JPS5920715A - 自動車のリヤサスペンション - 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】 本発明は自動車のリヤサスペンション、特にトーイン効
果に優れた新規なリヤサスペンションに関するものであ
る。

自動車のり１７サスペンシヨンに８５いては、操縦安定
性、乗心地等の向上のために、走行中、特にコーナリン
グの際にタイヤを１ヘーインさせるものが望まれている
。すなわち、よく知られているように、コーナリングの
ときには車体にかかる遠心力がサスペンションに対して
横力として作用し、タイヤは旋回の限界Ｇを大きくリ−
るためこの横力に対して大きい抗力をもって対抗りるこ
とか望まれる。この抗力はタイヤを１〜−インさせてス
リップ角をつ（）ることによって大きくすることかでき
る。また、この抗力を大きくして後輪のグリップを良く
すれば、アンダーステア傾向を強くして、車の安定性を
向上させることができる。さらに、コーナリングのとき
にアクレルを踏んだり離したつづる場合、タイ１７には
駆動力や制動力がかかるが、踏んでいるアクセルを離ず
どタイＶは急にトーアウ］−シ、アクセルを踏み込むと
１・−インする傾向がある。すると、コーナリング中に
タイ′Ｉ７がトーインしたりトーアウトしたつづること
になり、操縦安定性（以下操安性という）が低下する。

また、ブレーキを踏んだり、エンジンブレーキをかけた
りすれば、乗心地を良くするために設けられているラバ
ーブツシュがタイヤの接地点より内側に位置しているた
め、制動力によって１−−アラ１−することになり、操
安性が悪くなる。ラバーブツシュは柔らかいほど乗心地
は良いから、乗心地の良い車はど操安性か悪くなること
になる。したがって、ブレーキやエンジンブレーキによ
って制動力をかけたときにもトーインするリヤサスペン
ションが望まれることになる。すなわち、常に１−一イ
ンする傾向のあるリヤサスペンションによれは、常に安
定したコーナリングが実現することになるのである。ま
た、すＡ７サスペンシヨンのトーイン傾向は、コーナリ
ングのときのみならず、スポーツカーに特に要求される
高速直進性の点からも望まれるものである。すなわち、
路面は実際には完全に平坦なものではなく、大小の凹凸
が必ずあるものであるが、これらの凹凸はタイヤに対し
て各種方向からの外乱となる。また、走行中に車の受け
る用も横風のときはもちろん横力となって作用づるが、
＠風でなくても車にとっては各方向からの外乱となって
タイヤに作用する。これらの外乱に対しても、富にリヤ
サスペンションが後輪をトーインさけるように作用でれ
ば、中はアンダーステア傾向となって安定する。これら
の外乱は、１止置は何であっても、結局タイＡ７に対し
ては前ｊホの横力、制動力、駆動力のいずれかとなっ−
Ｃ作用するものである。

従って、すＡ７１ナスペンションは、横力、制動力（ブ
レーキとエンジンブレーキの２秒がある）、駆動力のい
ずれに対してもタイヤを１−一インさせる効果のあるも
のが望まれるのである。これらの外力を詳細に説明すれ
ば、コーナリンク中のスラ　”スト荷重に代表される横
力はタイヤの接地点に外から内へ作用りる力、ブレーキ
をか（プたときのブレーキ力はタイヤの接地点に前から
後へ作用づるツノ、エンジンブレーキによる力はタイヤ
のホイールセンタに前から後へ作用する力、そして駆動
力はホイールセンタに後から前へ作用する力である。

これを表にづれば下記の通りとなる。

従来、コーナリング時の横力に対する１ヘーイン効果を
りＶサスペンションに持たＵたものは各種知られている
が、いずれも構造的に多少複雑になっている。例えば特
公昭５２Ｊ７３４９号に記載されたものは、ラバーブツ
シュを３個使用し、そのブツシュの硬さを１変えたもの
であり、西独特許公開用２．１５８，９３１号あるいは
同第２，３５５，９５４号に記載された如のはホイール
ハブを縦軸どスプリンタを介して支持したものであり、
構造が？ｌＪｍになっている。また、従来知られている
この種のりＡ７Ｆｊスペンションは上記４種の全ての外
力に対して１−一イン効果を実現するものではなく、主
として横力に対してのみ効果のあるものとなっている。

本発明は、きわめて簡単な構造により、特にコーナリン
グ時の外力に対して後輪を有効に１〜−インさせる新規
なリヤサスペンションを提供づることを目的とげるもの
で・ある。

さらに本発明は、きわめて簡単な４を造により旋回時、
直進時を問わず、横力、ブレーキ力、エンジンブレーキ
力、駆動力のいずれの外ノｊに対しても後輪を１−一イ
ンさせ、乗心地の良い操安性の高い車を実現することを
可能にする全く新しい形式のり鬼７→ノスペンションを
提供することを目的とづるものである。

本発明のリヤサスペンションは、一部を車体に揺動自在
に支持した揺動部材に、後輪のホイール支持部材を、１
個のポールジョイン１〜と２個のラバーブツシュを介し
て結合し、さらに車体左右方向に回動中心を有し、コン
トロールリンクを介して車体に回動自在に支持されたス
タビライザをホイール支持部材に連結したものであり、
特にボールジョイン１−を車体左側から見たホイールセ
ンタ基準の水平−垂直座標の第７１象限に配置し、ラバ
ーブツシュの少なくとも１つはホイールセンタより前方
に配置し、これら２つのラバーブツシュとホールジヨイ
ントの３者を含む平面をホイール中心軸を含む垂直面に
おいてホイールセンタの高さではホイール左右中心より
車体内方にクラン］〜上では車体外方に配置し、前記ラ
バーブツシュの軸をホイール支持部材のポールジョイン
１〜回りの時計方向回転をホイールセンタの前方にｄ３
いて内向きに案内するような向きに配置し、前記揺動部
材をバンブ時ホイール支持部材の回動軌跡が車体左右方
向内方に移動するように取り付り、さらに前記スタビラ
イザの端部をポールジョイン１〜より後方でかつ前記゛
揺動部材の揺動中心より上方においてホイール支持部Ｈ
に連結したことを特徴とりるものＣある。

本発明で揺動部材とは、一部を車体に揺動自在に支持し
た車体側の揺動支持部材であり、例えはセミトレーリン
グタイプのり１７ナスペンシヨンのセミトレーリングア
ーム、ストラッ１−タイプのりＡアザスペンションのス
トラット、タイプシュボンタイプのリヤサスペンション
のアッパおよびローアアーム、ドブイオンタイプのり−
１７４Ｊ−スペンションのドデイオンヂューブ等の車体
側に取り付（プられた各種の支持部材を総称するもので
、特定の形式のものに限定されるものではない。

また、ホイール部材とはホイールハブ等のタイヤを回転
自在に支持りる部材を総称づ”るもので、特定のホイー
ルハブに限定されるものではない。

また、」ントロールリンクどは、スタビライザを多少の
位置変位可能にして車体に支持するため、スタビライザ
の車体左右方向↓こ延びた中央部を支持するブラｌ）ソ
［〜と車体側ブラケツ１−との間に連結されるリンク部
材である。

また、本発明で規定づる象限は、車体左側方から後輪を
見て、ホイールセンタを中心とじて水平と垂直の直角軸
を仮想したときの直角座標にお（プる象限であり、第１
から第４の各象限は全てその象限を制限づる両端の軸上
（例えば第１象限Ｃは水平軸の右半分と垂り軸の上半分
）を含むものとする。

なお、本発明ではホイール支持部手号の回転／ｊ向につ
いても車体左側から見て、時計方向、反時謂方向等の表
現をすることとする。

本発明のリヤサスペンションによれば、コーナリング時
に横力か作用したとき、効果的にタイＡ７を１−一イン
させることができる。これはポールジョイン１〜とラバ
ーブツシュの配置にＪ、す、横力がホイール支持部＜４
をポールジョイン１〜のまわりにトーイン方向に回転さ
せるとともに、コーナリング時の片側バンプによるスタ
ビ反ノｊがホイール支持部材をｉ−一イン方向に変位さ
せるように作用するからである。ざらに本発明によれば
、前記４種の外ツノのいずれが作用したときにも効果的
にタイヤを１・−インさけることがＣ′きる。これも、
上記ボールジヨイントとラバーブツシュの配置による効
果である。

以下、図面によって本発明の実施例を詳細に説明でる。

第１図は本発明のリヤサスペンションの一実施例の基本
的構造とその作用を示す概念図で、中央に右後輪を左（
内側）後方から見た図を示し、左、右、下にそれぞれそ
の後方、左方、上方からの投影図を示づ。ポールジョイ
ン１−１１はホイールセンタＷより後方の下側（すなわ
ち前記座標の第４象限）に配置され、２つのラバーブツ
シュ１２．１３の一方１２はホイールセンタＷより前方
（すなわち前記座標の第２もしくは第３象限）に配置さ
れている。また、これら２つのラバーブツシュ１，２．
１３とポールジョイン１−１１の３者を含む而Ｐはホイ
ール中心軸Ｃを含む垂直面（その投影を第１図外に示す
）にＪ５いて、ホイール中心の高さＣＬではホイール左
右中心Ｗより車体内方に、グランドＧＬ上では車体外方
に配置されている。

さらに、ラバーブツシュ１２．１３の軸１２ａ、１３ａ
は、ホイールハブ１０がボールジョイン１−回りの時計
方向に回転したとき、これをホイールセンタＷの前方に
おいて内向きに案内するような向きすなわちタイヤ１４
をトーインさける向きに配置されている。ずなわら、前
方のラバーブツシュ１２の向きは後方内向き、ｉ糸りの
ラバーブツシュ１３の向きは後方外向きとされている。

この向ぎはラバーブツシュ１２．１３の位置によって（
よ逆になる場合もありうる。すなわち、例えば前方のラ
バープツシの軸１２ａは後方内向きでなく前方内向ぎと
づる。

これはいずれの場合にもホイールハブ１０のボールジヨ
イント１１の回りの時計方向回転を、トーイン方向に変
位させるためである。

また、ホイールハブ１０から後方へアーム１５か延び、
このアーム１５の後＠１５ａに、スタビライザ１６の前
方屈曲部１６Ａの前端１６ａが連結されている。スタビ
ライザ１６の中火部１６Ｂは車体左右方向に延び、一端
１７ａを車体側ブラケット１８に連結されたコントロー
ルリンク１７の細端１７１）に、ブラケット１９を介し
て支持されており、車体左右方向を中心としＣ回動自在
に支持されている。したがって、バンブ時、スタビライ
ザ１６の端部１６ａは、第１図左側の投影図において、
上下方向の軌跡Ａに治って上下方向に移動しつる。

一方、ホイールハブ１０は車体に一部を揺動自在に支持
されたセミトレーリングアーム等の車体側の支持部材で
ある揺動部材に支持されてＪ３す、この揺動部材はバン
ブ時にホイールハブの回動軌跡が車体左右方向内方に移
動するように（第１同左に軌跡Ｂで示す）取り付けられ
ている。

また、前記スタビライザの端部１６ａとホイールハブ１
０のアーム１５の後端１５ａとの連結部は、ボールジヨ
イント１１より後方でかつ揺動部材の揺動中心より上方
に位置される。

以下、第１図によってこの実施例の場合について、外力
によるトーイン効果を詳細に説明づる。

第１図において、ボールジヨイント１１を通る縦の仮想
軸をし、車体の幅方向の仮想軸をＩ’ｔ、１、前後方向
の仮想軸をＮとりる。

横力（Ｓ）はタイＡ７の接地点Ｇに外から内へ向けて作
用し、ブレーキ力（Ｂ）は接地点Ｇに前から後へ向（）
て作用し、エンジンブレーキ力（Ｅ）はホイールセンタ
Ｗに前から後へ向けて作用し、駆動力（Ｋ）はホイール
センタＷに後から前へ向けて作用する。

：Ｊ−ナリング時等にタイＡ７に横力（Ｓ）が作用する
と、Ｌ軸のまわりに上から児て反時訓方向に回転モーメ
ントが発生し、ラバーブツシュ１２．１３の弾性により
ホイールハブ１０はボールジョイン１−１１のまわりに
トーイン方向へ変位覆る。なお、このとき前方のラバー
ブツシュ１２の直角方向内側の弾性を、さらには後方の
ラバーブツシュ１３の重賞方向外側の弾性を大きくすれ
ば、−屑入きい１−一イン効果、が得られる。

また、同時にコーナリング時の片側バンブにより、ホイ
ールハブ１０はアーム１５の端部１５ａの軌跡Ｂに沿っ
て上方内側に移動しようとするが、このときスタビライ
ザ１６の端部１６ａの上方への軌跡Ａにより、外方ヘス
タビ反力ＨＦを受ける。

したがって、ホイールハブ１０は後部が外方へ変位し、
したがってトーイン方向に変位する。また、このときス
タビライザ１６からのスタビ反力の垂直分力ＶＦが、ホ
イールハブ１０のアーム１５の後１１５ａに下方に向（
プて作用する。−このスタビ反力の垂直分力Ｖ　Ｆによ
りホイールハブ１０はボールジョイン１〜１１の回りに
特訓方向く左側から見（）に回転する。この時計方向へ
の回転は、前述のようにホイールハブ１０をラバーブツ
シュ１２．１３の軸の向きにより前を内側へ後を外側へ
変位させて結果としてホイールハブ１０をトーイン方向
に変位させる。

このように、コーナリング時には横ツノ（Ｓ）とスタビ
反力（ＨＦ、ＶＦ）との両方がトーイン効果を生ぜしめ
、効果的にタイＡ７をトーインさせることができる。

次に、ブレーキツノ（Ｂ）、エンジンブレーキ力（Ｅ）
、駆動力（Ｋ）によるトーイン効果について説明する。

ブレーキ力（１３）が接地点Ｇに前から後へ作用すると
、接地点Ｇはボールジョイン１−１１とラバーブツシュ
１２．１３を含む面Ｐよりも内側にあるため、ホイール
ハブ１０はポールジョイン１〜１１の回り（Ｌ軸回り）
に上から見て反時計方向すなわちトーイン方向下に回転
変位する。一方、このブレーキ力（Ｂ）はＭ軸のまわり
にホイールハフ１０を反時耐方向く左側から見て）に回
転さＵようとづる作用を有する。これによりホイールハ
ブ１０は１−一アウドの方向へ変位しようとする。この
とき前述のＬ軸まわりのブレーキ力（Ｂ）の作用の方が
大きければ結局１−−イン効果が得られるので問題はな
いが、必ずしもそのように設訓づることはできないので
、ラバーブツシュ１２．７３のいずれか一方の前側にス
トッパを設りることにより、確実に１−一インさμるこ
とができる。

エンジンブレーキ力（Ｅ）がホイールセンタＷに前から
後へ作用づると、タイヤはＭ　Ｑｌｌｌのまわりに特訓
方向に回転しようとする。Ｍ軸まわりの時計方向への回
転は上記スタビ反力の垂直分力（−Ｖ’Ｆ）の場合と同
様にラバーブツシュ１２．１３の向きによりホイールハ
ブ１０をトーイン方向に変位させる。ただし、このとき
ホイールセンタＷはポールジョイン１〜１１とラバープ
ツシ：ｔ１２，１３をＳむ面Ｐより外側に位置している
ため、エンジンブレーキ力（Ｅ）はＬ軸まわりには１−
一ノ７つｊ一方向へ作用づる。しかし、この場合はＭ軸
まわりの回転による１−一イン効果の方がＬ軸まわりの
１・−アウト効果よりも大きい（ラバーブツシュ−１２
，１３はブツシュの軸方向の方が厚み方向より変形しや
づいことと、前方のブツシュ１２の軸直角外方の剛性を
大きくしていることに起因する）から、結局トーイン効
果が得られる。

駆動力（Ｋ）がホイールセンタＷに後から前へ作用する
と、これはエンジンブレーキ力（Ｅ）と逆方向の力であ
るため、ホイールハブ１０はＬ軸まわりの１−一イン傾
向とＭ軸まわりの回転とラバーブツシュ１２．１３の向
きによるトーアウ１〜傾向の総合的作用の結果、トーア
ウトしようどづる。そこで、ラバーブツシュ１２．１３
のいずれか一方の前にＭ軸まわりの反時計方向の回転変
位を規制りるストッパを設（）ることにより確実にＬ軸
まわり詳しくはストッパを前に設けたラバーブツシュと
ポールジョイン１〜１１を結ぶ線のまわりにホイールハ
ブ１０をトーイン方向に変位させることができる。

上記実施例の詳細な説明から明らかなように、本発明に
よれ（Ｊ横力（Ｓ）、プレーキノＪ（１３）、エンジン
ブレーキ力（Ｅ）、駆動力（Ｋ）の４つの外力に対し、
いずれの外ノｊが作用した場合にもタイヤを１−一イン
させる効果を有するとともに、コーナリング等による片
側バンプ時にもバンプした側のタイヤをスタビ反力（Ｖ
Ｆ、Ｉ−ＩＦ）によりトーインさせる効果を右するリヤ
サスペンションが得られる。したがって、コーナリング
等の運転中に常に車を安定さけ、しかも乗心地を損うこ
となく操安性を向上させた巾を実現することができる。

また、このトーイン効果は、高速１進性の優れたスポー
ツカーを実理づる上にも有利であるから、本発明にょろ
りＡ７ザスペンシヨンの実用上の価値はきわめて高い。

次に、本発明をレミｉ〜レーリングタイプのリヤサスペ
ンションに適用した実施例を第２Ａ、２Ｂ、２０図、第
３Δ、３Ｂ図、第４Δ、４Ｂ図おｊ；び第５図によって
説明する。第２Ａ図は右後輪を上から見た図、第２Ｂ図
はそれを在外りから見た側面図（たたしタイＶは想像線
で示す）、第２０図１ユ第２Ａ図を左から見た図である
。

前方に２叉状に延びた２本のアーム２０Ａ　　、２０Ｂ
を有（るセミ１−レーリングアーム２０の各アーム２０
Ａ　　、２０Ｂの前端は車体に軸支部２１ａ、２１ｂに
Ｊ、り揺動自在に支持され、後部本体２０Ｃの外側には
ホイールハブ２２がポールジョインｌ−２３、第１ラバ
ーブツシユ２４および第２ラバーブツシユ２５を介して
支持されでいる。またホイールハフ２２には後方へ延び
たアーム２２Ａが一体的に設けられ、このアーム２２Ａ
の後端に、車体にコントロールリンク２６を介して支持
されたスタヒライリ“２７の後方屈曲部２７Ａの後端が
連結される。

前方のラバーブツシュ２４の断面を第３Ａ、３Ｂ図に示
づ。これらの断面図から明らかなように、このラバーブ
ツシュ２４は車体内側へのホイールハブ２２の変位を大
きく許し、その逆りなわら外方への変位を許さないよう
に、ホイールハブ２２に一体的に固定されたアーム部２
２ａと、セミ１−レーリングアーム２０の本体２０ｃに
一体的に固定される軸部２０ｄとの間のラバー２４ａを
、車体外方において柔らかくし、車体内方において硬く
している。づなわち、軸部２０ｄと７７−ム２２ａの車
体内方側との間に硬質のラバーもしくはストッパー２４
ａ／を挿入し、アーム２２ａが外方へ変位しないＪ、う
にしている。

後方のゲバ＝ブツシュ２５のＩＵｉ面を第一／ｌＡ、４
Ｂ図に示す。第４Δ図に明確に示すように、セミ１〜レ
ーリンクアームの本体２０Ｃ側に固定された１対のフラ
ンジのうち、前方のフランジ２０ｅと、ホイールハブ２
２側のアーム２２１）との間にストッパ２５ａが設【プ
られ、前方への変位を防止しでいる。

第５図はポールジ」イン１−２３の詳細を示づ断面図で
あり、ホイールハブ２２に一体的に設けられたアーム２
２Ｉ３がレミ１ヘレーリングアーム２０の本体２Ｏｃ側
の７ランジ２０ｆと軸２０（＋の上に回動自在に支持さ
れている。この軸２０ｇは球面を有し、ホールジョイン
１〜のボールをなし−Ｃいる。

この実施例に、１５ける４種の外）Ｊ　Ｊ５　Ｊ、ひス
タビ反力に対づる作用は、前述の第１図に示した実施例
と全く同じてあり、図から明らかであるので説明を省略
する。ツなわら、これらのいずれの力によってもタイヤ
は１−一イン変化せしめられ、所期の効果を達成するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のりャサスペンシ三１スの陳部を詳細に
示す概念図で、右後輪を左後方から見た斜視図とその３
方向投影図を示すもの、第２Ａ図は本発明をセミＩ−レ
ーリングタイプのりＶサスペンションに応用した例を示
１右後輪の一部破断上面図、第２１３図は第２Δ図の例
をち外方からタイＡ７を透視して示づ側面図、第２Ｃ図
は第２Ａ図をノｔから見た図、第３Ａ図は前側のラバー
ブツシュ２４のＡ−Ａ線断面図、第３Ｂ図はその中央横
断面図、第４Ａ図は後側のラバーブツシュ２５のＢ−Ｂ
細断面図、第４Ｂ図はその中央横断面図、第５図はボー
ルジヨイント２３の断面図である。 １０・・・ホイールハブ　１１，２３・・・ボールジョ
イン１へ１２．１３，２４．２５・・・ラバーブツシュ
１４・・・タ　イ　’（ｙ　　　１５．２２Ａ・・・ア
　−　ム１６．２７・・・スタビライザ １７．２６・・・コン［〜ロールリンク２０・・・セミ
１〜レーリングアーム ＦＩＧ、２Ａ ５２ ＦＩＧ、２Ｂ ＦＩＧ　　２Ｃ ＦＩＧ、５

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一部を車体に揺動自在に支持した揺動部材、ホールジョ
   イン１〜と２つのラバーブツシュを介してこの揺動部材
   に３点支持され、後輪のホイールを回転自在に支持した
   ホイール支持部材、Ｊ３よび車体左右方向に回動中心を
   有し、コントロールリンクをｆｒ　Ｌで車体に回動自在
   に支持されたスタビライザからなり、 前記ホールジョイン１〜は車体左側から見たホイールセ
   ンタ基準の水平−垂直座標の第４象限に配置され、前記
   ２つのラバーブツシュの少なくとも１つはホイールセン
   タより前方に配置され、これら２つのラバーブツシュと
   ボールジョイン］・の３者を含む而がホイール中心軸を
   含む蓋直面においてホイール中心の高さではホイール左
   右中心より重体内方に、グランド上では車体外方に配置
   され、前記ラバーブツシュの軸はホイール支持部材のホ
   ールジヨイント回りの時計方向回転をホイールセンタの
   前りにおいて内向きに案内するような向きに配置され、
   前記揺動部材はバンブ旧ホイール支持部材の回動軌跡が
   車体左右方向内方に移動づるように取り付【プられ、前
   記スタビライザの端部はポールジョイン１−より後方で
   かつ前記揺動部材の揺動中心より上方においてホイール
   支持部材に連結されていることを特徴とする自動車のリ
   ヤサスペンション。