CN104136245A - 车辆悬架装置 - Google Patents
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Abstract
车辆悬架装置(1)的特征在于,具备:悬架装置主体(5),将车辆(2)的车轮(3)支承于该车辆(3)的车身(4);上部夹设构件(60),夹设在悬架装置主体(5)的铅垂方向上部与车身(4)之间,在车辆(2)的制动力的绝对值相对小的车辆(2)的缓制动时,与车辆(2)的非制动时相比,上部夹设构件(60)在车辆(2)的前后方向上的刚性相对减小;以及下部夹设构件(80),夹设在悬架装置主体(5)的铅垂方向下部与车身(4)之间,在车辆(2)的缓制动时,与车辆(2)的非制动时相比,下部夹设构件(80)在车辆(2)的前后方向上的刚性相对增大。因此,车辆悬架装置(1)起到能够适当地减少振动这样的效果。
Description
技术领域
本发明涉及车辆悬架装置。
背景技术
作为以往的车辆悬架装置,例如,专利文献1中公开了一种包含上控制连杆、下控制连杆、弹性套筒而构成的车轴式悬架装置。该车轴式悬架装置中,上控制连杆、下控制连杆的一端与车轴侧连接,另一端与车身侧连接,并且弹性套筒配置在上控制连杆、下控制连杆的至少一端侧而形成连接结构。并且,该车轴式悬架装置中,弹性套筒中的在上控制连杆、下控制连杆的至少一方配置的弹性套筒在车辆前后方向上的刚性设定得压缩方向比拉伸方向高。由此,车轴式悬架装置吸收所谓瞬态振动(harshness:声振粗糙度)的输入,减轻起步时或制动时的差速器的刀尖角的变化。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2007-22106号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,上述那样的专利文献1记载的车轴式悬架装置例如在更适当的振动减少等点上,还有进一步改善的余地。
本发明鉴于上述的情况而作出,目的在于提供一种能够适当地减少振动的车辆悬架装置。
用于解决课题的方案
为了实现上述目的,本发明的车辆悬架装置的特征在于,具备:悬架装置主体,将车辆的车轮支承于该车辆的车身;上部夹设构件,夹设在所述悬架装置主体的铅垂方向上部与所述车身之间,在所述车辆的制动力的绝对值相对小的所述车辆的缓制动时,与所述车辆的非制动时相比,所述上部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对减小;以及下部夹设构件,夹设在所述悬架装置主体的铅垂方向下部与所述车身之间,在所述车辆的缓制动时,与所述车辆的非制动时相比,所述下部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对增大。
另外,在上述车辆悬架装置中,可以的是,所述上部夹设构件的所述前后方向上的刚性和所述下部夹设构件的所述前后方向上的刚性以使所述车辆的缓制动时的所述车轮的心轴的前后力柔性与所述车辆的非制动时的所述心轴的前后力柔性等同的方式设定。
另外,在上述车辆悬架装置中,可以的是,在所述车辆的制动力的绝对值比所述车辆的缓制动时相对大的所述车辆的急制动时,与所述车辆的缓制动时相比,所述上部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对增大。
发明效果
本发明的车辆悬架装置起到能够适当地减少振动这样的效果。
附图说明
图1是表示实施方式的车辆悬架装置的简要结构的示意图。
图2是表示橡胶套筒的位移与力的关系的一例的线图。
图3是悬架的侧视观察的简化的示意图。
图4是说明制动转矩的向簧下施加的力的关系的示意图。
图5是说明弹性主轴高与心轴前后位移的关系的示意图。
图6是说明弹性主轴高与心轴前后位移的关系的示意图。
图7是表示弹性主轴高与簧下振动的关系的一例的线图。
图8是表示上支承件的前后方向上的刚性、下臂套筒的前后方向上的刚性、弹性主轴高之间的关系的一例的线图。
图9是表示心轴位置的前后力柔性成为恒定的前后方向上的刚性的组合的一例的线图。
图10是表示上支承件的位移与力的关系的一例的线图。
图11是表示下臂套筒的位移与力的关系的一例的线图。
图12是表示上支承件的简要结构的一例的示意图。
图13是表示下臂套筒的简要结构的一例的示意图。
图14是表示制动转矩输入时的弹性主轴高与簧下振动的关系的实测值的一例的线图。
图15是表示弹性主轴高变更时的瞬态振动特性的计算结果的一例的线图。
图16是表示上支承件的简要结构的另一例的示意图。
图17是表示下臂套筒的简要结构的另一例的示意图。
具体实施方式
以下,基于附图,详细说明本发明的实施方式。需要说明的是,本发明并不由该实施方式限定。而且,下述实施方式的结构要素中包括本领域技术人员能够且容易置换的要素、或实质上相同的要素。
[实施方式]
图1是表示实施方式的车辆悬架装置的简要结构的示意图,图2是表示橡胶套筒的位移与力的关系的一例的线图,图3是悬架的侧视观察的简化的示意图,图4是说明制动转矩的向簧下施加的力的关系的示意图,图5、图6是说明弹性主轴高与心轴前后位移的关系的示意图,图7是表示弹性主轴高与簧下振动的关系的一例的线图,图8是表示上支承件的前后方向上的刚性、下臂套筒的前后方向上的刚性、弹性主轴高之间的关系的一例的线图,图9是表示心轴位置的前后力柔性成为恒定的前后方向上的刚性的组合的一例的线图,图10是表示上支承件的位移与力的关系的一例的线图,图11是表示下臂套筒的位移与力的关系的一例的线图,图12是表示上支承件的简要结构的一例的示意图,图13是表示下臂套筒的简要结构的一例的示意图,图14是表示制动转矩输入时的弹性主轴高与簧下振动的关系的实测值的一例的线图,图15是表示弹性主轴高变更时的瞬态振动特性的计算结果的一例的线图,图16是表示上支承件的简要结构的另一例的示意图,图17是表示下臂套筒的简要结构的另一例的示意图。
如图1所示,本实施方式的车辆悬架装置1对应于车辆2的车轮3而分别设置。车辆悬架装置1包括将车辆2的车轮3支承在车辆2的车身4上的作为悬架装置主体的悬架5、将悬架5与车身4连结的上部连结部6、中部连结部7、及下部连结部8等。车辆悬架装置1相对于悬架5从铅垂方向上侧依次设置上部连结部6、中部连结部7、及下部连结部8。并且,本实施方式的车辆悬架装置1是减少悬架5的弹性主轴高引起的制动时的簧下振动的振动减少装置。
在此,悬架5的弹性主轴典型的情况是在使力沿着特定的轴方向作用时,力的方向与着力点的弹性位移的方向一致,且包含着力点的平面仅进行直线位移而不产生角位移那样的正交的假想的3轴,可谓是弹性复原的中心。悬架5的弹性主轴典型的情况是由悬架5的特性确定,例如,根据悬架5的弹簧的强度、配置、各部分的套筒的刚性(弹簧常数)等来确定。而且,簧下振动典型的情况是在车辆2的簧下,即在比悬架5靠车轮3侧处产生的振动。
具体而言,悬架5夹设在车轮3与车身4之间,将车轮3支承于车身4,并缓和从路面经由车轮3向车身4传递的冲击或振动。悬架5包括螺旋弹簧9、减振器10、上臂11、下臂12、关节13等而构成,相对于车身4能够对车轮3的轮子进行转向,且将车轮3的轮子支承成能够旋转。
螺旋弹簧9将簧下弹性支承在簧上即车身4,对车辆2的簧上部分的重量进行支承,而且,避免来自路面的振动或冲击通过车轮3向车身4传递。减振器10在活塞杆14上装配螺旋弹簧9,使螺旋弹簧9产生的车身4的上下振动减衰。减振器10沿铅垂方向配置,活塞杆14的铅垂方向上端部经由上部连结部6而与车身4连结,液压缸15的铅垂方向下端部经由球窝接头等接头部16而与下臂12连结。上臂11、下臂12是对减振器10或关节13等进行支承的悬架臂,上臂11配置在铅垂方向上侧,下臂12配置在铅垂方向下侧。上臂11的一方的端部(车宽方向外侧的端部)经由球窝接头等接头部17而与关节13的上端部连结,另一端(车宽方向内侧的端部)经由中部连结部7而与车身4连结。下臂12的一方的端部(车宽方向外侧的端部)经由球窝接头等接头部18而与关节13的下端部连结,另一端(车宽方向内侧的端部)经由下部连结部8而与车身4连结。关节13是非旋转部分,是将车轮3支承成能够以心轴19为旋转中心进行旋转的车轮支承构件。而且,关节13设有使车辆2产生制动力的制动装置的卡钳等。
上部连结部6将悬架5的铅垂方向上部与车身4连结。在此,上部连结部6如上述那样作为悬架5的铅垂方向上部,将减振器10的活塞杆14与车身4连结。上部连结部6包含夹设在活塞杆14的铅垂方向上端部与车身4之间的作为上部夹设构件的上支承件60而构成。上部连结部6将活塞杆14经由上支承件60而与车身4连结。上支承件60将活塞杆14的铅垂方向上端部弹性支承于车身4。
中部连结部7将悬架5的铅垂方向中间部与车身4连结。在此,中部连结部7如上述那样作为悬架5的铅垂方向中间部,将上臂11与车身4连结。中部连结部7包含夹设在上臂11的一端部(关节13的相反侧的端部)与车身4之间的作为中部夹设构件的上臂套筒70而构成。中部连结部7将上臂11经由上臂套筒70而与车身4连结。上臂套筒70将上臂11的一端部弹性支承于车身4。
下部连结部8将悬架5的铅垂方向下部与车身4连结。在此,下部连结部8如上述那样作为悬架5的铅垂方向下部,将下臂12与车身4连结。下部连结部8包含夹设在下臂12的一端部(关节13的相反侧的端部)与车身4之间的作为下部夹设构件的下臂套筒80而构成。下部连结部8将下臂12经由下臂套筒80而与车身4连结。下臂套筒80将下臂12的一端部弹性支承于车身4。
上支承件60、上臂套筒70、及下臂套筒80包含例如由橡胶等弹性体构成的所谓橡胶套筒等而构成。上支承件60、上臂套筒70、及下臂套筒80分别防止上部连结部6、中部连结部7、下部连结部8的松动且允许位移,由此作为吸收车辆前后方向的振动等的所谓柔性套筒而发挥功能。由此,上支承件60、上臂套筒70及下臂套筒80例如减少可动轴不同的构件彼此的作用阻力,且确保操纵稳定性、乘坐舒适度。上部连结部6、中部连结部7、下部连结部8的刚性(弹簧常数)分别根据上支承件60、上臂套筒70、下臂套筒80的刚性来确定。
在此,车辆悬架装置1假设通过以包含直行稳定性的操纵稳定性的提高为主体的悬架设计而例如增大上支承件60的刚性时,反而乘坐舒适性能可能会恶化。着眼于车辆2的制动时的现象时,这种情况下,车辆悬架装置1的由制动转矩的变动引起的振动可能会增加,通过转向,可能会向驾驶员传递不必要的振动。而且,车辆悬架装置1假设为了制动时的制动振动现象的减少而提高下臂套筒80的刚性时,瞬态振动特性(在车辆2行驶中越过路面的突起等时经由车轮3而输入的车辆前后方向的振动即所谓瞬态振动的减少性能)反而可能恶化。在此,上支承件60或下臂套筒80等所使用的橡胶套筒如图2例示那样,位移与力的关系具有非线性的特性。因此,车辆悬架装置1假设为了减少车辆2的制动时的制动振动而单纯地增大套筒的刚性时,伴随于此,车辆2的非制动时等常用域的刚性也会增大,上述那样的各种违背可能会产生。
因此,本实施方式的车辆悬架装置1中,作为上部夹设构件的上支承件60与作为下部夹设构件的下臂套筒80的刚性根据车辆2的制动状态以成为规定的关系的方式设定,由此有效地利用例如施加了制动转矩时发生变化的悬架5的几何形状,减少车辆前后方向的簧下振动。
在此,车辆悬架装置1的上支承件60、下臂套筒80成为刚性的调整对象。需要说明的是,例如,下臂12等在车辆前后方向设有多个时,该刚性的调整对象成为主要承受载荷的下臂12的下臂套筒80。例如,作为下臂12,设有车辆前后方向前侧的下臂No1和后侧的下臂No2这一对时,刚性的调整对象成为主要承受载荷的下臂No2的下臂套筒80。
具体而言,上支承件60形成为,在车辆2的制动力的绝对值相对小的车辆2的缓制动时,与车辆2的非制动时相比,上支承件60在车辆2的前后方向上的刚性相对减小。即,上支承件60在车辆2的缓制动时的前后方向上的刚性相对小于在车辆2的非制动时的前后方向上的刚性。另一方面,下臂套筒80形成为,在车辆2的缓制动时,与车辆2的非制动时相比,下臂套筒80在车辆2的前后方向上的刚性相对增大。即,下臂套筒80在车辆2的缓制动时的前后方向上的刚性相对大于在车辆2的非制动时的前后方向上的刚性。由此,车辆悬架装置1例如抑制瞬态振动特性变化引起的驾驶员的不适感,且兼顾操纵稳定性(直行稳定性)和制动振动减少,适当地减少簧下振动。
在此,车辆2的非制动时是未产生车辆2制动力的状态、车辆2的减速度为0的状态的时刻。另一方面,车辆2的缓制动时是车辆2的制动力的绝对值相对小的制动状态、车辆2的减速度的绝对值相对小的状态的时刻。典型的是,在此所说的车辆2的缓制动时是产生制动振动的大小的制动力、减速度作用的状态的时刻,例如,根据车辆2、制动装置等的规格来确定。进而言之,车辆2的缓制动时是例如车辆2的减速度为制动初期的0G至0.3G左右的缓制动域,更详细而言,是制动振动能够成为峰值的减速度例如为0G至0.2G附近的缓制动域的时刻。而且,车辆2的急制动时是车辆2的制动力的绝对值为预先设定的规定值以上的状态的时刻,是车辆2的减速度为预先设定的规定以上的急制动域的时刻。
该车辆悬架装置1如上述那样使上支承件60、下臂套筒80在车辆前后方向上的刚性根据车辆2的制动状态而可变,由此能够利用套筒刚性调节产生的悬架5的弹性主轴高的变化来减少制动振动。
图3是悬架5的侧视观察下的配置的简图。图3中,“H”表示弹性主轴高,“B”表示车高,“Ks”表示减振器弹簧特性,“KZ”表示弹性主轴上下方向刚性,“KX”表示弹性主轴前后方向上的刚性,“X”表示心轴19(簧下的重心位置)的前后位移,“Z”表示心轴19(簧下的重心位置)的上下位移,“α”表示相对于铅垂方向的减振器倾斜度,“β”表示相对于水平方向的弹性主轴倾斜度,“T”表示制动时的转矩输入,“F”表示来自路面的输入(瞬态振动时的输入)。需要说明的是,弹性主轴高H相当于从车轮3侧的基准点(例如,心轴19)到弹性主轴上的基准点为止的沿铅垂方向的相对距离。车高B相当于从车轮3侧的基准点(例如,心轴19)到车身4侧的基准点(例如,下臂套筒80的车身4侧的安装螺栓)为止的沿铅垂方向的相对距离。以下,以图3例示的模型为基础进行说明。
在车辆2的瞬态振动时,考虑来自路面的输入,但是在车辆2的制动时,以制动装置的制动转矩输入为输入源。制动转矩的向簧下施加的力的关系根据分别作用于车轮3的旋转部分(轮胎)、非旋转部分(关节13)的转矩输入,例如图4那样考虑。即,作用在车轮3的旋转部分上的输入是向旋转部分的制动转矩输入T、在车轮3的轮胎与路面的接地面处起作用的前后方向的制动力FX、在接地面处起作用的前后方向的制动力的反力-FX。需要说明的是,图4中,“r0”表示心轴19与接地面的沿铅垂方向的相对距离。另一方面,作用在车轮3的非旋转部分上的输入是向非旋转部分的制动转矩输入-T、来自旋转部分的向非旋转部分的前后方向的反力FX。当将它们合成而考虑时,制动转矩的向簧下施加的力为车轮3的轮胎与路面的接地面处的向簧下的前后输入FX。
接下来,参照图5、图6,根据悬架5的几何形状与制动转矩输入的关系来说明簧下的振动。如图5、图6所示,在接地面处施加等同的大小的力(例如,上述的前后输入FX)的情况下,相对于车辆前后方向的心轴19的位置(以下,有时称为“心轴位置”)的位移量是根据弹性主轴高而不同。图5中,弹性主轴高相对较高,在此位于比心轴位置靠铅垂方向上侧处。另一方面,图6中,弹性主轴高相对较低,在此位于比心轴位置靠铅垂方向下侧处。需要说明的是,图5、图6中,“KX’”表示弹性主轴前后方向上的刚性,“KW’”表示回振刚性(ワインドアップ)(关节13绕心轴19旋转时的刚性)。
如图5所示,在弹性主轴高相对较高时,心轴位置的位移量L11为相对于作用的力的平移部分的位移量L12与旋转部分的位移量L13相加的值。另一方面,如图6所示,在弹性主轴高相对较低时,心轴位置的位移量L21由于相对于作用的力的平移部分的位移量L22与旋转部分的位移量L23彼此相抵,处于相对减小相应量的倾向。因此,制动时的簧下前后振动如图7例示那样,弹性主轴高越低,心轴19的位移量越减少,由此减少。该图7表示对悬架5的特性进行变更、对弹性主轴高进行变更时的簧下前后振动的变化,表示在弹性主轴高相对较高时,簧下前后振动相对增大,在弹性主轴高相对较低时,簧下前后振动相对变小的情况。
本实施方式的车辆悬架装置1中,作为悬架5的特性,如上述那样,根据制动状态来变更上支承件60、下臂套筒80在前后方向上的刚性,由此能够变更该弹性主轴高。弹性主轴高如图8例示的那样处于如下倾向:伴随着上支承件60在前后方向上的刚性的下降而降低,而且,伴随着下臂套筒80在前后方向上的刚性的增加而降低。
另外,本实施方式的车辆悬架装置1构成为,在根据制动状态来变更上支承件60、下臂套筒80在前后方向上的刚性而变更弹性主轴高时,将与向心轴位置施加前后力时的心轴位置的位移量相当的前后力柔性保持为恒定。图9表示心轴位置的前后力柔性为恒定的上支承件60的前后方向上的刚性与下臂套筒80的前后方向上的刚性的组合的一例。前后力柔性根据上支承件60的前后方向上的刚性、下臂套筒80的前后方向上的刚性而变化。图9中,实线L是前后力柔性恒定为规定的值的上支承件60的前后方向上的刚性与下臂套筒80的前后方向上的刚性的组合的集合。由此,车辆悬架装置1能够抑制对瞬态振动特性的影响。
根据以上的内容,本实施方式的车辆悬架装置1以在车辆2的缓制动时,与车辆2的非制动时相比,上支承件60的前后方向上的刚性相对减小,下臂套筒80的前后方向上的刚性相对增大的方式构成上支承件60、下臂套筒80。由此,车辆悬架装置1如图8所示,弹性主轴高从表示车辆2的非制动时的弹性主轴高度的动作点P1变化为表示缓制动时的弹性主轴高度的动作点P2,从而能够降低该弹性主轴高。
此时,上支承件60的前后方向上的刚性和下臂套筒80的前后方向上的刚性以使车辆2的缓制动时的车轮3的心轴19的前后力柔性与车辆2的非制动时的心轴19的前后力柔性等同的方式设定。即,上支承件60、下臂套筒80构成为前后方向上的刚性可变,以如图9所示的那样使动作点P1处的上支承件60的前后方向上的刚性与下臂套筒80的前后方向上的刚性的组合、及动作点P2处的上支承件60的前后方向上的刚性与下臂套筒80的前后方向上的刚性的组合这两组合均位于实线L上。由此,车辆悬架装置1能够在车辆2的缓制动时将前后力柔性保持为恒定,并降低弹性主轴高。
在此进而,上支承件60构成为,在车辆2的急制动时,与缓制动时相比,车辆2的前后方向上的刚性相对增大。由此,车辆悬架装置1在可以不考虑对制动振动或瞬态振动特性的影响等那样的车辆2的急制动时,能够使弹性主轴高上升,提高操纵稳定性。
图10表示上支承件60的位移与力的关系的一例,图11表示下臂套筒80的位移与力的关系的一例。在此,上支承件60、下臂套筒80构成为,利用图2例示的那样的非线性特性,调整非制动时等的常用域、缓制动时的缓制动域、急制动时的急制动域的套筒刚性利用域,积极地变更非制动时等、缓制动时、急制动时的悬架5的几何形状。上支承件60以图10例示的那样的套筒特性构成,使前后方向上的刚性根据制动状态可变。即,上支承件60以前后方向上的刚性成为在常用域相对增大,在缓制动域相对减小,在急制动域再次相对增大的套筒特性的方式构成、组装。下臂套筒80以图11例示的那样的套筒特性构成,使前后方向上的刚性根据制动状态可变。即,下臂套筒80以前后方向上的刚性成为在常用域相对变小,在缓制动域、急制动域相对增大的套筒特性的方式构成、组装。
图12、图13分别示出使上支承件60、下臂套筒80的前后方向上的刚性根据制动状态可变的结构的一例。图12、图13示出上支承件60、下臂套筒80的筒状构件的中心轴线以与车辆2的前后方向交叉的方式配置时的结构。
如图12所示,上支承件60包含外筒61、内筒62、弹性体63等而构成。外筒61、内筒62是沿着车身4的高度方向延伸的圆筒构件。内筒62向外筒61的内侧***。外筒61、内筒62的任一方设于活塞杆14侧,另一方设置在车身4侧。在此,例如,外筒61设于车身4侧的托架,内筒62设置在活塞杆14侧。弹性体63由橡胶等弹性体构成,相对于径向(与前后方向交叉的方向)而夹设在外筒61与内筒62之间地呈圆筒状设置。即,弹性体63配置在外筒61的内周侧、内筒62的外周侧。对于上支承件60,在制动时外筒61和内筒62沿径向相对位移。并且,上支承件60在弹性体63形成有一对挖通部(挖通的空洞部分)64、挖通部65,通过调节它们的形状、位置等,能调整套筒刚性利用域、套筒特性。
在此,挖通部64、挖通部65均以沿着与前后方向正交的方向(例如车宽方向)延伸的方式形成。并且,挖通部64和挖通部65配置在相对于车辆前后方向隔着内筒62而互相对置的位置。并且,上支承件60以在非制动时挖通部65成为压扁的状态且挖通部64成为未压扁的状态的方式将挖通部64、挖通部65形成于弹性体63,向外筒61、内筒62组装。在此,挖通部65在制动时位于外筒61与内筒62的前后方向的间隔变宽的一侧,挖通部64在制动时位于外筒61与内筒62的前后方向的间隔变窄的一侧。因此,上支承件60在常用域中成为挖通部64未压扁且挖通部65压扁的状态,由此成为前后方向上的刚性相对大而难以变形的状态。而且,上支承件60在缓制动域,由于外筒61和内筒62沿径向相对位移而成为挖通部64、挖通部65均未压扁的状态。由此,上支承件60成为前后方向上的刚性相对小而容易变形的状态。并且,上支承件60在急制动域,由于外筒61和内筒62沿径向进一步相对位移而成为挖通部64压扁且挖通部65未压扁的状态。由此,上支承件60成为前后方向上的刚性再次相对大而难以变形的状态。因此,上支承件60能够实现前后方向上的刚性在常用域相对大,在缓制动域相对变小,在急制动域再次相对增大的套筒特性。
如图13所示,下臂套筒80包含外筒81、内筒82、弹性体83等而构成。外筒81、内筒82是沿着车身4的车宽方向延伸的圆筒构件。内筒82向外筒81的内侧***。外筒81、内筒82的任一方设于下臂12侧,另一方设于车身4侧。在此,例如,外筒81设于下臂12侧的托架,内筒82设于车身4侧的销或螺栓。弹性体83由橡胶等弹性体构成,相对于径向(与前后方向交叉的方向)夹设在外筒81与内筒82之间地呈圆筒状设置。即,弹性体83配置在外筒81的内周侧、内筒82的外周侧。对于下臂套筒80,在制动时外筒81和内筒82沿径向相对位移。并且,下臂套筒80在弹性体83形成一对挖通部84、挖通部85,通过调节它们的形状、位置等,能调整套筒刚性利用域、套筒特性。
在此,挖通部84、挖通部85均以沿着与前后方向正交的方向(例如高度方向)延伸的方式形成。并且,挖通部84和挖通部85配置在相对于车辆前后方向隔着内筒82而互相对置的位置。并且,下臂套筒80以在非制动时挖通部84、挖通部85成为未压扁的状态的方式将挖通部84、挖通部85形成于弹性体83,向外筒81、内筒82组装。在此,挖通部84在制动时位于外筒81与内筒82的前后方向的间隔变窄的一侧,挖通部85在制动时位于外筒81与内筒82的前后方向的间隔变宽的一侧。因此,下臂套筒80在常用域,挖通部84、挖通部85均成为未压扁的状态,由此前后方向上的刚性相对小而成为容易变形的状态。而且,下臂套筒80在缓制动域,由于外筒81与内筒82沿径向相对位移而挖通部84成为稍压扁的状态。由此,下臂套筒80成为前后方向上的刚性相对大而难以变形的状态。并且,下臂套筒80在急制动域,由于外筒81与内筒82沿径向进一步相对位移而挖通部84维持压扁的状态,由此前后方向上的刚性相对大而维持难以变形的状态。因此,下臂套筒80能够实现前后方向上的刚性在常用域相对小,在缓制动域、急制动域相对增大的套筒特性。
如上述那样构成的车辆悬架装置1在车辆2的非制动时等的常用域中,成为上支承件60的前后方向上的刚性相对大,下臂套筒80的前后方向上的刚性相对小的状态(参照图8、图9的动作点P1)。由此,车辆悬架装置1在车辆2的非制动时等的常用域中,悬架5的弹性主轴高度相对高,能够确保操纵稳定性。
并且,车辆悬架装置1在车辆2的缓制动时等的缓制动域中,在施加制动转矩时,如上述那样上支承件60、下臂套筒80变形,上支承件60的前后方向上的刚性相对变小,下臂套筒80的前后方向上的刚性相对增大(参照图8的动作点P2),悬架5的几何形状变化。此时,车辆悬架装置1在心轴19的前后力柔性大致恒定的状态下,上支承件60、下臂套筒80的前后方向上的刚性变化(参照图9的动作点P2)。由此,车辆悬架装置1例如在缓制动时,单纯地仅提高下臂套筒80的前后方向上的刚性,由此不仅变更弹性主轴高,相应地对应于下臂套筒80的前后方向上的刚性的增加而上支承件60的前后方向上的刚性也下降,由此能够将前后力柔性保持为恒定,并使弹性主轴高下降。其结果是,车辆悬架装置1使弹性主轴高下降,由此减少制动振动,而且将前后力柔性保持为恒定,由此能够抑制对瞬态振动特性的影响。
并且,车辆悬架装置1在车辆2的制动力相对增大的车辆2的急制动时等的急制动域中,如上述那样上支承件60、下臂套筒80进一步变形,上支承件60的前后方向上的刚性再次相对增大(参照图8、图9的动作点P3)。由此,车辆悬架装置1在可以不考虑对制动振动或瞬态振动特性的影响等的那样的车辆2的急制动时使弹性主轴高上升,从而能够提高操纵稳定性。
以上说明的实施方式的车辆悬架装置1具备悬架5、上支承件60、下臂套筒80。悬架5将车辆2的车轮3支承于该车辆2的车身4。上支承件60夹设在悬架5的铅垂方向上部与车身4之间,在车辆2的制动力的绝对值相对小的车辆2的缓制动时,与车辆2的非制动时相比,上支承件60在车辆2的前后方向上的刚性相对变小。下臂套筒80夹设在悬架5的铅垂方向下部与车身4之间,在车辆2的缓制动时,与车辆2的非制动时相比,下臂套筒80在车辆2的前后方向上的刚性相对增大。
因此,车辆悬架装置1在车辆2的缓制动中,与非制动时相比,上支承件60的前后方向上的刚性变小,下臂套筒80的前后方向上的刚性变大,由此能够将前后力柔性的变化保持得较少,并降低悬架5的弹性主轴高。其结果是,车辆悬架装置1能够抑制瞬态振动特性变化引起的驾驶员的不适感,并兼顾操纵稳定性提高和制动振动减少,能够适当地减少簧下振动。
图14、图15是如上述那样构成的车辆悬架装置1与比较例1、比较例2的车辆悬架装置进行比较的图。在此,比较例1的车辆悬架装置在车辆的缓制动时和非制动时不使上支承件或下臂套筒的刚性的大小关系变化,即使在缓制动时也将悬架5的弹性主轴高保持在相对高的位置。比较例2的车辆悬架装置在车辆的缓制动时,不考虑前后力柔性,仅增大下臂套筒的刚性而使悬架5的弹性主轴高相对变低。
从图14可知,本实施方式的车辆悬架装置1中的簧下前后振动L31、比较例2的车辆悬架装置中的簧下前后振动L32与比较例1的车辆悬架装置中的簧下前后振动L33相比减少。而且,从图15可知,本实施方式的车辆悬架装置1中的瞬态振动特性L41、比较例2的车辆悬架装置中的瞬态振动特性L42虽然与比较例1的车辆悬架装置中的瞬态振动特性L43相比提高,但是未考虑前后力柔性的瞬态振动特性L42相比本实施方式的瞬态振动特性L41发生恶化。因此可知,本实施方式的车辆悬架装置1能够抑制瞬态振动特性变化引起的驾驶员的不适感,并兼顾操纵稳定性提高和制动振动减少。
需要说明的是,上述的本发明的实施方式的车辆悬架装置没有限定为上述的实施方式,在权利要求书记载的范围内能够进行各种变更。
图16、图17分别示出使变形例的作为上部夹设构件的上支承件260、作为下部夹设构件的下臂套筒280的前后方向上的刚性根据制动状态可变的结构的一例。图16、图17示出上支承件260、下臂套筒280的筒状构件的中心轴线以沿着车辆2的前后方向的方式配置时的结构。
如图16所示,上支承件260包含外筒261、内筒262、弹性体263等而构成。外筒261、内筒262是沿着车身4的前后方向延伸的圆筒构件。内筒262向外筒261的内侧***。外筒261、内筒262的任一方设于活塞杆14侧,另一方设于车身4侧。在此,例如,外筒261设于车身4侧的托架,内筒262设于活塞杆14侧。弹性体263由橡胶等弹性体构成,相对于径向而夹设在外筒261与内筒262之间地呈圆筒状设置。即,弹性体263配置在外筒261的内周侧、内筒262的外周侧。对于上支承件260,在制动时外筒261和内筒262沿轴方向(前后方向)相对位移。并且,上支承件260在外筒261的前后方向的两端面分别设有圆环状的突起缘部261a、261b,在内筒262的前后方向的两端面分别设有圆盘状的限动部262a、262b。而且,上支承件260在弹性体263的前后方向的两端面分别设有圆环状的突起缘部263a、263b。并且,上支承件260按以下那样的位置关系将外筒261、内筒262、弹性体263组装。即,上支承件260中,相对于前后方向限动部262a和突起缘部261a隔开规定的间隔地对置,限动部262b和突起缘部261b隔开规定的间隔地对置。上支承件260中,突起缘部263a位于限动部262a与突起缘部261a之间,突起缘部263b位于限动部262b与突起缘部261b之间。上支承件260通过调节限动部262a与突起缘部261a的间隔、限动部262b与突起缘部261b的间隔等而调整套筒刚性利用域、套筒特性。
上支承件260以在非制动时突起缘部263b成为压扁的状态且突起缘部263a成为未压扁的状态的方式将外筒261、内筒262、弹性体263组装。在此,突起缘部263b在制动时位于限动部262b与突起缘部261b的前后方向的间隔变宽的一侧,突起缘部261a在制动时位于限动部262a与突起缘部261a的前后方向的间隔变窄的一侧。因此,上支承件260在常用域中通过成为突起缘部263a未压扁而突起缘部263b压扁的状态,而成为前后方向上的刚性相对大而难以变形的状态。而且,上支承件260在缓制动域中通过限动部262a与突起缘部261a的前后方向的间隔变窄,限动部262b与突起缘部261b的前后方向的间隔变宽,而成为突起缘部263a、突起缘部263b均未压扁的状态。由此,上支承件260成为前后方向上的刚性相对小而容易变形的状态。并且,上支承件260在急制动域中通过限动部262a与突起缘部261a的前后方向的间隔进一步变窄,限动部262b与突起缘部261b的前后方向的间隔进一步变宽,而成为突起缘部263a压扁且突起缘部263b未压扁的状态。由此,上支承件260成为前后方向上的刚性再次相对大而难以变形的状态。因此,上支承件260能够实现前后方向上的刚性在常用域相对大,在缓制动域相对变小,在急制动域再次相对增大的套筒特性。
如图17所示,下臂套筒280包括外筒281、内筒282、弹性体283等而构成。外筒281、内筒282是沿着车身4的前后方向延伸的圆筒构件。内筒282向外筒281的内侧***。外筒281、内筒282的任一方设于下臂12侧,另一方设于车身4侧。在此,例如,外筒281设于下臂12侧的托架,内筒282设于车身4侧。弹性体283由橡胶等弹性体构成,相对于径向而夹设在外筒281与内筒282之间地呈圆筒状地设置。即,弹性体283配置在外筒281的内周侧、内筒282的外周侧。对于下臂套筒280,在制动时外筒281与内筒282沿轴方向(前后方向)相对位移。并且,下臂套筒280在外筒281的前后方向的两端面分别设有圆环状的突起缘部281a、281b,在内筒282的前后方向的两端面分别设有圆盘状的限动部282a、282b。而且,下臂套筒280在弹性体283的前后方向的两端面分别设有圆环状的突起缘部283a、283b。并且,下臂套筒280按以下那样的的位置关系将外筒281、内筒282、弹性体283组装。即,下臂套筒280中,相对于前后方向限动部282a与突起缘部281a隔开规定的间隔地对置,限动部282b与突起缘部281b隔开规定的间隔地对置。下臂套筒280中,突起缘部283a位于限动部282a与突起缘部281a之间,突起缘部283b位于限动部282b与突起缘部281b之间。下臂套筒280通过调节限动部282a与突起缘部281a的间隔、限动部282b与突起缘部281b的间隔等而调整调节套筒刚性利用域、套筒特性。
下臂套筒280以在非制动时突起缘部283a、突起缘部283b成为未压扁的状态的方式将外筒261、内筒262、弹性体263组装。在此,突起缘部283b在制动时位于限动部282b与突起缘部281b的前后方向的间隔变宽的一侧,突起缘部281a在制动时位于限动部282a与突起缘部281a的前后方向的间隔变窄的一侧。因此,下臂套筒280在常用域中通过成为突起缘部283a、突起缘部283b均未压扁的状态,而成为前后方向上的刚性相对小而容易变形的状态。而且,下臂套筒280在缓制动域中通过限动部282a与突起缘部281a的前后方向的间隔变窄,限动部282b与突起缘部281b的前后方向的间隔变宽,而成为突起缘部283a压扁且突起缘部283b未压扁的状态。由此,下臂套筒280成为前后方向上的刚性相对大而难以变形的状态。并且,下臂套筒280在急制动域中通过限动部282a与突起缘部281a的前后方向的间隔进一步变窄,限动部282b与突起缘部281b的前后方向的间隔进一步变宽,而维持突起缘部283a压扁的状态。由此,下臂套筒280维持前后方向上的刚性相对大而难以变形的状态。因此,下臂套筒280能够实现前后方向上的刚性在常用域中相对小,在缓制动域、急制动域中相对增大的套筒特性。
这种情况下,车辆悬架装置1也是在车辆2的缓制动中,与非制动时相比,上支承件60的前后方向上的刚性减小,下臂套筒80的前后方向上的刚性增大,由此能够将前后力柔性的变化保持得较少,并降低悬架5的弹性主轴高。其结果是,车辆悬架装置1能够抑制瞬态振动特性变化引起的驾驶员的不适感,兼顾操纵稳定性提高和制动振动减少,能够适当地减少簧下振动。
需要说明的是,以上说明的悬架装置主体并不局限于上述的结构,例如,也可以是不具备上臂11而液压缸15的铅垂方向下端部经由球窝接头等接头部与关节13的上端部连结的结构。
标号说明
1 车辆悬架装置
2 车辆
3 车轮
4 车身
5 悬架(悬架装置主体)
6 上部连结部
7 中部连结部
8 下部连结部
9 螺旋弹簧
10 减振器
11 上臂
12 下臂
13 关节
14 活塞杆
15 液压缸
16、17、18 接头部
19 心轴
60、260 上支承件(上部夹设构件)
61、81、261、281 外筒
62、82、262、282 内筒
63、83、263、283 弹性体
64、65、84、85 挖通部
70 上臂套筒
80、280 下臂套筒(下部夹设构件)
Claims (3)
1.一种车辆悬架装置,其特征在于,具备:
悬架装置主体,将车辆的车轮支承于该车辆的车身;
上部夹设构件,夹设在所述悬架装置主体的铅垂方向上部与所述车身之间,在所述车辆的制动力的绝对值相对小的所述车辆的缓制动时,与所述车辆的非制动时相比,所述上部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对减小;以及
下部夹设构件,夹设在所述悬架装置主体的铅垂方向下部与所述车身之间,在所述车辆的缓制动时,与所述车辆的非制动时相比,所述下部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对增大。
2.根据权利要求1所述的车辆悬架装置,其中,
所述上部夹设构件的所述前后方向上的刚性和所述下部夹设构件的所述前后方向上的刚性以使所述车辆的缓制动时的所述车轮的心轴的前后力柔性与所述车辆的非制动时的所述心轴的前后力柔性等同的方式设定。
3.根据权利要求1或2所述的车辆悬架装置,其中,
在所述车辆的制动力的绝对值比所述车辆的缓制动时相对大的所述车辆的急制动时,与所述车辆的缓制动时相比,所述上部夹设构件在所述车辆的前后方向上的刚性相对增大。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141105 |