JPS60197415A - 自動車のサスペンシヨン装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車の車体と車輪の間に配されて車体に対し
て車輪を支持し、走行中の車輪から車体に伝わる振動等
を緩和させるサスペンション装置に関するものである。

（従来技術） サスペンション装置は、車輪に対して車体を支持し車輪
の振動が車体に伝わるのを防いで乗り心地の改善や車室
内騒音の低減を図ることを目的とするものであるが、車
輪に対して車体を支持するもの故、支持４を置、方法等
を変えることにより車輪に対する車体の上下位置、すな
わち車高が変化する。車高を走行中に自由に変化させる
ことができれば、舗装路を高速走行する時には車高を低
くして空気抵抗を小さくするとともに走行安定性を高め
、ることかでき、未舗路で凹凸が大きい道路を走行する
時には車高を高くして走行中に車体が地面に当たるのを
避けることができるなど走行特性を向上させることがで
きる。このため、例えば特開昭５７−１１８９０６号に
は、車高の調整を可能にするとともに、この車高調整を
走行道路状態に応じて自動的に行なうようにした装置が
開示されている。

一方、サスペンション装置は車体と車輪との位置関係を
決めるものであり、車輪のトー角、キャスタ角、キャン
バ角等はサスペンション装置によって決まる。トー角、
キャスタ角、キャンバ角は車の安定性、旋回性といった
操縦特性に与える影響が大きく、これらの角度の設定を
誤まると、走行中の車のふらつき、ハンドルが重すぎる
等の問題につながる恐れがあり、これらの角度の設定は
非常に重要である。

例えば、トー角について言えば、後輪の場合にはトーイ
ン量を大きくすればアンダステア傾向が強まり安定性が
増すが旋回性が低下し、逆にトーイン量を小さくすれば
アンダステア傾向が弱まり旋回性が増すが安定性が低　
３− 下する。前輪の場合は逆でトーイン量を大きくすればア
ンダステア傾向が強まり旋回性が増して安定性が低下し
、トーイン量を小さくすればアンダステア傾向が弱まり
安定性が増して旋回性が低下する。このため、トーイン
量を適正にするようにサスペンションの位置、寸法が決
められる。

しかしながら、サスペンションは振動ヲ和らげるもので
走行中に車体に対し車輪が上下動（バンプおよびリバウ
ンド）するため、この上下動に応じてトーイン量もある
程度変化することが多い。この変化はサスペンションの
種類、寸法等によって異なり、車輪の上動（バンプ）に
応じてトーイン量が大キく変化するものや、逆にトーイ
ン量があまり変化しないものなどがあり、それぞれ操縦
性にある程度影響を与えていると考えられる。

前述の車高調整を行なった場合、車体に対する車輪の相
対位置が変化するのであるからバンプ・リバウンドと同
じ現象が生じ、車高　４− の調整に応じてトーイン量も変化する。車高調整は、舗
装路面など良好な路面を高速で走る時は車高を低くシ、
未舗装路面などを低速で走る時は車高を高くするのが望
ましく、一般的に言って高速走行時には車高を低く低速
走行時には車高を高くするのが良い。高速走行では安定
性が、低速走行時には旋回性がそれぞれ重視されること
を考えると、例えば後輪のトーイン量を高速時において
車高を低くした時に大きくなるようにしてアンダステア
傾向を強めて走行安定性を良くシ、低速時において車高
を高くした時に逆に小さくなるようにして旋回性を良く
すると、車速に対応して好ましい操縦特性を得ることが
できる。さらに旋回時には荷重が大きくなる外輪側がバ
ンプするが、低速においてバンプした時にはできる限り
トーイン量の変化を抑えて旋回性をそのまま保持するの
が好ましく、−刃高速時にバングした時には車体が不安
定になり易いのでトーイン量をさらに大きくして安定性
を増すようにできれば、操縦特性を一層向上させること
ができる。

（発明の目的） 本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、車速
に応じて車高を調整するとともに、この車高調整に応じ
てトーイン量の大きさおよびバンプ・リバウンド時の変
化率を変化させ操縦特性および走行特性を共に向上させ
ることのできる自動車のサスペンション族　。

置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の自動車のサスペンション装置は、車体に対し上
下に揺動自在に取付けられ、車輪を回転自在に支持する
車輪支持部材が、流体の給排により伸縮する流体式車高
調整機構により車体に対して上下動して車高調整が可能
となっており、車高制御手段により低速走行時には車高
を高くシ、高速走行時には車高を低くするように車高調
整を行ない、車高が低くなるに伴ない、すなわち車輪支
持部材が車体に対して上方に揺動するに伴ないトー角を
変化させて、例えば後輪のトーイン量を大きくしたり、
前輪のトーイン量を小さくしたりすることによりアンダ
ステア傾向を強くし、且つとのトー角変化によるアンダ
ステア傾向を強める方向の変化率を上方への揺動に伴な
って大きくするようにしたことを特徴とするものである
。

（発明の効果） 本発明によれば、車高制御手段により車高調整機構を作
動させ高速時には車高を低くし低速時には車高を高くす
るとともに、車高が低くなる程アンダステア傾向が強ま
るように構成されているので、高速時には車高が低くア
ンダステア傾向が強くなって走行安定性が良く且つ空気
抵抗が小さくなり、低速時には車高が高くアンダステア
傾向が弱くなって旋回性が良く且つ凹凸の多い路面でも
車体が路面に当たる問題もなくなる。さらに、低速時に
はバンプしてもアンダ傾向の変化率が小さ＝　７− く旋回性は維持されるのに対し、高速時にバンプした時
にはアンダ傾向がさらに強くなるのでバンプによる車両
のふらつき等を抑えることができる。

（実　施　例） 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明による車高調整を行なうための機構を示
す電気・油圧回路１図および後輪のサスペンション装置
の模式図である。後輪２はホイールサポート３により回
転自在に支持され、ホイールサポート３の上４３　ａは
車高調整シリンダ１０を介して車体１と、下端３’ｂ、
３ｃは第２図に示すように２本のサスアーム４，５を介
して車体１に固設されたフレーム１ａと連結する。第、
２図は、第１図の矢印Ａ方向からサスアーム４，５部分
を視た平面図で矢印ＦＲＯＮＴが車体前方を示す。前サ
スアーム５は後サスアーム４よジ短く、これら両サスア
ーム４，５はそれぞれ外端４ａ、５ａ　８　− がホイールサポート３とボールジヨイント結合し、内端
４ｂ、５ｂはこの内端４ｂ、５ｂを中心として両サスア
ーム４，５が車体上下方向　゛に回動自在となるように
フレーム１ａと連結している。車高調整シリンダ１０は
シリンダ１１とロッド１２とからなり、シリンダ１１の
下端がホイールサポート３の上端３ａと結合し、ロッド
１２の上端１２ａが車体１１と連結している。車高調整
シリンダ１０は後述のようにシリンダ１１とロッド１２
との軸方向の相対移動が可能で伸縮自在であり、この伸
縮によってホイールサポート３および後輪２を車体に対
して上下動させ車高調整ができるのである。

次に車高調整シリンダｉｏの伸縮作動について第３図に
より説明する。シリンダｌｌ内に、先端にピストン部１
４を形成したロッド１２が嵌入され軸方向（図中上下方
向）に可動になっている。ロッド１２のピストン部１４
と反対側端部は弾性体１３を介して車体ＩＶｃ固定され
、ロッド１２内を軸方向に貫通する貫通孔１２ａの上端
は油路１７と連通ずる。

シリンダｌｌ内はピストン１４により上下に２分され、
シリンダ上室１５ａとシリンダ下室１５ｂｉ形成し、シ
リンダ下室１５ｂＶＣ上記貫通孔１２ａの下端が開口す
る。ざらに、ピストン１４にはシリンダ上室１５ａおよ
び下室１５ｂ’ｅ連通させるオリフィス１４ａが形成さ
れている。

このため、油路１７を通して油の給排が行なわれると、
ロッド１２は車体１に固定されているので車高調整シリ
ンダ１０が伸縮し、前述の如く後輪２を車体に対して上
下させ車高調整が行なわれる。

ピストン１４のオリフィス１４ａはシリンダ上下室１５
ａ、１５ｂ間の油の移動を制限し、シリンダ１１の急激
な上下動を抑え、ダンパ機能を果たす。また、油路１７
は、ダイヤフラム１６ａによりガス室１６ｂとオイル室
１６ｃに２分されたアキュムレータ１６のオイル室１６
Ｃとも連通していて、後輪２から伝わる振動等全吸収す
るばね機能を果たす。

油路１７の油の給排は第１図に示す油圧給排装置２０に
よって行なわれる。油圧給排装置２０は、エンジン２１
にしム駆動されサンプ２５の油全吐出する油圧ポンプ２
２と、この吐出油を一定の油圧に調整する調圧弁２３と
、この調圧された油の流れる方向を切換える切換弁２４
とからなり、図示の状態では切換弁が中立位置で油路１
７は閉じられ、油圧ポンプ２２の吐出油はサンプ２５へ
そのまま戻されるようになっている。切換弁２４は上下
に設けたソレノイド２４ａ、２４ｂにより作動され、上
側のソレノイド２４ａが通電されると切換弁２４は図中
下方へ押され、ポンプ２２からの調圧油が油路１７に送
られシリンダ室１５ａ、１５ｂに入って車高調整シリン
ダ１０が伸びて車高を高くする。ソレノイド２４ｂが通
電された時は切換弁２４は図中上方へ押され油路１７は
サンプ２５と連通し、シリンダ　１１− 室１５ａ、１５ｂ内の油が排出されて車高調整シリンダ
１０は組んで車高が低くなる。なお、両ソレノイド２４
ａ、２４ｂが共に非通電のとき、すなわち切換弁２４が
中立位置のときは油路１７は閉じられているので、車高
調蟹シリング１０はそのままの長さで保持され、アキュ
ムレータ１６による上下振動があるだけで設定された車
高は変わらない。

次に、上記ソレノイド２４ａ、２４ｂの通電を制御する
車高制御手段３０について説明する。

車高センサ３１により検出された車高信号は信号処理手
段３２を経て第１および第２比較器３３．３４の（−）
側に入力される。第１比較器３３の（−１−１側は第１
リレー３９を介して、第１リレー３９がＯＦＦのときは
Ｌｌ信号器３５と、ＯＮのときはＨ１信号器３６と繋が
り、第２比較器３４の（−）側は第２リレー４０を介し
て、第２リレー４０がＯＦＦのときはＬｈ信号器３７と
、ＯＮのときはｈｈ信号器３８と繋がる。第１および第
２リレー３９．４０の０Ｎ−ＯＦＦは第３比較　１２− 器４３の出力により作動されるトランジスタ４４の０Ｎ
−ＯＦＦにより制御される。第３比較器４３の（＋側に
は車速センサ４１からの車速信号が入力され、（−）側
には定電圧源４２からの所定車速Ｖ。に対応する信号が
入力される。

このため、車速がｖｏよジ小さい時は第３比較器４３の
出力はＯＦＦでトランジスタ４４４　ＯＦＦとなり第１
および第２リレー３９．４０もＯＦＦであり、車速がｖ
ｏよす大きい時は逆に第３比較器４３の出力はＯＮで第
１および第２リレー３９．４０はＯＮとなる。第１およ
び第２比較器３３．３４の出力はそれぞれ増幅器４５．
４６により増幅されて、ソレノイド２４ａ、２４ｂのコ
イル２４ａ’、　２４ｂ’に通電して、ソレノイド２４
ａ。

２４ｂを作動させる。すなわち、第１比較器３３の出力
がＯＮの時は上側のソレノイド２４ａ’ｉ作動させて車
高を高くシ、第２比較器３４の出力がＯＮの時は下側の
ソレノイド２４ｂｔ−作動させて車高を低くする。

以上の構成により、車速に応じて第４図に示すように車
高調整を行なうのであるが、その作動を説明する。まず
、車速がＶ。以下の時には、第３比較器４３の出力はＯ
ＦＦ”であり、第１および第２リレー３９．４０はＯＦ
Ｆである。

このため、第１比較器３３の（−Ｉ−１１１１１１には
、車高の設定幅の下限値Ｌ７に対応するＬｌ信号が入力
され、第２比較器３４の（−）側には車高の設定幅の上
限値Ｌｈに対応するＬ１１信号が入力され、実際の車高
がＬｌより低くなると第１比較　−器３３の出力がＯＮ
になって上側ソレノイド２４ａｉ作動させて車高を高く
シ、実際の車高かＬｈよジ高くなると第２比較器３４の
出力がＯＮになって下側ソレノイ　ド２４ｂを作動させ
て車高を低くする。これにより、車速がＶＯ以下の時は
第４図において斜線で示す上限値Ｌ）１から下限値Ｌｌ
までの範囲り内に車高が保たれる。車速がＶｏを超える
と、第３比較器４３の出力がＯＮとなって第１おｌよび
第２リレー３９゜４０がＯＮになり、第１比Ｗ器３３の
（−１−１側にはＨｌ信号が入力され、第２比較器の（
−）側には１１１１信号が入力される。このため、車速
がＶｏ以上の時は、第４図において上限値Ｈｈから下限
値Ｈ１の範囲Ｈ内に車高が保たれる。

以上のようにして、車速に応じて車高調整を行なうこと
ができる。なお、本実施例では、車速に応じて２段階に
車高を調整する例を示したが、車速に応じて多段階に車
高を調整したり、連続的に無段階に調整するようにして
も良いのは熱論である。また、油圧により車高調整を行
なうだけでなく、例えば空気圧等により調整するように
しても良い。

次に、車高に応じたアンダーステア傾向の変化について
説明する。第５図は本発明のサスペンションを有する後
輪２を模式的に示す斜視図で矢印ＦＲＯＮＴが車体前方
を示す。前サスアーム５が後サスアーム４より短く、且
つ車高が低くなった時すなわち高速走行時にハ前サスア
ーム５の内端５ｂが外端５ａより下方に位置し、前サス
アーム５は水平面となす角α１が負、すなわち内端５ｂ
が外端５ａより下方に位置する。このため、この状態で
バンプすると、前サスアーム５の外端５ａは内端５ｂｉ
中心とする円軌跡上を移動して車　゛体内方へ大きく入
り込むのに対し後サスアーム４の外端４ａはアーム長が
長いため徐々に内方へ入り込むので、トーイン量が急激
に変化する。次に、この状態から車高を高くすると、前
サスアーム５ａは外方へ膨らみ後サスアーム４ａは内方
へ入り込みトーイン量は減少する。この時のトー角（も
しくはトーイン、トーアウト量）の変化を示したのが第
６図である。この図かられかるように、低速時にお低く
なるというのはバンプ側に移動することであり、高速時
で車高が低くなってバンプ側に移動した時はトーイン量
が大きくなり、且つバンプおよびリバウンドに対する変
化率が大きい。

前輪の場合も、後輪の例を応用すればよいのであ、６が
トーｆ化に対するアンダステア傾向が逆なので、前サス
アームを長く後サスアームを短くして第７図のようなト
ー変化特性を得るようにすればよい。このようにすれば
、低速時で車高が高い時はトーイン量が大きくてアンダ
ステア傾向が弱く、且つバンプ・リバウンドに対するト
ーイン量の変化が小さく、高速時で車高が低くなってバ
ンプ側に移動した時はトーイン量が小さくなってアンダ
ステア傾向が強くなり、且っバンプ・リバウンドに対す
るトーイン量の変化が大きくなる。

以上説明したように、本発明のサスペンション装置では
高速時には、車高金低くするとともに前輪のトーイン量
を小さくしたり後輪のトーイン量を大きくしたジしてア
ンダステア傾向を強めて空気抵抗の低減および走行安定
性の向上を図９、且っバンプ時においてはアンダステア
傾向を一層強くしてバンプ時の走行安定性を向上させる
ことができ、低速時には車高を高くするとともにアンダ
ステア傾向を弱くし不整地の走行性および旋回性の向上
を図９、且つ不整地走行時等におけるバンプ・リバウン
ドに対してもアンダステア傾向の変化を抑え旋回性を維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係る車高調整機構を示す電
気・油圧回路図およびサスペンション装置の模式図、 第２囚は第１図の矢印Ａ方向から見たサスアームの平面
図、 第３図は車高調整シリンダの断面図、 第４図は車高と車速の関係を示すグラフ、第５図は本発
明のサスペンション装置を有する後輪を模式的に示す斜
視図、 第６図は本発明のサスペンション装置ヲ有する後輪のバ
ンプ・リバウンドに対するトー変化を示すグラフ、 第７図は本発明のサスペンション装置ヲ有する前輪のバ
ンプ・リバウンドに対するトー変化を示すグラフである
。 ■・・・車　体　２・・・後　輪 ３・・・ホイールサポート　４，５・・・サス　アー　
ム１０・・車高調整シリンダ　１３・・・弾　性　体１
６・・・アキュムレータ　２２・・・油圧ポンプ２４・
・・切　換　弁

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車体に対し上下方向に揺動自在に取付けられ、車輪
   を回転自在に支持し、上方に揺動するに伴なって車輪の
   トー角を変化させて車両のアンダステア傾向を強くシ、
   且つこのトー角のアンダステア傾向を強める方向の変化
   率を前記上方への揺動に伴なって大きくする構成の車輪
   支持部材と、 この車輪支持部材と前記車体との間に配設され、流体の
   給排により伸縮してこの車輪支持部材を前記車体に対し
   て上下動させる流体式車高調整機構と、 車速全検出する車速検出手段と、 この車速検出手段の検出信号を受けて前記車高調整機構
   の流体の給排を制御して、低速走行時には車高を高くシ
   、高速走行時には車高を低くする車高制御手段とからな
   ることを特徴とする自動車のサスペンション装置。 ２）前記車輪が車体後部に配置された後輪であり、 この後輪を支持する車輪支持部材は、上方への揺動に伴
   なって後輪のトー角ヲトーイン方向に変化させ、且つと
   のトーイン方向の変化率を前記上方への揺動に伴なって
   大きくさせるように構成されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の自動車のサスペンション装置
   。 ３）前記車輪が車体前部に配置された前輪であり、 この前輪を支持する車輪支持部材は、上方への揺動に伴
   なって前輪のトー角ヲトーアウト方向に変化させ、且つ
   このトーアウト方向の変化率を前記上方への揺動に伴な
   って大きくさせるように構成されていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の自動車のサスペンション
   装置。 　２　−