JP2696551B2 - 懸架装置のコントロールアーム支持構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、自動車の主としてウイッシュボン型懸架装
置に用いられるコントロールアーム支持構造、即ち、車
輪を回転自在に支承するナックルに先端を連結するコン
トロールアームの前後一対の基端部を車体に支持させ
る、懸架装置のコントロールアーム支持構造に関する。

（２） 従来の技術 従来のかゝるコントロールアーム支持構造には、例え
ば特開昭61−77504号公報に開示されているように、コ
ントロールアームの両基端部を脚状に形成すると共に、
両基端部間を連結する部分を該アーム先端に向って彎曲
させ、これら基端部にゴムブッシュを介して嵌装したボ
ルトの両端を車体に支承させるようにしたものがある。

（３） 発明が解決しようとする課題 従来の構造では、コントロールアームの脚状の基端部
及びそれらの連結部の剛性が比較的低いため、それを補
うべくコントロールアーム全体を厚肉に形成している
が、それにより重量増加を招くという問題がある。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、基端
部の剛性が高く、したがってコントロールアームの薄肉
化を可能にする、前記コントロールアーム支持構造を提
供することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、コントロール
アームの少なくとも一方の基端部を前後に並ぶ二股腕で
構成すると共に、その一方の腕とコントロールアームの
他方の基端部とを連結部を介して直線的に一体に連結
し、前記一方の腕から前記連結部にわたり袋状のねじ孔
を設ける一方、このねじ孔と同軸に並ぶボルト孔を他方
の腕に設け、このボルト孔に挿通されてねじ孔に螺着さ
れるボルトの中間部を、前記二股腕間に配置されるゴム
ブッシュを介して車体に支承させたことを特徴とする。

（２） 作用 上記構成によれば、コントロールアームの両基端部及
びそれらの間は両基端部同士を直線的に連結する連結部
により剛性を強化され、したがってコントロールアーム
の薄肉化が可能になる。

特にボルトに支持される二股腕の一方は上記連結部と
連結状態にあるから、ボルトに加わる荷重を二股腕が強
力に支承することができる。

さらにボルトが螺着されるねじ孔を二股腕の一方から
連結部にかけて袋状に設けたので、ねじ孔周りも連結部
により補強され、ボルト及びコントロールアームの結合
強度を高めることができる。のみならず、袋状のねじ孔
には、泥水が侵入し難く、ねじ部の発錆を容易に防ぐこ
とができる。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明す
る。

図面は自動車の前輪懸架装置、特に左前輪用を示すも
のであり、右前輪用は左前輪用と対称的な構成であるか
ら、図示を省略する。先ず第１図において、車輪１を軸
支するナックル２の上方へ延びる上部腕2a及び下方へ延
びる下部腕2bは、車体に上下揺動可能に支持されるアッ
パコントロールアーム３及びロアコントロールアーム４
の各先端に上部ボールジョイント５及び下部ボールジョ
イント６を介してそれぞれ連結される。

ナックル２の上下腕2a及び下部腕2lは、いずれもナッ
クル２の軸受ボス2bから突出する前後一対のリブ付側壁
Ws,Wsと、その両側壁Ws,Wsの先端同士を一体に連結する
端壁Weとから構成され、上記両側壁Ws,Ws及び側壁Weに
よって各上部腕2a及び下部腕2lの開口部47,48が画成さ
れる。こうすることにより、ナックル２の剛性強化と軽
量化が図られる。

上部及び下部ボールジョイント5,6のボール中心間を
結ぶ軸線はキングピン軸線Ｋとなり、該軸線Ｋ周りに車
輪１を転向させるべく、ナックル２の後方へ延びるナッ
クルアーム2nにステアリング機構Ｓ（第２図）が連接さ
れる。またロアコントロールアーム４には、これを下方
へ弾発する懸架ばね付のダンパ11が接続される。

第２図ないし第４図において、ナックル２はその中心
部でボールベアリング７を介してアクスル８を回転自在
に支承する。このアクスル８の外端に形成された取付フ
ランジ8aにブレーキディスク9dを挟んで車輪１のホイー
ルディスク1dがボルト43及びホイールナット44により固
着される。車輪１のリム1rは、車体内方へ向ってオーバ
ーハングするようにホイールディスク1dに連設されてお
り、このリム1rの内周面内側に前記ナックル２、上部ボ
ールジョイント５及び下部ボールジョイント６が配設さ
れる。

上部ボールジョイント５は、ボール5bを一端に形成し
たボールスタッド5dと、そのボール5bを回転自在に包持
するソケット5sとからなる。そしてボールスタッド5d
は、ボール5bを上向きにしてアッパコントロールアーム
３の先端にテーパ嵌合してナット45により固着され、ソ
ケット5sは、ナックル２の上部腕2aの車体内方へ延びる
端壁Weに嵌着される。

また下部ボールジョイント６も、ボール6bを一端に形
成したボールスタッド6dと、そのボール6bを回転自在に
包持するソケット6sとからなる。そしてボールスタッド
6dは、ボール6bを下向きにしてロアコントロールアーム
４の先端にテーパ嵌合してナット46により固着され、ソ
ケット6sは、ナックル２の下部腕2lの車体内方へ延びる
端壁Weに嵌着される。こうしてアッパ及びロアコントロ
ールアーム3,4の先端は上，下部腕2a,2lの開口部47,48
に近接配置される。

ブレーキディスク9dと協働するブレーキキャリパ9c
は、ナックル２の前方へ突出するブラケット2bに支持さ
れる。

アッパコントロールアーム３は、前後一対の基端部3
f,3rを有し、前方の基端部3fはボールジョイント18を介
して後述する支軸12に連結される。

後方の基端部3rは車体前後方向に並ぶ二股腕49,49′
から構成され、前側の腕49は前方の基端部3fに車体の前
後方向に延びる連結部3cにより直線的に一体に連結され
る。そして前側の腕49には、連結部3cにわたり袋状のね
じ孔51が形成され、また後方の腕49′には、上記ねじ孔
51と同軸に並ぶボルト孔52が穿設される。上記二股腕4
9,49′間には、車体のサブフレーム53に固着されるブラ
ケット54が挿入され、その挿入部に装着されたゴムブッ
シュ55を貫通するボルト56が前記ボルト孔52及びねじ孔
51に支持される。こうして後方の基端部3rはゴムブッシ
ュ55を介してブラケット54に支持される。尚、雌ねじ51
の形成に当っては、図示例では前側の腕49に直接ねじ孔
を穿設したが、ナットを埋設してもよい。

他方、ロアコントロールアーム４は前後一対の基端部
4f,4rを有し、前方の基端部4fはボールジョイント19を
介して後述の支軸12に連結され、後方の基端部4rは、そ
れに支持されるボルト57及びこのボルト57に貫通される
ゴムブッシュ58を介して前記ブラケット54に支持され
る。

アッパコントロールアーム３及びロアコントロールア
ーム４の前方基端部3f,4fには支軸12が隣接して配設さ
れる。この支軸12は、互いに間隔を存して上下に並ぶ一
対の軸筒13,14を備える。両軸筒13,14には後方へ突出す
る上下一対の支腕15,16が一体に形成され、この両支腕1
5,16は連結杆17を介して互いに一体に連結される。そし
て、上記支腕15,16に前方基端部3f,4fがそれぞれボール
ジョイント18,19を介して連結される。

軸筒13,14には環体20,20がそれぞれ圧入されており、
これら環体20,20と、それらの中心部に配置される芯軸2
2,23との各間に複数個の弾性部材24,24…が介装され
る。

第５図に示すように、環体20の内周面には複数個、図
示例では４個の外側突起25,25…が周方向等間隔置きに
突設される。また芯軸22,23の外周面には、周方向で前
記弾性部材24を介して外側突起25,25…と対向するそれ
と同数の内側突起26,26…が突設され、これら内側突起2
6,26…の隣り同士は凹湾曲面27によって連結される。そ
して前記弾性部材24は、上記凹湾曲面27に密着するよう
に外側突起25の表面に焼付けられる。

上部の芯軸22は上端に複数の取付ボス29を一体に備え
ており、これらはボルト30で車体Ｂに固着される。また
下部の芯軸23は下端に複数の取付ボス31を一体に備えて
おり、これらはボルト32で車体Ｂに固着される。

次にこの実施例の作用について説明する。

先ず第６図及び第７図において、車両の走行中、車輪
１が路面Ｇ上の小石等の突起物ｐを通過する場合を想定
する。車輪１が突起物ｐを登るときには、突起物ｐから
ナックル２に加わる車体後方への力Ｆはナックル２によ
り平行な分力F₁，F₂に分解されてアッパコントロールア
ーム３及びロアコントロールアーム４の先端に作用し、
両コントロールアーム3,4は車両後方へのモーメント
M₁，M₂を受けるので、各コントロールアーム3,4の後方
基端部3r、4rのゴムブッシュ55,58を変形させつゝ支軸1
2の上，下部両支腕15,16に同方向の回転モーメントM₃，
M₄を与える。したがって支軸12が受ける総合回転モーメ
ントM₃＋M₄は比較的大となるので、支軸12の軸筒13,14
と芯軸22,23との間に介在する弾性部材24,24…は剪断力
及び圧縮力を受けて比較的容易に変形する。したがって
車輪懸架装置には大きな前後方向コンプライアンスが与
えられ、突起物ｐからの衝撃力を緩和し、車体Ｂへの伝
達を防止する。

突起部ｐを通過するのに伴う車輪１の昇降運動は、ア
ッパコントロールアーム３及びロアコントロールアーム
４がそれそれボルト56,57及びボールジョイント18,19周
りに上下揺動することにより許容される。

次に第８図及び第９図において、車両の走行中、図示
しないブレーキ装置の作動により車輪１に制動力が掛け
られた場合を想定する。車輪１に制動力が掛けられる
と、路面Ｇから車輪１に働く摩擦制動力ｆによりアッパ
コントロールアーム３には前向きのモーメントm₁が、ま
たロアコントロールアーム４には後向きのモーメントm₂
がそれぞれ加えられるので、アッパコントロールアーム
３は支軸12の上部支腕15に第８図で反時計方向の回転モ
ーメントm₃を加え、これと反対にロアコントロールアー
ム４は支軸12の下部支腕16に時計方向のモーメントm₄を
加える。このように両支腕15,16に加わる回転モーメン
トm₃，m₄は方向が正反対であるから支軸12を介して互い
に打消し合う。その結果、アッパコントロールアーム３
及びロアコントロールアーム４は前方または後方への移
動を抑えられ、路面Ｇの摩擦制動力ｆに抗してナックル
２の変位を抑制することになる。

特に、支軸12の両支腕15,16は、支軸12の中心軸から
大きく離れた位置で連結杆17によって連結されているの
で、上記のように両支腕15,16に加わる反対方向の回転
モーメントm₃，m₄は連結杆17によって確実に支承され
る。このように両支腕15,16を含む支軸12は大なる捩り
剛性を有するので、前記回転モーメントm₁，m₂による両
コントロールアーム3,4の変位を確実に抑制し、キャス
タ角の変化を防止することができる。

このような車輪懸架装置において、上部ボールジョイ
ント５はボール5bを上向きにして、また下部ボールジョ
イント６はボール5bを下向きにしてそれぞれ配設される
ので、車輪１のリム1r内の限られたスペース内で両ボー
ルジョイント5,6のボール中心間距離を最大に取ること
ができ、これにより車輪１のキャンバ剛性を高めること
ができる。

しかも、上記のように配設された上部ボールジョイン
ト５では、ボールスタッド5dがアッパコントロールアー
ム３に固着され、ソケット5sがナックル２の上部腕2aに
嵌着されるので、アッパコントロールアーム３とリム1r
内周縁との間隔を比較的大きく取ることができる。また
前記のように配設された下部ボールジョイント６では、
ボールスタッド6dがロアコントロールアーム４に固着さ
れ、ソケット6sがナックル２の下部腕2lに嵌着されるの
で、ロアコントロールアーム４とリム1r内周縁との間隔
を比較的大きく取ることができる。したがって車輪１の
昇降運動に伴いアッパコントロールアーム３及びロアコ
ントロールアーム４が上下に揺動する際、車輪１の昇降
ストロークが大きくとも、両コントロールアーム3,4と
リム1rとの干渉を回避することができる。

また上部及び下部腕2a,2lには、アッパ及びロアコン
トロールアーム3,4の各先端に対向する開口部47,48がそ
れぞれ設けられるので、上部及び下部腕2a,2lの屈曲端
部を極力短く形成してキングピン軸線Ｋを車輪１の中心
回転面Ｏにできるだけ近づけても、車輪１の昇降限界で
アッパ及びロアコントロールアーム3,4の各先端を開口
部47,48に受容させ、車輪１の昇降ストロークの更なる
増加を図ることができる。換言すれば車輪１の昇降スト
ロークを減じることなくキングピン軸線Ｋを車輪１の中
心回転面Ｏに近づけ、車輪１が路面から受ける操向抵抗
の減少を図ることができ、したがって操向を軽快に行う
ことができる。また開口部47,48によりナックル２とア
ッパ及びロアコントロールアーム3,4との干渉を回避し
得ることから、各ボールジョイント5,6のボールスタッ
ド5d,6dの軸線をキングピン軸線Ｋに一致若しくは充分
に近づけることが可能となり、各ボールジョイント5,6
の耐久性向上を図る上で有利となる。

またアッパコントロールアーム３において、後方の基
端部3rを構成する前後の二股腕49,49′の前者49と前方
の基端部3fとは連結部3cにより直線的に一体に連結され
るので、連結部3cにより両基端部3f,3r及びその間の剛
性が強化され、大荷重に耐え得ると共に、各コントロー
ルアーム3,4の薄肉軽量化が可能となる。

しかもブラケット54にゴムブッシュ55を介して支承さ
れるボルト56が螺着されるねじ孔51は、二股腕49,49′
の前者49から連結部3cにわたり袋状に設けられるので、
ねじ孔51周りも連結部3cにより補強され、ボルト56及び
アッパコントロールアーム３の結合強度を高めることが
できる。のみならず、袋状のねじ孔51には、泥水が侵入
し難く、ねじ部の発錆を容易に防ぐことができる。

以上、本発明を前輪懸架装置に適用した場合について
説明したが、本発明は後輪懸架装置にも適用し得ること
は勿論である。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、コントロールアームの
少なくとも一方の基端部を前後に並ぶ二股腕で構成する
と共に、その一方の腕とコントロールアームの他方の基
端部とを連結部を介して直線的に一体に連結し、前記一
方の腕から前記連結部にわたり袋状のねじ孔を設ける一
方、このねじ孔と同軸に並ぶボルト孔を他方の腕に設
け、このボルト孔に挿通されてねじ孔に螺着されるボル
トの中間部を、前記二股腕間に配置されるボムブッシュ
を介して車体に支承させたので、コントロールアームの
両基端部は勿論、両基端部間の剛性が連結部により著し
く強化され、したがってコントロールアームの薄肉化、
延いては軽量化を達成することができる。しかもボルト
が螺着されるねじ孔周りも連結部により強化されること
により、ボルト及びコントロールアームの結合強度を高
めることができ、また袋状のねじ孔には、泥水が侵入し
難いから、ねじ部の発錆を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は自動車
の前輪懸架装置の斜視図、第２図はその一部を縦断した
平面図、第３図は第２図のIII−III線断面図、第４図は
第３図のIV−IV線断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線断
面図、第６図及び第７図は車輪が路面上の突起物を登る
ときの作用を説明する簡略平面図及び側面図、第８図及
び第９図は制動時の作用を説明する簡略平面図及び側面
図である。 １……車輪、２……ナックル、３……コントロールアー
ム、3f,3r……基端部、3c……連結部、49,49′……二股
腕、51……ねじ孔、52……ボルト孔、55……ゴムブッシ
ュ、56……ボルト

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪（１）を回転自在に支承するナックル
   （２）に先端を連結するコントロールアーム（３）の前
   後一対の基端部（3f,3r）を車体（Ｂ）に支持させる、
   懸架装置のコントロールアーム支持構造において、 コントロールアーム（３）の少なくとも一方の基端部
   （3r）を前後に並ぶ二股腕（49,49′）で構成すると共
   に、その一方の腕（49）とコントロールアーム（３）の
   他方の基端部（3f）とを連結部（3c）を介して直線的に
   一体に連結し、前記一方の腕（49）から前記連結部（3
   c）にわたり袋状のねじ孔（51）を設ける一方、このね
   じ孔（51）と同軸に並ぶボルト孔（52）を他方の腕（4
   9′）に設け、このボルト孔（52）に挿通されてねじ孔
   （51）に螺着されるボルト（56）の中間部を、前記二股
   腕（49,49′）間に配置されるゴムブッシュ（55）を介
   して車体Ｂに支承させたことを特徴とする、懸架装置の
   コントロールアーム支持構造。