JP2007331496A - マルチリンク式サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の乗り心地を良くすることができ、しかも、車両の操縦安定性を良くすることができるマルチリンク式サスペンション装置を提供する。
【解決手段】第１防振ブッシュと第２防振ブッシュとが、第１軸部材と第１外筒と第１ゴム状弾性体とから成り、第１軸部材の中央部が球状の膨出部に構成され、第１外筒の内周面部分が凹状の球面に形成され、第１防振ブッシュ１０１と第２防振ブッシュは、さらに第１中間筒を備え、第１中間筒の軸方向の中央部が第１中間筒側膨出部に構成されて、第１中間筒側膨出部の外周面が凸状の球面に形成されるとともに、第１中間筒側膨出部の内周面が凹状の球面に形成され、第３防振ブッシュ１０３は、第２軸部材２と第２外筒４と第２ゴム状弾性体６とから成り、第２軸部材２の中央部２Ｗが球状の膨出部８に構成され、外筒４の内周面部分が凹状の球面１２に形成されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、
種々の走行条件に適する車輪の動きを可能にする自動車等の車両のマルチリンク式サスペンション装置に関し、
詳しくは、
車輪を回転自在に支持する車輪支持体と、
一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が車体側部材に揺動自在に連結された前後一対のアッパーアームと、
一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が前記車体側部材に揺動自在に連結された前後一対のロアアームと、
一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が前記車体側部材に揺動自在に連結されたトーコントロールリンクとを備え、
平面視において前側の前記ロアアームは、車体幅方向で車体内方側ほど車体前側に位置する傾斜姿勢に設定され、平面視において後側の前記ロアアームは、前記車体幅方向で車体内方側ほど車体後側に位置する傾斜姿勢に設定され、平面視において前記トーコントロールリンクは、前記車体幅方向で車体内方側ほど車体後側に位置する傾斜姿勢に設定され、
前記前側のロアアームの他端部と前記車体側部材とは第１防振ブッシュを介して連結し、前記後側のロアアームの他端部と前記車体側部材とは第２防振ブッシュを介して連結し、前記トーコントロールリンクの他端部と前記車体側部材とは第３防振ブッシュを介して連結し、
前記第１防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記前側のロアアームの長手方向と直交する方向に沿い、前記第２防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記後側のロアアームの長手方向と直交する方向に沿うとともに、前記第３防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記トーコントロールリンクの長手方向と直交する方向に沿うように、前記第１防振ブッシュと第２防振ブッシュと第３防振ブッシュとの姿勢が設定されているマルチリンク式サスペンション装置に関する。

従来、上記のマルチリンク式サスペンション装置における第１〜第３防振ブッシュは、図１１、図１２に示すように、軸部材としての内筒５２と、外筒５４と、両者を連結するゴム状弾性体５６とから成り、内外筒ともに径が一定のストレート筒状に形成されていた。
特開２００５−１１２２５８号公報

この種のマルチリンク式サスペンション装置（「サスペンション装置」と略称することがある）では、前後一対のロアアーム、トーコントロールリンク、及び、第１〜第３防振ブッシュは、冒頭の［技術分野］に記載した傾斜姿勢に設定されていることから、車両の走行中には、第１〜第３防振ブッシュに、軸方向Ｊの力（図６参照）、軸直角方向Ｋの力（図６参照）、こじり方向Ｚの力（図６参照）、ねじり方向Ｎの力（図７参照）など種々の力が加わる。例えば、車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第１〜第３防振ブッシュには、ねじり方向Ｎの力のみならずこじり方向Ｚの力も加わる。また、車体に対してサスペンション装置が左右方向に変位すると、第１〜第３防振ブッシュには、軸直角方向Ｋの力のみならず軸方向Ｊの力も加わる。

一般に、前後一対のアッパーアームと車体側部材との間にも防振ブッシュが介在しており、これらの防振ブッシュにも上記の種々の力が加わるが、路面からの横力がタイヤを介してサスペンション装置に加わった場合等は、前後一対のロアアームやトーコントロールリンクで踏ん張った状態になるので、第１〜第３防振ブッシュには、アッパーアーム側の防振ブッシュよりも大きな力が加わることになる。つまり、第１〜第３防振ブッシュは、サスペンション装置のばね定数（各アームや防振ブッシュによって決定されるサスペンション装置のばね定数）の値に大きく影響する。

上記従来の構造によれば、第１〜第３防振ブッシュは、内外筒ともに径が一定のストレート筒状に形成されていたために、第１〜第３防振ブッシュのこじり方向のばね定数が大きくなっていた。その結果、サスペンション装置の上下方向のばね定数が大きくなり、車両の乗り心地を良くすることが困難であった。また、上記従来の構造の第１〜第３防振ブッシュでは、軸方向のばね定数があまり大きくはなく、サスペンション装置の左右方向のばね定数を大きくすることができず、車両の操縦安定性を良くすることが困難であった。

この問題を解消するために、内筒の軸方向の中央部が径方向外方側に膨出した球状の膨出部に構成する構造が考えられる。しかしながら、この構造であっても、ゴム状弾性体がこじり方向に弾性変形する場合、ゴム状弾性体の軸方向の両端部では、内筒と外筒の間でゴム状弾性体が圧縮されることになり、第１〜第３防振ブッシュのこじり方向のばね定数を十分小さくすることができなかった。そのために、サスペンション装置の上下方向のばね定数を小さくすることができず、車両の乗り心地を十分良くすることができなかった。そして、上記のように内筒の軸方向の中央部が径方向外方側に膨出した球状の膨出部に構成した構造では、第１〜第３防振ブッシュの軸方向のばね定数を大きくすることができなかった。そのために、サスペンション装置の左右方向のばね定数を大きくすることができず、車両の操縦安定性を十分良くすることができなかった。

本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、車両の乗り心地を良くすることができ、しかも、車両の操縦安定性を良くすることができるマルチリンク式サスペンション装置を提供する点にある。

本第発明の特徴は、冒頭の［技術分野］に記載したマルチリンク式サスペンション装置において、
前記第１防振ブッシュ及び前記第２防振ブッシュは、第１軸部材と、前記第１軸部材を囲む第１外筒と、前記第１軸部材と第１外筒を連結する第１ゴム状弾性体とを備え、前記第１軸部材の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第１膨出部に構成され、前記第１膨出部を囲む前記第１外筒の内周面部分が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成され、前記第１防振ブッシュ及び前記第２防振ブッシュは、さらに、前記第１軸部材と第１外筒の間に位置する第１中間筒を備えて、前記第１ゴム状弾性体が、前記第１軸部材と第１中間筒を連結する内側ゴム状弾性体部分と、前記第１中間筒と第１外筒を連結する外側ゴム状弾性体部分とで構成され、前記第１中間筒の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第１中間筒側膨出部に構成されて、前記第１中間筒側膨出部の外周面が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凸状の球面に形成されるとともに、前記第１中間筒側膨出部の内周面が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成され、
前記第３防振ブッシュは、第２軸部材と、前記第２軸部材を囲む第２外筒と、前記第２軸部材と第２外筒を連結する第２ゴム状弾性体とを備え、前記第２軸部材の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第２膨出部に構成され、前記第２膨出部を囲む前記第２外筒の内周面部分が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成されている点にある。

この構成によれば、
（イ） 第３防振ブッシュの第２軸部材の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第２膨出部に構成され、前記第２膨出部を囲む第３防振ブッシュの第２外筒の内周面部分が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成されているから、第３防振ブッシュがこじり方向に変位すると、凸状の球面と、これに対して同芯状の凹状の球面との間のゴム状弾性体部分が主にせん断を受けるようになって、こじり方向におけるばね定数を低減することができる（前述したように、車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第３防振ブッシュには、ねじり方向のみならずこじり方向の力も加わる）。
（ロ） 第１，第２防振ブッシュの第１軸部材の第１膨出部の凸状の球面と、第１外筒の凹状の球面と、第１中間筒側膨出部の凸状の球面と、第１中間筒側膨出部の凹状の球面とが同芯状に位置しているから、第１，第２防振ブッシュがこじり方向に変位したときに、第１軸部材の第１膨出部の凸状の球面（外周面）と第１中間筒側膨出部の凹状の球面（内周面）との間の内側ゴム状弾性体部分、及び、第１中間筒側膨出部の凸状の球面（外周面）と、第１外筒の凹状の球面（内周面）との間の外側ゴム状弾性体部分が主にせん断を受けるようになって、こじり方向におけるばね定数を低減することができる（前述したように、車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第１，第２防振ブッシュには、ねじり方向のみならずこじり方向の力も加わる）。
（ハ）上記の（イ）、（ロ）により、サスペンション装置の上下方向のばね定数を小さくすることができる
（二）第３防振ブッシュが軸方向に変位すると、第２軸部材の第２膨出部の凸状の球面と、これに対して同芯状の第２外筒の凹状の球面との間の第２ゴム状弾性体部分が圧縮力を受けるようになって、軸方向におけるばね定数を十分大きくすることができる（前述したように、車体に対してサスペンション装置が左右方向に変位すると、第３防振ブッシュには、軸直角方向のみならず軸方向の力も加わる）。これにより、サスペンション装置の左右方向のばね定数を大きくすることができる。

本発明において、
前記第２軸部材及び第２外筒の軸方向に沿う断面において、前記第２外筒の前記凹状の球面によって定められる仮想球面と、前記第２膨出部の前記凸状の球面によって定められる仮想球面との間の第２ゴム状弾性体部分の周方向の両端部に、前記第２軸部材と、前記第２外筒の軸方向の両端部との間で露出した円弧状の一対の開放端面が各別に形成され、前記第２外筒は、軸方向中央部が両端部よりも薄肉の、外周面の径が一定のストレート筒状に形成されている構成にすることができる。

この構成によれば、前記第２ゴム状弾性体部分の周方向の両端部に円弧状の一対の開放端面が各別に形成されており、前記第２ゴム状弾性体部分が前記周方向で第２軸部材や第２外筒に拘束されないから、第３防振ブッシュのこじり方向のばね定数を、より小さくすることができる。そして、軸方向中央部が両端部よりも薄肉の、外周面の径が一定のストレート筒状に形成されているから、第３防振ブッシュの第２外筒を他部材（一例として、トーコントロールリンクの端部に設けた連結用の筒部材）に圧入するといった手段をとることができる。

本発明において、
前記第３防振ブッシュは、前記第２軸部材と第２外筒の間に位置する第２中間筒を備えて、前記第２ゴム状弾性体が、前記第２軸部材と第２中間筒を連結する内側ゴム状弾性体部分と、前記第２中間筒と第２外筒を連結する外側ゴム状弾性体部分とで構成され、
前記第２中間筒の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第２中間筒側膨出部に構成されて、前記第２中間筒側膨出部の外周面が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凸状の球面に形成されるとともに、前記第２中間筒側膨出部の内周面が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成されている構成にすることができる。

この構成によれば、
上記の第２軸部材の第２膨出部の凸状の球面と、第２外筒の凹状の球面と、第２中間筒側膨出部の凸状の球面と、第２中間筒側膨出部の凹状の球面とが同芯状に位置しているから、第３防振ブッシュがこじり方向に変位したときに、第２軸部材の第２膨出部の凸状の球面（外周面）と第２中間筒側膨出部の凹状の球面（内周面）との間の内側ゴム状弾性体部分、及び、第２中間筒側膨出部の凸状の球面（外周面）と、第２外筒の凹状の球面（内周面）との間の外側ゴム状弾性体部分が主にせん断を受けるようになって、こじり方向におけるばね定数を低減することができる（前述したように、車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第３防振ブッシュには、ねじり方向のみならずこじり方向の力も加わる）。これにより、サスペンション装置の上下方向のばね定数を小さくすることができる。

また上記の構成によれば第２中間筒を備えていることから、第３防振ブッシュの軸直角方向のばね定数が大きくなる。従って、この第３防振ブッシュの軸直角方向のばね定数を、第２中間筒を備えていない防振ブッシュ（第２中間筒を備えていないだけでその他の構造は前記第３防振ブッシュと同じ）の軸直角方向のばね定数と同じに設定した場合、前記第３防振ブッシュの第２ゴム状弾性体を、第２中間筒を備えていない防振ブッシュのゴム状弾性体よりも軟らかく設定することができて、前記第３防振ブッシュのねじり方向のばね定数を小さくすることができ、サスペンション装置の上下方向のばね定数を、より小さくすることができる（車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第３防振ブッシュには、ねじり方向の力やこじり方向の力が加わる）。

本発明によれば、
車両の乗り心地を良くすることができ、しかも、車両の操縦安定性を良くすることができるマルチリンク式サスペンション装置を提供することができた。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図４にマルチリンク式リヤサスペンション装置１００（「サスペンション装置１００」と略称する）を示してある。このサスペンション装置１００は、車輪６０を回転自在に支持する車輪支持体６１と、一端部７１ａ，７２ａが車輪支持体６１に揺動自在に連結され、他端部７１ｂ，７２ｂがサスペンションメンバー６２（車体側部材に相当）に揺動自在に連結された前後一対のアッパーアーム７１，７２と、一端部８１ａ，８２ａが車輪支持体６１に揺動自在に連結され、他端部８１ｂ，８２ｂがサスペンションメンバー６２に揺動自在に連結された前後一対のロアアーム８１，８２と、一端部９１ａが車輪支持体６１に揺動自在に連結され、他端部９１ｂがサスペンションメンバー６２に揺動自在に連結されたトーコントロールリンク９１とを備えている。

符号６３はショックアブソーバ、６４はショックアブソーバに設けられるコイルスプリング、６５は車軸、６６，６７は車軸６５に連動連結される左右の駆動シャフト、６８はブレーキ装置である。Ｆは車体前側を示している。

図４に示すように、平面視において前側のロアアーム８１は、車体幅方向Ｈで車体内方側Ｈ１ほど車体前側Ｆに位置する傾斜姿勢に設定され、平面視において後側のロアアーム８２は、車体幅方向Ｈで車体内方側Ｈ１ほど車体後側Ｕに位置する傾斜姿勢に設定され、平面視においてトーコントロールリンク９１は、車体幅方向Ｈで車体内方側Ｈ１ほど車体後側Ｕに位置する傾斜姿勢に設定されている。

前側のロアアーム８１の他端部８１ｂとサスペンションメンバー６２とは第１防振ブッシュ１０１を介して連結し、後側のロアアーム８２の他端部８２ｂとサスペンションメンバー６２とは第２防振ブッシュ１０２を介して連結し、トーコントロールリンク９１の他端部９１ｂとサスペンションメンバー６２とは第３防振ブッシュ１０３を介して連結している。また、前側のロアアーム８１の一端部８１ａと車輪支持体６１とは第１ボールジョイント１１１を介して連結し、後側のロアアーム８２の一端部８２ａと車輪支持体６１とは第２ボールジョイント１１２を介して連結し、トーコントロールリンク９１の一端部９１ａと車輪支持体６１とは第３ボールジョイント１１３を介して連結している。

さらに、前側のアッパーアーム７１の他端部７１ｂとサスペンションメンバー６２とは第４防振ブッシュ１０４を介して連結し、後側のアッパーアーム７２の他端部７２ｂとサスペンションメンバー６２とは第５防振ブッシュ１０５を介して連結し、前側のアッパーアーム７１の一端部７１ａと車輪支持体６１とは第４ボールジョイント１１４を介して連結し、後側のアッパーアーム７２の一端部７２ａと車輪支持体６１とは第５ボールジョイント１１５を介して連結している。

そして図４に示すように、第１防振ブッシュ１０１の軸芯ｐ１が、平面視において、前側のロアアーム８１の長手方向ｒ１と直交する方向Ｔ１に沿い、第２防振ブッシュ１０２の軸芯ｐ２が、平面視において、後側のロアアーム８２の長手方向ｒ２と直交する方向Ｔ２に沿うとともに、第３防振ブッシュ１０３の軸芯ｐ３が、平面視において、トーコントロールリンク９１の長手方向ｒ３と直交する方向Ｔ３に沿うように、第１防振ブッシュ１０１と第２防振ブッシュ１０２と第３防振ブッシュ１０３との姿勢が設定されている。また、第４防振ブッシュ１０４の軸芯ｐ４が、平面視において、前側のアッパーアーム７１の長手方向ｒ４と直交する方向Ｔ４に沿い、第５防振ブッシュ１０５の軸芯ｐ５が、平面視において、後側のアッパーアーム７２の長手方向ｒ５と直交する方向Ｔ５に沿うように、第４防振ブッシュ１０４と第５防振ブッシュ１０５との姿勢が設定されている。

図６〜図８に示すように第３防振ブッシュ１０３は、第２軸部材としての第２内筒２と、これを取り囲むように外側に間隔をおいて配置される第２外筒４と、第２内筒２と第２外筒４を連結する筒状の第２ゴム状弾性体６とからなる。第２内筒２は、その両端面がサスペンションメンバー６２側のブラケット１７（図５参照、ブラケット１７については後述する）に挟まれた状態でボルト固定され、第２外筒４は、トーコントロールリンク９１等の端部の連結部（ボス）の嵌合孔に圧入される。

第２内筒２は、鋼、鉄、アルミ合金等の金属材、又は樹脂材で成る円筒状の部材であり、図６，図８に示すように、軸方向Ｊの中央部２Ｗが、径方向外方側Ｙに向けて全周に亘って膨出した球状の第２膨出部８に構成されている。つまり、第２膨出部８の外周面は凸状の球面１０に形成されている。凸状の球面１０は軸芯ｐ３上に中心Ｐを有し、球面の軸方向中央部を構成する球帯状に形成されている。第２外筒４は、鋼、鉄、アルミ合金等の金属材、又は樹脂材で成る円筒状の部材で、断面円形状の外形を有しており、軸方向中央部４Ｗが両端部４Ｚよりも薄肉の、外周面４ａの径が一定のストレート筒状に形成されている。

第２外筒４の内周面は、凸状の球面１０を取囲む軸方向中央部が、凸状の球面１０と共通の中心Ｐを持つ同芯状の凹状の球面１２に形成されている。つまり、第２膨出部８を囲む第２外筒４の内周面部分５ｂが、第２膨出部８の凸状の球面１０と同芯状の凹状の球面１２に形成されている。５ａは第２外筒４のストレート状の内周面部分である。

凹状の球面１２は、球面の中央部を構成する球帯状に形成されている。そして、その凹状の球面１２が設けられたことにより、上記のように、第２外筒４は軸方向Ｊの中央部が両端部に対して薄肉状に形成されている。絞り加工前の状態では、第２外筒４の内周面５の軸方向中央部は厳密な凹状の球面１２ではなく、中心Ｐが第２外筒４の軸芯上から軸直角方向にずれた位置関係にあり、縮径方向に絞り加工することで、中心Ｐが前記軸芯上に位置する球帯状に形成される（図６参照）。

第２外筒４の内周面５には、軸方向Ｊに延びる複数の凹溝１４が周方向Ｃに等間隔に分散して形成されており、これによって第２外筒４は凹溝１４が形成されている周方向位置で薄肉に設定されている。詳しくは、凹溝１４は、第２外筒４の内周面５において、周方向に６〜９０度毎に、かつ、溝幅Ｗよりも広い間隔Ｄをおいて配置されている。一例としては、凹溝１４は３０度毎に計１２箇所に形成されており、隣接する凹溝１４間の間隔Ｄは溝幅Ｗの２倍以上（具体的には約３倍）に設定されている。凹溝１４は１５〜４５度毎に設けるようにすることが好ましい。

凹溝１４は、絞り加工前の形状として断面円弧状に陥没するように構成されている。また、この例では、上記のように軸方向Ｊの中央部の内周面５に凹状の球面１２を設けたことから、凹溝１４は、凹状の球面１２が設けられた部分を除くその他の軸方向部分の全体に亘って形成されている。

第２ゴム状弾性体６は、第２外筒４の内周面５と第２内筒２の外周面３とに一体に加硫接着され、第２内筒２の凸状の球面１０と第２外筒４の凹状の球面１２との間を充填するように介設されており、図６に示すように、絞り加工後の形状において、一定の肉厚を持つ球帯状に形成されている。図８に示すように、凹状の球面１２によって定められる第２外筒４側の仮想球面１６の軸方向Ｊの外方側Ｊ１では、第２内筒２と第２外筒４との間に第２ゴム状弾性体６が充填されないように形成されている。軸方向外方側Ｊ１において第２内筒２の外周面３と第２外筒４の内周面５には、第２ゴム状弾性体６から連なる薄肉状のゴム膜１８が形成されている。

第３防振ブッシュ１０３を製造するに際しては、第２外筒４の凹状の球面１２と第２内筒２の凸状の球面１０とをそれぞれ形成した上で、それら両筒を成形型（図示せず）に配置し、その成形型内にゴム材料を注入することで第２ゴム状弾性体６を加硫成形するとともに、第２内筒２の外周面３と第２外筒４の内周面５に第２ゴム状弾性体６を一体に加硫接着させる。これにより、絞り加工前の加硫成形体が得られる。この加硫成形体において、第２外筒４の凹溝１４内には第２ゴム状弾性体６が入り込んでおり、凹溝１４内でも第２ゴム状弾性体６が第２外筒４の内周面５に加硫接着され、接着強度が高められている。

次に上記加硫形成体に絞り加工が施される。絞り加工は、図示は省略するが、放射状に複数に分割されたダイス片を持つダイスを用いて行われる。ダイスは、例えば第２外筒４の凹溝１４と同数の１２個に分割されており、各ダイス片の周方向中央に凹溝１４が位置するようにセットして、ダイス片を径内方に移動させることにより、第２外筒１４が縮径方向に絞り加工される。凹溝１４は、絞り加工後においても完全につぶれることはなく、凹溝１４内に第２ゴム状弾性体６が入り込んだ状態で残っている。第２外筒４の内周面５に複数の凹溝１４を設けてあるから絞り加工をしやすくすることができる。

第２内筒２及び第２外筒４の軸方向Ｊに沿う断面において、凹状の球面１２によって定められる仮想球面１６と、凸状の球面１０によって定められる仮想球面３６との間の第２ゴム状弾性体部分６ａの周方向の両端部６Ｔに、第２内筒２と、第２外筒４の軸方向Ｊの両端部４Ｚとの間で露出した円弧状の一対の開放端面３７が各別に形成されている。

前記第１，第２防振ブッシュ１０１，１０２はいずれも同一構造であり、そのうちの一つの第１防振ブッシュ１０１の構造について詳しく説明する。
図９に示すように前記第１防振ブッシュ１０１は、第１軸部材としての第１内筒３０２と、第１内筒３０２を囲む第１外筒３０４と、第１内筒３０２と第１外筒３０４を連結する第１ゴム状弾性体３０６とを備え、第１内筒３０２の軸方向Ｊの中央部が、径方向外方側Ｙに向けて全周に亘って膨出した球状の第１膨出部３０８に構成され、第１膨出部３０８を囲む第１外筒３０４の内周面部分が、第１膨出部３０８の凸状の球面３１０と同芯状の凹状の球面３１２に形成されている。第１防振ブッシュ１０１は、さらに、第１内筒３０２と第１外筒３０４の間に位置する第１中間筒３３８を備えて、第１ゴム状弾性体３０６が、第１内筒３０２と第１中間筒３３８を連結する内側ゴム状弾性体部分３０６Ａと、第１中間筒３３８と第１外筒３０４を連結する外側ゴム状弾性体部分３０６Ｂとで構成されている。

第１中間筒３３８は第１内筒３０２や第１外筒３０４よりも薄肉で、その軸方向Ｊの中央部が、径方向外方側Ｙに膨出した球状の第１中間筒側膨出部３３９に構成されて、第１中間筒側膨出部３３９の外周面が、第１内筒３０２の第１膨出部３０８の凸状の球面３１０と同芯状の凸状の球面３３９Ａに形成されるとともに、第１中間筒側膨出部３３９の内周面が、第１内筒３０２の第１膨出部３０８の凸状の球面３１０と同芯状の凹状の球面３３９Ｂに形成されている。各凸状の球面３１０，３３９Ａ、及び、各凹状の球面３１２，３３９Ｂの共通の軸芯Ｐは第１内筒３０２の軸芯ｐ１上に位置する。この構造の第１防振ブッシュ１０１は第１中間筒３３８を備えていない第２〜第３防振ブッシュ１０２〜１０３に比べると、ねじり方向Ｎのばね定数、及び軸方向のばね定数Ｊが小さくなっている。

第１内筒３０２は、鋼、鉄、アルミ合金等の金属材、又は樹脂材で成る円筒状の部材である。第１外筒３０４は、鋼、鉄、アルミ合金等の金属材、又は樹脂材で成る円筒状の部材で、断面円形状の外形を有しており、軸方向中央部３０４Ｗが両端部３０４Ｚよりも薄肉の、外周面３０４ａの径が一定のストレート筒状に形成されている。

前記第４防振ブッシュ１０４と第５防振ブッシュ１０５は同一構造であり、図１１に示すように、軸部材としての内筒５２と、外筒５４と、両者を連結するゴム状弾性体５６とから成り、内外筒ともに径が一定のストレート筒状に形成されている（前記第４防振ブッシュ１０４と第５防振ブッシュ１０５を第３防振ブッシュ１０１と同一構造、あるいは第１，第２防振ブッシュ１０１，１０２と同一構造に構成してあってもよい）。

次に、ブッシュの車体側における取付構造について説明する。第１〜第５防振ブッシュ１０１〜１０５ともサスペンションメンバー６２への取付構造は同一である。第３防振ブッシュ１０３を例に挙げて説明すると、図５に示すように、第３防振ブッシュ１０３の第２外筒４が、トーコントロールリンク９１の車体側の連結部であるボス１１０の嵌合孔に圧入される。そして第３防振ブッシュ１０３がサスペンションメンバー６２に固着されているブラケット１７にボルト固定される。

詳しくは、サスペンションメンバー６２にコの字状のブラケット１７が溶接固着されており、そのブラケット１７の一対の取付片１７ａで内筒２が両側から挟み込まれている。その状態で、一対の取付片１７ａのボルト挿通孔と内筒２とにボルト２０が挿通され、ボルト２０にナットが螺合締結されている。仮想線で示すように、各取付片１７ａ，１７ａと側面とサスペンションメンバー６２に跨って補強部材１７ｂを固着しても良い。

本発明者は、上記の構造のサスペンション装置１００と、従来例と、比較例１〜比較例３とのサスペンション装置を後述のサスペンション耐久試験機を用いて試験した。従来例とは、本発明の第１〜第５防振ブッシュ１０１〜１０５に対応する防振ブッシュが、図１１に示す構造の防振ブッシュで構成されたサスペンション装置であり、その他の構造は本発明の構造と同じである。図１１に示す構造の防振ブッシュは、軸部材としての内筒５２と、外筒５４と、両者を連結するゴム状弾性体５６とから成り、内外筒５２，５４ともに径が一定のストレート筒状に形成されている。

比較例１とは、本発明の第１防振ブッシュ１０１に対応する防振ブッシュと第２防振ブッシュ１０２に対応する防振ブッシュが、図６に示す構造の防振ブッシュで構成されたサスペンション装置、比較例２とは、本発明の第２防振ブッシュ１０２に対応する防振ブッシュが、図６に示す構造の防振ブッシュで構成されたサスペンション装置、比較例３とは、本発明の第１防振ブッシュ１０１に対応する防振ブッシュが、図６に示す構造の防振ブッシュで構成されたサスペンション装置である。比較例１〜比較例３のいずれもその他の構造は本発明の上記構造と同じである。図９に示す構造の防振ブッシュは、前記第１防振ブッシュ１０１及び第２防振ブッシュ１０２と同一構造のブッシュである。図６に示す構造の防振ブッシュは、前記第３防振ブッシュ１０３と同一構造のブッシュである。

試験機は、（株）鷺宮製作所製の「サスペンションＡＳＳＹ耐久試験機」（型式番号Ｖ２４４７）であり、図１０に示すデータ図表に示す試験結果を得た。また本発明者は、テストドライバーによる官能試験も行った。その官能試験においては、１０点満点のうちの８点以上を◎、６〜７点を○、４〜５を△、３点以下を×として評価し、図１０に示すデータ図表に示した。試験における各ばね定数は、ショックアブソーバ６３からコイルスプリング６４を取り外した状態で計測されたものであり、各アーム・リンクとその周りの連結部（各防振ブッシュやボールジョイント）によって決まるサスペンション装置１００のばね定数である。

サスペンション装置１００を上下に振動させているときは前後左右はフリー（荷重をかけていない）であり、前後に振動させているときは上下左右はフリーであり、左右に振動させているときは上下前後はフリーである。前後に振動させているときと、左右に振動させているときは、上下には変位させない。前後に加振する場合、プラスマイナス１５００Ｎの力を加える。すなわち、基準点（自由状態における静止点）から一方向に１５００Ｎを作用させ、その反動で基準点に戻ってきたら逆方向に１５００Ｎを作用させる。左右に加振する場合、同様の方法でプラスマイナス３０００Ｎの力を加える。上下に加振する場合、プラスマイナス５０ｍｍ変位させる。

図１０において、本発明によるサスペンション装置１００の各ばね定数は、従来例の構造を基準（０％）とした場合の相対的な比率として表している。図１０に示すように、サスペンション装置１００の上下方向のばね定数は、従来例に比べて９．５％小さくなっていることを示している。そして、サスペンション装置１００の前後方向のばね定数は、従来例に比べて０．８％小さくなっていることを示しており、サスペンション装置１００の左右方向のばね定数は、従来例に比べて０．６％大きくなっていることを示している。

つまり、この耐久試験結果から、上下及び前後方向にはばね定数が柔らかい、即ちソフトな乗り心地を提供しながらも、旋回走行等への影響が強い左右方向のばね定数は硬い、即ち踏ん張りの効いて（腰のある）操縦安定性に優れるサスペンション装置であることが示されている。試験結果は、テストドライバーによる評価とも一致しており、本発明によるサスペンション装置の良さが、データ（図１０）及びドライバーの感覚の双方から立証されている。

本発明によるサスペンション装置１００では、比較例１〜比較例３に比べると、上下方向のばね定数が小さく、前後方向のばね定数が比較例１〜比較例３よりも大きく、左右方向のばね定数が、比較例１〜比較例３よりも小さくなっている。
比較例１〜比較例３も上記の効果（［００４３］欄に記載の効果）を得ることができるが、本発明の構造によれば、比較例１〜比較例３とは、上下方向のばね定数、前後方向のばね定数、左右方向のばね定数を異なった値に設定することができる。
つまり、中間筒を備えていない防振ブッシュだけで第１〜第３防振ブッシュを構成した構造（比較例１）や、中間筒を備えた防振ブッシュと備えていない防振ブッシュとを、本発明とは別の組み合わせにして第１〜第３防振ブッシュを構成した構造（比較例２、比較例３）に対して、本発明のサスペンション装置の上下方向、前後方向、左右方向のばね定数を少しづつ異ならせることができる。中間筒を備えた防振ブッシュと備えていない防振ブッシュとでは、後述の（Ａ）に記載した理由と同じ理由により各方向のばね定数が異なるようになる。
［別実施形態］

本実施形態では、上記の第１実施形態の第３防振ブッシュ１０３を次のように構成してある。すなわち図１３に示すように、上記の第１実施形態の構造（第１実施形態の第３防振ブッシュ１０３の構造）に加え、第２内筒２と第２外筒４の間に位置する第２中間筒３８を備えて、第２ゴム状弾性体６が、第２内筒２と第２中間筒３８を連結する内側ゴム状弾性体部分６Ａと、第２中間筒３８と第２外筒４を連結する外側ゴム状弾性体部分６Ｂとで構成されている。第２中間筒３８は第２内筒２や第２外筒４よりも薄肉で、その第２中間筒３８の軸方向Ｊの中央部が、径方向外方側Ｙに膨出した球状の第２中間筒側膨出部３９に構成されて、第２中間筒側膨出部３９の外周面が、第２内筒２の第２膨出部８の凸状の球面１０と同芯状の凸状の球面３９Ａに形成されるとともに、第２中間筒側膨出部３９の内周面が、第２内筒２の第２膨出部８の凸状の球面１０と同芯状の凹状の球面３９Ｂに形成されている。各凸状の球面１０，３９Ａ、及び、各凹状の球面１２，３９Ｂの共通の軸芯Ｐは第２内筒２の軸芯ｐ３上に位置する。この構造の第３防振ブッシュ１０３は第２中間筒３８を備えていない第１の実施形態の第３防振ブッシュ１０３に比べると、ねじり方向Ｎのばね定数、及び軸方向のばね定数Ｊが小さくなっている。

（Ａ） 上記の構成によれば第２中間筒３８を備えていることから、第３防振ブッシュ１０３の軸直角方向のばね定数が大きくなる。従って、この第３防振ブッシュ１０３の軸直角方向のばね定数を、第２中間筒３８を備えていない防振ブッシュ（第２中間筒を備えていないだけでその他の構造は前記第３防振ブッシュと同じ）の軸直角方向Ｋのばね定数と同じに設定した場合、第３防振ブッシュ１０３の第２ゴム状弾性体６を、第２中間筒３８を備えていない防振ブッシュのゴム状弾性体よりも軟らかく設定することができて、第３防振ブッシュ１０３のねじり方向Ｎのばね定数を小さくすることができ、サスペンション装置の上下方向のばね定数を、より小さくすることができる（車体に対してサスペンション装置が上下方向に変位すると、第３防振ブッシュ１０３には、ねじり方向Ｎの力やこじり方向Ｚの力が加わる）。上記のように、第３防振ブッシュ１０３の第２ゴム状弾性体６を、第２中間筒３８を備えていない防振ブッシュのゴム状弾性体よりも軟らかく設定した場合、第３防振ブッシュ１０３の軸方向Ｊのばね定数も小さくなる。

（Ｂ） 第３防振ブッシュ１０３の軸方向Ｊのばね定数が小さくなると、サスペンション装置の左右方向のばね定数が小さくなる（前述したように、車体に対してサスペンション装置が左右方向に変位すると、第３防振ブッシュ１０３には、軸直角方向Ｋのみならず軸方向Ｊの力も加わる）。しかしながら、通常、車体幅方向に対するトーコントロールリンク９１の平面視における傾斜角度は、車体幅方向に対する前側ロアアーム８１の平面視における傾斜角度や、車体幅方向に対する後側ロアアーム８２の平面視における傾斜角度に比べて小さくて、トーコントロールリンク用の第３防振ブッシュ１０３の軸方向Ｊのばね定数の低減は、前側ロアアーム用の第１防振ブッシュ１０１の軸方向Ｊのばね定数の低減や、後側ロアアーム用の第２防振ブッシュ１０２の軸方向Ｊのばね定数の低減ほど、サスペンション装置の左右方向のばね定数の低減に影響を与えることはない。従って、本発明の上記構成によれば、サスペンション装置の左右方向のばね定数の低減を小さく抑えることができる。

マルチリンク式サスペンション装置を示す斜視図 図１の左側のマルチリンク式サスペンション装置を示す背面図 図２のマルチリンク式サスペンション装置を内側からみた側面図 図２のマルチリンク式サスペンション装置の平面図 ブッシュの取付構造を示す断面図 第３防振ブッシュの構造を示す縦断面図 第３防振ブッシュの側面図 第３防振ブッシュの要部を示す拡大縦断面図 第１，第２防振ブッシュの構造を示す縦断面図 マルチリンク式サスペンション装置の性能評価試験結果を示すデータ図表 従来の防振ブッシュの構造を示す断面図 従来の防振ブッシュの構造を示す断面図 別実施形態の第３防振ブッシュの構造を示す縦断面図

符号の説明

２ 第２軸部材（内筒）
２Ｗ 第２軸方向の中央部（第２内筒の軸方向の中央部）
３ 外周面（第２内筒の外周面）
４ 第２外筒
４ａ 外周面（第２外筒の外周面）
４Ｗ 軸方向中央部（第２外筒の軸方向中央部）
４Ｚ 両端部（第２外筒の両端部）
５ 内周面（第２外筒の内周面）
５ａ 第２外筒のストレート状の内周面部分
５ｂ 内周面部分
６ 第２ゴム状弾性体
６ａ 第２ゴム状弾性体部分（両仮想球面の間のゴム状弾性体部分）
６Ａ 内側ゴム状弾性体部分
６Ｂ 外側ゴム状弾性体部分
６Ｔ 周方向の両端部
８ 第２膨出部（内筒の膨出部）
１０ 凸状の球面（第２軸部材の凸状の球面）
１２ 凹状の球面（第２外筒の凹状の球面）
１４ 凹溝
１６ 仮想球面（凹側）
１７ ブラケット
１７ａ 取付片
１７ｂ 補強部材
１８ ゴム膜
２０ ボルト
３６ 仮想球面（凸側）
３７ 開放端面
３８ 第２中間筒
３９ 第２中間筒側膨出部（第２中間筒の軸方向の中央部）
３９Ａ 凸状の球面（第２中間筒側膨出部の外周面）
３９Ｂ 凹状の球面（第２中間筒側膨出部の内周面）
５２ 従来技術の内筒
５４ 従来技術の外筒
５６ 従来技術のゴム状弾性体
６０ 車輪
６１ 車輪支持体
６２ 車体側部材（サスペンションメンバー）
６３ ショックアブソーバ
６４ コイルスプリング
６５ 車軸
６６，６７ 駆動シャフト
６８ ブレーキ装置
７１ アッパーアーム（前側のアッパーアーム）
７１ａ 一端部（前側のアッパーアームの一端部）
７１ｂ 他端部（前側のアッパーアームの他端部）
７２ アッパーアーム（後側のアッパーアーム）
７２ａ 一端部（後側のアッパーアームの一端部）
７２ｂ 他端部（後側のアッパーアームの他端部）
８１ ロアアーム（前側のロアアーム）
８１ａ 一端部（前側のロアアームの一端部）
８１ｂ 他端部（前側のロアアームの他端部）
８２ ロアアーム（後側のロアアーム）
８２ａ 一端部（後側のロアアームの一端部）
８２ｂ 他端部（後側のロアアームの他端部）
９１ トーコントロールリンク
９１ａ 一端部（トーコントロールリンクの一端部）
９１ｂ 他端部（トーコントロールリンクの他端部）
１００ マルチリンク式サスペンション装置
１０１ 第１防振ブッシュ
１０２ 第２防振ブッシュ
１０３ 第３防振ブッシュ
１０４ 第４防振ブッシュ
１０５ 第５防振ブッシュ
１１０ ボス
１１１ 第１ボールジョイント
１１２ 第２ボールジョイント
１１３ 第３ボールジョイント
１１４ 第４ボールジョイント
１１５ 第５ボールジョイント
３０２ 第１軸部材（第１内筒）
３０３ 外周面（第１内筒の外周面）
３０４ 第１外筒
３０４ａ 外周面（第１外筒の外周面）
３０４Ｗ 軸方向中央部（第１外筒の軸方向中央部）
３０４Ｚ 両端部（第１外筒の両端部）
３０６ 第１ゴム状弾性体
３０６Ａ 内側ゴム状弾性体部分
３０６Ｂ 外側ゴム状弾性体部分
３０８ 第１膨出部（第１内筒の膨出部）
３１０ 凸状の球面（第１軸部材の凸状の球面）
３１２ 凹状の球面（第１外筒の凹状の球面）
３３８ 第１中間筒
３３９ 第１中間筒側膨出部（第１中間筒の軸方向の中央部）
３３９Ａ 凸状の球面（第１中間筒側膨出部の外周面）
３３９Ｂ 凹状の球面（第１中間筒側膨出部の内周面）
Ｃ 周方向
Ｄ 間隔
Ｆ 車体の前側
Ｈ 車体幅方向
Ｈ１ 車体内方側
Ｕ 車体後側
Ｊ 軸方向
Ｊ１ 軸方向外方側
Ｋ 軸直角方向
Ｎ ねじり方向
Ｐ 中心
ｐ１ 第１防振ブッシュの軸芯
ｐ２ 第２防振ブッシュの軸芯
ｐ３ 第３防振ブッシュの軸芯
ｐ４ 第４防振ブッシュの軸芯
ｐ５ 第５防振ブッシュの軸芯
ｒ１ 前側のロアアームの長手方向
Ｔ１ 前側のロアアームの長手方向と直交する方向
ｒ２ 後側のロアアームの長手方向
Ｔ２ 後側のロアアームの長手方向と直交する方向
ｒ３ トーコントロールリンクの長手方向
Ｔ３ トーコントロールリンクの長手方向と直交する方向
ｒ４ 前側のアッパーアームの長手方向
Ｔ４ 前側のアッパーアームの長手方向と直交する方向
ｒ５ 後側のアッパーアームの長手方向
Ｔ５ 後側のアッパーアームの長手方向と直交する方向
Ｗ 溝幅
Ｙ 径方向外方側
Ｚ こじり方向

Claims (3)

1. 車輪を回転自在に支持する車輪支持体と、
   一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が車体側部材に揺動自在に連結された前後一対のアッパーアームと、
   一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が前記車体側部材に揺動自在に連結された前後一対のロアアームと、
   一端部が前記車輪支持体に揺動自在に連結され、他端部が前記車体側部材に揺動自在に連結されたトーコントロールリンクとを備え、
   平面視において前側の前記ロアアームは、車体幅方向で車体内方側ほど車体前側に位置する傾斜姿勢に設定され、平面視において後側の前記ロアアームは、前記車体幅方向で車体内方側ほど車体後側に位置する傾斜姿勢に設定され、平面視において前記トーコントロールリンクは、前記車体幅方向で車体内方側ほど車体後側に位置する傾斜姿勢に設定され、
   前記前側のロアアームの他端部と前記車体側部材とは第１防振ブッシュを介して連結し、前記後側のロアアームの他端部と前記車体側部材とは第２防振ブッシュを介して連結し、前記トーコントロールリンクの他端部と前記車体側部材とは第３防振ブッシュを介して連結し、
   前記第１防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記前側のロアアームの長手方向と直交する方向に沿い、前記第２防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記後側のロアアームの長手方向と直交する方向に沿うとともに、前記第３防振ブッシュの軸芯が、平面視において、前記トーコントロールリンクの長手方向と直交する方向に沿うように、前記第１防振ブッシュと第２防振ブッシュと第３防振ブッシュとの姿勢が設定されているマルチリンク式サスペンション装置であって、
   前記第１防振ブッシュ及び前記第２防振ブッシュは、第１軸部材と、前記第１軸部材を囲む第１外筒と、前記第１軸部材と第１外筒を連結する第１ゴム状弾性体とを備え、前記第１軸部材の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第１膨出部に構成され、前記第１膨出部を囲む前記第１外筒の内周面部分が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成され、前記第１防振ブッシュ及び前記第２防振ブッシュは、さらに、前記第１軸部材と第１外筒の間に位置する第１中間筒を備えて、前記第１ゴム状弾性体が、前記第１軸部材と第１中間筒を連結する内側ゴム状弾性体部分と、前記第１中間筒と第１外筒を連結する外側ゴム状弾性体部分とで構成され、前記第１中間筒の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第１中間筒側膨出部に構成されて、前記第１中間筒側膨出部の外周面が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凸状の球面に形成されるとともに、前記第１中間筒側膨出部の内周面が、前記第１膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成され、
   前記第３防振ブッシュは、第２軸部材と、前記第２軸部材を囲む第２外筒と、前記第２軸部材と第２外筒を連結する第２ゴム状弾性体とを備え、前記第２軸部材の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第２膨出部に構成され、前記第２膨出部を囲む前記第２外筒の内周面部分が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成されているマルチリンク式サスペンション装置。
2. 前記第２軸部材及び第２外筒の軸方向に沿う断面において、前記第２外筒の前記凹状の球面によって定められる仮想球面と、前記第２膨出部の前記凸状の球面によって定められる仮想球面との間の第２ゴム状弾性体部分の周方向の両端部に、前記第２軸部材と、前記第２外筒の軸方向の両端部との間で露出した円弧状の一対の開放端面が各別に形成され、前記第２外筒は、軸方向中央部が両端部よりも薄肉の、外周面の径が一定のストレート筒状に形成されている請求項１記載のマルチリンク式サスペンション装置。
3. 前記第３防振ブッシュは、前記第２軸部材と第２外筒の間に位置する第２中間筒を備えて、前記第２ゴム状弾性体が、前記第２軸部材と第２中間筒を連結する内側ゴム状弾性体部分と、前記第２中間筒と第２外筒を連結する外側ゴム状弾性体部分とで構成され、
   前記第２中間筒の軸方向の中央部が、径方向外方側に膨出した球状の第２中間筒側膨出部に構成されて、前記第２中間筒側膨出部の外周面が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凸状の球面に形成されるとともに、前記第２中間筒側膨出部の内周面が、前記第２膨出部の凸状の球面と同芯状の凹状の球面に形成されている請求項１記載のマルチリンク式サスペンション装置。

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