JPS6143203B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両に装備されるリヤサスペンシヨ
ンに関し、特に横力に対してホイールをトーイン
変化させるようにしたものに関する。

一般に、車両に装備されるリヤサスペンシヨン
において、車両が旋回走行する場合、左右のホイ
ールとりわけ旋回中心に対して外側のホイールに
は旋回中心に向かう力（横力）が作用するが、こ
の横力に対してホイールを走行方向に対して内側
に向くようトーイン変化させることは、オーバス
テアリングを防止して走行安定性の向上を図る上
で好ましいことは知られている。

従来、このような横力に対してホイールをトー
イン変化させるリヤサスペンシヨンとして、一端
を車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨン
アームと、ホイールを回転自在に支持するホイー
ルハブとの間を、少なくとも前後２箇所でフロー
ト結合し、この結合構造を、前部をスプリング
で、後部をピンで結合したもの（西独国特許第
2158931号）、上記前部のスプリングの特性を横力
に応じて徐々に弱くするようにしたもの（西独国
特許第2355954号）、あるいは前後共にラバーブツ
シユで結合し前側のラバーブツシユの硬さを後側
のラバーブツシユよりも柔かくしたもの（特公昭
52−37649号）が提案されている。

しかし、上記従来のものは何れも、横力に対し
て単にスプリングあるいはラバーブツシユのトー
イン方向の変位により行うものであるので、横力
に対するトーイン効果を有効に発揮できない嫌い
があつた。しかも、横力以外のホイール作用力、
例えばブレーキ力、エンジン制動力およびエンジ
ン駆動力に対しては当然トーイン効果は見込み得
ないものであつた。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、上記リヤサ
スペンシヨンアーム等のリヤサスペンシヨン構成
部材とホイールハブとの間を、ボールジヨイント
と２つの弾性体ブツシユとでフロート結合し、か
つ各結合部の位置をホイール中心に対して適切に
設定することにより、横力に対してホイールを有
効にトーイン変化させ得るようにすることを主た
る目的とするものである。

さらに、本発明の他の目的は、横力以外の作用
力、つまりブレーキ力、エンジン制動力およびエ
ンジン駆動力に対してもトーイン効果を発揮し得
るようにしたものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、一
端を車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨ
ン構成部材とホイールを回転自在に支持するホイ
ールハブと、該ホイールハブとリヤサスペンシヨ
ン構成部材との間を１点を中心に揺動自在に結合
するボールジヨイントと、上記ホイールハブとリ
ヤサスペンシヨン構成部材との間を結合する第１
弾性体ブツシユと、上記ホイールハブとリヤサス
ペンシヨン構成部材との間を結合する第２弾性体
ブツシユとを備え、上記ボールジヨイントは車体
左側から見たホイールセンター基準の水平―垂直
座標における第４象限に位置し、上記第１弾性体
ブツシユおよび第２弾性体ブツシユは残る３象限
のうちの２象限にそれぞれ位置することにより、
横力に対しては上記３つの結合点を含む取付面を
ボールジヨイントを中心にして回転変化させてホ
イールをトーイン変化させ、また他のブレーキ
力、エンジン制動力およびエンジン駆動力に対し
ても上記取付面の回転変位によりトーイン変化可
能にしたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明をセミトレーリング式のリヤサ
スペンシヨンに適用した第１実施例を示す、１は
ほぼ車体前後方向に延びるリヤサスペンシヨン構
成部材としてのセミトレーリングアームであつ
て、該セミトレーリングアーム１の一端すなわち
二叉状の前端は、車体左右方向に配設された車体
構成部材としてのサブフレーム２に回動自在に支
持されている。また、３はホイール４を回転自在
に支持するホイールハブで、上記ホイール４には
一端をデフアレンシヤル５に連結したドライブジ
ヤフト６の他端が連結されている。その他、第１
図中、７はシヨツクアブソーバ、８はコイルスプ
リング、９はスタピライザである。

そして、上記ホイールハブ３とセミトレーリン
グアーム１との間は、後述の第４図〜第６図に示
す如く１点を中心に揺動自在なボールジヨイント
Ｐと、車体前後方向にほぼ平行な軸心を有するラ
バーブツシユ等よりなる２つの第１および第２弾
性体ブツシユR₁およびR₂とによつてフロート結
合されている。尚、このボールジヨイントＰおよ
び第１，第２弾性体ブツシユR₁，R₂の配置構造
についは後述する。

また、第２図は本発明をストラツト式リヤサス
ペンシヨンに適用した第２実施例を示す、１０は
ストラツト１１を支持するリヤサスペンシヨン構
成部材としてのストラツトハブであつて、該スト
ラツトハブ１０は車体左右方向に延びる２リンク
式のサスペンシヨンアーム１２，１２を介して、
車体左右方向に前後に配設された車体構成部材と
してのサブフレーム１３，１４に回動自在に支持
されている。該ストラツトハブ１０とホイール１
５を回転自在に支持するホイールハブ１６との間
は、上記第１実施例と同様に、ボールジヨイント
Ｐと第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂とに
よつて結合されている。尚、第２図中、１７はス
タビライザ、１８はデフアレンシヤル、１９はド
ライブシヤフトである。

さらに、第３図は本発明をドデイオン式リヤサ
スペンシヨンに適用した第３実施例を示し、２０
は車体左右方向に延び、ドライブシヤフト２１と
は別個に設けた後車軸が挿通されたリヤサスペン
シヨン構成部材としての後車軸管であつて、該後
車軸管２０は車体前後方向に延びる２本のテンシ
ヨンロツド２２，２２を介して車体に回転自在に
支持されている。該後車軸管２０の端部とホイー
ル２３を回転自在に支持するホイールハブ２４と
の間は、同様にボールジヨイントＰと第１および
第２弾性体ブツシユR₁，R₂とによつて結合され
ている。尚、第３図中、２５は車体前後方向に延
び上記後車輪管２０を乗架する板ばねであつて、
前端はアイ２６、後端はシヤツクル２７を介して
それぞれ車体に回動自在に連結されている。ま
た、２８はデフアレンシヤルである。

そして、上記第１〜第３実施例におけるボール
ジヨイントＰと第１および第２弾性体ブツシユ
R₁，R₂との配置構造について第４図により説明
する。

第４図は車体後部右側のホイール４（又は１
５，２３）を車体左側方（内側方）から見た図で
あり、車体左側方から見たホイールセンターＯ基
準の水平（Ｘ軸）−垂直（Ｚ軸）座標において、
ボールジヨイントＰは第４象限に位置し、第１お
よび第２弾性体ブツシユR₁，R₂は残る３象限の
うちの第１象限および第２象限にそれぞれ位置し
ている。

また、上記第１弾性体ブツシユR₁はその軸心
が車体後方外側に傾斜した方向になるように配置
され、また第２弾性体ブツシユR₂は第１弾性体
ブツシユR₁とは逆に、その軸が車体後方内側に
傾斜した方向になるように配置されている。尚、
第４図において、上記座標（Ｘ，Ｙ）に、ホイー
ルセンターＯ基準の水平左右方向のＹ軸を設定し
て直角座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が構成されており、
座標系（Ｌ，Ｍ，Ｎ）は上記座標系を平行移動し
てボールジヨイントＰの中心を原点とした座標系
である。

したがつて、上記ボールジヨイントＰ、第１お
よび第２弾性体ブツシユR₁，R₂の各取付点（ボ
ールジヨイントＰにあつてはその中心、第１およ
び第２弾性体ブツシユR₁，R₂にあつてはその各
軸心中央点）を含む三角形の取付面Ｑと、上記座
標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のYZ面との交差線ｑにおい
て、Ｙ軸方向のホイールセンターＯとのオフセツ
ト量をＷ、ホイール接地面でのオフセツト量をＧ
とし、各々ホイール内側方向の量をプラス（＋）
量とすると、第４図の如く上記Ｗがプラス（＋）
量で、Ｇがマイナス（−）量の場合には、 (a) 横力Ｓはホイール接地点に対して＋Ｙ方向に
作用するので、該横力Ｓに対しては、上記△
PR₁R₂の取付面ＱはボールジヨイントＰを中心
としてほぼＮ軸回りを時計方向に回転変位す
る。その際、上記ボールジヨイントＰが第４象
限にあつて横力Ｓの作用線に対して後方にオフ
セツトしているために、Ｌ軸回りのモーメント
が発生し、このモーメントにより第２象限の第
２弾性体ブツシユR₂の取付点が第１象限の第
１弾性体ブツシユR₁の取付点よりも車体内側
に大きく変位するように各ブツシユR₁，R₂が
弾性変形し、そのことによりホイールがトーイ
ン変化することになる。

(b) ブレーキ力Ｂはホイール接地点に対し＋Ｘ方
向に作用するので、該ブレーキ力Ｂに対して
は、取付面Ｑは、Ｇの（−）量によりボールジ
ヨイントＰを中心としてほぼＬ軸回りを反時計
方向へ回転変位し、ホイールがトーイン変化す
る。その際、さらに取付面Ｑはボールジヨイン
トＰを中心としてほぼＭ軸回りを反時計方向へ
回転変位しようとするので、第１象限の第１弾
性体ブツシユR₁は車体内方へ、第２象限の第
２弾性体ブツシユR₂は車体外方へ変位し、ト
ーアウトになる。そこで、取付面ＱのＭ軸回り
の反時計方向の回転を阻止すると共に、第１象
限の第１弾性体ブツシユR₁の上記トーイン効
果を妨げる車体内方への変位を制上するため
に、該ブツシユR₁の前端にストツパを設ける
ことが好ましい。

(c) エンジン制動力ＥはホイールセンターＯに対
して＋Ｘ方向に作用するので、該エンジン制動
力Ｅに対しては、取付面Ｑは、ボールジヨイン
トＰを中心としてほぼＭ軸回りを時計方向（車
体後方）に回転変位する。その際、第１弾性体
ブツシユR₁の軸心が車体後方外側に、第２弾
性体ブツシユR₂の軸心が車体後方内側にそれ
ぞれ傾斜しているので、第１弾性体ブツシユ
R₁が車体外方へ、第２弾性体ブツシユR₂が車
体内側へ変位して、ホイールがトーイン変化す
ることになる。

(d) エンジン駆動力ＫはホイールセンターＯに対
して−Ｘ方向に作用するので、該エンジン駆動
力Ｋに対しては、取付面Ｑは、Ｗの（＋）量よ
り、ボールジヨイントＰを中心としてＬ軸回り
を反時計方向に回転変位し、ホイールがトーイ
ン変化する。その際、ブレーキ力Ｂが作用する
場合と同様に第１弾性体ブツシユR₁の上記ト
ーイン効果を妨げる車体内方への変位を制止す
るために該ブツシユR₁の前端にはストツパを
設けることが好ましい。

また、上記Ｗがプラス（＋）量で、Ｇがプラス
（＋）量の場合には、横力Ｓ、エンジン制動力Ｅ
およびエンジン駆動力Ｋに対しては、上記(a)，(c)
および(d)の場合と同じ挙動特性を示し、トーイン
効果が得られるが、ブレーキ力Ｂに対しては取付
面ＱがＬ軸回りを時計方向に回転変位して、ホイ
ールがトーアウト変化してしまい、トーイン効果
は得られない。

さらに、上記Ｗがマイナス（−）量で、Ｇがマ
イナス（−）量の場合には、先の例とは異なり、
第１象限の第１弾性体ブツシユR₁の軸心が車体
後方内側に、第２象限の第２弾性体ブツシユR₂
の軸心が車体後方外側にそれぞれ傾斜するように
配置する。横力Ｓに対しては上記(a)の場合と同じ
ように回転変位してトーイン変化する。ブレーキ
力Ｂに対しては、取付面ＱはＭ軸ないしＬ軸回り
を回転変位し、エンジン制動力Ｅに対してはマイ
ナスオフセツトによりほぼＬ軸回りを回転変位
し、またエンジン駆動力Ｋに対してはほぼＭ軸回
りを回転変位し、それぞれトーイン効果が得られ
る。その際、エンジン制動力Ｅに対する回転変位
のときにはトーイン変化を妨げる第１弾性体ブツ
シユR₁の後方変位を制止するために、該ブツシ
ユR₁の後端にストツパを設けるのが好ましい。

また、第５図および第６図は第１および第２弾
性体ブツシユR₁，R₂の配置構造の変形例を示
す。第５図では座標（Ｘ，Ｙ）においてボールジ
ヨイントＰを第４象限に位置させた状態で、第１
弾性体ブツシユR₁を第１象限に位置させたまま
とし、第２弾性体ブツシユR₂を第３象限に位置
させた例である。

この例において、第５図の如くΔPR₁R₂の取付
面ＱのホイールセンターＯ上でのオフセツト量Ｗ
がプラス（＋）量で、接地面上のオフセツト量Ｇ
がマイナス（−）量の場合には、 (a)′横力Ｓに対しては、上記取付面Ｑはボールジ
ヨイントＰを中心にＬ軸ないしＮ軸回りを回転
変位し、その回転中心（Ｐ）が横力Ｓの作用線
に対して後方にオフセツトしていることにより
トーイン変化することになる。

(b)′ブレーキ力Ｂに対しては、取付面Ｑは上記(b)
の場合と同じくＰを中心にＬ軸回りを反時計方
向に回転変位してトーイン変化する。また、第
１象限の第１弾性体ブツシユR₁の前端にはス
トツパを設けることが好ましい。

(c)′エンジン制動力Ｅに対しては、取付面Ｑは上
記(c)の場合と同じくＭ軸回りを回転変位し、第
１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂の軸心を
トーイン方向に変位するように傾斜させればト
ーイン効果が得られる。すなわち、本実施例の
場合、第１弾性体ブツシユR₁の軸心を車体後
方外側に向ける。

(d)′エンジン駆動力Ｋに対しては、取付面Ｑは上
記(d)の場合と同じくＬ軸回りを回転変位してト
ーイン変化する。また第１象限の第１弾性体ブ
ツシユR₁の前端にはストツパを設けることが
好ましい。

また、上記ＷおよびＧが共に（＋）量の場合に
は、横力Ｓに対しては上記(a)′の場合と同じでト
ーイン変化する。エンジン制動力Ｅに対してはＰ
を中心にＭ軸ないしＬ軸回りを回転変位しトーイ
ン変化する。また、エンジン駆動力Ｋに対しては
Ｐを中心にＬ軸ないしＭ軸回りを回転変位しトー
イン変化する（この場合、Ｌ軸回りの回転変位の
際には第１象限の第１弾性体ブツシユR₁の前端
にストツパを設けることが好ましい）。尚、ブレ
ーキ力Ｂに対しては、取付面ＱがＬ軸回りを時計
方向に回転変位しトーアウト変化するので、トー
イン効果は得られない。

さらに、上記ＷおよびＧが共に（−）量の場合
には、第１弾性体ブツシユR₁の軸心は車体後方
内側に傾斜させるように配置する。横力Ｓに対し
ては上記(a)′の場合と同じでトーイン変化する。
ブレーキ力Ｂに対しては取付面ＱはＭ軸ないしＬ
軸回りを回転変位してトーイン変化する。また、
エンジンの制動力Ｅに対しては取付面ＱはＬ軸回
りを反時計方向に回転変位してトーイン変化す
る。その際、第１象限の第１弾性体ブツシユR₁
の後端にストツパを設けることが好ましい。ま
た、エンジン駆動力Ｋに対しては取付面ＱはＭ軸
回りを反時計方向に回転変位し、第１および第２
弾性体ブツシユR₁，R₂の各々の軸心をトーイン
方向に変化するように傾斜させればトーイン効果
が得られる。

また、第６図では、座標（Ｘ，Ｚ）において第
１弾性体ブツシユR₁を第２象限に、第２弾性体
ブツシユR₂を第３象限にそれぞれ位置させた例
である。

この例において、第６図の如くΔPR₁R₂の取付
面ＱのホイールセンターＯ上でのオフセツト量Ｗ
がプラス（＋）量で、接地面上でのオフセツト量
Ｇがマイナス（−）量の場合には、 (a)″横力Ｓに対しては、上記取付面Ｑは、ボール
ジヨイントＰを中心としてＬ軸回りを反時計方
向に回転変位して、トーイン変化する。

(b)″ブレーキ力Ｂに対しては、取付面Ｑは上記(b)
の場合と同じくＬ軸回りを反時計方向に回転変
位してトーイン変化する。この場合、第２象限
の第１弾性体ブツシユR₁の前端にその前方変
位を制止するストツパを設けることが好まし
い。

(c)″エンジン制動力Ｅに対しては、取付面Ｑは上
記(c)の場合と同様にＭ軸回りを回転変位し、第
１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂の軸心を
トーイン方向に傾斜させればトーイン効果が得
られる。

(d)″エンジン駆動力Ｋに対しては、上記(d)の場合
と同様にＬ軸回りを回転変位してトーイン変化
する。この場合にも、第２象限の第１弾性体ブ
ツシユR₁の前端にストツパを設けることが好
ましい。

また、上記ＷおよびＧが共に（＋）量の場合に
は、横力Ｓ、エンジン制動力Ｅおよびエンジン駆
動力Ｋに対してはそれぞれ上記(a)″，(c)″，(d)″の
場合と同じ挙動特性を示し、トーイン効果が得ら
れる。尚ブレーキ力Ｂに対しては取付面ＱがＬ軸
回りを時計方向に回転変位してトーアウト変化す
るので、トーイン効果は得られない。

さらに、上記ＷおよびＧが共に（−）量の場合
には、第１弾性体ブツシユR₁の軸心は車体後方
側に傾斜させるように配置する。横力Ｓに対して
は上記(a)″の場合と同じでトーイン変化する。ブ
レーキ力Ｂに対しては取付面ＱはＭ軸ないしＬ軸
回りを回転変位してトーイン変化する。また、エ
ンジン制動力Ｅに対してはＬ軸回りを、エンジン
駆動力Ｋに対してはＭ軸回りをそれぞれ回転変位
してトーイン効果が得られる。 したがつて、こ
のように横力Ｓに対して取付面Ｑがボールジヨイ
ントＰを中心として回転変位して、ホイール４
（１５，２３）をトーイン変化させることができ
るので、オーバステアリングを防止して車両の走
行安定性を向上させることができる。

しかも、ホイール４（１５，２３）に作用する
その他のブレーキＢ、エンジン制動力Ｅおよびエ
ンジン駆動力Ｋに対しても上記取付面Ｑがボール
ジヨイントＰを中心として回転変位してトーイン
効果が得ることができるので、より一層走行安定
性の向上を図ることができる。

さらに、上記取付面Ｑの回転変位は、第４象限
に位置するボールジヨイントＰを中心として行わ
れることにより、横力Ｓの作用線に対して後方に
オフセツトしている関係上、横力Ｓに対して取付
面Ｑが確実にトーイン方向に回転変位し、ホイー
ルのトーイン変化が確実に行われることになる。
また、横力ＳおよびブレーキＢに対して、第１ま
たは第２象限に位置する弾性体ブツシユR₁，R₂
には回転中心Ｐが第４象限にある関係上、レバー
比でほぼ１：１の作用力が働くだけであり、回転
中心Ｐが第１または第２象限にある場合と較べて
作用力が半分程度に小さいものとなるので、該ブ
ツシユR₁，R₂の設計強度は厳しくなく容易なも
のとなり、またその耐久性を増大させることがで
きる。さらに、回転中心Ｐが第４象限にあつて横
力Ｓおよびブレーキ力Ｂの作用点（ホイール接地
点）に対する上下方向の距離が比較的短いため、
横力Ｓおよびブレーキ力Ｂに対するホイールの動
作ずれが少なく、トーイン方向への挙動を安定し
て行うことができるので、トーイン効果の一層の
確実化を図ることができる。

また、ボールジヨイントＰと第１および第２弾
性体ブツシユR₁，R₂との組合せによる簡単な構
造のフロート結合によつて、上記各種のホイール
作用力に対してトーイン効果が得られるので、
個々の作用力に対してトーイン機構を設ける場合
と較べてリヤサスペンシヨン構造を著しく簡略化
することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば上記実施例では、セミトレーリング
式、ストラツト式およびドデイオン式のリヤサス
ペンシヨンに適用した例を示したが、本発明はそ
の他ウイツシユボン式などの各種ダブルリンク式
あるいは各種スイングアーム式のリヤサスペンシ
ヨンに対しても適用できるものである。例えば、
ウイツシユボン式の場合、車体左右方向に延びる
上下２本のアームを連結する連結ハブが本発明で
いうリヤサスペンシヨン構成部材を構成し、該連
結ハブとホイールハブとをボールジヨイントＰと
第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂とで結合
すればよい。

また、第４図〜第６図では車体後部の右側ホイ
ールについて説明したが、車体後部の左側ホイー
ルに対しても同様のことが言えるのは勿論のこと
である。

以上説明したように、本発明によれば、一端を
車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨン構
成部材とホイールを回転自在に支持するホイール
ハブとの間を、ボールジヨイントＰと第１および
第２の２つの弾性体ブツシユとでフロート結合
し、上記ボールジヨイントを車体左側方から見た
ホイールセンター基準の水平―垂直座標における
第４象限に位置させ、上記第１および第２弾性体
ブツシユを残る３象限のうちの２象限にそれぞれ
位置させるという簡単な構成により、横力に対し
てホイールを確実にトーイン変化させることがで
きる。また、他のブレーキ力、エンジン制動力お
よびエンジン駆動力のホイール作用に対してもト
ーイン効果を得ることが可能であり、よつて一つ
の簡単なフロート結合構造によつてあらゆるホイ
ール作用に対してトーイン変化を発揮することが
可能となつて、車両の走行安定性の向上並びにリ
ヤサスペンシヨン構造の簡略化に大いに寄与する
ものである。

さらに、横力等のホイール作用力に対してホイ
ールセンター基準の座標における第４象限に位置
するボールジヨイントを中心として回転変化する
ので、横力等に対する弾性体ブツシユの作用力が
小さく、その耐久性の向上を図ることができると
ともに、作用力によるホイールのずれが少なくト
ーイン方向への挙動安定性に優れており、トーイ
ン効果をより確実なものとすることができる利点
を有するものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は第１
実施例を示す斜視図、第２図は第２実施例を示す
斜視図、第３図は第３実施例を示す斜視図、第４
図ないし第６図はそれぞれボールジヨイントと第
１および第２弾性体ブツシユの配置構造例を示す
模式説明図である。 １…セミトレーリングアーム、２…サブフレー
ム、３…ホイールハブ、４…ホイール、１０…ス
トラツトハブ、１２…サスペンシヨンアーム、１
３，１４…サブフレーム、１５…ホイール、１６
…ホイールハブ、２０…後車軸管、２２…テンシ
ヨンロツド、２３…ホイール、２４…ホイールハ
ブ、Ｐ…ボールジヨイント、R₁…第１弾性体ブ
ツシユ、R₂…第２弾性体ブツシユ、Ｏ…ホイー
ルセンター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端を車体に回動自在に支持したリヤサスペ
   ンシヨン構成部材と、ホイールを回動自在に支持
   するホイールハブと、該ホイールハブとリヤサス
   ペンシヨン構成部材との間を１点を中心に揺動自
   在に結合するボールジヨイントと、上記ホイール
   ハブとリヤサスペンシヨン構成部材との間を結合
   する第１弾性体ブツシユと、上記ホイールハブと
   リヤサスペンシヨン構成部材との間を結合する第
   ２弾性体ブツシユとを備え、上記ボールジヨイン
   トは車体左側方から見たホイールセンター基準の
   水平−垂直座標における第４象限に位置し、上記
   第１弾性体ブツシユおよび第２弾性体ブツシユは
   残る３象限のうちの２象限にそれぞれ位置するこ
   とを特徴とするリヤサスペンシヨン。