JP2009029155A - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用サスペンション装置の軽量化を図ることを可能にするとともに、乗り心地の改善を図ることを可能にする。
【解決手段】車体側から複数のアーム１４，２７〜２９が延出され、これらのアーム１４，２７〜２９の先端に車輪１２を揺動自在に取付けるナックル１３が揺動自在に支持された車両用サスペンション装置１０において、アーム２７は、Ｉ型のアーム部（ロッド）３１と、このアーム部３１の一端に設けられた第１のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）３２と、アーム部３１の他端に設けられた第２のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）３４とからなり、アーム部３１の軸方向から見たときの第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２同士に所定の傾き角を持たせた。
【選択図】図６

Description

本発明は、車輪を上下にストロークさせて路面からの入力を緩和するとともに、車両のスタビリティ（安定性）の確保をする車両用サスペンション装置に関するものである。

車両用サスペンション装置の中には、ダブルウィッシュボーン式やマルチリンク式などのサスペンション装置が知られている。
この種の車両用サスペンション装置は、サスペンションを用途に応じて設計変更を加えて採用するのが一般的であった。

このような車両用サスペンション装置として、後輪を支持するマルチリンク式のサスペンション装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００５−２２５３８２公報（第１５頁、図２）

特許文献１の技術の概要を図７に基づいて説明する。
図７は従来の車両用サスペンション装置の基本構成を説明する図である。
車両用サスペンション装置２１０は、後輪２１１を取付けるナックル２１２と、車体フレーム（不図示）から車体幅外方に延ばされ、ナックル２１２の上部を支持するアッパアーム（第１ラテラルアーム）２１３と、車体フレームから車体幅外方に延ばされ、ナックル２１２の下部を支持するロアアーム（第２ラテラルアーム）２１４と、これらのアッパアーム２１３及びロアアーム２１４の中間高さにて、車体フレームから車体幅外方に延ばされ、ナックルを２１２を支持するコントロールアーム（第３ラテラルアーム）２１５と、車体フレームから車体前方に延ばされ、ナックル２１２を支持するリーディングアーム２１６と、車体フレームから車体後方に延ばされ、ナックル２１２を支持するトレーリングアーム２１７とから構成される。

トレーディングアーム２１７は、車体側にラバーブッシュ（不図示）を介して揺動自在に支持され、ナックル２１２側にラバーブッシュ（不図示）を介して揺動自在に支持される。他のアーム２１３〜２１６も、車体側及びナックル側にラバーブッシュを備える。

しかし、車両用サスペンション装置２１０では、アーム２１３〜２１７を揺動自在に支持するラバーブッシュの数が多い。従って、サスペンションのストローク時にラバーブッシュの撓みが大きく必要な部分も多い。従って、ラバーブッシュのヒステリシスを大きく確保しなければならない箇所も多く、ラバーブッシュの外径が大きくする必要があり、このため、重量の増加を招くことがある。
また、車両用サスペンション装置２１０のように、ラバーブッシュの撓み量が大きい場合には、想定外の振動吸収メカニズムが起きるため、乗り心地を悪化させる原因ともなりかねない。

本発明は、ラバーブッシュの撓み量を最小限に止め、アームの軽量化を図ることができるとともに、乗り心地の改善を図ることができる車両用サスペンション装置を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車体側から複数のアームが延出され、これらのアームの先端に車輪を揺動自在に取付けるナックルが揺動自在に支持された車両用サスペンション装置において、アームは、Ｉ型のアーム部と、このアーム部の一端に設けられた第１のラバーブッシュと、アーム部の他端に設けられた第２のラバーブッシュとからなり、アーム部の軸方向から見たときの第１・第２のラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、中心線同士の傾き角が、５〜２０°に設定されたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、アームが、ナックルの前側に接続されることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、車体側から複数のアームが延出され、ナックルが揺動自在に支持される。アームが、Ｉ型のアーム部と、このアーム部の一端に設けられた第１のラバーブッシュと、アーム部の他端に設けられた第２のラバーブッシュとから構成され、アーム部の軸方向から見たときの第１・第２のラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせた。
これにより、第１・第２のラバーブッシュの中心線を最適な方向に設定することができ、第１・第２のラバーブッシュの変形量（ヒステリシス）を小さくすることができる。この結果、第１・第２のラバーブッシュの外径を小径にすることができ、車両用サスペンション装置の重量の軽量化を図ることができる。

一般的に、マルチリンク式のサスペンション装置などのアームの多いサスペンションでは、ブッシュの撓みが大きい場合には、想定外の振動吸収メカニズムが起きるため、乗り心地を悪化させる原因ともなる。すなわち、第１・第２のラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせ、第１・第２のラバーブッシュの中心線を最適な方向に設定し、第１・第２のラバーブッシュの変形量（ヒステリシス）を小さくすることで、乗り心地の改善を図ることができる。

請求項２に係る発明では、中心線同士の傾き角が、５〜２０°に設定されたので、さらなる、乗り心地の改善を図ることができる。なお、５°未満では第１・第２のラバーブッシュの変形量（ヒステリシス）を十分に小さくすることはできない。２０°を超えると第１・第２のラバーブッシュの変形量大きくなり、ヒステリシスが増加し、乗り心地上好ましくない。

ナックルの前側に配置されるアームは、主にナックルのトー（toe）方向の動きを規制する機能を持つが、良好なトー角変化特性とするためには、ナックルの後ろ前に配置されるアームに対し、アーム長さを短くする必要がある。この場合に、ナックルの前側に配置されるアームは、アーム長さが短く、ブッシュのこじれが大きくなり易い。そこで、請求項３に係る発明では、第１・第２のラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせたアームを、ナックルの前側に接続されるようにした。これにより、効果的にブッシュのこじれを抑制することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る車両用サスペンション装置の斜視図であり、図２は図１に示される車両用サスペンション装置の側面図であり、図３は図１に示される車両用サスペンション装置の平面図であり、図４は図１に示される車両用サスペンション装置の背面図である。

図１〜図４に示されたように、車両用サスペンション装置１０は、右の後輪（車輪）１２のリヤサスペンションであり、車輪１２が回転自在に取付けられるナックル１３と、車体側から車体幅外方に延ばされ、ナックル１３の上部を支持するアッパアーム１４と、車体側から車体幅外方に延ばされ、ナックル１３の下部を支持するロアアーム群１５と、車体とナックル１３の上部とに渡され、車輪１２から入力される衝撃を緩衝するダンパユニット（ショックアブソーバ）１６と、車体とナックル１３の上部に渡され、車体の安定を図るスタビライザ１７とから構成される。

車輪１２は、ナックル１３に取付けられるホイール（不図示）と、ホイールに取付けられるタイヤ１９とからなる。

アッパアーム１４は、略Ａ型を呈するアームであり、略Ａ型の下端に形成され、車体に揺動可能に接続される前後の車体側ゴムブッシュジョイント２１，２１と、略Ａ型の頂点に形成され、ナックル１３の上部を揺動可能に支持するナックル側ゴムブッシュジョイント２２と、略Ａ型の中空部分に形成され、ダンパユニット１６が貫通される開口２３とを有する。
前後の車体側ゴムブッシュジョイント２１，２１は、それぞれボルト２４，２４で車体に取付けられる。

ロアアーム群１５は、車体から車体幅外方に延ばされ、ナックル１３の前端で且つ車軸（車輪１２の中心）２６の高さ位置を支持する第１ロアアーム（ラテラルロッド）２７と、車体から車体幅外方に延ばされ、ナックル１３の中心近傍で且つ車軸２６の下方位置を支持する第２ロアアーム（ラテラルロッド）２８と、車体から車体幅外方に延ばされ、ナックル１３の後端で且つ車軸の下方位置を支持する第３ロアアーム（ラテラルロッド）２９とから構成される。

第１〜第３ロアアーム２７〜２９は、溶接で接合された略Ｉ型のアームであり、車体前側（前部）から第１ロアアーム２７、第２ロアアーム２８、第３ロアアーム２９の順で配置される。また、第１〜第３ロアアーム２７〜２９は、左右方向（車体幅方向）に延在される。

第１ロアアーム（アーム）２７は、Ｉ型のアーム部（ロッド）３１と、このアーム部３１の一端に溶接され、車体側に第１のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）３２を介して支持される車体側環状部３３と、アーム部３１の他端に溶接され、ナックル１３側に第２のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）３４を介して取付けられるナックル側環状部３５とからなる。

すなわち、第１ロアアーム２７は、アーム部３１の一端に溶接構造部３６を有するとともに、アーム部３１の他端に溶接構造部３７を有する。さらに、第１ラテラルロッド（アーム）２７は、ナックル１３の前側に接続される。
第１のラバーブッシュ３２はボルト３８で車体に取付けられ、第２のラバーブッシュ３４はボルト３９でナックル１３に取付けられる。

第１・第２のラバーブッシュ３２，３４は、アーム部３１の軸方向から見たときの第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線同士に所定の傾き角を持たせたものである。
好ましくは、中心線同士の傾き角が、５〜２０°に設定される。

第２ロアアーム２８は、ロッド４１と、このロッド４１の一端に溶接され、車体側にゴムブッシュジョイント４２を介して支持される車体側環状部４３と、ロッド４１の他端に溶接され、ナックル１３側にゴムブッシュジョイント４４を介して取付けられるナックル側継手部４５とからなる。

すなわち、第２ロアアーム２８は、ロッド４１の一端に溶接構造部４６を有するとともに、ロッド４１の他端に溶接構造部４７を有する。
ゴムブッシュジョイント４２はボルト４８で車体に取付けられ、ナックル側継手部４５はボルト４９でナックル１３に取付けられる。

第３ロアアーム２９は、ロッド５１と、このロッド５１の一端に溶接され、車体側にゴムブッシュジョイント５２を介して支持される車体側環状部５３と、ロッド５１の他端に溶接され、ナックル１３側にゴムブッシュジョイント５４を介して取付けられるナックル側継手部５５とからなる。

すなわち、第３ロアアーム２９は、ロッド５１の一端に溶接構造部５６を有するとともに、ロッド５１の他端に溶接構造部５７を有する。
ゴムブッシュジョイント５２はボルト５８で車体に取付けられ、ナックル側継手部５５はボルト５９でナックル１３に取付けられる。

図４に示されたように、第１〜第３のロアアーム２７〜２９のナックル１３側の溶接構造部３７，４７，５７は、タイヤ１９内に収納された位置にある。

ダンパユニット１６は、タイヤ１９からの入力を吸収する（車体の衝撃を和らげる）コイルスプリング（スプリング）６１と、車体とナックル１３との間に渡され、コイルスプリング６１の動きを緩和するダンパ６２とからなる。
コイルスプリング６１は、ダンパ６２の外側で且つ同軸に配置される。

ナックル１３は、ホイール（不図示）を取付けるホイール取付部７１と、車軸２６の上部に形成され、アッパアーム１４で支持されるアッパアーム支持部７２と、車軸２６の前側（前方）に形成され、第１ロアアーム２７で支持される第１ロアアーム支持部７３と、車軸２６の下部に形成され、第２ロアアーム２８で支持される第２ロアアーム支持部７４と、車軸２６の後方下部に形成され、第３ロアアーム２９で支持される第３ロアアーム支持部７５と、車軸２６の上部に形成され、ダンパユニット１６が連結されるダンパユニット連結部７６と、車軸２６の上部後方に形成され、スタビライザ１７が連結されるスタビライザ連結部７７とを有する。
ホイール取付部７１は、ホイールをナット締めするための複数のボルト７９を備える。

図４に示されるように、車体幅方向に関して車体外側から、アッパアーム支持部７２、ダンパユニット連結部７６、スタビライザ連結部７７がこの順で設けられる。すなわち、ナックル１３に、車体幅方向に関して車体外側から、アッパアーム１４、ダンパユニット１６、スタビライザ１７の順に接続される。

さらに、図４に示されるように、アッパアーム支持部７２、ダンパユニット連結部７６、スタビライザ連結部７７は、車軸２６の近傍に設けられる。すなわち、アッパアーム１４、ダンパユニット１６及びスタビライザ１７は、側面視でナックル１３に車体高さ方向に関して略同一高さで、且つ車輪１２の車軸２６近傍（車軸の廻りに）に接続される。

スタビライザ１７は、左右の後輪１２（左の後輪は不図示）の間に渡たす部材であり、例えば、左右の後輪１２が上下に同相で動く場合にはばねとしての機能はないが、左右の後輪１２が逆相で動くとき（例えば、カーブなどで車体がローリングしたとき）には中央付近のバーにねじれが発生し、このねじれ剛性が抵抗となって上に跳ねようとする車輪の動きを押さえ、結果として車体の傾きを押さえ込み、車体の安定性の向上を図る。

図５は図１に示される車両用サスペンション装置のロアアームの特徴を示す平面図であり、図６は図１に示される車両用サスペンション装置のロアアームの特徴を示す側面図である。
図５に示されたように、アーム（第１ロアアーム）は、第１のラバーブッシュ（車体側のゴムブッシュジョイント）の中心線Ｃ１と第２のラバーブッシュ（ナックル側のゴムブッシュジョイント）の中心線Ｃ２とが、平面視では略平行に配置される。

図６に示されたように、アームは、第１のラバーブッシュの中心線Ｃ１と第２のラバーブッシュの中心線Ｃ２とが、側面視では所定の傾き角θ１を持って配置される。

車両用サスペンション装置１０では、車体側から複数のアーム１４，２７〜２９が延出され、ナックル１３が揺動自在に支持される。複数のアーム１４，２７〜２９の内の第１ロアアーム（アーム）２７が、Ｉ型のアーム部（ロッド）３１と、このアーム部３１の一端に設けられた第１のラバーブッシュ３２と、アーム部３１の他端に設けられた第２のラバーブッシュ３４とから構成され、アーム部３１の軸方向から見たときの第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２同士に所定の傾き角を持たせた。

これにより、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２を最適な方向に設定することができ、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の変形量（ヒステリシス）を小さくすることができる。この結果、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の外径を小径にすることができ、車両用サスペンション装置１０の重量の軽量化を図ることができる。

一般的に、マルチリンク式のサスペンション装置などのアームの多いサスペンションでは、ラバーブッシュの撓みが大きい場合には、想定外の振動吸収メカニズムが起きるため、乗り心地を悪化させる原因ともなる。

すなわち、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２同士に所定の傾き角を持たせ、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２を最適な方向に設定し、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の変形量（ヒステリシス）を小さくすることで、乗り心地の改善を図ることができる。

第１ロアアーム（アーム）２７では、中心線Ｃ１，Ｃ２同士の傾き角が、５〜２０°に設定されたので、さらなる、乗り心地の改善を図ることができる。なお、５°未満では第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の変形量（ヒステリシス）が十分に小さくすることはできない。２０°を超えると第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の変形量が大きくなり、ヒステリシスが増加し、乗り心地上好ましくない。

ナックルの前側に配置されるアームは、主にナックルのトー（toe）方向の動きを規制する機能を持つが、良好なトー角変化特性とするためには、ナックルの後側に配置されるアームに対し、アーム長さを短くする必要がある。この場合に、ナックルの前側に配置されるアームは、アーム長さが短く、ブッシュのこじれが大きくなりやすい。そこで、第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線同士に所定の傾き角を持たせた第１ロアアーム（アーム）２７を、ナックル１３の前側に接続されるようにした。これにより、効果的にブッシュのこじれを抑制することができる。

尚、本発明に係る車両用サスペンション装置は、図５及び図６に示すように、第１のロアアーム（アーム）２７の第１・第２のラバーブッシュ３２，３４の中心線Ｃ１，Ｃ２同士に所定の傾き角を持たせたが、これに限るものではなく、他のアームのラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせることを妨げるものではない。

本発明に係る車両用サスペンション装置は、セダンやワゴンなどの乗用車に採用するのに好適である。

本発明に係る車両用サスペンション装置の斜視図である。 図１に示される車両用サスペンション装置の側面図である。 図１に示される車両用サスペンション装置の平面図である。 図１に示される車両用サスペンション装置の背面図である。 図１に示される車両用サスペンション装置のロアアームの特徴を示す平面図である。 図１に示される車両用サスペンション装置のロアアームの特徴を示す側面図である。 従来の車両用サスペンション装置の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…車両用サスペンション装置、１２…車輪（右の後輪）、１３…ナックル、１４…アーム（アッパアーム）、２７〜２９…アーム（第１〜第３ロアアーム）、３１…アーム部（ロッド）、３２…第１のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）、３４…第２のラバーブッシュ（ゴムブッシュジョイント）、Ｃ１，Ｃ２…中心線、θ１…所定の傾き角。

Claims (3)

1. 車体側から複数のアームが延出され、これらのアームの先端に車輪を揺動自在に取付けるナックルが揺動自在に支持された車両用サスペンション装置において、
   前記アームは、Ｉ型のアーム部と、このアーム部の一端に設けられた第１のラバーブッシュと、前記アーム部の他端に設けられた第２のラバーブッシュとからなり、
   前記アーム部の軸方向から見たときの前記第１・第２のラバーブッシュの中心線同士に所定の傾き角を持たせたことを特徴とする車両用サスペンション装置。
2. 前記中心線同士の傾き角は、５〜２０°に設定されたことを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション装置。
3. 前記アームは、前記ナックルの前側に接続されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用サスペンション装置。

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