JP4384930B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、車輪を回転自在に支持するナックルと、ナックルの下部を車体に連結するロアアームと、ナックルの上部に連結されて車体との間に配置されるアッパーアームと、下端がロアアームの中間部に下部支点を介して枢支されるとともに上端がアッパーアームの内端に上部支点を介して枢支されるコネクトリンクとを備えたサスペンション装置に関する。

二股状に形成されたＡ型アームよりなるロアアーム５０，６０と、棒状のＩ型アームよりなるアッパーアーム４０と、ショックアブソーバ２０の下部に一体に設けられた二股状のフォーク部材２６とを備えており、フォーク部材２６の下端がロアアーム５０，６０の中間部にゴムブッシュジョイントを介して枢支され、フォーク部材２６の上端がアッパーアーム４０の中間部に連結ロッド４１を介して枢支されたサスペンション装置が、下記特許文献１により公知である。
特開平５−１６９９３８号公報

ところで上記従来のものは、ナックルの上下動に伴ってロアアーム５０，６０およびアッパーアーム４０が車体側の枢支点であるゴムブッシュジョイントを中心として上下方向に揺動したとき、ショックアブソーバ２０と一体に設けられたフォーク部材２６の下端および上端間の距離、つまりロアアーム５０，６０の中間部に設けたゴムブッシュジョイントおよびアッパーアーム４０の中間部に設けた連結ロッド４１間の距離が略一定であることが要求され、その距離の変動が各ゴムブッシュジョイントの撓みにより許容される量を超えると、ロアアーム５０，６０およびアッパーアーム４０のスムーズな上下動が妨げられるため、サスペンション装置の各構成要素の設計自由度が大幅に制限されてしまう問題があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、サスペンション装置のナックル、ロアアーム、アッパーアーム、コントロールアームおよびコネクトリンクの長さや支点の位置の設計自由度を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車輪を回転自在に支持するナックルと、ナックルの下部を車体に連結するロアアームと、ナックルの上部に連結されて車体との間に配置されるアッパーアームと、下端が車体前後方向に離間した二つの下部ジョイントを介してロアアームの中間部に枢支されるとともに、上端が車体前後方向に離間した二つの上部ジョイントを介してアッパーアームの内端に枢支されるコネクトリンクと、前記アッパーアーム及び車体をそれぞれ一つのジョイントで連結するコントロールアーム（２８）とを備え、
前記ロアアーム（１３）は、車体上下方向に軸線を配したゴムブッシュジョイント（１９）を介して車体に連結されることを特徴とするサスペンション装置が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記コントロールアームと前記アッパーアームとの連結部は、前記アッパーアームと前記コネクトリンクとの枢支部と同軸上に設けられることを特徴とするサスペンション装置が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、上端が車体に接続されて下端が前記コネクトリンクに接続されるダンパーユニットを備えたことを特徴とするサスペンション装置が提案される。

また請求項４に記載された発明によれば、請求項３の構成に加えて、前記コネクトリンクが車体前後方向に離間したフロントリンクおよびリヤリンクを備え、フロントリンクおよびリヤリンク間に前記ダンパーユニットの下端を挟持することを特徴とするサスペンション装置が提案される。

請求項１の構成によれば、アッパーアームの内端を車体前後方向に離間した二つの上部ジョイントを介してコネクトリンクの上端に枢支するとともにロアアームの中間部を車体前後方向に離間した二つの下部ジョイントを介してコネクトリンクの下端に枢支し、かつアッパーアームと車体とをコントロールアームを介してそれぞれ一つのジョイントで接続したので、ナックルに接続されたロアアームおよびアッパーアームが上下動するときに、アッパーアームおよびコントロールアームが相対的に屈曲することで、ナックル、ロアアーム、アッパーアーム、コントロールアームおよびコネクトリンクの長さや、それらの支点の位置を任意に設定することが可能になり、サスペンション装置の設計自由度が大幅に向上すると共に、下端がロアアームに車体前後方向に離間した二つの下部ジョイントを介して枢支され、上端がアッパーアームに車体前後方向に離間した二つの上部ジョイントを介して枢支されるコネクトリンクによって、車輪のキャスタ剛性を効果的に高めることができる。

請求項３の構成によれば、上端が車体に接続されたダンパーユニットの下端をコネクトリンクに接続したので、ダンパーユニットの下端をロアアームに接続する場合に比べて、ダンパーユニットが車輪を駆動するドライブシャフト等の他部材を干渉し難くすることができる。

請求項４の構成によれば、コネクトリンクが車体前後方向に離間したフロントリンクおよびリヤリンクを備え、フロントリンクおよびリヤリンク間にダンパーユニットの下端を挟持したので、前後方向の荷重に対するコネクトリンクの剛性を高めて車輪のキャスタ剛性を高めることができる。

尚、実施例のゴムブッシュジョイント２５，２６は本発明の上部ジョイントに対応し、実施例のゴムブッシュジョイント２３，２４は本発明の下部ジョイントに対応し、実施例のゴムブッシュジョイント２１，２２は本発明のジョイントに対応する。

以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。

図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１は左前輪のサスペンション装置の斜視図、図２は左前輪のサスペンション装置の部分分解斜視図、図３は図１に対応するスケルトン図である。

車両の左前輪のサスペンション装置Ｓは、車輪Ｗを回転自在に支持するナックル１１と、ナックル１１の下端のロアアーム取付部１１ａにボールジョイント１２を介して車幅方向外端を支持されたロアアーム１３と、ナックル１１の上端のアッパーアーム取付部１１ｂにボールジョイント１４を介して車幅方向外端を支持されたアッパーアーム１５と、ロアアーム１３およびアッパーアーム１５を接続するコネクトリンク１６と、コネクトリンク１６を車体１８に接続するダンパーユニット１７と、アッパーアーム１５を車体１８に接続するコントロールアーム２８とを備える。ナックル１１から後方に突出するタイロッド取付部１１ｃには図示せぬタイロッドが接続される。

ロアアーム１３は、車幅方向内端が二股に分岐したいわゆるＡ型アームであって、そのフロントアーム１３ｆが車体１８に車体上下方向に軸線を配したゴムブッシュジョイント１９を介して弾性支持されるとともに、そのリヤアーム１３ｒが車体１８にゴムブッシュジョイント２０を介して弾性支持される。アッパーアーム１５はＡ型アームであって、その幅広になった車幅方向内端の後部がゴムブッシュジョイント２１を介してコントロールアーム２８の車幅方向外端に接続され、コントロールアーム２８の車幅方向内端はゴムブッシュジョイント２２を介して車体１８に接続される。

コネクトリンク１６はフロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒに２分割されており、フロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒの下端が、同軸上に配置された一対のゴムブッシュジョイント２３，２４でロアアーム１３の中間部にそれぞれ接続されるとともに、リヤリンク１６ｒおよびフロントリンク１６ｆの上端が、同軸上に配置された一対のゴムブッシュジョイント２５，２６でアッパーアーム１５の車幅方向外端にそれぞれ接続され、これと同軸にコントロールアーム２８の車幅方向外端のゴムブッシュジョイント２１が接続される。そしてダンパーユニット１７の下端が、ゴムブッシュジョイント２７を介してコネクトリンク１６の中間部に接続される。フロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒはダンパーユニット１７の下端の取付部を介して一体化される。

図２から明らかなように、コントロールアーム２８の車幅方向外端のゴムブッシュジョイント２１の内筒２１ａは、コネクトリンク１６のリヤリンク１６ｒの上端のゴムブッシュジョイント２５の内筒２５ａに当接し、かつゴムブッシュジョイント２５の内筒２５ａはアッパーアーム１５の後端に当接してボルト２９およびナット３０で締結されるため、コントロールアーム２８はゴムブッシュジョイント２１を介してアッパーアーム１５に接続されたことになる。

しかして、車輪Ｗからナックル１１に上下方向の荷重が入力されると、ロアアーム１３が車体１８側のゴムブッシュジョイント１９，２０を支点にして上下動し、かつアッパーアーム１５およびコントロールアーム２８が車体１８側のゴムブッシュジョイント２２を支点にして上下動することでナックル１１の上下動が許容される。

このとき、仮にアッパーアーム１５がコントロールアーム２８を介さずに直接車体１８に接続されているとすると、ロアアーム１３およびアッパーアーム１５の揺動によってロアアーム１３の中間部に設けたゴムブッシュジョイント２３，２４と、アッパーアーム１５の中間部に設けたゴムブッシュジョイント２１との間の距離Ｄが変化する可能性があるが、実際には前記距離Ｄはコネクトリンク１６の上下方向の長さにより決められるため、距離Ｄが変化することは許されない。

もしも距離Ｄの変化量が、各ゴムブッシュジョイント１９，２０，２１，２２，２３，２４，２５，２６の撓みにより吸収される量を超えると、ロアアーム１３、アッパーアーム１５およびコネクトリンク１６に過大な荷重が作用してスムーズな揺動が妨げられたり、損傷が発生したりする可能性がある。このことは、ナックル１１、ロアアーム１３、アッパーアーム１５、コネクトリンク１６および車体１８で構成される５節リンク機構の設計自由度が大幅に制限されることを意味している。

それに対して、本実施例のアッパーアーム１５はコントロールアーム２８を介して車体１８に接続されているため、ロアアーム１３およびアッパーアーム１５が上下動する際に、アッパーアーム１５およびコントロールアーム２８の角度が相対的に変化することで、ロアアーム１３の中間部に設けたゴムブッシュジョイント２３，２４と、アッパーアーム１５およびコントロールアーム２８間に設けたゴムブッシュジョイント２１との間の距離Ｄを常に一定にすることができる。これにより、ナックル１１、ロアアーム１３、アッパーアーム１５、コントロールアーム２８、コネクトリンク１６および車体１８で構成される６節リンク機構の各部の長さおよび支点の位置の設計自由度を大幅に増加させるとともに、それらの構成要素が過大な負荷を受けて損傷するのを防止することができる。

また車輪Ｗからナックル１１に車体前後方向の荷重が入力されたとき、フロントアーム１３ｆおよびリヤアーム１３ｒを有して二股状に形成されたロアアーム１３によって前記車体前後方向の荷重を支持することができる。

ところで、車輪Ｗが制動されてナックル１１に矢印Ｍで示すモーメントが作用したとき、ナックル１１の回転を阻止して車輪Ｗのキャスタ剛性を高める必要がある。このとき、仮にアッパーアーム１５が棒状のＩ型アームであるとすると、回転するナックル１１のアッパーアーム支持部１１ｂに押されたアッパーアーム１５は前方に容易に移動してしまい、車輪Ｗのキャスタ剛性が低下してしまう問題がある。

しかしながら、本実施例のアッパーアーム１５は車幅方向内端が幅広になったＡ型アームであり、その幅広部が前後方向に離間した一対のゴムブッシュジョイント２５，２６でコネクトリンク１６のリヤリンク１６ｒおよびフロントリンク１６ｆの上端に接続されており、かつコネクトリンク１６のフロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒの下端が前後方向に離間した一対のゴムブッシュジョイント２３，２４でロアアーム１３に接続されているため、ナックル１１、ロアアーム１３、コネクトリンク１６およびアッパーアーム１５は剛性の高いボックス構造となり、矢印Ｍで示すモーメントに対抗する高いキャスタ剛性を得ることができる。

従来のサスペンション装置は、キャスタ剛性を高めるためにナックルの上部を上方に延長し、その上端にアッパーアームを接続していたため、ナックルが大型化して重量が増加したりレイアウト性が低下したりする問題があったが、本実施例によればナックル１１の上部を上方に延長することなくキャスタ剛性を高めることができるので、上記問題を解決することができる。

更にまた、ダンパーユニット１７の下端をロアアーム１３に直接接続することなく、コネクトリンク１６の中間部に接続しているので、コネクトリンク１６のフロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒの間を通過する車輪Ｗのドライブシャフト（図示せず）がダンパーユニット１７の下端と干渉することがなくなり、サスペンション装置Ｓの設計自由度を更に増加させることができる。しかもコネクトリンク１６は、フロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒをダンパーユニット１７の下端の取付部で結合してＨ型に構成された剛性の高い構造であるため、アッパーアーム１５の前後方向の移動を効果的に抑制して車輪Ｗのキャスタ剛性を高めることができる。

図４は本発明の第２実施例を示すものである。図２および図４を比較すると明らかなように、図２に示す第１実施例ではコントロールアーム２８の車幅方向外端とアッパーアームの車幅方向内端とが、ゴムブッシュジョイント２１の内筒２１ａおよびゴムブッシュジョイント２５の内筒２５ａを介して接続されているが、図４に示す第２実施例では、コントロールアーム２８の車幅方向外端とコネクトリンク１６のリヤリンク１６ｒを上方に延長したアッパーアーム接続部１６ｕの上端とが、ボールジョイント２１′を介して接続される。またコネクトリンク１６のフロントリンク１６ｆおよびリヤリンク１６ｒを連結プレート１６ｃで連結してＨ型に一体化することで、コネクトリンク１６の剛性を更に高めている。

このように、コントロールアーム２８をコネクトリンク１６に接続しても、コントロールアーム２８をアッパーアーム１５に接続した場合と同様の作用効果を達成することができる。

以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

第１実施例に係る左前輪のサスペンション装置の斜視図 同じく左前輪のサスペンション装置の部分分解斜視図 図１に対応するスケルトン図 第２実施例に係る左前輪のサスペンション装置の部分分解斜視図

１１ ナックル
１３ ロアアーム
１５ アッパーアーム
１６ コネクトリンク
１６ｆ フロントリンク
１６ｒ リヤリンク
１７ ダンパーユニット
１８ 車体
１９ ゴムブッシュジョイント
２１ ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２２ ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２３ 下部ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２４ 下部ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２５ 上部ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２６ 上部ジョイント（ゴムブッシュジョイント）
２８ コントロールアーム
Ｗ 車輪

Claims (4)

1. 車輪（Ｗ）を回転自在に支持するナックル（１１）と、
   ナックル（１１）の下部を車体（１８）に連結するロアアーム（１３）と、
   ナックル（１１）の上部に連結されて車体（１８）との間に配置されるアッパーアーム（１５）と、
   下端が車体前後方向に離間した二つの下部ジョイント（２３，２４）を介してロアアーム（１３）の中間部に枢支されるとともに、上端が車体前後方向に離間した二つの上部ジョイント（２５，２６）を介してアッパーアーム（１５）の内端に枢支されるコネクトリンク（１６）と、
   前記アッパーアーム（１５）及び車体（１８）をそれぞれ一つのジョイント（２１，２２）で連結するコントロールアーム（２８）とを備え、
   前記ロアアーム（１３）は、車体上下方向に軸線を配したゴムブッシュジョイント（１９）を介して車体に連結されることを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記コントロールアーム（２８）と前記アッパーアーム（１５）との連結部は、前記アッパーアーム（１５）と前記コネクトリンク（１６）との枢支部と同軸上に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 上端が車体（１８）に接続されて下端が前記コネクトリンク（１６）に接続されるダンパーユニット（１７）を備えたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 前記コネクトリンク（１６）が車体前後方向に離間したフロントリンク（１６ｆ）およびリヤリンク（１６ｒ）を備え、フロントリンク（１６ｆ）およびリヤリンク（１６ｒ）間に前記ダンパーユニット（１７）の下端を挟持することを特徴とする、請求項３に記載のサスペンション装置。

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