トップ :: B 処理操作 運輸 :: B60 車両一般

【発明の名称】 サスペンション装置
【発明者】 【氏名】平原 道人

【要約】 【課題】バウンス時にはロール時よりもバネの発生力およびショックアブソーバの減衰力が小さくなるようなリンク機構を有して乗り心地と操縦安定性との両立を図るようにしたサスペンション装置において、リンク機構を低く配置させることを可能として車両への搭載容易性の向上を図ること。

【解決手段】左右一対のロアAアーム2と、ストラット5と、車輪Wからの変位をストラット5に伝達する左右連結アーム4とを有し、左右連結アーム4が、左右の車輪Wが逆相で上下動するときには同相で上下動する場合に比べて発生力が大きくなるよう構成されているサスペンション装置において、左右連結リンク4を、車輪側取付点P3と車体側取付点P2との間に設けられた結合ピボットP0で左右のロアAアーム2と結合し、かつ、ストラット5が、結合ピボットP0よりも、車両外側位置にマウントしたことを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】 それぞれ車体側と車輪側とに回動可能に取り付けられた車体側取付点と車輪側取付点とを有し、左右の車輪を車体に対して揺動可能に支持する左右対称の一対のサスペンションリンクと、前記車輪の上下動に伴い圧縮・伸長されるバネ要素および減衰要素と、前記車輪からの変位を前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の要素に伝達する車輪変位伝達機構と、を有し、前記車輪変位伝達機構は、前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、左右の車輪が逆相で上下動するときには同相で上下動する場合に比べて発生力が大きくなるよう構成されているサスペンション装置において、前記車輪変位伝達機構として、左右のサスペンションリンクを連結する左右連結リンクを備え、この左右連結リンクは、左右のサスペンションリンクの前記車輪側取付点と車体側取付点との間に設けられた結合ピボットで左右のサスペンションリンクと結合され、かつ、前記少なくとも一方の要素が、前記左右連結リンクの結合ピボットよりも、車両外側位置にマウントされていることを特徴とするサスペンション装置。
【請求項2】 前記結合ピボットにおいて、前記左右連結リンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記サスペンションリンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両外側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられてい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。
【請求項3】 前記結合ピボットにおいて、前記サスペンションリンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記左右連結リンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両内側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられてい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。
【請求項4】 それぞれ車体側と車輪側とに回動可能に取り付けられた車体側取付点と車輪側取付点とを有し、左右の車輪を車体に対して揺動可能に支持する左右対称の一対のサスペンションリンクと、前記車輪の上下動に伴い圧縮・伸長されるバネ要素および減衰要素と、前記車輪からの変位を前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の要素に伝達する車輪変位伝達機構と、を有し、前記車輪変位伝達機構は、前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、左右の車輪が逆相で上下動するときには同相で上下動する場合に比べて発生力が大きくなるよう構成されているサスペンション装置において、前記車輪変位伝達機構として、左右のサスペンションリンクを連結する左右連結リンクを備え、前記サスペンションリンクには、前記車体側取付点よりも車両内側に延長された延長部を有し、この延長部に、前記左右連結リンクと結合された結合ピボットを備え、前記少なくとも一方の要素が、この結合ピボットよりも車両外側位置にマウントされていることを特徴とするサスペンション装置。
【請求項5】 前記結合ピボットにおいて、前記左右連結リンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記サスペンションリンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両内側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられていることを特徴とする請求項4記載のサスペンション装置。
【請求項6】 前記結合ピボットにおいて、前記サスペンションリンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記左右連結リンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両外側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられていることを特徴とする請求項4記載のサスペンション装置。
【請求項7】 請求項1ないし6記載のサスペンション装置において、前記左右連結リンクの一点と車体側部材の一点とを略水平に結ぶリンクを設けたことを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗り心地の確保と操縦安定性の確保との両立を図ることができるサスペンション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、車両のサスペンション装置にあっては、乗り心地の確保と操縦安定性の確保の両立を図ることに苦慮している。この目的を達成するために、通常、サスペンション装置にあっては、バネを柔らかく設定してバウンス方向の乗り心地を確保し、また、スタビライザーの装着によりロール剛性を上げて操縦安定性を確保している。しかしながら、ロール方向の減衰を上げる手段が設けられていないため、バウンス方向の乗り心地を重視してショックアブソーバを柔らかく設定すると、ロール方向の減衰が不足し、操縦安定性が十分に確保できず、乗り心地と操縦安定性の両立に限界があった。特に、重心の高い車においては、旋回時発生するロールモーメントが大きいため、この問題は顕著である。
【0003】そこで、このような問題を解決する従来技術として、特開平5−85140号公報記載のサスペンション装置が公知である。この公報記載の従来技術は、バウンス時にはロール時よりも、バネの発生力およびショックアブソーバの減衰力が小さくなるようなリンク機構を構成し、上記問題を解決している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公報記載の従来技術にあっては、車両中央部のやや高い位置にリンク機構とパネとショックアブソーバを配置する必要があり、レース用車両等では有効であるが、下記の2つの問題点により、通常の乗用車には適用が非常に難しいという解決すべき課題があった。
【0005】(1)通常の乗用車両では、これらの機構を配置する位置がエンジンルームやキャビン内部となってしまう。
【0006】(2)車両中央部におけるリンク機構と車体との取り付けピボットには、上下力のみならず大きな左右力がかかるため、従来の車体構造を大きく変更する必要がある。
【0007】本発明は上述の従来の問題点に着目して成されたもので、バウンス時にはロール時よりもバネの発生力およびショックアブソーバの減衰力が小さくなるようなリンク機構を有して乗り心地と操縦安定性との両立を図るようにしたサスペンション装置において、リンク機構を低く配置させることを可能として車両への搭載容易性の向上を図ることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、それぞれ車体側と車輪側とに回動可能に取り付けられた車体側取付点と車輪側取付点とを有し、左右の車輪を車体に対して揺動可能に支持する左右対称の一対のサスペンションリンクと、前記車輪の上下動に伴い圧縮・伸長されるバネ要素および減衰要素と、前記車輪からの変位を前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の要素に伝達する車輪変位伝達機構と、を有し、前記車輪変位伝達機構は、前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、左右の車輪が逆相で上下動するときには同相で上下動する場合に比べて発生力が大きくなるよう構成されているサスペンション装置において、前記車輪変位伝達機構として、左右のサスペンションリンクを連結する左右連結リンクを備え、この左右連結リンクは、左右のサスペンションリンクの前記車輪側取付点と車体側取付点との間に設けられた結合ピボットで左右のサスペンションリンクと結合され、かつ、前記少なくとも一方の要素が、前記左右連結リンクの結合ピボットよりも、車両外側位置にマウントされていることを特徴とする構成とした。
【0009】なお、請求項1記載のサスペンション装置にあっては、請求項2に記載のように、前記結合ピボットにおいて、前記左右連結リンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記サスペンションリンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両外側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられている構成とするのが好ましい。
【0010】あるいは、請求項3に記載のように、前記結合ピボットにおいて、前記サスペンションリンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記左右連結リンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両内側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられている構成とするのが好ましい。
【0011】また、上述の目的を達成するため請求項4記載の発明では、それぞれ車体側と車輪側とに回動可能に取り付けられた車体側取付点と車輪側取付点とを有し、左右の車輪を車体に対して揺動可能に支持する左右対称の一対のサスペンションリンクと、前記車輪の上下動に伴い圧縮・伸長されるバネ要素および減衰要素と、前記車輪からの変位を前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の要素に伝達する車輪変位伝達機構と、を有し、前記車輪変位伝達機構は、前記バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、左右の車輪が逆相で上下動するときには同相で上下動する場合に比べて発生力が大きくなるよう構成されているサスペンション装置において、前記車輪変位伝達機構として、左右のサスペンションリンクを連結する左右連結リンクを備え、前記サスペンションリンクには、前記車体側取付点よりも車両内側に延長された延長部を有し、この延長部に、前記左右連結リンクと結合された結合ピボットを備え、前記少なくとも一方の要素が、この結合ピボットよりも車両外側位置にマウントされていることを特徴とする構成とした。
【0012】なお、請求項4記載の発明にあっては、請求項5に記載のように、前記結合ピボットにおいて、前記左右連結リンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記サスペンションリンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両内側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられている構成とするのが好ましい。
【0013】あるいは、請求項6に記載のように、前記結合ピボットにおいて、前記サスペンションリンク側に弾性ブッシュの外筒が取り付けられている一方、前記左右連結リンク側に前記弾性ブッシュの内筒が取り付けられ、かつ、前記弾性ブッシュには、内筒の左右にすぐりが設けられ、前記左右連結リンクおよびサスペンションリンクは、車両静止状態で前記内筒に対して車両外側に位置するすぐりの隙間がゼロとなるよう組み付けられている構成とするのが好ましい。
【0014】また、請求項7に記載のように、請求項1ないし6記載のサスペンション装置において、前記左右連結リンクの一点と車体側部材の一点とを略水平に結ぶリンクを設けることが好ましい。
【0015】
【発明の作用および効果】請求項1ないし3に記載の発明では、左右の車輪が同位相で変位するバウンス入力の場合には、以下のように作動する。
【0016】バウンス入力の場合、左右輪が同じ量だけ上下方向に変位し、左右のサスペンションリンクも同様に上下する。よって、左右のサスペンションリンクの中間部どうしを結合している左右連結リンクの両端の結合ピボットは、左右とも同じ方向に上下し、したがって、左右連結リンクは平行に上下する。この時、サスペンションリンクにおいて、車体側取付点を中心とした車輪側取付点の回動半径をAとするとともに、結合ピボットの回動半径をBとした場合、結合ピボットの変位量は、車輪の変位量のB/A倍となる。ここで、左右連結リンクにマウントされているバネ要素と減衰要素の少なくとも一方の要素の傾斜角度をθとすると、この要素のストローク量に相当するレバー比は、バウンス入力時のレバー比=(B/A)cosθとなる。なお、結合ピボットは、サスペンションアームの各取付点の間に設けているからB>Aである。
【0017】これに対して、左右の車輪が逆位相で上下するロール入力の場合には、左右のサスペンションリンクは、左右で上下逆方向に変位する結果、結合ピボットは、左右逆方向で同じ量だけ上下する。この時、サスペンションリンクにおける結合ピボットは車体側取付点を中心に半径Aで回転するが、左右連結リンク上の結合ピボットは車両中央を中心に半径C(Cは、左右連結リンクの中央から結合ピボットまでの距離)で回転する。また、左右連結リンクは車両中央を中心として回転するため、左右連結リンクにおいて左右中央位置から一方の要素のマウント位置のまでの距離をDとすると、このマウント位置の変位量は、結合ピボットの上下変位両のD/C倍となる。ここで、一方の要素の傾きをθとすると、車輪Wの変位に対するレバー比は、ロール入力時のレバー比=(B/A)(D/C)cosθとなる。なお、一方の要素のマウント位置は、結合ピボットよりも外側に設けているからD>Cである。
【0018】したがって、(D/C)>1であるから、ロール入力時にはバウンス入力時に比べて大きなレバー比を得ることができるものであり、すなわち、バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、ロール入力時にはバウンス入力時に比べて大きくすることができ、これにより、バウンス時の乗り心地の確保と、ロール時の剛性確保による操縦安定性の確保との両立を図ることができる。
【0019】そして、本発明では、車輪変位伝達機構を、左右のサスペンションリンクを結合する左右連結リンクにより構成しており、バネ要素あるいは減衰要素はこの左右連結リンクにマウントするようにしたため、車輪変位機構を構成する左右連結リンクを低い位置に配置可能となり、車体構造を変更することなく床下などに搭載可能であり、車両搭載性の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0020】なお、請求項2および請求項3に記載の発明では、上述のように車輪の変位に伴ってサスペンションリンクが車体側取付点を中心に回動するとともに左右連結リンクが変位した場合において、結合ピボットにおける左右連結リンク側とサスペンションリンク側の変動は、弾性ブッシュにより吸収される。したがって、左右連結リンクがサスペンションリンクに対して左右方向の力を発生させることがなく、よって、結合ピボットに対する入力に対抗して従来の車体構造、すなわちアライメント特性や、バネ要素や減衰要素などの取付点など、を変更する必要がなく、コスト的に有利であるという効果を得ることができる。
【0021】加えて、請求項2および請求項3記載の発明では、車両静止状態ですぐりの一方の隙間がゼロとなるように構成しているため、上述の吸収性能はそのままに左右連結リンクの位置決めを確実に行うことができる。
【0022】次に、請求項4ないし6に記載の発明では、バウンス入力の場合、左右輪が同じ量だけ上下方向に変位するため、左右連結リンクの両端の結合ピボットは、左右とも同じ方向に上下し、したがって、左右連結リンクは平行に上下する。この時、左右連結リンクの上下動の向きは請求項1ないし3記載の発明とは逆方向となる。したがって、この場合のレバー比は、車体側取付点と車輪側取付点との距離をa、車体側取付点と結合ピボットの距離をbとした場合、バウンス入力時のレバー比=(b/a)cosθとなる。
【0023】一方、ロール入力の場合には、左右の結合ピボットが上下逆に移動するものであるから、請求項1ないし3記載の発明と同様に、左右結合リンクの中央から結合ピボットまでの距離をC、同中央から少なくとも一方の要素のマウント位置までの距離をDとすると、ロール入力時のレバー比=(b/a)(D/C)cosθとなる。なお、一方の要素のマウント位置は、結合ピボットよりも外側に設けているからD>Cである。
【0024】したがって、(D/C)>1であるから本発明にあっても、バネ要素および減衰要素の少なくとも一方の発生力を、ロール入力時にはバウンス入力時に比べて大きくすることができ、これにより、バウンス時の乗り心地の確保と、ロール時の剛性確保による操縦安定性の確保との両立を図ることができるという効果が得られ、かつ、車輪変位機構を構成する左右連結リンクを低い位置に配置可能となり、車体構造を変更することなく床下などに搭載可能であり、車両搭載性の向上を図ることができるという効果が得られる。
【0025】なお、請求項5および請求項6に記載の発明では、結合ピボットにおける左右連結リンク側とサスペンションリンク側の変動を弾性ブッシュにより吸収するため、左右連結リンクがサスペンションリンクに対して左右方向の力を発生させることがなく、よって、結合ピボットに対する入力に対抗して従来の車体構造を変更する必要がなく、コスト的に有利であるという効果を得ることができる。加えて、車両静止状態ですぐりの一方の隙間がゼロとなるように構成しているため、上述の吸収性能はそのままに左右連結リンクの位置決めを確実に行うことができる。
【0026】請求項7記載の発明では、ラテラルリンクを用いて左右連結リンクの左右方向の位置決めを行っているため、位置決めが非常に確実で余計な左右振動の心配がない。
【0027】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
(実施の形態1)まず、請求項1および請求項2記載の発明に対応した実施の形態1のサスペンション装置について説明する。
【0028】図1は実施の形態1のサスペンション装置の構成図、図2は同斜視図であって、この実施の形態1は、ダブルウイッシュボーンタイプのサスペンションに適用した形態である。
【0029】この実施の形態1のサスペンション装置は、アッパAアーム1とロアAアーム(サスペンションリンク)2との2つのAアームを上下に有し、さらに、トーコントロールリンク3を有している。
【0030】車体側取付点P2と車輪側取付点P3を結ぶロアAアーム2は、前記取付点P2と取付点P3とを内分する点に結合ピボットP0を有している。
【0031】左右それぞれのロアAアーム2,2における前記結合ピボットP0,P0を結合する左右連結リンク4が設けられている。この左右連結リンク4は、このリンク上の点で前記結合ピボットP0よりも車両外側の結合点P1に、ストラット5のロアブッシュが結合されている。なお、前記ストラット5は、バネ要素としてのバネ5aと減衰要素としてのショックアブソーバ5bとを組み付けた既存の構成である。また、上述の各点およびピボットP0,P1,P2,P3の距離関係は図1においてA〜Dで示している。
【0032】前記結合ピボットP0にあっては、ロアAアーム2にブラケット2aが立ち上げられ、一方、左右連結リンク4に、図3(b)に示すように、左右にすぐり6a,6bを有したブッシュ6の外筒が結合され、このブッシュ6の内筒がロアAアーム2のブラケット2aと図示を省略したボルトで結合されている。このブッシュ6は、図3(a)に示すように、車両静止状態において車両外側のすぐり6aの隙間がゼロとなるような位置で左右連結リンク4に固定されている。
【0033】なお、図においてP4は、アッパAアーム1の車体側取付点、P5は、アッパAアーム1の車輪側取付点である。
【0034】次に、実施の形態1の作用を図4〜図7に基づいて説明する。
【0035】静止状態では、前述のように、左右連結リンク4のすぐり入りのブッシュ6は左右とも外側のすぐり6aの隙間をゼロとしているため、左右連結リンク4はロアAアーム2に対し左右方向に非常に高い剛性で位置決めされる。
【0036】そこで、図4,図5に示すように、左右の車輪W,Wが同位相で上下するバウンス入力の場合、結合ピボットP0は左右とも同じ方向に同じ量(車輪Wの上下変位のB/A倍)だけ上下するため、左右連結リンク4は平行に上下することになる。この時、ロアAアーム2上の結合ピボットP0は車体側取付点P2を中心に半径Aで回転するため、左右の結合ピボットP0,P0の間の距離は静止時の距離の2Cよりも短くなるが、左右連結リンク4上の結合ピボットP0はブッシュ6のすぐり6b,6bによって内側に移動可能であるから、距離変動をブッシュ6で吸収してサスペンションはスムーズに動くことができる。
【0037】このとき、左右連結リンク4は平行に上下するため、バネ5aとショックアブソーバ5bとを有したストラット5の結合点P1も結合ピボットP0と同じだけの上下変位(タイヤの上下変位のB/A倍)となる。そこで、ストラット5の傾きを考慮すると、車輪Wの変位に対するストラット5のレバー比は、バウンス入力時のレバー比=(B/A)cosθとなる。
【0038】一方、左右の車輪Wが逆位相で上下するロール入力の場合、図6および図7に示すように結合ピボットP0は、左右で逆方向に同じ量(車輪Wの上下変位のB/A倍)だけ上下する。この時、ロアAアーム2上の結合ピボットP0は車体側取付点P2を中心に半径Aで回転するが、左右連結リンク4上の結合ピボットP0は車両中央を中心に半径Cで回転する。ここで、C>Aであるから、左右のロアAアーム2上の結合ピボットP0間の距離は静止時の距離の2Cよりも短くなるが、左右連結リンク4上の結合ピボットP0はすぐり6bによって内側に移動可能であるから、距離変動をブッシュ6で吸収してサスペンションはスムーズに動くことが出来る(図7)。また、左右連結リンク4は車両中央を中心として回転するため、ストラット5の結合点P1の変位量は、結合ピボットP0の上下変位量のD/C倍となる。ここで、ストラット5の傾きを考慮すると、車輪Wの変位に対するストラット5のレバー比は、ロール入力時のレバー比=(B/A)(D/C)cosθとなる。
【0039】また、結合点P1は結合ピボットP0よりも外側に位置するため、(D/C)>1であり、バウンス入力時に比べて大きなレバー比を得ることができる。
【0040】また、上記で説明したように、サスペンションのストロークによる結合ピボットP0の距離変動はすぐり入りのブッシュ6で吸収されるため、左右連結リンク4がロアAアーム2に対し左右方向の力を発生させる心配はなく、したがって、元来のダブルウイッシュボーンタイプのサスペンションのもつアライメント特性やコンプライアンス特性に影響を与えることはほとんどない。
【0041】よって、ストラット5の結合点P1は従来と同様のままであり、かつ、全てのリンク機構は床下の低い位置に収めたままであり、かつ、元来サスペンションが持つアライメント特性を変化させることなく、バウンスのバネ定数を高くせずにロール方向の剛性を高く(スタビライザ効果)できるのみならず、減衰についてもバウンス方向を大きくせずにロール減衰を大きくできるため、良好な乗心地と操縦安定性とを両立できる。
【0042】以上説明したように、本実施の形態1では、従来と同様に、バウンスに対するバネ常数を高くせずにロール方向の剛性を高くして乗り心地の確保と操縦安定性の確保との両立を図ることができるという効果を得ることができながら、リンク機構の部分を床下に配置可能となり、車体構造を変更することなく車両搭載性の向上を図ることができるという効果が得られ、しかも、結合ピボットP0にすぐり6a,6bを有したブッシュ6を設けることにより左右方向の力を吸収でき、左右連結リンク4がロアAアーム2に対して左右方向の力を発生させることがなく、所期のサスペンション特性を得ることができるという効果が得られる。
【0043】加えて、ブッシュ6だけで左右連結リンク4の左右方向の位置決めを行っているため、コスト,重量,スペースの面で非常に有利であるという効果を奏するものである。
【0044】さらに、バネ要素として、通常の圧縮コイルバネを用いるので従来と同様な簡単なストラット構造をそのまま用いることができ、安価な構成とすることができる。
【0045】以下に、他の実施の形態について説明する。なお、これらの実施の形態について説明するにあたり、実施の形態1と共通する構成については実施の形態1と同じ符号を付けることで説明を省略し、実施の形態1との相違点のみを説明する。また、作用についても、実施の形態1との相違点のみを説明する。
【0046】(実施の形態2)実施の形態2のサスペンション装置は、請求項1および3の発明に対応するものである。
【0047】すなわち、実施の形態1では、ロアAアーム2の結合ピボットP0を固定したまま、左右連結リンク4のブッシュ6が内側に移動可能な構造であることで距離変動を吸収したが、図8に示す実施の形態2では、左右連結リンク4上の結合ピボットP0を固定したまま、ロアAアーム22のブッシュ26を外側に移動可能な構造とすることで距離変動を吸収するものである。すなわち、静止状態で内側のすぐり26bの隙間をゼロとして、左右連結リンク4の横方向支持剛性を高くすることで、左右連結リンク4は左右方向に位置決めを行っている。
【0048】この実施の形態2にあっては、バウンド時、ロール時の作用は、左右連結リンク4のブッシュ26の働きをロアAアーム22のブッシュ26に行わせる部分以外は、実施の形態1と全く同様であり、したがって実施の形態1と同様の効果が得られるものである。
【0049】(実施の形態3)次に、図9に示す実施の形態3について説明する。この実施の形態3は、請求項1および請求項7に記載の発明に対応している。
【0050】この実施の形態3は、実施の形態1の構成に、左右連結リンク34上に設けた結合点P7と車体側取付点P6とを結合するラテラルリンク7を加えたものである。このラテラルリンク7により、左右連結リンク34は車体に対して左右方向に確実に位置決めされ、余計な左右振動を引き起こすおそれがない。
【0051】本実施の形態3でも、図5に示したような距離のズレを吸収する必要があるため、左右連結リンク34かロアAアーム2のいずれかの結合ピボットP0には左右方向に変位を許容するためのすぐり入りブッシュ6を用いるが、左右連結リンク34は車体に対して左右方向に確実に位置決めされるため、実施の形態1や実施の形態2で示したようにすぐり隙間をゼロに設定する必要はない。
【0052】また、左右の車体側取付点P6および結合点P7の高さは略等しく(つまりラテラルリンク7は略水平となる)するのが望ましい。このようにすれば、サスペンション装置のストロークによって左右連結リンク34が左右方向に移動するの防ぐことができる。
【0053】また、左右の車体側取付点P6および結合点P7間の距離はできるだけ長く設定するのが望ましい。このようにすれば、ストローク量が大きい時でもラテラルリンク7の傾きが小さく抑えられるため、左右連結リンク34が左右方向に移動するの防ぐことができ、これにより、更に左右連結リンク34の左右方向の挙動を安定させることができる。
【0054】(実施の形態4)次に、図10に示す実施の形態4について説明する。この実施の形態4は、請求項4および請求項5に記載の発明に対応するものである。
【0055】この実施の形態4も、実施の形態1と同様に、ダブルウイッシュボーンタイプのサスペンションに適用した例であって、ロアAアーム42は、車体側取付点P2と車輪側取付点P3を結び、車体側取付点P2よりも車両内側まで延長された延長部42aが設けられ、この延長部42aの先端部に左右連結リンク44と結合された結合ピボットP0が設けられている。
【0056】また、左右連結リンク44は、実施の形態1と同様に、左右のロアAアーム42上の前記結合ピボットP0に結合されているリンクで、左右両端部に、ストラット45のロアブッシュが結合されている。各点P0,P1,P2,P3の距離関係は図10のA〜Dで示す。
【0057】実施の形態1と同様にロアAアーム42の結合ピボットP0の部分はブラケット構造で、一方、左右連結リンク44の結合ピボットP0の部分には左右にすぐり6a,6bが入ったブッシュ6の外筒が結合され、このブッシュ6の内筒がロアAアーム42のブラケットと図外のボルトで結合されている。なお、このブッシュ6は、実施の形態1と同様に、図11に示すように車両静止状態において車両内側のすぐり6bの隙間がゼロとなるような位置で左右連結リンク44に固定されている。
【0058】前記結合ピボットP0は、車体側取付点P2を支点とするテコの原理で車輪側取付点P3とは上下逆転した動きをする。したがって、バネ45aは車両静荷重を支えるが、この短いバネ45aを引っ張り方向に伸ばしてその復元力で車両静荷重を支える構成となっている。
【0059】すなわち、実施の形態4のストラット45は、図12に示すように、通常の乗用車とは異なり2枚のアッパシート45c,45dでバネ45aの上端を挟み、ロアシート45eで、バネ45aの下端部に上方から引っ掛ける構成となっている。したがって、車輪wがバウンド方向に変位すると、パネ45aは通常とは反対でさらにバネ45aを引っ張る。一方、車輪Wがリバウンドする場合はバネ45aの引っ張りを弱める方向となる。ショックアブソーバ5bも同様に、車輸がパウンド方向速度を持つ場合には伸び、リバウンド方向速度を持つ場合には圧縮となるので、通常のショックアブソーバとは伸/圧の比を逆向きに設定する必要がある。
【0060】次に、作用を説明する。
【0061】静止状態では前述のように、左右連結リンク44のブッシュ6は左右とも内側のすぐり6b隙間をゼロとしているため、左右連結リンク44はロアAアーム42に対し左右方向に非常に高い剛性で位置決めされる。
【0062】次に、左右の車輪Wが同位相で上下するバウンス入力の場合、図13に示すように、結合ピボットP0は左右とも同じ方向に同じ量(車輪Wの上下変位のB/A倍)だけ上下する。この時、左右連結リンク44は平行に上下することになるもので、この場合、ロアAアーム42上の結合ピボットP0は、車体側取付点P2を中心に半径Aで回転するため、左右の結合ピボットP0間の距離は当初距離の2Cよりも長くなるが、左右連結リンク44上の結合ピボットP0はすぐり6aによって外側に移動可能であるから、距離変動をブッシュ6で吸収してサスペンションはスムーズに動くことができる(図15を参照のこと)。そして、この時、左右連結リンク44は平行に上下するために、ストラット45の結合点P1も結合ピボットP0と同じだけの上下変位(車輪Wの上下変位のB/A倍)となる。ストラット45の傾きθを考慮すると、車輪Wの変位に対するストラット5のレバー比は、バウンス入力時のレバー比=(B/A)cosθとなる。
【0063】左右の車輪Wが逆位相で上下するロール入力の場合は、図14に示すように、結合ピボットP0は左右で逆方向に(車輪Wの上下変位のB/A倍)だけ上下する。この時、ロアAアーム42上の結合ピボットP0は車体側取付点P2を中心に半径Aで回転するために車両外側に寄るが、左右連結リンク44上の結合ピボットP0は車両中央を中心に半径Cで回転するため、車両内側に寄る。左右連結リンク44上の結合ピボットP0はすぐり6aによって外側に移動可能であるから、両者の動きの差をブッシュ6で吸収してサスペンションはスムーズに動くことができる(図15を参照のこと)。
【0064】このように、左右連結リンク44は車両中央を中心として回転するため、ストラット45の結合点P1は、結合ピボットP0の上下変位のD/C倍となる。ここで、ストラット45の傾きを考慮すると、車輪Wの変位に対するストラット45のレバー比は、ロール入力時のレバー比=(B/A)(D/C)cosθとなる。
【0065】また、結合点P1は結合ピボットP0よりも外側に位置するため、(D/C)>1であり、バウンス入力時に比べて大きなレバー比を得ることができる。
【0066】また、上記で説明したように、サスペンションのストロークによる結合ピボットP0の距離変動は、すぐり入りのブッシュ6で吸収されるため、左右連結リンク44がロアAアーム42に対し左右方向の力を発生させる心配はなく、したがって、元来のダブルウイッシュボーンサスペンションのもつアライメント特性やコンプライアンス特性に影響を与えることはほとんどない。
【0067】よって、実施の形態1と同様の効果を得ることができるものであり、特に、バウンスのバネ定数を高くせずにロール方向の剛性を高く(スタビライザ効果)できるのみならず、減衰についてもバウンス方向を大きくせずにロール減衰を大きくできる。すなわち、実施の形態1〜実施の形態3に比ベて、Cの値が小さくなるため、D/Cの値がかなり大きく取れ、これにより、良好な乗心地を確保したまま高い操縦安定性を得ることができる。
【0068】(実施の形態5)次に、実施の形態5について説明する。この実施の形態5は、実施の形態4と同様の基本構成に、実施の形態2と同様の技術を適用した例である。
【0069】すなわち、図16に示すように、本実施の形態5は、図外の左右連結リンク44側ではなくロアAアーム52側にすぐり56a,56bが入ったブッシュ56を用いて距離変動を吸収するよう構成されている。なお、実施の形態4では、内側のすぐり6b隙間をゼロとしていたが、本実施の形態5では外側のすぐり56aの隙間をゼロとする。
【0070】(実施の形態6)次に、図17に示す実施の形態6について説明する。この実施の形態6は、実施の形態4と同様の基本構成に、実施の形態3と同様のラテラルリンク7を適用した例である。
【0071】左右連結リンク44の左右方向の位置決めをラテラルリンク7によって行っている。ラテラルリンク7は、できるだけ水平で、かつできるだけリンク長を長く取るのが望ましいのは第3実施例と同様である。この実施の形態6にあっても、ラテラルリンク7を用いて左右連結リンク44の左右方向の位置決めを行っているため、位置決めが非常に確実で余計な左右振動の心配がない。
【0072】(実施の形態7)次に、図18に示す実施の形態7について説明する。上記実施の形態1〜6では、バネとショックアブソーバとが同軸に組み付けられたストラット5を用いた形態について説明してきたが、この実施の形態7では、実施の形態4の基本構成にバネ45aとショックアブソーバ5bとを異なる軸に設けている。
【0073】すなわち、実施の形態1〜6では、バウンスのレバー比:ロールのレバー比=バウンスバネ定数:ロール剛性定数 =バウンス減衰定数:ロール減衰定数 =1:D/Cの関係になっていたため、例えば、ロール剛性をあまり上げずにロール減衰のみ大きく取りたい場合に対応できなかった。それに対して、本実施の形態7では、左右連結リンク44にバネ45aとショックアブソーバ5bとを別々の位置に配置したことにより、上記のようなロール剛性をあまり上げずにロール減衰のみ大きくする設定が可能になる。
【0074】例えば、図18に示している本実施の形態7の場合、
という設定となっており、また、図18とは逆にバネ5aをショックアブソーバ5bよりも外側に配置すれば、ロール減衰をあまり上げずにロール剛性のみ大きくする設定が可能になる。
【0075】このように、バウンスとロールのバネ定数と減衰定数を各々独立に設定できるため、乗心地と操縦安定性のより高い次元でのり両立が可能となる。さらに、バネ45aがショックアブソーバ5bと同軸でないため、バネ45aの支持構造を図19に示すようなアッパ側マウント71とロア側マウント72による支持構造とすることができ、実施の形態4〜6に比べて引っ張り式のバネ45aの支持構造を非常に単純にすることができるという利点もある。なお、図において73は外れ止めリングである。
【0076】(実施の形態8)図20および図21は、実施の形態8のサスペンション装置を示すもので、この実施の形態8は、実施の形態1〜7で用いたコイルスプリングに代えて、板バネ85aを用いた例である。この例では、左右連結リンク84をアッパAアーム81に結合している。なお、図中82はロアAアーム82、85bはショックアブソーバである。
【0077】この実施の形態8では、実施の形態4〜6で示したような、複雑なストラット構造を取る必要がなく、安価な手段とすることができる。
【0078】(実施の形態9)次に、図22および図23に示す実施の形態9のサスペンション装置について説明する。実施の形態1〜6ではダブルウイッシュボーンタイプのサスペンション装置のロアAアームに左右連結リンクを結合した例について説明したが、ダブルウイッシュボーンタイプに限らず、マルチリンクサスペンション等のように略車幅方向に伸びるアームやリンクを有するタイプのサスペンションならば同様に適用可能である。
【0079】この実施の形態9は、マルチリンクタイプのサスペンションに適用した例である。図22は、フロントサスペンションを示すもので、アッパリンク91,ロアリンク92,Aアーム93,左右連結リンク94,ストラット95,サスペンションメンバ98を備えており、前記左右連結リンク94は、左右のロアリンク92,92に結合されている。
【0080】また、図23は、リヤサスペンションを示すもので、アッパリンク91a,91b,Aアーム93a,左右連結リンク94a,サスペンションメンバ98a,サードリンク99aを備えており、前記左右連結リンク94aは、左右のサードリンク99aと結合されている。
【0081】以上、本発明の実施の形態を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても本発明に含まれる。
【出願人】 【識別番号】000003997
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
【出願日】 平成11年7月30日(1999.7.30)
【代理人】 【識別番号】100105153
【弁理士】
【氏名又は名称】朝倉 悟 (外1名)
【公開番号】 特開2001−39140(P2001−39140A)
【公開日】 平成13年2月13日(2001.2.13)
【出願番号】 特願平11−216463