JPH02234818A - 車両用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車等の車両の懸架機構部に使われるＦＲ
Ｐばね兼用アームを備えた懸架装置に関する。

［従来の技術］ 例えばマクファーソンストラット式のフロント用サスペ
ンションは、ハブキャリアの下端側をロアアームによっ
て揺動可能に支持するとともに、ハブキャリアの上端側
をオイルダンバおよびコイルばねによって上下動自在に
支持するようにもている。しかしながらコイルばねは上
方への突出量が大きくかつ外径の大きなばね座を有する
ため、コイルばねおよびコイルばね上部の格納スペース
を確保することがエンジンルームを狭くする原因になっ
ている。

このようなコイルばねを無くすための手段として、本発
明者らはロアアームを兼用する左右一対の片持ち梁形の
ＦＲＰ　（繊維強化プラスチック）製ばねの開発に取組
んできた。この種のばね兼用アームは、各固定端を車体
側の部材に剛に固定するとともに、自由端側を車幅方向
に延在させ、自由端に取付けられたボールジョイントを
介してハブキャリアを揺動自在に支持するようにしてい
る。

こうした片持ち梁形のＦＲＰばね兼用アームの固定端を
固定する手段として、従来は第７図あるいは第８図に例
示した構造が考えられている。第７図はＦＲＰばね兼用
アーム１の固定端２に金属製の座板３を重合し、この座
板３の上からボルト４によって固定端２を車体側の部材
５に剛に固定するといった構造である。第８図に示され
た他の従来例は、金属製のブラケット６にアーム１の固
定端２を挿入し、ブラケット６の取付け基部７をボルト
等によって車体に固定するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ 第７図に示された従来例の場合、ボルト４を挿通させる
ための孔９をアーム１の固定端２に開設しなければなら
ないため、大きな荷重が負荷される固定端２では孔９の
周りから割れを生じる可能性が大である。

一方、第８図に示された従来例は固定端２にボルト孔を
設ける必要がないため耐久性の点で有利である。しかし
ながらブラケット６によって固定端２を完全に剛に固定
してしまうと、アーム１に作用する前後・左右方向の入
力ｆｌ＋　　ｆ２に対する剛性がアーム１自体の剛性と
等しくなり、必要以上に剛性が高くなってしまう。現行
の自動車用フロントサスペンションのロアアームにはア
ーム根元部にゴムプッシュが介在されており、その剛性
は、車の前後方向では約３０〜８０ｋｇ　ｆ　／　ｍｍ
　，車幅方向では約２００〜４００　｝ｃｇ　ｆ　／　
ｍｍ程度である。しかして前記従来例のようにブラケッ
ト６によって固定端２を完全に剛に固定してしまうと、
実際の車に要求される前後左右入力よりも剛性が高くな
る。

また、アーム１に車幅方向の入力ｆ２が繰返し負荷され
ることによって、アーム１の固定端２がブラケット６か
ら抜けてしまう可能性もある。

従って本発明の目的は、ＦＲＰ製のばね兼用アームの根
元部にほどよい剛性を与えることができるとともに、ア
ームを確実に保持しておくことができるような懸架装置
を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を果たすために開発された本発明は、固定端が
車体側の部材にブラケットによって固定されかつ自由端
側か車幅方向に延在するＦＲＰばね兼用アームを備えた
懸架装置であって、上記ブラケットは、上記アームの固
定端が挿通する開口部とこのアームの固定端の外周部を
包囲する周壁とを備えて構成され、更にこのブラケット
は上記開口部の開口幅よりもブラケット内の奥側の周璧
間の幅の方が広《なるような奥広がり状に形成されてい
るとともに、ブラケット内の上記周壁とアームの固定端
との間にゴム状弾性体が装填されかつこの弾性体がアー
ムの固定端に接着されていることを特徴とするものであ
る。

［作用］ 上記構成の懸架装置において、ＦＲＰばね兼用アームに
前後方向の人力があった場合、このアームの固定端側か
ブラケットの開口部付近を支点としてゴム状弾性体を撓
ませながらある程度の角度範囲内で変位することができ
る。また、アームに車幅方向の入力が加わる場合におい
て、アームがブラケットから抜ける方向の力に対しては
、ブラケットの周壁とアームの固定端との間に介在して
いるゴム状弾性体のくさび状側面部が上記周壁とアーム
の固定端との間に食込むようにして圧縮されるため、ア
ームがブラケットから抜ける方向の変位が抑制される。

また逆に、アームの固定端がブラケット内に押込まれる
方向の人力に対しては、上記弾性体の背面部が圧縮され
て撓むことにより入力に対抗する。

［実施例］ 以下に本発明の一実施例について、第１図ないし第６図
を参照して説明する。

第２図は、自動車における左右のマクファーソン形フロ
ントサスペンションのうち一方を図示したものである。

これら左右の懸架機構部に、それぞれ互いに独立したＦ
ＲＰ製の片持ち梁形のばね兼用アーム１１が使われてい
る。このアーム１１は、公知のＦＲＰ製ばね板と同様に
、マトリックス樹脂と、主に長手方向に沿う連続強化繊
維とによって、自由状態でやや上に凸となるような弓形
に湾曲した帯状に成形されている。

上記アーム１１は車幅方向に延在しており、ア一ム１１
の基端側すなわち固定端１２は、固定手段の一例として
の金属製のブラケット１３によって車体側の部材１４に
剛に固定されている。

平面視において台形状をなす平たい箱形のブラケット１
３は、一端側（アーム１１が挿通する側）に開口部１６
を有するとともに、固定端１２を包囲する周壁１７，１
８，１９．２０を有している。

しかもこのブラケット１３は、その平面視において、第
３図に示されるように、上記開口部１６側の幅Ｗ１が周
壁１７，１８間の奥側の幅Ｗ２よりも狭くなるような奥
広がりテーバ状に形成されている。開口部１６の幅Ｗ１
は、固定端１２の板幅よりも若干広い程度とする。そし
てフランジ状の取付け基部２１が、ボルトあるいはリベ
ット等の適宜の締結用部品２２によって、車体側の部材
１４に剛に固定される。

ブラケット１３の内側においては、アーム１１の外周部
の全周にわたって、熱可塑性高分子材料からなる熱可塑
系弾性体２５が接着されている。

更に、アーム１１の端面とブラケット１３の周璧１９と
の間の隙間、およびアーム１１の両側面に位置する熱可
塑系弾性体２５とブラケット１３の周壁１７，１８との
間の隙間を埋めるようにして、ゴム状弾性体２６が装填
されている。ゴム状弾性体２６は、例えばウレタンエラ
ストマのようにゴム状弾性を有する高分子材料からなり
、アーム１１の端面とブラケット１３および熱可塑系弾
性体２５とに接する箇所がいずれも接着剤によって強固
に固定されている。従ってアーム１１の固定端１２側は
、第１図に２点鎖線で示すように、ブラケット１３の開
口部１６の入口コーナ一部分Ｃを支点として、車体の前
後方向にある程度の角度範囲θ０で揺動することができ
る。

熱可塑系弾性体２５とゴム状弾性体２６は、アーム１１
の固定端１２の摩耗を防止するとともに、固定端１２に
加わる締付面圧を均等化するのにも役立つ。従って、熱
可塑系弾性体２５とゴム状弾性体２６はアーム１１の硬
度以下の硬さで、しかも適度な弾性および可撓性を有し
、繰返し荷重が加わっても「へたる」ことのないように
、例えばエラストマを繊維で強化したものなどが使われ
るとよい。

上記ブラケット１３によって車体側の部材１４に固定さ
れたアーム１１に、前後方向の入力Ｆ１（第１図参照）
が作用した場合、アーム１１の固定端１２側はブラケッ
ト１３の開口部１６付近のコーナ一部分Ｃを支点として
、熱可塑系弾性体２５とゴム状弾性体２６を撓ませなが
ら角度範，囲θ。内で変位する。また、アーム１１の固
定端１２をブラケット１３に押込む方向の力Ｆ２が入力
された場合、弾性体２６の背面部２６ａがブラケット１
３の周壁１９に押付けられることによって弾性体２６が
圧縮される。これとは逆にアーム１１の固定端１２がブ
ラケット１３から抜ける方向の力Ｆ３に対しては、アー
ム１１と熱可塑系弾性体２５とゴム状弾性体２６とが互
いに完全に接着されているとともに、周壁１７，１８と
固定端１２との間に介在しているゴム状弾性体２６のテ
ーバ状側面部２６ｂ，２６ｃが、くさび効果によって周
壁１７．１８とアーム１１との間に食込むようにして圧
縮されるため、アーム１１がブラケット１３から抜ける
方向の変位が抑制される。

これらの理由から、アーム１１の固定端１２の取付け剛
性が高くなり過ぎることがなくなり、前後方向の入力Ｆ
１および車幅方向の入力Ｆ２，Ｆ３に対して、ほどよい
剛性が付与される。この剛性は、弾性体２６の寸法と硬
さ等に応じて調整可能である。

アーム１１の他端すなわち自由端３０側に、端部材３１
が取着されている。この端部材３１は、第５図および第
６図に示されるように構成されている。

端部材３１の主部をなすハウジング３２は、厚手の金属
板を下記形状に折曲げたものである。すなわちハウジン
グ３２は、その側面視（第５図）において略く状に折曲
された第１支持璧３５を備えている。第１支持壁３５の
先端側はボールジョイント取付部３６となっており、こ
のジョイント取付部３６はアーム取付部３７に対して角
度θ，だけ上方に傾いている。ジョイント取付部３６に
ボールジョイント４０が固定され、このボールジョイン
ト４０によってハブキャリア４１が揺動自在に支持され
る。ハブキャリア４１に車軸とストラットダンバ４２（
一部のみ図示）が設けられている。従ってボールジョイ
ント４０の中心付近に荷重点がくる。４３はタイヤであ
る。

上記第１支持壁３５は、ゴム状弾性体からなるシート状
ライナ４５を介して、アーム１１の一面（図示下面側）
に重合される。ライナ４５はアーム１１と第１支持壁３
５とに接着剤によって固定される。

第１支持壁３５の左右両側に立上がる一対の側壁４６．
４７は、アーム１１の側面に対向している。これら側壁
４６．４７の上端に連なる第２支持壁５０．５１は、互
いに対向するように内側を向けて折曲されている。なお
、第２支持壁５０，５１が互いにつながったボックス状
をなしていてもよい。

アーム１１の図示上面側に、ゴム状弾性体からなるシー
ト状ライナ５３を介して鋼等からなる金属製座板５４が
重合されている。ライナ５３はアーム１１と座板５４と
に接着剤によって固定される。ライチ４５．５３は、ア
ーム１１の摩耗を防止するとともに、アーム１１に加わ
る締付面圧を均等化するのにも役立つ，。従って、ライ
ナ４５，５３はアーム１１の硬度以下の硬さで、しかも
適度な弾性および可撓性を有し、繰返し荷重が加わって
も押し潰されることのないように、例えばエラストマを
繊維で強化したものなどが使われるとよい。

にばね弾性を有する強靭な材料からなり、側面視におい
てＵ状ないしＶ状にやや開いた形状に折曲されている。

くさびばね５６は、第２支持壁５０，５１と座板５４と
の間に図示右側から打込まれる。

くさびばね５６を固定するための戻り止め手段６０とし
て使われるかしめ部６１．６２は、くさびばね５６が上
記所定の位置に打込まれたのちに側壁４６．４７の一部
を内方に凹ませたものであり、このかしめ部６１，６２
によって、くさびばね５６が抜ける方向に移動すること
を阻止している。

更に、アーム１１の自由端３０側の板端近傍と座板５４
および第１支持壁３５に、それぞれ厚み方向に貫通する
孔６５が設けられている。この孔６５にボルト６６が挿
通され、ナット６７をねじ込んで締付けることにより、
アーム１１の板端近傍と第１支持壁３５およびライナ４
５，５３と座板５４等が互いに厚み方向に拘束されるよ
うになっている。

上記構成の端部材３１の固定構造によれば、アーム１１
とハウジング３２とが、互いにくさびばね５６によって
強固に圧着φ固定されるとともに、ライチ４５．５３が
緩衝材として機能するため、アーム１１と端部材３１と
が互いに長手力向に擦れ合うような相対運動を生じるこ
とがなくなる。

従ってアーム１１の強化繊維が摩擦によって切れてしま
うなどの問題も生じない。そしてアーム１１に設ける孔
６５の数が少なくてすむとともに、孔６５の内径が小さ
くてもその機能を充分発揮できるから、孔６５を設けて
あっても強度的に何ら問題はない。

なお、ＦＲＰばね兼用アーム１１は、固定端１２から自
由端３０に向って板厚が漸減するようなテーバリーフ形
状にすることによって、より短いスパンで所定のばね定
数が得られるようにしてもよい。但し、長手方向に等幅
・等厚であっても本発明の所期の目的は達成できる。

［発明の効果］ 本発明によれば、ＦＲＰばね兼用アームに加わる前後方
向の入力に対しては、このアームの固定端側がブラケッ
トの開口部付近を支点としてブラケット内のゴム状弾性
体を撓ませながらある程度の角度範囲内で弾性的に撓む
ことができるとともに、車幅方向の入力に対しては上記
弾性体がブラケットとアームとの間に挟まれて撓むため
、アームの固定端取付け部分の剛性が高くなり過ぎるこ
とがなくなり、前後方向および車幅方向の入力に対して
ほどよい剛性が発揮される。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例によるＦＲＰばね兼用アーム
の固定端取付け部分を一部断面で示す平面図、第２図は
第１図に示されたＦＲＰばね兼用アームを備えた懸架機
構部の正面図、第３図は第１図に示された懸架機構部に
おけるブラケットの平面図、第４図は第２図中のＩＶ−
ＩＶ線に沿う断面図、第５図は第２図に示された懸架機
構部におけるボールジョイント取付け部分の正面図、第
６図は第２図に示されたボールジョイント取付け部分の
平面図、第７図は従来のアームの固定部を示す斜視図、
第８図は他の従来例によるアームの固定部を一部断面で
示す平面図である。 １１・・・ＦＲＰばね兼用アーム、１２・・・固定端、
１３・・・ブラケット、１４・・・車体側の部材、１６
・・・開口部、１７〜１９・・・周壁、２５・・・熱可
塑系弾性体、２６・・・ゴム状弾性体、３０・・・自由
端。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固定端が車体側の部材にブラケットによって固定されか
   つ自由端側が車幅方向に延在するＦＲＰばね兼用アーム
   を備えた懸架装置であって、上記ブラケットは、上記ア
   ームの固定端が挿通する開口部とこのアームの固定端の
   外周部を包囲する周壁とを備えて構成され、更にこのブ
   ラケットは上記開口部の開口幅よりもブラケット内の奥
   側の周壁間の幅の方が広くなるような奥広がり状に形成
   されているとともに、ブラケット内の上記周壁とアーム
   の固定端との間にゴム状弾性体が装填されかつこの弾性
   体がアームの固定端に接着されていることを特徴とする
   車両用懸架装置。