(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に間隔を隔てて配置され、かつ車両高さ方向への揺動が可能に前端部が車体に連結されている一対のトレーリングアームと、
アクスルビームの長手方向両端部に固定して設けられた一組のブラケットと、
車幅方向において互いにオーバラップするように配され、かつ上記各ブラケットを上記各トレーリングアームの後部に連結する第１の連結部および第２の連結部と、
を具備している、トレーリングアーム式サスペンションであって、
上記第１の連結部は、ゴムブッシュを備えて形成されており、かつ、
上記第２の連結部は、上記第１の連結部よりもコンプライアンスが小さくされているとともに、上記第１の連結部および上記アクスルビームの中心よりも上方に配置され、上記各トレーリングアームがバウンドまたはリバウンドすることにより上記ゴムブッシュが変形するときに上記各ブラケットを回転可能とする回転中心軸が上記アクスルビームと略平行に延びた構成とされていることを特徴とする、トレーリングアーム式サスペンション。
【請求項２】
上記第１の連結部は、上記アクスルビームの前方または後方に配置されているとともに、上記第２の連結部は、上記アクスルビームの直上に配置されている、請求項１に記載のトレーリングアーム式サスペンション。
【請求項３】
上記各トレーリングアームには、ショックアブソーバが取り付けられており、かつ上記第１の連結部のゴムブッシュのゴムは、車両前後方向のバネ定数よりも車両高さ方向のバネ定数の方が大きくされている、請求項１または２に記載のトレーリングアーム式サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、自動車などの車両のリヤサスペンションとして用いられるトレーリングアーム式サスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のトレーリングアーム式サスペンションの一例としては、特開平１０−３１５７３０号公報に所載のものがある。同公報に所載のサスペンションは、本願の図７に示すように、車体を構成するフレーム９０のブラケット９１に、トレーリングアーム９２の前部が回転可能に連結されているとともに、アクスルビーム９３の長手方向端部に固定して取り付けられているブラケット９４が、２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂを介してトレーリングアーム９２の後部に連結された構造である。２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂは、アクスルビーム９３の中心Ｐａよりも車両前方に配置されている。このような構成によれば、２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂの間隔寸法の設定の自由度が大きくなり、その間隔寸法を狭めるほど車両をロールし易くすることができるため、ロール剛性の調整を容易にできるといった利点が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のサスペンションにおいては、次のような不具合があった。
【０００４】
第１に、上記従来のサスペンションは、サスペンションに入力があった場合に、その力を常時２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂによって受け、これら２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂのいずれについてもそれらのゴムを大きく弾性変形させることによって、入力時の衝撃を緩和させようとするものである。したがって、従来においては、２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂの存在に起因して、サスペンション全体のコンプライアンスが過大になる傾向が強く、車両の搭乗者に対して車両の足回りが不安定な印象を与えてしまうなど、車両の乗り心地を悪化させてしまう場合があった。なお、本願の明細書でいうコンプライアンスとは、「こわさ（外力に対する抵抗の大きさ）」の逆数に相当し、機構や構成部材などのやわらかさの度合いを示す概念である。
【０００５】
第２に、従来においては、車両が旋回するときのアクスルステアの特性を、アンダステアに設定することができない場合があった。すなわち、車両が旋回するときのアクスルステアの現象は、左右２本のトレーリングアーム９２がバウンドおよびリバウンドすることにより、アクスルビーム９３の長手方向両端が車両前後方向に位置ずれすることに加えて、ゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂのゴムが変形することにも起因して発生する。たとえば、図８に示すように、車両旋回時の外輪側となるトレーリングアーム９２が水平線Ｈよりも上方にバウンドするとともに、内輪側となるトレーリングアーム９２が下方へリバウンドしたときには、アクスルビーム９３に捩じり力や曲げ力が生じるものの、剛性の大きなアクスルビーム９３自体は容易に変形しないために、それらの力は２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂが負担することとなる。すると、これらのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂのゴムは、同図の矢印Ｎａ〜Ｎｄ方向に変形する結果、アクスルビーム９３の両端部のそれぞれの中心Ｐａは、２つのゴムブッシュ９５Ａ，９５Ｂの中間点Ｐｂを中心として、矢印Ｎｅ，Ｎｆ方向に回転するのである。従来のサスペンションにおいては、このような作用の結果、バウンドおよびリバウンド側のいずれについてもアクスルビーム９３の両端部が車両後方に変位する。ところが、このようにアクスルビーム９３のバウンド側（外輪側）の端部が車両後方に変位する現象は、後輪をトーアウト気味にし、オーバステアの要因となるのである。
【０００６】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、トレーリングアーム式サスペンション全体のコンプライアンスが過大にならないようにして、車両の乗り心地を良好にするとともに、車両のロール時におけるオーバステアの現象の解消または緩和を確実に図ることができるようにすることをその課題としている。
【０００７】
【発明の開示】
上記の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。
【０００８】
本願発明によれば、トレーリングアーム式サスペンションが提供される。このトレーリングアーム式サスペンションは、車幅方向に間隔を隔てて配置され、かつ車両高さ方向への揺動が可能に前端部が車体に連結されている一対のトレーリングアームと、アクスルビームの長手方向両端部に固定して設けられた一組のブラケットと、車幅方向において互いにオーバラップするように配され、かつ上記各ブラケットを上記各トレーリングアームの後部に連結する第１の連結部および第２の連結部と、を具備している、トレーリングアーム式サスペンションであって、上記第１の連結部は、ゴムブッシュを備えて形成されており、かつ上記第２の連結部は、上記第１の連結部よりもコンプライアンスが小さくされているとともに、上記第１の連結部および上記アクスルビームの中心よりも上方に配置され、上記各トレーリングアームがバウンドまたはリバウンドすることにより上記ゴムブッシュが変形するときに上記各ブラケットを回転可能とする回転中心軸が上記アクスルビームと略平行に延びた構成とされていることを特徴としている。
【０００９】
本願発明によれば、次のような効果が得られる。
【００１０】
第１に、アクスルビームの両端の各ブラケットを各トレーリングアームに連結する第１の連結部と第２の連結部とは、それらのコンプライアンスが相違しており、第１の連結部はいわば軟であるのに対し、第２の連結部はいわば硬となっている。第２の連結部は、たとえばゴムブッシュに代えて、ボールジョイントを用いて構成することもできる。したがって、軟らかいゴムブッシュを２つ用いてアクスルビームのブラケットをトレーリングアームに連結させていた従来のサスペンションと比較すると、サスペンション全体のコンプライアンスを小さくすることができ、車両の足回りが不安定な印象を搭乗者に与えないようにすることができる。もちろん、サスペンションに入力があったときには、その力による衝撃を第１の連結部のゴムブッシュのゴムの変形により適切に緩和することができる。このため、本願発明によれば、従来のサスペンションよりも車両の乗り心地を良好にすることができる。
【００１１】
第２に、車両の旋回時において、外輪側のトレーリングアームがバウンドするとともに、内輪側のトレーリングアームがリバウンドし、アクスルビームに捩じれ力や曲げ力が作用したときには、第１の連結部と第２の連結部とのコンプライアンスの相違により、コンプライアンスが小さい側の第２の連結部を中心として、各ブラケットやアクスルビームを回転させることが可能となる。第２の連結部は、第１の連結部やアクスルビームの中心よりも上方に位置しているために、上記各ブラケットやアクスルビームが回転するときの回転中心は、常に、アクスルビームの中心よりも上方となる。すると、車両の旋回時においては、バウンド状態となる外輪側のアクスルビームの一端部を車両前方へ積極的に変位させることが可能となるとともに、リバウンド状態となる内輪側のアクスルビームの他端部を車両後方へ積極的に変位させることが可能となる。したがって、アクスルステアの特性をアンダステアまたはアンダステア気味に設定することを従来よりも容易かつ確実に行うことができる。
【００１２】
本願発明の好ましい実施の形態においては、上記第１の連結部は、上記アクスルビームの前方または後方に配置されているとともに、上記第２の連結部は、上記アクスルビームの直上に配置されている。
【００１３】
このような構成によれば、アクスルビームに水平方向の入力があったときには、その力を主に第１の連結部によって効率良く受けさせることができ、その入力に起因する衝撃を緩和することができる。これに対し、アクスルビームに車両高さ方向の入力があったときには、その力は主に第２の連結部によって受けられることとなるが、この第２の連結部はいわゆる硬いものであるために、この第２の連結部自体は充分な緩衝機能を発揮しない。したがって、車両高さ方向の入力に対しては、サスペンションに具備されるサススプリングやショックアブソーバの機能とトレーリングアームの揺動動作との複合的な作用により適切に対処することができ、サスペンション本来の機能を充分に発揮させることによって車両の乗り心地をより良好にすることが可能となる。
【００１４】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記各トレーリングアームには、ショックアブソーバが取り付けられており、かつ上記第１の連結部のゴムブッシュのゴムは、車両前後方向のバネ定数よりも車両高さ方向のバネ定数の方が大きくされている。
【００１５】
このような構成によれば、第１の連結部は、サスペンションの車両前後方向の力に対しては良好な緩衝機能を発揮するものの、車両高さ方向の力に対しては良好な緩衝機能を発揮しないものにすることができる。したがって、車両高さ方向の力に対するショックアブソーバの効きめを高めることができ、車両の乗り心地をさらに良好にすることが可能となる。
【００１６】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００１８】
図１は、本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションの一例を示す概略平面図である。図２は、図１のII−II断面図である。図３は、図１および図２に示すトレーリングアーム式サスペンションの動作説明図である。なお、図１以降の図において、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｗは車幅方向を示し、矢印Ｕｐは車両高さ方向の上方を示している。
【００１９】
図１に示すトレーリングアーム式サスペンションは、いわゆる３リンク式サスペンションと称されるものであり、一対のトレーリングアーム１，１（１Ａ，１１Ｂ）、アクスルビーム２、アクスルビーム２の長手方向両端部に取り付けられた一組のブラケット３，３、および後述する部品を具備して構成されている。
【００２０】
一対のトレーリングアーム１，１は、車幅方向に適当な間隔を隔てて配されており、車両前後方向に延びている。これらの各前部１０は、車体５に対して軸５０を介して回転可能に連結されており、各トレーリングアーム１は、軸５０を中心として車両高さ方向に揺動可能である。アクスルビーム２は、内部に後輪用の車軸２０を内装するパイプ状であり、その長手方向両端部が各トレーリングアーム１に交差するようにして車幅方向に延びている。車軸２０は、駆動軸および従動軸のいずれであってもよく、車軸２０が駆動軸の場合には、アクスルビーム２の長手方向中央部には、終減速装置などを内装するハウジング部２１が設けられる。
【００２１】
図２に示すように、各ブラケット３は、後述するゴムブッシュ４０，４１をその両端から挟み込み可能な形状の金属板または板金部材からなり、たとえば溶接によりアクスルビーム２の外周面に固定して取り付けられている。各ブラケット３は、ゴムのバネ定数が相違するゴムブッシュ４０，４１を備えて構成された第１の連結部４Ａと第２の連結部４Ｂとを介して各トレーリングアーム１の後部に連結されており、本実施形態のトレーリングアーム式サスペンションは、この部分の構造に最大の特徴を有している。
【００２２】
第１の連結部４Ａを構成するゴムブッシュ４０は、一般のゴムブッシュと同様な構成であり、金属製の外筒４０ａと内筒４０ｂとの間にゴム４０ｃが介装されたものである。このようなゴムブッシュの基本的な構成は、ゴムブッシュ４１や後述するゴムブッシュ４２についても同様である。ただし、ゴムブッシュ４０のゴム４０ｃには、内筒４０ｂの前後に位置する２つのスグリ穴４０ｄが設けられており、ゴム４０ｃの車両前後方向のバネ定数よりも車両高さ方向のバネ定数の方が大きくなっている。ゴムブッシュ４０は、アクスルビーム２の前方に配置されており、かつその外筒４０ａはトレーリングアーム１に溶接されている。ゴムブッシュ４０とブラケット３とは、内筒４０ｂに挿通したボルトなどの軸体４３を利用して連結されている。
【００２３】
第２の連結部４Ｂを構成するゴムブッシュ４１は、そのゴム４１ｃのバネ定数がゴムブッシュ４０のゴム４０ｃのバネ定数（車両高さ方向および車両高さ方向のいずれのバネ定数）よりもかなり大きな値とされたものである。これにより、第２の連結部４Ｂは、第１の連結部４Ａよりもコンプライアンスが小さくなっている。また、ゴム４１ｃの肉厚もゴム４０ｃと比較するとかなり薄肉とされており、ゴムブッシュ４１としては、ゴムブッシュ４０よりも小サイズのものが用いられている。このようにすれば、ゴムブッシュ４１の取り付けスペースを確保し易くなる。ゴムブッシュ４１は、その中心がアクスルビーム２の中心Ｐよりも上方に位置するようにアクスルビーム２の直上に配置されており、かつその外筒がトレーリングアーム１に溶接されている。ゴムブッシュ４１とブラケット３とは、ゴムブッシュ４１の内筒に挿通した軸体４４を利用して連結されている。
【００２４】
上述したブラケット３とトレーリングアーム１との連結構造は、一対のトレーリングアーム１，１のいずれにも設けられている。また、各トレーリングアーム１の後端部には、車両後方に延びてゴムブッシュ４２が取り付けられた部分が設けられており、このゴムブッシュ４２には、上端が車体５に連結されたショックアブソーバ５９の下端が連結されている。
【００２５】
次に、上記した構成のトレーリングアーム式サスペンションの作用について説明する。
【００２６】
まず、図３の実線に示すように、トレーリングアーム１が略水平な姿勢に設定されている場合において、車両が旋回してロールすると、同図の仮想線に示すように、外輪側のトレーリングアーム１（１Ｂ）は矢印Ｎ１方向にバウンドする。また、内輪側のトレーリングアーム１（１Ａ）は矢印Ｎ２方向にリバウンドする。その際、アクスルビーム２には捩じり力や曲げ力が発生し、第１の連結部４Ａや第２の連結部４Ｂには各ブラケット３を元の姿勢に戻そうとする方向の力が働く。ただし、第２の連結部４Ｂのゴムブッシュ４１のゴムは硬く、変形し難いために、上記力により第１の連結部４Ａのゴムブッシュ４０のゴムがゴムブッシュ４１のゴムに先立って変形する。その結果、ブラケット３は第２の連結部４Ｂの軸体４４を中心として回転するのである。
【００２７】
より具体的には、バウンド側のトレーリングアーム１（１Ｂ）においては、第１の連結部４Ａの軸体４３は、ゴムブッシュ４０のゴムの変形を伴いつつ、第２の連結部４Ｂの軸体４４を中心として矢印Ｎ３方向に回転する。このため、ブラケット３やアクスルビーム２の一端部も軸体４４を中心として同方向に回転し、アクスルビーム２の一端部の中心Ｐ’は矢印Ｎ４に示す車両前方に向けて変位する。リバウンド側のトレーリングアーム１（１Ａ）においては、上記と同様な原理により、第１の連結部４Ａの軸体４３およびブラケット３が第２の連結部４Ｂの軸体４４を中心として矢印Ｎ５方向に回転し、アクスルビーム２の他端部の中心Ｐ”は矢印Ｎ６に示す車両後方に向けて変位する。このような結果、図４（ａ），（ｂ）に示すように、車両８が矢印Ｎ７方向に旋回するときには、アクスルビーム２の外輪側（バウンド側）の端部２０ｂを、内輪側（リバウンド側）の端部２０ａよりも車両前方に配置させることが可能となる。したがって、後輪Ｗａ，Ｗｂをトーインにして、アンダステアにすることが可能となり、車両の安定性および操縦性を高めることができる。
【００２８】
上記したアンダステアの特性が得られるのは、トレーリングアーム１がバウンドまたはリバウンドのいずれの場合においても、ブラケット３およびアクスルビーム２の回転中心となる軸体４４がアクスルビーム２よりも常に上方に位置するからである。従来技術として図８に示したサスペンションにおいては、トレーリングアームがバウンドしたときにアクスルビームの回転中心となる位置Ｐｂがアクスルビームの中心よりもやや下方に位置し、アクスルビームの端部が矢印Ｎｅ方向に移動して車両後方側に変位するのに対し、本実施形態のサスペンションにおいては、バウンド側のアクスルビームの端部を車両前方側に変位させることができる。したがって、本実施形態のサスペンションは、従来のサスペンションよりもアクスルステアの特性をより確実にアンダステアとすることが可能となる。上記したアクスルステアの特性は、各トレーリングアーム１が水平姿勢に設定されている場合に限らず、後ろ下がりの姿勢に設定されている場合においても得られる。
【００２９】
また、上記トレーリングアーム式サスペンションは、次に述べるように、通常走行時における車両の乗り心地を良好にする効果をも発揮する。すなわち、上記トレーリングアーム式サスペンションにおいては、ゴムブッシュ４１のゴムが硬いのに対して、ゴムブッシュ４０のゴムは軟らかいために、アクスルビーム２に作用する水平方向の力については、その殆どをゴムブッシュ４１に負担させて、そのゴムの変形作用により水平方向の衝撃を緩和することが可能となる。したがって、２つのゴムブッシュ４０，４１をともに軟質なゴムブッシュにした場合とは異なり、サスペンション全体のコンプライアンスが不当に大きくならないようにすることができ、車両の操安性を高めることが可能となる。
【００３０】
ゴムブッシュ４０は、車両前後方向についてのバネ定数が小さく、その方向の力については緩衝機能を発揮するのに対し、車両高さ方向についてのバネ定数は大きいために、その方向の力については充分な緩衝機能を発揮しない。もちろん、ゴムブッシュ４０よりも硬いゴムブッシュ４１も車両高さ方向の力に対する充分な緩衝機能を発揮しない。したがって、車両高さ方向の力がアクスルビーム２に作用した場合には、その力を略直接的にショックアブソーバ５９に入力させることができ、ショックアブソーバ５９の性能を充分に引き出すことができる。したがって、車両高さ方向の入力に対しても車両の乗り心地を良いものにできる。車輪が路面の凸部を乗り越えるときには、その車輪やアクスルビーム２に対して、水平方向の力と車両高さ方向の力とが同時入力するが、上述したとおり、上記トレーリングアーム式サスペンションにおいては、水平方向の力と車両高さ方向の力とのいずれについても適切な緩衝機能を発揮させることができるために、車両の乗り心地を良好にできるのである。
【００３１】
図５および図６は、本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションの他の例を示す説明図である。なお、これら図において、先の実施形態と同一または類似の要素には、先の実施形態と同一の符号を付している。
【００３２】
図５に示す構成においては、トレーリングアーム１の後端部をアクスルビーム２よりも車両後方に延ばし、第１の連結部４Ａをアクスルビーム２の車両後方に配置している。第２の連結部４Ｂについては、アクスルビーム２の直上に配置している。このような構成によれば、第１の連結部４Ａの位置が先の実施形態のサスペンションとは相違するものの、水平方向の力を第１の連結部４Ａに適切に負担させることができ、先の実施形態のサスペンションと同様な効果が得られる。また、アクスルビーム２の前方に適当なスペースを確保することができるために、この部分にたとえばサススプリングを設けることも可能となる。このように、第１の連結部４Ａは、アクスルビーム２の前方または後方のいずれに配置されていてもよい。
【００３３】
図６に示す構成においては、第１および第２の連結部４Ａ，４Ｂをともにアクスルビーム２よりも前方に配置するとともに、アクスルビーム２を第１および第２の連結部４Ａ，４Ｂの中間の高さに設定している。このような構成においても、アクスルビーム２の中心よりも上方に位置する第２の連結部４Ｂが第１の連結部４Ａよりもコンプライアンスが小さくされている限りは、本願発明の目的を達成し得る効果が得られる。このように、本願発明においては、要は、コンプライアンスが相違する２つの連結部を介してアクスルビームのブラケットがトレーリングアームの後部に連結され、かつコンプライアンスが小さい（硬い）側の一方の連結部がアクスルビームの中心およびコンプライアンスが大きい（軟らかい）側の他方の連結部よりも上方に位置していればよい。したがって、既に述べたとおり、本願発明でいう第２の連結部としては、ゴムブッシュに代えて、ボールジョイントを用いることも可能である。
【００３４】
本願発明は、上述した実施形態に限定されず、各部の具体的な構成は種々に設計変更自在である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションの一例を示す概略平面図である。
【図２】図１のII−II断面図である。
【図３】図１および図２に示すトレーリングアーム式サスペンションの動作説明図である。
【図４】（ａ）は、本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションを備えた車両がロールした状態を示す概略側面図であり、（ｂ）は、その概略平面図である。
【図５】本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションの他の例を示す説明図である。
【図６】本願発明に係るトレーリングアーム式サスペンションの他の例を示す説明図である。
【図７】従来例を示す説明図である。
【図８】従来例の動作説明図である。
【符号の説明】
１  トレーリングアーム
２  アクスルビーム
３  ブラケット
４Ａ  第１の連結部
４Ｂ  第２の連結部
５  車体
１０  前部（トレーリングアームの）
４０  ゴムブッシュ
４１  ゴムブッシュ
５９  ショックアブソーバ
【図１】
0003645447.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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