JPS6146336B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は自動車のリヤサスペンシヨン、特にト
ーイン効果に優れた新規なリヤサスペンシヨンに
関するものである。 自動車のリヤサスペンシヨンにおいては、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トーインさせるもの
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
力がサスペンシヨンに対して横力として作用し、
タイヤは旋回の限界Ｇを大きくするためこの横力
に対して大きい抗力をもつて対抗することが望ま
れる。この抗力はタイヤをトーインさせてスリツ
プ角をつけることによつて大きくすることができ
る。また、この抗力を大きくして後輪のグリツプ
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セルを踏んだり離した
りする場合、タイヤ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すとタイヤは急にト
ーアウトし、アクセルを踏み込むとトーインする
傾向がある。すると、コーナリング中にタイヤが
トーインしたりトーアウトしたりすることにな
り、操縦安定性（以下操安定性という）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ユがタイヤの接地点よ
り内側に位置しているため、制御力によつてトー
アウトすることになり、操安性が悪くなる。ラバ
ーブツシユは柔かいほど乗心地は良いから、乗心
地の良い車ほど操安性が悪くなることになる。し
たがつて、ブレーキやエンジンブレーキによつて
制御力をかけたときにもトーインするリヤサスペ
ンシヨンが望まれることになる。すなわち、常に
トーインする傾向のあるリヤサスペンシヨンによ
れば、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、リヤ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
車の受ける風も横風のときはもちろん横力となつ
て作用するが、横風でなくても車にとつて各方向
からの外乱となつてタイヤに作用する。これらの
外乱に対しても、常にリヤサスペンシヨンが後輪
をトーインさせるように作用すれば、車はアンダ
ーステア傾向となつて安定する。これらの外乱
は、原因は何であつても、結局タイヤに対しては
前述の横力、制動力、駆動力のいずれかとなつて
作用するものである。 従つて、リヤサスペンシヨンは、横力、制動力
（ブレーキとエンジンブレーキの２種がある）、駆
動力のいずれに対してもタイヤをトーインさせる
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、コーナリング中のスラス
ト荷重に代表される横力はタイヤの接地点に外か
ら内へ作用する力、ブレーキをかけたときのブレ
ーキ力はタイヤの接地点に前から後へ作用する
力、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。これを表にすれば下記の通りとなる。

【表】 従来、コーナリング時の横力に対するトーイン
効果をリヤサスペンシヨンの持たせたものは各種
知られているが、いずれも構造的に多少複雑にな
つている。例えば特公昭52―37649号に記載され
たものは、ラバーブツシユを３個使用し、そのブ
ツシユの硬さに変えたものであり、西独特許公開
第2158931号あるいは同第2355954号に記載された
ものはホイールハブを縦軸とスプリングを介して
支持したものであり、構造が複雑になつている。
また、従来知られているこの種のリヤサスペンシ
ヨンは上記４種の全ての外力に対してトーイン効
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つている。 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トーイ
ンさせる新規なリヤサスペンシヨンを提供するこ
とを目的とするものである。 さらに本発明は、きわめて簡単な構造により旋
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力に対して
も後輪をトーインさせ、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
のリヤサスペンシヨンを提供することを目的とす
るものである。 本発明のリヤサスペンシヨンは、一端を車体に
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個のボールジヨイントの２個のラ
バーブツシユを介して結合し、さらにホイール支
持部材にスタビライザのコントロールロツドを連
結したものであり、特にボールジヨイントを車体
左側から見たホイールセンタ基準の水平−垂直座
標の第４象限に配置し、ラバーブツシユの少なく
とも１つはホイールセンタより前方に配置し、こ
れら２つのラバーブツシユとボールジヨイントの
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
心より車体外方に配置し、前記ラバーブツシユの
軸をホイール支持部材のボールジヨイント回りの
反時計方向回転をホイールセンタの前方において
内向きに案内するような向きに配置し、さらに前
記コントロールロツドを下方内向きに傾斜させて
配置し、ボールジヨイントより前方においてホイ
ール支持部材に連結したことを特徴とするもので
ある。 本発明で揺動部材とは、一端を車体に揺動自在
に支持した車体側の揺動支持部材であり、例えば
セミトレーリングタイプのリヤサスペンシヨンの
セミトレーリングアーム、ストラツトタイプのリ
ヤサスペンシヨンのストラツト、ウイツシユボン
タイプのリヤサスペンシヨンのアツパおよびロー
アアーム、ドデイオンタイプのリヤサスペンシヨ
ンのドデイオンチユーブ等の車体側に取り付けら
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、ホイール支持部材とはホイールハブ等の
タイヤを回転自在に支持する部材を総称するもの
で、特定のホイールハブに限定されるものではな
い。 また、コントロールロツドとは、スタビライザ
のスタビ反力をホイール支持部材に伝達するた
め、スタビライザの端部とホイール支持部材の一
部との間に連結させるリンク部材で、長さ方向に
スタビ反力を伝達するものである。 また、本発明で規定する象限は、車体左側方か
ら後輪を見て、ホイールセンタを中心として水平
と垂直の直角軸を仮想してときの直角座標におけ
る象限であり、第１から第４の各象限は全てその
象限を制限する両端の軸上（例えば第１象限では
水平軸の右半分と垂直軸の上半分）を含むものと
する。 なお、本発明ではホイール支持部材の回転方向
についても車体左側から見て、時計方向、反時計
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ヨンによれば、コーナ
リング時に横力が作用したとき、効果的にタイヤ
をトーインさせることができる。これはボールジ
ヨイントとラバーブツシユの配置により、横力が
ホイール支持部材をボールジヨイントのまわりに
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力がコントロー
ルロツドを介してホイール支持部材をトーイン方
向に変位させるように作用するからである。さら
に本発明によれば、前記４種の外力のいずれが作
用したときにも効果的なタイヤをトーインさせる
ことができる。これも、上記ボールジヨイントと
ラバーブツシユの配置による効果である。 以下、図面によつて本発明の実施例を詳細に説
明する。 第１図は本発明をストラツトタイプのツインリ
ンクサスペンシヨンに応用した例を示す斜視図で
ある。車体側マウント１０の端部から後方へ延び
るトレーリングリンク１１の後端にタイヤ１２の
ホイールハブ１８を支持する３本のアーム１３
Ａ，１３Ｂ，１３Ｃを有するブラケツト１３が接
続される。このブラケツト１３はシヨツクアブソ
ーバ２５の下端に結合され、一対のラテラルリン
ク１４の先端の連結されている。またホイールハ
ブ１８には、クロスメンバ１５に固設されたデイ
フアレンジシヤルケース１６から横に延びる駆動
軸１７が回転自在に軸支されている。 ブラケツト１３にはホイールハブ１８が２個の
ラバーブツシユ１９，２０と、ボールジヨイント
２１を介して、ボールジヨイント２１回りに回動
変位自在に装着される。ホイールハブ１８には前
方に延びたアーム２２が一体的に設けられ、この
アーム２２の前端２２ａにはスタビライザ２３の
端部２３ａに一端を連結したコントロールロツド
２４が連結され、スタビライザ２３からのスタビ
反力がアーム２２に伝達されるようになつてい
る。 ボールジヨイント２１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、２つのラバーブツシユ１９，２０の一方
１９はホイールセンタより前方に配置される。ま
た、コントロールロツド２４は下方内向きに傾斜
して配置され、ホイールハブ１９から前方へ延び
たアーム２２に連結されて、スタビ反力を下内方
へ向けてホイールハブ１８に伝達する。 第１図の要部を第２図に詳細に示す。第１図は
左後輪を左前方から見た図であり、第２図は右後
輪を左（内側）後方から見た図であるが、対応す
る部材は同じ符号で示す。第２図に明確に示すよ
うに、ボールジヨイント２１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つのラバーブツシユ１９，２０の
一方１９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つのラバーブツシユ１９，
２０とボールジヨイント２１の３者を含む面Ｐは
ホイール中心軸Ｃを含む垂直面（その投影を第２
図左に示す）において、ホイール中心の高さCL
ではホイール左右中心Ｗより車体外方に配置され
ている。 さらに、ラバーブツシユ１９，２０の軸１９
ａ，２０ａは、ホイールハブ１８がボールジヨイ
ント回りの反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１２をトーインさせる
向きに配置されている。すなわち、前方のラバー
ブツシユ１９の向きは前方内向き、後方のラバー
ブツシユ２０の向きは前方外向きとされている。
この向きはラバーブツシユ１９，２０の位置によ
つて逆になる場合もありうる。すなわち、例えば
前方のラバーブツシユ１９が第３象限の下の方に
水平な向きあるいは斜めに前高、後低の向きに配
置されたときは、この軸１９ａは前方内向きでな
く後方内向きとする。これはいずれの場合にもホ
イールハブ１８のボールジヨイント２１の回りの
反時計方向回転を、トーイン方向に変位させるた
めである。 以下、第２図によつ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する。
第２図において、ボールジヨイント２１を通る縦
の仮想軸をＬ、車体の幅方向の仮想軸をＭとす
る。 横力Ｓはタイヤの接地点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
けて作用し、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。 コーナリング時等にタイヤに横力Ｓが作用する
と、Ｌ軸のまわりに上から見て反時計方向に回転
モーメントが発生し、ラバーブツシユ１９，２０
の弾性によりホイールハブ１８はボールジヨイン
ト２１のまわりにトーイン方向へ変位する。な
お、ことのき前方のラバーブツシユ１９の弾性を
後方のラバーブツシユ２０の弾性より大きくすれ
ば一層大きいトー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プによりスタビラ
イザ２３からスタビ反力Ｆがコントロールロツド
２４を介してホイールハブ１８のアーム２２の前
端に斜め下内方に向けて作用する。このスタビ反
力Ｆの垂直分力VFによりホイールハブ１８はボ
ールジヨイント２１の回りに反時計方向（左側か
ら見て）に回転するとともにスタビ反力Ｆの水平
分力HFにより前が内に変位する。この反時計方
向への回転は、ホイールハブ１８をラバーブツシ
ユ１９，２０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１８をト
ーイン方向に変位させる。また、水平分力HFの
内方への作用により、同様にホイールハブ１８は
トーイン方向への力を受け、効果的にトーイン方
向へ変位せしめられる。 このように、コーナリング時には横力Ｓとスタ
ビ反力Ｆとの両方がトーイン効果を生ぜしめ、効
果的にタイヤをトーインさせることができる。 次に、エンジンブレーキ力Ｅ、ブレーキ力Ｂ、
駆動力Ｋによるトーイン効果について説明する。 エンジンブレーキ力ＥがホイールセンタＷに前
から後へ作用すると、ホイールセンタＷはボール
ジヨイント２１とラバーブツシユ１９，２０を含
む面Ｐより内側にあるため、ホイールハブ１８は
ボールジヨイント２１の回り（Ｌ軸回り）に上か
ら見て反反時計方向すなわちトーイン方向Ｔに回
転変位する。一方、このエンジンブレーキ力Ｅは
Ｍ軸のまわりにホイールハブ１８を時計方向（左
側から見て）に回転させようとする作用を有す
る。これによりホイールハブ１８はトーアウトの
方向へ変位しようとする。このとき前述のＬ軸ま
わりのエンジンブレーキ力Ｅの作用の方が大きな
ければ結局トー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計することできない
ので、ラバーブツシユ１９，２０のいずれか一方
の後側にストツパを設けることにより、確実にト
ーインさせることができる。 ブレーキ力Ｂが接地点Ｇに前から後へ作用する
と、タイヤはＭ軸のまわりに反時計方向に回転し
ようとする。Ｍ軸まわりの反時計方向への回転は
上記スタビ反力Ｆの場合と同様にラバーブツシユ
１９，２０の向きによりホイールハブ１８をトー
イン方向に変位させる。また、図示の実施例では
接地点Ｇはボールジヨイント２１とラバーブツシ
ユ１９，２０を含む面Ｐより内側Ｐより内側に位
置しているため、ブレーキ力ＢはＬ軸まわりにも
トーイン方向へ作用する。しかし、このとき接地
点Ｇが上記面Ｐより外側に位置していても、この
場合はＭ軸まわりの回転によるトーイン効果の方
がＬ軸まわりのトーアウト効果よりも大きい（ラ
バーブツシユ１９，２０はブツシユの軸方向の方
が厚み方向より変形しやすいことと、ホイールセ
ンタＷのボールジヨイント２１からのオフセツト
は上下方向の方が横方向よりも大きいことに記因
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１８はＬ軸まわりに
トーアウト傾向とＭ軸まわりの回転とラバーブツ
シユ１９，２０の向きによるトーイン傾向の総合
的作用の結果、トーインしようとする。そこで、
ラバーブツシユ１９，２０のいずれか一方の後に
Ｍ軸まわりの時計変位を規制するストツパを設け
ることにより確実にＬ軸まわり詳しくはストツパ
を前に設けたラバーブツシユとボールジヨイント
２１を結ぶ線のまわりにホイールハブ１８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になよう
に、本発明によれば横力Ｓ、ブレーキ力Ｂ、エン
ジンブレーキ力Ｆ、駆動力Ｋの４つの外力に対
し、いずれの外力が作用した場合にもタイヤをト
ー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Ｆの垂直分力VFおよび水平分力
HFによりトーインさせる効果を有するリヤサス
ペンシヨンが得られる。したがつて、コーナリン
グ等の運転中に常に車を安定させ、しかも乗心地
を損うことなく操安性を向上させた車を実現する
ことがきる。また、このトーイン効果は、高速直
進性の優れたスポーツカーを実現する上にも有利
であるから、本発明によるリヤサスペンシヨンの
実用上の価値はきわめて高い。 次に、本発明をセミトレーリングタイプのリヤ
サスペンシヨンに適用した実施例を第３Ａ，３
Ｂ、３Ｃ図によつて説明する。第３Ａ図は右後輪
を上から見た図、第３Ｂ図はそれを右外方から見
た側面図（ただしタイヤは想像線で示す）、第３
Ｃ図は第３Ａ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３０Ａ，３
０Ｂを有するセミトレーリングアーム３０の各ア
ーム３０Ａ，３０Ｂの前端は車体に軸支部３１
Ａ，３１Ｂにより揺動自在に支持され、後部本体
３０Ｃの外側にはホイールハブ３２がボールジヨ
イント３３、第１ラバーブツシユ３４および第２
ラバーブツシユ３５を介して支持されている。ま
たホイールハブ３２には前方へ延びたアーム３２
Ａが一体的に設けられ、このアーム３２Ａの前端
にコントロールロツド３６の下端が連結され、こ
のコントロールロツド３６の上端は、車体にブラ
ケツト３７により支持されたスタビライザ３８の
前方屈曲部３８Ａの前端に連結される。 この構成では、前方のラバーブツシユすなわち
第２ラバーブツシユ３５の配置を除いて、他の全
ての部材の配置が第２図に示した実施例と同じで
ある。第２ラバーブツシユ３５は第１ラバーブツ
シユ３４よりも低く、第２象限（象限の定義は前
述と同じ）の下方に位置しており、スタビ反力に
よるホイールハブ３２の反時計方向（左から見
て、すなわち第３Ｂ図とは逆の方向から見て）の
回転を内方に案内するよう下方内向きに配置され
ている。 この実施例における４種の外力およびスタビ反
力の垂直および水平分力に対する作用は、前述の
第２図に示した実施例と全く同じであり、図から
明らかであるので説明を省略する。すなわち、こ
れらのいずれの力によつてもタイヤはトーイン変
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図は本発明をストラツトタイプのツインリ
ンクサスペンシヨンに応用した例を示す斜視図、
第２図はその要部を詳細に示す原理図で、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３Ａ図は本発明をセミトレーリングタ
イプのリヤサスペンシヨンに応用して例を示す右
後輪の一部破断上面図、第３Ｂ図は第３Ａ図の例
を右外方からタイヤを透視して示す側面図、第３
Ｃ図は第３Ａ図を左から見た図である。 １２……タイヤ、１４……ラテラルリンク、１
８，３２……ホイールハブ、１９，，２０，３
４，３５……ラバーブツシユ、２１，３３……ボ
ールジヨイント、２２，３２Ａ……アーム、２
３，３８……スタビライザ、２４，３６……コン
トロールロツド、３０……セミトレーリングアー
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 一端を車体に揺動自在に支持した揺動部材、
   ボールジヨイントと２つのラバーブツシユを介し
   てこの揺動部材に３点支持され、ホイールを回転
   自在に支持したホイール支持部材、および スタビ反力を伝達するスタビコントロールロツ
   ドを介してこのホイール支持部材に連結されたス
   タビライザからなり、 前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つのラバーブツシユの少なくとも
   １つはホイールセンタより前方に配置され、これ
   らの２つのラバーブツシユとボールジヨイントの
   ３者を含む面がホイール中心軸を含む垂直面にお
   いてホイール中心の高さではホイール左右中心よ
   り車体外方に配置され、前記ラバーブツシユの軸
   はホイール支持部材のボールジヨイント回りの車
   体左側から見た反時計方向回転をホイールセンタ
   の前方において内向きに案内するような向きに配
   置され、前記コントロールロツドは下方内向きに
   傾斜して配置され、ボールジヨイントより前方に
   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ヨン。