JP3667832B2 - Car suspension system - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪を回転自在に支持するハブキャリアと車体とを揺動可能に連結する自動車用懸架装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、自動車等の車両において、路面状況の変化を吸収して快適な乗り心地を得るために、車輪と車体とを揺動自在に連結する懸架装置が採用されている。この懸架装置は、路面からのショックを円滑に吸収するとともに、車体の揺れを低減させる機能を有しており、例えば、ダブルウィッシュボーン式サスペンションが、従来から広く知られている。
【0003】
この種のダブルウィッシュボーン式サスペンションは、図5に示すように、タイヤ1のホイール2が装着されたハブキャリア3をトレーリングアーム4、ロアアーム5a、5bおよびアッパアーム6により車体(図示せず)に連結するように構成されるとともに、このタイヤ1に作用する上下荷重を吸収するためのダンパ7が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の従来技術では、車体側に対してトレーリングアーム4、ロアアーム5a、5bおよびアッパアーム6を取り付けるために、4点のピボットが設けられている。このため、ピボット数が多くなってしまい、サスペンション全体のコストの高騰および重量の増加が発生するという問題が指摘されている。
【0005】
さらに、トレーリングアーム4の先端に設けられたピボットブッシュ8は、車幅方向(矢印A方向)に向かう軸心を有している。従って、路面の突起等を乗り越える時の衝撃を吸収すべく、タイヤ1を後方に逃がすコンプライアンス効果が十分に得られない。これにより、乗り心地が良くないという問題がある。
【0006】
その際、所望のコンプライアンス効果を得るために、ピボットブッシュ8等を軟質化することが考えられるが、タイヤ1がトーアウトになり易いという不具合がある。
【0007】
本発明は、この種の問題を解決するものであり、車体側のピボット数を有効に削減して軽量化およびコストの低減が可能になるとともに、快適な乗り心地を得ることができる自動車用懸架装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、本発明は、ハブキャリアと車体とがロアアーム、アッパアームおよびラジアスアームにより連結されるため、この車体側のピボット数が3点となり、懸架装置全体の軽量化およびコストの削減が図られる。さらに、ラジアスアームの車体側取付部が車長方向に摺動自在であるため、有効なコンプライアンス効果を得ることができる。しかも、ロアアームおよびアッパアームがそれぞれの車体側取付部をハブキャリア側取付部から車体の車幅方向内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置されている。これにより、車輪に前後力が作用しても、この車輪をトーイン状態に確実に維持することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の実施形態に係る自動車用懸架装置10の斜視説明図である。この懸架装置10は、車輪12を回転自在に支持するハブキャリア14と車体16とを揺動可能に連結するものである。この車輪12は、タイヤ18とホイール部20とを備えており、図2〜図4に示すように、前記ホイール部20がホイールベアリング22を介してスピンドル24の外周に回転自在に取り付けられるとともに、このスピンドル24がハブキャリア14に固定されている。
【0010】
懸架装置10は、ロアアーム26とアッパアーム28とラジアスアーム30とを備える。ロアアーム26の両端には、車体16に連結される車体側第1ブッシュ(取付部)32と、ハブキャリア14に連結されるハブキャリア側第1ブッシュ(取付部)34とが設けられる。
【0011】
図2に示すように、車体側第1ブッシュ32は、ハブキャリア側第1ブッシュ34から車体16の車幅方向(矢印H方向)内方に向かって進行方向(矢印L方向)後方に傾斜して配置されるとともに、ロアアーム26は、車輪12の回転中心より下方に配置される(図3および図4参照)。
【0012】
アッパアーム28の両端には、車体16に連結される車体側第2ブッシュ(取付部)36と、ハブキャリア14に連結されるハブキャリア側第2ブッシュ(取付部)38とが設けられる。この車体側第2ブッシュ36は、ハブキャリア側第2ブッシュ(取付部)38から車体16の車幅方向内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置されるとともに(図2参照)、アッパアーム28は、車輪12の回転中心より上方に配置される(図3および図4参照)。
【0013】
ラジアスアーム30の両端には、車体16に連結される車体側第3側ブッシュ(取付部)40と、ハブキャリア14に連結されるハブキャリア側第3ブッシュ(取付部)42とが設けられ、この車体側第3ブッシュ40は、前記ハブキャリア側第3ブッシュ42から車体16の車幅方向内方に向かって進行方向前方に傾斜して配置される(図2参照)。
【0014】
車体側第3ブッシュ40は、図2および図3に示すように、車長方向(矢印L方向)に比較的長尺な円筒状を有しており、その両端部がラジアスアーム30の一端部30aからそれぞれ長さSだけ外部に突出している。車体側第3ブッシュ40内には、第1軸44が挿入されており、この第1軸44とこの車体側第3ブッシュ40がピン46を介して一体的に固定されるとともに、前記第1軸44の両端が車体16側に設けられた取付部材48に係止される。
【0015】
ハブキャリア側第3ブッシュ42は、車長方向(矢印L方向)に比較的長尺な円筒状を有し、ラジアスアーム30の他端部30bに挿入される。ハブキャリア側第3ブッシュ42内に第2軸50が挿通されており、このハブキャリア側第3ブッシュ42とこの第2軸50がピン52を介して一体的に固定される。ラジアスアーム30の他端部30bは、ハブキャリア14に嵌まり込むようにして回動のみ可能に配置され、前記ハブキャリア14に対して車長方向(矢印L方向)に移動することができない。
【0016】
ハブキャリア14には、コイルスプリング54が併設されたダンパ56が装着されている。
【0017】
このように構成される懸架装置10の動作について、以下に説明する。
【0018】
先ず、ハブキャリア14は、ロアアーム26、アッパアーム28およびラジアスアーム30に設けられたハブキャリア側第1〜第3ブッシュ34、38および42を介して車体16に対し上下方向に移動自在に支持されている。このため、車輪12に上下荷重が付与されると、ハブキャリア14が上下方向に移動してダンパ56およびコイルスプリング54を伸縮させる。これにより、前記上下荷重がダンパ56およびコイルスプリング54によって減衰され、乗り心地が向上する。
【0019】
さらに、ラジアスアーム30の一端部30aに装着された車体側第3ブッシュ40は、車体16に対して回動自在であるとともに、取付部材48と一端部30aとの隙間(長さSに相当する)を介して車長方向(矢印L方向)に摺動自在である(図2参照)。従って、例えば、車輪12が路面の突起等に乗り上げた時、車体側第3ブッシュ40が前後方向に移動する。これによって、車輪12に作用する前後方向の荷重を確実に吸収することができ、十分なコンプライアンス効果を得ることが可能になって、乗り心地が一層向上するという利点が得られる。
【0020】
さらにまた、ラジアスアーム30の他端部30bに装着されたハブキャリア側第3ブッシュ42は、この他端部30bがハブキャリア14に間隙なく係合することにより、回転のみ可能に構成されている。このため、車輪12が上下動する際には、ハブキャリア側第3ブッシュ42が第2軸50と一体的にハブキャリア14に対し回動し、この車輪12を円滑に上下動させることができる。一方、車輪12がブレーキトルクを受けた際には、このブレーキトルクが直接ラジアスアーム30に伝えられ、車体側第3ブッシュ40を介して車体16側で確実に受け止めることが可能になる。
【0021】
また、ロアアーム26およびアッパアーム28では、それぞれの車体側第1および第2ブッシュ32、36が、ハブキャリア側第1および第2ブッシュ34、38から車幅方向(矢印H方向)内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置されている(図2参照)。従って、車輪12に前後荷重が作用する際、このロアアーム26およびアッパアーム28は、前記車輪12を、常に、トーイン方向に向けて保持することができるという効果がある。
【0022】
本実施形態では、懸架装置10がロアアーム26、アッパアーム28およびラジアスアーム30を備えており、車体16側の取付部(ピボット)数は、車体側第1〜第3ブッシュ32、36および40の3点に削減される。これにより、従来のダブルウィッシュボーン式サスペンションの4点ピボットに比べ、ピボット数が削減されて懸架装置10全体の軽量化および製造コストの削減が容易に可能になる。
【0023】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係る自動車用懸架装置では、ハブキャリアと車体とがロアアーム、アッパアームおよびラジアスアームにより連結されるため、この車体側のピボット数が3点となり、懸架装置全体の軽量化およびコストの削減が容易に遂行される。さらに、ラジアスアームの車体側取付部が車長方向に摺動自在であり、有効なコンプライアンス効果を得ることができる。
【0024】
しかも、ロアアームおよびアッパアームの車体側取付部は、ハブキャリア側取付部から車体の車幅方向内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置されている。これにより、車輪に前後力が作用しても、この車輪をトーイン状態に確実に維持することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る懸架装置の概略斜視説明図である。
【図2】前記懸架装置の一部断面平面図である。
【図3】前記懸架装置の側面図である。
【図4】前記懸架装置の一部断面後面図である。
【図5】従来技術に係るダブルウィッシュボーン式サスペンションの斜視説明図である。
【符号の説明】
10…懸架装置 12…車輪
14…ハブキャリア 16…車体
26…ロアアーム 28…アッパアーム
30…ラジアスアーム
32、34、36、38、40、42…ブッシュ
56…ダンパ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension system for an automobile in which a hub carrier that rotatably supports a wheel and a vehicle body are connected so as to be swingable.
[0002]
[Prior art]
For example, in a vehicle such as an automobile, a suspension device that swingably connects a wheel and a vehicle body is employed in order to obtain a comfortable riding comfort by absorbing changes in road surface conditions. This suspension device has a function of smoothly absorbing a shock from the road surface and reducing the shaking of the vehicle body. For example, a double wishbone suspension has been widely known.
[0003]
In this type of double wishbone suspension, as shown in FIG. 5, a hub carrier 3 on which a wheel 2 of a tire 1 is mounted is mounted on a vehicle body (not shown) by a trailing arm 4, lower arms 5a, 5b and an upper arm 6. A damper 7 for absorbing the vertical load acting on the tire 1 is provided while being configured to be coupled.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above prior art, four pivots are provided to attach the trailing arm 4, the lower arms 5a, 5b and the upper arm 6 to the vehicle body side. For this reason, the number of pivots increases, and the problem that the cost of the whole suspension increases and the weight increases is pointed out.
[0005]
Further, the pivot bush 8 provided at the tip of the trailing arm 4 has an axis that extends in the vehicle width direction (arrow A direction). Therefore, the compliance effect of letting the tire 1 escape backward cannot be obtained in order to absorb the impact when getting over the bumps on the road surface. As a result, there is a problem that the ride comfort is not good.
[0006]
At that time, in order to obtain a desired compliance effect, it is conceivable to soften the pivot bush 8 or the like, but there is a problem that the tire 1 tends to be toe-out.
[0007]
The present invention solves this type of problem, and can effectively reduce the number of pivots on the vehicle body side to reduce the weight and cost, and can provide a comfortable suspension for automobiles. An object is to provide an apparatus.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention is configured such that the hub carrier and the vehicle body are connected by the lower arm, the upper arm, and the radius arm, so that the number of pivots on this vehicle body side is three points, and the weight of the entire suspension device and the cost are reduced. Reduction is planned. Furthermore, since the vehicle body side mounting portion of the radius arm is slidable in the vehicle length direction, an effective compliance effect can be obtained. In addition, the lower arm and the upper arm are arranged such that the respective vehicle body side attachment portions are inclined rearward in the traveling direction from the hub carrier side attachment portion toward the vehicle width direction inward of the vehicle body. Thereby, even if a longitudinal force acts on the wheel, the wheel can be reliably maintained in the toe-in state.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a perspective explanatory view of an automobile suspension device 10 according to an embodiment of the present invention. The suspension device 10 is configured to connect a hub carrier 14 that rotatably supports a wheel 12 and a vehicle body 16 in a swingable manner. The wheel 12 includes a tire 18 and a wheel portion 20, and as shown in FIGS. 2 to 4, the wheel portion 20 is rotatably attached to the outer periphery of the spindle 24 via a wheel bearing 22. The spindle 24 is fixed to the hub carrier 14.
[0010]
The suspension device 10 includes a lower arm 26, an upper arm 28, and a radius arm 30. A vehicle body side first bush (attachment portion) 32 connected to the vehicle body 16 and a hub carrier side first bush (attachment portion) 34 connected to the hub carrier 14 are provided at both ends of the lower arm 26.
[0011]
As shown in FIG. 2, the vehicle body side first bush 32 is inclined rearward in the traveling direction (arrow L direction) from the hub carrier side first bush 34 toward the inside of the vehicle body 16 in the vehicle width direction (arrow H direction). The lower arm 26 is disposed below the center of rotation of the wheel 12 (see FIGS. 3 and 4).
[0012]
A vehicle body side second bush (attachment portion) 36 connected to the vehicle body 16 and a hub carrier side second bush (attachment portion) 38 connected to the hub carrier 14 are provided at both ends of the upper arm 28. The vehicle body side second bush 36 is disposed to be inclined rearward in the traveling direction from the hub carrier side second bush (attachment portion) 38 toward the vehicle width direction inward of the vehicle body 16 (see FIG. 2), and the upper arm. 28 is arrange | positioned above the rotation center of the wheel 12 (refer FIG. 3 and FIG. 4).
[0013]
At both ends of the radius arm 30, a vehicle body side third bush (attachment portion) 40 connected to the vehicle body 16 and a hub carrier side third bush (attachment portion) 42 connected to the hub carrier 14 are provided. The vehicle body side third bush 40 is disposed so as to incline forward in the traveling direction from the hub carrier side third bush 42 toward the vehicle width direction inward of the vehicle body 16 (see FIG. 2).
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3, the vehicle body side third bush 40 has a relatively long cylindrical shape in the vehicle length direction (arrow L direction), and both end portions thereof are one end portions 30 a of the radius arm 30. Each projecting to the outside by a length S. A first shaft 44 is inserted into the vehicle body side third bush 40, and the first shaft 44 and the vehicle body side third bush 40 are integrally fixed via a pin 46, and the first shaft 44. Both ends of the shaft 44 are locked to mounting members 48 provided on the vehicle body 16 side.
[0015]
The hub carrier side third bush 42 has a relatively long cylindrical shape in the vehicle length direction (arrow L direction), and is inserted into the other end 30 b of the radius arm 30. The second shaft 50 is inserted into the hub carrier side third bush 42, and the hub carrier side third bush 42 and the second shaft 50 are integrally fixed via a pin 52. The other end portion 30 b of the radius arm 30 is disposed so as to be able to rotate only so as to fit into the hub carrier 14, and cannot move in the vehicle length direction (arrow L direction) with respect to the hub carrier 14.
[0016]
A damper 56 with a coil spring 54 is attached to the hub carrier 14.
[0017]
The operation of the suspension device 10 configured as described above will be described below.
[0018]
First, the hub carrier 14 is supported so as to be movable in the vertical direction with respect to the vehicle body 16 via hub carrier side first to third bushes 34, 38 and 42 provided on the lower arm 26, the upper arm 28 and the radius arm 30. . For this reason, when a vertical load is applied to the wheel 12, the hub carrier 14 moves in the vertical direction, causing the damper 56 and the coil spring 54 to expand and contract. Thereby, the up-and-down load is attenuated by the damper 56 and the coil spring 54, and riding comfort is improved.
[0019]
Furthermore, the vehicle body side third bush 40 mounted on the one end portion 30a of the radius arm 30 is rotatable with respect to the vehicle body 16, and a gap (corresponding to the length S) between the mounting member 48 and the one end portion 30a. Is slidable in the vehicle length direction (arrow L direction) via (see FIG. 2). Therefore, for example, when the wheel 12 rides on a road surface protrusion or the like, the vehicle body side third bush 40 moves in the front-rear direction. As a result, the load in the front-rear direction acting on the wheel 12 can be reliably absorbed, and a sufficient compliance effect can be obtained, so that the ride comfort can be further improved.
[0020]
Furthermore, the hub carrier side third bush 42 attached to the other end 30b of the radius arm 30 is configured to be rotatable only when the other end 30b is engaged with the hub carrier 14 without a gap. For this reason, when the wheel 12 moves up and down, the hub carrier side third bush 42 rotates integrally with the second shaft 50 with respect to the hub carrier 14, and the wheel 12 can be moved up and down smoothly. . On the other hand, when the wheel 12 receives the brake torque, the brake torque is directly transmitted to the radius arm 30 and can be reliably received on the vehicle body 16 side via the vehicle body side third bush 40.
[0021]
In the lower arm 26 and the upper arm 28, the first and second bushes 32 and 36 on the vehicle body side are directed inward in the vehicle width direction (arrow H direction) from the first and second bushes 34 and 38 on the hub carrier side. It is inclined and disposed rearward in the traveling direction (see FIG. 2). Therefore, when a longitudinal load is applied to the wheel 12, the lower arm 26 and the upper arm 28 have an effect that the wheel 12 can always be held in the toe-in direction.
[0022]
In the present embodiment, the suspension device 10 includes a lower arm 26, an upper arm 28, and a radius arm 30, and the number of attachment portions (pivots) on the vehicle body 16 side is three points of the vehicle body side first to third bushes 32, 36, and 40. Reduced to As a result, the number of pivots is reduced as compared with the four-point pivot of the conventional double wishbone suspension, and the overall weight of the suspension device 10 and the manufacturing cost can be easily reduced.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, in the automobile suspension system according to the present invention, the hub carrier and the vehicle body are connected by the lower arm, the upper arm, and the radius arm, so the number of pivots on the vehicle body side becomes three points, and the weight of the entire suspension device is reduced. Cost reduction is easily accomplished. Furthermore, the vehicle body side mounting portion of the radius arm is slidable in the vehicle length direction, and an effective compliance effect can be obtained.
[0024]
In addition, the vehicle body side mounting portions of the lower arm and the upper arm are disposed to be inclined rearward in the traveling direction from the hub carrier side mounting portion toward the vehicle width direction inward of the vehicle body. As a result, even if a longitudinal force acts on the wheel, the wheel can be reliably maintained in the toe-in state.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a suspension device according to the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional plan view of the suspension device.
FIG. 3 is a side view of the suspension device.
FIG. 4 is a partial cross-sectional rear view of the suspension device.
FIG. 5 is an explanatory perspective view of a double wishbone suspension according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Suspension apparatus 12 ... Wheel 14 ... Hub carrier 16 ... Vehicle body 26 ... Lower arm 28 ... Upper arm 30 ... Radius arm 32, 34, 36, 38, 40, 42 ... Bush 56 ... Damper

Claims (1)

車輪を回転自在に支持するハブキャリアと車体とを揺動可能に連結する自動車用懸架装置であって、
車体側取付部がハブキャリア側取付部から前記車体の車幅方向内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置され、かつ前記車輪の回転中心より下方に配置されるロアアームと、
車体側取付部がハブキャリア側取付部から前記車体の車幅方向内方に向かって進行方向後方に傾斜して配置され、かつ前記車輪の回転中心より上方に配置されるアッパーアームと、
車体側取付部がハブキャリア側取付部から前記車体の車幅方向内方に向かって進行方向前方に傾斜して配置されるラジアスアームと、
を備えるとともに、
前記ラジアスアームの車体側取付部は、前記ラジアスアームの延在する方向と交差するように前記車体の車長方向に延在して設定される筒状部と、前記筒状部に挿通され、前記筒状部をその軸線の回りに回動自在でかつ車長方向に摺動自在に支持するブッシュと、前記ブッシュに挿通され、車体側に係止される軸部材とから構成され、
前記ラジアスアームのハブキャリア側取付部は、前記ハブキャリアに対して回動のみ可能に構成されることを特徴とする自動車用懸架装置。
A suspension system for an automobile that slidably connects a vehicle body and a hub carrier that rotatably supports a wheel,
A lower arm that is disposed with the vehicle body side attachment portion inclined from the hub carrier side attachment portion inward in the vehicle width direction of the vehicle body in the traveling direction and disposed below the rotation center of the wheel;
An upper arm, the vehicle body side mounting portion is disposed to be inclined rearward in the traveling direction from the hub carrier side mounting portion toward the vehicle width direction inward of the vehicle body, and is disposed above the rotation center of the wheel;
A radius arm arranged so that the vehicle body side mounting portion is inclined forward in the traveling direction from the hub carrier side mounting portion toward the vehicle width direction inward of the vehicle body;
With
The vehicle body side mounting portion of the radius arm is inserted into the tubular portion, and is inserted into the tubular portion extending in the vehicle length direction of the vehicle body so as to intersect the extending direction of the radius arm. A bushing that is rotatable about its axis and slidable in the vehicle length direction, and a shaft member that is inserted through the bushing and locked to the vehicle body side ,
A suspension device for an automobile, wherein the hub carrier side mounting portion of the radius arm is configured to be rotatable only with respect to the hub carrier.
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