(57)【要約】【課題】Ｈ型トーションビーム式サスペンションにおいて、オーバーステア傾向を抑制して、操縦安定性を高めることができる、アクスルとトレーリングアームを連結するアクスルブラケットおよびそれを用いたサスペンション装置を提供する。【解決手段】車輪を回転自在に支持するアクスルを固定するアクスル固定部２と、当該アクスル固定部２の車両前方端をトレーリングアーム３に連結する前方脚部４と、当該アクスル固定部２の車両後方端をトレーリングアーム３に連結する後方脚部５とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケット１であって、  車両上方視において、前記アクスル固定部２を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、前記アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度を９０度以上とし、前記アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度を、前記アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度よりも大とすることを特徴とする。【選択図】図１
2006143001.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転自在に支持するアクスルを固定するアクスル固定部と、当該アクスル固定部の車両前方端をトレーリングアームに連結する前方脚部と、当該アクスル固定部の車両後方端をトレーリングアームに連結する後方脚部とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケットであって、
車両上方視において、前記アクスル固定部を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度を９０度以上とし、前記アクスル固定部と前方脚部とのなす角度を、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度よりも大とすることを特徴とするアクスルブラケット。
【請求項２】
車両上方視における、前方脚部の長さを、後方脚部の長さよりも長くしてなる請求項１に記載のアクスルブラケット。
【請求項３】
車両上方視における、前記アクスル固定部と前方脚部とのなす角度を１２８度以上とし、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度を９０度とすることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のアクスルブラケット。
【請求項４】
車両上方視における、前記前方脚部の長さを１０５ｍｍ以上とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のアクスルブラケット。
【請求項５】
車両上方視における、前記後方脚部の長さを７８ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のアクスルブラケット。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載のアクスルブラケットを用いてなる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、主にＨ型トーションビーム式の車輪を懸架するサスペンション装置に用いられる、アクスルとトレーリングアームとを連結するアクスルブラケットおよびそれを用いたサスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
いわゆるＨ型トーションビーム式（ツイストビーム式）のサスペンション装置は、例えば特許文献１に示すように、車輪を回転自在に支持するアクスルを、アクスルブラケットを介して車両前後方向に延在するトレーリングアームに連結するとともに、当該トレーリングアームをブッシュを介して車体と連結し、当該トレーリングアームを車幅方向に延びるビームにて車幅方向反対側に位置するトレーリングアームに連結してなるものである。このため、このようなサスペンション装置において、車両の操縦安定性と乗り心地性能を両立させるためには、ブッシュの特性を調整することが必要となる。
【０００３】
すなわち、車両の操縦安定性を高めるためには、車輪の支持剛性を高めることが必要になるが、このためには、ブッシュの剛性を高くすることが必要となる。この反面、乗り心地性能を高めるためには、ブッシュの剛性を低くすることが必要となる。
これらの相反する要求を両立するために、従来は、車幅方向成分を含んで延在する中心軸線を有するブッシュの軸方向の剛性を高くして、車輪の支持剛性を高め、当該ブッシュの軸直方向の剛性を低くして、車輪からサスペンションを介して車体に伝達される前後方向の力を低減して乗り心地性能を高める手法が多く用いられてきた。
【０００４】
ところが、このような、ブッシュの軸方向の剛性を高くし、軸直方向の剛性を低くする手法においては、旋回走行時において車輪に横力が働いた場合には、ブッシュが軸直方向に変形し、サスペンション装置全体が、前述したトレーリングアーム前端部つまりは車体への左右一対の取り付け点の中間に位置する瞬間回転中心を中心として、旋回外側のトレーリングアームがトーアウトとなるように回転して、旋回外側の車輪がトーアウトとなってオーバーステア傾向となり、操縦安定性が低下するという問題点があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３２４２１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来技術が抱える上記の問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、上述したような構成のＨ型トーションビーム式サスペンションにおいて、オーバーステア傾向を抑制して、操縦安定性を高めることができる、アクスルとトレーリングアームを連結するアクスルブラケットおよびそれを用いたサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に係わるアクスルブラケットは、車輪を回転自在に支持するアクスルを固定するアクスル固定部と、当該アクスル固定部の車両前方端をトレーリングアームに連結する前方脚部と、当該アクスル固定部の車両後方端をトレーリングアームに連結する後方脚部とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケットであって、
車両上方視において、前記アクスル固定部を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度を９０度以上とし、前記アクスル固定部と前方脚部とのなす角度を、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度よりも大とすることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係わるアクスルブラケットは、請求項１に記載のアクスルブラケットにおいて、車両上方視における、前方脚部の長さを、後方脚部の長さよりも長くしてなることを特徴とする。
請求項３に係わるアクスルブラケットは、請求項１もしくは２に記載のアクスルブラケットにおいて、車両上方視における、前記アクスル固定部と前方脚部とのなす角度を１２８度以上とし、前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度を９０度とすることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係わるアクスルブラケットは、請求項１〜３のいずれかに記載のアクスルブラケットにおいて、車両上方視における、前記前方脚部の長さを１０５ｍｍ以上とすることを特徴とする。
請求項５に係わるアクスルブラケットは、請求項１〜４のいずれかに記載のアクスルブラケットにおいて、車両上方視における、前記後方脚部の長さを７８ｍｍ以下とすることを特徴とする。
請求項６に記載のサスペンション装置は、請求項１〜５のいずれかに記載のアクスルブラケットを用いてなることを特徴とする。
ここで、上述した角度はすべて、車輪に横力が加わっていない状態での数値を示すものとする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係わるアクスルブラケットによれば、旋回走行中の旋回外側の車輪に車幅方向外側から内側に向かう横力が作用した場合に、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を、後方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量よりも大きくすることができるため、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりも大きくして、アクスルおよび車輪をトーイン傾向とすることができる。
前記アクスル固定部と後方脚部とのなす角度を９０度未満とすると、横力が車輪に作用した場合の、車輪の車幅方向の支持剛性が小さくなりすぎて好ましくない。また、アクスル固定部の車両後方側の車幅方向内側への移動量が大きくなり、トーアウト傾向が増大し好ましくない。
【００１１】
請求項２に係わるアクスルブラケットによれば、車両上方視において前方脚部の長さを後方脚部の長さよりも長くしているため、旋回走行中の旋回外側の車輪に車幅方向外側から内側に向かう横力が作用した場合に、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を、後方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量よりもさらに大きくすることができるため、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりも大きくして、アクスルおよび車輪をさらにトーイン傾向とすることができる。
【００１２】
請求項３に係わるアクスルブラケットによれば、前方脚部のアクスル固定部に対する角度を大きくしているので、旋回走行中に旋回外側の車輪に車幅方向外側から内側に向かう横力が作用した場合に、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量をさらに大きくすることができるとともに、後方脚部をアクスル固定部に対して９０度つまりは垂直としているので、後方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を、後方脚部の圧縮による変形量のみとしてなるべく小さくすることができるため、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりもさらに大きくして、アクスルおよび車輪をさらにトーイン傾向とすることができる。
車両上方視における、前方脚部とアクスル固定部とのなす角度を１２８度よりも小さくすると、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を十分に大きくできず、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりも大きくして、アクスルおよび車輪をトーイン傾向とする効果が小さくなる。
【００１３】
請求項４に係わるアクスルブラケットによっても、旋回走行中に旋回外側の車輪に車幅方向外側から内側に向かう横力が作用した場合に、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量をさらに大きくすることができるため、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりもさらに大きくして、アクスルおよび車輪をさらにトーイン傾向とすることができる。
車両上方視における、前方脚部の長さを１０５ｍｍより小さくすると、前方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を十分に大きくできず、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりも大きくして、アクスルおよび車輪をトーイン傾向とする効果が小さくなる。
【００１４】
請求項５に係わるアクスルブラケットによっても、旋回走行中に旋回外側の車輪に車幅方向外側から内側に向かう横力が作用した場合に、後方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量をなるべく小さくすることができるため、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりもさらに大きくして、アクスルおよび車輪をさらにトーイン傾向とすることができる。
車両上方視における、後方脚部の長さを７８ｍｍより大きくすると、後方脚部のアクスル固定部への連結点の車幅方向内側への移動量を十分に小さくできず、アクスル固定部の車両前方側の車幅方向内側への移動量を車両後方側の車幅方向内側への移動量よりも大きくして、アクスルおよび車輪をトーイン傾向とする効果が小さくなる。
【００１５】
請求項６に記載のサスペンション装置によれば、上述したようなアクスルブラケットの作用に基づき、旋回走行時に車輪に横力が作用した場合に、アクスルおよび車輪をトーイン傾向として、操縦安定性を高めて、乗り心地性能との両立を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を、図面に示すところに基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施例になるアクスルブラケットおよびそれを用いたＨ型トーションビーム式のサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【００１７】
本発明の一実施例になるアクスルブラケット１は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを固定するアクスル固定部２と、アクスル固定部２の車両前方端をトレーリングアーム３に連結する前方脚部４と、アクスル固定部２の車両後方端をトレーリングアーム３に連結する後方脚部５とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケットであって、
車両上方視において、アクスル固定部２を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度以上とし、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βよりも大としている。（請求項１に相当）
ここでは、車両上方視における、前方脚部４の長さａを、後方脚部５の長さｂよりも長くし（請求項２に相当）、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを１２８度とし、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度としている。（請求項３に相当）
なお、当該ブラケット１はプレス成型等により成型される。
【００１８】
本発明の一実施例たるサスペンション装置は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを、アクスルブラケット１を介して車両前後方向に延在するトレーリングアーム３に連結するとともに、当該トレーリングアーム３の前端部をブッシュ６を介して図示しない車体と連結し、当該トレーリングアーム２を車幅方向に延びるビーム７にて、車幅方向中心ＣＨを挟んで車幅方向反対側に位置する図示しないトレーリングアームに連結してなるものであって（請求項６に相当）、当該トレーリングアーム３の車幅方向内側に突出させてスプリングシート８が設けられ、当該スプリングシート５には車両上下方向に延びるコイルスプリング９の下端部が着座され、コイルスプリング９の上端部は図示しない車体に連結される。
【００１９】
図２は、本発明の他の実施例になるアクスルブラケットおよびそれを用いたＨ型トーションビーム式のサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【００２０】
本発明の他の実施例になるアクスルブラケット１は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを固定するアクスル固定部２と、アクスル固定部２の車両前方端をトレーリングアーム３に連結する前方脚部４と、アクスル固定部２の車両後方端をトレーリングアーム３に連結する後方脚部５とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケットであって、
車両上方視において、アクスル固定部２を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度以上とし、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βよりも大としている。（請求項１に相当）
【００２１】
ここでは、車両上方視における、前方脚部４の長さａを、後方脚部５の長さｂよりも長くし、（請求項２に相当）、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを１２８度とし、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度としている（請求項３に相当）。
さらに、車両上方視における、前記前方脚部の長さを１０５ｍｍ以上としている。（請求項４に相当）
【００２２】
図２に示す、本発明の他の実施例たるサスペンション装置は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを、アクスルブラケット１を介して車両前後方向に延在するトレーリングアーム３に連結するとともに、当該トレーリングアーム３の前端部をブッシュ６を介して図示しない車体と連結し、当該トレーリングアーム２を車幅方向に延びるビーム７にて、車幅方向中心ＣＨを挟んで車幅方向反対側に位置する図示しないトレーリングアームに連結してなるものであって（請求項６に相当）、当該トレーリングアーム３の車幅方向内側に突出させてスプリングシート８が設けられ、当該スプリングシート５には車両上下方向に延びるコイルスプリング９の下端部が着座され、コイルスプリング９の上端部は図示しない車体に連結される。
【００２３】
図３は、本発明の他の実施例になるアクスルブラケットおよびそれを用いたＨ型トーションビーム式のサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【００２４】
本発明の他の実施例になるアクスルブラケット１は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを固定するアクスル固定部２と、アクスル固定部２の車両前方端をトレーリングアーム３に連結する前方脚部４と、アクスル固定部２の車両後方端をトレーリングアーム３に連結する後方脚部５とからなる車両上方視における形状がコの字状のアクスルブラケットであって、
車両上方視において、アクスル固定部２を車幅方向に平行な軸線に垂直に形成し、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度以上とし、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βよりも大としている。（請求項１に相当）
【００２５】
ここでは、車両上方視における、前方脚部４の長さａを、後方脚部５の長さｂよりも長くし、（請求項２に相当）、アクスル固定部２と前方脚部４とのなす角度αを１２８度とし、アクスル固定部２と後方脚部５とのなす角度βを９０度としている（請求項３に相当）。
さらに、車両上方視における、前方脚部４の長さａを１０５ｍｍ以上とし（請求項４に相当）、後方脚部５の長さｂを７８ｍｍ以下としている（請求項５に相当）。前方脚部４の長さａを長くした上で、後方脚部５の長さｂを短くするため、前方脚部４のトレーリングアーム３への連結点４ａを、トレーリングアーム３の車幅方向内側への湾曲点３ａよりも車両前方側に位置させている。
【００２６】
図３に示す、本発明の他の実施例たるサスペンション装置は、図示しない車輪を回転自在に支持する図示しないアクスルを、アクスルブラケット１を介して車両前後方向に延在するトレーリングアーム３に連結するとともに、当該トレーリングアーム３の前端部をブッシュ６を介して図示しない車体と連結し、当該トレーリングアーム２を車幅方向に延びるビーム７にて、車幅方向中心ＣＨを挟んで車幅方向反対側に位置する図示しないトレーリングアームに連結してなるものであって（請求項６に相当）、当該トレーリングアーム３の車幅方向内側に突出させてスプリングシート８が設けられ、当該スプリングシート５には車両上下方向に延びるコイルスプリング９の下端部が着座され、コイルスプリング９の上端部は図示しない車体に連結される。
なお、それぞれの請求項に相当する構成の作用効果は、発明の効果の欄で説明済みであるためここでは割愛する。
【００２７】
ところで、本発明に係わるアクスルブラケットを使用したサスペンション装置においては、表１に示すように、図４に示した従来構造のアクスルブラケット５１を使用したサスペンション装置５２に比して、トーアウトが解消されるものの、車輪の接地点横剛性は、低下することとなる。この横剛性の低下を補償するためには、トレーリングアーム前端部のブッシュの軸方向剛性を４０％高める必要があるが、そうすると、横力コンプライアンスのトーアウト傾向は若干残るものの、従来構造に比してはトーイン傾向となり、トータルとしての操縦安定性能を高めることができる。
【表１】
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【００２８】
図５は、本発明に係わるアクスルブラケットを、車両上方から見て、リンク機構に模して示す模式図である
図中Ｘは車両前後方向を、Ｙは車幅方向を示し、ｒａは前方脚部の長さを、ｒｂはアクスル固定部の長さを、ｒｃは後方脚部の長さを、ｒｄは前方脚部のトレーリングアーム側の連結点と、後方脚部のトレーリングアーム側の連結点との距離を示す。Ｑａは前方脚部と車両前後方向に平行な軸線とのなす角度を、Ｑｃは後方脚部と車両前後方向に平行な軸線とのなす角度を、Ｑｂはアクスル固定部と、車両前後方向に平行な軸線とのなす角度を示す。さらに図中実線は横力が加わらない場合を示し、二点差線は横力が作用した場合を示す。
【００２９】
図６は、Ｑａを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。前述したように、本発明のアクスルブラケットを用いることにより、サスペンションによる車輪の横方向の支持剛性が下がるため、図１〜３に示す、ブッシュ６の軸方向の剛性を高くする必要がある。乗り心地性能の悪化を防止するために、ブッシュ６の軸方向の剛性のみを高くした状態で、車輪に横力が作用すると、トレーリングアーム３の前端部の、車幅方向の移動量が減り、サスペンション装置としての回転量が増えて、トーアウト傾向が増加する。それを補償するために、最低限０．０５度のトーインを、アクスルブラケットにより補償する必要がある。このため、Ｑａは５２度以下であることが好ましく、図１に示すαは、Ｑａの補角に相当するため１２８度以上であることが好ましいことがわかる。
【００３０】
図７は、ｒａを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。同様に、最低限０．０５度のトーインをアクスルブラケットにより補償する必要があるため、ｒａは１０５ｍｍ以上であることが好ましいことがわかる。
図８は、ｒａ＝１０５ｍｍ、Ｑａ＝５２ｄｅｇにおいて、ｒｃを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。同様に、最低限０．０５度のトーインをアクスルブラケットにより補償する必要があるため、ｒｃは７８ｍｍ以下であることが好ましいことがわかる。
【００３１】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、車室内空間を広げるとともに操縦安定性をも高めることができるサスペンション装置に適用して効果的なものである。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例になるアクスルブラケットおよびそれを使用したサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【図２】本発明の他の実施例になるアクスルブラケットおよびそれを使用したサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【図３】本発明のさらに他の実施例になるアクスルブラケットおよびそれを使用したサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【図４】従来のアクスルブラケットおよびそれを使用したサスペンション装置の要部を車両上方から見て示す模式図である。
【図５】本発明に係るアクスルブラケットを車両上方から見てリンク機構に模して示す模式図である。
【図６】Ｑａを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。
【図７】ｒａを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。
【図８】ｒａ＝１０５ｍｍ、Ｑａ＝５２ｄｅｇにおいて、ｒｃを変化させた場合の、Ｑｂの変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３４】
１  アクスルブラケット
２  アクスル固定部
３  トレーリングアーム
４  前方脚部
５  後方脚部
６  ブッシュ
７  ビーム
８  スプリングシート
９  スプリング
【図１】
2006143001.tif 000004
【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】
2006143001.tif 000009
【図７】
2006143001.tif 000010
【図８】
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