JP5267168B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、とくに車両の前輪に適用して好適なサスペンション装置に関するものであり、車両の走行中に制動力が加えられた場合においてステアリングに生じる操舵する向きの振動を効果的に軽減しようとするものである。

車両の走行中に制動力が加えられた場合においてステアリングに生じる操舵する向きの振動はシミーとも呼ばれており、とくに１２０ｋｍ／ｈを超えるような高速走行においては運手者に対して安心感を与えるためにシミーの軽減を図ることは必要不可欠な条件になっている。

かかる振動の軽減を図る従来技術としては、アクスルと車体とを連結する２本のリンクをバネ要素で連結し、該バネ要素の変形により車輪の接地面に加わる車両前後方向の力を調整することにより振動の吸収、軽減するようにした構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特表２００６−５１７８８８号公報

ところで、上記従来の技術にあっては、構造の複雑化を伴うことからコストの上昇を伴うとともに異音の発生が避けられないこと、また、耐久性を確保して性能（旋回制動性等）の安定化を図るのが難いこと等の種々の問題があり、市販車に採用するのは現実的ではなくその解決が求められていた。

本発明の課題は、比較的簡易な構造のもとでシミーの軽減と操舵応答性（とくに旋回制動性）の改善を図ることができるサスペンション装置を提案するところにある。

本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであり、サスペンション装置を構成する複数のリンクのうち、前記第一リング部材と第二リンク部材とによって形成される仮想回転中心を、アクスルキャリアに設置されたブレーキ手段よりも車両幅方向内側に形成する点に特徴を有する。

第一リンク部材と第二リンク部材とによって形成される仮想回転中心をアクスルキャリアに設置されるブレーキ手段よりも車両幅方向内側に存在させることで車両に緩い制動力が加わった場合（緩ブレーキ）に該アクスルは仮想中心を起点にアンダーステア方向（トーアウト方向）へ回動し、これと同時に第二リンク部材のアクスル側支持点が車両前方に移動、該第二リンク部材がアクスルを車両幅方向へ押し出すように作用するため、該アクスルはオーバーステア方向（トーイン方向）へ回動することになり、これらの回動は互いに逆向きの回動でありその際の力は相互に打ち消されアクスルはニュートラスステアに保持される結果、車輪の操舵する向きの振動は軽減される。

また、車輪に加わる車両前後方向後方への力が大きくなるにしたがい、第二リンク部材のアクスル側支持点と車体側支持点との距離が小さくなり、さらに、車輪に加わる車両前後方向後方への力が大きくなる（高速直進走行、高速旋回走行時において制動力が加えられた場合等）と、第二リンク部材のアクスル側支持点は、車両の前後方向前方に移動し、該第二リンク部材のアクスル側支持点が、車両内側へ変わる軌跡を描いてアクスルが急速にトーアウト側に回動し、その結果、車両はアンダーステア方向に維持され、操舵応答性、とくに旋回制動性が改善される。

本発明にしたがうサスペンション装置の実施の形態（実施例）を模式的に示した斜視図である。 図１に示したサスペンション装置の上面視図である。 図１に示したサスペンション装置の前面視図である。 図１に示したサスペンション装置の後面視図である。 図１に示したサスペンション装置の側面視図である。 アクスルと第一リンク部材、第二リンク部材を模式的に示した図である。 図６に示したアクスルにおいて第一リンク部材、第二リンク部材の変化状況の説明図である。 図６に示したアクスルにおいて第一リンク部材、第二リンク部材の変化状況の説明図である。 接地点前後力とトー角の関係を示したグラフである。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態（実施例）をより具体的に説明する。
図１〜５は本発明にしたがうサスペンション装置の実施の形態（実施例）を模式的に示した図であり、図１は斜視図、図２は上面視図、図３は前面視図、図４は後面視図、そして図５は側面視図である（図中Ｘを車両の前後方向、Ｙを車両の幅方向とする）。

図１〜５における番号１は車輪を回転自在に支持する車軸１ａを備えたアクスルキャリア（以下、アクスルキャリアを単にアクスルと記す）、２〜５はサスペンション装置を構成するリンク、６は車体側支持部（サイドフレーム等）である。

リンク２〜５は複数本の棒状部材から構成されており、そのうちの２はアッパーアームである。アッパーアーム２は車軸１ａよりも上側に配置されており、その端部２ａ〜２ｃがそれぞれ車体側支持部６とアクスル１において連結している。車体側支持部６では端部２ａ、２ｂの二箇所で揺動可能に連結し、アクスル１側では端部２ｃの一箇所で揺動可能に連結している。

また、３は第一リンク部材であり、この第一リンク部材３は車軸１ａよりも下側に配置され、その端部３ａ、３ｂがそれぞれ車体側支持部６とアクスル１において揺動可能に連結している。第一リンク部材３のアクスル側支持点である端部３ｂは、車両上面視（図２参照）において後述する第二リンク部材のアクスル側支持点よりも車両前方に存在している。第一リンク部材３の長さは第二リンク部材よりも長く、車両の幅方向の中心を通る軸線とのなす角度は第二リンク部材の角度よりも小さい。

４は第二リンク部材である。この第二リンク部材４は車軸１ａよりも下側に配置されており、端部４ａ、４ｂにおいて車体側支持部材６とアクスル１とを連結するが、第一リンク部材３よりも車両前後方向後方に位置し、車体側支持点である端部４ａが車両上面視においてアクスル側支持点である端部４ｂよりも車両前方に存在している。

５は車軸１ａよりも下側に配置されるステアリングラックである。このステアリングラック５はその端部５ａ、５ｂがそれぞれ支持点を形成し車体側支持部６とアクスル１に連結している。

７はサスペンションの仮想回転中心（仮想キングピン下点）である。この仮想回転中心７は第一リンク部材３と第二リンク部材４との組み合わせによって形成されるもの（第一リンク部材の軸線と第二リンク部材の軸線が交差するところに形成される。具体的には、前記第一リンク部材を車両幅方向外側に延長した仮想線と、前記第二リンク部材を車両幅方向外側に延長した仮想線との車両上面視における交点にほぼ一致する位置である。）であって、この仮想回転中心７は車両上面視においてアクスル１に設置されるブレーキ手段Ｂ（図２の仮想線ではブレーキ手段の中心を表示している）よりも車両幅方向内側に位置している。

図６はアクスル１と第一リンク部材３、第二リンク部材４の位置関係を車両上面視で模式的に示したものであり、仮想回転中心７がブレーキ手段Ｂが設置された位置よりも車両の内側にある本発明にしたがうサスペンション装置においては、緩い制動力が加えられた走行状態にあっては、図７に示すように仮想回転中心７を起点にしてアクスル１がアンダーステア方向（トーアウト方向）に回動し、この時、第二リンク部材４のアクスル側支持点４ｂが車両前方に移動、該第二リンク部材４がアクスル１を車両幅方向へ押し出すように作用するため、該アクスル１はオーバーステア方向（トーイン方向）へ回動することになり、アンダーステア方向に回動させる力、オーバーステア方向に回動させる力は相互に打消し合いニュートラルステアに維持される。ここに第一リンク部材３のアクスル側支持点３ｂの車幅方向の移動量をｄ_１とし、第二リンク部材４のアクスル側支持点４ｂの車幅方向に沿う移動量をｄ_２とした場合に、ｄ_１＜ｄ_２とすることによりアクスル１を元の状態に戻すことができる。

また、車輪に車両前後方向後方への力が大きくなる、例えば高速走行において制動力が加えられた場合には、第二リンク部材４のアクスル側支持点４ｂは図８に示すように、車両前後方向において車体側支持点４ａに接近しその相互間距離が縮まることとなり、
さらに、第二リンク部材４のアクスル側支持点４ｂは車両の前後方向前方に移動するとともに車両内側へ変わる軌跡を描くようになり、ここにアクスル１は急速にトーアウト側に回動する結果、車両はアンダーステア方向に維持され、高い操舵応答性、とくに旋回制動性が確保される。ここで、第一リンク部材３及び第二リンク部材４の移動について詳しく説明する。車輪の地面との接触面に加わる車両前後方向後向きの力が大きくなるに応じて、前記第一リンク部材３のアクスル側支持点３ｂは、車両上面視において車両前後方向前側に移動して、前記第二リンク部材４のアクスル側支持点４ｂは、車両上面視において車両前後方向前側に移動することにより、第二リンク部材４の車体側支持点４ａに対して車両前後方向前側の位置まで移動する。

図９は本発明にしたがうサスペンション装置を前輪に備えた車両と、従来形式のサスペンション装置を備えた車両を同一条件の下で走行させ、その走行中に制動力を付加した場合（緩、急）における接地点前後力とトー角の関係を示したグラフである。

本発明にしたがうサスペンション装置は、接地点前後力の変動にかかわりなくニュートラルステアが維持され、ステアリングラックを通してステアリングに伝達される振動成分が極めて小さく、シミーの軽減に有効であることが明らかであり、高い制動力が付加された場合にはトー角がつくように変化（トーアウト方向への変化）し、車両がアンダーステア方向に維持されているのが明らかである。

比較的簡易な構造のもとでシミーの軽減と操舵応答性（とくに旋回制動性）の改善の両立を図ることができるサスペンション装置が提供できる。

１ アクスルキャリア
１ａ 車軸
２ アッパーアーム
３ 第一リンク部材
４ 第二リンク部材
５ ステアリングラック
６ 車体側支持部材
７ 仮想回転中心（仮想キングピン下点）
Ｂ ブレーキ手段

Claims (3)

1. 車輪を回転自在に支持する車軸を備えたアクスルキャリアと、このアクスルキャリアから車体幅方向に沿って伸延し該アクスルキャリアと車体側支持部とを相互に連結する複数のリンクとを備え、
   前記複数のリンクが、少なくとも、車軸よりも下側で、車体側支持部とアクスルキャリアとを連結する第一リンク部材と、車軸よりも下側で、車体側支持部とアクスルキャリアとを連結し、かつ、該第一リンク部材よりも車両前後方向後側に位置する第二リンク部材と、からなり、
   前記第一リンク部材は、車両上面視において第二リンク部材のアクスル側支持点よりも車両前方にアクスル側支持点を有し、かつ、該第一リンク部材のアクスル側支持点が車両上面視において該第一リンク部材の車体側支持点より車両前後方向後側に配置され、
   前記第二リンク部材は、車両上面視において車体側支持点よりも車両後方にアクスル側支持点を有し、
   前記第一リンク部材と第二リンク部材とによって形成される仮想回転中心が、車両上面視においてアクスルキャリアに設置されたブレーキ手段よりも車両幅方向内側に位置し、
   前記車輪の地面との接触面に加わる車両前後方向後向きの力が大きくなるに応じて、前記第一リンク部材のアクスル側支持点は、車両上面視において車両前後方向前側に移動して、前記第二リンク部材のアクスル側支持点は、車両上面視において車両前後方向前側に移動することにより、前記第二リンク部材のアクスル側支持点は該第二リンク部材の車体側支持点に対して車両前後方向前側の位置まで移動することを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記仮想回転中心は、前記第一リンク部材を車両幅方向外側に延長した仮想線と、前記第二リンク部材を車両幅方向外側に延長した仮想線との車両上面視における交点であることを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。
3. 前記複数のリンクとして、車軸よりも上側で、車体側支持部とアクスルキャリアとを連結するアッパーアームと、車軸よりも下側で、車体側支持部とアクスルキャリアとを連結するステアリングラックと、を有する、請求項１又は請求項２に記載のサスペンション装置。

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