(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリングを介し車体側に取付けたリーフスプリングによりアクスルを弾性支持するようにしたサスペンション装置であって、
リーフスプリングの前端部をアクスルより高所の車体側に取付け、その取付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す屈曲部を成すように前記リーフスプリングの前側部分を形成し、該リーフスプリングの前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
【請求項３】
アクスルより前方の車体側から左右一対のトルクロッドを車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスルに連結し、前記各トルクロッドの軸心延長線の交点がアクスルより後方の上側位置に配置されるように構成した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、サスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図７及び図８は従来における車両用のサスペンション装置の一例を示すもので、図中１は図示しないクロスメンバと共にシャシフレームを成すサイドレール、２は車輪、３はアクスルを夫々示し、サイドレール１に沿い車両前後方向（図７中における左右方向）に延びるリーフスプリング４の前端部のアイ５がブラケット６を介しサイドレール１に取付けられ、また、その後端部はアクスル３の上面を通過して該アクスル３の直後でエアスプリング７を介してサイドレール１に取付けられており、前記アクスル３はＵボルト等を介し前記リーフスプリング４により上方から弾性支持されるようになっている。
【０００３】
また、図９及び図１０に示す如く、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３に対し十分に高い位置でサイドレール１に取付けてリーフスプリング４の後端部を斜め後方に降ろし、該後端部をアクスル３の下面を通して該アクスル３の直後でエアスプリング７を介しサイドレール１に取付け、前記アクスル３をＵボルト等を介し前記リーフスプリング４により下方から弾性支持するようにしたものもある。
【０００４】
一般に、図７及び図８の前者はオーバースラングと称される形式のもので、図９及び図１０の後者はアンダースラングと称される形式のものであるが、何れの形式を採用した場合においても、アクスル３を支えるにあたり左右で二つのエアスプリング７を装着するだけで済み、しかも、リーフスプリング４がスタビライザの機能を果たすことからスタビライザを省略することができて全体構成を簡略化することができるので、アクスル３を前後左右の計四箇所でエアスプリング７により支える形式の４バッグエアサスペンションと比較して、コストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというメリットがある。
【０００５】
しかも、図７及び図８のオーバースラング形式のサスペンション装置では、路面上の障害物を乗り越えたような場合に、図７に矢印Ａで示す如き入力点から略直上に突き上げるような軌跡でアクスル３が変位して、路面側から入力された衝撃が車体側に伝わり易いのに対し、図９及び図１０のアンダースラング形式のサスペンション装置であれば、図９に矢印Ａで示す如き後傾したアクスル３の軌跡（後傾アクスルローカス：Inclined Axle Locus）を実現でき、衝撃を後方へ逃がすことにより路面衝撃入力を緩和することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した如きリーフスプリング４とエアスプリング７とを併用した形式のサスペンション装置においては、前側がリーフスプリング４により弾性支持されるのに対し、後側がエアスプリング７により弾性支持されることになるので、前側のばね定数が後側のばね定数に比べて高くなり、４バッグエアサスペンションよりも路面振動を遮断する効果が劣ってしまうことから乗心地の更なる改善が望まれていた。
【０００７】
また、図９及び図１０のアンダースラング形式のサスペンション装置では、路面衝撃入力を緩和する効果を期待できる反面、コーナリング（旋回）時にアクスルステアが生じ易くなり、この種のサスペンション装置を車両のリヤ側に適用した場合にロールオーバーステアが生じ易くなって操縦安定性が低下するという問題があった。
【０００８】
即ち、図９に矢印Ａで示す如き後傾した軌跡でアクスル３が変位する場合、コーナリング時に反旋回側に向け遠心力が作用してローリングが生じると、アクスル３に対し車体の旋回側が浮き上がり且つ反旋回側が沈み込むが、車体が浮き上がる旋回側でアクスル３が後傾軌道上を相対的に下降して前方に変位（図９中におけるＰ1への変位）するのに対し、車体が沈み込む反旋回側ではアクスル３が後傾軌道上を相対的に上昇して後方に変位（図９中におけるＰ2への変位）することになるので、例えば、図１１に示す如く、車両が矢印Ｂで示す右方向に旋回する際に、アクスル３全体が上面視で車両中心に対し反旋回側に向くように傾斜してアクスルステアが生じ、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を減少するようなロールオーバーステアを招いてしまっていた。
【０００９】
ここで、この種のコーナリング時におけるロールオーバーステアを抑制する為には、図７及び図８のオーバースラング形式のサスペンション装置のように、リーフスプリング４の前端部のアイ５の取付け位置を下げて、アクスル３が変位する軌跡を前後変位が少なくなるよう起立させれば良いのであるが、このようにすれば、当然にして路面衝撃入力を緩和する効果が損なわれてしまう結果となるのであり、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とがトレードオフの関係になっているという事情がある。
【００１０】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、リーフスプリングとエアスプリングとを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得られるようにし、更には、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現し得るようにすることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリングを介し車体側に取付けたリーフスプリングによりアクスルを弾性支持するようにしたサスペンション装置であって、リーフスプリングの前端部をアクスルより高所の車体側に取付け、その取付け位置から車両前方側へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す屈曲部を成すように前記リーフスプリングの前側部分を形成し、該リーフスプリングの前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことを特徴とするものである。
【００１２】
而して、このようにすれば、屈曲部の形成によりリーフスプリングの前側部分の展開長が長くなり、しかも、その前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことにより撓み易くなってリーフスプリングの前側部分のばね定数が低減化される結果、エアスプリングにより弾性支持された後側のばね定数と前側のばね定数とが近似して相互のバランスが良化される。
【００１３】
また、リーフスプリングの前端部をアクスルより高所に配置しているので、従来のアンダースラング形式のサスペンション装置の場合と同様に後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）が実現され、路面上の障害物を乗り越えたような場合の衝撃を後方へ逃がして路面衝撃入力を緩和することが可能となる。
【００１４】
そして、このようにリーフスプリングの前側と後側のばね定数が近似して相互のバランスが良化され、しかも、後傾アクスルローカスが実現されて路面衝撃入力が緩和されることにより、４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果が得られることになる。
【００１５】
また、本発明においては、リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置することが好ましく、このようにすれば、車体のローリングの基点となるロール中心の位置が高くなることにより車両重心との相互間距離が短くなってロールモーメントの発生が著しく抑制され、しかも、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じることになり、これらの相乗的な作用により操縦安定性が大幅に向上されることになる。
【００１６】
即ち、リーフスプリングの前端部から屈曲部にかけての立ち上がり部分を車幅方向内側に傾倒させて配置した場合、弾性変形を考慮せずに幾何学的に決まる仮想のロール中心は、前記左右の立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に配置されることになり、現実のロール中心は弾性変形の影響により前記仮想のロール中心より若干低くなるものの、従来よりも著しくロール中心の位置が高められることになる。
【００１７】
また、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じる理由につき補足すると、仮に車体側を固定としてロール中心回りにアクスル側がローリングしたと考えた場合に、車両前方から見て互いに車幅方向内側に傾倒していた左右の立ち上がり部分の一方（車体が浮き上がる旋回側）は起立傾向となり且つ他方（車体が沈み込む反旋回側）は倒伏傾向へと変位することになるが、起立傾向の一方の立ち上がり部分は上方から見て前後距離が長くなり、倒伏傾向の他方の立ち上がり部分は上方から見て前後距離が短くなるので、各立ち上がり部分の上端（リーフスプリングの前端部）が車体の前後方向における同じ位置に取付けられていると考えると、車体が浮き上がる旋回側でアクスルが後方への変位を生じ、車体が沈み込む反旋回側でアクスルが前方への変位を生じることになり、アクスル全体が上面視で車両中心に対し旋回側に向くように傾斜し、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を増加するようなロールアンダステアが新たに生じることになる。
【００１８】
更に、本発明においては、アクスルより前方の車体側から左右一対のトルクロッドを車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスルに連結し、前記各トルクロッドの軸心延長線の交点がアクスルより後方の上側位置に配置されるように構成すると良い。
【００１９】
このようにすれば、各トルクロッドの軸心延長線の交点に形成されるコンプライアンスステア中心がアクスルより後方の上側位置に配置されることになるので、コーナリング時に遠心力に対し逆向きに路面側から車輪の接地部に反力が作用した際に、コンプライアンスステアが上面視で車両中心に対し旋回側に向くようなアンダーステア傾向で現れ、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアによってもロールオーバーステアが打ち消されることになる。
【００２０】
尚、各トルクロッドの軸心延長線の交点は、比較的高い位置の仮想のロール中心としても機能し、前述の各立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差によってもロール剛性を高める効果が生じることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図１〜図４は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図７〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。
【００２３】
本形態例においては、前述した図７〜図１１のサスペンション装置と略同様に、前端部を車体側に取付け且つ後端部をエアスプリング７を介し車体側に取付けたリーフスプリング４によりアクスル３を弾性支持するようにした形式のサスペンション装置に関し、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３に対し十分に高い位置でブラケット６を介しサイドレール１に取付けると共に、その取付け位置から車両前方側（図１中における左側）へ張り出しつつ下降した後に車両後方側へ向け緩やかに折り返す略Ｌ字形の屈曲部８を成すように前記リーフスプリング４の前側部分を形成し、該リーフスプリング４の前側部分における板厚を残りの部分より相対的に薄く形成するようにしている。
【００２４】
しかも、本形態例においては、特に図２に明示してある如く、リーフスプリング４のアイ５から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置するようにしており、更には、特に図３に明示してある如く、アクスル３より前方の左右のサイドレール１の内側から左右一対のトルクロッド１０を車両後方に向かうにつれ相互に近接するようハの字状に配置してアクスル３に連結し、前記各トルクロッド１０の軸心延長線の交点がアクスル３より後方の上側位置に配置されるように構成している。
【００２５】
尚、各トルクロッド１０とアクスル３との連結に際し、実際にはアクスル３の中央部に立設したブラケットの上端部に対して各トルクロッド１０の後端が連結されることになるが、ここでは説明の便宜を図るために前記ブラケットの図示を省略している。
【００２６】
而して、このようにすれば、屈曲部８の形成によりリーフスプリング４の前側部分の展開長が長くなり、しかも、その前側部分の適宜な範囲の板厚を残りの部分より相対的に薄く形成したことにより撓み易くなってリーフスプリング４の前側部分のばね定数が低減化される結果、エアスプリング７により弾性支持された後側のばね定数と前側のばね定数とが近似して相互のバランスが良化される。
【００２７】
また、リーフスプリング４の前端部のアイ５をアクスル３より高所に配置しているので、従来のアンダースラング形式のサスペンション装置の場合と同様に、図１に矢印Ａで示す如き後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）が実現され、路面上の障害物を乗り越えたような場合の衝撃を後方へ逃がして路面衝撃入力を緩和することが可能となる。
【００２８】
そして、このようにリーフスプリング４の前側と後側のばね定数が近似して相互のバランスが良化され、しかも、後傾アクスルローカスが実現されて路面衝撃入力が緩和されることにより、４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果が得られることになる。
【００２９】
また、本形態例においては、リーフスプリング４の前端部のアイ５から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置しているので、車体のローリングの基点となるロール中心Ｒ1の位置が高くなることにより車両重心との相互間距離が短くなってロールモーメントの発生が著しく抑制され、しかも、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じることになり、これらの相乗的な作用により操縦安定性が大幅に向上されることになる。
【００３０】
即ち、図２に示す如く、リーフスプリング４の前端部から屈曲部８にかけての立ち上がり部分９を車幅方向内側に傾倒させて配置した場合、弾性変形を考慮せずに幾何学的に決まる仮想のロール中心Ｒ0は、前記左右の立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に配置されることになり、現実のロール中心Ｒ1は弾性変形の影響により前記仮想のロール中心Ｒ0より若干低くなるものの、従来のロール中心（図８及び図１０中におけるロール中心Ｒ2，Ｒ3参照）よりも著しくロール中心Ｒ1の位置が高められることになる。
【００３１】
また、コーナリング時にロールオーバーステアを打ち消すロールアンダステアが新たに生じる理由につき補足すると、図４の上側部分に前面視の状態を示している通り、仮に車体側を固定としてロール中心Ｒ1回りにアクスル３側がローリングしたと考えた場合に、車両前方から見て互いに車幅方向内側に傾倒していた左右の立ち上がり部分９の一方（車体が浮き上がる旋回側：図４中では左側）は起立傾向となり且つ他方（車体が沈み込む反旋回側：図４中では右側）は倒伏傾向へと変位することになるが、図４の下側部分に上面視の状態を示している通り、起立傾向の一方の立ち上がり部分９は上方から見て前後距離が長くなり、倒伏傾向の他方の立ち上がり部分９は上方から見て前後距離が短くなるので、各立ち上がり部分９の上端（リーフスプリング４の前端部）のアイ５が車体の前後方向における同じ位置に取付けられていると考えれば、車体が浮き上がる旋回側（図４中では左側）でアクスル３が後方への変位を生じ、車体が沈み込む反旋回側（図４中では右側）でアクスル３が前方への変位を生じることになり、図３に示す如く、車両が矢印Ｂで示す右方向に旋回する際に、アクスル３全体が上面視で車両中心に対し旋回側に向くように傾斜してアクスルステアが生じ、これによりフロント側で決めた舵取り方向への旋回半径を増加するようなロールアンダステアが新たに生じることになる。
【００３２】
更に、本形態例においては、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点に形成されるコンプライアンスステア中心Ｃ1がアクスル３より後方の上側位置に配置されることになるので、図３中に矢印Ｃで示す如く、コーナリング時に遠心力に対し逆向きに路面側から車輪の接地部に反力が作用した際に、コンプライアンスステアが上面視で車両中心に対し旋回側に向くようなアンダーステア傾向で現れ、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアによってもロールオーバーステアが打ち消されることになる。
【００３３】
尚、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点は、比較的高い位置の仮想のロール中心Ｒ0’としても機能し、前述の各立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心Ｒ0との高さの差によってもロール剛性を高める効果が生じることになる。
【００３４】
従って、上記形態例によれば、リーフスプリング４とエアスプリング７とを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得ることができ、従来より大幅に乗心地を向上することができる。
【００３５】
また、後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）を実現しながらも、ロール中心Ｒ1の位置を高くしてロールモーメントの発生を抑制することができ、しかも、コーナリング時にロールアンダステアを新たに発生させてロールオーバーステアを打ち消すことができるので、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現することができる。
【００３６】
更に、本形態例においては、コーナリング時のコンプライアンステアをアンダーステア傾向で現れるようにしたことにより、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアでロールオーバーステアを打ち消すことができ、しかも、各トルクロッド１０の軸心延長線の交点を比較的高い位置の仮想のロール中心として機能させることにより、左右のリーフスプリング４の各立ち上がり部分９を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差でロール剛性を高めることもできるので、車両の操縦安定性に関する更なる向上を図ることができる。
【００３７】
図５は本発明の別の形態例を示すもので、リーフスプリング４の屈曲部８を車両前方に向け弓形に大きく張り出させてリーフスプリング４の前側部分の展開長が更に長くなるようにしたものであり、このようにすれば、先に図１で示した如き略Ｌ字形の屈曲部８とした場合よりもリーフスプリング４の前側部分のばね定数を一層低減化することができる。
【００３８】
また、図６は本発明の更に別の形態例を示すもので、ここに図示している例では、リーフスプリング４の立ち上がり部分９の板厚を相対的に厚く形成し、該立ち上がり部分９直後の水平部分の板厚を相対的に薄く形成するようにしたものであり、このようにした場合には、立ち上がり部分９をシャックルのように機能させることにより撓みに伴う姿勢変化の制御を行うことが可能となる。
【００３９】
尚、本発明のサスペンション装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、屈曲部の形状は図示する例に限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００４０】
【発明の効果】
上記した本発明のサスペンション装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【００４１】
（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、リーフスプリングとエアスプリングとを併用した形式のサスペンション装置に関し、そのコストが安くあがり且つ車両重量の増加が少なくて済むというというメリットを生かしつつ４バッグエアサスペンションに劣らない優れた路面振動遮断効果を得ることができ、従来より大幅に乗心地を向上することができる。
【００４２】
（ＩＩ）本発明の請求項２に記載の発明によれば、後傾アクスルローカス（Inclined Axle Locus）を実現しながらも、ロール中心の位置を高くしてロールモーメントの発生を抑制することができ、しかも、コーナリング時にロールアンダステアを新たに発生させてロールオーバーステアを打ち消すこともできるので、ロールオーバーステアの抑制による操縦安定性の向上と、路面衝撃入力の緩和による乗心地の向上とを同時に実現することができる。
【００４３】
（ＩＩＩ）本発明の請求項３に記載の発明によれば、コーナリング時のコンプライアンスステアをアンダーステア傾向で現れるようにしたことにより、このアンダーステア傾向のコンプライアンスステアでロールオーバーステアを打ち消すことができ、しかも、各トルクロッドの軸心延長線の交点を比較的高い位置の仮想のロール中心として機能させることにより、左右のリーフスプリングの各立ち上がり部分を上方へ延長した時の交差部分に決まる仮想のロール中心との高さの差でロール剛性を高めることもできるので、車両の操縦安定性に関する更なる向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ方向の矢視図である。
【図４】左右の立ち上がり部分のローリング時の変位に関する説明図である。
【図５】本発明の別の形態例を示す側面図である。
【図６】本発明の更に別の形態例を示す側面図である。
【図７】従来のサスペンション装置の一例を示す側面図である。
【図８】図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。
【図９】従来のサスペンション装置の別の例を示す側面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ方向の矢視図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ方向の矢視図である。
【符号の説明】
１  サイドレール（車体）
３  アクスル
４  リーフスプリング
７  エアスプリング
８  屈曲部
９  立ち上がり部分
１０  トルクロッド
【図１】
0004605733.tif 000002
【図２】
0004605733.tif 000003
【図３】
0004605733.tif 000004
【図４】
0004605733.tif 000005
【図５】
0004605733.tif 000006
【図６】
0004605733.tif 000007
【図７】
0004605733.tif 000008
【図８】
0004605733.tif 000009
【図９】
0004605733.tif 000010
【図１０】
0004605733.tif 000011
【図１１】
0004605733.tif 000012