(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転自在に支持する車輪支持部材と車体側部材とを連結する２本のリンクが車両前後方向に並んで配置されるサスペンション装置において、
車幅方向に延びると共にその先端部が上記車輪支持部材に連結する転舵用タイロッドを設け、
上記２本のリンク同士を相対変位可能な状態で連結すると共に、その２本のリンクのうちの一方のリンクを、上記転舵用タイロッドを介して車輪支持部材に支持させたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
上記２本のリンク同士は、少なくとも車幅方向へ所定の範囲でだけ相対変位可能な状態で連結されることを特徴とする請求項１に記載したサスペンション装置。
【請求項３】
車輪を回転自在に支持する車輪支持部材と車体側部材とを連結する２本のリンクが車両前後方向に並んで配置されるサスペンション装置において、
車幅方向に延びると共にその先端部が上記車輪支持部材に連結する転舵用タイロッドと、
上記２本のリンク同士を、少なくとも車幅方向へ所定の範囲でだけ相対変位可能な状態に弾性的に連結する弾性連結部と、を備え、
その２本のリンクの一方のリンクに対し、上記転舵用タイロッドを、少なくともタイロッド軸方向へ進退可能な状態で支持させるロッド連結部を設けると共に、当該一方のリンクの車輪側端部を、上記車輪支持部材と非連結状態としたことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項４】
上記ロッド連結部は、タイロッドの軸に対して上下方向にオフセットし且つ当該タイロッドの軸と直交若しくは略直交する回転軸を備え、その回転軸を中心として回転変位可能に上記タイロッドを支持することを特徴とする請求項３に記載したサスペンション装置。
【請求項５】
上記ロッド連結部は、上記回転軸よりもタイロッド側に球面継手を備えることを特徴とする請求項４に記載したサスペンション装置。
【請求項６】
上記２本のリンクは、車両上下方向に、所定の範囲でだけ相対変位可能であることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載した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、車両に用いられるサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の後輪用サスペンション装置としては、例えば特許文献１に記載の装置がある。この装置では、車輪支持部材の下部領域と車体側部材とを連結すると共に車両前後方向に間隔をおいて配置される一対の剛体アームと、上記一対の剛体アームにそれぞれ剛結することで当該一対の剛体アーム間に架設される結合部材と、を備える。その結合部材は、車体側部材及び車輪支持部材への連結部を含む面に平行な方向に変形可能なような、車両前後方向に延在する平板形状の鋼板から構成される。
これにより、車輪を支持する前後剛性を下げる事と、その際のトー特性の適正化を図っている。
【特許文献１】特開昭６２−２３４７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
車輪は乗り心地等を考慮して、ある程度変位することが必要であるが、変位量が大きくなり過ぎると、弊害が生じるため、大きな変位を規制する必要がある。しかし上記従来技術では、結合部材の撓み変形量を規制するものがないので、別途、前後方向の変位を規制する手段が必要となる。
また、仮に前後方向の変位を規制する手段として、上記サスペンション構成に対し単純に転舵用タイロッドを追加しても転舵が出来ないので、転舵用タイロッドを設定することは出来ない。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、車両前後方向に並ぶ２本のリンクを備えたサスペンションに対し転舵用タイロッドを設けることを可能とすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、車両前後方向に並ぶ２本のリンク同士を、相対変位可能な状態で連結し、その一方のリンクを、転舵用タイロッドを介して車輪支持部材に支持させる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、車両前後方向に並ぶ２本のリンクを備えても、車輪の転舵が可能な状態で転舵用タイロッドを設けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
次に、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態の後輪用サスペンション装置を示す上面図であり、図２は車両前方からみたリンクの配置を説明する概要図である。また、図３は、各部品の配置関係を示す模式的斜視図であり、図４は、各部品の配置関係を示す模式的下面図である。
（構成）
車輪１を回転自在に支持するアクスル２の下部領域と車体側部材であるサスペンションメンバ３との間を連結する２本のロアリンク４、５と、アクスル２の上部領域とサスペンションメンバ３とを連結する１本のアッパリンク８とを備える。さらに、本実施形態では、車幅方向に延びる転舵用タイロッドを備える。
【０００７】
上記アッパリンク８は、アクスル２に対し、ブッシュ１３によって上下揺動可能な状態で取り付けられると共に、サスペンションメンバ３に対してもブッシュ１４によって上下揺動可能な状態に連結している。
また、上記２本のロアリンク４、５は、車両前後方向で並ぶように配置される。ここで、この２本のロアリンク４、５を区別して説明する場合には、車両前後方向前側のロアリンク４を前側ロアリンク４と、車両前後方向後側のロアリンク５を後側ロアリンク５と呼ぶことにする。
【０００８】
前側ロアリンク４は、リンク軸線Ｌ１に沿って延びる棒状の部材であって、その両端取付け部がそれぞれ、ブッシュ９、１１を介して、アクスル及びサスペンションメンバに上下方向へ揺動可能に連結している。
また、後側ロアリンク５は、リンク軸線Ｌ２に沿って延びるリンク本体部６と、そのリンク本体部６と一体になっていると共に当該リンク本体部６から上記前側ロアリンク４に向けて車両前後方向前方に張り出した張出部７とから構成されている。
なお、上記張出部７は、例えば、上面視で略台形状の輪郭形状をしている。ここで、図４の下面図では、張出部７の形状として、矩形のフレーム部と、そのフレーム内に配置された２本のブレースと、転舵用タイロッド３０側に設けられた板部材とからなる場合を例示している。
【０００９】
その張出部７における前側ロアリンク４に車両前後方向で対向する先端部は、車幅方向にオフセットさせて配置された２個のブッシュ２０、２１を介して前側ロアリンク４に連結している。本実施形態では、その前側ロアリンク４と張出部７とを連結するブッシュ２０、２１は、上面視において、軸を略車両前後方向に向けて配置されて、例えば、外筒が前側ロアリンク４に固定されると共に内筒が取付けボルトを介して張出部７に固定されている。これによって、前側ロアリンク４と後側ロアリンク５とは、連結部であるブッシュ２０、２１によって三次元的に揺動可能に連結されると共にその揺動量も外筒と内筒と間のスパンや弾性体の剛性などによって一定に規制されている。
【００１０】
また、リンク本体部６は、その車体側端部がブッシュ１２を介してサスペンションメンバ３に上下揺動可能な状態で取り付けられるが、車輪側端部は、アクスル２との間に空間ができるように配置されて、リンク本体部６の車輪側端部は、アクスル２と非連結状態となって縁切りされている。
ここで、上記各ブッシュ９、１１〜１４は、入れ子状に配置された外筒と内筒との間にゴム体からなる弾性体が介装されて構成される。図１では、外筒がリンク４、５、８の端部に固定されると共に、内筒がボルトを介してアクスル２に取り付けられている。図３及び図４では、取付けの別例として、アクスル２に外筒が固定される場合を例示している。
【００１１】
また、上記後側ロアンク５よりも車両前後方向後方側に転舵用タイロッド３０が配置されている。即ち、２本のロアリンク４，５、及び転舵用タイロッド３０は、互いに車幅方向にオフセットして配置されている。その転舵用タイロッド３０は、車体側端部が操舵用アクチュエータ３２に連結し、操舵用アクチュエータ３２の作動によって車幅方向に進退する。
その転舵用タイロッド３０の延在方向先端部Ｐ４は、アクスル２に対し、自在継手などによって連結している。
この転舵用タイロッド３０は、図５及び図６に示すように、回転軸３３及びロッド連結部材３１を介して、上記後側ロアリンク５に支持される。これによって、後側ロアリンク５の車輪側部分は、転舵用タイロッド３０を介してアクスル２に連結することになる。
【００１２】
上記回転軸３３は、後側ロアリンク５の車輪側部分であって、前側ロアリンク４から車両前後方向にオフセットした位置に固定されている。この回転軸３３は、図５のように、転舵用タイロッド３０よりも上方にオフセットした位置であって、当該転舵用タイロッド３０の軸と直交するようにして、上面視、車両前後方向に延在し、側面視では、後側ロアリンク５からタイロッド３０側に向かうにつれて下方に向かうように、水平線に対し下方に傾斜している。
【００１３】
また、上記ロッド連結部材３１は、車幅方向からみてＬ字状の部材の部品である。そのロッド連結部材３１のリンク側本体３１ａは、上記回転軸３３に対して回転変位可能で且つ車幅方向及び上下方向には相対変位が無いか僅かとなるように規制された状態で連結している。そのリンク側本体３１ａから、車両後方からみると、転舵用タイロッド３０に向けて足部３１ｂが略鉛直方向下方に延在し、その足部３１ｂの下部に上記転舵用タイロッド３０が球体継手３４（ボールジョイント）を介して揺動可能に連結している。なお、足部３１ｂに対し、上記転舵用タイロッド３０を、球体継手３４の代わりにブッシュを介して連結しても良い。
ここで、図３のアクスルにおいて、符号２ａは、ショックアブソーバ取付け部を、符号２ｂはブレーキキャリパ取付け部を示している。
【００１４】
また本実施形態では、上面視において、前側ロアリンク４におけるサスペンションメンバ３への取付け点（以下、単に車体側取付け点Ｐ１と呼ぶ。）と、アクスル２への取付け点（以下、単に車輪側取付け点Ｐ２と呼ぶ。）とを結ぶリンク軸線Ｌ１と転舵用タイロッド３０との軸Ｌ２との交点Ｐ５が、アクスル２よりも車幅方向外方となるよう設定されている。図１の例では、転舵用タイロッド３０の軸Ｌ２は、車幅方向若しくは略車幅方向に向いているが、前側ロアリンクのリンク軸線Ｌ１は、車体側よりも車輪側の方が車両前後方向後方となるように、傾斜している。
【００１５】
また、上記交点Ｐ５が、上面視において、車輪１の中心（ホイールセンタＷ／Ｃ）よりも車両前後方向後方に配置されている。
ここで、２本のロアリンク４、５同士を連結する弾性連結部を構成するブッシュ２０、２１を、コネクトブッシュ２０、２１と呼称し、ロアリンク４、５と、アクスル２及びサスペンションメンバ３とを連結するブッシュ９〜１２を取付けブッシュ９〜１２と呼称する。
ここで、アクスル２が車輪支持部材を、サスペンションメンバ３が車体側部材を、コネクトブッシュ２０、２１が弾性連結部を、それぞれ構成する。また、ロッド連結部材３１及び回転軸３３がロッド連結部を構成する。
【００１６】
（作用効果）
（１）２本のロアリンク４，５を備えたサスペンション装置であっても、転舵用タイロッド３０による車輪１の転舵が可能となる。
即ち、後側ロアリンク５を、転舵用タイロッド３０を介してアクスル２に連結することで、横力を、主として車幅方向にオフセットして配置された、前側ロアリンク４及び転舵用タイロッド３０の２本で受ける形の構成となり、転舵用タイロッド３０の進退によって車輪１が転舵可能となる。
（２）このとき、転舵用タイロッド３０を後側ロアリンク５に対し、転舵用タイロッド３０の軸Ｌ２に直交する回転軸３３周りに回転変位可能な状態で支持させる結果、転舵用タイロッド３０を後側ロアリンクに支持させても、図７及び図８に示すように、転舵用タイロッド３０の軸方向への移動に応じて当該回転軸３３周りにロッド連結部材３１が車幅方向に回動変位することで、当該転舵用タイロッド３０の進退が可能となっている。
【００１７】
（３）２本のロアリンク４、５同士を揺動可能に連結することで、車輪１への車両前後方向の入力を２本のロアリンク４、５間で受けることが可能となる。
即ち、車両前後方向の力は、図９に示すように、前側ロアリンク４の車輪側取付け部Ｐ２と、転舵用タイロッド３０の先端部Ｐ４に入力される。ここで、転舵用タイロッド３０と後側ロアリンク５とは、ロッド連結部によって、車両前後方向への相互の変位が規制された状態で連結されている結果、転舵用タイロッド３０の先端部Ｐ４に入力された車両前後方向の力は、ロッド連結部材３１を介して後側ロアリンク５の車輪側部分に伝達される。これによって、車輪１への車両前後方向の入力を２本のロアリンク４、５で受けることが可能となる。
【００１８】
このとき、２本のロアリンク４、５同士を連結しても、その連結部をコネクトブッシュ２０、２１によって所定の揺動範囲内でのみ揺動可能に構成することで、車輪１への車両前後方向の入力に対して、連結部は少なくとも車幅方向へ所定揺動範囲だけ揺動可能な状態で連結される。
その結果、路面の不整による、車輪１への前後方向入力（ホイールセンタＷ／Ｃヘの前後入力）に対し、弾性連結部を構成するコネクトブッシュ２０、２１の弾性体が撓むことにより、図９に示すように、外筒に対して内筒が相対的に多少車両前後方向に揺動しつつ、車幅方向に揺動変位することで、上面視における２本のロアリンク４，５によって規定される上面視略台形形状が変化して、連結された２本のロアリンク４、５で支持されるアクスル２の車両前後方向の剛性が低く設定されている。このため、特に突起乗り越し時のショックが低減されるなど、乗り心地が向上する。
【００１９】
また、コネクトブッシュ２０、２１は、所定以上弾性体が撓むとそれ以上揺動することがないので、別の部材を設けなくても、必要以上に揺動することが防止される。
また、前後方向の入力に対しコネクトブッシュ２０、２１が撓むことで吸収し、コネクトブッシュ２０、２１のゴムの特性により減衰も得られるため、前後方向入力に対する振動の収まりが良い。また、ロアリンク４、５は強度を満足するように設計しても、コネクトブッシュ２０、２１の剛性によって前後方向の剛性が決まるため、設計自由度を大きくすることが可能となる。
【００２０】
（４）またこのように、車輪１への前後方向入力に対しコネクトブッシュ２０、２１が撓むことで前後方向入力の剛性を低く設定できるので、２本のロアリンク４、５同士を連結して当該２本のロアリンク４、５で車輪１への前後方向の入力を受けるようにしても、路面不整によるショック低減のために、２本のロアリンク４、５の取付け点Ｐ１〜Ｐ３を構成する取付けブッシュ９、１１，１２の剛性を低く設定する必要がない。すなわち、当該ロアリンク４、５の取付けブッシュ９、１１，１２の剛性を高く設定可能である。従って、上記ロアリンク４、５の取付けブッシュ９、１１，１２の剛性を高く設定することで、アクスル２の横方向剛性（車幅方向の剛性）を高くすることができ、またこのことはキャンバ剛性を高くすることにも繋がる結果、操縦安定性を向上することができる。なお、車輪１への横方向入力は、前側ロアリンク４及び転舵用タイロッド３０の軸線Ｌ１、Ｌ２方向に掛かるので、コネクトブッシュ２０、２１の剛性を低く設定してもアクスル２の横剛性を低くすることはない。この結果、前後方向の低剛性化と横方向の高剛性化の両立が可能で、乗り心地と操縦安定性をより高いレベルで両立することができる。
【００２１】
（５）また、上面視において、前側のロアリンク４のリンク軸線Ｌ１と転舵用タイロッド３０の軸線Ｌ２の交点Ｐ５をアクスル２よりも車幅方向外方に設定することで、次の作用効果を奏する。
制動などによって、車輪１に対し車両前後方向後方向への入力があると、前側ロアリンク４の車輪側取付け点Ｐ２と、転舵用タイロッド３０の先端部Ｐ４つまり後側ロアリンクの車輪側端部とはともに車両前後方向後方にほぼ同量だけ揺動変位するが、転舵用タイロッド３０の先端部Ｐ４よりも前側ロアリンク４の方が多く車体側に引き込まれる結果、トーイン方向のトー変化がついて、制動時の安定性が向上する。
【００２２】
（６）また、上面視において、前側ロアリンク４及び転舵用タイロッド３０の軸線Ｌ１，Ｌ２の交点Ｐ５を、車輪１の中心（ホイールセンタＷ／Ｃ）よりも車両前後方向後方に位置させることで、アクスル２の回転中心がホイールセンタＷ／Ｃよりも後方に位置する。このため、車両旋回時のタイヤ横方向の入力に対し、旋回外輪側の車輪１をトーイン方向に向けるトルクが働き、車両旋回時の安定性が向上する。
【００２３】
（７）また、車幅方向に互いにオフセットして配置される各コネクトブッシュ２０、２１の剛性を、上下方向に高く且つ車幅方向に低い異方性を持たせることで、車輪１への車両前後方向入力には、次のような作用効果を奏する。
制動操作などによって車輪１の接地面に対し車両前後方向の制動力が入力されると、図１０に示すよう、その入力によってワインドアップ方向のモーメントが発生する。このモーメントによってアクスル２に対し、転舵用タイロッド３０を介して連結する後側ロアリンク５には上方に向かう力が作用すると共に、前側ロアリンク４には下方に向かう力が作用することで、両ロアリンク４、５の連結部であるコネクトブッシュ２０、２１にも上下方向の力が入力される。このとき、上述のようにコネクトブッシュ２０、２１の上下方向の剛性を高く設定しているので、両ロアリンク４、５を連結部で弾性部材を介して連結しても、ワインドアップ方向の剛性を高くすることが可能となる。
【００２４】
もっとも、コネクトブッシュ２０、２１の上下方向の剛性を低く設定して積極的にコネクトブッシュ２０，２１を弾性変形させてサスペンションに入力した振動を吸収させるようにしても良い。
またこのとき、２つのコネクトブッシュ２０、２１を車幅方向にオフセットして配置することで、後側ロアリンク５と、前側ロアリンク４における上下方向の不要な相対変位を小さく抑えることが出来る。
また上述のように、コネクトブッシュ２０、２１の車幅方向の横剛性を低く設定することで、アクスル２の前後並進方向の剛性が低く設定している結果、両者の作用効果から、乗心地の改善と制動時の安定性の向上の両立や振動の低減ができる。
【００２５】
（８）ここで、ロッド連結部材３１の足部３１ｂを、車両前後方向からみて鉛直若しくは略鉛直に設定しておけば、転舵用タイロッド３０に入力されたワインドアップ力を、効率的に後側ロアリンクの車輪側部分に伝達可能となる。
また、ロッド連結部材３１の足部３１ｂに対し、転舵用タイロッド３０を球面継手３４を介して連結することで、転舵用タイロッド３０と、後輪ロアリンクの上下変位による相対変位を吸収して、足部３１ｂと転舵用タイロッド３０との間のこじれを防止することが出来る。
【００２６】
（応用）
（１）上記実施形態では、アッパリンク８を１本の棒状リンク（Ｉリンク）から構成する場合を例示しているが、２本以上あっても良いし、Ａアームなど他の形状であっても良い。
（２）また上記実施形態では、コネクトブッシュ２０、２１の軸が、略車両前後方向に向くように配置しているが、これに限定しない。コネクトブッシュ２０、２１の軸を、例えば車幅方向やリンク軸線に沿って配置したりしても良い。ただし、コネクトブッシュ２０、２１の軸を上下方向に向けると上下方向の剛性が高い異方性の設定が困難となる。
【００２７】
（３）また上記実施形態では、後側ロアリンク５に対し、車両前後方向前側に張り出す張出部７を設けることで、２本のロアリンク４、５の連結部を、前側ロアリンク４のリンク軸線Ｌ１上に配置しているが、これに限定されない。図１１のように、前側ロアリンク４の本体４ａに対し、車両前後方向後側に張り出す張出部４ｂを設け、２本のロアリンク４、５の連結部を、上面視で後側ロアリンク５のリンク軸線上に配置しても良い。
【００２８】
（４）または、両ロアリンク４、５からそれぞれ他方のリンクに向けて個別に張出部７を張り出させて、各ロアリンク４、５の軸線上に１つずつ連結部を設定し、その２つの連結部にそれぞれ上記コネクトブッシュ２０、２１を配置しても良い。なお、この場合であっても、車両正面視において、２つのブッシュ２０，２１は、車幅方向に離して配置することが好ましい。
また、２つのロアリンク４、５の連結部は、ロアリンク４、５のリンク軸線Ｌ１、Ｌ２上に配置する必要はなく、例えば、２本のロアリンク４、５の中間位置に対して配置しても良い。
【００２９】
（５）また、２本のロアリンク４、５の連結部を構成するブッシュは、２箇所に限定されず、１つで構成しても、３箇所以上あっても良い。
（６）また、上記実施形態では、車両前後方向に並ぶ２本のリンクとしてロアリンク４，５を例示しているが、２本のリンクは、アッパリンクその他の車両前後方向に並ぶリンクであっても良い。
また、サスペンション装置として後輪用サスペンション装置を例示しているが、本願発明を適用するサスペンション装置は、前輪用サスペンション装置であっても良い。
（７）転舵用タイロッド３０は、張出部を有するロアリンク側に連結させても良いが、他方の張出部が無いロアリンク側に連結されても良い。図１１示す例では、張出部を有しない後側ロアリンク５に対し転舵用タイロッド３０を連結した場合の例である。
【００３０】
（８）また、ロッド連結部の構造は、上記構成に限定されない。リンクの車輪側部分とタイロッドを連結可能であれば、他の構成なっていても良い。
例えば、転舵用タイロッド３０は、ロッド連結部の足部３１ｂに対して滑り軸受を介して支持させることで、進退可能となっていても良い。この場合には、回転軸３３を省略しても良い。
また、転舵用タイロッド３０とロアリンクとをブッシュを介して連結することで、ブッシュの弾性体が撓むことで進退可能としても良い。
（９）また、後側ロアリンク５の車体側取付け部についても、サスペンションメンバ３に連結せずに縁切りして、タイロッド３０に連結した構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に基づく実施形態に係る後輪用サスペンション装置を示す上面図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係る後輪用サスペンション装置におけるリンクの配置構成を示す車両正面からみた概要図で有る。
【図３】各部品の配置関係を示す模式的斜視図である。
【図４】各部品の配置関係を示す模式的下面図である。
【図５】ロッド連結部を示す車輪側から見た側面図である。
【図６】ロッド連結部を示す斜視図である。
【図７】ロッド連結部の挙動を説明する図である。
【図８】ロッド連結部の挙動を説明する図である。
【図９】車両前後方向への入力に対する挙動を示す上面図である。
【図１０】ワインドアップ入力を示す側面図である。
【図１１】本発明に基づく実施形態に係る別の後輪用サスペンション装置を示す上面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    車輪
２    アクスル（車輪支持部材）
３    サスペンションメンバ（車体側部材）
４    前側ロアリンク
５    後側ロアリンク
６    リンク本体部
７    張出部
８    アッパリンク
２０、２１  コネクトブッシュ
３０  転舵用タイロッド
３１  ロッド連結部材
３１ａ      リンク側本体
３１ｂ      足部
３２  操舵用アクチュエータ
３３  回転軸
３４  球面継手
【図１】
0004900107.tif 000002
【図２】
0004900107.tif 000003
【図３】
0004900107.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0004900107.tif 000007
【図７】
0004900107.tif 000008
【図８】
0004900107.tif 000009
【図９】
0004900107.tif 000010
【図１０】
0004900107.tif 000011
【図１１】
0004900107.tif 000012