JPS6143202B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、車両に装備されるリヤサスペンシヨ
ンに関し、特に横力に対してホイールをトーイン
変化させるようにしたものに関する。

一般に、車両に装備されるリヤサスペンシヨン
において、車両が旋回走行する場合、左右のホイ
ールとりわけ旋回中心に対して外側のホイールに
は旋回中心に向かう力（横力）が作用するが、こ
の横力に対してホイールを走行方向に対して内側
に向くようトーイン変化させることは、オーバス
テアリングを防止して走行安定性の向上を図る上
で好ましいことは知られている。

従来、このような横力に対してホイールをトー
イン変化させるリヤサスペンシヨンとして、一端
を車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨン
アームと、ホイールを回転自在に支持するホイー
ルハブとの間を、少なくとも前後２箇所でフロー
ト結合し、この結合構造を、前部をスプリング
で、後部をピンで結合したもの（西独国特許第
2158931号）、上記前部のスプリングの特性を横力
に応じて従々に弱くするようにしたもの（西独国
特許第2355954号）、あるいは前後共にラバーブツ
シユで結合し前側のラバーブツシユの硬さを後側
のラバーブツシユよりも柔かくしたもの（特公昭
52−37649号）が提案されている。

しかし、上記従来のものは何れも、横力に対し
て単にスプリングあるいはラバーブツシユのトー
イン方向の変位により行うものであるので、横力
に対するトーイン効果を有効に発揮できない嫌い
があつた。しかも、横力以外のホイール作用力、
例えばブレーキ力、エンジン制動力および駆動力
に対しては当然トーイン効果は見込み得ないもの
であつた。

そこで、本発明は斯かる点に鑑み、上記リヤサ
スペンシヨンアーム等のリヤサスペンシヨン構成
部材とホイールハブとの間を、ボールジヨイント
と２つの弾性体ブツシユとでフロート結合し、か
つ各結合部の位置をホイール中心に対して適切に
設定することにより、横力に対してホイールを有
効にトーイン変化させ得るようにすることを主た
る目的とするものである。

さらに、本発明の他の目的は、横力以外の作用
力、つまりブレーキ力、エンジン制動力およびエ
ンジン駆動力に対してもトーイン効果を発揮し得
るようにしたものである。

この目的を達成するため、本発明の構成は、一
端を車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨ
ン構成部材とホイールを回転自在に支持するホイ
ールハブと、該ホイールハブとリヤサスペンシヨ
ン構成部材との間を１点を中心に揺動自在に結合
するボールジヨイントと、上記ホイールハブとリ
ヤサスペンシヨン構成部材との間を結合する第１
弾性体ブツシユと、上記ホイールハブとリヤサス
ペンシヨン構成部材との間を結合する第２弾性体
ブツシユとを備え、上記ボールジヨイントは車体
左側から見たホイールセンター基準の水平―垂直
座標における第１、第２、第４象限のいずれかに
位置し、第記第１弾性体ブツシユおよび第２弾性
体ブツシユはボールジヨイントの位置する象限を
除く残る象限のうちの２象限にそれぞれ位置する
ことにより、横力に対しては上記３つの結合点を
含む取付面をボールジヨイントを中心にして回転
変化させてホイールをトーイン変化させ、また他
のブレーキ力、エンジン制動力およびエンジン駆
動力に対しても上記取付面の回転変位によりトー
イン変化可能にしたものである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳
細に説明する。

第１図は本発明をセミトレーリング式のリヤサ
スペンシヨンに適用した第１実施例を示す、１は
車体前後方向に延びるリヤサスペンシヨン構成部
材としてのセミトレーリングアームであつて、該
セミトレーリングアーム１の一端すなわち二叉状
の前端は、車体左右方向に配設された車体構成部
材としてのサブフレーム２に回動自在に支持され
ている。また、３はホイール４を回転自在に支持
するホイールハブで、上記ホイール４には一端を
デフアレンシヤル５に連結したドライブジヤフト
６の他端が連結されている。その他、第１図中、
７はシヨツクアブソーバ、８はコイルスプリン
グ、９はスタピライザである。

そして、上記ホイールハブ３とセミトレーリン
グアーム１との間は、後述の第４図〜第６図に示
す如く１点を中心に揺動自在なボールジヨイント
Ｐと、車体前後方向にほぼ平行な軸心を有するラ
バーブツシユ等よりなる２つの第１および第２弾
性体ブツシユR₁およびR₂とによつてフロート結
合されている。尚、このボールジヨイントＰおよ
び第１弾性体ブツシユ、第２弾性体ブツシユ
R₁，R₂の配置構造については後述する。

また、第２図は本発明をストラツト式リヤサス
ペンシヨンに適用した第２実施例を示す、１０は
ストラツト１１を支持するリヤサスペンシヨン構
成部材としてのストラツトハブであつて、該スト
ラツトハブ１０は車体左右方向に延びる２リンク
式のサスペンシヨンアーム１２，１２を介して、
車体左右方向に前後に配設された車体構成部材と
してのサブフレーム１３，１４に回動自在に支持
されている。該ストラツトハブ１０とホイール１
５を回転自在に支持するホイールハブ１６との間
は、上記第１実施例と同様に、ボールジヨイント
Ｐと第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂とに
よつて結合されている。尚、第２図中、１７はス
タビライザ、１８はデフアレンシヤル、１９はド
ライブシヤフトである。

さらに、第３図は本発明をドデイオン式リヤサ
スペンシヨンに適用した第３実施例を示し、２０
は車体左右方向に延び、ドライブシヤフト２１と
は別個に設けた後車軸が挿通されたリヤサスペン
シヨン構成部材としての後車軸管であつて、該後
車軸管２０は車体前後方向に延びる２本のテンシ
ヨンロツド２２，２２を介して車体に回転自在に
支持されている。該後車軸管２０の端部とホイー
ル２３を回転自在に支持するホイールハブ２４と
の間は、同様にボールジヨイントＰと第１および
第２弾性体ブツシユR₁，R₂とによつて結合され
ている。尚、第３図中、２５は車体前後方向に延
び上記後車輪管２０を乗架する板ばねであつて、
前端はアイ２６、後端はシヤツクル２７を介して
それぞれ車体に回動自在に連結されている。ま
た、２８はデフアレンシヤルである。

そして、上記第１〜第３実施例におけるボール
ジヨイントＰと第１および第２弾性体ブツシユ
R₁，R₂との配置構造について第４図により説明
する。

第４図は車体後部右側のホイール４（又は１
５，２３）を車体左側方（内側方）から見た図で
あり、車体左側方から見たホイールセンターＯ基
準の水平（Ｘ軸）−垂直（Ｚ軸）座標において、
ボールジヨイントＰは第４象限に位置し、第１お
よび第２弾性体ブツシユR₁，R₂は残る３象限の
うちの第１象限および第２象限にそれぞれ位置し
ている。

また、上記第１弾性体ブツシユR₁はその軸心
が車体後方外側に傾斜した方向になるように配置
され、また第２弾性体ブツシユR₂は第１弾性体
ブツシユR₁とは逆に、その軸が車体後方内側に
傾斜した方向になるように配置されている。尚、
第４図において、上記座標（Ｘ，Ｙ）に、ホイー
ルセンターＯ基準の水平左右方向のＹ軸を設定し
て直角座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が構成されており、
座標系（Ｌ，Ｍ，Ｎ）は上記座標系を平行移動し
てボールジヨイントＰの中心を原点とした座標系
である。

したがつて、上記ボールジヨイントＰ、第１お
よび第２弾性体ブツシユR₁，R₂の各取付点（ボ
ールジヨイントＰにあつてはその中心、第１およ
び第２弾性体ブツシユR₁，R₂にあつてはその各
軸心中央点）を含む三角形の取付面Ｑと、上記座
標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のYZ面との交差線ｑにおい
て、Ｙ軸方向のホイールセンターＯとのオフセツ
ト量をＷ、ホイール接地面でのオフセツト量をＧ
とし、各々ホイール内側方向の量をプラス（＋）
量とすると、第４図の如く上記Ｗがプラス（＋）
量で、Ｇがマイナス（−）量の場合には、 (a) 横力Ｓはホイール接地点に対して＋Ｙ方向に
作用するので、該横力Ｓに対しては、上記△
PR₁R₂の取付面ＱはボールジヨイントＰを中心
としてほぼＮ軸回りを時計方向に回転変位す
る。その際、上記ボールジヨイントＰが第４象
限にあつて横力Ｓの作用線に対して後方にオフ
セツトしているために、Ｌ軸回りのモーメント
が発生し、このモーメントにより第２象限の第
２弾性体ブツシユR₂の取付点が第１象限の第
１弾性体ブツシユR₁の取付点よりも車体内側
に大きく変位するように各ブツシユR₁，R₂が
弾性変形し、そのことによりホイールがトーイ
ン変化することになる。

(b) ブレーキ力Ｂはホイール接地点に対し＋Ｘ方
向に作用するので、該ブレーキ力Ｂに対して
は、取付面Ｑは、Ｇの（−）量により、ボール
ジヨイントＰを中心としてほぼＬ軸回りを反時
計方向へ回転変位し、ホイールがトーイン変化
する。その際、さらに取付面Ｑはボールジヨイ
ントＰを中心としてほぼＭ軸回りを反時計方向
へ回転変位しようとするので、第１象限の第１
弾性体ブツシユR₁は車体内方へ、第２象限の
第２弾性体ブツシユR₂は車体外方へ変位し、
トーアウトになる。そこで、取付面ＱのＭ軸回
りの反時計方向の回転を阻止すると共に、第１
象限の第１弾性体ブツシユR₁の上記トーイン
効果を妨げる車体内方への変位を制止するため
に、該ブツシユR₁の前端にストツパを設ける
ことが好ましい。

(c) エンジン制動力ＥはホイールセンターＯに対
して＋Ｘ方向に作用するので、該エンジン制動
力Ｅに対しては、取付面Ｑは、ボールジヨイン
トＰを中心としてほぼＭ軸回りを時計方向（車
体後方）に回転変位する。その際、第１弾性体
ブツシユR₁の軸心が車体後方外側に、第２弾
性体ブツシユR₂の軸心が車体後方内側にそれ
ぞれ傾斜しているので、第１弾性体ブツシユ
R₁が車体外方へ、第２弾性体ブツシユR₂が車
体内側へ変位して、ホイールがトーイン変化す
ることになる。

(d) エンジン駆動力ＫはホイールセンターＯに対
して−Ｘ方向に作用するので、該エンジン駆動
力Ｋに対しては、取付面Ｑは、Ｗの（＋）量よ
り、ボールジヨイントＰを中心としてＬ軸回り
を反時計方向に回転変位し、ホイールがトーイ
ン変化する。その際、ブレーキ力Ｂが作用する
場合と同様に第１弾性体ブツシユR₁の上記ト
ーイン効果を妨げる車体内方への変位を制止す
るために該ブツシユR₁の前端にはストツパを
設けることが好ましい。

また、上記Ｗがプラス（＋）量で、Ｇがプラス
（＋）量の場合には、横力Ｓ、エンジン制動力Ｅ
およびエンジン駆動力Ｋに対しては、上記(a)，(b)
および(c)の場合と同じ挙動特性を示し、トーイン
効果が得られるが、ブレーキ力Ｂに対しては取付
面ＱがＬ軸回りを時計方向に回転変位して、ホイ
ールがトーアウト変化してしまい、トーイン効果
は得られない。

さらに、上記Ｗがマイナス（−）量で、Ｇがマ
イナス（−）量の場合には、先の例とは異なり、
第１象限の第１弾性体ブツシユR₁の軸心が車体
後方内側に、第２象限の第２弾性体ブツシユR₂
の軸心が車体後方外側にそれぞれ傾斜するように
配置する。横力Ｓに対しては上記(a)の場合と同じ
ように回転変位してトーイン変化する。ブレーキ
力Ｂに対しては、取付面ＱはＭ軸ないしＬ軸回り
を回転変位し、エンジン制動力Ｅに対してはマイ
ナスオフセツトによりほぼＬ軸回りを回転変位
し、またエンジン駆動力Ｋに対してはほぼＭ軸回
りを回転変位し、それぞれトーイン効果が得られ
る。その際、エンジン制動力Ｅに対する回転変位
のときにはトーイン変化を妨げる第１弾性体ブツ
シユR₁の後方変位を制止するために、該ブツシ
ユR₁の後方変位を制止するために、該ブツシユ
R₁の後端にストツパを設けるのが好ましい。

また、第５図および第６図はボールジヨイント
Ｐと第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂の配
置構造の変形例を示し、第５図ではボールジヨイ
ントＰを座標（Ｘ，Ｙ）の第２象限に位置させ、
第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂を第３象
限および第４象限に位置させた例である。

この例において、第５図の如く△PR₁R₂の取付
面ＱのホイールセンターＯ上でのオフセツト量Ｗ
がプラス（＋）量で、接地面上のオフセツト量Ｇ
がマイナス（−）量の場合には、 (a)′横力Ｓに対しては、上記取付面ＱはＮ軸回り
を時計方向に回転変位する。その際、第３象限
の第１弾性体ブツシユR₁の弾性変位量が第４
象限の第２弾性体ブツシユR₂よりも大になる
ように設定すれば、トーイン変化することにな
る。

(b)′ブレーキ力Ｂに対しては、取付面ＱはＬ軸な
いしＭ軸回りを回転変位し、トーイン変化す
る。

(c)′エンジン制動力Ｅに対しては、取付面ＱはＭ
軸回りを反時計方向に回転変位し、図示の如く
第３象限の第１弾性体ブツシユR₁を車体後方
内側へ弾性変形させるとともに第４象限の第２
弾性体ブツシユR₂を車体後方外側へ弾性変形
させるように各ブツシユR₁，R₂の軸心を傾斜
させれば、トーイン変化が得られる。

(d)′エンジン駆動力Ｋに対しては、取付面ＱはＬ
軸回りを反時計方向に回転変位し、トーイン変
化する。その際、第４象限の第２弾性体ブツシ
ユR₂の上記トーイン効果をを妨げる車体内方
への変位を制止するために、該ブツシユR₂の
前端にストツパを設けることが好ましい。

また、上記ＷおよびＧが共に（＋）量の場合に
は、横力Ｓ、エンジン制動力Ｅおよびエンジン駆
動力Ｋに対しては上記(a)′，(b)′，(c)′の場合と同
じでトーイン変化する。ブレーキ力Ｂに対して
は、取付面ＱはＭ軸回りを反時計方向に回転変位
し、第１弾性体ブツシユR₁の車体内方変位およ
び第２弾性体ブツシユR₂の車体外方変位により
トーイン変化が可能である。

さらに、上記ＷおよびＧが共に（−）量の場合
には、横力Ｓに対しては上記(a)の場合と同じでト
ーイン変化する。ブレーキ力Ｂおよびエンジンの
制動力Ｅに対しては、取付面ＱはＬ軸回りを反時
計方向に回転変位し、トーイン変化する。その
際、第２弾性体ブツシユR₂の前端にストツパを
設けることが好ましい。また、エンジン駆動力Ｋ
に対しては取付面ＱはＭ軸回りを時計方向に回転
変位し、第１弾性体ブツシユR₁の車体内方変位
および第２弾性体ブツシユR₂の車体外方変位が
可能なように各ブツシユR₁，R₂の軸心を傾斜さ
せれば、トーイン変化する。

また、第６図では、ボールジヨイントＰを座標
（Ｘ，Ｙ）の第１象限に位置させ、第１および第
２弾性体ブツシユR₁，R₂を第３象限および第４
象限に位置させた例である。

この例において、第６図の如く△PR₁R₂の取付
面ＱのホイールセンターＯ上でのオフセツト量Ｗ
がプラス（＋）量で、接地面上でのオフセツト量
Ｇがマイナス（−）量の場合には、 (a)″横力Ｓに対しては、上記取付面Ｑは、上記
(a)′で述べた如くＮ軸回りを時計方向に回転変
位してトーイン効果が得られるとともに、この
場合には取付面Ｑの回転中心であるボールジヨ
イントＰが横力Ｓの作用線に対して後方にオフ
セツトしているため、Ｌ軸回りにモーメントが
生じ、このモーメントによりトーイン変化が確
実に行われる。

(b)″ブレーキ力Ｂに対しては、取付面ＱはＭ軸な
いしＬ軸回りを回転変位し、上記(b)′の場合と
同様にトーイン変化する。

(c)″エンジン制動力Ｅに対しては、取付面ＱはＭ
軸回りを反時計方向に回転変位し、上記(c)′の
場合と同様にトーイン効果を得ることが可能で
ある。

(d)″エンジン駆動力Ｋに対しては、取付面ＱはＬ
軸回りを反時計方向に回転変位し、上記(d)′の
場合と同様にトーイン変化し、また第４象限の
第２弾性体ブツシユR₂の前端にストツパを設
けることが好ましい。

また、上記ＷおよびＧが共に（＋）量の場合に
は、横力Ｓ、エンジン制動力Ｅおよびエンジン駆
動力Ｋに対しては取付面Ｑは上記(a)″，(c)″，(d)″
の場合と同じ動作特性を示し、トーイン効果が得
られる。また、ブレーキ力Ｂに対しては、取付面
ＱはＭ軸回りを反時計方向に回転変位し、第３象
限の第１弾性体ブツシユR₁を車体内方へ変位さ
せ、かつ第４象限の第２弾性体ブツシユR₂を車
体外方へ変位させるように各々の軸心を傾斜させ
ればトーイン効果が得られる。

さらに、上記ＷおよびＧが共に（−）量の場合
には、横力Ｓに対しては上記(a)″の場合と同じで
トーイン変化する。また、エンジン制動力Ｅおよ
びエンジン駆動力Ｋに対しては、上述のボールジ
ヨイントＰを第２象限に位置させた場合と同様
に、取付面ＱがＢではＬ軸、ＥではＬ軸、Ｋでは
Ｍ軸回りにそれぞれ回転変位してトーイン効果が
得られる。

したがつて、このように横力Ｓに対して取付面
ＱがボールジヨイントＰを中心として回転変位し
て、ホイール４（１５，２３）をトーイン変化さ
せることができるので、オーバステアリングを防
止して車両の走行安定性を向上させることができ
る。

しかも、ホイール４（１５，２３）に作用する
その他のブレーキＢ、エンジン制動力Ｅおよびエ
ンジン駆動力Ｋに対しても上記取付面Ｑがボール
ジヨイントＰを中心として回転変位してトーイン
効果が得ることができるので、より一層走行安定
性の向上を図ることができる。

また、ボールジヨイントＰと第１および第２弾
性体ブツシユR₁，R₂との組合せによる簡単な構
造のフロート結合によつて、上記各種のホイール
作用に対してトーイン効果が得られるので、個々
の作用力に対してトーイン機構を設ける場合に較
べてリヤサスペンシヨン構造を著しく簡略化する
ことができる。

さらに、上記取付面Ｑの回転変位はボールジヨ
イントＰを中心にして行われるので、作用力に対
するホイールのずれが少なくて、トーイン変化へ
の挙動が安定して行われることになり、トーイン
変化をより確実なものとすることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その他種々の変形例をも包含するものであ
る。例えば上記実施例では、セミトレーリング
式、ストラツト式およびドデイオン式のリヤサス
ペンシヨンに適用した例を示したが、本発明はそ
の他ウイツシユボン式などの各種ダブルリンク式
あるいは各種スイングアーム式のリヤサスペンシ
ヨンに対しても適用できるものである。例えば、
ウイツシユボン式の場合、車体左右方向に延びる
上下２本のアームを連結する連結ハブが本発明で
いうリヤサスペンシヨン構成部材を構成し、該連
結ハブとホイールハブとがボールジヨイントＰと
第１および第２弾性体ブツシユR₁，R₂とでフロ
ートされる。

また、上記ボールジヨイントＰと第１および第
２弾性体ブツシユR₁，R₂との配置構造は、上記
第４図〜第６図に示す例の他に種々の形態が採用
可能であり、要はボールジヨイントＰを座標
（Ｘ，Ｚ）における第１、第２、第４象限のいず
れかに位置させ、第１および第２弾性体ブツシユ
R₁，R₂をボールジヨイントＰの位置する象限を
除く残る３象限のうちの２象限にそれぞれ位置さ
せるようにすればよい。

このうち、特に第４図の如くボールジヨイント
Ｐを第４象限に位置させた場合には、特に横力Ｓ
およびブレーキ力Ｂに対して第１および第２象限
にある弾性体ブツシユR₁，R₂にほぼ１：１の割
合の作用力が働くこと（ボールジヨイントＰが第
１および第２象限にある場合にほぼ１：２の割合
の作用力が働く）ことにより弾性体ブツシユ
R₁，R₂の耐久性を増し、強度設計が容易であ
り、またその挙動特性の安定性を増すこと、およ
び横力Ｓに対して確実にトーイン変化することな
どの点で好ましい。

また、第４図〜第６図では車体後部の右側ホイ
ールについて説明したが、車体後部の左側ホイー
ルに対しても同様のことが言えるのは勿論のこと
である。

以上説明したように、本発明によれば、一端を
車体に回動自在に支持したリヤサスペンシヨン構
成部材とホイールを回転自在に支持するホイール
ハブとの間を、ボールジヨイントＰと第１および
第２の２つの弾性体ブツシユとでフロート結合
し、上記ボールジヨイントを車体左側方から見た
ホイールセンター基準の水平―垂直座標の第１、
第２、第４象限のいずれかに位置させ、上記第１
および第２弾性ブツシユを残る３象限のうちの２
象限にそれぞれ位置させるという簡単な構成によ
り、横力に対してホイールをトーイン変化させる
ことができるとともに、ブレーキ力、エンジン制
動力およびエンジン駆動力に対してもトーイン効
果を得ることが可能であるので、一つの簡単な構
造体によつてあらゆるホイール作用力に対してト
ーイン変化させることができ、よつて車両の走行
安定性の向上並びにリヤサスペンシヨン構造の簡
略化に大いに寄与するものである。

さらに、ホイール作用力に対してボールジヨイ
ントを中心として回転変位するものであるので、
作用力によるホイールのずれが少なく、挙動安定
性に優れており、上記トーイン効果をより確実な
ものとすることができる利点を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を例示し、第１図は第１
実施例を示す斜視図、第２図は第２実施例を示す
斜視図、第３図は第３実施例を示す斜視図、第４
図ないし第６図はそれぞれボールジヨイントと第
１および第２弾性体ブツシユの配置構造の一例を
示す模式説明図である。 １…セミトレーリングアーム、２…サブフレー
ム、３…ホイールハブ、４…ホイール、１０…ス
トラツトハブ、１２…サスペンシヨンアーム、１
３，１４…サブフレーム、１５…ホイール、１６
…ホイールハブ、２０…後車軸管、２２…テンシ
ヨンロツド、２３…ホイール、２４…ホイールハ
ブ、Ｐ…ボールジヨイント、R₁…第１弾性体ブ
ツシユ、R₂…第２弾性体ブツシユ、Ｏ…ホイー
ルセンター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 一端を車体に回動自在に支持したリヤサスペ
   ンシヨン構成部材と、ホイールを回動自在に支持
   するホイールハブと、該ホイールハブとリヤサス
   ペンシヨン構成部材との間を１点を中心に揺動自
   在に結合するボールジヨイントと、上記ホイール
   ハブとリヤサスペンシヨン構成部材との間を結合
   する第１弾性体ブツシユと、上記ホイールハブと
   リヤサスペンシヨン構成部材との間を結合する第
   ２弾性体ブツシユとを備え、上記ボールジヨイン
   トは車体左側方から見たホイールセンター基準の
   水平垂直座標における第１、第２、第４象限のい
   ずれかに位置し、上記第１弾性体ブツシユおよび
   第２弾性体ブツシユはボールジヨイントの位置す
   る象限を除く残る３象限のうちの２象限にそれぞ
   れ位置することを特徴とするリヤサスペンシヨ
   ン。