JPH04183619A - 車両の操舵車輪用サスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、自動車等の車両に使用される操舵車輪用サス
ペンションの改良に関する。

（従来の技術） 従来、車両の操舵車両用サスペンションとして、例えば
、特公平２−８９２１号公報等に示されるダブルウィシ
ュボーン式のサスペンションが知られている。

この従来例を含む一般的なダブルウィシュボーン式のサ
スペンションは、第５図に示すように車輪２０を回転自
在に支持するナックル２１の上端に１つの二股形状の部
材（いわゆるＡ型アーム）からなるアッパアーム２２が
、下端に上端と同様のＡ型アームからなるロワアーム２
３がそれぞれゴムブツシュを介して車体に上下揺動可能
に枢着されている。また、上記ナックル２１の央部付近
では車幅方向に延びるドライブシャフト２４の外端が等
速ジヨイント２５を介して車輪側に連結されており、ま
た、このドライブシャフト２４の内端は図示しないが等
速ジヨイントを介してデフに連結されている。そして、
このドライブシャフト２４はデフからの駆動力を車輪２
０に伝達する構成となっている。

この場合、キングピン軸に２は第５図の一点鎖線に示さ
れるように、アッパアーム２２がボールジヨイントを介
してナックル２１に枢着する枢着点Ｄ２と、ロワアーム
２３がボールジヨイントを介してナックル２１に枢着す
る枢着点Ｅとを結ぶ直線で表され、車輪２０はこのキン
グピン軸に２を中心に左右に操舵されるものとなってい
る。そして、このキングピン軸に２は枢着点Ｄ２及びＥ
とを結ぶ直線で固定的に規定され、車輪側とドライブシ
ャフトの連結黒人がキングピン軸に２の軸線上に配置さ
れる設定となっている。

この場合は、キングピン軸に２と連結黒人とのオフセッ
ト量が零に設定されていることにより第７図に示す如く
操舵時には車輪中心Ｏがキングピン軸に２を中心に円弧
状の軌跡を描きながら動くのに対して、連結点Ａは変位
しないため、ドライブシャフト２４の車幅方向のスライ
ド変位を零にすることができる利点がある。

しかし、この場合には車輪中心線りに対するキングピン
軸に２の傾斜角度θ２が大きく設定されているので、車
輪中心点Ｏにおけるキングピンオフセット量が大きい。

そのため、車輪中心Ｏに作用する駆動力及びエンジンブ
レーキ力によりキングピン軸線に２回りに作用するモー
メント力が増大してしまい駆動力及び制動力の変化によ
って操舵力あるいは保舵力に大きな変化が発生するとい
う問題が生じてしまう。

そこで、キングピン軸に２の傾斜角度θ２を小さく設定
することにより、車輪中心Ｏにおけるキングピンオフセ
ット量を小さく設定することが考エラれる。つまり、ナ
ックル２１と了ｙ７／＜アーム２２との連結点Ｄ２に換
えてＤｌを使用すれば、キングピン軸はに１となり車輪
中心０におけるキングピンオフセットが小さくなって駆
動力やエンジンブレーキ力の変化に対する操舵力や保舵
力の変化を抑制できる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上述したような設定を行うと第５図に示
すように、キングピン軸に１と、ドライブシャフト２４
と車体側との連結点Ａとの間にオフセラ）Ｓが存在する
ことになる。

そのため、第６図に示す如く車輪２０が左右に操舵され
た場合には、上述したようにキングピン軸に１は固定式
であるたｔ、車輪中心Ｏはキングピン軸に１を中心に外
端側に円弧状の軌跡を描くように回転すると共に、ドラ
イブシャフト２４と車輪側との連結点Ａはキングピン軸
に１に対して外端側にオフセットされた状態で配置され
ているため、キングピン軸Ｋを中心に内端側に円弧状の
軌跡を描くように動く。

したがって、連結点Ａは車輪２０の操舵に対して車幅方
向の外端側に大きく変位することになり、等速ジョイン
・トあるいはドライブシャフト２４のスライド量が増大
して操舵フリクションが発生し、操舵フィーリングが悪
化する等の問題が生じる。

そして、このような問題はダブルウィシュボーン式サス
ペンションに限らずストラット式サスペンションに於い
ても発生する。

本発明は、キングピンオフセット量を極力小さく保ちな
がら車輪操舵時に発生する等速ジヨイントあるいはドラ
イブシャフトのスライド量を小さくして、操舵フリクシ
ョンによるフィーリング悪化の問題を防止する操舵車輪
用サスペンションを提供するものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記課題を解決するたｔに創案されたもので
、車輪を回転支持するナックルと、略車幅方向に延びる
と共に外端を車輪側に内端をデフにそれぞれジヨイント
を介して接続されるドライブシャフトと、上記ナックル
と車体との間に配設される前後一対のアームから成るロ
ワリンク系とから構成された車両の操舵車輪用サスペン
ションにおいて、上記一対のアームは内端を車体側に枢
着されると共に外端を上記ナックルに枢着され上記外端
間の距離が上記内端間の距離より小さく設定されると共
に、上記車輪の直進位置において、車体上方から見て一
方のアームが上記車輪の中心軸線近傍で略車幅方向に沿
って配置されると共に他方のアームが車幅方向に対して
傾斜して配置され、両アームの外端を結ぶ線分が車幅方
向に対して上記他方のアームの傾斜する方向とは逆方向
に傾斜するよう両アームが配置されていることを特徴と
する車両の操舵車輪用サスペンションである。

（作用） 本発明によれば、ロワリンク系が前後一対のアームにて
構成されているので、車輪の操舵時には両方のアームが
揺動する。そして、車輪の直進位置において、車体上方
から見て一方のアームが車輪の中心軸線近傍で略車幅方
向に沿って配置されると共に他方のアームが車幅方向に
対して傾斜して配置され、両アームの外端を結ぶ線分が
車幅方向に対して上記他方のアームの傾斜する方向とは
逆方向に傾斜するよう両アームが配置されているので、
車輪の操舵時には両アームにより規定される仮想キング
ピン軸が主として車両前後方向に移動する。このため、
車輪の操舵時には車輪中心は仮想キングピン軸を中心に
外端に膨らんだ弧状の軌跡を描きながら動くと共に、ド
ライブシャフトと車輪側との連結点は一般的なダブルウ
ィツシュボーン式とは逆に外端側に弧を描く軌跡で動く
。

したがって、ドライブシャフトと車輪側との連結点の軌
跡と車輪中心の軌跡が同じ方向の弧を描くことになるの
で、車輪の操舵時に発生するドライブシャフトあるいは
ジヨイントの車幅方向外端側へのスライド変位量を少な
くして、操舵フリクションによるフィーリング悪化の問
題を防止することができるものである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を添付７面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明に基づく操舵車輪用サスペンションの斜
視図であり、第１図に示すように、車輪１は車体上方に
伸びるアーム部を有するナックル２に回転自在に支持さ
れている。ナックル２には後方に突出するナックルアー
ム３が形成されており、ナックルアーム３の後端には第
４図に示す如くボールジヨイントＨを介してタイロッド
９の外端が枢着され、タイロッド９は図示しないステア
リングギアボックスの出力部にジヨイントＴを介して連
結されている。このため、ステアリングギアボックスの
操舵出力はタイロッド９を介してナックル２に入力され
るものとなっている。

ナックル２の上部と車体との間には、一つの二股形状部
材（いわゆるＡ型アーム）からなるアッパアーム３が、
ナックル２の下部と車体との間には、略車幅方向に沿っ
て配置されたラテラルアーム４と、ラテラルアーム４の
後方に位置してナックル２側から後方且つ内方に延びる
コンプレッションアーム５とから構成されたロワリンク
系が設けられている。

詳細に説明すると、アッパアーム３は、その内端が前後
２箇所の部位で各々ゴムブツシュＱ、　Ｒを介して車体
に枢着され、外端はボールジヨイントＣを介してナック
ル２の上端に回転自在に連結されている。

一方、ロワリンク系のコンプレッションアーム５の外端
はボールジョイン）Ｆを介してナックル２の下部に枢着
され、またコンプレッションアーム５の内端はゴムブツ
シュＧを介して車体側に枢着されている。また、ラテラ
ルアーム４の外端はボールジヨイントＢを介してナック
ル２の下部に枢着され、このポールジョイン）Ｂはポー
ルジョイン）Ｆより前方且つ車幅方向内側に配置される
ものとなっている。また、ラテラルアーム４の内端はゴ
ムブツシュＡを介して車体側に枢着されており、ゴムブ
ツシュへのばね定数はゴムブツシュＧのばね定数より大
きく設定されている。

第２図は第１図の平面図を概略的に示すもので、第３図
及び第４１！Ｉは、それぞれ第１図における後面図及び
側面図である。

第２図に示すようにロワリンク系においては、ポールジ
ョイン）Ｂが車体上方から見てボールジョイン）Ｆより
車幅方向内方且つ後方に位置するものとなっており、ポ
ールジョイン）Ｂ及びＦを結ぶ線分が走行方向に対して
後方且つ内向きに配設されるものとなっている。換言す
れば、ポールジョイン）Ｂ及びＦを結ぶ線分が車幅方向
に対してコンプレッションアームと逆方向に傾斜するよ
うな配置となっている。また、ポールジョイン）Ｂは車
体上方から見て車輪中心Ｏの前後位置に略−致□する前
後位置に配置され、ポールジョイン）Ｆはポールジョイ
ン）Ｂより車体後方且つ外方に配置されているので、車
両前後方向についても車幅方向についてもポールジョイ
ン）Ｆの方がボールジヨイントＢより車輪中心Ｏ近くに
配置されたものとなっている。

したがって、この場合の仮想キングピン軸には第１図及
び第３図の一点鎮線に示す如くアッパアーム３とナック
ル２との連結ＲＣと、ロワリンク系４．５の軸延長線の
交点とを結んだものとなっており、キングピンオフセッ
トが小さく設定されるものとなっている。このため、車
輪１側とドライブシャフト６との連結点りに対して外端
側にオフセットが存在することになる。

更に、第３図に示す如くナックル２には略車幅方向に延
び、外端が等速ジヨイント１０を介して車輪１側に接続
され、内端が図示しないデフに等速ジヨイント１１を介
して接続され、デフからの駆動力を車輪１に伝達するド
ライブシャフト６がナックル２の央部付近に配設されて
いる。

また、車体と車輪１との間にはショックアブソーバ７が
配設されている。このショックアブソーバ７の下部には
ドライブシャフト６をまたぐように二股形状のフォーク
部材８が形成され、そのフォーク部材８が第１図の如く
ドライブシャフト６をまたいだ状態でラテラルアーム４
の外端側に配設されている。そして、ショックアブソー
バ７の上部はアッパアームと車体とが接続するゴムブツ
シュＲ，Ｑとの二股形状の間を挿通するようになってい
る。

次に、上記構成を有する本実施例の作動について説明す
る。

まず、上記サスペンションによる基本的な作用について
説明すると、車輪１に作用する前後力はラテラルアーム
４により支持され、車輪１に作用する横力はコンプレッ
ションアーム５により支持されることになり、車輪１に
加わる力を効率良く各アームに分散して支持させること
ができる。そして、ラテラルアーム４に設けられるゴム
ブツシュＡのばね定数は、コンプレッションアーム５に
設けられるＧのばね定数より大きく設定されていること
から、横力に対する剛性が高く安定した操縦安定性が確
保されると同時に、前後力に対する剛性が比較的低く設
定されるので突起乗越時の乗心地が良好になるものとな
っている。

また、ロワリンク系の瞬間中心点にとアッパアーム３と
ナックル２との連結ＲＣにより仮想キングピン軸線Ｋを
設定するものであるので、車輪中心○におけるキングピ
ンオフセットを小さく設定することができ、車輪中心○
に作用するＶ動力及びエンジンブレーキカにより仮想キ
ングピン軸線回りに作用するモーメント力が低減され駆
動及び制動力の変化に対する操舵力及び保舵力の変化を
抑制することができる。

また、ラテラルアーム４とコンプレッションアーム５と
の外端に設けられるボールジヨイントＢ。

Ｆは、同じ高さ位置に配置されているので、ナックル２
のロワリンク系支持部分を連続してコンパクトにまとす
ることができ、ロワリンク系支持部分の加工精度ならび
に製作容易化が図れ、しかもロワリンク系支持部分の強
度及び剛性の確保の上からも有利なものとなる。

次に、車輪が操舵された場合の作用を第２図に基づいて
説明すると、車輪１が旋回外輪になる場合（図示のもの
では車輪１が右操舵される場合）には、ロワリンク系は
第２図に一点鎖線で示したような状態となる。すなわち
、ボールジヨイントＢは車両の後方に大きく変位（Ｂ　
ｏｕｔ）　Ｌ、しかもボールジョイン）Ｆも同様に車体
の後方且つ外方に大きく変位（Ｆｏｕｔ）する。また、
車輪１が旋回内輪になる場合（図示のものでは車輪１が
左操舵される場合）には、ロワリンク系は第２図に破線
で示したような状態となる。すなわち、ボールジョイン
）Ｂは車両の前方に大きく変位（Ｂｉｎ）すると同時に
、ボールジヨイントＦも車体の前方且つ内方に大きく変
位（Ｆｉｎ）する。

そのだｔ１アッパアーム３とナックル２との連結部Ｃと
、ロワリンク系４．５の軸延長線の交点とから規定され
る仮想キングピン軸には、車体前後方向に変位すること
となる。

したがって、仮想キングピン軸にの変位は車輪１の変位
に大きな影響を与えることになり、上述のように車輪操
舵時におけるボールジョイン）Ｂ及びＦの車体前後方向
の変位が大きく発生するため、車輪中心０はキングピン
軸Ｋを中心に外端側に楕円状の軌跡を描きながら変位（
Ｏｉｎ、　Ｏｏｕｔ）するので、ドライブシャフト６と
車輪１側に連結する連結点りは車輪中心Ｏと同じ方向の
弧（Ｄｉｎ。

Ｄ　ｏｕｔ）を描くことになるので車輪の操舵時に発生
するドライブシャフト６あるいはジヨイント１０゜１１
の車幅方向外端側へのスライド変位量を少なくして、操
舵フリクションによるフィーリングの悪化を防止できる
ものである。

更に、第２図からも明らかなように、車輪１の操舵時に
おける連結点りの車両前後方向の変位に対してラテラル
アーム４とショックアブソーバ７との取付点ＳＬは同方
向に大きめに変位するため、ドライブシャフトをまたぐ
ように二股状に形成されたフォーク部材８の幅を必要以
上に大きく設定することがなくラテラルアーム４に取り
付けが可能となる効果も奏する。

なお、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、ラテラルアームとテンションアームとの組み合わせ
（上記実施例の前後方向を逆転したような形態）により
本発明を実施することも可能であるし、ストラット式サ
スペンションのロワアーム系として使用しても良い。い
ずれにせよ、本発明を逸脱しない範囲で種々の変形が可
能であることはいうまでもない。

（発明の効果） したがって、上述の説明からも明らかなように、車輪の
操舵時におけるドライブシャフトと車輪側との連結点の
勧きを内端側が膨らむような軌跡としたので、ドライブ
シャフト及びジヨイントの車幅方向へのスライド変位量
が少なくなり、操舵フリクションによるフィーリングの
悪化を防止することができ、しかもドライブシャフトの
車体前後方向の変位と同方向にショックアブソーバも変
位するので、ショックアブソーバのフォーク部材に幅を
比較的狭く形成して、ラテラルアームに取り付けること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の概略平面図、第３図は第２図の概略後面図、第４図
は第２図の概略側面図、第５図は一般的なダブルウィツ
シュボーン式サスペンションの側面図、第６図は第５図
の車輪操舵時における作動説明図、第７図は第６図の変
形作動説明図である。 １・・・車輪、２・・・ナックル、３・・・アッパアー
ム、４・・・ラテラルアーム、５・・・コンプレッショ
ンアーム６・・・ドライブシャフト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車輪を回転支持するナックルと、略車幅方向に延びると
   共に外端を車輪側に内端をデフにそれぞれジョイントを
   介して接続されるドライブシャフトと、上記ナックルと
   車体との間に配設される前後一対のアームから成るロワ
   リンク系とから構成された車両の操舵車輪用サスペンシ
   ョンにおいて、上記一対のアームは内端を車体側に枢着
   されると共に外端を上記ナックルに枢着され上記外端間
   の距離が上記内端間の距離より小さく設定されると共に
   、上記車輪の直進位置において、車体上方から見て一方
   のアームが上記車輪の中心軸線近傍で略車幅方向に沿っ
   て配置されると共に他方のアームが車幅方向に対して傾
   斜して配置され、両アームの外端を結ぶ線分が車幅方向
   に対して上記他方のアームの傾斜する方向とは逆方向に
   傾斜するよう両アームが配置されていることを特徴とす
   る車両の操舵車輪用サスペンション。