(57)【要約】【課題】自動車の乗り心地を向上できる車両用サスペンション装置を提供する。【解決手段】自動車の車軸６を車体に弾性支持する車両用サスペンション装置１０において、車軸６を保持する保持部材１５と、保持部材１５と車体との間に介装される弾性部材２５と、保持部材１５に対して前後方向の一方に配される第１揺動軸１１ａにより一端を車体に軸支される第１揺動部材１１と、一端を第１中継軸１１ｂにより第１揺動部材１１に軸支して他端を第１連結軸１５ｂにより保持部材１５に軸支される第１連結部材２１と、一端を第２中継軸１１ｃにより第１揺動部材１１に軸支して他端を第２連結軸１５ｃにより保持部材１５に軸支される第２連結部材２２と、保持部材１５に対して第１揺動軸１１ａの反対側に配される第２揺動軸１２ａにより一端を車体に軸支して他端を第３連結軸１５ｄにより保持部材１５に軸支される第２揺動部材１２とを備えた。【選択図】図２
2020032750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の車軸を車体に弾性支持する車両用サスペンション装置において、前記車軸を保持する保持部材と、前記保持部材と前記車体との間に介装される弾性部材と、前記保持部材に対して前後方向の一方に配される第１揺動軸により一端を前記車体に軸支される第１揺動部材と、一端を第１中継軸により前記第１揺動部材に軸支して他端を第１連結軸により前記保持部材に軸支される第１連結部材と、一端を第２中継軸により前記第１揺動部材に軸支して他端を第２連結軸により前記保持部材に軸支される第２連結部材と、前記保持部材に対して前記第１揺動軸の反対側に配される第２揺動軸により一端を前記車体に軸支して他端を第３連結軸により前記保持部材に軸支される第２揺動部材とを備えたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記第３連結軸が前記第２揺動軸を中心に回動して前後移動した際に、前記保持部材上の前記車軸が前記第３連結軸の前後移動を打ち消す方向に前記第３連結軸を中心に回動することを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記車軸が前記第３連結軸よりも上方に配されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
前記第１揺動部材上で前記第１中継軸が前記第２中継軸よりも内周側に配され、前記第１連結軸が前記第２連結軸及び前記第３連結軸よりも上方に配されることを特徴とする請求項３に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項５】
前記保持部材が前記第１揺動軸よりも下方に配され、前記第１揺動部材が前記第１揺動軸から下方に延びることを特徴とする請求項４に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項６】
前記弾性部材が空気バネから成ることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の車両用サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車軸を車体に弾性支持する車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の車両用サスペンション装置は特許文献１に開示されている。この車両用サスペンション装置は車輪の車軸を保持する保持部材（トレーリングアーム）を備えている。保持部材は左右方向に延びる揺動軸により前端を車体に軸支され、保持部材の後部には弾性部材（サスペンションバネ）が取り付けられる。路面の凹凸によって車体が上下動すると保持部材が揺動軸を中心に揺動し、弾性部材の伸縮により衝撃が吸収される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−２２４８１０号公報（第３頁〜第６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上記従来の車両用サスペンション装置によると、保持部材が左右方向に延びる揺動軸で揺動するため、保持部材の揺動によって車軸が車体に対して相対的に前後方向に移動する。このため、車体が上下動した際に前後移動し、自動車の乗り心地が悪くなる問題があった。特に、保持部材の取付けスペースの制限により揺動軸が車軸に対して上下方向に離れると、保持部材の揺動時に車軸の前後移動が大きくなるため自動車の乗り心地がより悪くなる。
【０００５】
本発明は、乗り心地を向上できる車両用サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明は、自動車の車軸を車体に弾性支持する車両用サスペンション装置において、前記車軸を保持する保持部材と、前記保持部材と前記車体との間に介装される弾性部材と、前記保持部材に対して前後方向の一方に配される第１揺動軸により一端を前記車体に軸支される第１揺動部材と、一端を第１中継軸により前記第１揺動部材に軸支して他端を第１連結軸により前記保持部材に軸支される第１連結部材と、一端を第２中継軸により前記第１揺動部材に軸支して他端を第２連結軸により前記保持部材に軸支される第２連結部材と、前記保持部材に対して前記第１揺動軸の反対側に配される第２揺動軸により一端を前記車体に軸支して他端を第３連結軸により前記保持部材に軸支される第２揺動部材とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
この構成によると、保持部材、第１、第２揺動部材、第１、第２連結部材はリンク機構を構成し、車体に対して車軸が上下動すると第１、第２揺動部材が揺動する。第２揺動部材の揺動により第３連結軸は第２揺動軸を中心に回動して前後方向に移動し、保持部材上の車軸は第３連結軸を中心に回動する。
【０００８】
また、本発明は上記構成の車両用サスペンション装置において、前記第３連結軸が前記第２揺動軸を中心に回動して前後移動した際に、前記保持部材上の前記車軸が前記第３連結軸の前後移動を打ち消す方向に前記第３連結軸を中心に回動することを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は上記構成の車両用サスペンション装置において、前記車軸が前記第３連結軸よりも上方に配されることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は上記構成の車両用サスペンション装置において、前記第１揺動部材上で前記第１中継軸が前記第２中継軸よりも内周側に配され、前記第１連結軸が前記第２連結軸及び前記第３連結軸よりも上方に配されることを特徴としている。この構成によると、第１揺動部材が揺動した際に第２中継軸よりも第１中継軸の前後方向の移動量が小さい。このため、第２連結軸よりも第１連結軸の前後方向の移動量が小さくなり、保持部材が第３連結軸を中心に回動する。
【００１１】
また、本発明は上記構成の車両用サスペンション装置において、前記保持部材が前記第１揺動軸よりも下方に配され、前記第１揺動部材が前記第１揺動軸から下方に延びることを特徴としている。
【００１２】
また、本発明は上記構成の車両用サスペンション装置において、前記弾性部材が空気バネから成ることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、車体の上下動時に車体に対する車軸の前後移動を抑制することができ、路面の凹凸による車体の前後移動を抑制して自動車の乗り心地を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のサスペンション装置を備えた自動車の概略斜視図
【図２】本発明の実施形態のサスペンション装置の側面図
【図３】本発明の実施形態のサスペンション装置の車体が下降した状態を示す側面図
【図４】本発明の実施形態のサスペンション装置の車体が上昇した状態を示す側面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は一実施形態の車両用サスペンション装置（以下、「サスペンション装置」という）を備えた自動車の概略斜視図を示している。
【００１６】
自動車１は車体の前部にエンジン２を配され、エンジン２には変速装置３が連結される。変速装置３には後方に延びるプロペラシャフト４が連結される。プロペラシャフト４の後端にはユニバーサルジョイント（不図示）及びスリップジョイント（不図示）を介して差動装置５が連結される。差動装置５には左右方向に延びる車軸６を介して車輪７が取り付けられる。車軸６は車体を形成するフレーム８（図２参照）に取り付けた左右一対のサスペンション装置１０により弾性支持される。
【００１７】
図２はサスペンション装置１０の側面図を示している。サスペンション装置１０は車軸６を保持する保持部材１５を備えている。保持部材１５は水平に延びるフランジ部１５ａを有し、フランジ部１５ａ上に軸受（不図示）を介して車軸６が取り付けられる。
【００１８】
車軸６の後方にはフランジ部１５ａとフレーム８との間に介装される弾性部材２５が配される。弾性部材２５は空気バネにより形成され、積載量に応じて空気圧を変えることができる。弾性部材２５の伸縮により車体が上下動した際の衝撃が吸収される。尚、弾性部材２５をコイルバネにより形成してもよい。
【００１９】
保持部材１５は第１揺動部材１１、第２揺動部材１２、第１連結部材２１及び第２連結部材２２により支持される。第１揺動部材１１は保持部材１５の前方で第１揺動軸１１ａによりフレーム８に軸支され、第１揺動軸１１ａから下方に延びる。
【００２０】
第１連結部材２１は一端を第１中継軸１１ｂにより第１揺動部材１１に軸支され、他端を第１連結軸１５ｂにより保持部材１５に軸支される。第２連結部材２２は一端を第２中継軸１１ｃにより第１揺動部材１１に軸支され、他端を第２連結軸１５ｃにより保持部材１５に軸支される。
【００２１】
第１揺動部材１１上の第１中継軸１１ｂは第２中継軸１１ｃよりも内周側に配され、保持部材１５上の第１連結軸１５ｂは第２連結軸１５ｃよりも上方に配される。これにより、第１連結部材２１は第２連結部材２２の上方に配される。また、保持部材１５上の第１連結軸１５ｂ及び第２連結軸１５ｃはフランジ部１５ａよりも前方に配される。
【００２２】
第２揺動部材１２は保持部材１５の後方で一端を第２揺動軸１２ａによりフレーム８に軸支され、他端を第３連結軸１５ｄにより保持部材１５に軸支される。保持部材１５上の第３連結軸１５ｄはフランジ部１５ａよりも前方に配される。第２揺動部材１２は第１揺動軸１１ａから前方に延び、保持部材１５のフランジ部１５ａを避けて屈曲して形成される。
【００２３】
車軸６及び第１連結軸１５ｂは第３連結軸１５ｄよりも上方に配される。このため、保持部材１５が第３連結軸１５ｄを中心に図中、時計回りに回動すると、車軸６は車体に対して前方に相対移動する。また、保持部材１５が第３連結軸１５ｄを中心に図中、反時計回りに回動すると、車軸６は車体に対して後方に相対移動する。
【００２４】
これにより、保持部材１５、第１揺動部材１１、第２揺動部材１２、第１連結部材２１及び第２連結部材２２はリンク機構を構成する。車輪７（図１参照）が路面の凹凸を受けて車軸６が車体に対して相対的に上下動すると、車軸６の上下位置に応じてリンク機構が所定の姿勢に配置される。
【００２５】
本実施形態では、第２揺動軸１２ａは第１揺動軸１１ａよりも下方に配される。第１揺動軸１１ａと第２揺動軸１２ａとの前後方向の距離Ｘ１は１１５０ｍｍ、上下方向の距離Ｚ１は２１５ｍｍに形成される。第１揺動軸１１ａと車軸６との前後方向の距離Ｘ２は６０８ｍｍ、上下方向の距離Ｚ２は２３０ｍｍに形成される。第１揺動軸１１ａと第１中継軸１１ｂとの距離Ｒ１は６７．３ｍｍ、第１揺動軸１１ａと第２中継軸１１ｃとの距離Ｒ２は２１０ｍｍに形成される。
【００２６】
第１中継軸１１ｂと第１連結軸１５ｂとの距離Ｌ１は５１５ｍｍ、第２中継軸１１ｃと第２連結軸１５ｃとの距離Ｌ２は４６８ｍｍに形成される。第１連結軸１５ｂと第２連結軸１５ｃとの距離Ｄ１は１３５ｍｍ、第２連結軸１５ｃと第３連結軸１５ｄとの距離Ｄ２は８５ｍｍ、第１連結軸１５ｂと第３連結軸１５ｄとの距離Ｄ３は１５０ｍｍに形成される。第２揺動軸１２ａと第３連結軸１５ｄとの距離Ｒ３は６７７ｍｍに形成される。
【００２７】
図３は車体が図２の状態（以下、「標準状態」という）から下降した状態のサスペンション装置１０の側面図を示している。車体のフレーム８が下降して車軸６が車体に対して相対的に上昇すると、弾性部材２５（図２参照）が圧縮される。保持部材１５上の第３連結軸１５ｄは第２揺動軸１２ａを中心に回動して上昇する。
【００２８】
また、図３に示した状態では第３連結軸１５ｄは第２揺動軸１２ａを中心とする回動によって標準状態から前方に移動する。この時、保持部材１５に押されて下方を前方に揺動する第１揺動部材１１上の第１中継軸１１ｂの移動量が第２中継軸１１ｃの移動量よりも小さい。このため、保持部材１５は第３連結軸１５ｄを中心に図中、反時計回りに回動して姿勢を可変される。即ち、第３連結軸１５ｄよりも上方に配される車軸６は第３連結軸１５ｄの前方への移動を打ち消す方向に回動する。従って、第３連結軸１５ｄの前後方向の移動量よりも車軸６の前後方向の移動量を小さくすることができる。
【００２９】
図４は車体が図２の標準状態から上昇した状態のサスペンション装置１０の側面図を示している。同図において、図２の標準状態の保持部材１５を一点鎖線１５’で示し、図３の状態の保持部材１５を一点鎖線１５”で示している。車体のフレーム８が上昇して車軸６が車体に対して相対的に下降すると、弾性部材２５（図２参照）が伸長される。保持部材１５上の第３連結軸１５ｄは第２揺動軸１２ａを中心に回動して下降する。
【００３０】
また、図４に示した状態では第３連結軸１５ｄは第２揺動軸１２ａを中心とする回動によって標準状態から後方に移動する。この時、保持部材１５に引っ張られて下方を後方に揺動する第１揺動部材１１上の第１中継軸１１ｂの移動量が第２中継軸１１ｃの移動量よりも小さい。このため、保持部材１５は第３連結軸１５ｄを中心に図中、時計回りに回動して姿勢を可変される。即ち、第３連結軸１５ｄよりも上方に配される車軸６は第３連結軸１５ｄの後方への移動を打ち消す方向に回動する。従って、第３連結軸１５ｄの前後方向の移動量よりも車軸６の前後方向の移動量を小さくすることができる。
【００３１】
本実施形態では車体が標準状態から下方に１５０ｍｍ、上方に５０ｍｍの範囲（車軸６が上方に１５０ｍｍ、下方に５０ｍｍの範囲）を上下動することを想定している。この範囲の車体の上下動による車体に対する車軸６の前後方向の移動距離δは約６ｍｍになっている。
【００３２】
また、比較例１として第１揺動軸１１ａと車軸６とを一のアームにより連結し、比較例２として第２揺動軸１２ａと車軸６とを一のアームにより連結した。比較例１の車軸６は第１揺動軸１１ａを中心に回動し、比較例２の車軸６は第２揺動軸１２ａを中心に回動する。上記と同様に車体が上下動した場合に、比較例１及び比較例２の車体に対する車軸６の前後方向の移動距離はそれぞれ約５８ｍｍ、約１７ｍｍである。
【００３３】
従って、本実施形態のサスペンション装置１０は車体の上下動による前後方向の移動を抑制することができ、自動車１の乗り心地を向上することができる。特に、サスペンション装置１０の取付けスペースの制限により第１揺動軸１１ａまたは第２揺動軸１２ａが車軸６から上下方向に離れる場合に、より高い効果を奏する。
【００３４】
また、車体の上下動による前後方向の移動が大きいと、車体の上下動が想定範囲を超えた際に前後方向の移動距離が大きく増加する。このため、プロペラシャフト４と差動装置５とを連結するスリップジョイントがスリップ可能な範囲を超え、プロペラシャフト４が破損する危険がある。従って、車体の前後方向の移動を抑制することにより、車体の上下動が想定範囲を超えた場合であってもプロペラシャフト４の破損を防止することができる。
【００３５】
本実施形態によると、保持部材１５を挟む第１、第２揺動軸１１ａ、１２ａにより第１、第２揺動部材１１、１２が軸支される。保持部材１５は第３連結軸１５ｄにより第２揺動部材１２に連結され、第１、第２連結部材２１、２２を介して第１揺動部材１１に連結される。これにより、車体が上下動すると第２揺動軸１２ａを中心に第３連結軸１５ｄが回動して前後移動し、保持部材１５が第３連結軸１５ｄを中心に回動する。この時、車軸６が第３連結軸１５ｄの前後移動を打ち消す方向に第３連結軸１５ｄを中心に回動する。このため、車体に対する車軸６の前後移動を抑制することができる。従って、路面の凹凸による車体の前後移動を抑制し、自動車１の乗り心地を向上することができる。
【００３６】
尚、車体に対して上下動する車軸６が一部の区間で第３連結軸１５ｄの前後移動と同じ方向に第３連結軸１５ｄを中心に回動してもよい。即ち、車体が上下動することを想定される範囲内で車軸６の前後方向の移動距離δが小さくなるように上記リンク機構の各節を構成すればよい。
【００３７】
また、車軸６が第３連結軸１５ｄよりも上方に配されるので、第３連結軸１５ｄを中心に保持部材１５が回動した際に、第３連結軸１５ｄの前後移動を打ち消す方向に車軸６を前後移動させることができる。
【００３８】
また、第１揺動部材１１上で第１中継軸１１ｂが第２中継軸１１ｃよりも内周側に配され、第１連結軸１５ｂが第２連結軸１５ｃ及び第３連結軸１５ｄよりも上方に配される。これにより、第１揺動部材１１が揺動した際に第２連結軸１５ｃよりも第１連結軸１５ｂの前後移動量を小さくできる。このため、第３連結軸１５ｄの回動により第１揺動部材１１が揺動すると、第３連結軸１５ｄの上方の第１連結軸１５ｂ及び車軸６が第３連結軸１５ｄの前後移動を打ち消す方向に回動する。従って、車体に対する車軸６の前後移動を抑制するサスペンション装置１０を容易に実現することができる。
【００３９】
また、保持部材１５が第１揺動軸１１ａよりも下方に配され、第１揺動部材１１が第１揺動軸１１ａから下方に延びる。このため、第１揺動部材１１の揺動時に第１連結軸１５ｂと第２連結軸１５ｃとの前後移動量の差を大きくすることができる。従って、第３連結軸１５ｄを中心に保持部材１５を容易に回動させることができる。
【００４０】
また、弾性部材２５が空気バネから成るので、積載量に応じて空気圧を調整して自動車１の乗り心地をより向上することができる。
【００４１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば実施形態は種々の変形が可能である。例えば、保持部材１５に対して後方に第１揺動軸１１ａを配置して前方に第２揺動軸１２ａを配置してもよい。また、第２揺動軸１２ａを第１揺動軸１１ａに対して同じ高さまたは上方に配置してもよい。また、第１揺動部材１１が第１揺動軸１１ａから水平方向または上方に延び、第２中継軸１１ｃの内周側に第１中継軸１１ｂを配置してもよい。
【００４２】
また、車軸６を第３連結軸１５ｄよりも下方に配置してもよく、この場合は第２連結軸１５ｃ及び第３連結軸１５ｄの下方に第１連結軸１５ｂを配置すればよい。また、サスペンション装置１０により駆動輪である後輪の車軸６を支持しているが、非駆動輪の車軸または前輪駆動車の駆動輪の車軸を支持してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明によると、自動車の車軸を車体に弾性支持する車両用サスペンション装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４４】
１      自動車
２      エンジン
３      変速装置
４      プロペラシャフト
５      差動装置
６      車軸
７      車輪
８      フレーム
１０      サスペンション装置
１１      第１揺動部材
１１ａ    第１揺動軸
１１ｂ    第１中継軸
１１ｃ    第２中継軸
１２      第２揺動部材
１２ａ    第２揺動軸
１５      保持部材
１５ａ    フランジ部
１５ｂ    第１連結軸
１５ｃ    第２連結軸
１５ｄ    第３連結軸
２１      第１連結部材
２２      第２連結部材
２５      弾性部材
δ      移動距離
【図１】
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【図２】
2020032750.tif 000004
【図３】
2020032750.tif 000005
【図４】
2020032750.tif 000006