JPS62275810A - 車両用サスペンシヨン - 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】 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野〕 本発明は後輪のトーイン量を調節する機構を備えた車両
用サスペンションに関する。

〔従来の技術〕

従来、後輪のトーイン量が調節可能とされた車両では、
車両組立終了後にトー角測定装置を用いてトー角の調整
がなされていた。トー角の調節機構としては、カム機構
を用いたものや第８図に示されるように螺子機構２００
を用いたものが考えられている。

特開昭６０−８１３７２号では、後輪トー角を車両組立
中、即ちサスペンション組付時に調整可能なトー角調整
装置が提案されている。この調整装置を用いることで、
サスペンションの組付とトー角調整が同時になされるの
で工程数が減少されるとともに、特別の調節機構を要し
ないので、コストが低減されると云う特長を有している
。

また、車両の走行状態に応じて車両走行中にトーイン量
を変化させることができるトーイン調節装置が考えられ
ている。このトーイン調節装置によれば、直進時のトー
イン量に対し旋回時のトーイン量を増加させるように制
御すれば直進時のタイヤスリップを伴なうことなく旋回
時の操縦安定性を向上さ不ことができると云う効果を奏
する。

このような装置のトーイン調節機構として、特開昭５８
−２１４４７０号公報に開示された後輪操舵装置の実施
例機構を適用することが考えられる６即ち、同公報に開
示された技術は、左右の後輪を同方向へ操舵するための
技術ではあるが、第９図に示されるように、左右の後輪
２０２夫々について設けられるシリンダ装置２０４の制
？１１　Ｍ　＋３！を変更することで適用可能となる。

上記のような従来のトーイン調節機構は、その構造上、
左右の後輪夫々について、独立して調整作業又は調節制
御ｎがなされるので、この作業や制御が煩雑であった。

一方、車両走行中に左右幅に大きな逆方向の力が作用し
た場合や、片輪のみに大きな力が作用した場合には、サ
スペンションの横開性が低いとトー角が変化して操縦安
定性を低下させてしまうことがある。この対策のために
横剛性を向上させると、今度は乗心地を低下させてしま
うのが背通である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は上記に鑑み、トーイン調節が簡易で、乗心地を
犠牲にすることなく横剛性を向上させることができる車
両用サスペンションを提供することを目的としている。

Ｃ問題点を解決するための手段〕 本発明に係る車両用サスペンションでは、ブツシュを介
して車体側に軸支されて後輪を車体に対して上下動可能
に支持するとともに前記ブツシュを車体左右方向へ弾性
変形させることで変位して後輪のトー角を変化させるこ
とが可能な左右一対のコントロールアームと、前記ブツ
シュを前記のように弾性変形させることが可能なように
左右のコントロールアーム同士を連結して一方のコント
ロールアームへの入力全他方のコントロールアームへ伝
達可能で車体左右方向の長さ調節が可能な連結部材と、
を備えた構成とされている。

〔作用〕

上記構成になる車両用サスペンションでは、連結部材の
長さを調節することで、トーイン量の調節ができる。こ
の場合、左右の後輪のトー角は同時に調節されて、両者
は常に等しくなる。

また、この車両用サスペンションでは、一方の後輪に作
用した横力は、この後輪を支持するコントロールアーム
から、このコントロールアームのブツシュへ作用すると
ともに、連結部材を介して他方の後輪を支持するコント
ロールアームから、このコントロールアームのブツシュ
へも作用する。

従って、左右両方のブツシュで力を受けることとなり、
入力を並列された弾性材で受けることとなる結果、ブツ
シュの撓みが低減されるか乃至は零となってコントロー
ルアームの変位が低減されるか乃至は零となる。このた
め、旋回中等一方の後輪に入力が集中した場合でも、こ
の後輪のトー角の変化は比較的に＠減されるか乃至は零
となる。

即ち、本発明の車両用サスペンションでは横開性が向上
されている。

さらにまた、制動時、駆動時等に左右後輪に前後力が作
用して左右で逆方向の力が作用した場合には、連結部材
を介してこの力が打ち消されるので、ブツシュの撓みが
低減されるか乃至は雰となる。即ち、本発明の車両用サ
スペンションでは横剛性が向上されている。

〔実施例〕

第１図にはロアデュアルリンク式マクファーソンストラ
ットリヤサスペンションに適用されり本発明に係る車両
用サスペンションの第１実施例の要部が示されている。

左後輪（以下左輪と云うｅ）ＩＯＬはフォーク状のキャ
リヤ２５０Ｌに回動自在に支持されている。キャリヤ２
５０Ｌの両端部は、車両前方側部分がフロントロアアー
ム２５２Ｌの外端部に支持ボルト２６４Ｌを介して回動
自在に軸支され、車両後方側部分がリヤロアアーム２５
４Ｌの外端部に支持ボルト２６６Ｌを介して回動自在に
軸支されている。フロントロアアーム２５２Ｌ及びリヤ
ロアアーム２５４Ｌは互いに平行に延び、いずれも内端
部がゴムブツシュ２０Ｌ及び支持ボルト２６８Ｌを介し
て、車体側に固着されているクロスメンバ２５８に回動
自在に軸支されている。

また、キャリヤ２５０Ｌにはラジアスロッド２６０Ｌの
後端部が支持ボルト２５１Ｌを介して回動自在に軸支さ
れている。ラジアスロッド２６０Ｌは車体内側斜め前方
へ延び、前端部が車体側に固着されたブラケット２６２
Ｌに支持ボルト２５６Ｌを介して回動自在に軸支されて
いる。キャリヤ２５０Ｌはさらに図示しないマクファー
ソンストラットによって支持されている。

なお、右後輪（以下右輪と云う）１０Ｒ側は、左輪１０
Ｌ側と対称の構成となっているので、対応する部品等に
は同一の番号を付与し、Ｌの代りにＲを付与して説明を
省略する。以下の説明についても同様である。また、左
右を特定しない場合や左右を共に櫓す場合には、Ｒ及び
Ｌを除いた番号のみで表示する。

前記左輪側のフロントロアアーム２５２Ｌと右輪側のフ
ロントロアアーム２５２Ｒとは、夫々に設けられたボー
ルジヨイントソケット２７０　Ｌ。

２７０Ｒと螺合されるタイロフト２７８を介して連結さ
れている。ボールジヨイントソケット２７０Ｌは、スタ
ッド２７２Ｌがフロントロアアーム２５２Ｌの内端部近
傍に固着されたブラケット２７４Ｌに固着されており、
ボール２７６Ｌの中心がフロントロアアーム２５２Ｌの
車体前方側において支持ポル）２６８Ｌの軸線の略延長
上に位置している。ボールジヨイントソケット２７０Ｌ
とボールジヨイントソケット２７０Ｒとには、互いに逆
巻きの雄螺子が夫々螺設されている。

一方、タイロッド２７８には、両端部にボールジヨイン
トソケット２７０Ｌ、２７０Ｒの雄螺子と夫々螺合され
る雌螺子孔が穿設されており、三者は螺合されて剛に結
合されている。

本実施例では、ボールジヨイントソケット２７０Ｌ、２
７０Ｒ及びタイロッド２７８で連結部材２８０を構成し
ており、タイロッド２７８をその軸線選りに時計方向又
は反時計方向に回転させることで、連結部材２８０の長
さ調節が可能となっている。また、ボールジヨイントソ
ケット２７０Ｌ、２７ＯＲの夫々の雄螺子に螺合された
ロックナツト２８２Ｌ、２８２Ｒをタイロッド２７８に
押圧当接させることで、連結部材２８０を所定の長さに
固定保持することができるようになっている。

以下に本実施例の作用を説明する。

始めに、トーイン量の調整作業について説明する。この
調整は、ロックナツト２８２Ｌ、２８２Ｒがタイロッド
２７８の端部から充分に離間されている状態から開始さ
れる。この状態からタイロッド２７８を回転させれば、
その回転方向に応じて、ボールジヨイントソケット２７
０Ｌ、２７０Ｒはタイロッド２７８に進入する方向へ同
時に移動されるか、またはタイロッド２７８から抜は出
す方向へ同時に移動される。

これにより、連結部材２８０の長さが変化されるので、
フロントロアアーム２５２Ｌ、２５２Ｒの内端部は、ゴ
ムブツシュ２０Ｌ、２０Ｒを撓ませて、同量ずつ車両左
右方向に移動される。これにより、左右輸夫々の各３本
のアーム２５２　Ｌ。

２５４Ｌ、２６０Ｌ及び２５２Ｒ，２５４Ｒ，２６０Ｒ
の剛性バランスとジオメトリ−で決定される瞬間中心へ
を旋回中心として、左輪１０Ｌ及び右輪１０Ｒは旋回し
てトー角が変化される。

このトー角変化を周知のトー角測定装置で測定して、所
定のトー角となったところで、ロックナツト２８２Ｌ、
２８２Ｔ？を締めこんで、トーイン量の調整作業が終了
する。

トーイン量の調整作業は、１本のタイロッド２７８の回
転量を調節するだけで、左右のトー角が等しく変化する
ので、従来のように左右輪の夫々について調節作業をお
こなう必要がなく、作業が簡略となっている。

なお、ボールジヨイントソケット２７０のボ−ル２７６
は支持ボルト２６８の軸線の略延長上に位置しているの
で、フロントロアアーム２５２Ｌと同２５２Ｒとを連結
部材２８０で連結したことで、これらロアアーム２５２
Ｌ、２５２Ｒの車体上下方向の揺動に悪影響を及ぼすと
云うことはない。

次に、サスペンションに外力が作用した場合について説
明する。車両が制動されると、左輪１０Ｌ及び右輪１０
Ｒには、第１図に示されるように、後向きの力Ｆが入力
される。すると、この力Ｆによって、前述の瞬間中心Ａ
の廻りに、左輪１０Ｌには反時計方向のモーメントが発
生し、右輪１０Ｒには時計方向のモーメントが発生する
。これにより、左輪１０Ｌ及び右輪１０Ｒは、いずれも
トーアウト方向へのトー角変化を生じようとする。

しかしながら、両者のモーメントによる力が連結部材２
８０を介して互いに逆方向に作用するので、両者の力は
互いに打ち消しあって、トー角変化を生じることがなく
操縦安定性が損なわれない。これは、左右輪に駆動力路
面反力等が作用した場合も同様である。

また、車両旋回時に後輪内輪が浮き上った場合には、コ
ーナリングフォースは後輪では外輪のみで支持されるこ
ととなる。

ここでサスペンションのトー角保持剛性について説明す
れば、サスペンションのトー角保持剛性にば、ロアアー
ム２５２．２５４とキャリヤ２５０側をボール継手で結
合した場合には、ゴムブツシュ２０の剛性に、と、前後
のゴムブツシュ２０のピッチＬとの間には下記（１）式
の関係がある。

Ｋ−ＫＩＸ　Ｌ”　・・・（１） 従って、内輪が浮き上っている場合には、フロントロア
アーム２５２側は、連結部材２８０を介して２つのゴム
ブツシュ２０Ｌ、２０Ｒで並列的に支持されることにな
るので、フロントロアアーム２５２側のゴムブツシュの
剛性は両者を加算した２に、となる。

このことから、本実施例では前記のように後輪内輪が浮
き上っている場合には、後輪外輪側のサスペンションの
トー角保持剛性Ｋｌは下記（２）式の通りとなり、ブツ
シュの剛性を高くする等の格別のトー角保持剛性向上手
段によることなく、トー角保持剛性が向上され、操縦安
定性が向上される。従って、乗心地を低下させることな
く横剛性を向上させることができるか、又はブツシュを
従来より軟らかくして乗心地を向上させた場合でも従来
と同等の横剛性を得ることができることになる。

Ｋ　１−４／３に＋＋Ｘ　Ｌ”　　＞　Ｋ・・・（２）
なお、上記実施例では、ロアデュアルリンク式％式％ に適用したが、ロアＡアーム式やＨ形ロアアーム式のマ
クファーソンストラ・ントリャサスペンションにも同様
に適用できる。

第２図にはダブルウィツシュボーン式リヤサスペンショ
ンに通用した場合の第２実施例の構成が示されており、
左輪１０Ｌがロアアーム１２Ｌ。

アッパアーム１４Ｌにより支持されている。ロアアーム
１２Ｌは車両斜め前方側に分枝した前技部１６Ｌと車軸
方向へ分枝した後技部１８Ｌとを有している。これら前
技部１６Ｌ、後枝部１８Ｌの先端はそれぞれゴムブツシ
ュ２ＯＬ、２２Ｌを介してブラケット２４Ｌ、２６Ｌに
軸支されており、左輪１０Ｌは紙面垂直方向にバウンド
可能となっている。ゴムブツシュ２２Ｌ１ブラケツト２
６Ｌは図示しない車体へ固着されている。

右輪１０Ｒ側についても左輪１０Ｌ側と同様の構成にな
っており、対応する部分には同一番号を付しＬの代わり
にＲを付している。

前技部１６Ｌ、１６Ｒにはそれぞれブラケット２８Ｌ、
２８Ｒが対向して突設されている。ブラケット２８Ｌ、
２８Ｒにはそれぞれロッド３０．３２の一端が軸支され
ている。ロッド３０の他端にはピストン３４が設けられ
ており、ロッド３２の他端に設けられたシリンダ３６に
嵌入されている。ピストン３４によって仕切られたシリ
ンダ３６のロッド３０側の部屋は管３８、電磁弁４０、
油圧ポンプ４２を介して油タンク４４へ連通されている
。また、管３８は分枝して電磁弁４６を介して油タンク
４４へ連通されている。ピストン３４によって仕切られ
たシリンダ３６の前記と反対側の部屋には、コイルスプ
リング４５が内蔵されている。

従って、電磁弁４６を閉じ、電磁弁４０を開いて油圧ポ
ンプ４２により油タンク４４内の作動油を加圧してシリ
ンダ３６内へ送り込むと、ゴムブツシュ２０Ｌ、２０ｒ
？の弾性力に抗してロッド３０．３２が互いに接近する
方向へ移動する。これにより、左輪１０Ｌ、右輪１０Ｒ
がトーイン増加傾向となる。適当なトーイン量が得られ
た時に電磁弁４０を閉じれば、このトーイン量が保持さ
れる。電磁弁４０を閉じた状態で１を磁弁４６を開けば
、ゴムブツシュ２０Ｌ、２０Ｒ及びシリンダ３６に内蔵
されたコイルスプリング４５の弾性力によりシリンダ３
６内の作動油が管３８、を磁弁４６を介して油タンク４
４へ送り戻される。これにより、左輪１０Ｌ、右輪１０
Ｒのトーイン量が小さくなる。

ロッド３０の移動量はトーイン量センサ４８により検出
され、フィードバック量としてマイクロコンピュータ５
０へ供給されている。ステアリングシャフト５日の回転
角は回転角センサ６０により検出され、マイクロコンピ
ュータ５０へ供給されている。また、右輪１０Ｒを回転
駆動するドライブシャフトにはストレインゲージ６２が
貼着されている。ストレインゲージ６２は制動力検出ユ
ニット６４に接続されている。制動力検出ユニット６４
はストレインゲージ６２が組込まれるブリッジ回路と不
平衡電圧を増幅するアンプとが内蔵されており、増幅さ
れた不平衡電圧はマイクロコンピュータ５０へ供給され
ている。

マイクロコンピュータ５０は回転角センサ６０、制動力
検出ユニット６４からの１ｇ号に基づいてトーイン量を
決定し、駆動回路６６を介して電磁弁４０、電磁弁４６
のコイル６８．７０をそれぞれオン・オフするようにな
っている。

この実施例では、ロッド３０，３２、シリンダ３６、ピ
ストン３４、コイルスプリング４５及びシリンダ３６に
送り込まれる作動油によって、連結部材２８０が構成さ
れている。

次に、第３図に従ってストレインゲージ６２、制動力検
出ユニット６４の配置を説明する。

ストレインゲージ６２はドライブシャフト７２の周面に
貼着されている。ドライブシャフト７２の基端側にはデ
ィファレンシャルギヤケース７４が設けられている。ス
トレインゲージ６２とディファレンシャルギヤケース７
４との間のドライブシャフト７２にはディスクロータ７
６が取付けられている。このディスクロータ７６を挟持
するように、ディファレンシャルギヤケース７４にはデ
ィスクブレーキキャリパ７８が固設されており、ディス
クロータ７６の回転を制動可能となっている。ディスク
ロータ７６の端面には円盤８０が固着されている。円盤
８０の端面にはリング状の２個の溝８２が刻設されてい
る。この溝８２には導ＱＭが蒸着されており、リード線
８４によりストレインゲージ６２と電気的に接続されて
いる。ディスクブレーキキャリパ７８には２個のブラシ
８６が固着されており、それらの先端部は溝８２に設け
られた前記４電層と摺接している。ブラシ８６はディス
クブレーキキャリパ７８に固設された制動力検出ユニッ
ト６４に接続されている。

従って、ディスクブレーキキャリパ７８による制動力に
対応したドライブシャフト７２の歪量を検出することが
可能となっている。なお、ディスクロータ７６と右輪１
０Ｒとの間のドライブシャフト７２にストレインゲージ
６２を貼着しているので、制動力検出ユニット６４から
の信号の正負により制動力と駆動力とを区別することが
できる。

次に、ゴムブツシュ２ＯＬ及びその関連部品について第
４図に従い説明する。

（Ａ）図は正面図であり、（Ｂ）図は（Ａ）図のＢ−Ｂ
線階段断面図である。

ゴムブツシュ２０Ｌの軸心方向にはその軸心から偏った
位置に孔２３が穿設されており、ごの孔２３へ内筒２５
が嵌入されている。内筒２５には図示しないビンが貫通
され、該ピンはブラケット２４Ｌに横架されている。第
４図（Ａ）に示すＸ軸は第２図に示すロッド３０の長手
方向と平行になっている。

孔２３がゴムブツシュ２０Ｌの中心がらずれていること
より、Ｘ軸方向に働く力と変位の関係は第５図に示す如
（なる、７ ゴムプッシュ２０Ｒ側についてはゴムブツシュ２０Ｌ側
と対称的な構造になっている。

従って、ゴムブツシュ２０Ｌ、２０Ｒの剛性は互いに接
近する方向よりも互いに離れる方向の方が高くなってい
る。このため、左輪１０Ｌ、右輪１０Ｒはトーアウト方
向へはトー変化し難くなっており、操縦安定性を維持す
ることができる。

次に上記の如く構成された第２実施例の作用を第６図に
示すフローチャートに従って説明する。

このフローはイグニッションスイッチをオンすると開始
され、ステップ１００においてトーインＮＴがＴ＋　　
（Ｔ＋　　くＴ２）となるよう調整する。

この調整は、トーイン量センサ４８からのトーイン量に
基づいて、コイル６日、７０を上述の如くオン・オフし
て行う。次いでステップ１０２へ進みトーイン量センサ
４８、回転角センサ６０、制動力検出ユニット６４から
のデータを読込む。次いで１θ１くεであり　（ステッ
プ１０４）、Ｆ＜Ｆ。

（ステップ１０８）である場合にはステップ１１０へ進
む。

ここでθは前輪操舵角であり、Ｆは制動力であり、それ
ぞれ回転角センサ６０、制動力検出ユニット６４からの
データに基づいて算出される。また、ε、Ｆｏは定数値
であり、εは小さな値である。

ステップ１１０においてトーインＩＴがＴ１に等しけれ
ばステップ１０２へ戻り上記処理を操り返す。すなわち
、操縦安定性が確保されている場合には、ステップ１０
２〜１１０の処理を繰り返し、トーイン量を小さい値に
してタイヤ摩耗の残少及び燃費の向上を図る。

１θ１≧ε又はＦ≧Ｆａ　である場合には、すなわち操
縦安定性が悪くなろうとした場合にはステップ１１２へ
進み、トーイン量ＴがＴ２に等しくなければステップ１
１４においてトーインＩＴがＴ２になるよう調整する。

次いでステップ１０２へ戻り以上の処理を繰り返す。

従って、操縦安定性が悪くなろうとし始めた場合にはト
ーイン量は大きくなり、操縦安定性が向上する。

次いでステップ１０２〜ステツプ１１０へ進んだ場合に
は、ステップ１１６へ進み、トーイン量ＴがＴ、　　と
なるよう調整される。

このように本実施例では、一つのシリンダ３４に嵌入さ
れた一つのピストン３４を制御するだけで、第１実施例
と同様の理由により、左右輪１（ＩＬ、ＩＯＲのトー角
調節を車両走行中に同時になすことができ、左右輪の夫
々についてトー角調節をなす必要がないので、制御が容
易となり、部品点数も減少される。

また、車両走行状態においても、第１実施例と同様に外
力によるトー角変化が低減されるか乃至は雪となるので
、トー剛性が向上される。

なお、上記実施例のコイルスプリング４５を廃して、代
りにピストン３４で仕切られて構成される２つの部屋の
いずれへも作動油を供給できるようにし、これに併せて
油圧供給系統を変更するようにして起良い。

またダブルウィツシュボーン式リヤサスペンションの場
合には、アッパアーム同士を連結部材で連結しても良い
。

第７図には第１実施例に示されるような連結部材２８０
を第２実施例に示されるようなダブルウィツシュボーン
式リヤサスペンションに適用した第３実施例が示されて
いる。

なお、第２実施例に示されるような連結部材２８０を、
第１実施例に示されるようなマクファーソンストラット
式リヤサスペンションに適用することも勿論可能である
。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係る車両用サスペンソヨ
ンでは、トーイン調節が簡易で、乗心地を犠牲にするこ
となく横剛性を向上させることができると云う効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る車両用サスペンションの第１実施
例の要部の構成を示す一部断面平面図、第２図は第２実
施例の構成を示す概要図、第３図は第２図に示すストレ
インゲージ６２及び制動力検出ユニット６４の配置図、
第４図はロアアームと車体とを連結する部品の拡大図で
あり、第４図（Ａ）は正面図、第４図（Ｂ）は第４図（
Ａ）の１３−Ｂ線階段断面図、第５図は第４図に示す内
筒２５にＸ軸方向ヘカＦを加えた場合の変位Ｘと力Ｆと
の関係を示す線図、第６図は制御フローチャート、第７
図は第３実施例の要部の構成を示す平面図、第８図は従
来考えられているトーイン量調節機構を示す平面図、第
９図は従来提案されているトー角羽節機構の平面図をそ
の制御装置の概要図と併せて示した図である。 １０・・・後輪、 ２５２・・・フロントロアアーム、 ２５４・・・リヤロアアーム、 ２０・・・ブツシュ、 ２８０・・・連結部材、 １２・・・ロアアーム。 第４図 （Ａ）（８） 第５図 牟 ？１１ 第６　図 第７図 第９図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブッシュを介して車体側に軸支されて後輪を車体
   に対して上下動可能に支持するとともに前記ブッシュを
   車体左右方向へ弾性変形させることで変位して後輪のト
   ー角を変化させることが可能な左右一対のコントロール
   アームと、前記ブッシュを前記のように弾性変形させる
   ことが可能なように左右のコントロールアーム同士を連
   結して一方のコントロールアームへの入力を他方のコン
   トロールアームへ伝達可能で車体左右方向の長さ調節が
   可能な連結部材と、を備えたことを特徴とする車両用サ
   スペンション。
2. （２）連結部材は螺子手段によって長さ調節可能とされ
   ている特許請求の範囲第（１）項記載の車両用サスペン
   ション。
3. （３）連結部材は流体圧シリンダのピストンの移動によ
   って長さ調節可能とされている特許請求の範囲第（１）
   項記載の車両用サスペンション。
4. （４）ピストンの移動は前輪の操舵角にもとずいて制御
   される特許請求の範囲第（３）項記載の車両用サスペン
   ション。