JP5119863B2 - ピロボール構造及びサスペンション構造 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆるダブルナックルサスペンションに用いて好適の、ピロボール構造及びサスペンション構造に関するものである。

従来より、自動車のサスペンションは、目的や用途に応じて種々のタイプのものが開発又は実用化されており、例えば、ストラット式サスペンション，ダブルウィッシュボーン式サスペンション及びマルチリンク式サスペンション等が広く知られている。
このうち、図３はいわゆるダブルナックル式サスペンション形式のフロントサスペンションを示す図であって、ここでは左前輪を後方から見た模式的な断面図を示している。

このダブルナックル式サスペンションの構成について簡単に説明すると、本サスペンションは、主にストラット２、ナックル４、ロアアーム６、アッパハウジング８、ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０から構成されている。
ストラット２はショックアブソーバ（緩衝装置）としての機能とサスペンションアーム（支柱）としての機能を兼用する部材であって、このストラット２の外周にアッパハウジング８が固着されている。また、ナックル４は図示しないドライブシャフトやハブ（車軸）を回転自在に支持する部品であって、上下からアッパハウジング８、ロアハウジング１０により揺動自在に狭持されている。

すなわち、ナックル４の上端部はベアリング（第１の軸支手段）１６を介して揺動可能にアッパハウジング８に取り付けられるとともに、下端部はボールジョイント１４（第２の軸支手段）を介してやはり揺動可能にロアハウジング１０に取り付けられている。
また、ボールジョイント１４及びベアリング１６の中心を結ぶ線がサスペンションのキングピン軸（転舵軸又は操舵軸）Ｌ_KPとなり、ナックル４はこのキングピン軸Ｌ_KPを中心に回動する。

また、ロアハウジング１０はブッシュ７０を介してロアアーム６に回動可能に接続されている。また、ロアアーム６は図示しない車体又はサスペンションフレームに揺動可能に取り付けられている。
また、図示するように、アッパハウジング８とロアハウジング１０とはダンパフォーク２０を介して接続されている。ダンパフォーク２０はドライブシャフトよりも前方に配設される前側ダンパフォーク２０ｆと、ドライブシャフト１８よりも後方に配設される後側ダンパフォーク（図示省略）とにより構成されている。

そして、本サスペンションでは、アッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３つ構成要素が一体となって一つの部材として機能するものであり、これらの３つの部材を一体化した要素をサポートという。
ところで、上述したように、通常ロアアーム６の先端側にはブッシュ７０が圧入又は固定されている。そして、ロアアーム６とロアハウジング１０とをブッシュ７０を介してボルト６ｃで締結することで、ロアハウジング１０及びナックル４が上下動可能にロアアーム６に接続されるようになっている。

ここで、このブッシュ７０について簡単に説明すると、ブッシュ７０は図示するように、外筒７０１と内筒７０２とを有しており、外筒７０１と内筒７０２との間には弾性体（ゴム）７０３が加硫接着等により固定されている。そして、外筒７０１がロアアーム６に対して圧入又は溶接等により固定されている。
また、ロアハウジング１０の端部は、図４に示すように二股状に分岐してそれぞれ腕部１０１，１０２を形成している。そして、これらの腕部１０１，１０２が内筒７０２の両端部を狭持するとともに、ボルト７０４及びナット７０５により締結される。また、この際、内筒７０２とロアハウジング１０とは相対移動がないように締結される。

また、ブッシュ７０内のゴム７０３は、ブッシュ７０の軸方向，径方向及び周方向（ブッシュ中心軸に対する回転方向）に対してそれぞればね定数が設定されている。サスペンションのストローク時には、内筒７０２が外筒７０１に対してねじれることになるが、この場合は、ゴム７０３が主に周方向に変形することにより、内筒７０２と外筒７０１との相対変位が許容されることになる。そして、ゴム７０３の３次元方向の各ばね定数を適切に設定することにより、操安性の確保や乗り心地の向上を図るようにしている。

なお、図４に示すようなブッシュ以外にも、例えば特許文献１に開示されたものが知られている。
特開平７−２９３６１７号公報

しかしながら、上述したような形式のサスペンションでは、図３に示すように、ナックル４の転舵軸であるキングピンＬ_KP以外にも、もう一つの転舵軸（以下、旧キングピン軸Ｌ_KP′という）が存在している。この旧キングピン軸Ｌ_KP′は、ストラット２のボディ側取り付け部とブッシュ揺動中心とを結ぶ直線と一致しており、一般的なストラット式サスペンションのキングピン軸に相当している。

そして、図３に示す構成では、アッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３部材が一体化したサポートが、上記旧キングピン軸周りに揺動可能となっている。
このようなサポートの揺動を許容すると、タイヤやナックル４の正確な位置決めができなくなりサスペンションとしての機能が損なわれるため、旧キングピン軸回りサポートの揺動を規制する必要がある。ただし、この形式のサスペンションでは、サスペンションストローク時に僅かながらブッシュ７０の揺動を許容しないとサスペンションジオメトリーが成立しないため、ある程度の揺動（例えば０．１ｄｅｇ程度のオーダ）は許容する必要もある。

このような要望に応えるには、ブッシュのばね定数（主に径方向のばね定数）を高めてブッシュ剛性の向上を図ることが考えられる。そして、ブッシュのばね定数（特に径方向のばね定数）を高めることで、旧キングピン軸周りの回転を規制しながら、サスペンションジオメトリー上最低限必要な揺動を許容することができる。
しかし、サポートの回転を規制する程度まで極端にブッシュのばね定数を上げようとすると、ゴム７０３自体が硬化することになるので、周方向のばね定数も必然的に高くなってしまう。そして、ゴム７０３の周方向のばね定数が必要以上に高くなると乗り心地が悪化することになる。

なお、一般的には、ゴム７０３の周方向（回転方向）のばね定数は低く設定することが望ましい。この周方向のばね定数が高くなりすぎると、ブッシュ内筒７０２と外筒７０１との相対変位が許容されにくくなり、サスペンションストローク時に抵抗として作用して、乗り心地のみならず操安性にも影響を与える恐れがあるためである。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、ストローク時にはほとんど抵抗を生じず、且つ、旧キングピン軸周りの回転を規制しながら、サスペンションジオメトリー上最低限必要な揺動を許容するようにした、ピロボール構造及びサスペンション構造を提供することを目的とする。

このため、本発明のピロボール構造は、第１の外筒と、該第１の外筒の内側に同軸上に配設され、該第１の外筒よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部がいずれも該第１の外筒の両端部よりも軸方向に突出している内筒と、該内筒の軸方向中心部分の外周面に該内筒と一体に形成され、中心が該第１の外筒及び内筒の中心軸上に位置する球体と、該第１の外筒と該内筒との間に配設され、該球体を、該中心軸方向への移動を規制するとともに揺動可能に保持する保持部材と、該第１の外筒の外側に同軸上に配設され、該第１の外筒よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部がいずれも該第１の外筒の両端部よりも軸方向に突出している第２の外筒と、該内筒と該第２の外筒との間に設けられて該内筒の揺動を所定範囲内に規制する規制部材とを有し、該保持部材は、該第１の外筒により該中心軸方向の移動を規制されており、該規制部材は、該第２の外筒の内周面と当接する円周壁部と、該第２の外筒の端部に当接する鍔部とを有することを特徴としている（請求項１）。

また、該規制部材と該内筒との間に該内筒の所定範囲内の揺動を許容する隙間が設けられているのが好ましい（請求項２）。
また、該規制部材が弾性体により形成され、該内筒は、該第２の外筒の全長に該規制部材の該鍔部の厚さを加えた寸法よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部が該第２の外筒の両端部よりも突出しているのが好ましい（請求項３）。
また、該規制部材が、該内筒の両端部と第２の外筒の両端部との間にそれぞれ設けられ、該２つの規制部材よりも内側に、該球体と該保持部材との間をシールするシール部材が設けられているのが好ましい（請求項４）。

また、本発明のサスペンション構造は、該車両の車軸を回転可能に支持する第１部材と、車両のストラットに固設され、第１の軸支手段を介して該第１部材の上端側を揺動自在に軸支する第２部材と、第２の軸支手段を介して該第１部材の下端側を揺動自在に軸支する第３部材と、該第１部材と該第２部材とをボルトにより締結する板金状の第４部材と、先端側が該第３部材に対して揺動可能に接続されるとともに、基端側が該車両に対して揺動可能に接続されるロアアームとをそなえたサスペンション構造であって、該ロアアームと該第３部材とが、上記請求項１〜４のいずれか一向に記載のピロボール構造を介して接続されていることを特徴としている（請求項５）。

本発明のピロボール構造によれば、内筒が外筒に対して回転自在となるため、本ピロボール構造をサスペンションに用いた場合、サスペンションストローク時にほとんど抵抗を生じず、乗り心地が向上する。また、規制部材により内筒の揺動が規制されるので、サスペンションの正確な位置決めを実現することができサスペンションの機能を損なうような事態を回避できる（請求項１）。

また、規制部材と内筒との間に隙間を設けることにより、規制部材により内筒の揺動を規制しながらも、サスペンションジオメトリー上最低限必要な揺動が許容されるという利点がある（請求項２）。
また、規制部材の変形分だけ内筒の揺動を許容することによりドライバが違和感を覚えるような事態を回避できるとともに、やはり乗り心地が向上する利点がある。また、内筒と規制部材とが当接した場合の接触音の発生を防止できる利点もある（請求項３）。

また、シール部の耐久性及び信頼性が向上するという利点がある（請求項４）。
本発明のサスペンション構造によれば、内筒が外筒に対して回転自在となるため、サスペンションストローク時にほとんど抵抗を生じず、乗り心地が向上する。また、規制部材により内筒の揺動が規制されるので、サスペンションの正確な位置決めを実現することができる（請求項５）。

以下、図面により、本発明の一実施形態に係るピロボールの構造について説明すると、図１は本ピロボール構造が適用されるサスペンションの全体構成を示す図であって、図２は本ピロボール構造を示す模式的な断面図である。
まず、図１を用いてサスペンションの構成について説明する。なお、このサスペンションは、後述するピロボールブッシュ以外の構成については、図３を用いて説明したダブルナックル式サスペンションと同様に構成されているため、対応する部材については同一の符号を付して説明する。また、本実施形態では前輪左側のサスペンションを用いて説明するが、サスペンションは左右対称に構成されており、右側サスペンションも左側サスペンションと同様に構成されている。したがって、以下では右側サスペンションの構成については説明を省略する。

さて、図１に示すように、本サスペンションは、主にストラット２、ナックル（第１部材）４、ロアアーム６、アッパハウジング（第２部材）８、ロアハウジング（第３部材）１０及びダンパフォーク（第４部材）２０から構成されている。
ストラット２はショックアブソーバ（緩衝装置）としての機能とサスペンションアーム（支柱）としての機能を兼用する部材であって、後述するアッパハウジング８を介してナックル４の上側を支持している。ここでストラット２自体は公知のものであって、ストラット外筒の内部に形成されたシリンダに図示しないピストンが設けられるとともに、シリンダ内にオイルが充填されて構成されている。そして、サスペンションに入力が作用すると、ピストンがオイルの抵抗を受けながらシリンダ内を進退することにより入力が緩衝されるようになっている。

ナックル４はドライブシャフト１８及びハブ（車軸）１９を回転自在に支持する部品であって、その上端部がアッパハウジング８に取り付けられるとともに、下端部がロアハウジング１０に取り付けられている。
また、ナックル４にはナックルアーム４ａが形成され、このナックルアーム４ａにタイロッド１２が接続されている。これにより、ドライバの操舵力が図示しないステアリングギアボックスからタイロッド１２を介してナックル４に伝達されてナックル４が回動し、車輪が操舵されるようになっている。

また、ナックル４の下面にはボールジョイント（第２の軸支手段）１４が設けられている。このボールジョイント１４は、主に基端側に形成された球状のベアリング部１４ａと、先端側に形成されたスタッド部（揺動軸）１４ｂとから構成されている。また、スタッド部１４ｂは先端に向けて小径となるようなテーパ状に形成されるとともに、最先端部にオネジが形成されている。

そして、ベアリング部１４ａがナックル４の下面に回動可能に埋設されるとともに、スタッド部１４ｂが下方に向けて突出するように取り付けられている。
一方、ナックル４の上方にはベアリング（第１の軸支手段）１６が設けられており、ベアリング１６もオネジが形成された先端側のスタッド部（揺動軸）１６ｂを有している。また、スタッド部１６ｂはやはり先端に向かうほど小径となるようなテーパ状に形成され、スタッド部１６ｂはその先端が上方に突出するように構成されている。なお、ナックル４は予めアセンブリ化されており、ボールジョイント１４はピンチボルト（図示省略）で締結され、ベアリング１６はナックル４に圧入されて一体化している。

また、ボールジョイント１４及びベアリング１６の中心を結ぶ線がサスペンションのキングピン軸（転舵軸又は操舵軸）Ｌ_KP（図３参照）となる。
また、ベアリング１６，ボールジョイント１４のスタッド部１４ｂ，１６ｂは、それじれアッパハウジング８及びロアハウジング１０に接続されており、これにより、ナックル４が上下から揺動自在に狭持されるようになっている。

このうち、アッパハウジング８は予めストラット２の外筒に溶接等により固着されており、ストラット２よりも車両外側にナックル４のベアリング１６を接続するためのボス部８ａが形成されている。
このボス部８ａはベアリング１６のスタッド部１６ｂのテーパ形状に対応した形状に形成されており、このボス部８ａにスタッド部１６ｂを挿入するとともに、上部をナット４２で締結することにより、ベアリング１６の軸心合わせが行われるようになっている。

また、ロアハウジング１０にも、ボールジョイント１４のスタッド部１４ｂのテーパ形状に対応した形状のボス部１０ａが形成されており、このボス部１０ａにスタッド部１４ｂを挿入し、ナット４０で締結することにより、ボールジョイント１４の軸心合わせが行われるようになっている。
また、ロアハウジング１０はピロボールブッシュ７及びボルト６ｃを介してロアアーム６に回動可能に接続されている。また、ロアアーム６は、車両の中心側端部（基端部）において、車両の長手方向に略沿う回動中心軸を有する前側基端部６ａと、車両の鉛直方向に中心軸を有する後側基端部６ｂとを備え、これらの基端部６ａ，６ｂにも図示しないブッシュ類が圧入されている。そして、これらの基端部６ａ，６ｂの中心軸に沿ってボルトを挿通してナット等で締結することにより、ロアアーム６が図示しない車体又はサスペンションフレームに取り付けられるとともに、前側基端部６ａの回動中心軸を中心とした揺動が許容されるようになっている。

一方、ロアアーム６の先端側には先端側接続部６ｄが形成されており、この接続部６ｄには、図２に示すようなピロボールブッシュ７が固定されている。そして、図１に示すように、ロアアーム６とロアハウジング１０とをピロボールブッシュ７を介してボルト６ｃにより締結することで、ロアハウジング１０及びナックル４が上下動可能にロアアーム６に接続されるようになっている。

また、図示するように、アッパハウジング８とロアハウジング１０とはダンパフォーク２０を介して接続されている。ダンパフォーク２０は本実施形態においてはドライブシャフト１８よりも前方に配設される前側ダンパフォーク２０ｆと、ドライブシャフト１８よりも後方に配設される後側ダンパフォーク２０ｒとにより構成されている。なお、これらのダンパフォーク２０ｆ，２０ｒは左右対称形状に形成されている点以外は同様に構成されている。したがって、以下では２つのダンパフォーク２０ｆ，２０ｒについて、特に区別をしない限り単にダンパフォーク２０と記す。

ところで、本実施形態においては、アッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３つ構成要素が一体となって一つの部材として機能するものであり、これらの３つの部材を一体化した要素をサポートという。
ここで、サポートをアルミ等により一体に形成することも考えられるが、本実施形態ではコストや重量並びに組み付け作業性を考慮して、上述のようにアッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３部材に分割しており、さらにダンパフォーク２０を前後２枚に分割することで、ドライブシャフト１８との干渉を避けながらサポートして十分な強度を確保しているのである。

つまり、サポートを一体成型品とした場合には、十分な剛性を得るためには大型してしまい重量が増大してしまうほか、コスト増を招くことになる。また、重量増は、ばね下重量の増大となり操安性にも影響することになる。さらには、サポートを一体成型した場合は、ドライブシャフト１８を通すための穴部を設ける必要が生じるが、サスペンションを組み付ける際にサポートにドライブシャフト１８を通すための作業が必要になり作業性が低下する。

そこで、本実施形態ではサポートをアッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３つ構成要素に分割することで、軽量化を図るとともに組み付け作業性の向上を図り、上記の課題を解決しているのである。
次に、ピロボールブッシュ７の構成について説明すると、図２に示すように、このピロボールブッシュ７は、従来のブッシュ（図４の符号７０参照）に代えて設けられたものであって、主に、外筒７１と、外筒７１の内側において外筒７１と同軸上に配設される内筒７２と、外筒７１の外側に外筒７１と同軸上に配設されるパイプ（第２の外筒）７３とを備えている。なお、図中のＯ_１ ，Ｏ_２はそれぞれ外筒７１の中心軸，内筒７２の中心軸を示しており、上述のように、これらの２つの中心軸Ｏ_１ ，Ｏ_２は一致している。

また、内筒７２及びパイプ７３は外筒７１よりも軸方向に大きい寸法を有しており、これら内筒７２及びパイプ７３の両端部は、いずれも外筒７１の両端部よりも軸方向に突出している。
また、内筒７２の軸方向中心部分には球状のベアリング（球体）７４が内筒７２と一体に形成されており、また、ベアリング７４の中心は内筒の中心軸Ｏ₂上に位置するように構成されている。

また、外筒７１と内筒７２との間にはベアリング７４を揺動可能に保持する保持部材７５が設けられている。また、外筒７１には保持部材７５の位置を規制する環状の段部７１ａが形成されており、この段部７１ａに保持部材７５が当接することにより、保持部材７５の一端側（図中左側）への移動が規制されるようになっている。また、これにより、ベアリング７４自体の一端側への移動も規制されるようになっている。また、保持部材７５の他端側（図中右側）には保持部材７５が外れないように固定するためのスナップリング等の止め具７５ａが設けられている。

ところで、外筒７１と内筒７２とパイプ７３とはいずれも金属（主に鉄）により形成されているのに対し、保持部材７５は樹脂で形成されている。また、保持部材７５とベアリング７４との間には潤滑のためのグリースが塗布されている。これにより外筒７１の内周面とベアリング７４の表面との間でがたつくことなくベアリング７４が滑らかに摺動可能に保持されるようになっている。

また、ベアリング７４に対する防水及び防塵を目的として、外筒７１の両端部には外筒７１と内筒７２との間をシールするシール部材７６がそれぞれ設けられている。
また、パイプ７３と外筒７１とが相対変位しないように、例えばパイプ７３の内側に外筒７１を圧入するなどして、パイプ７３と外筒７１とが一体化されている。
そして、パイプ７３の外周面が、ロアアーム６の先端側接続部６ｄに溶接等により、ロアアーム６とピロボールブッシュ７とが一体化されるようになっている。

ところで、上述したように、内筒７２及びパイプ７３の両端部はそれぞれ外筒７１の両端部よりも突出している。本実施形態では図示するように内筒７２のほうがパイプ７３よりも長く形成され、内筒７２の両端がパイプ７３の両端よりも僅かに突出している。そして、内筒７２及びパイプ７３の各両端部であって内筒７２とパイプ７３との間の空間に、内筒７２の揺動を規制する規制部材７７が設けられている。ここで、規制部材７７はパイプ７３の内周面に当接する円周壁部７７ａと、パイプ７３の両端部に当接する鍔部７７ｂとを有しており、パイプ７３の全長に鍔部７７ｂの厚さを加えた寸法よりも内筒７２の全長のほうが僅かに大きくなるように設定されている。

また、規制部材７７と内筒７２との間には全周に亘り僅かな隙間Ｓが設けられており、これにより内筒７２の所定範囲内の揺動が許容されるようになっている。なお、ここで所定範囲とは、サスペンションジオメトリーにより決定されるサスペンションの作動を許容するための内筒７２の揺動範囲であり、横力等の外力及び負荷が作用しない状態で、サスペンションがフルリバウンド状態からフルバウンド状態までフルストロークした際に幾何学的に必要な内筒の揺動角である。具体的には、本実施形態の場合ベアリング７４を中心に０．１ｄｅｇ程度の揺動を許容する隙間である。

ところで、この規制部材７７は弾性体により形成されている。具体的には、弾性体としては、比較的ばね定数の高い樹脂材により形成されている。ここで、上述のように、内筒７２の所定範囲内の揺動を許容するべく内筒７２と規制部材７７との間には隙間Ｓを設けているが、規制部材７７は、本来は内筒７２の所定範囲以上の揺動を規制するためのストッパとして機能するものであるため、大きな力が作用しても容易に変形しないのが好ましい。このため、規制部材７７を金属で形成することも考えられるが、規制部材７７及び内筒７２をいずれも金属で形成した場合、内筒７２が揺動して規制部材７７に当接すると、これ以降は規制部材７７が一切変形しないため内筒７２の揺動が完全に規制されてしまう。この場合、内筒７２の揺動が突然規制されることになるため、ドライバにとっては違和感が生じることになる。そこで、この規制部材７７を弾性体としての樹脂で形成することにより、内筒７２の規制部材７７への当接後、規制部材７７が僅かに変形しながら内筒７２の揺動を規制することができ、ドライバの違和感を低減することができる。また、内筒７２と規制部材７７とが当接した場合の接触音の発生を防止できる
本発明の一実施形態に係るピロボール構造は上述のように構成されているので、ピロボールブッシュ７の内筒７２は、外筒７１及びパイプ７３に対して、中心軸Ｏ_{1 ,}Ｏ₂ を中心に回転自在となり、この回転方向には保持部材７５との摩擦抵抗以外には抵抗が作用しない。このため、内筒７２は回転方向には極めて円滑に作動する。一方、ベアリング７４を中心とする揺動に関しては、規制部材７７と内筒７２との間に形成された隙間Ｓの分のみ揺動が許容され、これ以上の揺動は内筒７２が規制部材７７に当接することにより規制される。また、このときには、規制部材７７を樹脂で形成することにより、規制部材７７が僅かに変形しながら内筒７２の揺動が規制される。

したがって、このようなピロボールブッシュ７をロアアーム６に固定し、ロアアーム６とロアハウジング１０とをボルト６ｃとナットとで締結することにより以下のような作用効果が得られる。
まず、ロアハウジング１０の先端の二股状の腕部（図４の１０１，１０２参照）が内筒７２の両端を狭持するような状態でボルトを上記ロアハウジング１０及び内筒７２に通し、その後ナットでロアハウジング１０とロアアーム６とを締結する。これにより、ロアハウジング１０と内筒７２との相対変位が規制され、ロアハウジング１０と内筒７２とは一体に作動することになる。また、内筒７２は外筒７１に対して回転軸Ｏ₁ に対しては自在に回転が許容されるので、サスペンションストローク時には、軸周りにばね定数を有する従来のブッシュ（図４参照）に対して、抵抗がほとんどなくなり、乗り心地が向上することになる。

また、すでに説明したように、このような形式のサスペンションでは、ナックル４の転舵軸であるキングピンＬ_KP以外にも、もう一つの転舵軸（以下、旧キングピン軸という）Ｌ_KP′が存在している。この旧キングピン軸Ｌ_KP′は、ストラット２のボディ側取り付け部とブッシュ揺動中心とを結ぶ直線と一致しており、一般的なストラット式サスペンションのキングピン軸に相当している。

そして、従来では、サポート（アッパハウジング８，ロアハウジング１０及びダンパフォーク２０の３部材が一体化した部材）が、旧キングピン軸周りに揺動可能となるため、ブッシュのばね定数を高めてブッシュ剛性の向上を図ることにより、旧キングピン軸周りの回転を規制することが考えられるが、このように構成した場合には回転軸Ｏ₁ 周りのばね定数も高くなりすぎてしまい乗り心地が悪化してしまう。

これに対し、本ピロボール構造によれば、内筒７２の回転を許容するように構成するとともに、サスペンションジオメトリー上必要とされる揺動を許容し、且つこれよりも大きな揺動を規制するように構成することにより、乗り心地の向上を図りながら、旧キングピン軸回りの揺動を規制できる。すなわち、旧キングピン軸周りへの回転は内筒７２が規制部材７７に当接することにより規制される。したがって、サスペンションの正確な位置決めが可能となる。また、内筒７２と規制部材７７との間に隙間Ｓを設けることで、サスペンションのストローク時に内筒７２の必要最低限の揺動が許容されるので、サスペンションがスムーズに作動することになる。

以上のように、本ピロボール構造によれば、サスペンションのロアアーム６とロアハウジング１０との接続部のばね定数を増大させることなく旧キングピン軸周りの揺動を規制できるという利点があるほか、規制部材７７と内筒７２との間に隙間Ｓを設けることによりサスペンションのストローク時に必要な最低限の内筒７２の揺動を許容することができ、サスペンションのストロークを許容することができる。また、仮に内筒７２と規制部材７７とが当接したとしても、規制部材７７を弾性体で形成することにより内筒７２の規制部材７７への当接後、規制部材７７が僅かに変形しながら内筒７２の揺動を規制するため、ドライバの違和感を低減することができる。また、内筒７２と規制部材７７との接触音の発生を抑制することができる。

また、２つの規制部材７７を内筒７２及びパイプ７３の両端に設け、これよりも内側に、シール部材７６を設けているので、シール部材７６の信頼性も向上するという利点がある。
以上本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこのような実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。たとえば上述の実施形態では、本ピロボール構造をダブルナックルサスペンションに用いた場合について説明しているが、本ピロボール構造は種々のサスペンション形式に適用することができる。また、第１の軸支手段としてボールジョイントを適用していもよい。

本発明の一実施形態に係るピロボール構造が適用されるサスペンションの全体構成を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るピロボール構造を示す模式的な断面図である。 従来技術について説明する図である。 従来技術について説明する図である。

符号の説明

２ ストラット
４ 第１部材（ナックル）
６ ロアアーム
７ ピロボールブッシュ
８ 第２部材（アッパハウジング）
１０ 第３部材（ロアハウジング）
１４ ボールジョイント（第２の軸支手段）
１６ ベアリング（第１の軸支手段）
２０ 第４部材（ダンパフォーク）
２０ｆ 前側ダンパフォーク
２０ｒ 後側ダンパフォーク
７１ 外筒
７２ 内筒
７３ パイプ（第２の外筒）
７４ ベアリング（球体）
７５ 保持部材
７７ 規制部材
７６ シール部材

Claims (5)

1. 第１の外筒と、
   該第１の外筒の内側に同軸上に配設され、該第１の外筒よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部がいずれも該第１の外筒の両端部よりも軸方向に突出している内筒と、
   該内筒の軸方向中心部分の外周面に該内筒と一体に形成され、中心が該第１の外筒及び内筒の中心軸上に位置する球体と、
   該第１の外筒と該内筒との間に配設され、該球体を、該中心軸方向への移動を規制するとともに揺動可能に保持する保持部材と、
   該第１の外筒の外側に同軸上に配設され、該第１の外筒よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部がいずれも該第１の外筒の両端部よりも軸方向に突出している第２の外筒と、
   該内筒と該第２の外筒との間に設けられて該内筒の揺動を所定範囲内に規制する規制部材とを有し、
   該保持部材は、該第１の外筒により該中心軸方向の移動を規制されており、
   該規制部材は、該第２の外筒の内周面と当接する円周壁部と、該第２の外筒の端部に当接する鍔部とを有する
   ことを特徴とする、ピロボール構造。
2. 該規制部材と該内筒との間に該内筒の所定範囲内の揺動を許容する隙間が設けられている
   ことを特徴とする、請求項１記載のピロボール構造。
3. 該規制部材が弾性体により形成され、
   該内筒は、該第２の外筒の全長に該規制部材の該鍔部の厚さを加えた寸法よりも軸方向に大きい寸法を有し、両端部が該第２の外筒の両端部よりも突出している
   ことを特徴とする、請求項１又は２記載のピロボール構造。
4. 該規制部材が、該内筒の両端部と第２の外筒の両端部との間にそれぞれ設けられ、該２つの規制部材よりも内側に、該球体と該保持部材との間をシールするシール部材が設けられている
   ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のピロボール構造。
5. 車両の車軸を回転可能に支持する第１部材と、
   該車両のストラットに固設され、第１の軸支手段を介して該第１部材の上端側を揺動自在に軸支する第２部材と、
   第２の軸支手段を介して該第１部材の下端側を揺動自在に軸支する第３部材と、
   該第１部材と該第２部材とをボルトにより締結する板金状の第４部材と、
   先端側が該第３部材に対して揺動可能に接続されるとともに、基端側が該車両に対して揺動可能に接続されるロアアームとをそなえたサスペンション構造であって、
   該ロアアームと該第３部材とが、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載のピロボール構造を介して接続されている
   ことを特徴とする、サスペンション構造。

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