(57)【要約】【課題】ロール時のバウンド側のキャンバ変化をネガティブにし、且つ制動力又は駆動力に応じたピッチング時のキャンバを抑制する。【解決手段】車輪を支持するサスペンションアーム３と、このサスペンションアーム３を揺動可能な状態で車体５に支持するブッシュ４とを備え、制動力又は駆動力に応じて、サスペンションアーム３が車体前後方向に変位するときに、このサスペンションアーム３が車体左右方向に変位するようにブッシュ４を構成する。具体的には、車体５に車体前後方向に軸支された内筒７と、サスペンションアーム３に固定され且つ内筒７に周設された外筒９と、内筒７及び外筒９の間に介装された緩衝材１０と、内筒７及び外筒９が軸方向に相対変位するときに内筒７及び外筒９を径方向に相対変位させる傾斜板１１と、でブッシュ４を構成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持するサスペンションリンクと、該サスペンションリンクを揺動可能な状態で車体に支持する軸受部材とを備え、
前記軸受部材は、前記サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、当該サスペンションリンクが車体左右方向に変位するように構成されることを特徴とするサスペンション構造。
【請求項２】
前記軸受部材は、前記サスペンションリンクが車軸よりも下側にある場合、当該サスペンションリンクが車体内側に変位するように構成されることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション構造。
【請求項３】
前記軸受部材は、前記サスペンションリンクが車軸よりも上側にある場合、当該サスペンションリンクが車体外側に変位するように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション構造。
【請求項４】
前記軸受部材は、前記車体及び前記サスペンションリンクの一方に車体前後方向に軸支された内筒と、前記車体及び前記サスペンションリンクの他方に固定され且つ前記内筒に周設された外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介装された緩衝材と、前記内筒及び前記外筒が軸方向に相対変位するときに前記内筒及び前記外筒を径方向に相対変位させるガイドと、を備えることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項５】
前記軸受部材は、制動力に応じて前記サスペンションリンクを車体内側に変位させる場合には、前記内筒の車体後方側に前記ガイドが形成されることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション構造。
【請求項６】
前記軸受部材は、制動力に応じて前記サスペンションリンクを車体外側に変位させる場合には、前記内筒の車体前方側に前記ガイドが形成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のサスペンション構造。
【請求項７】
前記軸受部材は、駆動力に応じて前記サスペンションリンクを車体内側に変位させる場合には、前記内筒の車体前方側に前記ガイドが形成されることを特徴とする請求項４〜６の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項８】
前記軸受部材は、駆動力に応じて前記サスペンションリンクを車体外側に変位させる場合には、前記内筒の車体後方側に前記ガイドが形成されることを特徴とする請求項４〜７の何れか一項に記載のサスペンション構造。
【請求項９】
サスペンション構造に、車輪を支持するサスペンションリンクと、該サスペンションリンクを揺動可能な状態で車体に支持する軸受部材と、を備えた自動車において、
制動力又は駆動力に応じて、前記サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときだけ、当該サスペンションリンクを車体左右方向に変位させるガイドを、前記軸受部材に設けたことを特徴とする自動車。
【請求項１０】
車輪を支持するサスペンションリンクと、該サスペンションリンクを揺動可能な状態で車体に支持する軸受部材とを備え、
制動力又は駆動力に応じて、前記サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときだけ、当該サスペンションリンクを車体左右方向に変位させるガイドを、前記軸受部材に設けることを特徴とするキャンバ角抑制方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション構造、自動車、及びキャンバ角抑制方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コーナリング時に旋回外輪の対地キャンバがポジティブになると、キャンバスラストによってコーナリングパワーが低下するので、これを抑制するために、バウンド時のキャンバ変化をネガティブにすることが考えられてきた（特許文献１参照）。
【特許文献１】特公平７−７５９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バウンド時のキャンバ変化をネガティブになるように設定すると、例えば制動時のノーズダイブによって前輪がバウンドしたときにも、対地キャンバがネガティブ方向に傾くので、対地キャンバが０のときよりもタイヤの接地面積が減少してグリップ力が低下する分、制動効果が弱まってしまう。
本発明の課題は、ロール時のバウンド側のキャンバ変化をネガティブにし、且つ制動力又は駆動力に応じたピッチング時のキャンバを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の課題を解決するために、本発明に係るサスペンション構造は、車輪を支持するサスペンションリンクと、このサスペンションリンクを揺動可能な状態で車体に支持する軸受部材とを備え、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、このサスペンションリンクが車体左右方向に変位するように軸受部材を構成したことを特徴とする。
すなわち、制動力又は駆動力に応じて、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときだけ、このサスペンションリンクを車体前後方向に変位させるガイドを、軸受部材に設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明に係るサスペンション構造によれば、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、このサスペンションリンクが車体左右方向に変位するように軸受部材を構成したことで、ロール時のバウンド側のキャンバ変化をネガティブに設定していたとしても、減速や加速に伴うピッチング時には、バウンド側のネガティブキャンバを抑制することが可能となる。したがって、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加するので、制動効果や駆動効果が強まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
《構成》
図１は、車両の概略構成である。自動車１のフロントサスペンションには、ダブルウィッシュボーン構造を採用している。車輪を軸支するナックル２は、例えばＡアームで構成される上下一対のサスペンションアーム（以下、単にアームと称す）３によって支持されている。アーム３は、ブッシュ４を介して揺動可能な状態で車体５に支持されており（図２）、その揺動軸は、車体前後方向と略一致している。そして、サスペンションジオメトリとして、バウンド時のキャンバ変化がネガティブになるように、これらアーム３の長さや角度、またブッシュ４の位置が設定されている。
【０００７】
図３は、下側アーム３のブッシュ４である。車体５には、車体前後方向に対向する一対のブラケット６が形成されており、これらブラケット６の間に介装された内筒７が、ブラケット６の外側から挿通されたボルト８によって軸支されている。内筒７には、外筒９が周設されており、内筒７と外筒９との間にはゴム等の緩衝材１０が介装されている。
そして、内筒７における車体前後方向の後側で車体左右方向の内側に位置する外周面には、後側に向かうほど車体外側から車体内側に傾く傾斜板１１が形成されており、この部分だけは傾斜板１１に沿うように緩衝材１０及び外筒９が形成され、傾斜板１１と緩衝材１０との間には車体前後方向に所定のクリアランスが設けてある。
なお、図示しない上側アーム３のブッシュ４は、上記のような傾斜板１１を設けていない通常の構成としている。
【０００８】
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
図４は、静止状態にある左前輪のサスペンションであり、この状態では対地キャンバが略０である。
図５は、例えば定速右旋回でバウンド状態にある左前輪のサスペンションであり、この状態では対車体キャンバがネガティブとなる。このように、バウンド時のキャンバ変化をネガティブに設定しておくことで、キャンバスラストがコーナリングパワーを低下させることを抑制でき、旋回性能が向上する。
【０００９】
ところで、制動力を発生させると、上下の各アーム３には、図６に示すように、夫々、反対方向の力が作用する。つまり、下側アーム３には車体後側への力が作用し、上側アーム３には車体前側への力が作用する。夫々の力の向きと大きさは、上下アーム同士の距離と制動力の大きさによって決まる。
すなわち、制動力Ｆ0がタイヤ接地点Ｐ0に作用したとき、ナックル２への下側アーム３の取付け点Ｐ1に作用する力Ｆ1と、ナックル２への上側アーム３の取付け点Ｐ2に作用する力Ｆ2とは、下記（１）式の関係となる。
Ｆ1＋Ｆ2＋Ｆ0＝０                            ………（１）
【００１０】
また、タイヤ接地点Ｐ0を中心とするモーメントは、下記（２）式の関係となる。
Ｆ1×Ｌ1＋Ｆ2×Ｌ2＝０                       ………（２）
上記（１）、（２）式より、下記（３）式が得られる。
Ｆ1＝｛１／（１−Ｌ1／Ｌ2）｝Ｆ0
Ｆ2＝｛１／（１−Ｌ2／Ｌ1）｝Ｆ0             ………（３）
Ｌ1＜Ｌ2の関係があるので、下記（４）式が得られる。
１／（１−Ｌ1／Ｌ2）＞０
１／（１−Ｌ2／Ｌ1）＜０                            ………（４）
これは、Ｆ1がＦ0と同方向に作用し、Ｆ2がＦ0と逆方向に作用することを表す。
【００１１】
このように、制動力に応じて下側アーム３には車体後側への力が作用するので、この下側アーム３のブッシュ４では、内筒７に対して外筒９が車体後側に変位する。このとき、緩衝材１０も内筒側に対して外筒側が車体後側に変位することになる。そして、緩衝材１０が傾斜板１１に当接すると、緩衝材１０を介した外筒９が、傾斜板１１にガイドされて車体内側へと変位する。すなわち、下側アーム３が車体内側へと変位するので、キャンバが抑制される。
【００１２】
図７は、制動時のノーズダイブによってバウンド状態にある左前輪のサスペンションであり、この状態ではロール時のバウンドよりもネガティブキャンバが抑制される。このように、制動時のキャンバを抑制することで、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加するので、制動効果が強まる。
また、緩衝材１０と傾斜板１１とが当接するまでは、下側アーム３の車体内側への変位は起こらないので、弱い制動領域では通常のストロークとなり、旋回外輪のキャンバ変化をネガティブにするサスペンション特性を維持することができる。一方、緩衝材１０と傾斜板１１とが当接するほどの強い制動領域でのみ、下側アーム３の車体内側への変位が起こるので、緊急度合と合致して制動効果を強めることができる。
【００１３】
このように、下側アーム３の車体内側への変位開始位置は、緩衝材１０と傾斜板１１とのクリアランスや緩衝材１０の剛性に依存しているので、これらを調整することにより、アーム３が車体前後方向に変位してゆく過程で、ネガティブキャンバにする特性からネガティブキャンバを抑制する特性へと移行するタイミングを調整することができる。また、傾斜板１１の車体前後方向に対する傾斜角を調整することにより、車体前後方向の変位量に応じた車体左右方向の変位量を任意に設定することができる。
【００１４】
なお、Ａアームで構成されたサスペンションアーム３を採用しているが、例えば、図８（ａ）に示すように、前側と後側とを分割した２本のアームを採用したり、図８（ｂ）に示すように、前側と後側とを分割して一方を他方の途中に接続したアームを採用したり、図８（ｃ）に示すように、Ａアームに他のアームを追加したりしても前述した作用効果が得られる。
【００１５】
また、ダブルウィッシュボーンを採用しているが、勿論、ストラット構造やマルチリンク構造を採用してしも前述した作用効果が得られる。
また、傾斜板１１によって外筒９を車体内側にガイドしているが、要は、アーム３が車体後側に変位するときに、これを車体内側に変位させることができればよいので、例えば緩衝材１０の剛性を局部的に変化させたり、カム機構を形成したりしてアーム３をガイドしても前述した作用効果が得られる。
さらに、内筒７を車体５に軸支し、外筒９をアーム３に固定しているが、逆に、内筒７をアーム３に軸支し、外筒９をアーム３に固定しても前述した作用効果が得られる。
【００１６】
《効果》
以上より、下側アーム３が「サスペンションリンク」に対応し、下側アーム３のブッシュ４が「軸受部材」に対応し、傾斜板１１が「ガイド」に対応している。
（１）車輪を支持するサスペンションリンクと、サスペンションリンクを揺動可能な状態で車体に支持する軸受部材とを備え、軸受部材は、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、このサスペンションリンクが車体左右方向に変位するように構成されることを特徴とする。
これにより、ロール時のバウンド側のキャンバ変化をネガティブに設定していたとしても、減速に伴うピッチング時には、バウンド側のネガティブキャンバを抑制することが可能となる。したがって、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加するので、制動効果が強まる。
【００１７】
（２）軸受部材は、サスペンションリンクが車軸よりも下側にある場合、このサスペンションリンクが車体内側に変位するように構成される。
これにより、バウンド側のネガティブキャンバを抑制することができる。
（３）軸受部材は、車体及びサスペンションリンクの一方に車体前後方向に軸支された内筒と、車体及びサスペンションリンクの他方に固定され且つ内筒に周設された外筒と、内筒及び外筒の間に介装された緩衝材と、内筒及び外筒が軸方向に相対変位するときに内筒及び外筒を径方向に相対変位させるガイドと、を備えることを特徴とする。
これにより、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、ガイドによってサスペンションリンクを車体左右方向に容易に且つ確実に変位させることができる。
【００１８】
（４）軸受部材は、制動力に応じてサスペンションリンクを車体内側に変位させる場合には、内筒の車体後方側にガイドが形成されることを特徴とする。
これにより、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、ガイドによってサスペンションリンクを車体内側に容易に且つ確実に変位させることができる。
【００１９】
《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、制動力に応じて下側アーム３を車体内側に変位させるのではなく、上側アーム３を車体外側に変位させるものである。
図９は、上側アーム３のブッシュ４である。内筒７における車体前後方向の前側で車体左右方向の外側に位置する外周面には、前側に向かうほど車体内側から車体外側に傾く傾斜板１１が形成されており、この部分だけは傾斜板１１に沿うように緩衝材１０及び外筒９が形成され、傾斜板１１と緩衝材１０との間には車体前後方向に所定のクリアランスが設けてある。
【００２０】
《作用》
次に、第２実施形態の作用について説明する。
前述したように、制動力を発生させると、下側アーム３には車体後側への力が作用し、上側アーム３には車体前側への力が作用する。
したがって、制動力に応じて上側アーム３には車体前側への力が作用するので、この上側アーム３のブッシュ４では、内筒７に対して外筒９が車体前側に変位する。このとき、緩衝材１０も内筒側に対して外筒側が車体前側に変位することになる。そして、緩衝材１０が傾斜板１１に当接すると、緩衝材１０を介した外筒９が、傾斜板１１にガイドされて車体外側へと変位する。すなわち、上側アーム３が車体外側へと変位するので、キャンバが抑制される。
図１０は、制動時のノーズダイブによってバウンド状態にある左前輪のサスペンションであり、この状態ではロール時のバウンドよりもネガティブキャンバが抑制される。このように、制動時のキャンバを抑制することで、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加するので、制動効果が強まる。
【００２１】
《効果》
（１）軸受部材は、サスペンションリンクが車軸よりも上側にある場合、このサスペンションリンクが車体外側に変位するように構成される。
これにより、バウンド側のネガティブキャンバを抑制することができる。
（２）軸受部材は、制動力に応じてサスペンションリンクを車体外側に変位させる場合には、内筒の車体前方側にガイドが形成されることを特徴とする。
これにより、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、ガイドによってサスペンションリンクを車体外側に容易に且つ確実に変位させることができる。
【００２２】
《第３実施形態》
《構成》
第３実施形態は、制動力に応じて下側アーム３を車体内側に変位させると共に、上側アーム３を車体外側に変位させるものである。すなわち、下側アーム３には図３の第１実施形態を適用し、上側アーム３には図９の第２実施形態を適用する。
【００２３】
《作用》
次に、第３実施形態の作用について説明する。
前述したように、制動力を発生させると、下側アーム３には車体後側への力が作用し、上側アーム３には車体前側への力が作用する。したがって、下側アーム３が車体内側へと変位し、且つ上側アーム３が車体外側へと変位するので、キャンバが抑制される。
図１１は、制動時のノーズダイブによってバウンド状態にある左前輪のサスペンションであり、この状態では第１及び第２実施形態よりもネガティブキャンバが抑制される。このように、制動時のキャンバを更に抑制することで、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加するので、制動効果が更に強まる。
《効果》
前述した第１及び第２実施形態を組み合わせたことで、制動効果が更に強まる。
【００２４】
《第４実施形態》
《構成》
第４実施形態は、リアサスペンションで、駆動力に応じて下側アーム３を車体内側に変位させると共に、上側アーム３を車体外側に変位させるものである。
図１２は、下側アーム３のブッシュ４である。内筒７における車体前後方向の前側で車体左右方向の内側に位置する外周面には、前側に向かうほど車体外側から車体内側に傾く傾斜板１１が形成されており、この部分だけは傾斜板１１に沿うように緩衝材１０及び外筒９が形成され、傾斜板１１と緩衝材１０との間には車体前後方向に所定のクリアランスが設けてある。
【００２５】
図１３は、下側アーム３のブッシュ４である。内筒７における車体前後方向の後側で車体左右方向の外側に位置する外周面には、後側に向かうほど車体内側から車体外側に傾く傾斜板１１が形成されており、この部分だけは傾斜板１１に沿うように緩衝材１０及び外筒９が形成され、傾斜板１１と緩衝材１０との間には車体前後方向に所定のクリアランスが設けてある。
【００２６】
《作用》
次に、第４実施形態の作用について説明する。
バウンド時のキャンバ変化をネガティブになるように設定すると、発進時や加速時のノーズリフト（スカット）によって後輪がバウンドしたときにも、対地キャンバがネガティブ方向に傾くので、対地キャンバが０のときよりもタイヤの接地面積が減少してグリップ力が低下する分、駆動効果が弱まってしまう。
【００２７】
駆動力を発生させると、前述した制動力の場合と全く逆の作用により、下側アーム３には車体前側への力が作用し、上側アーム３には車体後側への力が作用する。
したがって、駆動力に応じて下側アーム３には車体前側への力が作用するので、この下側アーム３のブッシュ４では、内筒７に対して外筒９が車体前側に変位する。このとき、緩衝材１０も内筒側に対して外筒側が車体前側に変位することになる。そして、緩衝材１０が傾斜板１１に当接すると、緩衝材１０を介した外筒９が、傾斜板１１にガイドされて車体内側へと変位する。すなわち、下側アーム３が車体内側へと変位するので、キャンバが抑制される。
【００２８】
一方、駆動力に応じて上側アーム３には車体後側への力が作用するので、この上側アーム３のブッシュ４では、内筒７に対して外筒９が車体後側に変位する。このとき、緩衝材１０も内筒側に対して外筒側が車体後側に変位することになる。そして、緩衝材１０が傾斜板１１に当接すると、緩衝材１０を介した外筒９が、傾斜板１１にガイドされて車体外側へと変位する。すなわち、上側アーム３が車体外側へと変位するので、キャンバが抑制される。
すなわち、リアサスペンションが駆動時のノーズリフト（スカット）によってバウンド状態にある場合、ロール時のバウンドよりもネガティブキャンバが抑制されるので、タイヤの接地面積が増加してグリップ力も増加する分、駆動効果が強まる。
【００２９】
《効果》
（１）軸受部材は、駆動力に応じてサスペンションリンクを車体内側に変位させる場合には、内筒の車体前方側にガイドが形成されることを特徴とする。
これにより、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、ガイドによってサスペンションリンクを車体内側に容易に且つ確実に変位させることができる。
（２）軸受部材は、駆動力に応じてサスペンションリンクを車体外側に変位させる場合には、内筒の車体後方側にガイドが形成されることを特徴とする。
これにより、サスペンションリンクが車体前後方向に変位するときに、ガイドによってサスペンションリンクを車体外側に容易に且つ確実に変位させることができる。
【００３０】
《応用例》
なお、上記の第４実施形態を第１〜第３実施形態の何れかと組み合わせてもよい。これによれば、駆動時のノーズリフトや制動時のノーズダイブによってバウンドするときにもキャンバを抑制することができ、夫々のシーンで制動効果や駆動効果が強まる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】サスペンションの概略構成である。
【図２】サスペンションアームである。
【図３】第１実施形態における下側アームのブッシュである。
【図４】静止状態である。
【図５】ロール時のバウンド状態である（下側アーム変位）。
【図６】制動時にサスペンションアームに作用する力である。
【図７】ノーズダイブ時のバウンド状態である。
【図８】サスペンションアームの他の例示である。
【図９】第２実施形態における上側アームのブッシュである。
【図１０】ノーズダイブ時のバウンド状態である（上側アーム変位）。
【図１１】ノーズダイブ時のバウンド状態である（上側及び下側アーム変位）。
【図１２】第４実施形態における下側アームのブッシュである。
【図１３】第４実施形態における上側アームのブッシュである。
【符号の説明】
【００３２】
１  自動車
２  ナックル
３  サスペンションアーム
４  ブッシュ
５  車体
６  ブラケット
７  内筒
８  ボルト
９  外筒
１０  緩衝材
１１  傾斜板
【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】
2008018873.tif 000009
【図８】
2008018873.tif 000010
【図９】
2008018873.tif 000011
【図１０】
2008018873.tif 000012
【図１１】
2008018873.tif 000013
【図１２】
2008018873.tif 000014
【図１３】
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