JP2646747B2 - 車両用サスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えばダブルリンク式サスペンションの
ように、車輪を支持するナックルと、車体に揺動自在に
連結されたサスペンションアームとをボールジョイント
を介して連結する構成を有する車両用サスペンションの
改良に関する。

〔従来の技術〕

この種の従来の技術としては、例えば本出願人が先に
提案した特開昭63-22711号公報に開示されたものがあ
る。

この従来例は、車輪を支持するナックルの下部と内端
が車体に揺動自在に連結されたロアアームの外端とを揺
動自在に結合すると共に、前記ナックルの上部と上方へ
伸びる延長部材の下端とを、前記ナックルの下部と前記
ロアアームの外端との連結部を通る軸を回動中心として
回動自在に結合し、さらに、内端が車体に揺動自在に連
結されたアッパアームの外端と前記延長部材の上端とを
揺動自在に結合したダブルリンク式サスペンションに関
するものであり、操舵系を介して前記ナックルに転舵力
を与えると、ナックルは、前記ロアアーム外端との結合
部及び前記延長部材下端との結合部を通る軸を回動軸
（キングピン軸）として回動するため、ナックルが支持
する車輪に舵角が発生する。

そして、ナックルの下部とロアアームの外端との連結
部は、転舵時には回動軸として働くと共に、車輪が路面
上の凹凸を通過して上下動する場合等にはホイールアラ
イメントの変化を防ぐために揺動軸として働くので、そ
の連結部には、通常ボールジョイントを使用する。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述したように、ボールジョイントを介して連結され
たナックル下部とロアアーム外端との連結部分は、転舵
時の回動と車輪上下動時の揺動との両方の運動に関わる
ため、高い剛性及び信頼性が要求される部位である。

しかしながら、車輪及び車体間に介在するサスペンシ
ョンアームは、車体を支持する一方、事故時等の衝撃を
吸収する働きもするため極端に高い剛性で構成すること
は好ましくない。従って、単にサスペンションアームの
厚みを増す等して上記連結部位の剛性を高めることは、
避けなければならない。

また、サスペンションアームの全体の強度を増すので
はなく、アームのボールジョイントが嵌合する部位の近
傍に、例えば溶接等によって保護部材を固着することに
より、その嵌合部分の強度を増す手段も考えられるが、
溶接は手間がかかるので、組立時の作業能率が損なわれ
てしまうし、溶接が施された部分には、車輪が撥ね上げ
た水が付着し易く、腐蝕を促すため、サスペンションア
ームの耐久性に悪影響を与えてしまう。

そこで、この発明は、このような従来の技術では未解
決であった課題に着目してなされたものであり、サスペ
ンションアーム自体の剛性には大きな影響を与えず、且
つ組立時の作業能率やサスペンションアームの耐久性に
悪影響を与えることなく、ボールジョイントを介したサ
スペンションアームとナックルとの連結部分の剛性を高
めることができる車両用サスペンションを提供すること
を目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、この発明は、車輪を支持
するナックルと、内端が車体に揺動自在に連結されたサ
スペンションアームの外端とをボールジョイントを介し
て連結する車両用サスペンションにおいて、前記ボール
ジョイントの軸部を前記ナックルに結合すると共に、前
記ボールジョイントのソケットを前記サスペンションア
ームに嵌合し、さらに、前記ソケットと前記サスペンシ
ョンアームとの嵌合部分を締め付けるリング部材を、該
リング部材の端面が前記サスペンションアームに接触す
るように、前記嵌合部分に外嵌した。

〔作用〕 ボールジョイントのソケットとサスペンションアーム
との嵌合部分を締め付けるリング部材は、その嵌合部分
に外嵌して取り付けられているため、溶接等の面倒な作
業を必要としないし、サスペンションアーム全体の強度
を高めてしまうようなこともない。そして、リング部材
が嵌合部分を締め付ければ、ソケットとサスペンション
アームとの結合、即ち、ナックルとサスペンションアー
ムとの連結がより強固になる。

しかも、上記嵌合部分に外嵌するリング部材はその端
面がサスペンションアームに接触しているため、単に外
嵌している場合と比べてリング部材と他の部材との接触
面積が大きくなり、リング部材の磨耗の原因となるその
回転を防止するのに有効である。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図及び第２図は、本発明の一実施例を示した図面
である。

第１図は、車両のダブルリンク式フロントサスペンシ
ョンの一部破断正面図であり、１は車輪、２はブレーキ
ディスク、３はナックル、BKはバックプレートである。
ナックル３は、車輪１を回転自在に支持していて、その
下部3bは、ボールジョイント６を介してロアアーム７の
外端に回動及び揺動可能に連結され、ロアアーム７の内
端はゴムブッシュ８を介して車体９のブラケット（図示
せず）に揺動可能に連結されている。

ここで、ボールジョイント６は、第２図に拡大図示す
るように、先端にネジ部6bが形成され且つナックル３の
下部3bに形成されたテーパ孔3cを貫通する軸部6aと、ネ
ジ部6bに螺合するナット6cと、軸部6aの他端に一体形成
された球体部6dと、この球体部6dを支持するボール受け
6eと、このボール受け6eを外嵌すると共にロアアーム７
の外端部7aに嵌合するソケット6fと、ダストブーツ6g
と、止めリング6hとから構成されている。

そして、ロアアーム７は、底面側が開口した断面コ字
状をなすと共に、外端部7aが上方に反っていて、その外
端部7aの上面に取付孔7bが穿設されている。

取付孔7bは、その縁部7cが下方に湾曲していて、縁部
7cの先端面に、ソケット6fの下部外周面に形成された突
状部6iが当接するようになっている。

さらに、縁部7cには、ソケット6fと取付孔7bとの嵌合
部分を締め付けるようにリング部材6jが外嵌している。

即ち、ボールジョイント６とロアアーム７とを結合す
るには、先ず、リング部材6jをロアアーム７の縁部7cの
下方から圧入することによって固定する。その後、ボー
ルジョイント６を、取付孔7bの下方から、突状部6iが縁
部7cの先端面に当接するまで圧入してソケット6fを取付
孔7bに嵌合した後、止めリング6hを固定する。

このような固定方法によれば、従来からのボールジョ
イント６をそのまま使用することができ、新たな部品を
設定する必要がない。つまり、リング部材6jを後から圧
入する方法だと、ソケット6fの大きさを変更する必要が
あるからである。

また、リング部材6jは、縁部7cの湾曲部7dにも整合す
るように、その上部に丸みが成形されていて、これによ
り、リング部材6jと縁部7cとの接触面積が大きくなるか
ら、リング部材6jの摩耗の原因となる回転が防止され
る。

一方、ナックル３の上部3aは、上方へ伸びる延長部材
４の下端に回動連結機構10を介して回動のみ可能に連結
され、延長部材４の上部はアッパアーム５に揺動可能に
連結されている。

回動連結機構10は、延長部材４の下部に形成され、前
記ボールジョイント６の回動軸（キングピン軸11）を中
心とする軸筒10aと、ナックル３の上部3aに結合され且
つ軸筒10aに挿入された枢軸10bとが、軸受10c,10dを介
して回動自在に連結されていて、これにより、ナックル
３は、その上部3aと延長部材４とを連結する回動連結機
構10と、ナックル３の下部3bとロアアーム７とを連結す
るボールジョイント６との、両連結部を通る軸線（キン
グピン軸11）まわりに回動可能となる。

一方、延長部材４は、第１図に示すように、上方に伸
びるに従って車輪１の上方部分を迂回するように車体外
側にカーブしており、その上端は車輪１の上側に位置さ
れてゴムブッシュ12を介してアッパアーム５の外端に揺
動可能に連結されている。アッパアーム５の内端は車体
９のブラケット（図示せず）に対してゴムブッシュ13を
介して揺動可能に連結される。アッパアーム５と延長部
材４との連結は、延長部材４がアッパアーム５に対して
揺動のみの運動をするため、連結部材としては高さ寸法
の小さいゴムブッシュ12による連結で足りる。

ゴムブッシュ12は、延長部材４上端を、水平面上で貫
通する軸の両端に夫々外嵌され、アッパアーム５の先端
が前記ゴムブッシュ12の外筒をなしていて、ゴムブッシ
ュ12をなすゴムの捩じれによって、アッパアーム５と延
長部材４とが相対的に揺動する。

また、車体９と延長部材４の下部との間には、この延
長部材４に略平行してショックアブソーバ14bが上下方
向に架設される。ショックアブソーバ14bの下端は前記
延長部材４の下端内部にゴムブッシュ14dを介して連結
され、チューブから突出したピストンロッドの上端部
は、車体９にマウントラバー14aを介して連結される。
また、ショックアブソーバ14bの外周にはコイルスプリ
ング14cが同軸に配置される。

前記ショックアブソーバ14bのチューブ外側とコイル
スプリング14cの下半部の外側を延長部材４が覆う。即
ち、延長部材４はプレス成形された板材からなり開断面
をなしていて、その内部にショックアブソーバ14b等の
前記部分を抱き込むようにしていて、延長部材４がショ
ックアブソーバ14bとコイルスプリング14cの周囲の大体
半分を覆っている。延長部材４の前記断面形状によって
延長部材４自体の強度が確保され、且つショックアブソ
ーバ14bと車輪１との間隔を狭くしてこれらがホイール
ハウス内に占めるスペースを小さくすることを可能にし
ている。

そして、ステアリングホイールが操舵されると、その
操舵力は、図示しない操舵機構を介してナックル３のナ
ックルアーム３に伝達される。ナックル３は、上述した
ように、ボールジョイント６及び回動連結機構10によっ
て、キングピン軸11を中心として回転するから、このナ
ックル３に支持された車輪１が転舵される。

また、車体重量はマウントラバー14aとコイルスプリ
ング14cとショックアブソーバ14bのチューブと、延長部
材４の下部と、ナックル３の上部3aとを介して車輪１に
支持され、車輪１の上下動はショックアブソーバ14bの
伸縮によって減衰されるとともに、コイルスプリング14
cの撓みによって吸収される。

そして車輪１が走行路面上の凹凸を通過する等して車
体９に対して上下動すると、車輪１と一体にナックル３
と延長部材４とが上下動してロアアーム７とアッパアー
ム５とが上下に揺動し、これに伴ってショックアブソー
バ14bとコイルスプリング14cとが伸縮するが、いずれも
上下方向の運動であるため、ナックル３の上部3a及び延
長部材４と、ショックアブソーバ14b及びコイルスプリ
ング14cとの干渉は発生しない。

さらに、この実施例においては、車輪１の幅方向中心
線19とキングピン軸11とが車輪１の接地面20上方におい
て交叉しており、接地面20とキングピン軸11との交点を
車輪１の幅方向中心線19より車両外側へ位置させて、ネ
ガティブスクラブとしているが、キングピン軸11の設定
は、前記ナックル３と延長部材４との回転連結機構10
（特に枢軸10bの軸線），そしてナックル３とロアアー
ム７との結合部（ボールジョイント６の回転中心）の両
結合部位置によってなされるものであるから、スクラブ
をネガティブ，ポジティブ又はゼロに設定することに関
しては、アッパアーム５にはかかわりがない。従ってア
ッパアーム５と延長部材４とを連結するゴムブッシュ12
はキングピン軸11に拘束されることなく配置できるた
め、この実施例ではゴムブッシュ12を車輪１より上位に
配置して車両外側へ寄せこれらを車両幅方向へオーバラ
ップさせることによって、最適なホイールアライメント
を得ることができるアッパアーム５の長さを確保しつつ
アッパアーム５の車体側連結点も車両の幅方向外側近く
に位置づけている。このことが、ホイールハウスの幅を
狭くしてその内側のエンジンルーム等の幅を拡げ得るこ
との１つの理由になっている。

かくして、アッパアーム５の長さを確保することがで
きてロアアーム７との長さの差を小さくすることにより
最適なホイールアライメントを得ることができるし、両
アーム5,7の上下方向の間隔を拡大し得たから、サスペ
ンション構成部材の組付誤差によるキャンバ角やキャス
タ角の変化を小さくすることができると共に、車輪１の
上下動時におけるキャンバ角の変化が発生しにくくな
り、且つこのキャンバ角の変化に対する両アーム5,7の
剛性は、これらの間隔の自乗に比例して大になるから、
これらの剛性は大となって、キャンバ角変化の限界性能
が向上する。

また、上述したように、ナックル３にキングピン軸11
を中心とする回転が発生して車輪１が操舵された場合に
キングピン軸11を中心として回転するのはナックル３と
車輪１と車軸18であるから、ナックル３は回転連結機構
10の枢軸10bを中心として回転するが、延長部材４は回
転しない。その結果、延長部材４には車輪１と一体をな
す前記上下動のみが発生して、アッパアーム５との相対
運動は揺動のみとなるから、延長部材４とアッパアーム
５との結合にボールジョイントを用いる必要がなく、ゴ
ムブッシュ12で足りる。そして、ゴムブッシュ12はボー
ルジョイントよりも高さ寸法が小さい（ダブルウィッシ
ュボーン式サスペンションのアームに通常使用されるボ
ールジョイントとゴムブッシュとでは、ゴムブッシュが
大体40mm小さい。）から、ホイールハウスの高さを小さ
くすることができる。このことは、エンジンルームのフ
ードを低くできることにもなる。

また、前記の通り操舵時に延長部材４に回転が発生す
ることがないから、操舵によって延長部材４とショック
アブソーバ14b及びコイルスプリング14cとに相対移動が
生じないことにもなるから、この間に干渉のおそれがな
い。このため延長部材４の断面形状を前記のように開断
面とし、その内部にショックアブソーバ14b等の前記部
分を抱き込むようにしていて、延長部材４によりショッ
クアブソーバ14b等の周囲の大体半分を覆って、ショッ
クアブソーバ14bと車輪１との間隔を極端に狭くするこ
とを可能にしている。従って、ホイールハウスの幅を小
さくしてエンジンルームを広げることが、前記アッパア
ーム５の配置の自由度が増大したこととも相挨って、充
分に可能になる。

この場合、ショックアブソーバ14bのチューブやコイ
ルスプリング14c下方が延長部材４により覆われている
ので、飛石などによりショックアブソーバ14bやコイル
スプリング14cが傷つく恐れもない。

さらにまた、車両の発進時及び制動時に車体と車輪１
との間に発生する前後方向の相対移動力は、アッパアー
ム５にはキングピン軸11の延長線上である、アッパアー
ム５の中途の点に入力されることになるため、この入力
がアッパアーム５の先端である場合と比較して車体に近
い位置となり、従って前記入力に起因するアッパアーム
５の車体取付部への負荷が小さくなる。このため、車体
取付部の軽量化、ゴムブッシュ13の小型化及びソフト化
が可能になる。ゴムブッシュ13のソフト化が可能になる
ことは、車輪１側からの振動入力に対する吸収力が増大
することを意味し、その結果、車体の振動やこれに起因
するこもり音を低減することができる。

そして、ナックル３の下部3bとロアアーム７との結合
部分は、上述したように、操舵時の回動軸として働くと
共に、車輪１の上下動時には揺動軸として働くため、回
動及び揺動自在なボールジョイント６を介して両者を結
合し、さらに、ボールジョイント６のソケット6fとロア
アーム７との嵌合部分を締め付けるリング部材6jを外嵌
させて、その嵌合部分の強度を高めている。

従って、溶接等のような面倒な作業を必要としないの
で、作業能率に悪影響を与えることがないし、水等の付
着を促すこともない。さらには、ロアアーム７自体の強
度を極端に高めることもないので、事故時等にロアアー
ム７が衝撃吸収部材として働くことができる。

なお、上記実施例においては、ショックアブソーバ14
bの下端をナックル３の上部3aに連結する構成をとって
いて、ロアアーム７には車体重量を支持させていないた
め、ロアアーム７やゴムブッシュ８の剛性を小さくする
ことができるし、場合によってはショックアブソーバ14
bの下端をロアアーム７に支持することもできる。

また、上記実施例では、本発明を、延長部材４を有す
るダブルリンク式フロントサスペンションに適用した場
合について説明したが、本発明の適用対象はこれに限定
されるものではなく、延長部材４を有していない他の形
式のダブルリンク式サスペンションであってもよいし、
或いは、ストラット式サスペンションであってもよく、
要は、車輪を支持するナックルと、車体に揺動自在に連
結されたサスペンションアームの外端とをボールジョイ
ントを介して連結する構成を備えた車両用サスペンショ
ンであれば適用可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、ボールジョイ
ントのソケットとサスペンションアームとの嵌合部分を
締め付けるリング部材を、該リング部材の端面が前記サ
スペンションアームに接触するように、前記嵌合部分に
外嵌し、もって、ボールジョイントを介したナックルと
サスペンションアームとの連結部分の剛性を高めるよう
にしたため、溶接等のような面倒な作業を必要としない
ので、作業能率に悪影響を与えることがないし、水等の
付着を促すこともなく、さらには、サスペンションアー
ム自体の強度を極端に高めることがないという効果があ
り、その結果、事故時等にサスペンションアームが衝撃
吸収部材として働くことができ、しかもリング部材が回
転し難くなっているからその磨耗を防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の構成を示す一部破断正面
図、第２図は第１図の要部を拡大した断面図である。 １……車輪、３……ナックル、６……ボールジョイン
ト、6a……軸部、6e……ボール受け、6f……ソケット、
6j……リング部材、７……ロアアーム（サスペンション
アーム）、7a……外端部、９……車体

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を支持するナックルと、内端が車体に
   揺動自在に連結されたサスペンションアームの外端とを
   ボールジョイントを介して連結する車両用サスペンショ
   ンにおいて、 前記ボールジョイントの軸部を前記ナックルに結合する
   と共に、前記ボールジョイントのソケットを前記サスペ
   ンションアームに嵌合し、さらに、前記ソケットと前記
   サスペンションアームとの嵌合部分を締め付けるリング
   部材を、該リング部材の端面が前記サスペンションアー
   ムに接触するように、前記嵌合部分に外嵌したことを特
   徴とする車両用サスペンション。