JPS60197416A - 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） 不発明は自動車の単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。

（従来技術ノ サスペンション装置は、車輪に対して車体を叉持し車輪
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、支持位置、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、舗装路ビ高迷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
ことができ、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％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。

一万、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太き（、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ｉｔ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、キャンバ角について言えばキャンバ角が負の側
に太き（なれば横力に対するタイヤのグリップ力が増す
。しかしながら、サスペンションは走行中に車体に対し
てタイヤを上下動させ車体の振動を和らげるものであり
、そのサスペンションの構造上タイヤの上下動に伴なっ
てキャンバ角が変動するのを避けることが難しい。例え
ば、サスペンションの１例としてダブルウィツシュボー
ンサスペンションを挙げると、通常バンプ・リバウンド
に応じて第１図のようキャンバ角が変化する。このよう
に、走行中にキャンバ角が変化するとタイヤのトレンド
変化を生じタイヤに横力が作用してヨーイング発生の原
因となる。

ヨーイングが生じると、特に高速走行時には危険が太き
（なるため、バング・リバウンドに対するキャンバ変化
が少なくなるように設定がなされる。

ここで、前述の車高調整を行なった場合について考える
。車高調整は車体に対する車輪の相対位置を変化させる
のであるから、車高の調整に応じてキャンバ角も変化す
る。このため、従来では１つの車高に対して、バンプ・
リバウンドに対するキャンバ変化の小さい位置に設定す
ればよかったのが、車１％の高い時と低い時の両方につ
いて考慮しなければならず、−万に合わせると他方がう
まく設定できなくなる恐れがある。しかしながら、車高
調整は、高速で走行する時には車高を低（して空気抵抗
を小さくして安定性を良（し、不整地走行等で低速で走
行する時には車高を高（して車体が路面と当たることの
ないようにするのも１つの方法であり、この高速時に車
高を高くし、低速時に車高を低（する車高調整に合わせ
たキャンバ変化特性乞持たせれば、上記のような問題を
うま（解決できる。すなわち、一般的に言って、バンプ
・リバウンドによるキャンバ変化に伴なうヨーイングが
問題となるのはヨーイング減衰性のあまり良くない高速
走行時であり、さらに高速走行時は安定性が重視される
ことを考えると、高速時に車高を低くした時にはタイヤ
のグリップ力が良（なる負のキャンバ側にキャンバ角を
変化させ、且つその位置での走行中のバング・リバウン
ドに対するキャンバ変化はできる限り小さくするのが望
ましい。一方、ヨーイング減衰性の良い低速走行時には
走行中のバンプ・リバウンドに対するキャンバ変化はあ
る程度許容できるので、低速時に車高を高（した時はキ
ャンバ角の変化は許容するが、但しその位置でのバンプ
時にはキャンバ角が負側に変化するようにして３７１時
のタイヤのグリップ力を高めるようにして、旋回時のタ
イヤのグリップ力は確保できるようにするのが望ましい
。

（発明の目的ノ 不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
てキャンバ角の大きさおよびバング−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装置を提供す
ることを目的とするものである。

（発明の構成） 不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、流体の殺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（し、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（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車輪のキ
ャンバ角が負側に大きくなり且つキャンバ角の変化率が
小さくなるように構成したことを特徴とするものである
。

（発明の効果り 不発明によれば、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（し低速時には車高を高くす
るとともに、キャンバ角が負側に大きく且つ変化率は小
さくなるように構成されているので、高速走行時には車
高が低く且つバング−リバウンドに対するキャンバ変化
が小さくて窒気抵抗が小さく且つ安定性が増し、一方、
低速走行時には車高が高（て不整地等の走行性が良くな
り且つバンク時にキャンバ角が負側に変化することによ
り旋回時のタイヤのグリップ力を高めて旋回性を良くす
ることができる。すなわち、従来では車高調整に伴ない
キャンバ角が変化して走行安定性が低下する等の操縦性
の低下という問題が生じ易かったのであるが、不発明に
よれば車高調整を逆に利用して、走行性および操縦性を
共に向上させることができる。

（実施例− 以下、図面により不発明の実施例について説明する。

第２図は不発明による車高調整を行なうための機構を示
す電気・油圧回路図および操舵輪のサスペンション装置
の模式図である。車輪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は２不のサスア
ーム４，５により車体に連結されている。

ロアサスアーム４は外端４ａがホイールサポート３の下
端３ｂと上下に回動自在に連結し、内端４ｂが車体１と
上下に回動自在に連結する。アッパサスアーム５は外端
５ａがホイー　′ルサポート３の上端３ａと、内端５ｂ
が車体１とそれぞれ上下に回動自在に連結する。さらに
、ロアサスアーム４のほぼ中央部４ｃには上端が車体ｌ
と連結した伸縮可能な車高調整シリンダ１０の下端が回
動自在に連結している。車高調整シリンダＩＯの伸縮は
後述のように流体の給排によって行なわれるのであるが
、車高調整シリンダ３が伸縮すると、車体１に対してロ
アサスアーム４が内端４ｂを中心として上下に回動され
、このためホイールサポート３を介してアッパサスアー
ム５も内端５ｂを中心として上下に回動される。これに
より、ホイールサポート３および車輪２が車体に対して
上下に移動し車高調整が行なわれる。

次に車高調整シリンダ１０の伸縮作動について第３図に
より説明する。シリンダ１１Ｐ’９に、先端にピストン
部１４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１に固定さ
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１１円はピストン１
４により上下に２分され、シリンダ上室１５ａとシリン
ダ下室１５ｂｖ形成し、シリンダ下室１５ｂに上記貫通
孔１２ａの下端が開口する。さらに、ピストン■４には
シリンダ上室１５ａおよび下室１５ｂを連通させるオリ
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ｌ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（車輪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１５ａ、１５ｂ間の油の移動を
制限し、シリンダ１１の急激な土下動を抑え、ダンパ機
能乞果たす。また、油路１７は、ダイヤフラム１６．に
よりガスｍ１６ｂとオイル室１６ｃに２分されたアキュ
ムレ〜り１６のオイル室１６ｃとも連通していて、車輪
２がら伝わる振動％ｔｘ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
により駆動されサンプ２５ｔ７）油ｙ吐出する油圧ポン
プ２２と、この吐出油馨一定の油圧に調整する調圧弁２
３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又位置で油
路１７は閉じられ、油圧ポンプ２２の吐出油はサンプ２
５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が伸びて車高ケ高（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１
７はサンプ２５と連通し、シリンダ室１５ａ、１５ｂ内
の油が排出されて車高調整シリンダ１０は縮んで車高が
低（なる。なお、両ソレノイド２４ａ、２４ｂが共に非
通電のとき、すなわち切換弁２４が中ｙ位置のときは油
路１７は閉じられているので、車高調整シリンダ１ｏ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２４　ａ、２４　ｂの通電を制御
する車高制御手段３ｏについて説明する。車高センサ３
１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ｆ−）Ｎに入力され
る。第１比較器３３の汁ｊ側は第１リレー３９を介して
、第１リレー３９がＯＦＦのときはＬＡ？　信号器３５
と、ＯＮのときはｍ　信号器３６と繋がり、第２比較器
３４の（ハ）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３
９．４０の０Ｎ−ＯＦＦは第３比較器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（ト）側には車速センサ４１
がらの車速信号が入力され、（へ）側には定電圧源４２
からの所定車速Ｖｏ　に対応する信号が入力される。

このため、車速がＶｏ　より小さい時は第３比較器４３
の出力はＯＦＦでトランジスタ４４も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　より大きい時は逆に第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３３，３４０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、２
４ｂのコイル２４ａ’。

２４　ｂ’に通電して、ソレノイド２４ａ、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２４ａＬ作動させて車高を高（し、
第２比較器３４の出力がＯＮの時は下側のソレノイド２
４ｂ’Ｙ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
高調整馨行なうのであるが、その作動を説明する。まず
車速がＶｏ　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ＯＦＦ
である。このため、第１比較器３３の…側には、車高の
設定幅の下限値Ｌｌ　に対応するＬｌ　信号が入力され
、第２比較器３４の（へ）側には車高の設定幅の上限値
Ｌｈ　に対応するＬｈ　信号が入力され、実際の車高が
Ｌｌ　より低（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２４　ａｆ作動させて車高を高（し
、実際の車高がＬｈ　より高（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Ｌｈ　から下限値Ｌ７　
までの範囲り内に車高が保たれる。車速がＶｏ　ｔｘ超
えると、第３比較器４３の出力がＯＮとなって第１およ
び第２リレー３９．４０がＯＮになり、第１比較器３３
の０９側にはＨ７信号が入力され、第２比較器のＨ側に
はＨｈ　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Ｈ７
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、不実施例では、車速に応じて２段階に
車高を調整する例ビ示したが、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機構
なうだけでな（、例えば空気圧等により調整するように
しても良い。

次に、車高変化に応じたキャンバ角の変化について説明
する。第５図は不発明のサスペンションを有する後輪２
を模式的に示す図で、高速時において車高が低（なった
状態を実線により、低速時において車高が高くなった状
態を破線により示す。アッパサスアーム５の長さはロア
サスアーム４の長さより長（なっており、且つ高速時の
状態で両リンクがほぼ水平となるよう配されていて、さ
らに車輪２には負のキャンバ角を有するようになってい
る。この状態から、車高を高く、すなわち車体に対して
ホイール２を下げると、各サスアーム４，５の外端４ａ
、５ａはそれぞれ内端４ｂ、５ｂ”ｉ中心とした円弧に
沿って移動し、下方に移動するとともに車体内方へも移
動する。この時、ロアサスアーム５はアッパサスアーム
４より短いため、ロアサスアーム５の外端５ａの万がア
ッパサスアーム４の外端４ａより内側に引き込まり、車
輪２は正のキャンバ角が増すようにキャンバ角変化が与
えられる。この変化を示したのが第６図のグ２］で、車
高変化とバンプ・リバウンドの変化は同じなので横軸に
バンプおよびリバウンド量を示し、縦軸にキャンバ角を
示している。

なお、軍高乞低（するということはバンプ馨太き（する
のと同じことである。

このグラフかられかるように、高速時には負のキャンバ
角が設定され、且つその位置でのバンプもしくはリバウ
ンド方向の変化に対してキャンバ角の変化は小さくなる
。負のキャンバ角を有することで横力に対するタイヤの
グリップ力が増し、バンプ・リバウンドに対するキャン
バ角の変化が小さいことでヨーイングの発生が抑えられ
、走行安定性が増す。

−万、低速時にはキャンバ角は若干正の側へ変化し、そ
の位置でのキャンバ角の変化は高速時より太き（なるが
、低速時にはヨーイングの減衰性が良いことから走行安
定性への影響も問題になることが少ない。さらにバンプ
時には負側ヘキャンバ角が変化するため、例えばコーナ
リング時において旋回外輪側かバンプした時にはこの車
輪の負のキャンバ角が大きくなってタイヤのグリップ力
を増し旋回性を良くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のサスペンションにおケルバンプ・リバウ
ンド時のキャンバ角変化の１例を示すグラフ、 第２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図は不発
明に係るサスペンションの模式図、 第６図は不発明のサスペンション装置におけるバンプ・
リバウンド時の車輪のキャンバ角変化を示すグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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キャ
   ンバ角を負側に太き（なるよう変化させ、且つこのキャ
   ンバ角の変化率を前記上方への揺動に伴なって小さくす
   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、 車速を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（し
   、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。