JPS6249202B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は自動車のリヤホイールを回転自在に支
持するとともに、リヤホイールから伝わる振動お
よびシヨツクを緩和するリヤサスペンシヨンに関
するものである。

（従来技術） 自動車のリヤサスペンシヨンにはいくつかのタ
イプがあり、トレーリングアーム式リヤサスペン
シヨンもそのうちの１種である。

トレーリングアーム式リヤサスペンシヨンで
は、タイヤにかかる横荷重をトレーリングアーム
により支えるようになつているので、トレーリン
グアームの横剛性を高める必要があり、このた
め、アームスパンの拡大やアームの強化等が必要
で、アーム自身が重くなるのを避けられない。ア
ーム重量が増せば、車両重量の増加につながり、
その結果、燃費の悪化や製造コストの上昇につな
がるという問題がある。

このような問題を改善するため、例えば実開昭
56−62205号に開示されているように、車体前後
方向に配された軽量のスイングアームを２本の横
方向のリンクで支持して、軽量で且つ横剛性を高
めるようにしたサスペンシヨン構造が提案されて
いる。第１図〜第３図にこの構造を有するサスペ
ンシヨンを示す。第１図は斜め後方から視た斜視
図で、前方側の一端１ａを車体（図示せず）に対
して回動自在に取り付けられたスイングアーム１
の他端１ｂには、車体上下に位置し幅方向に延び
た２本のラテラルリンク３，４の外端３ａ，４ａ
が回動自在に取り付けられ、このアツパおよびロ
アラテラルリンク３，４の内端３ｂ，４ｂは車体
に回動自在に取り付けられている。スイングアー
ム１の他端１ｂはリヤホイール２を回転自在に支
持し、ホイールサポートとしての役割も果たす。
なお、スイングアーム１の他端１ｂはシヨツクア
ブソーバ（図示せず）およびスプリング（図示せ
ず）を介して車体と連結し、これによつてホイー
ル２からの振動およびシヨツクを緩和するととも
にこの他端１ｂが車体に対して上下動可能なよう
になつている。第２図は、このサスペンシヨンを
車体上方から視た平面図で、図中上方が車体前方
である。第３図は、このサスペンシヨンを車体後
方から視た正面図であり、図中上下方向が車体上
下方向で、左右方向が車体幅方向を示す。

このように構成したサスペンシヨンにおいて
は、アツパラテラルリンク３とロアラテラルリン
ク４の内端３ｂ，４ｂの車体への取り付け位置を
調整すれば簡単にキヤンバ角の調整を行なえると
いう利点がある。しかしながら、車体に対してホ
イール２が上下する時、すなわちバンプおよびリ
バウンド時には、ホイール２の中心Ｏはアツパお
よびロアラテラルリンク３，４により支持されて
矢印ＡおよびＢの破線で示すようにほぼ円孤上の
軌跡を描く。このため、ホイール中心Ｏは車体に
対して上下動するとともに車体内方（車体幅方向
で、ホイールに対しラテラルリンクの設けられて
いる方向、すなわち右ホイールでは左側を、左ホ
イールでは右側を車体内方と称す。）すなわち矢
印Ｃの方向へ移動する。ホイール中心Ｏが車体内
方へ移動すると、ホイール２が支持されているス
イングアーム１の他端１ｂも車体内方に移動し、
このためスイングアーム１は一端１ａを中心とし
て第２図において反時計回りに回される。このた
め、このスイングアーム１の他端１ｂに支持され
ているホイール２も反時計方向（矢印Ｄの方向）
に回される。すなわち、トーアウトの方向を向
く。

このように、１本のスイングアームと、２本の
ラテラルリンクを用いた上述のサスペンシヨンに
おいては、横剛性を高め且つ軽量化が図れるとと
もにキヤンバコントロールが容易であるという長
所を有しているが、バンプおよびリバウンド時の
タイヤのトー変化をコントロールできず、走行中
におけるバンプおよびリバウンド時にホイールが
トーアウト側に変化し、車両の走行が不安定にな
るという問題がある。

一方、これに対して西独公開特許第2038880号
公報には、上方に配設される三角形状のアツパー
アームと下方に配設される前後に並設される２本
のロアアームによつて、車輪を支持する構成のも
のが開示されている。このものにあつては、車輪
の姿勢がこの３つのアームによつて基本的に規制
されるものであるため、これらのアームの位置、
配置、並びに長さの関係を選定することによつ
て、車輪が車体に対し上下方向に運動した場合に
も車輪のトーを適宜に設定することが可能にな
り、上述の従来技術の構造に比べて、トー変化に
よる走行安定性を改善することができるものであ
る。しかしながら、この公報のアツパーアーム
は、車体への枢着点が前後方向に離れた２点から
なる三角形アームで構成されるものであるため、
特にスペース面と乗心地面の両方で不利である。
つまり、車輪の上下運動に伴い三角形状のアツパ
ーアームの揺動を許すためには、広いスペースを
確保する必要がある。一般に、スタビライザー等
の他のサスペンシヨン構成部材を配設する必要性
から車輪背後の空間スペースは非常に限られるた
め、他のものと干渉を起こさないように三角形ア
ームの揺動スペースを確保するためには多くの制
約が生じ、設計自由度がかなり規制される。さら
には、走行中、路面の起状により車輪に対し前後
方向に衝撃荷重が入力されるが、この場合、アツ
パーアームは前後２点で枢着されている関係でこ
の衝撃荷重方向の剛性が高いものとなり、車体に
衝撃が伝わりやすく乗心地が悪化する。２点枢着
部の弾性ブツシユを軟かくすることで、この衝撃
を緩和することも可能であるが、軟かくしすぎる
と今度は旋回中、車輪に横力が作用する時、車輪
のキヤンバー変化（正方向）が大きくなり、グリ
ツプ力の低下を来し、操安性が悪化してしまう。

また、この公報のトレーリングアームの後端
は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に対
し、周動自在となるように連結されている。よつ
て滑らかな車輪の上下運動を可能にするために
は、この部分の周動をスムーズにすることが不可
欠であり、信頼性を確保するためには、実際には
大型のシールブーツ等の部材を別途必要として、
構造が複雑化する懸念が生じる。

また、一般に独立サスペンシヨンにおいては、
バンプ時に負のキヤンバになるようにすることが
車両の走行安定性を高めるうえで有効である。こ
のためには、第３図に示すようにアツパラテラル
リンク３の内端３ｂを矢印Ａで示すように下方に
下げればよい。なお、内端３ｂを下方に下げるの
は、車体内部を広くして居住性を向上しトランク
ルームスペースを拡大できるという点からも望ま
しい。しかしながら、上記内端３ｂを下げすぎる
とバンプ時にネガキヤンバがつきすぎてタイヤの
偏摩耗につながるという問題がある。また、内端
３ｂをそのまま下方に下げるとロアラテラルリン
ク４の内端４ｂと近づいて、タイヤに作用する横
力を受けるピツチが小さくなつて各リンクの荷重
が増し、信頼上低下および騒音の増大という問題
が生じる。

（発明の目的） 本発明は以上のような問題に鑑み、軽量で横剛
性が高く、且つキヤンバ変化およびトー変化の両
方を乗心地を損うことなくコントロールできると
ともに、バンプおよびリバウンド時のキヤンバ変
化を適正にできるよう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。

（発明の構成） 本発明のリヤサスペンシヨンは、ホイールサポ
ートによりリヤホイールを回転自在に支持し、ス
イングアームを車体前後方向に位置させ、このス
イングアームの先端をホイールサポートに、スイ
ングアームの基端を車体に取り付け、前記先端が
基端を中心として車体上下方向に揺動自在になす
とともに、リマホイールからの回転力および前後
力を受けるようになし、ホイールサポートの相互
に離隔した３点に回動自在に連結される外端と車
体の相互に離隔した３点に回動自在に連結される
内端を有する３本のラテラルリンクを車体幅方向
に配してなる自動車のリヤサスペンシヨンにおい
て、この３本のラテラルリンクの外端側連結点
は、このうちの２本のラテラルリンクの外端側連
結点が車体前後方向に位置し、残りのラテラルリ
ンクの外端側連結点が上記２本のラテラルリンク
の外端側連結点より上方に位置するように配さ
れ、この上方に位置する残りのラテラルリンクの
内端側連結点は該ラテラルリンクの外端側連結点
より車体下方で且つ前方に位置して配されている
ことを特徴とするものである。

さらに、本発明の自動車のリヤサスペンシヨン
は、前記残りのラテラルリンクの外端側連結点と
前記２本のラテラルリンクの外端側連結点とを
各々通る２本の直線を、車体前後方向に延びた鉛
直な投影面に投影した時、この２本の直線の間に
リヤホイールの接地点の投影点が位置するように
３本のラテラルリンクが配されていることを特徴
とするものである。

（実施例） 以下、図面によつて本発明の実施例を説明す
る。

第４図から第６図は本発明のリヤサスペンシヨ
ンの好ましい実施例を示し、第４図は斜め後方か
ら視た斜視図、第５図は車体上方から視た平面
図、第６図は車体後方から視た側面図であり、こ
れらの図に示すようにリヤホイール１２はホイー
ルサポート１６によつて回転自在に支持される。
このホイールサポート１６にはスイングアーム１
１の先端１１ｂが固定されるとともに、スイング
アーム１１が車体前後方向に位置するように基端
１１ａが車体に取り付けられる。さらに、基端１
１ａの取り付け部は基端１１ａを中心としてスイ
ングアーム１１が車体上下方向に揺動可能なよう
になつている。このため、ホイールサポート１６
およびリヤホイール１２は車体上下方向の動きが
可能となつているが、ホイールサポート１６に下
端が取り付けられ上端が車体に取り付けられたコ
イルスプリング１７ａおよびダンパユニツト１７
ｂにより車体上下方向の動きが適正に制限される
とともにホイールから伝わる振動およびシヨツク
が和らげられる。ホイールサポート１６には、車
体横方向に配される３本の第１、第２および第３
ラテラルリンク１３，１４，１５の外端１３ａ，
１４ａ，１５ａがラバーブツシユ、ボールジヨイ
ント等により取り付けられ、この３本のラテラル
リンク１３，１４，１５の内端１３ｂ，１４ｂ，
１５ｂは車体に取り付けられている。この時、上
方に位置する第２ラテラルリンク１４の内端１４
ｂが外端１４ａに対して、距離“ｌ”だけ車体前
方で、距離“ｄ”だけ車体下方に位置するよう
に、第２ラテラルリンク１４が配されている。こ
のようにすることにより、車体内部を下方へ押し
拡げて車室内空間を拡げ居住性を良くしたり、ト
ランクルームを広くしたりできる。さらに、内端
１４ｂを下方に下げるだけでなく前方へも移動さ
せているので、主として横力を受ける第２および
第３ラテラルリンク１４，１５の内端１４ｂ，１
５ｂの相互のピツチが小さくなることがなく、各
リンクの荷重が増すことを防げる。

なお、以上のように構成したリヤサスペンシヨ
ンのスイングアーム１１の両端および第１、第
２、第３ラテラルリンク１３，１４，１５の両端
の結合部を寸法変化を許容しないボールジヨイン
ト等のような固体結合にした場合、幾何学的には
６自由度の全てが束縛されリヤホイール１２およ
びホイールサポート１６の動きが不可能になる。
このため、各結合部もしくはスイングアーム、ラ
テラルリンク自身のうち少なくとも１ケ所以上を
柔軟な特性とし、ホイールが上下動する際に生ず
る幾何学的な干渉量を吸収させて、リヤホイール
の動きを可能にしている。

次に、以上の構成のリヤサスペンシヨンでの、
車体のバンプ時およびリバウンド時におけるトー
変化のコントロールについて説明する。バンプ時
には車体に対してリヤホイール１２が上方に移動
し、リバウンド時には下方に移動する。このた
め、第１、第２および第３ラテラルリンク１３，
１４，１５の各外端１３ａ，１４ａ，１５ａは、
それぞれ各リンクを半径とし各内端１３ｂ，１４
ｂ，１５ｂを中心とする図中破線Ｅ，Ｆ，Ｇで示
す円孤状の軌跡に沿つて移動する。このため、各
外端１３ａ，１４ａ，１５ａは円孤状の破線Ｅ，
Ｆ，Ｇに沿つて上下動するとともに車体内方へ移
動する。この時、各リンクの長さが異なるため、
車体内方への移動量も異なり、リンク長が最も短
い第１ラテラルリンク１３の外端１３ａの移動量
が最大で、最も長い第３ラテラルリンク１５の外
端１５ａの移動量が最小である。第１ラテラルリ
ンク１３は第２、第３ラテラルリンク１４，１５
より車体前方に配されているため、リヤホイール
１２の前端が内方へ引き込まれる、すなわち、ト
ーイン側に移動する。なおこの場合、各リンクの
外端１３ａ，１４ａ，１５ａは共に車体内方へ移
動するため、ホイール中心も内方へ移動し、第１
図〜第３図の例で示したのと同様にスイングアー
ム１１が基端１１ａを中心として回されホイール
がトーアウト側に変化するのであるが、上述のリ
ンク長の差により生ずるトーイン変化によつてこ
れを相殺することができる。すなわち、各リンク
の長さを適切に設定すれば、バンプ時およびリバ
ウンド時のトー変化をコントロールすることがで
きるのである。

次に、バンプおよびリバウンド時におけるキヤ
ンバ変化について説明する。バンプ時において負
のキヤンバをつけるには第６図に示すように第２
ラテラルリンク１４の内端１４ｂを下方に移動だ
けで良い。しかしながら、内端１４ｂを下方に下
げただけでは、バンプが大きい時、負のキヤンバ
がつきすぎ、逆にリバウンド時の正のキヤンバが
大きくなる傾向がある。このため、本実施例で
は、上記内端１４ｂを外端１４ａに対して車体前
方へ移動させている。このようにすると、バンプ
時にはホイールサポート１６はスイングアームの
基端１１ａを中心として円孤状の軌跡に沿つて動
くので、車体に対して上方に動くとともに前方へ
も動く。この時、ホイールサポート１６の上動に
伴ない第２ラテラルリンク１４の外端１４ａも第
６図に示す軌跡Ｆに沿つて上動するとともに車体
内方へ引張られてタイヤに負のキヤンバを与え
る。同時に、上記ホイールサポートの車体前方の
動きに伴なつて第２ラテラルリンク１４の内端１
４ａは車体前方に動かされる。このため、第５図
からわかるように内端１４ａが前方に動くと第２
ラテラルリンク１４により内端１４ａは外方に押
し出されタイヤに正のキヤンバを与える。このよ
うにして、前述のホイールサポートの上動により
生じる負のキヤンバと、ホイールサポートの前動
により生じる正のキヤンバとが合わさつて、バン
プ時の負のキヤンバ量を適正にすることができ
る。

第７図は、バンプおよびリバウンド時における
キヤンバ変化を表わしたグラフで、横軸の正側に
バンプ量を、負側にリバウンド量をそれぞれ表わ
し、縦軸にキヤンバを表わす。本グラフ中、実線
Ｖは走行性および安定性の点から要求されるキヤ
ンバ変化の理想曲線を示し、１点鎖線Ｖは第２
ラテラルリンク１４の内端１４ｂを外端１４ａに
対して下方に移動させただけの場合のキヤンバ変
化を示し、破線Ｖは第２ラテラルリンク１４の
内端１４ｂを外端１４ａに対して下方に移動させ
るとともに前方にも移動させた本実施例のリヤサ
スペンシヨンの場合のキヤンバ変化を示す。この
グラフからわかるように、第２ラテラルリンクの
内端１４ｂを下方に移動させただけでは、バンプ
時の負のキヤンバが大きくなりすぎ、タイヤの偏
摩耗に結びつく恐れがあるとともに、リバウンド
時は正のキヤンバが大きくなりすぎ、走行が不安
定になる恐れがある。これに対し、本発明のリヤ
サスペンシヨンの場合は、理想曲線Ｖに近いキヤ
ンバ変化Ｖが得られる。

第８図は本発明のリヤサスペンシヨンの好まし
い１実施例を車体側方から視た側面図である。図
中、矢印で示す左方が車体前方を示し、ホイール
サポート１６に連結された３本のラテラルリンク
の外端１３ａ，１４ａ，１５ａのうち、この図に
おいて外端１３ａと１４ａの各中心を通る直線Ｓ
１と、外端１４ａと１５ａの各中心を通る直線Ｓ
２とを考える。各直線Ｓ１，Ｓ２と路面との交点
をそれぞれＹ，Ｚとすると、走行時にホイール１
２に作用する横力の入力点（この点は、走行時に
は接地点より若干後方に位置する。）Ｘは上記交
点ＹとＺの間に位置するようになつている。この
ようにすれば、ホイール１２に横力が作用した場
合、上方に位置する第２ラテラルリンク１４が引
つ張り力を受け、下方に位置する第１および第３
ラテラルリンク１３および１５が圧縮力を受ける
ことになり、座屈等のため許容荷重が小さくなる
圧縮力を２本のリンクで受け、許容荷重が大きい
引張力を１本のリンクで受けるので、各リンクの
荷重分担が最適になる。

なお、以上説明した実施例ではコイルスプリン
グおよびダンパユニツトをホイールサポートに取
り付けているが、この代わりに各ラテラルリンク
のいずれかもしくはスイングアームに取り付ける
ことが可能である。さらに、後輪駆動車の場合で
はホイールサポート中をドライブシヤフトが貫通
するようにすることも可能である。また、サスペ
ンシヨンの前後を逆にして、トレーニングアーム
タイプでなく、リーデイングアームタイプとする
ことも可能である。

（発明の効果） 以上、詳細に説明したように、本発明のリヤサ
スペンシヨンを用いればサスペンシヨンの横剛性
を高め且つ軽量化を図ることができ、トーコント
ロールおよびキヤンバコントロールを共になすこ
とができる。さらに、バンプおよびリバウンド時
におけるキヤンバ変化を適正にして、タイヤの偏
摩耗を抑え、車両の走行安定性を向上させること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は従来のリヤサスペンシヨン
の１例を示す図で、第１図は斜視図、第２図は平
面図、第３図は正面図である。第４図から第６図
は本発明のリヤサスペンシヨンの１実施例を示
し、第４図は斜視図、第５図は平面図、第６図は
正面図である。第７図はバンプおよびリバウンド
時のキヤンバ変化を示すグラフ、第８図は本発明
のリヤサスペンシヨンの１実施例を示す側面図で
ある。 １，１１……スイングアーム、２，１２……リ
ヤホイール、１３……第１ラテラルリンク、１４
……第２ラテラルリンク、１５……第３ラテラル
リンク、１６……ホイールサポート、１７ａ……
コイルスプリング、１７ｂ……ダンパユニツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リヤホイールを回転自在に支持したホイール
   サポートと、 基端が車体に、先端が前記ホイールサポートに
   取り付けられて車体前後方向に配置され、前記基
   端を中心に前記先端が車体上下方向に揺動自在で
   あるとともに前記リヤホイールからの回転力およ
   び前後力を受けるスイングアームと、 各外端が前記ホイールサポートの相互に離隔し
   た３点に、各内端が車体の相互に離隔した３点に
   それぞれ一個の枢着手段を介して回動自在に取付
   けられる車体横方向に配置された３本のラテラル
   リンクとからなり、前記ホイールサポートは車体
   に対し横方向変位が許容されるように前記スイン
   グアームを介して車体に接続されるとともに、 この３本のラテラルリンクのうちの１本のラテ
   ラルリンクの外端側連結点は車体前後に配置した
   他の２本のラテラルリンクの外端側連結点より上
   方に配置され、 この上方のラテラルリンクの内端側連結点が、
   該リンクの外端側連結点より車体下方で、且つ前
   方に配置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。 ２ 車体前後方向に延びた鉛直な投影面内におい
   て、前記上方のラテラルリンクの外端側連結点と
   前記他の２本のラテラルリンクの外端側連結点と
   を各々通る２本の直線の間にリヤホイールへの横
   力の入力点が位置するように前記３本のラテラル
   リンクが配置されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の自動車のリヤサスペンシヨ
   ン。