(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後輪（Ｗ）をサスペンションアーム（１１，１２，１５）を介して車体（６）に上下動自在に支持するとともに、上下動する後輪（Ｗ）の中心（Ｏ）の移動軌跡（Ｔ）が側面視で路面法線（Ｎ）に対して成す軌跡傾角（θ）をアクチュエータ（３９）で変更する車両用サスペンションにおいて、
後輪（Ｗ）から略車体前方に延びるトレーリングアーム（１５）の前端と車体（６）とをアクチュエータ（３９）を介して接続し、後輪（Ｗ）の上下ストロークを検出するストロークセンサ（４０）を設け、後輪（Ｗ）の上方へのストロークを検出するとアクチュエータ（３９）を伸長駆動してトレーリングアーム（１５）の前端を後方に移動させ、後輪（Ｗ）の下方へのストロークを検出するとアクチュエータ（３９）を収縮駆動してトレーリングアーム（１５）の前端を前方に移動させることで軌跡傾角（θ）を増加させることを特徴とする車両用サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、後輪（Ｗ）をサスペンションアームを介して車体に上下動自在に支持するとともに、上下動する後輪の中心の移動軌跡が側面視で路面法線に対して成す軌跡傾角をアクチュエータで変更する車両用サスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に示すように、サスペンションアームに支持された車輪Ｗが路面の凹凸等により上下動するとき、車体側方から見て車輪Ｗの中心Ｏの移動軌跡Ｔが路面法線Ｎと成す角度は軌跡傾角θとして定義される。軌跡傾角θを正値に設定すれば、つまり車輪Ｗが上方にストロークしたときに路面法線Ｎに対して後方に変位するように設定すれば、路面の凹凸から車輪Ｗに入力される衝撃を吸収して乗り心地を高めることができる。また車両が急制動や急発進をすると車体に前後方向の慣性力が作用するが、このとき軌跡傾角θが大きいと前記慣性力によってサスペンションのダンパーユニットが伸縮するため、車体が上下動してアンチダイブ性やアンチリフト性が低下したり、或いは制動に対する応答性が低下したりする場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のサスペンションは軌跡傾角θが設計段階で決定された値に固定されているため、軌跡傾角θを大きくして乗り心地を優先する設定と、軌跡傾角θを小さくして制動応答性を優先する設定とを両立させることが困難であった。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、乗り心地を確保しながら急制動時や急発進時における車体の好ましくない移動を防止することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明では、アクチュエータを作動させて軌跡傾角を増加させれば、路面の凹凸から後輪に入力される衝撃を吸収して乗り心地を高めることができ、またアクチュエータを作動させて軌跡傾角を減少させれば、急制動時や急発進時に作用する慣性力によって発生する車体の好ましくない移動を防止することができる。後輪が上方にストロークする際にアクチュエータを伸長駆動してトレーリングアームの前端を後方に移動させると後輪が後上方に移動し、また後輪が下方にストロークする際にアクチュエータを収縮駆動してトレーリングアームの前端を前方に移動させると後輪が前下方に移動して軌跡傾角が増加する。トレーリングアームの前端を前後動させるので、上下動させる場合に比べて車室のスペースに対する影響が少なくて済む。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の参考例および実施例に基づいて説明する。
【０００７】
図１及び図２は本発明の第１参考例を示すもので、図１は左後輪用サスペンションの斜視図、図２は作用の説明図である。
【０００８】
車両の左右の後輪Ｗのサスペンション１は車体中心線に対して対称な構造を有しており、図１にはその一方である左後輪Ｗのサスペンション１が示される。同図から明らかなように、車体左右方向に延びる前後のクロスメンバ２，３の両端部を車体前後方向に延びる左右のサイドメンバ４で接続したサブフフーム５が、車両の左右両側部に前後方向に配置された左右のメインフレーム６に支持される。即ち、サブフレーム５の下面に下向きに設けられた前部シリンダ７及び後部シリンダ８の出力ロッド７1 ，８1 が、サブフレーム５のサイドメンバ４の前端部及び後端部にそれぞれゴムブッシュジョイント９，１０を介して接続される。
【０００９】
従って、左右の前部シリンダ７を収縮駆動し、左右の後部シリンダ８を伸長駆動すると、図２（Ｂ）に示すようにサブフレーム５の前部が上昇して後部が下降することにより、サブフレーム５は後方に傾斜する。図２（Ｂ）の状態から左右の前部シリンダ７を伸長駆動し、左右の後部シリンダ８を収縮駆動すると、図２（Ａ）に示すようにサブフレーム５の前部が下降して後部が上昇することにより、サブフレーム５は水平に復帰する。４本のシリンダ７，８を全て伸長駆動するとサブフレーム５はメインフレーム６に対して下降し、４本のシリンダ７，８を全て収縮駆動するとサブフレーム５はメインフレーム６に対して上昇する。
【００１０】
マルチリンク式のサスペンション１は、アッパーアーム１１、ロアアーム１２、コントロールアーム１３、リーディングアーム１４及びトレーリングアーム１５よりなる５本のサスペンションアームを備える。サブフレーム５のサイドメンバ４の前後方向中央部には、アッパーアーム１１及びロアアーム１２の基端がそれぞれゴムブッシュジョイント１６，１７を介して連結される。サイドメンバ４の後部には、コントロールアーム１３及びリーディングアーム１４の基端がそれぞれゴムブッシュジョイント１８，１９を介して連結される。サイドメンバ４の前部には、トレーリングアーム１５の基端がゴムブッシュジョイント２０を介して連結される。
【００１１】
サイドメンバ４から車体左側に延びるアッパーアーム１１、ロアアーム１２及びコントロールアーム１３の先端と、サイドメンバ４から左前方に延びるリーディングアーム１４の前端と、サイドメンバ４から左後方に延びるトレーリングアーム１５の後端とが、それぞれゴムブッシュジョイント２１〜２５を介してナックル２６に連結される。ナックル２６の中央部に後輪Ｗが回転自在に支持される。ナックル２６と車体とが図示せぬダンパーユニットを介して接続される。
【００１２】
而して、図２（Ｂ）に示すように、前部シリンダ７を収縮駆動して後部シリンダ８を伸長駆動すれば、メインフレーム６に対してサブフレーム５の前端が上昇して後端が下降することにより軌跡傾角θが増加する。その結果、路面の凹凸等により後輪Ｗに後ろ向きの衝撃が入力したとき、後輪Ｗは後上方に移動して前記衝撃を効果的に吸収できるので乗り心地が向上する。また図２（Ｂ）の状態から図２（Ａ）の状態に向けて、前部シリンダ７を伸長駆動して後部シリンダ８を収縮駆動すれば、メインフレーム６に対してサブフレーム５の前端が下降して後端が上降することにより軌跡傾角θが減少する。その結果、車両の急制動や急加速によって車体に前後方向の慣性力が作用したときに、車体が後輪Ｗに対して不要な前後動を起こすことが防止される。特に、急制動時に車体と後輪Ｗとの相対移動を防止して制動の応答性を向上させることができる。尚、軌跡傾角θを変化させることにより、車両のアンチダイブ特性やアントリフト特性も自由に変化させることができる。  前部シリンダ７及び後部シリンダ８の一方を伸長駆動して他方を収縮駆動した場合、サブフレーム５の略中央部に設けた後輪Ｗとメインフレーム６との距離が略一定に保たれるので、不要な車高の変化を防止することができる。また前部シリンダ７及び後部シリンダ８の両方を伸長駆動或いは収縮駆動すれば、軌跡傾角θを変化させずに車高を調整することができる。
【００１３】
このように、サスペンション１を支持するサブフレーム５の全体をメインフレーム６に対して移動させるので、軌跡傾角θや車高を変化させても各サスペンションアーム１１〜１５の相対的な位置関係が変化しないため、車輪Ｗのアライメントに及ぼす影響を最小限に抑えることができる。
【００１４】
尚、前部シリンダ７及び後部シリンダ８はドライバーのスイッチ操作により駆動されるが、車両の急制動や急発進を検出するセンサを設け、急発進時や急制動時に軌跡傾角θが減少するように前部シリンダ７及び後部シリンダ８を制御することも可能である。
【００１５】
次に、図３及び図４に基づいて本発明の第２参考例を説明する。
【００１６】
図３から明らかなように、第２参考例のサスペンション１はダブルウイッシュボーン式のものであって、後輪Ｗを回転自在に支持するナックル２６は、車体左右方向に延びるアッパーアーム１１と、車体左右方向に延びる前後一対のロアアーム１２，１２と、車体前後方向に延びるトレーリングアーム１５とによって車体に上下動自在に支持される。各サスペンションアーム１１，１２，１２，１５の先端とナックル２６とはボールジョイント（アッパーアーム１１のボールジョイント３１のみ図示）により連結される。アッパーアーム１１及びロアアーム１２，１２の基端はそれぞれゴムブッシュジョイント３２；３３，３３によって車体に連結される。上下方向に配置され、その出力ロッド３４1 ，３４1 をメインフレーム６に連結された２個のシリンダ３４，３４が、ゴムブッシュジョイント３５を介してトレーリングアーム１５の前端に連結される。ナックル２６の上下動は、ダンパー３６及びコイルスプリング３７を同軸に配置したダンパーユニット３８によって緩衝される。
【００１７】
図４から明らかなように、ナックル２６から車体前方に延びるトレーリングアーム１５の前端をシリンダ３４，３４によって上方に移動させると、ダンパーユニット３８を圧縮しながら後輪Ｗが上方にストロークするとき、ナックル２６は上方に移動したトレーリングアーム１５の前端を中心とする円弧状の軌跡を描いて後上方に移動するようになり、軌跡傾角θが増加して乗り心地が向上する。逆に、トレーリングアーム１５の前端をシリンダ３４，３４によって下方に移動させると、軌跡傾角θが減少して急制動時や急発進時の車体の不要な移動が規制される。
【００１８】
トレーリングアーム１５の前端を上下動させると各サスペンションアーム１１，１２，１２，１４の位置関係に僅かな捩じれが発生するが、その捩じれはボールジョイント３１及びゴムブッシュジョイント３２；３３，３３，３４によって吸収される。この第２参考例によれば、簡単で軽量な構造で軌跡傾角θを変更することができる。
【００１９】
次に、図５及び図６に基づいて本発明の実施例を説明する。
【００２０】
図５から明らかなように、実施例のサスペンション１の本体部は、第２参考例のものと実質的に同一の構造であるが、トレーリングアーム１５の前端をメインフレーム６に接続するシリンダ３９が車体前後方向に配置されている点で異なっている。そしてこのシリンダ３９は、ダンパーユニット３８に設けられたストロークセンサ４０からの信号が入力される電子制御ユニット４１によって制御される。
【００２１】
即ち、図６に示すようにストロークセンサ４０が後輪Ｗの上方へのストロークを検出すると、そのストロークに応じてシリンダ３９を伸長駆動し、後輪Ｗの下方へのストロークを検出すると、そのストロークに応じてシリンダ３９を収縮駆動することにより、軌跡傾角θを増加させることができる。この実施例によれば、後輪Ｗのストロークとシリンダ３９の伸縮量との関係を適宜設定することにより、軌跡傾角θを目的に応じてきめ細かく制御することができる。しかもトレーリングアーム１５の前端を前後方向に移動させるので、上下方向に移動させる場合に比べて車室のスペースに対する影響が少なくて済む。
【００２２】
以上、本発明の実施例を詳述したが、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。
【００２３】
例えば、アクチュエータはシリンダに限定されず、モータにより駆動されるボールネジ機構を採用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、上下動する後輪の中心の移動軌跡が側面視で路面法線に対して成す軌跡傾角を変更するアクチュエータを備えたことにより、アクチュエータで軌跡傾角を増加させて乗り心地を高める設定と、アクチュエータで軌跡傾角を減少させて急制動時や急発進時における車体の不要な移動を防止する設定とを任意に切り換えることができる。特に後輪から略車体前方に延びるトレーリングアームの前端と車体とをアクチュエータを介して接続し、後輪が上方にストロークする際にアクチュエータを伸長駆動してトレーリングアームの前端を後方に移動させ、後輪が下方にストロークする際にアクチュエータを収縮駆動してトレーリングアームの前端を前方に移動させることで、軌跡傾角を増加させるきめ細かい制御が可能となる。しかもトレーリングアームの前端を前後方向に移動させるので、上下方向に移動させる場合に比べて車室のスペースに対する影響が少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考例に係る左後輪用サスペンションの斜視図
【図２】  作用の説明図
【図３】  第２参考例に係る左後輪用サスペンションの斜視図
【図４】  作用説明図
【図５】  実施例に係る左後輪用サスペンションの斜視図
【図６】  作用説明図
【図７】  軌跡傾角の説明図
【符号の説明】
６          メインフレーム（車体）
１１        アッパーアーム（サスペンションアーム）
１２        ロアアーム（サスペンションアーム）
１５        トレーリングアーム（サスペンションアーム）
３９        シリンダ（アクチュエータ）
４０ ストロークセンサ
Ｎ          路面法線
Ｏ          中心
Ｔ          移動軌跡
Ｗ          後輪
θ          軌跡傾角
【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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