JP2005254952A - Suspension device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車輪を回転自在に支持するナックルと、ナックルの下部を車体に連結するロアアームと、ナックルの上部に連結されて車体との間に配置されるアッパーアームと、下端がロアアームの中間部に下部支点を介して枢支されるとともに上端がアッパーアームの内端に上部支点を介して枢支されるコネクトリンクとを備えたサスペンション装置に関する。 The present invention includes a knuckle that rotatably supports a wheel, a lower arm that connects a lower part of the knuckle to the vehicle body, an upper arm that is connected to the upper part of the knuckle and is disposed between the vehicle body, and a lower end that is an intermediate part of the lower arm And a connecting link that is pivotally supported at the inner end of an upper arm via an upper fulcrum.
二股状に形成されたA型アームよりなるロアアーム50,60と、棒状のI型アームよりなるアッパーアーム40と、ショックアブソーバ20の下部に一体に設けられた二股状のフォーク部材26とを備えており、フォーク部材26の下端がロアアーム50,60の中間部にゴムブッシュジョイントを介して枢支され、フォーク部材26の上端がアッパーアーム40の中間部に連結ロッド41を介して枢支されたサスペンション装置が、下記特許文献1により公知である。
ところで上記従来のものは、ナックルの上下動に伴ってロアアーム50,60およびアッパーアーム40が車体側の枢支点であるゴムブッシュジョイントを中心として上下方向に揺動したとき、ショックアブソーバ20と一体に設けられたフォーク部材26の下端および上端間の距離、つまりロアアーム50,60の中間部に設けたゴムブッシュジョイントおよびアッパーアーム40の中間部に設けた連結ロッド41間の距離が略一定であることが要求され、その距離の変動が各ゴムブッシュジョイントの撓みにより許容される量を超えると、ロアアーム50,60およびアッパーアーム40のスムーズな上下動が妨げられるため、サスペンション装置の各構成要素の設計自由度が大幅に制限されてしまう問題があった。
By the way, the above-mentioned conventional one is integrated with the shock absorber 20 when the lower arms 50, 60 and the upper arm 40 swing vertically around the rubber bush joint which is a pivot point on the vehicle body side as the knuckle moves up and down. The distance between the lower end and the upper end of the provided
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サスペンション装置のナックル、ロアアーム、アッパーアーム、コントロールアームおよびコネクトリンクの長さや支点の位置の設計自由度を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to increase the design flexibility of the lengths and fulcrum positions of the knuckle, lower arm, upper arm, control arm, and connect link of the suspension device.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車輪を回転自在に支持するナックルと、ナックルの下部を車体に連結するロアアームと、ナックルの上部に連結されて車体との間に配置されるアッパーアームと、下端がロアアームの中間部に下部支点を介して枢支されるとともに上端がアッパーアームの内端に上部支点を介して枢支されるコネクトリンクとを備えたサスペンション装置において、前記アッパーアームと車体とを連結するコントロールアームを備えたことを特徴とするサスペンション装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a knuckle that rotatably supports a wheel, a lower arm that connects a lower portion of the knuckle to the vehicle body, a vehicle body that is connected to the upper portion of the knuckle, An upper arm disposed between the upper arm and the lower link pivotally connected to the middle of the lower arm via the lower fulcrum, and the upper end pivoted to the inner end of the upper arm via the upper fulcrum. In the suspension apparatus, there is proposed a suspension apparatus including a control arm for connecting the upper arm and the vehicle body.
また請求項2に記載された発明によれば、車輪を回転自在に支持するナックルと、ナックルの下部を車体に連結するロアアームと、ナックルの上部に連結されて車体との間に配置されるアッパーアームと、下端がロアアームの中間部に下部支点を介して枢支されるとともに上端がアッパーアームの内端に上部支点を介して枢支されるコネクトリンクとを備えたサスペンション装置において、前記コネクトリンクと車体とを連結するコントロールアームを備えたことを特徴とするサスペンション装置が提案される。 According to the second aspect of the present invention, the knuckle that rotatably supports the wheel, the lower arm that connects the lower part of the knuckle to the vehicle body, and the upper that is connected between the upper part of the knuckle and the vehicle body. In the suspension device comprising: an arm; and a connect link having a lower end pivotally supported by an intermediate portion of the lower arm via a lower fulcrum and an upper end pivoted by an inner end of the upper arm via an upper fulcrum. A suspension device is proposed that includes a control arm that connects the vehicle and the vehicle body.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前記下部支点を車体前後方向に離間した二つのジョイントで構成するとともに、前記上部支点を車体前後方向に離間した二つのジョイントで構成したことを特徴とするサスペンション装置が提案される。 According to the invention described in claim 3, in addition to the structure of claim 1 or 2, the lower fulcrum is constituted by two joints spaced in the longitudinal direction of the vehicle body, and the upper fulcrum is formed in the longitudinal direction of the vehicle body. A suspension device is proposed which is composed of two joints spaced in the direction.
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、上端が車体に接続されて下端が前記コネクトリンクに接続されるダンパーユニットを備えたことを特徴とするサスペンション装置が提案される。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a damper unit having an upper end connected to the vehicle body and a lower end connected to the connect link is provided. A suspension device is proposed.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記コネクトリンクが車体前後方向に離間したフロントリンクおよびリヤリンクを備え、フロントリンクおよびリヤリンク間に前記ダンパーユニットの下端を挟持することを特徴とするサスペンション装置が提案される。 According to the invention described in claim 5, in addition to the configuration of claim 4, the connect link includes a front link and a rear link spaced apart in the vehicle longitudinal direction, and the damper unit is provided between the front link and the rear link. A suspension device is proposed, which is characterized by holding the lower end of the suspension.
尚、実施例のゴムブッシュジョイント25,26は本発明の上部支点に対応し、実施例のゴムブッシュジョイント23,24は本発明の下部支点に対応する。
The
請求項1の構成によれば、アッパーアームの内端を上部支点を介してコネクトリンクの上端に枢支するとともにロアアームの中間部を下部支点を介してコネクトリンクの下端に枢支し、かつアッパーアームと車体とをコントロールアームを介して接続したので、ナックルに接続されたロアアームおよびアッパーアームが上下動するときに、アッパーアームおよびコントロールアームが相対的に屈曲することで、ナックル、ロアアーム、アッパーアーム、コントロールアームおよびコネクトリンクの長さや、それらの支点の位置を任意に設定することが可能になり、サスペンション装置の設計自由度が大幅に向上する。 According to the configuration of the first aspect, the inner end of the upper arm is pivotally supported on the upper end of the connect link via the upper fulcrum, and the middle portion of the lower arm is pivotally supported on the lower end of the connect link via the lower fulcrum. Since the arm and the vehicle body are connected via the control arm, when the lower arm and the upper arm connected to the knuckle move up and down, the upper arm and the control arm bend relatively, so that the knuckle, the lower arm and the upper arm In addition, it becomes possible to arbitrarily set the lengths of the control arm and the connect link and the positions of their fulcrums, and the design freedom of the suspension device is greatly improved.
請求項2の構成によれば、アッパーアームの内端を上部支点を介してコネクトリンクの上端に枢支するとともにロアアームの中間部を下部支点を介してコネクトリンクの下端に枢支し、かつコネクトリンクと車体とをコントロールアームを介して接続したので、ナックルに接続されたロアアームおよびアッパーアームが上下動するときに、アッパーアームおよびコントロールアームが相対的に屈曲することで、ナックル、ロアアーム、アッパーアーム、コントロールアームおよびコネクトリンクの長さや、それらの支点の位置を任意に設定することが可能になり、サスペンション装置の設計自由度が大幅に向上する。 According to the configuration of claim 2, the inner end of the upper arm is pivotally supported on the upper end of the connect link via the upper fulcrum, and the middle portion of the lower arm is pivotally supported on the lower end of the connect link via the lower fulcrum. Since the link and the vehicle body are connected via the control arm, when the lower arm and upper arm connected to the knuckle move up and down, the upper arm and the control arm bend relatively, so that the knuckle, the lower arm and the upper arm In addition, it becomes possible to arbitrarily set the lengths of the control arm and the connect link and the positions of their fulcrums, and the design freedom of the suspension device is greatly improved.
請求項3の構成によれば、コネクトリンクの下端をロアアームに枢支する下部支点を車体前後方向に離間した二つのジョイントで構成し、コネクトリンクの上端をアッパーアームに枢支する上部支点を車体前後方向に離間した二つのジョイントで構成したので、コネクトリンクによって車輪のキャスタ剛性を効果的に高めることができる。 According to the configuration of the third aspect, the lower fulcrum pivotally supporting the lower end of the connect link is constituted by two joints spaced in the longitudinal direction of the vehicle body, and the upper fulcrum pivoting the upper end of the connect link to the upper arm is the vehicle body. Since it is composed of two joints separated in the front-rear direction, the caster rigidity of the wheel can be effectively increased by the connect link.
請求項4の構成によれば、上端が車体に接続されたダンパーユニットの下端をコネクトリンクに接続したので、ダンパーユニットの下端をロアアームに接続する場合に比べて、ダンパーユニットが車輪を駆動するドライブシャフト等の他部材を干渉し難くすることができる。 According to the configuration of claim 4, since the lower end of the damper unit whose upper end is connected to the vehicle body is connected to the connect link, the damper unit drives the wheel as compared with the case where the lower end of the damper unit is connected to the lower arm. It is possible to make it difficult to interfere with other members such as a shaft.
請求項5の構成によれば、コネクトリンクが車体前後方向に離間したフロントリンクおよびリヤリンクを備え、フロントリンクおよびリヤリンク間にダンパーユニットの下端を挟持したので、前後方向の荷重に対するコネクトリンクの剛性を高めて車輪のキャスタ剛性を高めることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the connect link includes the front link and the rear link that are separated in the longitudinal direction of the vehicle body, and the lower end of the damper unit is sandwiched between the front link and the rear link. The caster rigidity of the wheel can be increased by increasing the rigidity.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図3は本発明の第1実施例を示すもので、図1は左前輪のサスペンション装置の斜視図、図2は左前輪のサスペンション装置の部分分解斜視図、図3は図1に対応するスケルトン図である。 1 to 3 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a left front wheel suspension device, FIG. 2 is a partially exploded perspective view of a left front wheel suspension device, and FIG. It is a corresponding skeleton diagram.
車両の左前輪のサスペンション装置Sは、車輪Wを回転自在に支持するナックル11と、ナックル11の下端のロアアーム取付部11aにボールジョイント12を介して車幅方向外端を支持されたロアアーム13と、ナックル11の上端のアッパーアーム取付部11bにボールジョイント14を介して車幅方向外端を支持されたアッパーアーム15と、ロアアーム13およびアッパーアーム15を接続するコネクトリンク16と、コネクトリンク16を車体18に接続するダンパーユニット17と、アッパーアーム15を車体18に接続するコントロールアーム28とを備える。ナックル11から後方に突出するタイロッド取付部11cには図示せぬタイロッドが接続される。
A suspension device S for a left front wheel of a vehicle includes a
ロアアーム13は、車幅方向内端が二股に分岐したいわゆるA型アームであって、そのフロントアーム13fが車体18にゴムブッシュジョイント19を介して弾性支持されるとともに、そのリヤアーム13rが車体18にゴムブッシュジョイント20を介して弾性支持される。アッパーアーム15はA型アームであって、その幅広になった車幅方向内端の後部がゴムブッシュジョイント21を介してコントロールアーム28の車幅方向外端に接続され、コントロールアーム28の車幅方向内端はゴムブッシュジョイント22を介して車体18に接続される。
The
コネクトリンク16はフロントリンク16fおよびリヤリンク16rに2分割されており、フロントリンク16fおよびリヤリンク16rの下端が、同軸上に配置された一対のゴムブッシュジョイント23,24でロアアーム13の中間部にそれぞれ接続されるとともに、リヤリンク16rおよびフロントリンク16fの上端が、同軸上に配置された一対のゴムブッシュジョイント25,26でアッパーアーム15の車幅方向外端にそれぞれ接続され、これと同軸にコントロールアーム28の車幅方向外端のゴムブッシュジョイント21が接続される。そしてダンパーユニット17の下端が、ゴムブッシュジョイント27を介してコネクトリンク16の中間部に接続される。フロントリンク16fおよびリヤリンク16rはダンパーユニット17の下端の取付部を介して一体化される。
The connect
図2から明らかなように、コントロールアーム28の車幅方向外端のゴムブッシュジョイント21の内筒21aは、コネクトリンク16のリヤリンク16rの上端のゴムブッシュジョイント25の内筒25aに当接し、かつゴムブッシュジョイント25の内筒25aはアッパーアーム15の後端に当接してボルト29およびナット30で締結されるため、コントロールアーム28はゴムブッシュジョイント21を介してアッパーアーム15に接続されたことになる。
As is clear from FIG. 2, the
しかして、車輪Wからナックル11に上下方向の荷重が入力されると、ロアアーム13が車体18側のゴムブッシュジョイント19,20を支点にして上下動し、かつアッパーアーム15およびコントロールアーム28が車体18側のゴムブッシュジョイント22を支点にして上下動することでナックル11の上下動が許容される。
When a load in the vertical direction is input from the wheel W to the
このとき、仮にアッパーアーム15がコントロールアーム28を介さずに直接車体18に接続されているとすると、ロアアーム13およびアッパーアーム15の揺動によってロアアーム13の中間部に設けたゴムブッシュジョイント23,24と、アッパーアーム15の中間部に設けたゴムブッシュジョイント21との間の距離Dが変化する可能性があるが、実際には前記距離Dはコネクトリンク16の上下方向の長さにより決められるため、距離Dが変化することは許されない。
At this time, if the
もしも距離Dの変化量が、各ゴムブッシュジョイント19,20,21,22,23,24,25,26の撓みにより吸収される量を超えると、ロアアーム13、アッパーアーム15およびコネクトリンク16に過大な荷重が作用してスムーズな揺動が妨げられたり、損傷が発生したりする可能性がある。このことは、ナックル11、ロアアーム13、アッパーアーム15、コネクトリンク16および車体18で構成される5節リンク機構の設計自由度が大幅に制限されることを意味している。
If the amount of change in the distance D exceeds the amount absorbed by the bending of each
それに対して、本実施例のアッパーアーム15はコントロールアーム28を介して車体18に接続されているため、ロアアーム13およびアッパーアーム15が上下動する際に、アッパーアーム15およびコントロールアーム28の角度が相対的に変化することで、ロアアーム13の中間部に設けたゴムブッシュジョイント23,24と、アッパーアーム15およびコントロールアーム28間に設けたゴムブッシュジョイント21との間の距離Dを常に一定にすることができる。これにより、ナックル11、ロアアーム13、アッパーアーム15、コントロールアーム28、コネクトリンク16および車体18で構成される6節リンク機構の各部の長さおよび支点の位置の設計自由度を大幅に増加させるとともに、それらの構成要素が過大な負荷を受けて損傷するのを防止することができる。
On the other hand, since the
また車輪Wからナックル11に車体前後方向の荷重が入力されたとき、フロントアーム13fおよびリヤアーム13rを有して二股状に形成されたロアアーム13によって前記車体前後方向の荷重を支持することができる。
Also, when a vehicle body longitudinal direction load is input from the wheel W to the
ところで、車輪Wが制動されてナックル11に矢印Mで示すモーメントが作用したとき、ナックル11の回転を阻止して車輪Wのキャスタ剛性を高める必要がある。このとき、仮にアッパーアーム15が棒状のI型アームであるとすると、回転するナックル11のアッパーアーム支持部11bに押されたアッパーアーム15は前方に容易に移動してしまい、車輪Wのキャスタ剛性が低下してしまう問題がある。
By the way, when the wheel W is braked and the moment indicated by the arrow M acts on the
しかしながら、本実施例のアッパーアーム15は車幅方向内端が幅広になったA型アームであり、その幅広部が前後方向に離間した一対のゴムブッシュジョイント25,26でコネクトリンク16のリヤリンク16rおよびフロントリンク16fの上端に接続されており、かつコネクトリンク16のフロントリンク16fおよびリヤリンク16rの下端が前後方向に離間した一対のゴムブッシュジョイント23,24でロアアーム13に接続されているため、ナックル11、ロアアーム13、コネクトリンク16およびアッパーアーム15は剛性の高いボックス構造となり、矢印Mで示すモーメントに対抗する高いキャスタ剛性を得ることができる。
However, the
従来のサスペンション装置は、キャスタ剛性を高めるためにナックルの上部を上方に延長し、その上端にアッパーアームを接続していたため、アッパーアームが大型化して重量が増加したりレイアウト性が低下したりする問題があったが、本実施例によればナックル11の上部を上方に延長することなくキャスタ剛性を高めることができるので、上記問題を解決することができる。
In the conventional suspension device, the upper part of the knuckle is extended upward in order to increase the caster rigidity, and the upper arm is connected to the upper end of the knuckle. Therefore, the upper arm becomes larger and the weight is increased or the layout is lowered. Although there was a problem, according to the present embodiment, the caster rigidity can be increased without extending the upper part of the
更にまた、ダンパーユニット17の下端をロアアーム13に直接接続することなく、コネクトリンク16の中間部に接続しているので、コネクトリンク16のフロントリンク16fおよびリヤリンク16rの間を通過する車輪Wのドライブシャフト(図示せず)がダンパーユニット17の下端と干渉することがなくなり、サスペンション装置Sの設計自由度を更に増加させることができる。しかもコネクトリンク16は、フロントリンク16fおよびリヤリンク16rをダンパーユニット17の下端の取付部で結合してH型に構成された剛性の高い構造であるため、アッパーアーム15の前後方向の移動を効果的に抑制して車輪Wのキャスタ剛性を高めることができる。
Furthermore, since the lower end of the
図4は本発明の第2実施例を示すものである。図2および図4を比較すると明らかなように、図2に示す第1実施例ではコントロールアーム28の車幅方向外端とアッパーアームの車幅方向内端とが、ゴムブッシュジョイント21の内筒21aおよびゴムブッシュジョイント25の内筒25aを介して接続されているが、図4に示す第2実施例では、コントロールアーム28の車幅方向外端とコネクトリンク16のリヤリンク16rを上方に延長したアッパーアーム接続部16uの上端とが、ボールジョイント21′を介して接続される。またコネクトリンク16のフロントリンク16fおよびリヤリンク16rを連結プレート16cで連結してH型に一体化することで、コネクトリンク16の剛性を更に高めている。
FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. 2 and 4, in the first embodiment shown in FIG. 2, the outer end of the
このように、コントロールアーム28をコネクトリンク16に接続しても、コントロールアーム28をアッパーアーム15に接続した場合と同様の作用効果を達成することができる。
As described above, even when the
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
11 ナックル
13 ロアアーム
15 アッパーアーム
16 コネクトリンク
16f フロントリンク
16r リヤリンク
17 ダンパーユニット
18 車体
23 ゴムブッシュジョイント(上部支点)
24 ゴムブッシュジョイント(下部支点)
25 ゴムブッシュジョイント(下部支点)
26 ゴムブッシュジョイント(上部支点)
28 コントロールアーム
W 車輪
11
24 Rubber bush joint (lower fulcrum)
25 Rubber bush joint (lower fulcrum)
26 Rubber bush joint (upper fulcrum)
28 Control Arm W Wheel
Claims (5)
ナックル(11)の下部を車体(18)に連結するロアアーム(13)と、
ナックル(11)の上部に連結されて車体(18)との間に配置されるアッパーアーム(15)と、
下端がロアアーム(13)の中間部に下部支点(23,24)を介して枢支されるとともに上端がアッパーアーム(15)の内端に上部支点(25,26)を介して枢支されるコネクトリンク(16)と、
を備えたサスペンション装置において、
前記アッパーアーム(15)と車体(18)とを連結するコントロールアーム(28)を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 A knuckle (11) for rotatably supporting the wheel (W);
A lower arm (13) for connecting the lower part of the knuckle (11) to the vehicle body (18);
An upper arm (15) connected to the upper portion of the knuckle (11) and disposed between the vehicle body (18),
The lower end is pivotally supported by the middle part of the lower arm (13) via the lower fulcrum (23, 24) and the upper end is pivoted by the inner end of the upper arm (15) via the upper fulcrum (25, 26). Connect link (16),
In a suspension device comprising:
A suspension device comprising a control arm (28) for connecting the upper arm (15) and the vehicle body (18).
ナックル(11)の下部を車体(18)に連結するロアアーム(13)と、
ナックル(11)の上部に連結されて車体(18)との間に配置されるアッパーアーム(15)と、
下端がロアアーム(13)の中間部に下部支点(23,24)を介して枢支されるとともに上端がアッパーアーム(15)の内端に上部支点(25,26)を介して枢支されるコネクトリンク(16)と、
を備えたサスペンション装置において、
前記コネクトリンク(16)と車体(18)とを連結するコントロールアーム(28)を備えたことを特徴とするサスペンション装置。 A knuckle (11) for rotatably supporting the wheel (W);
A lower arm (13) for connecting the lower part of the knuckle (11) to the vehicle body (18);
An upper arm (15) connected to the upper portion of the knuckle (11) and disposed between the vehicle body (18),
The lower end is pivotally supported by the middle part of the lower arm (13) via the lower fulcrum (23, 24) and the upper end is pivoted by the inner end of the upper arm (15) via the upper fulcrum (25, 26). Connect link (16),
In a suspension device comprising:
A suspension device comprising a control arm (28) for connecting the connect link (16) and the vehicle body (18).
The connect link (16) includes a front link (16f) and a rear link (16r) that are separated from each other in the vehicle longitudinal direction, and a lower end of the damper unit (17) is sandwiched between the front link (16f) and the rear link (16r). The suspension device according to claim 4, wherein
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