JPS5914510A - 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
果に優れた新規なリヤサスペンショ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することが望ま
れる。この抗力はタイヤをトー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て、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
踏んだり離したりする場合、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離すとタイヤは急に
トーアウトし、アクセルを踏み込むとトーインする傾向
がある。

すると、コーナリング中にタイヤがトーインしたりトー
アウトしたりすることになり、操縦安定性（以下、操安
性という）が低下する。

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、制動力によってトー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って制
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、常にトーインする（
ｌのあるリヤサスペンションによれば、常に安定したコ
ーナリングが実現することになるのである。また、リヤ
サスペン７ヨ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（、
大小の凹凸が必ずあるものであるが、これらの凹凸はタ
イヤに対して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ちろん横力となって作
用するが、横風でな（ても車にとっては各方向からの外
乱となってタイヤに作用する。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せるよう
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
に対しては前述の横力、制動力、駆動力のいずれかとな
って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
に対してもタイヤをトーインさせ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ヤの接地点に前から後へ作用する
力、エンジンブレーキによる力はタイヤのホイールセン
タに前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
いは同第２，３５５，９５４　号に記載されたものはボ
イールノ・プを縦軸と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（、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トーインさせる新規な
リヤサスペンションを提供することを目的とするもので
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
、駆動力のいずれヤ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
ことを目的とするものである。

本発明のリヤサスペンションは、一端全車体に揺動自在
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ザのコン
トロールロッドを連結したものであり、特にボールジヨ
イントをホイールセンタより上方に配置し、ラバーブツ
シュの少なくとモ１つはホイールセンタより下方に配置
し、これら２つのラバーブツシュとボールジヨイントの
３者を含む平面をホイール中心軸を含む垂直面において
ホイールセンタの高さ及びグランド上でホイール左右中
心より車体外方に配置し、前記ラバーブツシュの軸をホ
イール支持部材のボールジヨイント回りの車体左側から
見た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し、さらに前記コントロ
ールロッドを下方外向きに傾斜させて配置し、ボールジ
ヨイントより後方においてホイール支持部材に連結した
ことを特徴とするものである。

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材であり、例えばセミトレーリン
グタイプのリヤサスペンションのセミトレーリングアー
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□
ツバおよびローアアーム、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け
られた各種の支持部材を総称するもので、特定の形式の
ものに限定されるものではない。

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ではない。

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、本発明で規定する象限は、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）
を含むものとする。

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

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、効果的にタイヤをトーインさせ
ることができる。これはボールジヨイントとラノ（−ブ
ツシュの配置により、横力がホイール支持部材をボール
ジヨイントのまわりにトーイン方向に回転させるととも
に、コーナリング時の片側バンプ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である。さらに、
本発明によれば、前記４種の外力のいずれかが作用した
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の端部かも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、１３Ｂ、１３Ｃを有するプラタン
）１３が接続される。このプラタン）１３はショツクア
プンーバ２５の下端に結合され、一対のラテラルリンク
１４の先端にクロスメンバ１５に固設されたディファレ
ンシャルケース１６かも横に延びる駆動軸１７が回転自
在に軸支されている。

ブラケット１３の各アームにはホイールハブ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
装着される。

ホイールハブ１Ｂには後方に延びたアーム２２が一体的
に設けられ、このアーム２２の後端２２ａＫはスタビラ
イザ２３の端部２３ａに一端を連結したコントロールロ
ッド２４が連結され、スタビライザ２３かものスタビ反
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はホイールセンタより上方に配置
され、２つのラバーブツシュ１９゜２０の・一方１９は
ホイールセンタより下方に配置される。またコントロー
ルロッド２４は下方外向きに傾斜して配置され、ホイー
ルハブ１８から後方へ延びたアームに連結されて、スタ
ビ反力を下外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図に詳細に示す。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、ポールジョイン）２１
はホイールセンタＷより上方（すなわち前記座標の第１
または２象限）に配置され、２つのラバーブツシュ１９
．２０の１方１９ｔＩ′ｉホイール七ンタＷより下方（
すなわち前記座標の第３もしくは第４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とボール
ジヨイント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固在に示す）において、ホ
イール中心の高さＣＬおよびグランドＧＬ上でホイール
左右中心Ｗより車体外方に配置されて（・る。

さらに、ラバーブツシュ１９．２０の軸１９ａ、２０ａ
は、ホイールセンタ１８がボールジヨイント回りの時計
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すなわちタイヤ１２
をトーインさせる向きに配置されている。すなわち、後
方のラバーブツシュ１９の向きは後方内向き、前方のラ
バーブツシュ２０の向きは後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２０が第２象限の上の方に水平な向きあるいは
斜めに後高、前低の向きに配置されたときは、この軸２
０ａは後方外向きでなく後方内向きとする。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
０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。

以下、第２図によってこ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図において
、ボールジヨイント２１を通る縦の仮想軸をり、車体の
幅方向の仮想軸をＭとする。

横力（Ｓ）　Ｈタイヤの接地点Ｇに外から内へ向けて作
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（匂はホイールセンタ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）が作用すると、
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、ツノく−プッシュ１９．２０の弾性によりホ
イールノ１プ１８はボールジヨイント２１のまわりにト
ーイン方向へ変位する。なお、このとき前方のツノく一
ブツシュ２０の弾性を後方のツノ（−ブツシュ１９の弾
性より大きくすれば一層太き（・トーイン効果が得られ
る。また、同時にコーナリング時の片側バンプによりス
タビライザ２３からのスタビ反力Ｆがコントロールロッ
ド２４を介してホイールセンタ１８のアーム２２の後端
に斜め下外方に向けて作用する。このスタビ反力Ｆの垂
直分力ＶＦによりホイールセンタ１８はポールジヨイン
ト２１０回りに時計方向（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により後が外に変位
する。この時計方向への回転は、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の外方への
作用により、同様にホイールハブ１８Ｆ′ｉトーイン方
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）との両方がトーイン効果を生ぜしめ、効果的に
タイヤをトーインさせることができる。

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

ブレーキ力（Ｂ）が接地点Ｇに前から後へ作用すると、
接地点Ｇは図示の例で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はボールジヨイント２１０回り（Ｌ軸
回り）に上から見て反時計方向すなわちトーイン方向Ｔ
に回転変位する。一方、このブレーキ力（Ｂ）はＭ軸の
まわりにホイールハブ１８を反時計方向（左側から見て
）に回転させようとする作用を有する。これによりホイ
ールハブ１８はトーアウトの方向へ変位しようとする。

このとき前述のＬ軸まわりのブレーキ力（Ｂ）の作用の
方が大きければ結局トー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
ストッパーを設けることにより、確実にトーインさせる
ことかできる。

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より内側に
位置して（・るため、エンジンブレーキ力（匂はＬ軸ま
わりにトーイン方向へ作用する。ただし、このとき同時
にタイヤ１２はＭ軸のまわりに反時計方向に回転しよう
とするため、上記ブレーキ力（Ｂ）の場合と同様にラバ
ーブツシュユ１９．２０の向きによりホイールノ１プ１
８をトーアウト方向に変位させようとする。しかし、こ
れに対しては、前記ラバーブツシュ１９．２０の（１ず
れか一方の後側に設けられたストツノ（−の作用により
、トーアウトは防止され、ボールジヨイント２１とスト
ツノ（−を後に設けたツノ（−ブツシュを結ぶ線のまわ
りにトーイン方向にのみ変位が可能となる。

駆動力（（イ）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（Ｅ）と逆方向の力で
あるため、ホイールレノ１ブ１８はＬ軸まわりのトーア
ウト傾向とＭ軸まわりの時計方向回転とツノ（−ブツシ
ュ１９．２０の向きによるトーイン傾向の総合的作用の
結果、トーインしようとする。なお、このときもラバー
ブツシュ１９．２０のいずれが一方の後にＭ軸まわりの
反時計方向の回転変位を規制するストッパを設けること
により一層確実にＬ軸まわり詳しくはストッパを後に設
け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。

第２図におけるボールジヨイント２１と２つのラバーブ
ツシュ１９，２０の配置を第３図に示し、さらにこれと
異なる配置の例を第４図および第５図に示す。

第３図ではボールジョイン）２１￥第１象限に配置され
、ラバーブツシュ２ｏが第３象限、ラバーブツシュ１９
が第４象限に配されており、この構成における４外力お
よびスタビ反力に対する作用は第２図について説明した
通りである。

第４図ではボールジヨイント２１は同じく第１象限に配
置されており、後方のラバーブツシュ１９も第３図と同
じく第４象限に配置されているが、他のラバーブツシュ
２ｏは第２象限に配置されている。この場合、第２象限
に配置されたラバーブツシュ２０の向きは、ホイールハ
ブの時計方向の回転を内方に案内するように、下方外向
き、上方内向きとなっている。後方のラバーブツシュ１
９は後方内向きでホイールハブの時計方向回転を後にお
いて外方に変位させる。

この第４図の配置においても、４外力とスタビ反力に対
するトーイン効果は第３図の場合と同様である。すなわ
ち、横力（Ｓ）に対してはＬ軸回りに上がら見′て反時
計方向に変位してトーイン変化し、スタビ反力および駆
動力的に対してはＭ軸まわりに時計方向に回転し、ラバ
ーブツシュ１９．２０の向きによりトーイン方向に案内
され、ブレーキ力（Ｂ）およびエンジンブレーキカ（均
に対してはＬ軸まゎりに上から見て反時計方向に変位し
てトーイン変化する。

第５図ではボールジヨイント２１が第２象限に配置され
ており、２つのラバーブツシュ１９．２０が第４と第１
象限に配置されている。そしていずれのラバーブツシュ
も、上内下外の向きをしている。これはポールジヨイン
ト２１回りの時計方向の回転をホイールセンタＷより後
方において外方へ変位させ、トーイン変化させるためで
ある。ボールジヨイント２１とラバーブツシュ１９．２
０を含む面ＰはホイールセンタＷよりも外方にあり、地
面に垂直な面となっている。

この第５図の配置においても４外力とスタビ反力に対す
るトーイン効果が得られる。すなわち、スタビ反力（ボ
ールジヨイント２１より後方において下外向きに作用す
る）は、外方に向かった水平分力と、ボールジヨイント
２１０Ｍ軸まわりに時計方向にホイールノ・プを回転さ
せる下向きの垂直分力とこれによる回転を後方において
外方に案内するラバーブツシュ１９．２０の作用とによ
り、ホイールハブをトーイン方向に変位させる。また駆
動力（へ）もＭ軸まわりに時計方向の回転を生じさせ、
トーイン変化を生せしめる。ブレーキ力（Ｂ）とエンジ
ンブレーキカ（均は、ホイールセンタＷがボールジヨイ
ント２１とラバーブツシュ１９．２０を含む面ｐより内
側に位置していることからホイールハブをトーイン方向
に変化せしめようとするが、このときホイールハブが同
時に反時計方向に回転してはトーアウト方向にも案内さ
れてしまうので、下方のラバーブツシュ１９の上側（こ
のラバーブツシュ１９が水平に向いているときは後側）
にストッパーを設け、反時計方向への回転を防止する。

これによりホイールハブはトーイン方向にのみ変位する
。横力（Ｓ）に対してはボールジヨイント２１まわりに
トーアウト方向に変位しようとするので、ラバーブツシ
ュ１９゜２００内側を硬くして、トーアウト方向には変
位しないようにするのが望ましい。この横力（Ｓ）が作
用するときには外側のタイヤはバンプしており、スタビ
反力がかかることが多いから、前述のようにスタビ反力
によるトーイン変化が同時に起きており、結局トーイン
効果が得られる。

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（［３）、エンジンブレ
ーキ力（Ｅ）、駆動力四の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トーインさせる効果を
有するとともに、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、このトーイン効果は、高速直進性の優
れたスポーツカーを実現す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６Ａ。

６Ｂ、６Ｃ図によって説明する。第６Ａ図は右後輪を上
から見た図、第６Ｂ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す）、第６Ｃ図は第６Ａ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を有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、３１Ｂに
より揺動自在に支持され、後部本体３０Ｃの外側にはホ
イールノ１ブ３２がボールジヨイント３３、第１ラバー
フツシユ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。またホイールノ１ブ３２には後方へ延び
たアーム３２Ａが一体的に設けられ、このアーム３２Ａ
の後端にさらに上方へ延びたアーム３２Ｂが連結され、
このアーム３２Ｂの上端ニコントロールロント３６の下
端カ連結され、このコントロールロッド３６の上端は、
車体にブラケット３７により支持されたスタビライザ３
８の前方屈曲部３８Ａの前端に連結される。

この構成では、前方のラバーブツシュすなわち第２ラバ
ーブツシユ３５の配置とホイールハブ１８とコントロー
ルロッド３６の間のアーム３２Ａ、３２Ｂの形状を除い
て、他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よりも高く、第３象限（象限の定義は前述と同じ
）に位置しており、スタビ反力によるホイールハブ３２
の時計方向（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上方内向きに
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ので説明
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方向投影図を示すもの、 第３図は第２図のボールジヨイントとツノく一ブツシュ
の配置を示す原理図、 第４図および第５図はそれぞれボールジヨイントとラバ
ーブツシュの配置の他の例を示す原理図、 第６Ａ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す右後輪の一部破断上面図
、 第６Ｂ図は第６Ａ図の例を右外方からタイヤを透視して
示す側面図、 第６Ｃ図は第６Ａ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、３２Ｂ・・・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 第６Ａ図 第６Ｃ図 ７５−

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つの方パ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ホイールセンタより上方に配置
   され、前記２つのラバーブツシュの少なくとも１つはホ
   イールセンタより下方に配置され、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ホ
   イール左右中心より車体外方にグランド上では車体外方
   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車体左側から見た時計方向
   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、前記コントロ゛−ルロツドは下
   方外向きに傾斜して配置され、ボールジヨイントより後
   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
   徴とする自動車のリヤサスペンション。