自動車の後輪懸架装置
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、 自動車の後輪懸架装置に係り、詳しくは、後輪の懸架装置の前方側装着部が旋回時に後方の車軸に加わる横力(Lateral Force) によりコンプライアンス(Compliance)を誘発できるようになって旋回特性をアンダステアリング(Under Steering)となるようにすることにより、 旋回の安定性を求めることのできる自動車の後輪懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、 自動車の懸架装置におけるシャシバネは、車体と車輪間に設けられて走行中路面から伝達される衝撃とタイヤの振動を吸収して車体に伝達される衝撃と振動を最少化することによって乗車感を向上させるようにする機械要素であるが、かようなシャシバネは板バネとコイルバネおよびエアバネなどに大別されるが、とりわけ、大型貨物車の場合には主として価格と整備費の両面に有利にして耐久性に優れた板バネ(Leaf Spring) を採用している。
【０００３】図１は、従来の自動車の後輪に板バネが装着された状態を示す側面図である。板バネ３１の中央部位は後方車軸３２にＵボルト３３を介して固定され、その板バネ３１の前方の端部は車体のサイドフレーム３４上に接合された第１のマウンティングブラケット３５にボルト３６を介して直接締結固定される反面、前記板バネ３１の後方の端部はシャックル３７に締結された後、 そのシャックル３７の一端部はサイドフレーム３４上に接合された第２のマウンティングブラケット３５ にボルト３６を介して締結固定される。
【０００４】一方で、 上記のようにサイドフレーム３４上に装着された板バネ３１は、材質のもつ動特性(Kinematic Property)によって走行中車体に加わる荷重あるいは路面から伝達される衝撃力により上下方向への伸長と復元を操返すことになる。この際、前記板バネ３１の略中間部位にＵボルト３３を介して固定された後方車軸３２は、図２に示すように、 車体の前方側の所定位置に存在するようになる旋回中心点Ｏを中心に一定態様の軌跡を現わす円弧に沿って上下に移動するようになる。前記後方車軸３２を固定させる板バネ３１の結合位置なるＡ点は正常の走行状態では定位置を保持しているが、車体の荷重変化あるいは路面からの衝撃力の変化に伴ってＢ点ないしはＣ点に移動するようになる。
【０００５】すなわち、 前記板バネ３１上の後方車軸３２の固定点なるＡ点は、走行中車体がバンパ(Bumper)される際にはＢ点に移動するようになる反面、 走行中車体がリバウンド(Rebound) される際にはＣ点に移動するようになるが、かように前記板バネ３１上の後方車軸３２の固定点であるＡ点が旋回中心点Ｏを中心に一つの円弧状の軌跡につれて上下のＢないしＣ点に移動するようになると、前記後方車軸３２の固定点であるＡ点は正常の位置の場合より前後方向へそれぞれ最大ｌだけの離隔距離をおいて移動するようになる。
【０００６】これにより、走行中の車両にローリング(Rolling) が誘発されると、前記後方車軸３２の左右側端部に装着された車輪の進行方向が変化されてあたかも操向を実施したときと同一の效果を誘発させるようになる車軸操向(Axle Steer)現象が生じるという短所がある。
【０００７】一方で、 上記のように、走行中に板バネ３２に加わる荷重の変化により生じる車軸操向現象はそのほかにも走行中の車両が旋回する際に一段と激しく誘発される。これは自動車の直進および旋回する際の後輪の懸架装置状態を示す図３の場合と同一である。
【０００８】すなわち、 図３に示すように、 まず、直進走行時には両側の後輪３８を支持している後方車軸３２が前輪３９を支持している前方車軸４０と平行に維持される反面、 たとえば、走行中にある車両が右回転をするようになると、 遠心力が車体の旋回反対方向へ作用するようになるため、 この際生じる遠心力により車体の荷重は旋回反対方向で後方車軸３２を支持している板バネ３１に加わるようになる。これにより、旋回反対方向に位置された板バネ３１は車体のバンパ時に変形される場合と同一に後方車軸３２の固定点であるＡ点がＢ点に移動するようになる。これと同時に旋回方向へ位置された板バネ３１は車体のリバウンド時に変形される場合と同一に後方車軸３２の固定点であるＡ点がＣ点に移動するようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】これにより、 旋回反対方向側の後方車軸３２の端部は、正常の後方車軸３２の延長線Ｌより後方に最大ｌだけ押されるようになり、旋回方向側の後方車軸３２の端部は正常の後方車軸３２の延長線Ｌより前方へ最大" ｌ" だけ押されるという現象が誘発される。
【００１０】すなわち、 旋回時の車体の遠心力により車両の姿勢が旋回反対方向へ傾けられることにより、前記板バネ３１の動特性により後方車軸３２とこれに装着された後輪３８が旋回反対方向へ向うようになる車軸操向現象が誘発されるのである。
【００１１】さらに、上記のように、旋回時に後方車軸３２の方向が変換されると、車軸操向現象の誘発のほかにも運転者の操向操作による操向の具合よりも実際に生ずる旋回半径が小となる、いわば、オーバステアリング(Over Steering)現象も誘発される。オーバステアリング現象は旋回の安定性を低下させるものとして知られている。
【００１２】また、 上記のように、旋回時に後方車軸３２の方向が変換されてこれに装着された後輪３８が前輪３９と反対方向を向うようになると、 前記後方車軸３２に装着された後輪３８のホイールアラインメント(Wheel Alignment) がトウアウト(Toe Out) に転換され、 これによって前記後輪３８に装着されたタイヤと路面間の摩擦が深化されてタイヤの摩耗が促進される。
【００１３】そこで、この発明は上記した種々の問題点を解決するためになされたものであつて、この発明の目的は、旋回時に後輪に加わる横力に伴う懸架装置の装着部にコンプライアンスを誘発させるように構成して操向特性をアンダステアリングされるようにすることにより、 旋回の安定性を求めことのできる自動車の後輪懸架装置を提供することにある。
【００１４】上記目的を達成するために、この発明は、車体の左右サイドフレーム上に板バネの前後方端部がそれぞれ前方側装着部と後方側装着部を介して設けられて中央部位に後方車軸を固定させるようになっている自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部は、板バネの前方側端部を水平に貫通する締結用ピンにより枢支するマウンティングブロックと、当該マウンティングブロックに一面を接合されたコンプライアントブシュ、および、当該コンプライアントブシュの他面と接合されてサイドフレーム上に固定されたブラケットとからなり、前記マウンティングブロックの後端部はこれを垂直方向に貫通する締結用ボルトを媒介としてコントロールリンクの一端部に枢着され、前記コントロールリンクは、後方車軸から所定距離後方に離隔した位置における車体幅の略中央と当該コントロールリンクの前記一端部とを結ぶ線上に位置するとともに、前記一端部から４５度未満の角度にて上方に向かって当該コントロールリンクの他端部がサイドフレームに枢支されてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、 この発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳述する。この発明の実施の形態に係る自動車の後輪懸架装置は図４R>４に示すように、 左右側の後輪１が後方車軸２の両側端部に装着され、 その後方車軸２は中央の差動装置３を介して左右に分離された個体からなり、その差動装置３は駆動軸（図示省略）を通じてエンジンから駆動力を伝達されて後方車軸２を駆動させるようになっている。
【００１６】さらに、前記後方車軸２の両側部にはそれぞれ左右側板バネ４の中央部位が固定され、 その左右側板バネ４の前後方側端部はそれぞれ車体のサイドフレーム５（図５に図示される）上に装着される。とりわけ、前記サイドフレーム５に対する板バネ４の前方側装着部６はそれぞれ板バネ４の後方側装着部７を相互に連結する線上で後方車軸２の中心と出会う回転中心点Ｐを基準に回転可能に整列されている。
【００１７】すなわち、 旋回時に前記後輪１に横力が作用するようになると、 前記板バネ４の前方側装着部６は回転中心点Ｐを基準に横力が作用する方向へ微小範囲内で回動されうるように構成される。
【００１８】このため、前記板バネ４の前方側装着部６は図５および図６にそれぞれ示すように、板バネ４の前方側端部がマウンティングブロック８を水平に貫通する締結用ピン９によりマウンティングブロック８に固定され、 そのマウンティングブロック８はコンプライアントブシュ１０(Compliant Bush)の底面部と結合され、そのコンプライアントブシュ１０の上面部はブラケット１１の底面部に接合されて連結され、そのブラケット１１の一面は前記サイドフレーム５と補助サイドフレーム１２にそれぞれ直角に接合されて堅固に固定される。
【００１９】ここで、前記コンプライアントブシュ１０は図７に示すように、 前記ブラケット１１とマウンティングブロック８にそれぞれ接合されて結合される上下部板１０ａ、１０ｂと、 その上下部板１０ａ、１０ｂ間で複数の隔板１０ｃを介してその隔板１０ｃと前記上下部板１０ａ、１０ｂの間でそれぞれ加硫接着されて一体を形成するゴム製の緩衝材１０ｄとでなるものであって、前記コンプライアントブシュ１０は垂直方向へ作用する荷重には前記隔板１０ｃを介して変形を抑制させうる強性を発揮できる反面、 横方向へ作用する荷重に対して荷重の作用する方向へ撓む変形が可能になっている。
【００２０】一方で、 前記板バネ４の前方側端部をマウンティングブロック８上に固定させる締結用ピン９は、マウンティングブロック８上にスナップリング９ａを介して固定された状態でその締結用ピン９の一端部がサイドフレーム５の下に接合された補助サイドフレーム１２を貫通して補助サイドフレーム１２上に設けられたバイアシング機構１３(Biasing Mechanism) にまで延長されてそのバイアシング機構１３と接触されるようになっている。
【００２１】さらに、前記マウンティングブロック８の後尾は図５及び図８にそれぞれ示すように、 これを垂直方向へ貫通する締結用ボルト１４を介してコントロールリンク１５の一端部と枢着され、 そのコントロールリンク１５の他端部はゴム製の緩衝材であるブシュ１６を装着した状態でそのブシュ１６を水平方向へ貫通する締結用ボルト１７を介して前記サイドフレーム５の底面に接合されたブラケット１８と枢着されている。
【００２２】この際、 前記コントロールリンク１５はサイドフレーム５に対し略α角度の鋭角をおいて下向けに配置されつつサイドフレーム５の内側へは略β角度の鋭角をおいて斜めに配置される。前記コントロールリンク１５がサイドフレーム５に対しα角度だけの鋭角をおいて下向けに配置されるのは、走行中車体の荷重に伴ってコンプライアントブシュ１５がやや圧縮される場合にこれを補償するためのものであって、前記コントロールリンク１５がサイドフレーム５の内側にβ角度だけの鋭角をおいて斜めに配置されるのは、後輪１に横力が加わることにより、前記サイドフレーム５に枢支されたコントロールリンク１５の後、端部が回動されて後輪１のホイールラインメントが変化する場合にこれを補償するためのものであって、かように前記コントロールリンク１５がマウンティングブロック８とサイドフレーム５との間に配置されて板バネ４の前方側装着部６を支持するようになると、 旋回時に前記コンプライアントブシュ１０のコンプライアンスの効果は増大する。
【００２３】また、前記コントロールリンク１５はサイドフレーム５上に接合されたブラケット１８にブシュ１６を介して枢支されているため、その枢支点を中心に板バネ４の前方側装着部６は車体の左右方向に対しある程度の角度( 略１゜内外)で回動可能となる。
【００２４】すなわち、 車両の旋回時に前記コンプライアントブシュ１０は、後輪１に作用する横力により前方側装着部６を横方向へ動かすことのできる変形を起こすが、前記コントロールリンク１５の後端部がブラケット１８上で水平方向へ結合された締結用ボルト１７を介して枢支されているため、図８に示す車体の左右方向への動作にはブシュ１６の収縮可能な程度だけの回動を許容するようになる制約がある。
【００２５】これにより、車両の旋回時に前記後輪１に横力が作用するようになると、前記板バネ４の前方側装着部６はコンプライアントブシュ１０を介して回転中心点Ｐを基準に横力が作用する方向へ回動するようになるため、その板バネ４上に固定された後方車軸２は図１０に示すように旋回方向の外側にある後方車軸２は前方へ回動される反面、 旋回方向の内側にある後方車軸２は後方へやや押されるようになる。
【００２６】かように、旋回時に前記後輪１とこれを装着している後方車軸２が旋回方向へ向うようになると、 前記後輪１のホイールラインメントはトウインされつつ操向特性もアンダステアリングに転換されるため、旋回の安定性が付加されうるようになる。
【００２７】一方で、 前記バイアシング機構１３は図９に示すように、 補助サイドフレーム１２上に固定された中空形のハウジング１９と、 そのハウジング１９内にバネ２０を介して弾支されるピストン２１および、 そのピストン２１の背面を支持するようバネ２０の端部と接触される板材２２を収容するために、ハウジング１９の他端部に堅固に固定されてバネ２０を拘束する閉塞部材２３からなる。そのピストン２１は前記マウンティングブロック８を貫通して板バネ４を固定させる締結用ピン９の一先端と当接してこれを弾支するようになる。
【００２８】これにより、 直進走行時に路面の勾配に影響されて一方の後輪１だけに横力が加わり一方の後輪１の整列方向へ偏向されるか、乱れて一方の後輪１のホイールラインメントが変化されるワンダリング現象が誘発される場合、 前記バイアシング機構１３のピストン２１は締結用ピン９の一端部を弾支できるため、一方の後輪１に作用する横力によりコンプライアントブシュ１０が変形されつつマウンティングブロック８が旋回されても前記バイアシング機構１３はこれを有効に食止めるため、ワンダリング現象が有効に排除されうるようになる。これは前記後輪１に加えられた横力がバネ２０の弾性を乗り切れない場合に限って可能となる。
【００２９】また、 旋回時に前記両側後輪１にバイアシング機構１３のバネ２０の弾性よりも大きい横力が同時に加わる場合には、 前記両側板バネ４の前方側装着部６にあるコンプライアントブシュ１０がそれぞれ旋回方向に向けて変形し、その変形により前記両側板バネ４の前方側装着部６が回動する際、その前方側装着部６と回動可能に枢着されたそれぞれのコントロールリンク１５は前方側装着部６の回動を円滑にガイドできるようになるのはもとより、旋回終了後に前記後輪１に加えられた横力が除去される場合には、前記締結用ピン９に弾性力を与えて前記板バネ４の前方側装着部６に復元機能を与えられうるようになるため、後輪１のホイールラインメントは旋回以前の状態に円滑に戻るようになる。
【００３０】ここで、前記板材２２は締結ピン９を加圧するようになっているピストン２１を弾支するバネ２０のプリーロード(preload) を変化させうるようになっているものであって、 前記板材２２の厚みあるいはハウジング１９内に収容される数量を調整すると、 前記バネ２０に加わるプリーロードは自在に調整されうるため、直進走行時に一方の後輪１に作用する横力によりワンダリング現象が誘発される限界点を任意に調整できるようになる。
【００３１】したがって、前記板バネ４の前方側装着部６なるマウンティングブロック８とブラケット１１との間に装着されたコンプライアントブシュ１０の旋回時に後輪１に加えられた横力により旋回方向へ変形すると、 そのマウンティングブロック８は回転中心点Ｐを基準に旋回方向への一定軌跡を追従しつつ動作することになる。この際、前記コントロールリンク１５は前方側装着部６を補助サイドフレーム１２上で堅固に枢支していることにより、前記板バネ４の前方側装着部６の旋回運動はコントロールリンク１５を介してより一段と有効に制御されるようになる。
【００３２】上述のように、前記板バネ４の前方側装着部６に対する構造の説明は、左右側の板バネ４に同一態様で設けられているのはもとより、旋回時に後輪１を通じて後方車軸２に加わる横力により左右側の板バネ４の前方側装着部６はそれぞれ横力が作用する方向、 すなわち旋回方向へ変位するのである。
【００３３】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部がマウンティングブロックとサイドフレーム上に装着されたブラケットとの間に設けられたコンプライアントブシュと、 そのマウンティングブロックの一端とサイドフレームとの間に装着されたコントロールリンクを介して支持されることにより、旋回時に前記マウンティングブロックをサイドフレームに連結するコンプライアントブシュが横力によりコンプライアンスを誘発することによって、前記後輪が前方車軸に装着された前輪と同一の旋回方向へ操向されて後輪がアンダステアリングされるため、旋回の安定性が向上されうるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の自動車の後輪懸架装置での板バネの装着状態を示す側面図である。
【図２】従来の自動車の旋回時に板バネに固定された車軸の移動軌跡の概略を示す側面図である。
【図３】従来の自動車の直進および右回転時に後輪懸架装置の状態の概略を示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る自動車の後輪懸架装置の概略を示す平面図である。
【図５】図４に示す後輪懸架装置での前方側装着部を示す側面図である。
【図６】図５に示す前方側装着部の後面図である。
【図７】図５及び図６にそれぞれ示すコンプライアントブシュの断面図である。
【図８】図５に示す後輪懸架装置の底面図である。
【図９】図６に示す要部拡大断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態に係る後輪懸架装置を装着した自動車での右回転時に後方車軸の状態の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 後輪
２ 後方車軸
４ 板バネ
５ サイドフレーム
６ 前方側装着部
８ マウンティングブロック
１０ コンプライアントブシュ
１３ バイアシング機構
１５ コントロールリンク
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、 自動車の後輪懸架装置に係り、詳しくは、後輪の懸架装置の前方側装着部が旋回時に後方の車軸に加わる横力(Lateral Force) によりコンプライアンス(Compliance)を誘発できるようになって旋回特性をアンダステアリング(Under Steering)となるようにすることにより、 旋回の安定性を求めることのできる自動車の後輪懸架装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、 自動車の懸架装置におけるシャシバネは、車体と車輪間に設けられて走行中路面から伝達される衝撃とタイヤの振動を吸収して車体に伝達される衝撃と振動を最少化することによって乗車感を向上させるようにする機械要素であるが、かようなシャシバネは板バネとコイルバネおよびエアバネなどに大別されるが、とりわけ、大型貨物車の場合には主として価格と整備費の両面に有利にして耐久性に優れた板バネ(Leaf Spring) を採用している。
【０００３】図１は、従来の自動車の後輪に板バネが装着された状態を示す側面図である。板バネ３１の中央部位は後方車軸３２にＵボルト３３を介して固定され、その板バネ３１の前方の端部は車体のサイドフレーム３４上に接合された第１のマウンティングブラケット３５にボルト３６を介して直接締結固定される反面、前記板バネ３１の後方の端部はシャックル３７に締結された後、 そのシャックル３７の一端部はサイドフレーム３４上に接合された第２のマウンティングブラケット３５ にボルト３６を介して締結固定される。
【０００４】一方で、 上記のようにサイドフレーム３４上に装着された板バネ３１は、材質のもつ動特性(Kinematic Property)によって走行中車体に加わる荷重あるいは路面から伝達される衝撃力により上下方向への伸長と復元を操返すことになる。この際、前記板バネ３１の略中間部位にＵボルト３３を介して固定された後方車軸３２は、図２に示すように、 車体の前方側の所定位置に存在するようになる旋回中心点Ｏを中心に一定態様の軌跡を現わす円弧に沿って上下に移動するようになる。前記後方車軸３２を固定させる板バネ３１の結合位置なるＡ点は正常の走行状態では定位置を保持しているが、車体の荷重変化あるいは路面からの衝撃力の変化に伴ってＢ点ないしはＣ点に移動するようになる。
【０００５】すなわち、 前記板バネ３１上の後方車軸３２の固定点なるＡ点は、走行中車体がバンパ(Bumper)される際にはＢ点に移動するようになる反面、 走行中車体がリバウンド(Rebound) される際にはＣ点に移動するようになるが、かように前記板バネ３１上の後方車軸３２の固定点であるＡ点が旋回中心点Ｏを中心に一つの円弧状の軌跡につれて上下のＢないしＣ点に移動するようになると、前記後方車軸３２の固定点であるＡ点は正常の位置の場合より前後方向へそれぞれ最大ｌだけの離隔距離をおいて移動するようになる。
【０００６】これにより、走行中の車両にローリング(Rolling) が誘発されると、前記後方車軸３２の左右側端部に装着された車輪の進行方向が変化されてあたかも操向を実施したときと同一の效果を誘発させるようになる車軸操向(Axle Steer)現象が生じるという短所がある。
【０００７】一方で、 上記のように、走行中に板バネ３２に加わる荷重の変化により生じる車軸操向現象はそのほかにも走行中の車両が旋回する際に一段と激しく誘発される。これは自動車の直進および旋回する際の後輪の懸架装置状態を示す図３の場合と同一である。
【０００８】すなわち、 図３に示すように、 まず、直進走行時には両側の後輪３８を支持している後方車軸３２が前輪３９を支持している前方車軸４０と平行に維持される反面、 たとえば、走行中にある車両が右回転をするようになると、 遠心力が車体の旋回反対方向へ作用するようになるため、 この際生じる遠心力により車体の荷重は旋回反対方向で後方車軸３２を支持している板バネ３１に加わるようになる。これにより、旋回反対方向に位置された板バネ３１は車体のバンパ時に変形される場合と同一に後方車軸３２の固定点であるＡ点がＢ点に移動するようになる。これと同時に旋回方向へ位置された板バネ３１は車体のリバウンド時に変形される場合と同一に後方車軸３２の固定点であるＡ点がＣ点に移動するようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】これにより、 旋回反対方向側の後方車軸３２の端部は、正常の後方車軸３２の延長線Ｌより後方に最大ｌだけ押されるようになり、旋回方向側の後方車軸３２の端部は正常の後方車軸３２の延長線Ｌより前方へ最大" ｌ" だけ押されるという現象が誘発される。
【００１０】すなわち、 旋回時の車体の遠心力により車両の姿勢が旋回反対方向へ傾けられることにより、前記板バネ３１の動特性により後方車軸３２とこれに装着された後輪３８が旋回反対方向へ向うようになる車軸操向現象が誘発されるのである。
【００１１】さらに、上記のように、旋回時に後方車軸３２の方向が変換されると、車軸操向現象の誘発のほかにも運転者の操向操作による操向の具合よりも実際に生ずる旋回半径が小となる、いわば、オーバステアリング(Over Steering)現象も誘発される。オーバステアリング現象は旋回の安定性を低下させるものとして知られている。
【００１２】また、 上記のように、旋回時に後方車軸３２の方向が変換されてこれに装着された後輪３８が前輪３９と反対方向を向うようになると、 前記後方車軸３２に装着された後輪３８のホイールアラインメント(Wheel Alignment) がトウアウト(Toe Out) に転換され、 これによって前記後輪３８に装着されたタイヤと路面間の摩擦が深化されてタイヤの摩耗が促進される。
【００１３】そこで、この発明は上記した種々の問題点を解決するためになされたものであつて、この発明の目的は、旋回時に後輪に加わる横力に伴う懸架装置の装着部にコンプライアンスを誘発させるように構成して操向特性をアンダステアリングされるようにすることにより、 旋回の安定性を求めことのできる自動車の後輪懸架装置を提供することにある。
【００１４】上記目的を達成するために、この発明は、車体の左右サイドフレーム上に板バネの前後方端部がそれぞれ前方側装着部と後方側装着部を介して設けられて中央部位に後方車軸を固定させるようになっている自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部は、板バネの前方側端部を水平に貫通する締結用ピンにより枢支するマウンティングブロックと、当該マウンティングブロックに一面を接合されたコンプライアントブシュ、および、当該コンプライアントブシュの他面と接合されてサイドフレーム上に固定されたブラケットとからなり、前記マウンティングブロックの後端部はこれを垂直方向に貫通する締結用ボルトを媒介としてコントロールリンクの一端部に枢着され、前記コントロールリンクは、後方車軸から所定距離後方に離隔した位置における車体幅の略中央と当該コントロールリンクの前記一端部とを結ぶ線上に位置するとともに、前記一端部から４５度未満の角度にて上方に向かって当該コントロールリンクの他端部がサイドフレームに枢支されてなることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、 この発明の実施の形態について添付図面に基づいて詳述する。この発明の実施の形態に係る自動車の後輪懸架装置は図４R>４に示すように、 左右側の後輪１が後方車軸２の両側端部に装着され、 その後方車軸２は中央の差動装置３を介して左右に分離された個体からなり、その差動装置３は駆動軸（図示省略）を通じてエンジンから駆動力を伝達されて後方車軸２を駆動させるようになっている。
【００１６】さらに、前記後方車軸２の両側部にはそれぞれ左右側板バネ４の中央部位が固定され、 その左右側板バネ４の前後方側端部はそれぞれ車体のサイドフレーム５（図５に図示される）上に装着される。とりわけ、前記サイドフレーム５に対する板バネ４の前方側装着部６はそれぞれ板バネ４の後方側装着部７を相互に連結する線上で後方車軸２の中心と出会う回転中心点Ｐを基準に回転可能に整列されている。
【００１７】すなわち、 旋回時に前記後輪１に横力が作用するようになると、 前記板バネ４の前方側装着部６は回転中心点Ｐを基準に横力が作用する方向へ微小範囲内で回動されうるように構成される。
【００１８】このため、前記板バネ４の前方側装着部６は図５および図６にそれぞれ示すように、板バネ４の前方側端部がマウンティングブロック８を水平に貫通する締結用ピン９によりマウンティングブロック８に固定され、 そのマウンティングブロック８はコンプライアントブシュ１０(Compliant Bush)の底面部と結合され、そのコンプライアントブシュ１０の上面部はブラケット１１の底面部に接合されて連結され、そのブラケット１１の一面は前記サイドフレーム５と補助サイドフレーム１２にそれぞれ直角に接合されて堅固に固定される。
【００１９】ここで、前記コンプライアントブシュ１０は図７に示すように、 前記ブラケット１１とマウンティングブロック８にそれぞれ接合されて結合される上下部板１０ａ、１０ｂと、 その上下部板１０ａ、１０ｂ間で複数の隔板１０ｃを介してその隔板１０ｃと前記上下部板１０ａ、１０ｂの間でそれぞれ加硫接着されて一体を形成するゴム製の緩衝材１０ｄとでなるものであって、前記コンプライアントブシュ１０は垂直方向へ作用する荷重には前記隔板１０ｃを介して変形を抑制させうる強性を発揮できる反面、 横方向へ作用する荷重に対して荷重の作用する方向へ撓む変形が可能になっている。
【００２０】一方で、 前記板バネ４の前方側端部をマウンティングブロック８上に固定させる締結用ピン９は、マウンティングブロック８上にスナップリング９ａを介して固定された状態でその締結用ピン９の一端部がサイドフレーム５の下に接合された補助サイドフレーム１２を貫通して補助サイドフレーム１２上に設けられたバイアシング機構１３(Biasing Mechanism) にまで延長されてそのバイアシング機構１３と接触されるようになっている。
【００２１】さらに、前記マウンティングブロック８の後尾は図５及び図８にそれぞれ示すように、 これを垂直方向へ貫通する締結用ボルト１４を介してコントロールリンク１５の一端部と枢着され、 そのコントロールリンク１５の他端部はゴム製の緩衝材であるブシュ１６を装着した状態でそのブシュ１６を水平方向へ貫通する締結用ボルト１７を介して前記サイドフレーム５の底面に接合されたブラケット１８と枢着されている。
【００２２】この際、 前記コントロールリンク１５はサイドフレーム５に対し略α角度の鋭角をおいて下向けに配置されつつサイドフレーム５の内側へは略β角度の鋭角をおいて斜めに配置される。前記コントロールリンク１５がサイドフレーム５に対しα角度だけの鋭角をおいて下向けに配置されるのは、走行中車体の荷重に伴ってコンプライアントブシュ１５がやや圧縮される場合にこれを補償するためのものであって、前記コントロールリンク１５がサイドフレーム５の内側にβ角度だけの鋭角をおいて斜めに配置されるのは、後輪１に横力が加わることにより、前記サイドフレーム５に枢支されたコントロールリンク１５の後、端部が回動されて後輪１のホイールラインメントが変化する場合にこれを補償するためのものであって、かように前記コントロールリンク１５がマウンティングブロック８とサイドフレーム５との間に配置されて板バネ４の前方側装着部６を支持するようになると、 旋回時に前記コンプライアントブシュ１０のコンプライアンスの効果は増大する。
【００２３】また、前記コントロールリンク１５はサイドフレーム５上に接合されたブラケット１８にブシュ１６を介して枢支されているため、その枢支点を中心に板バネ４の前方側装着部６は車体の左右方向に対しある程度の角度( 略１゜内外)で回動可能となる。
【００２４】すなわち、 車両の旋回時に前記コンプライアントブシュ１０は、後輪１に作用する横力により前方側装着部６を横方向へ動かすことのできる変形を起こすが、前記コントロールリンク１５の後端部がブラケット１８上で水平方向へ結合された締結用ボルト１７を介して枢支されているため、図８に示す車体の左右方向への動作にはブシュ１６の収縮可能な程度だけの回動を許容するようになる制約がある。
【００２５】これにより、車両の旋回時に前記後輪１に横力が作用するようになると、前記板バネ４の前方側装着部６はコンプライアントブシュ１０を介して回転中心点Ｐを基準に横力が作用する方向へ回動するようになるため、その板バネ４上に固定された後方車軸２は図１０に示すように旋回方向の外側にある後方車軸２は前方へ回動される反面、 旋回方向の内側にある後方車軸２は後方へやや押されるようになる。
【００２６】かように、旋回時に前記後輪１とこれを装着している後方車軸２が旋回方向へ向うようになると、 前記後輪１のホイールラインメントはトウインされつつ操向特性もアンダステアリングに転換されるため、旋回の安定性が付加されうるようになる。
【００２７】一方で、 前記バイアシング機構１３は図９に示すように、 補助サイドフレーム１２上に固定された中空形のハウジング１９と、 そのハウジング１９内にバネ２０を介して弾支されるピストン２１および、 そのピストン２１の背面を支持するようバネ２０の端部と接触される板材２２を収容するために、ハウジング１９の他端部に堅固に固定されてバネ２０を拘束する閉塞部材２３からなる。そのピストン２１は前記マウンティングブロック８を貫通して板バネ４を固定させる締結用ピン９の一先端と当接してこれを弾支するようになる。
【００２８】これにより、 直進走行時に路面の勾配に影響されて一方の後輪１だけに横力が加わり一方の後輪１の整列方向へ偏向されるか、乱れて一方の後輪１のホイールラインメントが変化されるワンダリング現象が誘発される場合、 前記バイアシング機構１３のピストン２１は締結用ピン９の一端部を弾支できるため、一方の後輪１に作用する横力によりコンプライアントブシュ１０が変形されつつマウンティングブロック８が旋回されても前記バイアシング機構１３はこれを有効に食止めるため、ワンダリング現象が有効に排除されうるようになる。これは前記後輪１に加えられた横力がバネ２０の弾性を乗り切れない場合に限って可能となる。
【００２９】また、 旋回時に前記両側後輪１にバイアシング機構１３のバネ２０の弾性よりも大きい横力が同時に加わる場合には、 前記両側板バネ４の前方側装着部６にあるコンプライアントブシュ１０がそれぞれ旋回方向に向けて変形し、その変形により前記両側板バネ４の前方側装着部６が回動する際、その前方側装着部６と回動可能に枢着されたそれぞれのコントロールリンク１５は前方側装着部６の回動を円滑にガイドできるようになるのはもとより、旋回終了後に前記後輪１に加えられた横力が除去される場合には、前記締結用ピン９に弾性力を与えて前記板バネ４の前方側装着部６に復元機能を与えられうるようになるため、後輪１のホイールラインメントは旋回以前の状態に円滑に戻るようになる。
【００３０】ここで、前記板材２２は締結ピン９を加圧するようになっているピストン２１を弾支するバネ２０のプリーロード(preload) を変化させうるようになっているものであって、 前記板材２２の厚みあるいはハウジング１９内に収容される数量を調整すると、 前記バネ２０に加わるプリーロードは自在に調整されうるため、直進走行時に一方の後輪１に作用する横力によりワンダリング現象が誘発される限界点を任意に調整できるようになる。
【００３１】したがって、前記板バネ４の前方側装着部６なるマウンティングブロック８とブラケット１１との間に装着されたコンプライアントブシュ１０の旋回時に後輪１に加えられた横力により旋回方向へ変形すると、 そのマウンティングブロック８は回転中心点Ｐを基準に旋回方向への一定軌跡を追従しつつ動作することになる。この際、前記コントロールリンク１５は前方側装着部６を補助サイドフレーム１２上で堅固に枢支していることにより、前記板バネ４の前方側装着部６の旋回運動はコントロールリンク１５を介してより一段と有効に制御されるようになる。
【００３２】上述のように、前記板バネ４の前方側装着部６に対する構造の説明は、左右側の板バネ４に同一態様で設けられているのはもとより、旋回時に後輪１を通じて後方車軸２に加わる横力により左右側の板バネ４の前方側装着部６はそれぞれ横力が作用する方向、 すなわち旋回方向へ変位するのである。
【００３３】
【発明の効果】上述のように、この発明によれば、自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部がマウンティングブロックとサイドフレーム上に装着されたブラケットとの間に設けられたコンプライアントブシュと、 そのマウンティングブロックの一端とサイドフレームとの間に装着されたコントロールリンクを介して支持されることにより、旋回時に前記マウンティングブロックをサイドフレームに連結するコンプライアントブシュが横力によりコンプライアンスを誘発することによって、前記後輪が前方車軸に装着された前輪と同一の旋回方向へ操向されて後輪がアンダステアリングされるため、旋回の安定性が向上されうるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の自動車の後輪懸架装置での板バネの装着状態を示す側面図である。
【図２】従来の自動車の旋回時に板バネに固定された車軸の移動軌跡の概略を示す側面図である。
【図３】従来の自動車の直進および右回転時に後輪懸架装置の状態の概略を示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る自動車の後輪懸架装置の概略を示す平面図である。
【図５】図４に示す後輪懸架装置での前方側装着部を示す側面図である。
【図６】図５に示す前方側装着部の後面図である。
【図７】図５及び図６にそれぞれ示すコンプライアントブシュの断面図である。
【図８】図５に示す後輪懸架装置の底面図である。
【図９】図６に示す要部拡大断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態に係る後輪懸架装置を装着した自動車での右回転時に後方車軸の状態の概略を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 後輪
２ 後方車軸
４ 板バネ
５ サイドフレーム
６ 前方側装着部
８ マウンティングブロック
１０ コンプライアントブシュ
１３ バイアシング機構
１５ コントロールリンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】 車体の左右サイドフレーム上に板バネの前後方端部がそれぞれ前方側装着部と後方側装着部を介して設けられて中央部位に後方車軸を固定させるようになっている自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部は、板バネの前方側端部を水平に貫通する締結用ピンにより枢支するマウンティングブロックと、当該マウンティングブロックに一面を接合されたコンプライアントブシュ、および、当該コンプライアントブシュの他面と接合されてサイドフレーム上に固定されたブラケットとからなり、前記マウンティングブロックの後端部はこれを垂直方向に貫通する締結用ボルトを媒介としてコントロールリンクの一端部に枢着され、前記コントロールリンクは、後方車軸から所定距離後方に離隔した位置における車体幅の略中央と当該コントロールリンクの前記一端部とを結ぶ線上に位置するとともに、前記一端部から４５度未満の角度にて上方に向かって当該コントロールリンクの他端部がサイドフレームに枢支されてなることを特徴とする自動車の後輪懸架装置。
【請求項２】 前記コンプライアントブシュは、ブラケットとマウンティングブロックとにそれぞれ固定される上下部板と、その上下部板間で複数の隔板を介してその隔板と前記上下部板間でそれぞれ加硫接着されて一体に形成される複数の緩衝材とからなることを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪懸架装置。
【請求項３】 前記板バネの前方側装着部は、当該前方側装着部を固定する前記締結用ピンの端部が前記サイドフレームの下に接合された補助サイドフレームを貫通して補助サイドフレーム上に設けられたバイアシング機構と接触しており、当該バイアシング機構は、前記サイド補助フレーム上に固定された中空形のハウジングと、当該ハウジング内にバネを媒介として弾力的に支持されるピストンと、前記ピストンの背面を支持するように前記バネの端部と接触される板材を収容するために、ハウジングの他端部に堅固に固定されてバネを拘束する仕上げ材とからなることを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪懸架装置。
【請求項１】 車体の左右サイドフレーム上に板バネの前後方端部がそれぞれ前方側装着部と後方側装着部を介して設けられて中央部位に後方車軸を固定させるようになっている自動車の後輪懸架装置において、前記板バネの前方側装着部は、板バネの前方側端部を水平に貫通する締結用ピンにより枢支するマウンティングブロックと、当該マウンティングブロックに一面を接合されたコンプライアントブシュ、および、当該コンプライアントブシュの他面と接合されてサイドフレーム上に固定されたブラケットとからなり、前記マウンティングブロックの後端部はこれを垂直方向に貫通する締結用ボルトを媒介としてコントロールリンクの一端部に枢着され、前記コントロールリンクは、後方車軸から所定距離後方に離隔した位置における車体幅の略中央と当該コントロールリンクの前記一端部とを結ぶ線上に位置するとともに、前記一端部から４５度未満の角度にて上方に向かって当該コントロールリンクの他端部がサイドフレームに枢支されてなることを特徴とする自動車の後輪懸架装置。
【請求項２】 前記コンプライアントブシュは、ブラケットとマウンティングブロックとにそれぞれ固定される上下部板と、その上下部板間で複数の隔板を介してその隔板と前記上下部板間でそれぞれ加硫接着されて一体に形成される複数の緩衝材とからなることを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪懸架装置。
【請求項３】 前記板バネの前方側装着部は、当該前方側装着部を固定する前記締結用ピンの端部が前記サイドフレームの下に接合された補助サイドフレームを貫通して補助サイドフレーム上に設けられたバイアシング機構と接触しており、当該バイアシング機構は、前記サイド補助フレーム上に固定された中空形のハウジングと、当該ハウジング内にバネを媒介として弾力的に支持されるピストンと、前記ピストンの背面を支持するように前記バネの端部と接触される板材を収容するために、ハウジングの他端部に堅固に固定されてバネを拘束する仕上げ材とからなることを特徴とする請求項１に記載の自動車の後輪懸架装置。
【図１】
【図７】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図７】
【図２】
【図４】
【図３】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【特許番号】特許第３２８４４９４号（Ｐ３２８４４９４）
【登録日】平成１４年３月８日（２００２．３．８）
【発行日】平成１４年５月２０日（２００２．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−３７１５９６
【出願日】平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５）
【公開番号】特開平１１−３１４５１０
【公開日】平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６）
【審査請求日】平成１０年１２月２９日（１９９８．１２．２９）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【参考文献】
【文献】特開 昭４９−５８５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６１−１７４３１２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平２−８６０６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】西独国特許出願公開２７５８７２１（ＤＥ，Ａ１）
【登録日】平成１４年３月８日（２００２．３．８）
【発行日】平成１４年５月２０日（２００２．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年１２月２５日（１９９８．１２．２５）
【公開番号】特開平１１−３１４５１０
【公開日】平成１１年１１月１６日（１９９９．１１．１６）
【審査請求日】平成１０年１２月２９日（１９９８．１２．２９）
【出願人】（５９１２５１６３６）現代自動車株式会社 (1,064)
【参考文献】
【文献】特開 昭４９−５８５２０（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 昭６１−１７４３１２（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 平２−８６０６（ＪＰ，Ｕ）
【文献】西独国特許出願公開２７５８７２１（ＤＥ，Ａ１）
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