JPH02114012A - 自動車に使用されるリア・サスペンション - 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、自動車に使用されるリア・サスペンション
に関する。

背景技術 トラックやバスのような大型車のリア・サスペンション
は、車軸型懸架法が主で、乗心地、操縦性、安定性など
が、乗用車の独立懸架法のそれらよりも不利であった。

発明の目的・課題 この発明の目的・課題は、車軸型アクスルが使用される
場合の自動車の乗心地、操縦性、安定性などを向上させ
るところの自動車に使用されるリア・サスペンションの
提供にある。

目的・課題に係る構成上の発明の概要：請求する発明の
内容 上述の目的・課題に関連して、この発明の自動車に使用
されるリア・サスペンションは、シャシの横方向におい
て、適宜の間隔を置き、かつ、そのシャシの縦方向にお
いて、前下り傾斜で、先端をそのシャシ側に弾性材料製
ブツシュを介在させて回転可能に接続させ、そして、後
端をそのリア・アクスル側に回転可能に接続させる一対
のアッパ・アームと、後端を延長させた仮想線が１字状
に交わるところのそのリア・アクスルのロール中心が、
そのリア・アクスルの後方に位置され、そして、そのシ
ャシの縦方向において、前上り傾斜で、かつ、そのリア
・アクスルの前方において、その前上り傾斜の方向をそ
のアッパ・アームの前下り傾斜の方向に交わらせて、そ
のリア・アクスル側をそのシャシ側に回転可能に接続す
る一対のロア・アームと、車速および操舵に応じて、そ
の弾性材料製ブツシュにアクスル・ステア荷重を作用さ
せる一対のアクティブ・ステア手段とを含んで構成され
、車速に応じて、前輪の操舵に後輪を同位相および逆位
相にステアさせ、機動性および応答性を向上させるとこ
ろにある。

具体例の説明 以下、この発明に係る自動車に使用されるリア・サスペ
ンションの望ましい具体例について図面を参照して説明
する。

第１ないし５図は、トラック８０に適用されたこの発明
の自動車に使用されるリア・サスペンションの具体例１
０を概説的に示している。

そのリア・サスペンションｌＯは、リア・アクスル（図
示せず）のアクスル・チューブ２０．２１にシャシ８１
を支持させた一対のリア・リーフ・スプリング（図示せ
ず）と、そのアクスル・チューブ２０．２１をそのシャ
シ８１に連結した一対のアッパ・アーム１１．１２と、
そのアクスル・チューブ２０．２１をそのシャシに連結
した一対のロア・アーム１３．１４と、そのアッパ・ア
ーム１１．１２に対応された一対の油圧型アクティブ・
ステア手段１５．１６と、そのアクティブ・ステア手段
１５．１６に圧油を給排する一対の電磁弁１７．１８と
、入力回路を車速センサ２２および操舵センサ２３に電
気的に接続し、そして、出力回路をその電磁弁１７．１
８のソレノイド・コイル７６．７７に電気的に接続した
コントロール・ユニット１９とを含み、そのリア・アク
スルの両端に連結された後輪８４，８５，８６．８７に
そのシャシを懸架させたところに製作された。

勿論、このリア・サスペンション１０では、そのアクテ
ィブ・ステア手段１５．１６に供給される圧油は、その
トラック８０のパワー・ステアリング（図示せず）のオ
イル・ポンプから導かれ、そして、そのアクティブ・ス
テア手段１５．１６から排出される圧油は、そのパワー
・ステアリングのオイル・リザーバに戻される。

その一対のアッパ・アーム１１．１２は、第１および２
図から理解されるように、そのシャシ８１の横方向にお
いて、適宜の間隔を置かれ、かつ、第１および３図から
理解されるように、そのシャシ８１の縦方向において、
前下り傾斜で、そのリア・アクスルのアクスル・チュー
ブ２０．２１をそのシャシ８１に連結している。

そして、それらアッパ・アーム１１．１２は、それぞれ
両端にフロント・ジヨイント・エンド３０゜３１および
リア・ジヨイント・エンド３２．３３を備え、そして、
第５図から理解されるように、そのフロント・ジヨイン
ト・エンド３０．３１は、軸受穴３４．３５に弾性材料
製ブツシュ３６．３７を嵌め込み、そのシャシ８１のブ
ラケット（図示せず）に固定されたビン４４．４５をそ
のブツシュ３６．３７に嵌め合わせて、そのアッパ・ア
ーム１１．１２の先端をそのシャシ８１に回転可能に連
結し、一方、そのリア・ジヨイント・エンド３２．３３
は、軸受穴３８．３９にメタル・ブツシュ４０．４１を
嵌め込み、そのアクスル・チューブ２０．２１にねじ止
めされたブラケット４２゜４３のビン４６．４７をその
ブツシュ４０．４１に嵌め合わせて、そのアッパ・アー
ム１１．１２の後端をそのアクスル・チューブ２０．２
１に回転可能に連結しである。

そのように、そのアッパ・アーム１１．１２には、その
シャシ８１のブラケットとそのアクスル・チューブ２０
．２１のブラケット４２．４３との間に回転可能に連結
されることによって、所定の角度の前下り傾斜が与えら
れである。

また、そのブツシュ３６．３７は、軟い剛性のゴムが使
用された。

その一対のロア・アーム１３．１４は、第１および３図
から理解されるように、それらアッパ・アーム１１．１
２よりも下方において、そのリア・アクスル側をそのシ
ャシ８１側に回転可能に連結しである。

そのロア・アーム１３．１４は、また、第１および２図
から理解されるように、そのシャシ８１の横方向におい
て、後端を延長させた仮想線４８゜４９を含むＶ型アー
ムを構成するところの所定の角度で、そのリア・アクス
ル側とそのシャシ８１側との間に連結されである。特に
、そのロア・アーム１３．１４が互いになすところのそ
の所定の角度は、その後端を延長させた仮想線４８．４
９がＶ字状に交わるところのそのリア・アクスルのロー
ル中心が、そのリア・アクスルの後方に位置されたとこ
ろに決定された。

その仮想線４８．４９が、交わる位置は、そのリア・ア
クスルの軸線よりも後方に距離（Ｌｃ）だけ後退させで
ある。

さらに、そのロア・アーム１３．１４は、第１および３
図から理解されるように、先端が、そのアッパ・アーム
１１．１２の先端よりも下方において、そのシャシ８１
のブラケット（図示せず）に回転可能に連結され、一方
、後端が、そのリア・アクスルの軸線よりも前で、終減
速装置８２のディファレンシャル・ケース８３の下方に
ねし止めされたブラケット（図示せず）に回転可能に連
結され、そのシャシ８１の縦方向において、前上り傾斜
で、かつ、そのリア・アクスルの前方において、その前
上り傾斜の方向をそのアッパ・アーム１１．１２の前下
り傾斜の方向に交わらせである。

その前上り傾斜の方向とその前下り傾斜の方向との交点
（Ｃ）は、そのリア・アクスルの軸線よりも前方に距離
（Ｌｄ）であって、路面９０から高さ（Ｈｃ）に設定さ
れである。

その結果、その位置が、その車体のロール中心になり、
その高さは、また、従来車のそれよりも高くなる。

また、そのように、そのロア・アーム１３．１４の後端
が、そのディファレンシャル・ケース８３の下方に回転
可能に連結されたので、そのリア・アクスルのロール中
心の路面９０からの高さ（Ｏｒ）は、従来車のそれより
も十分に低い位置になる。

そのロア・アーム１３．１４は、そのアッパ・アーム１
１．１２と同様に、それぞれ両端にフロント・ジヨイン
ト・エンド５０．５１およびリア・ジヨイント・エンド
５２．５３を備え、そして、そのフロント・ジヨイント
・エンド５０．５１は、軸受穴（図示せず）に軟質ゴム
製ブツシュ（図示せず）を嵌め込み、そのシャシ８１の
ブラケットに固定されたピン（図示せず）をそのブツシ
ュに嵌め合わせて、そのロア・アーム１３．１４の先端
をそのシャシ８１に回転可能に連結し、一方、そのリア
・ジヨイント・エンド５２．５３は、軸受穴（図示せず
）にメタル・ブツシュ（図示せず）を嵌め込み、そのデ
ィファレンシャル・ケース８３にねじ止めされたブラケ
ットのピン（図示せず）をそのブツシュに嵌め合わせて
、そのロア・アーム１３．１４の後端をそのディファレ
ンシャル・ケース８３に回転可能に連結しである。

その一対の油圧型アクティブ・ステア手段１５゜１６は
、油圧シリンダであって、その油圧シリンダ１５．１６
は、内部にシリンダ・ボア（図示せず）を備えたシリン
ダ・ボディ５４，５５と、そのシリンダ・ボア内に往復
摺動可能に嵌め込まれ、そして、そのシリンダ・ボア内
にシリンダ室（図示せず）を形成したピストン（図示せ
ず）と、−端がそのピストンに固定的に連結され、そし
て、他端側が、そのピストンの動きに応じて、そのシリ
ンダ・ボディ５４，５５に出し入れされるピストン・ロ
ンド５６．５７とより製作されである。

その油圧シリンダ１５．１６は、そのシリンダ室に開口
されたオイル・ボート５８．　５９をそのシリンダ・ボ
ディ５４．５５に備え、そのオイル・ボート５８．５９
をそのパワー・ステアリングのオイル・ポンプの吐出し
側に供給側油圧配管６６゜６７で接続しである。

また、その油圧シリンダ１５．１６は、そのシリンダ・
ボディ５４，５５のヘッド・カバーにクレビス６０．６
１を備え、そのシャシ８１のブラケット（図示せず）に
固定されたピン６４．６５をそのクレビス６０．６１の
穴に嵌め合わせ、そのシリンダ・ボディ５４．５５をそ
のシャシ８１に回転可能に支持させて、そして、そのピ
ストン・ロッド５６，５７の他端に突き合わせ目６２゜
６３を備え、その突き合わせ口６２．６３をそのアッパ
・アーム１１．１２のフロント・ジヨイント・エンド３
０．３１に突き合わせである。

そのように製作されて、そのアッパ・アーム１１゜１２
とそのシャシ８１との間に配置されたところのその油圧
シリンダ１５．１６は、圧油がそのシリンダ室に供給さ
れると、そのアッパ・アーム１１゜１２のフロント・ジ
ヨイント・エンド３０．３１を押し、そのブツシュ３６
．３７を圧潰してそのアッパ・アーム１１．１２を押し
、そして、そのアクスル・チューブ２０．２１を介して
そのリア・アクスルを積極的にステアさせる。すなわち
、この油圧シリンダ１５．１６は、車速および操舵に応
じて、そのブツシュ３６．３７にアクスル・ステア荷重
を選択的に作用させ、そのリア・アクスルを積極的にス
テアさせるところにある。

その一対の電磁弁１７．１８は、圧力ポート？０゜７１
、出力ポードア２，７３、および排出ボート７４．７５
を備えたる方向制御弁で、その圧力ポードア０．７１お
よび出力ポードア２．７３がその供給側油圧配管６６．
６７に、その排出ポート７４．７５が、戻り側油圧配管
６８．６９にそれぞれ接続され、そのオイル・ポンプか
らその油圧シリンダ１５．１６のシリンダ室に供給され
る圧油、および、その油圧シリンダ１５．１６からその
オイル・リザーバに戻される圧油を方向制御する。

また、その電磁弁１７．１８は、ソレノイド・コイル７
６．７７をそのコントロール・ユニット１９の出力回路
に電気的に接続しである。

そのコントロール・ユニット１９は、その車速センサ２
２および操舵センサ２３に入力側を、その電磁弁１７．
１８のソレノイド・コイル７６゜７７に出力側をそれぞ
れ電気的に接続し、その車速センサ２２および操舵セン
サ２３からの信号に応じてそのソレノイド・コイル７６
．７７に流れる電流を制御し、その電磁弁１７．１８を
選択的に開閉し、その油圧シリンダ１５．１６に圧油を
選択的に給排して、その油圧シリンダ１５．１６を選択
的に駆動し、車速および前輪の操舵に関連して決定され
たアクスル・ステア角で、その前輪に同位相、若しくは
、逆位相でそのリア・アクスルをステアさせるもので、
主として、入力および出力回路、記憶回路、演算回路、
制御回路、および電流回路より構成され、その電源回路
は、そのトラック８０のバッテリ８８を共用している。

その車速センサ２２は、そのトラック８０の走行速度を
検出するもので、そのトラック８０に搭載されたトラン
スミッション（図示せず）の出力軸に配置されである。

その操舵センサ２３は、そのパワー・ステアリングにお
けるステアリング・シャフト（図示せず）の回転速度、
回転方向、および、回転角度を検出する回転センサで、
そのステアリング・シャフトの所定の位置において、そ
のステアリング・シャフトのまわりに配置されである。

次に、そのトラック８０が走行する際、上述のように構
成されたそのリア・サスペンション１０の動作について
述べるに、今、そのトラック８０が加速される場合、そ
の後輪８４，８５，８６゜８７に駆動力Ｆｔが発生され
ているならば、アンチ・ダイブ力（Ｆｔ−Ｔｔ／Ｌｄ）
がその車体のロール中心（Ｃ）に作用し、そのトラック
８０のピッチングを少なくする。

また、そのトラック８０が減速される場合、若しくは、
でこぼこ路面９０を走行する場合、その後輪８４，８５
．８６．８７にブレーキ力、若しくは、路面９０からの
外乱Ｆｂが発生若しくは受けるならば、アンチ・リフト
力（Ｆ　ｂ　−Ｔ　ｔ　／、Ｌｄ）がその車体のロール
中心（Ｃ）に作用し、先の加速の場合と同様に、そのト
ラック８０のピッチングが少なくなる。特に、その路面
９０の継ぎ目に関しては、そのロア・アーム１３．１４
のフロント・ジヨイント・エンド５０．５１がそのピン
まわりに回転し、そのロア・アーム１３．１４がそのピ
ンのまわりに上下方向に揺動され、同時に、そのディフ
ァレンシャル・ケース８３のピンに回転可能に連結され
たそのロア・アーム１３．１４のリア・ジヨイント・エ
ンド５２．５３が後退され、所謂、そのリア・アクスル
が後退されるので、緩衝効果、所謂、ハーシュネス軽減
効果が生じる。

さらに、そのトラック８０が、低速走行で、旋回される
ならば、そのコントロール・ユニット１９は、その車速
センサ２２および操舵センサ２３から信号を入力し、そ
の入力信号に基づいて演算し、逆位相のアクスル・ステ
ア角を決定し、その決定された逆位相のアクスル・ステ
ア角に相当する電流をそのソレノイド・コイル７６．７
７に選択的に流す。

そのように、そのソレノイド・コイル７６．７７に流れ
る電流がそのコントロール・ユニット１９によって、選
択的に制御されると、その電磁弁１７゜１８が選択的に
開閉され、そのオイル・ポンプから吐き出された圧油が
、その油圧シリンダ１５゜１６のシリンダ室に選択的に
供給され、同時的に、その油圧シリンダ１５．１６のシ
リンダ室の圧油が、そのオイル・リザーバに選択的に戻
され、その油圧シリンダ１５．１６は、選択的に駆動さ
れる。

その油圧シリンダ１５．１６が選択的に駆動されると、
そのアッパ・アーム１１．１２のフロント・ジヨイント
・エンド３０．３１において、そのブツシュ３６．３７
が選択的に圧潰されて、そのアッパ・アーム１１．１２
が、選択的に後方に押され、そのリア・アクスルは、そ
のアクスル・チューブ２０．２１を介して、その決定さ
れたアクスル・ステア角で、逆位相にステアされる。

そのように、このトラック８０の低速走行では、旋回の
際に、その前輪に関して、そのリア・アクスルが逆位相
にステアされるので、そのトラック８０は、最小回転半
径を縮小させるように、旋回され、その結果、このトラ
ック８０では、旋回性能が向上される。

また、壱のトラック８０が、高速走行で、旋回されるな
らば、そのコントロール・ユニット１９は、その車速セ
ンサ２２および操舵センサ２３がら信号を入力し、その
入力信号に基づいて演算し、同位相のアクスル・ステア
角を決定し、その決定された同位相のアクスル・ステア
角に相当する電流をそのソレノイド・コイル７６．７７
に選択的に流す。

そのように、そのソレノイド・コイル７６．７７に流れ
る電流が、そのコントロール・ユニット１９によって、
選択的に制御されると、その電磁弁１７゜１８が選択的
に開閉され、そのオイル・ポンプから吐き出された圧油
が、その油圧シリンダ１５゜１６のシリンダ室に選択的
に供給され、同時的に、その油圧シリンダ１５．１６の
シリンダ室の圧油が、そのオイル・リザーバに選択的に
戻され、その油圧シリンダ１５．１６は、選択的に駆動
される。

その油圧シリンダ１５．１６が選択的に駆動されると、
そのアッパ・アーム１１．１２のフロント・ジヨイント
・エンド３０．３１において、そのブツシュ３６．３７
が選択的に圧潰されて、そのアッパ・アーム１１．１２
が、選択的に後方に押され、そのリア・アクスルは、そ
のアクスル・チューブ２０．２１を介して、その決定さ
れたアクスル・ステア角で、同位相にステアされる。

そのように、このトラック８０の高速走行では、旋回の
際に、その前輪に関して、そのリア・アクスルが同位相
にステアされるので、そのトラック８０は、アンプ・ス
テア傾向になされ、操縦安定性が向上される。

また、そのようにしてそのトラック８０が旋回される場
合にも、そのリア・アクスルのロール中心（Ｈｒ）が、
従来車と同様であるので、荷重移動は、従来車と同様に
なり、また、タイヤのコーナリング・パワーは、従来車
と同様に発揮され、しかも、車体のロール中心（Ｃ）の
高さ（Ｈｃ）が高いので、車体のロールが小さくなる。

加えて、そのロア・アーム１３．１４を延長させた仮想
線４８．４９の交点が、そのリア・アクスルの軸線から
後方に距離（Ｌｃ）だけ後退させであるので、コーナリ
ング・フォースの影響が、そのアッパ・アーム１１．１
２および油圧シリンダ１５．１６によって制御され、こ
のトラック８ｏでは、コーナリングの性能が向上される
。

第６図は、トラック８０に適用されたこの発明の自動車
に使用されるリア・サスペンションの他の具体例１００
を概説的に示している。

このリア・サスペンション１００は、前述のリア・サス
ペンション１０におけるその油圧シリンダ１５．１６が
、そのアクスル・チューブ２０゜２１とそのシャシ８１
との間に配置されたところに変形された。

勿論、このリア・サスペンション１００は、前述のリア
・サスペンション１０と同様に動作し、また、同様に機
能する。

上述のリア・サスペンション１０，１００では、そのア
クティブ・ステア手段１５．１６が、油圧シリンダに具
体化されたものとして説明されたが、そのアクティブ・
ステア手段１５．１６は、空気圧シリンダや電気アクチ
ュエータなどに置き換え可能であり、また、その弾性材
料製ブツシュ３６゜３７を直接的に圧潰する手段に変形
可能である。

発明の利便・利益 上述から理解されるように、既に提案され、使用されて
きた自動車のリア・サスペンションに比較していえば、
この発明の自動車に使用されるリア・サスペンションは
、一対のアッパ・アームが、シャシの横方向において、
適宜の間隔を置き、かつ、そのシャシの縦方向において
、前下り傾斜で、先端をそのシャシ側に弾性材料製ブツ
シュを介在させて回転可能に接続させ、そして、後端を
そのリア・アクスル側に回転可能に接続させ、一対のロ
ア・アームが、後端を延長させた仮想線が７字状に交わ
るところのそのリア・アクスルのロール中心が、そのリ
ア・アクスルの後方に位置され、そして、そのシャシの
縦方向において、前上り傾斜で、かつ、そのリア・アク
スルの前方において、その前上り傾斜の方向をそのアッ
パ・アームの前下り傾斜の方向に交わらせて、そのリア
・アクスル側をそのシャシ側に回転可能に接続させ、そ
して、一対の７クテイブ・ステア手段が、車速および操
舵に応じて、その弾性材料製ブツシュにアクスル・ステ
ア荷重を作用させるところにあるので、この発明の自動
車に使用されるリア・サスペンションでは、そのロア・
アームが短くされて、通常のＶ型ロア・アームの機能が
発揮され、また、そのリア・アクスルが、車速および操
舵に応じて、同位相、若しくは、逆位相に積極的にステ
アされ、それに伴って、乗心地が改善され、そして、直
進性、旋回性能などが向上され、その結果、操縦安定性
が向上され、大型自動車にとって非常に有用になる。

発明と具体例との関係 先のように、図面を参照しながら説明されたこの発明の
具体例からして、この発明の属する技術の分野における
通常の知識を有する者にとって、種々の設計的修正や変
更は容易に行われることであり、さらには、この発明の
内容が、その発明の課題を遂行ならしめる発明の成立に
必須′であり、その発明の性質であるその発明の技術的
本質に由来し、そして、それを内在させると客観的に認
められる態様に容易に置き換えられる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トラックのシャシと後輪との間に適用された
この発明の自動車に使用されるリア・サスペンションの
概説斜視図、第２図は、第１図に示されたリア・サスペ
ンションの概説平面図、第３図は、第１図に示されたリ
ア・サスペンションの概説正面図、第４図は、第１図に
示されたリア・サスペンションの概説後面図、第５図は
、第１図に示されたリア・サスペンシロンにおけるアク
１１．１２・・・アッパ・アーム、１３．１４・・・ロ
ア・アーム、１５．１６・・・油圧型アクティブ・ステ
ア手段、 １７゜ ８・・・電磁弁、 １９・・・コントロ ール・ユニット、 ３６゜ ３７・・・弾性材料製プツシ 第２図 ｃ 第５ 図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）シャシの横方向において、適宜の間隔を置き、か
   つ、そのシャシの縦方向において、前下り傾斜で、先端
   をそのシャシ側に弾性材料製ブッシュを介在させて回転
   可能に接続させ、そして、後端をそのリア・アクスル側
   に回転可能に接続させる一対のアッパ・アームと、 後端を延長させた仮想線がＶ字状に交わるところのその
   リア・アクスルのロール中心が、そのリア・アクスルの
   後方に位置され、そして、そのシャシの縦方向において
   、前上り傾斜で、かつ、そのリア・アクスルの前方にお
   いて、その前上り傾斜の方向をそのアッパ・アームの前
   下り傾斜の方向に交わらせて、そのリア・アクスル側を
   そのシャシ側に回転可能に接続する一対のロア・アーム
   と、 車速および操舵に応じて、その弾性材料製ブッシュにア
   クスル・ステア荷重を作用させる一対のアクティブ・ス
   テア手段 とを含む自動車に使用されるリア・サスペンション。