車両用サスペンション装置
【課題】トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる車両用サスペンション装置を提供すること。
【解決手段】車両用サスペンション装置は、Ｈアーム型ロアリンク６と、トーコントロールリンク７と、を備えた手段とした。Ｈアーム型ロアリンク６は、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２の間に車幅方向に配置され、Ｈアーム６１と、サスペンションメンバ１に対し弾性支持する前側円筒ブッシュ６２、後側円筒ブッシュ６３と、アクスルハブ２に対し弾性支持する前側円筒ブッシュ６４、後側円筒ブッシュ６５と、を有する。トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部に設けたボールジョイント７１とＨアーム６１のリンク取付部に設けたボールジョイント７２を繋いで配置され、タイヤ４からの入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する。
【解決手段】車両用サスペンション装置は、Ｈアーム型ロアリンク６と、トーコントロールリンク７と、を備えた手段とした。Ｈアーム型ロアリンク６は、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２の間に車幅方向に配置され、Ｈアーム６１と、サスペンションメンバ１に対し弾性支持する前側円筒ブッシュ６２、後側円筒ブッシュ６３と、アクスルハブ２に対し弾性支持する前側円筒ブッシュ６４、後側円筒ブッシュ６５と、を有する。トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部に設けたボールジョイント７１とＨアーム６１のリンク取付部に設けたボールジョイント７２を繋いで配置され、タイヤ４からの入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を独立懸架し、トー角調整によるコンプライアンスステア機能を発揮する車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｈアーム型ロアリンクとは別体で、トーコントロールリンクを設定し、Ｈアーム型ロアリンクとトーコントロールリンクとにブッシュ剛性差を付与することで、バウンド時とタイヤ力発生時にトー角を調整する車両用サスペンション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用サスペンション装置にあっては、トーコントロールリンクを、車体側部材と車輪支持部材の間を連結するように取り付けている。このため、長尺によるトーコントロールリンクが、車体と車輪間のスペースのうち、大きなスペースを占有することになり、パッケージング効率が低下する、という問題があった。
【０００５】
例えば、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、Ｉアーム型アッパーリンクとＨアーム型ロアリンクに加え、トーコントロールリンクを車体と車輪間に支持する必要がある。この場合、トーコントロールリンクの必要スペースを確保しようとすると、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなる。また、モータ径の縮小やホイール径の拡大を伴わずにトーコントロールリンクの装着スペースを確保するためには、トーコントロールリンクの取付点を車体内側に移動せざるを得なくなる。この場合、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となる。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる車両用サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の車両用サスペンション装置は、サスペンションリンクと、トーコントロールリンクと、を備えた手段とした。
前記サスペンションリンクは、車体側部材と車輪支持部材の間に車幅方向に配置され、リンク本体部と、前記車体側部材に対し弾性支持する車体側支持部と、前記車輪支持部材に対し弾性支持する車輪側支持部と、を有する。
前記トーコントロールリンクは、前記サスペンションリンクの車体取付部と前記リンク本体部のリンク取付部を繋いで配置され、タイヤからの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンクの弾性変位をトー角発生方向に規定する。
【発明の効果】
【０００８】
トーコントロールリンクは、サスペンションリンクの車体取付部とリンク本体部のリンク取付部を繋ぐものである。このため、車体側部材と車輪支持部材の間を繋ぐリンクに比べ、スペース占有率が低い短尺のリンクにてトーコントロールリンクを構成することができる。
また、トーコントロールリンクは、リンク取付部の動作軌跡を、車体取付部を中心としてリンク長を変えない円弧軌跡とし、この円弧軌跡によりサスペンションリンクの弾性変位動作を拘束する。このため、タイヤからの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりサスペンションリンクの弾性変位がトー角発生方向に規定される。このサスペンションリンクの弾性変位に伴って、車輪支持部材によって支持されたタイヤが、トーイン方向やトーアウト方向に変位する。
この結果、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図２】比較例の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図３】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤがバウンドやリバウンドしたときの揺動作用をあらわし、(a)は平面図を示し、(b)は(a)のＸ−Ｘ方向断面図を示す。
【図４】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに制動力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す平面図である。
【図５】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに横力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す平面図である。
【図６】実施例２の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図７】実施例３の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両用サスペンション装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図１に基づき構成を説明する。
【００１２】
実施例１の車両用サスペンション装置は、図１に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、を備えている。
なお、図１において、ＦＲはフロント（車両前方）をあらわし、ＯＵＴは車幅方向のうち外側方向をあらわす。
【００１３】
この車両用サスペンション装置は、エンジン車や電動車両（電気自動車やハイブリッド車）等に適用され、変位入力に対し、ある程度の変形・変位を許す構造を持ち、トー角変化によるコンプライアンスステアを発揮させるものである。ここで、「コンプライアンスステア」とは、サスペンション変位を利用した車輪の受動的な操舵作用をいう。このコンプライアンスステアは、旋回時に発生するタイヤ横力、制動時や駆動時に発生するタイヤ前後力に対して、車両挙動や車両姿勢を安定化するために利用される。
【００１４】
前記サスペンションメンバ１は、図外のサイドメンバ等に弾性支持される車体側部材である。
【００１５】
前記アクスルハブ２は、タイヤ４を装着したホイール３を固定することで、車輪を支持する車輪支持部材である。
【００１６】
前記Ｉアーム型アッパーリンク５は、アクスルハブ２の上側位置に車幅方向に配置され、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２を連結する。このＩアーム型アッパーリンク５は、Ｉアーム５１と、サスペンションメンバ１に対し弾性支持する車体側円筒ブッシュ５２と、アクスルハブ２に対し弾性支持する車輪側円筒ブッシュ５３、を有する。
前記Ｈアーム型ロアリンク６は、アクスルハブ２の下側位置に車幅方向に配置され、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２を連結する。このＨアーム型ロアリンク６は、Ｈアーム６１（リンク本体部）と、スペンションメンバ１に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６２（車体側支持部）と後側円筒ブッシュ６３（車体側支持部）と、アクスルハブ２に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６４と後側円筒ブッシュ６５と、を有する。
【００１７】
前記トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋いで配置される。そして、タイヤからの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する。
このトーコントロールリンク７は、車体取付部に設けたボールジョイント７１と、リンク取付部に設けたボールジョイント７２と、両ボールジョイント７１，７２を繋ぐリンク本体７３と、を有する。そして、ボールジョイント７１（車体取付部）を、後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するスタッドボルト軸１１に設けることにより、２つの円筒ブッシュ６２，６３の両支持点Ｓ１，Ｓ２を結ぶ車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置している。また、ボールジョイント７２（リンク取付部）を、Ｈアーム６１に固定したフランジ６６に設けている。
【００１８】
前記トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７１（車体取付部）とボールジョイント７２（リンク取付部）の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定している。
このリンク角度θは、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に車両前後方向変位が加わった際、車両前後方向変位と連成してボールジョイント７２（リンク取付部）に車幅方向に変位を発生させる角度に設定される。
【００１９】
前記トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７２（リンク取付部）の位置を、Ｈアーム型ロアリンク６の前側円筒ブッシュ６２（車両前方の車体側支持部）の位置より車両後方位置に配置している。
この配置は、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に横力が加わった際、横力に連成して前側円筒ブッシュ６２（リンク非装着側の車体側支持部）に車幅方向の弾性変位を発生させるためである。
【００２０】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１の車両用サスペンション装置における作用を、「パッケージング効率の向上作用」、「Ｈアーム型ロアリンクの揺動作用」、「タイヤに制動力が加わったときのトーイン作用」、「タイヤに横力が加わったときのトーイン作用」に分けて説明する。
【００２１】
［比較例の課題について］
比較例１は、Ｈアーム型ロアリンクを前側リンクと後側リンクに分割し、前側リンクと後側リンクを連結するコネクトブッシュの剛性調整することで、前後力によるトー角を調整するものとする（特開２００８−２５４５６８号公報参照）。
しかしながら、この比較例１の場合、Ｈアーム型ロアリンクを前側リンクと後側リンクに分割し、コネクトブッシュを設ける構成であるため、部品点数が増加し、コスト・重量が増大する。また、構造が複雑化してしまう。
【００２２】
比較例２は、図２に示すように、Ｉアーム型アッパーリンクおよびＨアーム型ロアリンクと別体で、トーコントロールリンクを設定し、Ｈアーム型ロアリンクのブッシュ剛性とトーコントロールリンクのブッシュ剛性に差を付与することで、バウンド時とタイヤ力発生時のトー角を調整するものとする。
【００２３】
この比較例２の場合、Ｉアーム型アッパーリンクとＨアーム型ロアリンクに加え、トーコントロールリンクを車体と車輪間に支持する必要がある。このため、長尺のトーコントロールリンクのスペース占有率が高くなり、車体と車輪間のスペースにステアリング系等の様々な部品を設定しようとすると、整然とレイアウトすることができないというようにパッケージング効率が低下する。
【００２４】
特に、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、トーコントロールリンクの必要スペースを確保しようとすると、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなる。
また、モータ径の縮小やホイール径の拡大を伴わずにトーコントロールリンクの装着スペースを確保するためには、トーコントロールリンクの取付点を車体内側に移動せざるを得なくなる。この場合、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となる。
【００２５】
［パッケージング効率の向上作用］
上記のように、サスペンションにコンプライアンスステア機能を付加する場合、トー角調整機能を損なうことなく、トーコントロールリンクの必要スペースをできる限り小さく抑えることが重要である。以下、これを反映する実施例１のパッケージング効率の向上作用を説明する。
【００２６】
トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐものである。このため、比較例２のように、車体側部材と車輪支持部材の間を連結するトーコントロールリンクに比べ、スペース占有率が低い短尺のリンクにてトーコントロールリンク７を構成することができる。
【００２７】
また、トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７２（リンク取付部）の動作軌跡を、ボールジョイント７１（車体取付部）を中心としてリンク長を変えない円弧軌跡とし、この円弧軌跡によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位動作を拘束する。このため、タイヤ４からの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位がトー角発生方向に規定される。このＨアーム型ロアリンク６の弾性変位に伴って、アクスルハブ２によって支持されたタイヤ４が、トーイン方向やトーアウト方向に変位する。
【００２８】
以上説明したように、実施例１では、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐトーコントロールリンク７とした。そして、タイヤ４からの入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する構成を採用した。
したがって、トーコントロールリンク７を、比較例２に対し短いリンクで構成できる。また、タイヤ４からの入力時、比較例２のようにブッシュ剛性に差を付与することなく、トーコントロールリンク７によりタイヤ４へのトー角変化が確保される。
このため、比較例１のように、部品点数を増加させることのない構成としながら、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【００２９】
［Ｈアーム型ロアリンクの揺動作用］
図３は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤがバウンドやリバウンドしたときの揺動作用を示す。以下、図３に基づいて、実施例１におけるＨアーム型ロアリンク６の揺動作用を説明する。
【００３０】
実施例１では、トーコントロールリンク７の車体取付部に設けたボールジョイント７１を、後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するスタッドボルト軸１１に設けることにより、トーコントロールリンク７の車体取付部を、車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置する構成を採用した。
【００３１】
したがって、図３(b)に示すように、トーコントロールリンク７の回転中心（＝車体側揺動軸ＳＡ）と、Ｈアーム型ロアリンク６の回転中心（＝車体側揺動軸ＳＡ）とが、ほぼ一致する。そして、トーコントロールリンク７のリンク取付部に設けたボールジョイント７２の揺動軌跡（Ａ点軌跡）と、Ｈアーム型ロアリンク６の車輪側支持部に設けた後側円筒ブッシュ６５の揺動軌跡（LWR LINK OTR軌跡）と、の干渉が無くなる。
【００３２】
このため、タイヤ４がバウンドやリバウンドすることで、Ｈアーム型ロアリンク６が車体側揺動軸ＳＡを中心として揺動したとき、Ｈアーム型ロアリンク６の各円筒ブッシュ６２，６３，６４，６５の不要な変形・こじりが抑制され、乗心地の悪化や不要なトー変化を防止することができる。
【００３３】
［タイヤに制動力が加わったときのトーイン作用］
図４は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに制動力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す。以下、図４に基づいてタイヤ４に制動力が加わったときのトーイン作用を説明する。
【００３４】
実施例１において、トーコントロールリンク７は、車体取付部に設けたボールジョイント７１とリンク取付部に設けたボールジョイント７２の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定する構成を採用した。
【００３５】
したがって、タイヤ４に制動力が加わったとき、図４に示すように、Ｈアーム型ロアリンク６が車両後方へ変位すると共に、トーコントロールリンク７が車両前後方向からリンク角度θだけ傾斜していることにより、トーコントロールリンク７のリンク取付部に設けたボールジョイント７２が車両外方向へ変位量δだけ変位する。
すなわち、トーコントロールリンク７の車体取付部に設けたボールジョイント７１を中心とするボールジョイント７２の揺動（Ａ→Ａ’）と、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に加わる車両後方への変位と、の連成により、Ｈアーム型ロアリンク６に車幅方向の変位を発生する。この結果、Ｈアーム型ロアリンク６が、ブッシュ変形に伴って図４の矢印方向に変位することにより、タイヤ４が図４の実線位置から点線位置へと変位して内向きトー角（トーイン）を発生させる。
【００３６】
このため、タイヤ４に制動力が加わったとき、Ｈアーム型ロアリンク６のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００３７】
［タイヤに横力が加わったときのトーイン作用］
図５は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに横力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す。以下、図５に基づいてタイヤ４に横力が加わったときのトーイン作用を説明する。
【００３８】
実施例１において、トーコントロールリンク７は、リンク取付部に設けたボールジョイント７２の位置を、Ｈアーム型ロアリンク６の前側円筒ブッシュ６２の位置より車両後方位置に配置した構成を採用した。
【００３９】
したがって、旋回時、Ｈアーム型ロアリンク６に横力が加わった場合、Ｈアーム型ロアリンク６の後側円筒ブッシュ６３（トーコントロールリンク７の装着側）のブッシュ変形による横変位がトーコントロールリンク７により拘束される。一方、Ｈアーム型ロアリンク６の車輪側の両円筒ブッシュ６４，６５と前側円筒ブッシュ６２（トーコントロールリンク７の非装着側）のブッシュ変形による横変位が大きくなる。この結果、Ｈアーム型ロアリンク６が、ブッシュ変形に伴って図５の矢印方向に変位することにより、タイヤ４が図５の実線位置から点線位置へと変位して内向きトー角（トーイン）を発生させる。
【００４０】
このため、旋回時、旋回外輪にてＨアーム型ロアリンク６に車両内方向の横力が作用することで、旋回外輪となるタイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。なお、車両旋回時には、遠心力に伴う重心移動で旋回内輪の輪荷重よりも旋回外輪の輪荷重が大きくなり、旋回走行安定性に対する寄与率は、旋回外輪の方が高くなる。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用サスペンション装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４２】
(1) 車体側部材（サスペンションメンバ１）と車輪支持部材（アクスルハブ２）の間に車幅方向に配置され、リンク本体部（Ｈアーム６１）と、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し弾性支持する車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２、後側円筒ブッシュ６３）と、前記車輪支持部材（アクスルハブ２）に対し弾性支持する車輪側支持部（前側円筒ブッシュ６４、後側円筒ブッシュ６５）と、を有するサスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）と、
前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の車体取付部（ボールジョイント７１）と前記リンク本体部（Ｈアーム６１）のリンク取付部（ボールジョイント７２）を繋いで配置され、タイヤ４からの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の弾性変位をトー角発生方向に規定するトーコントロールリンク７と、
を備えた。
このため、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【００４３】
(2) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体取付部と前記リンク取付部をボールジョイント７１，７２にすると共に、前記車体取付部（ボールジョイント７１）を、前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置した。
このため、(1)の効果に加え、タイヤ４のバウンドやリバウンドによりサスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）が揺動したとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の弾性支持部（各円筒ブッシュ６２，６３，６４，６５）の不要な変形・こじりが抑制され、乗心地の悪化や不要なトー変化を防止することができる。
【００４４】
(3) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体取付部（ボールジョイント７１）と前記リンク取付部（ボールジョイント７２）の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定した。
このため、(2)の効果に加え、タイヤ４に前後力（制動力や駆動力）が加わったとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００４５】
(4) 前記トーコントロールリンク７は、前記リンク取付部（ボールジョイント７２）の位置を、前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の２つの車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２，後側円筒ブッシュ６３）のうち、車両前方の車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２）の位置より車両後方位置に配置した。
このため、(2)または(3)の効果に加え、旋回時、タイヤ４に横力が加わったとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００４６】
(5) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュ６２と後側円筒ブッシュ６３とし、前記後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するボルト軸（スタッドボルト軸１１）を、前記車体取付部（ボールジョイント７１）とした。
このため、(3)または(4)の効果に加え、タイヤ４に制動力が加わったとき、また、旋回外輪となるタイヤ４に内向きの横力が加わったとき、タイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２は、実施例１の車両用サスペンション装置を、インホイールモータを搭載した電気自動車のサスペンションに適用した例である。
【００４８】
まず、構成を説明する。
図６は、実施例２の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図１に基づき構成を説明する。
【００４９】
実施例２の車両用サスペンション装置は、図６に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、インホイールモータ８と、を備えている。なお、図６において、ＦＲはフロント（車両前方）をあらわし、ＯＵＴは車幅方向のうち外側方向をあらわす。
【００５０】
前記インホイールモータ８は、ホイール３とタイヤ４による車輪のハブ内部に装備されている。そして、Ｉアーム型アッパーリンク５とＨアーム型ロアリンク６は、インホイールモータ８のモータケースを車輪支持部材としている。
なお、他の構成は、実施例１の図１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
次に、作用を説明する。
上記比較例２の課題で述べたように、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなったり、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となったりする。
【００５２】
これに対し、実施例２の場合、トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐものである。したがって、スペース占有率が低い短尺のトーコントロールリンク７となり、図６に示すように、トーコントロールリンク７を、インホイールモータ８とは、互いに干渉しない位置に配置することができる。
【００５３】
このため、インホイールモータ８を、ハブ内部に装着するのに十分なスペースを確保されることになり、インホイールモータ８のモータ径の縮小化を防止することができると共に、トー角変化特性の適正化を確保することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用サスペンション装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００５５】
(6) 車輪（ホイール３、タイヤ４）のハブ内部に装備されたインホイールモータ８と、
前記インホイールモータ８の上側位置に車幅方向に配置され、前記車体側部材（サスペンション１と前記車輪支持部材（モータケース）を連結するアッパーリンク（Ｉアーム型アッパーリンク５）と、
前記サスペンションリンクは、前記インホイールモータ８の下側位置に車幅方向に配置することでロアリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）とし、
前記アッパーリンク（Ｉアーム型アッパーリンク５）と前記ロアリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）は、前記インホイールモータ８のモータケースを車輪支持部材とした。
このため、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、インホイールモータ８のモータ径の縮小化を防止することができると共に、トー角変化特性の適正化を確保することができる。
【実施例３】
【００５６】
実施例１，２はトーコントロールリンク７を車両後側の車体側支持部に設定したのに対し、実施例３は、トーコントロールリンク７を車両前側の車体側支持部に設定した例である。
【００５７】
まず、構成を説明する。
図７は、実施例３の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図７に基づき構成を説明する。
【００５８】
実施例３の車両用サスペンション装置は、図７に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、を備えている。
【００５９】
前記トーコントロールリンク７は、実施例１と同様に、車体取付部に設けたボールジョイント７１と、リンク取付部に設けたボールジョイント７２と、両ボールジョイント７１，７２を繋ぐリンク本体７３と、を有する。そして、ボールジョイント７１（車体取付部）を、前側円筒ブッシュ６２の内筒を貫通するスタッドボルト軸１２に設けることにより、２つの円筒ブッシュ６２，６３の両支持点Ｓ１，Ｓ２を結ぶ車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置している。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
次に、作用を説明する。
実施例３では、トーコントロールリンク７の車体取付部を、前側円筒ブッシュ６２の位置としている。このため、タイヤ４に制動力が加わったとき、Ｈアーム型ロアリンク６のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。また、旋回時、タイヤ４に車両内方向の横力が加わったとき、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用サスペンション装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
(7) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュ６２と後側円筒ブッシュ６３とし、前記前側円筒ブッシュ６２の内筒を貫通するボルト軸（スタッドボルト軸１２）を、前記車体取付部（ボールジョイント７１）とした。
このため、(3)または(4)の効果に加え、タイヤ４に制動力が加わったとき、また、旋回外輪となるタイヤ４に内向きの横力が加わったとき、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００６３】
以上、本発明の車両用サスペンション装置を実施例１〜３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６４】
実施例１〜３では、サスペンションリンクとして、Ｈアーム型ロアリンク６を用いる例を示した。しかし、サスペンションリンクとしては、アッパーとロアに分けずに１つの揺動リンクによる例としても良いし、また、Ｈアーム型ロアリンク以外の形式、例えば、Ａアーム型リンク等であっても良い。
【００６５】
実施例１〜３のサスペンション装置は、車両の前輪または後輪のサスペンションの何れか、あるいは、前後輪のサスペンションに適用することができる。
【００６６】
実施例１〜３では、トーコントロールリンク７の車体側取付部を、サスペンションメンバ１に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６２（実施例３）と後側円筒ブッシュ６３（実施例１，２）とする例を示した。しかし、トーコントロールリンク７の車体側取付部を、両円筒ブッシュ６２，６３の間の位置であって、車体側揺動軸ＳＡの近傍位置に設定するような例としても良い。
【００６７】
実施例１〜３のサスペンション装置を備えた車両としては、エンジン車（ガソリンエンジン車、ディゼルエンジン車、等）や電動車両（電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車、等）の何れの車両に対しても適用できる。特に、インホイールモータを搭載した電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）に適用した場合、トー角調整によるコンプライアンスステア機能を発揮しながらパッケージング効率が向上する点で有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ サスペンションメンバ（車体側部材）
１１ スタッドボルト軸（ボルト軸）
１２ スタッドボルト軸（ボルト軸）
２ アクスルハブ（車輪支持部材）
３ ホイール（車輪）
４ タイヤ（車輪）
５ Ｉアーム型アッパーリンク（アッパーリンク）
６ Ｈアーム型ロアリンク（サスペンションリンク）
６１ Ｈアーム（リンク本体部）
６２ 前側円筒ブッシュ（車体側支持部）
６３ 後側円筒ブッシュ（車体側支持部）
７ トーコントロールリンク
７１ ボールジョイント（車体取付部）
７２ ボールジョイント（リンク取付部）
８ インホイールモータ
ＳＡ 車体側揺動軸
ＬＡ リンク軸
θ リンク角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を独立懸架し、トー角調整によるコンプライアンスステア機能を発揮する車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、Ｈアーム型ロアリンクとは別体で、トーコントロールリンクを設定し、Ｈアーム型ロアリンクとトーコントロールリンクとにブッシュ剛性差を付与することで、バウンド時とタイヤ力発生時にトー角を調整する車両用サスペンション装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８４５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両用サスペンション装置にあっては、トーコントロールリンクを、車体側部材と車輪支持部材の間を連結するように取り付けている。このため、長尺によるトーコントロールリンクが、車体と車輪間のスペースのうち、大きなスペースを占有することになり、パッケージング効率が低下する、という問題があった。
【０００５】
例えば、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、Ｉアーム型アッパーリンクとＨアーム型ロアリンクに加え、トーコントロールリンクを車体と車輪間に支持する必要がある。この場合、トーコントロールリンクの必要スペースを確保しようとすると、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなる。また、モータ径の縮小やホイール径の拡大を伴わずにトーコントロールリンクの装着スペースを確保するためには、トーコントロールリンクの取付点を車体内側に移動せざるを得なくなる。この場合、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となる。
【０００６】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる車両用サスペンション装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の車両用サスペンション装置は、サスペンションリンクと、トーコントロールリンクと、を備えた手段とした。
前記サスペンションリンクは、車体側部材と車輪支持部材の間に車幅方向に配置され、リンク本体部と、前記車体側部材に対し弾性支持する車体側支持部と、前記車輪支持部材に対し弾性支持する車輪側支持部と、を有する。
前記トーコントロールリンクは、前記サスペンションリンクの車体取付部と前記リンク本体部のリンク取付部を繋いで配置され、タイヤからの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンクの弾性変位をトー角発生方向に規定する。
【発明の効果】
【０００８】
トーコントロールリンクは、サスペンションリンクの車体取付部とリンク本体部のリンク取付部を繋ぐものである。このため、車体側部材と車輪支持部材の間を繋ぐリンクに比べ、スペース占有率が低い短尺のリンクにてトーコントロールリンクを構成することができる。
また、トーコントロールリンクは、リンク取付部の動作軌跡を、車体取付部を中心としてリンク長を変えない円弧軌跡とし、この円弧軌跡によりサスペンションリンクの弾性変位動作を拘束する。このため、タイヤからの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりサスペンションリンクの弾性変位がトー角発生方向に規定される。このサスペンションリンクの弾性変位に伴って、車輪支持部材によって支持されたタイヤが、トーイン方向やトーアウト方向に変位する。
この結果、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図２】比較例の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図３】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤがバウンドやリバウンドしたときの揺動作用をあらわし、(a)は平面図を示し、(b)は(a)のＸ−Ｘ方向断面図を示す。
【図４】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに制動力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す平面図である。
【図５】実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに横力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す平面図である。
【図６】実施例２の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【図７】実施例３の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両用サスペンション装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１〜実施例３に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図１に基づき構成を説明する。
【００１２】
実施例１の車両用サスペンション装置は、図１に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、を備えている。
なお、図１において、ＦＲはフロント（車両前方）をあらわし、ＯＵＴは車幅方向のうち外側方向をあらわす。
【００１３】
この車両用サスペンション装置は、エンジン車や電動車両（電気自動車やハイブリッド車）等に適用され、変位入力に対し、ある程度の変形・変位を許す構造を持ち、トー角変化によるコンプライアンスステアを発揮させるものである。ここで、「コンプライアンスステア」とは、サスペンション変位を利用した車輪の受動的な操舵作用をいう。このコンプライアンスステアは、旋回時に発生するタイヤ横力、制動時や駆動時に発生するタイヤ前後力に対して、車両挙動や車両姿勢を安定化するために利用される。
【００１４】
前記サスペンションメンバ１は、図外のサイドメンバ等に弾性支持される車体側部材である。
【００１５】
前記アクスルハブ２は、タイヤ４を装着したホイール３を固定することで、車輪を支持する車輪支持部材である。
【００１６】
前記Ｉアーム型アッパーリンク５は、アクスルハブ２の上側位置に車幅方向に配置され、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２を連結する。このＩアーム型アッパーリンク５は、Ｉアーム５１と、サスペンションメンバ１に対し弾性支持する車体側円筒ブッシュ５２と、アクスルハブ２に対し弾性支持する車輪側円筒ブッシュ５３、を有する。
前記Ｈアーム型ロアリンク６は、アクスルハブ２の下側位置に車幅方向に配置され、サスペンションメンバ１とアクスルハブ２を連結する。このＨアーム型ロアリンク６は、Ｈアーム６１（リンク本体部）と、スペンションメンバ１に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６２（車体側支持部）と後側円筒ブッシュ６３（車体側支持部）と、アクスルハブ２に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６４と後側円筒ブッシュ６５と、を有する。
【００１７】
前記トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋いで配置される。そして、タイヤからの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する。
このトーコントロールリンク７は、車体取付部に設けたボールジョイント７１と、リンク取付部に設けたボールジョイント７２と、両ボールジョイント７１，７２を繋ぐリンク本体７３と、を有する。そして、ボールジョイント７１（車体取付部）を、後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するスタッドボルト軸１１に設けることにより、２つの円筒ブッシュ６２，６３の両支持点Ｓ１，Ｓ２を結ぶ車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置している。また、ボールジョイント７２（リンク取付部）を、Ｈアーム６１に固定したフランジ６６に設けている。
【００１８】
前記トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７１（車体取付部）とボールジョイント７２（リンク取付部）の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定している。
このリンク角度θは、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に車両前後方向変位が加わった際、車両前後方向変位と連成してボールジョイント７２（リンク取付部）に車幅方向に変位を発生させる角度に設定される。
【００１９】
前記トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７２（リンク取付部）の位置を、Ｈアーム型ロアリンク６の前側円筒ブッシュ６２（車両前方の車体側支持部）の位置より車両後方位置に配置している。
この配置は、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に横力が加わった際、横力に連成して前側円筒ブッシュ６２（リンク非装着側の車体側支持部）に車幅方向の弾性変位を発生させるためである。
【００２０】
次に、作用を説明する。
まず、「比較例の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１の車両用サスペンション装置における作用を、「パッケージング効率の向上作用」、「Ｈアーム型ロアリンクの揺動作用」、「タイヤに制動力が加わったときのトーイン作用」、「タイヤに横力が加わったときのトーイン作用」に分けて説明する。
【００２１】
［比較例の課題について］
比較例１は、Ｈアーム型ロアリンクを前側リンクと後側リンクに分割し、前側リンクと後側リンクを連結するコネクトブッシュの剛性調整することで、前後力によるトー角を調整するものとする（特開２００８−２５４５６８号公報参照）。
しかしながら、この比較例１の場合、Ｈアーム型ロアリンクを前側リンクと後側リンクに分割し、コネクトブッシュを設ける構成であるため、部品点数が増加し、コスト・重量が増大する。また、構造が複雑化してしまう。
【００２２】
比較例２は、図２に示すように、Ｉアーム型アッパーリンクおよびＨアーム型ロアリンクと別体で、トーコントロールリンクを設定し、Ｈアーム型ロアリンクのブッシュ剛性とトーコントロールリンクのブッシュ剛性に差を付与することで、バウンド時とタイヤ力発生時のトー角を調整するものとする。
【００２３】
この比較例２の場合、Ｉアーム型アッパーリンクとＨアーム型ロアリンクに加え、トーコントロールリンクを車体と車輪間に支持する必要がある。このため、長尺のトーコントロールリンクのスペース占有率が高くなり、車体と車輪間のスペースにステアリング系等の様々な部品を設定しようとすると、整然とレイアウトすることができないというようにパッケージング効率が低下する。
【００２４】
特に、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、トーコントロールリンクの必要スペースを確保しようとすると、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなる。
また、モータ径の縮小やホイール径の拡大を伴わずにトーコントロールリンクの装着スペースを確保するためには、トーコントロールリンクの取付点を車体内側に移動せざるを得なくなる。この場合、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となる。
【００２５】
［パッケージング効率の向上作用］
上記のように、サスペンションにコンプライアンスステア機能を付加する場合、トー角調整機能を損なうことなく、トーコントロールリンクの必要スペースをできる限り小さく抑えることが重要である。以下、これを反映する実施例１のパッケージング効率の向上作用を説明する。
【００２６】
トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐものである。このため、比較例２のように、車体側部材と車輪支持部材の間を連結するトーコントロールリンクに比べ、スペース占有率が低い短尺のリンクにてトーコントロールリンク７を構成することができる。
【００２７】
また、トーコントロールリンク７は、ボールジョイント７２（リンク取付部）の動作軌跡を、ボールジョイント７１（車体取付部）を中心としてリンク長を変えない円弧軌跡とし、この円弧軌跡によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位動作を拘束する。このため、タイヤ４からの前後力や横力等の入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位がトー角発生方向に規定される。このＨアーム型ロアリンク６の弾性変位に伴って、アクスルハブ２によって支持されたタイヤ４が、トーイン方向やトーアウト方向に変位する。
【００２８】
以上説明したように、実施例１では、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐトーコントロールリンク７とした。そして、タイヤ４からの入力時、入力との連成によりＨアーム型ロアリンク６の弾性変位をトー角発生方向に規定する構成を採用した。
したがって、トーコントロールリンク７を、比較例２に対し短いリンクで構成できる。また、タイヤ４からの入力時、比較例２のようにブッシュ剛性に差を付与することなく、トーコントロールリンク７によりタイヤ４へのトー角変化が確保される。
このため、比較例１のように、部品点数を増加させることのない構成としながら、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【００２９】
［Ｈアーム型ロアリンクの揺動作用］
図３は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤがバウンドやリバウンドしたときの揺動作用を示す。以下、図３に基づいて、実施例１におけるＨアーム型ロアリンク６の揺動作用を説明する。
【００３０】
実施例１では、トーコントロールリンク７の車体取付部に設けたボールジョイント７１を、後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するスタッドボルト軸１１に設けることにより、トーコントロールリンク７の車体取付部を、車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置する構成を採用した。
【００３１】
したがって、図３(b)に示すように、トーコントロールリンク７の回転中心（＝車体側揺動軸ＳＡ）と、Ｈアーム型ロアリンク６の回転中心（＝車体側揺動軸ＳＡ）とが、ほぼ一致する。そして、トーコントロールリンク７のリンク取付部に設けたボールジョイント７２の揺動軌跡（Ａ点軌跡）と、Ｈアーム型ロアリンク６の車輪側支持部に設けた後側円筒ブッシュ６５の揺動軌跡（LWR LINK OTR軌跡）と、の干渉が無くなる。
【００３２】
このため、タイヤ４がバウンドやリバウンドすることで、Ｈアーム型ロアリンク６が車体側揺動軸ＳＡを中心として揺動したとき、Ｈアーム型ロアリンク６の各円筒ブッシュ６２，６３，６４，６５の不要な変形・こじりが抑制され、乗心地の悪化や不要なトー変化を防止することができる。
【００３３】
［タイヤに制動力が加わったときのトーイン作用］
図４は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに制動力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す。以下、図４に基づいてタイヤ４に制動力が加わったときのトーイン作用を説明する。
【００３４】
実施例１において、トーコントロールリンク７は、車体取付部に設けたボールジョイント７１とリンク取付部に設けたボールジョイント７２の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定する構成を採用した。
【００３５】
したがって、タイヤ４に制動力が加わったとき、図４に示すように、Ｈアーム型ロアリンク６が車両後方へ変位すると共に、トーコントロールリンク７が車両前後方向からリンク角度θだけ傾斜していることにより、トーコントロールリンク７のリンク取付部に設けたボールジョイント７２が車両外方向へ変位量δだけ変位する。
すなわち、トーコントロールリンク７の車体取付部に設けたボールジョイント７１を中心とするボールジョイント７２の揺動（Ａ→Ａ’）と、アクスルハブ２により支持されるタイヤ４に加わる車両後方への変位と、の連成により、Ｈアーム型ロアリンク６に車幅方向の変位を発生する。この結果、Ｈアーム型ロアリンク６が、ブッシュ変形に伴って図４の矢印方向に変位することにより、タイヤ４が図４の実線位置から点線位置へと変位して内向きトー角（トーイン）を発生させる。
【００３６】
このため、タイヤ４に制動力が加わったとき、Ｈアーム型ロアリンク６のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００３７】
［タイヤに横力が加わったときのトーイン作用］
図５は、実施例１の車両用サスペンション装置においてタイヤに横力が加わったときにトー変化を生じるコンプライアンスステアを示す。以下、図５に基づいてタイヤ４に横力が加わったときのトーイン作用を説明する。
【００３８】
実施例１において、トーコントロールリンク７は、リンク取付部に設けたボールジョイント７２の位置を、Ｈアーム型ロアリンク６の前側円筒ブッシュ６２の位置より車両後方位置に配置した構成を採用した。
【００３９】
したがって、旋回時、Ｈアーム型ロアリンク６に横力が加わった場合、Ｈアーム型ロアリンク６の後側円筒ブッシュ６３（トーコントロールリンク７の装着側）のブッシュ変形による横変位がトーコントロールリンク７により拘束される。一方、Ｈアーム型ロアリンク６の車輪側の両円筒ブッシュ６４，６５と前側円筒ブッシュ６２（トーコントロールリンク７の非装着側）のブッシュ変形による横変位が大きくなる。この結果、Ｈアーム型ロアリンク６が、ブッシュ変形に伴って図５の矢印方向に変位することにより、タイヤ４が図５の実線位置から点線位置へと変位して内向きトー角（トーイン）を発生させる。
【００４０】
このため、旋回時、旋回外輪にてＨアーム型ロアリンク６に車両内方向の横力が作用することで、旋回外輪となるタイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。なお、車両旋回時には、遠心力に伴う重心移動で旋回内輪の輪荷重よりも旋回外輪の輪荷重が大きくなり、旋回走行安定性に対する寄与率は、旋回外輪の方が高くなる。
【００４１】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用サスペンション装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００４２】
(1) 車体側部材（サスペンションメンバ１）と車輪支持部材（アクスルハブ２）の間に車幅方向に配置され、リンク本体部（Ｈアーム６１）と、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し弾性支持する車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２、後側円筒ブッシュ６３）と、前記車輪支持部材（アクスルハブ２）に対し弾性支持する車輪側支持部（前側円筒ブッシュ６４、後側円筒ブッシュ６５）と、を有するサスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）と、
前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の車体取付部（ボールジョイント７１）と前記リンク本体部（Ｈアーム６１）のリンク取付部（ボールジョイント７２）を繋いで配置され、タイヤ４からの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の弾性変位をトー角発生方向に規定するトーコントロールリンク７と、
を備えた。
このため、トー角調整機能を損なうことなく、パッケージング効率の向上を図ることができる。
【００４３】
(2) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体取付部と前記リンク取付部をボールジョイント７１，７２にすると共に、前記車体取付部（ボールジョイント７１）を、前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置した。
このため、(1)の効果に加え、タイヤ４のバウンドやリバウンドによりサスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）が揺動したとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の弾性支持部（各円筒ブッシュ６２，６３，６４，６５）の不要な変形・こじりが抑制され、乗心地の悪化や不要なトー変化を防止することができる。
【００４４】
(3) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体取付部（ボールジョイント７１）と前記リンク取付部（ボールジョイント７２）の両取付点を結ぶリンク軸ＬＡを、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度θを持たせて設定した。
このため、(2)の効果に加え、タイヤ４に前後力（制動力や駆動力）が加わったとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００４５】
(4) 前記トーコントロールリンク７は、前記リンク取付部（ボールジョイント７２）の位置を、前記サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）の２つの車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２，後側円筒ブッシュ６３）のうち、車両前方の車体側支持部（前側円筒ブッシュ６２）の位置より車両後方位置に配置した。
このため、(2)または(3)の効果に加え、旋回時、タイヤ４に横力が加わったとき、サスペンションリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００４６】
(5) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュ６２と後側円筒ブッシュ６３とし、前記後側円筒ブッシュ６３の内筒を貫通するボルト軸（スタッドボルト軸１１）を、前記車体取付部（ボールジョイント７１）とした。
このため、(3)または(4)の効果に加え、タイヤ４に制動力が加わったとき、また、旋回外輪となるタイヤ４に内向きの横力が加わったとき、タイヤ４にトーインによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【実施例２】
【００４７】
実施例２は、実施例１の車両用サスペンション装置を、インホイールモータを搭載した電気自動車のサスペンションに適用した例である。
【００４８】
まず、構成を説明する。
図６は、実施例２の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図１に基づき構成を説明する。
【００４９】
実施例２の車両用サスペンション装置は、図６に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、インホイールモータ８と、を備えている。なお、図６において、ＦＲはフロント（車両前方）をあらわし、ＯＵＴは車幅方向のうち外側方向をあらわす。
【００５０】
前記インホイールモータ８は、ホイール３とタイヤ４による車輪のハブ内部に装備されている。そして、Ｉアーム型アッパーリンク５とＨアーム型ロアリンク６は、インホイールモータ８のモータケースを車輪支持部材としている。
なお、他の構成は、実施例１の図１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００５１】
次に、作用を説明する。
上記比較例２の課題で述べたように、インホイールモータを搭載した電気自動車の場合、レイアウトの制約を受けてモータ径が小さくなったり、リンク長を確保できなくなることでトー角変化特性の適正化が困難となったりする。
【００５２】
これに対し、実施例２の場合、トーコントロールリンク７は、Ｈアーム型ロアリンク６の車体取付部とＨアーム６１のリンク取付部を繋ぐものである。したがって、スペース占有率が低い短尺のトーコントロールリンク７となり、図６に示すように、トーコントロールリンク７を、インホイールモータ８とは、互いに干渉しない位置に配置することができる。
【００５３】
このため、インホイールモータ８を、ハブ内部に装着するのに十分なスペースを確保されることになり、インホイールモータ８のモータ径の縮小化を防止することができると共に、トー角変化特性の適正化を確保することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５４】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用サスペンション装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００５５】
(6) 車輪（ホイール３、タイヤ４）のハブ内部に装備されたインホイールモータ８と、
前記インホイールモータ８の上側位置に車幅方向に配置され、前記車体側部材（サスペンション１と前記車輪支持部材（モータケース）を連結するアッパーリンク（Ｉアーム型アッパーリンク５）と、
前記サスペンションリンクは、前記インホイールモータ８の下側位置に車幅方向に配置することでロアリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）とし、
前記アッパーリンク（Ｉアーム型アッパーリンク５）と前記ロアリンク（Ｈアーム型ロアリンク６）は、前記インホイールモータ８のモータケースを車輪支持部材とした。
このため、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、インホイールモータ８のモータ径の縮小化を防止することができると共に、トー角変化特性の適正化を確保することができる。
【実施例３】
【００５６】
実施例１，２はトーコントロールリンク７を車両後側の車体側支持部に設定したのに対し、実施例３は、トーコントロールリンク７を車両前側の車体側支持部に設定した例である。
【００５７】
まず、構成を説明する。
図７は、実施例３の車両用サスペンション装置の構成を示す平面図である。以下、図７に基づき構成を説明する。
【００５８】
実施例３の車両用サスペンション装置は、図７に示すように、サスペンションメンバ１（車体側部材）と、アクスルハブ２（車輪支持部材）と、ホイール３と、タイヤ４と、Ｉアーム型アッパーリンク５（アッパーリンク）と、Ｈアーム型ロアリンク６（サスペンションリンク、ロアリンク）と、トーコントロールリンク７と、を備えている。
【００５９】
前記トーコントロールリンク７は、実施例１と同様に、車体取付部に設けたボールジョイント７１と、リンク取付部に設けたボールジョイント７２と、両ボールジョイント７１，７２を繋ぐリンク本体７３と、を有する。そして、ボールジョイント７１（車体取付部）を、前側円筒ブッシュ６２の内筒を貫通するスタッドボルト軸１２に設けることにより、２つの円筒ブッシュ６２，６３の両支持点Ｓ１，Ｓ２を結ぶ車体側揺動軸ＳＡを通る位置に配置している。
なお、他の構成は、実施例１と同様であるので、対応する構成に同一符号を付して説明を省略する。
【００６０】
次に、作用を説明する。
実施例３では、トーコントロールリンク７の車体取付部を、前側円筒ブッシュ６２の位置としている。このため、タイヤ４に制動力が加わったとき、Ｈアーム型ロアリンク６のブッシュ変形により回転変位することで、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。また、旋回時、タイヤ４に車両内方向の横力が加わったとき、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００６１】
次に、効果を説明する。
実施例３の車両用サスペンション装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００６２】
(7) 前記トーコントロールリンク７は、前記車体側部材（サスペンションメンバ１）に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュ６２と後側円筒ブッシュ６３とし、前記前側円筒ブッシュ６２の内筒を貫通するボルト軸（スタッドボルト軸１２）を、前記車体取付部（ボールジョイント７１）とした。
このため、(3)または(4)の効果に加え、タイヤ４に制動力が加わったとき、また、旋回外輪となるタイヤ４に内向きの横力が加わったとき、タイヤ４にトーアウトによるコンプライアンスステアを発生させることができる。
【００６３】
以上、本発明の車両用サスペンション装置を実施例１〜３に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６４】
実施例１〜３では、サスペンションリンクとして、Ｈアーム型ロアリンク６を用いる例を示した。しかし、サスペンションリンクとしては、アッパーとロアに分けずに１つの揺動リンクによる例としても良いし、また、Ｈアーム型ロアリンク以外の形式、例えば、Ａアーム型リンク等であっても良い。
【００６５】
実施例１〜３のサスペンション装置は、車両の前輪または後輪のサスペンションの何れか、あるいは、前後輪のサスペンションに適用することができる。
【００６６】
実施例１〜３では、トーコントロールリンク７の車体側取付部を、サスペンションメンバ１に対し車両前後位置で弾性支持する前側円筒ブッシュ６２（実施例３）と後側円筒ブッシュ６３（実施例１，２）とする例を示した。しかし、トーコントロールリンク７の車体側取付部を、両円筒ブッシュ６２，６３の間の位置であって、車体側揺動軸ＳＡの近傍位置に設定するような例としても良い。
【００６７】
実施例１〜３のサスペンション装置を備えた車両としては、エンジン車（ガソリンエンジン車、ディゼルエンジン車、等）や電動車両（電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車、等）の何れの車両に対しても適用できる。特に、インホイールモータを搭載した電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）に適用した場合、トー角調整によるコンプライアンスステア機能を発揮しながらパッケージング効率が向上する点で有用である。
【符号の説明】
【００６８】
１ サスペンションメンバ（車体側部材）
１１ スタッドボルト軸（ボルト軸）
１２ スタッドボルト軸（ボルト軸）
２ アクスルハブ（車輪支持部材）
３ ホイール（車輪）
４ タイヤ（車輪）
５ Ｉアーム型アッパーリンク（アッパーリンク）
６ Ｈアーム型ロアリンク（サスペンションリンク）
６１ Ｈアーム（リンク本体部）
６２ 前側円筒ブッシュ（車体側支持部）
６３ 後側円筒ブッシュ（車体側支持部）
７ トーコントロールリンク
７１ ボールジョイント（車体取付部）
７２ ボールジョイント（リンク取付部）
８ インホイールモータ
ＳＡ 車体側揺動軸
ＬＡ リンク軸
θ リンク角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部材と車輪支持部材の間に車幅方向に配置され、リンク本体部と、前記車体側部材に対し弾性支持する車体側支持部と、前記車輪支持部材に対し弾性支持する車輪側支持部と、を有するサスペンションリンクと、
前記サスペンションリンクの車体取付部と前記リンク本体部のリンク取付部を繋いで配置され、タイヤからの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンクの弾性変位をトー角発生方向に規定するトーコントロールリンクと、
を備えたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体取付部と前記リンク取付部をボールジョイントにすると共に、前記車体取付部を、前記サスペンションリンクの車体側揺動軸を通る位置に配置したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体取付部と前記リンク取付部の両取付点を結ぶリンク軸を、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度を持たせて設定したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記リンク取付部の位置を、前記サスペンションリンクの２つの車体側支持部のうち、車両前方の車体側支持部の位置より車両後方位置に配置したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体側部材に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュと後側円筒ブッシュとし、前記後側円筒ブッシュの内筒を貫通するボルト軸を、前記車体取付部としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体側部材に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュと後側円筒ブッシュとし、前記前側円筒ブッシュの内筒を貫通するボルト軸を、前記車体取付部としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された車両用サスペンション装置において、
車輪のハブ内部に装備されたインホイールモータと、
前記インホイールモータの上側位置に車幅方向に配置され、前記車体側部材と前記車輪支持部材を連結するアッパーリンクと、
前記サスペンションリンクは、前記インホイールモータの下側位置に車幅方向に配置することでロアリンクとし、
前記アッパーリンクと前記ロアリンクは、前記インホイールモータのモータケースを車輪支持部材としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項１】
車体側部材と車輪支持部材の間に車幅方向に配置され、リンク本体部と、前記車体側部材に対し弾性支持する車体側支持部と、前記車輪支持部材に対し弾性支持する車輪側支持部と、を有するサスペンションリンクと、
前記サスペンションリンクの車体取付部と前記リンク本体部のリンク取付部を繋いで配置され、タイヤからの入力時、入力との連成により前記サスペンションリンクの弾性変位をトー角発生方向に規定するトーコントロールリンクと、
を備えたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体取付部と前記リンク取付部をボールジョイントにすると共に、前記車体取付部を、前記サスペンションリンクの車体側揺動軸を通る位置に配置したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体取付部と前記リンク取付部の両取付点を結ぶリンク軸を、車両前後方向に対して車幅方向外側に傾くリンク角度を持たせて設定したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記リンク取付部の位置を、前記サスペンションリンクの２つの車体側支持部のうち、車両前方の車体側支持部の位置より車両後方位置に配置したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体側部材に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュと後側円筒ブッシュとし、前記後側円筒ブッシュの内筒を貫通するボルト軸を、前記車体取付部としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載された車両用サスペンション装置において、
前記トーコントロールリンクは、前記車体側部材に対し車両前後位置で弾性支持する２つの車体側支持部を前側円筒ブッシュと後側円筒ブッシュとし、前記前側円筒ブッシュの内筒を貫通するボルト軸を、前記車体取付部としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までの何れか１項に記載された車両用サスペンション装置において、
車輪のハブ内部に装備されたインホイールモータと、
前記インホイールモータの上側位置に車幅方向に配置され、前記車体側部材と前記車輪支持部材を連結するアッパーリンクと、
前記サスペンションリンクは、前記インホイールモータの下側位置に車幅方向に配置することでロアリンクとし、
前記アッパーリンクと前記ロアリンクは、前記インホイールモータのモータケースを車輪支持部材としたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１９０１（Ｐ２０１２−１１９０１Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０７８１（Ｐ２０１０−１５０７８１）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]