JPS6143205B2

JPS6143205B2 -

Info

Publication number: JPS6143205B2
Application number: JP7193982A
Authority: JP
Inventors: Takao Kijima; Jiro Maebayashi
Original assignee: Matsuda KK
Current assignee: Matsuda KK
Priority date: 1982-04-28
Filing date: 1982-04-28
Publication date: 1986-09-26
Also published as: JPS58188708A

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、特に横力等の各種ホイール作用力に対
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
ールとにわけ旋回中心に対して外側のホイールに
は旋回中心に向う（憶力）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
部材とホイールを回転自在に支持するホイール支
持部材との間を、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確実にトーイン
変化させ得るようにするとともに、横力以外の他
のホイール作用力、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
変化させ得るようにすることを目的とするもので
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
イール支持部材と、該ホイール支持部材とリヤサ
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
ル支持部材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
支持部材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弾性体ブツシユは上記座標の第１
象限に位置するとともに軸心の向きが車体後方外
向きになるように配置され、上記第２弾性体ブツ
シユは上記座標の第２象限に位置するとともに軸
心の向きが車体後方向きになるように配置され、
さらに上記第１弾性体ブツシユ、第２弾性体ブツ
シユおよびボールジヨイントは三者を含む面がホ
イール中心軸を含む垂直面においてホイール中心
軸上ではホイールセンターより車体内側に、接地
面上では車体外側に位置するように配置されてい
ることを特徴とするものである。そのことによ
り、横力、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としてトーイン方
向に回転変位させ、ホイールをトーイン変化させ
るようにしたものである。

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実施例を示し、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
支持するホイール支持部材としてのホイールハブ
で、上記ホイール４には一端をデイフアレンシヤ
ル５に連結したドライブシヤフト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＊バ、８はコイルスプリング、９はスタビラ
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、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
については後述する。

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実施例を示し、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は車体而右方向に延びる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
１５を回転自在に支持するホイール支持部材とし
てのホイールハブ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はスタビライサ、１８は
デイフアレンシヤル、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支持部材と
してのホイールハブ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軸管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２を介してそれぞれ車体に回転自
在に連結されている。また、２８はデイフアレン
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弾
性体ブツシユR₁は第１象限に、第１弾性体ブツ
シユR₂は第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
の向き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、その軸心の向きが
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，
Ｚ）に対し、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，Ｙ，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。

さらに、上記ボールジヨイントＰ、第１弾性体
ブツシユR₂および第２弾性体ブツシユ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
は、ホイール中心軸を含む垂直面においてつまり
上記座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のYZ面との交差線ｑ
において、ホイール中心軸（Ｙ軸）上でのホイー
ルセンターＯとのオフセツト量をＷ、ホイール接
地面上でのオフセツト量をＧとし、且つ各々車体
内側方向のオフセツトをプラス（＋）とすると、
上記Ｗがプラス（＋）量（つまり車体内側）で、
Ｇがマイナス（−）量（車体外側）となるように
配置されている。

次に、その作用について述べるに、横力Ｓはホイール接地点に対して＋Ｙ方向で
作用するので、上記ΔＰ，R₁，R₂の取付面Ｑ
をボールジヨイントＰを中心としてほぼＬ軸回
りに反時計方向に回転させるモーメント力とし
て作用することにより、上記取付面ＱはＰを中
心にしてＬ軸回りをトーイン方向に回転変位
し、ホイール４（１５，２３）がトーイン変化
することになる。その際、上記第１弾性体ブツ
シユR₁には車体外向きの力が、また第２弾性
体ブツシユR₂には車体内向きの力がそれぞれ
発生するので、該第１弾性体ブツシユR₁の軸
心に対して直交外側方向の剛性、または該第２
弾性体ブツシユR₂の軸心に対して直交内側方
向の剛性を他の部分より低くすれば、上記トー
イン変化を容易かつ確実に行うことができる。

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、Ｇの（−）量によつて取付
面ＱをボールジヨイントＰを中心としてほぼＬ
軸回りに反時計方向に回転させるモーメント力
として作用することにより、上記取付面ＱはＰ
を中心にしてトーイン方向に回転変位し、ホイ
ール４（１５，２３）がトーイン変化すること
になる。その際、上記ブレーキ力ＢによるＭ軸
回りの反時計方向のモーメント力により第１弾
性体ブツシユR₁が上記トーイン効果を妨げる
車体内方へ変位するのを制止するために、該第
１弾性体ブツシユR₁の前端にストツパを設け
ることはトーイン変化の確実化の点で好まし
い。

エンジン制動力ＥはホイールセンターＯに対
して＋Ｙ方向に作用するので、Ｗの（＋）量お
よびＧの（−）量によつて取付面ＱをＰを中心
としてほぼＭ軸回りに時計方向に回転させるモ
ーメント力として作用する。その際、第１弾性
体ブツシユR₁の軸心が車体後方外向き、第２
弾性体ブツシユR₂の軸心が車体後方内向に配
置されていること、および一般に弾性体ブツシ
ユの剛性は軸心方向の方が軸心に直交する方向
よりも低くて軸心方向に弾性変形し易い特性を
有することから、上記取付面ＱはＰを中心とし
てトーイン方向に回転変化してホイール４（１
５，２３）のトーイン変化が行われることにな
る。

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、Ｗの（＋）量に
よつて取付面ＱをＰを中心としてほぼＬ軸回り
に反時計方向に回転させるモーメント力として
作用することにより、上記ブレーキ力Ｂの場合
と同様に、取付面ＱがＰを中心にしてトーイン
方向に回転変位し、ホイール４（１５，２３）
がトーイン変化することになる。また、この場
合も、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。

次に、例えば第１実施例（セミトレーリング式
リヤサスペンシヨン）の具体的構造を第５図〜第
７図により説明するに、前端がラバーブツシユ３
０，３０を介して車体（サイドフレーム２）に回
転自在に支持されたセミトレーリングアーム１の
後端と、ホイール４の支軸４ａを回転自在に支持
するホイールハブ３とは、車体左側方から見たホ
イールセンターO′基準の座標（Ｘ，Ｚ）の第４
象限に位置するボールジヨイントＰ、第１象限に
位置する第１弾性体ブツシユR₁および第２象限
に位置する第２弾性体ブツシユR₂によつてフロ
ート結合されている。また、上述の如く、第１弾
性体ブツシユR₁はその軸心が車体後方外向き
に、第２弾性体ブツシユR₂はその軸心が車体後
方内向きにそれぞれ配置され、さらにボールジヨ
イントＰ、第１および第２弾性体ブツシユR₁，
R₂の三者を含む面（取付面Ｑ）がホイール中心
軸（Ｙ軸）を含む垂直面においてホイール中心軸
（Ｙ軸）上ではホイールセンターＯより車体内側
（Ｗ＞Ｏ）に、接地面上では車体外側（Ｇ＜Ｏ）
に位置するように配置されている。

そして、上記ボールジヨイントＰは、第８図に
詳示するように、ホイール３から第４象限方向に
突出する第１アーム部３１の先端に設けられたケ
ーシング３２と、セミトレーリングアーム１に断
面Ｕ字状のブラケツト３３を介して軸支され、中
央部に上記ケーシング３２内に転動自在に嵌合さ
れる球状部３４ａを有する支軸３４とからなり、
該球状部３４ａを中心としてケーシング３２が自
在に回動することにより、１点（球状部３４ａの
中心）を中心にセミトレーリングアーム１とホイ
ールハブ３とを揺動自在に結合するように構成さ
れている。

また、上記第１弾性体ブツシユR₁はラバーブ
ツシユよりなり、第９図および第１０図に詳示す
るように、セミトレーリングアーム１に断面Ｕ字
状のブラケツト３５を介して軸支された支軸３６
と、該支軸３６に回動自在に嵌合され且つ上記ブ
ラケツト３５の側壁３５ａ，３５ａ間に介装制止
された内筒３７と、ホイールハブ３から第１象限
方向に突出する第２アーム部３８の先端に固着さ
れ上記内筒３に外嵌され且つ該内筒３７よりも軸
方向長さが短い外筒３９と、該外筒３９と内筒３
７との間に充填固着されたゴム等よりなるラバー
４０とを備え、セミトレーリングアーム１とホイ
ールハブ３とを回動可能に結合するように構成さ
れている。さらに、軸心方向前側（第９図では右
側）の上記外筒３９とブラケツト３５の一方の側
壁３５ａとの間には、上記ラバー４０より剛性の
高い硬質ゴム、硬質合成樹脂等よりなるストツパ
部材４１が介装されており、外筒３９の前方移動
を規制することにより、ブレーキ力Ｂおよびエン
ジン駆動力Ｋの作用時、該ブツシユR₁の前方内
向きの弾性変形を制止して取付面ＱのＭ軸回りの
回転を発生しないようにし、取付面ＱのＬ軸回り
のトーイン変化を確実に行うようにしている。

さらに、上記第２弾性体ブツシユR₂はラバー
ブツシユよりなり、第１１図および第１２図に詳
示するように、セミトレーリングアーム１に断面
Ｕ字状のブラケツト４２を介して軸支された支軸
４３と、該支軸４３に回動自在に嵌合され且つ上
記ブラケツト４２の側壁４２ａ，４２ａ間に介装
制止された内筒４４と、ホイールハブ３から第２
象限方向に突出する第３アーム部４５の先端に固
着され上記内筒４４に外嵌され且つ該内筒４４よ
りも軸方向長さが短い外筒４６と、該外筒４６と
内筒４４との間に充填固着されたゴム等によりな
るラバー４７とを備え、セミトレーリングアーム
１とホイールハブ３とを回動可能に結合するよう
に構成されている。さらに、上記ラバー４７の軸
心方向と直交し且つ車体外側方向（第１２図では
下側）の部分は他の部分の剛性より高い硬質ゴ
ム、硬質合成樹脂等で形成されて、該ブツシユ
R₂の軸心方向に対して直交外側方向の弾性変形
を規制するストツパ部４８を構成し、よつて横力
Ｓの作用時、該ブツシユR₂の車体内向きの変位
を容易にして、トーイン変化を容易に行い得るよ
うにしている。

したがつて、上記のようなボールジヨイントＰ
と第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂との配
置構造により、横力Ｓ、ブレーキ力Ｂ、エンジン
制動力Ｅの各種ホイール作用力に対して、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）のナーイン変化を
確実に行うことができ、よつてオーバステアリン
グを防止して車両の走行安定性を著しく向上させ
ることができる。

しかも、第１および第２弾性体ブツシユR₁，
R₂はホイールセンターＯより上方の第１象限お
よび第２象限に位置し、かつ回転中心であるボー
ルジヨイントＰがホイールセンターＯより下方の
第４象限にある関係上、横力Ｓおよびブレーキ力
Ｂに対して該各ブツシユR₁，R₂にはレバー比で
はほぼ１：１の割合の作用力が働くだけであり、
回転中心ＰがホイールセンターＯより上方で各ブ
ツシユR₁，R₂がホイールセンターＯより下方に
ある場合に較べて作用力が半分程度に小さいもの
となるので、該各ブツシユR₁，R₂の強度設計は
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（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４（１５，２３）
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成を著しく簡略化
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
あるいは各種ラ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
ハブとホイール支持部材とボールジヨイント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７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
支持部材との間を、ボールジヨイントと第１およ
び第２の２つの弾性体ブシツ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、第１および第２弾性体ブツ
シユを第１および第２象限にそれぞれ位置させ、
かつ各々の軸心の向きをそれぞれ車体後方外向き
および車体後方内向きに配置し、さらに上記３つ
の結合点を含む面をホイール中心軸を含む垂直面
においてホイール中心軸上ではホイールセンター
より車体内側に、接地面上では車体外側に配置す
るという簡単な構造よつて、横力、ブレーキ力、
エンジン制動力およびエンジン駆動力の各種ホイ
ール作用力に対してホイールをトーイン変化させ
ることができ、車両の走行安定性の向上並びにリ
ヤサスペンシヨン構成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位す
るので、横力等に対する第１および第２象限の各
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
実施例を示す概略斜視図、第２図は第２実施例を
示す概略斜視図、第３図は第３実施例を示す概略
斜視図、第４図はボールジヨイントと第１および
第２弾性体ブツシユとの配置構造を示す模式説明
図、第５図は第１実施例の具体的構造を示す詳細
平面図、第６図は同車体右側方から見た側面図、
第７図は同体後方から見た背面図、第８図は第７
図の―線における拡大断面図、第９図は第５
図の―線における拡大断面図、第１０図は第
９図の―線断面図、第１１図は第６図のXI―
XI線における拡大断面図、第１２図は第１１図の
XII―XII線断面図である。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、１３，１４……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

【特許請求の範囲】

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、ホイールを回転自在に支持
するホイール支持部材と、該ホイール支持部材と
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
ホイール支持部材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
イール支持部材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弾性体ブツシユは上記座標
の第１象限に位置するとともに軸心の向きが車体
後方外向きになるように配置され、上記第２弾性
体ブツシユは上記座標の第２象限に位置するとと
もに軸心の向きが車体後方向きになるように配置
され、さらに上記第１弾性体ブツシユ、第２弾性
体ブツシユおよびボールジヨイントは三者を含む
面がホイール中心軸を含む垂直面においてホイー
ル中心軸上ではホイールセンターより車体内側
に、接地面上では車体外側に位置するように配置
されていることを特徴とするリヤサスペンシヨ
ン。