(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に間隔を隔てて車両前後方向に延びており、かつ車両高さ方向への揺動が可能に各前部が車体に連結されている一対のサスペンションアームと、車幅方向に延びるアクスルビームと、上記一対のサスペンションアームのそれぞれの後部を上記アクスルビームの長手方向両端部に連結するべく、各サスペンションアームの軸線方向に沿って上記アクスルビームの長手方向両端部よりも車両前方に配された第１のゴムブッシュおよびこの第１のゴムブッシュよりも車両後方に配された第２のゴムブッシュと、を具備している、リヤサスペンションであって、
上記各サスペンションアームがバウンドおよびリバウンドしていない通常状態において、上記第１のゴムブッシュは、上記第２のゴムブッシュよりも高い位置に配されており、かつ、
上記第１のゴムブッシュのゴムは、上記第２のゴムブッシュのゴムよりもバネ定数が大きくされていることを特徴とする、リヤサスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、リヤサスペンション、さらに詳しくは、アクスルステアの特性をアンダステアまたはアンダステア気味に改善することが可能なリヤサスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のリヤサスペンションの一例としては、図５に示すようなものがある。なお、添付図面において、矢印Ｆｒは車両前方を示し、矢印Ｕｐは車両高さ方向の上方を示し、矢印ｗは車幅方向を示している。
【０００３】
同図に示すリヤサスペンションは、３リンクサスペンションと称されるものであり、一対のサスペンションアーム９０，９０の後部に、アクスルビーム（アクスルハウジング）９１の長手方向両端部が連結された構造を有している。各サスペンションアーム９０は、その前部に設けられているゴムブッシュ９２が車体（図示略）に対して回転可能に連結されていることにより、この連結部分を中心として車両高さ方向に揺動可能である。図６に示すように、アクスルビーム９１の長手方向両端部のそれぞれには、ブラケット９３が固定して取り付けられており、このブラケット９３が各サスペンションアーム９０の後部に取り付けられた２つのゴムブッシュ９４，９５によって支持されている。これら２つのゴムブッシュ９４，９５のゴムのバネ定数は同一とされている。また、これら２つのゴムブッシュ９４，９５は、各サスペンションアーム９０がバウンド（車体に対する相対的な上昇）およびリバウンド（車体に対する相対的な下降）をしていない通常状態において、同一高さとされているのが通例である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本出願人は、上記のような基本構造を有するリヤサスペンションにおいて、図７に示すように、各サスペンションアーム９０がバウンドおよびリバウンドしていない通常状態において２つのゴムブッシュ９４，９５に高低差Ｈを設ける手段を先に提案している（特願平１１−２３２８５０号）。このような手段によれば、次のように、たとえばサスペンションアーム９０上にバネ９６を載設するのに好適となる。すなわち、自動車が旋回してロールしたときには、外輪側のサスペンションアーム９０はバウンドするとともに、内輪側のサスペンションアーム９０はリバウンドする。このような動作を生じた場合、アクスルビーム９１には捩じり力が発生する。ところが、剛性の大きなアクスルビーム９１自体は容易に変形しない。したがって、上記アクスルビーム９１に発生する捩じり力は、各ゴムブッシュ９４，９５を介して力Ｆａ，Ｆｂとしてサスペンションアーム９０に作用する。これらの力Ｆａ，Ｆｂの方向は、ゴムブッシュ９４，９５の中心どうしを結ぶ直線Ｃ５に直交する方向である。２つのゴムブッシュ９４，９５の高さを相違させておけば、力Ｆａ，Ｆｂとバネ９６がサスペンションアーム９０に及ぼす力Ｆｃとの作用方向を相違させて、力Ｆａ，Ｆｃの方向に適当な角度θのズレを生じさせることができる。力Ｆａ，Ｆｃの方向が仮に一致した場合には、これらの力Ｆａ，Ｆｃの合力が大きくなるため、それに対応してサスペンションアーム９０の機械的強度を高める必要があるが、上記したように力Ｆａ，Ｆｃの方向にズレを生じさせれば、その分だけサスペンションアーム９０の機械的強度は小さくて済み、その薄肉化などを図ることができる。
【０００５】
しかしながら、図７に示した構造においては、２つのゴムブッシュ９４，９５に高低差を設ける方法として、たとえばこれら２つのゴムブッシュ９４，９５のいずれか一方の高さを下げた場合には、次に述べるような原理によって、アクスルステア特性がオーバステアまたはオーバステア気味になる場合があった。この原理は、本願発明の内容を理解する上で重要であり、図８を参照して説明する。
【０００６】
同図の矢印Ｎ１に示すように、自動車の旋回時にバウンドする外輪（図示略）に伴って、アクスルビーム９１の長手方向一端部９１ａが上昇する場合、ゴムブッシュ９４，９５の内筒の中心Ｏ１，Ｏ２は、アクスルビーム９１の捩じり力に起因して矢印方向に移動し、Ｏ1', Ｏ2'に位置することとなる。ゴムブッシュ９４，９５のバネ定数は同一とされているため、その際の中心Ｏ１，Ｏ２のそれぞれの変位量ｓ１，ｓ２は同一である。このため、アクスルビーム９１の長手方向一端部の中心Ｏ３は、ゴムブッシュ９４，９５の中心どうしの中央点Ｃ１を中心として矢印Ｎ２方向に回転し、Ｏ3'に移動する。したがって、中央点Ｃ１がアクスルビーム９１の中心Ｏ３よりも下方であると、このアクスルビーム９１の長手方向一端部９１ａの中心は、所定寸法ｓ３だけ、本来位置すべき位置よりも車両後方に変位することとなる。一対のゴムブッシュ９４，９５に高低差を設ける手段として、たとえばゴムブッシュ９４を下げた場合には、ゴムブッシュ９４を下げない場合と比較すると、上記した中央点Ｃ１の高さが低くなる分だけ、アクスルビーム９１の長手方向一端部９１ａの車両後方への移動量ｓ３が大きくなるのである。
【０００７】
同図の矢印Ｎ３に示すように、リバウンドする内輪（図示略）に伴ってアクスルビーム９１の長手方向他端部９１ｂが下降する場合には、上記したのと同様な原理により、ゴムブッシュ９４，９５の中心Ｏ１，Ｏ２は、それぞれ同等量だけ移動し、Ｏ1", Ｏ2"に位置することとなる。このため、アクスルビーム９１の長手方向他端の中心Ｏ３は、ゴムブッシュ９４，９５の中心どうしの中央点Ｃ２を中心として矢印Ｎ４方向に回転し、Ｏ3"に移動する。したがって、中央点Ｃ２が中心Ｏ３よりも下方であると、アクスルビーム９１の長手方向他端部９１ｂの中心は、所定寸法ｓ４だけ、本来位置すべき位置よりも車両前方に変位する。この場合においても、一対のゴムブッシュ９４，９５に高低差を設ける手段としてたとえばゴムブッシュ９４を下げた場合には、ゴムブッシュ９４を下げない場合と比較すると、上記した中央点Ｃ２の高さが低くなる分だけ、アクスルビーム９１の長手方向一端部９１ｂの車両前方への移動量が大きくなるのである。
【０００８】
上記した現象は、バウンド側の外輪の車両前方への変位量を少なくするとともに、リバウンド側の内輪を車両前方に変位させる。これは、アクスルステアの特性をオーバステアまたはオーバステア気味とする。オーバステアは、自動車の後部を旋回方向の外側へ膨らませることによって自動車を旋回方向内側に切り込ませてゆくため、自動車の操安性を良好にする上で好ましいものではない。
【０００９】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、アクスルステアの特性をアンダステアまたはアンダステア気味にすることができ、かつ全体構造も簡易にすることができるリヤサスペンションを提供することをその課題としている。
【００１０】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【００１１】
本願発明によって提供されるリヤサスペンションは、車幅方向に間隔を隔てて車両前後方向に延びており、かつ車両高さ方向への揺動が可能に各前部が車体に連結されている一対のサスペンションアームと、車幅方向に延びるアクスルビームと、上記一対のサスペンションアームのそれぞれの後部を上記アクスルビームの長手方向両端部に連結するべく、各サスペンションアームの軸線方向に沿って上記アクスルビームの長手方向両端部よりも車両前方に配された第１のゴムブッシュおよびこの第１のゴムブッシュよりも車両後方に配された第２のゴムブッシュと、を具備している、リヤサスペンションであって、上記各サスペンションアームがバウンドおよびリバウンドしていない通常状態において、上記第１のゴムブッシュは、上記第２のゴムブッシュよりも高い位置に配されており、かつ、上記第１のゴムブッシュのゴムは、上記第２のゴムブッシュのゴムよりもバネ定数が大きくされていることを特徴としている。
【００１２】
本願発明に係るリヤサスペンションにおいては、車両が旋回してロールし、外輪側に位置する一方のサスペンションアームがバウンドすることにより、このサスペンションアームに対応する第１および第２のゴムブッシュに上記アクスルビームの捩じり力が作用すると、これら第１および第２のゴムブッシュのゴムが変形する。ただし、上記第１のゴムブッシュのゴムの変形量は、上記第２のゴムブッシュのゴムの変形量よりも小さい。したがって、アクスルビームのバウンド側の長手方向一端部は、上記第１および第２のゴムブッシュどうしの中央よりも上記第１のゴムブッシュ寄りの高さの高い位置を中心に回転することとなる。その結果、上記アクスルビームのバウンド側の長手方向一端部を車両後方に変位させ、あるいはその部分の車両前方への変位量を少なくすることが可能となる。車両が旋回するときにリバウンドする内輪側の部分においては、上記したのと同様な作用により、アクスルビームのリバウンド側の長手方向他端部を、それに対応する第１および第２のゴムブッシュどうしの中央よりも第１のゴムブッシュ寄りの高さの高い位置を中心に回転させることにより、車両前方に変位させ、あるいはその部分の車両後方への変位量を少なくすることが可能となる。
【００１３】
以上のようなことから、本願発明においては、アクスルステア特性をアンダステアあるいはアンダステア気味にして、自動車の操安性を良くすることができる。もちろん、本願発明においては、第１および第２のゴムブッシュに高低差を設けているために、図７を参照して説明したのと同様な効果、すなわちサスペンションアーム上にバネを載設する場合にバネ力の方向とゴムブッシュを介してサスペンションアームに作用する力の方向とにズレを生じさせることができる効果も得られる。また、本願発明においては、従来のものと比較して、部品点数が増加することもなく、リヤサスペンションの構造を簡易にすることもできる。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
本願発明においてはまた、上記第１のゴムブッシュは、上記アクスルビームよりも車両前方に配されているとともに、上記第２のゴムブッシュは、上記第１のゴムブッシュよりも車両後方に配されている。
【００１７】
このような構成によれば、アクスルビームの車両後方にゴムブッシュを高い高さで設ける必要がなくなるため、各サスペンションアームの一部をアクスルビームの車両後方の高い高さまで廻り込ませた形態に形成する必要もなくなる。したがって、各サスペンションアームの全長を短くし、その軽量化および製作コストの低減化を図ることが可能となる。
【００１８】
本願発明のその他の特徴および利点については、以下に行う発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２０】
図１〜図３は、本願発明に係るリヤサスペンションの参考例を示している。図１によく表われているように、本実施形態のリヤサスペンションＡは、一対のサスペンションアーム１と、アクスルビーム２と、一対ずつの第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂとを具備して構成されている。
【００２１】
アクスルビーム２は、２つの後輪Ｗに回転力を伝達するための車軸２０を内蔵した剛性の大きな管状の部材である。このアクスルビーム２は、車幅方向に延びており、その長手方向中央部には、終減速装置（図示略）を収容するハウジング部２１が設けられている。
【００２２】
一対のサスペンションアーム１は、車幅方向に適当な間隔を隔てて配されており、車両前後方向に延びている。各サスペンションアーム１の前端部には、ゴムブッシュ１０が設けられている。このゴムブッシュ１０は、図２によく表れているように、金属製の内筒１０ａおよび外筒１０ｂと、それらの間に介装されたゴム１０ｃとを具備して構成されたものであり、内筒１０ａには車体ブラケット６０に支持されたボルト５０が挿通している。ゴムブッシュ１０の軸長方向は、車両高さ方向とされている。このような構造により、各サスペンションアーム１は、車体ブラケット６０を介して車体フレーム６に連結されており、ゴム１０ｃの弾性変形を伴いながら内筒１０ａの中心部Ｏｄを中心として、車両高さ方向に揺動可能となっている。ただし、本願発明は、図５〜図７に示したものと同様に、ゴムブッシュ１０の軸長方向が車幅方向とされていてもかまわない。車体フレーム６は、たとえば車幅方向の両サイドに位置して車両前後方向に延びているサイドメンバである。
【００２３】
各サスペンションアーム１の上面および車体フレーム６の下面には、一組のバネ受部材１１ａ，１１ｂが取り付けられており、これらの間にバネ４が装着されている。このバネ４は、圧縮バネである。図面上は省略しているが、このリヤサスペンションＡにおいては、各サスペンションアーム１の後端部に、上端が車体フレーム６に支持されたショックアブソーバの下端を連結した構造とすることもできる。
【００２４】
第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂは、先に述べたゴムブッシュ１０と同様に、金属製の内筒３０ａ、３０ｂ、外筒３１ａ，３１ｂ、およびそれらの間に介装されたゴム３２ａ，３２ｂを具備して構成されたものである。ただし、ゴム３２ａは、ゴム３２ｂよりもバネ定数が大きく（硬く）されている。ゴム３２ａ，３２ｂのバネ定数をこのような関係にするための手段としては、ゴム３２ａ，３２ｂの材質を相違させる手段を用いることができる。外筒３１ｂ，３２ｂは、サスペンションアーム１の後部に溶接されている。アクスルビーム２の長手方向両端部のそれぞれの外周面には、ブラケット２３が固定して設けられている。このブラケット２３に支持されたボルト５１，５２は、内筒３０ａ，３０ａに挿通している。このような構造により、アクスルビーム２と各サスペンションアーム１の後部とは、第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂとブラケット２３とを介して互いに連結されている。
【００２５】
第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂは、車両前後方向においてアクスルビーム２を挟み、かつ互いにその高さが相違するように設けられている。より具体的には、第１のゴムブッシュ３Ａは、アクスルビーム２よりも車両後方に位置し、かつその中心Ｏａは第２のゴムブッシュ３Ａの中心Ｏｂおよびアクスルビーム２の中心Ｐよりも高い位置とされている。これに対し、第２のゴムブッシュ３Ｂは、アクスルビーム２の中心Ｐよりも車両前方に位置し、かつその中心Ｏｂはアクスルビーム２の中心Ｐよりも低くされている。これら中心Ｏａ，Ｏｂ，Ｐの高さ関係は、各サスペンションアーム１がバウンドおよびリバウンドしていない通常状態におけるものである。また、本実施形態における中心Ｏａ，Ｏｂとは、ゴムブッシュ３Ａ，３Ｂの内筒３０ａ，３０ｂの中心を意味している。
【００２６】
次に、上記構成のリヤサスペンションＡの作用について説明する。
【００２７】
リヤサスペンションＡを備えた自動車が旋回してロールすると、外輪側となる一方のサスペンションアーム１はバウンドするとともに、内輪側となる他方のサスペンションアーム１はリバウンドする。その際の作用を図３に示す模式図にしたがって説明する。
【００２８】
矢印Ｎａに示すように、サスペンションアーム１がバウンドするときには、第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂとアクスルビーム２の一端部とを元の位置関係に戻そうとするアクスルビーム２の捩じり力が発生する。このため、第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂの中心Ｏａ，Ｏｂは、矢印Ｎｃ，Ｎｄ方向に変位し、Ｏa', Ｏb'に位置する。ただし、第１のゴムブッシュ３Ａのゴム３２ａは、第２のゴムブッシュ３Ｂのゴム３２ｂよりもバネ定数が大きくされているために、ゴム３２ａの変形量はゴム３２ｂの変形量よりも小さくなり、第１のゴムブッシュ３Ａの中心Ｏａの変位量Ｌａは、第２のゴムブッシュ３Ｂの中心Ｏｂの変位量Ｌｂよりも小さくなる。したがって、アクスルビーム２の一端部は、中心Ｏａ，Ｏｂどうしの中央点Ｏｃよりも第１のゴムブッシュ３Ａ寄りに位置する所定の点Ｏｄを中心として矢印Ｎｅ方向に回転することとなり、その中心ＰはＰ’に位置することとなる。その結果、アクスルビーム２の一端部の中心については、サスペンションアーム１がバウンドしたときに本来位置すべき箇所よりも適当量Ｓａだけ、車両前方に変位させることが可能となる。
【００２９】
矢印Ｎｂに示すように、サスペンションアーム１がリバウンドするときには、第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂとアクスルビーム２の他端部とをやはり元の位置関係に戻そうとするアクスルビーム２の捩じり力が発生する。ただし、この場合の捩じり力の方向は、バウンド側とは反対であり、第１および第２のゴムブッシュ３Ａ，３Ｂの中心Ｏａ，Ｏｂは、矢印Ｎｆ，Ｎｇ方向に変位することにより、Ｏa", Ｏb"に位置することとなる。この場合も、第１のゴムブッシュ３Ａの方が第２のゴムブッシュ３Ｂのゴムよりも変形量が少なくなり、第１のゴムブッシュ３Ａの中心Ｏａの変位量Ｌｃは、第２のゴムブッシュ３Ｂの中心Ｏｂの変位量Ｌｄよりも小さくなる。したがって、アクスルビーム２の他端部は、中心Ｏａ，Ｏｂどうしの中央点Ｏｅよりも第１のゴムブッシュ３Ａ寄りに位置する所定の点Ｏｆを中心として矢印Ｎｈ方向に回転し、その中心ＰはＰ”に位置することとなる。図３においては、アクスルビーム２の他端部の中心Ｐが車両前方に若干寸法Ｓｂだけ車両前方に変位しているが、その寸法Ｓｂは、アクスルビーム２の中心Ｐが中心Ｏａ，Ｏｂどうしの中央点Ｏｅを中心として回転する場合と比較すると小さい寸法とすることができる。
【００３０】
以上の説明から理解されるように、このリヤサスペンションＡにおいては、アクスルビーム２のバウンド（外輪）側の一端部を車両前方に変位させるとともに、リバウンド（内輪）側の他端部の車両前方への変位量を少なくすることができる。したがって、アクスルステアの特性をアンダステアとし、あるいはアンダステア気味にすることが可能となり、車両の操安性を良くすることが可能となる。
【００３１】
また、このリヤサスペンションＡにおいては、図１に示したように、アクスルビーム２の前方に位置する第２のゴムブッシュ３Ｂの高さが低くされている。このため、サスペンションアーム１のアクスルビーム２に近い箇所（揺動支点Ｏｄから離れた箇所）の上面部にバネ４を設けるためのスペースを確保し易い。
【００３２】
図４は、本願発明に係るリヤサスペンションの一実施形態を示している。なお、同図においては、図１ないし図３を参照した説明した参考例と同一または類似の要素には、上記第１の実施形態と同一符号を付している。
【００３３】
この実施形態においては、アクスルビーム２を車両前後方向に挟む一対のゴムブッシュ３Ｃ，３Ｄのうち、車両前方寄りのゴムブッシュ３Ｃが本願発明でいう第１のゴムブッシュとして、車両後方寄りのゴムブッシュ３Ｄが本願発明でいう第２のゴムブッシュとされている。すなわち、ゴムブッシュ３Ｃの方がゴムブッシュ３Ｄよりも高い位置に配されており、かつそのゴムのバネ定数は、ゴムブッシュ３Ｄのそれよりも大きくされている。
【００３４】
このような構成においても、上記した参考例と同様に、たとえばサスペンションアーム１がバウンドまたはリバウンドするときには、２つのゴムブッシュ３Ｃ，３Ｄの中心どうしの中央点Ｏｇよりもゴムブッシュ３Ｃ寄りの点（たとえば点Ｏｈ）を中心として、アクスルビーム２の長手方向端部を回転させることができる。このため、アクスルビーム２のバウンド側の長手方向一端部を積極的に前進させ、あるいはこの部分の後退量を少なくする一方、アクスルビーム２のリバウンド側の長手方向他端部を積極的に後退させ、あるいはこの部分の前進量を少なし、アンダステア特性を得ることができる。また、上記構成によれば、アクスルビーム２の後方においてゴムブッシュ３Ｄを高い位置に保持するための部分をサスペンションアーム１に設ける必要がなくなり、サスペンションアーム１の短寸化および軽量化を図るのに好適となる。上述した第１および第２の実施形態から理解されるように、本願発明においては、２つのゴムブッシュが車両前後方向に間隔を隔てて設けられている場合に、これら２つのゴムブッシュのうちのいずれが他方よりも高く、かつゴムのバネ定数が高いゴムブッシュ（本願発明でいう第１のゴムブッシュ）とされていてもかまわない。
【００３５】
本願発明に係るリヤサスペンションの各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定されず、種々に設計変更自在である。
【００３６】
本願発明においては、第１のゴムブッシュを第２のゴムブッシュと比較して、そのゴムのバネ定数を大きくするほど、サスペンションアームがバウンドまたはリバウンドするときのアクスルビームの長手方向端部の回転中心を第１のゴムブッシュに接近させることが可能であり、アクスルステアをアンダステア特性にするのに好ましいものとなる。ただし、本願発明は、第１および第２のゴムブッシュのそれぞれのゴムのバネ定数の具体的な数値、あるいはそれらの具体的な比率は問うものではない。また、第１のゴムブッシュは第２のゴムブッシュよりも高い位置に配されている必要があるが、その具体的な高低差も問わない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明に係るリヤサスペンションの参考例を示す平面図である。
【図２】  図１のII−II断面図である。
【図３】  図１および図２に示すリヤサスペンションの作用を模式的に示す説明図である。
【図４】  本願発明に係るリヤサスペンションの一実施形態を示す要部断面図である。
【図５】  従来のリヤサスペンションの一例を示す斜視図である。
【図６】  図５に示すリヤサスペンションの要部側面図である。
【図７】  従来のリヤサスペンションの他の例を示す側面図である。
【図８】  図７に示すリヤサスペンションの作用を模式的に示す説明図である。
【符号の説明】
Ａ  リヤサスペンション
１  サスペンションアーム
２  アクスルビーム
３Ａ，３Ｃ  第１のゴムブッシュ
３Ｂ，３Ｄ  第２のゴムブッシュ
６  車体フレーム
３２ａ，３２ｂ  ゴム
【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】
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【図８】
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