JP2696552B2

JP2696552B2 - 自動車の車輪懸架装置

Info

Publication number: JP2696552B2
Application number: JP1024915A
Authority: JP
Inventors: 陽介関野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1989-02-03
Filing date: 1989-02-03
Publication date: 1998-01-14
Anticipated expiration: 2013-01-14
Also published as: JPH02204111A

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車輪懸架装置、特に、車輪のリムの
内周面内側で、車輪の軸部を回転自在に支承するナック
ルの上方へ延びる上部腕及び下方へ延びる下部腕に、車
体に上下揺動自在に支持されるアッパコントロールアー
ム及びロアコントロールアームの各先端を上部ボールジ
ョイント及び下部ボールジョイントを介してそれぞれ連
結したものに関する。

（２）従来の技術従来のこの種の車輪懸架装置では、上記ボールジョイ
ントを、アッパコントロールアームに内設されるボール
を上方へ向けてボールスタッドがナックルの上部腕に固
着されるように配設し、また下部ボールジョイントを、
ロアコントロールアームに内設されるボールを下方へ向
けてボールスタッドがナックルの下部腕に固着されるよ
うに配設している（例えば特公昭46−33883号公報参
照）。

（３）発明が解決しようとする課題上記のような従来の車輪懸架装置においては、車輪の
キャンバ剛性を高めるべく上，下部両ボールジョイント
のボール中心間距離を大きく設定すると、車輪の昇降時
にはリムとアッパ及びロアコントロールアームとが干渉
し易くなるため、車輪の昇降ストロークを大きく取るこ
とが困難であり、また反対に車輪の昇降ストロークを大
きく設定すべく両ボールジョイントのボール中心間距離
を小さくすると、車輪のキャンバ剛性が低下する弊害を
伴うという問題がある。

本発明は、かゝる事情に鑑みてなされたもので、車輪
のキャンバ剛性を確保しつゝ車輪の昇降ストロークを大
きく得ることが可能な前輪車輪懸架装置を提供すること
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、上記ボールジ
ョイントを、上部腕に内設されるボールを上方へ向けて
ボールスタッドがアッパコントロールアームに固着され
るように配設し、また下部ボールジョイントを、下部腕
に内設されるボールを下方へ向けてボールスタッドがロ
アコントロールアームに固着されるように配設したこと
を第１の特徴とする。

また本発明は、上記特徴に加えて、ナックの上部腕及
び下部腕にアッパコントロールアーム及びロアコントロ
ールアームの先端にそれぞれ対向する開口部を設けたこ
とを第２の特徴とする。

（２）作用本発明の第１の特徴によれば、上部ボールジョイント
はボールを上向きにして、また下部ボールジョイントは
ボールを下向きにしてそれぞれ配設されるので、車輪の
リム内の限られたスペース内で両ボールジョイントのボ
ール中心間距離を最大にすることができる。

しかもボールを上向きにした上部ボールジョイントで
は、ボールがナックルの上部腕に支持され、ボールスタ
ッドがアッパコントロールアームに固着されるので、ア
ッパコントロールアームとリム内周縁との間隔を大きく
することができる。またボールを下向きにした下部ボー
ルジョイントでは、ボールがナックルの下部腕に支持さ
れ、ボールスタッドがロアコントロールアームに固着さ
れるので、ロアコントロールアームとリム内周縁との間
隔を大きくすることができる。したがって、リムと両コ
ントロールアームとの干渉を避けつゝ車輪の昇降ストロ
ークを大きくすることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ナックルの上部及
び下部腕の開口部がアッパ及びロアコントロールアーム
の先端を受容し得るので、上部及び下部腕とアッパ及び
ロアコントロールアームとの各干渉が回避され、車輪の
昇降ストロークを更に大きくすることができる。

（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。

図面は自動車の車輪懸架装置、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及び壁壁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にステアリング構成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と連結した領域に
おいて、雌ねじ51が形成され、また後方の腕49′にはボ
ルト孔52が穿設される。上記二股腕49,49′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が前記ボトル孔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。

アップ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
る上下一体の支腕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ルト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58,58を変形させつゝ支軸13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。

突起物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の時計方向のモーメントm₄を
加える。このように両支腕1516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おん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により直接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。

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の第１の特徴によれば、上部ボー
ルジョイントを、上部腕に内設されるボールを上方へ受
けてボールスタッドがアッパコントロールアームに固着
されるように配設し、また下部ボールジョイントを、下
部腕に内設されるボールを下方へ向けてボールスタッド
がロアコントロールアームに固着されるように配設した
ので、リムの内周面内側で上部及び下部ボールジョイン
トのボール中心間距離を最大にして車輪のキャンバ剛性
を高め、同時にアッパ及びロアコントロールアームとリ
ムとの緩衝を防止して車輪の昇降ストロークを大きく
し、緩衝性能の向上を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ナックの上部腕及
び下部腕にアッパコントロールアーム及びロアコントロ
ールアームの先端にそれぞれ対向する開口部を設けたの
で、ナックルの上部及び下部腕とアッピャ及びロアコン
トロールアームとの干渉を防止して車輪の昇降ストロー
クの更なる増加を図ることができる。

【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、1r……リム、２……ナックル、2a……上部
腕、2l……下部腕、３……アッパコントロールアーム、
４……ロアコントロールアーム、５……上部ボールジョ
イント、5b……ボール、5d……ボールスタッド、5s……
ソケット、６……下部ボールジョイント、6b……ボー
ル、6d……ボールスタッド、6s……ソケット、12……支
軸、13,14……軸筒、15……上部支腕、16……下部支
腕、17……連結杆、22,23……芯軸、24……弾性部材、2
5……外側突起、26……内側突起、27……凹湾曲面、28
……間隙、47,48……開口部

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車輪のリムの内周面内側で、車輪の軸部を
回転自在に支承するナックルの上方へ延びる上部腕及び
下方へ延びる下部腕に、車体に上下揺動自在に支持され
るアッパコントロールアーム及びロアコントロールアー
ムの各先端を上部ボールジョイント及び下部ボールジョ
イントを介してそれぞれ連結した自動車の車輪懸架装置
において、上部ボールジョイントを、上部腕に内設されるボールを
上方へ向けてボールスタッドがアッパコントロールアー
ムに固着されるように配設し、また下部ボールジョイン
トを、下部腕に内設されるボールを下方へ向けてボール
スタッドがロアコントロールアームに固着されるように
配設したことを特徴とする、自動車の車輪懸架装置。
【請求項２】第（１）項記載のものにおいて、ナックル
の上部腕及び下部腕にアッパコントロールアーム及びロ
アコントロールアームの先端にそれぞれ対向する開口部
を設けたことを特徴とする、自動車の車輪懸架装置。