(57)【要約】【課題】旋回初期のヨー応答性及び定常旋回時の安定性を向上したサスペンション装置を提供する。【解決手段】前後の弾性体マウント２０を介して車体に装着されるリアサブフレーム１０、車輪ハブ支持体３０、及び、前後のサスペンションアーム４０，５０を備えるサスペンション装置を、リアサブフレームの後側サスペンションアームとの接続部１４は、前側サスペンションアームとの接続部１３よりもリアサブフレームのロールに伴う横変位が大きく、前側サスペンションアームは、後側サスペンションアームより車輪ハブ支持体の支持剛性が低く、初期領域ではリアサブフレームのロール運動によるトー変化量が前後サスペンションアームの車輪ハブ支持体の支持剛性差によるトー変化量よりも大きく、定常旋回領域では前後サスペンションアームの支持剛性差によるトー変化量がリアサブフレームのロール運動によるトー変化量よりも大きい構成とする。【選択図】図１
2008247181.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるリアサブフレームと、
車輪ハブ支持体及び前記リアサブフレームとそれぞれ揺動可能に接続され、車両の前後方向に離間して配置された前側サスペンションアーム及び後側サスペンションアームと
を備える後輪用サスペンション装置であって、
前記リアサブフレームの前記後側サスペンションアームとの接続部は、前記リアサブフレームの前記前側サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記リアサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、
前記前側サスペンションアームは、前記後側サスペンションアームに対して、前記横力に対する前記車輪ハブ支持体の支持剛性が低くされ、
前記横力が小さい初期領域においては、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記前側サスペンションアーム及び前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体の支持剛性差によるトー変化量よりも大きく、
前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記前側サスペンションアーム及び前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体の支持剛性差によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいこと
を特徴とする後輪用サスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載の後輪用サスペンション装置において、
前記リアサブフレームの前記前側弾性体マウント、前記後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、前記横力によって前記リアサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたこと
を特徴とする後輪用サスペンション装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の後輪用サスペンション装置において、
前記前側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体、前記リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの前記横力に対する剛性を、前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体、前記リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの前記横力に対する剛性よりも低くしたこと
を特徴とする後輪用サスペンション装置。
【請求項４】
車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、
一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、
一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両前方側に設けられたタイロッドエンドジョイントを介して前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドと
を備える前輪用サスペンション装置であって、
前記フロントサブフレームの前記ステアリングギアボックスの搭載位置は、前記サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、
前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記横力による前記弾性体ブッシュの変形、及び、前記タイロッドに負荷される圧縮力又は引張力によるタイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向変位によるトー変化量よりも大きく、
前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記横力による前記弾性体ブッシュの変形及びタイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向変位によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいこと
を特徴とする前輪用サスペンション装置。
【請求項５】
車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、
一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、
一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両後方側で前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドと
を備える前輪用サスペンション装置であって、
前記フロントサブフレームの前記サスペンションアームとの接続部は、前記ステアリングギアボックスの搭載位置に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、
前記タイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向の支持剛性は、前記横力による前記サスペンションアームの前記弾性体ブッシュの変形によるトー変化量よりもタイヤのセルフアライニングトルクによる前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量のほうが大きくなるように設定され、
前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量よりも大きく、
前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいこと
を特徴とする前輪用サスペンション装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の前輪用サスペンション装置において、
前記フロントサブフレームの前記前側弾性体マウント、前記後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、前記横力によって前記フロントサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたこと
を特徴とする前輪用サスペンション装置。
【請求項７】
車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるリアサブフレームと、
車輪ハブ支持体及び前記リアサブフレームとそれぞれ揺動可能に接続され、車両の前後方向に離間して配置された前側サスペンションアーム及び後側サスペンションアームと
を備える後輪用サスペンション装置であって、
前記リアサブフレームの前記後側サスペンションアームとの接続部は、前記リアサブフレームの前記前側サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記リアサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、
車輪が発生する横力による前記前側弾性体マウントの車体に対する横変位量が、前記後側弾性体マウントの横変位量より大きく設定されてヨー運動が発生し、
前記横力が小さい初期領域においては、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量よりも大きく、
前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記リアサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいこと
を特徴とする後輪用サスペンション装置。
【請求項８】
車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、
一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、
一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両前方側に設けられたタイロッドエンドジョイントを介して前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドと
を備える前輪用サスペンション装置であって、
前記フロントサブフレームの前記ステアリングギアボックスの搭載位置は、前記サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、
車輪が発生する横力による前記前側弾性体マウントの車体に対する横変位量が、前記後側弾性体マウントの横変位量より小さく設定されてヨー運動が発生し、
前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記横力による前記フロントサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量より大きく、
前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記横力による前記フロントサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいこと
を特徴とする前輪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、自動車等の車両の車体に弾性体マウントを介して装着されるサブフレームと、このサブフレームに支持されたサスペンションアーム等とを有するサスペンション装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のパワートレーンやサスペンションは、車体に伝搬する振動や騒音を低減するために、車体に対してフローティングマウントされたサブフレームに装着することが知られている。サブフレームは、例えばスチールやアルミニウム合金等の金属材料によって枠状に形成され、その四隅を防振ゴム等の弾性部材を有する弾性体マウントを介してボディに装着したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、サスペンションが装着されるサブフレームにおいて、操縦性への悪影響を抑制しつつ車両のノイズ・バイブレーション・ハーシュネス（ＮＶＨ）特性を向上させるために、車両の上下左右方向の入力に対しては弾性体マウントのバネ定数を高くし、車両前後方向の入力に対してはバネ定数を低くすることが知られている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開２００５−２８０６４７号公報
【特許文献２】特開平８−４８２６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サスペンションが装着されるサブフレームにおいて、弾性体マウントが変形してサブフレームが車体に対して相対変位すると、車輪の車体に対する位置関係（トー角等）も変化することから、上記した特許文献２に記載の従来技術においては、変位による悪影響を低減する目的でマウントの横剛性を向上し、旋回時の横力等によるサブフレームの変位を抑制している。
しかし、本発明の発明者は、マウントの弾性変形によるサブフレームの変位を積極的に利用することによって、車両の操縦安定性を向上できることを見出した。
本発明の課題は、旋回初期のヨー応答性を向上するとともに定常旋回時の安定性を向上したサスペンション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１の発明は、車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるリアサブフレームと、車輪ハブ支持体及び前記リアサブフレームとそれぞれ揺動可能に接続され、車両の前後方向に離間して配置された前側サスペンションアーム及び後側サスペンションアームとを備える後輪用サスペンション装置であって、前記リアサブフレームの前記後側サスペンションアームとの接続部は、前記リアサブフレームの前記前側サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記リアサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、前記前側サスペンションアームは、前記後側サスペンションアームに対して、前記横力に対する前記車輪ハブ支持体の支持剛性が低くされ、前記横力が小さい初期領域においては、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記前側サスペンションアーム及び前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体の支持剛性差によるトー変化量よりも大きく、前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記前側サスペンションアーム及び前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体の支持剛性差によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいことを特徴とする後輪用サスペンション装置である。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の後輪用サスペンション装置において、前記リアサブフレームの前記前側弾性体マウント、前記後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、前記横力によって前記リアサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたことを特徴とする後輪用サスペンション装置である。
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の後輪用サスペンション装置において、前記前側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体、前記リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの前記横力に対する剛性を、前記後側サスペンションアームの前記車輪ハブ支持体、前記リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの前記横力に対する剛性よりも低くしたことを特徴とする後輪用サスペンション装置である。
【０００７】
請求項４の発明は、車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両前方側に設けられたタイロッドエンドジョイントを介して前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドとを備える前輪用サスペンション装置であって、前記フロントサブフレームの前記ステアリングギアボックスの搭載位置は、前記サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記横力による前記弾性体ブッシュの変形、及び、前記タイロッドに負荷される圧縮力又は引張力によるタイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向変位によるトー変化量よりも大きく、前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記横力による前記弾性体ブッシュの変形及びタイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向変位によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいことを特徴とする前輪用サスペンション装置である。
【０００８】
請求項５の発明は、車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両後方側で前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドとを備える前輪用サスペンション装置であって、前記フロントサブフレームの前記サスペンションアームとの接続部は、前記ステアリングギアボックスの搭載位置に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、前記タイロッドエンドジョイントの前記フロントサブフレームに対する車幅方向の支持剛性は、前記横力による前記サスペンションアームの前記弾性体ブッシュの変形によるトー変化量よりもタイヤのセルフアライニングトルクによる前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量のほうが大きくなるように設定され、前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量よりも大きく、前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記タイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいことを特徴とする前輪用サスペンション装置である。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項４又は請求項５に記載の前輪用サスペンション装置において、前記フロントサブフレームの前記前側弾性体マウント、前記後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、前記横力によって前記フロントサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたことを特徴とする前輪用サスペンション装置である。
【００１０】
請求項７の発明は、車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるリアサブフレームと、車輪ハブ支持体及び前記リアサブフレームとそれぞれ揺動可能に接続され、車両の前後方向に離間して配置された前側サスペンションアーム及び後側サスペンションアームとを備える後輪用サスペンション装置であって、前記リアサブフレームの前記後側サスペンションアームとの接続部は、前記リアサブフレームの前記前側サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記リアサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、車輪が発生する横力による前記前側弾性体マウントの車体に対する横変位量が、前記後側弾性体マウントの横変位量より大きく設定されてヨー運動が発生し、前記横力が小さい初期領域においては、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量よりも大きく、前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記リアサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量のほうが、前記リアサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいことを特徴とする後輪用サスペンション装置である。
【００１１】
請求項８の発明は、車両の前後方向に離間して配置された前側弾性体マウント及び後側弾性体マウントを介して車体に装着されるフロントサブフレームと、一方の端部がフロントサブフレームに弾性体ブッシュを介して揺動可能に接続され、他方の端部が車輪ハブ支持体とボールジョイントを介して揺動可能に接続されたサスペンションアームと、一方の端部を前記フロントサブフレームに搭載されたステアリングギアボックスに接続され、他方の端部をキングピン軸よりも車両前方側に設けられたタイロッドエンドジョイントを介して前記車輪ハブ支持体と接続されたタイロッドとを備える前輪用サスペンション装置であって、前記フロントサブフレームの前記ステアリングギアボックスの搭載位置は、前記サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力による前記フロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置され、車輪が発生する横力による前記前側弾性体マウントの車体に対する横変位量が、前記後側弾性体マウントの横変位量より小さく設定されてヨー運動が発生し、前記横力が小さい初期領域においては、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量のほうが、前記横力による前記フロントサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量より大きく、前記横力が前記初期領域よりも大きい定常旋回領域においては、前記横力による前記フロントサブフレームの前記ヨー運動によるトー変化量のほうが、前記フロントサブフレームの前記ロール運動によるトー変化量よりも大きいことを特徴とする前輪用サスペンション装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）リアサブフレームの後側サスペンションアームとの接続部は、前側サスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力によるリアサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に配置されていることから、旋回時の横力によってリアサブフレームがロールすると、前側サスペンションアームよりも後側サスペンションアームのほうが車幅方向の変位量が大きくなり、旋回外輪はトーアウト側、旋回内輪はトーイン側（前輪操舵方向に対して逆相方向）にステアされる。
一方、前側サスペンションアームの車輪ハブ支持体の支持剛性を後側サスペンションアームよりも低くしたことによって、旋回時の横力により旋回外輪はトーイン側、旋回内輪はトーアウト側（前輪操舵方向に対して同相方向）にステアされるコンプライアンスステア特性が得られる。
【００１３】
そして、横力が小さい初期領域においては、前者のトー変化量を後者よりも大きくすることによって、後輪を前輪と逆相方向にステアし、車両のヨーイング（鉛直軸回りの回転運動）発生を促進してヨー応答性を向上することができる。さらに、前輪の横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルク（直進方向に復帰しようとする鉛直軸回りのモーメント）が大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
その後、初期領域よりも横力が大きい定常旋回領域においては、後者のトー変化量が前者よりも大きくなり逆転するようにしたことによって、後輪を前輪と同相方向にステアし、車両のヨー発生を穏やかとして安定性を向上することができる。
なお、本明細書、請求の範囲等において、サスペンションアームのハブ支持体の支持剛性が高いこととは、旋回時にタイヤが発生するコーナリングフォース（横力）に起因して、ハブ支持体のサスペンションアーム又はタイロッドとの接続部がサブフレームに対して車幅方向に相対変位する場合に、単位横力に対する変位量が少ないことを意味するものとする。
また、前側サスペンションアームの車輪ハブ支持体の支持剛性を後側サスペンションアームよりも低くすることに代えて、あるいはこれと同時に、リアサブフレームの前側弾性体マウントの横力による横変位量を後側弾性体マウントの横変位量よりも大きくして、リアサブフレームにヨー運動を生じさせてトー変化を発生させても同様の効果を得ることができる。
【００１４】
（２）リアサブフレームの前側弾性体マウント、後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、横力によってリアサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたことによって、これらの弾性体マウントにリアサブフレームのロール運動の揺動角度を規制するストッパの機能をもたせることができ、独立したストッパを設ける必要がなくなり、又は、その簡素化を図ることができる。
（３）前側サスペンションアームの車輪ハブ支持体、リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの横力に対する剛性を、後側サスペンションアームの車輪ハブ支持体、リアサブフレームの少なくとも一方との接続部に設けられる弾性体ブッシュの横力に対する剛性よりも低くしたことによって、旋回時の横力による弾性体ブッシュの変形量は前側のほうが大きくなり、この結果旋回外輪側ではトーイン、旋回内輪側ではトーアウト傾向となって、定常旋回時にリアサブフレームのロール運動に伴う前輪操舵方向と逆相方向へのステアを打ち消し、車両の安定性を確保することができる。
【００１５】
（４）ステアリングギアボックスは、フロントサブフレームとサスペンションアームとの接続部に対して、車輪が発生する横力によるフロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に搭載されていることから、旋回時の横力によってフロントサブフレームがロールすると、サスペンションアームよりもステアリングギアボックス並びにこれと接続されたタイロッドのほうが車幅方向の変位量が大きくなり、旋回外輪はトーイン側、旋回内輪はトーアウト側（ともに前輪舵角を切り増す方向）にステアされる。
一方、旋回時の横力によって、サスペンションアームには、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、弾性体ブッシュが弾性変形してサスペンションアームがフロントサブフレームに対して車幅方向に変位する。また、旋回時に前輪タイヤが発生するセルフアライニングトルクによって、タイロッドには、旋回外輪側では引張力、旋回内輪側では圧縮力が作用する。これによって、タイロッドのステアリングギアボックス側の端部に設けられたラックエンドボールジョイントの樹脂製のボールシートや、ステアリングギアボックスをフロントサブフレームに対して支持する弾性体マウントが変形し、タイロッドエンドジョイントがフロントサブフレームに対して車幅方向に変位する。これらの各変位は、ともに旋回外輪をトーアウト側、旋回内輪をトーイン側（ともに前輪舵角を減らす方向）へステアする。
【００１６】
そして、横力が小さい初期領域においては、前者のトー変化量を後者よりも大きくすることによって、前輪の実舵角は運転者の操舵操作に相当した舵角よりも大きく切り込まれる。これによって、前輪のコーナリングフォースが増大して車両のヨーイング発生が促進され、ヨー応答性が向上する。さらに、前輪の横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルクが大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
その後、初期領域よりも横力が大きい定常旋回領域においては、後者のトー変化量が前者よりも大きくなり逆転するようにしたことによって、前輪の実舵角が減少し、車両のヨー発生が穏やかとなって安定性が向上する。
また、ステアリングギアボックスとサスペンションアームの支持剛性差を設けることに代えて、あるいはこれと同時に、フロントサブフレームの後側弾性体マウントの横力による横変位量を前側弾性体マウントの横変位量よりも大きくして、フロントサブフレームにヨー運動を生じさせてトー変化を発生させても同様の効果を得ることができる。
【００１７】
（５）フロントサブフレームとサスペンションアームとの接続部は、ステアリングギアボックスに対して、車輪が発生する横力によるフロントサブフレームの車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に搭載されていることから、旋回時の横力によってフロントサブフレームがロールすると、ステアリングギアボックス並びにこれと接続されたタイロッドよりもサスペンションアームのほうが車幅方向の変位量が大きくなり、旋回外輪はトーイン側、旋回内輪はトーアウト側にステアされる。
一方、旋回時の横力によって、サスペンションアームには、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、弾性体ブッシュが弾性変形してサスペンションアームがフロントサブフレームに対して車幅方向に変位する。また、旋回時に前輪タイヤが発生するセルフアライニングトルクによって、タイロッドには、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、タイロッドのステアリングギアボックス側の端部に設けられたラックエンドボールジョイントの樹脂性のボールシートや、ステアリングギアボックスをフロントサブフレームに対して支持する弾性体マウントが変形し、タイロッドエンドジョイントがフロントサブフレームに対して車幅方向に変位する。
このとき、タイロッドエンドジョイントのフロントサブフレームに対する車幅方向の支持剛性を、横力によるサスペンションアームの弾性体ブッシュの変形によるトー変化量よりもタイヤのセルフアライニングトルクによるタイロッドエンドジョイントの車幅方向変位によるトー変化量のほうが大きくなるように設定すると、旋回時のセルフアライニングトルクの作用によって、旋回外輪はトーアウト側、旋回内輪はトーイン側へステアされる。
【００１８】
そして、横力が小さい初期領域においては、前者のトー変化量を後者よりも大きくすることによって、前輪の実舵角は運転者の操舵操作に相当した舵角よりも大きく切り込まれる。これによって、前輪のコーナリングフォースが増大して車両のヨーイング発生が促進され、ヨー応答性が向上する。さらに、前輪の横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルクが大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
その後、初期領域よりも横力が大きい定常旋回領域においては、後者のトー変化量が前者よりも大きくなり逆転するようにしたことによって、前輪の実舵角が減少し、車両のヨー発生が穏やかとなって安定性が向上する。
【００１９】
（６）フロントサブフレームの前側弾性体マウント、後側弾性体マウントの少なくとも一方は、直進走行時に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、横力によってフロントサブフレームが所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたことによって、これらの弾性体マウントにフロントサブフレームのロール運動の揺動角度を規制するストッパの機能をもたせることができ、独立したストッパを設ける必要がなくなり、又は、その簡素化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、旋回初期のヨー応答性を向上するとともに定常旋回時の安定性を向上したサスペンション装置を提供する課題を、リアサブフレームのリアラテラルアームの支持部を、フロントラテラルアームの支持部に対して、リアサブフレームのロール運動に伴う車幅方向変位が大きい箇所に設定することによって、旋回初期にサブフレームのロールで後輪を前輪操舵方向と逆相方向にステアし、その後後輪が前後ラテラルアームのブッシュの剛性差を利用したコンプライアンスステアによって同相方向に切り戻されるようにすることによって解決した。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明を適用したサスペンション装置の実施例１について説明する。実施例１において、サスペンション装置は、例えば、後輪用のパラレルリンクストラット式のものである。
図１は、実施例１のサスペンション装置を備える車両の模式的平面図である。
車両は、例えば４輪の乗用車であって、操舵輪である左右前輪ＷＦＬ、ＷＦＲ、及び、左右後輪ＷＲＬ、ＷＲＲを備えている。
【００２２】
車両は、リアサブフレーム１０、サブフレームマウント２０、ハウジング３０、フロントラテラルアーム４０、リアラテラルアーム５０を備えている。
リアサブフレーム１０は、例えばスチールやアルミニウム合金等の金属材料によって、車両上方から見た形状がほぼ矩形の枠状に形成されている。
リアサブフレーム１０は、その前後左右に配置されたサブフレームマウント２０を介して車体に装着されている。
【００２３】
図２は、リアサブフレームの模式的拡大図であって、図２（ａ）は、車幅方向から見た側面を示し、図２（ｂ）は、図２（ａ）のｂ−ｂ部矢視図である。
リアサブフレーム１０は、フロントマウント保持部１１、リアマウント保持部１２、フロントラテラルアーム支持部１３、リアラテラルアーム支持部１４等を備えている。
【００２４】
フロントマウント保持部１１及びリアマウント保持部１２は、それぞれサブフレームマウント２０が圧入され固定される部分である。フロントマウント保持部１１及びリアマウント保持部１２は、ほぼ円筒状に形成され、その中心軸はほぼ上下方向に配置されている。
フロントマウント保持部１１は、リアサブフレーム１０の前端部における車幅方向両端部にそれぞれ配置されている。
リアマウント保持部１２は、リアサブフレーム１０の後端部における車幅方向両端部にそれぞれ配置されている。
図２（ａ）に示すように、リアサブフレーム１０は、これらフロントマウント保持部１１及びリアマウント保持部１２の間の部分において湾曲して形成され、リアマウント保持部１２は、フロントマウント保持部１１よりも高い位置に配置されている。
【００２５】
フロントラテラルアーム支持部１３及びリアラテラルアーム支持部１４は、フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０の車体側の端部がそれぞれ揺動可能に接続される部分である。これらフロントラテラルアーム支持部１３及びリアラテラルアーム支持部１４は、リアサブフレーム１０の下面部から突き出したブラケットの先端部に設けられることによって、上述したフロントマウント保持部１１及びリアマウント保持部１２を結んだ直線よりも下側の領域に配置されている。また、リアラテラルアーム支持部１４は、フロントラテラルアーム支持部１３よりも低い位置に配置されるとともに、その車幅方向の間隔がフロントラテラルアーム支持部１３よりも狭くなっている。
【００２６】
上述した構成によって、リアサブフレーム１０は、旋回時に後輪が発生する横力（コーナリングフォース）がフロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０を介して入力されると、サブフレームマウント２０のクッションラバー２３の弾性変形により、車体に対して旋回外輪側が下がり、旋回内輪側が上がる方向にロール運動をする。
このロール運動の回転中心軸Ａは、左右のフロントマウント保持部１１の車幅方向中心と、左右のリアマウント保持部１２の車幅方向中心とを結んだ直線とほぼ一致する。
【００２７】
そして、リアラテラルアーム支持部１４は、この回転中心軸Ａからの距離が、フロントラテラルアーム支持部１３の回転中心軸Ａからの距離よりも大きくなっている。その結果、旋回時の横力によってリアサブフレーム１０がロールしたときの車体に対する車幅方向の変位は、フロントラテラルアーム支持部１３よりもリアラテラルアーム支持部１４のほうが大きくなっている。
【００２８】
サブフレームマウント２０は、リアサブフレーム１０を、弾性体を介して車体にフローティング状態で装着する弾性体マウントである。
図３は、サブフレームマウント２０の断面図である。
サブフレームマウント２０は、外筒２１、内筒２２、クッションラバー２３を備えている。
外筒２１は、ほぼ円筒状に形成され、フロントマウント保持部１１及びリアマウント保持部１２に圧入され固定される部分である。
外筒２１は、一体的に形成された上部フランジ部２１ａ及び下部フランジ部２１ｂを備えている。
上部フランジ部２１ａは、外筒２１の上端部から外径側へつば状に張り出して形成されている。
下部フランジ部２１ｂは、外筒２１の下端部から内径側へ張り出して形成されている。
【００２９】
内筒２２は、ほぼ円筒状に形成され、外筒２１の内径側にほぼ同心に挿入される。内筒２２は、サブフレームマウント２０を車体１に締結する図示しないボルトが挿入される部分である。また、ボルトの締結時には、内筒２２の下端部にはサポートプレート２が備えられる。サポートプレート２は、例えば板金により形成され、その上面部が内筒２２の下端部と当接した状態で、内筒２２と共締めされる。
【００３０】
クッションラバー２３は、例えばゴム系材料等によって形成された弾性体であって、外筒２１の内周面と内筒２２の外周面との間に配置され、これらと例えば加硫接着により接合されている。
クッションラバー２３は、一体的に形成された上部ストッパ部２３ａ，下部ストッパ部２３ｂを備えている。
上部ストッパ部２３ａは、外筒２１の上部フランジ部２１ａの上面部に備えられ、この上面部から張り出しかつ外筒２１の周方向にわたって延在して形成されている。上部ストッパ部２３ａは、通常時（車両の静止時や直進走行時）においては、車体１の下面部と間隔を隔てて対向して配置されている。
下部ストッパ部２３ｂは、外筒２１の下部フランジ部２１ｂの下面部に備えられ、この下面部から張り出しかつ外筒２１の周方向にわたって延在して形成されている。下部ストッパ部２３ｂは、通常時においては、サポートプレート２の上面部と間隔を隔てて対向して配置されている。
【００３１】
図４は、上下方向荷重に対するサブフレームマウント２０のバネ特性を示すグラフである。
図４において、横軸は上下方向の荷重を示し、縦軸は内筒に対する外筒の軸方向変位を示している。
サブフレームマウント２０は、車両の直進走行時等に作用する上下方向荷重である初期荷重の付近においては比較的バネ定数が低く、これよりも荷重が高い領域及び低い領域では、初期荷重付近よりもバネ定数が高くなっている。このようなバネ定数が低い領域においては、上述したクッションラバー２３の上部ストッパ部２３ａ及び下部ストッパ部２３ｂは、ともに車体１又はサポートプレート２から離間した状態となっており、サブフレームマウント２０の弾性力（バネ反力）は、主にクッションラバー２３が外筒２１の外周面と内筒２２の外周面に挟まれた部分が発生している。
ここで、初期荷重は、リアサブフレーム１０の自重、及び、リアサブフレーム１０が負担する他部品の分担荷重を加算したものであって、他部品の分担荷重として、例えば、図示しないディファレンシャルキャリアや図示しないコイルスプリングの分担荷重等があげられる。
【００３２】
これに対し、上向き荷重が負荷されてバネ定数が高くなっている領域では、上部ストッパ部２３ａが車体１の下面部と当接しており、上部ストッパ部２３ａは圧縮されることによって反力を発生する。
一方、下向き荷重が負荷されてバネ定数が高くなっている領域では、下部ストッパ部２３ｂがサポートプレート２の上面部と当接しており、下部ストッパ部２３ｂは圧縮されることによって反力を発生する。
【００３３】
ハウジング３０は、後輪ＷＲＬ、ＷＲＲを回転可能に支持する図示しないハブベアリングを収容する部材であって、フロントラテラルアーム４０、リアラテラルアーム５０、及び図示しないストラットアッシー、トレーリングアーム等を介して車体側に支持されている。
ストラットアッシーは、ダンパ（ショックアブソーバ）とサスペンションスプリングとをアセンブリ化したものであり、その下端部がハウジング３０の上端部と固定される。また、ストラットアッシーの上端部は、車体に固定される。
トレーリングアームは、ほぼ車両の前後方向に沿って配置されるサスペンションアームであって、主にハウジング３０の車体に対する前後方向の位置決めを行うものである。トレーリングアームは、その前端部を車両のフロア下部に揺動可能に接続され、後端部をハウジング３０に揺動可能に接続される。
【００３４】
フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０は、それぞれ一方の端部をハウジング３０に揺動可能に接続され、他方の端部をリアサブフレーム１０のフロントラテラルアーム支持部１３、リアラテラルアーム支持部１４に揺動可能に接続されたサスペンションアームである。
フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０は、それぞれ車幅方向にほぼ沿って配置され、車両の前後方向に離間して、ほぼ平行に配置されている。
【００３５】
フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０は、そのリアサブフレーム１０との接続部に、フロントブッシュ４１、リアブッシュ５１をそれぞれ備えている。
フロントブッシュ４１及びリアブッシュ５１は、それぞれ図示しない外筒、内筒、クッションラバーを備えている。外筒は、その中心軸を車両の前後方向にほぼ沿わせて配置された円筒状の部材であって、フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０のリアサブフレーム１０側の端部に固定される部分である。内筒は、外筒の内径側にほぼ同心に挿入される円筒状の部材であって、フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０をリアサブフレーム１０のフロントラテラルアーム支持部１３、リアラテラルアーム支持部１４にそれぞれ締結する図示しないボルトが挿入される部分である。クッションラバーは、例えばゴム系の弾性を有する材料によって形成され、外筒の内周面と内筒の外周面との間に配置され、これらと加硫接着によって接合されている。
【００３６】
図５は、フロントブッシュ４１及びリアブッシュ５１のバネ特性を示すグラフである。
図５において、横軸は各ブッシュに対しその軸方向と直交する方向から負荷される荷重を示し、縦軸は、外筒の内筒に対する径方向変位を示している。また、図５において、フロントブッシュ４１の特性を実線で示し、リアブッシュ５１の特性を破線で示している。
図５に示すように、フロントブッシュ４１は、リアブッシュ５１に対して同じ荷重に対する変位が大きく、バネ定数が低くなっている。
【００３７】
次に、車両の旋回時における実施例１のサスペンション装置の動作について説明する。
まず、運転者が図示しないステアリングホイールによって操舵を開始すると、前輪が操舵操作に応じた舵角まで切り込まれ、前輪タイヤに横滑り角（スリップアングル）が与えられる。前輪タイヤはこの横滑り角に応じたコーナリングフォースを発生し、前輪が発生するコーナリングフォースによって、車両は鉛直軸回りの回転（ヨーイング）を開始する。
なお、図１に示すように車両が左側へ旋回する場合を例にとって説明すると、この車両のヨーイングの向きは、車両を上から見たときに反時計回りである。
【００３８】
車体にヨーイングが発生すると、後輪にも横滑り角が与えられ、後輪タイヤもコーナリングフォース（横力）を発生する。そして、旋回外輪側の後輪はフロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０を圧縮し、旋回内輪側の後輪はフロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０を引っ張ることによって、リアサブフレーム１０は、サブフレームマウント２０のクッションラバー２３の弾性変形によって、上述した回転中心軸Ａ回りに、車体に対して旋回外輪側が下がり、旋回内輪側が上がる方向にロール運動をする。そして、このロール運動は、サブフレームマウント２０の上下方向のバネ定数が増加し、その反力がリアサブフレーム１０のロールしようとするモーメントと釣り合う旋回時ロール角まで進行する。
【００３９】
このリアサブフレーム１０のロール運動によって、フロントラテラルアーム支持部１３及びリアラテラルアーム支持部１４も回転中心軸Ａ回りに揺動するが、このときのリアラテラルアーム支持部１４の車幅方向における車体に対する変位量（リアブッシュ５１の変位量）ｄ２は、上述したようにフロントラテラルアーム支持部１３の変位量（フロントブッシュ４１の変位量）ｄ１よりも大きく、その結果、ハウジング３０及び後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、旋回内輪側においてはトーイン側、旋回外輪側においてはトーアウト側へのトー変化が生じる。すなわち、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、前輪の操舵方向とは逆相方向にステアされる。
【００４０】
一方、ハウジング３０及び後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒには、フロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０のフロントブッシュ４１及びリアブッシュ５１の弾性差に起因するコンプライアンスステアも発生する。
上述したようにフロントブッシュ４１のバネ定数はリアブッシュ５１よりも低く、ハウジング３０の支持剛性が低いことから、旋回外輪側においてフロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０が横力で圧縮されると、フロントブッシュ４１の変形によるフロントラテラルアーム４０のリアサブフレーム１０に対する車幅方向の変位（押し込まれ量）は、リアブッシュ５１の変形によるリアラテラルアーム５０の変位よりも大きい。この結果、旋回外輪側では、トーイン方向へのトー変化が生じる。
また、旋回内輪側においてフロントラテラルアーム４０及びリアラテラルアーム５０が横力で引っ張られる場合には、フロントブッシュ４１の変形によるフロントラテラルアーム４０のリアサブフレーム１０に対する車幅方向の変位（引き出され量）は、リアブッシュ５１の変形によるリアラテラルアーム５０の変位よりも大きい。この結果、旋回内輪側では、トーアウト方向へのトー変化が生じる。すなわち、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、前輪の操舵方向とは同相方向にステアされる。
【００４１】
実施例１においては、横力が比較的小さい旋回初期状態においては、リアサブフレーム１０のロール運動によるトー変化量のほうがフロントブッシュ４１及びリアブッシュ５１の剛性差によるトー変化量よりも大きく、また、旋回初期状態よりも横力が大きい定常旋回状態においては、フロントブッシュ４１及びリアブッシュ５１の剛性差によるトー変化量のほうがリアサブフレーム１０のロール運動によるトー変化量よりも大きくなるように、サブフレームマウント２０、フロントブッシュ４１、リアブッシュ５１の特性を設定している。
このため、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、旋回初期状態においては前輪の操舵方向と逆相方向にステアされ、その後横力が増加して定常旋回状態になると同相方向に切り戻される。
【００４２】
以上説明した実施例１によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、旋回初期状態においては前輪の操舵方向と逆相方向にステアされることから、車両のヨーイング（鉛直軸回りの回転運動）発生を促進してヨー応答性を向上することができる。さらに、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒの横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルク（直進方向に復帰しようとする鉛直軸回りのモーメント）が大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
その後、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、定常旋回状態になると前輪の操舵方向と同相方向に切り戻されることから、車両のヨー発生を穏やかとして安定性を向上することができる。
【００４３】
（２）リアサブフレーム１０のサブフレームマウント２０は、上部ストッパ部２３ａ及び下部ストッパ部２３ｂを設けて、直進走行時等に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数に対して、横力によってリアサブフレーム１０が所定の旋回時ロール角までロールした際に作用する上下方向荷重付近での上下方向バネ定数を高くしたことによって、サブフレームマウント２０にリアサブフレーム１０のロール運動の揺動角度を規制するストッパの機能をもたせることができ、独立したストッパを設ける必要がなくなり、又は、その簡素化を図ることができる。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明を適用したサスペンション装置の実施例２について説明する。実施例２において、サスペンション装置は、例えば、前輪用のマクファーソンストラット式のものである。
以下説明する各実施例において、従前の実施例と実質的に同様の箇所については同じ符号を付して説明を省略し、主に相違点について説明する。
【００４５】
図６は、実施例２のサスペンション装置を備える車両の模式的平面図である。
車両は、フロントサブフレーム１１０、サブフレームマウント２０、ハウジング１３０、ロワアーム１４０、ステアリングギアボックス１６０を備えている。
フロントサブフレーム１１０は、例えば金属材料によって、ほぼ矩形の枠状に形成されている。フロントサブフレーム１１０は、その前後左右に配置された実施例１と同様のサブフレームマウント２０を介して車体に装着されている。
【００４６】
フロントサブフレーム１１０は、フロントマウント保持部１１１、リアマウント保持部１１２、ロワアーム支持部１１３等を備えている。
フロントマウント保持部１１１及びリアマウント保持部１１２は、それぞれサブフレームマウント２０が圧入され固定される部分である。フロントマウント保持部１１１及びリアマウント保持部１１２は、ほぼ円筒状に形成され、その中心軸はほぼ上下方向に配置されている。
フロントマウント保持部１１１は、フロントサブフレーム１１０の前端部における車幅方向両端部にそれぞれ配置されている。
リアマウント保持部１１２は、フロントサブフレーム１１０の後端部における車幅方向両端部にそれぞれ配置されている。また、フロントマウント保持部１１１は、リアマウント保持部１１２よりも高い位置に配置されている。このため、旋回時の横力によるフロントサブフレーム１１０のロール運動の回転中心軸は、車両前方側が高くなるように傾斜して配置されている。
ロワアーム支持部１１３は、ロワアーム１４０が揺動可能に接続される部分であって、上述したフロントサブフレーム１１０の回転中心軸よりも下側に配置されている。
【００４７】
サブフレームマウント２０は、実施例１のものと同様に構成され、フロントサブフレーム１０のフロントマウント保持部１１１及びリアマウント保持部１１２にそれぞれ圧入され固定され、車体側に装着される。
ここで、上述した初期荷重は、フロントサブフレーム１１０に図示しないエンジンやトランスミッションが搭載される場合には、これらの分担荷重も考慮して設定される。
ハウジング１３０は、前輪ＷｆＬ、ＷｆＲを回転可能に支持ずる図示しないハブベアリングを収容する部材であって、ロワアーム１４０、後述するタイロッド１６１、及び、図示しないストラット等を介して車体側に支持されている。
また、ハウジング１３０は、前輪ＷｆＬ、ＷｆＲの操向のため、図示しないストラットアッパマウントの回転中心部及びハウジング１３０の下端部と、ロワアーム１４０との接続部に設けられるボールジョイントの中心部とを結んだ直線であるキングピン軸回りに回転可能となっている。
【００４８】
ロワアーム１４０は、一方の端部をハウジング１３０の下端部にボールジョイントを介して揺動可能に接続されるとともに、他方の端部をフロントサブフレーム１１０のロワアーム支持部１１３に揺動可能に接続されたサスペンションアームである。
ロワアーム１４０は、ロワアーム支持部１１３との接続部に、ロワアームブッシュ１４１を備えている。ロワアームブッシュ１４１は、実施例１のフロントブッシュ４１等と同様の外筒、内筒、クッションラバーを備えている。
【００４９】
ステアリングギアボックス１６０は、ステアリングホイール及びステアリングシャフトの回転運動を車幅方向の直進運動に変換するラックアンドピニオン機構を備え、操舵入力をタイロッド１６１、タイロッドエンドジョイント１６２を介してハウジング１３０に伝達し、操舵を行うものである。
タイロッド１６１は、ほぼ車幅方向に沿って配置されたロッド状の部材である。タイロッド１６１は、車幅方向内側の端部をステアリングギアボックスに接続され、また、車幅方向外側の端部は、ボールジョイントであるタイロッドエンドジョイント１６２を介してハウジング１３０に接続されている。なお、このタイロッドエンドジョイント１６２のハウジング１３０との接続箇所は、上述したキングピンよりも車両前方側に配置されている。
【００５０】
ステアリングギアボックス１６０は、フロントサブフレーム１１０に図示しないゴムブッシュ等の弾性体マウントを介して装着されている。ステアリングギアボックス１６０のフロントサブフレーム１１０への搭載位置は、フロントサブフレーム１１０の横力によるロール運動による車幅方向の変位が、上述したロワアーム支持部１１３よりも大きい位置に設定されている。
また、タイロッド１６１は、そのステアリングギアボックス１６０との接続部に設けられる図示しないラックエンドボールジョイントの樹脂製ボールシートのたわみ等によって、作用する引張力、圧縮力に応じてわずかに伸縮するようになっている。
【００５１】
以下、上述した実施例２のサスペンション装置における旋回時の動作を説明する。
運転者の操舵操作により前輪ＷＦＬ、ＷＦＲがステアされ、スリップアングルが生じて横力が発生すると、ロワアーム１４０は旋回外輪側では圧縮荷重が作用し、旋回内輪側では引張荷重が作用する。これによって、フロントサブフレーム１１０は、上述した回転中心軸回りにロール運動を開始する。
このとき、ステアリングギアボックス１６０は、ロワアーム支持部１１３に対して、車輪が発生する横力によるフロントサブフレーム１１０の車体に対するロール運動に伴う車幅方向移動量が大きい位置に搭載されていることから、旋回時の横力によってフロントサブフレーム１１０がロールすると、ロワアーム１４０よりもステアリングギアボックス１６０並びにこれと接続されたタイロッド１６１のほうが車幅方向の変位量が大きくなり、旋回外輪はトーイン側、旋回内輪はトーアウト側にステアされる。
【００５２】
一方、旋回時の横力によって、ロワアーム１４０には、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、ロワアームブッシュ１４１が弾性変形してロワアーム１４０がフロントサブフレーム１１０に対して車幅方向に変位する。また、旋回時にタイヤが発生するセルフアライニングトルクによって、タイロッド１６１には、旋回外輪側では引張力、旋回内輪側では圧縮力が作用する。これによって、タイロッド１６１のボールシートや、ステアリングギアボックス１６０のマウントが変形し、タイロッドエンドジョイント１６２がフロントサブフレーム１１０に対して車幅方向に変位する。これらの各変位は、ともに旋回外輪をトーアウト側、旋回内輪をトーイン側へステアする。
【００５３】
実施例２においては、横力が比較的小さい旋回初期状態においては、フロントサブフレーム１１０のロール運動によるトー変化量のほうがロワアームブッシュ１４１の変形、タイロッド１６１の伸縮、ステアリングギアボックス１６０のマウントの変形によるトー変化量よりも大きく、また、定常旋回状態においては、ロワアームブッシュ１４１の変形、タイロッド１６１の伸縮、ステアリングギアボックス１６０のマウントの変形によるトー変化量のほうがフロントサブフレーム１１０のロール運動によるトー変化量よりも大きくなるように、サブフレームマウント２０、ロワアームブッシュ１４１、タイロッド１６１、ステアリングギアボックス１６０のマウント等の特性を設定している。
このため、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒは、旋回初期状態においては、その実舵角を操舵操作に相当する舵角以上に切り込む方向にステアされ、その後横力が増加して定常旋回状態になると実舵角を減らす方向にステアされる。
【００５４】
以上のように、実施例２によれば、旋回初期状態において、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの実舵角が運転者の操舵操作に相当する舵角よりも大きく切り込まれることによって、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲのコーナリングフォースが増大して車両のヨーイング発生が促進され、ヨー応答性が向上する。さらに、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルクが大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
一方、定常旋回状態においては、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの実舵角が減少することによって、車両のヨー発生が穏やかとなって安定性が向上する。
【実施例３】
【００５５】
次に、本発明を適用したサスペンション装置の実施例３について説明する。
図７は、実施例３のサスペンション装置を備えた車両の模式的平面図である。
実施例３のサスペンション装置は、実施例２のサスペンション装置に対し、以下説明する点で相違するものである。
先ず、実施例３においては、タイロッドエンドジョイント１６２とハウジング１３０との接続部は、キングピンよりも後方側に配置されている。このため、タイロッド１６１及びステアリングギアボックス１６０も前輪車軸及びロワアーム支持部１１３に対して車両後方側に配置されている。
また、ステアリングギアボックス１６０のフロントサブフレーム１１０への搭載位置は、フロントサブフレーム１１０の横力によるロール運動による車幅方向の変位が、上述したロワアーム支持部１１３よりも小さい位置に設定されている。
【００５６】
以上説明した実施例３によれば、旋回時の横力によってフロントサブフレーム１１０がロールすると、ステアリングギアボックス１６０及びタイロッド１６１よりもロワアーム１４０のほうが車幅方向の変位量が大きくなり、旋回外輪はトーイン側、旋回内輪はトーアウト側（ともに前輪舵角を切り増す方向）にステアされる。
一方、旋回時の横力によって、ロワアーム１４０には、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、ロワアームブッシュ１４１が変形してロワアーム１４０がフロントサブフレーム１１０に対して車幅方向に変位する。また、旋回時に前輪タイヤが発生するセルフアライニングトルクによって、タイロッド１６１には、旋回外輪側では圧縮力、旋回内輪側では引張力が作用する。これによって、タイロッド１６１のボールシートや、ステアリングギアボックス１６０のマウントが変形し、タイロッドエンドジョイント１６２がフロントサブフレーム１１０に対して車幅方向に変位する。
このとき、横力によるロワアームブッシュ１４１の変形によるトー変化量よりもタイヤのセルフアライニングトルクによるタイロッドエンドジョイント１６２の車幅方向変位によるトー変化量のほうが大きくなるように、ロワアームブッシュ１４１、タイロッド１６１のボールシート、ステアリングギアボックス１６０のマウント等の特性を設定すると、旋回時のセルフアライニングトルクの作用によって、旋回外輪はトーアウト側、旋回内輪はトーイン側へステアされる。
【００５７】
そして、横力が小さい初期領域においては、前者のトー変化量を後者よりも大きくすることによって、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの実舵角は運転者の操舵操作に相当した舵角よりも大きく切り込まれる。これによって、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲのコーナリングフォースが増大して車両のヨーイング発生が促進され、ヨー応答性が向上する。さらに、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの横滑り角も大きくなってタイヤのセルフアライニングトルクが大きく発生して操舵力が増加し、ステアリングホイールの手応え感が向上する。
その後、初期領域よりも横力が大きい定常旋回領域においては、後者のトー変化量が前者よりも大きくなり逆転するようにしたことによって、前輪ＷＦＬ、ＷＦＲの実舵角が減少し、車両のヨー発生が穏やかとなって安定性が向上する。
【実施例４】
【００５８】
次に、本発明を適用したサスペンション装置の実施例４について説明する。実施例４のサスペンション装置は、例えば、実施例１と同様の後輪用のパラレルリンクストラット式のものである。以下、主に実施例１との相違点について説明する。
実施例４のサスペンション装置においては、後輪の横力による各ラテラルアームのフロントブッシュ４１、リアブッシュ５１の変形量の差に起因するトー変化に代えて、前後のサブフレームマウント２０の横力に対する剛性に差を設けて、サブフレームマウント２０の横方向変形量の前後差によってリアサブフレーム１０を車体に対してヨー方向に回転させ、所望のトー変化を得るものである。以下、前後のサブフレームマウント２０にそれぞれ添え字Ｆ、Ｒを付して説明する。
【００５９】
実施例４においては、車幅方向の入力（横力）に対する前側のサブフレームマウント２０Ｆの剛性を、後側のサブフレームマウント２０Ｒの剛性よりも低く設定している。そして、旋回時に内外輪の各ラテラルアームから横力が入力されると、前側のサブフレームマウント２０Ｆのほうが後側のサブフレームマウント２０Ｒよりも大きく変形し、その結果、リアサブフレーム１０には車体に対して前輪の操舵方向と同相方向へのヨーイングが発生する。これによって、内輪にはトーアウト、外輪にはトーイン側へのトー変化が生じ、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、前輪の操舵方向とは同相方向にステアされる。
【００６０】
実施例４においては、横力が比較的小さい旋回初期状態においては、リアサブフレーム１０のロール運動によるトー変化量のほうがリアサブフレーム１０のヨー運動によるトー変化量よりも大きく、また、旋回初期状態よりも横力が大きい定常旋回状態においては、リアサブフレーム１０のヨー運動によるトー変化量のほうがリアサブフレーム１０のロール運動によるトー変化量よりも大きくなるように、サブフレームマウント２０Ｆ，２０Ｒの特性を設定している。
このため、後輪Ｗｒｌ，Ｗｒｒは、旋回初期状態においては前輪の操舵方向と逆相方向にステアされ、その後横力が増加して定常旋回状態になると同相方向に切り戻される。
以上説明した実施例４によれば、上述した実施例１と同様の効果を得ることができる。
【実施例５】
【００６１】
次に、本発明を適用したサスペンション装置の実施例５について説明する。実施例５のサスペンション装置は、例えば、実施例２と同様の前輪用のマクファーソンストラット式のものである。以下、主に実施例２との相違点について説明する。
実施例５のサスペンション装置においては、ロワアーム１４０及びステアリングギアボックス１６０の支持剛性差に起因するトー変化に代えて、前後のサブフレームマウント２０の横力に対する剛性に差を設けて、サブフレームマウント２０の横方向変形量の前後差によってフロントサブフレーム１１０を車体に対してヨー方向に回転させ、所望のトー変化を得るものである。以下、前後のサブフレームマウント２０にそれぞれ添え字Ｆ、Ｒを付して説明する。
【００６２】
実施例５においては、車幅方向の入力（横力）に対する後側のサブフレームマウント２０Ｒの剛性を、前側のサブフレームマウント２０Ｆの剛性よりも低く設定している。そして、旋回時に内外輪の各サスペンションアーム１４０及びタイロッド１６１から横力が入力されると、後側のサブフレームマウント２０Ｒのほうが前側のサブフレームマウント２０Ｆよりも大きく変形し、その結果、フロントサブフレーム１１０には車体に対して前輪の操舵方向と逆相方向へのヨーイングが発生する。これによって、内輪にはトーイン、外輪にはトーアウト側へのトー変化が生じ、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒは、実舵角を切り戻す方向にステアされる。
【００６３】
実施例５においては、横力が比較的小さい旋回初期状態においては、フロントサブフレーム１１０のロール運動によるトー変化量のほうがフロントサブフレーム１１０のヨー運動によるトー変化量よりも大きく、また、定常旋回状態においては、フロントサブフレーム１１０のヨー運動によるトー変化量のほうがフロントサブフレーム１１０のロール運動によるトー変化量よりも大きくなるように、サブフレームマウント２０Ｆ，２０Ｒの特性を設定している。
このため、前輪Ｗｆｌ，Ｗｆｒは、旋回初期状態においては、その実舵角を操舵操作に相当する舵角以上に切り込む方向にステアされ、その後横力が増加して定常旋回状態になると実舵角を減らす方向にステアされる。
以上説明した実施例５においても、上述した実施例２と同様の効果を得ることができる。
【００６４】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）サスペンション装置の構成や各部材の形状等は、上述した各実施例に限定されず、適宜変更することができる。例えば、各実施例はストラット式サスペンションであるが、本発明はこれに限らず、例えばダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式等、サブフレームに接続された複数のサスペンションアーム等によってトーコントロールを行う他形式のサスペンション装置にも適用することができる。また、実施例１では、前後のブッシュの剛性差を用いてコンプライアンスステアを発生させているが、必ずしも前後にブッシュを設ける必要はなく、例えば前側のみ弾性体ブッシュを用い、後側のブッシュに代えてピロボール（スフェリカルベアリング）を用いる構成としてもよい。
（２）サブフレームやサブフレームマウントの形状、構成、材質等も適宜変更することができる。例えば、各実施例はサブフレームマウントによってサブフレームのロール角を規制しているが、これに限らず、マウントとは別体のロール角規制手段（ストッパ等）を設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明を適用したサスペンション装置の実施例１を備える車両の模式的平面図である。
【図２】図１の車両のリアサブフレームの模式的拡大図である。
【図３】図２のリアサブフレームを支持するサブフレームマウントの断面図である。
【図４】図１の車両のサブフレームマウントの上下方向荷重に対するバネ特性を示すグラフである。
【図５】図１の車両のフロントサスペンションブッシュ及びリアサスペンションブッシュの横力に対するバネ特性を示すグラフである。
【図６】本発明を適用したサスペンション装置の実施例２を備える車両の模式的平面図である。
【図７】本発明を適用したサスペンション装置の実施例３を備える車両の模式的平面図である。
【符号の説明】
【００６６】
ＷＦＬ，ＷＦＲ    前輪
ＷＲＬ，ＷＲＲ    後輪
１０    リアサブフレーム
１１    フロントマウント保持部
１２    リアマウント保持部
１３    フロントラテラルアーム支持部
１４    リアラテラルアーム支持部
２０    サブフレームマウント
２１    外筒
２２    内筒
２３    クッションラバー
２３ａ  上部ストッパ部
２３ｂ  下部ストッパ部
３０    ハウジング
４０    フロントラテラルアーム
５０    リアラテラルアーム
【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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【図７】
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