JP3268454B2 - 車輪の懸架方法及び懸架装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】

本発明は、柔軟性及び剛性を動的に変化させるサスペ
ンションに関するもので、特に、車輪の縮側動作域、す
なわち初期懸架位置から縮側ストッパ位置に至る動作域
では柔軟性を漸増させ、他方車輪の伸側動作域、すなわ
ち初期懸架位置から伸側ストッパ位置に至る動作域では
剛性を漸増させる柔軟性及び剛性可変のサスペンション
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】

この種の技術分野における技術レベルは、種々の特許
により規定される。これらの特許は、いずれも車両の負
荷に応じて柔軟性及び剛性を変化させる手段を開示して
いる。また、他の特許には車体の傾きの補正装置が示さ
れている。これらの特許は、エネルギ負荷時に、負荷の
関数として柔軟性及び剛性を変化させる機構を動作させ
る。これらの特許のうちのいくつかは、選択されている
運転モード（例えば、スポーツモード、ファミリーモー
ド等）の関数として、剛性または柔軟性を変化させる。
エネルギの負荷によって、弾性要素の柔軟性は、検出パ
ラメータ（方向、傾斜、速度等）の関数として変化す
る。柔軟性または剛性の変化は、サスペンション全体に
わたって作用する。

【０００３】 多くの場合、自動車用サスペンションは、「スプリン
グとショックアブソーバ」の組み合わせで構成され、サ
スペンションの圧縮行程において均一に増加するサスペ
ンション力を発生する。換言すれば、剛性または柔軟性
は一定であり（剛性＝ΔＦ＝ΔＬまたは（力の変化）／
（長さの変化））、これは、スプリング（弾性要素は、
金属コイルバネ、板バネ、エアスプリング等とすること
ができる）の性質とは無関係である。

【０００４】 いずれにせよ、車輪の負荷に応じて剛性が変化するサ
スペンションが存在する。これらのサスペンションは、
所謂可変柔軟性サスペンションと呼ばれる。これらすべ
てのサスペンションは、車輪の負荷の増加に応じて剛性
を増加するもので、車輪上の荷重の増加に対してより良
い制御を維持するためのものであり。これは種々の方法
により実現される。

【０００５】 最も古いシステム（リーフスプリング方式）の場合、
各リーフスプリングの曲率は、それらが漸進的に作用す
るように設定される。

【０００６】 コイルスプリング式の場合、各コイルのピッチは、圧
縮行程においてそれぞれが漸次衝合するように設定され
る。

【０００７】 また、別のコイルスプリング式の場合、それぞれに異
なる値の一定にピッチを持つ異なる部分が設けられてい
る。第一の部分は、この部分のコイルが衝合するまで圧
縮され、その後は第二の部分のみがさらに続けて圧縮さ
れる。これにより二つの連続的な剛性は発生され、圧縮
終期においてより大きな剛性が発生されるものとなる。

【０００８】 動的バイアス式の場合、車輪のレベルにおける剛性
は、スプリングに関連する増倍率を変化させることによ
って変化させることが出来る。

【０００９】 ハイドロニューマチック型（oleopneumatic）の場
合、体積変化を生じる要素のアキュムレータにおけるガ
スの体積は減少し、その要素に生じる体積変化はガスの
体積変化に対してはるかに急激であり、これによって剛
性が増加する。

【００１０】 これらの異なる従来技術において、剛性は、サスペン
ションの圧縮行程において常に増加する。剛性の増加
は、通常漸進的である。

【００１１】 この技術分野における技術のレベルは、以下の特許に
より規定される。

【００１２】 FR−Ａ−1,349,851:可動エンジンのサスペンション
は、スプリング又は要すれば複合され、緩衝される他の
装置等の通常の変形可能な手段の一乃至複数の要素を有
しており、それらの繊維、構成材料又は弾性流体の圧縮
または伸長若しくは捻れによって作用し、その伸長及び
これに対応する負荷は、後続の伸長、即ち規定された負
荷限界内において若しくは偶発的に生じる所定の積載荷
重を超える所定範囲の伸長とは異なっており、弾性要素
の組み合わせによって、これらの要素の一つに作用する
障害物が、当該障害物の下側のエンジンの共振を防止
し、いくつかの要素、即ち要素の組立体の柔軟性から利
益を受け、これらの調整及び結合は、所定の積載荷重ま
たは休止時の荷重に解放によって規定される限界内、即
ちこのエンジンの下側ガードの範囲内に保持することが
出来る。

【００１３】 この特許は、共振の防止を目的とするものであり、剛
性の異なる領域の位置及び値を示唆することは何等記載
されてはいない。

【００１４】 US−A3,559,976:この特許は、いくつかの剛性を得る
ことを可能とするスプリングの組立体を開示している。
スプリングは、直列に取り付けられ、同一方向に作用す
る。ある経路を超えて負荷の増加中に、スプリングの一
つは非動作となる。

【００１５】 この動作は、本発明の方法とは完全に異なるものとな
る。

【００１６】 FR−Ａ−1,212,305:ショックアブソーバの改良は、特
に、一方が支持用であり、他方が反力発生用である二つ
のスプリングを、これらの組立体の特性が線形ではな
く、振動に対する抵抗が、振動の振幅に応じて増加す
る。負荷が掛けられた場合、反対方向に作用するスプリ
ングが圧縮されないが、動的たわみに対する抵抗の増加
に連続的に対抗して、振動力に対して作用する。

【００１７】 共振防止の概念は、車両用サスペンションではなく、
圧縮機や固定された装置の機構の保持のための弾性パッ
ドの取付には理想的であり、緩衝すべき変位の周波数
は、一定又は漸進的に変化する。従って、剛性の増加
は、急激であり、静的均衡点に対して対称であり、質量
の変位（例えば、洗濯機への装荷不良による不均衡）か
ら生じる全ての反力を抑制する。

【００１８】 FA−Ａ−809,336:以下の要素のうち一つまたは複数の
個別又はその組み合わせを有する、特に揺動ハーフアク
セルのためのトーションバーサスペンションを開示して
おり、その要素は、 1.バネ棒の長さの一部分を使用しない状態に保持し、残
りの部分のみがバネとして作用するようにすることが出
来ること； 2.トーションバーの適切な一点において、一つのアーム
が固定されており、このアームは、このアームとの関係
における位置を意のままに代えることができる一つのス
トッパにより支持されていること； 3.ストッパは、非円形の回転ディスクの形で設定され、
その周囲にトーションバーのアームに支えられることに
なること、 4.ディスクの周囲上には、トーションバーのアームのさ
まざまな回転位置を決定する階段が具備されているこ
と。

【００１９】 ここではまだ車両の荷重の増大に際して使用される剛
性の増大という従来の原理（可変的柔軟性の従来のサス
ペンションの原理）が用いられていることから、その作
動は本発明に従ったサスペンションのものと完全に反対
である。

【００２０】 BE−Ａ−522.784:この発明の新規性は、低圧チャンバ
又は空間がダンパのピストンの上に置かれていること、
及び補償チャンバはオイルレベル又はオイル面のすぐ上
で始まっていることにある。この配置に従うと、高圧空
間はピストンの下に位置づけされ、ピストンのロッドの
密閉パッキン及びガイドにより下方へ制限されている。
このようにして、既知の油圧式ダンパシステムとは対照
的に、そうでなければ直ちに機能に障害をきたすような
ダンパ液のわずかな損失の場合でも、高圧空間は、例え
ばオイルといったこのような損失による影響を受けず、
このためダンパの主要な機能としての高圧行程はオイル
損失の場合でさえ完全にその作動能力を保つことにな
る。

【００２１】 ここで問題になっているのは何よりもまずオートバイ
のサスペンションダンパである。（純粋に油圧式の）緩
衝機能を補なうものとして、ダンパ部分のまわりに設置
されたバネは、サスペンションの平坦化を避けるため
「増大する硬度」を得るような形で、異なる剛性の２つ
のバネによって置き換えられた。従って、これは「従来
の可変的柔軟性のサスペンション」である。ダンパ自体
の中に置かれた小さなバネは、伸張行程の終りを減衰す
るためのものである。

【００２２】 DE−Ａ−2.043.512:車体を支持する互いの後ろに配置
されたバネ、及び車体との関係における単数又は複数の
バネのブロッキングのためのブロック装置を伴う自動車
用の弾性システムにおいて、ブロック装置を起動するた
めに車体の質量の揺動速度を測定するセンサーが具備さ
れ、このセンサは揺動速度がゼロの値（揺動逆転点）に
達したときブロック装置を定期的に「開放し」、ブロッ
ク装置の作用が間で及ぼされる２つバネの半揺動の後に
これを閉鎖する（特許出願細書P1928961.3に基づく）よ
うなシステムであって、油圧ガス併用（ハイドロニュー
マチック）弾性要素の形で作られたバネの油圧部分は、
油圧連結によりまとめられていること、ブロック装置に
は、液体循環をブロックするか又は解放するためのバル
ブの組合せ或いは又油圧部分の圧力下のチャンバ内で自
由に浮動するブロック可能なピストンが含まれているこ
とを特徴とするシステム。

【００２３】 弾性（油圧ガス併用）要素は相対して載置されておら
ず、互いの後ろに（又は平行に）配置されている。車体
の揺動速度を測定するセンサの情報に基づいて弾性要素
の１つの中立化により剛性が変化する。

【００２４】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するために、本発明の第一の構成に
よれば、 サスペンションと少なくとも一つの弾性部材を備えた
車輪の懸架方法であって、車両の各車輪を懸架するサス
ペンションの剛性を、伸縮ストロークに対する圧縮力曲
線が変曲点を介してふたつの相互に異なる変化勾配を持
つように変化させるとともに、サスペンションの伸側ス
トローク中の前記変曲点を走行状態におけるサスペンシ
ョンの中立位置に設定して、サスペンションの中立位置
と伸側最大ストローク位置間の伸側ストロークにおいて
発生する最大剛性が、縮側ストロークにおいて発生する
剛性の少なくとも３倍の値とするとともに、最小剛性が
サスペンションの縮側ストロークにおいて発生するよう
に構成して車両のローリング等による姿勢変化時におけ
る車両の重心点を下方に変位させて車両の走行安定性と
乗り心地の向上を両立するようにしたことを特徴とする
車輪の懸架方法が提供される。

【００２５】 なお、好ましくは、単一のコイルスプリングを前記弾
性部材として使用するとともに、前記ふたつの変化勾配
を有する圧縮力曲線が得られる位置に、前記コイルスプ
リングの一部分の動作を規制する少なくとも一つのバネ
座を設定し、前記少なくとも一つのバネ座が車両の走行
状態に応じて変位して、前記縮側ストロークにおいて前
記バネ座が設定位置より変位して前記コイルスプリング
全体の圧縮変形を許容する一方、前記伸側ストロークに
おいて前記バネ座が前記コイルスプリングの前記一部分
の伸張を規制して、減少した長さの前記コイルスプリン
グのみの伸張を可能とするように構成する。

【００２６】 また、単一のコイルスプリングを前記弾性部材として
使用するとともに、前記コイルスプリングの中央位置の
コイルに支持カップを固定して、該支持カップによりコ
イルスプリングの前記支持カップの上側に位置する上側
部分と、下側に位置する下側部分の判別を可能とし、前
記上側部分を車体に固定された二つのバネ座間に予備加
圧された状態で収容室内に収容し、前記コイルスプリン
グの前記下側部分が前記支持カップとショックアブソー
バの本体に固定された他のカップ間に配置され、前記シ
ョックアブソーバの端部には車輪が取り付けられてお
り、前記コイルスプリングの前記下側部分が車輪からの
圧力を受けている間の車両の懸架を確実とするととも
に、コイルスプリングの上側部分の圧縮によって生じる
圧力により前記支持カップの支持を確実とすることも可
能である。

【００２７】 さらに、前記少なくとも一つの弾性部材はトーション
バーであり、該トーションバーはこのトーションバーに
固定された第一の当接部材を有しており、該第一の当接
部材は、サスペンションの縮側ストローク時には車両に
固定された第二の当接部材より離間してトーションバー
をその全長で機能させ、サスペンションの伸側ストロー
ク時には、前記第二の当接部材に当接してトーションバ
ーの長さ方向の一部のみを機能させてサスペンションの
伸側ストロークにおいて縮側ストロークよりも大きな剛
性を発生させて車両のローリング等による姿勢変化時に
おける車両の重心点を下方に変位させて車両の走行安定
性と乗り心地の向上を両立するように構成したことが出
来る。この場合、前記第二の当接部材は、車両の負荷の
関数として車両上に配置されて、負荷レベルに関わら
ず、ローリング状態の車両の傾斜に関連して剛性の変曲
点を最適位置とすることを保証することが出来る。

【００２８】 前記少なくとも一つの弾性部材は単一のリーフスプリ
ングであり、該リーフスプリングは、このリーフスプリ
ングの突子に対向するように配置される少なくとも一つ
の当接部材を有しており、この構成により二つの変化勾
配を有する剛性曲線を得ており、前記少なくとも一つの
当接部材は、走行状態の車両の状態に対応した傾斜を得
るように前記突子に当接し、サスペンションの縮側スト
ローク時には前記少なくとも一つの当接部材が前記突子
より離間して前記リーフスプリングがその全長で機能
し、サスペンションの伸側ストローク時には、前記当接
部材が前記突子に当接して前記少なくとも一つの当接部
材が減少された長さで機能させることが出来る。

【００２９】 また、主サスペンション球に接続された上側室ち、前
記主サスペンション球と逆に作用する対抗サスペンショ
ン球に接続された下側室を有する複動ジャッキを有して
おり、電磁弁により前記対抗サスペンション球の下側室
を前記ジャッキの下側部分に接続され、前記少なくとも
一つの対抗サスペンション球の力を主サスペンション球
に対抗する力を上昇させるように構成することも出来
る。この場合、前記ジャッキの下側室の圧力は、車両の
動作中に検出されるそれぞれに異なるパラメータを持つ
関数としての電磁弁を制御することにより、常に制御さ
れるように構成することが出来る。

【００３０】 本発明の第二の構成によれば、サスペンションと少な
くとも一つの弾性部材を備えた車輪の懸架装置であっ
て、車両の各車輪を懸架するサスペンションの剛性を、
伸縮ストロークに対する圧縮力曲線が変曲点を介してふ
たつの相互に異なる変化勾配を持つように変化させる手
段と、サスペンションの伸側ストローク中の前記変曲点
を走行状態におけるサスペンションの中立位置に設定し
て、サスペンションの中立位置と伸側最大ストローク位
置間の伸側ストロークにおいて発生する最大剛性が、縮
側ストロークにおいて発生する剛性の少なくとも３倍の
値とする手段とを有塩しており、最小剛性がサスペンシ
ョンの縮側ストロークにおいて発生するようにしたこと
を特徴とする車輪の懸架装置が提供される。

【００３１】

【発明の実施の形態】

添付図面は、制限的な意味のない一例として与えられ
ている。これらの図面は本発明に従った好ましい一実施
態様を表している。これらの図面により、本発明をより
容易に理解することが出来るであろう。

【００３２】 本発明による収縮サスペンションの機能を説明するた
めに、まず二つの対抗するスプリングを備えたシステム
について分析する。

【００３３】 対抗して取り付けられた二つのスプリングの動作原理
の検討

【００３４】 まず、二つのスプリングシート間に保持され相互に対
抗して予備加圧された二つのスプリングR1、R2を想定す
る。

【００３５】 理解を容易にするために、二つのスプリングR1、R2は
同一なものとし、これら二つのスプリングを相互に解放
した状態で示す。

【００３６】 接合点６に上向き又は下向きの力を負荷したとする
と、一方のスプリングは圧縮され、他方のスプリングは
伸長する。圧縮されたスプリングにおいては、変位に対
抗する力が増加し、他方のスプリングにおいては、変位
を助ける力は減少する。この結果、二つの力が、二つの
スプリングR1、R2がともに圧縮された場合と同様に変化
する。従って、一方のスプリングが二つ分の剛性を加え
る。

【００３７】 伸長ストロークｘを超えると、伸長されたスプリング
は、解放状態となり、その後の圧力（接合点６の圧力が
加えられる）は消失する。この時点で、唯一のスプリン
グが応力を生じており、従って単一の剛性のみが生じて
いる。この時点から、曲線全体においてより高い柔軟性
への変化点が存在する。

【００３８】 I.まず、一定の剛性を備えた旧式のコイルスプリングの
特性について検討する（図１）。解放状態とコイルが相
互に衝合する状態との間の一定の剛性勾配が観察され
る。

【００３９】

【数１】

【００４０】 II.二つのスプリングが、予備加圧状態で相互に対抗し
て設置される（図３）。ここで、二つのスプリングの接
合部に固定されたサスペンションアームを想定する（ス
プリング自体は、固定端部においてシャーシに接合して
いる）。これは、相互に支持関係にあるスプリングの二
つの特性を相互に逆向きに組み合わせることによって
（これらの一方を逆転させることによって）図表的に表
現される。（図４）

【００４１】 ここで、剛性には、 高剛性：二つのスプリングが拘束されている時（二つ
のスプリングの剛性の和）と 低剛性：スプリングが解放状態と成っている時（単一
のスプリングの剛性） の二つ剛性が観察される。

【００４２】 III.各スプリングの特性及び使用する曲線の位置を適切
な方法で適合させることによって、本発明によるサスペ
ンションを特徴付ける二つの傾斜を持つ剛性曲線が得ら
れる。（図５）

【００４３】 公知の特性の比較されるサスペンション特性（図６）
を得るためには、図５における後者の表現を図表的に変
更するのみである。

【００４４】 本発明によるサスペンションの機能が、傾き補正を目
的とする全ての従来のサスペンションと共通点を持たな
いことが重要である。停止状態の車両における負荷の変
化中に、何らのエネルギをも用いない。本発明による方
法は、単に、車両の負荷解放中に、相互に異なり、局部
に集中される二つの剛性を動的に使用することのみであ
る。

【００４５】 この方法の変形例においては、車両の負荷に関連して
剛性曲線の変化点の予測調整を行うことが出来る。

【００４６】 傾き補正のために対抗する流耐圧を使用するいくつか
のシステムとの相違は、後者のシステムにおいて、サス
ペンションが発生する全剛性（及び対抗する二つの剛性
によって生じる剛性）の補正が緩慢であることを引き替
えに、サスペンションの全行程において生じる剛性の変
化及び車両の負荷の関数である。

【００４７】 二つのサスペンション剛性または二つの傾斜を持つ柔
軟性の曲線の原理は、図６に示す曲線で示される。

【００４８】 ａ）この曲線において、従来のサスペンションの特性
は、直線Ａ、Ｂ、Ｃ（ＢからＡは破線で示す）によって
示される。負荷のへ化は一定である。即ち、柔軟性（又
は剛性）は一定である。スプリングの予備加圧力は、ス
トッパの負荷解放位置５においてすでに発生している。
車両が突起を通過すると、サスペンションは、延側スト
ッパに衝合するまで伸長することが出来、弾性要素（ス
プリング）の圧力は、全延び行程において存在する。

【００４９】 ｂ）曲線Ｂ−Ｃにおいて、サスペンションの剛性は、公
知の車両のサスペンションの剛性と同一である。突起を
通過する場合、公知の車両のサスペンションと実質的に
同レベルの乗り心地で動作する。比較すると、延び行程
Ｄ、Ｅ、Ｂにおいて、剛性は実質的に高くなる。車輪が
つり下げられた状態では予備加圧力がないばかりか、サ
スペンションを延側ストッパ５に衝合させるためには逆
向きの力が必要となる。車両が突起を通過すると、弾性
要素（または弾性要素の組立体）の圧力は、延び行程の
うちの一部（ＢからＥの部分）でのみ存在する。点Ｅか
ら、車両の車輪には、縮側ストッパに衝合せずに、Ｂか
らＥまでと同一の値で、逆向きの剛性がＥからＤに亘っ
て作用する。

【００５０】 剛性変化点に対応するＢは、理解を容易にするため、
サスペンションの車両の載荷位置に非常に近い位置に配
置されている。

【００５１】 実際、この点Ｂは、サスペンションの動作中の調節を
促進するために、車両の載荷位置から上下にB1だけ変位
した位置となる（図７参照）。

【００５２】 点３は、車両の載荷位置の点であり、Ｘは圧縮力を示
し、Ｙは、点４の縮側ストッパと点５の延側ストッパ間
のサスペンションの伸縮行程を示している。現行の路面
品質において使用されるサスペンションの伸縮行程１
は、全て高剛性２の範囲である。この構成は、快適性を
犠牲にして接地性（ロードホールディング）を優先させ
るスポーツカーに用いられる技術に相当する。これらの
車両は、ローリングが少なく、傾きの大きな変化なしに
加減速する。一方、路面の凹凸を吸収しない。

【００５３】 本発明による方法によれば、車両が同じ姿勢を保持し
得る利点がある。他方、車両の車輪が突起に乗り上げる
と、サスペンションは瞬間的に高剛性の範囲を出て、走
行中に観察される品質の両立し得ない乗り心地のレベル
を維持する通常の乗り心地の良い剛性で動作する。

【００５４】 ショックアブソーバと同軸に搭載された二つのスプリン
グを備えた実施例

【００５５】 この構成は、車両の構造に大幅な変更を加える必要が
ないという利点を有する。

【００５６】 図８を見ると、２つのスプリングは、管状部品48を介
してそれぞれ圧縮状態となっている。管状部材48の上端
部より外向きに突出するバネ座49は、主スプリングR100
の上端部50とシャーシ上支持部の間に挟持されている。
管状部材48の下端部より内向きに突出するバネ座51には
補助スプリングR200の下端を支持している。ダンパ53の
本体の上端に固定されたキャップ52は、サスペンション
の伸側行程において、補助スプリングR200の上端が当
接、支持されるバネ座が形成されている。このバネ座に
は、補助スプリングR200とキャップ52の接触時点におけ
る雑音の発生を防止するためにエラストマ製のくさび54
が介挿されている。

【００５７】 単一のスプリングの軸方向の中間部において応力を受け
るように構成した、前例と同じ機能を持つ実施例（図９
参照）

【００５８】 図９は、単一のスプリングR10によって本発明による
サスペンションを実現するための構成を示している。

【００５９】 スプリングR10の中間部には支持キャップ32が固定取
り付けされている。この支持キャップ32によって、スプ
リングR10は、支持キャップ32の取り付け部の上側に位
置する上側スプリング部R30と支持キャップ32の取り付
け部の下側に位置する下側スプリング部R20とに分割さ
れる。スプリングR10の上側スプリング部R30は、車両の
シャーシに一体的に形成したバネ座部材に支持され、予
備加圧された状態で、スプリング収容室19内に配置され
る。一方、スプリングR10の下側スプリング部R20は、先
の図８に示した実施例と同様に、支持キャップ32とダン
パ17の本体に一体的に固定されたバネ座部材間に配置さ
れる。下側スプリング部R20は、車輪側より入力される
弾性力を吸収し、上側スプリング部R30の圧縮に抗して
生じる弾性力によって支持キャップ32を所定の位置に保
持して、車体を車輪上に確実に懸架している。なお、こ
の場合、上側スプリング部R30に圧縮力に抗して発生す
る弾性力は、車輪側からの入力が存在しない状態、即ち
車体を車輪上に自然に懸架した状態においては、下側ス
プリング部R20の弾性力よりも大きく設定されている。

【００６０】 初期懸架位置付近の動作域において、スプリングR10
の上側スプリング部R30（L30）は、予備加圧によって生
じる初期弾性力がシャーシとシャーシと一体に形成した
バネ座部材間に「閉じこめられた」状態となっており、
非動作状態となっている。

【００６１】 初期懸架位置からサスペンションの完全伸長位置まで
の間の伸側ストロークにおいては、スプリングR10の下
側スプリング部R20のみがこの伸側ストロークに抗する
弾性力を発生することになり、従って大きな剛性が得ら
れるものとなる。

【００６２】 他方、初期懸架位置からサスペンションの完全圧縮位
置までの縮側ストロークにおいては、スプリングR10に
一体的に固定された支持キャップ32は、シャーシと一体
のバネ座部材から離れて上動するので、上側スプリング
部R30と下側スプリング部R20とは一体のスプリングR10
として機能するので、剛性は小さくなる。

【００６３】 従って、初期懸架位置から完全圧縮位置間の縮側に最
大の柔軟性が得られるサスペンション特性を実現する柔
軟性曲線が得られる。

【００６４】 トーションバーにより図８の実施例と同様の機能を達成
するための実施例（図10参照） トーションバーは、車両の載荷位置近くの位置で示さ
れており、このトーションバーに固定されて一体化され
たストッパB1は、シャーシと一体化されたストッパB2に
衝合している。

【００６５】 サスペンションの縮側ストロークによってトーション
バーが矢印Ｆの方向に捻れ、ストッパB1はシャーシ側の
ストッパB2から離れる方向に変位する。このため、トー
ションバー７は、その全長（L1）に対して応力が加えら
れる。サスペンションに負荷された荷重が解除される
と、両ストッパB1、B2は衝合状態に保持されるので、ト
ーションバー７は、長さ（L2）の部分のみが機能する。

【００６６】 従って、対向する二つのスプリングR1、R2を用いたサ
スペンションと同様に、ストッパB1,B2の接合位置にお
いてサスペンションの柔軟性曲線の変曲点が設定され
る。なお、この構成においても、最大の柔軟性は、初期
懸架位置から完全圧縮位置までの間の圧縮ストローク中
に得られる。

【００６７】 この方法を完全にするためには、車両の荷重に対して
シャーシ上のストッパB2により柔軟性曲線の変曲点を変
化させることが出来る。かくして、車両の荷重状態に関
わらず、走行車両のトリム角との関係における剛性の変
曲点を確実に最適位置に設定することが可能となる。

【００６８】 板バネを用いるサスペンションにおいて同様の機能を達
成するための実施例（図11及び図12参照）

【００６９】 上記のトーションバーを用いた実施例と同様に、板バ
ネ８のたわみを規制するストッパB3を適正な位置に配置
することによって、２重勾配の剛性曲線を得ることが出
来る。

【００７０】 トーションバーを用いるサスペンションに関する実施
例と同様に、一乃至複数のストッパB3は、車両の初期懸
架状態における傾斜角に近い傾斜角で板バネに衝合して
板バネの剛性を変化させる。この構成において、先の実
施例と同様に、ストッパB3に板バネ８が衝合し、伸側及
び縮側のいずれにもサスペンションが動作していない初
期懸架位置からサスペンションが縮側に動作すると、板
バネ８は上向きに変位してストッパB3から離れるため、
板バネ８はその全長（L1）でバネ動作を行うこととな
る。一方、サスペンションが初期懸架位置から伸側に動
作する場合には、板バネ８とストッパB3の衝合状態が保
持されるので、板バネ８が一乃至複数のストッパB3の位
置を支点として部分（L2）が弾性変形することになるた
め縮側ストローク時よりも剛性が高くなる。

【００７１】 油圧式サスペンションにおいて同様の機能を達成するた
めの実施例（図13参照）

【００７２】 複動式シリンダ９を用いて、シリンダ内に形成した上
側チャンバ10と下側チャンバ11にそれぞれサスペンショ
ン球12,13を連結することにより上記と同様の効果が得
られる。

【００７３】 電磁弁14は、シリンダ９の下側チャンバ11に連結され
たサスペンション球13の動作を制御する。このサスペン
ション球13は、車両の車高調整を行うための主サスペン
ション球12の応力に対向する応力を発生する。このと
き、電磁弁14は最も単純な態様においては、サスペンシ
ョンに付属させることが出来る。

【００７４】 一つの実施態様によれば、車両の機能において捕捉さ
れた様々なパラメータに応じてさらに精巧な電磁弁を電
子的に制御することもできる。

【００７５】 このことは、シリンダの下側チャンバ11内の圧力を常
時制御するという形で実現される。 本発明によるサスペンションの基本的に新規な態様
は、車両の車輪のストロークに際しての２つの剛性の使
用という点にある（すなわち、可変的柔軟性のサスペン
ションに関してこれまで行われてきたものとは逆に位置
づけされた２つの剛性、ならびにサスペンションの行程
の上にきわめて厳密な位置づけされた２つの剛性）。図
５、6,7に図表的に示されたこれら２つの連続する勾配
によって表された曲線の形で示されている（図７参
照）。

【００７６】 変曲点は、一般に、車両の初期懸架位置に近いところ
に存在している。その位置は、本発明によるサスペンシ
ョンの優れた機能を達成するために非常に重要である。
このことは、試験的車両についてすでに行われたいくつ
かの実施例で確認されている。調整により、伸側ストロ
ーク、即ち中立の「初期懸架位置」から伸側最大ストロ
ーク位置間における最大剛性は、縮側ストローク、即ち
「初期懸架位置」から縮側最大ストローク位置（ボトミ
ング位置）までのストロークにおいて発生される剛性の
３倍以上の値に設定しなければならない。即ち、伸側ス
トロークにおける剛性と縮側ストロークにおける剛性
は、少なくとも3:1となる。すでに極めて満足のいくも
のと見なされた調整レベルで本発明に基づくサスペンシ
ョンが備わった２台の車両について、以下のような数字
が得られた。

【００７７】 Ｉ−中立の初期懸架状態でフロント525kg/リア365kgの
前後の重量分布を持つ重量約890kgの小型スポーツクー
ペについてサスペンション剛性は以下の通りであった。 剛性 フロント リア サスペンション サスペンション 縮行程 1.43kg/mm 1.55kg/mm 伸行程 4.70kg/mm 6.09kg/mm 伸／縮剛性比 3.29 3.93

【００７８】 II−中立の初期懸架状態でフロント800kg/リア550kgの
前後の重量分布を持つ重量約1350kgの高出力エンジンを
搭載した大型セダンについて、サスペンション剛性は以
下の通りであった。 剛性 フロント リア サスペンション サスペンション 縮行程 2kg/mm 2.13kg/mm 伸行程 7kg/mm 6.66kg/mm 伸／縮剛性比 3.5 3.12

【００７９】 上記には、機械式ばかりではなく油圧式及び電子式で
も実施できる様々なシステムを説明した。第１に挙げら
れたシステムは、対向する２つのスプリングを用いてい
る。これは、剛性に関与するパラメータを分離して、調
整をより容易なものとするという利点を有する。上記に
おいて種々の実施例について説明をしたが、本発明の要
旨を逸脱することなく、より簡単なスプリングを使用す
ることが必要であると考えられる。

【００８０】 図14、15及び16は、２つのスプリングを用いる代わり
に、図９に示されたように単一のスプリングを浮動キャ
ップとともに用いる例を示している。これらの例におけ
る、スプリング装置におけるスプリングの全長をL10、
一つのスプリング部分の長さをL20、他方のスプリング
部分の長さをL30とした構成を示すことが出来る。 図面の簡単な説明

【図１】 図１は、曲線（圧縮応力−長さ）によりスプリングの
特性を示す概略図である。

【図２】 図２は、解放状態の二つの対抗するスプリングと、反
対向きでプレストレス状態で取り付けた二つのスプリン
グを示す図である。

【図３】 図３は、相互に反対向きで、プレストレス状態の弾性
要素のための二つのスプリングを示す図である。

【図４】 図４は、二つのスプリングの二つの曲線を相互に組み
合わせたグラフを示す図である。

【図５】 図５は、本発明による二つの勾配を持つ剛性曲線を示
す図である。

【図６】 図６は、圧縮応力を横軸に、衝撃ストッパ４及び弛緩
ストッパ５の位置を縦軸に置き換えた本発明によるサス
ペンション曲線を示す図である。

【図７】 図７は、サスペンション動作の調整の関数としての変
曲点B1が、車両の載荷位置の上側又は下側に位置するよ
うに変位することを示す図である。

【図８】 図８は、ショックアブソーバと同軸に取り付けられた
二つのスプリングを備えた実施例を示す図である。

【図９】 図９は、単一の（コイル）スプリングとそのスプリン
グシートを備えたサスペンションの他の実施例を示す図
である。

【図１０】 図10は、トーションバーを備えた実施例を示す図であ
る。

【図１１】 図11は、リーフスプリングを用いた実施例を示すもの
で、現実には片持ちバネとして示す図である。

【図１２】 図12は、リーフスプリングの全体を二つのストッパと
ともに示す本発明の他の実施例を示す図である。

【図１３】 図13は、油圧式サスペンションに適応した本発明によ
る実施例を示す図である。

【図１４】 図14は、単一のスプリングまたは単一の要素を直列の
二つのスプリングで置換し、一方の固定点にアイレット
を有し、他方の固定点に植え込みボルトにより取り付け
たサイレントブロックを備えた本発明の実施例によるサ
スペンションを示す図である。

【図１５】 図15は、単一のスプリングまたは単一の要素を直列の
二つのスプリングで置換し、双方の固定点にアイレット
を備えた本発明の実施例によるサスペンションを示す図
である。

【図１６】 図16は、マクファーソン型（登録商標）サスペンショ
ンに本発明による車輪のサスペンションを適用した図で
ある。

【図１７】 図17は、マクファーソン型（登録商標）サスペンショ
ンによる懸架方法の変形例を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−27437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−42109（ＪＰ，Ａ) 実開 昭53−69917（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭34−13828（ＪＰ，Ｙ１) 英国特許1401988（ＧＢ，Ｂ) 仏国特許1349851（ＦＲ，Ｂ)

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】サスペンションと少なくとも一つの弾性部
   材を備えた車輪の懸架方法であって、 車両の各車輪を懸架するサスペンションの剛性を、伸縮
   ストロークに対する圧縮力曲線が変曲点を介してふたつ
   の相互に異なる変化勾配を持つように変化させるととも
   に、 サスペンションの伸側ストローク中の前記変曲点を走行
   状態におけるサスペンションの中立位置に設定して、サ
   スペンションの中立位置と伸側最大ストローク位置間の
   伸側ストロークにおいて発生する最大剛性が、縮側スト
   ロークにおいて発生する剛性の少なくとも３倍の値とす
   るとともに、最小剛性がサスペンションの縮側ストロー
   クにおいて発生するように構成して車両のローリング等
   による姿勢変化時における車両の重心点を下方に変位さ
   せて車両の走行安定性と乗り心地の向上を両立するよう
   にしたことを特徴とする車輪の懸架方法。
2. 【請求項２】単一のコイルスプリングを前記弾性部材と
   して使用するとともに、前記ふたつの変化勾配を有する
   圧縮力曲線が得られる位置に、前記コイルスプリングの
   一部分の動作を規制する少なくとも一つのバネ座を設定
   し、前記少なくとも一つのバネ座が車両の走行状態に応
   じて変位して、前記縮側ストロークにおいて前記バネ座
   が設定位置より変位して前記コイルスプリング全体の圧
   縮変形を許容する一方、前記伸側ストロークにおいて前
   記バネ座が前記コイルスプリングの前記一部分の伸張を
   規制して、減少した長さの前記コイルスプリングのみの
   伸張を可能とするように構成したことを特徴とする請求
   項１に記載の車輪の懸架方法。
3. 【請求項３】単一のコイルスプリングを前記弾性部材と
   して使用するとともに、前記コイルスプリングの中央位
   置のコイルに支持カップを固定して、該支持カップによ
   りコイルスプリングの前記支持カップの上側に位置する
   上側部分と、下側に位置する下側部分の判別を可能と
   し、前記上側部分を車体に固定された二つのバネ座間に
   予備加圧された状態で収容室内に収容し、前記コイルス
   プリングの前記下側部分が前記支持カップとショックア
   ブソーバの本体に固定された他のカップ間に配置され、
   前記ショックアブソーバの端部には車輪が取り付けられ
   ており、前記コイルスプリングの前記下側部分が車輪か
   らの圧力を受けている間の車両の懸架を確実とするとと
   もに、コイルスプリングの上側部分の圧縮によって生じ
   る圧力により前記支持カップの支持を確実とすることを
   特徴とする請求項１に記載の車輪の懸架方法。
4. 【請求項４】前記少なくとも一つの弾性部材はトーショ
   ンバーであり、該トーションバーはこのトーションバー
   に固定された第一の当接部材を有しており、該第一の当
   接部材は、サスペンションの縮側ストローク時には車両
   に固定された第二の当接部材より離間してトーションバ
   ーをその全長で機能させ、サスペンションの伸側ストロ
   ーク時には、前記第二の当接部材に当接してトーション
   バーの長さ方向の一部のみを機能させてサスペンション
   の伸側ストロークにおいて縮側ストロークよりも大きな
   剛性を発生させて車両のローリング等による姿勢変化時
   における車両の重心点を下方に変位させて車両の走行安
   定性と乗り心地の向上を両立するように構成したことを
   特徴とする車輪の懸架方法。
5. 【請求項５】前記第二の当接部材は、車両の負荷の関数
   として車両上に配置されて、負荷レベルに関わらず、ロ
   ーリング状態の車両の傾斜に関連して剛性の変曲点を最
   適位置とすることを保証することを特徴とする請求項４
   に記載の車輪の懸架方法。
6. 【請求項６】前記少なくとも一つの弾性部材は単一のリ
   ーフスプリングであり、該リーフスプリングは、このリ
   ーフスプリングの突子に対向するように配置される少な
   くとも一つの当接部材を有しており、この構成により二
   つの変化勾配を有する剛性曲線を得ており、前記少なく
   とも一つの当接部材は、走行状態の車両の状態に対応し
   た傾斜を得るように前記突子に当接し、サスペンション
   の縮側ストローク時には前記少なくとも一つの当接部材
   が前記突子より離間して前記リーフスプリングがその全
   長で機能し、サスペンションの伸側ストローク時には、
   前記当接部材が前記突子に当接して前記少なくとも一つ
   の当接部材が減少された長さで機能させてサスペンショ
   ンの伸側ストロークにおいて縮側ストロークよりも大き
   な剛性を発生させて車両のローリング等による姿勢変化
   時における車両の重心点を下方に変位させて車両の走行
   安定性と乗り心地の向上を両立することを特徴とする請
   求項１に記載の車輪の懸架方法。
7. 【請求項７】主サスペンション球に接続された上側室
   と、前記主サスペンション球と逆に作用する対抗サスペ
   ンション球に接続された下側室を有する複動ジャッキを
   有しており、電磁弁により前記対抗サスペンション球の
   下側室を前記ジャッキの下側部分に接続され、前記少な
   くとも一つの対抗サスペンション球の力を主サスペンシ
   ョン球に対抗する力を上昇させることを特徴とする請求
   項１に記載の車輪の懸架方法。
8. 【請求項８】前記ジャッキの下側室の圧力は、車両の動
   作中に検出されるそれぞれに異なるパラメータを持つ関
   数としての電磁弁を制御することにより、常に制御され
   ることを特徴とする請求項７に記載の車輪の懸架方法。
9. 【請求項９】サスペンションと少なくとも一つの弾性部
   材を備えた車輪の懸架装置であって、 車両の各車輪を懸架するサスペンションの剛性を、伸縮
   ストロークに対する圧縮力曲線が変曲点を介してふたつ
   の相互に異なる変化勾配を持つように変化させる手段
   と、 サスペンションの伸側ストローク中の前記変曲点を走行
   状態におけるサスペンションの中立位置に設定して、サ
   スペンションの中立位置と伸側最大ストローク位置間の
   伸側ストロークにおいて発生する最大剛性が、縮側スト
   ロークにおいて発生する剛性の少なくとも３倍の値とす
   る手段とを有しており、最小剛性がサスペンションの縮
   側ストロークにおいて発生するように構成して車両のロ
   ーリング等による姿勢変化時における車両の重心点を下
   方に変位させて車両の走行安定性と乗り心地の向上を両
   立するようにしたことを特徴とする車輪の懸架装置。