JPS62251211A - 自動車のサスペンシヨン - 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】 （産業上の利用分野）　　。

本発明は車輪のトーコントロールを行うようにしてなる
自動車のサスペンションに関するものである。

（従来技術） 近時、自動車のサスペンションにおいては、車輪特に後
輪のトーコントロールを行って、走行状態に応じて車体
が好ましい挙動を示すように意図したものが多くなって
いる。

この後輪をトーコントロールするもののなかには、後輪
に作用する横力との関係において、横力が大きいときに
は小さいときに比して、横力の増大に伴う後輪のトーイ
ン方向の変化割合を大きくしたものがある（特開昭６０
−１４８７０８号公報参照）、このようにすることによ
って、急旋回時あるいは高速走行でのレーンチェンジ特
等横力が極めて大きくなるときは、後輪を相対的にトー
イン方向とすることにより、後輪のグリップ力を高めて
操縦安定性を向上させつつ、横力が小さいときすなわち
低中速時での回頭性（旋回性）が確保されることになる
。そして、このものにおいては、横力に対する車輪のト
ー変化量を示す特性線が、１つの折れ点（特性変更点）
を有するように設定される。

また、後輪のトーコントロールを横力に応じて行うもの
の一種として、後輪に作用する横力に対応して発生する
横Ｇ（横方向加速度）を検出するセンサを設けて、横Ｇ
がある所定値以上となったときには、後輪用サスペンシ
ョンに連結された油圧シリンダを作動させて、当該サス
ペンションに組込まれた弾性部材の弾性変形の範囲内で
後輪を強制的にトーイン方向へ変位させるようにしたも
のも提案されている。そして、このものにおいても、横
力に対する後輪のトー変化量を示す特性線が、１つの折
れ点を有するものとして設定されることになる。

前述のように、横力に応じて後輪をトーコントロールす
る従来のものにおいては、横力が大きくなるほど操縦安
定性が向上する方向すなわちトーイン方向へトーコント
ロールするものとなっており、このことは又、操縦安定
性の確保が直進安定性確保にもつながるという発想から
もなされている。すなわち、直進安定性および操縦安定
性の確保は、共に、後輪を相対的にトーインさせること
によって当該後輪のグリップ力を高め、このグリップ力
の高まりにより車体を曲がりにくくすることにより得る
、という点において共通するものがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記従来のようにして横力に応じて後輪
のトーコントロールを行った場合の直進安定性、特に高
速での直進安定性が必ずしも十分に満足のいくものとは
ならなかった。

この直進安定性が十分に満足できない原因を追求したと
ころ、急旋回時あるいはレーンチェンジ時のように、車
体の大きな挙動変化を伴なって操縦安定性確保を得るよ
うな領域での後輪に作用する横力は、連続して巾に高速
直進走行を行っているときの横力の大きさとは大きくか
け離れて存在している、ということが判明した。すなわ
ち、高速での直進走行時においては、後輪に作用する横
力が、回頭性が要求されるときの横力の大きさよりもさ
らに小さい領域にあることが判明した。

本発明は以上のようなＪＧ情を勘案してなされたもので
、横力に応じて後輪をトーコントロールするものにおい
て、従来同様横力が比較的小さいときの回頭性向上と横
力が比較的大きいときの操縦安定性確保とを行いつつ、
高速直進走行を行うような際の横力が極めて小さいとき
の直進安定性をも高め得るようにした自動車のサスペン
ションを提供することにある。

（問題点を解決するための手段、作用）前述の目的を達
成するため、本発明にあっては、前述したように、直進
安定性が特に要求される運転状態での後輪に作用する横
力が、回頭性が要求される運転状態での後輪に作用する
横力よりも小さい点を勘案して、この横力の大きさによ
る後輪のトーコントロールを、横力が小さい側から大き
い側の順に、直進安定性のための領域と、口頭性のため
の領域と、操縦安定性のための領域との３つの領域に分
けるようにしである。具体的には、 横力に対しての後輪のトー変化量を示す特性線が、横力
が小さいときおよび横力が大きいときには横力が中程度
のときに比して、横力の増大に伴う後輪のトーイン方向
への変化割合が大きくなるように設定されている、よう
な構成としである。

このように、横力に対しての後輪のトー変化量を示す特
性線が、従来は１つの折れ点のみだったのが本発明では
２つの折れ点を有するので、横力が中程度のときに回頭
性を満足させるものとすることにより、横力がこれより
も小さい領域および大きい領域のいずれにあっても後輪
のグリップ力が相対的に高められて、直進安定性および
操縦安定性が得られることになる。すなわち、横力が小
さい側の折れ点を第１折れ点、横力が大きい側の折れ点
を第２折れ点とすると、横力の増大に伴って、第１折れ
点に達っするまでの横力が小さいときは直進安定性が確
保されるようなトーコントロール領域とされ、第１折れ
点から第２折れ点までの横力が中程度のときは回頭性が
確保されるようなトーコントロール領域とされ、第２折
れ点以降の横力が大きいときは操縦安定性が確保される
トーコントロール領域となる。

より具体的には、口頭性が要求される横力が中程度のと
き（例えば０．４〜０．５Ｇ）よりも、直進安定性が要
求される横力の小さいとき（例えば０．２〜０．３Ｇ）
および操縦安定性が要求される横力の大きいとき（例え
ば０．５Ｇ以上）は、横力の増大に伴う後輪のトーイン
方向への変化割合が大きいので、横力が中程度のときの
口頭性を確保しつつ、直進安定性および操縦安定性を確
保することができる。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

第１図はＦＦ車の後輪に本発明を適用した場合の例を示
すものであるが、左右後輪のサスペンション共に同一構
造なので、以下の説明では右後輪用のサスペンションに
ついて説明することとして、左後輪用サスペンションに
ついては、右後輪用の構成要素に付したｒＲＪの添字に
代えて「Ｌ」の添字を用いることとして、その重複した
説明を省略する。

この第１図において、ｌはばね上型量としての車体に固
定されたサブフレームで、該サブフレームｌには、スイ
ングアーム式の右側サスペンション２Ｒを介して、右後
輪３Ｒが上下動自在に保持されている。

前記サスペンション２Ｒは、それぞれ車幅方向に伸びる
前ラテラルリンク４Ｒおよび後ラテラルリンク５Ｒと、
車体前後方向に伸びるホイールサポート部材としてのハ
ブ６Ｒと、を有している。

この前ラテラルリンク４Ｒの内端部（車幅方向内端部）
は、サブフレームｌより突設した支軸７Ｒに対してブツ
シュ８Ｒを介して回動自在に連結され、後ラテラルリン
ク５Ｒの内端部（車幅方向内端部）は、サブフレームｌ
より突設した支軸９Ｒに対してブツシュＩＯＲを介して
回動自在に連結されている。また、前ラテラルリンク４
Ｒの外端部は、前記ハブ６Ｒの前端部より突設した支軸
ｌＩＨに対してブツシュ１２Ｒを介して回動自在に連結
され、後ラテラルリンク５Ｒの外端部は、該ハブ６Ｒ後
端部より突設した支軸１３Ｒに対してブシュ１４Ｒを介
して回動自在に連結されている。そして、ハブ６Ｒ外端
部にはスピンドル１５Ｒが突設されて、右後輪３Ｒが該
スピンドル１５Ｒを中心にして回転自在に保持されてい
る。

上記前後のラテラルリンク４Ｒと５Ｒとは互いにほぼ平
行に配置されて、その各外端部側のブシュ１２Ｒと１４
Ｒとの前後方向中間部分にスピンドル１５Ｒが配置され
ている。また、前記支軸７Ｒ１９Ｒ，ＩＩＲ，１３Ｒお
よびブツシュ８Ｒ，ＩＯＲ，１２Ｒ，１４Ｒはそれぞれ
車体前後方向にその軸心が伸びており、したがって、右
後輪３Ｒは、支軸７Ｒ１９Ｒを中心にして上下方向に揺
動自在となっている。そして、ハブ６Ｒの内端部より突
設された支軸１６Ｒには、はぼ車体前後方向に伸びるテ
ンションロッド１７Ｒの後端部シュがブツシュ１８Ｒを
介して回動自在に連結され、該テンションロッド１７Ｒ
の前端部は、ブツシュ１９Ｒを介して車体より突設した
支軸２０Ｒに回動自在に連結されている。勿論、この両
ブツシュ１８Ｒ，１９Ｒは車幅方向に伸びており、上記
テンションロッド１７Ｈによってハブ６Ｒの前後方向の
剛性が確保されている。

なお、ハブ６Ｒには、既知のように油圧緩衝器とコイル
スプリングとからなるストラット２７Ｈの下端部が連結
されている。

前記ブツシュ８ＲとブツシュＩＯＲとは、そのたわみ特
性が異なっており、後輪３Ｒに作用する横力の大きさと
該ブー２シユ８Ｒ，ＩＯＲのたわみ量との関係の一例を
第４図に示しである。すなわち、車体後方側に位置する
ブツシュＩＯＲは、第２図Ｒ１線で示すように１つの折
れ点αｌを有して、荷重（横力）がαｌよりも小さいう
ちはそのたわみが大きく（軟らかく）、αｌを越えてか
らはたわみが小さく（硬く）なるように設定されている
。また、車体前方向側に位置するブツシュ８Ｒも第２図
Ｒ１線で示すように１つの折れ点βｌを有して、荷重が
βｌよりも小さいうちはそのたわみが大きく（軟らかく
）、βｌを越えてからはたわみが小さく（硬く）なるよ
うに設定されている。そして、両特性線Ｒ１とＦｌとは
γｌとγ２との２点で変わり、荷重がγｌより小さいと
きおよびγ２より大きいときはブツシュ８Ｒのたわみ量
がブツシュＩＯＨのたわみ量よりも大きくされ、荷重が
γｌとγ２との間では、ブツシュ８Ｒのたわみ量がブシ
ュＩＯＨのたわみ量よりも小さくされる。勿論、左後輪
用サスペンションのブツシュ８Ｌ、ＩＯＬのたわみ特性
関係も同じようになっている（ブツシュ８Ｌが８Ｒに対
応し、ブツシュｌＯＬがＩＯＲに対応している）。なお
、ブツシュ１２Ｒ（１２Ｌ）と１４Ｒ（１４Ｌ）とのた
わみ特性は互いに同じように設定されている。

次に、前述したブツシュ８ＲとＩＯＲとのたわみ特性の
相違により、右後輪３Ｒに作用する横力の大きさに対す
る右後輪３Ｒのトー変化量の関係を第２図特性線Ｘで示
してあり、この第２図におけるαｌ、βｌ、γｌ、γ２
はそれぞれ第４図のものに対応している。

このような特性線Ｘに基づく右後輪３Ｒの挙動変化につ
いて、第３図により説明する。この第３図において、横
力をＦで示してあり、右後輪３Ｒの姿勢変化を、横力Ｆ
が「０」のときを実線で、横力Ｆが「小」のときを一点
鎖線で、横力Ｆが「中」のときを二点鎖線で、さらに横
力Ｆがｒ大」のときを破線で示しである。また、０１〜
０４は、右後輪３Ｒの幅方向中心線であり、０！が横力
ｒＱＪのときを、０２が横力「小」のときを、０３が横
力「中」のときを、ｏ４が横力ｒ大」のときを示しであ
る。なお、ブツシュ８Ｒ１ＩＯＲは、それぞれ模式的に
ばねの形状で示してあり、実施例ではこのブツシュ８Ｒ
１ＩＯＨに対して、横力Ｆが均等に作用するように各部
材の寸法設定がなされている。

この第３図から明らかなように、横力ＦがＯのときは、
右後輪３Ｒはまっすぐに前方を向いている。横力Ｆが小
さいときは、前方側のブツシュ８Ｒのたわみ量が後方側
のブツシュＩＯＨのたわみ量よりも大きいので右後輪３
Ｒはトーインとなり、直進安定性が確保される。また、
横力Ｆがｒ中」のときは、前方側ブツシュ８Ｒのたわみ
量よりも後方側ブツシュＩＯＨのたわみ量の方が大きい
ので、右後輪３Ｒは、横力Ｆが「小」のときよりもトー
イン量が緩和（軽減）され、回頭性すなわち操縦性の向
上が図られることとなる。すなわち、トーイン量が緩和
されるということは、トーイン量が「大」のときよりも
アンダステアリング特性を弱められることとなって、ハ
ンドルの切り込みに対する自動車の方向追従性が良好に
なる。さらに、横力が「大」のときは、右後輪３Ｒは再
びトーイン方向へ変位され、急旋回時や高速レーンチェ
ンジ時のようなときのアンダステアリング傾向を強めて
、操縦安定性が確保される。勿論、上述したことは全て
左後輪３Ｌについても同様である。

前述のようなたわみ特性を有するブツシュ８Ｒ（８Ｌ）
、１０Ｒ（１０Ｌ）の具体的構成例をブツシュ１２Ｒ（
１２Ｌ）、１４Ｒ（１４Ｌ）と共に説明する。なお、以
下の説明は右後輪３Ｒに着目して説明する。

各ブツシュ８Ｒ１ＩＯＲ％　１２Ｒ，１４Ｒ共に、第６
図、第８図〜第１３図に示すように、支軸７Ｒ１９Ｒ，
ｌＩＲあるいは１３Ｒが嵌合される内筒２１と、ラテラ
ルリンク４Ｒあるいは５Ｒが結合される外筒２２と、該
両者２１と２２との間に嵌挿されたゴム材２３とからな
るが、このゴム材２３部分の構造が細部において異なっ
ている。

先ず、ラテラルリンク４Ｒ１５Ｒの外端部のブツシュ１
２Ｒ１１４Ｒは、第８図、第９図に示すように、それぞ
れ内筒２１と外筒２２との間に互いに等しい硬度を有す
るゴム材２３によって充満されたものとなっており、し
たがって、該両ブツシュ１２Ｒ１１４Ｈにおける横力と
そのたわみ量との関係は互いに等しくされている。

前ラテラルリンク４Ｒ内端部にあるブツシュ８Ｒは、第
１Ｏ図、第１１図（第６図をも参照）に示すように、そ
のゴム材２３の外周囲に、横力の作用線上に位置するよ
うにして、互いに内筒２１の周回り方向１８０°隔置し
て断面円弧上の２つの第１中空部２４（切欠溝）が形成
され、さらにその軸方向中間部分において、第１中空部
２４に連なる第２中空部２５が形成されている。そして
、この第２中空部２５は、内筒２１の周回り方向におい
て、第１中空部２４と同様に円弧状に伸びたものとなっ
ている。したがって、横力（第１０図上下方向に作用す
る）が小さいときは、第１中空部２４の存在によってそ
のたわみが十分に大きくなり、横力が大きくなってこの
ｉ１中空部２４がつぶれた後は、そのたわみが小さくな
るが、第２中空部２５の存在によって、横力増大に対す
るたわみ量の増大は比較的大きなものとされる（第４図
Ｒ１線）。

後ラテラルリンク５Ｒ内端部にあるブツシュ１０Ｒは、
第１２図、第１３ＵｇＪ（第６図をも参照）に示すよう
に、前記ブツシュ８Ｒに対して、第２中空部２５を有し
ないことを除いて、当該ブツシュ８Ｒと同一のものとし
て構成されている。この第２中空部２５が存在していな
いことにより、ブツシュＩＯＨのたわみ特性は、第４図
Ｒ１線で示すように、第１中空部２４がつぶれるまでの
たわみ量がブツシュ８Ｒのものよりも小さくされ、また
第１中空部２４がつぶれた後のたわみ量は極めて小さく
される。

勿論、左後輪３Ｌについてのブツシュも右後輪３Ｒと同
じように設定されている。

第５図は、第２図に示すような特性線Ｘを得るための第
４図に対応した他の変形例で、ブツシュ８Ｒ，１２Ｒを
含む前ラテラルリンク４Ｒ系のたわみ特性をＦ２線で、
またブツシュｌ０Ｒ１１４Ｒを含む後ラテラルリンク５
Ｒ系のたわみ特性をＲ２線で示しである。なお、αｌ、
βｌ、γｌ、γ２については、第２図に対応して設定し
である０本実施例では、ブツシュ８Ｒ，ｌＯＲ共に第７
図に示すように、ゴム材２３の中空部２４′内に、該中
空部２４′よりも内筒２１の径方向において肉厚のプラ
スチック性のプレート２６を圧入して、ゴム材２３に対
して、ａ力の作用する方向に対して余圧縮力を与えるよ
うにしである。そして、この余圧縮力をブツシュＩＯＨ
の方がブツシュ８Ｒよりも大きくするようにしである。

また、各ブツシュ８Ｒ，ｌ０Ｒ１１２Ｒ，１４Ｒにおけ
るゴム材２３の硬度を変えである。これにより、前記Ｆ
２線、Ｒ２線で示すように、横力が上記余圧縮力に相当
する大きさとなるまでは、荷重に対するたわみ量が小さ
くなるが、この全圧縮力以上の大きさになると、たわみ
量が大きくなる。なお、本実施例の場合においても、横
力の大きさに対する後輪３Ｒ（３Ｌ）の挙動変化は第３
図に示すようになる（第２図特性線Ｘに従う挙動変化）
。

ここで、横力Ｆに対する後輪３Ｒ（３Ｌ）のトー変化量
を示す特性線Ｘは、ｔ５２図破線で示すように、車種等
に応じて種々変更し得るものであり、その２つの折れ点
をそれぞれ黒丸で示しである。これ等破線で示した特性
線においても、横力の増大に伴なうトーイン方向への変
化割合（トーアウトは負のトーインとみることができる
）は。

２つの折れ点の間において他の部分よりも小さくされて
いる。

第１４図〜第１６図はそれぞれ本発明を第１図とは異な
る形式のサスペンションに適用した場合の例で、第１図
のものと同一構成要素には同一符号を付してその説明を
省略する。

第１４図は、左後輪３Ｌ側を例にして示してあり、第１
図のものに比して、前後のラテラルリンク４Ｌ、５Ｌの
間隔を、車体内方側端側の方が車体外方側端より大きく
したいわゆる台形リンクの形式としたものである。

′第１５図は、第１図のものに比して、車幅方向に直線
状に伸びるロッド状の一本のアッパアーム３１Ｌをさら
に追加して、このアッパアーム３１Ｌによってハブ６Ｌ
と車体（サブフレーム１）とを連結すると共に、テンシ
ョンロッド１７Ｌを板状としたものである。

第１６図は、第１５図のものにおける直線状の７ツパア
ーム３１Ｌの代りに、Ａ型の７ツパアーム３２Ｒ（第１
６図は右後輪３Ｒについて示す）を用いたものである。

なお、上記第１４図、第１５図、第１６図のサスペンシ
ョン共に、前後一対のラテラルリンク４Ｒ（４Ｌ）、５
Ｒ（５Ｌ）の内端部に設けられるブツシュ８Ｒ（８Ｌ）
、１０Ｒ（１０Ｌ）のたわみ特性によって、第３図に示
すような後輪３Ｒ（３Ｌ）の挙動変化が得られる。

以上実施例について説明したが、本発明は後輪駆動車に
ついても同様に適用し得る。また、本発明による特性は
、前側のブツシュ８Ｒ（８Ｌ）あるいは１２Ｒ（１２Ｌ
）と、後側のブツシュ１０Ｒ（１２Ｌ）あるいは１４Ｒ
（１４Ｌ）との、少なくとも任意の前後−組のブツシュ
（弾性部材）のたわみ特性の組合せによって得ることが
できる。勿論、全てのブツシュのたわみ特性同じとする
一方、油圧シリンダ等の駆動装置をサスペンション例え
ばサブフレームｌに連結して、車輪に作用する横力に対
応して発生する横Ｇを検出するセンサからの出力に応じ
て上記駆動装置を作動させて、第２図に示すような特性
を得るようにしてもよい（サブフレームｌは一般に弾性
部材を介して車体に連結されている）。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、横力が小
さいときの直進安定性確保、横力が中程度のときの回頭
性確保、横力が大きいときの操縦安定性確保という３つ
の条件を全て満足して、走行状態に応じて車両の挙動を
最適なものとすることができる。

【図面の簡単な説明】

ｉｆ図は本発明が適用されたサスペンションの一例を示
す平面図。 第２図は本発明による特性線の例を示すグラフ。 第３図は本発明による特性に基づく後輪の挙動変化を示
す平面図。 第４図、第５図はそれぞれ第２図に示すような特性を得
るためのたわみ特性の例を示すグラフ。 第６図、第７図は本発明による特性を得るためのブツシ
ュの例をラテラルリンクとの結合状態と共に示す斜視図
。 第８図〜第１３図は本発明の特性を得るためのブツシュ
の例を示すものであり、 第８図、第１０図、第１２図はその径方向断面図、 ｉ９図は第８図のＩＸ−ＩＸ線断面図、第１１図は第１
０図のＸＩ−ＸＩ線断面図、第１３図は第１２図の虐一
層線断面図である。 第１４図、第１５図、第１６図はそれぞれ本発明が適用
されたサスペンションの他の例を示す図。 ｌ：サブフレーム ２Ｒ１２Ｌ：サスペンション ３Ｒ１３Ｌ：後輪 ４Ｒ，４Ｌ：前ラテラルリンク ５Ｒ１５Ｌ：後ラテラルリンク ６Ｒ１６Ｌ：ハブ ８Ｒ１８Ｌ：前側ブツシュ １２Ｒ，１２Ｌ：前側ブツシュ １０Ｒ，ＩＯＬ：後側ブツシュ １４Ｒ１４Ｌ：後側ブツシュ αｌ、βｌ：折れ点 第１図 朋 第２図 前　　第３図 ↑ ０３（Ｆ鴛甲） 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）横力に対しての後輪のトー変化量を示す特性線が
   、横力が小さいときおよび横力が大きいときには横力が
   中程度のときに比して、横力の増大に伴う後輪のトーイ
   ン方向への変化割合が大きくなるように設定されている
   、ことを特徴とする自動車のサスペンション。