JP2008174186A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】最上動したアッパアーム等の車輪支持部が不要に干渉されることないうえ、上方からの荷重を受けたフードが充分に変形でき、しかも、車両設計の自由度を向上できるサスペンション装置を得る。
【解決手段】本サスペンション装置１０では、スプリングサポート５６の上壁部５８に円孔７２を形成している。円孔７２は基部３４を中心にアッパアーム３２の先端側が上方へ回動した際の回動軌跡上に形成されており、上方へ回動したアッパーム３２の先端側は円孔７２を通過して上壁部５８の上方へ突出し、上壁部５８にアッパーム３２の先端側が接することを回避できる。これにより、上壁部５８の設定位置を低く設定でき、ひいては、フード６２の設定位置を低く設定できたり、フード６２の形状をより自由に設計できたり等、車両２０の設計の自由度が向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両のサスペンション装置に関する。

下記特許文献１に開示されたサスペンション装置では、ショックアブソーバを構成するコイルばねの上端が、ホイールハウジングに固定された上部ばね座に支持されている。この上部ばね座や上部ばね座が固定されるホイールハウジングの上壁部は、上下にフード（ボンネットフード）と対向する構成である。このため、上部ばね座やホイールハウジングの上壁部とフードとは上下方向に一定寸法以上離間させて、上部ばね座やホイールハウジングの上壁部とフードとの間に空間を形成しておき、上方からの荷重を受けたフードが充分に変形できるようにしておかなくてはならない。
特開平８−５８３３１号公報

一方、この特許文献１に開示されたサスペンション装置では、車輪の上下動に伴い、ゴムブッシュジョイントに支持された基端部を軸にアッパアームの先端が上下に揺動する。アッパームの先端が上方へ揺動した際には、当然、上部ばね座又はホイールハウジングの上壁部に接近する。したがって、アッパアームの先端が最も上方へ揺動した際にも、上部ばね座やホイールハウジングの上壁部がアッパアームの先端に当接しないように、上部ばね座やホイールハウジングの上壁部の位置を設定しなくてはならない。

このように、上部ばね座やホイールハウジングの上壁部とフードとの間に空間と、最も上方へ揺動したアッパアームの先端との双方を考慮しなくてはならないことで、フードの形状、ひいては、車両の形状の設計の自由度が狭まってしまう。

本発明は、上記事実を考慮して、最上動したアッパアーム等の車輪支持部が不要に干渉されることないうえ、上方からの荷重を受けたフードが充分に変形でき、しかも、車両設計の自由度を向上できるサスペンション装置を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係るサスペンション装置は、車両の車輪に直接又は間接的に連結されて、前記車輪を上下動可能に支持すると共に、前記車輪の上下動に伴い上下動する車輪支持部と、前記車両の上部パネル部材との間に前記車両の上下方向に沿った所定の寸法以上の空間を有した状態で前記上部パネル部材と前記車輪支持部との間に設けられて、前記車両を構成する車体に直接又は間接的に取り付けられると共に、上動した前記車輪支持部が通過して前記空間に入り込み可能な通過孔が形成された上壁部と、を備えている。

請求項１に記載のサスペンション装置では、車輪を支持する車輪支持部が車輪の上動に伴い上動すると上壁部に形成された通過孔を通過して上壁部と車両の上部パネル部材との間の空間内に入り込む。このため、車輪支持部が上壁部に当接して、車輪支持部の上動が妨げられることがない。

一方、この上壁部と上部パネル部材とは車両の上下方向に所定の寸法以上離間しており、上壁部と上部パネル部材との間には上記の空間が形成される。このため、上方からの外力で上部パネル部材が変形しようとした際には、上壁部が不要に上部パネル部材に干渉することなく、充分に上部パネル部材を変形させることができる。

ここで、上記のように、上動した車輪支持部が上壁部に形成された通過孔を通過することで上動した車輪支持部に上壁部が当接することを防止するため、上壁部の位置を充分に車両下方に設定でき、これに伴い、上部パネル部材の位置も低く設定できる。これにより、本発明を適用することで、車両の設計の自由度を向上できる。

請求項２に記載の本発明に係るサスペンション装置は、請求項１に記載の本発明において、前記車輪の上下動に伴い弾性変形して前記車輪の上下動に起因した振動の前記車体への伝達を軽減する振動緩和手段を備えると共に、前記振動緩和手段と前記上部パネル部材との間に設けられて上側から前記振動緩和手段を支持する支持体を含めて前記上壁部を構成した、ことを特徴としている。

請求項２に記載のサスペンション装置では、車輪の上下動に伴い振動緩和手段が弾性変形することで車輪の上下動に起因した振動が車体への伝達されることを軽減できる。

ここで、この振動緩和手段の上部を支持するための支持体は上壁部を構成しており、上記のように、この上壁部の位置を低く設定できることで、振動緩和手段の上部の支持位置、ひいては、振動緩和手段の設置位置を低く設定できる。

請求項３に記載の本発明に係るサスペンション装置は、請求項１又は請求項２に記載の本発明において、前記通過孔を封止すると共に、上方又は下方から付与された力により弾性変形可能な封止部材を備えることを特徴としている。

請求項３に記載のサスペンション装置では、上動した車輪支持部が通過する通過孔は封止部材により封止される。このため、通過孔から水や異物が入り込むことを防止又は効果的に抑制できる。

さらに、封止部材は上方又は下方からの力で弾性変形が可能である。このため、車輪支持部の上動や上方からの力による上部パネル部材の変形が封止部材に大きく妨げられることはない。

請求項４に記載の本発明に係るサスペンション装置は、請求項３に記載の本発明において、上方から付与された力により弾性変形可能で、前記車両の下方へ向けて開口した凹形状に形成され、上動して前記通過孔を通過した前記車輪支持部を収容可能な収容部を前記封止部材に形成したことを特徴としている。

請求項４に記載のサスペンション装置では、封止部材には下方へ向けて開口した凹形状の収容部が形成されており、上動して通過孔を通過した車輪支持部がこの収容部に収容される。このため、車輪支持部の上動が封止部材に妨げられることがない。しかも、この収容部は上方から付与された力で弾性変形するため、上方からの力で上部パネル部材が下方へ変形した際には、この変形した上部パネル部材に押圧されて収容部が適宜に変形する。このため、この収容部が上部パネル部材の変形を大きく妨げることがない。

請求項５に記載の本発明に係るサスペンション装置は、請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の本発明において、前記上壁部に形成され、前記上壁部に入力される外力に対する剛性を前記上壁部に付与する補強部を備えることを特徴としている。

請求項５に記載のサスペンション装置では、上壁部には補強部が形成され、この補強部により上壁部に入力される外力に対する剛性が上壁部に付与される。これにより、通過孔を形成することによる上壁部の剛性低下を防止又は効果的に抑制できる。

請求項６に記載の本発明に係るサスペンション装置は、請求項３又は請求項４に記載の本発明において、前記通過孔の縁部に沿って前記上壁部を部分的に変形させることで前記上壁部に形成され、前記封止部材が装着されると共に、前記上壁部に入力される外力に対する剛性を前記上壁部に付与する封止部材取付部を備えることを特徴としている。

請求項６に記載のサスペンション装置では、通過孔の縁部に沿って封止部材取付部が形成され、この封止部材取付部に封止部材が取り付けられる。ここで、封止部材取付部は上壁部を部分的に変形させることで形成され、この部分的な変形により上壁部に入力される外力に対する剛性が向上している。これにより、通過孔を形成することによる上壁部の剛性低下を防止又は効果的に抑制できる。

以上説明したように、請求項１に記載のサスペンション装置は、上動した車輪支持部が上壁部に当接して車輪支持部の上動が妨げられることがないうえ、上方からの外力が付与された上部パネル部材の変形を上壁部が不要に妨げることなく、しかも、上壁部及び上部パネル部材の各位置を充分に車両下方に設定でき、車両の設計の自由度を向上できる。

請求項２に記載のサスペンション装置は、振動緩和手段の上部の支持位置、ひいては、振動緩和手段の設置位置を低く設定できる等、車両の設計の自由度を向上できる。

請求項３に記載のサスペンション装置は、車輪支持部の上動や上方からの力による上部パネル部材の変形を大きく妨げることなく、通過孔を介した水や異物の落下を防止又は効果的に抑制できる。

請求項４に記載のサスペンション装置は、車輪支持部の上動を妨げたり、上方からの力による上部パネル部材の変形を大きく妨げたりすることなく、通過孔を介した水や異物の落下を防止又は効果的に抑制できる。

請求項５に記載のサスペンション装置は、補強部が上壁部に入力される外力に対する剛性を上壁部に付与するため、通過孔を形成することによる上壁部の剛性低下を防止又は効果的に抑制できる。

請求項６に記載のサスペンション装置は、封止部材を取り付けるために上壁部に形成された封止部材取付部が上壁部に入力される外力に対する剛性を上壁部に付与するため、通過孔を形成することによる上壁部の剛性低下を防止又は効果的に抑制できる。

＜本実施の形態の構成＞
図１には本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置１０の構成が断面図により示されている。

この図に示されるように、サスペンション装置１０はロアアーム１２を備えている。ロアアーム１２は基部１４を備えている。基部１４にはブッシュ１６が設けられており、図示しないサスペンションメンバに対して車両２０の前後方向を軸方向とする軸周りに回動可能にサスペンションメンバに軸支されている。このサスペンションメンバは、車両２０の左右両側で車体の骨格を構成するサイドメンバを繋ぐように設けられており、ロアアーム１２はサスペンションメンバを介して車体の骨格部材に支持される。このロアアーム１２の先端側は車輪２４を回転自在に軸支するナックル２６の下端部又はナックル２６の下端部近傍でボールジョイント２８を介してナックル２６に連結されている。

一方、本サスペンション装置１０は車輪支持部としてのアッパアーム３２を備えている。アッパアーム３２は基部３４を備えている。基部３４にはブッシュ３６が設けられており、上記のサスペンションメンバ（又は車両２０のボデー）に対して車両２０の前後方向を軸方向とする軸周りに回動可能にサスペンションメンバ（又は車両２０のボデー）に軸支されている。このアッパアーム３２の先端側は上記のナックル２６の上端部にボールジョイント２８を介して連結されている。このため、車輪２４が上下動すると、ロアアーム１２が基部１４を中心として車両２０の前後方向を軸方向とする軸周りに上下に回動すると共に、アッパアーム３２が基部３４を中心として車両２０の前後方向を軸方向とする軸周りに上下に回動する。

また、本サスペンション装置１０は振動緩和手段を構成するショックアブソーバ４２を備えている。ショックアブソーバ４２は車両２０の上下方向に対して左右方向に傾斜した所定方向が軸方向とされた略筒形状のショックアブソーバ本体４４を備えている。このショックアブソーバ本体４４には軸部材４６が設けられている。軸部材４６は軸方向（長手方向）がショックアブソーバ本体４４の軸方向（長手方向）と略同方向とされた棒状部材で、その軸方向中間部よりも上側がショックアブソーバ本体４４に収容されている。軸部材４６の下端はロアアーム１２に設けられた連結部４８に連結されており、概ね車両２０の前後方向を軸方向とする軸周りにロアアーム１２に対して回動可能とされている。

また、ショックアブソーバ本体４４の外周部には座金５０が形成されている。この座金５０よりも上側にはショックアブソーバ４２と共に振動緩和手段を構成するサスペンションスプリング５２が設けられており、このサスペンションスプリング５２の下端が座金５０に接している。サスペンションスプリング５２は圧縮コイルスプリングとされており、このサスペンションスプリング５２の内側にショックアブソーバ本体４４の座金５０よりも上側の部分が入り込んでいる。

サスペンションスプリング５２の上端側には座金５４が設けられており、サスペンションスプリング５２の上端が座金５４に圧接している。この座金５４は溶接等の固着手段やボルト等の締結手段により支持体としてのスプリングサポート５６の上壁部５８に一体的に固定されている。このスプリングサポート５６からは連続してスプリングサポート５６の側壁部６０が形成されている。側壁部６０は溶接等の固着手段やボルト等の締結手段により車両２０のボデーや車両２０の車体の骨格に一体的に固定されている。上壁部５８よりも下方で且つ側壁部６０よりも車両２０の左右方向外側はタイヤ（車輪２４）の収容部６４とされており、上壁部５８よりも上方に位置する車両２０のフード６２（上部パネル部材）よりも下側で且つ側壁部６０よりも車両２０の左右方向内側はエンジンルーム６６とされている。

一方、スプリングサポート５６の上壁部５８には通過孔としての円孔７２が形成されている。円孔７２は、基部３４を中心にアッパアーム３２の先端側が上方へ回動した際の回動軌跡上に形成されており、図１で仮想線（二点鎖線）にて示されるように、上方へ回動したアッパアーム３２の先端側が円孔７２を通過してフード６２と上壁部５８との間の空間部７４に入り込める（すなわち、アッパアーム３２の先端側は円孔７２を通過することで上壁部５８の上側へ突出できる）。

図１、更に詳細には図２乃至図４に示されるように、この円孔７２の縁部に沿って上壁部５８には補強部又は封止部材取付部としての環状のビード部７６が形成されている。ビード部７６はプレス成形等で上壁部５８の一部（すなわち、円孔７２の縁部に沿った部分）を、上壁部５８の厚さ方向一方（すなわち、概ね車両２０の上方）へ向けて開口した断面凹形状に塑性変形させることで形成されている。また、図１、図２、及び図４に示されるように、上壁部５８の上側には封止部材としてのゴムキャップ７８が設けられている。

ゴムキャップ７８は全体的に柔軟なゴム材又は柔軟なゴム材程度の弾性を有する合成樹脂材により形成されている。ゴムキャップ７８は収容部８０を備えている。収容部８０は外周形状及び内周形状が全体的に略半球形状で、上壁部５８の厚さ方向他方の側（概ね車両２０の下方側）へ向けて開口した断面凹形状に形成されている。収容部８０の内周形状は、図１に示されるように、円孔７２を通過して上壁部５８の上側へ突出したアッパアーム３２の先端側を収容できる形状とされており、好ましくは、車両２０の上方へ最大限回動したアッパアーム３２の先端側が収容部８０の内側に収容された状態で収容部８０の内周部にアッパアーム３２が接しない形状（大きさ）とされている。

収容部８０の開口縁近傍では収容部８０の外周部からリング状のフランジ部８２が延出されている。フランジ部８２はその厚さ方向及び上壁部５８の厚さ方向に沿って上記のビード部７６と対向して配置される。図４に示されるように、上記のビード部７６には固着手段の一態様である接着剤８４が充填されており、接着剤８４がビード部７６（すなわち、上壁部５８）とフランジ部８２の双方に固着することでゴムキャップ７８が上壁部５８に取り付けられる構成になっている。

＜本実施の形態の作用、効果＞
次に本実施の形態の作用並びに効果について説明する。

例えば、車両２０の走行中に路面の凹凸により車輪２４が上下動すると、車輪２４の上下動に追従してロアアーム１２の先端側が基部１４を中心に上下動すると共に、アッパアーム３２の先端側が基部３４を中心に上下動する。ロアアーム１２が上下動すると、ショックアブソーバ４２の軸部材４６が上下動し、ショックアブソーバ本体４４及びサスペンションスプリング５２を介してスプリングサポート５６、ひいては、車両２０のボデーに軸部材４６の上下動、すなわち、振動を伝達する。しかしながら、この振動は、サスペンションスプリング５２の弾性と、ショックアブソーバ本体４４の振動減衰機能により軽減されて車両２０のボデーに伝わる。

一方で、上記のように、車輪２４の上動に伴いアッパアーム３２の先端側が基部３４を中心に上動すると、アッパアーム３２の先端側はスプリングサポート５６の上壁部５８に接近する。ここで、上記のように上壁部５８における基部３４を中心としたアッパアーム３２の先端側の回動軌跡上には円孔７２が形成されているため、アッパアーム３２の先端側が上方へ一定ストローク以上回動しても、アッパアーム３２の先端側は上壁部５８に接することなく、円孔７２を通過してゴムキャップ７８の収容部８０内（すなわち、上壁部５８よりも上側で、更に言えば、上壁部５８とフード６２との間）に入り込む。

このように、本実施の形態では、上方へ回動したアッパアーム３２の先端側が円孔７２を通過することで上壁部５８への当接を回避できるため、上壁部５８の設定位置を車両２０の下方側に低く設定でき、これに伴い、ショックアブソーバ４２やサスペンションスプリング５２の設置位置を低く設定できる。さらに、上壁部５８とフード６２との間の空間部７４には、車両２０の上下方向に一定以上の間隔を設けなくてはならないが、このように、上壁部５８の設定位置を低く設定できることで、フード６２の設定位置を低く設定できたり、フード６２の形状をより自由に設計できたり等、車両２０の設計の自由度が向上する。

さらに、上記の効果は円孔７２を上壁部５８に形成するだけで得ることができ、特許請求の範囲の請求項１及び請求項２に記載の本発明の観点からすれば、円孔７２を上壁部５８に形成するだけでもよいが、本実施の形態では、この円孔７２がゴムキャップ７８により閉止されている。このため、上壁部５８よりも上方から上壁部５８の下側へ水や油、更には他の異物が落下することがなく、このような水や油、更には他の異物がショックアブソーバ４２やサスペンションスプリング５２等に付着することを防止できる
また、このように円孔７２はゴムキャップ７８により閉止されているが、上記のように、円孔７２を通過したアッパアーム３２の先端側はゴムキャップ７８の収容部８０内に収容される構成であるため、アッパアーム３２が収容部８０に不要に大きく干渉されることはなく、しかも、最適な設定では円孔７２を通過したアッパアーム３２の先端側が収容部８０に接することがない。これにより、アッパアーム３２の上下動がゴムキャップ７８に妨げられることがなく、円滑にアッパアーム３２が上下動できる。

さらに、収容部８０を有するゴムキャップ７８は柔軟なゴム材又は柔軟なゴム材程度の弾性を有する合成樹脂材により形成されている。このため、上方からの外力が収容部８０に作用すると収容部８０は容易に弾性変形する。したがって、上方からの外力で変形するフード６２が下方の収容部８０を押圧すれば、フード６２の変形に応じて収容部８０は容易に変形し、収容部８０がフード６２の変形を妨げることがない。このため、フード６２が変形することによる外力のエネルギー吸収効果を充分に発揮できる。

一方、本実施の形態では、接着剤８４が充填されるビード部７６は、上壁部５８の厚さ方向一方（すなわち、概ね車両２０の上方）へ向けて開口した断面凹形状で、しかも、円孔７２の縁に沿った環状に形成されている。このように塑性変形させられたビード部７６を上壁部５８に形成することで、上壁部５８に対して付与される外力に対する剛性が増す。これにより、円孔７２を形成することで低下した上壁部５８の剛性を補うことができる。しかも、ビード部７６には接着剤８４の充填部位としての機能も有するため、コスト高を招くことなく上壁部５８の剛性を補うことができる。

また、円孔７２がその一形態とされる通過孔は上方へ回動したアッパアーム３２の先端側が通過できれば、その形状が円形に限定されることはないが、通過孔を円孔７２とすることで、円孔７２を形成することによる特定方向からの外力に対する上壁部５８の剛性低下を招かない。しかも、この円形の円孔７２の縁に沿ってビード部７６を円孔７２に対して同軸の円環状に形成することで、多方向からの外力に対する上壁部５８の剛性向上を図ることができる。

なお、本実施の形態では、封止部材に収容部８０を有するゴムキャップ７８を適用したが、封止部材の構成がこのようなゴムキャップ７８に限定されるものではない。例えば、極めて柔軟で上方へ回動するアッパアーム３２からの押圧力で極めて容易に変形可能なシート部材を封止部材とし、このシート部材で円孔７２を閉止する構成としてもよい。

本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置の構成の概略を示す断面図である。 本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置の要部の構成の概略を示す斜視図である。 本発明の一実施の形態に係るサスペンション装置を構成するスプリングサポートの要部を拡大した断面図である。 封止部材の装着状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１０ サスペンション装置
２０ 車両
２４ 車輪
３２ アッパアーム（車輪支持部）
４２ ショックアブソーバ（振動緩和手段）
５２ サスペンションスプリング（振動緩和手段）
５６ スプリングサポート（支持体）
５８ 上壁部
６２ フード（上部パネル部材）
７２ 円孔（通過孔）
７６ ビード部（補強部、封止部材取付部）
７８ ゴムキャップ（封止部材）
８０ 収容部

Claims (6)

1. 車両の車輪に直接又は間接的に連結されて、前記車輪を上下動可能に支持すると共に、前記車輪の上下動に伴い上下動する車輪支持部と、
   前記車両の上部パネル部材との間に前記車両の上下方向に沿った所定の寸法以上の空間を有した状態で前記上部パネル部材と前記車輪支持部との間に設けられて、前記車両を構成する車体に直接又は間接的に取り付けられると共に、上動した前記車輪支持部が通過して前記空間に入り込み可能な通過孔が形成された上壁部と、
   を備えるサスペンション装置。
2. 前記車輪の上下動に伴い弾性変形して前記車輪の上下動に起因した振動の前記車体への伝達を軽減する振動緩和手段を備えると共に、
   前記振動緩和手段と前記上部パネル部材との間に設けられて上側から前記振動緩和手段を支持する支持体を含めて前記上壁部を構成した、
   ことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 前記通過孔を封止すると共に、上方又は下方から付与された力により弾性変形可能な封止部材を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 上方から付与された力により弾性変形可能で、前記車両の下方へ向けて開口した凹形状に形成され、上動して前記通過孔を通過した前記車輪支持部を収容可能な収容部を前記封止部材に形成したことを特徴とする請求項３に記載のサスペンション装置。
5. 前記上壁部に形成され、前記上壁部に入力される外力に対する剛性を前記上壁部に付与する補強部を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のサスペンション装置。
6. 前記通過孔の縁部に沿って前記上壁部を部分的に変形させることで前記上壁部に形成され、前記封止部材が装着されると共に、前記上壁部に入力される外力に対する剛性を前記上壁部に付与する封止部材取付部を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のサスペンション装置。

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