JP3178227B2 - サスペンション構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等車両のサスペ
ンション構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のサスペンション構造として、図８
に示す一般的なダブルウイッシュボンタイプのサスペン
ションや図９に示すフロントマルチリンクサスペンショ
ン等がある。

【０００３】図８によれば、アッパアーム１００とロア
アーム１０１の内端がそれぞれブッシュ１０２を介して
図示しない車体側に車輪の上下ストローク方向へ揺動自
在に連結されると共に、両アーム１００，１０１の外端
がそれぞれボールジョイント１０３を介して車輪を支持
するナックルアーム１０４に連結される。

【０００４】従って、ナックルアーム１０４自体が、ア
ッパ及びロアアーム１００，１０１に対し車輪の上下ス
トローク方向へ揺動自在となると共に上下両ボールジョ
イント１０３を結ぶキングピン軸線を中心として車輪の
左右ステア方向へ回動自在となって、車輪を支持するこ
とになる。なお、図中１０５はロアアーム１０１と車体
側とに介装されるショックアブソーバで、１０６はドラ
イブシャフトである。

【０００５】一方、図９によれば、ロアアーム１０１は
車体側とナックルアーム１０４とを図８と同様にブッシ
ュ１０２及びボールジョイント１０３により揺動かつ回
動可能に連結するが、アッパアーム１００はその外端が
ブッシュ１０２を介して延長アーム１０７の上部に揺動
可能に連結される。そして、延長アーム１０７の下部が
ピン１０８を介してナックルアーム１０４の上部に回動
自在に連結される。また、延長アーム１０７の下部と車
体フレーム１１０との間にショックアブソーバ１０５が
介装される。

【０００６】従って、ナックルアーム１０４と延長アー
ム１０７とがアッパ及びロアアーム１００，１０１に対
し車輪１０９の上下ストローク方向へ揺動自在となると
共に、ナックルアーム１０４のみがピン１０８とボール
ジョイント１０３とを結ぶキングピン軸線を中心として
車輪１０９の左右ステア方向へ回動自在となって、車輪
１０９を支持することになる（実開平１−１７８１０５
号公報等参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したよ
うな従来のサスペンション構造にあっては、アッパ及び
ロアアームの外端が共にナックルアームまたはその延長
部材に連結され、これら連結部位の位置が固定的である
ため（例えば、車体側のレイアウト上の制約等によ
る）、換言すれば、アッパ及びロアアームの長さが不変
であるため、上下ストローク時のキャンバ変化（広い意
味ではジオメトリ変化）が一義的に決定される。また、
左右ステア時のキャンバ変化もキングピン傾斜角の設定
により、一義的に決定されてしまい、車両の走行状態に
応じた理想的なジオメトリ変化を達成することができな
いという問題点があった。

【０００８】即ち、車両としての望ましい特性は、直進
状態での上下ストローク時は、タイヤ接地性の面よりキ
ャンバ変化が小さいことが求められる一方、旋回状態で
上下ストロークした時は、旋回安定性の面より大きな対
車体キャンバ変化が要求されるのである。なお、キャス
タ角が大きければ、左右ステア時におけるキャンバ角も
大きくなることは自明であるが、トレール量及びレイア
ウト上の制約により、自由に設定することは困難であ
る。

【０００９】本発明は、このような課題を解決するため
に提案されたもので、車両の走行状態に応じた理想的な
ジオメトリ変化を達成することができるサスペンション
構造を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の、本発明に係るサスペンション構造は、下記のように
構成されることを特徴とする。 （１）Ａ型のアッパアームとロアアームの内端を車体側
に、前記アッパアームの一方のアーム部とロアアームは
車輪の上下ストローク方向へ揺動可能に連結する一方前
記アッパアームの他方のアーム部はボールジョイントを
介して連結すると共に、前記両アームの外端を車輪支持
部材にボールジョイントを介して連絡したサスペンショ
ン構造において、前記アッパアームの一方のアーム部の
中間部にジョイント部を設けて折れ曲がり可能にすると
共に、該ジョイント部近傍のアーム部と前記ロアアーム
のアーム中間部とをそれぞれボールジョイントを介して
連結アームで連結した。 （２）前記連結アームの下端を二本の１形アームから成
るロアアームのいずれか一方のアーム中間部にボールジ
ョイントを介して連結した。 （３）Ａ型のアッパアームとロアアームの内端を車体側
に、前記アッパアームの一方のアーム部とロアアームは
車輪の上下ストローク方向へ揺動可能に連結する一方前
記アッパアームの他方のアーム部はボールジョイントを
介して連結すると共に、前記両アームの外端を車輪支持
部材にボールジョイントを介して連結したサスペンショ
ン構造において、前記アッパアームの一方のアーム部の
中間部にジョイント部を設けて折れ曲がり可能にすると
共に、該ジョイント部近傍のアーム部にボールジョイン
トを介して一端が連結した連結アームの他端を前記車輪
支持部材に剛結合された補助アームにキングピン軸線と
オフセットしてボールジョイントを介して連結した。

【００１１】

【作用】（１）の構成によれば、ジョイント部によるア
ームの初期状態（上下ストローク零，直進状態）での折
れ曲がり角や連結アームの取付位置（そのポイントの揺
動量）により、上下ストローク時に折れ曲がりアッパア
ームの長さが連続的に変更されて操舵条件に影響されな
い所要のキャンバ変化が得られる。また、一方アーム部
の折れ曲がりに応じてボールジョイントの位置が前後方
向に変位することから、キャスタ角も可変となり、左右
ステア時のキャンバ角も可変となる。 （２）の構成によれば、左右ステア時にアッパアームの
長さに加えてキャスタ角も連続的に変更されて操舵条件
に応じた所要のキャンバ変化が得られる。 （３）の構成によれば、（２）の構成と同様に、左右ス
テア時にアッパアームの長さに加えてキャスタ角も連続
的に変更されて操舵条件に応じたキャンバ変化が得られ
る。

【００１２】

【実施例】以下添付図面に基づいて、本発明の一実施例
を説明する。図１は本発明に係るサスペンション構造の
第一実施例の概略構成図、図２はその異なった作用状態
の説明図である。

【００１３】図１及び図２に示すように、フロントサス
ペンションを構成する、伴にＡ型のアッパアーム１とロ
アアーム２との内端がそれぞれブッシュ３（一部変形ボ
ールジョイント４）を介して図示しない車体フレームに
連結されると共に外端がそれぞれ車輪支持部材としての
ナックルアーム５の上端及び下端に通常のボールジョイ
ント６を介して連結される。

【００１４】前記アッパアーム１の一方アーム部１ａの
中間部には変形ボールジョイント４が設けられ、当該一
方アーム部１ａが折れ曲がり可能になっている。また、
ジョイント部の位置決めのため当該一方アーム部１ａの
車体側ブッシュはアーム揺動方向には回転可能ではある
が、それ以外の方向の回転は拘束できる程度の剛性を有
する。そして、当該一方アーム部１ａの変形ボールジョ
イント４近傍とロアアーム２の一方アーム部２ａの中間
部とがそれぞれ変形ボールジョイント４を介して連結ア
ーム７で結ばれている。なお、図中８はフロントアクス
ルを示す。

【００１５】前記各ジョイントの具体的な構造を示す図
６のように、ブッシュ３は内筒３ａと外筒３ｂとの間に
弾性部材３ｃを介在させて上下方向のみの回転自由度を
持たせた通常のものであり、変形ボールジョイント４は
インナレース４ａにアウタレース４ｂを球面接触させて
上下、左右及び水平方向に回転自由度を持たせたもので
ある。但し、略等しい機能を通常のブッシュ３で得るこ
とも可能であり、その場合にはブッシュ３を変形ボール
ジョイント４の代わりに用いてもよい。また、ボールジ
ョイント６は単なる球面軸受である。

【００１６】このように構成されるため、アッパアーム
１の初期状態（上下ストローク零，直進時）での一方ア
ーム部１ａの折れ曲がり方向（角度を含めて）と連結ア
ーム７上端の取付位置と連結アーム７下端の取付位置と
の関係を、例えば図２の（ａ）のように上方向凸とし
て、アッパアーム１及びロアアーム２が上方向にストロ
ーク（バンプ）する場合に連結アーム７下端の取付位置
のストローク量よりも連結アーム７上端の取付位置のス
トローク量が相対的に大となるような位置関係に設定す
ると、上方向にストローク（バンプ）時には、一方アー
ム部１ａの折れ曲がり量が増大して即ち、アッパアーム
１の実アーム長が短くなる方向に変化してキャンバ変化
が大きくなる。

【００１７】また、一方アーム部１ａの折れ曲がり方向
（角度を含めて）と連結アーム７上端の取付位置と連結
アーム７下端の取付位置との関係を、例えば図２の
（ｂ）のように下方向凸として、アッパアーム１及びロ
アアーム２が上方向にストローク（バンプ）する場合に
連結アーム７下端の取付位置のストローク量よりも連結
アーム７上端の取付位置のストローク量が相対的に大と
なるような位置関係に設定すると、上方向にストローク
（バンプ）時には、一方アーム部１ａの折れ曲がり量が
減少して即ち、アッパアーム１の実アーム長が長くなる
方向に変化してキャンバ変化が小さくなる。

【００１８】また、図２において、連結アーム７上端の
取付位置と連結アーム７下端の取付位置との関係を、ア
ッパアーム１及びロアアーム２が上方向にストローク
（バンプ）する場合に連結アーム７上端の取付位置のス
トローク量よりも連結アーム７下端の取付位置のストロ
ーク量が相対的に大となるような位置関係に設定する
と、前述の作用とは逆の作用が得られることは言うまで
もない。

【００１９】また、本実施例では、一方アーム部１ａの
折れ曲がりに応じてボールジョイント６の位置が前後方
向に変位することから、キャスタ角も可変となり、左右
ステア時のキャンバ角も可変となる。

【００２０】このように本実施例では、上下ストローク
時のキャンバ変化を自由に設定できるので、例えばレイ
アウト上アッパアーム１が短くてキャンバ変化が大き過
ぎる場合やバンプ・リバウンドでキャンバ変化に差をつ
けたい場合等に有効である。

【００２１】図３は本発明に係るサスペンション構造の
第二実施例の概略構成図、図４はその内、外輪の作用状
態の説明図である。

【００２２】この実施例は、第一実施例における連結ア
ーム７の下端を二本のＩ形アームから成るロアアーム２
の一方アーム部２ａの中間部に連結すると共に、該ロア
アーム２の内端を変形ボールジョイント４を介して車体
側に連結した例であり、その他の構成は第一実施例と同
様である。

【００２３】これによれば、図４に示すような左右ステ
ア時におけるロアアーム２の平面視内で回動するアーム
レイアウトを利用して、左右ステアに応じて連結アーム
７によるアッパアーム１（一方アーム部１ａ）の引き込
み又は押し出し量を可変調整することができ、左右ステ
ア時の理想的なキャンバ角が得られタイヤ接地性が向上
する。

【００２４】従って、ロアアーム２が外輪ステア時の平
面視内回動によりアッパアーム１に近くなるような連結
アーム７レイアウトの場合は、アッパアーム１を上方向
凸にしておいて連結アーム７で押されたときにキャンバ
角がネガティブになり、またキャスタ角が大となるよう
にする一方（図４のｂ参照）、内輪側は連結アーム７で
引き込まれアッパアーム１が平行に近くなり、キャンバ
角がポジティブ側に変化する（図４のａ参照）ようにす
れば良い。

【００２５】図５は本発明に係るサスペンション構造の
第三実施例の概略構成図である。

【００２６】この実施例は、第一実施例における連結ア
ーム７を短く形成してその下端を、ナックルアーム５に
剛結合された補助アーム１０先端に変形ボールジョイン
ト４を介して連結した例であり、その他の構成は第一実
施例と同様である。

【００２７】これによれば、第二実施例と同様に、上下
ストローク時に加えてナックルアーム５が回転する左右
ステア時に、連結アーム７の引き込み又は押し出しによ
りアッパアーム１の実アーム長が可変になり、所定のキ
ャンバ変化が得られる。

【００２８】なお、上記各実施例において、キャンバ変
化をもたらす折れ曲がりアームをアッパアーム１とした
が、このアッパアーム１に代えてロアアーム２としても
同様の作用、効果が得られる。

【００２９】また、上述したようにアッパアーム１又は
ロアアーム２のジョイント部の上下移動は通常のサスペ
ンションアームの車体側取付点が上下移動したのと等価
であり、側面視で見たときのノーズダイブ角（リヤサス
ペンションならスクワット角）を上下ストローク時又は
左右ステア時に応じて変化させることが可能であり、制
動及び加減速時の姿勢変化を少なくすることが出来る。

【００３０】例えば、図７に示すように、アッパアーム
１の両取付点を結ぶ線の延長線とロアアーム２の両取付
点を結ぶ線の延長線との交点である回転中心が、サスペ
ンションの初期状態ではＯ₁ であったのが、バンプ時に
はアッパアーム１の一方取付点の上昇によりＯ₂ とな
り、これによりノーズダイブ角がθ₂ からθ₁ へと増大
してノーズダイブモーメントが小さくなるのである。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、Ａ型のアッパ
アームとロアアームの内端を車体側に車輪の上下ストロ
ーク方向へ揺動可能に連結すると共に外端を車輪支持部
材にボールジョイントを介して連結したサスペンション
構造において、前記アッパアームの一方のアーム部の中
間部にジョイント部を設けて折れ曲がり可能にすると共
に、該ジョイント部近傍のアーム部と前記ロアアームの
アーム中間部とをそれぞれボールジョイント等を介して
連結アームで連結したので、上下ストロークに応じて実
アッパアーム長を変えてキャンバ角を適正値に変更で
き、タイヤ接地性等を向上させられる。また、一方アー
ム部の折れ曲がりに応じてボールジョイントの位置が前
後方向に変位することから、キャスタ角も可変となり、
左右ステア時のキャンバ角も可変となる。請求項２の発
明によれば、請求項１の発明において、前記連結アーム
の下端を二本のＩ形アームから成るロアアームのいずれ
か一方のアーム中間部にボールジョイント等を介して連
結したので、上下ストローク時に加えて左右ステア時に
もステア角に応じてアッパアームの長さをキャスタ角と
共に連続的に変更して所要のキャンバ変化が得られる。
請求項３の発明によれば、Ａ型のアッパアームとロアア
ームの内端を車体側に車輪の上下ストローク方向へ揺動
可能に連結すると共に外端を車輪支持部材にボールジョ
イントを介して連結したサスペンション構造において、
前記アッパアームの一方のアーム部の中間部にジョイン
ト部を設けて折れ曲がり可能にすると共に、該ジョイン
ト部近傍のアーム部にボールジョイント等を介して一端
が連結した連結アームの他端を前記車輪支持部材にキン
グピン軸線とオフセットしてボールジョイント等を介し
て連結したので、請求項２の発明と同様に、上下ストロ
ーク時に加えて左右ステア時にもステア角に応じてアー
ムの長さを連続的に変更して所要のキャンバ変化が得ら
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るサスペンション構造の第一実施例
の概略構成図である。

【図２】図１の異なった作用状態の説明図である。

【図３】本発明に係るサスペンション構造の第二実施例
の概略構成図である。

【図４】図３の作用状態の説明図である。

【図５】本発明に係るサスペンション構造の第三実施例
の概略構成図である。

【図６】各ジョイントの具体的な構造を示す図である。

【図７】ノーズダイブ角の比較説明図である。

【図８】従来例の斜視図である。

【図９】異なった従来例の断面図である。

【符号の説明】

１ アッパアーム ２ ロアアーム ３ ブッシュ ４ 変形ボールジョイント ５ ナックルアーム ６ ボールジョイント ７ 連結アーム

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ａ型のアッパアームとロアアームの内端
   を車体側に、前記アッパアームの一方のアーム部とロア
   アームは車輪の上下ストローク方向へ揺動可能に連結す
   る一方前記アッパアームの他方のアーム部はボールジョ
   イントを介して連結すると共に、前記両アームの外端を
   車輪支持部材にボールジョイントを介して連絡したサス
   ペンション構造において、前記アッパアームの一方のア
   ーム部の中間部にジョイント部を設けて折れ曲がり可能
   にすると共に、該ジョイント部近傍のアーム部と前記ロ
   アアームのアーム中間部とをそれぞれボールジョイント
   を介して連結アームで連結したことを特徴とするサスペ
   ンション構造。
2. 【請求項２】 前記連結アームの下端を二本の１形アー
   ムから成るロアアームのいずれか一方のアーム中間部に
   ボールジョイントを介して連結している請求項１記載の
   サスペンション構造。
3. 【請求項３】 Ａ型のアッパアームとロアアームの内端
   を車体側に、前記アッパアームの一方のアーム部とロア
   アームは車輪の上下ストローク方向へ揺動可能に連結す
   る一方前記アッパアームの他方のアーム部はボールジョ
   イントを介して連結すると共に、前記両アームの外端を
   車輪支持部材にボールジョイントを介して連結したサス
   ペンション構造において、前記アッパアームの一方のア
   ーム部の中間部にジョイント部を設けて折れ曲がり可能
   にすると共に、該ジョイント部近傍のアーム部にボール
   ジョイントを介して一端が連結した連結アームの他端を
   前記車輪支持部材に剛結合された補助アームにキングピ
   ン軸線とオフセットしてボールジョイントを介して連結
   したことを特徴とするサスペンション構造。