JP2657566B2 - 自動車のリヤサスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】

この発明は、自動車のリヤサスペンションに関する。

【従来の技術およびその問題点】

自動車のサスペンションは、通常、サスペンションア
ームがゴム等の弾性体を介して車体に連結される。車輪
から車体に伝わる振動を弾性体によって低減するためで
ある。しかし、その一方では、上記弾性体のためにコン
プライアンスステアが生じてしまうという問題がある。
車輪に横力等が作用したとき、弾性体の撓みにより車輪
が勝手にトー方向に変位してしまうのである。このよう
なコンプライアンスステアは、操縦性や走行安定性に微
妙な影響を与え、特に非操舵輪である後輪側のサスペン
ションにおいて問題となることが多い。 たとえば、第４図に示すようなコンパウンドクランク
式と称されるリヤサスペンションの場合、サスペンショ
ンアームａの左右のアーム部b,bの前端部にボス部ｃを
それぞれ設け、各ボス部c,cを車体側の支軸ｄにゴムブ
ッシュ（図示略）を介して套嵌支持させることにより、
サスペンションアームａを車体に連結する。また、左右
のアームb,bは、これらの間にかけ渡された連結バーｅ
を介して連結されている。ところが、旋回時等において
車輪に横力が作用したとき、ゴムブッシュの撓みによっ
て、サスペンションアームａがＸ点回りに回転し、旋回
外輪が、トーアウト方向に、旋回内輪が、トーイン方向
に、それそれ変位してしまう。そのため、オーパステア
傾向になって操縦安定性が悪化する。 なお、ドイツ特許公開DE 3441 560号公報のFIG.6およ
びこれに関連する記載には、上記の問題を解決しようと
試みるアイディアとして、いわゆるコンパウンドクラン
ク式サスペンションにおいて、サスペンションアームの
前端部に設けられるボス部と、その内部にゴムブッシュ
を介して内挿される車体側の支軸とを垂直方向に配置
し、上記ゴムブッシュを、支軸に対して車幅方向内方斜
め後方に位置する部位と、支軸に対して車幅方向外方斜
め前方に位置する部位とを有するように形成し、ゴムブ
ッシュの特性を、単に上記支軸を狭んで車幅方向内方斜
め前方から車幅方向外方斜め後方への延びる方向への上
記支軸と上記ボス部間の相対移動に対するばね定数が最
小となるようにしたものが提案されている。たしかに、
このアイディアによれば、たとえば右旋回時に左側のボ
ス部が右斜め前に移動し、右側のボス部が右斜め後ろに
移動することから、サスペンションアーム全体が右に傾
き、アンダステア傾向を得ることができる。 しかしながら、この従来例の構成では、ボス部内で支
軸を狭んで位置するゴムブッシュの両部位のいずれもが
支軸に対して斜め方向に配置されているため、旋回時に
車輪から入力されるコーナリングフォースにより、ボス
部が車幅方向に必要以上に偏位してしまい、このことに
よる操縦安定性の悪化が避けられない。すなわち、この
従来例の構成では、旋回時でのコンプライアンスステア
を軽減することができても、サスペンション全体の車幅
方向の支持剛性が低下することによる悪影響により、総
合的には、旋回時での操縦安定性をそれほど向上させる
ことにはならないのである。 本願発明は、以上のような事情のもとで考え出された
ものであって、サスペンションの車幅方向の支持剛性を
所定のように維持しつつ、コンプライアンスステアによ
る車輪のトー変化を適切に防止して、総合的な操縦安定
性を向上させうるように構成されたリヤサスペンション
を提供することをその目的とする。

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的
手段を講じている。 すなわち、本願発明のリヤサスペンションは、車両前
後に延び、前端部に設けられたボス部を車体側の支軸に
ゴムブッシュを介して套嵌支持される左右一対のアーム
部と、この左右のアーム部を相互に剛性連結する連結部
とをもつサスペンションアームを備え、上記各アーム部
に左右の車輪をそれぞれ支持させる自動車のリヤサスペ
ンションであって、上記車体側の支軸および各アーム部
のボス部を鉛直方向に立てて配置しているとともに、左
右のアーム部の各ボス部内のゴムブッシュは、各支軸に
対して、各支軸間をつなぐ直線方向内方に位置する内側
ゴム柱部と、各支軸に対して車幅方向外方斜め前方に位
置する外側ゴム柱部とを有して形成していることを特徴
とする。

【発明の作用および効果】

サスペンションアームは、前後方向に延びる左右の各
アーム部に車輪を支持し、また各アーム部の前端ボス部
を車体側の支軸にゴムブッシュを介して套嵌支持され
る。また、支軸および各アーム部のボス部は、鉛直方向
に立てて配置している。 このようにサスペンションアームの前端ボス部をゴム
ブッシュを介して支軸と連結する場合、旋回時におい
て、旋回外輪のトーアウト方向および旋回内輪のトーイ
ン方向のコンプライアンスステアが問題となることは、
前に述べたとおりである。 しかしながら、本願発明では、上記のゴムブッシュ
を、上記各支軸に対してほぼ各支軸間をつなぐ直線方向
内方に位置する内側ゴム柱部と、上記各支軸に対して車
幅方向外方斜め前方に位置する外側ゴム柱部とを有する
ように形成する結果、支軸を狭んで車幅方向斜め前方か
ら車幅斜め後方へと延びる方向の支軸とボス部間の相対
移動に対するゴムブッシュのバネ定数が最小となる。こ
れにより、ボス部が支軸に対して車幅方向内方に相対動
するときは、ボス部中心が車幅方向内方に移動しつつ斜
め前方へ変位し、一方、ボス部が支軸に対し車幅方向外
方に相対動するときは、ボス部中心が車幅方向外方へ移
動しつつ斜め後方に変位するようにしている。ボス部
は、ゴムブッシュのばね定数の低い方向に逃げようとす
るからである。 旋回横力は、外輪側では車幅方向内向きの力として、
内輪側では車幅方向外向きの力として作用するので、サ
スペンションアームの外輪側のアーム部ではボス部が車
幅方向内方に押され、内輪側のアーム部ではボス部が車
幅方向外方に押される。上記のように、ボス部が車幅方
向内方に移動するときは、ボス部中心が斜め前方に変位
し、ボス部が車幅方向外方に移動するときは、ボス部中
心が斜め後方に変位するようにしているから、旋回時、
旋回外輪側では、ボス部中心が車幅方向内方斜め前方に
移動しようとし、旋回内輪側では、ボス部中心が車幅方
向外方斜め後方に移動しようとする。サスペンションア
ームの左右のアーム部は、連結部を介して剛性連結して
いるので、上記の左右のボス部中心の変位は、外輪をト
ーイン方向に、内輪をトーアウト方向に変位させる方向
にサスペンションアームを回転させるように作用する。
このサスペンションアームの回転により、外輪のトーア
ウト方向およひ内輪のトーイン方向のトー変化を減少さ
せ、あるいは完全に無くすことができる。したがって、
コンプライアンスステアを実質的に防止でき、操縦安定
性に向上させることができる。 しかも、本願発明では、ゴムブッシュにおける上記の
方向のばね定数を最小とするため、外側ゴム柱部のみを
支軸に対して斜め方向に配置し、内側ゴム柱部は支軸に
対して前後方向に偏位することなくほぼ支持間をつなぐ
直線方向に配置している。したがって、このゴムブッシ
ュ、ひいてはリヤサスペンションの横方向の剛性を所定
以上に確保することができ、このことも、とくに旋回時
における車両の総合的な操縦安定性の向上に大きく寄与
する。 また、上述のように支軸およびボス部を鉛直方向に配
置しているので、車輪の凸起乗り越し時等における前後
および上下方向の入力に対して、左右のボス部のゴムブ
ッシュはともに剪断方向に変形させられる。ばね定数
は、通常、圧縮や引張り方向よりも剪断方向の方が小さ
くなる。したがって、前後および上下方向の振動に対す
る絶縁効果が高く、乗り心地が良くなる。 さらに、支軸の出し入れは上下方向に行われ、ボス部
の側方に支軸の脱着スペースを確保する必要がないか
ら、たとえば左右のボス部間に燃料タンクが配置される
ような場合において燃料タンクの容量アップを図ること
ができる。

【実施例の説明】

以下、本願発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。 第１図に示すように、本願発明のサスペンションは、
車両前後方向に延びる左右一対のアーム部2,2と、この
左右アーム部2,2を剛性連結する連結部３とをもつサス
ペンションアーム１を備える。 左右のアーム部2,2の前端部には、ボス部４が設けら
れている。このボス部４を第１図および第３図に示すよ
うに、鉛直方向に立てて配置する車体側の支軸５にゴム
ブッシュ６を介して套嵌支持させることによって、サス
ペンションアーム１を車体に連結する。なお、ボス部４
も支軸５にあわせて鉛直方向に配置されている。また、
支軸５はボルト軸状のものであってブランケット７に固
定されるとともに、支軸５とゴムブッシュ６との間に内
筒８を介装している。 各アーム部2,2にはさらに、ホイールスピンドル９が
設けられている。そして、車輪Ｗが、ベアリング（図示
略）等を介して上記ホイールスピンドル９に支持されて
いる。 また、上記連結部３は、バー状のものであり、ボス部
4,4よりも後方において左右のアーム部2,2間にかけ渡さ
れており、各アーム部２に溶接等によって剛結されてい
る。 本願発明においては、次に説明するようにして、上記
ゴムブッシュ６が、上記支軸５を狭んでその車幅方向内
方斜め前方から車幅方向外方斜め後方へとのびる方向の
上記ボス部４と支軸５間の相対移動に対するばね定数が
最小となるように形成される。 すなわち、第１図および第２図に示すように、ゴムブ
ッシュ６を非円筒構造としている。具体的には、ゴムブ
ッシュ６は、支軸５を狭んで外側のゴム柱部10aと内側
ゴム柱部10bとを備えており、外側ゴム柱部10aが支軸５
に対して斜め前方に偏位し、内側ゴム柱部10bは支軸５
に対して前後方向に偏位しないように、すなわち、ほぼ
左右の支軸間をつなぐ直線方向に配置されている。そし
て、ボス部４内の各ゴム柱部10a,10b以外の箇所は、空
隙となっている。 したがって、ボス部４が支軸５に対し車幅方向内方に
相対動するとき、ボス部４は、外方側のゴム柱部10aを
前方斜め方向に折り曲げ変形させる方向に移動し、その
中心を車幅方向内方斜め前方に変位させる。外方側のゴ
ム柱部10aは前方斜めに傾けられていることから、これ
を折り曲げる方向の移動に対するばね定数が小さいから
である。一方、ボス部４が支軸５に対し車幅方向外方に
相対動するとき、ボス部４は、その中心を車幅方向外方
斜め後方に変位させる方向に移動させる。支軸５の車幅
方向外方斜め後方部は空隙となっており、その方向への
移動に対するばね定数が小さいからである。 なお、上記のように空隙部を設ける場合、少なくとも
支軸５を狭んで車幅方向内方斜め前方部と車幅方向外方
斜め後方部とが空隙となるようにするのが良い。 ところで、旋回時においては、旋回横力に起因したゴ
ムブッシュの撓みによる、旋回外輪側のトーアウト方向
（第４図矢印Ｏ方向）および旋回内側のトーイン方向
（第４図矢印Ｉ方向）のコンプライアンスステアが問題
となる。 しかしながら、本願発明では、上述のように、ボス部
４が車幅方向内方に動くときはボス部中心が斜め前方に
変位する方向に移動し易く、ボス部４が車幅方向外方に
動くときはボス部中心が斜め後方に変位する方向に移動
し易くなるようにしている。また、旋回横力は、外輪側
では車幅方向内向きの力として、内輪側では車幅方向外
向きの力として作用する。たとえば左旋回の場合で説明
すると、第２図に示すように、車幅方向内方に押される
旋回外輪側（右側のアーム部２側）のボス部４は、ボス
部中心をＡ点（支軸５の軸心）から車幅方向内方斜め前
方の方向の任意の点（Ｃ点）に変位させる方向に移動し
ようとする。一方、車幅方向外方に押される旋回内輪側
（左側のアーム部２側）のボス部４は、ボス部中心をＢ
点（支軸５の軸心）から車幅方向外方斜め後方の方向の
任意の点（Ｄ点）に変位させる方向に移動しようとす
る。また、左右のアーム部2,2は、連結部３によって剛
性連結されている。したがって、下記の左右のボス部中
心の変位は、旋回外輪をトーイン方向に変位させ、旋回
内輪をトーアウト方向に変位させる方向にサスペンショ
ンアーム１を回転させようとする動きとして作用する。
そして、これにより、上記の外輪側のトーアウト方向お
よび内輪側のトーイン方向のトー変化を減少させ、ある
いは完全に無くすことができることから、コンプライア
ンスステアを実質的に防止でき、操縦安定性を向上させ
ることができる。 しかも、本願発明では、ゴムブッシュ６における上記
の方向のばね定数を最小とするため、外側ゴム柱部10a
のみを支軸５に対して斜め方向に配置し、内側ゴム柱部
10bは支軸５に対して前後方向に偏位することなく支軸
５の内方に配置しているので、このゴムブッシュ６、ひ
いてはリヤサスペンションの横方向の剛性を所定以上に
確保することができ、このことも、車両の総合的な操縦
安定性の向上に大きく寄与することができる。すなわ
ち、旋回時でのコーナリングフォースの作用による支軸
５に対するボス部４の必要以上の車幅方向移動を抑制す
ることができ、しかもコンプライアンスステアを実質的
に防止することができるから、とくに旋回時での操縦安
定性がより一層高められるのである。 また、ばね定数は、通常、圧縮や引張り方向よりも剪
断方向の方が小さくなる。本願発明の場合、支軸５およ
びボス部４を鉛直方向に配置しており、車輪の凸起乗り
越し時等における前後および上下方向の入力に対して、
左右のボス部4,4のゴムブッシュ6,6がともに剪断方向に
変形させられるようにしている。したがって、前後およ
び上下の振動に対する絶縁効果が高く、乗り心地が良く
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本願発明の実施例に係るサスペンションの平面
図、第２図は実施例の作用説明図であって、サスペンシ
ョンアームのボス部の横断面図、第３図は第１図のIII
−III断面に相当する図、第４図は従来例を示した図で
ある。 １……サスペンションアーム、２……アーム部、３……
連結部、４……ボス部、５……支軸、６……ゴムブッシ
ュ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両前後方向に延び、前端部に設けられた
   ボス部を車体側の支軸にゴムブッシュを介して套嵌支持
   される左右一対のアーム部と、この左右のアーム部を相
   互に剛性連結する連結部とをもつサスペンションアーム
   を備え、上記各アーム部に左右の車輪をそれぞれ支持さ
   せる自動車のリヤサスペンションであって、 上記車体側の支軸および各アーム部のボス部を鉛直方向
   に立てて配置しているとともに、 左右のアーム部の各ボス部内のゴムブッシュは、上記各
   支軸に対してほぼ各支軸間をつなぐ直線方向内方に位置
   する内側ゴム柱部と、上記支軸に対して車幅方向外方斜
   め前方に位置する外側ゴム柱部とを有して形成されてい
   ることを特徴とする、自動車のリヤサスペンション。