JPS60199709A - 自動車のサスペンシヨン - 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、自動車のサスペンションに関し、特に車輪の
サスペンションの懸架特性に応してトー角を変化さ一ヒ
て走行安定性および操舵性の改善を図ったサスペンショ
ンに関するものである。

（従来技術） 自動車の車輪におけるトー角変化はステアリング特性に
影響を与えるものである。そして、このステアリング特
性においては、アンダーステアリング傾向を強めると走
行安定性が得られ、一方アンダーステアリング傾向を弱
めると操縦性が向上する。

ここで、例えば後輪についてみると、ハンプト−インを
強めることによりアンダーステアリングが強まり走行安
定性が向上し、逆ハンプトーインを弱めることにより操
縦性か向上する。従って、車輪のトー角を適宜変化させ
ることにより、所望の走行安定性および操縦性を得るこ
とが出来る。

かかるトー角制御を行うには、例えば実開昭５６−１３
２６７号公報に示されているように、サスペンション装
置におけるサスペンションジオメトリを変化させればよ
い。すなわち、上記公開実用新案公報に示された装置に
おいては、車輪に接続されたサスペンションアームを車
輪の回転軸に平行な方向（水平方向）に移動させること
により直接にトー角を、変化させている。しかしながら
、このようにしてトー角を直接変化させると、サスペン
ションアームを駆動するにあたって故１００ｋｇの力が
必要となる。更に、このようにト一方向を直接に変化さ
せることは、走行安定性を損なう要因ともなり、好まし
くない。

一方、サスペンションは、車両の重量を支持し、路面不
整を緩衝する役割を持っており、乗心地は勿論、走行時
のピッチング、ローリング、更には旋回時の安定性及び
応答性に重大な影響を及はず。

したがって、前後側車輪のサスペンションの懸架特性を
適宜変化させることにより、操縦性１乗心地の向上を図
ることができる。

しかしながら、例えば路面の状況あるいは乗心地につい
ての好みから、サスペンションの懸架特性を変化させる
と、それに応じてステアリング特性も変化してしまい、
走行安定性および操舵性が１員なわれてしまう惧れがあ
る。

（発明の目的） 本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたもので、サ
スペンションの懸架特性の変化に影舌されることなく所
望のステアリング特性を得ることが出来るように）−一
角を制御し得る自動車のサスペンションを提供すること
にある。

（発明の構成） 本発明は、各車輪が、車体の上下方向に揺動可能に該車
体に取り付けられた複数本のサスペンションリンクによ
って支持されており、各リンクの揺動軌跡の差によって
車輪にトー変化が生しるように構成された自動車のサス
ペンションであって、前記複数本のサスペンションリン
クのうち少なくとも１本のサスペンションリンクの揺動
軌跡を変化させるため、該サスペンションリンクの車体
側取付点を上下方向に変化させるアクチュエータ、サス
ペンションにお＆、Ｉる後車輪に対する前車輪の減衰力
比およびばね定数比の少なくともいずれか一方を変化さ
せる第２アクチユエータ、および前記減衰力比およびば
ね定数比の少なくともいずれか一方を高めるのに応じて
トーイン方向のトー変化量を増加させるように前記第１
および第２アクチユエータの駆動を制御するコントロー
ラを備えたことを特徴とするものである。

（本発明の効果） このように構成した本発明の自動車のサスペンションに
おいては、後車輪に対する前車輪の減衰力比およびばね
定数比の変化に応して少なくとも１本のサスペンション
アームの車体側取付点を変化させ、サスペンションジオ
メトリを変化さ−Ｕている。この結果、各車輪のハンプ
時あるいはリバウンド時におりる車体支持点の移動軌跡
が、減衰力比およびばね定数比に応じて変化し、これに
よって１・−角を変化させることができるので、好適な
走行安定性および操縦性を得ることができる。

また、本発明によれば、実際の１・−角の変化は車輪の
パンプカあるいはリバウンド力を利用しζなされ、上記
アクチュエータは単にサスペンションアームの車体側取
付点の位置を変化させているだけであるので、従来装置
における車輪を直接に転舵してトー角を変化させる場合
に比べて、トー角を変化させるために要する力が工／１
０程度の数１０ｋｇに軽減できる。更に、トー角を直接
に変化させる場合に比べて、装置の異常発生時における
安全性が高まる。

（実施例） 以下、添付図面を参照しつ一つ本発明の好ましい実施例
による自動車のサスペンションについて説明する。

まず、第１図ないし第３図を参照して、本発明の自動車
のサスペンションにおけるｌ・−変化の原理を左後車輪
を例にとって説明する。

第１図および第２図において、符号Ｗは地面Ｇ上の左後
車輪（以下単に車輪と称す）を示し、この車輪Ｗば、上
下方向に揺動可能な第１および第２ザスペンションリン
クＬ、ｌによって支持されている。第１図および第２図
から明らかなように、この例では第１サスペンシヨンリ
ンクＬが第２ザスペンシヨンリンクｌより長く設定され
ている。

この第１および第２ザスペンシヨンリンクＬおよびβの
車輪側数イ」点り、　、Ｉ！、は、第１図に示されてい
るように同一水平面上に配置されζいるが、第１サスペ
ンシヨンリンクＬの車体Ｂへの取４１点すなわち車体側
数（ｊ点Ｌ２は、第２ザスペンシヨンリンクｌの車体側
取付点７！２１ｍより高い位置に設定されている。また
、この車体側取付点β２は、車体Ｂに対して上下動可能
に取り付ｉＪられている。

以上のような構成において、第２ザスペンシヨンリンク
ｌの車体側取付点が１２で示されている位置にあるとき
には、ハンプ時において車輪側数（マＪ点Ｌ１、幅は、
第１図および第２図にＬＩＯ１１７０で示される位置に
移動し、従って第３図に実線で示されているようなハン
プトーイン・リバウンドトーアウト特性が得られる。以
上のような状態から、上記車体側取付点が７！２１の位
置に下げられると、車輪側数（−１点ＬＩ、β１がバン
プ時においてＬ　Ｉ　Ｉ、ｊｉ’１１で示される位置に
移動し、車輪Ｗは１点鎖線で示した状態となり、従って
第３図に１点鎖線で示されＣいるように、ハンプトーイ
ン、リバウンドトーアウト傾向の強まったバンプトーイ
ン・リバウンドトーアウト特性が得られる。一方、」１
記車体側取付点がｊ”２２の位置に上げられると、車輪
側取付点Ｌ＋　、ｊ２＋が、バンプ時において今度はＬ
Ｉ２、β１□で示される位置に移動し゛、従って第３図
に２点鎖線でしめされたハンプトーアウト・リバウンド
トーイン特性が得られる。なお、ごこで、ハンフ゛トー
アウト１頃向は、ハンプトーインが特に弱められた場合
であると考えることができる。

以上のよ１な構成および作用において、後車輪に対する
前車輪の減衰力比およびばね定数比の少なくとも一方を
大きくしたときに第２ザスペンシヨンリンクｌの車体側
数イ」点７＋２をβ２．の位置に下げれば、強められた
トーイン・トーアウトｑ、＋ｒ性が得られるので、アン
ダステアリング（ｌＴｉ向が強められ、従って走行安定
性が向上する。一方、」１記減衰力比およびばね定数比
の少なくとも一方を小さくしたときに、上記車体側数（
＝Ｊ点Ｉ１２を７＋２゜の位置に上げれば、トーアウト
・トーイン傾向が得られるので、アンダステアリング傾
向が弱められ、あるいはオーバ゛ステアリング傾向とな
り、従って操縦性能が向上する。

次に第４図以降を参照して、上記構成のザスペンション
を、後輪ザスペンションを例にとっ′（説明する。

第４図において、符号１は車体幅方向に延びるサスペン
ション取イリ台を示し、ごのサスペンション取イ」台ｌ
はその両端においてボルト等により車体に固定されてい
る。

上記数（＝Ｊ台１の車体前後方向の前面ＩＦには軸３Ｒ
および３Ｌのまわりに回動自在にＬ形アーム５Ｒおよび
５Ｌが配設されている。これら両アーム５Ｒ，５Ｌの水
平部の端部７Ｒ，７Ｌにはそ北ぞれ第２ザスペンシヨン
リンクであるロアーリンク９Ｒ１９Ｌが回動自在に連結
されている。この連結部が、上記車体側数イ」点１２で
ある。ロアーリンク９Ｌ、９Ｒの他端はそれぞれ図示し
ていない左、右車輪側に連結される。この連結部か、」
１記車輪側取付点７！、である。

一方、Ｌ形アーム５Ｒ１５Ｌの垂直部の端部１１Ｒ，Ｉ
ＩＬには該アームの端部７Ｒ１７Ｌを上下動させるため
のアクチュエータ１３のプランジャ１５Ｒ，１５１，、
がそれぞれ回動自在に連結されている。」１記取付台１
の後面ＩＢには、左右対称に第１ザスペンシヨンリンク
であるロアーリンク１７Ｒ，１７Ｌが、その一端におい
て回動自在に配設されており、それらロアーリンクｌ　
７　Ｒ１１７Ｉ、の他端側が不図示の車輪に連結されて
いる。

ごのロアーリンクの車輪側連結部が−に記車輪側取付点
Ｌ１であり、車体側連結部が上記車体側数（蒐Ｊ点Ｌ２
である。

次に、第５図を参照してアクチュエータ１３の具体的構
造の一例を説明する。しＩ示のように、アクチュエータ
１３は油圧シリンダにより構成され、シリンダ内に画成
された中央の油圧室１３１と左右の油圧室１３２．１３
３との間の圧力差によって、プランジャ１５Ｌ、１５Ｒ
の基部に設りられたビスＩ・ンｌ　５Ｌｌ　、１５Ｒ，
、ならびに両プランジャ１５■１．１．５Ｒは矢印の方
向へ往復動する。

油圧室間の圧力差は、ポンプ２１、リリーフ弁２３、方
向制御弁２５等から構成される油圧制御回路により制御
され、方向制御弁２５の切り換え制御はコントローラ２
７により行われる。

前後両車軸のザスペンションには、ばねとオレオダンパ
から成るショックアブソーバが０１ηわっＣいる。更に
、■に示されるように、前車輪のショックアブソーバ３
１においてはオレオダンパ３３の周りに適当な弾性材か
らなるダイヤフラムにより空気ばね３５が形成されてい
る。またショックアブソーバ３１のピストンに設けられ
たオリフィスは可変直径であり、その径を変化させるた
めにピストンロノｌＳ’　３７内にソレノイド３９によ
り駆動されるプランジャが設けられており、ソレノイド
３９が励磁されたときプランジャが回転してオリフィス
の径を小さくし、減衰力を強めて前車輪のザスペンショ
ンの懸架特性をハードにするように構成されている。ま
た、空気バネ３５は空気配管４１により、制御空気室４
３に接続されており、この室４３の人口に設けられたソ
レノイドバルブ４５の作動により空気ハネ３５と制御室
４３との連通状態が制御される。本例では、ソレノイド
バルブ４５のソレノイド４５ａが励θ番されたとき、連
通か遮断される。空気バネ３５と制御室４３との間の連
通が遮断されたとき、空気室の有効容積が減少するので
空気ハネのハネ定数が大きくなり、前車輪のザスペンシ
ョンの懸架特性はハードになる。このように、後車輪の
ザスペンションの！ｎｎ時特性コントローラ２７からの
信号によりソレノイｌ”３９．４５ａを作動させること
によって制御できる。

手動スイッチ４７は前車輪のザスペンションにおＬＪる
懸架特性をハートおよびソフトに切り換えるためのモー
ド切換スイッチであり、その切換信号はコントローラ２
７に供給される。

このスイッチ４７により「バー１”　Ｊが指定されると
、コントローラ２７からの制御信号によって前車軸ザス
ペンションのソレノイド３９．４５ａが励磁されて、前
車輪の懸架特性がハードとなる。

ここに、後車輪の）Ｕ架特性は一定に保持されており、
従って、後車輪に対する前車輪の減衰力比およびばね定
数比は大となる。一方、このように「ハード」が指定さ
れたときには、コントローラ２７から方向制御弁２５の
ソレノイド２５Ｈに対しても制御信号か出力される。こ
の制御体′号により、方向制御弁２５が切換り、油圧シ
リンダ１３の中央の油圧室１３１の圧力が高まる。この
結果、両プランジャ１５Ｉ７．１５Ｒは相互にＡｌ１間
する方向へ移動させられる。この移動はピストン１５Ｒ
，。

１５Ｌ１が油圧室１３２．１３３の外方のス］・ツバ１
３２ａ、１３３ａに行ｊ当するまで行なわれる。

この結果、左右の１７形アームは軸３Ｌ、３Ｒまわりに
回動し、それらの水平端であるロアーリンク９Ｌ、９Ｒ
の連結部７Ｌ、７Ｒは所定量だＬＪＴ方へ移動する。こ
のようにして、後車輪に対し前車輪の懸架特性がよりハ
ードとなったときには、トーイン方向の１−一変化量が
大となり、それによってアンダステアリングの傾向が強
まり、好適な走行安定性が確保される。

同様にして、手動スイッチ４７によって前車輪の懸架特
性がソフトに変わると、コントローラ２７の制御の下に
方向制御弁２５か切換ねり、油圧シリンダの油圧室１３
１内の圧力が左右の油圧室１３２．１３３よりも低くな
り、両プランシーレ１５Ｌ、１５　Ｒば相互に近ずく方
向に移動されて、両ピストン１５Ｒ＋　、１５Ｌ＋が油
圧室１３１内のストッパ１３１ａに衝当した状態となる
。この結果、上述とば逆に両り形アーム５Ｌ、５Ｉ々の
連結部７　Ｌ、７１２か上カヘ所定量だ←ノ移動する。

このようにして、後車輪に対し前車輪の懸架特性かソフ
トになったときは、トーイン方向の１・−変化量が小と
なり、それによってアンダステアリングの傾向が弱まり
、好適な操縦性力絹「保される。

」二ａ己第２ナスペンションリンク−ごあるＵチーリン
ク９Ｒ１９Ｌの車体側連結部、ずなわち連結部７Ｒ１７
Ｌの高さば、例えば第６図の実線ａで示されているよう
に、前後両車輪間におりる所定の減衰力比、はね定数比
において２段階に切り換えてもよいし、あるいは破線す
で示したように減衰力比等に応じてリニヤに変化させて
もよいし、または１点鎖線Ｃで示したように減衰力比等
に応じて高次関数的に変化させてもよい。なお、上記実
施例においては、線す、ｃで示したように連結点の位置
を連続的に調節可能とする場合には、油圧保持手段が必
要である。

上記第５図に示した実施例においてはアクチュエータと
して油圧シリンダを用いた場合を説明したが、第７図に
示した実施例のようにねし機構を用いたタイプのものを
用いるごともできる。なお、このねじ機構を用いたアク
チュエータによれば」二記連結点の高さのリニア制御を
行いやずいという利点がある。

第７図において、両プランジャ１５Ｌ、１５　Ｒの外周
表面には所定の範囲に亘ってねし部が形成され、スリー
ブナツト６１１こ螺合されている。スリーブナツト６１
ばヘアリング６３を介して回転可能な状態で支持部６５
に支持され、ギア１−レイン６７を介して伝達されるモ
ータ６９の回り１ムカにより回転される。ここに、両プ
ランジャのねし部は、逆向きのねじが設けられ、スリー
ブナツト６１の回転によりそれら両プランジャが左右反
対方向へ移動するようになっている。モークロ９の駆動
制御コ１１はコントローラ２７により行われる。ごのコ
ン１−ローラ２７は、例えばマイクロコンビｊ−−タに
より構成され、そのＲＯＭ内には前車輪と後車輪の減衰
力比に対する連結部位置の対応テーブルが展開されてお
り、減衰力比に応じた位置に連結部が至るようにモータ
６９の駆動が制御される。

このように構成した本実施例によれば、減衰力比の変化
に対してより好適なステアリング特性を得ることができ
る。

なお本実施例では前車輪の減衰力もしくはばね定数を変
化するようにしたが、後車輪側をもしくは両者の減衰力
もしくはばね定数を変化させるようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の詳細な説明するだめの車輪に取りイ
」けられたザスペンションリンクの１既略背面図、 第２図は、第１図に示されたザスペンションリンクの４
１！Ｊ略平面図、 第３図は、第１図および第２図に示されたザスペンショ
ンリンクによって得られるトー角の変化の例を示すグラ
フ、 第４図は、上記ザスペンションリンクの車体側取付点の
高さ位置を制御するための制御機構の１例を示す概略斜
視図、 第５図は、第４図に示した制御！　＋：・１の１、冒こ
′１クチュエータの１例について詳細に示した一部断面
図、 第６図は、本発明によって可能な前車輪に対する後車輪
の）ｎ架特性比にだいするリンク連結部の高さの制御の
例について示した特性線し１、第７図は、アクチュエー
タの他の例を示す一部断面図である。 Ｌ、β−ザスペンションリンク、β２−車体側連結部、
５−Ｌ形アーム、７−リンク連結部、９−ロアーリンク
、１３−アクチュエータ、１５−プランジャ、２７−コ
ントローラ、３１−ショックアブソーバ、３５−空気ば
ね、３９．４５　ａ−ソレノイド、４３−制御空気室、
４５−ソレノイドバルブ、４７−手動スイッチ。 特許出願人　東洋工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 各車輪が、車体の上下方向に揺動可能に該車体に取り付
   けられた複数本のサスペンションリンクによって支持さ
   れており、各リンクの揺動軌跡の差によって車輪にトー
   変化が生じるように構成された自動車のサスペンション
   であって、前記複数本のサスペンションリンクのうち少
   なくとも１本のサスペンションリンクの揺動軌跡を変化
   させるため、該サスペンションリンクの車体側取付点を
   上下方向に変化させる第１アクチユエータ、サスペンシ
   ョンにおける後車輪に対する前車輪の減衰力比およびば
   ね定数比の少なくともいずれか一方を変化させる第２ア
   クチユエータ、および前記減衰力比およびばね定数比の
   少なくともいずれか一方を高めるのに応してトーイン方
   向のトー変化里を増加させるように前記第１および第２
   アクチユエータの駆動を制御するコントローラを備えた
   ごとを特徴とする自動車のサスペンション。