KR900000390B1 - 자동차의 리어서스펜션장치 - Google Patents

자동차의 리어서스펜션장치 Download PDF

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KR900000390B1 KR1019870002012A KR870002012A KR900000390B1 KR 900000390 B1 KR900000390 B1 KR 900000390B1 KR 1019870002012 A KR1019870002012 A KR 1019870002012A KR 870002012 A KR870002012 A KR 870002012A KR 900000390 B1 KR900000390 B1 KR 900000390B1
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도시로오 콘도오
히로오 시모에
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마쯔다 가부시기가이샤
야마모도 켕이찌
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Abstract

내용 없음.

Description

자동차의 리어서스펜션장치
제1도는 본 발명에 의한 자동차의 리어서스펜션장치의 제1실시예 및 제2실시예를 표시한 평면도.
제2도는 본 발명에 의한, 자동차의 리어서스펜션장치의 제3실시에 및 제4실시예를 표시한 평면도.
제3도(a)는 제1도 및 제2도의 II부에 있어서의 본 발명의 제1실시예 및 제3실시예를 표시한 확대사시도이며, 제3도(b)는 본 발명의 제2실시예 및 제4실시예에 있어서의 탄성부재의 탄성특성을 표시한 그래프.
제5도 및 제6도는 본 발명의 제1실시예의 작용을 표시한 평면도.
제7도 및 제8도는 본 발명의 제2실시예의 작용을 표시한 평면도.
제9도 및 제10도는 본 발명의 제3실시예의 작용을 표시한 평면도.
제11도 및 제12도는 본 발명의 제1실시예 및 제4실시예의 토우특성을 표시한 그래프, 또 제13도(b)는 본 발명의 제2 및 제3실시예의 토우특성을 표시한 그래프.
제14도(a) 및 (b)는 종래의 리어서스펜션장치를 표시한 사시도 및 평면도.
제15도는 종래의 리어서스펜션장치의 토우특성을 표시한 그래프.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1a,1b : 후륜 2a,2b : 지지부재
3 : 크로스멤버 4 : 차체
5a,5b : 트레이링아암 6a,6b,7 : 탄성부재
8 : 레이터럴로드
본 발명은, 자동차의 리어서스펜션(rear suspension)장치, 특히 토오션액슬(torsion axle)식 리어서스펜션에 있어서의 후륜의 토우제어(toe control)구조에 관한 것이다.
자동차의 리어서스펜션장치의 하나로서, 예를 들면 일본국 실개소 58-58906호 및 동실개소 59-133305호에 개시되어 있는 바와같은 토오션액슬식 리어서스펜션이 널리 알려져 있다. 즉 이 방식에 의한 리어서스펜션장치의 일반적 구성은, 제14도(a), 제14도(b)에 사시도 및 평면도로 표시한 바와같이, 좌우의 두차륜(1a),(1b)을 각각 회전자재하게 지지하는 1쌍의 지지부재(2a),(2b)와 양단부가 이들 지지부재(2a),(2b)에 연결된 차폭 방향으로 뻗은 크로스멤버(cross member)(3)와, 후단부간의 거리와 전단부간의 거리가 동일하고 후단부가 상기 크로스멤버(3)에 고정됨과 동시에 전단부가 차체(4)에 좌우상호 평행으로 연결된 상하로 요동자재한 1쌍의 트레이링아암(trailing arm)(5a),(5b)과, 이들 트레이링아암(5a),(5b)의 전단부의 차체(4)에의 연결부에 각각 착설된, 상기 아암을 적어도 전후방향으로 변위가능하게 탄성지지하는 탄성부재(6a),(6b)와, 차폭방향으로뻗어서 착설되고, 일단부가 상기 크로스멤버(3)에 타단부가 차체에 각각 탄성부재(7)를 개재해서 연결된 레이터럴로드(lateral rod)(8)를 구비하여서 이루어지며, 또 트레이링아암(5a),(5b) 후단부의 크로스멤버(3)에의 고정부분에는 상단부가 차체(4)에 공정된 완충기(9)의 하단부가 연결되고, 또 크로스멤버(3)의 내부에는 토오션바아(torsion bar)(10)가 착설되어 있다.
그런데, 차량의 주행성능을 향상시키기 위해는 스티어링(steering)을 전타(轉舵)했을 때 단순하게 앞차륜을 진행방향으로 전향시킬 뿐만아니라 뒤차륜의 토우제어를 행할 수 있게하는 것이 바람직하다. 즉, 저속주행시 또는 직진주행시에 행해지는 약간의 각도의 스티어링전타에 대해서는 뒤차를(정확하게는 스티어링 전타 방향에 대해서 외주쪽에 위치하는 뒤차륜)을 토우아우트(toe out) 상태 또는 토우인(toe in) 상태로해서 언더스티어화(under steer 化)하여 차량의 회두성(回頭性) 및 주행안정성을 좋게하는 일이 바람직하며, 한편, 고속주행시에 있어서의 강한선회나 차선변경시에는 뒤차륜을 토우인 상태로해서 안정성을 확보하거나 혹은 토우아우트 상태로해서 특히 FF(전륜구동)방식의 차량에 현저한 강언더스티어를 약화시키도록 하는 것이 바람직하다.
상기한 바와같은 특성을 얻기 위해서는, 스티어링 전타시 뒤차륜에 작용하는 구심가속도의 변화에 따른 횡력(橫力)에 대응해서 뒤차륜의 토우제어를 행하도록 하면되는 것이나, 종래의 토오션액슬식 리어서스펜션에 있어서는, 뒤차륜에 횡력이 작용했을 경우, 이 횡력의 작용선에 대한 레이터럴로드의 차체에의 부착위치가 차량전후 방향 어느쪽에 있는가에 따라서, 뒤차륜이 토우인 혹은 토우아우트의 어느 한쪽에만 토우변화하게 되기 때문에, 적정한 토우제어를 행할 수 없다.
즉, 예를들면 제14b도에 있어서, 뒤차륜(1a),(1b)에 횡력(G)이 작용했을 때, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 부착위치는 횡력(G)의 작용선보다 차량 후방쪽으로 위치하기 때문에, 우회전의 회전모멘트가 발생하여, 우측의 트레이링아암(5b)은 탄성부재(6b)가 변형해서 뒤쪽으로, 좌측의 트레이링아암(5a)은 탄성부재(6a)가 변형해서 앞쪽으로 변위하며, 따라서 뒤차륜(1a),(1b)은 우로경사하여, 뒤차룬(1a)은 토우인 상태가 된다.
또한, 이때 횡력 G에 의해 레이터럴로드(8) 양단부의 탄성부재(7)로 변형하나, 1쌍의 트레이링아암(5a),(5b)이 서로 평행으로 배설되어 있기 때문에 이 변형에 대해서는 크로스멤버(3)가 차폭방향으로 변위하기만하고 뒤차륜(1a)의 토우변화에의 영향은 없다. 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 부착위치가 횡력(G)의 작용선보다 전방쪽에 위치하는 경우에는, 상기 한것과는 반대의 작용에 의해 뒤차륜(1a)은 토우아우트 상태로 된다. 어떻든, 횡력 G에 대해서 토우인 혹은 토우아우트 어느쪽의 토우상태가 되어, 구심가속도에 따른 횡력 G의 증대에 따라서 토우변화의 경향은 예를 들면 제15도에 표시한 바와 같이 기본적으로는 선형특성으로 되는 것(레이터럴로드 연결부의 부시특성은 선형이라 생각되므로)이며 그저 단순하게 증대하는 것에 불과한 것으로서, 이와 같은 종래의 리어서스펜션장치에서는 토우제어를 적정하게 행할 수 없다.
본 발명은, 이와같은 사정에 비추어 이루어진 것으로써, 뒤차륜에 작용하는 구심가속도에 따른 횡력에 대한 뒤차륜의 토우특성을 토우아우트 방향 혹은 토우인 방향으로 불룩해진 비선형의 특성으로 할 수 있는 토우제어 기능을 갖춘 자동차의 리어서스펜션장치를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 자동차의 리어서스펜션장치는, 판형상의 부재로 구성된 1쌍의 트레이링아암(이하 단순히 ＂트레이링아암＂이라 호칭함)의 배치형상을 적당히 설정하므로서, 횡력이 작용했을 때의 뒤차륜의 회동변위시에 있어서의 순간 중심의 위치를 자유롭게 제어할 수 있는 점을 감안해서 이루어진 것으로서, 이 트레이링아암의 배치형상에 의한 뒤차륜의 토우변화와, 레이터럴로드이 배설위치에 의한 뒤차륜의 토우변화를 조합하여 비선형의 토우특성을 얻을 수 있게한 것으로서, 토우아우트 혹은 토우인 방향으로 불룩해진 토우특성을 얻기 위하여 트레이링아암의 차체 및 크로스멤버에의 연결 위치 레이터럴로드의 차체에의 연결 위치 및 레이터럴로드 연결부의 탄성부재의 탄성특성에 연구를 가한 것이다. 즉, 좌우 1쌍의 트레이링아암을, 이 아암 상호의 간격이 이 아암의 전단부간의 간격과 이 아암의 후단부간의 간격과의 거리에 차이가 생기도록 팔자(한문자의 ＂八＂)형상 또는 역팔자
Figure kpo00000
형상으로 되게 배설하고, 상기 레이터를 좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선 보다도 차량후방쪽이나 전방쪽에서 차체에 연결하고, 레이터 럴로드 연결부의 탄성부재의 차폭방향의 탄성(스프링)특성을, 소변위역(小變位域)에서 연하고 대변위역(大變位域)에서 딱딱한, 혹은 반대로 소변위역에서 딱딱하고 대변위역에서 연한 탄성특성으로 한 것을 특징으로 한 것이다.
이에 의해서, 팔자(八)형상 또는 역팔자
Figure kpo00021
형상으로 배치된 트레이링아암에 의하여, 뒤차륜(크로스멤버, 뒤차륜 지지부재도 포함한 강체(剛體)이 지지된 구성으로 되어있기 때문에 뒤차륜에 횡력이 작용하였을 경우의 상기 트레이링아암지지에 의한 뒤차륜의 회동변위의 순간중심은, 좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선보다 차량 전방쪽 혹은 후방쪽에 위치한다. 즉 이것은, 상기 트레이링아암에 의해서만 지지된 뒤차륜은 토우아우트 혹은 토우인 방향으로 변위하는 것을 의미하고 있다. (물론, 순간 중심의 사고방식에 의거하고 있기 때문에, 이 변위는 초기의 비교적 작은 변위영역에 있어서의 것이다.)
한편, 레이터럴로드는, 좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선 보다 차량전방쪽이나 후방쪽에서서 차체에 연결되어 있기 때문에, 이 레이터럴로드에 의해서 구속되는 횡력이 작요했을때의 뒤차륜의 토우변화 방향은 토우인 혹은 토우아우트가 된다.
이와같은, 트레이링아암, 레이터럴로드에 의한 지지구성에 있어서, 본 발명에 있어서는 또, 레이터럴로드 연결부의 탄성부재는, 소변위역에서 연하고 대변위역에서 딱딱한, 혹은 반대로 소변위역에서 딱딱하고 대변위역에서 연한 탄성특성으로하고 있기 때문에, 횡력이 비교적 작을 때에는 상기한 레이터럴로드, 트레이링아암에 의한 지지구성의 영향이 작고, 횡력이 작용하는 뒤차륜은 상기 트레이링아암, 레이터럴로드에 의한 지지구성의 영향을 크게 받아서 토우아우트 혹은 토우인 변화를 일으킨다. 더욱 큰 횡력이 작용하였을 때에는, 레이터럴로드, 트레이링아암에 의한 지지구성의 영향이 나타나서 뒤차륜의 토우아우트 방향 혹은 토우인 방향의 변화는 억제되어 토우인 방향 혹은 토우아우트 방향으로 특성이 변화하는 것이다.
상기 레이터럴로드의 연결부에 착설되는 탄성부재는, 레이터럴로드 양단부에 각각 착설하도록 해도 좋은 것은 물론이지만, 크로스멤버와 차체의 어느 한쪽과의 연결부에 착설하도록 해도 좋으며, 모두 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
상기하나「좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선」은, 뒤차륜에 작용하는 횡력의 작용선에 대하여 뉴우매틱트레일 만큼 약간 차량 전방 쪽으로 어긋나기 때문에, 여기서 말하는「좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선」이란 엄밀하게는 「뒤차륜에 작용하는 횡력의 작용선」을 의미하는 것이다.
이하 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 상세히 설명한다. 또한 제14도(a) 및 제14도(b)와 동일부분에는 동일한 참조부호를 붙어서 그 상세한 설명을 생략한다.
[제1실시예]
제1도는, 본 발명에 의한 자동차의 리어서스펜션장치의 제1실시예를 표시한 평면도이다.
1쌍의 트레이링아암(5a),(5b)은, 상호의 간경이 상기 아암(5a),(5b)의 전단부에 있어서의 것보다 후단부에 있어서 넓어지도록 팔자(八)형상으로 배설되어 있으며, 레이터럴로드(8)는, 좌우의 뒤차룬(1a),(1b)의 각 휘일센터를 연결한 선과 동일축이 되는 위치에 배설된 크로스멤버(3)에 대하여, 차량후방쪽에서 차체(4)에 연결되어 있다. 이 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부에 착설된 탄성부재(7)는, 제3도(a)에 상세하게 표시한 바와 같이, 레이터럴로드(8) 단부의 원통형상의 외통(11)과, 차체쪽 또는 크로스멤버쪽에 고정된 원통형상의 내통(12)과의 사이에 충전된 고무부시로 이루어지며, 이 탄성부재(7)에는 내통(12)의 좌우양쪽에 위치해서 1쌍의 원호형상의 구멍(13)이 내통(12)의 축과 평행으로 관통해서 형성되어 있다. 이들 1쌍의 구멍(13)의 형성되어 있으므로서, 탄성부재(7)에 가로방향의 하중이 작용하였을 때의 휘임은, 제4도(a)에 표시한 바와 같이, 소정의 하중(fo)을 경계로 특성이 달라진다.
즉 탄성부재(7)는 소변위역(小變位域)에서 연하고(스프링정수 k1) 대변위역(大變位域)에서 딱딱한(스프링정수 k2) 탄성특성을 가진 것으로된다.
제5도 및 제6도는, 본 실시예의 작용을 표시한 평면도이다. 제5도에 by시한 바와 같이, 먼저 차량 저속시에 있어서의 우측방향에의 스티어링전타등에 의하여 뒤차륜(1a) 및 (1b)에 비교적 작은 구심가속도에 의한 횡력(G1)이 작용하는 경우에 대해서 생각한다.
트레이링아암(5a),(5b)은 팔자(八)형상으로 배치되어있기 때문에, 이들 아암(5a),(5b)으로 지지되는 크로스멤버(3), 및 뒤차륜(1a),(1b)(이것들은 1개의 강체로 생각될 수 있다)의 회동변위의 순간중심은 각 아암(5a),(5b)의 연장축선의 교차점 P이라 생각할 수 있다.
여기에 있어서, 레이터럴로드(8)의 연결부의 탄성부재(7)의 탄성특성(스프링정수)은 제4도(a)와 같이, 구심가속도에 의한 작은 횡력이 작용하는 영역(f1)에 있어서는 연한 스프링정수(k1)이기 때문에, 이 레이터럴로드는 도면중X1 방향으로 신속히 변위하고, 따라서, 뒤차륜(1a),(1b)에는 상기 순간중심(P)를 중심으로한 좌회전의 회전모멘트가 작용하고 있다고 생각되며, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와 같이 변위한다.
이때 뒤차륜(1a)은, 본래의 위치에 대하여 좌방향에의 토우아우트 변화를 한다
제6도에 표시한 바와 같이, 뒤차륜(1a),(1b)에 더욱 큰 횡력G2이 작용하는 영역(f2)에 있어서는 탄성부재(7)의 스프링정수는 연한 k1로부터 딱딱한 k2로 이행하기 때문에, 레이터럴로드(8)에 의한 변위를 구속하는 영향, 즉 토우인 방향으로 변위시키는 작용이 커진다.
(또한, 이와같은 토인 방향으로의 변위는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부가 횡력(G2)의 작용선보다도 차량 후방쪽에 위치하기 때문에(e), 우회전의 회전모멘트가 작용하므로서 생기는 것이다.) 따라서, 이 경우는, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와 같이 변위하고, 그 결과, 뒤차륜(1a),(1b)은 토우인변화를 한다(δ2). 따라서, 제5도에 실선으로 표시한 본래의 위치에 대하여는 δ2-δ1의 토우인 변화를 하게되는 것이다.
제13도(a)는, 구심가속도 G에 대한 뒤차륜(1a)의 토우특성을 표시한 그래프이다.
도면중 실선으로 표시한 바와 같이, 중저속시에 있어서의 선회시 등에 작용하는 비교적 작은 구심가속도에 수반되는 작은 횡력에 대해서는 토우아우트로하고, 한편 고속시에 있어서의 차선변경시등에 작용하는 비교적 큰구심가속도에 수반되는 큰횡력에 대해서는 토우인으로 하는 일은, 상기 실시예에 있어서의 탄성부재(7),(6a) 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결위치 및 트레이링아암(5a),(5b)의 팔자(八)형상들을 적당하게 선택하므로서 이루어지는 것이며, 이들 제원(諸元)을 변화시키므로서, 예를 들면 도면중의 1점쇄선, 2점쇄선으로 표시한 바와 같은 토우인 쪽으로 불룩해진 여러 가지의 토우특성을 얻을 수 있다.
[제2실시예]
제1도는, 상기 제1실시예와 마찬가지로 배설된 본 발명의 자동차의 리어서스펜션장치의 제2실시예를 표시한 평면도이기도 하다. 따라서, 각 부분의 참조부호도 상기 제1실시예와 동일하게 표시되므로 그 배설에 대하여는 제1실시예에서의 설명과의 중복을 피하기 위하여 생략한다.
제2실시예에 있어서는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부에 착설된 탄성부재(7)는 제3도(b)에서 상세하게 표시한 바와 같이, 레이터럴로드(8) 단부의 원통형상의 외통(11)과 차체쪽 또는 크로스멤버쪽에 고정된 원통형상의 원통(12)과의 사이에 충전된 고무부시로 이루어지며, 이 탄성부재(7)에는, 원통(12)의 좌우양쪽에 위치하여 1쌍의 원호형상의 구멍(13)이 원통(12)의 축과 평행으로 관통해서 형성되어 있으며, 각 구멍(13)에는 각각 수지판(14)이 압입되어 있다.
이들 1쌍의 구멍(13)에 수지판(14)이 압입되어 있으므로서, 탄성부재(7)에 가로방향의 하중이 작용했을때의 휘임은, 제4도(B)에 표시한 바와 같이, 소정의 하중(fo)을 경계로 특성이 달라져간다. 즉, 탄성부재(7)는 소변위역에서 딱딱하고(스프링정수 k1) 대변위역에서 연한(스프링정수 k2) 탄성특성을 가진 것으로 된다.
제7도 및 제8도는, 본 실시예의 작용을 표시한 평면도이다.
제7도에 표시한 바와같이, 먼저 차량직진시에 있어서의 우측방향에의 약간의 각도의 스티어링 전타등에 의하여 뒤차륜(1a) 및 (1b)에 비교적 작은 구심가속도에 의한 횡력(G1)이 작용하는 경우에 대해서 생각한다.
레이터럴로드(8)의 연결부의 탄성부재(7)의 탄성특성(스프링정수)은, 제4도(b)와 같이, 구심가속도에 의한 작은 횡력이 작용하는 영역(f1)에 있어서는 딱딱한 스프링정수 k1이기 때문에, 레이터럴로드(8)에 의한 변위를 구속하는 영향, 즉 토우인 방향으로 변위시키는 작용이 커져서, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와 같이 변위하고, 그결과 뒤차륜(1a),(1b)은 토우인 변화를 한다(δ1).(또한, 이와같은 토우인방향에의 변위는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부가 횡력(G1)의 작용선보다도 차량 후방쪽에 위치하기 때문에(e), 우회전의 회전모멘트가 작용하므로서 생기는 것이다.)
제8e에 표시한 바와같이, 뒤차륜(1a),(1b)에 더욱 큰 횡력(G2)이 작용하는 영역(f2)에 있어서는 탄성부재(7)의 스프링정수는 딱딱한 k1로부터 연한 k2로 이행하나, 이때 트레이링아암(5a),(5b)은 팔자(八)형상으로 배치되어 있기 때문에, 이들 아암(5a),(5b)으로 지지되는 크로스멤버(3), 및 뒤차륜(1a),(1b)(이것들은 1개의 강체라고 생각할 수 있다)의 회동변위의 순간중심은 각 아암(5a),(5b)의 연장축선의 교차점(P)이라 생각할 수 있으며, 따라서, 뒤차륜(1a),(1b)에는 순간중심(P)을 중심으로 한 좌회전의 회전모멘트가 작용하고 있는 것으로 생각된다. 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와 같이 변위한다.
상기 변위에 의하여 뒤차륜(1a)은, 좌방향으로의 토우아우트 변화를 한다(δ2). 따라서, 제7도에 실선으로 표시한 본래의 위치에 대해서는 δ2-δ1의 토우아우트 변화를 하게 된다.
제13도(b)는, 구심가속도(G)에 대한 뒤차륜(1a)의 토우특성을 표시한 그래프이다.
도면중 실선으로 표시한 바와 같이, 직진주행시등에 행해지는 약간의 스티어일전타시에 작용하는 비교적 작은 구심가속도에 수반되는 작은 횡력에 대해서는 토우인으로 하고, 한편 강한 선회를 행하였을 경우등에 작용하는 비교적 큰 구심가속도에 수반되는 큰 횡력에 대해서는 토우아우트로 하는 것은, 상기 실시예에 있어서의 탄성부재(7), 레이터럴로드(8)의 차체(4)에 연결위치 및 트레이링아암(5a), (5b)의 팔자(八)형상등을 적당하게 선택하므로서 이루어지는 것으로서, 이들 제원을 변화시키므로서, 예를들면 도면중의 1점쇄선, 2점쇄선으로 표시한 바와같은 토우인 쪽으로 불룩해진 여러 가지의 토우특성을 얻을 수 있다.
[제3실시예]
제2도는, 본 발명에 의한 자동차의 리어서스펜션장치의 제3실시예를 포시한 평면도이다.
1쌍의 트레이링아암(5b),(5b)은, 상호의 간경의 상기 아암(5a),(5b)의 전단부에 있어서의 것보다 후단부에 있어서 좁아지도록 역팔자
Figure kpo00000
형상으로 배설되어 있으며, 레이터럴로드(8)는, 좌우의 뒤차륜(1a),(1b)의 각 휘일센터를 연결한 선과 동일축이되는 위치에 배설된 크로스멤버(3)에 대하여, 차량전방쪽에서 차체(4)에 연결되어 있다. 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부에 착설된 탄성부재(7)는, 제3도(a)에 상세하게 표시한바와 같이 레이터럴로드(8)단부의 원통형상의 외통(11)과, 차체쪽 또는 크로스멤버쪽에 고정된 원통형상의 내통(12)과의 사이에 충전된 고무부시로 이루어지며, 이 탄성부재(7)에는 내통(12)의 좌우양쪽에 위치해서 1쌍의 원호 형상의 구멍(13)이 내통(12)의 축과 평행으로 관통해서 형성되어 있다. 이들 1쌍의 구멍(13)이 형성되어 있으므로, 탄성부재(7)에 가로방향의 하중이 작용하였을때의 휘임은, 제4도(a)에 표시한 바와같이, 소정의 하중(fo)을 경계로 특성이 달라져간다. 특 탄성부재(7)는 소변위역에서 연하고(스프링정수 k1) 대변위역에서 딱딱한(스프링정수 k2) 탄성특성을 가진 것으로 된다.
제9도 및 제10도는, 본 실시예의 작용을 표시한 평면도이다.
제9도에 표시한 바와같이, 먼저 차량직진시에 있어서의 우측방향에의 약간의 각도의 스티어링전타등에 의하여 뒤차륜(1a) 및 (1b)에 비교적 작은 구심가속도에 의한 횡력(G1)이 작용하는 경우에 대해서 생각한다. 트레이링아암(5a),(5b)는 역팔자
Figure kpo00000
형상을 배치되어 있기 때문에 이들 아암(5a),(5b)으로 지지되는 크로스멤버(3), 및 뒤차륜(1a),(1b)(이것들은 1개의 강체로 생각될 수 있다)의 회동변위의 순간중심은 각 아암(5a),(5b)의 연장축선의 교차점(P)이라 생각할 수 있다. 여기에 있어서, 레이터럴로드(8)의 연결부의 탄성부재(7)의 탄성특성(스프링정수)은, 제4도(a)와 같이, 구심가속도에 의한 작은 횡력이 작용하는 영역(f1)에 있어서는 연한 스프링정수(k1)이기 때문에, 이 레이터럴로드 도면중 X1 방향으로 신속히 변위해서 이 레이터럴로드(8)에 의한 영향(토우아우트방향으로 작용한다)은 거의 없는 것으로 생각된다. 따라서, 뒤차륜(1a),(1b)에는 상기 순간중심(P)를 중심으로한 우회전의 회전모멘트가 작용하고 있다고 생각되며, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와같이 변위한다.
이때 뒤차륜(1a)는 본래의 위치에 대하여 우방향에의 토우인 변화를 한다.(δ1)
제10도에 표시한 바와같이, 뒤차륜(1a),(1b)에 더욱 큰 횡력 G2이 작용하는 영역(f2)에 있어서는 탄성부재(7)의 스프링정수는 연한 k1로부터 딱딱한 k2로 이행하기 때문에, 레이터럴로드(8)에 의한 변위를 구속하는 영향, 즉 토우인아우트방향으로 변위시키는 작용이 커진다. (또한, 이와같은 토우아우트방향으로의 변위는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부가 횡력(G2)의 작용선보다도 차량 전방쪽에 위치하기 때문에(e), 좌회전의 회전모멘트가 작용하므로서 생기는 것이다.) 따라서, 이 경우는, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와같이 변위하고, 그결과, 뒤차륜(1a),(1b)은 토우아우트 변화를 한다(δ2).
따라서, 제9도에 실선으로 표시한 본래의 위치에 대하여서 δ-δ1 토우아우트 변화를 하게되는 것이다.
제13도(b)는, 구심가속도(G)에 대한 뒤차륜(1a)의 토우특성을 표시한 그래프이다.
도면중 실선으로 표시한 바오같이, 직진주행시등에 행해지는 약간의 스티어링전타시에 작용하는 비교적 작은 구심가속도에 수반되는 작은 횡력에 대해서는 토우인으로하고, 한편 강한 선회를 행하였을 경우등에 비교하는 비교적 큰 구심가속도에 수반되는 큰 횡력에 대해서는 토우아우트로하는 일은, 상기 실시예에 있어서 탄성부재(7), 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결위치 및 트레이링아암(5a),(5b)의 역팔자
Figure kpo00000
gudtjdemfdmf 적당하게 선택하므로서 이루어지는 것이며, 이들 제원을 변화시키므로서, 예를들면 도면중의 1점쇄선, 2점쇄선으로 표시한 바와 같은 토우인쪽으로 불룩해진 여러 가지의 토우특성을 얻을 수 있다.
[제4실시예]
제2도는, 상기 제3실시예와 마찬가지로 배설된 본 발명의 자동차의 리어서스펜션장치의 제4실시예를 표시한 평면도이기도하다. 따라서, 각 부분의 참조부호도 상기 제3실시예와 동일하게 표시되므로 그 배설에 대하여는 제3실시예에서의 설명과의 중복을 피하기 위하여 생략한다.
제4실시예에 있어서는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부가 착설된 탄성부재(7)는 제3도(b)에서 상세하게 표시한 바와같이, 레이터럴로드(8)단부의 원통형상의 외통(11)과 차체쪽 또는 크로스멤버쪽에 고정된 원통형상의 내통(12)과의 사이에 충전된 고무부시로 이루어지며, 이 탄성부재(7)에는, 내통(12)의 좌우양쪽에 위치하여 1쌍의 원호형상의 구멍(13)이 내통(12)의 축과 평행으로 관통해서 형성되어 있으며, 각 구멍(13)에는 각각 수지판(14)이 압입되어 있다. 이들 1쌍의 구멍(13)에 수지판(14)이 압입되어 있으므로서, 탄성부재(7)에 가로방향의 하중이 작용했을때의 휘임은, 제4도(b)에 표시한 바와같이, 소정의 하중(fo)을 경계로 특성이 달라져간다. 즉, 탄성부재(7)는 소변위역에서 딱딱하고(스프링정수 k1) 대변위역에서 연한(스프링정수 k2) 탄성특성을 가진것으로 된다.
제11도 및 제12도는, 본 실시예의 작용을 표시한 평면도이다.
제11도에 표시한 바와 같이, 먼저 차량저속시에 있어서의 우측방향에의 스티어링전타등에 의하여 뒤차륜(1a) 및 (1b)에 비교적 작은 구심가속도에 의한 횡력(G1)이 작용하는 경우에 대해서 생각한다.
레이터럴로드(8)의 연결부의 탄성부재(7)의 탄성특성(스프링정수)은, 제4도(b)와 같이, 구심가속도에 의한 작은 횡력이 작용하는 영역(f1)에 있어서는 딱딱한 스프링정수 k1이기 때문에, 레이터럴로드(8)에 의한 변위를 구속하는 영향, 즉 토우아우트방향으로 변위시키는 작용이 커져서, 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와 같이 변위하고, 그 결과 뒤차륜(1a),(1b)은 토우아우트변화를 한다(δ1). (또한, 이와같은 토우아우트방향에의 변위는, 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결부가 횡력(G1)의 작용선보다도 차량전방쪽에 위치하기 때문에(e), 좌회전의 회전모멘트가 작용하므로서 생기는 것이다.)
제12도에 표시한 바와 같이, 뒤차륜(1a),(1b)에 더욱큰횡력(G2)이 작용하는 영역(f2)에 있어서는 탄성부재(7)의 스프링정수 딱딱한 k1로부터 연한 k2로 이행하나, 이때 트레이링아암(5a),(5b)은 역팔자( )형상으로 배치되어 있기 때문에, 이들 아암(5a),(5b)으로 지지되는 크로스멤버(3), 및 뒤차륜(1a),(1b)(이것들은 1개의 강체라고 생각할 수 있다)의 회동변위의 순간중심은 각 아암(5a),(5b)의 연장축선의 교차점(P)이라 생각할 수 있으며, 따라서, 뒤차륜(1a),(1b)에는 상기 순간중심(P)을 중심으로한 우회전의 회전모멘트가 작용하고 있는 것으로 생각된다. 뒤차륜(1a),(1b)은 도면중 파선으로 표시한 바와같이 변위한다. 상기 변위에 의하여 뒤차룬(1a)은 우방향으로의 토우인변화를 한다(δ2). 따라서, 제11도에 실선으로 표시한 본래의 위치에 대해서는 δ2-δ1의 토우인 변화를 하게된다.
제13도(a)는, 구심가속도(G)에 대한 뒤차륜(1a)의 토우특성을 표시한 그래프이다.
도면중 실선으로 표시한 바와 같이, 중저속시에 있어서의 신회시등에 작용하는 비교적 작은 구심가속도에 수반되는 작은 횡력에 대해서는 토우아우트로하고, 한편 고속시에 있어서의 차선변경시등에 작용하는 비교적 큰 구심가속도에 수반되는 큰 횡력에 해서는 토우인으로하는 것은, 상기 실시예에 있어서의 탄성부재(7), 레이터럴로드(8)의 차체(4)에의 연결위치 및 트레이링아암(5a),(5b)의 역팔자( )형상등을 적당하게 선택하므로서 이루어지는 것으로서, 이들 제원을 변화시키므로서, 예를 들면 도면중의 1점쇄선, 2점쇄선으로 표시한 바와 같은 토우아우트쪽으로 불룩해진 여러 가지의 토우특성을 얻을 수 있다.
또한, 상기 실시예에 있어서는, 편이상, 레이터럴로드(8)양단부의 탄성부재(7)중 차체(4)쪽의 탄성부재(7)만이 변형하는 것으로하여 작용의 설명을 하였으나, 양쪽의 탄성부재(7)가 변형하는 경우에 있어서도 상기 실시예와 마찬가지의 작용 및 효과를 얻을 수 있는 것은 물론이다.
이상, 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 자동차의 리어서스펜션장치는, 토오션액슬식의 리어서스펜션에 있어서의 1쌍의 트레이링아암 상호의 간격이 이 아암의 전단간의 간격과 이 아암의 후단간의 간격이 거리에 차이가 생기도록 배치되고, 레이터럴로드가 좌우의 뒤차륜의 각 휘일센터를 연결한 선보다도 차량 전방쪽이거나 후방쪽에서 차체에 연결되고, 또 레이터럴로드의 연결부에 착설된 탄성부재가 소변위역에서 연하고 대변위역에서 딱딱한 혹은 반대로 소변위역에서 딱딱하고 대변위역에서 연한 탄성특성을 가지고 이루어진 구조로 되어있으므로, 뒤차륜에 작용하는 구심가속도에 수반하는 횡력에 대한 뒤차륜의 토우특성을, 토우인이나 토우아우트 방향으로 불룩하게된 비선형의 특성으로 할 수 있으며, 따라서 비교적 작은 횡력이 뒤차륜에 작용하는 직진주행시의 약간의 각도의 스티어링전타등에 대해서는 언더스티어화해서 차량의 주행안정성을 향상시킬 수 있는 동시에, 중저속주행시에 있어서의 선회시의 차량의 회두성을 향상시킬 수 있는 한편, 비교적 큰 횡력이 후륜에 작용하는 강한 선회를 행하였을 경우등에는 이때 생기는 언더스티어 경향을 약화시킬 수 있는 동시에 고속주행시에 있어서의 차선변경등을 할 때의 차륜의 노면에 대한 그립(접지율)을 향상시킬 수 있으며, 특히 강언더스티어의 전륜구동방식의 차량에 대해서 유효하다.
또 상기 탄성부재의 탄성특성 기타 제원을 변화시키므로서, 토우인이나 토우아우트방향으로 불룩해진 비선형의 토우특성의 범위내에서 소망에 따라 여러 가지의 제어를 행할 수 있다.

Claims (14)

  1. 좌우의 뒤차륜(1a),(1b)을 각각 회전자재하게 지지하는 1쌍의 지지부재(2a),(2b)와, 이들 1쌍의 지지부재 (2a),(2b)를 연결하는 크로스멤버(3)와, 후단부가 이 크로스멤버(3)에 연결됨과 동시에 전단부가 상하로 자유로이 요동가능하게 차체(4)에 연결된 1쌍의 트레이리아암(5a,5b)과, 이들 트레이링아암(5a,5b)의 전단부의 차체(4) 연결부에 각각 착설되어 상기 아암을 적어도 전후방향으로 변위가능하게 탄성지지하는 탄성부재(6a,6b)와, 차폭방향으로 뻗어서 착설되고, 일단부가 상기 크로스멤버(3), 타단부가 탄성부재(7)를 개재해서 차체(4)에 연결된 레이터럴로드(8)로 이루어진 자동차의 리어서스펜션장치에 있어서, 상기 1쌍의 트레이링아암(5a,5b)이 한문자의 팔자(八)형상 또는 역팔자 형상으로 배치되고, 상기 레이터럴로드(8)가, 상기 좌우의 뒤차륜(1a,1b)의 각 휘일 센터를 연결한 선보다 차량 전방쪽이나 후방쪽에서 차체에 연결되고, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부에 착설된 상기 탄성부재(7)가, 그 탄성으 스프링 특성이 소변위역과 대변위역에서 다르게 비선형의 탄성특성으로 되도록 설정한 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 1쌍의 트레이링아암(5a,5b)이, 그 상호의 간격이 상호 아암의 전단부에서 보다 후단부에서 넓어지도록 한문자의 팔자(八)형상으로 배치되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)가, 좌우의 뒤차륜(1a,1b)의 각 휘일 센터를 연결한 선과 동일축이 되는 위치에 배설된 크로스멤버(3)에 대하여, 차량후방쪽에서 차체에 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부에 있어서의 탄성부재(7)의 차폭방향의 탄성(스프링) 특성을, 소변위역에서 연하게 대변위역에서 딱딱하게 설정되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 탄성부재(7)를 구성하는 고무부시에는 구멍(13)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  6. 제3항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부에 있어서의 탄성부재(7)의 차폭방향의 탄성(스프링)특성을, 소변위역에서 딱딱하게, 대변위역에서 연하게 설정되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 탄성부재(7)를 구성하는 고무부시에는 구멍(13)이 형성되고, 이 구멍에는 수지판(14)이 압입되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어스스펜션장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 1쌍의 트레이링아암(5a,5b)이 그 상호의 간격이 상기 아암의 전단부에서보다 후단부에 있어서 좁아지도록 한문자의 역팔자(
    Figure kpo00001
    )형상으로 배치되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어서스펜션.
  9. 제1항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)가, 좌우의 뒤차륜(1a,1b)의 각 휘일센터를 연결한 선과 동일축으로 되는 위치에 배설된 크로스멤버(3)에 대하여, 차량 전방쪽에서 차체에 연결된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부에 있어서의 탄성부재(7)의 차폭방향의 탄성(스프링)특성을, 소변위역에서 연하게, 대변위역에서 딱딱하게 설정된 것을 특징으로 하는 자동차의 지러어스펜션장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 탄성부재(7)를 구성하는 고무부시에는 구멍(13)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부에 있어서의 탄성부재(7)의 차폭방향의 탄성(스프링)특성을, 소변위역에서 딱딱하게 대변위역에서 연하게 설정된 것을 특징을 하는 자동차의 리어스스펜션장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 탄성부재(7)를 구성하는 고무부시에는 구멍(1)이 형성되고, 그 구멍에는 수지판(14)이 압입되어 있는 것을 특징을 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
  14. 제1항에 있어서, 상기 트레이링아암(5a,5b)은 판형상의 부재로 구성되고, 상기 레이터럴로드(8)의 연결부는, 차체쪽 또는 크로스멤버쪽(3)에 고정된 원통형상의 내통(12)과, 이 내통을 둘러싸도록 배설된 레이터럴로드(8)단부가 고착되는 원통형상의 외통(11)과, 이 양내의 통간에 배설된 고무부시로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차의 리어서스펜션장치.
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