JPH0788129B2 - サスペンシヨン装置 - Google Patents

サスペンシヨン装置

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JPH0788129B2
JPH0788129B2 JP60095777A JP9577785A JPH0788129B2 JP H0788129 B2 JPH0788129 B2 JP H0788129B2 JP 60095777 A JP60095777 A JP 60095777A JP 9577785 A JP9577785 A JP 9577785A JP H0788129 B2 JPH0788129 B2 JP H0788129B2
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fluid
vehicle
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洋介 赤津
博嗣 山口
直人 福島
淳 波野
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F13/00Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs
    • F16F13/04Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper
    • F16F13/06Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/08Units comprising springs of the non-fluid type as well as vibration-dampers, shock-absorbers, or fluid springs comprising both a plastics spring and a damper, e.g. a friction damper the damper being a fluid damper, e.g. the plastics spring not forming a part of the wall of the fluid chamber of the damper the plastics spring forming at least a part of the wall of the fluid chamber of the damper
    • F16F13/14Units of the bushing type, i.e. loaded predominantly radially
    • F16F13/149Multiple bushings connected together; Restraining links
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/20Type of damper
    • B60G2202/25Dynamic damper

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、車両用サスペンション装置、特にサスペンシ
ョン装置によって生じる複数の共振を制振する技術に関
する。
(従来の技術) 従来のサスペンション装置としては、例えば「自動車工
学全書11巻ステアリングサスペンション」(昭和55年8
月(株)山海堂発行)の第98頁の図4.11に記載されてい
るようなものが知られている。
この従来装置の車両前後方向荷重を受けるロッド部材で
あるアッパーリンクやロアリンクには、その両端に中実
ゴムブッシュがそれぞれ設けられていて、このゴムブッ
シュにより、車輪側から車体側に伝達される振動を減衰
するようにしている。
(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、このような従来のサスペンション装置に
あっては、ロッド部材に加わる振動の減衰を、ゴムブッ
シュ自体が有する減衰作用だけで行なおうとするもので
あったため、サスペンション装置のばね下部材を質量と
し、ゴムブッシュ等による弾性をバネ定数として生じる
共振(20Hz付近)及びタイヤトレッドリングの回転方向
慣性モーメントとタイヤ回転方向ねじり剛性によるワイ
ンドアップ共振(40Hz付近)を制振することができない
という問題点があった。
そして、この問題点によって、不整路や悪路等の走行時
に車両のハーシュネス性能が低下し、乗心地を悪化させ
ていた。
(問題点を解決するための手段) 本発明は、上述のような問題点を解決することを目的と
してなされたもので、この目的達成のために本発明で
は、一端が車体側部材に他端が車輪側部材にそれぞれ車
体側ゴムブッシュ及び車輪側ゴムブッシュを介して連結
されるロッド部材を備えたサスペンション装置におい
て、前記ロッド部材が、車体とアクスル部材との間に車
両前後方向に配置されるロアリンクであり、前記車体側
ゴムブッシュ及び車輪側ゴムブッシュのそれぞれに、第
1流体室及び第2流体室と、該両流体室を連通させる連
通路を設けて二つの流体ダイナミックダンパを形成さ
せ、かつ、前記ロアリンクの車体側ゴムブッシュに形成
された流体ダイナミックダンパの共振周波数を、車両前
後方向の力によるサスペンション装置のばね下の前後共
振を減衰させる周波数域に設定し、前記ロアリンクの車
輪側ゴムブッシュに形成された流体ダイナミックダンパ
の共振周波数を、車軸回りに生じるワイドアップ共振を
減衰させる周波数域に設定したことを特徴とする。
(作 用) 車両走行中、サスペンション装置のばね下部材からロア
リンクに伝達される車両前後方向の共振としては、ばね
下総重量を質量とし、ロアリンクの両ゴムブッシュによ
る車両前後方向のトータルバネ定数をバネとして共振す
る前後共振と、タイヤのトレッドリングの回転方向慣性
モーメントを質量とし、タイヤ回転方向のねじり剛性を
バネとして共振するワインドアップ共振とがある。
この前後共振とワインドアップ共振はそれぞれ共振周波
数が異なっていて前後共振周波数はワインドアップ共振
周波数より低い周波数であらわれる。
これに対し、ロアリンクの車体側ゴムブッシュに形成さ
れた流体ダイナミックダンパの共振周波数が、車両前後
方向の力によるサスペンション装置のばね下の前後共振
を減衰させる周波数域に設定され、ロアリンクの車輪側
ゴムブッシュに形成された流体ダイナミックダンパの共
振周波数が、車軸回りに生じるワインドアップ共振を減
衰させる周波数域に設定されている。
このため、例えば、タイヤが突起等を乗り越した場合、
タイヤの接地点からタイヤ→アクスル部材→車輪側ゴム
ブッシュ→ロアリンク→車体側ゴムブッシュを経過して
車体に入力されようとする前後共振は、車体への前後共
振入力点となるロアリンクの車体側ゴムブッシュにおい
て、流体ダイナミックダンパによる動バネ定数低域によ
り有効に減衰される。
また、タイヤの接地点からタイヤ→アクスル部材→車輪
側ゴムブッシュを経過してロアリンクに入力されようと
するワインドアップ共振は、ロアリンクへのワインドア
ップ共振入力点となる車輪側ゴムブッシュにおいて、流
体ダイナミックダンパによる動バネ定数低域により有効
に減衰される。
(実施例) 以下、本発明の実施例を図面により詳述する。尚、この
実施例を述べるにあたって、自動車のリヤサスペンショ
ン装置を例にとる。
まず、第1図及び第2図に示す第1実施例について、そ
の構成を説明する。
1はリヤサスペンション装置であって、第2図に示すよ
うに、リヤアクスルケース2(アクスル部材)、アッパ
ーリンク3、ロアリンク4、ラテラルロッド5、コイル
スプリング6、ショックアブソーバ7、サスペンション
ブラケット8、ブラケットステイ9、スタビライザ10を
備てえいるもので、アッパーリンク3,3及びロアリンク
4,4による4リンクにラテラルロッド5を加えた5リン
ク式リヤサスペンション装置と称される構造のものであ
る。
上記リヤアクスルケース2は、内部にディファレンシャ
ルギヤ及びドライブシャフトが納められていて、ドライ
ブシャフトの両端部には車輪が装着される。
上記アッパーリンク3は、一端がケース側ブラケットを
介してアクスルケース2に、他端が車体に支持されるも
ので、左右2つのアッパーリンク3,3は車両前後方向に
配置され、前後方向荷重を支持する。
上記ロアリンク4は、前記アッパーリンク3と同様に、
一端がケース側ブラケットを介してアクスルケース2
に、他端が車体に支持されるもので、左右2つのロアリ
ンク4,4は車両前後方向に配置され、前記アッパーリン
ク3,3の下方に配置され、主に前後方向荷重を支持す
る。
上記ラテラルロッド5は、一端がアクスルケース2に、
他端が車体に支持されるもので、このラテラルロッド5
は車両左右方向に配置され、左右方向荷重を支持する。
上記コイルスプリング6及びショックアブソーバ7は、
車両の上下方向荷重を支持するもので、車体との支持部
分にはマウンティングインシュレータが介装される。
上記サスペンションブラケット8は、車体への振動伝達
を軽減させることを目的として防振部材を車軸側と車体
側とに配置した二重防振構造であって、左右のサスペン
ションブラケット8,8間にはスタビライザ10が設けら
れ、また、車体との取付部にはブラケットステイ9,9が
設けられる。
実施例では、前記ロアリンク4をロッド部材とし、流体
ダイナミックダンパを形成させたもので、以下第1図に
よりロアリンク4の構成を説明する。
ロアリンク4は、ロッド41、車体側外筒部51、車体側内
筒部52、車体側ゴムブッシュ53、車体側第1流体室54、
車体側第2流体室55、車体側連通路56、車輪側外筒部6
1、車輪側内筒部62、車輪側ゴムブッシュ63、車輪側第
1流体室64、車輪側第2流体室65、車輪側連通路66によ
って構成されている。
上記ロッド部41は、その両端に車体側外筒部51及び車輪
側外筒部61が一体に形成されている。
上記車体側内筒52及び車輪側内筒62は、それぞれ車体及
びケース側ブラケットにボルトによって固定されるもの
で、この両内筒52,62と前記両外筒部51,61との間には車
体側ゴムブッシュ53及び車輪側ゴムブッシュ63が介設さ
れる。
上記車体側第1流体室54及び車体側第2流体室55は、前
記車体側ゴムブッシュ53の内部に形成されたもので、そ
の位置は該車体側ゴムブッシュ53をはさんでロッド方向
に対向する位置としている。
尚、車体側外筒部51と車体側内筒部52とがロッド軸方向
(車両前後方向)へ相対的に変位した場合、車体側第1
流体室54と車体側第2流体室55とは、一方の流体室容積
が拡大し、他方の流体室容積が縮小する。
上記車体側連通路56は、前記両流体室54,55を連通させ
るもので、車体側外筒部51の外周に沿って車体側連通路
56が形成されている。尚、前記車体側第1流体室54、車
体側第2流体室55、車体側連通路56には、非圧縮性流体
である不凍液が封入流体wとして封入されている。
そして、前記車体側連通路56の封入流体wを質量とし、
車体側第1及び第2流体室54,55の拡縮に伴なう車体側
ゴムブッシュ53の弾性をバネとして、車体側の流体ダイ
ナミックダンパが形成されるもので、この流体ダイナミ
ックダンパの共振周波数は、車体側ゴムブッシュ5のバ
ネ定数や封入流体wの粘性,密度,管路長,管路断面積
等の調整により、車両前後方向の力によるサスペンショ
ン装置のばね下部材の共振周波数域にチューニングさせ
ている。
また、前記車輪側ゴムブッシュ63にも、車体側ゴムブッ
シュ53と同様に、車輪側第1流体室64及び車輪側第2流
体室65と、両流体室64,65を連通する車輪側連通路66が
設けられ、内部に封入流体wが封入されて、車輪側の流
体ダイナミックダンパが形成されている。
尚、この車輪側の流体ダイナミックダンパの共振周波数
は、ワインドアップ振動(車軸まわりに生じる振動)の
共振周波数域にチューニングさせている。
次に第1実施例の作用を説明する。
(イ)流体ダイナミックダンパの共振周波数設定 ばね下部材からロッド部材であるロアリンク4に伝達さ
れる車両前後方向の共振としては、第3図に示すよう
に、ばね下総重量M1を質量とし、ロアリンク4の両ゴム
ブッシュ53,63による車両前後方向のトータルバネ定数K
1をバネとして共振する前後共振と、トレッドリングR
の回転方向慣性モーメントJを質量とし、タイヤ回転方
向のねじり剛性Keをバネとして共振するワインドアップ
共振(接地点Pを支点として前後方向の共振となり車体
に入力される)とがある。
尚、前後共振周波数fc1は、 ワインドアップ共振周波数fc2は、 となる。
従って、前述の前後共振とワインドアップ共振のそれぞ
れに流体ダイナミックダンパの共振周波数を設定させる
と、共振周波数域での動バネ定数の低減及びダイナミッ
クダンパ作用による制振作用が得られるもので、実施例
では、車体側ゴムブッシュ53の流体ダイナミックダンパ
の共振周波数を20Hz前後に設定させ、車輪側ゴムブッシ
ュ63の流体ダイナミックダンパの共振周波数を40Hz前後
に設定させている。
尚、実施例における共振周波数を異ならせる手法として
は、連通路56,66の長さを異ならせることで、流体ダイ
ナミックダンパの共振周波数が定まる質量を異ならせる
手法をとっている。
(ロ)振動入力時 例えば、車輪が突起等を乗り越した場合、車輪側内筒部
62から正弦波状の振動が入力され、その入力振動に応じ
て車体側の両流体室54,55及び車輪側の両流体室64,65内
の封入流体wが流動する。
この時の振動周波数のうち、流体ダイナミックダンパの
共振周波数である20Hz前後もしくは40Hz前後の周波数成
分は、第4図の動バネ特性Aに示すように、従来のゴム
ブッシュによる動バネ特性Bに比べ、動バネ定数が低下
することで振動伝達力が小さくなり、トータルとして車
体に伝達される力を大幅に低減させることができる。さ
らに、流体ダイナミックダンパの共振周波数にほぼ一致
すれば、流体ダイナミックダンパ作用による制振作用
(ばね下部材の共振振動が流体ダイナミックダンパの共
振に置き換わり、振動振幅を急激に小さくする作用)で
振動減衰力が発生し(第5図の減衰力特性線図参照)、
突起通過後の振動伝達力の収束が短時間にてなされる。
ちなみに、従来のゴムブッシュによる振動伝達力の経時
変化は、第6図の振動伝達力特性Cに示すように、従来
は収束に要する時間が長時間であったのに対し、実施例
では、振動伝達力特性Dに示すように、伝達力の低減と
共に短時間にて収束がなされる。
このように、車両が突起に乗り上げた時においては、突
起乗り上げ時に動バネの低下分だけ振動伝達力の低減が
生じ(第6図の領域Eは伝達力の減少を示す領域)、車
輪が突起から離れた後には、流体ダイナミックダンパ作
用による減衰力により短時間にて振動伝達力を収束させ
ることができる。
以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、具
体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発
明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があって
も本発明に含まれる。
また、実施例では連通路長により流体ダイナミックダン
パの共振周波数を異ならせる例を示したが、ゴムブッシ
ュの素材や封入流体の選択等により行なってもよい。
(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明のサスペンション装置
にあっては、ロッド部材が、車体とアクスル部材との間
に車両前後方向に配置されるロアリンクであり、車体側
ゴムブッシュ及び車輪側ゴムブッシュのそれぞれに、第
1流体室及び第2流体室と、該両流体室を連通させる連
通路を設けて二つの流体ダイナミックダンパを形成さ
せ、かつ、ロアリンクの車体側ゴムブッシュに形成され
た流体ダイナミックダンパの共振周波数を、車両前後方
向の力によるサスペンション装置のばね下の前後共振を
減衰させる周波数域に設定し、ロアリンクの車輪側ゴム
ブッシュに形成された流体ダイナミックダンパの共振周
波数を、車軸回りに生じるワインドアップ共振を減衰さ
せる周波数域に設定したため、前後共振とワインドアッ
プ共振の2つの共振を同時に減衰することができると共
に、前後共振ワインドアップ共振が車体へ入力される
時、車体側ゴムブッシュにおいて前後共振が減衰され、
車輪側ブッシュにおいてワインドアップ共振が減衰され
るというように、最も支配的となる振動入力点にて異な
る共振がそれぞれ有効に減衰される結果、不整路や悪路
等での走行時の乗り心地を大幅に向上させることができ
るという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明第1実施例のリヤサスペンション装置の
ロアリンクを示す断面図、第2図は第1実施例のリヤサ
スペンション装置を示す斜視図、第3図はリヤサスペン
ション装置の車両前後方向振動系を示す図、第4図は流
体ダイナミックダンパの動バネ特性線図、第5図は流体
ダイナミックダンパの減衰力特性線図、第6図は実施例
のロアリンクによる振動伝達力特性を示す振動伝達力特
性線図である。 1……リヤサスペンション装置(サスペンション装置) 4……ロアリンク(ロッド部材) 53……車体側ゴムブッシュ 54……車体側第1流体室 55……車体側第2流体室 56……車体側連通路 63……車輪側ゴムブッシュ 64……車輪側第1流体室 65……車輪側第2流体室 66……車輪側連通路 w……封入流体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 波野 淳 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 (56)参考文献 実開 昭60−155609(JP,U) 実公 昭64−1123(JP,Y2) 実公 昭61−27767(JP,Y2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】一端が車体側部材に他端が車輪側部材にそ
    れぞれ車体側ゴムブッシュ及び車輪側ゴムブッシュを介
    して連結されるロッド部材を備えたサスペンション装置
    において、 前記ロッド部材が、車体とアクスル部材との間に車両前
    後方向に配置されるロアリンクであり、 前記車体側ゴムブッシュ及び車輪側ゴムブッシュのそれ
    ぞれに、第1流体室及び第2流体室と、該両流体室を連
    通させる連通路を設けて二つの流体ダイナミックダンパ
    を形成させ、 かつ、前記ロアリンクの車体側ゴムブッシュに形成され
    た流体ダイナミックダンパの共振周波数を、車両前後方
    向の力によるサスペンション装置のばね下の前後共振を
    減衰させる周波数域に設定し、 前記ロアリンクの車輪側ゴムブッシュに形成された流体
    ダイナミックダンパの共振周波数を、車軸回りに生じる
    ワインドアップ共振を減衰させる周波数域に設定したこ
    とを特徴とするサスペンション装置。
JP60095777A 1985-05-02 1985-05-02 サスペンシヨン装置 Expired - Lifetime JPH0788129B2 (ja)

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JPS61253207A JPS61253207A (ja) 1986-11-11
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10427487B2 (en) 2015-10-28 2019-10-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Suspension device for vehicle

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