JP2008195296A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ナックルおよび車体を連結するトレーリングアームと、車体およびトレーリングアームを連結するロアアームとを備えたサスペンション装置において、ロアアームを剛体で構成しながら車輪の前後コンプライアンスを確保する。
【解決手段】 トレーリングアーム１２の車幅方向内端および車幅方向外端をそれぞれ車体およびナックル１１に枢支し、ロアアーム１４の車幅方向内端を車体に枢支して車幅方向外端をトレーリングアーム１２に一対のゴムブッシュジョイント２２，２３を介して連結したので、車輪Ｗに車体前後方向の荷重ＦＸが入力したときに、ロアアーム１４を車体前後方向に撓み難い剛体で構成しても、ゴムブッシュジョイント２２，２３が変形することで車輪Ｗの前後コンプライアンスを高めて乗り心地を改善することができる。またロアアーム１４を撓み難い剛体で構成できるので、その材料や形状の設計自由度が増加してコストダウンや軽量化に寄与することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端がナックルに枢支された第１サスペンションアームと、車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端が前記第１サスペンションアームに連結された第２サスペンションアームとにより、車輪を車体に上下動可能に懸架するサスペンション装置に関する。

車輪支持部材（ナックル）１０の上部をアッパーアーム１６を介して車体に枢支するとともに、車輪支持部材１０の下部をロアアーム１８を介して車体に枢支し、前記ロアアーム１８を、車幅方向外端が車輪支持部材１０に枢支された前側アーム部２６と、車幅方向外端が前側アーム部２６に剛結された後側アーム部２８とで構成し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。

このサスペンション装置は、車輪１２に車体前後方向の荷重が入力したときに、ロアアーム１８の前側アーム２６の前端のゴムブッシュジョイント３０が弾性変形し、かつ車幅方向に延びる後側アーム部２８が車体前後方向に撓むことで車輪支持部材１０の前後動を許容し、これにより車輪１２の前後コンプライアンスを確保して乗り心地を高めるようになっている。
特開平９−２９０６１０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたものは、ロアアーム１８の後側アーム部２８自体を撓ませて車輪１２の前後コンプライアンスを確保しているので、後側アーム部２８の金属疲労に対する耐久性を確保しようとすると、その材質や形状の制約が大きくなって設計自由度が大幅に制限されるだけでなく、前後コンプライアンスの設定を変更するには後側アーム部２８そのものを設計変更する必要があり、これがコストアップの要因となる問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ナックルおよび車体を連結する第１サスペンションアームと、車体および第１サスペンションアームを連結する第２サスペンションアームとを備えたサスペンション装置において、第２サスペンションアームを剛体で構成しながら車輪の前後コンプライアンスを確保することを目的とする。

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、車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端がナックルに枢支された第１サスペンションアームと、車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端が前記第１サスペンションアームに連結された第２サスペンションアームとにより、車輪を車体に上下動可能に懸架するサスペンション装置において、前記第２サスペンションアームの車幅方向外端を複数の弾性部材を介して前記第１サスペンションアームに連結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。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記複数の弾性部材のうちの少なくとも一つは、車体前後方向の軸線を有する円筒状ブッシュであることを特徴とするサスペンション装置が提案される。

尚、実施の形態のトレーリングアーム１２は本発明の第１サスペンションアームに対応し、実施の形態のロアアーム１４は本発明の第２サスペンションアームに対応し、実施の形態のゴムブッシュジョイント２２，２３は本発明の弾性部材に対応する。

請求項１の構成によれば、第１サスペンションアームの車幅方向内端および車幅方向外端をそれぞれ車体およびナックルに枢支し、第２サスペンションアームの車幅方向内端を車体に枢支して車幅方向外端を第１サスペンションアームに複数の弾性部材を介して連結したので、車輪に車体前後方向の荷重が入力したときに、第２サスペンションアームを車体前後方向に撓み難い剛体で構成しても、前記複数の弾性部材が変形することで車輪の前後コンプライアンスを高めて乗り心地を改善することができ、しかも弾性部材でロードノイズ等の振動を遮断することができる。また第２サスペンションアームを撓み難い剛体で構成できるので、その材料や形状の設計自由度が増加してコストダウンや軽量化に寄与することができる。更に、仮に第１、第２サスペンションアームを単数の弾性部材で連結すると、第１、第２サスペンションアームが相対的に角変位してナックルの姿勢を保持できなくなるが、複数の弾性部材で連結したことで第１、第２サスペンションアームの相対的な角変位を防止することができる。更にまた、複数の弾性部材の硬さを調整するだけで、車輪の前後コンプライアンスを容易に調整することができる。

また請求項２の構成によれば、第２サスペンションアームの車幅方向外端を第１サスペンションアームに連結する複数の弾性部材のうちの少なくとも一つを、車体前後方向の軸線を有する円筒状ブッシュで構成したので、第２サスペンションアームを撓み変形し難い剛体で構成しても、車輪に入力する前後方向荷重で前記円筒状ブッシュを容易に変形させることで、車輪の前後コンプライアンスを更に高めて乗り心地を一層改善することができる。また車輪に車幅方向の荷重が入力した場合には、径方向の荷重を受けた前記円筒状ブッシュが容易に変形しないため、車輪のトー角の剛性を高めて操縦安定性を確保することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車の左後輪のサスペンション装置を後上方から見た斜視図、図２は図１の２方向矢視図（後面図）、図３は図１の３方向矢視図（下面図）、図４は図２の４−４線拡大断面図である。

図１〜図３に示すように、自動車の左後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から車体前方かつ車幅方向内側に向けて延びるトレーリングアーム１２と、ナックル１１から車幅方向内側に向けて延びるアッパーアーム１３と、トレーリングアーム１２から車幅方向内側に向けて延びるロアアーム１４と、トレーリングアーム１２から上方に延びるダンパー１５と、トレーリングアーム１２から上方に延びるサスペンションスプリング１６とを備える。

ナックル１１は、車軸（図示せず）を回転自在に支持する本体部１１ａと、本体部１１ａから前下方に延びた先端に設けられた筒状の第１トレーリングアーム連結部１１ｂと、本体部１１ａから後下方に延びた先端に設けられた筒状の第２トレーリングアーム連結部１１ｃと、本体部１１ａから上方に二股に延びるアッパーアーム連結部１１ｄとを備える。

トレーリングアーム１２は平面視で「へ」字状に屈曲した部材であり、前端に設けられた筒状の車体連結部１２ａと、前後方向中間部に設けられた二股状の第１ナックル連結部１２ｂと、第１ナックル連結部１２ｂの直後方に設けられた二股状の第２ナックル連結部１２ｃと、第２ナックル連結部１２ｃの近傍の上面に設けられた二股状のダンパー連結部１２ｄと、後端の上面に設けられた円形の皿状のスプリングシート１２ｅと、スプリングシート１２ｅの下面に設けられたチャンネル状のロアアーム連結部１２ｆとを備える。

概ね車幅方向に延びるアッパーアーム１３は中間部が下向きに湾曲した弧状の部材であり、車幅方向外端に設けられた円筒状のナックル連結部１３ａと、車幅方向内端に設けられた円筒状の車体連結部１３ｂとを備える。

概ね車幅方向に延びるロアアーム１４は直線状の部材であり、車幅方向外端に設けられた一対の円筒状のトレーリングアーム連結部１４ａ，１４ｂと、車幅方向内端に設けられた円筒状の車体連結部１４ｃとを備える。

そしてナックル１１の第１トレーリングアーム連結部１１ｂおよび第２トレーリングアーム連結部１１ｃにそれぞれゴムブッシュジョイント１７，１８を介して、トレーリングアーム１２の第１ナックル連結部１２ｂおよび第２ナックル連結部１２ｃが連結され、トレーリングアーム１２の車体連結部１２ａがゴムブッシュジョイント１９を介して図示せぬ車体に連結される。

ナックル１１のアッパーアーム連結部１１ｄにゴムブッシュジョイント２０を介してアッパーアーム１３のナックル連結部１３ａが連結され、アッパーアーム１３の車体連結部１３ｂがゴムブッシュジョイント２１を介して図示せぬ車体に連結される。

トレーリングアーム１２のロアアーム連結部１２ｆに一対のゴムブッシュジョイント２２，２３を介してそれぞれロアアーム１４の一対のトレーリングアーム連結部１４ａ，１４ｂが連結され、ロアアーム１４の車体連結部１４ｃがゴムブッシュジョイント２４を介して図示せぬ車体に連結される。

トレーリングアーム１２のダンパー連結部１２ｄにダンパー１５の下端に設けた円筒状のトレーリングアーム連結部１５ａがゴムブッシュジョイント２５を介して連結される。またトレーリングアーム１２のスプリングシート１２ｅに下端を支持されたサスペンションスプリング１６の上端が図示せぬ車体に設けたスプリングシート２６に支持される。

図４から明らかなように、トレーリングアーム１２のロアアーム連結部１２ｆにロアアーム１４のトレーリングアーム連結部１４ａを連結するゴムブッシュジョイント２２は、内筒２７の外周面と外筒２８の内周面とに円筒状のゴムブッシュ２９を焼き付けて構成される。チャンネル状のロアアーム連結部１２ｆとゴムブッシュジョイント２２の内筒２７とを貫通するボルト３０をナット３１で締結し、かつゴムブッシュジョイント２２の外筒２８をロアアーム１４のトレーリングアーム連結部１４ａに圧入することで、ロアアーム１４の車幅方向外端がトレーリングアーム１２に連結される。

上記ゴムブッシュジョイント２２に隣接するゴムブッシュジョイント２３の取付構造も、図４に示すものと同じである。

二つのゴムブッシュジョイント２２，２３の軸線Ｌ、つまりボルト３０の延びる方向は車体前後方向に整列している。図４においてゴムブッシュジョイント２２，２３のゴムブッシュ２９，２９は、軸線Ｌ方向の剪断力に対しては弱い抵抗力を示し、軸線Ｌに直交する径方向の圧縮・引張力に対しては強い抵抗力を示す。よって、ロアアーム１４とトレーリングアーム１２とは、軸線Ｌ方向には比較的に容易に相対移動することができ（ばね定数小）、軸線Ｌに直交する径方向には相対移動することが困難である（ばね定数大）。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

トレーリングアーム１２とロアアーム１４とは、車幅方向に並置した一対のゴムブッシュジョイント２２，２３で連結されており、しかもゴムブッシュジョイント２２，２３は軸線Ｌに直交する径方向の荷重に対して大きなばね定数を有しているため、車輪Ｗが路面の凹凸に乗り上げたりして車体前後方向の荷重ＦＸが入力した場合や、車両が旋回して横方向の荷重ＦＹが入力した場合に、トレーリングアーム１２とロアアーム１４とは相対的に殆ど角変位することがない。よって、トレーリングアーム１２およびロアアーム１４は、トレーリングアーム１２の車幅方向内端のゴムブッシュジョイント１９およびロアアーム１４の車幅方向内端のゴムブッシュジョイント２４を支点として一体に上下動する、いわゆるＡ型アームとして機能することになり、車輪Ｗのトー角およびキャンバー角の剛性を確保することができる。

仮に、トレーリングアーム１２とロアアーム１４とが単一のゴムブッシュジョイントで連結されているとすると、車輪Ｗに車体前後方向の荷重ＦＸや横方向の荷重ＦＹが入力したときに、単一のゴムブッシュジョイントの部分でトレーリングアーム１２とロアアーム１４とが容易に角変位してしまい、ナックル１１の角度が変化して車輪Ｗのトー角およびキャンバー角の剛性を確保することができなくなる。

ところで、車輪Ｗに車体前後方向の荷重ＦＸが入力したとき、ナックル１１が車体前後方向に平行移動することが可能であると、つまり車輪Ｗの前後コンプライアンスが高いと、車輪Ｗに入力される車体前後方向の荷重ＦＸをいなして乗り心地を高めることができる。そのために、一般にトレーリングアーム１２の前端のゴムブッシュジョイント１９はばね定数が低く設定されており、かつ上記特許文献１に記載されたものは、ロアアームの後側部分が車体前後方向に撓んで前後コンプライアンスを高めるようになっている。

それに対して本実施の形態では、ロアアーム１４が撓み変形しない実質的な剛体として構成されており、車輪Ｗに車体前後方向の荷重ＦＸが入力してトレーリングアーム１２が後退しようとしたとき、ロアアーム１４との間に設けた一対のゴムブッシュジョイント２２，２３が弾性変形して前後コンプライアンスを確保することができる。このとき、一対のゴムブッシュジョイント２２，２３には軸線Ｌ方向の剪断力が作用するため、そのばね定数が小さくなって容易に弾性変形し、トレーリングアーム１２の後退を許容することができる。

以上のように、本実施の形態によれば、車輪Ｗに車体前後方向の荷重ＦＸが入力したときに、ロアアーム１４を車体前後方向に撓み難い剛体で構成しても、一対のゴムブッシュジョイント２２，２３が弾性変形することで車輪Ｗの前後コンプライアンスを高めて乗り心地を改善することができる。このとき、ゴムブッシュジョイント２２，２３でロードノイズ等の振動を遮断することができるので、乗り心地が更に改善される。しかもロアアーム１４を撓み難い剛体で構成できるので、その材料や形状の設計自由度が増加してコストダウンや軽量化に寄与することができる。更に、一対のゴムブッシュジョイント２２，２３の硬さを調整するだけで、ロアアーム１４自体を設計変更することなく、車輪Ｗの前後コンプライアンスを容易に調整することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではトレーリングアーム１２およびロアアーム１４を一対のゴムブッシュジョイント２２，２３で連結しているが、３個以上のゴムブッシュジョイントで連結しても良い。

また実施の形態では一対のゴムブッシュジョイント２２，２３の軸線Ｌが共に車体前後方向を指向しているが、少なくとも１個のゴムブッシュジョイントの軸線Ｌが車体前後方向を指向していれば良い。

自動車の左後輪のサスペンション装置を後上方から見た斜視図 図１の２方向矢視図（後面図） 図１の３方向矢視図（下面図） 図２の４−４線拡大断面図

符号の説明

１１ ナックル
１２ トレーリングアーム（第１サスペンションアーム）
１４ ロアアーム（第２サスペンションアーム）
２２ ゴムブッシュジョイント（弾性部材）
２３ ゴムブッシュジョイント（弾性部材）
Ｌ 軸線
Ｗ 車輪

Claims (2)

1. 車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端がナックル（１１）に枢支された第１サスペンションアーム（１２）と、車幅方向内端が車体に枢支され、車幅方向外端が前記第１サスペンションアーム（１２）に連結された第２サスペンションアーム（１４）とにより、車輪（Ｗ）を車体に上下動可能に懸架するサスペンション装置において、
   前記第２サスペンションアーム（１４）の車幅方向外端を複数の弾性部材（２２，２３）を介して前記第１サスペンションアーム（１２）に連結したことを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記複数の弾性部材（２２，２３）のうちの少なくとも一つは、車体前後方向の軸線（Ｌ）を有する円筒状ブッシュであることを特徴とする、請求項１に記載のサスペンション装置。

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