JP2614042B2

JP2614042B2 - 自動車のサスペンション装置

Info

Publication number: JP2614042B2
Application number: JP62072575A
Authority: JP
Inventors: 忠信山本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1997-05-28
Anticipated expiration: 2012-05-28
Also published as: JPS63240407A; US4852904A; DE3809996C2; DE3809996A1

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、自動車のサスペンション装置に関し特に、
サスペンション支持部材及びラテラルリンク等の取り付
け状態を調整して、トーコントロールを行う後輪用サス
ペンション装置に関する。

（従来技術）自動車のサスペンション装置は、車輪の振動が車体側
に直接伝わらないように減衰させる役割を果たすもので
あり、このような観点から、特公昭56-47008号公報に
は、サスペンション装置の車体との間に介在するブッシ
ュの構造を改良して、振動の緩衝効果を高めるようにし
たサスペンション支持部材の支持構造が開示されてい
る。この開示された装置では、上記ブッシュが上下方向
の振動に対して圧縮変形し、これによって、車輪の振動
を吸収する構造にするとともに、上下方向の弾性係数を
変位に応じて変化させるようにしている。

また、サスペンション装置を用いて、トーコントロー
ルを行うことが従来から知られている。たとえば、実公
昭59-966号公報には、旋回時のトーアウト傾向を防止し
て、走行安定性を確保するようにした後輪用サスペンシ
ョン装置が開示されている。この開示されたサスペンシ
ョン装置では、前後方向に延びるアーム部材と横方向に
延びる２本のアームとを備え、これらのアームの一端を
車輪支持部材に取り付けるとともに、他端側を車体によ
り支持している。この場合上記横方向のアームは、横力
が車輪に作用した場合、トーイン傾向が生じるような位
置関係で、車輪支持部材に変形可能なブッシュを介して
取り付けられている。

また、実開昭61-48808号公報には、サスペンション支
持部材すなわち、サスペンションクロスメンバに両側に
上下方向揺動可能なリンク部材の一端を取り付けるとと
もに、このリンク部材の他端側で車輪を支持するように
したリヤサスペンション装置が開示されており、この装
置ではサスペンションクロスメンバは前後方向に２種類
の緩衝部材を介して車体に取り付けられている。この場
合、クロスメンバの前側緩衝部材の剛性は後側緩衝部材
の剛性よりも小さく設定されておりこれによって、横力
が作用したときトーイン傾向が生じるように構成してい
る。

ところで、車両によっては、特にフロントヘビーの車
両などにおいては、駆動力がある程度大きくなるとアン
ダーステア傾向が生じ、すなわち、パワーアンダー傾向
となり、操縦制御性が悪化するという現象が生じる場合
がある。また、適度なアンダーステア傾向は、操縦安全
性の面から好ましいものであるが、この傾向が強すぎる
場合には却って危険をもたらす恐れがある。

しかし、従来のサスペンション装置の構造では駆動力
の大きさに応じた上記のような異なる要請に対して適正
なトーコントロールを行うことができないという問題が
あった。

（問題点を解決するための手段）本発明は、上記事情に鑑みて構成されたもので駆動力
の比較的大きい運転領域ではパワーアンダー傾向を抑制
して良好な制御性と高い安全性のを確保できるようにト
ーコントロールを行うことができ、かつ駆動力の比較的
小さい領域では、トー変化を極力抑えて安定して操舵感
覚を得ることができる自動車のサスペンション装置を提
供することを目的としている。

本発明のサスペンション装置は、後輪駆動軸に駆動力
を伝達する後輪用デファレンシャルギヤ装置と、該デフ
ァレンシャルギヤ装置を支持するサスペンション支持部
材と、前記デファレンシャルギヤ装置における後輪駆動
軸の回転中心を挟んで前後方向に配置され略水平かつ横
方向に延びる２本のラテラルリンクとを備えている。そ
して、前記ラテラルリンクの車幅方向内端は前記サスペ
ンション支持部材に取りつけられ、外端は、車輪を支持
する車輪支持部材に取りつけられている。

そして、前記サスペンション支持部材は弾性部材を介
して車体に取りつけられており、後輪に作用する駆動力
が大きい運転領域では、該駆動力が小さい領域よりも同
一の駆動力増加量に対する前記弾性部材の変形量が大き
くなるように構成されたことを特徴とする。

（作用）車両が駆動力により走行している場合には、車輪から
駆動力が、路面に伝達される代わりに、路面からは、駆
動力と反対方向に駆動反力が車両に伝達される。この反
力は車輪の駆動軸を介してデファレンシャルギヤ装置に
伝達され、この装置を支持するサスペンション支持部材
に作用する。この場合、上記反力は、デファレンシャル
ギヤケースを介してサスペンション支持部材を駆動軸の
回転中心に関して、後側を下方に引き下げる方向に作用
することとなる。

このような力が加わった場合、サスペンション支持部
材と車体との間に配設される弾性部材は、駆動力が大き
くならないと大きな変位が生じないように構成されてい
る。すなわち、弾性部材の応力歪線が非線型となるよう
な弾性特性を有する。弾性部材をこのような特性で変形
させるためには例えば、この弾性部材に、所定の予荷重
をかけるようにして、駆動反力がこの弾性部材を変形さ
せるように作用しても、この予荷重こえない範囲では該
反力が弾性部材に実質的に伝達されないように構成すれ
ば良い。

そして、旋回する場合においては、車両はバンプして
外側の車輪に対して車体が沈み込む状態が生じるが、サ
スペンション支持部材が外側車輪に対して下方に変位す
るので、ラテラルリンクは、両方とも、外端側取り付け
部のまわりに同じ傾向で下方に揺動することとなる。こ
の場合後輪駆動軸回転中心の前側のラテラルリンクは、
駆動時の路面反力により内端側が上方に変位させられて
いるので、この上方への変位傾向を緩和することとな
る。

一方、上記回転中心の後側のラテラルリンクは路面反
力により、内端側が下方に変位する。そして、バンプ時
における内端側の下方への変位は、後側ラテラルリンク
においては上記路面反力による下方への変位を助長する
こととなる。このように駆動軸回転中心の前側と後側の
ラテラルリンクの異なる動きにより、後側リンクの外端
側取り付け部は、前側リンクの外端側取り付け部よりも
相対的に内方に移動し、この結果、車輪の後側は、前側
よりも相対的に内方に引き込まれることとなる。すなわ
ち、トーアウト傾向が生じる。

この傾向は、駆動力の大きさによって異なり、駆動力
が小さい場合には、弾性部材の変形量は、小さくすなわ
ち、弾性部材は、比較的硬い特性を有するように挙動
し、駆動力がある程度以上になると、あるいは、大きく
なるにしたがって、同一の大きさの作用力に対する変形
量は大きくなる、即ち、柔らかい特性を有するように変
形する。

（発明の効果）本発明のサスペンション装置は、上記構成により、比
較的駆動力の大きい運転状態では、適度なトーアウト傾
向にすることによりパワーアンダー傾向を抑制して、良
好な制御性を得ることができる。また、駆動力が比較的
小さい領域では、トー変化を極力抑えて安定した操舵感
を与えることができる。

（実施例の説明）以下、本発明の実施例につき、図面を参照しつつ説明
する。

第１図は、本発明のサスペンション装置１を組み込ん
だ車両の下部部分の平面図であり、本例の車両は、その
中心部を前後方向に延びるプロペラシャフト２とこのプ
ロペレシャフト２にユニバーサルジョイント３を介して
この後方に連結されるデファレンシャルギヤ装置（図示
せず）を備えている。このデファレンシャルギヤ装置
は、デファレンシャルギヤケース４に収容されている。

また、デファレンシャルギヤ装置は、２つの後輪５結
ぶ線の中間に位置しており、この後輪５にはデファレン
シャルギヤ装置に連結され横方向に延びて、後輪５に駆
動力を伝達する駆動軸６が、車輪支持部材７を介して接
続されている。

デファレンシャルギヤケース４及び駆動軸６の上方に
は、駆動軸６の延びる方向に沿ってすなわち、車体の横
方向に延びるサスペンション支持部材すなわち、サスペ
ンションクロスメンバ８が配置されている。クロスメン
バ８は、車体横方向の中央部前端において、デファレン
シャルギヤケース４と緩衝装置９を介して結合されてい
るとともに、クロスメンバ８の後側には、緩衝装置10を
介してブラケット11が取り付けられ、このブラケット11
はボルト13、14によりデファレンシャルギヤケース４の
後端側に結合されている。これらの緩衝装置９、10は、
本例では、振動を吸収するだけの役割を果たすもので、
トーコントロールに影響を与えない程度の十分に硬い弾
性特性を有している。したがって、クロスメンバ８とデ
ファレンシャルギヤケース４とは、本例の装置の目的に
関する限り一体となって変位すると見做することができ
る。

また、クロスメンバ８の、緩衝装置10が取り付けられ
る位置よりも僅かに外側の下部には、前後方向に延びる
シャフト15が取り付けられ、このシャフト15に前後端に
は、略水平方向でかつ横方向に延びる２本のラテラルリ
ンク16、17の内端が上下方向回動自在に取り付けられ
る。ラテラルリンク16、17の外端は、車輪支持部材７に
形成され、前方及び後方に延びるアーム部7a及び7bに、
上下方向回動自在に取り付けられている。また、車輪支
持部材７には、車体前後方向に延び、前端が車体フレー
ム18に連結されたリンク部材19の後端が連結されてい
る。さらに車輪支持部材７には、上方に延びるストラッ
トアセンブリ20の下端が取り付けられている。

そして、クロスメンバ８は、両端部において、前後方
向２か所合計４カ所で、緩衝機構21、22を介して車体に
取りつけられている。

この場合、前側緩衝機構21は、横方向に延びる駆動軸
６の中心よりも前方に位置しており、緩衝機構22は後方
に位置している。

第２図には、クロスメンバ８と車体との間に介在する
上記側緩衝機構21の断面が、図示されている。

クロスメンバ８は、板状部材で閉断面を成すように構
成されており、緩衝機構21の設置位置には、開口23が形
成されている。この開口23には、車体パネル24に取り付
けられたボルト25が挿通されるとともに、このボルト25
には、スペーサ26が嵌め込まれている。ブッシュ27、28
がナット29により、プレート部材30を介して車体パネル
24に取りつけられる。クロスメンバ８は、ブッシュ27、
28に挟着されておりこれによって、クロスメンバ８は、
車体パネル24に支持されている。

ブッシュ28は、車両が組立てられた状態では圧縮状態
になっている。すなわち、ブッシュ28は予圧縮されてい
る。

したがって、第２図において、ブッシュ28の下方への
弾性係数は大きい。また、クロスメンバ８が上方に変位
する場合クロスメンバ８は、ブッシュ27の予圧縮状態が
解消するまでは、変位させるのに大きな力が必要となる
が、この状態を過ぎると、比較的小さな力で変位させる
ことができる。すなわち、クロスメンバ８の変位量とク
ロスメンバ８に作用する力との関係は、第３図に示すよ
うになる。

第４図を参照すれば、後側緩衝機構22の断面図がしめ
されている。この構造は、第２図に示すものと異なり、
クロスメンバ８は単一の弾性部材28′によって支持され
ており、この弾性部材28′は、予圧縮されていない。し
たがって、この変形特性は、第５図に示すように線型と
なる。

つぎに、本発明のサスペンション装置１の動作を説明
する。

動作説明の便宜上、サスペンション装置１の簡略化し
た骨組みの平面図を表す第６図、及びこの骨組みを、横
方向に見た第７図を参照して説明する。

第６図及び第７図において、走行中、後輪５は路面31
から、第７図において矢印の方向すなわち、時計回りに
駆動反力を受ける。この駆動反力は、デファレンシャル
ギヤケース４及び緩衝装置９を介して、クロスメンバ８
に伝達される。この結果、クロスメンバ８は、前側が上
がり、後側が下がるように変形する。これにともなっ
て、クロスメンバ８に取り付けられ、したがって、これ
と連動するラテラルリンク16、17の内端側取り付け部16
a、17aは異なる動きをすることとなる。すなわち、前側
ラテラルリンク16の取り付け部16aは上方に、後側ラテ
ラルリンク17の取り付け部17aは、下方に変位する。

そして、旋回時においては、車体の回転外側はバンプ
状態となって、後輪５に対して車体が相対的に沈み込
む。これによって、ラテラルリンク16、17の内端側取り
付け部16a、17aは、外端側取り付け部16b、17bの回りに
下方に回動する。

この場合、後側ラテラルリンク17の内端17aは、上記
の駆動反力の作用に加えてさらに下方に引き込まれるこ
ととなる。一方、前側ラテラルリンク16に対しては、駆
動反力は内端側を上方に引き上げる方向に作用するの
で、バンプ状態における下方への回動は、この上方への
回動を打ち消すこととなる。したがって、前側ラテラル
リンクの変位は、後側ラテラルリンク17に比べて小さく
なる。

そして、このラテラルリンク16、17に作用する力は車
輪支持部材７を介して、後輪５を水平面内で回動させ
る。この場合、上記のように後側ラテラルリンク17の内
端17aの変位量が前側ラテラルリンク16よりも大きくな
るので、後輪５の前側が相対的に外方に変位するように
回動する。すなわち、後輪５はトーアウト傾向を生じる
こととなる。

なお、上述のように、本例の緩衝機構21の弾性部材27
は、予圧縮されていて、駆動力がある程度以上になるま
では、変位量が極めて制限されるので、駆動力が小さい
運転領域では、上記のトーアウト傾向は極めて抑制され
る。そして、駆動力がある程度大きくなった場合には、
上記の緩衝機構21の弾性部材の弾性変位の範囲内で適当
なトーアウト傾向が生じることとなる。

したがって、駆動力が比較的小さい場合の急激なトー
変化を防止して走行安定性を確保することができる。さ
らに、駆動力が大きい場合には、適度なトーアウト傾向
を発生させて、パワーアンダー傾向を抑制し、操縦制御
性の悪化を防止することができる。

なお、後側緩衝機構22の構造は、第４図に示すような
線型の弾性特性を有する機構の代わりに下向き荷重に対
して第３図に示すような非線型の弾性特性を有するもの
を使用することもできる。

第８図は、他の実施例に係る緩衝機構を示したもので
ある。本例のものは、弾性部材33、34は、車体パネル24
とクロスメンバ８の間の空間をクロスメンバ８と平行に
延び２重構造の円筒部材35、36との間の空間に配置され
ている。外筒すなわち、円筒部材35はブラケット37を介
して、車体パネル24に支持されており、内筒すなわち、
円筒部材36は、ブラケット38を介してクロスメンバ８に
支持されている。そして、弾性部材33の上下方向には、
切り欠き部が設けられており、上方の切り欠き部に弾性
部材34が挿入されている。この弾性部材34は、予圧縮さ
れているので、クロスメンバは、上方への荷重が予圧縮
荷重を越えた場合には、比較的大きく変位することがで
きる。すなわち、第２図に示す緩衝機構21と同様の第３
図に示すような非線型の挙動を示す。したがって、この
第８図に示す機構を第２図の緩衝機構21の代わりの用い
ることができる。

第９図には、さらに他の構造にかかる緩衝機構が示さ
れている。この構造では、第８図のものと異なり、弾性
部材33の下方の空間部に予圧縮された弾性部材34が配置
される。したがって、この緩衝機構は、第８図のものと
逆の弾性特性をもつこととなる。したがって、この緩衝
機構は、後側緩衝機構22として用いることにより前例と
同様の効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施例に係るサスペンション装置
の部分平面図、第２図は、第１図にサスペンション装置
に適用することができる非線型の弾性特性を有する緩衝
機構の断面図、第３図は、第２図の緩衝機構の弾性特性
を示すグラフ、第４図は、第１図のサスペンション装置
に適用することができる線型の弾性特性を有する緩衝機
構の断面図、第５図は、第４図の緩衝機構の弾性特性を
示すグラフ、第６図は、第１図のサスペンション装置の
骨組みを示す平面図、第７図は、第１図のサスペンショ
ン装置の立面図、第８図及び第９図は、他の実施例の係
るサスペンション装置に使用することができる緩衝機構
の断面図である。１……サスペンション装置、２……プラペラシャフト、
３……ユニバーサルジョイント、４……デファレンシャ
ルギヤケース、５……後輪、６……駆動軸、７……車輪
支持部材、８……クロスメンバ、９、10……緩衝装置、
11……ブラケット、13、14……ボルト、15……シャフ
ト、16、17……ラテラルリンク、18……車体フレーム、
19……リンク部材、20……ストラットアセンブリ、21、
22……緩衝機構、23……開口、24……車体パネル、25…
…ボルト、26……スペーサ、27、28……ブッシュ、29…
…ナット、30……プレート部材、31……路面、32……後
輪駆動軸回転中心。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】後輪駆動軸に駆動力を伝達する後輪用デフ
ァレンシャルギヤ装置と、該デファレンシャルギヤ装置
を支持するサスペンション支持部材と、前記デファレン
シャルギヤ装置における後輪駆動軸の回転中心を挟んで
前後方向に配置され略水平かつ横方向に延びる２本のラ
テラルリンクとを備え、前記ラテラルリンクの車幅方向
内端は前記サスペンション支持部材に取りつけられ外端
は、車輪を支持する車輪支持部材に取りつけられた自動
車のサスペンション装置であって、前記サスペンション
支持部材は弾性部材を介して車体に取り付けられてお
り、後輪に作用する駆動力が大きい運転領域では、該駆
動力が小さい領域よりも同一の駆動力増加量に対する前
記弾性部材の変形量が大きくなるように構成されたこと
を特徴とする自動車のサスペンション装置。