JP5237872B2 - 車両用サスペンション - Google Patents

Description

この発明は車両用サスペンションに関し、より具体的には車両の後輪に配置されて乗り心地と操縦安定性を共に向上させるようにした車両用サスペンションに関する。

車両用サスペンションとしては特許文献１記載の技術が知られている。特許文献１記載の技術にあっては、ダブルウイッシュボーン式のリアサスペンションにおいてロアアームは内端側では上面視において車両外側に角度θだけ傾斜する揺動軸線で揺動可能に支持されると共に、外端側では同様の方向に傾斜する揺動軸線を有するブラケットを介して車輪を支持するナックル（車輪支持部材）に揺動可能に支持される。

ところで、車両用サスペンションのジオメトリにおいて、図５に示す如く、サスペンションのストローク時にホイールセンタＷＣ（タイヤ回転中心）の軌跡を上下方向でかつ側方視において車両の後方に所定の角度を持つように設定すると、乗り心地が向上することが知られている。

特許文献１記載の技術は上記のように構成することで、このジオメトリ角を得ることができる。また、ロアアームの後側アーム部を板ばね状に形成することで、車両の制動時には前側アーム部の車体取付部の揺動軸線上の移動と後側アーム部の板ばねの撓みを用い、車輪をトーインに向けるように構成している。

特開平９−２９０６１０号公報

特許文献１記載の技術にあっては、ロアアームを撓ませることでホイールセンタを前後変位させ、前側アーム部のブッシュ軸方向に引き込むことでトーイン特性を得ていたが、ロアアームは旋回時に横力が加わるため、剛性の確保が必要であり、撓み量、すなわちホイールセンタ前後変位量が不足する傾向にあり、充分なトーイン特性を得ることが困難であった。

この発明の目的は上記した課題を解決し、車両の制動時にも十分なトーイン変化をつけて操縦安定性を向上させると共に、上記したジオメトリ角も確保して乗り心地性能も向上させるようにした車両用サスペンションを提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１に係る車両用サスペンションにあっては、車輪を支持するナックルと、前記ナックルの上端を車両の車体に支持するアッパーアームと、前記アッパーアームの下方で前記車体に支持されるロアアームとを備え、前記ロアアームが、前記車両の前後方向において前側に位置すると共に車幅方向への可撓性を有し、前記車体に上下方向に揺動可能に支持される可撓部と、前記車両の前後方向において後側で前記可撓部に接続されると共に前記可撓部に比して高い剛性を有し、リンクアームを介して前記車両の上下方向に揺動可能に支持される一方、前記ナックルを軸線回りに揺動可能に支持する剛体部とからなると共に、前記軸線は前記車両の前後方向に平行な線に対して前記車両の外側に向かって傾斜するように構成した。

請求項２に係る車両用サスペンションにあっては、前記ロアアームの剛体部は前記可撓部に接続される部位の付近において第２のリンクアームを介して前記車体に前記車両の上下方向に揺動可能に支持される如く構成した。

請求項３に係る車両用サスペンションにあっては、前記ロアアームの剛体部の上側と下側の一方に設けられて前記ナックルを支持するブラケットを備えると共に、前記ブラケットに前記ロアアームの可撓部を固定する如く構成した。

請求項１に係る車両用サスペンションにあっては、車輪を支持するナックルの上端を車両の車体に支持するアッパーアームの下方で車体に支持されるロアアームが、車両の前後方向において前側に位置すると共に車幅方向への可撓性を有し、車体に上下方向に揺動可能に支持される可撓部と、車両の前後方向において後側で可撓部に接続されると共に可撓部に比して高い剛性を有し、リンクアームを介して車両の上下方向に揺動（変位）可能に支持される一方、ナックルを軸線回りに揺動可能に支持する剛体部とからなると共に、その軸線は前記車両の前後方向に平行な線に対して前記車両の外側に向かって傾斜するように構成したので、車両の制動時にも十分なトーイン変化をつけて操縦安定性を向上させることができると共に、上記したジオメトリ角も確保して乗り心地性能も向上させることができる。

即ち、ロアアームの前側を車幅方向への可撓性を有して車体に上下方向に揺動可能に支持される可撓部とすることで、制動時に可撓部の撓みによってロアアームを車体内方側に引き込むことができるため、トーイン変化を確実につけることでできて操縦安定性を向上させることができる。また、ナックルを支持するロアアームの後側の部位を剛体とし、ロアアームとナックルとを揺動（回転）自在に支持することで、車両が段差を乗り越えるときも上記したジオメトリ角を確保することができ、乗り心地性能も向上させることができる。

請求項２に係る車両用サスペンションにあっては、ロアアームの剛体部は可撓部に接続される部位の付近において第２のリンクアームを介して車体に車両の上下方向に揺動可能に支持される如く構成したので、上記した効果に加え、車輪が横力を受けたとき、第２のリンクアームによってロアアームの剛体部と可撓部の接続部位が車体内方側に入り込むのを規制することができ、アライメントが過剰に変化するのを防止することができる。

請求項３に係る車両用サスペンションにあっては、ロアアームの剛体部の上側と下側の一方に設けられてナックルを支持するブラケットを備えると共に、ブラケットにロアアームの可撓部を固定する如く構成したので、可撓部の車両上下方向の幅を増加することができ、車輪に横力が加わった際、可撓部の剛性を上げることができ、可撓部が車両前後方向軸回りに捻られるのを抑制することができ、サスペンションの強度を向上させることができる。

この発明の実施例に係る車両用サスペンションの斜視図である。 図１に示す車両用サスペンションを車輪側からみた側面図である。 図１に示す車両用サスペンションを上方からみた拡大平面図である。 図３に示す車両用サスペンションのIV−IV線拡大断面図である。 車両用サスペンションの乗り心地に関係するジオメトリの説明図である。

以下、添付図面を参照してこの発明に係る車両用サスペンションを実施するための形態について説明する。

図１などにおいて符号１０は車両用サスペンション（以下「サスペンション」という）を示す。サスペンション１０は具体的には、車両（部分的に示す）１２の車輪（後輪）１４に配置される、ダブルウイッシュボーン式のリアサスペンションである。尚、図１などで符号Ｓはばね、Ｏはオイルダンパ（ショックアブソーバ）を示す。

サスペンション１０は、車輪１４を支持するナックル（車輪支持部材）１６と、ナックル１６の上端（重力方向における上側の端部）を車両１２の車体に支持するアッパーアーム２２と、アッパーアーム２２の（重力方向における）下方で車体に支持されるロアアーム２４とを備える。

ナックル１６は、図２に良く示す如く、ボックス状の基体１６ａと、アッパーアーム２２が取り付けられる上側のフォーク１６ｂと、第１のリンクアーム（後述）が取り付けられる後側のフォーク１６ｃと、第２のリンクアーム（後述が取り付けられる前側のフォーク１６ｄを備える。ナックル１６は、基体１６ａの中心付近が車輪１４の中心（Wheel Center；ＷＣ）１４ａに一致するように、車輪１４に取り付けられる。

アッパーアーム２２は大略スパナ状で、中央が下方に湾曲させられた形状を呈する。アッパーアーム２２は、一端ではナックル１６のフォーク１６ｂに内外筒とゴムなどの弾性材からなるブッシュ（図示せず）を有するジョイント２２ａを介して取り付けられると共に、図３に示す如く、他端では同様に内外筒とゴムなどの弾性材からなるブッシュを有するジョイント２２ｂを介して車体に軸線２２ｂ１を中心として車幅方向に揺動可能に支持される。

ロアアーム２４は、車両１２の前後方向において主として前側に位置する可撓部２４ａと、主として後側で可撓部２４ａの末端付近でその間に形成される剛体部２４ｂを備える。

可撓部２４ａは例えば鋼材から製作され、上面視において薄く形成されると共に、車輪１４の半径を超える長さを備え、車輪１４の回転中心１４ａ側が幅広に形成される一方、車体に支持される端部にはジョイント２４ａ１が形成され、ジョイント２４ａ１を介して車体に支持される。

より具体的には、ジョイント２４ａ１は内外筒とゴムなどの弾性材からなるブッシュを備え、よってロアアーム２４の可撓部２４ａは図３に示す如く、ジョイント２４ａ１を介して車体の上下方向に軸線２４ａ１１回りに揺動可能に支持される。

剛体部２４ｂは例えばハイドロフォームまたはプレス加工された鋼材から製作され、図４に良く示す如く、断面視においてロ字状を呈する。剛体部２４ｂは図３に示すように車両１２の前後方向において後側で可撓部２４ａに部位２４ｃで接続されると共に、可撓部２４ａに比して遥かに高い剛性を有する。

剛体部２４ｂは、リンクアーム（前記した第１のリンクアーム）２６を介して車体に支持される。即ち、剛体部２４ｂには部位２４ｃの反対側でリンクアーム２６が溶接などで一体に接合される。

リンクアーム２６は可撓部２４aに比して小さいが可撓性を有するジョイント２６ａを備え、ジョイント２６ａも内外筒とゴムなどの弾性材からなるブッシュを有し、よってリンクアーム２６は、換言すれば、図３に示す如く、ロアアーム２４の剛体部２４ｂはリンクアーム２６のジョイント２６ａを介して車両１２の上下方向に軸線２６ａ１回りに揺動可能に車体に支持される。

また、ロアアーム２４の剛体部２４ｂは、ナックル１６を軸線回りに揺動可能に支持する。即ち、剛体部２４ｂにはナックル１６のフォーク１６ｃ，１６ｄに接続されるジョイント２４ｂ１が２個形成される。

図４に示す如く、ジョイント２４ｂ１は外筒２４ｂ１１とゴムなどの弾性材からなるブッシュ２４ｂ１２と内筒２４ｂ１３を備え、よってナックル１６を軸線２４ｂ１４（図３）の回りに揺動可能に支持する。

図３に示す如く、軸線２４ｂ１４は、車両１２の前後方向に平行な線Ｌに対して車両１２の外側に向かって傾斜するように設定される。

さらに、ロアアーム２４の剛体部２４ｂは、可撓部２４ａに接続される部位２４ｃの付近において第２のリンクアーム（トーコントロールアーム）３０を介して車体に接続される。即ち、剛体部２４ｂには２個のブラケット２４ｂ１５が突設され、第２のリンクアーム３０の一端は２個のブラケット２４ｂ１５の間においてボルト２４ｂ１６を介して揺動自在に枢支される。

第２のリンクアーム３０の他端にはジョイント３０ａが形成される。図示は省略するが、ジョイント３０ａも内外筒とゴムなどの弾性材からなるブッシュを有し、よってロアアーム２４の剛体部２４ｂは第２のリンクアーム３０のジョイント３０ａを介して車両１２の前後方向に軸線３０ａ１回りに揺動可能に支持される。

また、図４に示す如く、ロアアーム２４の剛体部２４ｂは、その上側と下側の一方、より具体的には上側に設けられてナックル１６を支持するナックルブラケット（ブラケット）２４ｂ１７を備えると共に、ブラケット２４ｂ１７にロアアーム２４の可撓部２４ａを固定する如く構成した。

この実施例に係る車両用サスペンション１０にあっては上記の如く、車輪（後輪）１４を支持するナックル１６と、ナックル１６の上端を車両１２の車体に支持するアッパーアーム２２と、アッパーアーム２２の下方で車体に支持されるロアアーム２４とを備え、そのロアアーム２４が、車両１２の前後方向において前側に位置すると共に、車幅方向への可撓性を有し、車体に上下方向に揺動可能に支持される可撓部２４ａと、車両１２の前後方向において後側で可撓部２４ａに接続されると共に、可撓部２４ａに比して高い剛性を有し、リンクアーム２６を介して車両１２の前後方向に揺動可能に支持される一方、ナックル１６を軸線２４ｂ１４回りに揺動可能に支持する剛体部２４ｂとからなると共に、上記した軸線２４ｂ１３は車両１２の前後方向に平行な線Ｌに対して車両１２の外側に向かって傾斜するように設定される如く構成したので、ストロークに伴って適切なトー角・キャンバ角その他のジオメトリ角を設定することができる。

また、ロアアーム２４とナックル１６とを車両１２の上下方向に回転（揺動）可能に接続したので、車両１２が段差を乗り越えるときも、図２に示す如く、上記した回転中心（ホイールセンタＷＣ）１４ａの軌跡Ｘを上下方向でかつ側方視において車両１２の後方に所定の角度を持つように設定するジオメトリ角を確保することができ、乗り心地性能も向上させることができる。

この場合、図２に示す如く、ロアアーム２４の前側の可撓部２４ａの先端側のジョイント２４ａ１を車輪１４の回転中心１４ａよりも距離Ｄだけ低くしても、軌跡Ｘを実現できるので、車体を低床化して車室の空間を大きくすることが可能となる。

また、ロアアーム２４の剛体部２４ｂは可撓部２４ａに接続される部位２４ｃの付近において第２のリンクアーム３０を介して車体に接続したので、車輪１４が横力を受けたとき、第２のリンクアーム３０によってロアアーム２４の剛体部２４ｂと可撓部２４ａの接続部位２４ｃが車体内方側に入り込むのを規制することができ、アライメントが過剰に変化するのを防止することができる。

また、ロアアーム２４の剛体部２４ｂの上側と下側の一方に設けられてナックル１６を支持するナックルブラケット２４ｂ１７を備えると共に、ナックルブラケット２４ｂ１７にロアアーム２４の可撓部２４ａを固定する如く構成したので、可撓部２４ａの車両上下方向の幅を増加することができ、車輪１４に横力が加わった際、可撓部２４ａの剛性を上げることができ、可撓部２４ａが車両１２の前後方向軸回りに捻られるのを抑制することができ、サスペンションとしての強度を向上させることができる。

１０ 車両用サスペンション、１２ 車両、１４ 車輪（後輪）、１６ ナックル、２２ アッパーアーム、２２ａ，２２ｂ ジョイント、２４ ロアアーム、２４ａ 可撓部、２４ａ１ ジョイント、２４ｂ 剛体部、２４ｂ１ ジョイント、２４ｂ１４ 軸線、２４ｃ 接続部位、ナックルブラケット（ブラケット）２４ｂ１７、２６ リンクアーム、３０ 第２のリンクアーム、３０ａ,３０ｂ ジョイント

Claims (3)

1. 車輪を支持するナックルと、前記ナックルの上端を車両の車体に支持するアッパーアームと、前記アッパーアームの下方で前記車体に支持されるロアアームと、を備え、前記ロアアームが、前記車両の前後方向において前側に位置すると共に車幅方向への可撓性を有し、前記車体に上下方向に揺動可能に支持される可撓部と、前記車両の前後方向において後側で前記可撓部に接続されると共に前記可撓部に比して高い剛性を有し、リンクアームを介して前記車両の上下方向に揺動可能に支持される一方、前記ナックルを軸線回りに揺動可能に支持する剛体部とからなると共に、前記軸線は前記車両の前後方向に平行な線に対して前記車両の外側に向かって傾斜するように設定されることを特徴とする車両用サスペンション。
2. 前記ロアアームの剛体部は前記可撓部に接続される部位の付近において第２のリンクアームを介して前記車体に前記車両の上下方向に揺動可能に支持されることを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション。
3. 前記ロアアームの剛体部の上側と下側の一方に設けられて前記ナックルを支持するブラケットを備えると共に、前記ブラケットに前記ロアアームの可撓部を固定することを特徴とする請求項１または２記載の車両用サスペンション。

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