JP4834037B2 - 車両用サスペンション装置 - Google Patents

Description

（関連する出願）
本出願は２００７年６月２２日に出願された米国特許仮出願第６０／９４５，６１３号および２００７年７月２６日に出願された米国特許仮出願第６０／９５２，０８９号に基づく優先権を主張するものであり、これらの全体が参照としてここに含まれる。

本発明は車両のサスペンション装置、特に路面からおよび車輪を通じて伝達される振動を吸収するための垂直なダンパストラットを組み合わせたサスペンション装置に関する。

自動車の他の装置のように、サスペンション装置は複雑な機能を果たす。サスペンション装置は自動車の走行時に自動車の車輪の位置を保ち、旋回中やバンプを乗り越える際に自動車の車体の動きを規制し、乗員や運転者に滑らかで快適な乗り心地を提供する。多くのサスペンション装置が当技術分野で知られている。ショート−ロングアーム（ＳＬＡ）サスペンション装置が長年国産車では普及している。ＳＬＡサスペンション装置では、ステアリングナックル、ボールジョイントアセンブリ、アッパおよびロアコントロールアームによって各車輪が車両のフレームに独立して連結されている。

ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置には、車両のフレーム、ロアアーム、アッパアーム、車輪アセンブリを支えるハブ、およびダンパなど非常に多くの構成要素がある。アッパおよびロアコントロールアームは、サスペンション装置およびその構成要素の車両に対する位置を固定する位置決めとして機能し、車輪アセンブリが路面の凹凸に応じて独立して上下に動くことを可能にするブッシュとともにフレームに取り付けられる。

従来技術は車体とロアアームの間に取り付けられるショックアブソーバを相互に連結させるための少なくとも一つのヨークあるいは連結要素を有する様々なサスペンション装置で満ちている。これらの装置として、フィン（Ｆｉｎｎ）他による特許文献１、カミ（Ｋａｍｉ）他による特許文献２、スミス（Ｓｍｉｔｈ）他による特許文献３がある。例えば、フィン他による特許文献１には、車体とロアアームの間に取り付けられるショックアブソーバを有する車両サスペンション装置が開示されている。クレビスまたはヨーク部分は一組の脚から形成され、逆曲げ二重板金形態から形成され、ショックアブソーバに係合するように首部またはカラーに連結されている。フィン他による特許文献１で示されたクレビスには、クレビス内に形成された補強構造の開示や示唆がなく、クレビスを形成するために複数の部材を必要とする。

例えば、カミ他による特許文献２では、車体とロアアームの間に取り付けられるショックアブソーバを有するアッパサスペンションアーム支持構造を開示している。クレビスは金属から鍛造され、ショックアブソーバに係合するための首部およびそれぞれの末端まで伸びる一組の脚を有し、締め具によってロアアームに連結される。カミ他による特許文献２のクレビスは、クレビス内に形成された補強構造の開示や示唆がなく、クレビスを形成するために複数の部材を必要とする。さらに、カミ他による特許文献２のクレビスは、金属から鍛造されているので、装置の全体の重量に悪影響を及ぼす。
米国特許第４，３７７，２９８号明細書 米国特許第４，５８３，７５９号明細書 米国特許第５，３７５，８７０号明細書

したがって、クレビスの質量を軽減して振動の影響および結果として生じる騒音を軽減し、サスペンション装置の構造的完全性を加え、低コストで大量の駆動系アプリケーションの性能を向上させるサスペンション装置およびその製造方法には改良の余地がある。

本発明のサスペンション装置は、自動車の走行時に自動車の車輪アセンブリの位置を保ち、カーブを曲がる際やバンプを乗り越える際に自動車の車体の動きを規制し、乗員や運転者に滑らかで快適な乗り心地を提供する。

このサスペンション装置には、車両のフレーム、ロアコントロールアーム、アッパコントロールアーム、車輪アセンブリを支えるためのハブまたはスピンドル、および振動ダンパなど非常に多くの構成要素がある。サスペンション装置のアッパコントロールアームおよびロアコントロールアームは、回転軸を形成し車輪アセンブリを支えるハブと共に動作するスピンドルと共に動作する。振動ダンパは第１および第２の終端を有し、この終端の一つはアッパコントロールアームと共に動作する。

リンクまたはクレビスは一体構造で、略一様な厚さを有する。リンクはロアコントロールアームと振動ダンパの第２の終端を相互に接続する。このリンクおよび振動ダンパは、リンクと交差し、回転軸の方向とは異なる方向に伸びる共通軸を形成する。この振動ダンパは、共通軸に沿って移動可能で、路面や車輪を通じて伝わる振動を吸収する。このリンクは、金属、合金、それらの組み合わせから形成されたブランクからプレス加工される。このリンクは振動ダンパを収容する略円形断面を有する首部および離間した一組の脚を備える。

補強リブが各脚を変形して形成されており、振動ダンパが路面や車輪を通じて伝わる振動を吸収する時の脚の曲げを防ぐ。この補強リブはさらに首部に形成され、リンクの強度を高めるために末端から離れて先細になる。補強リブは、末端から首部まで伸びる第１の幅と、脚が首部に移行する第２の幅と、補強リブがさらに首部に対して先細になる第３の幅を有する。首部は端部エッジとこれらの間に伸びる継ぎ目を有する。この継ぎ目はリンクと振動ダンパを固定する連結具を受け入れる。各脚には面があり、この面は面から外側に延びた対向する周辺端部を有し、末端が略平坦な断面になるよう末端近傍で先細になる。

本発明の利点は、従来技術で知られた鋳鉄のリンクに代わって軽量な板金からプレス加工されたサスペンション装置の改良されたリンクを提供することにある。

本発明の他の利点は、質量を軽減して改良されたサスペンション装置のリンクを提供することである。

本発明のさらに他の利点は、リンクの各脚を変形して形成した少なくとも一つの補強リブを有する改良されたリンクを提供することで、振動ダンパが路面や車輪を通じて伝わる振動を吸収する時の脚の曲げを防ぎ、またリンクおよび全サスペンション装置に対して構造的完全性を提供することである。

本発明のさらに他の利点は、左右両方のサスペンションアセンブリをユニットとして車体に取り付けるための改良された取り付け構造を提供することである。

本発明の他の利点は、添付の図面に関連して検討される際に以下の詳細な説明を参照することでより理解されるのと同様に、容易に理解されるであろう。

図面において、同じ番号は同等あるいは対応する部品を示し、本発明のサスペンション装置は図１および２に全体として１０で示される。サスペンション装置１０は自動車の走行時に自動車（図示せず）の車輪アセンブリ１２の位置を保ち、旋回中やバンプを乗り越える際に自動車の車体の動きを規制し、乗員や運転者に滑らかで快適な乗り心地を提供する。サスペンション装置１０には、車両のフレーム１４（図１に部分的に示す）、ロアコントロールアーム１６、アッパコントロールアーム１８、車輪アセンブリ１２を支えて回転軸Ａを形成するハブまたはスピンドル２０、および振動ダンパまたはストラット２２など、非常に多くの構成要素がある。アッパおよびロアコントロールアーム１８および１６は、サスペンション装置１０およびその構成要素の車両に対する位置を固定するための位置決めとして機能し、車輪アセンブリ１２が路面の凹凸に応じて独立して上下に動くことを可能にするブッシュとともにフレーム１４に取り付けられる。当業者は、上述および以下に記述されるサスペンション装置１０が、長年国産車で普及しているショート−ロングアーム（ＳＬＡ）サスペンション装置、ダブルウィッシュボーン式サスペンション装置、その他のサスペンション装置であることを理解するであろうが、このことは本発明の範囲を制限するものではない。

振動ダンパ２２は第１および第２の終端２４および２６を有し、第２の終端２６はアッパコントロールアーム１８と共に動作する。リンクおよびクレビスは、図１から３において全体として３０で示され、振動ダンパ２２とロアコントロールアーム１６を相互に連結しており、図２に最も良く示される。リンク３０は金属、合金、これらの組み合わせのブランクからプレス加工され、ブランクは順送型、ライン型、またはトランスファー型を通り抜けるもので、２００７年６月２２日に出願された米国特許仮出願第６０／９４５，６１３号および２００７年７月２６日に出願された米国特許仮出願第６０／９５２，０８９号に記載されており、これらの全体が組み込まれる。

リンク３０は一体構造で略一様の厚さであり、図３Ｂに示される。リンク３０はロアコントロールアーム１６と振動ダンパ２２の第２の終端２６を相互に接続する。図２に最も良く示すように、リンク３０および振動ダンパ２２は、リンク３０と交差し、回転軸Ａの方向とは異なる方向に伸びる共通軸Ｂを形成する。振動ダンパ２２は、路面や車輪アセンブリ１２を通じて伝わる振動を吸収するように、共通軸Ｂに沿って移動可能である。

図３Ａを参照すると、リンク３０にはさらに円形断面を有する首部３２、および首部３２から末端３８および４０に延びる一組の対向する脚３４および３６が形成される。首部３２を振動ダンパ２２に溶接するために、首部３２の画定された周囲には複数の溶接開口４１が形成される。各末端３８および４０には、リンクをロアコントロールアーム１６に取り付けるための締め具４６を受ける開口４２および４４が形成される。図１および図２に示されるように、首部３２は端部エッジ５０および５２、および首部３２が振動ダンパ２２の終端に外接して係合するようにそこを通って延びる連結具７８を受け入れるための各端部エッジ５０および５２から延びる一組のリップ５４および５６を有する。

図３Ａおよび図３Ｂを参照すると、各脚３４および３６には、リンク３０を強くするための共通フランジ６０に延びる、全体として５８で示される、表面が形成される。共通フランジ６０は、さらに一組のリップ５４および５６を囲むように延びる。フランジ６０は各脚３４および３６の末端３８および４０近傍で先細（テーパ）になる（図示せず）。あるいは、図３Ａに示されるように、フランジ６０は部分的に末端３８および４０を囲むもので、これは本発明の範囲を限定するものではない。表面５８には図５に示されるように略曲線形状６２が形成される。表面５８には略直線形状（図示せず）が形成されてもよい。

一組の補強リブ６２および６４が各脚３４および３６に形成される。リブ６２および６４はさらに首部３２まで延び、リンク３０の強度を増すように各脚３４および３６の末端と反対向きに先細（テーパ）になる。補強リブ６２および６４は首部３２および脚３４および３６を橋絡する。補強リブ６２および６４には、補強リブ６２および６４が末端から首部３２に延びる第１の幅６６と、各脚３４および３６が首部３２に移行する第２の幅６８と、補強リブ６２および６４がさらに首部３２に対して先細（テーパ）になる第３の幅７０がある。

図４は、全体として１００で示される本発明のリンクの第１の代替実施形態を示す。符号は図４の第１の代替実施形態を図３Ａに示されたリンクの実施形態と区別するために示すもので、本発明の範囲を限定するものではない。リンク１００にはさらに、円形断面を有する首部１０２、および首部１０２から末端１０８および１１０に延びる一組の対向する脚１０４および１０６が形成される。首部１０２を振動ダンパ２２に結合するために首部１０２を溶接するための首部１０２の画定された周囲には、複数の溶接開口１１１が形成される。首部１０２は、互いに離間して継ぎ目を形成する端部エッジ１１２および１１４を有する。リンク１００の他の部分は、図３Ａおよび図３Ｂに示されたリンク３０と同一である。

図５は、全体として２００で示される本発明のリンクの第２の代替実施形態を示す。符号は図５の第２の代替実施形態を図３Ａおよび図４に示されたリンクの実施形態と区別するために示すもので、本発明の範囲を限定するものではない。図５を参照すると、リンク２００にはさらに、円形断面を有する首部２０２、および首部２０２から末端２０８および２１０に延びる一組の対向する脚２０４および２０６が形成される。首部２０２を振動ダンパ２２に結合するために首部２０２の画定された周囲には、複数の溶接開口２１１が形成される。各末端２０８および２１０には、リンクをロアコントロールアーム１６に取り付けるための締め具４６を受ける開口２１２および２１４が形成される。首部２０２は端部エッジ２１６および２１８、および図２に示されるように、首部２０２が振動ダンパ２２の終端に外接して係合するようにそこを通って延びる連結具７８を受け入れるための各端部エッジ２１６および２１８から延びる一組のリップ２２０および２２２を有する。

図５を参照すると、各脚２０４および２０６には、リンク２００を強くするための共通フランジ２２６に延びる、全体として２２４で示される、表面が形成される。共通フランジ２２６はさらに一組のリップ２２０および２２２を囲むように延びる。表面２２４には略直線形状２２８が形成される。一組の補強リブ２３０および２３２が各脚２０４および２０６に形成される。リブ２３０および２３２はさらに首部２０２まで延び、リンク２００の強度を増すように各脚２０４および２０６の末端と反対向きに先細（テーパ）になる。補強リブ２３０および２３２は首部２０２と脚２０４および２０６を橋絡する。補強リブ２３０および２３２は、一様な幅または変化する幅を有する。

図６は、全体として３００で示される参考例に係るリンクの形態を示す。符号は図４の第１の代替実施形態を図３Ａに示されたリンクの実施形態と区別するために示したものに習って用いたもので、本発明の範囲を限定するものではない。リンク３００は全体として３０２および３０４で示される２つの部品から形成され、結合されると、円形断面を有する首部３０６、および首部３０６から末端３１２および３１４に延びる一組の対向する脚３０８および３１０が形成される。首部３０６を振動ダンパ２２に結合するために首部３０６の画定された周囲には、複数の溶接開口３１５が形成される。部品３０２および３０４が振動ダンパ２２の終端２６と外接し、部品３０２および３０４はそこに溶接される。リンク３００の他の部分は、図３Ａおよび３Ｂに示されたリンク３０と同一である。

本発明のサスペンション装置１０は、フィン他による特許文献１、カミ他による特許文献２、スミス他による特許文献３などの従来技術に対して数多くの利点を有する。改良されたリンク３０、１００、２００、および３００は板金からプレス加工され、従来技術で知られたような鋳鉄の代替として軽量になる。サスペンション装置１０の改良されたリンクの他の利点は、リンクの質量の削減に関連する。改良されたリンク３０、１００、２００および３００は、振動ダンパが路面や車輪を通じて伝わる振動を吸収する時の脚の曲げを防ぎ、またリンクおよび全サスペンション装置に対して構造的完全性を提供するための、各リンクの脚を変形して形成した少なくとも一つの補強リブを有する。

例示した実施形態を参照して本発明を説明したが、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更が可能であることや要素の代替物への置き換えが可能であることは当業者にとって当然のことである。さらに、この発明の要旨を逸脱しない範囲で、特定の状況や材料を本発明の内容に適合するための、多くの変更も可能である。そのため、本発明を実施するために検討された最良の実施形態として開示された特定の実施形態に本発明は限定されることは無く、本発明には添付の特許請求の範囲に含まれる全ての実施形態が含まれる。

アッパアーム、ロアアーム、振動ダンパと共に動作しロアアームに連結されるリンクを有するサスペンションアセンブリの斜視図である。 図１のサスペンションアセンブリの部分分解図である 一体構造で略一様な厚さを有する本発明のリンクである。 図３Ａの３Ｂ−３Ｂ線に沿ったリンクの断面図である。 本発明のリンクの第１の代替実施形態である。 本発明のリンクの第２の代替実施形態である。 参考例に係るリンクの形態である。

Claims (19)

1. 車両の車輪を枢動可能に支持するサスペンション装置であって、前記サスペンション装置は、
   アッパコントロールアームと、
   回転軸を形成して前記車輪を支持するスピンドルとともに動作するロアコントロールアームと、
   第１および第２の終端を有し、前記第２の終端が前記アッパコントロールアームとともに動作する振動ダンパと、
   一体構成で略一様な厚さを備えるように、金属、金属合金、またはこれらの組み合わせから生成される単一のブランクからプレス加工によって形成され、前記ロアコントロールアームと前記振動ダンパの前記第２の終端を相互に接続するリンクであって、前記リンクおよび前記振動ダンパは前記リンクと交差して前記回転軸の方向とは異なる方向に伸びる共通軸を形成し、前記振動ダンパが路面や前記車輪を通じて伝わる振動を吸収するように前記共通軸に沿って移動可能であるリンクと、を備えることを特徴とするサスペンション装置。
2. 前記リンクにはさらに、円形断面を有する首部および前記首部から末端に延びる一組の対向する脚が形成され、各末端には前記リンクを前記ロアコントロールアームに取り付けるための締め具を受け入れる開口が形成さ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. 前記首部は、端部エッジと、前記首部が前記振動ダンパの前記第２の終端に外接して係合するようにそこを通って延びる連結具を受け入れるための前記各端部エッジから延びる一組のリップを有することを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
4. 前記各脚には、前記リンクを強化するためのフランジを有する表面が形成され、前記フランジは前記各脚の前記末端近傍で先細にな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。
5. 前記表面の一つには略直線形状が形成されることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置。
6. 前記表面の一つには略曲線形状が形成されることを特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置。
7. 前記脚に形成され、前記首部から前記末端まで延びる補強リブを有することを特徴とする請求項４に記載のサスペンション装置。
8. 前記補強リブはさらに前記首部に形成され、前記リンクの強度を増すよう前記末端とは反対向きに先細になることを特徴とする請求項７に記載のサスペンション装置。
9. 前記補強リブは、前記首部および前記脚を橋絡し、前記補強リブが前記末端から前記首部に延びる第１の幅と、前記脚が前記首部に移行する第２の幅と、前記補強リブがさらに前記首部に対して先細になる第３の幅とを有することを特徴とする請求項８に記載のサスペンション装置。
10. 前記リンクにはさらに、前記振動ダンパを受け入れるための略円形断面を有する首部と、前記共通軸により二分される対向する脚とが形成さ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。
11. 前記リンクは、前記振動ダンパが前記路面や前記車輪を通じて伝わる振動を吸収する際に前記脚の曲げを防ぐための、前記各脚を変形して形成した補強リブを有することを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
12. 前記首部は、端部エッジおよびそれらの間に延びる継ぎ目を有し、前記継ぎ目は前記リンクと前記振動ダンパを固定するための連結具を受け入れるように構成されることを特徴とする請求項１０に記載のサスペンション装置。
13. 前記各脚は面を有し、前記面は前記面から外側に延びた対向する周辺端部を有するとともに前記脚の末端が略平坦な断面になるよう前記末端近傍で先細になることを特徴とする請求項２に記載のサスペンション装置。
14. 前記周辺端部は互いに平行であることを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション装置。
15. 前記周辺端部は略直線状であることを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション装置。
16. 前記脚の前記面は曲線状であることを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション装置。
17. 前記脚の前記面は非平面であることを特徴とする請求項１３に記載のサスペンション装置。
18. 前記補強リブはさらに、前記リンクの強度を増すよう前記脚から延びる前記首部に変形して形成されることを特徴とする請求項１１に記載のサスペンション装置。
19. 前記補強リブは、前記末端から前記首部に延びる第１の幅と、前記脚が前記首部に移行する第２の幅と、前記補強リブがさらに前記首部に対して先細になる第３の幅とを有することを特徴とする請求項１８に記載のサスペンション装置。

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