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JPH1148728A - 操舵輪用サスペンション装置 - Google Patents

操舵輪用サスペンション装置

Info

Publication number
JPH1148728A
JPH1148728A JP20649997A JP20649997A JPH1148728A JP H1148728 A JPH1148728 A JP H1148728A JP 20649997 A JP20649997 A JP 20649997A JP 20649997 A JP20649997 A JP 20649997A JP H1148728 A JPH1148728 A JP H1148728A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spring
support member
vehicle
wheel support
wheel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP20649997A
Other languages
English (en)
Inventor
Tamiyoshi Kasahara
民良 笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP20649997A priority Critical patent/JPH1148728A/ja
Publication of JPH1148728A publication Critical patent/JPH1148728A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/142Independent suspensions with lateral arms with a single lateral arm, e.g. MacPherson type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/462Toe-in/out
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/10Type of spring
    • B60G2202/12Wound spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/312The spring being a wound spring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
    • B60G2204/124Mounting of coil springs
    • B60G2204/1242Mounting of coil springs on a damper, e.g. MacPerson strut
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
    • B60G2204/12Mounting of springs or dampers
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    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
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    • B60G2204/129Damper mount on wheel suspension or knuckle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2800/00Indexing codes relating to the type of movement or to the condition of the vehicle and to the end result to be achieved by the control action
    • B60G2800/24Steering, cornering
    • B60G2800/248Neutral steering behaviour

Landscapes

  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】車両の旋回時の応答性・安定性や直進性を向上
するために、ロールステアやコンプライアンスステア等
の調整手段を設けただけでは、ステアリング系の中立位
置の分かり易さや直進性を向上させることは難しいとい
う課題がある。 【解決手段】例えばストラット形式のサスペンションに
おいて、ストラット部材7L,7Rに介挿したコイルス
プリング13L,13Rのバネ軸線LB をキングピン軸
K に対して前面視で車体上方側で車幅方向内側とな
り、側面視で車両後方側となるようにねじれの位置の直
線に設定して、コイルスプリング13L,13Rのバネ
反力によってナックル4L,4Rにキングピン軸回りに
トーイン方向のモーメントMを与え、且つタイロッドを
アッカマンステア特性を与えるようにナックル4L,4
Rに取付けることにより、ステアリング機構に対して中
立位置に戻る力を作用させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の操舵輪用
サスペンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の操舵輪用サスペンション装置とし
ては、例えば実開昭54−130213号公報に記載さ
れているものがある。
【0003】この従来例には、ピストン・シリンダから
なる緩衝器と、この緩衝器の外周にこれと同軸的に配置
されたコイルスプリングと、緩衝器のシリンダに設けら
れたステアリングナックルと、緩衝器のシリンダの下端
部に枢着されたロアアームと、このロアアームに接続さ
れた車両前方に伸びるストラットバーとで構成されるス
トラット型懸架装置であって、緩衝器のピストンロッド
の端部を車体に着脱可能に取付けられる筒状組立体の中
心軸線に対して偏心して取付けることにより、キャスタ
角を決定する緩衝器の傾斜角を選択可能に構成した車両
懸架装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の操舵輪用サスペンション装置にあっては、操舵装
置がパワーステアリングであるか否かに応じてキャスタ
角を選択することができ、操舵装置に応じた適切なキャ
スタ角を設定することができるものであるが、緩衝器と
コイルスプリングとは同軸的に配置されているので、コ
イルスプリングは車体を支持する機能のみを有するの
で、車両の直進性や操舵の中立位置の分かり易さを向上
させることはできない。
【0005】この車両の直進性や操舵の中立位置の分か
り易さを向上させるためには、ロールステアやコンプラ
イアンスステア等のステア特性調整手段によってアンダ
ーステア化を図らざるを得ないが、これらステア特性調
整手段では、調整代が少なく、直進性や操舵の中立位置
の分かり易さを充分に向上させることが難しいという未
解決の課題がある。
【0006】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、バネ部材のバネ力
を利用して車両の直進性や操舵の中立位置の分かり易さ
を向上させることができる操舵輪用サスペンション装置
を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係る発明は、車輪を回転可能に支持し、
キングピン軸回りに転舵可能で且つ車体に対して上下方
向に揺動可能に支持された車輪支持部材と、前記車輪支
持部材と車体との間にストラット部材及びショックアブ
ソーバの何れかを介して介挿されたバネ部材と、前記車
輪支持部材の転舵動作を行うタイロッドとを備えた操舵
輪用サスペンション装置において、前記タイロッドは、
前記車輪支持部材側の取付点を、前記キングピン軸を中
心として所定のナックルアーム半径で描いた円弧上の、
当該円弧に対してタイロッドの車体側取付点から引いた
接線の交点よりも内側に設け、且つ前記バネ部材のバネ
反力によって前記車輪支持部材にキングピン軸回りのト
ーイン方向に回転させるモーメントが伝達されるよう
に、前記キングピン軸とバネ軸線とがねじれの位置の直
線に選定されていることを特徴としている。
【0008】この請求項1に係る発明においては、キン
グピン軸とバネ軸線とがねじれの位置の直線に選定され
ていることにより、三次元ユークリッド空間の同一平面
にない二直線となり、バネ反力によって車輪支持部材に
キングピン軸回りのトーイン方向に回転させるモーメン
トが伝達される。
【0009】一方、タイロッドの車輪支持部材に対する
取付点がキングピン軸を中心とする所定のナックルアー
ム半径で描いた円弧上のタイロッドの車体側取付点から
引いた接線の交点より車両内側に設定することにより、
旋回時に旋回内輪の転舵角が旋回外輪の転舵角より大き
くなる所謂アッカマンステアに近い特性となる。したが
って、ステアリング機構の単位移動量に対して、内輪側
の方が舵角の変化量が大きくなることになり、ステアリ
ング系で見たときの内輪側の等価的なナックルアーム半
径が、外輪側の等価的なナックルアーム半径よりも短く
なることになる。
【0010】このため、旋回時にタイロッドがキングピ
ン軸より後方側(又は前方側)にある場合にはタイロッ
ドに引っ張り力(又は圧縮力)が作用するが、これらの
作用力は旋回外輪側に比較して旋回内輪側が大きくな
り、両者の作用力差がステアリング機構を中立位置側に
戻す力となり、操舵の中立位置が分かり易くなると共
に、車両の直進性を向上させる。
【0011】また、請求項2に係る発明は、車輪を回転
可能に支持し、キングピン軸回りに転舵可能な車輪支持
部材と、該車輪支持部材に下部が剛結合され上部が車体
側部材に支持されたストラット部材と、該ストラット部
材と車体との間に介挿されたバネ部材と、一端が前記車
輪支持部材の下部と車体側部材との間に介挿されたロア
リンクと、前記車輪支持部材の転舵動作を行うタイロッ
ドとを備えたストラット形式の操舵輪用サスペンション
装置において、前記タイロッドは、前記車輪支持部材側
の取付点を、前記キングピン軸を中心として所定のナッ
クルアーム半径で描いた円弧上の、当該円弧に対してタ
イロッドの車体側取付点から引いた接線の交点よりも内
側に設け、且つ前記バネ部材のバネ反力によって前記車
輪支持部材にキングピン軸回りのトーイン方向に回転さ
せるモーメントが伝達されるように、前記キングピン軸
とバネ軸線とがねじれの位置の直線に選定されているこ
とを特徴としている。
【0012】この請求項2に係る発明においては、前記
請求項1に係る発明において、サスペンション装置がス
トラット形式に構成されていることを除いては請求項1
に係る発明と同様の構成を有するので、請求項1の発明
と同様の作用を得ることができる。
【0013】さらに、請求項3に係る発明は、請求項2
に係る発明において、前記バネ軸線が、車両前面視にお
いてキングピン軸に対して車両上側で車両内側に入るよ
うに傾斜され、且つ車両側面視において当該キングピン
軸に対して車両下側で車両後側となるように傾斜され
て、当該バネ軸線とキングピン軸とがねじれの位置の直
線に選定されていることを特徴としている。
【0014】この請求項3に係る発明においては、前面
視と側面視とでバネ軸線とキングピン軸との交わる点が
異なることにより、両者がねじれの位置の直線となり、
しかもバネ反力の車輪支持部材に対する作用点が前面視
でキングピン軸の車両外側で且つ側面視で車両後方側と
なるので、車輪支持部材に対してキングピン軸回りにト
ーイン方向に回転させるモーメントを与える。
【0015】さらにまた、請求項4に係る発明は、車輪
を回転可能に支持し、キングピン軸回りに転舵可能な車
輪支持部材と、一端を前記車輪支持部材の下部に回転可
能に取付け、他端を車体側部材に上下揺動可能に支持さ
れたロアリンクと、一端を車輪支持部材の上部に回転可
能に取付け、他端を車体側部材に上下揺動可能に支持さ
れたアッパリンクと、前記車輪支持部材と車体側部材と
の間に介挿されたショックアブソーバと、該ショックア
ブソーバと車体側部材との間に介挿されたバネ部材と、
前記車輪支持部材の転舵動作を行うタイロッドとを備え
たダブルウィッシュボーン形式の操舵輪用サスペンショ
ン装置において、前記タイロッドは、前記車輪支持部材
側の取付点を、前記キングピン軸を中心として所定のナ
ックルアーム半径で描いた円弧上の、当該円弧に対して
タイロッドの車体側取付点から引いた接線の交点よりも
内側に設け、且つ前記バネ部材のバネ反力によって前記
車輪支持部材にキングピン軸回りのトーイン方向に回転
させるモーメントが伝達されるように、前記キングピン
軸とバネ軸線とがねじれの位置の直線に選定されている
ことを特徴としている。
【0016】この請求項4に係る発明においては、前記
請求項1に係る発明において、サスペンション装置がダ
ブルウィッシュボーン形式に構成されていることを除い
ては請求項1に係る発明と同様の構成を有するので、請
求項1の発明と同様の作用を得ることができる。
【0017】なおさらに、請求項5に係る発明は、請求
項4に係る発明において、前記ショックアブソーバとバ
ネ部材とが同軸的に配置され、前記ショックアブソーバ
はキングピン軸よりも車両内側で車輪支持部材に取付け
られ、且つ車両側面視においてキングピン軸に対して車
両上側で車両前方側に傾くように取付けられていること
を特徴としている。
【0018】この請求項5に係る発明においては、バネ
部材と同軸的に配置されたショックアブソーバがキング
ピン軸とねじれの位置の関係に選定されていることによ
り、バネ部材の反力によって車輪支持部材に対してキン
グピン軸回りにトーイン方向に回転させるモーメントを
与える。
【0019】また、請求項6に係る発明は、請求項2乃
至5の何れかに係る発明において、前記ロアリンクが二
本のリンク部材で構成されていることを特徴としてい
る。この請求項6に係る発明においては、転舵時のキン
グピン軸をロアリンク側で仮想キングピン軸とすること
ができる。
【0020】さらに、請求項7に係る発明は、請求項4
乃至6の何れかに係る発明において、前記アッパリンク
が二本のリンク部材で構成されていることを特徴として
いる。
【0021】この請求項7に係る発明においては、転舵
時のキングピン軸をアッパリング側でも仮想キングピン
軸とすることができる。
【0022】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、転舵時に
タイロッドによってアッカマン特性を発揮させると共
に、バネ軸線とキングピン軸とをねじれの位置の直線と
して、バネ部材の反力として車輪支持部材にキングピン
軸回りにトーイン方向のモーメントを与えることによ
り、操舵系に対して中立位置に戻す力を与え、直進走行
性を向上させると共に、操舵の中立位置の分かり易さを
向上させることができるという効果が得られる。
【0023】また、請求項2に係る発明によれば、請求
項1に係る発明において、サスペンション装置がストラ
ット形式に構成されていることを除いては請求項1と同
様の構成を有するので、ストラット形式のサスペンショ
ン装置で、請求項1と同様の効果を得ることができる。
【0024】さらに、請求項3に係る発明によれば、請
求項2に係る発明において、前記バネ軸線が、車両前面
視においてキングピン軸に対して車両上側で車両内側に
入るように傾斜され、且つ車両側面視において当該キン
グピン軸に対して車両下側で車両後側となるように傾斜
されているので、バネ部材の反力として車輪支持部材に
キングピン軸回りにトーイン方向のモーメントを与える
ことができるという効果が得られる。
【0025】さらにまた、請求項4に係る発明によれ
ば、請求項1に係る発明において、サスペンション装置
がダブルウィッシュボーン形式に構成されていることを
除いては請求項1と同様の構成を有するので、ダブルウ
ィッシュボーン形式のサスペンション装置で、請求項1
と同様の効果を得ることができる。
【0026】なおさらに、請求項5に係る発明によれ
ば、請求項4に係る発明において、バネ部材と同軸的に
配置されたショックアブソーバがキングピン軸とねじれ
の位置の関係に選定されているので、バネ部材の反力に
よって車輪支持部材に対してキングピン軸回りにトーイ
ン方向に回転させるモーメントを与えることができると
いう効果が得られる。
【0027】また、請求項6に係る発明によれば、ロア
リンクが2本のリンクで構成されているので、転舵時の
キングピンをロアリンクでも仮想キングピンを形成する
ことができ、ブレーキロータ等の他部品との干渉を考慮
することなく、キングピンを最適な位置に設定すること
ができるという効果が得られる。
【0028】さらに、請求項7に係る発明によれば、前
記アッパリンクが2本のリンク部材で構成されているの
で、転舵時のキングピンをアッパリンクでも仮想キング
ピンとして形成することができ、他の部品との干渉を考
慮することなく、キングピンを最適な位置に設定するこ
とができるという効果が得られる。
【0029】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施形態を示
す概略構成を示す斜視図であり、図中、1は車体に取付
けられたサスペンションメンバーであって、所定間隔を
保って車両前後方向に延長するサイド部材1a,1bと
その中間部間を連結する連結部材1cとでH型に構成さ
れ、両サイド部材1a,1bの前後端部で夫々車体に取
付けられ、さらに両サイド部材1a,1bの後方端部間
がクロスバー1dによって連結されている。
【0030】このサスペンションメンバー1には、その
連結部材1cの左右端部に夫々車幅方向外方に延長する
ロアリンクとしてのトランスバースリンク2を介して車
輪3L,3Rを支持する車輪部材としてのナックル4
L,4Rが上下に揺動自在に取付けられ、トランスバー
スリンク2の中央部に車体前方に延長しサイド部材1
a,1bの前端側に上下方向に揺動自在に取付けられた
テンションロッド5が固着されている。
【0031】ナックル4L,4Rの上端には、ナックル
アーム6L,6Rが車幅方向内方に延長して一体に形成
され、このナックルアーム6L,6Rの先端にストラッ
ト部材7L,7Rが剛結合されている。
【0032】ストラット部材7L,7Rの夫々は、図2
(a)と共に参照して明らかなように、シリンダチュー
ブ8aがナックルアーム6L,6Rに結合され、このシ
リンダチューブ8aの上端から突出するピストンロッド
8bの上端がマウントラバー9L,9R及び取付板10
L,10Rを介して車体側部材(図示せず)に取付けら
れたショックアブソーバ8L,8Rと、ピストンロッド
8bの回りで取付板10L,10Rの下面側に取付けら
れた上部スプリングシート11L,11Rとシリンダチ
ューブ8aの上端部に取付けれらた下部スプリングシー
ト12L,12Rとの間に介挿されたバネ部材としての
円筒形のコイルスプリング13L,13Rとで構成され
ている。
【0033】ここで、ショックアブソーバ8L,8Rの
中心軸は、前面視を表す図2(a)に示すように、スト
ラット部材7L,7Rの車体側取付点PS とトランスバ
ースリンク2とナックル4L,4Rとの取付点PT とを
結ぶキングピン軸LK に対して車幅方向内側となるよう
に傾斜され、且つ側面視を表す図2(b)に示すよう
に、所定のキャスタ角を形成するキングピン軸LK に対
して僅かに鉛直よりに傾斜されている。
【0034】一方、コイルスプリング13L,13Rの
バネ軸線LB は、前面視を表す図2(a)においてキン
グピン軸LK に対してシリンダチューブ7aの上端位置
で交差し、これより上方に行くに従い車幅方向内側とな
り、下方側ではトランスバースリンク2のリンク軸線L
T とホイールセンタWCを通る鉛直線LW との交点P LW
を通るように傾斜し、且つ側面視を表す図2(b)にお
いて、キングピン軸L K に対してピストンロッド8bの
車体側取付点PS で交差し、これより下側に行くに従い
車両後方側とる略鉛直方向に設定されている。
【0035】この結果、キングピン軸LK とバネ軸線L
B とは、前面視と側面視とで交差位置が相違し、三次元
ユークリッド空間の同一平面にない二直線となり、ねじ
れの位置の直線に設定されている。
【0036】このように、キングピン軸LK とバネ軸線
B とをねじれの位置の直線に設定し、しかもバネ軸線
B がキングピン軸LK に対して前面視において車両上
方側で車幅方向内側となるように傾斜し、側面視におい
て車両後方側に傾斜させることにより、コイルスプリン
グ13L,13Rでのバネ反力FB が車輪側支持部材と
してのナックル4L,4Rに対してキングピン軸LK
りにトーイン方向の回転モーメントとして作用すること
になる。
【0037】また、ナックル4L,4Rのキングピン軸
K より後方側にはタイロッド15L,15Rがボール
ジョイント(図示せず)を介して連結され、これらタイ
ロッド15L,15Rの車幅方向内端が車体に固定支持
された例えばラックアンドピニオン式のステアリング機
構16のラック軸の両端に連結されている。
【0038】ここで、タイロッド15L,15Rのナッ
クル4L,4Rに対する取付位置は、平面視を表す図3
に示すように、キングピン軸LK を中心にナックルアー
ム半径分の半径で描いた円弧C上で、ステアリング機構
16側の取付点PTIから接線を引いたときの交点PR
りも車幅方向内側となる取付点PTOにタイロッド15
L,15Rを取付けることにより、旋回走行時の転舵状
態で、旋回内輪側の舵角が旋回外輪側の舵角よりも大き
くなる所謂アッカマンステア特性を生じるように設定さ
れている。このとき、タイロッド15L,15Rのナッ
クル4L,4Rに対する取付位置を交点PR に設定する
と、旋回時における内外輪の舵角が互いに等しくなるパ
ラレルステア特性となる。
【0039】次に、上記実施形態の動作を説明する。コ
イルスプリング13L,13Rのバネ軸線LB がキング
ピン軸LK に対して図2(a)及び(b)に示すよう
に、空間的に交点を持たない所謂ねじれの位置の直線に
設定され、空間的に、バネ軸線LB の方がキングピン軸
K よりも車両後方側となるように配置されているの
で、コイルスプリング13L,13Rのバネ反力FSPR
によってナックル4L,4Rには、図2(a)及び図4
に示すようにキングピン軸回りにトーイン方向に回転さ
せようとするモーメントMが伝達される。
【0040】一方、操舵輪用サスペンションにおいて
は、Uターンを行うときのような低速大舵角領域での車
両のスムーズな転回性を実現させるために、所謂アッカ
マンステア特性と呼ばれる内輪側舵角が外輪側舵角より
も大きくなるような内外輪舵角特性を与えることが一般
的であり、本実施形態でも図4に示すように、タイロッ
ド15L,15Rのナックル4L,4Rに対する取付位
置をキングピン軸LK を中心にナックルアーム半径分の
半径で描いた円弧C上で、ステアリング機構16側の取
付点PTIから接線を引いたときの交点PR よりも車幅方
向内側となる取付点PTOに設定することにより、アッカ
マンステア特性傾向の内外輪舵角特性を与えている。
【0041】ここで、アッカマンステア特性傾向の内外
輪舵角特性が与えられているということは、ステアリン
グ機構のラック軸の単位移動量に対して、内輪側の方が
外輪側に比較して舵角の変化量が大きいということであ
る。これはステアリング系で見たときの、内輪側の等価
的なナックルアーム半径が、外輪側の等価的なナックル
アーム半径よりも短くなっているということになる。
【0042】したがって、図4に示すように、ナックル
4L,4Rにはコイルスプリング13L,13Rのバネ
反力FSPR によってキングピン軸回りにトーイン方向に
回転させようとするモーメントMが入力されているの
で、ロアリンクとなるトランスバースリンク2より車両
後方に配置されたタイロッド15L及び15Rには、引
っ張り力Fo及びFiが入力されることになる。
【0043】ここで、前述したように、転舵と伴って、
等価的なナックルアーム半径が、内輪側と外輪側とで異
なり、内輪側の方が等価的なナックルアーム半径がみじ
かいので、タイロッド15L及び15Rに入力される引
っ張り力Fo及びFiの大小関係はFo<Fiとなり、
この力の差によってラック軸16aは舵が戻る方向の力
を受ける。
【0044】この作用によって、ステアリング系の反力
の立ち上がりが良くなり、ステアリング系の中立位置
(センター)が分かり易くなると共に、車両の直進性を
向上させることができる。
【0045】次に、本発明の第2の実施形態を図5及び
図6について説明する。この第2の実施形態では、図5
に示すように、タイロッド15L,15Rをロアリンク
となるトランスバースリンク2より車両前方側に配置し
たことを除いては、図1と同様の構成を有する。
【0046】この第2の実施形態によると、図6に示す
ように、第1の実施形態と同様にバネ軸線LB とキング
ピン軸LK とがねじれの位置の直線に設定されているこ
とにより、コイルスプリング13L,13Rのバネ反力
SPR によって、ナックル4L,4Rにはキングピン軸
回りにトーイン方向のモーメントMが入力される。
【0047】このモーメントMによりタイロッド15L
及び15Rには、圧縮方向の力Fi及びFoが発生し、
このとき、アッカマンステア特性の内外輪舵角特性が与
えられているので、等価的なナックルアーム半径は内輪
側が外輪側に比べて短くなる。
【0048】したがって、タイロッド15L及び15R
に発生する圧縮力Fi及びFoの大小関係はFo<Fi
となり、大きな力の圧縮力Fiがラック軸16aを押し
戻す方向に作用するので、ステアリング系の反力の立ち
上がりが良くなり、ステアリング系のセンターが分かり
易くなると共に、車両の直進性が向上する。
【0049】なお、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、ロアリンクとしてのトランスバースリンク2を1
本のリンク部材で構成する場合について説明したが、こ
れに限定されるものではなく、トランスバースリンク2
及びテンションロッド5を省略し、これらに代えて一端
をサスペンションメンバー1に上下に揺動自在に取付け
た2本のリンク部材の車体外側端を夫々ナックル4L,
4Rの下端側に個別にボールジョイント等の連結部材を
介して取付けるようにしてもよく、この場合には、キン
グピン軸LK が各ロアリンク部材の車体側取付点及びナ
ックル側取付点と、ショックアブソーバ8L,8Rの車
体側取付点PS を含む2つの平面の交わる線となり、ロ
アリンク部材の高さではリンク部材とナックルとの間の
取付点を通らない、仮想のキングピン軸とすることがで
き、ブレーキロータ等の他部品との干渉にかかわらず、
キングピン軸を最適な位置に設定できるという利点があ
る。
【0050】次に、本発明の第3の実施形態を図7及び
図8について説明する。この第3の実施形態は、前述し
た第1及び第2の実施形態におけるストラット形式のサ
スペンションに代えてダブルウィッシュボーン形式に本
発明を適用したものである。
【0051】この第3の実施形態では、図7(a)及び
(b)に示すように、ナックル4L,4Rがその上端側
及び下端側に突出形成されたアーム部21及び22に夫
々A字状に形成されたアッパリンク23及びロアリンク
24の頂点がボールジョイント25及び26を介して連
結され、これらアッパリンク23及びロアリンク24の
他端における前端側及び後端側が夫々サスペンションメ
ンバー等の車体側部材に夫々上下揺動自在に支持されて
いる。
【0052】そして、アッパリンク23とアーム部21
との取付点となるボールジョイント25の中心点PUB
びロアリンク24とアーム部22との取付点となるボー
ルジョイント26の中心点PLBとを結ぶキングピン軸L
K が前面視を表す図8において上方に行くに従い車体内
側となるように傾斜され、且つ側面視を表す図9におい
て上方に行くに従い車体後方側となり、所定のキャスタ
角が得られるように鉛直線に対して時計方向に傾斜され
ている。
【0053】一方、ナックル4L,4Rと上方の車体側
部材との間にショックアブソーバ30が介挿され、その
シリンダチューブ30aがナックル4L,4Rに上下に
揺動自在に取付けられ、このシリンダチューブ30aか
ら上方に突出するピストンロッド30bの上端が車体側
部材に取付けられている。
【0054】そして、ピストンロッド30bの回りにこ
れと同軸的に上端が車体側部材に下端がシリンダチュー
ブ30aに夫々支持されたコイルスプリング31が介挿
されている。
【0055】ここで、ショックアブソーバ30は、その
中心軸線LS が前面視を表す図7(a)でキングピン軸
K より車幅方向内側の鉛直線に一致され、且つ側面視
を表す図7(b)でキングピン軸LK に対して鉛直線を
挟んで略対称となるように鉛直線に対して反時計方向に
傾斜されている。
【0056】次に、上記第3の実施形態の動作を説明す
る。この第3の実施形態においても、コイルスプリング
31のバネ軸線LB がキングピン軸LK に対して、前面
視において車幅方向内側で且つ側面視において車両前方
側に傾斜して設けられ、両者は前述した第1及び第2の
実施形態と同様にねじれの位置の直線となるため、バネ
反力FSPR によって、ナックル4L,4Rにキングピン
軸LK 回りにトーイン方向となるモーメントMが伝達さ
れる。
【0057】一方、ショックアブソーバ30をキングピ
ン軸LK よりも車両内側でナックル4L,4Rに取付け
たので、図8に示すように、車輪3L,3Rの転舵に伴
って、ショックアブソーバ30のナックル4L,4R側
取付点PSAB が、キャスタ角の作用で、外輪側は矢示A
oで示すように下がり、内輪側は矢示Aiで示すように
上がることになり、上下方向に移動する。
【0058】この取付点PSAB の移動によって、バネ荷
重が、内輪側では増加し、外輪側では減少することにな
り、キングピン軸LK 回りにナックル4L,4Rを回転
させようとするモーメントMも内輪側が外輪側に比べて
大きくなる。
【0059】この結果、第3の実施形態でも、前述した
第1及び第2の実施形態と同様にステアリング系の立ち
上がりが良くなり、ステアリング系のセンターが分かり
易くなると共に、車両の直進性を向上させることができ
る。
【0060】しかも、第3の実施形態では、転舵時のキ
ャスタ角の作用でバネ荷重が内輪側で増加し、外輪側で
減少するので、タイロッド15L,15がキングピン軸
Kより車両後方側に取付けられている場合の引っ張り
力又はキングピン軸LK より車両前方側に取付けられて
いる場合の圧縮力Fo及びFiの差を前述した第1及び
第2の実施形態に対してより大きなものとなり、よりス
テアリング系のセンターが分かり易くなると共に、車両
の直進性をより向上させることができる。
【0061】なお、上記第3の実施形態では、ロアリン
ク24を一つのA字状のリンク部材で形成した場合につ
いて説明したが、これに限定されるものではなく、これ
らを2つのリンク部材に分割してナックル4L,4Rを
支持するようにしてもよく、この場合には転舵時のキン
グピン軸は、両リンク部材のリンク軸線の交点とアッパ
リンク23とナックル4L,4Rのアーム部21との交
点を結ぶ線となり、ロアリンクのナックル側取付点を通
らない仮想のキングピン軸とすることができ、ブレーキ
ロータ等の他部品との干渉に拘わらず、キングピン軸を
最適な位置に設定できるという利点がある。
【0062】また、上記各実施形態におけるバネ軸線L
B とキングピン軸LK とのねじりの位置の直線関係はス
プリングコイル13L,13Rのバネ反力によってナッ
クル4L,4Rにキングピン軸回りにトーイン方向のモ
ーメントが伝達可能であれば、任意の傾斜角に選定する
ことができる。
【0063】さらに、上記各実施形態においては、コイ
ルスプリング13L,13R及び31が円筒形に形成さ
れている場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、円錐形、樽形、鼓形等の任意の形状のコイ
ルスプリングを適用し得るものである。
【0064】さらに、上記各実施形態においては、フロ
ントサスペンションに本発明を適用した場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、四輪操舵車
両のリヤサスペンションに本発明を適用するようにして
もよく、要は操舵用サスペンションであれば、本発明を
適用し得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をフロントサスペンション装置に適用し
た場合の第1の実施形態を示す斜視図である。
【図2】図1の概略構成図であって、(a)は車体前方
より見た概略的な正面図、(b)は図1の車両側方より
見た概略的な側面図である。
【図3】タイロッドの取付関係を示す図1の概略的な平
面図である。
【図4】第1の実施形態の動作の説明に供する概略的な
平面図である。
【図5】本発明をフロントサスペンション装置に適用し
た場合の第2の実施形態を示す斜視図である。
【図6】第2の実施形態の動作の説明に供する概略的な
平面図である。
【図7】本発明の第3の実施形態を示す概略図であっ
て、(a)は車体前方より見た正面図、(b)は車体側
方より見た側面図である。
【図8】第3の実施形態の動作の説明に供する図7
(b)と同様の側面図である。
【符号の説明】
1 サスペンションメンバー 2 トランスバースリンク(ロアリンク) 3L,3R 車輪 4L,4R ナックル 5 テンションロッド 7L,7R ストラット部材 8L,8R ショックアブソーバ 13L,13R コイルスプリング 15L,15R タイロッド 16 ステアリング機構 16a ラック軸 LK キングピン軸 LB バネ軸線 21,22 アーム部 23 アッパリンク 24 ロアリンク 25 弾性体ブッシュ(車体部材側) 24 回転軸 31 ショックアブソーバ 32 スプリング LS ショックアブソーバ軸線

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪を回転可能に支持し、キングピン軸
    回りに転舵可能で且つ車体に対して上下方向に揺動可能
    に支持された車輪支持部材と、前記車輪支持部材と車体
    との間にストラット部材及びショックアブソーバの何れ
    かを介して介挿されたバネ部材と、前記車輪支持部材の
    転舵動作を行うタイロッドとを備えた操舵輪用サスペン
    ション装置において、前記タイロッドは、前記車輪支持
    部材側の取付点を、前記キングピン軸を中心として所定
    のナックルアーム半径で描いた円弧上の、当該円弧に対
    してタイロッドの車体側取付点から引いた接線の交点よ
    りも内側に設け、且つ前記バネ部材のバネ反力によって
    前記車輪支持部材にキングピン軸回りのトーイン方向に
    回転させるモーメントが伝達されるように、前記キング
    ピン軸とバネ軸線とがねじれの位置の直線に選定されて
    いることを特徴とする操舵輪用サスペンション装置。
  2. 【請求項2】 車輪を回転可能に支持し、キングピン軸
    回りに転舵可能な車輪支持部材と、該車輪支持部材に下
    部が剛結合され上部が車体側部材に支持されたストラッ
    ト部材と、該ストラット部材と車体との間に介挿された
    バネ部材と、一端が前記車輪支持部材の下部と車体側部
    材との間に介挿されたロアリンクと、前記車輪支持部材
    の転舵動作を行うタイロッドとを備えたストラット形式
    の操舵輪用サスペンション装置において、前記タイロッ
    ドは、前記車輪支持部材側の取付点を、前記キングピン
    軸を中心として所定のナックルアーム半径で描いた円弧
    上の、当該円弧に対してタイロッドの車体側取付点から
    引いた接線の交点よりも内側に設け、且つ前記バネ部材
    のバネ反力によって前記車輪支持部材にキングピン軸回
    りのトーイン方向に回転させるモーメントが伝達される
    ように、前記キングピン軸とバネ軸線とがねじれの位置
    の直線に選定されていることを特徴とする操舵輪用サス
    ペンション装置。
  3. 【請求項3】 前記バネ軸線が、車両前面視においてキ
    ングピン軸に対して車両上側で車両内側に入るように傾
    斜され、且つ車両側面視において当該キングピン軸に対
    して車両下側で車両後側となるように傾斜されて、当該
    バネ軸線とキングピン軸とがねじれの位置の直線に選定
    されていることを特徴とする請求項2記載の操舵輪用サ
    スペンション装置。
  4. 【請求項4】 車輪を回転可能に支持し、キングピン軸
    回りに転舵可能な車輪支持部材と、一端を前記車輪支持
    部材の下部に回転可能に取付け、他端を車体側部材に上
    下揺動可能に支持されたロアリンクと、一端を車輪支持
    部材の上部に回転可能に取付け、他端を車体側部材に上
    下揺動可能に支持されたアッパリンクと、前記車輪支持
    部材と車体側部材との間に介挿されたショックアブソー
    バと、該ショックアブソーバと車体側部材との間に介挿
    されたバネ部材と、前記車輪支持部材の転舵動作を行う
    タイロッドとを備えたダブルウィッシュボーン形式の操
    舵輪用サスペンション装置において、前記タイロッド
    は、前記車輪支持部材側の取付点を、前記キングピン軸
    を中心として所定のナックルアーム半径で描いた円弧上
    の、当該円弧に対してタイロッドの車体側取付点から引
    いた接線の交点よりも内側に設け、且つ前記バネ部材の
    バネ反力によって前記車輪支持部材にキングピン軸回り
    のトーイン方向に回転させるモーメントが伝達されるよ
    うに、前記キングピン軸とバネ軸線とがねじれの位置の
    直線に選定されていることを特徴とする操舵輪用サスペ
    ンション装置。
  5. 【請求項5】 前記ショックアブソーバとバネ部材とが
    同軸的に配置され、ショックアブソーバはキングピン軸
    よりも車両内側で車輪支持部材に取付けられ、且つ車両
    側面視においてキングピン軸に対して車両上側で車両前
    方側に傾くように取付けられていることを特徴とする請
    求項4に記載の操舵輪用サスペンション装置。
  6. 【請求項6】 前記ロアリンクが二本のリンク部材で構
    成されていることを特徴とする請求項2乃至5の何れか
    に記載の操舵輪用サスペンション装置。
  7. 【請求項7】 前記アッパリンクが2本のリンク部材で
    構成されていることを特徴とする請求項4乃至6の何れ
    かに記載の操舵輪用サスペンション装置。
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