车辆的悬架装置的制作方法

1.本发明涉及一种车辆的悬架装置，尤其是涉及一种具备悬挂前轮的前悬架和悬挂后轮的后悬架的车辆的悬架装置。


背景技术：

2.专利文献1公开了一种为了在低速的回旋行驶时抑制车身的侧倾，在转向时通过在车身产生的离心力按压减震器的活塞而提高滑动阻力，从而抑制侧倾的支柱式悬架装置。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2020-90129号公报
6.发明所要解决的技术问题
7.在此，在车辆的回旋时，驾驶者能够感知到向车身施加横向加速度和车身的侧倾是众所周知的事项。
8.另外，作为车轮(轮胎)的转向轴的主销轴或者假想主销轴的延长线与地面的交点和轮胎接地中心的位置关系影响车轮行为也是已知的，例如在设计前悬架时，在考虑直线前进稳定性、转向反作用力等的同时，适当设定由主销轴形成的后倾角、后倾轨迹等的几何形状也是众所周知的事项。
9.对于这些事项，本发明人发现在驾驶者开始操作转向的回旋初期，不是因车身的横向加速度而是因悬架的几何形状而产生机械性的车身的侧倾(以下，称为“转向侧倾”)，由此回旋初期的车辆姿势的变化不顺畅而妨碍了驾驶者良好地操作车辆的感觉。
10.即，例如，
11.(1)当驾驶者操作转向时，
12.(2)首先，产生“转向侧倾”，
13.(3)接着，横摆增大，
14.(4)再接着，因回旋时的横向加速度而产生侧倾，
15.如以上这样，相对于转向，车辆姿势复杂地进行变化而无法成为顺畅的车辆姿势变化，妨碍了驾驶者良好地操作车辆的感觉。
16.在此，“转向侧倾”，是指由于在转向时不变动的轮胎接地中心的位置和从该轮胎接地中心起的后倾轨迹量等而引起的，在转向时通过使左右的前轮绕着存在后倾角的主销轴(假想主销轴)转动，从左右的前轮经由左右各自的前悬架臂，在车身的左右两侧在上下方向上施加相反的力，从而在车身机械性地产生的侧倾。


技术实现要素：

17.因此，本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于提供一种通过将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度，从而相对于转向力和实际转向角产生顺畅的车辆姿势变
化，由此能够给予驾驶者良好地操作车辆的感觉的车辆的悬架装置。
18.用于解决技术问题的技术手段
19.为了解决上述的技术问题，本发明是具备悬挂前轮的前悬架和悬挂后轮的后悬架的车辆的悬架装置，前悬架具有以下这样的几何形状：通过主销轴或者假想主销轴形成的后倾角在侧视观察时处于+3
°
～+5
°
的范围；通过主销轴或者假想主销轴与轮胎接地中心形成的后倾轨迹在侧视观察时处于+20mm～+30mm的范围；主销轴或者假想主销轴的延长线与地面的交点在正视观察时相比轮胎接地中心位于车宽方向内侧；具备将车身和车轮支承部件连结的下臂，下臂的下反角在正视观察时处于+2.8
°
～+7.2
°
的范围，后悬架具有以下这样的几何形状：具备将车身和车轮支承部件连结的五根连杆，并且假想主销轴在后轮的轮胎接地中心的附近延伸且以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸。
20.根据这样构成的本发明，前悬架具有以下这样的几何形状：后倾角处于+3
°
～+5
°
的范围，后倾轨迹在侧视观察时处于+20mm～+30mm的范围，主销轴或者假想主销轴的延长线与地面的交点在正视观察时相比轮胎接地中心位于车宽方向内侧，将车身和车轮支承部件连结的下臂的下反角在正视观察时处于+2.8
°
～+7.2
°
的范围，并且后悬架具有以下这样的几何形状：具备将车身和车轮支承部件连结的五根连杆，并且假想主销轴在后轮的轮胎接地中心的附近延伸且以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸，由此，能够将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。即，通过这些前悬架的几何形状和后悬架的几何形状，例如在绕车辆三个轴的车辆行为中的轮胎横向力的产生及伴随于此的横摆运动的产生后，能够向车辆施加横向加速度并产生侧倾运动。在此，由于本发明的后悬架的假想主销轴在后轮的轮胎接地中心的附近延伸且以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸，因此抑制后部的侧倾转向倾向，由此通过抑制车身整体的侧倾，前部的“转向侧倾”也被抑制。
21.以上，根据本发明，在回旋初期将车身机械性地侧倾的“转向侧倾”抑制在最小限度而抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够使驾驶者感受到顺畅的回旋。其结果是，能够有效地给予驾驶者良好地操作车辆的感觉。
22.此外，在专利请求范围的记载中，规定“a～b的范围”的数值范围的记载包括a和b作为上限值和下限值。
23.另外，在本发明中，优选的是，前悬架具备：车轮支承部件，该车轮支承部件将前轮支承为旋转自如；上臂，该上臂从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且相比前轮的车轮中心在车辆上方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结；以及下臂，该下臂从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且相比前轮的车轮中心在车辆下方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结，前悬架是通过将上臂的枢轴部和下臂的枢轴部连结的线而形成主销轴的双叉臂式悬架。
24.根据这样构成的本发明，在双叉臂式的前悬架中，能够有效地确保悬架支承刚性且使回旋初期的转向倾角为最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。
25.另外，在本发明中，优选的是，前悬架是支柱式悬架或者多连杆式悬架，该支柱式悬架具备：车轮支承部件，该车轮支承部件将前轮支承为旋转自如；阻尼器，该阻尼器将车身和车轮支承部件连结；以及下臂，该下臂从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且经由枢轴部而与车轮支承部件连结，通过将阻尼器向车身的安装部和下臂的枢轴部连结的线而形成主销轴，该多连杆式悬架具备：车轮支承部件，该车轮支承部件将前轮支承为旋转自如；以及五根连杆，该五根连杆将前轮和车轮支承部件连结，并且通过五根连杆中的上连杆、前推连杆、后拖连杆、作为下臂的下连杆而形成假想主销轴。
26.根据这样构成的本发明，在支柱式前悬架或者多连杆式前悬架中，能够使悬架回旋初期的转向侧倾为最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。
27.另外，在本发明中，优选的是，后悬架具备：车轮支承部件，该车轮支承部件将后轮支承为旋转自如；上连杆，该上连杆从车身侧的连结部向车辆后方侧延伸，并且相比后轮的车轮中心在车辆上方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结；前推连杆，该前推连杆从车身侧的连结部向车辆前方侧延伸，并且相比后轮的车轮中心在车辆上方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结；后拖连杆，该后拖连杆从车身侧的连结部向车辆后方侧延伸，并且相比后轮的车轮中心在车辆下方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结；下连杆，该下连杆从车身侧的连结部向车辆前方侧延伸，并且相比后轮的车轮中心在车辆下方侧经由枢轴部而与车轮支承部件连结；以及前束控制连杆，该前束控制连杆从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且经由枢轴部而与车轮支承部件连结，通过将上连杆和前推连杆的各自的假想延长线上的交点与后拖连杆和下连杆的各自的假想延长线上的交点上下连结而形成假想主销轴，上连杆的枢轴部和前推连杆的枢轴部配置为相比后轮的车轮中心在车辆前方侧的位置接近。
28.根据这样构成的本发明，由于车轮支承部件中的上连杆的枢轴部和前推连杆的枢轴部配置为相比后轮的车轮中心在车辆前方侧的位置接近，因此在车辆的回旋时，抑制后悬架中的假想主销轴的位移，从而能够进一步可靠地将回旋初期的前部的转向侧倾抑制在最小限度。
29.另外，在本发明中，优选的是，在后悬架中，上连杆的枢轴部和前推连杆的枢轴部配置为在俯视观察时在车辆前后方向上重叠且在正视观察时在车辆上下方向和车宽方向上重叠。
30.根据这样的构成的本发明，能够使车轮支承部件中的上连杆的枢轴部和前推连杆的枢轴部可靠地接近。另外，由于能够抑制假想主销轴的位移，因此能够进一步可靠地将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度。
31.发明的效果
32.根据本发明的车辆的悬架装置，通过将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度，相对于转向力和实际转向角产生顺畅的车辆姿势变化，由此能够给予驾驶者良好地操作车辆的感觉。
附图说明
33.图1是本发明的实施方式的车辆的悬架装置所具备的前悬架组件的立体图。
34.图2是图1所示的前悬架组件的顶视图。
35.图3是图1所示的前悬架组件的正视图。
36.图4是本实施方式的车辆左侧的前悬架的顶视图。
37.图5是本实施方式的车辆左侧的前悬架的侧视图。
38.图6是本实施方式的车辆左侧的前悬架的正视图。
39.图7的(a)是用于说明本实施方式的前悬架的几何形状的右前轮从正面被观察时的示意图，图7的(b)是用于说明本实施方式的前悬架的几何形状的右前轮从车宽方向内方被观察时的示意图。
40.图8是本发明的实施方式的车辆的悬架装置所具备的后悬架组件的立体图。
41.图9是图8所示的后悬架组件的顶视图。
42.图10是图8所示的后悬架组件的后视图。
43.图11是本实施方式的车辆左侧的后悬架的顶视图。
44.图12是本实施方式的车辆左侧的后悬架的侧视图。
45.图13是本实施方式的车辆左侧的后悬架的正视图。
46.图14是用于说明本实施方式的后悬架的车轮支撑件中的上连杆和后拖连杆的各枢轴部的位置关系的顶视图。
47.图15是用于说明本实施方式的后悬架的车轮支撑件中的上连杆和后拖连杆的各枢轴部的位置关系的正视图，并且是省略了车轮支撑件的图示的图。
48.图16是用于说明通过搭载了本发明的实施方式的车轮的悬架装置的车辆的实验而得到的转向初期的车辆运动的一例的线图。
49.符号说明
[0050]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车辆的悬架装置
[0051]2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前悬架
[0052]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后悬架
[0053]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前副车架(悬架副车架)
[0054]6ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
前轮
[0055]8ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上臂
[0056]
10
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下臂
[0057]
12
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车轮支撑件(车轮支承部件、轮毂架)
[0058]
22、26
ꢀꢀ
弹性衬套
[0059]
28
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
枢轴部
[0060]
24、30
ꢀꢀ
摆动轴
[0061]
36、38
ꢀꢀ
枢轴部
[0062]
40、42
ꢀꢀ
球形接头
[0063]
44
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后副车架(悬架副车架)
[0064]
46
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后轮
[0065]
48
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
车轮支撑件(车轮支承部件、轮毂架)
[0066]
50
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
上连杆(上臂)
[0067]
52
ꢀꢀꢀꢀꢀ
前推连杆(前推臂)
[0068]
54
ꢀꢀꢀꢀꢀ
后拖连杆(后拖臂)
[0069]
56
ꢀꢀꢀꢀꢀ
下连杆(下臂)
[0070]
58
ꢀꢀꢀꢀꢀ
前束控制连杆(前束控制臂)
[0071]
70、74 弹性衬套
[0072]
72、76 枢轴部
[0073]
78、80 球形接头(枕式球形接头)
[0074]
82、84、86、88、92 弹性衬套
[0075]kꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
主销轴
[0076]
ik
ꢀꢀꢀꢀꢀ
假想主销轴
[0077]
gk
ꢀꢀꢀꢀꢀ
主销轴k与地面g的交点
[0078]
gc
ꢀꢀꢀꢀꢀ
轮胎接地中心(轮胎接地压力中心)
[0079]
ko
ꢀꢀꢀꢀꢀ
主销偏移量
[0080]
τ
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后倾角
[0081]
t
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
后倾轨迹
[0082]
α
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
下反角
[0083]
p1、p2 后部各连杆的假想延长线的交点
[0084]
a3
ꢀꢀꢀꢀꢀ
枢轴部(枕式球形接头)的形成范围的重叠部分
[0085]
l3
ꢀꢀꢀꢀ
枢轴部(枕式球形接头)的车辆前后方向上的重叠长度
具体实施方式
[0086]
以下，参照附图对本发明的实施方式的车辆的悬架装置进行说明。
[0087]
首先，通过图1至图3对本发明的实施方式的车辆的悬架装置的前悬架的整体结构进行说明。图1是本发明的实施方式的车辆的悬架装置所具备的前悬架组件的立体图，图2是图1所示的前悬架组件的顶视图，图3是图1所示的前悬架组件的正视图。
[0088]
首先，如图1至图3所示，车辆的悬架装置1具备左右一对前悬架2。这些前悬架2安装于固定在车身(未图示)的前副车架(悬架副车架)4。
[0089]
该前副车架4主要具备：左右一对侧横梁4a；前横梁4b，该前横梁4b以将这些侧横梁4a的前端部在车宽方向上连结的方式延伸；以及后横梁4c，该后横梁4c在该前横梁4b的车辆后方侧以俯视观察时呈
コ
字形地延伸，并且以将从各侧横梁4a的中央部至后部的范围在车宽方向上连结的方式延伸。此外，在图3中，为了表示前悬架2，省略前横梁4b的图示。图中的符号cl表示车身左右的中央面。
[0090]
本实施方式的前悬架2为双叉臂型，具备：上臂8，该上臂8在前轮6的上方侧安装于车身；下臂10，该下臂10在该上臂的下方安装于侧横梁4a；以及车轮支撑件(车轮支承部件)12，该车轮支撑件12安装于这些上臂8和下臂10。
[0091]
上臂8和下臂10通过分别以后述的车身侧的摆动轴24、30为中心上下地摆动，车轮支撑件12和前轮6沿着规定的轨迹上下行程。车轮支撑件12是支承轮毂14的轮毂架，该轮毂14安装前轮6的车轮(未图示)。
[0092]
另外，在前悬架2设置有缓冲装置20，该缓冲装置20具备用于容许这样的前轮6的行程且同时赋予规定的作用力和阻尼力的螺旋弹簧16和阻尼器18。该缓冲装置20具有螺旋
弹簧16和阻尼器18几乎同轴地配置的上下方向上较长的圆筒形状，该缓冲装置20的上端部安装于车身，该缓冲装置20的下端部(阻尼器18的下端部)旋转自如地安装于下臂10。
[0093]
此外，虽然省略了图示，前悬架2具有转向齿轮单元和从该转向齿轮单元向车宽方向外方延伸并安装于车轮支撑件12的使前轮6转向的拉杆等。另外，以将左右的下臂10连结的方式在车宽方向上延伸的防倾杆(未图示)能够转动地安装于下臂10和前横梁4b。
[0094]
接着，通过图4至图6来具体地说明前悬架2的结构。图4是本实施方式的车辆左侧的前悬架的顶视图，图5是本实施方式的车辆左侧的前悬架的侧视图，图6是本实施方式的车辆左侧的前悬架的正视图。在此，由于前悬架2在右前轮侧和左前轮侧的基本构造相同，因此在此以左前轮侧的前悬架为中心进行说明。
[0095]
首先，如图4至图6所示，上臂8是朝车宽方向外方向斜后方延伸的前方臂部8a和朝车宽方向外方向斜前方延伸的后方臂部8b一体地形成的a型臂。该上臂8的车宽方向内方的两个部位的端部经由在车身前后方向上具有中心轴线的圆筒状的各弹性衬套22而分别与车身连结。通过这些弹性衬套22，形成在车辆前后方向上延伸的上臂8的摆动轴24。此外，弹性衬套22的轴线和摆动轴24在侧视观察时向车辆后方倾斜几度。
[0096]
下臂10是具有大体在车宽方向上延伸的前方臂部10a和朝车宽方向外方向斜前方延伸的后方臂部10b的a型臂。该下臂10的前方臂部10a的车宽方向内方的端部经由在车身前后方向上具有中心轴线的圆筒状的弹性衬套26而与侧横梁4a连结，该下臂10的后方臂部10b的车宽方向内方且车辆后方的端部经由在车身前后方向上具有中心轴线的圆筒状的弹性衬套28而与侧横梁4a连结。通过这些弹性衬套26、28，形成在车辆前后方向上延伸的下臂10的摆动轴30。此外，后方臂部10b具有所谓的γ型的形状，并且在前方臂部10a，该后方臂部10b的车宽方向外方的端部在中央部分34的两个位置被紧固，该中央部分34在阻尼器18的下端部的连结部32的车宽方向内方(参照图1、图6)。
[0097]
上臂8和下臂10各自的车宽方向外方端部分别经由枢轴部36、38而与车轮支撑件12连结。具体而言，如图5及图6所示，车轮支撑件12具有向上方延伸的上臂连结用的延长部12a和向下方延伸的下臂连结用的延长部12b，各臂8、10分别经由形成枢轴部36、38的球形接头(枕式球形接头)40、42而与这些延长部12a、12b的上端部及下端部连结。
[0098]
另外，如图4及图5所示，车轮支撑件12具备向车身前方延伸的拉杆连结用的延长部(关节臂)12c，在该延长部12c的顶端部安装有拉杆(未图示)。
[0099]
接着，如图5及图6所示，在前悬架2的将上述的上臂8的前轮6侧的枢轴部36的中心和下臂10的前轮6侧的枢轴部38的中心连结起来的直线上(在图中，以单点划线表示)形成有作为前轮6的转向轴的主销轴k。
[0100]
另外，图4至图6所示的符号wc为前轮6的车轮中心，在图4中，分别以单点划线表示通过车轮中心wc的前轮6的车宽方向中央轴线和前轮6的纵中央面，在图5及图6中，分别以单点划线表示通过车轮中心wc且将前轮6分为前后和上下两部分的垂直轴线和水平轴线。
[0101]
接着，通过图5至图7来说明本发明的实施方式的前悬架2的主要的几何形状。图7的(a)是用于说明本实施方式的前悬架的几何形状的右前轮从正面被观察时的示意图，图7的(b)是用于说明本实施方式的前悬架的几何形状的右前轮从车宽方向内方被观察时的示意图。
[0102]
首先，图7的(a)及图7的(b)所示的“轮胎(车轮)”为前轮6，如图7的(a)所示，在正
视观察时，主销轴k和地面g的交点gk与轮胎接地中心(轮胎接地压力中心)之间的距离是所谓的主销偏移量ko。在本实施方式中，如图6所示，以该主销偏移量ko的值在13mm～22mm的范围为正(+)的方式，即以主销轴k的延长线与地面g的交点gk在正视观察时相比了轮胎接地中心gc位于车宽方向内侧的方式设定各臂8、10、阻尼器18等的几何形状和前轮6的外倾角等。
[0103]
此外，在本实施方式的记载中，规定“a～b的范围”的数值范围的记载意味着包括a和b作为上限值和下限值。例如，上述的“13mm～22mm的范围”是指13mm以上且22mm以下。以下也同样。
[0104]
接着，如图7的(b)所示，在侧视观察时，主销轴k与铅垂线所成的角度为后倾角τ，在图5所示的本实施方式中，以后倾角τ为大约4
°
的方式设定各臂8、10、阻尼器18等的几何形状。在本实施方式中，该前轮6的后倾角τ的值处于3
°
～5
°
的范围即可。此外，后倾角τ在侧视观察时主销轴k的上方向后方倾斜的方向为正(+)。
[0105]
另外，如图7的(b)所示，在侧视观察时，主销轴k的延长线和地面g的交点gk与轮胎接地中心gc的距离为后倾轨迹t，在图5所示的实施方式中，以后倾轨迹t的值为大约21mm的方式设定各臂8、10、阻尼器18等的几何形状。在本实施方式中，该后倾轨迹t的值在+20mm～+30mm的范围即可。此外，后倾轨迹t在侧视观察时交点gk相比轮胎接地中心gc处于前方时为正(+)。
[0106]
在此，如图7的(b)所示，后倾轨迹t和后倾角τ具有使用所谓的轮毂轨迹(车轮中心的后倾轨迹)th和轮胎半径r而以三角函数概略性地表示的以下的公式(1)所表示的关系。
[0107]
t＝r
×
sin(τ)+th
···
公式(1)
[0108]
其中，
[0109]
t为后倾轨迹，
[0110]
r为轮胎半径，
[0111]
τ为后倾角，
[0112]
th为轮毂轨迹。
[0113]
例如，在将18英寸尺寸的轮胎装配于前轮6，并且轮毂轨迹为5mm的情况下，在本实施方式中，后倾轨迹t的值通过公式(1)进行计算，
[0114]
20.9mm＝25.4mm(18英寸)
÷2×
sin(τ)(4
°
)+5mm
[0115]
得出后倾轨迹t的值约为21mm。
[0116]
此外，在本实施方式中，作为前轮6的轮胎尺寸，假定为16英寸～19英寸，并且根据后倾角τ、轮胎径(半径r)、轮毂轨迹th等的值，后倾轨迹t的值被设定于+20mm～+30mm的范围。
[0117]
接着，如图6所示，在本实施方式中，下臂10以下反角α为大约5
°
的方式配置。在本实施方式中，该下臂10的下反角α根据车轮的轮距、车胎宽度、车辆重量(主要假定不同的规格的发动机)等的变动而被设定于+2.8
°
～+7.2
°
的范围。
[0118]
在本实施方式中，下臂10的下反角α被设定为，在正视观察时在下臂10的前方臂部10a中从车轮侧朝向车身的朝上的臂角度，该臂角度是将前轮6侧的枢轴部38的中心和车身侧的弹性衬套26的中心轴连结起来的线l相对于水平线hl所成的角度。在本实施方式中，由于下臂10的车身侧的弹性衬套26和弹性衬套28在车辆前后方向上被设定于几乎相同的高
度，因此也可以将下反角α设定为将前轮6侧的枢轴部38的中心和下臂10的摆动轴30连结起来的线的角度。因这样的下臂10的下反角α而引起的顶升力成为抑制转向侧倾自身的阻力。
[0119]
在此，作为本实施方式的前悬架2的变形例，虽然省略了图示，但是也可以代替上述的双叉臂式而成为支柱式前悬架，该支柱式前悬架具备：将前轮支承为旋转自如的车轮支承部件；将车身和车轮支承部件连结的阻尼器；以及从车身侧的连结部向车宽方向延伸且经由枢轴部与车轮支承部件连结的下臂，并且通过将阻尼器向车身的安装部和下臂的枢轴部连结起来的线，形成有主销轴k。
[0120]
在该变形例中，如图7所示，与上述的实施方式同样，具有如下这样的几何形状即可：由主销轴k形成的后倾角τ处于+3
°
～+5
°
的范围，由主销轴k和轮胎接地中心gc形成的后倾轨迹t处于+20mm～+30mm的范围，主销轴k的延长线与地面g的交点gk在正视观察时相比轮胎接地中心gc位于车宽方向内侧，将车身和车轮支承部件连结的下臂的下反角α在正视观察时处于+2.8
°
～+7.2
°
的范围。
[0121]
另外，作为本实施方式的前悬架2的进一步的变形例，虽然省略了图示，但是也可以代替上述的双叉臂式而成为多连杆式前悬架，该多连杆式前悬架具备将前轮支承为旋转自如的车轮支承部件和将车轮与车轮支承部件连结的五根连杆，并且通过五根连杆中的上连杆、前推连杆、后拖连杆、下连杆的各连杆的配置，形成有假想主销轴。
[0122]
在该变形例中，如图7所示，与上述的实施方式同样，具有如下这样的几何形状即可：由假想主销轴ik形成的后倾角τ处于+3
°
～+5
°
的范围，由假想主销轴ik和轮胎接地中心gc形成的后倾轨迹t处于+20mm～+30mm的范围，假想主销轴ik的延长线与地面g的交点gk相比轮胎接地中心gc位于车宽方向内侧，将车身和车轮支承部件连结的下连杆的下反角α在正视观察时处于+2.8
°
～+7.2
°
的范围。
[0123]
接着，通过图8至图10来说明本发明的实施方式的车辆的悬架装置的后悬架3的整体结构。图8是本发明的实施方式的车辆的悬架装置所具备的后悬架组件的立体图，图9是图8所示的后悬架组件的顶视图，图10是图8所示的后悬架组件的后视图。
[0124]
首先，如图8至图10所示，车辆的悬架装置1具备左右一对后悬架3，这些后悬架3安装于固定在车身(未图示)的后副车架(悬架副车架)44。
[0125]
该后副车架44主要具备：左右一对侧横梁44a；前横梁44b，该前横梁44b以将这些侧横梁44a的前端部在车宽方向上连结的方式延伸；以及后横梁44c，该后横梁44c以将各侧横梁44a的后端部在车宽方向上连结的方式延伸。图中的符号cl表示车身左右的中央面。
[0126]
本实施方式的后悬架3是通过独立的五根连杆50、52、54、56、58使后轮46的车轮支撑件(车轮支承部件)48以能够行程的方式与车身连结的多连杆式的悬架。
[0127]
具体而言，后悬架3具备：假象地构成上方的臂的前侧的上连杆(上臂)50和后侧的前推连杆(前推臂)52；假想地构成下方的臂的牵扯的后拖连杆(后拖臂)54和后侧的下连杆(下臂)56；以及限制绕后述的假想主销轴ik(参照图12、图13)的后轮46的转动位移的前束控制连杆(前束控制臂)58。
[0128]
上连杆50、前推连杆52、后拖连杆54以及下连杆56通过分别以后述的车身侧的连结部(弹性衬套70、74、82、86)为中心上下地摆动，成为车轮支撑件48和后轮46沿规定的轨迹上下行程。车轮支撑件48是支承轮毂60的轮毂架，该轮毂60安装后轮46的车轮(未图示)。
[0129]
另外，设置有缓冲装置66，该缓冲装置66具备用于容许这样的后轮46的行程且同
时赋予规定的作用力和阻尼力的螺旋弹簧62和阻尼器64。该缓冲装置66具有螺旋弹簧62和阻尼器64几乎同轴地配置的上下方向上较长的圆筒形状，该缓冲装置66的上端部安装于车身，该缓冲装置66的下端部(阻尼器64的下端部)旋转自如地安装于下连杆56。另外，以将左右的下连杆56连结的方式延伸的防倾杆68能够转动地安装于后悬架3。
[0130]
接着，通过图11至图13来具体地说明后悬架3的结构。图11是本实施方式的车辆左侧的后悬架的顶视图，图12是本实施方式的车辆左侧的后悬架的侧视图，图13是本实施方式的车辆左侧的后悬架的正视图。在此，由于后悬架3在右后轮侧和左后轮侧的基本构造相同，因此在此以左后轮侧的后悬架为中心进行说明。
[0131]
首先，如图11至图14所示，上连杆50的车宽方向内方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套70而与侧横梁44a连结。从车辆上方观察时，上连杆50以越从车身侧的连结部朝向车宽方向外方，越逐渐位于后方的方式后倾地延伸，并且该上连杆50的车宽方向外方端部经由枢轴部72而与车轮支撑件48连结。
[0132]
接着，前推连杆52的车宽方向内方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套74而与侧横梁44a连结。从车辆上方观察时，前推连杆52以越从车身侧的连结部朝向车宽方向外方，越逐渐位于前方的方式前倾地延伸，并且该前推连杆52的车宽方向外方端部经由枢轴部76而与车轮支撑件48连结。
[0133]
这样，从车辆上方观察时，两个上方的连杆50、52配置为朝向车身外方侧彼此接近，并且假想地形成上方的臂。
[0134]
在本实施方式中，对于各连杆50、52的车轮支撑件48中的各枢轴部72、76，采用后述的球形接头(枕式球形接头)78、80。
[0135]
接着，后拖连杆54的车宽方向内方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套82而与侧横梁44a连结。从车辆上方观察时，后拖连杆54以越从车身侧的连结部朝向车宽方向外方越逐渐位于后方的方式后倾地延伸，并且该后拖连杆54的车宽方向外方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套84而与车轮支撑件48连结。
[0136]
接着，下连杆56的车宽方向内方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套86而与侧横梁44a连结。从车辆上方观察时，下连杆56以越从车身侧的连结部朝向车宽方向外方，越逐渐位于前方的方式前倾地延伸，并且该下连杆56的车宽方向外方的端部经由在车辆前后方向(在俯视观察时倾斜几度地配置)上延伸的弹性衬套88而与车轮支撑件48连结。
[0137]
这样，从车辆上方观察时，两个下方的连杆54、56配置为朝向车宽方向外方彼此接近，并且假想地形成下方的臂。
[0138]
接着，前束控制连杆58的车身侧的端部以上下摆动自如的方式与后横梁44c的后表面的轴支承部90连结。从车辆上方观察时，前束控制连杆58以越从车身侧的连结部朝向车宽方向外方越逐渐位于前方的方式前倾地延伸，并且该前束控制连杆58的车宽方向外方的端部经由弹性衬套92而与车轮支撑件48连结。
[0139]
接着，通过图11至图13来说明本发明的实施方式的后悬架3的主要几何形状。
[0140]
首先，如图11至图13所示，在后悬架3形成有假想主销轴ik，该假想主销轴ik将上连杆50的假想延长线与前推连杆52的假想延长线的交点p1和后拖连杆54的假想延长线与
下连杆56的假想延长线的交点p2上下连结。该假想主销轴ik是后轮46向操向方向(前束方向)的转动的瞬时旋转中心。在此，图11至图13所示的符号wc是后轮46的车轮中心，在图11中，分别以单点划线表示通过车轮中心wc的后轮46的车宽方向轴线和后轮46的纵中央面，在图12及图13中，分别以单点划线表示通过车轮中心wc且将后轮46分为前后和上下两部分的垂直轴线和水平轴线。
[0141]
接着，如图12所示，在本实施方式的后悬架3中，以假想主销轴ik在侧视观察时在后轮46的轮胎接地中心gc的附近且车辆前方侧几乎铅垂地延伸的方式来设定各连杆50、52、54、56的几何形状。在本实施方式中，假想主销轴ik以假想主销轴ik与地面g的交点gk相对于轮胎接地中心位于-120mm～+120mm的范围的距离内的方式延伸。假想主销轴ik的倾斜角度是-2
°
～0
°
的范围的角度。此外，该倾斜角度在侧视观察时假想主销轴ik的上方向后方倾斜的方向为正(+)，在本实施方式中，处于从假想主销轴ik在0
°
的角度铅垂地延伸的位置到假想主销轴ik的上方向前方倾斜-2
°
的位置即可。
[0142]
接着，如图12所示，在本实施方式中，使螺旋弹簧62与阻尼器64同轴而集中缓冲装置66所承接的负荷。进一步，在本实施方式中，通过使作为来自后轮46的负荷输入点的车轮中心wc和作为主要承接来自后轮46的横向力的下连杆(下臂)56的负荷支承点的枢轴部(弹性衬套)88在铅垂线上排列，即通过使来自后轮46的负荷输入点和承接负荷的下连杆46的负荷支承点的车辆前后方向的偏移量为0(零)而使内力为0(零)，由此来抑制后悬架3的相对于从后轮46输入的外力的对齐变化。
[0143]
接着，通过图11至图15来说明本发明的实施方式的上连杆50和前推连杆52的各枢轴部72、76的结构。图14是用于说明本实施方式的后悬架的车轮支撑件中的上连杆和后拖连杆的各枢轴部的位置关系的顶视图，图15是用于说明本实施方式的后悬架的车轮支撑件中的上连杆和后拖连杆的各枢轴部的位置关系的正视图，并且是省略了车轮支撑件的图示的图。
[0144]
首先，如图11至图14所示，上连杆50和前推连杆52的车宽方向外方的各自的端部设置有枕式球形接头78、80，该枕式球形接头78、80具备：在该端部内配置为绕三个轴(x、y、z)旋转自如的球部(未图示)；保持该球部的枕式球形壳体94、96；以及从球部向车轮前方侧延伸的轴部(未图示)。
[0145]
在本实施方式中，枕式球形壳体94、96是包围各球部的剖面圆形状(圆环状)的规定厚度(在本实施方式中，为15mm)的部分，在本实施方式中，由上连杆50和前推连杆52的各自的车宽方向外方的端部形成。另外，从球部延伸的轴部(未图示)的顶端部被紧固于前壁部48a，该前壁部48a相比车轮支撑件12的车轮中心wc形成于前方。
[0146]
在本实施方式中，通过这样的结构的枕式球形接头78、80，形成枢轴部72、76。
[0147]
接着，在本实施方式中，如图11至图15所示，在相比后轮46的车轮中心wc在车辆前方侧的位置，上连杆50的枢轴部72和前推连杆52的枢轴部76接近配置。
[0148]
更详细而言，例如如图14所示，各枢轴部72、76(枕式球形接头78、80)在车辆前后方向上具有规定的长度(以符号l1、l2表示)。在本实施方式中，枢轴部72、76在顶视观察及侧视观察时，在车辆前后方向上重叠，在附图中，以符号l3表示该重叠范围。
[0149]
另外，例如在图15中，以假象线表示从车辆前方观察时的上连杆50的枢轴部72的形成范围a1，并且以假象线表示前推连杆52的枢轴部76的形成范围a2。在本实施方式中，上
连杆50的枢轴部72(枕式球形接头78)和前推连杆52的枢轴部76(枕式球形接头80)配置为在正视观察时在车辆上下方向和车宽方向上重叠。更详细而言，在图15中，枢轴部72的形成范围a1和枢轴部76的形成范围a2如重叠范围a3所示的那样，在车辆上下方向和车宽方向上重叠。
[0150]
另外，在本实施方式中，如图13所示，枢轴部72相对于枢轴部76在正视观察及后视观察时在车辆上下方向的下方侧且车宽方向的内方侧在大约45度的角度位置接近配置。
[0151]
接着，通过图16来说明搭载了本发明的实施方式的车辆的悬架装置1的试验用车辆中的通过行驶实验得到的车辆行为的作用。图16是用于说明通过搭载了本发明的实施方式的车辆的悬架装置的车辆的实验得到的转向初期的车辆运动的一例的线图。图16的纵轴表示转向角度等的值，图16的横轴表示行驶时从驾驶者开始转向经过的时间。
[0152]
在图16所示的时间图中，转向开始(0秒)之后，首先转向角(实际转向角)上升，然后车辆的横摆运动较早地产生。随后，在规定的时间，横向加速度和车身的侧倾角几乎同时上升。虽然在图16的时间尺度中并未表示，但是通过实验还得出了在规定的时间上升的侧倾角随后线性地增大。
[0153]
然后，如图16所示，因“转向侧倾”而引起的侧倾的产生被抑制。即，在从转向开始到车身的侧倾角上升的时间期间，侧倾角被抑制为对车辆行为、驾驶者的驾驶感觉没有影响的程度的最小限度的值。
[0154]
在此，以往是如下这样的结构：当如上所述驾驶者操作转向时，如首先产生“转向侧倾”，接着产生横摆，再接着产生因回旋时的横向加速度而引起的侧倾那样，车辆姿势相对于转向而复杂地变化，无法得到顺畅的车辆姿势变化。然而，在搭载了本实施方式的具有上述的几何形状的车辆的悬架装置1的车辆中，以图16为例，将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度，由此能够确认相对于转向力和实际转向角产生顺畅的车辆姿势变化。
[0155]
接着，作为本实施方式的车辆的悬架装置的设计方法，也可以具有如下的阶段：将后倾角τ设定于+3
°
～+5
°
的范围的阶段；将后倾轨迹t设定于+20mm～+30mm的范围的阶段；将主销轴k或者假想主销轴ik的延长线与地面g的交点gk相比轮胎接地中心gc设定于车宽方向内侧的阶段；将车身和车轮支撑件12连结的下臂的下反角α设定于+2.8
°
～+7.2
°
的范围的阶段；决定前悬架的各臂、各连杆、各枢轴部和/或阻尼器的配置，以得到在这些各阶段设定的数值、配置及主销轴k或者假想主销轴ik的阶段；将假想主销轴ik设定为在后轮的轮胎接地中心gc的附近延伸的阶段；将假想主销轴ik设定为以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸的阶段；以及决定后悬架的五根连杆的配置及各枢轴部的配置，以得到在这些各阶段设定的假想主销轴ik的阶段。
[0156]
另外，也可以将上述的公式“t＝r
×
sin(τ)+th
···
公式(1)”利用于这样的设计方法。
[0157]
此外，虽然省略了图示，但是本实施方式的汽车(车辆)是通过转向装置使前轮6转向，在车身前部的发动机室搭载发动机，并且在车身后部配置差速器而通过车轴驱动后轮46的后轮驱动车。此外，也可以将本实施方式应用于前轮驱动车。
[0158]
另外，本发明并不限定于上述的实施方式，包含其他各种结构。例如为了提高可操作性，也可以经由球形接头将前推连杆52、下连杆56等与车轮支撑件48连结。另外，弹性衬套并不限定于橡胶制的衬套，也可以是具备所需的弹性的树脂制的衬套。
[0159]
接着，对本实施方式及其变形例的车辆的悬架装置的作用效果进行说明。
[0160]
本实施方式及变形例的车辆的悬架装置1具备悬挂前轮6的前悬架2和悬挂后轮46的后悬架3，前悬架具有以下这样的几何形状：通过主销轴k或者假想主销轴ik形成的后倾角τ在侧视观察时处于+3
°
～+5
°
的范围；通过主销轴k或者假想主销轴ik与轮胎接地中心gc形成的后倾轨迹t在侧视观察时处于+20mm～+30mm的范围；主销轴k或者假想主销轴ik的延长线与地面g的交点gk在正视观察时相比轮胎接地中心gc位于车宽方向内侧；将车身和车轮支撑件12连结的下臂10的下反角α在正视观察时处于+2.8
°
～+7.2
°
的范围，后悬架3具有以下这样的几何形状：具备将车身和车轮支撑件48连结的五根连杆50、52、54、56、58，并且假想主销轴ik在后轮46的轮胎接地中心gc的附近延伸且以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸。
[0161]
根据这样构成的本实施方式及变形例，通过前悬架2和后悬架3的各几何形状，能够将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。即，例如在绕车辆三个轴的车辆行为中的轮胎横向力的产生及伴随于此的俯仰的产生后，能够向车辆施加横向加速度并产生侧倾运动。
[0162]
在此，由于车身基本上是刚体，因此假如在后部的假想主销轴ik不是本实施方式这样的几乎铅垂且在轮胎接地中心gc附近延伸的情况下，后悬架3会被车身整体的侧倾拖拽而产生侧倾转向倾向。相对于此，在本实施方式的后悬架3中，由于具有假想主销轴ik在后轮46的轮胎接地中心gc的附近延伸且以-2
°
～0
°
的范围的角度铅垂地延伸的几何形状，因此抑制这样的侧倾转向倾向，由此通过抑制车身整体的侧倾，前部的“转向侧倾”也被抑制。
[0163]
以上，根据本实施方式，当在回旋初期操作了转向时，将车身侧倾的“转向侧倾”抑制在最小限度而抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够使驾驶者感受到顺畅的回旋。其结果是，能够有效地给予驾驶者良好地操作车辆的感觉。
[0164]
此外，作为驾驶者，理想的情况是在产生转向力时(感受到“回应感”时)产生“实际转向角”，由此车辆的行为与驾驶者的转向感觉一致。这可以通过适当调整转向的“无感区”来获得的，从而能够更有效地获得本实施方式的上述的作用效果。
[0165]
另外，根据本实施方式，前悬架2具备：车轮支撑件12，该车轮支撑件12将前轮6支承为旋转自如；上臂8，该上臂8从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且相比前轮6的车轮中心wc在车辆上方侧经由枢轴部36而与车轮支撑件12连结；以及下臂10，该下臂10从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且相比前轮6的车轮中心wc在车辆下方侧经由枢轴部38而与车轮支撑件12连结，前悬架是通过将上臂8的枢轴部36和下臂10的枢轴部38连结的线而形成主销轴k的双叉臂式悬架。
[0166]
根据这样构成的本发明，在双叉臂式的前悬架2中，能够有效地确保悬架支承刚性且使回旋初期的转向倾角为最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。
[0167]
另外，根据本实施方式的变形例，前悬架是支柱式悬架或者多连杆式悬架，该支柱
式悬架具备：车轮支撑件12，该车轮支撑件12将前轮支承为旋转自如；阻尼器，该阻尼器将车身和车轮支承部件连结；以及下臂，该下臂从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且经由枢轴部而与车轮支承部件连结，通过将阻尼器向车身的安装部和下臂的枢轴部连结的线而形成主销轴k，该多连杆式悬架具备：车轮支承部件，该车轮支承部件将前轮支承为旋转自如；以及五根连杆，该五根连杆将前轮和车轮支承部件连结，并且通过五根连杆中的上连杆、前推连杆、后拖连杆、下连杆(下臂)而形成假想主销轴ik。
[0168]
根据这样构成的本实施方式的变形例，在支柱式前悬架或者多连杆式前悬架中，能够使悬架回旋初期的转向侧倾为最小限度，由此相对于转向力和实际转向角，抑制回旋初期的侧倾且在进入到稳定的回旋时，产生因离心力而引起的侧倾姿势，从而能够实现顺畅的车辆姿势变化。
[0169]
另外，根据本实施方式及变形例，后悬架3具备：车轮支撑件48，该车轮支撑件48将后轮46支承为旋转自如；上连杆50，该上连杆50从车身侧的连结部向车辆后方侧延伸，并且相比后轮46的车轮中心wc在车辆上方侧经由枢轴部72而与车轮支撑件48连结；前推连杆52，该前推连杆52从车身侧的连结部向车辆前方侧延伸，并且相比后轮46的车轮中心wc在车辆上方侧经由枢轴部76而与车轮支撑件48连结；后拖连杆54，该后拖连杆54从车身侧的连结部向车辆后方侧延伸，并且相比后轮46的车轮中心wc在车辆下方侧经由枢轴部(弹性衬套84)而与车轮支撑件48连结；下连杆(下臂)56，该下连杆56从车身侧的连结部向车辆前方侧延伸，并且相比后轮46的车轮中心wc在车辆下方侧经由枢轴部(弹性衬套88)而与车轮支撑件48连结；以及前束控制连杆58，该前束控制连杆58从车身侧的连结部向车宽方向延伸，并且经由枢轴部(弹性衬套92)而与车轮支撑件48连结，通过将上连杆50和前推连杆52的各自的假想延长线上的交点p1与后拖连杆54和下连杆56的各自的假想延长线上的交点p2上下连结而形成假想主销轴ik，上连杆50的枢轴部72(枕式球形接头78)和前推连杆52的枢轴部76(枕式球形接头80)配置为相比后轮46的车轮中心wc在车辆前方侧的位置接近。
[0170]
根据这样构成的本实施方式及变形例，在车辆的回旋时，能够抑制后悬架3中的假想主销轴ik的位移，并进一步可靠地将回旋初期的转向侧倾抑制在最小限度。
[0171]
另外，根据本实施方式及变形例，由于在后悬架3中，上连杆50的枢轴部72(枕式球形接头78)和前推连杆52的枢轴部76(枕式球形接头80)配置为在俯视观察时在车辆前后方向上重叠且在正视观察时在车辆上下方向和车宽方向上重叠，因此能够使上连杆50的枢轴部72(枕式球形接头78)和前推连杆52的枢轴部76(枕式球形接头80)进一步可靠地接近。