JPS5914505A - 自動車のリヤサスペンシヨン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・本発明は自動車のリヤサスペンション、特にトーイン
効果に優れた新規なりャサスペンＳ／コンに関するもの
である。

自動車のリヤサスペンションにおいては、操縦安定性、
乗心地等の向上のために、走行中、特にコーナリングの
際にタイヤをトーインさせるものが望まれている。すな
わち、よく知られているように、コーナリングのときに
は車体にかかる遠心力がサスペンションに対して横力と
して作用し、タイヤは旋回の限界Ｇを大きくするためこ
の横力に対して大きい抗力をもって対抗づることが望ま
れる。この抗力はタイヤを１・−インさせてスリップ角
をつけることによって大きくすることができる。また、
この抗力を大きくして後輪のグリップを良くすれば、ア
ンダーステア傾向を強くしｃ、車の安定性を向上させる
ことができる。さらに、コーナリングのときにアクセル
を踏んだり離したリプる場合、タイヤには駆動力や制動
力がかかるが、踏んでいるアクセルをＭ−ｔとタイ１７
は急にトーアウトシ、アクセルを踏み込むと１・−イン
づる傾向がある。するど、コーナリング中にタイヤがト
ーインしたりトーアウトしたりηることになり、操縦安
定性（以下操安性という）が低下Ｊる。また、ブレーキ
を踏んだり、エンジンブレーキをかけたりすれば、乗心
地を良くするために設けられているラバーブツシュがタ
イヤの接地点より内側に位置しているため、制動力によ
って１・−アウトすることになり、操安性が悪くなる。

ラバーブツシュは柔かいほど乗心地は良いから、乗心地
の良い車はど操安性が悪くなることになる。したがって
、ブレーキやエンジンブレーキによつＣ制動力をかけた
ときにもトーインするリヤサスペンションが望まれるこ
とになる。すなわち、常にトーインづる傾向のあるリヤ
サスペンションによれば、常に安定したコーナリングが
実現４ることになるのである。また、リヤサスペンショ
ンのトーイン傾向は、コーナリングのときのみならず、
スポーツカーに特に要求される高速直進性の点からも望
まれるものである。すなわち、路面は実際には完全に平
坦なものではなく、大小の凹凸が必ずあるものであるが
、これらの凹凸はタイＶに対しＣ各種方向からの外乱と
なる。また、走行中に車の受ける風も横風のときはもら
ろん横力となって作用するが、横風でなくても車にとっ
ては各方向からの外乱となってタイ１７に作用する。こ
れらの外乱に対しても、常にリヤサスペンションが後輪
をトーインさけるように作用すれば、車はアンダーステ
ア傾向となって安定する。これらの外乱は、原因は何で
あっても、結局タイヤに対しでは前述の横力、制動力、
駆動力のいずれかとなつ゛Ｃ作用するものである。

従って、リヤサスペンションは、横力、制動力（ブレー
キとエンジンブレーキの２種がある）、駆動力のいずれ
に対してもタイＶをトーインさゼる効果のあるものが望
まれるのである。これらの外力を詳細に説明すれば、コ
ーナリング中のスラスト荷重に代表される横力はタイヤ
の接地点に外から内へ作用する力、ブレーキをかけたと
きのブレーキ力はタイＡ７の接地点に前から後へ作用づ
るツノ、エンジンブレーキによる力はタイヤのホイール
センタに舶から後へ作用する力、そして駆動力はホイー
ルセンタに後から前へ作用する力である。

これを表にすれば下記の通りとなる。

従来、コーナリング時の横力に対するトーイン効果をリ
ヤサスペンションに持たせたものは各積卸られているが
、いずれも構造的に多少複雑になっている。例えば特公
昭５２−３７６４９号に記載されたものは、ラバーブツ
シュを３個使用し、そのブツシュの硬さを変えたもので
あり、西独特許公開第２．１５８，９３１号あるいは同
Ｍ２，３５５，９５４号に記載されたものはホイールハ
ブを縦軸どスプリングを介して支持したものであり、構
造が複雑になっている。また、従来知られているこの種
のリヤサスペンションは上記４種の全ての外力に対して
トーイン効果を実現するものではなく、主として横力に
対してのみ効果のあるものとなっている。

本発明は、きわめて簡単な構造により、特にコーナリン
グ時の外力に対して後輪を有効にｔ〜−インさせる新規
なリヤ勺スペンションを提供することを目的どづるもの
Ｃある。

さらに本発明は、きわめて簡単な構造により旋回時、直
進時を問わず、横力、ブレーキ力、エンジンブレーキ力
、駆動力のいずれの外力に対しても後輪をトーインさせ
、乗心地の良い操安性の高い車を実現することを可能に
する全く新しい形式のリヤサスペンションを提供するこ
とを目的とＪるものである。

本発明のリヤサスペンションは、一端を車体に揺動自在
に支持した揺動部材に、後輪のホイール支持部材を、１
個のボールジヨイントと２個のラバーブツシュを介して
結合し、さらにホイール支持部材にスタビライ１ｆのコ
ントロールロッドを連結したものであり、特にボールジ
ヨイントを車体左側から見たホイールセンタ基準の水平
−垂直座標の第４象限に配置し、ラバーブツシュの少な
くとも１つはホイールセンタより前方に配置し、これら
２つのラバーブツシュとポールジョイン１〜の３者を含
む平面をホイール中心軸を含む垂直面におい゛Ｃホイー
ルセンタの高さではホイール左右中心Ｊ、り車体外方に
配置し、前記ラバーブツシュの軸をホイール支持部材の
ポールジョイン１〜回りの反時計方向回転をホイールセ
ンタの前方において内向きに案内するＪ：うな向きに配
置し、さらに前記コントロールロッドを下方内向きに傾
斜させて配置し、ボールジヨイントより前方に４３いて
ホイール支持部材に連結したことを特徴とりるものであ
る。

本発明で揺動部材とは、一端を車体に揺動自在に支持し
た車体側の揺動支持部祠であり、例えばセミトレーリン
グタイプのりＡ２ザスペンションのセミＩ・レーリング
アーム、ストラットタイプのリヤサスペンションのスト
ラット、ウイツシュボンタイプのリヤサスペンションの
アッパおよびＤ−アアーム、ドブイオンタイプのリヤサ
スペンションのドブイオンチューブ等の車体側に取り付
【プられた各種の支持部材を総称するもので、特定の形
式のものに限定され名ものではない。

また、ホイール支持部材とはホイールハブ等のタイヤを
回転自在に支持する部材を総称するもので、特定のホイ
ールハブに限定されるものぐはない。

また、コントロールロッドとは、スタビライザのスタビ
反力をホイール支持部材に伝達するため、スタビライザ
の端部とホイール支持部材の一部との間に連結されるリ
ンク部材で、長さ方向にスタビ反力を伝達するものであ
る。

また、本発明ぐ規定する象限は、車体左側方から後輪を
見て、ホイールセンタを中心として水平と垂直の直角軸
を仮想したときの直角座標における象限であり、第１か
ら第４の各象限は全てその象限を制限する両端の軸上（
例えば第１象限では水平軸の右半分と垂直軸の上半分）
を含むものと（る。

なお、本発明ではホイール支持部材の回転り向について
も車体左側から見て、時計方向、反時計方向等の表現を
覆ることとする。

本発明のリヤサスペンションによれば、コーナリング時
に横力が作用したとき、効果的にタイヤを１・−インさ
せることができる。これはボールジヨイントとラバーブ
ツシュの配置により、横力がホイール支持部材をポール
ジョインＩ・のまわりにトーイン方向に回転させるとと
もに、］−ナリング時の片側バンブによるスタビ反力が
コントロールロッドを介してホイール支持部材をトーイ
ン方向に変位させるように作用するからぐある。さらに
本発明によれば、前記４種の外力のいずれが作用したと
きにも効果的にタイヤをトーインさせることができる。

これも、上記ボールジヨイントとラバーブツシュの配置
による効果である。

以下、図面によって本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明をストラットタイプのツインリンクサス
ペンションに応用した例を示す斜視図である。車体側マ
ウント１０の端部から後方へ延びるトレーリングリンク
１１の後端にタイヤ１２のホイールハブ１８を支持する
３本のアーム１３Ａ。

１３８　１３Ｇを有するブラケツ］・１３が接続される
。

このブラケット１３はショックアブソーバ２５の下端に
結合され、一対のラテラルリンク１４の先端に連結され
ている。またホイールハブ１８には、クロスメンバ１５
に固設されたデイフルンシャルケース１６から横に延び
る駆動軸１７が回転自在に軸支されている。

ブラケット１３にはホイールハブ１８が２個のラバーブ
ツシュ１９．２０と、ボールジヨイント２１を介して、
ボールジヨイント２１回りに回動変位′自在にＭＷされ
る。ホイールハブ１８には前方に延びたアーム２２が一
体的に設けられ、このアーム２２の前＠２２ａにはスタ
ビライザ２３の端部２３ａに一端を連結した：Ｉン１ヘ
ロールロッド２４が連結され、スタビライザ２３からの
スタビ反力がアーム２２に伝達されるようになっている
。

ボールジヨイント２１は車体左側から見たホイールセン
タ基準の水平−垂直座標の第４象限に配置され、２つの
ラバーブツシュ　１９．２０の一７’ｊ１．９はホイー
ルセンタより前方に配置される。また、」ン１〜ロール
ロッド２４は下方内向きに傾斜して配置され、ホイール
ハブ１８から前方へ延びたアーム２２．に連結されて、
スタビ反力を下内方へ向けてホイールハブ１８に伝達す
る。

第１図の要部を第２図に詳細に示づ。第１図は左後輪を
左前方から見た図であり、第２図は右後輪を左（内側）
後方から見た図であるが、対応する部材は同じ符号で示
す。第２図に明確に示すように、ボールジヨイント２１
はホイールセンタＷより後方の下側（すなわち前記座標
の第４象限）に配置され、２つのラバーブツシュ　１９
．２０の一方１９はホイールセンタＷより前方（すなわ
ち前記座標の第２もしくは第３象限）に配置されている
。

また、これら２つのラバーブツシュ　１９，２０どボー
ルジョインＩ・２１の３者を含む面Ｐはホイール中心軸
Ｃを含む垂直面（その投影を第２図りに示す）において
、ホイール中心の高さＣ［ではホイール左右中心Ｗより
車体外りに配置されている。

さらに、ラバーブツシュ　１９．２０の軸１９ａ、２０
ａは、ホイールハブ１８がボールジヨイント回りの反時
計方向に回転したとき、これをホイールセンタＷの前方
において内向きに案内するような向きづなわちタイヤ１
２をトーインさせる向きに配置されている。すなわち、
前方のラバーブツシュ１９の向きは前方内向き、後方の
ラバーブツシュ２０の向きは前方外向きとされている。

この向きはラバーブツシュ　１９．２０の位置によって
は逆になる場合もありうる。すなわち、例えば前方のラ
バーブツシュ１９が第３象限の下の方に水平な向きある
いは斜めに前高、後低の向きに配置されたときは、この
軸１９ａは前方内向きでなく後方内向きとづる。これは
いずれの場合にもホイールハブ１８のボールジヨイント
２１の回りの時計方向回転を、トーイン方向に変位させ
るためである。

双手、第２図によっにの実施例の場合について、外力に
よるトーイン効果を詳細に説明する。

第２図においＣ、ボールジヨイント２１を通る縦の仮想
軸をし、車体の幅方向の仮想軸をＭとする。

横力（Ｓ）はタイＡ７の接地点Ｇに外から内へ向け（作
用し、ブレーキ力（Ｂ）は接地点Ｇに前から後へ向けて
作用し、エンジンブレーキ力（Ｅ）はホイールセンタＷ
に前から後へ向けて作用し、駆動力（Ｋ）はホイールセ
ンタＷに後から前へ向けて作用する。

コーナリング時等にタイヤに横力（Ｓ）が作用づると、
Ｌ軸のまわりに上から見て反時計方向に回転モーメント
が発生し、ラバーブツシュ　１９．２０の弾性によりホ
イールハブ１８はポールジョイン１−２１のまわりにト
ーイン方向へ変位する。なお、ことのき前方のラバーブ
ツシュ１９の弾性を後方のラバープツシ１２０の弾性よ
り大きくすれば一層人きいｌ−−イン効果が得られる。

ま・た、同時にコーナリング時のパ側バンプによりスタ
ビライザ２３からのスタビ反力Ｆがコントールロッド２
４を介してホイールハブ１８のアーム２２の後端に斜め
下内方に向けて作用づる。このスタビ反力Ｆの垂直分力
ＶＦによりホイールハブ１８はボールジヨイント２１の
回りに反時計方向（左側から見て）に回転するとともに
スタビ反力Ｆの水平分力ＨＦにより前が内に変位する。

この反時ｈ１方向への回転は、ホイールハブ１８をラバ
ーブツシュ１９．２０の軸の向きにより前を内側へ後を
外側へ変位させて結果としてホイールハブ１８をトーイ
ン方向に変位させる。また、水平分力ＨＦの内方への作
用により、同様にホイールハブ１８は１−一イン方向へ
の力を受け、効果的にトーイン方向へ変位せしめられる
。

このように、コーナリング時には横力（Ｓ）とスタビ反
力（Ｆ）との両方が１・−イン効果を生「しめ、効果的
にタイヤをトーインさせることができる。

次に、エンジンブレーキ力（Ｅ）、ブレーキ力（Ｂ）、
駆動力（Ｋ）によるトーイン効果について説明覆る。

エンジンブレーキ力（Ｅ）がホイールセンタＷに前から
後へ作用すると、ホイールセンタＷはボールジヨイント
２１とラバーブツシュ　１９．２０を含む面Ｐよりも内
側にあるため、ホイールハブ１８はポールジヨイント２
１の回り（Ｌ軸回り）に上から見て反時計り向りなわも
トーイン方向Ｔに回転変位する。−力、このエンジンブ
レーキ力（Ｅ）はＭ軸のまわりにホイールハブ１８を時
計方向（左側から見て）に回転させようとする作用を有
覆る。これにＪ、リホイールハブ１８はトーアウトの方
向へ変位鴫ようとする。このとき前述のＬ軸まわりのエ
ンジンブレーキ力（Ｅ）の作用の方が大きければ結局（
−一イン効果が得られるので問題はないが、必ずしもそ
のように設計することはできないので、ラバーブツシュ
　１９．２０のいずれか一方の後側にストッパを設ける
ことにより、確実にトーインさせることができる。

ブレーキ力（Ｂ）が接地点Ｇに前から後へ作用すると、
タイヤはＭ軸のまわりに反時計方向に回転しようとする
。Ｍ軸まわりの反時計方向への回転は上記スタビ反力（
Ｆ）の場合と同様にラバーブツシュ　１９．２０の向き
によりホイールハブ１８をｉ・−イン方向に変位させる
。また、図示の実施例では接地点Ｇはボールジヨイント
２１とラバーブツシュ　１９．２０を含む而Ｐより内側
に位置しているため、ブレーキ力（Ｂ）はＬ軸まわりに
もトーイン方向へ作用する。しかし、このとき接地点Ｇ
が上記面Ｐより外側に位置していても、この場合はＭ軸
まわりの回転によるｌ−−イン効果の方がＬ軸まわりの
１・−アウト効果よりも大きいくラバーブツシュ　１９
．２０はブツシュの軸方向の方が厚み方向より変形しや
すいことと、ホイールセンタＷのボールジヨイント２１
からのオフＬツ１〜は上下方向の方が横方向よりも大き
いことに起因づる）から、結局トーイン効果が得られる
。

駆動力（Ｋ＞がホイールセンタＷに後から前へ　　゛作
用すると、これはエンジンブレーキ力（ヒ）と逆方向の
力であるため、ホイールハブ１８はＬ軸まわりのトーイ
ン傾向とＭ軸まわりの回転とラバーブツシュ　１９．２
０の向きによるトーアウト傾向の総合的作用の結果、ト
ーアウトしようとする。そこで、ラバープツシｘ　１９
．２０のいずれか一方の後にＭ軸まわりの時計方向の回
転変位を規制するストッパを設けることにより確実にＬ
軸まわり詳しくはストッパを前に設【プたラバーブツシ
ュとボールジヨイント２１を結ぶ線のまわりにホイール
ハブ１８をトーイン方向に変位させることができる。

上記実施例の詳細な説明から明らかなように、本発明に
よれば横力（Ｓ）、ブレーキ力（Ｂ）、エンジンブレー
キ力（Ｅ）、駆動力（Ｋ）の４つの外力に対し、いずれ
の外力が作用した場合にもタイヤを１・−インさせる効
果を右するとともに、コーナリング等による片側バンプ
時にもバンプした側のタイヤをスタビ反力（Ｆ）の垂直
分力ＶＦおよび水平分力ＨＦによりトーインさせる効果
を有するリヤサスペンションが得られる。したがって、
コーナリング等の運転中に常に車を安定させ、しかも乗
心地を損うことなく操安性を向上させた車を実現するこ
とができる。また、この１・−イン効果は、高速直進性
の優れたスポーツカニを実現づる上にも有利であるから
、本発明によるリヤサスペンションの実用上の価値はき
わめて高い。

次に、本発明をセミトレーリ′ングタイプのリヤサスペ
ンションに適用した実施例を第３Ａ、３Ｂ、３０図によ
って説明する。第３Ａ図は右後輪を上から見た図、第３
Ｂ図はそれを右外方から見た側面図（ただしタイヤは想
像線で示づ）Ｚ第３Ｃ図は第３Ａ図を左から見た図であ
る。

前方に２叉状に延びた２本のアーム３０Ａ　　、３０Ｂ
をＴｈ’　するセミトレーリングアーム３０の各アーム
３０Ａ　　、３０Ｂの前端は車体に軸支部３１ａ、３１
１）により揺動自在に支持され、後部本体３０Ｇの外側
にはｉ［＊イールハブ３２がポールジョイン１〜３３、
第１ラバーブツシユ３４および第２ラバーブツシユ３５
を介して支持されている。、またホイールハブ３２には
前方へ延びたアーム３２Ａが一体的に設けられ、このア
ーム３２Δの前端にコンＩ・ロールロッド３６の下端が
連結され、このコントロール　。

ロッド３６の上端は、車体にブラケツ１−３７により支
持されたスタビライザ３８の前方屈曲部３８Ａの前−に
連結される。

この構成では、前方のラバーブツシュずなわら第２ラバ
ーブツシユ３５の配置を除いて、仙の全ての部材の配置
が第２図に示した実施例と同じである。第２ラバーブツ
シユ３５は第１ラバーブツシユ３４よりも低く、第２象
限（象限の定義は前述と同じ）の下方に位置しており、
スタビ反力によるホイールハブ３２の反時計方向（左か
ら見て、すなわち第３Ｂ図とは逆の方向から見て）の回
転を内方に案内するよう下方内向きに配置されている。

この実施例における４種の外力およびスタビ反力の垂直
および水平分力に対する作用は、前述の第２図に示した
実施例と全く同じであり、図から明らかであるめで説明
を省略する。すなわち、これらのいずれの力によっても
タイヤはトーイン変化せしめられ所期の効果を達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明をストラットタイプのツインリンクサス
ペンションに応用した例を示す斜視図、第２図はその要
部を詳細に示す原理図で、右後輪を左後方から見た斜視
図とその３方向投影図を示づもの、第３Ａ図は本発明を
セミトレーリングタイプのリヤサスペンションに応用し
た例を示ず右後輪の一部破断上面図、第３Ｂ図は第３Ａ
図の例を右外方からタイＡ２を透視して示す側面図、第
３Ｃ図は第３Ａ図を左から見た図である。 １２・・・タ　　イ　　ヤ　　１４・・・ラテラルリン
ク１８．３２・・・ホイールハブ １９．２０，３４．３５・・・ラバーブツシュ２１．３
３・・・ボールジヨイント　２２．３２Ａ・・・アーム
２３．３８・・・スタビライザ ２４．３６・・・コントロールロッド ３０・・・セミトレーリングアーム −３１− 第３Ｃ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一端を車体に揺動自在に支持した揺動部材、ボールジヨ
   イントと２つのラバーブツシュを介してこの揺動部材に
   ３点支持され、ホイールを回転自在に支持したホイール
   支持部材、およびスタビ反力を伝達す゛るスタビコント
   ロールロッドを介してこのホイール支持部材に連結され
   たスタビライザからなり、 前記ボールジヨイントは車体左側から見たホイールセン
   タ基準の水平−！ｔ！直座標の第４象限に配置され、前
   記２つのラバーブツシュの少なくとも１つはホイールセ
   ンタより前方に配置され、これら２つのラバーブツシュ
   とボールジヨイントの３者を含む面がホイール中心軸を
   含む垂直面においてホイール中心の高さではホイール左
   右中心より車体外方に配置され、前記ラバーブツシュの
   軸はホイール支持部材のボールジヨイント回りの反時計
   方向回転をホイールセンタの前方において内向きに案内
   するような向きに配置され、前記コント０−ルロッドは
   下方内向きに傾斜して配置され、ボールジヨイントより
   前方においてホイール支持部材に連結されていることを
   特徴とり゛る自動車のリヤサスペンション。