JP2001121931A - フロントサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ストラット式及びダブルウィッシュボーン式の
利点を併せ持ちながら操安性及び音振性能に同時に優れ
たフロントサスペンション装置を提供する。 【解決手段】ロアリンク４６の一端をナックル４０の下
部に回転可能に取付け、他端を車体側部材で上下揺動可
能に支持する。回動連結部材４８を、ナックルの上部に
上下方向の軸回りに回転可能に配設する。ショックアブ
ソーバ５６の上端をマウントインシュレータ７２を介し
て車体側部材に揺動可能に連結する。アッパリンク５０
の一端を車体側部材に、他端を連結部材に揺動可能に連
結する。また、アッパリンクを、車体側部材及び連結部
材に対して夫々１箇所の取付け部で取付け、両取付け部
の中心を結ぶ軸線Ｌ_U と、連結部材の回転軸線とが交点
を持つように配置し、アッパリンクと連結部材との取り
付け部に軸線がアッパリンクの軸線Ｌ_U と直交するよう
に弾性体ブッシュを配設する。また、マウントインシュ
レータを、車体前後方向の剛性を高くし、車幅方向の剛
性を低くした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
サスペンション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、ストラット形式のフロントサス
ペンション装置を示すものであり、前輪２を回転自在に
支持する車輪支持部材４と、外周にコイルスプリング６
を配設し、下端を車輪支持部材４に剛結合し、上端をマ
ウントインシュレータ８を介して車体側部材１０に連結
したショックアブソーバ１２と、略車幅方向に延在して
一端を弾性体ブッシュ１４を介して車体側部材１０に連
結し、他端をボールジョイント１６を介して車輪支持部
材４の下部に連結したロアリンク１８とを備えたサスペ
ンション装置であり、部品点数が少なく、軽量かつ安価
であり、レイアウト性にも優れているため、特にＦＦ型
車の前輪用サスペンション装置として採用されている。

【０００３】また、他のタイプのフロントサスペンショ
ン装置として、例えば特開平８−１１５１３号公報に記
載されているダブルウィッシュボーン形式のサスペンシ
ョンを基本としたダブルリンク式フロントサスペンショ
ン装置が知られている。このダブルリンク式フロントサ
スペンション装置は、図９に示すように、前輪２を回転
自在に支持する車輪支持部材４と、略車幅方向に延在し
て一端が弾性体ブッシュ２０を介して車体側部材１０に
連結し、他端がボールジョイント２２を介して車輪支持
部材４の下部に連結するロアリンク２４と、車輪支持部
材４の上部に回動軸Ｐがボールジョイント２２の揺動中
心を通る回動連結機構２４を介して回動可能に連結され
て上方に延びるサードリンク２６と、略車幅方向に延在
して一端が弾性体ブッシュ２８を介して車体側部材１０
に連結し、他端が弾性体ブッシュ３０を介してサードリ
ンク２６の上部と連結するアッパリンク３２と、下部が
弾性体ブッシュ３４を介してサードリンク２６の下部に
連結し、上端がマウントインシュレータ３６を介して車
体側部材１０に連結するショックアブソーバ３８とを備
えたサスペンション装置であり、ハイマウント・アッパ
リンクタイプとしたことにより、さらにジオメトリ変
化、コンプライアンスチューニングなどの設計自由度が
高いフロントサスペンション装置として採用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図８で示し
たストラット形式のフロントサスペンション装置は、車
両旋回時に、転舵した前輪２に対する斜め前方から車幅
方向内方に向かう横力が入力すると、ロアリンク１８及
びショックアブソーバ１２が横力を規制する。また、制
動時や前輪駆動車のエンジンブレーキ、路面の不整など
により、前輪２に路面から車体前後方向の力が入力する
と、ショックアブソーバ１２が車体前後方向の力を規制
する。そして、横力や車体前後方向の力に対してストラ
ット形式のフロントサスペンション装置の操縦安定性を
向上させるには、ショックアブソーバ１２の上端に配置
したマウントインシュレータ８の軸直方向の剛性を高く
し、前輪２のキャンバ剛性、横剛性及びキャスタ剛性を
高める必要がある。

【０００５】一方、図９で示したダブルリンク式フロン
トサスペンション装置は、車両旋回時に前輪２に横力が
入力すると、ロアリンク２４及びアッパリンク２４が横
力を規制し、ショックアブソーバ３８は殆ど横力を受け
ない。また、路面の不整などにより前輪２に路面から車
体前後方向の力が入力する際にも、ロアリンク２４及び
アッパリンク２４が車体前後方向の力を規制する。そし
て、横力や車体前後方向の力に対してダブルリンク式フ
ロントサスペンションの装置の操縦安定性を向上させる
には、アッパリンク２４の一端に配設した弾性体ブッシ
ュ２８の弾性剛性を高くし、前輪２のキャンバ剛性、横
剛性及びキャスタ剛性を高める必要がある。

【０００６】しかし、前述した２つのタイプのフロント
サスペンション装置は、以下に示す未解決の課題があ
る。すなわち、ストラット形式のフロントサスペンショ
ン装置は、マウントインシュレータ８が、横力及び車体
前後方向の力を同時に受け持っているので、操縦安定性
の設定自由度が低い。また、細かい凹凸が連続する路面
やロードノイズ、或いは突起乗り超え時等の前輪２から
の入力が伝達したときに対する室内への振動遮断、つま
り音振性能を向上させるためにはマウントインシュレー
タ８の剛性を低くしなければならないが、そうすると、
操縦安定性が低下してしまう。

【０００７】また、ダブルリンク式フロントサスペンシ
ョン装置も、音振性能を向上させるためにはアッパリン
ク２４の弾性体ブッシュ２８の剛性を低くしなければな
らないが、やはりストラット形式のフロントサスペンシ
ョン装置と同様に、操縦安定性が低下してしまう。そこ
で、本発明は、ストラット形式及びダブルウィッシュボ
ーン形式の両者の利点を発揮しながら、キャンバ剛性、
横剛性及びキャスタ剛性を高めて操縦安定性を向上し、
同時に音振性能も向上させることができるフロントサス
ペンション装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係るフロントサスペンション装置は、車
輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、一端を前記車
輪支持部材の下部に回転可能に取付け、他端を車体側部
材に上下揺動可能に支持されたロアリンクと、前記車輪
支持部材の上部に上下方向の軸回りに回転可能に配設さ
れた連結部材と、上端をマウントインシュレータを介し
て前記車体側部材に揺動可能に支持し、下部を前記連結
部材に取付けたショックアブソーバと、一端を車体側部
材に、他端を前記連結部材に揺動可能に支持されたアッ
パリンクと、操舵に伴い車幅方向に移動して前記車輪支
持部材を回動させるタイロッドとを備え、前記アッパリ
ンクを、前記車体側部材及び連結部材に対して夫々１箇
所の取付け部で取付け、両取付け部の中心を結ぶ軸線、
前記連結部材の回転軸線とが交点を持つように配置し、
前記アッパリンクと前記連結部材との取り付け部に、軸
線が前記アッパリンクの取り付け部の中心を結ぶ軸線と
直交するように弾性体ブッシュを配設するとともに、前
記マウントインシュレータを、車体前後方向の剛性を高
く設定し、車幅方向の剛性を低く設定した。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載のフロントサスペンション装置において、弾性体内部
の車幅方向にスグリを形成して車幅方向の剛性を低く設
定したマウントインシュレータを使用している。

【００１０】

【発明の効果】請求項１に係るフロントサスペンション
によると、アッパリンクを、車体側部材及び連結部材に
対して夫々１箇所の取付け部で取付け、両取付け部の中
心を結ぶ軸線と、前記連結部材の回転軸線とが交点を持
つように配置した構成としており、一本のアッパリンク
で済むので、重量及びコストを低減することができると
共に、レイアウトの自由度を向上させることができる。

【００１１】そして、車輪に横力が作用するときには、
マウントインシュレータには横力が殆ど作用せず、アッ
パリンク及びロアリンクが横力に対する車輪支持部材の
車幅方向への移動を確実に規制し、キャンバ剛性及び横
剛性を高める。一方、前輪に路面から車体前後方向の入
力が作用したときには、連結部材及びマウントインシュ
レータが車体前後方向の入力を受けて車体前後方向の移
動を規制し、キャスタ剛性を高める。このように、本発
明は、キャンバ剛性、横剛性及びキャスタ剛性を高めて
操縦安定性を向上させることができる。

【００１２】これと同時に、マウントインシュレータ
は、車体前後方向の剛性を高く設定し、車幅方向の剛性
を低く設定して全体剛性が低くなるので、細かい凹凸が
連続する路面やロードノイズ、或いは突起乗り超え時等
の車輪からの入力が伝達したときに対する室内への振動
遮断、つまり音振性能を向上させることができる。した
がって、本発明は、操縦安定性を向上させることができ
ると同時に、音振性能も向上させることができる。

【００１３】さらに、本発明に係るマウントインシュレ
ータは、車体前後方向の入力に対して剛性を保っていれ
ばよいので、従来装置のように横力及び車体前後方向の
力を同時に受け持っているマウントインシュレータと比
較して、操縦安定性の設定自由度を高くすることができ
る。一方、請求項２記載の発明は、弾性体内部の車幅方
向にスグリを形成して車幅方向の剛性を低く設定した簡
便なマウントインシュレータを使用しているので、製造
コストの削減化を図ることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示
す概略構成を示す斜視図であり、図中、４０は前輪４２
を回転自在に支持する車輪支持部材としてのナックルで
あって、中央部に前輪４２の車軸を挿通支持する円筒部
４０ａが形成されていると共に、下端部４０ｂにボール
ジョイント４４を介してロアリンク４６が連結され、上
端部４０ｃに回動連結部材４８を介してアッパリンク５
０及びストラット５２が連結され、中央部後方側に突出
延長する支持部４０ｄにタイロッド５４が連結されてい
る。

【００１５】ロアリンク４６は、車幅方向に延長して配
設され、その外方端がボールジョイント４４を介してナ
ックル４０の下端部４０ｂに、内方端が二股に分岐され
て夫々の端部が弾性体ブッシュ４６ａ，４６ｂを介して
サスペンションメンバー等の車体側部材（図示せず）に
連結され、平面からみてＡ字状に形成されている。した
がって、このロアリンク４６では、ナックル４０の上下
方向の移動即ちバウンド及びリバウンドは許容するが、
ナックル４０の前後方向の移動に対してはこれを阻止す
ることになる。

【００１６】回動連結部材４８は、図２に示すように、
ナックル４０の上端部４０ｃに下端のボールジョイント
４４の中心を通るキングピン軸Ｌ_K の延長線に軸線を一
致させるようにして設けられた段付支持軸４８ａにベア
リング４８ｂ，４８ｃで回動自在に支持された軸筒４８
ｄを有する。この軸筒４８ｄには、図３に示すように、
その車幅方向外方側にアッパリンク５０を支持する後述
するアッパリンク５０の軸線Ｌ_U に対して直角な略水平
方向に延長した円筒支持部４８ｅが形成され、軸筒４８
ｄの車幅方向内方側には、ショックアブソーバ５６を支
持する一対の支持部４８ｆ₁ 、４８ｆ₂ が略車体前後方
向に離間して設けられている。そして、円筒支持部４８
ｅには弾性体ブッシュ５８が介挿されている。

【００１７】アッパリンク５０は、一本のＩ型リンクで
構成され、その車幅方向外側端に図３に示すように前記
回動連結部材４８の弾性体ブッシュ５８に挿通される回
動軸６２が取付けられ、この回動軸６２の回りに弾性体
ブッシュ５８に内嵌する円筒状のカラー６４が装着さ
れ、車幅方向内側端に車体側部材（図示せず）に支持す
る弾性体ブッシュ６６が装着されている。

【００１８】ここで、アッパリンク５０は、図３に示す
ように、回動連結部材４８の前方側を通り且つ車幅方向
外側端が内側端より前方側となるように車幅方向に対し
て斜めに且つ回動連結部材４８の前方側の脇を通って配
設され、その両端の弾性体ブッシュ５８及び６６の軸方
向中心位置即ちブッシュに回転トルクを与えたときに動
かない揺動中心点Ｏ₁ 及びＯ₂ 間を結ぶ軸線Ｌ_U が前記
回動連結部材４８のキングピン軸Ｌ_K （回転軸線）と交
点Ｐを形成するように配置されている。そして、アッパ
リンク５０の回動連結部材４８側の連結部がホイールの
内側に挿入されるように配置されている。

【００１９】タイロッド５４は、図示しないステアリン
グ装置に連結されている。さらに、ストラット５２は、
前述したショックアブソーバ５６とその回りに配設され
たスプリング６８とで構成されている。そして、図３に
示すように、ショックアブソーバ５６のシリンダチュー
ブの下部に、互いに略車両前後方向に離間した一対の連
結部７０ａ、７０ｂが設けられており、これら一対の連
結部７０ａ、７０ｂが、それぞれ回動連結部材４８の一
対の支持部４８ｆ₁ 、４８ｆ₂ と弾性体ブッシュを介し
て回動軸７１ａ、７１ｂに連結している。また、ショッ
クアブソーバ５６の上方から突出するピストンロッドの
上端がマウントインシュレータ７２及び取付板７４を介
して車体側部材に取付けられている。

【００２０】図４及び図５は、マウントインシュレータ
７２及び取付板７４の構造を示すものである。取付板７
４は、つば部７４ａ及び円筒部７４ｂを有するハット形
状の部材であり、前記円筒部７４ｂ内に、ピストンロッ
ド５６ｂの上端に連結するロッド連結部材５７が入り込
み、それらの内周面及び外周面の間に、マウントインシ
ュレータ７２が加硫接着により接合されている。そし
て、つば部７４ａを貫通する連結ボルト（図示せず）に
より取付板７４全体が車体側部材に取付けられている。

【００２１】そして、図４に示すように、マウントイン
シュレータ７２は、弾性体内部の車幅方向に向かう位置
にスグリ７６が形成されており、これにより、車体前後
方向と比較して、車幅方向の剛性が低いマウントインシ
ュレータ７２となっている。次に、上記実施形態の動作
を説明する。上記構成を有するサスペンションは、車体
の前後方向から見ると、ロアリンク４６とアッパリンク
５０とでダブルウィッシュボーン形式の構成を有し、車
幅方向から見るとストラット形式の構成を有するので、
両形式の長所を併せ持ち、短所を解消することができ
る。

【００２２】すなわち、ホイールストロークに伴う前輪
４２及びナックル４０の動きは、前面から見た場合は、
ロアリンク４６とアッパリンク５０とで規制されて、ダ
ブルウィッシュボーン形式と同じものとなり、車幅方向
から見た場合はロアリンク４６とショックアブソーバ５
６とによって規制されて、ストラット形式と同じものと
なる。

【００２３】前輪４２への入力に対しても同様で、車体
前後方向の入力に対してはロアリンク４６とストラット
５２とでその入力を受けるストラット形式と同じにな
り、横方向への入力に対してはロアリンク４６とアッパ
リンク５０とで入力を受けるダブルウィッシュボーン形
式と同じになる。すなわち、図６に示すように、車両の
旋回時などに路面から前輪４２に車体内方に向かう横力
Ｆ_A が作用すると、ナックル４０にもそのままの横力Ｆ
_A が伝達される。このとき、ナックル４０の下部では、
横力Ｆ_A の分力Ｆ₁ をロアリンク４６が受け、ナックル
４０の上部では横力Ｆ_A の分力Ｆ₂ をアッパリンク５０
が受けて車幅方向の移動を規制する。この横力Ｆ_A に対
して、ストラット５２は回動連結部材４８に、略車体前
後方向に位置する一対の連結部７０ａ、７０ｂ及び一対
の支持部４８ｆ₁ 、４８ｆ₂ が弾性体ブッシュを介して
回動軸７１ａ、７１ｂに回動自在に連結しているので、
殆ど抗力を発生しない。

【００２４】そして、アッパリンク５０は、車体側及び
回動連結部材５側で夫々一点で取付けられたＩ型リンク
であり、且つ弾性体ブッシュ５８及び６６の揺動中心を
結ぶリンク軸線Ｌ_U がキングピン軸Ｌ_K と交点Ｐをもっ
て交差してリンク軸線Ｌ_U 上に横力Ｆ_A に抗する大きな
抗力を発生するので、弾性体ブッシュ５８及び６６の捩
じれ、こじれによる微小な力を除くと、リンク軸線Ｌ_U
上に圧縮又は引っ張りの軸力が働く。

【００２５】この結果、横力Ｆ_A が作用するときには、
ストラット５２の上部に配設したマウントインシュレー
タ７２には横力Ｆ_A が殆ど作用せず、アッパリンク５０
及びロアリンク４６が横力Ｆ_A に対するナックル４０の
車幅方向への移動を確実に規制するので、キャンバ剛性
及び横剛性を高めることができる。そして、マウントイ
ンシュレータ７２は、車幅方向にスグリ７６を形成して
車体前後方向の剛性は高く、車幅方向の剛性が低い弾性
体としたが、キャンバ剛性及び横剛性に何等影響を与え
ない。

【００２６】一方、前輪４２に路面から車体前後方向の
入力Ｆ_B が作用したときには、ストラット５２と回動連
結部材４８とを連結している一対の連結部７０ａ、７０
ｂ及び一対の支持部４８ｆ₁ 、４８ｆ₂ が略前後方向に
向いている通常状態では、ナックル４０と回動連結部材
４８との支持軸４８ａから回動連結部材４８に前後方向
の入力が作用することになるが、この入力Ｆ_B の分力Ｆ
₃ を回動軸７１ａ、７１ｂが受け、車体前後方向の分力
Ｆ₄ をストラット５２の上部に配設したマウントインシ
ュレータ７２が受けて車体前後方向の移動を規制する。

【００２７】この結果、車体前後方向の入力Ｆ_B が作用
するときには、回動軸７１ａ、７１ｂとマウントインシ
ュレータ７２が車体前後方向の入力Ｆ_B を受けてナック
ル４０の車体前後方向の移動を確実に規制するので、キ
ャスタ剛性を高めることができる。このように、本実施
形態では、横力Ｆ_A が作用するときには、アッパリンク
５０及びロアリンク４６がナックル４０の車幅方向への
移動を確実に規制してキャンバ剛性及び横剛性を高め、
車体前後方向の入力Ｆ_B が作用するときには、一対の連
結部７０ａ、７０ｂ及び一対の支持部４８ｆ₁ 、４８ｆ
₂ を弾性体ブッシュを介して連結している回動軸７１
ａ、７１ｂとマウントインシュレータ７２がナックル４
０のキャスタ剛性を高めているので、走行中の車体姿勢
が安定して操縦安定性を向上させることができるという
効果を得ることができる。

【００２８】また、ストラット５２の上部に配設したマ
ウントインシュレータ７２は、車体前後方向の入力Ｆ_B
は受けるが、横力Ｆ_A は殆ど受けないので、車幅方向に
スグリ７６を設けて全体剛性を低くすることができる。
このように マウントインシュレータ７２の全体剛性を
低くすると、細かい凹凸が連続する路面やロードノイ
ズ、或いは突起乗り超え時等の前輪４２からの入力が伝
達したときに対する室内への振動遮断、つまり音振性能
を向上させることができる。

【００２９】したがって、本実施形態は、操縦安定性を
向上させることができると同時に、音振性能も向上させ
ることができる。また、本実施形態のマウントインシュ
レータ７２は、車体前後方向の入力Ｆ_Bに対して剛性を
保っていればよいので、従来装置のように横力及び車体
前後方向の力を同時に受け持っていたマウントインシュ
レータと比較して、操縦安定性の設定自由度を高くする
ことができる。

【００３０】また、マウントインシュレータ７２は、弾
性体内部の車幅方向に向かう位置にスグリ７６を形成し
ただけん簡便な構造により、車幅方向の剛性が低いマウ
ントインシュレータとしているので、製造コストの削減
化を図ることができる。さらに、アッパリンク５０は、
車体側部材及びナックル４０側で夫々一点で連結されて
いるので、特に転舵時のタイヤ、ホイールと取付部との
干渉などのレイアウト上の自由度が増すと共に、重量、
コストの低減が可能であり、さらに、ストラット５２の
スプリング６８のバネ定数、ロアリンク４６及びアッパ
リンク５０の長さを適宜選定するだけで、異なる車種の
サスペンションを構成することができ、異なる車種のサ
スペンションの共用化も図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るフロントサスペンション装置の実
施形態を示す斜視図である。

【図２】図１に適用し得る連結部材の一例を示す断面図
である。

【図３】連結部材とアッパリンクとの接続関係を示す平
面図である。

【図４】本発明に係るマウントインシュレータを示す平
面図である。

【図５】図４のV −V 線矢視図である。

【図６】本発明のフロントサスペンション装置を車体前
後方向から示した模式図である。

【図７】本発明のフロントサスペンション装置を車幅方
向ら示した模式図である。

【図８】ストラット形式のフロントサスペンション装置
を車体前後方向から示した模式図である。

【図９】ダブルウィッシュボーン形式のサスペンション
を基本としたダブルリンク式フロントサスペンション装
置を車体前後方向から示した模式図である。

【符号の説明】

４０ ナックル（車輪支持部材） ４２ 前輪（車輪） ４６ ロアリンク ４８ 回動連結部材（連結部材） ４８ｆ₁ 、４８ｆ₂ 支持部 ５０ アッパリンク ５２ ストラット ５４ タイロッド ５６ ショックアブソーバ ５８ 弾性体ブッシュ ６６ 弾性体ブッシュ ６８ スプリング ７０ａ、７０ｂ 連結部 ７１ａ、７１ｂ 回動軸 ７２ マウントインシュレータ ７４ 取付板 ７４ａ つば部 ７４ｂ 円筒部 ７６ スグリ Ｌ_U リンク軸線 Ｌ_K キングピン軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を回転可能に支持する車輪支持部材
   と、一端を前記車輪支持部材の下部に回転可能に取付
   け、他端を車体側部材に上下揺動可能に支持されたロア
   リンクと、前記車輪支持部材の上部に上下方向の軸回り
   に回転可能に配設された連結部材と、上端をマウントイ
   ンシュレータを介して前記車体側部材に揺動可能に支持
   し、下部を前記連結部材に取付けたショックアブソーバ
   と、一端を車体側部材に、他端を前記連結部材に揺動可
   能に支持されたアッパリンクと、操舵に伴い車幅方向に
   移動して前記車輪支持部材を回動させるタイロッドとを
   備え、前記アッパリンクを、前記車体側部材及び連結部
   材に対して夫々１箇所の取付け部で取付け、両取付け部
   の中心を結ぶ軸線、前記連結部材の回転軸線とが交点を
   持つように配置し、前記アッパリンクと前記連結部材と
   の取り付け部に、軸線が前記アッパリンクの取り付け部
   の中心を結ぶ軸線と直交するように弾性体ブッシュを配
   設するとともに、前記マウントインシュレータを、車体
   前後方向の剛性を高く設定し、車幅方向の剛性を低く設
   定したことを特徴とするフロントサスペンション装置。
2. 【請求項２】 前記マウントインシュレータは、弾性体
   内部の車幅方向にスグリを形成して車幅方向の剛性を低
   く設定したことを特徴とする請求項１記載のフロントサ
   スペンション装置。