JP2005170377A - マルチリンクリア懸架装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トランクルームの空間を増大させることができ、同時に室内騒音の減少及び乗り心地の向上が計れる効率的な構造を有するマルチリンクリア懸架装置を提供する。
【解決手段】上記のような目的を達成するための本発明マルチリンクリア懸架装置は、後輪の内側空間に位置するように設けるナックルと；車幅方向に配置した状態で両端が車体側に結合して車体下側の剛性を増進させるリアサブフレームと；前記ナックルの上端部およびリアサブフレームと結合するアッパアームと；前記ナックルの下端部および前記リアサブフレームと結合するロアアームと；前記リアサブフレームを基準として車体の前方側に配置され、前記ナックルおよび前記リアサブフレームと結合するアシストアームと；前記ナックルおよび車体側に結合するトレーリングアームと；コイルスプリングと；ショックアブソーバと；を含んで構成されたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチリンクリア懸架装置に関する。

マルチリンクリア懸架装置は、その構成部品中の一つであるアッパアームがリアホイールハウスパネルに直接装着されることが一般的であるため、トランクルームの空間がアッパアームとリアホイールハウスパネルとの結合部によって浸食され狭小な空間を有するようになり、さらに路面からの振動がアッパアームを通じて車体側に直接伝達するため室内騒音が増加して同時に乗り心地が悪くなる傾向がある。
従って、最近ではマルチリンクリア懸架装置を適用する車両においてトランクルームの空間を増大させ、また室内騒音の減少及び乗り心地を向上させるための研究が活発に行われている。
特開平６−２７８４２９号公報

本発明の目的は、トランクルームの空間を増大させることができるようにし、同時に室内騒音の減少及び乗り心地の向上を計り効率的な構造を有するマルチリンクリア懸架装置を提供することにある。

上記のような目的を達成するための本発明マルチリンクリア懸架装置は、後輪の内側空間に位置するように設けるナックルと；車幅方向に配置した状態で車体側に結合して車体下側の剛性を増進させるリアサブフレームと；一端は前記後輪の内側空間に位置して前記ナックルの上端部と結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するアッパアームと；前記アッパアームの下側に配置され、一端は前記後輪の内側空間に位置して前記ナックルの下端部と結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するロアアームと；前記リアサブフレームを基準として車体の前方側に配置され、一端は前記ナックルに結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するアシストアームと；前記アシストアームの下側で車体の前後方向に沿って配置されながら、一端は前記ナックルに結合し、他端は車体側に結合するトレーリングアームと；前記ロアアーム上に形成された安着溝に下端が挿入されて固定され、上端は車体側に結合するコイルスプリングと；路面に対して垂直な方向に前記後輪の中心を貫通する中心線に対して所定のオフセット角度（θ１）を有するように配置された状態であり、下端は前記ロアアームと前記アシストアーム間の空間を通じてナックルと結合し、上端は車体側に結合するショックアブソーバと；を含んで構成されたことを特徴とする。

本発明によるマルチリンクリア懸架装置は、トランクルームの空間を大幅に増加させるとともに、車体側への振動及び騒音の伝達を最小にとどめて室内騒音の減少と乗り心地の向上に寄与し、同時により安定した制動性及び旋回性を確保できる効果を有する。

以下、本発明の実施例を添付図によって詳述する。

本発明によるマルチリンク式リア懸架装置は、図１ないし図５に示すようにナックル２、リアサブフレーム３、アッパアーム４、ロアアーム５、スタビライザ６、アシストアーム７、トレーリングアーム８、コイルスプリング９、ショックアブソーバ１０などを備えて構成される。
ナックル２は、後輪１の内側空間に位置するように設けるが、後輪の内側空間は、後輪のタイヤの両側を平板で塞いだ時、これらの平板とホイールとの内側がなす空間にあたる。

即ち、図３と図５に示すように、ナックル２は後輪１の内側に埋没して後輪１の外部に殆ど現われない状態になっている。
リアサブフレーム３は、車幅方向に配置された状態で両端がブッシュを介して車体側と結合し、または車体側と直接結合することによって車体下側の剛性を増進させる役割を有する。
アッパアーム４は、その一端が後輪１の内側空間に位置してナックル２の上端部とボールジョイントを通じて結合し、反対側の他端はリアサブフレーム３にブッシュを介して結合する。
ロアアーム５は、アッパアーム４の下側に配置されながら、その一端は後輪１の内側空間に位置してナックル２の下端部とロアアーム用マウンティングブッシュ３１を介して結合し、反対側の他端はリアサブフレーム３の底面にロアアーム用マウンティングブッシュ３１を介して結合する。

スタビライザ６は、車体の後方側にリアサブフレーム３と平行に車幅方向に配置され、その両端はナックル２側とブッシュを介して結合する。
アシストアーム７は、リアサブフレーム３を基準として車体の前方側に配置され、その一端はナックル２とアシストアーム用マウンティングブッシュ１５を介して結合し、反対側の他端はリアサブフレーム３の一側面とアシストアーム用マウンティングブッシュ１５を介して結合する。
トレーリングアーム８は、アシストアーム７の下側で車体の前後方向に沿って配置され、その一端はナックル２とブッシュを介して結合し、反対側の他端は車体側とブッシュを介して結合する。

コイルスプリング９は、その下端がロアアーム５上に形成された安着溝５ａに挿入して固定され、反対側の上端はスプリングシート９ａを通じて車体側と結合する。
ショックアブソーバ１０は、路面Ｒと垂直方向に後輪１の中心（Ｃ）を貫通する中心線（ＣＬ１）に対して所定のオフセット角度（θ１）を有するように配置され、その下端はロアアーム５とアシストアーム７との間の空間を通過してナックル２の下端部と結合し、反対側の上端は車体側と結合する（中心線ＣＬ２は、ショックアブソーバの中心線である）。
ここで、アッパアーム４は、リアサブフレーム３と結合する先端が前方端部４ａと後方端部４ｂとに分岐し、各端部はブッシュを介してリアサブフレーム３と結合する。

ショックアブソーバ１０は、オフセット角度（θ１）で車体前方側に傾き、ロアアーム５の両端の中心を一直線に連結した長さ（Ｌ４）は、アシストアーム７の両端の中心を一直線に連結した長さ（Ｌ５）より長く形成する。
さらに、ロアアーム５は、ナックル２と結合した一端の位置よりリアサブフレーム３の底面と結合した他端の位置が後輪１の中心を横方向に連結した中心線（ＣＬ３）に対して車体の後方側へさらに移動した状態で装着される。
この時、中心線（ＣＬ３）とロアアーム５の両端を連結する直線との間には、所定のオフセット角度θ２が形成される。

そして、アシストアーム７は、ナックル２と結合した一端の位置よりリアサブフレーム３の一側面に結合した他端の位置が後輪１の中心を横方向に連結した中心線ＣＬ３に対して車体の前方側へさらに移動した状態で装着される。
この時、中心線（ＣＬ３）とアシストアーム７の両端を連結する直線との間には、所定のオフセット角度（θ３）が形成される。
一方、ロアアーム５の中心線（ＣＬ３）に対するオフセット角度（θ２）はアシストアーム７の中心線（ＣＬ３）に対するオフセット角度（θ３）より大きい角度を有するように設置する。

上記のような構造を有する本発明によるマルチリンクリア懸架装置は、ナックル２が後輪１の内側空間に位置するようにその大きさが大幅に縮小し、アッパアーム４は従来の一般的なダブルウィッシュボーン（ｄｏｕｂｌｅ ｗｉｓｈｂｏｎｅ）タイプの場合より下向きに配置されてその一端がナックル２と結合し、またショックアブソーバ１０はその下端がロアアーム５とアシストアーム７との間の空間を通過してナックル２と結合することにより、トランクルームの空間を形成するリアホイールハウスパネル２１を図５に示すようにショックアブソーバ１０が移動した距離だけ下降させて形成することができる。

これによって、本発明のマルチリンクリア懸架装置を車両に適用すれば、トランクルームの空間を従来に比べて大幅に増大させることができる。
そして、本発明は、アッパアーム４の一端が前方端部４ａと後方端部４ｂに分岐する構造であるため、路面から伝達される振動及び衝撃等は、前方端部４ａと後方端部４ｂを通じて分散する効果がある。
このように、アッパアーム４の所定部位に応力集中する構造を避けることにより振動及び衝撃が分散効果し、アッパアーム４の耐久性が増大する効果を得るようになる。
さらに、本発明のアッパアーム４は、従来のように直接車体側に連結するのではなくリアサブフレーム３に結合することにより、アッパアーム４に伝達した路面の振動及び衝撃などをリアサブフレーム３を通過する過程で大幅に絶縁する。

特に、リアサブフレーム３がブッシュを通じて車体に結合している車両の場合には、室内騒音の減少と乗り心地の向上に、さらに大きく寄与できる。
そして、本発明は、ショックアブソーバ１０のオフセット角度（θ１）を最小にすることで、路面から外力が伝達する時に応答性を良くすることができ、これによってダンピング性能の増大を図ることができ車両の乗り心地が大きく向上する。

さらに、本発明は、コイルスプリング９とショックアブソーバ１０を分散して設けることによって、路面から伝達してくる外力もコイルスプリング９とショックアブソーバ１０とを通じて分散させることができるようになり、これによって車体側への伝達が最小に止まり乗り心地を向上させることができる。
そして、本発明は、アッパアーム４を下向きに配置すると同時に、上記のようにコイルスプリング９とショックアブソーバ１０とを分散して設けることにより、従来のコイルスプリングが外挿されたショックアブソーバ及びアッパアームを避けるために曲がっていたサイドメンバ２３の形状は、図６に示すように直線化が可能になる。

これによって、後方衝突事故発生時には、直線化したサイドメンバ２３によって衝撃エネルギーの吸収力が増大することにより、搭乗客の安全はさらに効果的に保障される。
そして、本発明のリアサスペンションは、制動時の後輪１に若干のトーイン（ｔｏｅ−ｉｎ）形状が発生するようにすることによって、制動安全性も確保することができる利点がある。
即ち、制動の時には図７に示すように後輪１に外力（Ｆ）が発生する。
この時、ロアアーム５は、リアサブフレーム３との結合点（Ａ）を中心に軌跡（Ｔ１）に沿って反時計方向に転回しようとする力を有するようになり、アシストアーム７は、リアサブフレーム３との結合点（Ｂ）を中心に軌跡（Ｔ２）に沿って反時計方向に転回しようとする力を有するようになる。

これによって、ロアアーム５とナックル２との結合点（ＣＮ）は、軌跡（Ｔ１）によって後輪１の内側に入って行く移動（図面上の左側に移動）をするようになり、アシストアーム７とナックル２との結合点（Ｄ）は、軌跡（Ｔ２）によって後輪１の外側に出る移動（図面上の右側に移動）をするようになる。
従って、制動時の外力（Ｆ）を受ける後輪１では、その先方が細くなるようになるトーイン現象が発生し、このようなトーイン現象を通じて車両は安定した制動性を確保することができる。
さらに、本発明のリア懸架装置は、横力作用時のロアアーム５に結合したロアアーム用マウンティングブッシュ３１の弾性係数よりアシストアーム７に結合したアシストアーム用マウンティングブッシュ１５の弾性係数を弱くチューニングさせれば、旋回走行時に後方旋回外輪にトーイン現象が発生するようになる。

即ち、後方旋回外輪に作用する横力に対して、ロアアーム側よりはアシストアーム側が車体の内側にやや収縮するようになりトーイン現象が発生する。
このようなトーイン現象は、結局車両がアンダステア（ｕｎｄｅｒｓｔｅｅｒ）の特性を有するようにして、旋回走行中の車両はより安定した旋回性を確保することができるようになる。
ところで、アシストアーム用マウンティングブッシュ１５の変形だけによって得られる後方旋回外輪のトーイン特性は、車両の高速急旋回時に作用する大変大きい横力に対しては充分でない可能性がある。
従って、図８と図９には、上記のような高速の急旋回走行時にも旋回外輪のトーイン特性を充分に確保するようにし、車両の安全性を極大化させるようにしたアシストアームの構造を開示した。

即ち、アシストアーム７は、アシストアーム用マウンティングブッシュ１５がそれぞれ嵌められた２つのブッシュパイプ１２と、２つのブッシュパイプ１２を連結する連結ロッド１３とから構成し；連結ロッド１３は、外力によって長さ変化が可能なように互いに差込まれたインナロッド１３ａとアウタロッド１３ｂとの組立体からなる。
アウタロッド１３ｂの方のブッシュパイプ１２とインナロッド１３ａの端部との間には弾性部材１６が設けられ；アウタロッド１３ｂの内周面にはインナロッド１３ａの離脱を防止するスナップリング１７が設けられ；アウタロッド１３ｂ内に位置するインナロッド１３ａの端部にはスナップリング１７に係止する係止顎部１３ａ−１が備えられた構造である。

アウタロッド１３ｂの内周面には、インナロッド１３ａとの摩擦を最小にするための潤滑剤としてグリース（ｇｒｅａｓｅ）１８を塗布した。
弾性部材１６は、圧縮コイルスプリングであることが好ましいが、板スプリングなどを使用することもでき、アシストアーム用マウンティングブッシュ１５の弾性係数より大きい弾性係数を有し、旋回走行時に作用する横力に対してアシストアーム用マウンティングブッシュ１５の変形が終われば、弾性部材１６が変形するようにした。
アウタロッド１３ｂの端部内周面には、断面を四角形状にしたリング設置溝１３ｂ−１を形成し、このリング設置溝１３ｂ−１にスナップリング１７を装着し、インナロッドの係止顎部１３ａ−１と係止してインナロッド１３ａの離脱を防止する。

上記のように構成したアシストアーム７を備えるマルチリンクリア懸架装置は、普通の旋回走行時にはアシストアーム用マウンティングブッシュ１５だけを変形しながら、後方旋回外輪のトーイン特性を得るように作用する。高速の急旋回走行時に後方旋回外輪により大きい横力が作用すれば、アシストアーム用マウンティングブッシュ１５の変形と共に弾性部材１６が変形しながら、連結ロッド１３自体の長さが短くなり、必要な後方旋回外輪のトーイン特性を充分に確保できるようにし、車両の旋回安全性が極度に向上する。

本発明によるマルチリンクリア懸架装置を示す斜視図である。 図１でリアサブフレームを分離した状態の斜視図である。 図２の平面図である。 本発明によるマルチリンクリア懸架装置で、ショックアブソーバの装着状態を説明するための図面である。 図１を車体の後方から眺めた背面図である。 本発明によるリア懸架装置によってサイドメンバの直線化がなされた状態を説明するための平面図である。 走行中の制動時に、後輪にトーイン現象が発生する状態を説明するための概念図である。 アシストアームの構造図である。 図８の主要部に対する詳細図である。

符号の説明

１ 後輪
２ ナックル
３ リアサブフレーム
４ アッパアーム
５ ロアアーム
６ スタビライザ
７ アシストアーム
８ トレーリングアーム
９ コイルスプリング
１０ ショックアブソーバ
１３ 連結ロッド
１３ａ インナロッド
１３ｂ アウタロッド
１６ 弾性部材
１７ スナップリング

Claims (13)

1. 後輪の内側空間に位置するように設けるナックルと；
   車幅方向に配置した状態で車体側に結合して車体下側の剛性を増進させるリアサブフレームと；
   一端は前記後輪の内側空間に位置して前記ナックルの上端部と結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するアッパアームと；
   前記アッパアームの下側に配置され、一端は前記後輪の内側空間に位置して前記ナックルの下端部と結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するロアアームと；
   前記リアサブフレームを基準として車体の前方側に配置され、一端は前記ナックルに結合し、他端は前記リアサブフレームに結合するアシストアームと；
   前記アシストアームの下側で車体の前後方向に沿って配置されながら、一端は前記ナックルに結合し、他端は車体側に結合するトレーリングアームと；
   前記ロアアーム上に形成された安着溝に下端が挿入されて固定され、上端は車体側に結合するコイルスプリングと；
   路面に対して垂直な方向に前記後輪の中心を貫通する中心線に対して所定のオフセット角度（θ１）を有するように配置された状態であり、下端は前記ロアアームと前記アシストアームとの間の空間を通じてナックルと結合し、上端は車体側に結合するショックアブソーバと；
   を含んで構成されることを特徴とするマルチリンクリア懸架装置。
2. 前記アッパアームは、リアサブフレームと結合する先端が前方端部と後方端部とに分岐され、前記２つの端部はブッシュを介してリアサブフレームと結合することを特徴とする請求項１に記載のマルチリンクリア懸架装置。
3. 前記ショックアブソーバは、車体の前方側に傾いたオフセット角度（θ１）を有するように設けられることを特徴とする請求項１に記載のマルチリンクリア懸架装置。
4. 前記ロアアームの両端の中心を一直線に連結した長さ（Ｌ４）は、前記アシストアームの両端の中心を一直線に連結した長さ（Ｌ５）より長く形成されることを特徴とする請求項１に記載のマルチリンクリア懸架装置。
5. 前記ロアアームは、ナックルと結合した一端の位置よりリアサブフレームの底面と結合した他端の位置が前記後輪の中心を横方向に連結した中心線（ＣＬ３）に対して車体の後方側へさらに移動した状態で装着されたことを特徴とする請求項４に記載のマルチリンクリア懸架装置。
6. 前記アシストアームは、ナックルと結合した一端の位置よりリアサブフレームの一側面に結合した他端の位置が前記後輪の中心を横方向に連結した中心線（ＣＬ３）に対して車体の前方側へさらに移動した状態で装着されたことを特徴とする請求項５に記載のマルチリンクリア懸架装置。
7. 前記ロアアームと前記アシストアームとは、前記中心線（ＣＬ３）に対してそれぞれオフセット角度（θ２、θ３）を有するように設けられるが、前記ロアアームのオフセット角度（θ２）が前記アシストアームのオフセット角度（θ３）より、さらに大きい角度を有するように設けられることを特徴とする請求項６に記載のマルチリンクリア懸架装置。
8. 前記ショックアブソーバは、前記ナックルの下端部に結合することを特徴とする請求項６に記載のマルチリンクリア懸架装置。
9. 前記アシストアームの両端にそれぞれ備えられ、前記ナックルとリアサブフレームにそれぞれ結合するアシストアーム用マウンティングブッシュは、前記ロアアームの両端にそれぞれ備えられ、ナックルとリアサブフレームにそれぞれ結合するロアアーム用マウンティングブッシュより弾性係数が小さいことを特徴とする請求項１に記載のマルチリンクリア懸架装置。
10. 前記アシストアームは、前記アシストアーム用マウンティングブッシュがそれぞれ挟まれた２つのブッシュパイプと、前記２つのブッシュパイプを連結する連結ロッドとから構成され；
    前記連結ロッドは、外力によって長さの変化が可能なように互いに差込まれたインナロッドとアウタロッドとの組立体からなり；
    前記アウタロッド側のブッシュパイプと前記インナロッドの端部との間には、弾性部材が設けられ；
    前記アウタロッドの内周面には、前記インナロッドの離脱を防止するスナップリングが設けられ；
    前記アウタロッド内に位置するインナロッドの端部には、前記スナップリングに係止する係止顎部が備えられたことを特徴とする請求項９に記載のマルチリンクリア懸架装置。
11. 前記アウタロッドの内周面には、インナロッドとの摩擦を最小にするための潤滑剤が塗布されたことを特徴とする請求項１０に記載のマルチリンクリア懸架装置。
12. 前記潤滑剤は、グリースであることを特徴とする請求項１１に記載のマルチリンクリア懸架装置。
13. 前記弾性部材の弾性係数は、前記アシストアーム用マウンティングブッシュより大きいことを特徴とする請求項１０に記載のマルチリンクリア懸架装置。

Images