(57)【要約】【課題】  リヤサスペンション装置の３本のラテラルアームの車体左右方向の剛性が設計値に対して変化しても、横力トーインを確実に達成できるようにする。【解決手段】  マルチリンク式のリヤサスペンション装置は、ナックルＮに接続されたアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｌｏよりなる３本のラテラルアームを備える。３本のラテラルアームのうち最も高い位置に配置されたアッパーアームＡｕｐをナックルＮに接続するボールジョイント５と、他の２本のラテラルアームのうち車体前方側に配置されたロアアームＡｌｏをナックルＮに接続するゴムブッシュジョイント１１とを通る直線Ｌが路面に交差する交点Ｌａを後輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体後方に位置させ、かつ３本のラテラルアームの長手方向の弾性係数を所定の関係に設定することで、弾性キングピンが路面に交差する交点が旋回時の横力の作用点に対して必ず車体後方に位置するようにし、横力トーインを確実に達成して車両の操安性能を高めることができる。【選択図】        図２
2005225382.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車軸（Ａ）を介して後輪（Ｗ）を回転自在に支持するナックル（Ｎ）と、
車体側のジョイント（１５）から車体前後方向に延びてナックル（Ｎ）に接続されるトレーリングアーム（Ａｔｒ）と、
車体側のジョイント（６，１２，１８）から車体左右方向に延びてナックル（Ｎ）に接続される３本のラテラルアーム（Ａｕｐ，Ａｌｏ，Ａｃｏ）と、
を備えた車両用リヤサスペンション装置において、
３本のラテラルアーム（Ａｕｐ，Ａｌｏ，Ａｃｏ）のうち最も高い位置に配置された第１ラテラルアーム（Ａｕｐ）をナックル（Ｎ）に接続する第１ジョイント（５）と、他の２本のラテラルアーム（Ａｌｏ，Ａｃｏ）のうち車体前方側に配置された第２ラテラルアーム（Ａｌｏ）をナックル（Ｎ）に接続する第２ジョイント（１１）とを通る直線（Ｌ）が路面に交差する交点（Ｌａ）を後輪（Ｗ）の接地点（Ｗａ）よりも車体後方に位置させ、
前記第１ラテラルアーム（Ａｕｐ）の両端のジョイント（５，６）を含む長手方向の弾性係数をｋｂとし、前記第２ラテラルアーム（Ａｌｏ）の両端のジョイント（１１，１２）を含む長手方向の弾性係数をｋａとし、残りの第３ラテラルアーム（Ａｃｏ）の両端のジョイント（１７，１８）を含む長手方向の弾性係数をｋｃとし、
車体前後方向に延びるｘ軸および車体上下方向に延びるｙ軸を有するｘ−ｙ座標において、前記第１ジョイント（５）の座標を［ｂｘ，ｂｙ］とし、前記第２ジョイント（１１）の座標を［ａｘ，ａｙ］とし、前記第３ラテラルアーム（Ａｃｏ）をナックル（Ｎ）に接続する第３ジョイント（１７）の座標を［ｃｘ，ｃｙ］とし、
Ａ＝（−ａｙ＋ｂｙ）（−ａｙｂｘ＋ａｘｂｙ）
Ｂ＝（−ａｙ＋ｃｘ）（−ａｙｃｘ＋ａｘｃｙ）
Ｃ＝（−ｂｙ＋ｃｙ）（−ｂｙｃｘ＋ｂｘｃｙ）
としたとき、
ｋｂ＜−ｋａＢ／Ｃであればｋｃ＜ｋａｋｂＡ／（−ｋａＢ−ｋｂＣ）が成立し、またｋｂ＞−ｋａＢ／Ｃであればｋｃ＞ｋａｋｂＡ／（−ｋａＢ−ｋｂＣ）が成立するように、前記第１〜第３ラテラルアーム（Ａｕｐ，Ａｌｏ，Ａｃｏ）の弾性係数をｋｂ，ｋａ，ｋｃを設定したことを特徴とする車両用リヤ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、車軸を介して後輪を回転自在に支持するナックルと、車体側のジョイントから車体前後方向に延びてナックルに接続されるトレーリングアームと、車体側のジョイントから車体左右方向に延びてナックルに接続される３本のラテラルアームとを備えた車両用リヤサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
トレーリングアーム、リーディングアーム、アッパーアーム、ロアアームおよびコントロールアームを備えたマルチリンク式サスペンション装置が、下記特許文献１により公知である。
【０００３】
このマルチリンク式サスペンション装置は、リーディングアームとナックルとの連結部およびリーディングアームと車体との連結部の少なくとも一方に介在する弾性ブッシュに、引張方向に高く圧縮方向に低い弾性率を持たせることにより、高いキャスタ剛性および高い前後コンプライアンスの両立を図っている。
【特許文献１】特開平７−１８６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、アッパーアーム、ロアアームおよびコントロールアームよりなる３本のラテラルアームを備えたサスペンション装置では、それらのラテラルアームの配置と、各々のラテラルアームの車体左右方向の剛性とによって弾性キングピンの位置が決定される。特に、ラテラルアームの車体左右方向の剛性は、それらの両端を車体やナックルに接続するゴムブッシュジョイントの弾性係数によって決まるが、その弾性係数が設計値に対して変化したような場合に弾性キングピンの位置が設計上の位置からずれてしまい、車両の旋回時に路面から後輪に横力が作用したときに後輪がトーアウトして操安性能を低下させる可能性がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、リヤサスペンション装置の３本のラテラルアームの車体左右方向の剛性が設計値に対して変化しても、横力トーインを確実に達成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車軸を介して後輪を回転自在に支持するナックルと、車体側のジョイントから車体前後方向に延びてナックルに接続されるトレーリングアームと、車体側のジョイントから車体左右方向に延びてナックルに接続される３本のラテラルアームとを備えた車両用リヤサスペンション装置において、３本のラテラルアームのうち最も高い位置に配置された第１ラテラルアームをナックルに接続する第１ジョイントと、他の２本のラテラルアームのうち車体前方側に配置された第２ラテラルアームをナックルに接続する第２ジョイントとを通る直線が路面に交差する交点を後輪の接地点よりも車体後方に位置させ、前記第１ラテラルアームの両端のジョイントを含む長手方向の弾性係数をｋｂとし、前記第２ラテラルアームの両端のジョイントを含む長手方向の弾性係数をｋａとし、残りの第３ラテラルアームの両端のジョイントを含む長手方向の弾性係数をｋｃとし、車体前後方向に延びるｘ軸および車体上下方向に延びるｙ軸を有するｘ−ｙ座標において、前記第１ジョイントの座標を［ｂｘ，ｂｙ］とし、前記第２ジョイントの座標を［ａｘ，ａｙ］とし、前記第３ラテラルアームをナックルに接続する第３ジョイントの座標を［ｃｘ，ｃｙ］とし、
Ａ＝（−ａｙ＋ｂｙ）（−ａｙｂｘ＋ａｘｂｙ）
Ｂ＝（−ａｙ＋ｃｘ）（−ａｙｃｘ＋ａｘｃｙ）
Ｃ＝（−ｂｙ＋ｃｙ）（−ｂｙｃｘ＋ｂｘｃｙ）
としたとき、ｋｂ＜−ｋａＢ／Ｃであればｋｃ＜ｋａｋｂＡ／（−ｋａＢ−ｋｂＣ）が成立し、またｋｂ＞−ｋａＢ／Ｃであればｋｃ＞ｋａｋｂＡ／（−ｋａＢ−ｋｂＣ）が成立するように、前記第１〜第３ラテラルアーム（Ａｕｐ，Ａｌｏ，Ａｃｏ）の弾性係数をｋｂ，ｋａ，ｋｃを設定したことを特徴とする車両用リヤサスペンション装置が提案される。
【０００７】
尚、実施例のアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏはそれぞれ本発明の第１、第２、第３ラテラルアームに対応し、実施例のボールジョイント５、ゴムブッシュジョイント１１およびボールジョイント１７はそれぞれ本発明の第１、第２、第３ジョイントに対応し、実施例のゴムブッシュジョイント６，１２，１５，１８は本発明のジョイントに対応する。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の構成によれば、３本のラテラルアームのうち最も高い位置に配置された第１ラテラルアームをナックルに接続する第１ジョイントと、他の２本のラテラルアームのうち車体前方側に配置された第２ラテラルアームをナックルに接続する第２ジョイントとを通る直線が路面に交差する交点を後輪の接地点よりも車体後方に位置させ、かつ第１〜第３ラテラルアームの長手方向の弾性係数を所定の関係に設定したので、弾性キングピンが路面に交差する交点が旋回時の横力の作用点に対して必ず車体後方に位置するようにし、横力トーインを確実に達成して車両の操安性能を高めることができる。しかも第１〜第３ラテラルアームの上記配置により、低い位置にある第２ラテラルアームの弾性係数を低くすることなく横力トーインを達成できるので、後輪の接地点横剛性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１０】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１はマルチリンク式サスペンションの平面図、図２は図１の２−２線矢視図、図３は弾性キングピンおよびキャスタートレールの説明図、図４はサスペンション装置の解析用モデルを示す図、図５はニューマチックトレールが常に正になる条件の説明図、図６はニューマチックトレールが常に正になる弾性係数の領域を示すグラフである。
【００１１】
図１および図２は前輪駆動車両の左側の後輪Ｗのマルチリンク式サスペンション装置を示すもので、タイヤ１、ホイール２およびブレーキディスク３よりなる後輪Ｗは、車軸Ａを介してナックルＮに回転自在に支持される。ナックルＮから上向きに突出するアッパーアーム取付部４と車体Ｂとに、アッパーアームＡｕｐの外端および内端がそれぞれボールジョイント５およびゴムブッシュジョイント６を介して連結されるとともに、ナックルＮから上向きに突出するリーディングアーム取付部７と車体Ｂとに、リーディングアームＡｌｅの外端および内端がそれぞれゴムブッシュジョイント８，９を介して連結される。アッパーアームＡｕｐおよびリーディングアームＡｌｅは、車軸Ａの上方において略同一水平面内に位置するように配設されており、アッパーアームＡｕｐは車体左右方向に延在し、リーディングアームＡｌｅは車体後方内側から車体前方外側に延在する。
【００１２】
ナックルＮから下向きに突出するロアアーム取付部１０と車体Ｂとに、ロアアームＡｌｏの外端および内端がそれぞれゴムブッシュジョイント１１，１２を介して連結されるとともに、ナックルＮから下向きに突出するトレーリングアーム取付部１３と車体Ｂとに、トレーリングアームＡｔｒの外端および内端がそれぞれゴムブッシュジョイント１４，１５を介して連結される。ロアアームＡｌｏおよびトレーリングアームＡｔｒは、車軸Ａの下方において略同一水平面内に位置するように配設されており、ロアアームＡｌｏは車体左右方向に延在し、トレーリングアームＡｔｒは車体前方内側から車体後方外側に延在する。
【００１３】
ナックルＮから車体後方に突出するコントロールアーム取付部１６と車体Ｂとに、コントロールアームＡｃｏの外端および内端がそれぞれボールジョイント１７およびゴムブッシュジョイント１８を介して連結される。コントロールアームＡｃｏは、アッパーアームＡｕｐおよびロアアームＡｌｏの中間の高さにおいて車体左右方向に延在する。
【００１４】
ナックルＮから車体内側に突出するダンパー取付部１９には、上端を車体Ｂに支持したダンパーＤの下端が連結される。ダンパーＤの上端（車体Ｂへの取付部）は下端（ナックルＮへの取付部）に対して車体後方に変位しており、従ってダンパーＤの上部は車体後方に僅かに傾斜している。
【００１５】
車体左右方向に延びるアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏのうち、車軸Ａの前上方に配置されたアッパーアームＡｕｐは本発明の第１ラテラルアームを構成し、車軸Ａの下方に配置されたロアアームＡｌｏは本発明の第２ラテラルアームを構成し、車軸Ａの後方に配置されたコントロールアームＡｃｏは本発明の第３ラテラルアームを構成する。またアッパーアームＡｕｐをナックルＮに接続するボールジョイント５は本発明の第１ジョイントを構成し、ロアアームＡｌｏをナックルＮに接続するゴムブッシュジョイント１１は本発明の第２ジョイントを構成し、コントロールアームＡｃｏをナックルＮに接続するボールジョイント１７は本発明の第３ジョイントを構成する。
【００１６】
図２から明らかなように、アッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏのうち、最も高い位置にあるアッパーアームＡｕｐをナックルＮに接続するボールジョイント５と、残りのロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏのうち車体前方側にあるロアアームＡｌｏをナックルＮに接続するゴムブッシュジョイント１１とを通る直線Ｌが路面と交差する交点Ｌａは後輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体後方側にあり、残りのコントロールアームＡｃｏは前記直線Ｌよりも車体後方側に位置している。
【００１７】
ところで、車両の旋回時に接地荷重が増加する旋回外側の後輪Ｗは路面との接地点から車体内向きの横力を受けるが、この横力によって前記旋回外側の後輪Ｗがトーインするモーメントが発生すれば車両の旋回時の安定性が高められる。実キングピンを持たないリヤサスペンション装置では弾性キングピンＫを中心として後輪Ｗがトー変化するため、その弾性キングピンＫが路面に交差する交点Ｋａと後輪Ｗの接地点Ｗａとの距離、つまり弾性キングピンＫのキャスタートレールＣＴ（以下、単にキャスタートレールＣＴという）が正であれば、つまり弾性キングピンＫが路面に交差する交点Ｋａが後輪Ｗの接地点Ｗａよりも車体後方にあれば、旋回時の横力によるトーインが達成される。
【００１８】
図３は本実施例のサスペンション装置のアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの配置を模式的に示すものであり、その弾性キングピンＫの位置はアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの長手方向の剛性、つまりアッパーアームＡｕｐの両端のボールジョイント５およびゴムブッシュジョイント６の剛性と、ロアアームＡｌｏの両端のゴムブッシュジョイント１１，１２の剛性と、コントロールアームＡｃｏの両端のボールジョイント１７およびゴムブッシュジョイント１８の剛性とによって変化してしまい、キャスタートレールＣＴが必ず正になるとは限らない。
【００１９】
しかしながら、アッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏを図３に示すように配置すると、ゴムブッシュジョイントの剛性が大きく変化しても弾性キングピンＫはＫ１からＫ２の範囲で移動するため、多くの場合にキャスタートレールＣＴが正になって横力によりトーインが達成される。
【００２０】
また後輪Ｗの接地点横剛性に最も大きく寄与するラテラルアームは路面に最も近いロアアームＡｌｏであり、その長手方向の剛性を高めると接地点横剛性が高くなる。このような理由でロアアームＡｌｏの長手方向の剛性を高めると、弾性キングピンＫはＫ２方向に起立してキャスタートレールＣＴが小さくなるが、本実施例のアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの配置によれば、キャスタートレールＣＴが負にならないので横力によるトーアウトが発生するのを回避することができる。
【００２１】
以下、上述したリヤサスペンション装置の作用を、図４に示す解析用モデルを用いて検証する。
【００２２】
図４において、符号ＡはロアアームＡｌｏの位置（ゴムブッシュジョイント１１の位置）を、符号ＢはアッパーアームＡｕｐの位置（ボールジョイント５の位置）を、符号ＣはコントロールアームＡｃｏの位置（ボールジョイント１７の位置）をそれぞれ示している。後輪Ｗの接地点Ｗａを原点とて車体後方に延びるｘ軸、車体上方に延びるｙ軸および車体内方に延びるｚ軸を有するｘ−ｙ−ｚ直交座標系が設定されており、Ａ点のｘ−ｙ座標は（ａｘ，ａｙ）、Ｂ点のｘ−ｙ座標は（ｂｘ，ｂｙ）、Ｃ点のｘ−ｙ座標は（ｃｘ，ｃｙ）となる。符号Ｗｂは路面からの横力が後輪Ｗに作用する横力作用点であり、この横力作用点Ｗｂと後輪Ｗの接地点Ｗａとの距離をニューマチックトレールＰＴとする。
【００２３】
符号ｋａはロアアームＡｌｏの両端のゴムブッシュジョイント１１，１２を含む長手方向（ｚ軸方向）の弾性係数、符号ｋｂはアッパーアームＡｕｐの両端のボールジョイント５およびゴムブッシュジョイント６を含む長手方向（ｚ軸方向）の弾性係数、符号ｋｃはコントロールアームＡｃｏの両端のボールジョイント１７およびゴムブッシュジョイント１８を含む長手方向（ｚ軸方向）の弾性係数である。符号Ｆａ，Ｆｂ，ＦｃはそれぞれロアアームＡｌｏ、アッパーアームＡｕｐおよびコントロールアームＡｃｏに作用するｚ軸方向の荷重である。符号Ｆは路面から後輪Ｗに作用するｚ軸方向の荷重（横力）であり、その荷重は後輪Ｗの接地点ＷａからニューマチックトレールＰＴだけ後方の横力作用点Ｗｂに作用する。
【００２４】
図４の定義に従うと、ｚ軸方向の荷重の釣り合い、ｘ軸まわりのモーメントの釣り合いおよびｙ軸まわりのモーメントの釣り合いから、［数１］に示す三つの式が成立する。
【００２５】
【数１】
2005225382.tif 000003
【００２６】
［数１］に示す三つの式をＡ点、Ｂ点およびＣ点に作用する荷重Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃについて解くと、［数２］に示す三つの式が得られる。
【００２７】
【数２】
2005225382.tif 000004
【００２８】
［数２］で求めた荷重Ｆａ，Ｆｂ，Ｆｃと各アームの弾性係数ｋａ，ｋｂ，ｋｃとによって、横力Ｆが作用したときに各アームがｚ軸方向にどれだけ撓むかが決まり、後輪Ｗの回転面がどれだけ傾くかが決まる。後輪Ｗの回転面の法線を上から見たとき、その法線の角度の変化が後輪Ｗのトー変化となる。この後輪Ｗのトー変化を求めるために、Ａ点およびＢ点を結ぶベクトルと、Ａ点およびＣ点を結ぶベクトルとの内積を、［数３］により計算する。
【００２９】
【数３】
2005225382.tif 000005
【００３０】
しかして、［数３］で算出した法線ベクトルのＸ成分およびＺ成分を用いて、後輪Ｗのトー変化は、
ｔａｎ-1Ｘ／Ｚ
で与えられる。
【００３１】
このようにして得られた後輪Ｗのトー変化ｔａｎ-1Ｘ／Ｚを［数２］を用いて変形すると、［数４］のようになる。
【００３２】
【数４】
2005225382.tif 000006
【００３３】
ここで理解を容易にするために、ニューマチックトレールＰＴ＝０、つまり横力作用点Ｗｂが後輪Ｗの接地点Ｗａに一致していると仮定すると、［数４］は［数５］のようになる。
【００３４】
【数５】
2005225382.tif 000007
【００３５】
後輪Ｗのサスペンション装置には、次の（１）および（２）の特性が要求される。
（１）最も下方にあるロアアームＡｌｏ（図４のＡ点）は取付点がメインフレームから離れているので、取付点剛性（弾性係数ｋａ）が低下し易い。従って、不本意に弾性係数ｋａが小さくなった場合でも、横力トーインが発生するようにしたい。言い換えると、ロアアームＡｌｏの取付点剛性が低下しても、横力トーイン量が減少するのを避けたい。
（２）最も下方にあるロアアームＡｌｏ以外のアッパーアームＡｕｐ（図４のＢ点）およびコントロールアームＡｃｏ（図４のＣ点）の取付点剛性（弾性係数ｋｂ，ｋｃ）を低下させて横力トーイン量を増加させたい。なぜならば、最も下方にあるロアアームＡｌｏの取付点剛性（弾性係数ｋａ）を低下させると接地点横剛性が大幅に低下するので、ロアアームＡｌｏの取付点剛性は高くしたいからである。
【００３６】
さて［数５］の分母は常に負であるため、分子が正であり、かつその絶対値が大きいほど横力トーインが大きくなる。上記（１）の要求に関して、分子の第１項におけるロアアームＡｌｏの弾性係数ｋａが小さくなっても横力トーイン量を大きくするには、（ｃｙ−ｂｙ）（ｂｘｃｙ−ｂｙｃｘ）は正でなければならない。図４において、Ｂ点とＣ点とはｙ軸を挟んでいるので（ｂｘｃｙ−ｂｙｃｘ）は負であり、従って（ｃｙ−ｂｙ）も負でなければならない。即ち、「Ｃ点（コントロールアームＡｃｏ）はＢ点（アッパーアームＡｕｐ）よりも低い位置になければならない。」
また上記（２）の要求に関して、最も低い位置にあるロアアームＡｌｏの弾性係数ｋａを低下させると接地点横剛性が大幅に低下する問題があり、最も高い位置にあるアッパーアームＡｕｐの弾性係数ｋｂを低下させるとキャンバー剛性が大幅に低下する問題があるため、残りのコントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃを低下させることで横力トーイン量を大きくしたい。そのためには［数５］の分子の第３項の（ｂｙ−ａｙ）（ａｘｂｙ−ａｙｂｘ）が正でなければならない。図４において、Ｂ点はＡ点よりも高い位置にあるので（ｂｙ−ａｙ）は常に正であり、従って（ａｘｂｙ−ａｙｂｘ）が正である必要がある。（ａｘｂｙ−ａｙｂｘ）が正であるには、Ｂ点およびＡ点を結ぶ直線Ｌのｙ切片が正であればよい。言い換えると、「Ｂ点（アッパーアームＡｕｐ）およびＡ点（ロアアームＡｌｏ）を結ぶ直線Ｌが後輪Ｗの接地点Ｗａよりも後方の交点Ｌａで路面と交差しなければならない。」
以上のように、アッパーアームＡｕｐおよびロアアームＡｌｏを結ぶ直線Ｌが後輪Ｗの接地点Ｗａよりも後方で路面と交差し、かつコントロールアームＡｃｏがアッパーアームＡｕｐよりも低い位置にあれば、上記（１）および（２）の要求が満たされる。これにより、アッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの各ジョイントの剛性が設計時に想定した値よりも低くなっても、キャスタートレールＣＴはあまり変化しない。従って、サブフレーム等のラテラルアームの取付部を柔らかい構造にして軽量化を図っても、横力トーアウトになるのを防止して操安性能を確保することができる。また横力を最も多く分担するロアアームＡｌｏのゴムブッシュジョイント１１，１２の剛性を高い値に保って接地点横剛性を確保しながら、コントロールアームＡｃｏのゴムブッシュジョイント５，６の剛性を低下させることで横力トーイン量を増加させることができる。
【００３７】
以上の説明はニューマチックトレールＰＴ＝０と仮定したものであるが、実際には横力作用点Ｗｂは接地点Ｗａよりも後方にあってニューマチックトレールＰＴ＞０である。従って、各ラテラルアームの取付点の剛性の低下等の如何なる条件下でも横力トーインを確保するには、弾性キングピンＫと路面との交点Ｋａが横力作用点Ｗｂよりも後方にあること、言い換えれば、キャスタートレールＣＴ＞ニューマチックトレールＰＴであることが必要である。
【００３８】
弾性キングピンＫは、横力が作用してもトー変化が発生しない点の集合であることから、ｔａｎ（ｔｏｅ）を与える前記［数４］において、ｔａｎ（ｔｏｅ）＝０となるニューマチックトレールＰＴを求めれば、そのニューマチックトレールＰＴがキャスタートレールＣＴとなる。従って、ニューマチックトレールＰＴをキャスタートレールＣＴとして、キャスタートレールＣＴ＞０が成立するようにアッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの剛性を設定すれば、必ず横力トーインが達成されることになる。そこで前記［数４］をニューマチックトレールＰＴ（つまりキャスタートレールＣＴ）について解くと、以下の［数６］が得られる。
【００３９】
【数６】
2005225382.tif 000008
【００４０】
［数６］において、キャスタートレールＣＴ＞０が成立するには、分子の第２項の（ａｘｃｙ−ａｙｃｘ）が正という条件が成立すれば良く、この条件は、図５に示すように、Ａ点（ロアアームＡｌｏ）およびＣ点（コントロールアームＡｃｏ）を結ぶ直線のｙ切片が負であることを意味している。しかしながら、この配置を実現するにはＡ点（ロアアームＡｌｏ）をかなり車体後方に配置する必要があり、これにより接地点横剛性の低下を招く問題がある。
【００４１】
このように、アッパーアームＡｕｐ、ロアアームＡｌｏおよびコントロールアームＡｃｏの剛性をどのように設定しても常に横力トーインを達成することは、上述した接地点横剛性の低下を招くことから現実的ではないため、コントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃに着目してキャスタートレールＣＴ＞０が成立する条件を求めてみる。コントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃを変化させる理由は、アッパーアームＡｕｐの弾性係数ｋｂやロアアームＡｌｏの弾性係数ｋａを変化させる、とキャンバー剛性や接地点横剛性に影響を与えるため、自由に変化させ得るのはコントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃだけだからである。
【００４２】
しかして、キャスタートレールＣＴ＞０が成立するには、［数７］に示すように、［数６］の右辺の分子が正になる場合である。
【００４３】
【数７】
2005225382.tif 000009
【００４４】
［数７］をコントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃについて解くと、［数８］が得られる。
【００４５】
【数８】
2005225382.tif 000010
【００４６】
図６には［数８］の条件を満たす領域が斜線を引いて示される。この領域のうち、横軸の下方はｋｃ＜０となって実際には存在しないため、横軸の下方の二重の斜線を引いた領域であればキャスタートレールＣＴ＞０が成立して横力トーインが達成されることになる。実際には、コントロールアームＡｃｏの弾性係数ｋｃが−ｋａＢ／Ｃ未満になるほど小さいことは考えにくいため、弾性係数ｋｃを現実的な任意の値に設定してもキャスタートレールＣＴ＞０を成立させることが可能となる。
【００４７】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００４８】
例えば、実施例では車体前後方向の荷重をトレーリングアームＡｔｒおよびリーディングアームＡｌｅで支持するマルチリンク式サスペンション装置を例示したが、本発明はリーディングアームＡｌｅを備えずに高剛性のトレーリングアームＡｔｒだけで車体前後方向の荷重を支持するトレーリングアーム式サスペンション装置に対しても適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】マルチリンク式サスペンションの平面図
【図２】図１の２−２線矢視図
【図３】弾性キングピンおよびキャスタートレールの説明図
【図４】サスペンション装置の解析用モデルを示す図
【図５】ニューマチックトレールが常に正になる条件の説明図
【図６】ニューマチックトレールが常に正になる弾性係数の領域を示すグラフ
【符号の説明】
【００５０】
Ａ          車軸
Ａｕｐ      アッパーアーム（第１ラテラルアーム）
Ａｌｏ      ロアアーム（第２ラテラルアーム）
Ａｃｏ      コントロールアーム（第３ラテラルアーム）
Ａｔｒ      トレーリングアーム
Ｌａ        交点
Ｎ          ナックル
Ｌ          直線
Ｗ          後輪
Ｗａ        接地点
５          ボールジョイント（第１ジョイント）
６          ゴムブッシュジョイント（ジョイント）
１１        ゴムブッシュジョイント（第２ジョイント）
１２        ゴムブッシュジョイント（ジョイント）
１５        ゴムブッシュジョイント（ジョイント）
１７        ボールジョイント（第３ジョイント）
１８        ゴムブッシュジョイント（ジョイント）
【図１】
2005225382.tif 000011
【図２】
2005225382.tif 000012
【図３】
2005225382.tif 000013
【図４】
2005225382.tif 000014
【図５】
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【図６】
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