JP2024075397A - 自動車のサスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】第１及び第２ボールジョイントの間の距離の短縮を図ることができるサスペンション構造を提供する。【解決手段】自動車のサスペンション構造は、ロアリンク支持部１１を備え、ロアリンク支持部１１は、第１ロアボールジョイントの第１スタッド部が挿入される第１挿入孔１２と、第２ロアボールジョイントの第２スタッド部が挿入される第２挿入孔１４と、第１スタッド部に第１挿入孔１２の内壁１２ａを押し付けて第１スタッド部を固定すると共に、第２スタッド部に第２挿入孔１４の内壁１４ａを押し付けて第２スタッド部を固定する固定部材と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、自動車のサスペンション構造に関するものである。

ダブルウイッシュボーン形式のフロントサスペンションは、前輪のホイールサポートに接続するロアアームとして、ラテラルリンク構成のロアアームと、テンションリンク構成あるいはコンプレッションリンク構成のロアアームと、を備えている（例えば、特許文献１参照）。これら２本のロアアームの車体外方側の端部は、それぞれ、２つのボールジョイントでホイールサポートに連結されている（例えば、特許文献１の段落［０００７］、図１０、及び、図１２参照）。

ここで、２つのボールジョイント間のスパンが大きいと、前輪が操舵された際のキャスタトレールが大幅に減少し、ハンドルの戻り不良が顕著となるため、２つのボールジョイントを近接させることが望ましい（例えば、特許文献１の段落［０００８］～［００１０］参照）。

特開２００３－２０２７号公報

上記の従来技術では、ボールジョイントのスタッドボルトにナットを締結することで、ボールジョイントをホイールサポートに取り付けている（例えば、特許文献１の段落［００３７］～［００３９］及び第５図等参照）。このため、ナットを締め付けるレンチなどの締結工具のためのスペースをボールジョイント間に確保する必要があるので、ボールジョイント間の距離の短縮に限界がある、という問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、第１及び第２ボールジョイントの距離の短縮を図ることができるサスペンション構造を提供することである。

本発明は、第１ボールジョイントの第１スタッド部に第１挿入孔の内壁を押し付けて第１スタッド部を固定すると共に、第２ボールジョイントの第２スタッド部に第２挿入孔の内壁を押し付けて第２スタッド部を固定することにより、上記課題を解決する。

本発明によれば、第１ボールジョイントの第１スタッド部に第１挿入孔の内壁を押し付けて固定すると共に、第２ボールジョイントの第２スタッド部に第２挿入孔の内壁を押し付けて固定するため、第１及び第２スタッド部にナットを螺合する必要が無い。従って、締結工具のためのスペースを設ける必要が無いので、第１ボールジョイントと第２ボールジョイントの間の距離の短縮を図ることができる。

図１は、ダブルウィッシュボーン方式のサスペンション構造を示す単線結線図である。 図２は、本発明の実施形態におけるホイールサポートと第１及び第２ロアリンクの接続構造の一例を示す断面図である。 図３は、本発明の実施形態におけるホイールサポートのロアリンク支持部と固定部材の一例を示す平面図である。

＜＜第１実施形態＞＞
本発明に係る第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１はダブルウィッシュボーン方式のサスペンション構造を示す単線結線図、図２は実施形態におけるホイールサポートと第１及び第２ロアリンク３０ａ，３０ｂの接続構造の一例を示す断面図、図３は第１実施形態におけるホイールサポートのロアリンク支持部１１と固定部材９０の一例を示す平面図である。

本実施形態では、ダブルウィッシュボーン方式のサスペンション構造１を例示する。但し、本発明に係るサスペンション構造１は、ダブルウィッシュボーン方式の構造に限定されず、ストラット方式の構造であってもよい。サスペンション構造１がストラット方式の構造である場合、後述のアッパーリンク２０が省略される。

図１（Ａ）に示すように、このサスペンション構造１は、前輪６０と車体部７０との間に懸架されたサスペンション装置に係る構造である。このサスペンション構造１は、ホイールサポート（ステアリングナックル）１０と、アッパーリンク２０と、ショックアブソーバ２３と、コイルスプリング２４と、第１ロアリンク（第１ロアアーム）３０ａと、第２ロアリンク（第２ロアアーム）３０ｂと、サスペンションクロスメンバ（サブフレーム）５０と、を備えている。

本実施形態におけるホイールサポート１０は、前輪６０のホイールに接続されている。このホイールサポート１０の上部に、アッパーボールジョイント２１を介してアッパーリンク２０が接続されている。図１（Ｂ）に示すように、このアッパーリンク２０は、Ａ字形状を有している。また、図１（Ａ）に示すように、このアッパーリンク２０は、アッパーブッシュ２２を介して車体部７０に揺動可能に取り付けられている。

一方で、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ホイールサポート１０の下部に、第１ロアボールジョイント４０ａを介して第１ロアリンク３０ａが接続されている。図１（Ｂ）に示すように、この第１ロアリンク３０ａは、ラテラルリンク構成のロアリンクであり、Ｉ字形状を有している。また、図１（Ａ）に示すように、この第１ロアリンク３０ａは、第１ロアブッシュ３５ａを介してサスペンションクロスメンバ５０に揺動可能に取り付けられている。なお、サスペンションクロスメンバ５０は、車体部７０のフロントサイドフレーム７１の下端に接続している。本実施形態における第１ロアボールジョイント４０ａが、本発明における「第１ボールジョイント」の一例に相当する。

図１（Ａ）に示すように、この第１ロアリンク３０ａにショックアブソーバ２３の下端が接続されている。このショックアブソーバ２３の上端は、サスペンションタワーを介して車体部７０に接続されており、ショックアブソーバ２３は、車体部７０と第１ロアリンク３０ａの間に張架されている。また、ショックアブソーバ２３の周囲にはコイルスプリング２４が配置されている。

ホイールサポート１０の下部には、第２ロアボールジョイント４０ｂを介して第２ロアリンク３０ｂが接続されている。図１（Ｂ）に示すように、この第２ロアリンク３０ｂは、第１ロアリンク３０ａに対して車両前側に設けられたテンションリンク構成のロアリンクであり、Ｉ字形状を有している。第２ロアリンク３０ｂは、平面視においてアクスルのタイロッド８０と交差している。また、図１（Ａ）に示すように、この第２ロアリンク３０ｂは、第２ロアブッシュ３５ｂを介してサスペンションクロスメンバ５０に揺動可能に取り付けられている。本実施形態における第２ロアボールジョイント４０ｂが、本発明における「第２ボールジョイント」の一例に相当する。なお、本実施形態における第２ロアリンク３０ｂはテンションリンク構成を有しているがこれに限定されず、第２ロアリンク３０ｂは第１ロアリンク３０ａに対して車両後側に設けられたコンプレッションリンク構成のロアリンクであってもよい。

図２に示すように、第１ロアボールジョイント４０ａは、ホイールサポート１０のロアリンク支持部１１と、第１ロアリンク３０ａと、を接続している。この第１ロアボールジョイント４０ａは、第１球部４１ａと、ハウジング４２ａと、第１スタッド部４３ａと、ダストカバー４４ａと、を有している。

第１球部４１ａは、球状の金属部材である。この第１球部４１ａは、金属製のハウジング４２ａに収容されており、ハウジング４２ａにおいて回転可能に配置されている。特に図示しないが、この第１球部４１ａの周囲にグリス等の潤滑材料と、第１球部４１ａを覆う樹脂製のボールシートと、が設けられている。第１球部４１ａは、このハウジング４２ａと共に第１ロアリンク３０ａの第１収容部３１ａに収容されており、ロールカシメ等によって当該第１収容部３１ａに圧入されている。

第１球部４１ａから第１スタッド部４３ａが下方に向かって延在している。この第１スタッド部４３ａは、第１球部４１ａと一体的に形成されている棒状の金属部材であり、第１球部４１ａと連動して運動することができる。この第１スタッド部４３ａの直径は、第１球部４１ａの直径よりも小さくなっている。第１スタッド部４３ａは、ロアリンク支持部１１に形成された第１挿入孔１２に挿入されている。

ダストカバー４４ａは、第１スタッド部４３ａの周囲に設けられており、ロアリンク支持部１１と第１ロアリンク３０ａとの間に介在している。このダストカバー４４ａは、樹脂等から構成されているカバー部材であり、第１球部４１ａの周囲に異物が混入することを防止している。

第２ロアボールジョイント４０ｂは、ロアリンク支持部１１と、ロアリンク支持部１１を介して第１ロアリンク３０ａと反対側に配置された第２ロアリンク３０ｂと、を接続している。このため、第２ロアボールジョイント４０ｂは、ロアリンク支持部１１を介して第１ロアボールジョイント４０ａと反対側に配置されている。この第２ロアボールジョイント４０ｂは、第２球部４１ｂと、ハウジング４２ｂと、第２スタッド部４３ｂと、ダストカバー４４ｂと、を有している。

第２球部４１ｂは、第１球部４１ａと同様に、球状の金属部材である。この第２球部４１ｂは、金属製のハウジング４２ｂに収容されており、ハウジング４２ｂにおいて回転可能に配置されている。特に図示しないが、この第２球部４１ｂの周囲にグリス等の潤滑材料と、第２球部４１ｂを覆う樹脂製のボールシートと、が設けられている。第２球部４１ｂは、このハウジング４２ｂと共に第２ロアリンク３０ｂの第２収容部３１ｂに収容されており、ロールカシメ等によって当該第２収容部３１ｂに圧入されている。

第２球部４１ｂから第２スタッド部４３ｂが上方に向かって延在している。この第２スタッド部４３ｂは、第２球部４１ｂと一体的に形成されている棒状の金属部材であり、第２球部４１ｂと連動して運動することができる。この第２スタッド部４３ｂの直径は、第２球部４１ｂの直径よりも小さくなっている。第２スタッド部４３ｂは、ロアリンク支持部１１に形成された第２挿入孔１４に挿入されている。

ダストカバー４４ｂは、第２スタッド部４３ｂの周囲に設けられており、ロアリンク支持部１１と第２ロアリンク３０ｂとの間に介在している。このダストカバー４４ｂは、樹脂等から構成されているカバー部材であり、第２球部４１ｂの周囲に異物が混入することを防止している。

図３に示すように、ホイールサポート１０のロアリンク支持部１１は、第１挿入孔１２と、第１スリット１３と、第２挿入孔１４と、第２スリット１５と、第３挿入孔１６と、第４挿入孔１７と、第５挿入孔１８と、固定部材９０と、を含んでいる。

図２に示すように、第１挿入孔１２はロアリンク支持部１１の上面１１ａから下面１１ｂまで貫通する貫通孔であり、この第１挿入孔１２に第１ロアボールジョイント４０ａの第１スタッド部４３ａが挿入される。また、この第１挿入孔１２の内壁１２ａは、後述の固定部材９０により第１スタッド部４３ａの外周面に押し付けられており、これにより、第１挿入孔１２に第１スタッド部４３ａが固定されている。

図３に示すように、第１挿入孔１２に第１スリット１３が連通している。第１スリット１３は、ロアリンク支持部１１の上面１１ａから下面１１ｂまで貫通するスリットである。本実施形態の第１スリット１３は、図中の左右方向に沿って第１挿入孔１２から第３側面１１ｅまで延在しており、第３側面１１ｅにおいて開口している。本実施形態における左右方向は、本発明における「第１方向」の一例に相当する。

第１挿入孔１２のリア側に第２挿入孔１４が形成されている。この第２挿入孔１４も、ロアリンク支持部１１の上面１１ａから下面１１ｂまで貫通する貫通孔であり、この第２挿入孔１４に第２ロアボールジョイント４０ｂの第２スタッド部４３ｂが挿入される。この第２挿入孔１４の内壁１４ａは、後述の固定部材９０により第２スタッド部４３ｂの外周面に押し付けられており、これにより、第２挿入孔１４に第２スタッド部４３ｂが固定されている。

第２挿入孔１４に第２スリット１５が連通している。本実施形態における第２スリット１５は、第１スリット１３と略平行に延在している。この第２スリット１５は、ロアリンク支持部１１の上面１１ａから下面１１ｂまで貫通するスリットである。第２スリット１５は、第２挿入孔１４から第３側面１１ｅまで延在しており、第３側面１１ｅにおいて開口している。

第３挿入孔１６は、第１側面１１ｃと第１スリット１３との間に形成されている。この第３挿入孔１６は、図中の前後方向に沿って延在する貫通孔である。つまり、この第３挿入孔１６は、第１及び第２スリット１３，１５の延在方向に対して垂直な方向に延在している。なお、本実施形態における前後方向は、本発明における「第２方向」の一例に相当する。

第３挿入孔１６に対向する位置に第４挿入孔１７が形成されている。第４挿入孔１７は、第１スリット１３と第２スリット１５の間に形成されている。この第４挿入孔１７は、図中の前後方向に沿って延在する貫通孔であり、第１及び第２スリット１３，１５と垂直な方向に延在している。

第４挿入孔１７に対向する位置に第５挿入孔１８が形成されている。第５挿入孔１８は、第２スリット１５と第２側面１１ｄの間に形成されている。この第５挿入孔１８は、図中の前後方向に沿って延在する貫通孔であり、第１及び第２スリット１３，１５と垂直な方向に延在している。

第３～第５挿入孔１６～１８に固定部材９０が挿入されている。この固定部材９０は、ボルト９１と、ナット９２と、を有している。ボルト９１は、頭部９１ａと、軸部９１ｂと、を含んでいる。頭部９１ａは、ロアリンク支持部１１の第１側面１１ｃに当接するように配置されている。この頭部９１ａは、特に限定されないが、一般的に、六角形等の多角形状を有している。

軸部９１ｂは、頭部９１ａから延在する棒状の部分であり、上述の第３～第５挿入孔１６～１８に挿通されている。このため、軸部９１ｂは、第１側面１１ｃと第２側面１１ｄとの間において、第１スリット１３及び第２スリット１５を通過するようにロアリンク支持部１１を貫通している。

この軸部９１ｂは、先端部分にねじ山９１ｃを備えている。このねじ山９１ｃにナット９２が螺合されている。このナット９２は、ロアリンク支持部１１の第２側面１１ｄに配置され、頭部９１ａに向かって第２側面１１ｄを押圧している。なお、固定部材９０は、頭部９１ａとナット９２との間の距離を調節することにより、ロアリンク支持部１１に対する押圧力を調整することができる。

ナット９２が頭部９１ａに向かって第２側面１１ｄを押圧することにより、第１スリット１３の幅が縮小する。これに伴って、第１スリット１３に連結している第１挿入孔１２の内壁１２ａも縮径方向に移動しようとするため、第１スタッド部４３ａの外周面に第１挿入孔１２の内壁１２ａが押し付けられる。このため、上述したように、第１ロアボールジョイント４０ａを第１挿入孔１２に固定することができる。第２ロアボールジョイント４０ｂについても同様に、固定部材９０により第２スリット１５の幅が縮小することにより、第２スタッド部４３ｂの外周面に第２挿入孔１４の内壁１４ａが押し付けられるので、第２ロアボールジョイント４０ｂを第２挿入孔１４に固定することができる。

以上のような本実施形態におけるサスペンション構造１であれば、第１ロアボールジョイント４０ａの第１スタッド部４３ａに第１挿入孔１２の内壁１２ａを押し付けて固定すると共に、第２ロアボールジョイント４０ｂの第２スタッド部４３ｂに第２挿入孔１４の内壁１４ａを押し付けて固定するため、第１及び第２スタッド部４３ａ，４３ｂにナット９２を螺合する必要が無い。従って、締結工具のためのスペースを設ける必要が無いので、第１ロアボールジョイント４０ａと第２ロアボールジョイント４０ｂの間の距離の短縮を図ることができる。

また、本実施形態では、第１スリット１３の幅を縮小することで第１挿入孔１２の内壁１２ａを第１スタッド部４３ａに押し付けると共に、第２スリット１５の幅を縮小することで第２挿入孔１４の内壁１４ａを第２スタッド部４３ｂに押し付ける。このため、固定部材９０を第１及び第２挿入孔１２，１４から離隔して配置できるため、固定部材９０と第１及び第２ロアボールジョイント４０ａ，４０ｂとの干渉を防止することができる。

また、本実施形態では、第１及び第２スリット１３，１５の延在方向と、固定部材９０の軸部９１ｂの延在方向と、が相互に垂直となっているので、ナット９２の押圧力を第１及び第２スリット１３，１５の縮小に効率よく利用することができる。

また、本実施形態では、第１球部４１ａ及び第２球部４１ｂをロアリンク支持部１１を介して互いに反対側に配置して、ロアリンク支持部１１に第１スタッド部４３ａ及び第２スタッド部４３ｂを固定している。第１スタッド部４３ａ及び第２スタッド部４３ｂの直径は、第１球部４１ａ及び第２球部４１ｂの直径よりも短いため、第１及び第２ロアボールジョイント４０ａ，４０ｂをより接近させて配置することができる。

なお、以上に説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

例えば、上記実施形態では、固定部材９０としてボルト９１とナット９２を使用しているが、これに限定されず、ロアリンク支持部１１を側方から押圧可能な部材であれば固定部材９０として使用することができる。例えば、固定部材９０として、クランプのような部材を使用することもできる。

また、上記実施形態では、第１及び第２スリット１３，１５を介して、第１及び第２挿入孔１２，１４の内壁１２ａ，１４ａを押し付けているがこれに限定されない。固定部材９０による押圧力により、第１及び第２挿入孔１２，１４の内壁１２ａ，１４ａを第１及び第２スタッド部４３ａ、４３ｂに押し付けることができる場合には、第１及び第２スリット１３，１５を設けなくともよい。

１…サスペンション構造
１０…ホイールサポート
１１…ロアリンク支持部
１１ａ…上面
１１ｂ…下面
１１ｃ～１１ｅ…第１～第３側面
１２…第１挿入孔
１３…第１スリット
１４…第２挿入孔
１５…第２スリット
１６～１８…第３～第５挿入孔
２０…アッパーリンク
２１…アッパーボールジョイント
２２…アッパーブッシュ
２３…ショックアブソーバ
２４…コイルスプリング
３０ａ，３０ｂ…第１及び第２ロアリンク
３１ａ，３１ｂ…第１及び第２収容部
３５ａ，３５ｂ…第１及び第２ロアブッシュ
４０ａ，４０ｂ…第１及び第２ロアボールジョイント
４１ａ，４１ｂ…第１及び第２球部
４２ａ，４２ｂ…ハウジング
４３ａ，４３ｂ…第１及び第２スタッド部
４４ａ，４４ｂ…ダストカバー
５０…サスペンションクロスメンバ（サブフレーム）
６０…前輪
７０…車体部
７１…フロントサイドフレーム
８０…タイロッド
９０…固定部材
９１…ボルト
９１ａ…頭部
９１ｂ…軸部
９１ｃ…ねじ山
９２…ナット

Claims (5)

1. ロアリンク支持部を有するホイールサポートと、
   前記ロアリンク支持部に第１ボールジョイントを介して接続する第１ロアリンクと、
   前記ロアリンク支持部に第２ボールジョイントを介して接続する第２ロアリンクと、を備え、
   前記ロアリンク支持部は、
   第１ボールジョイントの第１スタッド部が挿入される第１挿入孔と、
   第２ボールジョイント第２スタッド部が挿入される第２挿入孔と、
   前記第１スタッド部に前記第１挿入孔の内壁を押し付けて前記第１スタッド部を固定すると共に、前記第２スタッド部に前記第２挿入孔の内壁を押し付けて前記第２スタッド部を固定する固定部材と、を有する自動車のサスペンション構造。
2. 請求項１に記載の自動車のサスペンション構造において、
   前記ロアリンク支持部は、
   前記第１挿入孔に連通する第１スリットと、
   前記第２挿入孔に連通する第２スリットと、をさらに有し、
   前記固定部材は、前記第１スリットの幅を縮小させることにより前記第１スタッド部に前記第１挿入孔の内壁を押し付けると共に、前記第２スリットの幅を縮小させることにより前記第２スタッド部に前記第２挿入孔の内壁を押し付ける自動車のサスペンション構造。
3. 請求項２に記載の自動車のサスペンション構造において、
   前記固定部材は、
   頭部及び前記頭部から延在する軸部を有するボルトと、
   前記軸部に螺合するナットと、を有し、
   前記頭部は、前記ロアリンク支持部の第１側面に配置され、
   前記ナットは、前記ロアリンク支持部の第１側面とは反対側の第２側面に配置され、前記頭部に向かって前記第２側面を押圧し、
   前記軸部は、前記第１側面と前記第２側面との間において、前記第１スリット及び前記第２スリットを通過するように前記ロアリンク支持部を貫通している自動車のサスペンション構造。
4. 請求項３に記載の自動車のサスペンション構造において、
   前記第１スリットと前記第２スリットは第１方向に沿って相互に平行に延在しており、
   前記軸部は、前記第１方向に垂直な第２方向に沿って延在している自動車のサスペンション構造。
5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の自動車のサスペンション構造において、
   前記第２ロアリンクは、前記ロアリンク支持部を介して前記第１ロアリンクと反対側に設けられ、
   前記第１スタッド部は前記ロアリンク支持部に接続され、前記第１ボールジョイントの第１球部は前記第１ロアリンクに接続され、
   前記第２スタッド部は前記ロアリンク支持部に接続され、前記第２ボールジョイントの第２球部は前記第２ロアリンクに接続される自動車のサスペンション構造。

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