(57)【要約】【課題】  車両の乗り心地をより向上させることができるパナールロッドの取付構造を提供すること。【解決手段】  自動車のサスペンション部１は、車幅方向に配設されるカップルドビーム２にトレーリングアーム３を設けている。トレーリングアーム３の前端部には、車体４の取付部にブッシュ部５が取付けられる。カップルドビーム２の左右中間位置には、取付ブラケット８を溶接で固定し、取付ブラケット８には、パナールロッド９の後端部１０が取付けられる。パナールロッド９の前端部１１は、車体の外側の斜め前方側に延ばして、ブッシュ部５の近傍に位置する車体側の取付金具１４に取付けられる。パナールロッド９の取付中心の高さ位置は、後端部１０が前端部の取付中心よりも高い位置に配置されている。【選択図】        図２
2005306264.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の後輪をそれぞれトレーリングアームを介して揺動可能に支持し、これらトレーリングアームの相互間をビームによって連結したトレーリングアーム式サスペンションにおけるパナールロッドの取付構造において、
車体と前記ビームとの間にパナールロッドを配設し、該パナールロッドの後端部を前記ビームの車幅方向中央部に配置し、前記パナールロッドの前端部を前記パナールロッドの後端部よりも車体の外側に配置し、前記パナールロッドの後端部の取付中心を前記パナールロッドの前端部の取付中心よりも高い位置に配置したことを特徴とするパナールロッドの取付構造。
【請求項２】
前記ビームの上端部に前記パナールロッドの取付ブラケットを設け、該取付ブラケットに前記パナールロッドの後端部を連結することにより該パナールロッドの後端部が前記パナールロッドの前端部よりも高い位置になるようにしたことを特徴とする請求項１に記載のパナールロッドの取付構造。
【請求項３】
前記パナールロッドを車幅方向の左右に一対設け、これらのパナールロッドを左右対称に配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のパナールロッドの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばカップルドアクスルビームを採用したサスペンションのパナールロッドの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１１は、カップルドアクスルビームを採用した一般的なサスペンション部の概略図である。車体の車幅方向にアクスルビーム５１を配設し、アクスルビーム５１の両端部には、左右トレーリングアーム５２，５３を備えている。トレーリングアーム５２，５３の前端側は、ゴムブッシュ５４を取付け、このゴムブッシュ５４による連結部を介してトレーリングアーム５２，５３を車体に取付けている。トレーリングアーム５２，５３の後端側は、タイヤホイール５５側に連結している。
このような構造で、走行時の旋回時では、車体に横力Ｘが入力されてゴムブッシュ５４が変形し、図１１の想像線に示すように、右旋回時に、右側トレーリングアーム５３は前側、左側トレーリングアーム５２は後側へ移動して、トーアウト傾向になる。
【０００３】
図１２に示すサスペンション構造は、基本的には図１１に示す構造と同じであるが、異なる部分は、左右のゴムブッシュ５６を平面視でハの字形状に向けてトレーリングアーム５２，５３の先端部に取付けたことである。このように傾斜させたゴムブッシュ５６に横力が入力されると、タイヤホイール５５のトーインに対するステア角の修正にはなる。しかし、ゴムブッシュ５６を斜めに取付けているので、ゴムブッシュ５６の耐久性に難があり、車両の前後方向の入力に関してバネ定数を下げることができず、乗り心地が悪くなる傾向になる。
【０００４】
下記の特許文献１によれば、図１２に示したサスペンション構造において、乗り心地が悪くなる欠点を解消するため、トレーリングアームに用いられる通常の環状ブッシュに、車両の前方と後方にブッシュを斜めに突出させた特殊形状のブッシュを使用している。しかし、斜めにブッシュを突出させている分だけ取付スペースが大きくなるとともに、単価が高くなる。また、横力に対する剛性の低下は解消されないので、特に重量の大きい車両では、旋回時に悪影響が及ぼされることも懸念される。
【特許文献１】２０００−２６４０３０号公報（図１参照）
【特許文献２】特開昭５８−５３５０６号公報（図１、図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１３及び図１４は、特許文献２によるサスペンション部を示し、図１３はその平面図であり、図１４はその側面図である。このサスペンション部は、車幅方向にアクスルビーム６１を配設し、アクスルビーム６１の両端部には、左右トレーリングアーム６２，６３を備えている。そして、トレーリングアーム６２，６３の前端側を車体に取付け、トレーリングアーム６２，６３の後端側をタイヤホイール６６側へ連結している。アクスルビーム６１の車幅方向中間部には、ラテラルロッド６７の後端部６８を取付け、車体側にはラテラルロッド６７の前端部６９を取付けている。すなわち、このサスペンション構造は、ラテラルロッド６７の前端部６９を後端部６８よりも前方に配置し、かつラテラルロッド６７を水平方向に配置している。
【０００６】
こうした特許文献２のサスペンション構造は、ラテラルロッド６７の後端部６８をアクスルビーム６１の中央部前側に配置することにより、車体のバンプ時に生じる後輪側のタイヤホイール６６の左右方向の捩れ量、キャンバ角（車体を正面から見て、タイヤの中心線が鉛直線に対してなす角度）の変化を少なくしている。
本出願は、このようなパナールロッド（ラテラルロッド）がアクスルビームの中間部に配置されたサスペンション構造であって、従来の車両よりも乗り心地と操縦安定性をより向上させるパナールロッドの取付構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために、左右の後輪をそれぞれトレーリングアームを介して揺動可能に支持し、これらトレーリングアームの相互間をビームによって連結したトレーリングアーム式サスペンションにおけるパナールロッドの取付構造において、車体と前記ビームとの間にパナールロッドを配設し、該パナールロッドの後端部を前記ビームの車幅方向中央部に配置し、前記パナールロッドの前端部を前記パナールロッドの後端部よりも車体の外側に配置し、前記パナールロッドの後端部の取付中心を前記パナールロッドの前端部の取付中心よりも高い位置に配置した。
上記発明は、前記ビームの上端部に前記パナールロッドの取付ブラケットを設け、該取付ブラケットに前記パナールロッドの後端部を連結することにより該パナールロッドの後端部が前記パナールロッドの前端部よりも高い位置にするとよい。
また、上記発明は、前記パナールロッドを車幅方向の左右に一対設け、これらのパナールロッドを左右対称に配置することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、左右の後輪をそれぞれトレーリングアームを介して揺動可能に支持し、これらトレーリングアームの相互間をビームによって連結したトレーリングアーム式サスペンションにおけるパナールロッドの取付構造において、車体と前記ビームとの間にパナールロッドを配設し、該パナールロッドの後端部を前記ビームの車幅方向中央部に配置し、前記パナールロッドの前端部を前記パナールロッドの後端部よりも車体の外側に配置し、前記パナールロッドの後端部の取付中心を前記パナールロッドの前端部の取付中心よりも高い位置に配置したので、車体のバンプ、リバウンド時にスカッフ変化をおさえ、直線運動に近づけて車両の操縦安定性を確保する。
上記発明は、前記ビームの上端部に前記パナールロッドの取付ブラケットを設け、該取付ブラケットに前記パナールロッドの後端部を連結することにより該パナールロッドの後端部が前記パナールロッドの前端部よりも高い位置になるようにしたので、容易にパナールロッドの一端側の高さを他端側よりも高く配置することができる。
また、上記発明は、前記パナールロッドを車幅方向の左右に一対設け、これらのパナールロッドを左右対称に配置したので、車体のバンプ、リバウンド時にパナールロッドを１本配設したものよりも、より直線運動に近づけることができる。
【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におけるパナールロッドの取付構造について図面を参照しながら説明する。
図１は、自動車の後部左側のサスペンション部の概略側面図であり、図２はその概略平面図であり、図３はその概略背面図であり、図４はその概略斜視図である。
図に示すように、自動車には車体４とタイヤホイール１６を懸架するサスペンション部１を設けている。サスペンション部１には、車体４の底部の左右側方に車体４の前後方向に長いトレーリングアーム３を設けている。トレーリングアーム３は、前端部に位置するブッシュ部５を車体に連結し、ブッシュ部５は、内外の２個の環状リング間に、ゴムブッシュを装着した通常の形状のものを使用している。
【００１０】
トレーリングアーム３の後部には支持ブラケット６を設け、この支持ブラケット６にタイヤホイール１６を備えたブレーキドラム７を取付けている。左右のトレーリングアーム３の間には、車幅方向に配設したカップルドビーム２を設け、カップルドビーム２はトレーリングアーム３の長手方向のほぼ中間位置で、トレーリングアーム３に固定している。
トレーリングアーム３の後端側は、ブレーキドラム７と反対側にショックアブソーバ１２の取付用ピン１３を車体の内方側へ突設し、そこにショックアブソーバ１２の下端部を固定している。ショックアブソーバ１２の上端部は、車体４側に取付けている。
【００１１】
カップルドビーム２の左右中間位置の上部には取付ブラケット８を設け、これらを溶接で固定し、さらに取付ブラケット８には、ロッド形状のパナールロッド９の後端部１０を連結している。パナールロッド９の前端部１１は、車体外側の斜め前方側に延ばし、ブッシュ部５の近傍に位置する車体側の取付金具１４に連結する。パナールロッド９の取付中心の高さ位置は、後端部１０の取付中心１０ａが前端部の取付中心１１ａよりも高い位置になるように配置する。
【００１２】
次に、パナールロッド９を上記のように配置した理由を図４及び図５を参照しながら説明する。
図５のＡは、パナールロッド９を傾斜させていない状態の平面図であり、図５のＢは車体にパナールロッド９を傾斜させて取付けた状態の平面図であり、図５のＣは同じく車体にパナールロッド９を傾斜させて取付けた状態の背面図である。
パナールロッド９のカップルドビーム２側の取付け点をＰ１とし、車体側の取付け点をＰ２とする。カップルドビーム２の取付け点Ｐ１（中央部）は、トレーリングアーム３のブッシュ部５を基準として、常に回転運動を行い移動点Ｐ１’に移動し、車体のロール旋回時でも、この取付け点Ｐ２は、ブッシュ部５を基準にして回転運動を行う。
【００１３】
パナールロッド９の前端部１１は、ブッシュ部５と取付け点Ｐ２とを近傍に配置しているので、取付け点Ｐ２を中心としてパナールロッド９を回転させ、これを平面座標に投影すると、図５のＢに示すように、取付け点Ｐ２に対して取付け点Ｐ１がＰ１’に移動し、距離Ｌ１だけ車体の外側へ遠ざかっていく。この遠ざかる距離は、移動量が大きいと乗り心地が悪く、小さいほど乗り心地がよい。図５のＣに示すように、背面座標では取付け点Ｐ２に対して取付け点Ｐ１が、上方に移動点Ｐ１’だけ移動し、距離Ｌ２だけ車体の内側へ近づいてくる。
よって、パナールロッド９の取付け点Ｐ２（前端部１１）を取付け点Ｐ１（後端部１０）よりも前に配置し、取付け点Ｐ１（後端部１０）を取付け点Ｐ２（前端部１１）よりも高く配置すると、旋回時では平面座標の遠ざかる距離Ｌ１と背面座標の近づいてくる距離Ｌ２を相殺することができる。そして、両者の移動距離がＬ１＝Ｌ２になったとき、若しくはこれに近づいたときが、より乗り心地のいい状態になる。
【００１４】
次に、より乗り心地をよくするため、移動距離Ｌ１＝Ｌ２となる図５のＢに示す角度θ１と図５のＣに示す角度θ２を求めてみる。なお、角度θ１は、図５のＢに示すように、取付け点Ｐ２における車体の車幅方向の水平線に対するパナールロッド９の平面視の角度、すなわちＸＹ座標（Ｘが車幅方向、Ｙが前後方向）に投影した角度であり、角度θ２は、図５のＣに示すように、取付け点Ｐ２における車体の車幅方向の水平線に対するパナールロッド９の背面視の角度、すなわち、ＸＺ座標（Ｘが車幅方向、Ｚが上下方向）に投影した角度である。
【００１５】
図６の３次元座標（図５のＢのＸＹ平面座標参照）に示すように、パナールロッド９のＸＹ座標の平面視での投影長さをｒ１とすると、
Ｌ１＝（１−ｃｏｓθ１）ｒ１の関係が成り立つ。
なお、ｒはパナールロッド９の実際の長さである。
同様に図６の３次元座標（図５のＣのＸＺ平面座標参照）に示すように、パナールロッド９のＸＺ座標の平面視での投影長さをｒ２とすると、
Ｌ２＝（１−ｃｏｓθ２）ｒ２の関係が成り立つ。
よって、Ｌ１＝Ｌ２とするには、
（１−ｃｏｓθ１）ｒ１＝（１−ｃｏｓθ２）ｒ２            ・・・（１）式
の関係が成り立てばよい。
【００１６】
（１）式からｒ１、ｒ２を消去するため、ｒ１、ｒ２、θ１、θ２の関係式を求める。
図６を参照して、三平方の定理から、
（ｒ１ｃｏｓθ１）２+ｒ２-ｒ１２＝ｒ２２                    ・・・（２）式
図６を参照して
（ｒ２ｓｉｎθ２）２＝ｒ２-ｒ１２                          ・・・（３）式
（２）式及び（３）式からｒ１、ｒ２を求める（通常の連立方程式であるので、途中式を省略する）と、
ｒ１２＝ｒ２（１＋ｓｉｎ２θ２）／［ｓｉｎ２θ２（ｃｏｓ２θ１−１）+１］
・・・（４）式
ｒ２２＝ｒ２ｃｏｓ２θ１／［１+ｓｉｎ２θ２（ｃｏｓ２θ１-１）］
・・・（５）式
（４）式、（５式）のｒ１、ｒ２を（１）式に代入してｒ１、ｒ２を消去すると（ｒは計算結果から消去される）、以下の（６）式の角度のみの関係式が得られる。
（１-ｃｏｓθ１）２［（１+ｓｉｎ２θ２）／［ｓｉｎ２θ２（ｃｏｓ２θ１-１）+１］＝
（１−ｃｏｓθ２）２ｃｏｓ２θ１／［１+ｓｉｎ２θ２（ｃｏｓ２θ１-１）］
・・・（６）式  
この（６）式を満たす角度θ１、θ２を設定するだけで、理想的なパナールロッド９の角度が求められる。すなわち、角度θ１、θ２とパナールロッド９の長さとは無関係である。また、角度θ１とθ２とが、完全にＬ１＝Ｌ２を満たすようにする必要はないが、（６）式にできるだけ近づくような角度に設定する。
【００１７】
図７に、本実施例のパナールロッドと比較例として通常のタイロッドを使用したトーションビーム（アクスルビーム）とのスカッフ変化の比較を示す。縦軸は、前後のホイールストロークの移動量であり、横軸はタイヤの横方向の移動量を示している。図中の曲線ａが本実施例のパナールロッド９（ほぼＬ１＝Ｌ２）であり、曲線ｂが通常のラテラルロッドである。本実施例のパナールロッドは通常のラテラルロッドよりスカッフ変化が少ないのが分かる。
本実施例によると、パナールロッドの角度θ１、θ２を設定することにより、車両旋回時に必要十分な横剛性を得ることができ、これにより横力トーアウトを抑制できる。また、両輪バンプ、リバウンド時にスカッフ変化を極力抑えることが可能になる。アクスルビームは、トレーリングアームのブッシュ部からパナールロッドまでの取付け点Ｐ１までの横剛性を、あまり必要としない（通常のものより剛性の小さいものを使用できる）。
【００１８】
図８〜図１０は、本発明における第２の実施の形態のパナールロッドの取付構造である。図８は、サスペンション部の側面図であり、図９はその平面図であり、図１０はその背面図である。なお、上記第１の実施の形態と同じ部分については、その説明を省略する。
本実施の形態では、上記第１の実施の形態のパナールロッドが車体の左右のうちいずれか一方側に設けているのに対し、本実施の形態では、パナールロッドを左右に設けたことが異なっている。
すなわち、車幅方向に配設されているカップルドビーム２１の両端にトレーリングアーム２２が取付けられ、カップルドビーム２１の中央部に取付ブラケット２３を設けている。取付ブラケット２３には、パナールロッド２４，２５の後端部を取付けている。パナールロッド２４，２５の前端側は、取付ブラケット２３から左右の斜め前方に延ばし、車体２６側に取付けている。そして、パナールロッド２４，２５の前端側の取付中心２４ｂ，２５ｂの位置よりも、後端側の取付中心２４ａ，２５ａの方が高くなるように配置し、これらのパナールロッド２４ｂ，２５ｂは、本実施の形態では、左右対称に配設している。
このように、パナールロッド２４，２５を左右対称に配置したことにより、両輪バンプ、リバウンドした際、バナールロッドのブッシュが円周方向に撓む力を必要とするビームアクスルの軌跡は、パナールロッドが１本のときよりも、さらに直線運動に近づけることができる。また、パナールロッド２４，２５を左右対称に配置したことから、左右の旋回時におけるフィーリング差が出ない。
【００１９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は勿論、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるパナールロッドを設けたサスペンション部の概略側面図である。
【図２】図１のサスペンション部の概略平面図である。
【図３】図１のサスペンション部の概略背面図である。
【図４】図１のサスペンション部のパナールロッドが配設されている状態を示す概略斜視図である。
【図５】Ａは、パナールロッドの実際の長さを示す図であり、Ｂはパナールロッドの後端部が前方に回動している状態を示す概略平面図であり、Ｃはパナールロッドの後端が上方に回動している状態を示す概略背面図である。
【図６】パナールロッドの投影長さの計算を説明するための図である。
【図７】本実施例のパナールロッドと比較例として通常のパナールロッドを使用したトーションビームのスカッフ変化の比較を示す。
【図８】本発明の第２の実施の形態におけるパナールロッドを２本設けたサスペンション部の概略側面図である。
【図９】図８のサスペンション部の概略平面図である。
【図１０】図８のサスペンション構造の概略背面図である。
【図１１】従来のアクスルビームを採用したサスペンション構造の旋回時にトーアウト傾向となるのを示す概略平面図である。
【図１２】トレーリングアームの前端部に斜め方向に向いたブッシュを配設したサスペンション構造の概略平面図である。
【図１３】アクスルビームの中央部からパナールロッドを斜め前方側に配設した状態を示す従来のサスペンション構造の平面図である。
【図１４】図１１のアクスルビームの側面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１  サスペンション部
２，２１  カップルドビーム
３，２２トレーリングアーム
４  車体
５  ブッシュ部
６  支持ブラケット
８，２３  取付ブラケット
９，２４，２５  パナールロッド
１０  パナールロッドの後端部
１０ａ，２４ａ，２５ａ  後端部の取付中心
１１  パナールロッドの前端部
１０ｂ，２４ｂ，２５ｂ  前端部の取付中心
【図１】
2005306264.tif 000003
【図２】
2005306264.tif 000004
【図３】
2005306264.tif 000005
【図４】
2005306264.tif 000006
【図５】
2005306264.tif 000007
【図６】
2005306264.tif 000008
【図７】
2005306264.tif 000009
【図８】
2005306264.tif 000010
【図９】
2005306264.tif 000011
【図１０】
2005306264.tif 000012
【図１１】
2005306264.tif 000013
【図１２】
2005306264.tif 000014
【図１３】
2005306264.tif 000015
【図１４】
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