JP4792316B2 - 車両用ストラット式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、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、前記ナックルに前記ダンパーを、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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