JP4605733B2

JP4605733B2 - Suspension device

Info

Publication number: JP4605733B2
Application number: JP2001224529A
Authority: JP
Inventors: 冨士男籾山
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2001-07-25
Publication date: 2011-01-05
Anticipated expiration: 2021-07-25
Also published as: JP2003034113A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は従来における車両用のサスペンション装置の一例を示すもので、図中１は図示しないクロスメンバと共にシャシフレームを成すサイドレール、２は車輪、３はアクスルを夫々示し、サイドレール１に沿い車両前後方向（図７中における左右方向）に延びるリーフスプリング４の前端部のアイ５がブラケット６を介しサイドレール１に取付けられ、また、その後端部はアクスル３の上面を通過して該アクスル３の直後でエアスプリング７を介してサイドレール１に取付けられており、前記アクスル３はＵボルト等を介し前記リーフスプリング４により上方から弾性支持されるようになっている。
【０００３】
また、図９及び図１０に示す如く、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３に対し十分に高い位置でサイドレール１に取付けてリーフスプリング４の後端部を斜め後方に降ろし、該後端部をアクスル３の下面を通して該アクスル３の直後でエアスプリング７を介しサイドレール１に取付け、前記アクスル３をＵボルト等を介し前記リーフスプリング４により下方から弾性支持するようにしたものもある。
【０００４】
一般に、図７及び図８の前者はオーバースラングと称される形式のもので、図９及び図１０の後者はアンダースラングと称される形式のものであるが、何れの形式を採用した場合においても、アクスル３を支えるにあたり左右で二つのエアスプリング７を装着するだけで済み、しかも、リーフスプリング４がスタビライザの機能を果たすことからスタビライザを省略することができて全体構成を簡略化することができるので、アクスル３を前後左右の計四箇所でエアスプリング７により支える形式の４バッグエアサスペンションと比較して、コストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというメリットがある。
【０００５】
しかも、図７及び図８のオーバースラング形式のサスペンション装置では、路面上の障害物を乗り越えたような場合に、図７に矢印Ａで示す如き入力点から略直上に突き上げるような軌跡でアクスル３が変位して、路面側から入力された衝撃が車体側に伝わり易いのに対し、図９及び図１０のアンダースラング形式のサスペンション装置であれば、図９に矢印Ａで示す如き後傾したアクスル３の軌跡（後傾アクスルローカス：Inclined Axle Locus）を実現でき、衝撃を後方へ逃がすことにより路面衝撃入力を緩和することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如きリーフスプリング４とエアスプリング７とを併用した形式のサスペンション装置においては、前側がリーフスプリング４により弾性支持されるのに対し、後側がエアスプリング７により弾性支持されることになるので、前側のばね定数が後側のばね定数に比べて高くなり、４バッグエアサスペンションよりも路面振動を遮断する効果が劣ってしまうことから乗心地の更なる改善が望まれていた。
【０００７】
また、図９及び図１０のアンダースラング形式のサスペンション装置では、路面衝撃入力を緩和する効果を期待できる反面、コーナリング（旋回）時にアクスルステアが生じ易くなり、この種のサスペンション装置を車両のリヤ側に適用した場合にロールオーバーステアが生じ易くなって操縦安定性が低下するという問題があった。
【０００８】
即ち、図９に矢印Ａで示す如き後傾した軌跡でアクスル３が変位する場合、コーナリング時に反旋回側に向け遠心力が作用してローリングが生じると、アクスル３に対し車体の旋回側が浮き上がり且つ反旋回側が沈み込むが、車体が浮き上がる旋回側でアクスル３が後傾軌道上を相対的に下降して前方に変位（図９中におけるＰ₁への変位）するのに対し、車体が沈み込む反旋回側ではアクスル３が後傾軌道上を相対的に上昇して後方に変位（図９中におけるＰ₂への変位）することになるので、例えば、図１１に示す如く、車両が矢印Ｂで示す右方向に旋回する際に、アクスル３全体が上面視で車両中心に対し反旋回側に向くように傾斜してアクスルステアが生じ、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を減少するようなロールオーバーステアを招いてしまっていた。
【０００９】
ここで、この種のコーナリング時におけるロールオーバーステアを抑制する為には、図７及び図８のオーバースラング形式のサスペンション装置のように、リーフスプリング４の前端部のアイ５の取付け位置を下げて、アクスル３が変位する軌跡を前後変位が少なくなるよう起立させれば良いのであるが、このようにすれば、当然にして路面衝撃入力を緩和する効果が損なわれてしまう結果となるのであり、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とがトレードオフの関係になっているという事情がある。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、リーフスプリングとエアスプリングとを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得られるようにし、更には、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現し得るようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリングを介し車体側に取付けたリーフスプリングによりアクスルを弾性支持するようにしたサスペンション装置であって、リーフスプリングの前端部をアクスルより高所の車体側に取付け、その取付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す屈曲部を成すように前記リーフスプリングの前側部分を形成し、該リーフスプリングの前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
而して、このようにすれば、屈曲部の形成によりリーフスプリングの前側部分の展開長が長くなり、しかも、その前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことにより撓み易くなってリーフスプリングの前側部分のばね定数が低減化される結果、エアスプリングにより弾性支持された後側のばね定数と前側のばね定数とが近似して相互のバランスが良化される。
【００１３】
また、リーフスプリングの前端部をアクスルより高所に配置しているので、従来のアンダースラング形式のサスペンション装置の場合と同様に後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）が実現され、路面上の障害物を乗り越えたような場合の衝撃を後方へ逃がして路面衝撃入力を緩和することが可能となる。
【００１４】
そして、このようにリーフスプリングの前側と後側のばね定数が近似して相互のバランスが良化され、しかも、後傾アクスルローカスが実現されて路面衝撃入力が緩和されることにより、４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果が得られることになる。
【００１５】
また、本発明においては、リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置することが好ましく、このようにすれば、車体のローリングの基点となるロール中心の位置が高くなることにより車両重心との相互間距離が短くなってロールモーメントの発生が著しく抑制され、しかも、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じることになり、これらの相乗的な作用により操縦安定性が大幅に向上されることになる。
【００１６】
即ち、リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置した場合、弾性変形を考慮せずに幾何学的に決まる仮想のロール中心は、前記左右の立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に配置されることになり、現実のロール中心は弾性変形の影響により前記仮想のロール中心より若干低くなるものの、従来よりも著しくロール中心の位置が高められることになる。
【００１７】
また、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じる理由につき補足すると、仮に車体側を固定としてロール中心回りにアクスル側がローリングしたと考えた場合に、車両前方から見て互いに車幅方向内側に傾倒していた左右の立ち上がり部分の一方（車体が浮き上がる旋回側）は起立傾向となり且つ他方（車体が沈み込む反旋回側）は倒伏傾向へと変位することになるが、起立傾向の一方の立ち上がり部分は上方から見て前後距離が長くなり、倒伏傾向の他方の立ち上がり部分は上方から見て前後距離が短くなるので、各立ち上がり部分の上端（リーフスプリングの前端部）が車体の前後方向における同じ位置に取付けられていると考えると、車体が浮き上がる旋回側でアクスルが後方への変位を生じ、車体が沈み込む反旋回側でアクスルが前方への変位を生じることになり、アクスル全体が上面視で車両中心に対し旋回側に向くように傾斜し、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を増加するようなロールアンダステアが新たに生じることになる。
【００１８】
更に、本発明においては、アクスルより前方の車体側から左右一対のトルクロッドを車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスルに連結し、前記各トルクロッドの軸心延長線の交点がアクスルより後方の上側位置に配置されるように構成すると良い。
【００１９】
このようにすれば、各トルクロッドの軸心延長線の交点に形成されるコンプライアンスステア中心がアクスルより後方の上側位置に配置されることになるので、コーナリング時に遠心力に対し逆向きに路面側から車輪の接地部に反力が作用した際に、コンプライアンスステアが上面視で車両中心に対し旋回側に向くようなアンダーステア傾向で現れ、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアによってもロールオーバーステアが打ち消されることになる。
【００２０】
尚、各トルクロッドの軸心延長線の交点は、比較的高い位置の仮想のロール中心としても機能し、前述の各立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差によってもロール剛性を高める効果が生じることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図７〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２３】
本形態例においては、前述した図７〜図１１のサスペンション装置と略同様に、前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリング７を介し車体側に取付けたリーフスプリング４によりアクスル３を弾性支持するようにした形式のサスペンション装置に関し、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３に対し十分に高い位置でブラケット６を介しサイドレール１に取付けると共に、その取付け位置から車両前方側（図１中における左側）へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す略Ｌ字形の屈曲部８を成すように前記リーフスプリング４の前側部分を形成し、該リーフスプリング４の前側部分における板厚を残りの部分より相対的に薄く形成するようにしている。
【００２４】
しかも、本形態例においては、特に図２に明示してある如く、リーフスプリング４のアイ５から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置するようにしており、更には、特に図３に明示してある如く、アクスル３より前方の左右のサイドレール１の内側から左右一対のトルクロッド１０を車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスル３に連結し、前記各トルクロッド１０の軸心延長線の交点がアクスル３より後方の上側位置に配置されるように構成している。
【００２５】
尚、各トルクロッド１０とアクスル３との連結に際し、実際にはアクスル３の中央部に立設したブラケットの上端部に対して各トルクロッド１０の後端が連結されることになるが、ここでは説明の便宜を図るために前記ブラケットの図示を省略している。
【００２６】
而して、このようにすれば、屈曲部８の形成によりリーフスプリング４の前側部分の展開長が長くなり、しかも、その前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことにより撓み易くなってリーフスプリング４の前側部分のばね定数が低減化される結果、エアスプリング７により弾性支持された後側のばね定数と前側のばね定数とが近似して相互のバランスが良化される。
【００２７】
また、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３より高所に配置しているので、従来のアンダースラング形式のサスペンション装置の場合と同様に、図１に矢印Ａで示す如き後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）が実現され、路面上の障害物を乗り越えたような場合の衝撃を後方へ逃がして路面衝撃入力を緩和することが可能となる。
【００２８】
そして、このようにリーフスプリング４の前側と後側のばね定数が近似して相互のバランスが良化され、しかも、後傾アクスルローカスが実現されて路面衝撃入力が緩和されることにより、４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果が得られることになる。
【００２９】
また、本形態例においては、リーフスプリング４の前端部のアイ５から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置しているので、車体のローリングの基点となるロール中心Ｒ₁の位置が高くなることにより車両重心との相互間距離が短くなってロールモーメントの発生が著しく抑制され、しかも、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じることになり、これらの相乗的な作用により操縦安定性が大幅に向上されることになる。
【００３０】
即ち、図２に示す如く、リーフスプリング４の前端部から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置した場合、弾性変形を考慮せずに幾何学的に決まる仮想のロール中心Ｒ₀は、前記左右の立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に配置されることになり、現実のロール中心Ｒ₁は弾性変形の影響により前記仮想のロール中心Ｒ₀より若干低くなるものの、従来のロール中心（図８及び図１０中におけるロール中心Ｒ₂，Ｒ₃参照）よりも著しくロール中心Ｒ₁の位置が高められることになる。
【００３１】
また、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じる理由につき補足すると、図４の上側部分に前面視の状態を示している通り、仮に車体側を固定としてロール中心Ｒ₁回りにアクスル３側がローリングしたと考えた場合に、車両前方から見て互いに車幅方向内側に傾倒していた左右の立ち上がり部分９の一方（車体が浮き上がる旋回側：図４中では左側）は起立傾向となり且つ他方（車体が沈み込む反旋回側：図４中では右側）は倒伏傾向へと変位することになるが、図４の下側部分に上面視の状態を示している通り、起立傾向の一方の立ち上がり部分９は上方から見て前後距離が長くなり、倒伏傾向の他方の立ち上がり部分９は上方から見て前後距離が短くなるので、各立ち上がり部分９の上端（リーフスプリング４の前端部）のアイ５が車体の前後方向における同じ位置に取付けられていると考えれば、車体が浮き上がる旋回側（図４中では左側）でアクスル３が後方への変位を生じ、車体が沈み込む反旋回側（図４中では右側）でアクスル３が前方への変位を生じることになり、図３に示す如く、車両が矢印Ｂで示す右方向に旋回する際に、アクスル３全体が上面視で車両中心に対し旋回側に向くように傾斜してアクスルステアが生じ、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を増加するようなロールアンダステアが新たに生じることになる。
【００３２】
更に、本形態例においては、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点に形成されるコンプライアンスステア中心Ｃ₁がアクスル３より後方の上側位置に配置されることになるので、図３中に矢印Ｃで示す如く、コーナリング時に遠心力に対し逆向きに路面側から車輪の接地部に反力が作用した際に、コンプライアンスステアが上面視で車両中心に対し旋回側に向くようなアンダーステア傾向で現れ、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアによってもロールオーバーステアが打ち消されることになる。
【００３３】
尚、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点は、比較的高い位置の仮想のロール中心Ｒ₀’としても機能し、前述の各立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心Ｒ₀との高さの差によってもロール剛性を高める効果が生じることになる。
【００３４】
従って、上記形態例によれば、リーフスプリング４とエアスプリング７とを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得ることができ、従来より大幅に乗心地を向上することができる。
【００３５】
また、後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）を実現しながらも、ロール中心Ｒ₁の位置を高くしてロールモーメントの発生を抑制することができ、しかも、コーナリング時にロールアンダステアを新たに発生させてロールオーバーステアを打ち消すことができるので、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現することができる。
【００３６】
更に、本形態例においては、コーナリング時のコンプライアンステアをアンダーステア傾向で現れるようにしたことにより、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアでロールオーバーステアを打ち消すことができ、しかも、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点を比較的高い位置の仮想のロール中心として機能させることにより、左右のリーフスプリング４の各立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差でロール剛性を高めることもできるので、車両の操縦安定性に関する更なる向上を図ることができる。
【００３７】
図５は本発明の別の形態例を示すもので、リーフスプリング４の屈曲部８を車両前方に向け弓形に大きく張り出させてリーフスプリング４の前側部分の展開長が更に長くなるようにしたものであり、このようにすれば、先に図１で示した如き略Ｌ字形の屈曲部８とした場合よりもリーフスプリング４の前側部分のばね定数を一層低減化することができる。
【００３８】
また、図６は本発明の更に別の形態例を示すもので、ここに図示している例では、リーフスプリング４の立ち上がり部分９の板厚を相対的に厚く形成し、該立ち上がり部分９直後の水平部分の板厚を相対的に薄く形成するようにしたものであり、このようにした場合には、立ち上がり部分９をシャックルのように機能させることにより撓みに伴う姿勢変化の制御を行うことが可能となる。
【００３９】
尚、本発明のサスペンション装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、屈曲部の形状は図示する例に限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
上記した本発明のサスペンション装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００４１】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、リーフスプリングとエアスプリングとを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得ることができ、従来より大幅に乗心地を向上することができる。
【００４２】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）を実現しながらも、ロール中心の位置を高くしてロールモーメントの発生を抑制することができ、しかも、コーナリング時にロールアンダステアを新たに発生させてロールオーバーステアを打ち消すこともできるので、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現することができる。
【００４３】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、コーナリング時のコンプライアンスステアをアンダーステア傾向で現れるようにしたことにより、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアでロールオーバーステアを打ち消すことができ、しかも、各トルクロッドの軸心延長線の交点を比較的高い位置の仮想のロール中心として機能させることにより、左右のリーフスプリングの各立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差でロール剛性を高めることもできるので、車両の操縦安定性に関する更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】左右の立ち上がり部分のローリング時の変位に関する説明図である。
【図５】本発明の別の形態例を示す側面図である。
【図６】本発明の更に別の形態例を示す側面図である。
【図７】従来のサスペンション装置の一例を示す側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。
【図９】従来のサスペンション装置の別の例を示す側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ方向の矢視図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１サイドレール（車体）
３アクスル
４リーフスプリング
７エアスプリング
８屈曲部
９立ち上がり部分
１０トルクロッド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension device.
[0002]
[Prior art]
7 and 8 show an example of a conventional suspension device for a vehicle. In the figure, reference numeral 1 denotes a side rail that forms a chassis frame with a cross member (not shown), 2 denotes a wheel, 3 denotes an axle, respectively. The eye 5 at the front end of the leaf spring 4 extending in the vehicle front-rear direction (the left-right direction in FIG. 7) is attached to the side rail 1 via the bracket 6, and the rear end passes through the upper surface of the axle 3. Immediately after the axle 3, it is attached to the side rail 1 via an air spring 7, and the axle 3 is elastically supported from above by a leaf spring 4 via a U bolt or the like.
[0003]
9 and 10, the eye 5 at the front end of the leaf spring 4 is attached to the side rail 1 at a sufficiently high position with respect to the axle 3, and the rear end of the leaf spring 4 is lowered obliquely rearward. A rear end portion is attached to the side rail 1 through an air spring 7 immediately after the axle 3 through the lower surface of the axle 3, and the axle 3 is elastically supported from below by the leaf spring 4 through a U bolt or the like. is there.
[0004]
In general, the former of FIGS. 7 and 8 is of a type called overslang, and the latter of FIGS. 9 and 10 is of a type called underslang. However, in order to support the axle 3, it is only necessary to mount the two air springs 7 on the right and left, and since the leaf spring 4 functions as a stabilizer, the stabilizer can be omitted and the overall configuration can be simplified. Therefore, compared with a four-bag air suspension of the type in which the axle 3 is supported by the air spring 7 at a total of four locations, front, rear, left and right, there are advantages that the cost is increased and the increase in vehicle weight is small.
[0005]
In addition, in the overslang type suspension device shown in FIGS. 7 and 8, when the obstacle on the road surface is overcome, the axle 3 follows a locus that pushes up almost directly from the input point as indicated by an arrow A in FIG. 9 is displaced easily, and an impact input from the road surface side is easily transmitted to the vehicle body side. On the other hand, in the case of the underslang type suspension device shown in FIGS. 3 trajectories (Inclined Axle Locus) can be realized, and road impact input can be mitigated by releasing the impact backwards.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the suspension device of the type using both the leaf spring 4 and the air spring 7 as described above, the front side is elastically supported by the leaf spring 4 while the rear side is elastically supported by the air spring 7. Therefore, the front spring constant is higher than the rear spring constant, and the effect of blocking road surface vibration is inferior to that of the 4-bag air suspension. Therefore, further improvement in riding comfort has been desired.
[0007]
In addition, the underslung type suspension device of FIGS. 9 and 10 can be expected to reduce the road impact input, but axle steer is likely to occur during cornering (turning), and this type of suspension device is installed on the rear side of the vehicle. When applied to, roll over steer is likely to occur and steering stability is reduced.
[0008]
That is, when the axle 3 is displaced along a locus inclined backward as shown by an arrow A in FIG. 9, if a centrifugal force acts on the anti-turning side during cornering to cause rolling, the turning side of the vehicle body is lifted with respect to the axle 3 and Although the anti-turning side sinks, the axle 3 relatively descends on the backward tilting track and displaces forward (displacement to P ₁ in FIG. 9) on the turning side where the vehicle body rises, whereas the vehicle body sinks. On the counter-turning side, the axle 3 relatively rises on the backward inclined track and is displaced rearward (displacement to P ₂ in FIG. 9). For example, as shown in FIG. When turning in the right direction, the axle 3 as a whole is tilted so as to face away from the center of the vehicle when viewed from above, and axle steer is generated, thereby turning the turning radius in the steering direction determined on the front side. Decrease Has been invited over-steer.
[0009]
Here, in order to suppress the roll over steer at the time of this kind of cornering, the mounting position of the eye 5 at the front end of the leaf spring 4 is lowered as in the overslang type suspension device of FIGS. In this case, the trajectory of the displacement of the axle 3 may be erected so that the longitudinal displacement is reduced. However, in this case, the effect of reducing the road surface impact input is naturally impaired. There is a circumstance that there is a trade-off between improving steering stability by suppressing rollover steer and improving riding comfort by reducing road impact input.
[0010]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and relates to a suspension device of a type using both a leaf spring and an air spring, while taking advantage of the advantages that the cost can be reduced and the increase in vehicle weight can be reduced. An excellent road surface vibration isolation effect comparable to that of a bag air suspension can be obtained. Further, the steering stability can be improved by suppressing rollover steer and the riding comfort can be improved by reducing road impact input at the same time. The purpose is to do so.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a suspension device in which an axle is elastically supported by a leaf spring having a front end attached to the vehicle body and a rear end attached to the vehicle through an air spring. A front part of the leaf spring is formed so as to form a bent portion that gently attaches toward the rear side of the vehicle after descending while protruding to the front side of the vehicle from the mounting position on the vehicle body side of the high place. The plate thickness in an appropriate range of the portion is formed relatively thinner than the remaining portion.
[0012]
Thus, by forming the bent portion, the unfolded length of the front portion of the leaf spring is increased, and the plate thickness in an appropriate range of the front portion is formed relatively thinner than the remaining portion. As a result, the spring constant of the front portion of the leaf spring is reduced and the spring constant of the leaf spring elastically supported by the air spring is approximated to the front spring constant and the balance between them is improved. The
[0013]
In addition, because the front end of the leaf spring is located higher than the axle, a rear tilted axle locus is realized in the same way as in the case of a conventional underslung type suspension device, and obstacles on the road surface. It is possible to relieve the road impact input by releasing the impact in the case of overcoming the road to the rear.
[0014]
Thus, the spring constants of the front and rear sides of the leaf springs are approximated to improve the balance between them, and a rearward tilt axle locus is realized to mitigate road surface impact input. An excellent road surface vibration isolation effect that is not inferior to the suspension can be obtained.
[0015]
Further, in the present invention, it is preferable that the rising portion from the front end portion of the leaf spring to the bent portion is tilted inward in the vehicle width direction, and in this way, the center of the roll that becomes the base point of rolling of the vehicle body is arranged. As the position becomes higher, the distance between the center of gravity of the vehicle becomes shorter and the generation of roll moment is remarkably suppressed, and roll understeer that cancels rollover steer during cornering is newly generated. As a result, the steering stability is greatly improved.
[0016]
That is, when the rising portion from the front end portion of the leaf spring to the bent portion is arranged to be inclined inward in the vehicle width direction, the virtual roll center determined geometrically without considering elastic deformation is the left and right rising portions. The actual roll center is slightly lower than the virtual roll center due to the effect of elastic deformation, but the position of the roll center is significantly higher than before. become.
[0017]
In addition, to supplement the reason why roll understeer that cancels rollover steer during cornering occurs, if the axle side rolls around the center of the roll with the vehicle body side fixed, the vehicle width direction One of the left and right rising parts that leaned inward (the turning side where the vehicle body floats) tends to stand up, and the other (the anti-turning side where the vehicle body sinks) is displaced toward the falling tendency, but one of the rising tendency Since the front and rear distance of the rising part of the riser is longer and the front and rear distance of the other rising part of the tendency to fall is shorter, the upper end of each rising part (the front end of the leaf spring) is the longitudinal direction of the vehicle body. If the axle is installed at the same position in the The axle is displaced forward on the counter-turning side where the vehicle body sinks, and the whole axle is inclined so as to face the turning side with respect to the center of the vehicle when viewed from above, thereby moving to the steering direction determined on the front side. Roll understeer is newly generated to increase the turning radius.
[0018]
Further, in the present invention, a pair of left and right torque rods from the vehicle body side ahead of the axle is arranged in a C shape so as to be close to each other toward the rear of the vehicle, and is connected to the axle. It is good to comprise so that the intersection of an extension line may be arrange | positioned in the upper position behind a axle.
[0019]
In this way, the center of the compliance steer formed at the intersection of the extension lines of the axis of each torque rod is arranged at the upper position behind the axle, so the road surface side is opposite to the centrifugal force during cornering. When the reaction force acts on the ground contact part of the wheel from above, the compliance steer appears in an understeering tendency toward the turning side with respect to the vehicle center in a top view, and the rollover steer is canceled by the compliance steering of this understeering tendency. become.
[0020]
In addition, the intersection of the axial extension lines of each torque rod also functions as a virtual roll center at a relatively high position, and the virtual roll center determined at the intersection when the above-described rising portions are extended upward. The difference in height also has the effect of increasing roll rigidity.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0022]
1 to 4 show an example of an embodiment for carrying out the present invention, and portions denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 7 to 11 represent the same items.
[0023]
In this embodiment, the axle 3 is mounted by a leaf spring 4 having a front end attached to the vehicle body and a rear end attached to the vehicle body via an air spring 7 in substantially the same manner as the suspension apparatus shown in FIGS. With respect to the suspension device of the type that is elastically supported, the eye 5 at the front end of the leaf spring 4 is attached to the side rail 1 via the bracket 6 at a sufficiently high position with respect to the axle 3, and the vehicle front side ( A front portion of the leaf spring 4 is formed so as to form a substantially L-shaped bent portion 8 that gently descends toward the vehicle rear side after descending while projecting to the left side in FIG. 1, and at the front portion of the leaf spring 4. The plate thickness is formed to be relatively thinner than the remaining portion.
[0024]
In addition, in this embodiment, as clearly shown in FIG. 2, the rising portion 9 from the eye 5 to the bent portion 8 of the leaf spring 4 is arranged to be inclined inward in the vehicle width direction. In particular, as clearly shown in FIG. 3, a pair of left and right torque rods 10 are arranged in a square shape so as to approach each other from the inside of the left and right side rails 1 ahead of the axle 3 toward the rear of the vehicle. It is connected to the axle 3, and the intersection of the axial center extension lines of the torque rods 10 is arranged at the upper position behind the axle 3.
[0025]
Note that when the torque rods 10 and the axles 3 are connected, the rear ends of the torque rods 10 are actually connected to the upper ends of brackets erected at the center of the axle 3. The bracket is not shown for convenience of explanation.
[0026]
Thus, if the bent portion 8 is formed in this way, the unfolded length of the front portion of the leaf spring 4 is increased, and the plate thickness in an appropriate range of the front portion is relatively thinner than the remaining portions. As a result of being formed, it becomes easy to bend and the spring constant of the front part of the leaf spring 4 is reduced. As a result, the rear spring constant elastically supported by the air spring 7 and the front spring constant are approximated to each other. Is improved.
[0027]
Further, since the eye 5 at the front end portion of the leaf spring 4 is disposed at a higher position than the axle 3, as in the case of the conventional underslang type suspension device, the rearward tilt axle locus as shown by the arrow A in FIG. (Inclined Axle Locus) is realized, and it is possible to relieve the road impact input by escaping the impact when overcoming an obstacle on the road surface.
[0028]
Thus, the front and rear spring constants of the leaf springs 4 are approximated to improve the balance between them, and a rearward tilt axle locus is realized to reduce road impact input. An excellent road surface vibration blocking effect equivalent to that of an air suspension can be obtained.
[0029]
Further, in this embodiment, the rising portion 9 from the eye 5 to the bent portion 8 at the front end portion of the leaf spring 4 is disposed so as to be tilted inward in the vehicle width direction, so that the roll center serving as the base point of rolling of the vehicle body As the position of R ₁ becomes higher, the distance between the center of gravity of the vehicle becomes shorter and the generation of roll moment is remarkably suppressed, and roll understeer that cancels roll over steer during cornering is newly generated. The steering stability is greatly improved by the synergistic action.
[0030]
That is, as shown in FIG. 2, when the rising portion 9 from the front end portion of the leaf spring 4 to the bent portion 8 is tilted inward in the vehicle width direction, a virtual shape that is determined geometrically without considering elastic deformation. The roll center R ₀ is arranged at the intersection when the left and right rising portions 9 are extended upward, and the actual roll center R ₁ is slightly more than the virtual roll center R ₀ due to the influence of elastic deformation. Although lower, the position of the roll center R ₁ is significantly higher than the conventional roll center (see roll centers R ₂ and R ₃ in FIGS. 8 and 10).
[0031]
Further, to supplement the reason why roll understeer that newly cancels rollover steer during cornering occurs, as shown in the front view in the upper part of FIG. 4, the vehicle body side is fixed and the axle around the roll center R ₁ is temporarily assumed. When it is considered that the third side is rolling, one of the left and right rising parts 9 (the turning side on which the vehicle body floats up: the left side in FIG. 4) tilted inward in the vehicle width direction as viewed from the front of the vehicle tends to stand and The other side (the counter-turning side where the vehicle body sinks: the right side in FIG. 4) is displaced to the tendency of lying down, but as shown in the top view in the lower part of FIG. The rising portion 9 has a longer front-rear distance when viewed from above, and the other rising portion 9 having a tendency to fall has a shorter front-rear distance as viewed from above. Assuming that the eye 5 at the front end portion of the motor spring 4 is attached at the same position in the longitudinal direction of the vehicle body, the axle 3 is displaced rearward on the turning side where the vehicle body floats (left side in FIG. 4). As shown in FIG. 3, when the vehicle turns in the right direction indicated by the arrow B as shown in FIG. Is tilted toward the turning center with respect to the center of the vehicle when viewed from above, and axle steer is generated, thereby newly generating roll understeer that increases the turning radius in the steering direction determined on the front side. .
[0032]
Further, in the present embodiment, the compliance steer center C ₁ formed at the intersection of the axial extension lines of the torque rods 10 is disposed at the upper position behind the axle 3, so that an arrow in FIG. As shown by C, when a reaction force acts on the ground contact part of the wheel from the road surface in the opposite direction to the centrifugal force during cornering, the compliance steer appears in an understeer tendency so as to face the turning center with respect to the vehicle center in a top view. This oversteer compliance steer also cancels rollover steer.
[0033]
The intersection of the extension lines of the axial centers of the torque rods 10 also functions as a virtual roll center R ₀ ′ at a relatively high position, and the virtual point determined by the intersection when the above-described rising portions 9 are extended upward. The difference in height from the roll center R ₀ also has the effect of increasing the roll rigidity.
[0034]
Therefore, according to the above embodiment, the suspension device of the type using both the leaf spring 4 and the air spring 7 is a four-bag air suspension while taking advantage of the low cost and the small increase in the vehicle weight. As a result, it is possible to obtain an excellent road surface vibration isolation effect that is not inferior to that of the conventional vehicle, and to improve riding comfort significantly.
[0035]
Also, while realizing a rearward inclination axle locus (Inclined Axle Locus), by increasing the position of the roll center R ₁ it is possible to suppress the occurrence of roll moment, moreover, newly generates a roll under-steer when cornering Thus, rollover steer can be canceled, so that it is possible to simultaneously improve steering stability by suppressing rollover steer and improving ride comfort by reducing road impact input.
[0036]
Furthermore, in the present embodiment, the compliance steer during cornering appears with an understeer tendency, so that the roll over steer can be canceled with the compliance steer with the understeer tendency, and the axial center extension of each torque rod 10 is extended. By making the intersection of the lines function as a virtual roll center at a relatively high position, the difference in height from the virtual roll center determined at the intersection when the rising portions 9 of the left and right leaf springs 4 are extended upward Since the roll rigidity can be increased, the vehicle driving stability can be further improved.
[0037]
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the bent portion 8 of the leaf spring 4 is greatly projected in a bow shape toward the front of the vehicle so that the development length of the front portion of the leaf spring 4 is further increased. In this way, the spring constant of the front portion of the leaf spring 4 can be further reduced as compared with the case where the bent portion 8 is substantially L-shaped as shown in FIG.
[0038]
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention. In the example shown here, the plate thickness of the rising portion 9 of the leaf spring 4 is formed relatively thick, and immediately after the rising portion 9. In this case, the change in posture due to bending is controlled by causing the rising portion 9 to function like a shackle. Is possible.
[0039]
The suspension device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape of the bent portion is not limited to the illustrated example, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, it can be added.
[0040]
【The invention's effect】
According to the suspension device of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
[0041]
(I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, the suspension device of the type using both the leaf spring and the air spring has the merit that the cost is increased and the increase in the vehicle weight is small. It is possible to obtain an excellent road surface vibration blocking effect that is not inferior to that of a 4-bag air suspension, and to improve riding comfort significantly compared to the prior art.
[0042]
(II) According to the invention described in claim 2 of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of the roll moment by increasing the position of the roll center while realizing the inclined axle locus. Moreover, since roll understeer can be canceled by newly generating roll understeer during cornering, the steering stability is improved by suppressing rollover steer and the ride quality is improved by reducing road impact input at the same time. Can be realized.
[0043]
(III) According to the invention described in claim 3 of the present invention, by causing the compliance steer at cornering to appear with an understeer tendency, the rollover steer can be canceled with the compliance steer with the understeer tendency, and By using the intersection of the extension lines of the torque center of each torque rod as a virtual roll center at a relatively high position, the virtual roll center determined at the intersection when the rising parts of the left and right leaf springs are extended upward Since the roll rigidity can be increased by the difference in height between the vehicle and the vehicle, further improvement in the handling stability of the vehicle can be achieved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a view taken in the direction of arrows II-II in FIG.
3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG.
FIG. 4 is an explanatory diagram regarding displacement during rolling of left and right rising portions.
FIG. 5 is a side view showing another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a side view showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a side view showing an example of a conventional suspension device.
8 is a view taken in the direction of arrows VIII-VIII in FIG.
FIG. 9 is a side view showing another example of a conventional suspension device.
10 is a view taken in the direction of arrows XX in FIG.
11 is a view taken in the direction of the arrows XI-XI in FIG. 9;
[Explanation of symbols]
1 Side rail (body)
3 Axle 4 Leaf spring 7 Air spring 8 Bending part 9 Rising part 10 Torque rod

Claims

前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリングを介し車体側に取付けたリーフスプリングによりアクスルを弾性支持するようにしたサスペンション装置であって、
リーフスプリングの前端部をアクスルより高所の車体側に取付け、その取付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す屈曲部を成すように前記リーフスプリングの前側部分を形成し、該リーフスプリングの前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことを特徴とするサスペンション装置。A suspension device in which a front end portion is attached to the vehicle body side and a rear end portion is elastically supported by a leaf spring attached to the vehicle body side via an air spring,
The front end portion of the leaf spring is attached to the vehicle body side higher than the axle, and the front portion of the leaf spring is formed so as to form a bent portion that gently descends toward the vehicle rear side after descending while projecting from the attachment position to the vehicle front side. A suspension device is formed, wherein a plate thickness in an appropriate range of a front portion of the leaf spring is formed relatively thinner than the remaining portion.

リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。2. The suspension device according to claim 1, wherein a rising portion from the front end portion of the leaf spring to the bent portion is disposed to be inclined inward in the vehicle width direction.

アクスルより前方の車体側から左右一対のトルクロッドを車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスルに連結し、前記各トルクロッドの軸心延長線の交点がアクスルより後方の上側位置に配置されるように構成したことを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション装置。A pair of left and right torque rods from the front side of the vehicle body ahead of the axle are arranged in a letter C shape so as to be close to each other toward the rear of the vehicle and are connected to the axle. The suspension device according to claim 1, wherein the suspension device is arranged at a rear upper position.