JP4792316B2 - 車両用ストラット式サスペンション装置 - Google Patents

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本発明は、車輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルを車体に連結する単一のロアアームと、前記ロアアームの揺動を減衰するダンパーと、前記ダンパーを前記ロアアームに連結するリンクとを備えた車両用ストラット式サスペンション装置に関する。
図4に示すように、従来の一般的なストラット式サスペンション装置のキングピン軸は、ダンパー01の車体への連結点Aと、ロアアーム02のナックル03への連結点Bとにより決まるためにキングピンオフセットが大きくなってしまい、車輪04に駆動力や制動力が作用するとキングピン軸回りにナックルが揺動し、運転者がステアリングホイールを取られるように感じるおそれがあった。キングピンオフセットを小さく抑えるためには、キングピン傾角を大きく設定すれば良いが、そのようにすると操舵に要する力が大きくなるという新たな問題が発生してしまう。
そこで下記特許文献1の図1に記載されたストラット式サスペンション装置は、ロアアームを第1、第2ロアアーム24,26に分割し、それぞれのロアアーム24,26をボールジョイント32,38を介してナックル10の下部に枢支し、ナックル10の上部をボールジョイント16を介してショックアブソーバ(ダンパー)14に枢支し、リンク42の両端を第1ロアアーム24とショックアブソーバ12とにそれぞれヒンジジョイント40,44を介して枢支することで、キングピン傾角を増加させることなくキングピンオフセットを減少させている。
特許第3200854号公報
ところで上記特許文献1に記載されたものは、ショックアブソーバ12の下端がストロークする軌跡と、第1、第2ロアアーム24,26の先端が上下揺動する軌跡とのずれを吸収するために、ロアアームを第1、第2ロアアーム24,26に分割する必要があり、一体型のロアアーム(Aアーム)を採用できないという問題がある。
仮に第1、第2ロアアーム24,26に代えて単一のAアームを採用し、そのAアームとナックル10とを1個のボールジョイントで枢支すると、リンク42の両端のヒンジジョイント40,44がこじられてサスペンション装置がストロークできなくなってしまうため、サスペンション装置のストロークを可能にするには前記2個のヒンジジョイント40,44をボールジョイントに置き換える必要がある。しかしながらリンク42の両端のジョイントをボールジョイントで構成すると、ナックル10をキャスタ角方向に支えることができなくなり、車両の加速時や制動時にナックル10がキャスタ角方向に倒れてしまう問題がある。
このような理由で上記特許文献1に記載されたものは、ロアアームを第1、第2ロアアーム24,26に分割する必要があり、かつリンク42の両端のジョイントをボールジョイントやゴムブッシュジョイントに比べて高価なヒンジジョイント40,44で構成する必要があり、そのために部品点数の増加やコストの増加を招く問題がある。
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、ストラット式サスペンション装置において、部品点数の増加やコストの増加を回避しながらキングピン軸の設定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、本発明の第1の特徴によれば、車輪を回転自在に支持するナックルと、前記ナックルを車体に連結する単一のロアアームと、前記ロアアームの揺動を減衰するダンパーと、前記ダンパーを前記ロアアームに連結するリンクとを備えた車両用ストラット式サスペンション装置であって、前記ダンパーが、軸線を上下方向に配置したシリンダを有するものにおいて、前記ナックル前記ダンパーを概ね上下方向に延びる軸線を有する単一のヒンジジョイントを介して、前記シリンダの軸線よりも車幅方向外側で枢支し、前記ナックルおよび前記ダンパーを概ね上下方向に延びる軸線を有する単一のヒンジジョイントを介して、前記シリンダの軸線よりも車幅方向外側で互いに連結し、前記ナックルおよび前記ロアアームの外端部を、前記シリンダの軸線よりも車幅方向外側で単一のボールジョイントを介して互いに連結し、前記リンクの一端を第1ゴムブッシュジョイントを介して前記ロアアームの車幅方向中間部に枢支すると共に、同リンクの他端を第2ゴムブッシュジョイントを介して、前記シリンダに支持されて該シリンダよりも下方に延びるアームの下端に枢支し、前記リンク、前記第1及び第2ゴムブッシュジョイント、並びに前記アームが、前記シリンダの軸線よりも車幅方向外側に配置されることを特徴とする車両用ストラット式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、ナックルおよびダンパーを概ね上下方向に延びる軸線を有する単一のヒンジジョイントを介して連結し、ナックルおよびロアアームを単一のボールジョイントを介して連結し、リンクの両端をそれぞれ第1及び第2ゴムブッシュジョイントを介してロアアームおよびダンパーに枢支したので、従来の一般的なストラット式サスペンション装置に比べてキングピン軸の設定自由度を高めることを可能にしながら、ロアアームを2分割したり高価なヒンジジョイントを2個使用したりする必要をなくしてコストダウンを図ることができる。
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図1〜図3は本発明の実施の形態を示すもので、図1はストラット式サスペンション装置の斜視図、図2はバンプ時の状態を示す作用説明図、図2はリバウンド時の状態を示す作用説明図である。
図1に示すように、ストラット式のサスペンション装置Sは、いわゆるA型アームよりなる単一のロアアーム11と、車輪Wを回転自在に支持するナックル12と、ナックル12の上下動を緩衝するダンパー13とを備える。ロアアーム11の二股になった基端部はそれぞれゴムブッシュジョイント14,15を介して車体に枢支され、基端部から車幅方向外側に延びる先端部はナックル12の下部にボールジョイント16を介して枢支される。
ダンパー13は、上下方向に延びる軸線を有するシリンダ17と、このシリンダ17の上端から出没するピストンロッド18と、シリンダ17の下端から車幅方向外側に突出する第1アーム19と、第1アーム19の中間から斜め後下方に延びる第2アーム20と、シリンダ17の上端に固定されたスプリングシート21と、ピストンロッド18の上端に設けられた車体固定部22とを備えており、スプリングシート21の上面および車体固定部22の下面間にコイルスプリング23が配置される。
ナックル12の上部とダンパー13の第1アーム19の先端とが、概ね上下方向の軸線を有するヒンジジョイント24によって枢支される。また車体前後方向に配置されたリンク25の前端がゴムブッシュジョイント26を介してロアアーム11の上面の車幅方向中間部に枢支され、前記リンク25の後端がゴムブッシュジョイント27を介してダンパー13の第2アーム20の下端に枢支される。而して前記リンク25、第1及び第2ゴムブッシュジョイント26,27、並びに第2アーム20は、シリンダ17の軸線よりも車幅方向外側に配置される。
この構成により、上記特許文献1に記載されたストラット式サスペンション装置の如くロアアームを2部材に分割しなくても、リンク25の両端がロアアーム11およびダンパー13の第2アーム20に、相対回転の軸線が規制されたヒンジジョイントではなく、ゴムブッシュの変形により任意の方向に相対回転可能なゴムブッシュジョイント26,27を介して枢支されているため、図2および図3に示すように車輪Wがバンプおよびリバウンドしても、ロアアーム11の自由な上下揺動が阻害されることはない。
また車両の加速時や制動時に車輪Wからナックル12に車体前後方向の荷重が入力したとき、ナックル12の下部をロアアーム11の先端に枢支するボールジョイント16および前記ゴムブッシュジョイント26,27だけではナックル12が車体前後方向に倒れてキャスタ剛性を確保することができないが、本実施の形態ではナックル12の上部をダンパー13の第1アーム19に概ね上下方向の軸線を有するヒンジジョイント24で枢支したことで、ナックル12の車体前後方向の倒れを阻止してキャスタ剛性を確保することができる。
しかして、本実施の形態によれば、一般的なストラット式サスペンション装置に比べてキングピン軸の設定自由度を高めてキングピンオフセットを減少させながら、上記引用文献1に記載されたストラット式サスペンション装置(以下、従来例という)に比べてロアアームやジョイントの構造を簡素化してコストダウンを図ることができる。
即ち、従来例はロアアームが第1、第2ロアアーム24,26に2分割されているために、ロアアーム自体の部品点数が増加するだけでなく、そのロアアームをナックル10に枢支するために2個のボールジョイント32,38が必要になる。それに対し、本実施の形態では単一のロアアーム11を単一のボールジョイント16でナックル12に枢支するだけで良いため、ボールジョイントの数を減らすことができる。
またヒンジジョイントはボールジョイントやゴムブッシュジョイントに比べて高価であるため、その数をできるだけ減らすことが望ましい。この点に関し、従来例はリンク42の両端に2個のヒンジジョイント40,44を備えているのに対し、本実施の形態ではナックル12の上部に1個のヒンジジョイント24を備えているだけなので、高価なヒンジジョイントの数を減らしてコストダウンを図ることができる。
以上を纏めると、ロアアームの数は従来例が2個であるのに対して本実施の形態では1個に減少させ、ジョイントの総数は従来例が5個であるのに対して本実施の形態では4個に減少させ、そのうちヒンジジョイントの数は従来例が2個であるのに対して本実施の形態では1個に減少させることができる。
しかして、図4に示す従来の一般的なストラット式サスペンション装置では、ダンパー01の車体への連結点Aはダンパー01が車輪04と干渉するために車幅方向外側に移動させることができず、またロアアーム02のナックル03への連結点Bはナックル03に支持したブレーキディスクと干渉するために車幅方向外側に移動させることができないため、キングピンオフセットを小さくすることが困難であった。
それに対して本実施の形態では、キングピン軸がボールジョイント16の位置(図4の連結点B)およびヒンジジョイント24の位置により決まり、ヒンジジョイント24の位置はダンパー13の上端の車体固定部22の位置(図4の連結点A)に比べて自由度が高いため、キングピン軸の設定自由度を高めてキングピンオフセットを小さくすることができる。
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
例えば、実施の形態ではリンク25の両端をゴムブッシュジョイント26,27で枢支しているが、それをボールジョイントで枢支しても良い。
ストラット式サスペンション装置の斜視図 バンプ時の状態を示す作用説明図 リバウンド時の状態を示す作用説明図 従来のストラット式サスペンション装置を示す図
11 ロアアーム
12 ナックル
13 ダンパー
16 ボールジョイント
24 ヒンジジョイント
25 リンク
W 車輪

Claims (1)

  1. 車輪(W)を回転自在に支持するナックル(12)と、
    前記ナックル(12)を車体に連結する単一のロアアーム(11)と、
    前記ロアアーム(11)の揺動を減衰するダンパー(13)と、
    前記ダンパー(13)を前記ロアアーム(11)に連結するリンク(25)と、
    を備えた車両用ストラット式サスペンション装置であって、
    前記ダンパー(13)が、軸線を上下方向に配置したシリンダ(17)を有するものにおいて、
    前記ナックル(12)および前記ダンパー(13)を概ね上下方向に延びる軸線を有する単一のヒンジジョイント(24)を介して、前記シリンダ(17)の軸線よりも車幅方向外側で互いに連結し、
    前記ナックル(12)および前記ロアアーム(11)の外端部を、前記シリンダ(17)の軸線よりも車幅方向外側で単一のボールジョイント(16)を介して互いに連結し、 前記リンク(25)の一端を第1ゴムブッシュジョイント(26)を介して前記ロアアーム(11)の車幅方向中間部に枢支すると共に、同リンク(25)の他端を第2ゴムブッシュジョイント(27)を介して、前記シリンダ(17)に支持されて該シリンダ(17)よりも下方に延びるアーム(20)の下端に枢支し、
    前記リンク(25)、前記第1及び第2ゴムブッシュジョイント(26,27)、並びに前記アーム(20)が、前記シリンダ(17)の軸線よりも車幅方向外側に配置されることを特徴とする、車両用ストラット式サスペンション装置。
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