケットに代えて、下方
へ向けて2つの前後に間隔をおいたアーム部分96、97が
突出され、アーム部分96がボールジョイント88を介して
第1のロッド85に、またアーム部分97がボールジョイン
ト92を介して第2のロッド86に連結されている。
In place of the bracket from the suspension arm 44, two arm portions 96 and 97, which are spaced from each other in the front and rear direction, are projected downward, and the arm portion 96 is connected to the first rod 85 via the ball joint 88 and to the arm portion. 97 is connected to the second rod 86 via the ball joint 92.

ホイールキャリア56の下方部分58は二又に分岐され、分
岐された一方の端部58aがボールジョイント90を介して
第1のロッド85に、また他方の端部58bがボールジョイ
ント94を介して第2のロッド86に連結されている。
The lower part 58 of the wheel carrier 56 is bifurcated, one end 58a of which is branched to the first rod 85 via the ball joint 90, and the other end 58b to the first rod 85 via the ball joint 94. It is connected to two rods 86.

サスペンションアーム44とコントロールリンク84との連
結点は、サスペンションアーム44が標準積載時のバウン
ド、リバウンドをしていない状態のような基準状態から
バウンド方向に揺動するにつれ、車体の横方向の外方へ
向けて変位する位置に設けられる。図示の実施例では、
サスペンションアーム44から2つのアーム部分96、97を
下方へ向けて突出し、これらアーム部分にボールジョイ
ント88、92を介してコントロールリンク84の2つのロッ
ド85、86を連結することによって前記構成が確保されて
いる。この場合、ボールジョイント88とボールジョイン
ト92との中心を結ぶ線が連結点となる。
The connection point between the suspension arm 44 and the control link 84 is laterally outward from the vehicle body as the suspension arm 44 swings in the bounding direction from the standard state such as when the suspension arm 44 is not bound or rebounded during standard loading. It is provided at a position that is displaced toward. In the illustrated embodiment,
The above structure is ensured by projecting two arm portions 96, 97 downward from the suspension arm 44 and connecting the two rods 85, 86 of the control link 84 to these arm portions via ball joints 88, 92. ing. In this case, the line connecting the centers of the ball joint 88 and the ball joint 92 becomes the connection point.

第1の実施態様の作用を、背面視の第5図およびストラ
ット下部を基準とした各構成部品の動きを示す第6図を
参照して次に説明する。
The operation of the first embodiment will be described below with reference to FIG. 5 in a rear view and FIG. 6 showing the movement of each component with reference to the lower part of the strut.

第5図および第6図において、実線は基準状態を示し、
破線はバウンドした状態を示す。バウンドに伴い、スト
ラット上部41がボールジョイント52を中心に基準状態か
ら時計方向にθ回転すると、サスペンションアーム44
がストラット下部42に対し、軸50を中心に基準状態から
反時計方向にθ回転する。そして、軸60がストラット
下部42に対し、軸50を中心に反時計方向にθ回転し、
コントロールリンク54を介してボールジョイント68を右
方向へ動かすため、ホイールキャリア56がストラット下
部42に対し、ボールジョイント66を中心に基準状態から
時計方向にθ回転する。さらに、タイヤ62が基準状態
から時計方向にθ回転する。
In FIGS. 5 and 6, the solid line indicates the reference state,
The broken line indicates the bound state. When the strut upper part 41 makes a clockwise θ 1 rotation from the reference state around the ball joint 52 with the bounce, the suspension arm 44
With respect to the lower portion 42 of the strut about the axis 50, and rotates by θ 2 counterclockwise from the reference state. Then, the shaft 60 rotates by θ 2 counterclockwise about the shaft 50 with respect to the lower portion 42 of the strut,
In order to move the ball joint 68 to the right through the control link 54, the wheel carrier 56 rotates with respect to the lower strut 42 by θ 3 in the clockwise direction from the reference state around the ball joint 66. Further, the tire 62 rotates θ 4 clockwise from the reference state.

前記した方向に向くときの各角度を正とすると、θ
θ+θの関係が成り立ち、このθは本発明によっ
て得られるキャンバ変化である。従来のマクファーソン
ストラット式サスペンションでは、θのキャンバ変化
が得られるに留まっていたが、本発明によれば、角度θ
の補正角を加えたキャンバ変化が得られる。この場合
の補正角θは、軸50に対する軸60の位置関係、換言す
ると、軸50から軸60に至る距離Rと、軸50および軸60を
結ぶ直線が垂直線となる角度θとによって大きく影響
される。
If each angle when facing in the above-mentioned direction is positive, θ 4 =
The relationship of θ 1 + θ 3 is established, and θ 4 is the camber change obtained by the present invention. With the conventional MacPherson strut suspension, only a camber change of θ 1 was obtained, but according to the present invention, the angle θ
A camber change with a correction angle of 3 is obtained. The correction angle θ 3 in this case depends on the positional relationship of the shaft 60 with respect to the shaft 50, in other words, the distance R from the shaft 50 to the shaft 60 and the angle θ 5 at which the straight line connecting the shaft 50 and the shaft 60 is a vertical line. Greatly affected.

バウンド、リバウンドに伴うそれぞれの角度変化は第10
図に示すようになり、本発明の場合のキャンバ角度θ
がリバウンド時の正の値からバウンド時の負の値にほぼ
直線的に変化していることが分る。破線θは従来のマ
クファーソンストラット式サスペンションのキャンバ角
度変化である。
The 10th angle change due to bounce and rebound
As shown in the figure, the camber angle θ 4 in the case of the present invention
It can be seen that is changing from a positive value at rebound to a negative value at bound almost linearly. The broken line θ 1 is the camber angle change of the conventional MacPherson strut suspension.

次に、キングピン軸線についてみると、バウンドに伴う
ボールジョイント68の揺動角は、従来のマクファーソン
ストラット式サスペンションでは、第6図に示すよう
に、サスペンションアーム44の揺動角とほぼ等しい揺動
角となるところ、本発明では、従来のものに比べて小さ
くなっている。これにより、ボールジョイント68を車体
の横方向の可及的外方に配置することが可能となり、キ
ングピンオフセットをゼロとした状態で、キングピン傾
角を所要の限度で小さくすることができる。これはIK間
距離L2を小さくできることを意味する。
Next, regarding the kingpin axis, the swing angle of the ball joint 68 accompanying the bounce is approximately equal to the swing angle of the suspension arm 44 in the conventional MacPherson strut suspension, as shown in FIG. However, in the present invention, it is smaller than the conventional one. As a result, the ball joint 68 can be arranged as laterally as possible in the lateral direction of the vehicle body, and the kingpin tilt angle can be reduced to a required limit with the kingpin offset being zero. This means that the inter-IK distance L 2 can be reduced.

第2の実施態様の作用は、背面視の第7図およびストラ
ット下部を基準とした各構成部品の動きを示す第8図の
ようになる。実線が基準状態を、破線がバウンド状態を
示すこと、各角度の基準状態から測った向きが第1の実
施態様と同じであることから、詳細な説明は省略する。
第7図および第8図では、軸60に代えてボールジョイン
ト88、92を、コントロールリンク54に代えてロッド85、
86を、そして軸68に代えてボールジョイント90、94を図
示してある。
The operation of the second embodiment is as shown in FIG. 7 in a rear view and FIG. 8 showing the movement of each component with reference to the lower part of the strut. Since the solid line indicates the reference state, the broken line indicates the bound state, and the orientation measured from the reference state at each angle is the same as that of the first embodiment, detailed description will be omitted.
In FIGS. 7 and 8, ball joints 88 and 92 are used instead of the shaft 60, rods 85 and 92 are used instead of the control link 54.
86 is shown, and ball joints 90, 94 are shown in place of shaft 68.

本発明に係る第2の実施態様のマクファーソンストラッ
ト式サスペンションのキングピン軸線と、従来のマクフ
ァーソンストラット式サスペンションのキングピン軸線
とを比較した第9図において、第2の実施態様では、キ
ングピン軸線K1はホイールキャリアの上方のボールジョ
イント66の中心と仮想回転中心Pとを結ぶ線で与えられ
るのに対し、従来のものでは、キングピン軸線K2は、ス
トラット上部41の車体との連結部に配置されるボールジ
ョイント52の中心と、サスペンションアーム44とホイー
ルキャリア56の下方部分との連結部に配置されるボール
ジョイント100の中心とを結ぶ線で与えられる。この図
から明らかであるように、第2の実施態様ではキングピ
ンオフセットがゼロとなっているが、従来のものではL1
であり、第2の実施態様のIK間距離L3に対し、従来のも
のはL3より大きいL2となっている。
In FIG. 9 comparing the kingpin axis of the MacPherson strut suspension of the second embodiment according to the present invention with the kingpin axis of the conventional MacPherson strut suspension, in the second embodiment, the kingpin axis K 1 is the wheel. While it is given by the line connecting the center of the ball joint 66 above the carrier and the virtual center of rotation P, in the conventional case, the kingpin axis K 2 is a ball arranged at the connecting portion of the strut upper portion 41 with the vehicle body. It is given by a line connecting the center of the joint 52 and the center of the ball joint 100 arranged at the connecting portion between the suspension arm 44 and the lower portion of the wheel carrier 56. As is clear from this figure, the kingpin offset is zero in the second embodiment, but L 1
Therefore, the conventional one has L 2 larger than L 3 with respect to the inter-IK distance L 3 of the second embodiment.

次に、本発明の作用、効果を別の観点から確認する。Next, the action and effect of the present invention will be confirmed from another viewpoint.

第11図に示すように、本発明の場合、ホイールキャリア
56の車体に対する瞬間中心はT点となるが、従来のマク
ファーソンストラット式サスペンションの場合のホイー
ルキャリアの瞬間中心はS点となり、本発明の場合に
は、瞬間中心がホイールキャリア56に近づいている。従
って、車体から見たホイールキャリアのキャンバ角変化
は本発明の方が大きくなる。
As shown in FIG. 11, in the case of the present invention, the wheel carrier
The momentary center of the 56 with respect to the vehicle body is the T point, but the momentary center of the wheel carrier in the case of the conventional MacPherson strut suspension is the S point, and in the case of the present invention, the momentary center approaches the wheel carrier 56. Therefore, the change in camber angle of the wheel carrier viewed from the vehicle body is larger in the present invention.

第12図において、ボールジョイント50とボールジョイン
ト66とを結ぶ直線をa、ボールジョイント50と軸60とを
結ぶ直線をb、コントロールリンク54をc、ホイールキ
ャリア56をdとする。部材aに対する部材cの瞬間中心
は、部材bの延長線と部材dとの交点99となる。
In FIG. 12, the straight line connecting the ball joint 50 and the ball joint 66 is a, the straight line connecting the ball joint 50 and the shaft 60 is b, the control link 54 is c, and the wheel carrier 56 is d. The instantaneous center of the member c with respect to the member a is the intersection 99 of the extension line of the member b and the member d.

部材cの揺動角ΔθをΔθを用いて表わすと、 となる。ここで、l(i−j)はiとjとの間の距離で
ある。
When the swing angle Δθ 6 of the member c is represented by Δθ 2 , Becomes Here, l (i-j) is the distance between i and j.

一方、Δθと−Δθとの間に、 の関係があり、また、 Δθ=Δθ+Δθ の関係がある。ΔθをΔθを用いて表わすと、 となる。ここで、部材bと部材dとはほぼ鉛直に配置さ
れるため、部材cが傾いていても、l(60-99)とl(68-99)
とはほぼ等しい。よって、 構造上、l(50-60)はl(60-99)およびl(66-68)と比較して
短いため、 となり、本発明の場合、ボールジョイント68の揺動角度
が従来のマクファーソンストラット式サスペンションの
それに比して小さいことが分る。
On the other hand, between Δθ 6 and −Δθ 3 , And the relationship of Δθ 7 = Δθ 3 + Δθ 6 . If Δθ 7 is expressed using Δθ 2 , Becomes Here, since member b and member d are arranged almost vertically, even if member c is inclined, l (60-99) and l (68-99)
Is almost equal to. Therefore, Because of the structure, l (50-60) is shorter than l (60-99) and l (66-68) , Therefore, in the case of the present invention, it can be seen that the swing angle of the ball joint 68 is smaller than that of the conventional MacPherson strut suspension.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明に係るマクファーソンストラット式サス
ペンションの第1の態様の基本構成を示す模式図、第2
図は第1図のものを実施状態にした模式図、第3図は本
発明に係るマクファーソンストラット式サスペンション
の第2の態様の基本構成を示す模式図、第4図は第3図
のものを実施状態にした模式図、第5図および第6図は
第1図および第2図に示したマクファーソンストラット
式サスペンションの作用を示す背面図、第7図および第
8図は第3図および第4図に示したマクファーソンスト
ラット式サスペンションの作用を示す背面図、第9図は
第3図および第4図に示したマクファーソンストラット
式サスペンションの効果を示す背面図、第10図は本発明
によって得られるキャンバ変化を示す特性図、第11図お
よび第12図は本発明に係るマクファーソンストラット式
サスペンションの効果を示すための模式図、第13図およ
び第14図は従来のマクファーソンストラット式サスペン
ションの模式図である。 40:ストラット、 41:ストラット上部、 42:ストラット下部、 44:サスペンションアーム 48、50、60:軸、 54、84:コントロールリンク、 56:ホイールキャリア、 66、68、88、90、92、94:ボールジョイント。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a first embodiment of a MacPherson strut suspension according to the present invention, and FIG.
FIG. 1 is a schematic view showing the embodiment of FIG. 1 in an operating state, FIG. 3 is a schematic view showing the basic constitution of a second embodiment of a MacPherson strut suspension according to the present invention, and FIG. 4 is that of FIG. FIG. 5 and FIG. 6 are schematic views in the operating state, FIG. 5 and FIG. 6 are rear views showing the action of the MacPherson strut suspension shown in FIG. 1 and FIG. 2, and FIG. 7 and FIG. The rear view showing the action of the MacPherson strut suspension shown in the figure, FIG. 9 is the rear view showing the effect of the MacPherson strut suspension shown in FIGS. 3 and 4, and FIG. 10 is the camber obtained by the present invention. FIG. 11 and FIG. 12 are schematic diagrams showing the effect of the MacPherson strut suspension according to the present invention. FIG. 13 and FIG. It is a schematic diagram of a Pherson strut suspension. 40: Strut, 41: Upper strut, 42: Lower strut, 44: Suspension arm 48, 50, 60: Shaft, 54, 84: Control link, 56: Wheel carrier, 66, 68, 88, 90, 92, 94: Ball joint.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ストラット上部と該ストラット上部に対し
て相対滑動可能なストラット下部とを有するストラット
の前記ストラット上部が車体に揺動可能に連結され、前
記ストラット下部が、車体の横方向へ伸びるサスペンシ
ョンアームに揺動可能に連結されるマクファーソンスト
ラット式サスペンションであって、車輪の回転軸線より
上方となる部分および下方となる部分を有し、上方部分
がボールジョイントを介して前記ストラット下部に揺動
可能に連結されるホイールキャリアと、一方の端部で前
記サスペンションアームに揺動可能に連結され、他方の
端部でボールジョイントを介して前記ホイールキャリア
の下方部分に揺動可能に連結されるコントロールリンク
とを含み、該コントロールリンクと前記サスペンション
アームとの連結点は、前記サスペンションアームが基準
状態からバウンド方向に揺動するにつれ、車体の横方向
の外方へ向けて変位する位置に設けられた、マクファー
ソンストラット式サスペンション。
1. A suspension in which a strut upper portion of a strut having a strut upper portion and a strut lower portion slidable relative to the strut upper portion is swingably connected to a vehicle body, and the strut lower portion extends laterally of the vehicle body. A MacPherson strut suspension that is swingably connected to an arm and has a portion above and below a rotation axis of a wheel, the upper portion of which can swing to the lower portion of the strut via a ball joint. And a control link that is swingably connected to the suspension arm at one end and swingably connected to a lower portion of the wheel carrier via a ball joint at the other end. And a connection point between the control link and the suspension arm , As the suspension arm swings from the reference state in the bound direction, provided at a position displaced toward the outside of the vehicle body in the lateral direction, MacPherson strut type suspension.
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