(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に対し２本のロアリンクの車輪側端部がそれぞれ個別のボールジョイントを介して連結し、その２本のロアリンクの一方のロアリンクの車体側端部はブッシュを介して車体側部材に対し揺動可能に連結し、その一方のロアリンクに、コネクティング・ロッドを介してスタビライザが連結しているフロントサスペンション装置であって、
車輪バウンド側の上記一方のロアリンクに入力されるスタビライザ反力の向きが、車幅方向から見て、下方に向かうにつれて車体前後方向後方に向かう方向に鉛直方向から傾くように、コネクティング・ロッドの配置を設定することを特徴とするフロントサスペンション装置。
【請求項２】
コネクティング・ロッドの上端部を第１のボールジョイントを介してスタビライザに連結し、且つ該コネクティング・ロッドの下端部を第２のボールジョイントを介して一方のロアリンクに連結し、上記第１のボールジョイントの中心点よりも上記第２のボールジョイントの中心点が、車体前後方向後方に位置することを特徴とする請求項１に記載したフロントサスペンション装置。
【請求項３】
上記一方のロアリンクの車体側端部は、軸を車体前後方向に向けたブッシュを介して車体側部材に連結し、そのブッシュの軸方向に沿った剛性は、車体前後方向前側よりも車体前後方向後側が低いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したフロントサスペンション装置。
【請求項４】
上記ブッシュは、外筒と内筒との間に弾性体が介挿されて構成され、軸方向に沿った縦断面で見た場合に、上記外筒と内筒の間の径方向の間隔は、車体前後方向前側から後方に向かうにつれて連続的若しくは断続的に広くなっていることを特徴とする請求項３に記載したフロントサスペンション装置。
【請求項５】
上記一方のロアリンクは、車体前後方向前側のロアリンクであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載したフロントサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロアリンクが複数本から構成され且つロアリンクにスタビライザが連結する独立懸架式のフロントサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サスペンションの構成によっては、スタビライザの端部を、コネクティング・ロッドを介してロアリンクに連結する場合がある。すなわち、スタビライザの端部にボールジョイントを介してコネクティング・ロッドの上端部が連結して当該コネクティング・ロッドが下方に延び、そのコネクティング・ロッドの下端部がボールジョイントを介してロアリンクに連結している。
【０００３】
このとき、従来にあっては、コネクティング・ロッドの上下端部にそれぞれ連結する上下のボールジョイントの中心点間を結ぶ力線は、鉛直を向くように設定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、コネクティング・ロッドの上下端部にそれぞれ連結するボールジョイントの中心点間を結ぶ力線が鉛直方向を向いているため、車両ロール時に発生するスタビライザ反力は、ロアリンクに対し鉛直方向で且つ上方若しくは下方に向けて入力される。
【０００５】
ここで、ロアリンクを２本のロアリンクで構成する所謂ダブルジョイント形式のサスペンションの場合には、当該２本のロアリンクのリンク軸線の交点によって仮想キングピンのロアピボットが設定されるが、上記スタビライザ反力は、ロアリンクに対して鉛直方向に入力されるため、上記仮想キングピンのロアピボットの位置について何ら寄与しない。
【０００６】
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、スタビライザ反力を有効利用することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材に対し２本のロアリンクの車輪側端部がそれぞれ個別のボールジョイントを介して連結し、その２本のロアリンクの一方のロアリンクの車体側端部はブッシュを介して車体側部材に対し揺動可能に連結し、その一方のロアリンクに、コネクティング・ロッドを介してスタビライザが連結しているフロントサスペンション装置であって、
車輪バウンド側の上記一方のロアリンクに入力されるスタビライザ反力の向きが、車幅方向から見て、下方に向かうにつれて車体前後方向後方に向かう方向に鉛直方向から傾くように、コネクティング・ロッドの配置を設定することを特徴とするものである。
【０００８】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、コネクティング・ロッドの上端部を第１のボールジョイントを介してスタビライザに連結し、且つ該コネクティング・ロッドの下端部を第２のボールジョイントを介して上記一方のロアリンクに連結し、上記第１のボールジョイントの中心点よりも上記第２のボールジョイントの中心点が、車体前後方向後方に位置することを特徴とするものである。
【０００９】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記一方のロアリンクの車体側端部は、軸を車体前後方向に向けたブッシュを介して車体側部材に対し上下揺動可能に連結し、そのブッシュの軸方向に沿った剛性は、車体前後方向前側よりも車体前後方向後側が低いことを特徴とするものである。
【００１０】
次に、請求項４に記載した発明は、請求項３に記載した構成に対し、上記ブッシュは、外筒と内筒との間に弾性体が介挿されて構成され、軸方向に沿った縦断面で見た場合に、上記外筒内周面と内筒外周面との間の間隙は、車体前後方向前側から後側に向かうにつれて連続的若しくは断続的に広くなっていることを特徴とするものである。
【００１１】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載した構成に対し、上記一方のロアリンクは、車体前後方向前側のロアリンクであることを特徴とするものである。
【００１２】
【発明の効果】
まず、請求項１又は請求項５に係る発明によれば、以下の効果がある。
すなわち、車体がロールした場合、車輪バウンド側では、コネクティング・ロッドを介して一方のロアリンクを下方に押すスタビライザ反力が当該ロアリンクに入力される。このとき、スタビライザ反力の向きが鉛直方向から後方に傾いているために、当該スタビライザ反力には、車体前後方向後方に向かう水平分力成分があり、上記ロアリンクのコネクティング・ロッド取付け点が、車体前後方向後方に押される。この結果、ロアリンクの車体側端部に設けられるブッシュが変形して、当該ロアリンクの車体側取付け点は、車輪側取付け点に対し相対的に車体前後方向後方に変位して、当該ロアリンクの後退角が大きくなる。これによって、２本のロアアームのリンク軸線の交点からなるキングピンのロアピボットが車両前後方向前方に移動して車輪バウンド側のキャスタートレールが増大、つまりバウンド側の車輪のセルフアライニングトルクが増大する。この結果、車両の旋回時や凹凸路面走行時の操縦安定性が向上する。
【００１３】
なお、旋回時においては、旋回内輪において上記とは逆の効果によりキャスタートレールが減少する傾向となるが、旋回外輪に比べて接地荷重が小さいためセルフアライニングトルクの値も小さい。このように、車両としては旋回外輪側が支配的であることから当該旋回外輪側に着目すれば良い。
また、請求項２又は請求項５に係る発明によれば、第１のボールジョイントに対し第２のボールジョイントを車体前後方向後方に配置するだけで、バウンド側の一方のロアリンクに入力されるスタビライザ反力が、車幅方向から見て、下方に向かうにつれて車体前後方向後方に向かうように鉛直方向から傾いた状態に設定されて、請求項１に係る発明の効果を得ることができる。
【００１４】
また、請求項３又は請求項５に係る発明によれば、一方のロアリンクの車体側取付け部を構成するブッシュが、ブッシュの軸方向に沿って見た場合に、車体前後方向前側よりも後側の方が剛性が低いことから、上記車体前後方向後方に向かう荷重が上記ロアリンクのコネクティング・ロッド取付け点に入力された場合に、上記ブッシュの軸方向に沿った剛性が均一である場合と比較して、内筒に対し外筒が傾き易くなって、上記バウンド側の車輪でキャスタートレールが更に増加しやすくなる。
【００１５】
また、請求項４又は請求項５に係る発明を採用すれば、内筒若しくは外筒の形状を特定するだけで請求項３に係る効果を得ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、上記本発明に係る実施形態を図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るフロントサスペンション装置の左輪側を示す斜視図である。
本実施形態のフロントサスペンション装置では、ロアリンクが、車幅方向に延在するトランスバースリンク１と、そのトランスバースリンク１の後方に配置されるコンプレッションロッド２とから構成される。
【００１７】
トランスバースリンク１は、図２に示すように、その車輪側端部がボールジョイント３を介してナックルスピンドル４の下部に連結すると共に車体側端部が、軸を車体前後方向に向けたブッシュ５を介して車体側部材に対し上下揺動可能に連結している。上記ナックルスピンドル４は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を構成する。
【００１８】
上記ブッシュ５は、軸方向に沿った縦断面図である図３に示すように、内筒５ａと外筒５ｂとの間に弾性体５ｃが介挿されて構成され、外筒５ｂ側がトランスバースリンク１に固定されていると共に、内筒５ａ側が取付け用ボルト６を通じて車体側部材のマウントブラケット７に固定されている。
ただし、上記内筒５ａの形状は、少なくとも外筒５ｂと径方向で対向する部分において、肉厚が車体前後方向後方に向かうについて連続的に薄くなり、内径面にテーパがついた異形形状に成形されている。この結果、上記図３のように、軸方向に沿った縦断面において、内筒５ａの外径面と外筒５ｂの内径面との間の径方向の間隔は、車体前後方向後方に向かうにつれて連続的に広くなる。この結果、上記ブッシュ５の軸方向に沿った剛性は、車体前後方向前側よりも後側が低くなるように設定される。
【００１９】
また、上記コンプレッションロッド２は、図１及び図４に示すように、その車輪側端部がボールジョイント８を介してナックルスピンドル４に連結されると共に、車体側取付け部２ａは、車幅方向からみて上記ボールジョイント８（車輪側取付け部）の位置よりも車体前後方向後方位置で車体側部材に連結されている。また、上記ナックルスピンドル４の上部には、延設部材９を介して、Ａアームからなるアッパリンク１０の車輪側端部がボールジョイント１１を介して連結し、キングピンＫのアッパピボットＫ２を構成している。符号１２はショックアブソーバを、符号１３はステアリング装置のタイロッドをそれぞれ示している。
【００２０】
また、本体部分が車幅方向に延在するスタビライザ１４の端部が、図１及び図５に示すように、コネクティング・ロッド１５を介して上記トランスバースリンク１の延在方向途中位置に連結している。詳説すると、図６に示すと、コネクティング・ロッド１５は、その上端部を、第１のボールジョイント１６を介してスタビライザ１４の端部に連結して下方に延び、その下端部を、第２のボールジョイント１７を介してトランスバースリンク１の車両前方を向く側面に連結している。
【００２１】
但し、車幅方向からみて、第１のボールジョイント１６の中心点Ｐ１に対し第２のボールジョイント１７の中心点Ｐ２が車体前後方向後方にオフセットするように設定してある。ここで、上記第２のボールジョイント１７の中心点Ｐ２は、トランスバースリンク１のリンク軸線Ｒ１に近づけて配置されて、トランスバースリンク１に、スタビライザ反力Ｆによってリンク軸線Ｒ１，Ｒ２周りに不要なねじれが生じることを抑えている。
【００２２】
次に、上記構成のフロントサスペンションの動作や作用などについて、説明する。
上記構成のフロントサスペンションにあっては、トランスバースリンク１及びコンプレッションロッド２の両リンク軸線Ｒ１，Ｒ２の交点がキングピンのロアピボットＫ１となり、そのロアピボットＫ１とアッパリンク１０の車輪側取付け点（アッパピボットＫ２）を結ぶ上下の線が、仮想キングピンＫとなる。本実施形態では、図５に示すように、正のキャスター角θが設定されている。
【００２３】
そして、上記フロントサスペンションを備えた車両が旋回して、旋回外輪２０側がバウンドし且つ旋回内輪側がリバウンドすると、スタビライザ１４が作用する。これに伴い、旋回外輪２０側では、トランスバースリンク１に対して下方に向かうスタビライザ反力Ｆが入力される。但し、第１のボールジョイント１６の中心点Ｐ１に対し第２のボールジョイント１７の中心点Ｐ２が車体前後方向後方にオフセットしているために、上記スタビライザ反力Ｆは、鉛直方向に対して下側が車体前後方向後方を向くように傾斜した方向に掛かるために、車体前後方向後方に向かう水平分力Ｆ１を有する。
【００２４】
この結果、旋回外輪２０側にあっては、スタビライザ反力Ｆによってトランスバースリンク１の延在方向途中（車輪側近傍）が車体前後方向後方に押される。このとき、トランスバースリンク１の車輪側取付け点にはボールジョイント３を用いているために、上記水平分力Ｆ１によって車体前後方向後方にほとんど変位しないが、トランスバースリンク１の車体側取付け点は、ブッシュ５を介して弾性支持されているために、上記車輪側取付け点に対し車体前後方向後方に相対的に変位してトランスバースリンク１のリンク軸線がＲ１′のように後方に傾き、この変位分だけ、トランスバースリンク１の後退角αが増加する。
【００２５】
これによって、トランスバースリンク１及びコンプレッションロッド２の両リンク軸線Ｒ１，Ｒ２の交点からなるロアピボットがＫ１→Ｋ１′のように車体前後方向前側に移動、つまり、キャスタトレール（キャスター角）がδＴだけ増大する。この結果、旋回外輪２０側のセルフアライニングトルク増大によりステアリング反力が向上し、車両操縦安定性が向上する。
【００２６】
ここで、旋回内輪側にあっては、上記旋回外輪２０側とは逆の作用が働きスタビライザ反力がトレールが減少する方向に働くが、旋回外輪側に比べて接地荷重が小さい。すなわち、車両としては旋回外輪２０側が支配的であり、上述のように外輪２０側でのスタビライザ反力Ｆの作用に着目すればよい。
さらに、本実施形態では、トランスバースリンク１の車体側取付け点を構成するブッシュ５が、ブッシュ軸方向（車体前後方向）に沿って車体前後方向前側よりも後側の剛性が低く設定されているので、ブッシュ軸方向に沿った剛性が均一の場合に比べて、上記スタビライザ反力Ｆの水平分力Ｆ１によって、トランスバースリンクの車体側取付け点は、更に車体前後方向後方に変位する。つまり、上記キャスタートレールがより増大して、旋回外輪側のセルフアライニングトルク増大によりステアリング反力がさらに向上し、車両操縦安定性が向上する。
【００２７】
ここで、上記実施形態では、内筒５ａ側を異形とすることで、ブッシュ５の軸方向に沿った剛性を車体前後方向前側により後側を低く設定しているが。これに限定されない。例えば、外筒５ｂ側について、縦断面形状において、車体前後方向後方に向かうにつれて肉厚が薄くなるとなるように設定して、内外筒５ａ、５ｂ間の径方向の間隔を車体前後方向後方に向かうにつれて広く構成したり、弾性体５ｃにおける車体前後方向後側部分にすぐりを設けて後側の剛性を下げるなどして、車体前後方向前側によりも後側の剛性を低く設定しても良い。
【００２８】
また、サスペンションの全体構造についても上記構成に限定されない。要は、ロアリンクが２本のリンクから構成されて、一方のロアリンクにスタビライザが連結されている構造であれば、適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るフロントサスペンションを説明する概略斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るトランスバースリンクを示す図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係るブッシュの構造を示す断面図である。
【図４】本発明に基づく実施形態に係るロアリンクの配置を示す概略平面図である。
【図５】本発明に基づく実施形態に係るキングピン及びトレールの関係を示す車幅方向から見た図である。
【図６】本発明に基づく実施形態に係るコネクティング・ロッドの配置を示す車幅方向から見た図である。
【符号の説明】
１    トランスバースリンク
２    コンプレッションロッド（ロアリンク）
３    ボールジョイント（トランスバースリンクの車輪側取付け部）
４    ナックルスピンドル（車輪支持部材）
５    ブッシュ
５ａ  内筒
５ｂ  外筒
５ｃ  弾性体
６    取付けボルト
７    マウントブラケット（車体側部材）
８    ボールジョイント（コンプレッションロッドの車輪側取付け部）
１０  アッパリンク
１１  ボールジョイント（アッパリンクの車輪側取付け部）
１２  ショックアブソーバ
１３  タイロッド
１４  スタビライザ
１５  コネクティング・ロッド
１６  第１のボールジョイント
１７  第２のボールジョイント
Ｐ１  第１のボールジョイントの中心点
Ｐ２  第２のボールジョイントの中心点
Ｋ    キングピン
Ｋ１  ロアピボット
Ｋ２  アッパピボット
Ｔ    キャスタートレール
δＴ  トレールの増加分
Ｆ    スタビライザ反力
Ｆ１  水平分力成分
Ｒ１  トランスバースリンクのリンク軸線
Ｒ１′変位後のリンク軸線
Ｒ２  コンプレッションロッドのリンク軸線
α    後退角
θ    キャスター角
【図１】
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【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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