JPH03172635A - 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、自動車等の車両のフロントサスベンシランあ
るいはリヤサスペンションに好適な車両用懸架装置に関
する。

［従来の技術］ マクファーソンストラットあるいはダブルウィツシュボ
ーン形などに代表される従来の車両用懸架装置は、車幅
方向に延びるリンク構造のアームによってハブキャリア
を上下動自在に支持するとともに、上記アームとは別に
設けられたコイルばね等の懸架ばねによって各車輪ごと
のばね上型量を弾性的に支えている。しかしながら最近
では、６動車のＦＦ化（前機関・前輪駆動化）や四輪駆
動化あるいはフロントノーズの低い車が望まれること等
に伴って、エンジンルームの下まわりに懸架ばねの取付
はスペースを充分に確保することが難しい状況になって
きている。

このような状況に対処するために、本発明者らは、従来
の懸架ばねに代る部材として、片持ち式のばね兼用ＦＲ
Ｐアームの開発を行ってきた。

ＦＲＰアームはマトリックス樹脂と強化ａａ雄とによっ
て構成されており、上下方向に弾性的に撓むことができ
るようにしている。そしてこのＦＲＰアームの固定端側
を車体に固定するとともに、自由端側にハブキャリア等
の車軸側の部材を設けるようにしている。

上記ＦＲＰアームは、車幅方向に延びているため、前後
方向に加わる大荷重に対して強度が不足することがある
。この問題に対処するため、ＦＲＰアームに金属製補強
ロッドを組合わせることも提案されたが、補強ロッドを
組合わせるとＦＲＰアームに対する連結部の構造が複雑
化するとともに部品数が多くなり、重量も大になる。

また、実開昭６２−７６００９号公報に見られるように
、車体の左右の車輪間にわたる長尺な長楕円形状のＦＲ
Ｐ部材や、特許出願公表昭５８−５０１１３２０号公報
に見られるように、左右の車輪間にわたるＦＲＰ部材な
どが提案されている。

［発明が解決しようとする課題］ 上記先行技術は、いずれも長尺なＦＲＰ部材を左右の車
輪間にわたって架は渡さなければならないため、例えば
前輪用懸架装置においてはエンジンルームの底壁の突出
部分とＦＲＰ部材とが干渉することがあるなど、レイア
ウト上の制約が大きく、車種によっては適用が困難であ
る。また、車体の前後・左右方向に加わる荷重に対する
強度の信頼性に問題があった。

従って本発明の目的は、車体の左右に独立して配置する
ことができるようにコンパクトに構成され、しかも前後
・左右方向からの入力に対しても充分な強度を有するよ
うな懸架装置を提供することにある。

Ｃ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、車体の左
右に互いに独立して設けられる片持ち式のアーム部材と
、このアーム部材の固定端側の部位を車体側の部材に固
定する固定手段とを有する懸架装置であって、上記アー
ム部材は、マトリックス樹脂とこの樹脂に埋設される繊
維とによって平面視において略■状ないしＵ状に一体に
成形された第１のアーム片および第２のアーム片とこれ
らアーム片の自由端側の部位を互いにつなぐ湾曲部とを
備えて構成され、上記湾曲部付近においてジヨイント手
段によって車軸側の部材に連結することを特徴とするも
のである。

Ｃ作用コ 上記構成のＦＲＰ部材は、各車輪ごとのばね上ｔｉｎを
支持する懸架ばねとしての機能と、サスペンシランリン
ク（アーム）としての機能を発揮するとともに、前後方
向および左右方向の入力に対してはＶ状ないしＵ状に一
体成形されている前後一対のアーム片が上記荷重に対抗
するため、充分な剛性が発揮される。上記一対のアーム
片は互いに一体になって１つの湾曲部に連なり、この湾
曲部を利用して車軸側の部材が連結される。

［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３図に概念的に示されるように、自動車の車体側の部
材１の前部にエンジンルーム２があり、エンジンルーム
２の左右両側に、操舵輪としての一対の車輪３，３が位
置している。車輪３．３はタイヤハウス４．４に収容さ
れているとともに、図示しない周知のステアリングリン
ケージによって左右方向に転舵されるものであり、２点
鎖線で示されるように円弧状の軌跡をえかいて左右に旋
回できるようになっている。

各車輪３．３と車体側の部材１との間に、第１図に示さ
れるような懸架装置５．５が互いに左右に独立して設け
られている。各懸架装置５．５は左右対称形であって実
質的な＃Ｒ造が互いに同じであるから、以下に一方の懸
架装置５を代表して説明する。

この懸架装置５は、片持ち式のＦＲＰ部材１０を備えて
いる。ＦＲＰ部材１０は、平面視において略Ｖ状をなす
前後一対のアーム片１１．１２と、これらアーム片１１
．１２の固定端側の部位１３゜１４を互いにつなぐ連接
部１５と、アーム片１１゜１２の自由端側の部位１６．
１７を互いにつなぐ湾曲部１８を一体に有している。

上記ＦＲＰ部材１０は、例えばエポキシ系等のマトリッ
クス樹脂２１と、アーム片１１．１２の長手方向に沿う
ガラス繊維あるいは炭素繊維等の一方向連続強化繊維２
２（一部のみ図示）とによって、フィラメントワインデ
ィング法によって成形されている。従ってこのＦＲＰ部
材１０に含有される繊維２２は、アーム片１１．１２と
連接部１５と湾曲部１８とにわたって、途中で切れるこ
となく連続的にΔ状に巻回されている。

第６図に一方のアーム片１１を代表して示したように、
アーム片１１．１２の幅方向の断面形状は、角が面取り
された矩形である。但し、第７図に示されるような台形
状、あるいは第８図に示されるような四部２５をアーム
片１１．１２の長手方向に沿って設けた形状が採用され
てもよい。なお、各アーム片１１．１２は、固定端側の
部位１３．１４の板厚が自由端側の部位１６．１７の板
厚よりも厚くなるようなテーパリーフ状であってもよい
し、あるいはアーム片１１．１２の長手方向に幅が変化
するような形状をなしていてもかまわない。

走行中に路面から跳ね上げる石等がアーム片１１．１２
を直撃しないようにするために、アーム片１１．１２の
少なくとも底面側と前面側とに、保護プレート３０．３
１が設けられている。この保護プレー）３０．３１は、
アーム片１１．１２の上下方向の撓み挙動に追従できる
ように、適宜の連結手段（図示せず）によって下記ブラ
ケット３５あるいはジヨイントアセンブリ５０に支持さ
れている。なお、上記保護プレート３０．３１を用いる
代りに、可撓性の保護シートをアーム片１１．１２の底
面および前面に貼付けてもよい。

上記アーム片１１．１２の固定端側の部位１３゜１４は
、それぞれ、第４図に示されるような金属板製のブラケ
ット３５と、上記部位１３．１４の上下両面に接着され
るスペーサ３６．３７を使って、車体側の部材１に固定
される。スペーサ３６゜３７は短繊維を含Ｈする厚さｌ
ａｍ程度の熱可塑性の繊維強化プラスチックが適してい
る。

上記ブラケット３５は、アーム片１１．１２の固定端側
の部位１３．１４にスペーサ３７を介して重合されるプ
レート部４０と、アーム片１１゜１２の両側面に沿う一
対の立上がり壁４１．４２と、アーム片１１．１２の端
面に沿う立上がり壁４３と、取付孔４４を有する取付基
部４５等を備えて構成される。上記取付孔４４にはボル
ト４６（一部のみ図示）が挿通され、このボルト４６に
よって車体側の部材１に固定される。アーム片１１．１
２は、第３図に示されるように、操舵輪３．３の旋回軌
跡との干渉を避けるように取付けられている。

なお、各ブラケット３５は、アーム片１１゜１２の固定
端側の部位１３．１４がほぼ水平に保持されるように、
高さ調整用のブロック（図示せず）を介して車体側の部
材１に固定するようにしてもよい。また、第９図に示さ
れるように、アーム片１１．１２とブラケット３５との
間にゴム状弾性体からなる弾性スペーサ３８を介在させ
ることにより、車体の前後方向と左右方向の人力に対し
て懸架装置５の剛性を調整できるようにしてもよい。ま
た、後述するジヨイントアセンブリ５０においても同様
の弾性スペーサを設けてもよい。

アーム片１１．１２の自由端側の部位１６゜１７は、互
いに一体になって湾曲部１８に連なっている。この湾曲
部１８にジヨイントアセンブリ５０が固定され、ボール
ジヨイント５１を介して、車軸側の部材の一例としての
ハブキャリア５２が旋回可能に支持される。ハブキャリ
ア５２には車軸５３と、上下方向の変位を減衰させるシ
ョックアブソーバ５４などが設けられている。

ジヨイントアセンブリ５０は、金属製の第１部材５５と
、この第１部材５５にボルト５６とナットラフ等の締結
用部品によって重合される金属製の第２部材６０と、先
端側の厚み寸法が漸減するようなテーバ形状に二つ折り
されたくさび状の弾性圧着部材６１と、湾曲部１８の摩
耗を防止するためのスペーサ６２，６３．６４などを備
えて構成されている。スペーサ６２〜６４は短繊維を含
有する厚さ１　＋ｕ＋程度の熱可塑性の繊維強化プラス
チックが適しており、アーム片１１．１２の自由端側の
部位１６．１７に接着される。

第１部材５５の上端に、内側を向いた保持部６５が設け
られている。湾曲部１８の湾曲内側に配置される第２部
材６０の上端には、外側を向いた保持部６６が設けられ
ている。これら保持部６５．６６とアーム片１１．１２
の上面との間に、圧着部材６１が挾み込まれることによ
り、部材５５．６０とアーム片１１．１２とが互いに強
固に圧着・固定される。

上記構成の懸架装置５は、各車輪ごとのばね上型量にも
とづく上下方向の荷重に対し、２本のＦＲＰアーム片１
１．１２が共働して上下方向に撓むことにより、従来と
同様のばね定数をもつ懸架ばねとしての機能を果たすこ
とができる。また、車両が旋回走行する時や急制動時等
において前後方向および左右方向に加わる荷重に対して
は、アーム片１１．１２がいわばトラス構造となって相
互に補強ロッドとしての機能を発揮する。このため充分
な剛性が得られる。

しかもアーム片１１．１２はその自由端側の部位１６．
１７において互いに一つにまとまって湾曲部１８に連な
っており、この湾曲部１８を部材５５．６０によって固
定すればよいため、ジヨイントアセンブリ５０に対する
連結構造が簡単であり、左右方向に加わる荷重に対して
アーム片１１゜１２の抜は止めをなすことができる。こ
のような連結構造であれば、湾曲部１８に厚み方向のボ
ルト孔を形成することなく湾曲部１８とジヨイントアセ
ンブリ５０とを連結することができる。

しかも上記懸架装置５は、ばね上型量を支える構造部材
として重要な懸架ばねが２本のＦＲＰアーム片１１．１
２に分かれているため、折損等に対する信頼性が高い。

また、金属製の補強ロッドを使用せずに剛性を高めるこ
とができるため、軽量化を図る上でも有利である。

！１０図は本発明の他の実施例を示している。

この実施例のＦＲＰ部材７０において、前記実施例と共
通の参照符号がつけられた部分の構成と作用は前記実施
例と共通であるから、説明は省略する。この実施例のＦ
ＲＰ部材７０は、前記実施例のＦＲＰ部材１０の連接部
１５を切除し、アーム片１１．１２と湾曲部１８を残す
ことにより、ＦＲＰ部材７０を更に軽量化している。こ
の実施例におけるアーム片１１．１２の固定端側の部位
１３．１４は、それぞれ第１１図に例示されるような固
定用ブラケット７１によって車体に固定される。このブ
ラケット７１は、３方に立上がり壁４１．４２．４３を
有するとともに、取付孔４４があけられた取付基部４５
を備えている。

第１２図に示されるように、アーム片１１゜１２とジヨ
イントアセンブリ５０の部材５５゜６０との間に、ゴム
状弾性体からなる弾性スペーサ７５．７６を介在させる
とともに、湾曲部１８と立壁７８との間にも弾性スペー
サ７７を設けることにより、車体の前後方向と左右方向
の入力に対して懸架装置５の剛性をある程度：Ａ整でき
るようにしてもよい。上記立壁７８は第１部材５５に設
けられている。

第１３図に示された本発明の更に別の実施例においては
、アーム片１１．１２を、部材５５゜６０および圧着部
材６１等によって固定するとともに、座板８０とボルト
８１を用いて湾曲部１８を第１部材５５に締結すること
により、固定の信頼性を高めるようにしている。

第１４図に示された本発明の更に別の実施例は、アーム
片１１．１２の固定端側の部位１３．１４を、それぞれ
前記実施例で述べたと同様の第１のブラケット８５によ
って車体側の部材に固定するとともに、アーム片１１．
１２の長手方向中間部分を第２のブラケット８６によっ
て車体側の部材に固定するようにしている。このように
各アーム片１１．１２を長平方向の複数箇所で車体に固
定する場合、車体に設ける孔を分散させることができる
。

第１５図に示されたＦＲＰ部材９０は、アーム片１１．
１２をＵ状に成形し、湾曲部分１８において前記実施例
と同様のジヨイントアセンブリ５０に連結するようにし
た例である。この場合、アーム片１１．１２がおおむね
平行となるため、操舵輪３の旋回角度を大きくとること
ができる。

このＵ状のＦＲＰ部材９０は、フィラメントワインディ
ング法によって長円状に一体成形されたＦＲＰ製品を、
長手方向中央部で切断することによって得ることができ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、上下方向の荷重に対して懸架ばねに相
当するばね特性を発揮させることができるとともに、前
後方向あるいは左右方向の荷重に対しては補強ロッド等
の余計な部材を用いることなく大きな剛性を発揮できる
。また、一対のアーム片の自由端側か互いに一体化して
湾曲部に連なるため、この湾曲部を利用して比較的簡易
な連結構造によって車軸側の部材を確実に連結すること
ができる。更に、車体側あるいは車軸側の部材に対する
取付部に弾性スペーサを設けた場合には剛性の：Ａ整が
可能であり、乗り心地が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第６図は本発明の一実施例を示し、第１図
は懸架装置の斜視図、第２図は懸架装置の正面図、第３
図は懸架装置を備えた車両の一部を概略的に示す底面図
、第４図は固定用ブラケットの斜視図、第５図はジヨイ
ントアセンブリの分解斜視図、第６図は第１図中のＶｌ
−Ｖｌ線に沿う断面図、第７図と第８図はそれぞれアー
ム片の変形例を示す断面図、第９図は取付部に弾性スペ
ーサを用いた例を示す斜視図、第１０図は本発明の他の
実施例を示す懸架装置の斜視図、第１１図は第１０図に
示された懸架装置に使用される固定用ブラケットの斜視
図、第１２図はジヨイントアセンブリの変形例を示す斜
視図、第１３図ないし第１５図はそれぞれ本発明の互い
に異なる他の実施例を示すそれぞれ斜視図である。 １・・・車体側の部材、３・・・車輪、５・・・懸架装
置、１０・・・ＦＲＰ部材、１１．１２・・・アーム片
、１８・・・湾曲部、２１・・・マトリックス樹脂、２
２・・・繊維、３５・・・固定用ブラケット、５０・・
・ジヨイントアセンブリ、５３・・・車軸、７０・・・
ＦＲＰ部材、７１・・・固定用ブラケット、８５・・・
第１のブラケット、８６・・・第２のブラケット、９０
・・・ＦＲＰ部材。 第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）車体の左右に互いに独立して設けられる片持ち式
   のアーム部材と、このアーム部材の固定端側の部位を車
   体側の部材に固定する固定手段とを有する懸架装置であ
   って、上記アーム部材は、マトリックス樹脂とこの樹脂
   に埋設される繊維とによって平面視において略Ｖ状ない
   しＵ状に一体に成形された第１のアーム片および第２の
   アーム片とこれらアーム片の自由端側の部位を互いにつ
   なぐ湾曲部とを備えて構成され、上記湾曲部付近におい
   てジョイント手段によって車軸側の部材に連結すること
   を特徴とする車両用懸架装置。
2. （２）上記固定手段は、上記アーム片の固定端側の部位
   に嵌合させられるブラケットを備えており、このブラケ
   ットは、上記アーム片の厚み方向に重合されるプレート
   部と、アーム片の両側面および端面に沿う３方の立上が
   り壁と、これら立上がり壁に連なりかつ取付孔を有する
   取付基部とを有している請求項１記載の車両用懸架装置
   。
3. （３）上記固定手段は、上記アーム片の固定端側の部位
   を車体側の部材に固定する第１のブラケットと、上記ア
   ーム片の長手方向中間部分を車体側の部材に固定する第
   ２のブラケットとを備えて構成される請求項１記載の車
   両用懸架装置。