JPS6248609B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のリヤホイールを回転自在に支
持するとともにリヤホイールから伝わる振動およ
びシヨツクを緩和するリヤサスペンシヨンに関す
るものである。

（従来技術） 自動車のサスペンシヨンにはいくつかのタイプ
があり、トレーリングアーム式サスペンシヨンも
そのうちの１種である。トレーリングアーム式サ
スペンシヨンは、トレツド、キヤンバ変化がな
い、構造が簡単でスペースをとらない、障害乗越
時のシヨツクが少ない等の利点があり、主として
のリヤサスペンシヨンに使用されている。なお、
フロントサスペンシヨンとしては、キヤスタ変化
が大きく、制動時のノーズダイブが大きくなるの
で、トレーリングアーム式サスペンシヨンが用い
られることはほとんどない。

トレーリングアーム式リヤサスペンシヨンで
は、タイヤにかかる横荷重をトレーリングアーム
により支えるようになつているので、トレーリン
グアームの横剛性を高める必要があり、このた
め、アームスパンの拡大やアームの強化等が必要
で、アーム自身が重くなるのを避けられない。ア
ーム重量が増せば、車両重量の増加につながり、
その結果、燃費の悪化や製造コストの上昇につな
がるという問題がある。

このような問題を改善するため、例えば実開昭
56―62205号に開示されているように、車体前後
方向に配された軽量のスイングアームを２本の横
方向のリンクで支持して、軽量で且つ横剛性を高
めるようにしたサスペンシヨン構造が提案されて
いる。第１図〜第３図にこの構造を有するサスペ
ンシヨンを示す。第１図は斜め後方から視た斜視
図で、前方側の一端１ａを車体（図示せず）に対
して回動自在に取り付けられたスイングアーム１
の他端１ｂには、車体上下に位置し幅方向に延び
た２本のラテラルリンク３，４の外端３ａ，４ａ
が回動自在に取り付けられ、このアツパおよびロ
アラテラルリンク３，４の内端３ｂ，４ｂは車体
に回動自在に取り付けられている。スイングアー
ム１の他端１ｂはリヤホイール２を回転自在に支
持し、ホイールサポートとしての役割も果たす。
なお、スイングアーム１の他端１ｂはシヨツクア
ブソーバ（図示せず）およびプリング（図示せ
ず）を介して車体と連結し、これによつてホイー
ル２からの振動およびシヨツクを緩和するととも
にこの他端１ｂが車体に対して上下動可能なよう
になつている。第２図は、このサスペンシヨンを
車体上方から視た平面図で、図中上方が車体前方
である。第３図は、このサスペンシヨンを車体後
方から視た正面図であり、図中上下方向が車体上
下方向で、左右方向が車体幅方向を示す。

このように構成したサスペンシヨンにおいて
は、アツパラテラルリンク３とロアラテラルリン
ク４の内端３ｂ，４ｂの車体への取り付け位置を
調整すれば簡単にキヤンバ角の調整を行なえると
いう利点がある。しかしながら、車体に対してホ
イール２が上下する時、すなわちバンブおよびリ
バウンド時には、ホイール２の中心Ｏはアツパお
よびロアラテラルリンク３，４により支持されて
矢印ＡおよびＢの破線で示すようにほぼ円弧上の
軌跡を描く。このため、ホイール中心Ｏは車体に
対して上下動するとともに車体内方（車体幅方向
で、ホイールに対しラテラルリンクの設けられて
いる方向、すなわち右ホイールでは左側を、左ホ
イールでは右側を車体内方と称す。）すなわち矢
印Ｃの方向へ移動する。ホイール中心Ｏが車体内
方へ移動すると、ホイール２が支持されているス
イングアーム１の他端１ｂも車体内方に移動し、
このためスイングアーム１は一端１ａを中心とし
て第２図において反時計回りに回される。このた
め、このスイングアーム１の他端１ｂに支持され
ているホイール２も反時計方向（矢印Ｄの方
向））に回される。すなわち、トーアウトの方向
を向く。

このように、１本のスイングアームと、２本の
ラテラルリンクを用いた上述のサスペンシヨンに
おいては、横剛性を高め且つ軽量化が図れるとと
もにキヤンバコントロールが容易であるという長
所を有しているが、バンプおよびリバウンド時の
タイヤのトー変化をコントロールできず、走中に
おけるバンプおよびリバウンド時にホイールがト
ーアウト側に変化し、車両の走行が不安定になる
という問題がある。

また、上述のようなサスペンシヨンにおいて
は、リバウンド時にタイヤのトレツド長の変化が
大きくなり、走行安定性が悪くなるという問題が
あり、以下この問題について説明する。第４図は
第３図の正面図を模式的に示したものであるが、
バンプ時には車体に対してホイール中心Ｏは破線
で示す軌跡を通つて点O₁まで移動し、リバウン
ド時には点O₂まで移動する場合を考える。バン
プ時においては、ホイール中心が車体内方へも移
動し、トレツドを短くするのであるが、ホイール
２は鎖線２ａで示すように負のキヤンバが生じホ
イール下端（接地部）は車体外方へ拡がりトレツ
ドを長くする。このため、ホイール中心の車体内
方への移動が、負のキヤンバにより相殺されて、
トレツド変化は小さくなる。これに対して、リバ
ウンド時においてはホイール中心が車体内方へ移
動しトレツドを短くするとともに、ホイール２は
鎖線２ｂで示すように正のキヤンバが生じてホイ
ール下端は車体内方へ移動しトレツドをさらに短
くする。すなわち、ホイール中心の車体内方への
移動と正のキヤンバとが相乗されて、トレツドが
大きく変化する。このため、リバウンド時に車両
の走行が不安定になるという問題が生じるのであ
る。

一方、これに対して西独公開特許第2038880号
公報には、上方に配設される三角形状のアツパー
アームと下方に配設される前後に並設される２本
のロアアームによつて、車輪を支持する構成のも
のが開示されている。このものにあつては、車輪
の姿勢がこの３つのアームによつて基本的に規制
されるものであるため、これらのアーム位置、配
置、並びに長さの関係を選定することによつて、
車輪が車体に対し上下方向に運動した場合にも車
輪のトーを適宜に設定することが可能になり、上
述の従来技術の構造に比べて、トー変化による走
行安定性を改善することができるものである。し
かしながら、この公報のアツパーアームは、車体
への枢着点が前後方向に離れた２点からなる三角
形アームで構成されるものであるため、特にスペ
ース面と乗心地面の両方で不利である。つまり、
車輪の上下運動に伴い三角形状のアツパーアーム
の揺動を許すためには、広いスペースを確保する
必要がある。一般に、スタビライザー等の他のサ
スペンシヨン構成部材を配設する必要性から車輪
背後の空間スペースは非常に限られるため、他の
ものと干渉を起こさないように三角形アームの揺
動スペースを確保するためには多くの制約が生
じ、設計自由度がかなり規制される。さらには、
走行中、路面の起伏により車輪に対し前後方向に
衝撃荷重が入力されるが、この場合、アツパーア
ームは前後２点で枢着されている関係でこの衝撃
荷重方向の剛性が高いものとなり、車体に衝撃が
伝わりやすく乗心地が悪化する。２点枢着部の弾
性ブツシユを軟かくすることで、この衝撃を緩和
することも可能であるが、軟かくしすぎると今度
は旋回中、車輪に横力が作用する時、車輪のキヤ
ンバー変化（正方向）が大きくなり、グリツプ力
の低下を来し、操安性が悪化してしまう。

また、この公報のトレーリングアームの後端
は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に対
し、周動自在となるように連結されている。よつ
て滑らかな車輪の上下運動を可能にするために
は、この部分の周動をスムーズにすることが不可
欠であり、信頼性を確保するためには、実際には
大型のシールブーツ等の部材を別途必要として、
構造が複雑化する懸念が生じる。

（発明の目的） 本発明は以上のような問題に鑑み、軽量で横剛
性が高く、且つキヤンバ変化およびトー変化の両
方を乗心地を損うことなくコントロールできると
ともに、リバウンド時においてトレツド変化を小
さく抑えることのできるリヤサスペンシヨンを提
供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明のリヤサスペンシヨンは、ホイールサポ
ートによりリヤホイールを回転自在に支持し、ス
イングアームを車体前後方向に位置させ、このス
イングアームの先端をホイールサポートに、スイ
ングアームの基端を車体に取り付け、前記先端が
基端を中心として車体上下方向に揺動自在になす
とともに、リヤホイールからの回転力および前後
力を受けるようになし、ホイールサポートの相互
に離隔した３点に回動自在に連結される外端と車
体の相互に離隔した３点に回動自在に連結される
内端を有する第１，第２，第３の３本のラテラル
リンクをを車体幅方向に配してなる自動車のリヤ
サスペンシヨンにおいて、第１のラテラルリンク
が他の２本のラテラルリンクより車体前方に位置
し、第２ラテラルリンクが第３ラテラルリンクよ
り上方に位置し、且つ第１ラテラルリンクが第３
ラテラルリンクより短く、第２ラテラルリンクが
第３ラテラルリンクより短くなつていることを特
徴とするものである。

（実施例） 以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。

第５図から第８図は本発明のリヤサスペンシヨ
ンの好ましい実施例を示し、第５図は斜め後方か
ら視た斜視図、第６図は車体上方から視た平面
図、第７図は車体右側方から見た正面図、第８図
は車体後方から視た側面図であり、第６図および
第７図において図中右方が、第８図において紙面
に垂直で手前がそれぞれ車体後方を示す。これら
の図に示すように、リヤホイール１２はホイール
サポート１６によつて回転自在に支持される。こ
のホイールサポート１６にはスイングアーム１１
の先端１１ｂが固定されるとともに、スイングア
ーム１１が車体前後方向に位置するように基端１
１ａが車体１０に取り付けられる。さらに、基端
１１ａの取り付け部は基端１１ａを中心としてス
イングアーム１１が車体上下方向に揺動可能なよ
うになつている。このため、ホイールサポート１
６およびリヤホイール１２は車体上下方向の動き
が可能となつているが、ホイールサポート１６に
下端が取り付けられ上端が車体１０に取り付けら
れたコイルスプリング１７ａおよびダンパユニツ
ト１７ｂにより車体上下方向の動きが適正に制限
されるとともにホイールから伝わる振動およびシ
ヨツクが和らげられる。ホイールサポート１６に
は、車体横方向に配される３本の第１，第２およ
び第３ラテラルリンク１３，１４，１５の外端１
３ａ，１４ａ，１５ａがラバーブツシユ、ボール
ジヨイント等により取り付けられ、この３本のラ
テラルリンク１３，１４，１５の内端１３ｂ，１
４ｂ，１５ｂは車体１０にラバーブツシユ、ボー
ルジヨイント等により取り付けられている。この
場合、第１ラテラルリンク１３は他の２本のラテ
ラルリンク１４，１５より車体前方に位置し、且
つ他の２本のラテラルリンク１４，１５より短
い。第２ラテラルリンク１４は第１ラテラルリン
ク１３より後方で且つ第３ラテラルリンク１５よ
り上方に位置し、第１ラテラルリンク１３より長
く第３ラテラルリンク１５より短い。なお、本実
施例では、第１ラテラルリンク１３と第３ラテラ
ルリンク１５の上下方向位置はほぼ同じである
が、本発明の効果上はこの２本の上下位置関係は
問わない。さらに、第２ラテラルリンク１４と第
３ラテラルリンク１５との前後位置関係も同様
で、どちらかが前方でもよいし、同位置でもよ
い。

以上のように構成したリヤサスペンシヨンのス
イングアーム１１の前端および第１，第２，第３
ラテラルリンク１３，１４，１５の両端の結合部
を寸法変化を許容しないボールジヨイント等のよ
うな固体結合にした場合、幾何学的には６自由度
の全てが束縛されリヤホイール１２およびホイー
ルサポート１６の動きが不可能になる。このた
め、各結合部もしくはスイングアーム、ラテラル
リンク自身のうち少なくとも１ケ所以上を柔軟な
特性とし、ホイールが上下動する際に生ずる幾何
学的な干渉量を吸収させて、リヤホイールの動き
を可能にしている。

第９図は本発明のリヤサスペンシヨンの１実施
例を車体後方から視て模式的に表わしたもので、
この図により、バンプ時およびリバウンド時にお
けるトー変化のコントロールについて説明する。
バンプ時には車体に対してリヤホイール１２が上
方に移動し、リバウンド時には下方に移動する。
このため、第１，第２および第３ラテラルリンク
１３，１４，１５の各外端１３ａ，１４ａ，１５
ａは、それぞれ各リンク半径とし各内端１３ｂ，
１４ｂ，１５ｂを中心とする図中破線Ｅ，Ｆ，Ｇ
で示す軌跡に沿つて移動する。ここで、簡単化す
るため各リンク１３，１４，１５が静止時には地
面と平行になるように配した場合を考えると、バ
ンプ時もしくはリバウンド時においては各外端１
３ａ，１４ａ，１５ａは円弧状の破線Ｅ，Ｆ，Ｇ
に沿つて上下動するとともに車体内方へ移動す
る。この時、各リンク長さが異なるため、車体内
方への移動量も異なり、リンク長が最も短い第１
ラテラルリンク１３の外端１３ａの移動量が最大
で、最も長い第３ラテラルリンク１５の外端１５
ａの移動量が最小である。第１ラテラルリンク１
３は第２，第３ラテラルリンク１４，１５より車
体前方に配されているため、リヤホイール１２の
前端が内方へ引き込まれる、すなわち、トーイン
側に移動する。ここで、車輪のトー変化は、主に
第１ラテラルリンク１３と第３ラテラルリンク１
５によつて規制されるため、第２ラテラルリンク
１４の長さの影響は小さいものである。なおこの
場合、各リンクの外端１３ａ，１４ａ，１５ａは
共に車体内方へ移動するため、ホイール中心も内
方へ移動し、第１図〜第３図の例で示したのと同
様にスイングアーム１１が基端１１ａを中心とし
て回されホイールがトーアウト側に変化するので
あるが、上述のリンク長の差により生ずるトーイ
ン変化によつて相殺することができる。すなわ
ち、各リンクの長さを適切に設定すれば、バンプ
時およびリバウンド時のトー変化をコントロール
することができるのである。

次に、第１０図から第１２図によりリバウンド
時のキヤンバ変化によるトレツド変化を抑える例
について説明する。キヤンバ変化を制御するには
車体上下の位置関係を有する第２および第３ラテ
ラルリンク１４，１５の長さおよび配置が重要な
要素である。このため、第１０図および第１１図
には本発明のリヤサスペンシヨンの異なる２つの
実施例を示すが、この図では第１ラテラルリンク
１３は省いて第２，第３ラテラルリンク１４，１
５のみを示して説明する。

第１０図、第２ラテラルリンク１４と第３ラテ
ラルリンク１５とが静止状態でこの図において平
行になるように配した例を、第１１図は静止状態
でこの図において非平行に配した例をそれぞれ示
す。なお、第２ラテラルリンク１４は第３ラテラ
ルリンク１５より短く、且つ上方に位置せしめて
いる。第１０図および第１１図において、リヤホ
イール１２がバンプおよびリバウンドした時は、
第２および第３ラテラルリンクの外端１４ａ，１
５ａはそれぞれ内端１４ｂ，１５ｂを中心として
破線Ｍ，Ｎで示す円弧状の軌跡に沿つて移動す
る。第２ラテラルリンク１４のリンク長は第３ラ
テラルリンク１５のリンク長より短いため、バン
プもしくはリバウンド時における第２ラテラルリ
ンク１４の外端１４ａの車体内方への移動量は第
３ラテラルリンク１５の外端１５ａの車体内方へ
の移動量より大きくなり、キヤンバは負側へ変化
する。このため、第４図において説明したよう
に、バンプ時には負側へ、リバウンド時には正側
へ移動するキヤンバ変化傾向と上記の傾向とが合
わさつて、実際のキヤンバ変化は第１２図のグラ
フに示すようになる。このグラフは、横軸の正側
にバンプ量、負側にリバウンド量を示し、縦軸は
キヤンバ変化を示す。図中、実線Ｘは第１０図の
実施例の変化を、破線Ｙは第１１図の実施例の変
化をそれぞれ定性的に示す。このグラフに示すよ
うに、バンプ時においてはバンプ量が増すにつれ
てキヤンパも負（−）側に移動する。リバウンド
時には上に凸状の曲線で示すように、リバウンド
量が大きくなれば逆にキヤンバは負側に変化する
傾向がある。なお、第１０図の実施例の場合（実
線Ｘ）と第１１図の実施例の場合（破線Ｙ）とで
は、キヤンバ変化の傾向は同じであるが、第１１
図の場合の変化の方が顕著である。

一方、第４図において説明したように、バンプ
およびリバウンド時においてリヤホイール１２の
中心は車体内方に移動するため、本発明のリヤサ
スペンシヨンではパンプ時においてはキヤンバが
負になつて（すなわち、ホイールが下開きになつ
て）トレツドが拡がるのをホイール中心が車体内
方に移動することによつて相殺してトレツド変化
を少なくする。さらに、リバウンド時において
は、従来ではキヤンバが正になつてトレツドが狭
まるとともにホイール中心が車体内方に移動して
さらにトレツドが狭まる傾向にあつたが、本発明
の場合はキヤンバが負側に変化するため、トレツ
ドの変化を小さく抑えることができる。

なお、以上説明した実施例ではコイルスプリン
グおよびダンパユニツトをホイールサポートに取
り付けているが、この代わりに各ラテラルリンク
のいずれかもしくはスイングアームに取り付ける
ことが可能である。さらに、後輪駆動車の場合で
はホイールサポート中をドライブシヤフトが貫通
するようにすることも可能である。また、サスペ
ンシヨンの前後を逆にして、トレーリングアーム
タイプでなく、リーデイングアームタイプとする
ことも可能である。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明のリヤサ
スペンシヨンを用いればサスペンシヨンの横剛性
を高め且つ軽量化を図ることができ、トーコント
ロールおよびキヤンバコントロールの両方を行な
うことができ、しかもバンプもしくはリバウンド
時のトレツド変化を抑えることができるので、車
両の重量軽減および原価低減を図ることができる
とともに、安定性の良い車を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は従来のリヤサスペンシヨン
の１例を示す図で、第１図は斜視図、第２図は平
面図、第３図は平面図、第４図は模式的に示す正
面図である。第５図から第８図は本発明のリヤサ
スペンシヨンの１実施例を示し、第５図は斜視
図、第６図は平面図、第７図は正面図、第８図は
側面図である。第９図は本発明のリヤサスペンシ
ヨンを車体後方から視た模式図、第１０図および
第１１図はそれぞれ本発明のリヤサスペンシヨン
の異なる実施例を車体後方から視て示す模式図、
第１２図はバンプおよびリバウンド時のキヤンバ
変化を示すグラフである。 １，１１……スイングアーム、２，１２……リ
ヤホイール、１３……第１ラテラルリンク、１４
……第２ラテラルリンク、１５……第３ラテラル
リンク、１６……ホイールサポート、１７ａ……
コイルスプリング、１７ｂ……ダンパユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リヤホイールを回転自在に支持したホイール
   サポートと、 基端が車体に、先端が前記ホイールサポートに
   取り付けられて車体前後方向に配置され、前記基
   端を中心に前記先端が車体上下方向に揺動自在で
   あるとともに前記リヤホイールからの回転力およ
   び前後力を受けるスイングアームと、 各外端が前記ホイールサポートの相互に離隔し
   た３点に、各内端が の相互に離隔した３点に
   それぞれ一個の枢着手段を介して回動可能に取付
   けられる車体横方向に配置された第１，第２，第
   ３の３本のラテラルリンクとからなり、前記ホイ
   ールサポートは車体に対し横方向変位が許容され
   るように前記スイングアームを介して車体に接続
   されるとともに、前記第２および第３ラテラルリ
   ンクがともに前記第１ラテラルリンクより車体後
   方で、且つ該第２ラテラルリンクが該第３ラテラ
   ルリンクより上方に配置され、 前記第２ラテラルリンクが前記第３ラテラルリ
   ンクより短く、 前記第１ラテラルリンクが前記第３ラテラルリ
   ンクより短いことを特徴とする自動車のリヤサス
   ペンシヨン。