JP2604147B2

JP2604147B2 - 自動車のサスペンシヨン装置

Info

Publication number: JP2604147B2
Application number: JP62072576A
Authority: JP
Inventors: 忠信山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: DE3809995A1; DE3809995C2; US4865350A; JPS63240408A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車のサスペンション装置に関し特に、
サスペンション支持部材及びラテラルリンク等を取りつ
け状態を調整して、トーコントロールを行う後輪用サス
ペンション装置に関する。

（従来の技術）自動車のサスペンション装置は、車輪の振動が車体側
に直接伝わらないように減衰させる役割を果たすもので
あり、このような観点から、特公昭56−47008号公報に
は、サスペンション装置の車体との間に介在するブッシ
ュの構造を改良して、振動の緩衝効果を高めるようにし
たサスペンション支持部材の支持構造が開示されてい
る。この開示された装置では、上記ブッシュが上下方向
の振動に対し圧縮変形し、これによって、車輪の振動を
吸収する構造にするとともに、上下方向の弾性係数を変
位に応じて変化させるようにしている。

また、サスペンション装置を用いて、トーコントロー
ルを行うことが従来から知られている。たとえば、実公
昭59−966号公報には、旋回時のトーアウト傾向を防止
して、走行安定性を確保するようにした後輪用サスペン
ション装置が開示されている。この開示されたサスペン
ション装置では、前後方向に延びるアーム部材と横方向
に延びる２本のアームとを備え、これらのアームの一端
を車輪支持部材に取り付けるとともに、他端側を車体に
より支持している。この場合上記横方向のアームは、横
力が車輪に作用した場合、トーイン傾向が生じるような
位置関係で、車輪支持部材に変形可能なブッシュを介し
て取り付けられている。

また、実開昭61−48808号公報には、サスペンション
支持部材すなわち、サスペンションクロスメンバに両側
に上下方向揺動可能なリンク部材の一端を取り付けると
ともに、このリンク部材の他端側で車輪を支持するよう
にしたリヤサスペンション装置が開示されており、この
装置ではサスペンションクロスメンバは前後方向に２種
類の緩衝部材を介して車体に取り付けられている。

この場合、クロスメンバの前側緩衝部材の剛性は、後
側緩衝部材の剛性よりも小さく設定されており、これに
よって、横力が作用したときトーイン傾向が生じるよう
に構成している。

ところで、サスペンション装置を用いて、トーコント
ロールを行う場合、後輪をエンジンブレーキにより制動
しつつ旋回する場合すなわち、制動旋回時と、後輪を駆
動しながら旋回する場合すなわち、駆動旋回時とではト
ーコントロールに対する要請が異なる。すなわち、制動
旋回する場合には、トーアウト傾向を抑えて制動安定性
を確保する必要がある。一方、駆動旋回する場合には、
トー角の変化を極力抑えることが走行安定性の面から、
望ましい。

従来のサスペンション装置の構造では、このような制
動旋回時及び、駆動旋回時との間で、適正なトーコント
ロールを行うことができないという問題がある。

（問題を解決するための手段）本発明は、上記事情に鑑みて構成されたもので自動車
の制動旋回時には、トーアウト傾向を抑えて、制動安定
性を確保することができ、かつ、駆動旋回時には、トー
変化を極力少なくして、走行安定性を得ることができる
自動車のサスペンションを提供することも目的としてい
る。

本発明のサスペンション装置は、後輪駆動軸に駆動力
を伝達する後輪用デファレンシャルギヤ装置と、該デフ
ァレンシャルギヤ装置を支持するサスペンション支持部
材と、前記デファレンシャルギヤ装置における後輪駆動
軸の回転中心を挟んで前後方向に配置され略水平かつ横
方向に延びる２本のラテラルリンクとを備えている。そ
して、前記ラテラルリンクの車幅方向内端は前記サスペ
ンション支持部材に取りつけられ、外端は、車輪を支持
する車輪支持部材に取りつけられている。

前記サスペンション支持部材は弾性部材を介して車体
に取りつけられており、前記弾性部材は後輪にエンジン
ブレーキによる制動力が作用することによって変形する
場合には、後輪に駆動力が作用することによって変形す
る場合に比べて柔軟な弾性特性を有するように構成され
ている。

（作用）本発明によれば、サスペンション支持部材は、弾性部
材を介して車体に支持されており、このサスペンション
支持部材には、２本のラテラルリンクの内端が取り付け
られている。ラテラルリンクは、横方向に略水平に延び
その外端は、車輪を支持する車輪支持部材に取り付けら
れている。

車両のエンジンブレーキによる制動時には、車輪の回
転は制限されるので、路面からは、逆に車輪を回転させ
ようとする反力が作用することとなる。この反力は、車
輪の駆動軸を介してデファレンシャルギヤ装置に伝達さ
れ、この装置を支持するサスペンション支持部材に作用
する。この場合、上記反力は、デファレンシャルギヤケ
ースを介してサスペンション支持部材を駆動軸の回転中
心に関して、前側を下方に引き下げる方向に作用するこ
ととなる。

本発明では、サスペンション支持部材と車体との間に
配設される弾性部材の弾性特性は、上記支持部材の駆動
軸回転中心よりも前側を引き下げるような動きに対して
は、所定の柔軟性を有しているので、上記のような作用
力が加わった場合にはサスペンション支持部材は、駆動
軸回転中心の廻りに僅かに回動して前側が下方に変位す
る。この結果、上記回転中心を挟んで前後に上記支持部
材に内端側が取り付けられるラテラルリンクは、前側の
取り付け下方に、後側の取り付け部が上方に変位する。

また、通常の駆動状態すなわち、駆動力が車輪に伝達
され、路面からの反力が車輪の駆動回転を阻止する方向
に作用する場合には、制動時とは反対に、サスペンショ
ン支持部材には、その前側を上方に引き上げ、後側を下
方に引き下げる方向に力が作用する。

しかし、上記サスペンション支持部材と車体との間に
設けられる弾性部材はこの方向の作用力に対しては、十
分に硬く構成されているのでサスペンション支持部材
は、殆ど変位しない。したがって通常の駆動状態では、
ラテラルリンクの内端側の取り付け部の変位量もきわめ
て小さくなる。

そして、旋回する場合においては、車両はバンプして
外側の車輪に対して車体が沈み込む状態が生じるが、こ
の場合エンジンブレーキを使用して制動しつつ旋回動作
を行う制動旋回では、サスペンション支持部材が外側車
輪に対して下方に変位するので、ラテラルリンクは、両
方とも、外端側取り付け部のまわりに同じ傾向で下方に
揺動することとなる。この場合後輪駆動軸回転中心の前
側のラテラルリンクは、制動動作の路面反力により内端
側が下方に変位させらているので、この下方への変位傾
向をより強めることとなる。

一方、上記回転中心の後側のラテラルリンクは路面反
力により、内端側が上方に変位させられるので、内端が
外端よりも高くなっている。したがって、バンプ時に内
端側が下方に変位することによりこのラテラルリンクは
上記路面反力による変位を打ち消す方向に揺動すること
となる。このように駆動軸回転中心の前側と後側のラテ
ラルリンクの異なる動きにより、前側リンクの外端側取
り付け部は、後側リンクの外端側取り付け部よりも相対
的に内方側に移動し、これによって、車輪の前側は、後
側よりも相対的に内方に引き込まれることとなる。すな
わち、制動旋回時にはトーイン傾向が生じる。

一方、エンジンブレーキによる制動機能が発揮されな
い通常の駆動旋回時においてはサスペンション支持部材
の変位が極力小さく維持される。また、バンプ状態にな
ることによる前側ラテラルリンクと後側ラテラルリンク
の変位は両者の間で異ならないのでトー角に大きな変化
は生じない。

（発明の効果）本発明のサスペンション装置は、上記構成により、制
動旋回時には、トーアウト傾向を防止してオーバステア
傾向を抑えることができ、これによって、走行安定性を
確保することができる。

また、駆動旋回時には、トー変化を極力抑えて安定し
た操舵感を与えることができる。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例つき、図面を参照しつつ説明す
る。

第１図は、本発明のサスペンション装置１を組み込ん
だ車両の下部部分の平面図であり、本例の車両は、その
中心部を前後方向に延びるプロペラシャフト２とこのプ
ロペラシャフト２にユニバーサルジョイント３を介して
この後方に連結されるデファレンシャルギヤ装置（図示
せず）を備えている。このデファレンシャルギヤ装置
は、デファレンシャルギヤケース４に収容されている。

また、デファレンシャルギヤ装置は、２つの後輪５結
ぶ線の中間に位置しており、この後輪５にはデファレン
シャルギヤ装置に連結され横方向に延びて、後輪５に駆
動力を伝達する駆動軸６が、車輪支持部材７を介して接
続されている。

デファレンシャルギヤケース４及び駆動軸６の上方に
は、駆動軸６の延びる方向に沿ってすなわち、車体の横
方向に延びるサスペンション支持部材すなわち、サスペ
ンションクロスメンバ８が配置されている。クロスメン
バ８は、車体横方向の中央部前端において、デファレン
シャルギヤケース４と緩衝装置９を介して結合されてい
るとともに、クロスメンバ８の後側には、緩衝装置10を
介してブラケット11が取り付けられ、このブラケット11
はボルト13、14によりデファレンシャルギヤケース４の
後端側に結合されている。これらの緩衝装置９、10は、
本例では、振動を吸収するだけの役割を果たすもので、
トーコントロールに影響を与えない程度の十分な硬さを
有している。したがって、クロスメンバ８とデファレン
シャルギヤケース４とは、本例の装置の目的に関する限
り一体となって変位すると見做すことができる。

またクロスメンバ８の、緩衝装置10が取り付けられる
位置よりも僅かに外側の下部には、前後方向に延びるシ
ャフト15が取り付けられ、このシャフト15に前後端に
は、略水平方向でかつ横方向に延びる２本のラテラルリ
ンク16、17の内端が上下方向回動自在に取り付けられ
る。ラテラルリンク16、17の外端は、車輪支持部材７に
形成され、前方及び後方に延びるアーム部7a及び7bに、
上下方向回動自在に取り付けられている。また、車輪支
持部材７には、車体前後方向に延び、前端が車体フレー
ム18に連結されたリンク部材19の後端が連結されてい
る。さらに車輪支持部材７には、上方に延びるストラッ
トアセンブリ20の下端が取り付けられている。

そして、クロスメンバ８は、両端部において、前後方
向２ヵ所合計４ヵ所で、緩衝機構21、22を介して車体に
取りつけられている。

この場合、緩衝機構21は、横方向に延びる駆動軸６の
中心よりも前方に位置しており、緩衝機構22は後方に位
置している。

第２図には、クロスメンバ８の車体との間に介在する
上記緩衝機構21の断面図がしめされている。

クロスメンバ８は、板状部材で閉断面を成すように構
成されており、緩衝機構21の設置位置には、開口23が形
成されている。この開口23には、車体パネル24に取り付
けられたボトル25が挿通されるとともに、このボルト25
には、スペーサ26が嵌め込まれている。ブッシュ27、28
がナット29により、プレート部材30を介して車体パネル
24に取りつけられる。クロスメンバ８は、ブッシュ27、
28に挟着されておりこれによって、クロスメンバ８は、
車体パネル24に支持されている。

ブッシュ28は、車両が組立てられた状態では圧縮状態
になっている。すなわち、ブッシュ28は、予圧縮されて
いる。

したがって、第２図において、ブッシュ28の上方への
弾性係数は大きい。また、クロスメンバ８が下方に変位
する場合には、クロスメンバ８はブッシュ27の予圧縮状
態が解消するまでは、変位させるのに大きな力が必要と
なる。この状態を過ぎると、比較的小さな力で変位させ
ることができる。すなわち、クロスメンバ８の変位量と
クロスメンバ８に作用する力との関係は、第３図に示す
ようになる。

つぎに、本発明のサスペンション装置１の動作を説明
する。

動作説明の便宜上、サスペンション装置１の簡略化し
た骨組みの平面図を表す第４図、及びこの骨組みを、横
方向に見た第５図を参照して説明する。

第４図及び第５図において、エンジンブレーキによる
制動時には、後輪５は、路面31から、第５図において矢
印の方向すなわち、反時計回りに駆動反力を受ける。こ
の駆動反力は、デファレンシャルギヤケース４及び緩衝
装置を介して、クロスメンバ８に伝達される。この結
果、後輪５の回転中心32よりも前側にある緩衝機構21
は、クロスメンバ８から下方に向かう力を受け、後側緩
衝機構22は、逆にクロスメンバ８から上に向かう力を受
ける。

緩衝機構21は、下方への作用力に対しては、比較的容
易に変位するので、クロスメンバ８は、前側が下がり、
後側が上がるように傾斜する。この結果、クロスメンバ
８に取り付けられたラテラルリンク16、17の内端取り付
け部16a、17aは、前側ラテラルリンク16の取り付け部16
aは下方に、後側ラテラルリンク17の取り付け部17aは、
上方に変位する。

そして、制動しつつ旋回する制動旋回時の、外側はバ
ンプ状態となって、後輪５に対して車体が相対的に沈み
込む。これによって、ラテラルリンク16、17の内端側取
り付け部16a、17aは、外端側取り付け部16b、17bの回り
に下方に回動する。この場合、前側ラテラルリンク16
は、上記の駆動反力による下方への変位に加えてさらに
下方に引き込まれることとなる。一方、後側ラテラルリ
ンク17に対しては、駆動反力は内端側を上方に引き上げ
る方向に作用するので、バンプ状態において、下方に回
動させられても、前側ラテラルリンク16に比べて作用す
る引っ張り力は、小さい。このラテラルリンク16、17に
作用する力は車輪支持部材７を介して、後輪５を水平面
で回動させる。この場合、上記のように前側ラテラルリ
ンク16に作用する引っ張り力が後側ラテラルリンク17よ
りも強いので、後輪５はトーイン側に回動させられるこ
ととなる。

そして、上記制動力が所定以上になるまではクロスメ
ンバ８の変位量は、極めて小さいので、大きなトーイン
傾向は生じない。

したがって、制動力が比較的小さい場合の急激なトー
変化を防止して走行安定性を確保することができる。さ
らに、制動力が大きき場合には、よりトーイン傾向を強
くして走行の安全を確保することができる。

また、制動操作をしない通常の駆動時においては、路
面31からの駆動反力は、上記制動時とは逆に作用する。
すなわち、第５図において、矢印と反対方向に作用す
る。したがって、クロスメンバ８には、前側の緩衝機構
21を上方に、緩衝機構22を下方に引き下げる方向に作用
する。しかし、緩衝機構21は、クロスメンバ８の上方へ
の移動を実質的に許容しないので、クロスメンバ８はの
変位は極めて少なくしたがって、ラテラルリンク16、17
の内端の位置も、駆動反力の影響を殆ど受けない。

そして、この状態で旋回する場合すなわち、駆動旋回
する場合には、バンプによって、外側の後輪５に対し
て、車体は沈み込むが、前側ラテラルリンク16と後側ラ
テラルリンク17との間で相対的な変位は生じないので、
後輪５のトー角の変化はほとんど生じない。

したがって、駆動旋回時には、トー変化を極力抑えて
走行安定性を確保することができる。

第６図は、他の実施例に係る緩衝機構を示したもので
ある。本例のものは、第２図に示すものと同様な部材に
よって構成されているが、本例ではクロスメンバ８は上
方へは変位可能であるが、下方への変位は実質的に拘束
されるようになっている。

したがって、この緩衝機構は、上記実施例の緩衝機構
22に適用することができる。

さらに、第７図には、第６図に示す、緩衝機構と同様
に挙動を示す緩衝機構が開示されており、この装置で
は、弾性ブッシュ33、34は、車体パネル24とクロスメン
バ８の間の空間をこれらと平行に延び、２重構造で配置
される円筒部材35、36との間の空間に収容されている。
外筒すなわち、円筒部材35は、ブラケット37を介して、
車体パネル24に支持されており、内筒36すなわち、円筒
部材34はブラケット38を介してクロスメンバ８に支持さ
れている。そして、弾性ブッシュ33の上下方向には、切
り欠部が設けられ、上方の切り欠き部に弾性ブッシュ34
が挿入されている。この弾性ブッシュ34は、予圧縮され
ている。したがって、この構造では、クロスメンバ８
は、下方には、移動可能であるが、上方への移動は実質
的に拘束される。

したがって、この第７図に示す緩衝機構の弾性特性
は、第８図に示すようになる。

この機構は、上記第６図のものと同様第１図の実施例
において、緩衝機構22のかわりに用いることができる。

なお、第２図に示す構造の緩衝機構と、第６図また
は、第７図に示す構造のものとは、必ずしも択一的に使
用する必要はなく、これらを組み合わせて使用すること
もできる。たとえば、第２図に示すものを、緩衝機構21
として、第６図、または、第７図に示すものを、緩衝機
構22として使用すればよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係るサスペンション装置
の部分平面図、第２図は、第１図にサスペンション装置
に適用することができる緩衝機構の断面図、第３図は、
第２図の緩衝機構の弾性特性を示すグラフ、第４図は、
第１図のサスペンション装置の骨組みを示す平面図、第
５図は、第１図のサスペンション装置の立面図、第６図
は、緩衝機構の他の例に係る断面図、第７図は、緩衝機
構のさらに他の構造に係る断面図、第８図は、第７図の
緩衝機構の弾性特性を示すグラフである。１……サスペンション装置、２……プラペラシャフト、３……ユニバーサルジョイント、４……デファレンシャルギヤケース、５……後輪、６……駆動軸、７……車輪支持部材、８……クロスメンバ、９、10……緩衝装置、11……ブラケット、 13、14……ボルト、15……シャフト、 16、17……ラテラルリンク、 18……車体フレーム、19……リンク部材、 20……ストラットアセンブリ、 21、22……緩衝機構、23……開口、 24……車体パネル、25……ボルト、 26……スペーサ、27、28……ブッシュ、 29……ナット、30……プレート部材、 31……路面、32……後輪駆動軸回転中心、 33、34……弾性ブッシュ、 35、36……円筒部材、 37、38……ブラケット。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪駆動軸に駆動力を伝達する後輪用デフ
ァレンシャルギヤ装置と、該デファレンシャルギヤ装置
を支持するサスペンション支持部材と、前記デファレン
シャルギヤ装置における後輪駆動軸の回転中心を挟んで
前後方向に配置され略水平かつ横方向に延びる２本のラ
テラルリンクとを備え、前記ラテラルリンクの車幅方向
内端は前記サスペンション支持部材に取りつけられ外端
は、車輪を支持する車輪支持部材に取りつけられた自動
車のサスペンション装置であって、前記サスペンション
支持部材は弾性部材を介して車体に取りつけられてお
り、前記弾性部材は後輪にエンジンブレーキによる制動
力が作用することによって変形する場合には、後輪に駆
動力が作用することによって変形する場合に比べて柔軟
な弾性特性を有するように構成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。