JPS63159116A - 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〕 この発明は、装輪式重両のサスペンション装置、特に自
動車のサスペンション装置に適する足廻りサスペンショ
ンジオメトリ−可変装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の装輪式車両、特に乗用自動車等において
は、車輪のサスペンションにおけるホイールアラインメ
ントのジオメトリ−（例えば、キャスタ、トーイン、キ
ャンバなど）は、周知のように、操縦安定性（直進性）
、口頭性（旋回性、操舵力／保舵力）など、種々の相反
する設計的パラメータを、総合的にその車種の性格に応
じて互に妥協して決定されていた。

しかしながら、上記車種の性格の木質は、本来単純かつ
一定のものでなく、また、走行条件によってもパラメー
タの条件が大きく変化するため、前記妥協点を最適の一
点に決定することは、極めて困難であった。この欠点を
改善するため、従来、モータ等のアクチュエータを用い
て、一部のサスペンションジオメトリ−をｉｊＪ変とす
る機構が提案されている。

しかしながら、このような従来例にあっては、予め予想
される条件に対して所定量を、別設の駆動源により可変
とするよう構成されていたため、装置の大形化、複雑化
を伴うという欠点があった。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、以上のような従来例の問題点にかんがみて
なされたもので、車両走行時の諸条件に見合う適切な足
まわりジオメトリ−に可変し得る機能を有するサスベン
ジジン装置の提供を目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

このため、この発明においては、装輪車両の車輪に作用
する駆動力および制動力の少なくとも一方を駆動源とし
て、サスペンションジオメトリ−を可変とするよう構成
することにより前記目的を達成しようとするものである
。

（作用） 以上のような構成により、輌の各走行条件に適切なサス
ペンションジオメトリ−が選択的に得られ、走行性能を
向上することができる。

（実施例） 以下に、この発明を実施例に基づいて説明する。自動車
のサスペンション装置におけるホイールアラインメント
の各ジオメトリー中１代表的なパラメータとして、キャ
スタ角の場合についての実施例について説明する。

（背景構成） まず、この実施例の前提説明として、第５図に一般的な
Ｆ／Ｆ　（エンジン前置／前輪駆動）形式の自動車に右
ける前車輪サスペンション装置の一例の模式的前面図（
一部）、第６図に、第５図における■−■線矢視図を示
す。

第５図において、Ｔは左前輪タイヤ、Ｃは車体（シャー
シ）、Ａｕはアッパアーム、Ａ、、はロワアーム、Ｋは
キングピン（ナックル部分）、Ａｕ。

／　Ａ　ＬＯは、それぞれアッパ／ロワアームＡＵ／Ａ
Ｌのキングピンにへの各枢着点（ダッシュ）、また、Ａ
　ｕ＋／　Ａ　Ｌ＋は、それぞれアッパ／ロワアームＡ
　ｕ　／　Ａ　Ｌの、車体Ｃ側への側部着点（ブツシュ
）である。また、ＳＳは懸架ばね、Ｄは駆動軸を表わす
。

第６図はキャスタトレールＣＴ（キャスタ角θ）を有す
るタイヤＴに、それぞれ駆動力ＦＴが作用した場合と、
制動力ＦＩＩが作用した場合に、それぞれアッパ／ロワ
アームＡｕ／Ａｔ、の各枢着点Ａ　ｕｏ／　Ａ　ＬＯに
作用する分力の方向を示すものである。ここに１図示矢
印ＦＲ／ＲＲは、自動車のフロントｍｔｍ道方向）／リ
ヤ側、各白抜き矢印は駆動時における各力を、また各黒
矢印は制動時における各力を表わす。また添字（サフィ
ックス）のそれぞれＵ／Ｌは、アッパ／ロワアームＡｌ
ｌ／ＡＬに関する枢着点Ａ　ｕｏ／　Ａ　１．。に葛け
る各力を、また、添字Ｔ／Ｂはそれぞれ駆動時／制動時
の区分を示すものである。また、タイヤＴの半径をｒ、
４輪中心０から、それぞれ、ｍ着点Ａｕ。

／　Ａ　ｂ◎までの距離をＩｔ　ｕ　／　ｊ！　＋、と
する。

以上の定義による各力のベクトルは、つぎのごとくであ
る。

１）駆動時に発生する力 ＦＴ　＝　Ｆ”ｕ、ｒ＋　Ｆ、、ア また、Ｆ、丁ｘ　Ｊ！、　＝　ＦＬ、Ｔｘ　１Ｌ２）制
動時に発生する力／モーメント Ｍ、＝ＦＢＸ　ｒ＝ＦｕａｘｊＥｕ　＋ＦＬａｘｉＬ３
）すなわち、キングピンに軸に作用する力は、ａ、枢着
点Ａｕｏに作用する分力、Ｆ　ｕ　Ｔ　＋　’　Ｕ　Ｒ
は同一方向（フロント方向ＦＲ） ｂ、枢着点ＡＬｏに作用する分力、Ｆ　Ｌ？ｌ　ＦＬｆ
ｌは反対方向（ＦＲ／ＲＲ）である。

つぎに、上記各枢着点Ａ　ｕｏ／　Ａ　ＬＯにそれぞれ
この発明を適用したときの各実施例について説明する。

（第１実施例の構成） 第１図に、アッパーアームＡｔ、側にキャスタトレール
可変手段を適用した場合の実施例の要部−Ｌ面Ｊ［要因
（一部断面）を示し、前出第５．６図に右けると同一（
相当）構成要素は、同一記号で表わす。アッパアームＡ
Ｕの二股状先端部は、シリンダ１が溶接等により固着さ
れている。シリンダｌの内部には、ピストン２を中間部
に備えたピストンロッド３が貫通し、ピストンロッド３
の両端は、それぞれビン４により、重体くシャーシ）Ｃ
側に固定されている。

シリンダ１の両端部は、それぞれ、オイルシール５によ
り、ロッド３上を摺動可能に密封されており、また、ピ
ストン２の円周部にはオイルシール６によりシールして
あり、シリンダ１内部を独立の２室７．８に隔離してい
る。両室７．８にはそれぞれ作動媒体液りが充満されて
いる。Ｓは室８側内部に配設された圧縮コイルばねであ
る。

一方、ピストン２の円環部には一個の連通路（オリフィ
ス）９が軸方向に貫通して穿設され、連通路９の中央部
には、流量制御（遮断を含む）手段１０が配設され、ロ
ッド３内部に配設されたアクチュエータＭによって制御
するよう構成しである。

ピストン２および流量制御手段１０部分の要部拡大詳細
図を第２図に示す。ピストンロッド３は、中空棒部材マ
形成され、連通路９の中央部には、Ｔ字状の中空部を有
する部材１１が設けられ、連通路９と直交する１脚部の
円筒形中空部内部には、スプール弁部材１２が上記中空
部軸方向に摺動可能に嵌合されている。スプール弁１２
の上部中空部の円筒側壁部には、連通路９と整合する穴
１２ａが穿設されており、該中空部には、圧縮コイルバ
ネ１３により、スプール弁１２を下方に偏倚させており
、スプール弁１２の下方に配設された低摩擦材料より成
る慴動片１５を介して、ロッド３の軸心を中心として回
動可能な偏心カム１５のカム面に当接している。このカ
ム！５は。

カム軸１６の先端部に形成されており、カム軸１６は、
例えばステップモータ、ロータリソレノイド、油圧ロー
タリシリンダ等のアクチュエータＭにより、継手１７を
介して回動可能な駆動軸１８の先端部に互に回転不能に
挿入されている。

スプール弁１２は、図示の状態では偏心カム１５のカム
面に押上げられてスプール弁１２の穴１２ａと連通路９
とが整合しているため、画室７．８の作動媒体液りは流
通状態にあり、ばねＳが自由長まで伸長して、シリンダ
１すなわちアッパアームＡＵを図の右方向に移動させた
状態を示しているが、アクチュエータＭに電気信号が人
力して偏心カム１５を１８０°回動させると、スプール
弁１２は、ばね１３により下降してスプール弁１２上部
の連続する円筒部で連通路９を閉鎖し、シリンダ１すな
わちアッパアームＡ。はその場に固定保持される。さら
に、他の制０４信号により、アクチュエータＭが１８０
°回動ずれば、スプール弁１２は原位置に復元する。

第３図に、アクチュエータＭの制御回路ブロック図を示
す。３０はアクチュエータの制御信号を発生するＣＰＵ
で所定のプログラム条件により、例えば重速センサ３１
等（その他、加速度／ｇ速度、操舵角等であってもよい
）の出力信号により制御される。

（第１実施例の動作） つぎに、以上のような構成における動作を説明する。既
述のように、第１図において、両室７゜８間のピストン
２内部の流量制御手段！０のスプール弁１２を上昇させ
て連通路９を開放状態でアッパアームＡＵのキングピン
枢着点Ａｕｏに、駆動時または制動時に、力Ｆ５，７も
しくはＦＬＩ６が作用した場合、アーム全体を矢印フロ
ント側ＦＲに押す力が働き、画室７．８に圧力差が生ず
る。このとき、ピストン２内の連通路９を、流量制御か
１０により開／閉することにより、その力がばねＳの反
力に勝る場合は、アッパアームＡＵは矢印ＦＲ側に移動
して、キャスタ角θを減少させ、逆に点ＡＬＩＯに力が
作用していない状態においては、ばねＳ反力分の圧力差
により反対側（ＲＲ右方向に移動して、キャスタ角θを
増大させるよう作動する。両方向への移動中の任意位置
における停止は、連通路９の完全閉３ｎによって得られ
ることはもちろんである。

以上により、車両の走行条件に応じて例えば、低速時に
おける操舵力の低減、中速時における回頭性、高速時に
おける直進性や、アンチダイブの利き味の増加等が可能
となる。

また、ピストン２は、ばねＳにより常に所定方向に偏倚
されているため、仮に、関連機構が作動異常を生じた場
合にも、常に安全側方向に復元する利点がある。

また、この実施例においては、キャスタ角可変機構の動
力源として重体の駆動力や制動力を利川しているため、
この可変移動に対しては、特別のアクチュエータを必要
とせず、スペース重積等も従来型と大差がなく実現が可
能である。

（第２実施例の構成／動作） つぎに、第２実施例として、この発明のキャスタ角可変
手段をロワアームＡＬ側に適用した場合の実施例の要部
上面概要図（一部断面、第１実施例第１図相当図）を第
４図に示す。

第４図は第１図における室８内の圧縮コイルばねＳを取
除いたもので他は第１図と全く同様である。したがって
流量制御手段１０の要部拡大詳細図第２図およびアクチ
ュエータＭの制御回路ブロック図第３図も、ばねＳを除
いたこと以外、全く上記に準する。

ばねＳを除いた理由は、第１実施例においてはアッパア
ームＡｕの枢着点Ａｕｏには、駆動時／制動時共、各分
力の作用方向がフロントＦＲ方向であるのに対して、第
２実施例の場合はロワアームＡ、の枢着点ＡＬｏには、
駆動時／制動時に、それぞれ分力がフロントＦＲ方向／
リヤＲＲ方向に作用するため、ロワアームＡ、、のリヤ
側ＲＲ方向への移動を、制動時における分力ＦＬａによ
って行うことができるためである。

以上の構成における動作も、第１実施例におけるばね反
力を上記制動時の分力Ｆ’ｔ、ａに置換えることにより
、全く同一原理に従うため、重複説明は省略する。

なお、この実施例においては、フロントＦＲおよびリヤ
ＲＲ両方向の両分力によって、ロワアームＡＬの回動を
行っているため、要すれば、アクチュエータＭの回動角
度により、連通路９のオリフィス絞り効果によりキャス
タトレールＣＴ可変速度、すなわち減衰特性を制御する
こともできる。

また、両実施例共、車体のばねと重量を負担している懸
架ばねＳＳ（第５図）の取付点移動により、車高調整機
ｆｔを実現することもできる。

以上、両実施例共、サスベンジジンジオメトリ−の代表
的なパラメータとして、代表的なキャスタ角θの場合に
ついて説明したが、この発明原理は、トーイン、キャン
バ等の他のジオメトリ−にも適応し得ることはもちろん
である。

また、前記連通路の流量制御手段にはスプール弁とモー
タ等のアクチュエータにより駆動する偏心カムを用いた
が、これらの手段は上記のみに限定されないことはもち
ろんである。

〔発明の効果〕

以上、説明してきたように、この発明によれば、装輪式
車両の車輪に作用する駆動力や制動力を駆動源としてサ
スペンションジオメトリ−を可変し得るよう構成したた
め、車両の各走行条件に適切なサスペンションジオメト
リ−を選択的に実現することができ車両の走行性能を向
−卜することができた。

４、図面（Ｄ　ｒｍ　’７１　ｒｔ　説Ｉ１１第１図は
この発明に係るキャスタ角可変装置の一実施例の要部上
面図、第２図は第１図の要部拡大詳細図、第３図は制御
回路ブロック図、第４図はこの発明の第２の実施例の第
１図相当図、第５図は第１．４図実施例を適用し得る萌
車輪サスペンション装置の一例の模式的前面図、第６図
はそのＶｌ−Ｖｌ線矢視図である。

Ｃ−−一車体（シャーシ） ＣＴ−・・−キャスタトレール θ・−一・キャスタ角 Ｗ　−−−−−重輪タイヤ Ａ　ｕ　／　Ａ　Ｌ　”’　””アッパ／ロワアームＡ
　ｕｏ／　Ａ　ＬＯ−・−各駆動部 ＦＴ／ＦＭ・”−駆動力／制動力 １−−−−−シリンダ ２・・・−ピストン ３軸・・・・ピストンロッド ７　／　８−−−一作動媒体液室 ９−−−一連通路 １０−−−−−−流量制御手段 １２−−−−−スプール弁（可変位置保持手段）出願人
　本Ｈ１技研工業株式会社 第１図 Ｃ 第２図 第３図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）装輪式車両の車輪に作用する駆動力および制動力
   の少なくとも一方を駆動源として、該車輪のサスペンシ
   ョンジオメトリーを可変とするための可変手段を備えた
   ことを特徴とするサスペンション装置。
2. （２）前記可変とするサスペンションジオメトリーは、
   前記車両のキャスタ角であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のサスペンション装置。