JPS632713A - 自動車のサスペンシヨン装置 - 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） 本発明は弾性ブツシュのたわみを利用して後輪のトーコ
ントロールを行うようにした自動車のサスペンション装
置に関するものである。

（従来技術） 自動車が旋回走行する場合、左右の車輪とりわけ旋回中
心に対して外側の車輪には、旋回中心に向かう横方向荷
重（横力）が作用する。この場合、横力に対して後輪を
走行方向に向かって車両内側に向くように変化（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
自動車の走行安定性の向上を図る上において有効である
ことは広く知られており、このような技術思想に立脚す
る従来技術としては、例えば特開昭５８−１８８７０８
号公報に係るサスペンション構造がある。

前記公報に記載されたサスペンション構造は、リアサス
ペンションアームと後輪を回転自在に支持する後輪支持
部材との間を、１つのボールジョイントと２つのり１性
ブツシユとでフロート結合し、且つ該各結合部の位置を
後輪中心に対して適切に設定することにより、横力に対
する少くとも１つの弾性部材の変位を有効に利用し、も
って上記車輪を的確にトーイン変化させるようにしたも
のである。より具体的には、上記少くとも１つのりｉ性
ブツシュは、内筒と外筒との間に予圧縮された弾性ブツ
シュを介在させて、横力がこの予ＥＥ’Ｍ力に相当する
所定値以上となったときに、後輪をトーイン方向に変化
させるようになっている。換言すれば、横力が上記所定
値以下のときは、横力による後輪のトーアウト方向への
変位を許容して、自動車の口頭性を高めるようにしてい
る。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、前記公報記載のサスペンション構造にあ
っては、横力が小さいときの後輪のトーアウト方向への
変位により、自動車の挙動が敏感になり過ぎて、直進安
定性確保の点で好ましくないという問題を生じる。

したがって１本発明の目的は、横力が中程度のときは従
来通り自動車の回頭性を高めつつ、横力が小さいときお
よび大きいときの両方共に安定性を確保し得るようにし
た自動車のサスペンション装置を提供することにある。

（発明が解決しようとする問題点） 前述の目的を達成するため、本発明にあっては、次のよ
うな構成としである。すなわち、車体に揺動自在に支持
されたリアサスペンション構成部材と、後輪を回転自在
に支持した後輪支持部材と、それぞれ前記リアサスペン
ション構成部材と後輪支持部材との間に介在された１つ
のホールジヨイントおよび少くとも１つの夕１性ブツシ
ュと、を備え、前記弾性ブツシュのたわみ変形により前
記後輪が前記ボールジョイントを揺動支点としてトーイ
ン方向へ変化されるようにした自動車のサスペンション
装置において、 前記弾性ブツシュが、互いに内外三重構造とされた内筒
、中筒、外筒を備えると共に、該内筒と中筒との間に介
在された第１りγ件部材および該中筒と外筒との間に介
在された第２弾性部材を備え、 前記間りｉ件部材のいずれか一方が予圧縮されると共に
、他方の弾性部材が該一方の弾性部材がたわみ始めると
きの横力よりも十分に小さい横力でたわむように設定さ
れて、横力に対する前記弾性ブツシュのたわみ量の割合
が、横力が大きいときおよび小さいときに、横力が中程
度のときよりも大きくされている、 ような構成としである。

（実施例） 以下本発明の実施例を添付した図面に基づいて説明する
。

右後輪に対するサスペンション構造を示す第１図におい
ては、１はサスペンション構成部材としてのセミトレー
リングアームであり、その二叉状の一端部１ａは、車幅
方向に配設されたサブフレーム２に対して、それぞれ弾
性ブツシュ９を介して上下方向に揺動自在として連結さ
れている。

また、３は、後輪（第１図では右後輪）４を回転自在に
支持する後輪支持部材としてのホイールハブであり、略
三又状に一体形成されている。また５はディファレンシ
ャルギアボックス、６は該ディファレンシャルギアボッ
クス５とホイールハブ３に支持された後輪４とを連結す
るドライブシャフト、７はストラットアッセンブリ、８
はスタビライザである。

上記ホイールハブ３とセミトレーリングアーム１の他端
１ｂとは、第１図ないし第３図に示す如く、ホイールハ
ブ３の第１アーム部１１とセミトレーリングアーム１の
第１ブラケツト１４の間に設けられて１点を中心として
揺動自在なポールジョイン）Ｐと、ホイールハブ３の第
２アーム部１２とセミトレーリングアーム１の第２ブラ
ケツト１５の間に設けられて適度に弾性変形可能とされ
る第１弾性ブツシュＲ１と、ホイールハブ３の第３アー
ム部１３とセミトレーリングアーム１の第３ブラケツト
１６の間に設けられて適度に弾性変形可能とされる第２
弾性ブツシュＲ２の、合計３つの支持点によって連結さ
れ、上記ボールジョイントＰを中心として適度に揺動可
能とされている（フロート結合）。

このホイールハブ３とセミトレーリングアーム１とを連
結するボールジョイントＰと第１弾性ブツシュＲ１と第
２弾性ブツシュＲ２との配置構造は、このサスペンショ
ンを有効に機能させて、横力のみならず制動力等の種々
の荷重に対応して後輪４のトーイン変化を的確に現出さ
せるための技術的な基礎となるものであり、従って１本
発明の主体である第２弾性ブツシュＲ２の具体的構成を
詳述するに先だって、これら３つの支持点の配置構造を
第４図を参照して説明する。

第４図は、右側後輪４を車体側方（すなわち車内側）か
ら見た場合の簡略図である。この簡略図において、後輪
４のセンター（以下、ホイールセンターという）０を基
準とする水平（Ｘ　七ｈ　）−垂直（Ｚ軸）座標におい
て、ボールジョイントＰは第４象限に位置し、第１弾性
ブツシュＲ１は第１象限に、また第２弾性ブツシュＲ２
は第３象限にそれぞれ位置している。

また、上記第１弾性ブツシュ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弾性ブツシュＲ２は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。なお、：
ｊｆＪ４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）が構成されている。また座標系
（Ｌ、Ｍ、Ｎ）は上記座標系（Ｘ、Ｙ、ｚ）を平行移動
してボールジョイン）Ｐの中心を原点とした座標系であ
る。

さらに、上記ボールジョイントＰ、第１弾性ブツシュＲ
，および第２りｉ性ブツシュＲ２の各取付点（ボールジ
ョイントＰにあってはその中心、第１および第２．Ｂ性
ブツシュＲ１，Ｒ２にあってはその各軸心中央点）を含
む三角形の取付面Ｑは、車輪中心軸を含む鉛直面（すな
わち上記座標系（ｘ、ｙ、ｚ）のＹＺ面）との交差線ｑ
において、後輪中心軸（Ｙ軸）上でのホイールセンター
０とのオフセット量をＷ、後輪接地面上でのオフセット
をＧとし、且つ各々車体内側方向のオフセットをプラス
（＋）とすると、上記Ｗがプラス（＋）　！　（つまり
車体内側）でＧがマイナス（−）　ｆｆｌ　（車体外側
）となるように配置されている。

次に、上述の如くボールジョイントＰと第１弾性ブツシ
ュＲ１および第２弾性ブツシュＲ２を配置した場合にお
ける後輪４のトーイン変化に対する作用について述べる
。

■横力Ｓは、後輪接地点に対して＋Ｙ力方向車体内側方
向）に作用するので、上記ΔＰＲＩ　Ｒ２の取付面Ｑを
ボールジョイント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。このた
め、上記取付面Ｑは、ボールジョイントＰを中心にして
Ｌ軸回りを車体内側方向に回転変位し、後輪４がトーイ
ン変化することになる。

■ブレーキカＢは、車輪接地点に対し＋Ｘ軸方向（車体
後方側方向）に作用するので、Ｇの（−）量によって取
付面ＱをボールジョイントＰを中心としてほぼＬ軸回り
を反時計方向に回転させるモーメント力とじて作用する
。このため、上記取付面Ｑは、ボールジョイントＰを中
心として車体内側方向に回転変位し、後輪４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弾性プ
ッシュＲ，が上記トーイン効果を妨げる車体内方へ変位
すること（つまり後輪４の前方移動〕を制止するために
、該第１りｉ性ブツシュＲ１の軸方向前端にストッパを
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、ホイールセンター〇に対して子
方向（車体後方側）に作用するので、Ｗの（＋）量およ
びＧの（−）量によって取付面Ｑをボールジョイント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りｐ性ブツシュ
Ｒ１の軸心が車体後方外向きに、第２弾性ブツシュＲ２
の軸心が車体後方内向きにそれぞれ配置されていること
、および−般に弾性ブツシュの剛性は軸心方向に弾性変
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後輪４のトーイン
変化が行なわれることになる。

この場合、第２弾性ブツシュＲ２には外向きの力がかか
りＬ軸回りにトーアウトの動きを生じさせるような力が
発生するので、該第２弾性ブツシュＲ２の車体外側方向
における変位を規制して後輪４のトーアウト方向への移
動を阻止するようにすれば上記トーイン変化を容易且つ
確実に行なうことができる。

■エンジン駆動力には、ホイールセンター〇に対して−
Ｘ方向（車体前方側）に作用するので、Ｗの（＋）量に
よって取付面Ｑをボールジョイント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。このため上記ブレーキ力Ｂの場合と同様に、
取付面Ｑが該ボールジョイントＰを中心にして車体内側
方向に回転変位し、後輪４がトーイン変化することにな
る。

さて次に、横力に対する後輪４のトー変化を決定する第
２＠性ブツシユＲ２の詳細について、第５図〜第１０図
を参照して説明する。

先ず、第５図において、第２弾性ブツシュＲ２は、互い
に内外三重構造とされた内筒２１と中筒２２と外筒２３
とを備えている。この内筒２１と中筒２２との間には、
第１弾性部材２４およびスペーサ２５が介在され、中筒
２２と外筒２３との間には第２弾性部材２６が介在され
ている。そして、内筒２１内には、セミトレーリングア
ーム１の第３ブラケツト１６に固定された支軸２７がが
たつきなく嵌挿され（第６図参照）、また外筒２３はホ
イールハブ３の第３アーム部１３にがたつきなく嵌合、
保持されている。

前記スペーサ２５は、第７図から特に明らかなように断
面略半月状とされて、金属型の本体２５ａの表面をフッ
素系樹脂からなる被覆層２５ｂにより被覆したものとし
て構成されている。このスペーサ２５は、その円弧状面
が中筒２２の内周面に着座され、またその平担面が内筒
２１に形成された平担面２１ａに着座されている。そし
て、このスペーサ２５は、内筒２１と中筒２２との間に
きつく嵌合され、第１弾性部材２４に対して予圧縮（予
圧縮ＰＩ　−第１Ｏ図参照）を与えている。

より具体的には、スペーサ２５を取り外した第７図の状
態において、間隙Ａと間隙Ｂとは、ＢＡＡとされる一方
、このスペーサ２５が取外された状態では、内筒２１の
軸心文１が、外筒２３の軸心文２よりも、若干車幅方向
内方向に変位した状！ムとされている。そして、スペー
サ２５を組込んだ第５図、第６図の状態で、上記両軸６
文！と文２とが一致するようにされている。これにより
、第１弾性部材２４は、横力（符号Ｐで示しである）が
上記予圧縮力Ｐ１に相当する力（例えば０．４Ｇ相当）
よりも小さいときは殆どたわみ変形せず、予圧縮力Ｐ１
に相当する力よりも横力が太きくなった時点からたわみ
始めることになる。

一方、前記第２弾性部材２６は、比較的軟らかいものと
され、第１弾性部材２４をたわませるのに必要な横力よ
りも十分に小さな横力でたわむことになる。

上述した第１、第２の両弾性部材２４と２６とのたわみ
特性の設定によって、その合成されたたわみ特性、すな
わち第２弾性ブツシュＲ２のたわみ特性は、第１０図に
示すようになる。この第１０図から明らかなように、横
力が零から徐々に大きくなっていく場合を考えると、横
力が小さい時点では、ｉ２弾性部材２６のたわみによっ
て、横力（Ｐ）に対するたわみ量δの割合が大きくなる
。第２弾性部材２６が十分にたわんだ後、すなわち第１
Ｏ図６１　（第８図をも参照）以降は、第１？＃性部材
２４が予圧縮により実質的にたわまず、また第２弾性部
材２６もほぼたわみ切っているので、横力に対するたわ
み量の割合が小さくなる。さらに、横力が第１？＃性部
材２４の予圧縮力Ｐ１に相当する力以上になると、占該
第１り１性部材２４もたわみ始め、横力に対するたわみ
量の割合が再び大きくなる。さらに、横力が大きくなる
と、スペーサ２５が内筒２１から離間される（第９図参
照）。このように、横力が小さいときと大きいときは、
横力が中程度のときに比して、横力に対するたわみ量の
割合が大きくされる。

前述したような第２弾性ブツシユＲ２のたわみ特性によ
り得られる横力に対する後輪４のトー変化の様子を、第
１１図に示しである。この第１１図から容易に理解され
るように、本発明では、横力が小さいときの直進安定性
および横力が大きいときの安定性を確保しつつ、横力が
中程度のときの回頭性が確保される。なお、第１１図に
示すような特性線は、原点０を中心にして時計方向ある
いは反時計方向に回動させるような特性とすることもで
きる。なお、トーアウト傾向は、特に、セミトレーリン
グアーム１のサブフレーム２に対する連結部に介在され
た弾性ブツシュ９のたわみ特性によって大きく左右され
る。

以上実施例について説明したが、予圧縮が与えられるり
ｉ件部材としては、中筒２２と外筒２３との間の第２り
ｉ件部材２６としてもよい。また、予圧縮を与えるには
、スペーサ２５を別途用いる他、従来から行なわれてい
る種々の手法を採択し得る。さらに、サスペンションア
ームの形式は、ウィツシュボーンタイプ等適宜の形式の
ものとすることができる。

（発明の効果） 本発明は以上述べたことから明らかなように、横力が大
きいときの安定性および横力が中程度のときの回頭性を
確保しつつ、横力が小さいときの直進安定性を高めるこ
とができる６ また、本発明では、従来から存在していた弾性部材のた
わみ特性を工夫するだけでよいので、容易に実施化し得
るものである６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が適用されたサスペンションの一例を示
す斜視図。 第２図は第１図の平面図。 第３図は第２図を車体外方向から見た図。 第４図はリアサスペンション構成部材と後輪支持部材と
の結合部分におけるボールジョイントと弾性ブツシュと
の配置関係を示す概略図。 第５図は横力に対するトーコントロール用の弾性ブツシ
ュを示す径方向断面図。 第６図は第５図の軸線に沿う断面図。 第７図は第５図の分解図。 第８図、第９図は横力の大きさに応じて第５図の弾性ブ
ツシュが変化する様子を示す図。 第１０図は第５図の弾性ブツシュにおけるたわみ特性図
。 第１１図は第５図の弾性ブツシュを利用して得られるト
ー変化特性を示すグラフ。 １：セミトレーリングアーム （リアサスペンション構成部材） ２：サブフレーム（車体） ３：ホイールハブ（後輪支持部材） ４：後輪 Ｐ：ボールジョイント Ｒ２：第２弾性ブツシュ ２１：内筒 ２２：中筒 ２３：外筒 ２４：第１弾性部材 ２５ニスペーサ（予圧縮用） ２６：第２弾性部材 第２図 ｔＪＴ 第３図 第５図 第８図　　　　第９図 第１０図 りｔｈ　　ｄ２　　　ｊ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体に揺動自在に支持されたリアサスペンション
   構成部材と、後輪を回転自在に支持した後輪支持部材と
   、それぞれ前記リアサスペンション構成部材と後輪支持
   部材との間に介在された１つのボールジョイントおよび
   少くとも１つの弾性ブッシュと、を備え、前記弾性ブッ
   シュのたわみ変形により前記後輪が前記ボールジョイン
   トを揺動支点としてトーイン方向へ変化されるようにし
   た自動車のサスペンション装置において、 前記弾性ブッシュが、互いに内外三重構造とされた内筒
   、中筒、外筒を備えると共に、該内筒と中筒との間に介
   在された第１弾性部材および該中筒と外筒との間に介在
   された第２弾性部材を備え、 前記両弾性部材のいずれか一方が予圧縮されると共に、
   他方の弾性部材が該一方の弾性部材がたわみ始めるとき
   の横力よりも十分に小さい横力でたわむように設定され
   て、横力に対する前記弾性ブッシュのたわみ量の割合が
   、横力が大きいときおよび小さいときに、横力が中程度
   のときよりも大きくされている、 ことを特徴とする自動車のサスペンション装置。