サスペンションメンバ

【課題】サスペンションメンバの構造を複雑化することなくサスペンションの横剛性及びキャンバ剛性を高めることが可能なサスペンションメンバを提供する。
【解決手段】車輪を回転自在に支持する車輪支持部材とサスペンションリンクを介して連結すると共に、複数のインシュレータ８を介して車体１０に弾性支持されるサスペンションメンバ１である。そのサスペンションメンバ１よりも下方にロールセンタ軸Ｒが設定されている。各インシュレータ８の弾性主軸Ｐの上下方向の傾きを調整して、上記サスペンションメンバ１の弾性中心Ｓの高さを、上記サスペンションメンバ１よりも下方に設定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持する車輪支持部材がサスペンションリンクを介して連結されると共に車体に弾性支持され、サスペンション装置の一部を構成するサスペンションメンバに関する。
【背景技術】
【０００２】
サスペンションメンバの車幅方向両側には、それぞれサスペンションリンクの内端部が上下揺動可能に連結し該サスペンションリンクの外端部にアクスルが連結し、そのアクスルは車輪を回転自在に支持している。また、上記サスペンションメンバは、左右で対をなすインシュレータを介して、当該サスペンションメンバの上方に位置する車体に弾性支持されている。
【０００３】
上記インシュレータは、軸を上下且つ同軸に配置された入れ子状の内筒及び外筒の間にゴム部材などの弾性体が介装されて構成され、各インシュレータの車両内方に向かう弾性主軸は水平若しくは略水平となっている。そして、例えば、外筒がサスペンションメンバに固定されると共に内筒が車体に固定されることでサスペンションメンバは車体に弾性支持される。
【０００４】
従来、上述のように各インシュレータの車両内方に向かう弾性主軸はそれぞれ水平若しくは略水平となっているため、複数のインシュレータに弾性支持されるサスペンションメンバの弾性中心の高さは、ほぼインシュレータの設置高さとなる。
ここで、車両旋回時には、車体に作用する遠心力によって、車両正面視において、車体が地面に対して傾く、つまり、ロールセンタ軸を中心として車体はロール方向に変位する。同様に、車両旋回時には、サスペンションメンバに遠心力が作用する。ここで、サスペンションメンバに作用する遠心力は、主として上記複数のインシュレータで決まるサスペンションメンバの弾性中心に集中して作用するとみなされる。
【０００５】
そして、ロールセンタ軸がサスペンションメンバよりも下方に配置される車両にあっては、サスペンションメンバに作用する遠心力に、サスペンションメンバの弾性中心とロールセンタ軸との距離を乗じた回転モーメントにより、サスペンションメンバがロール方向に傾く。このとき、サスペンションメンバに作用する回転モーメントは車体側部材の傾きと同じ向きとなり、サスペンションメンバの傾きに伴い、車輪も傾くため、車輪の接地点に作用する横力とおなじ向きに車輪の接地点が車幅方向に変位し、かつ、車輪のキャンバ角度が拡大する。したがって、インシュレータの剛性が低いほど横剛性およびキャンバ剛性が低くなってしまう。また、上記サスペンションメンバのロール方向の動きを規制するためにインシュレータの剛性を高くするほど乗り心地に影響が出る。
【０００６】
上記課題に対する従来の技術としては、例えば特許文献１に記載の技術がある。
この技術では、サスペンションメンバの前部領域が第１支持部材に回転自由に連結され、その第１支持部材が第２支持部材に回転自由に連結され、さらにその第２支持部材を車体に回転自由に連結している。これによって、上下方向及び前後方向の支持剛性を低く、かつ車幅方向及びロール方向の支持剛性を高くしている。
【特許文献１】特開平４−３６８２８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来技術は、サスペンションの横剛性及びキャンバ剛性を高めることが出来るが、サスペンションメンバの構造が複雑になるという問題がある。
本発明は、上記のような点に着目してなされたもので、サスペンションメンバ構造を複雑化することなくサスペンションの横剛性及びキャンバ剛性を高めることが可能なサスペンションメンバを提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材とサスペンションリンクを介して連結すると共に、複数のインシュレータを介して車体に弾性支持されるサスペンションメンバにおいて、
上記サスペンションメンバの弾性中心の高さを、当該インシュレータの中央位置よりも下方に設定することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、サスペンションメンバの構成を複雑化することなく、サスペンションのキャンバ剛性及び横剛性を高めることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、本実施形態に係るサスペンションメンバを備えたサスペンション装置の概要構成図の一例である。
（構成）
このサスペンション装置では、図１に示すように、サスペンションメンバ１が、左右のサイドメンバ１ａとその左右のサイドメンバ１ａを連結するクロスメンバ１ｂとから構成されている。上記サイドメンバ１ａには、それぞれサスペンションリンクであるロアアーム３及びアッパアーム４の内端部が上下揺動可能に連結し、ロアアーム３及びアッパアーム４の外端部が車輪支持部材を構成するアクスル５に連結している。符号６はショックアブソーバを、符号７はサスペンションスプリングを、符号９はスタビライザを表す。
【００１１】
上記サスペンションメンバ１は、左右のサイドメンバ１ａの前端部及び後端部にそれぞれ配置された４個のインシュレータ８を介して、その上方に配置された車体１０に弾性支持されている。すなわち、前側の左右の２点と後側の左右の２点の計４点で車体１０に弾性支持されている。
ここで、上記インシュレータ８の基本構成は、軸を上下に向けた内筒及び外筒が入れ子状に配置され、その内筒と外筒の間にゴム部材などからなる弾性体が介装されて構成される。そして、本実施形態では、図２に示すように、各インシュレータ８の軸を下側より上側が車幅方向内側となるように傾斜させて配置することで、車両正面視において、各インシュレータ８の弾性主軸Ｐを車幅方向内方に向かうにつれて下方に変位するように水平方向から下方に傾斜させた状態で、当該インシュレータ８を設置している。
【００１２】
これによって、インシュレータ８で弾性支持されるサスペンションメンバ１の弾性中心Ｓは、車両正面視において、全てのインシュレータ８の各弾性中心Ｓよりも下方に配置されている。
そして、好ましくは、図３に示すように、サスペンションメンバ１よりも下側であって、上記弾性中心Ｓがロールセンタ軸Ｒ上若しくはその下方に位置するように設定する。
【００１３】
この図３では、上記弾性中心Ｓは、前側の左右のインシュレータ８の弾性主軸Ｐの交点と、後側の左右のインシュレータ８の弾性主軸Ｐの交点とを個別に、ロールセンタ軸Ｒ上若しくはその下方に位置するように設定することで、サスペンションメンバ１の弾性主軸Ｐを、ロールセンタ上若しくはその下方となるように設定している。また、上下に二箇所ずつサスペンションメンバ１の弾性中心Ｓを図示しているが、ロールセンタ軸Ｒ上に設定した場合と、ロールセンタ軸Ｒより下方に配置した場合とを併記したものである。
【００１４】
（作用効果）
まず、図２のようにロールセンタ軸Ｒがサスペンションメンバ１よりも下方に配置されている場合を例に説明する。
車両旋回時には、前述のように車体１０及びサスペンションメンバ１に横方向に向かう遠心力Ｆが作用し、それぞれロールセンタ軸Ｒを中心にロールしようとする。このとき、車体１０の重心Ｇはロールセンタよりも上方に位置することから車体１０は遠心力Ｆの向きにロールする（図２参照）。
【００１５】
また、車両旋回時における遠心力Ｆによるサスペンションメンバ１の傾きとしては、サスペンションメンバに作用する遠心力に、サスペンションメンバの弾性中心とロールセンタ軸との距離Ｌを乗じた回転モーメントにより、次の３通りが考えられる。
（１）前述の従来例のように、サスペンションメンバ１の弾性中心Ｓがロールセンタ軸Ｒよりも上側にあるときは、サスペンションメンバ１は車体１０と同じ向きに傾く。
（２）サスペンションメンバ１の弾性中心Ｓが、ロールセンタ軸Ｒと一致するときは、サスペンションメンバ１には傾きが発生しない。
（３）サスペンションメンバ１の弾性中心Ｓが、ロールセンタ軸Ｒよりも下側にあるときは（図２の状態）、車体１０とロールモーメントの方向が逆となり、車体１０のロール方向とは逆向きにサスペンションメンバ１は傾く。
【００１６】
上記（１）の場合には、サスペンションメンバ１の傾きに伴い車輪も傾くため、車輪の接地点に作用する横力と同じ向きに車輪の接地点が車幅方向に変位し、かつ、車輪のキャンバ角度が拡大する。したがって、横剛性およびキャンバ剛性が低くなってしまう。
これに対して、本実施形態を採用し、上記（３）のように設定した場合には、サスペンションメンバ１の傾きに伴い、車輪接地点における車両幅方向の変位は生じるものの、車輪が車体１０と逆向きにロール変位するため、地面に対するキャンバ角を小さくすることができる。したがって、横剛性は上記（１）と同様であるが、キャンバ剛性を上記（１）の場合よりも向上することができて、操縦安定性能をより向上することができる。
【００１７】
また、本実施形態を採用し、上記（２）のように設定した場合には、サスペンションメンバ１の傾きは理論上ゼロであるため、車輪の傾きもゼロであり、その結果、車輪は車幅方向およびキャンバ方向の変位は生じない。したがって、上記（１）に対してキャンバ剛性、横剛性を大きくすることができ、また上記（３）と比べても横剛性を大きくすることができる結果、さらに操縦安定性能を向上することができる。
一方、ロールセンタ軸Ｒがサスペンションメンバ１の上方に位置する場合には、常に上記（３）となるが、サスペンションメンバ１の弾性中心Ｓを下方に配置するほど、ロールセンタ軸Ｒとの上下距離が大きくなり、車体１０とは反対方向によりロールしやすくなる。
【００１８】
（応用）
ここで、上記実施形態では、インシュレータ８自体の軸を上側が車両内側に来るように、車幅方向に傾けることで、車両前方からみた各インシュレータ８の弾性主軸Ｐを、車両内側に向かうほど下方となるように傾斜されているが、このように弾性主軸Ｐを設定する方法は、これに限定されない。以下に、他の設定方向の例を示す。
【００１９】
（別例１）
図４のように、上下に軸を向けたインシュレータ８における外筒８ａの内周面および内筒８ｂの外周面について、少なくとも車幅方向（目的とする弾性主軸Ｐが通過する位置）を向く面について、下側から上方に向かうにつれて車両内側に向かうように鉛直方向から傾斜させることで、上記のように弾性主軸Ｐを設定する。
なお、前側左右のインシュレータ８を例示するが、後側の左右のインシュレータ８についても同様に設定する。なお、各インシュレータ８の弾性主軸Ｐの設定の方法は同一である必要はない。
【００２０】
（別例２）
また、上記別例１に対し、図５及び図６のように、外筒８ａの内周面若しくは内筒８ｂの外周面の一方だけを傾斜させても良い。ただし、別例１と同じ高さまでサスペンションメンバ１の弾性中心Ｓを配置するためには、傾斜を大きく取る必要がある。
（別例３）
図６及び図７のように、各インシュレータ８の目的とする弾性主軸Ｐが通過する弾性体８ｃ内、つまり、車両前方から見て、弾性体８ｃ内における内側の下側、及び外側の上側の少なくとも一方に、金属やプラスチックなどからなる中間板２０を介挿して、上記のように弾性主軸Ｐを設定する。
【００２１】
（別例４）
中間板２０を介挿する代わりに、図９や図１０のように、車両前方から見て、内側の上側、及び外側の下側の少なくとも一方にスグリ２１（空洞やスリット）を設けることで、相対的に弾性体８ｃ内における内側の下側、及び外側の上側の剛性を高く設定しても良い。
図１１に、別例３及び別例４の両方を適用した例を示す。このように、上記各例の方法を組み合わせて使用しても良い。
なお、各部分の弾性体８ｃの剛性の調整は、上記中間板２０やスグリ２１に限定されず、弾性体８ｃ自体の素材を部分的に変更して、その変更部分の剛性を調整しても良い。
【００２２】
（その他）
ここで、上記実施形態では、正面視において、各インシュレータ８の弾性主軸Ｐを下向きに傾斜させているが、サスペンションメンバ１よりもロールセンタ軸Ｒが上方に配置されている場合において、そのロールセンタ軸Ｒにサスペンションメンバ１の弾性中心Ｓを一致させるように設定する場合には、各インシュレータ８の弾性主軸Ｐを上向きに傾くように設定すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るサスペンションを示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るサスペンションメンバを示す車両前方からみた図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る車幅方向かたみた図である。
【図４】別例１を説明する図である。
【図５】別例２を説明する図である。
【図６】別例２を説明する図である。
【図７】別例３を説明する図である。
【図８】別例３を説明する図である。
【図９】別例４を説明する図である。
【図１０】別例４を説明する図である。
【図１１】別例４を説明する図である。
【符号の説明】
【００２４】
１サスペンションメンバ
３ロアアーム（サスペンションリンク）
４アッパアーム（サスペンションリンク）
５アクスル（車輪支持部材）
８インシュレータ
１０車体
Ｐ弾性主軸
Ｓサスペンションメンバの弾性中心
Ｒロールセンタ軸

【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サスペンションリンクを介して連結すると共に、複数のインシュレータを介して車体に弾性支持されるサスペンションメンバにおいて、
上記サスペンションメンバの弾性中心の高さを、上記インシュレータのそれぞれの弾性中心のいずれよりも下方に設定することを特徴とするサスペンションメンバ。
【請求項２】
上記サスペンションメンバの弾性中心の高さを、ロールセンタ軸よりも下方に設定したことを特徴とする請求項１に記載したサスペンションメンバ。
【請求項３】
車輪を回転自在に支持する車輪支持部材とサスペンションリンクを介して連結すると共に、複数のインシュレータを介して車体に弾性支持されるサスペンションメンバにおいて、
上記サスペンションメンバの弾性中心を、ロールセンタ軸上となるように設定したことを特徴とするサスペンションメンバ。
【請求項４】
車両正面視において、上記インシュレータの車両内側に向かう弾性主軸を、水平方向から上下方向に傾くように設定することで、サスペンションメンバの弾性中心の位置を上記位置に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したサスペンションメンバ。
【請求項５】
車両正面視において、上記インシュレータの車両内側に向かう弾性主軸を、車両外側よりも車両内側の方が下方に位置するように下向きに傾けて設定することで、サスペンションメンバの弾性中心の位置を上記位置に設定することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載したサスペンションメンバ。
【請求項６】
上記インシュレータは、軸を上下に向けた内筒及び外筒の間に弾性体を介装して構成され、内筒の外周面及び外筒の内周面の少なくとも一方の面のうち、少なくとも車幅方向を向く面を、車両前方からみて鉛直軸に対し車幅方向に傾斜させることで、上記車両内側に向かう弾性主軸を傾けることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載したサスペンションメンバ。
【請求項７】
上記インシュレータは、内筒及び外筒の間に弾性体を介装して構成され、上記弾性体内に、スグリ若しくは弾性体より剛性の高い中間板を偏心して配置することで、上記のように車両内側に向かう弾性主軸を傾けることを特徴とする請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載したサスペンションメンバ。

【図１】