JPH0356922B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、車輪保持体が車輪保持体側および車
体側で枢着される５つの個別懸架腕を介して案内
され、これらの個別懸架腕のうち、車両の斜め前
内方へ延びる圧縮支柱としての縦置き懸架腕とほ
ぼ横方向に延びる横置き懸架腕とが車輪保持体用
下部枢着装置を形成し、車輪保持体への圧縮支柱
および横置き懸架腕の枢着点が互いに接近してお
り、ほぼ横方向に延びるキヤンバ支柱としての横
置き懸架腕とほぼ前方へ延びる引張り支柱として
の縦置き懸架腕とが車輪保持体用上部枢着装置を
形成し、さらに連接棒としての別の懸架腕がほぼ
横方向に延び、ばねおよび緩衝器が車輪懸架ばね
装置を形成している、自動車特に乗用車の駆動さ
れる後輪用独立車輪懸架装置に関する。

〔従来の技術〕

このような車輪懸架装置は例えば1970年５月８
日発行の雑誌“Automobile Engineer”から公
知である。この公知の車輪懸架装置は車輪案内特
性がよいという点ですぐれているが、大きい占有
場所をとる。すなわち圧縮支柱と引張り支柱は比
較的大きい長さで前方へ延び、車輪中心横面の後
にある連接棒はほぼ車両の中央の所まで延びてい
る。さらにこの公知の車輪懸架装置は、それをス
ポーツ車として使用するため非常に頑丈に構成さ
れており、個別懸架腕はほぼ非弾性的に車体およ
び車輪保持体へ取付けられている。その結果力の
作用に関係なく、制動力も発進力もほとんど車輪
位置変化を生ずることがなく、車輪保持体へのば
ねおよび緩衝器の支持も、それにより生じて車輪
保持体へ作用する力によつては不利な影響を受け
ない。

しかし特に乗り心地等級の高い量産車両へ公知
の車輪懸架装置を転用することは、乗り心地の点
から枢着点の弾性を適当にすると走行特性の著し
い悪化が予想されるので、不可能である。さらに
構造により生じて車輪保持体へ作用する傾倒力の
ため枢着点のひずみも生じて、所望の乗り心地に
関するその有効性を著しく低下することになる。

しかし軽量構造をめざす最近の乗用車構造にと
つては、このような車輪懸架装置は著しい利点を
与える。なぜならば懸架腕はねじり力を受けず、
したがつて比較的簡単な構造材料から構成できる
からである。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明の課題は、一方では軽量構造および走行
特性に関する前記の利点が維持され、他方では良
好な乗り心地で空間的に非常にこじんまりした構
造が得られるように、最初にあげた種類の車輪懸
架装置を構成することである。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するため本発明によれば、下部
枢着装置に属する横置き懸架腕がばね懸架腕とし
てばねおよび緩衝器を支持し、このばね懸架腕の
車輪保持体側枢着点が、車輪の中心を横方向に通
る車輪中心横面の後において、車輪の中心を縦方
向に通る車輪中心縦面の近くに設けられ、ばね懸
架腕が車輪中心横面の後に延び、平面図において
圧縮支柱の軸線とばね懸架腕の軸線との交点が、
車輪中心横面の後にしかも車輪中心縦面の近くに
あり、連接棒が車輪中心横面の前にあつて、斜め
前内方へ上昇して延びている。

〔発明の効果〕

こうして本発明によれば、まずばねが従来のよ
うに緩衝器上に載つているのではなく、緩衝器と
共にばね懸架腕上に支持されているので、懸架装
置全体の高さを小さく、したがつてこじんまり構
成することができる。車輪保持体へのばね懸架腕
の枢着点が車輪中心縦面の近くにあるため、ばね
または緩衝器の力により生ずる傾倒力が車輪保持
体したがつて車輪へ加わるのを大幅に防止するこ
とができる。車輪保持体へのばね懸架腕の枢着点
が車輪中心横面の後にあり、下部枢着装置に属す
る圧縮支柱の軸線とばね懸架腕の軸線との交点
（下部交点）が車輪中心縦面の近くで車輪中心横
面の後にあるので、上部枢着装置に属するキヤン
バ支柱の軸線と引張り支柱の軸線との交点（上部
交点）から前記の下部交点を通つて車輪中心横面
の後で接地面と交差する急峻な第１の仮想旋回軸
線が得られ、また連接棒の車輪保持体側枢着点と
ばね懸架腕の車輪保持体側枢着点とを通つて第１
の仮想旋回軸線よりずつと後方で接地面と交差す
るゆるい傾斜の第２の仮想旋回軸線が得られる。
これにより、車両進行方向と車輪中心縦面とが特
定の横滑り角（スリツプ角）をなすとき、車輪の
接地点の後において車輪に作用する側方力の影響
で好ましいトウ特性が得られる。さらに制動およ
び発進の際のトウ特性も改善される。すなわち車
輪に作用する制動力は、車輪をトウアウトの方向
へ押しやる傾向をもつているが、斜め前内方へ上
昇して延びる連接棒を介して車輪が逆の方向に旋
回されて、トウアウトの傾向を相殺する。また発
進力によりトウインの傾向が生ずるが、連接棒を
介してその相殺が行なわれる。

〔実施例〕

乗用車の駆動される後輪１用の実施例として図
示された独立車輪懸架装置は、各後輪１用の案内
部材として５つの個別懸架腕を含み、これらの個
別懸架腕は車輪側で一部だけ示した車輪保持体２
に枢着され、車体側では保持本体３に枢着され、
この保持本体３は第２図に枠縦材４により示す車
体に弾性的に結合されている。

枠縦材４への保持本体３の支持は弾性素子５お
よび６を介して行なわれ、これら弾性素子５，６
には保持本体３にあるつぼ状受入れ片がそれぞれ
付属し、このつぼ状受入れ片は走行方向Ｆに関し
て保持本体３の前端で上方したがつて枠縦材４の
方へ開いており、保持本体３の後端にあるつぼ状
受入れ片は反対側へ開いている。この配置は有利
である。なぜならば保持本体３は通常個別懸架腕
を介して荷重を受けて、その走行方向Ｆに関して
前にある部分は上方へ枠縦材４の方へ押され、そ
の後端は逆の方向に荷重を受けるからである。異
なる側から保持本体３へ弾性素子５，６を挿入す
るため、これらの弾性素子は好ましいように圧縮
力を受ける。

車輪案内を引受ける個別懸架腕のうち、斜め前
内方へ延びる圧縮支柱７およびばね懸架腕８とし
て役だつ横置き懸架腕が車輪保持体２の下部枢着
装置を形成し、一方車輪保持体２の上部枢着装置
は、横方向に延びるキヤンバ支柱９と斜め前内方
へ延びる引張り支柱１０とによつて形成される。
さらに車輪保持体２には連接棒１１が枢着され、
圧縮支柱７と引張り支柱１０との間の高さ位置
（第２図）で前内方へ上昇して延び、平面図にお
いて圧縮支柱７と交差し、引張り支柱１０より少
し急峻に斜め内方へ延びている。

圧縮支柱７の車輪保持体側枢着点が１２で、ま
た車体側枢着点１３で示されている。ばね懸架腕
８の車輪保持体側枢着点および車体側枢着点は１
４および１５で示されている。キヤンバ支柱９は
車輪保持体側枢着点１６と車体側枢着点１７とを
もつている。引張り支柱１０についても車輪保持
体側枢着点および車体側枢着点は符号１８および
１９で示されている。最後に連接棒１１は車輪保
持体側枢着点２０と車体側枢着点２１とをもつて
いる。すべての車体側枢着点は、ここには詳細に
は示されていないが保持本体３にある。

車輪保持体側枢着点のうち点１４（ばね懸架腕
８）、１６（キヤンバ支柱９）および２０（連接
棒１１）は、実際上車輪中心縦面２２に対してほ
ぼ平行でこれに対しわずか内方へずれた面内にあ
る。

これに対し車輪保持体側枢着点１２（圧縮支柱
７）と１８（引張り支柱１０）はさらにわずか内
方へずれて設けられているのがよい。

ばね懸架腕８は背面図においてわずか外下方へ
傾斜しほとんど水平に延びており、平面図（第１
図）ではその枢着点１４および１５により決定さ
れる軸線は、その車輪保持体側枢着点１４から少
し斜め後内方へ延びている。キヤンバ支柱９は背
面図でほぼ水平に延び、平面図においてほぼ車輪
中心横面２３内にある。ばね懸架腕８の車輪保持
体側枢着点１４は、車輪中心横面に対しわずか後
方へずれて設けられている。

第１図による平面図においてさらに圧縮支柱７
の車輪保持体側枢着点１２は車輪中心横面２３の
前にあり、しかもばね懸架腕８の車輪保持体側枢
着点１４とほぼ同じ間隔だけこの横面２３から離
れている。

引張り支柱１０の車輪保持体側枢着点１８は車
輪中心横面２３に対してもう少し大きく離れてお
り、その際この枢着点１８は、連接棒１１の車輪
保持体側枢着点２０と圧縮支柱７の車輪保持体側
枢着点１２とのほぼ中間にある。

第２図による側面図から特にわかるように、す
べての車輪保持体側枢着点のうち圧縮支柱７の車
輪保持体側枢着点１２は最も低い所にある。それ
から車輪保持体２におけるばね懸架腕８の枢着点
１４、連接棒１１の枢着点２０、引張り支柱１０
の枢着点１８、およびキヤンバ支柱９の枢着点１
６の順に高い位置をとつている。特に第２図から
わかるように、圧縮支柱７と連接棒１１は側面図
においてほぼ平行に斜め前上方へ延び、しかも約
18゜の傾斜角で延びている。これに対し引張り支
柱１０とキヤンバ支柱９は側面図においてほぼ水
平に延び、ばね懸架腕８は側面図において斜め後
上方へ約10゜の角で延びている。

ばね懸架腕８上には２４の所で図示しないばね
が支持され、また緩衝器２５が支持され、しかも
ばね懸架腕８の枢着点１４と１５により定められ
る軸線に対して対称に設けられ、特に第２図から
わかるように、ばね懸架腕８の枢着点１４および
１５に設けられる軸受は斜め後下方へ傾斜する旋
回軸線をもち、これらの軸線の水平面に対する傾
斜は約10ないし15゜である。これによりばね２４
および緩衝器２５に対して、斜め後上方へ延びる
縦軸線が得られ、この縦軸線は緩衝器２５に関し
て２６で示されている。

下部枢着装置に属するばね懸架腕８の軸線と圧
縮支柱７の軸線は、第１図からわかるように、車
輪中心横面２３の後において車輪中心縦面２２の
近くで、この車輪中心縦面より車両中央の方へ少
しずれた所で交差している（下部交点）。これに
対し上部枢着装置に属するキヤンバ支柱９および
引張り支柱１０の交点（上部交点）は、車輪中心
縦面２２の外側で車輪中心横面２３内にある。こ
れにより第２図の側面図におて、これら上部交点
および下部交点を通つて急峻に斜め後下方へ延び
る第１の仮想旋回軸線２７が、車輪保持体２に対
して生ずる。

曲り道走行の際車輪が横滑り角をもつと、車輪
接地点の後において側方力が車輪に作用するが、
仮想旋回軸線２７がこの側方力作用点の後で接地
面を貫通するようにできるので、側方力により車
輪保持体２したがつて車輪１をトウインの方向へ
向ける傾向の旋回運動が、この仮想旋回軸線２７
のまわりに生ずる。

なおこの仮想旋回軸線２７の位置はばね懸架腕
８に比較して比較的短い圧縮支柱７で得られるの
で、車輪懸架装置は車両縦方向に比較的短く構成
される。それにもかかわらず、ばね２４および緩
衝器２５に対して良好な変換比（てこ比）が与え
られる。なぜならば、ばね懸架腕８は比較的大き
い長さをもち、駆動部分すなわち駆動車軸２８お
よびここには図示してない差動歯車装置に接触す
ることなく、この比較的大きい長さをもつことが
できるからである。

本発明によれば、車輪中心縦面２２内において
車輪に縦方向力すなわち発進力または制動力が加
わる際、トウインあるいはトウアウトの方向への
トウ変化も可能になる。すなわち車輪保持体２
が、縦方向力の影響で側面図において与えられる
瞬間回転中心のまわりに旋回運動を行なうと、制
動の際は、斜め前内方へ上昇するように延びる連
接棒１１が車輪保持体側枢着点２０を下方へ連行
されて、その有効長すなわち水平面投影長を短く
し、一方発進の際は車輪保持体側枢着点２０を上
方へ連行されて、その有効長を長くする。連接棒
１１にこの有効長変化により、第１図の平面図に
おいて、制動の際有効長の短くなる連接棒１１を
介して車輪保持体２がトウインの方向へ旋回さ
れ、また発進の際は有効長の長くなる連接棒１１
を介して車輪保持体１１がトウアウトの方向へ旋
回される。

車体側枢着点における弾性支持は、車輪保持体
用下部枢着装置における支持が上部枢着装置にお
けるより硬いように選ばれ、連接棒１１も比較的
硬く支持されている。前述したように曲り道走行
の際車輪が横滑り角をもつと、車輪接地点の後に
おいて側方力が車輪に作用する。したがつてばね
懸架腕８の車輪保持体側枢着点１４と連接棒１１
の車輪保持体側枢着点２０とを通つて側面図で斜
め前上方へゆるい傾斜で延びる第２の仮想旋回軸
線２９のまわりに、車輪保持体２したがつて車輪
１が、この旋回軸線２９より上の範囲では車両横
方向へ外方へ移動し、旋回軸線２９より下の範囲
では内方へ移動するように、少し旋回する。この
ため斜め前内方へ上昇して延びる連接棒１１の有
効長すなわち水平投影長が短くなり、車輪保持体
２したがつて車輪１は、第１の仮想旋回軸線２９
のまわりにトウインの方向へ旋回することにな
る。このトウイン傾向は、曲り道走行の際車両の
アンダステアリングを得ようとする場合望ましい
ことである。

上述したように、車輪保持体２の所におけるば
ね懸架腕８の枢着位置のため、まずばね２４また
は緩衝器２５の力により車輪保持体へ及ぼされる
傾倒力が大幅に除去される。さらに比較的短い圧
縮支柱７と比較的長いばね懸架腕８に関連して、
車輪中心横面２３の後において車輪接地面を通る
仮想旋回軸線２７が得られ、それにより側方力の
影響で好ましい走行特性が得られる。連接棒１１
の配置は、発進および制動の際における所望のト
ウ制御をも保証する。これらの要求は、所望の乗
り心地のため個々の懸架腕の枢着点を軟らかく選
んでも、また車輪懸架装置全体に対して特に軽い
構造とするにもかかわらず、満たされる。

なお引張り支柱１０および連接棒１１の車体側
枢着点１９および２１が第１図による平面図にお
いてほぼ重なつており、圧縮支柱７の車体側枢着
点１３に対し走行方向Ｆに関して後方にずれてい
る。その際第１図による平面図において、車体側
枢着点１９および２１は、下部懸架腕を形成する
圧縮支柱７およびばね懸架腕８の車体側枢着点１
３および１５を結ぶ直線上、すなわち理論的旋回
軸線上にある。キヤンバ支柱９の車体側枢着点１
７はこの旋回軸線に対し後方にずれ、しかも枢着
点１３および１７を結ぶ直線が枢着点１９および
２１の外側に少し離れて延びるように枢着点１７
がずれている。枢着点１３および１５により決定
される直線に関して、枢着点１９および２１と、
枢着点１５との間隔は、これら枢着点１９および
２１と枢着点１３との間隔の約４倍である。これ
に反し枢着点１９および２１と枢着点１７との間
隔は、これら枢着点１９，２１と枢着点１３との
間隔の約２倍になつている。このことにより、車
輪保持体側枢着点の既に述べた位置に関連して、
平面図において圧縮支柱７が引張り支柱１０およ
び連接棒１１と交差し、その際連接棒１１が引張
り支柱１０より横方向へ少し急峻に延びている。
引張り支柱１０の軸線と連接棒１１の軸線とのな
す角は平面図で約10゜である。

個別懸架腕の弾性支持に関してさらに補足すべ
きこととして、上述の実施例ではキヤンバ支柱９
とこれに対し平面図で約35゜の角をなして延びる
引張り支柱１０とが、比較的軟らかくかつ互いに
ほぼ同じ硬さで支持されていることである。平面
図において圧縮支柱７に対し約70゜の角をなして
延びるばね懸架腕８に対しては、キヤンバ支柱９
および引張り支柱１０の支持部の硬さの約３倍の
硬い支持部が設けられている。連接棒１１に対し
ても、同様に引張り支柱１０あるいはキヤンバ支
柱９の枢着点の硬さの約３倍の比較的硬い枢着が
設けられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による車輪懸架装置の平面図、
第２図は第１図による車輪懸架装置の側面図、第
３図は第１図および第２図に示す車輪懸架装置の
背面図である。 １…後輪、２…車輪保持体、３…保持本体、４
…枠縦材、７…圧縮支柱、８…ばね懸架腕、９…
キヤンバ支柱、１０…引張り支柱、１１…連接
棒、１２〜２１…枢着点、２２…車輪中心縦面、
２３…車輪中心横面、２４…ばね、２５…緩衝
器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 車輪保持体が車輪保持体側および車体側で枢
   着される５つの個別懸架腕を介して案内され、こ
   れらの個別懸架腕のうち、車両の斜め前内方へ延
   びる圧縮支柱としての縦置き懸架腕とほぼ横方向
   に延びる横置き懸架腕とが車輪保持体用下部枢着
   装置を形成し、車輪保持体への圧縮支柱および横
   置き懸架腕の枢着点が互いに接近しており、ほぼ
   横方向に延びるキヤンバ支柱としての横置き懸架
   腕とほぼ前方へ延びる引張り支柱としての縦置き
   懸架腕とが車輪保持体用上部枢着装置を形成し、
   さらに連接棒としての別の懸架腕がほぼ横方向に
   延び、ばねおよび緩衝器が車輪懸架ばね装置を形
   成しているものにおいて、下部枢着装置に属する
   横置き懸架腕がばね懸架腕８としてばね２４およ
   び緩衝器２５を支持し、このばね懸架腕８の車輪
   保持体側枢着点１４が、車輪１の中心を横方向に
   通る車輪中心横面２３の後において、車輪の中心
   を縦方向に通る車輪中心縦面２２の近くに設けら
   れ、ばね懸架腕８が車輪中心横面２３の後に延
   び、平面図において圧縮支柱７の軸線とばね懸架
   腕８の軸線との交点が、車輪中心横面２３の後に
   しかも車輪中心縦面２２の近くにあり、連接棒１
   １が車輪中心横面２３の前にあつて、斜め前内方
   へ上昇して延びていることを特徴とする、自動車
   の駆動される後輪用独立車輪懸架装置。 ２ 車輪保持体２への圧縮支柱７の枢着点１２
   が、車輪保持体２へのばね懸架腕８の枢着点１４
   より低い所にあることを特徴とする、特許請求の
   範囲第１項に記載の車輪懸架装置。 ３ 車輪保持体２への連接棒１１の枢着点２０が
   車輪保持体２へのばね懸架腕８の枢着点１４より
   高い所にあることを特徴とする、特許請求の範囲
   第１項に記載の車輪懸架装置。 ４ 車輪保持体２への連接棒１１の枢着点２０
   が、側面図において、車輪保持体２への圧縮支柱
   ７の枢着点１２の前にあることを特徴とする、特
   許請求の範囲第１項に記載の車輪懸架装置。 ５ 平面図において連接棒１１が圧縮支柱７と交
   差していることを特徴とする、特許請求の範囲第
   ４項に記載の車輪懸架装置。 ６ 平面図において引張り支柱１０が圧縮支柱７
   と交差していることを特徴とする、特許請求の範
   囲第１項に記載の車輪懸架装置。 ７ 連接棒１１と引張り支柱１０が平面図におい
   てほぼ同じ方向に互いに小さい角度をなして延び
   ていることを特徴とする、特許請求の範囲第１項
   に記載の車輪懸架装置。 ８ 平面図において連接棒１１が、キヤンバ支柱
   ９に対して、キヤンバ支柱９と圧縮支柱７とのな
   す角の約半分の角をなして延びていることを特徴
   とする、特許請求の範囲第１項に記載の車輪懸架
   装置。 ９ それぞれの別懸架腕の車体側枢着点の少なく
   とも１つが弾性枢着点として構成されていること
   を特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の車
   輪懸架装置。 １０ 車輪保持体用下部枢着装置を構成する個別
   懸架腕の車体側弾性枢着点が、上部枢着装置を構
   成する個別懸架腕の車体側弾性枢着点より硬く構
   成されていることを特徴とする、特許請求の範囲
   第９項に記載の車輪懸架装置。 １１ キヤンバ支柱９および引張り支柱１０の弾
   性枢着点の硬さがほぼ等しいことを特徴とする、
   特許請求の範囲第１０項に記載の車輪懸架装置。 １２ 連接棒１１の弾性枢着点の硬さがばね懸架
   腕８の弾性枢着点の硬さとほぼ同じであることを
   特徴とする、特許請求の範囲第９項に記載の車輪
   懸架装置。 １３ 連接棒１１およびばね懸架腕８の弾性枢着
   点の硬さがキヤンバ支柱９および引張り支柱１０
   の弾性枢着点の硬さのほぼ３倍であることを特徴
   とする、特許請求の範囲第９項に記載の車輪懸架
   装置。