JPH02283509A - マクファーソンストラット型サスペンション - 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 本発明は、車両のフロントサスペンションに適用される
マクファーソンストラット型サスペンションに関し、特
にストラットの上端部をスライドさせてキャンバ又はキ
ャスタを積極的に変化させるマクファーソンストラット
型サスペンションに関する。

従来の技術 近年の車両、特に小型乗用車においては、モノコックボ
デーの前輪にストラット型サスペンションを採用した前
輪駆動車が主流となっている。このフロントサスペンシ
ョンは、一般にマクファーソンストラット型サスペンシ
ョンと呼ばれており、第３図に示す如く、ショックアブ
ソーバを内蔵したストラット１′をサスペンションリン
クの一部として利用し、かつステアリングキングピンを
かねさせたスライディングピラーとトランスバースリン
クを組み合わせたもので、構造が簡単で軽量かつスペー
ス的にも有利である。

ところで、フロントサスペンションは車両の進行方向を
決めるステアリング装置とも連結されているため、乗り
心地はもとより走行安定性や操舵特性とも密接な関係に
ある。このため、フロントホイールの取付けζこは一定
の関係が要求され、キャンバ、キャスタ、トー及びキン
グピン角度などフロントホイールと車体や他の関係部品
との角度関係が大きな意味を持っており、これらは総称
してホイールアライメントと呼ばれている。そして、マ
クファーソンストラット型サスペンションにおいては、
第４図ないし第７図に示す如く、上端部をナツトなどで
固定されているストラット１′がホイールアライメント
を適正な値に保っている。

そして、たとえばフロントホイールを車体前方側から見
た場合のホイール中心ＩＣＴと垂直ＩＬとの角度α、す
なわちキャンバは、タイヤの上方が車体外側へ倒れた逆
ハの字の状態（第４図）をポジティブ（プラス）キャン
バと呼び、ステアリングが軽くなるかわりに直進性は低
下する。ところが、タイヤの上方が車体内側（エンジン
側）へ倒れたハの字の状態（第６図）はネガティブ（マ
イナス）キャンバと呼ばれており、直進性が向上して旋
回時の踏んばりもよくなるかわりにステアリングは重く
なる。

嶽 なお、ホイール中心［ＣＴと垂直線りとが一致する状Ｂ
（第５図）をゼロキャンバと呼び、その特性はポジティ
ブキャンバとネガティブキャンバとの中間となる。また
、第７図に示す如く、フロントホイールを車体側方から
見た場合のストラット中心線Ｃ８と垂直線りとの角度β
をキャスタと呼び、キャスタが大きい程直進性が強くス
テアリングは重い。

反対に、キャスタが小さい程ステアリングは軽く直進性
は弱い。

発明が解決しようとする課題 前述したように、走行安定性や操舵特性などに大きな影
響を与えるキャンバ及びキャスタは、荷重条件による変
化はあるもののストラットの上端部が固定されているた
め一定となり、相反する特性をいずれも高い次元で両立
させるのは困難だった。特に、マクファーソンストラッ
ト型サスペンションはダブルウィツシュボーン型サスペ
ンションに比べて対地キャンバが多く、旋回時にはバン
プ側のサスペンションがポジティブキャンバとなって踏
んばりが弱くなるためコーナリング性能は低くなりがち
である。この対策として、サスペンションのロール剛性
を高めたりあらかじめネガティブキャンバを採用するな
どしているが、乗り心地の悪化、操安性の急変化及びタ
イヤの偏摩耗の原因となる不都合があった。

そこで本発明の目的は、ストラットの上端部に入力を与
えてスライドさせ、キャンバ又はキャスタを積極的に変
化させて走行状態に応じた最適のマクファーソンストラ
ット型サスペンションを提供することにある。

課題を解決するための手段 本発明は、前述の課題を解決するもので、ショックアブ
ソーバを内蔵したストラットの上部が車体に固定されて
サスペンションリンクの一部として利用されるマクファ
ーソンストラット型サスペンションにおいて、前記スト
ラットの上端部に連結した車体左右方向の入力手段と、
前記ストラットを車体左右方向へスライド自在に支持す
るスライド機構とを具備し、前記入力手段からの入力を
受けた前記ストラットの上端部が前記スライド機構に導
かれて車体左右方向へスライドし、ストラットのスライ
ド量に応じてキャンバが任意の角度に変化するように構
成したことを特徴とするマクファーソンストラット型サ
スペンションである。

作用 前述の手段によれば、入力を受けたストラットの上端部
はスライド機構に導かれて車体左右方向又は車体前後方
向へスライドして角度が変化する。

このため、ストラットが車体左右方向へスライドした場
合にはキャンバも変化し、また、ストラットが車体前後
方向へスライドした場合にはキャスタも変化することに
なり、いずれの場合も直進性やステアリングの軽重など
に影響を与える。

実施例 本発明によるマクファーソンストラット型サスペンショ
ンの一実施例を第１図及び第２図に基づいて説明すると
、ショックアブソーバを内蔵しているストラットｌの上
端部にピローボール２を介して入力手段としてのロッド
３を連結し、ストラットアッパサポート４に設けたスラ
イド機構５でストラットｌを車体の左右方向へスライド
自在に支持している。そして、入力手段としてのロッド
３は、たとえば図示省略の油圧パワーシリンダと連結し
てスライドさせればよく、リリーフバルブやアクチュエ
ータを利用した油圧制御によってストラットｌ上端部へ
の入力を調整する。なお、本実施例ではストラットタワ
ーパー６をアウターケースとして利用しており、内部に
油圧パワーシリンダを設けている。しかし、ストラット
タワーバー６のないマクファーソンストラット型サスペ
ンションも多くあり、限定されるものではない。次に、
スライド機構５としては、ストラットアッパサポート４
に長方形のストラット貫通穴７を設け、該ストラット貫
通穴７の側壁に対向する一対のスライドレール８を形成
する。一方、ストラット１側では、操舵によるストラッ
トｌの回動を円滑に支持する円筒状のベアリング９を設
けであるが、該ベアリング９のケーシングｌＧをスライ
ドレール８と係合させ、ストラットｌとケーシングＩＯ
とが一体となってスライドするようにしである。さらに
、ストラット貫通穴７には、ロッド３からの入力を受け
てスライドしたストラットｌを受は止める位置にゴムや
ばねなどの弾性体１１を取付けておき、ロッド３からの
入力が低下した場合にストラットｌを押し戻すように構
成されている。なお、１２はコイルスプリング、１３は
スプリングシート、１４は車体取付用ボルト穴を示して
いる。

上述したマクファーソンストラット型サスペンションに
よれば、図示省略の油圧パワーシリンダに油圧をかけて
車体外側方向へ押し出すと、ロッド３はビローボール２
を介してストラットｌを押し、ストラットｌは弾性体１
１を圧縮しながらケーシング１０と一体にスライドレー
ル８に導かれて車体外側へスライドする。このため、ス
トラットｌの傾斜角度が変化するのと同時に、前輪のキ
ャンバもネガティブキャンバからゼロキャンバ及びポジ
ティブキャンバの方向へと変化し、ステアリングが軽く
なって軽快な操舵フィーリングとなる。

また、油圧パワーシリンダに作用する油圧を低下させる
と、ロッド３及びストラットｌは弾性体１１に押し戻さ
れて車体内側へスライドし、ポジティブキャンバからゼ
ロキャンバ及びネガティブキャンバの方向へと変化する
。従って、ステアリングは重くなるものの直進性が向上
するので高速走行に適したサスペンションとなる。この
ように、ステアリングや直進性などに相反する影響を与
えるキャンバが可変となることにより、走行状態やドラ
イバーの好みに応じてサスペンションの設定を変えるこ
とが可能となり、たとえば、高速道路ではネガティブキ
ャンバ側へスライドさせて直進性の高いサスペンション
とし、通常の中低速走行時にはゼロキャンバ又はポジテ
ィブキャンバに設定するなどして軽快な操舵を優先させ
ることができる。あるいは、キャンバはサスペンション
に作用する荷重条件によっても変化するため、車速セン
サなどの各種センサから入力されたデータをコンピュー
タで演算処理して油圧を制御し、たとえば、常にゼロキ
ャンバを保つようにストラットｌをスライドさせ、操安
性を向上させつつ乗り心地も確保するようにしたサスペ
ンションも可能になる。

また、ストラットｌ上端部のスライド方向を車体の左右
方向から前後方向へと変えることにより、キャンバに変
わってキャスタが可変となる。従って、直進走行時には
油圧を下げてストラットｌを後傾させ、ハイキャスタと
して直進安定性を向上させると共に、コーナリング時に
は油圧を上げてストラットｌを垂直に近づけ、ローキャ
スタとしてステアリングを軽くし、回頭性を向上させる
こともできる。

なお、入力手段及びスライド機構としては油圧、ロッド
３、スライドレール８などの変わりに電動アクチュエー
タやギヤなどを組み合わせて構成することもでき、従っ
て、ストラット１の操舵時回動及びスライド時の角度変
化に対応する目的で採用したピロ−ボール２６入力手段
やスライド機構に応じて同機能の他の構造を採用しても
よい。

発明の効果 前述の本発明によれば、ストラットのスライドによって
キャンバ又はキャスタが可変のマクファーソンストラッ
ト型サスペンションとなり、路面状況や走行状態及びド
ライバーの好みなどに応じて直進性やステアリングの軽
重などを変化させることが可能となる。あるいはまた、
マクファーソンストラット型サスペンションは独立懸架
方式のため荷重条件によるキャンバ変化を生じるが、ス
トラットのスライド量を制御することによって常に一定
の角度に保つことも可能になる。なお、ストラットとベ
アリングを一体にスライドさせるスライド機構及びピロ
ーボールの採用は、ステアリング操作時のストラット回
動を妨げることなく簡単な構造でキャンバ又はキャスタ
の変化を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるマクファーソンストラット型サス
ペンションの一実施例を示すストラット上部付近の斜視
図、第２図は第１図の■−■線に沿う断面図、第３図は
従来のマクファーソンストラット型サスペンションの概
要を示す斜視図、第４図ないし第６図はキャンバを説明
するための図で、第４図はポジティブキャンバを示す図
、第５図はゼロキャンバを示す図、第６図はネガティブ
キャンバを示す図、第７図はキャスタを説明するための
図である。 １・・ストラット、２・−ピローボール、３・・ロッド
、４・・ストラットアッパサポート、５・・スライド機
構、６・・ストラットタワーバー７・・ストラット貫通
穴、８・・スライドレール、９・・ベアリング、１０・
・ケーシング、１１・・弾性体。 （ほか１名） 第２図 第４ 図 第 図 第 図 第 図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　ショックアブソーバを内蔵したストラットの上部が
   車体に固定されてサスペンションリンクの一部として利
   用されるマクファーソンストラット型サスペンションに
   おいて、前記ストラットの上端部に連結した車体左右方
   向の入力手段と、前記ストラットを車体左右方向へスラ
   イド自在に支持するスライド機構とを具備し、前記入力
   手段からの入力を受けた前記ストラットの上端部が前記
   スライド機構に導かれて車体左右方向へスライドし、ス
   トラットのスライド量に応じてキャンバが任意の角度に
   変化するように構成したことを特徴とするマクファーソ
   ンストラット型サスペンション。 ２　入力手段の入力方向及びスライド機構のスライド方
   向を車体前後方向とし、ストラットの上端部を車体前後
   方向へスライドさせてキャスタが任意の角度に変化する
   ように構成したことを特徴とする請求項１記載のマクフ
   ァーソンストラット型サスペンション。 ３　ストラットサポートに設けたストラット貫通穴に対
   向して配設され、ストラットを回動自在に支持するベア
   リングのケーシングと係合してストラット上端部を入力
   方向へ導くスライドレールと、入力手段に押し込まれた
   ストラット上端部を受けて圧縮される弾性部材とを具備
   し、ピローボールを介して前記入力手段と連結された前
   記ストラットが回動自在のまま入力方向へスライドする
   ように構成したことを特徴とする請求項１及び２記載の
   スライド機構。