JPH03213410A - 独立懸架式サスペンション - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、自動車の前輪あるいは後輪に適用される独立
懸架式サスペンション、特にウィツシュボーン型独立懸
架式サスペンションに関し、キャンバ調整の改良に関す
る。

（発明の技術的背景ならびにその問題点）自動車の走行
中において路面から受ける種々の振動や衝撃を吸収する
ため、ボデーとアクスルとの間には、緩衝作用を備えた
懸架装置（サスペンション）が設けられている。かかる
サスペンションは、自動車を路面上に支え駆動軸からの
推進力をボデーに伝え、同時に路面からの衝撃を緩和し
て自動車を破損から守るだけでなく、乗り心地と走行安
定性を改善する重要な機能をもつことから、自動車の高
速化と共にその機能は高速化の限界を左右するものとし
て益々重要視され、装置全般に対する科学的な研究が進
められて多くの機構型式および要素が開発されている。

サスペンションは、一般に上下り向には柔らかく、前後
左右方向には堅くする必要があり、その構造面から大別
すると車軸懸架式サスペンションと独立懸架式サスペン
ションとに分類することかできる。車軸懸架式ザスペン
ンヨンは一般にトラックの前輪及び後輪、乗用車の後輪
に用いられているのに対し、独立懸架式サスペンション
は乗り心地及び走行安定性を重視する乗用車の前輪およ
び後輪に多用されている。

独立懸架式サスペンションは、左右のホイールを１本の
アクスルで連結せずに独立して運動できるようにしたも
ので、その構造面から大別すると、ウィツシュボーン型
、マツクファーソン型、ｌ−レーリングアーム型、スイ
ングアクスル型に分類することかできる。このような独
立懸架式サスペンションは、車軸懸架式サスペンション
に比べ、左右いづれかのホイールが路面突起に采りｌ−
げても人間の膝の関節のような働きをしてそのホイール
だけが１ユ下しボデーは傾斜せず、ローリング（横ゆれ
）を抑制して安定な走行を行なうことかできるという利
点を−Ｈしている。

独立懸架式サスペンションの中で最も広（用いられてい
るのがウィツシュボーン型サスペンションである（例え
は、実開昭５３−２６，０２０号公報参照）。このタイ
プの特徴は、２本のアームによるリンク機構が平行四辺
形的な働きをするため車軸は略垂直に」−下することと
なり、これによってタイヤは路面に対して常に水平に接
触し、接地性が良好であるという点にある。また、マッ
クファーソン型に比べ構造が複雑であるため重量および
コストの面、あるいは、２本のアームがエンジンルーム
に張り出す構成となることからエンジンルームが狭くな
るという点で改良すべき種々の課題を有しているが、頑
丈でありコーナリング時の安定性に優れている点で近年
再び脚光を浴びている。

ウィツシュボーン型独立懸架式サスペンションは、第８
図に示すように、鶏の胸の叉丹（ウィツシュボーン）形
状に類似した２本のコントロールアーム３，４によりナ
ックル２がボデーあるいはフレーム５に取り付けられて
おり、このｒＡＪ字型をしたコントロールアーム３，４
の開いた方がボデー側５に取りイ」けられ、他端はナッ
クル２にて上下が連結されている。ボデー５とコントロ
ールアーム３，４との連結側は、ブツシュ］０゜１１に
て連結し、一方ナックルスピンドル２とコントロールア
ーム３，４とは、上下ともボールジヨイント１２．１３
で連結するのが一般的である。

これにより、上下２本のコントロールアーム３゜４とナ
ックル２はリンク機構を＋１４成することとなる。なお
、このように２本のコントロールアームがともにＡ字型
をしたウィツシュボーン型サスペンションの他にも、ロ
アアームがＡ字型ではなくテンンヨンロッドにより前後
方向に働く力を補うように構成したものも知られている
（いわゆるｒＩＪ型アーム）。

従来のウィッンユボーン型ザスペンションにおいては、
ブツシュ１０．１１のボルト連結部にそれぞれ偏心カム
が設けられ、この偏心カムを所定量回動させることによ
りキャンバ角の微調整を行なっていた。

しかしながら、このような偏心カムによるキャンバ角の
微調整は、調整量に限界があり、また、各フッシュの偏
心カムの回動量の追いによってキャンバ角以外の例えば
キャスタ角も変化してしまい、実際の微調整は困難であ
った。

（発明の目的） 本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目ｒ自とするところは、主にキャン
バ角を容易に、しかも正確に調整することかできるサス
ペンションを提供することにある。

（発明の概要） １−記目的を達成するための第１の発明は、車輪に取り
付けられたナックルに先端を揺動自在に連結したアッパ
アームとロアアームとからなる一対のコンｌ−ロールア
ームを有し、このコントロールアームの基端を車体側に
揺動自在に枢着してなるウィツシュボーン型独立懸架式
サスペンションであって、 前記アッパアームを、ナックル側アッパアームと車体側
アッパアームとに分割すると共に、これら両アッパアー
ムを前記車輪の上下移動方向に揺動自在となるように連
結し、さらに、前記車体側アッパアームとロアアームと
を、両端を揺動自在とした剛体により連結した独立懸架
式サスペンションにおいて、 前記剛体の長さを可変に構成したことを特徴とする独立
懸架式サスペンションである。

また、上記目的を達成するための第２の発明は、車輪に
取り（＝Ｊけられたナックルに先端を揺動自在に連結し
たアッパアームとロアアームとからなる一対のコントロ
ールアームを有し、このコントロールアームの基端を車
体側に揺動自在に枢着してなるウィツシュボーン型独立
懸架式サスペンションであって、 前記アッパアームを、ナックル側アッパアームと車体側
アッパアームとに分割し、剛体の一端を、前記車輪の上
下移動方向に揺動自在となるように車体側アッパアーム
に連結すると共に、剛体の他端を、前記車輪の」−上移
動方向に揺動自在となるようにロアアームに揺動自在に
連結し、さらに、前記ナックル側アッパアームの一端を
剛体に揺動自在に連結した独立懸架式サスペンションに
おいて、 前記剛体の長さを可変に構成したことを特徴とする独立
懸架式サスペンションである。

このように構成した第１および第２の発明にあっては、
剛体の長さを変化させると、剛体が車体側アッパアーム
を押しｌ−げ、ナックルとの連結部と、車体との連結部
とを結ぶ直線長かこの剛体の長さの変化に応じて変化し
、これにより車輪のキャンバ角を主に調整することがで
きる。

このように、本発明のサスペンションにあっては、アッ
パアームおよびロアアームの車体への取り付は位置に偏
心カムを設け、この偏心カムをそれぞれ回動させなくと
も、剛体の長さのみを伸縮させることにより主にキャン
バ角を調節することができるため、キャンバ角の調節が
極めて容易に行うことができる。

（発明の詳細な説明） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１−図は、第１の発明の一実施例を示す斜視図、第２
〜４図は、同実施例の動作を説明する概念図であり、第
８，９図に示す従来のサスペンションと同一の部材には
同一の符号を付しである。

車輪１が回転自在に取り付けられたナックル２は、車輪
１を軸受（不図示）を介して支承するスピンドル１８と
、このスピンドルの基端から上下に分岐して延出する二
股腕１９．２０と、図示しない操舵機構が連結されて車
輪１の操舵角を適宜変更するナックルアーム２１とから
なる。第１図に示すように、二股腕１９．２０の先端に
は、ボールジヨイント１２．１３を介して２本のＡ型コ
ントロールアーム３，４が連結され、車輪１が上下動し
た場合にあっても、また操舵機構により車輪１が操舵さ
れた場合にあっても、ナックル２はコントロールアーム
３，４に対して揺動自在とな０ っている。なお、両ボールジヨイント１２．１３の中心
を結ぶ直線の傾きによってキャスタが決定される。

ロアアーム４は、基端側か前後一対のアーム部４ａ、４
ｂに分岐した、いわゆるＡ型アームであって、このＡ型
ロアアーム４のアーム部４ａ、４ｂが、ボデーあるいは
フレーム５にブツシュ１１を介して取り付けられ、ブツ
シュ１１の剪断力に抗して軸１４の周りに回動する。ま
た、第２図に示すように、ロアアーム４とフレーム５と
の間には懸架スプリング２２が設けられて、ロアアーム
４を下方へ付勢している。

一方、本実施例に係るアッパアーム３は、ナックル側ア
ッパアーム６と車体側アッパアーム７とからなり、何れ
もＡ型アームにより構成されている。これら両アッパア
ーム６．７は、ナックル側アッパアーム６のアーム部６
　ａ、　６　ｂと車体側アッパアーム７の先端部７ｃと
が揺動軸８にて連結されており、この揺動軸８の周りに
ナックル側アッパアーム６と車体側アッパアーム７とが
相対的に１ 回動する。車体側アッパアーム７の基端側、すなわちア
ーム部７ａ、７ｂは、前述したロアアーム４と同様に、
ブツシュ１０により車体あるいはフレーム５に連結され
（第２図参照）、軸１５の周りに車体側アッパアーム７
が回動する。したがって、ナックル側アッパアーム６は
、車体側アッパアーム７に対しては揺動軸８の周りに回
動するか、車体（フレーム５）に対しては車体側アッパ
アーム７を介して軸１５の周りに回動することになる。

本実施例のサスペンションにあっては、ロアアーム４の
先端４ｃと、車体側アッパアーム７の先端７ｃとが、剛
体９により連結されている。剛体９とロアアーム４とは
、軸１６の周りに剛体９がロアアーム４に対して回動す
るように連結されており。また、剛体９と車体側アッパ
アーム７とは、軸１７の周りに剛体９が車体側アッパア
ーム７に対して回動するように連結されている。

さらに、本実施例に係る剛体９の中央部には、ターンバ
ックル（引締めねじ）２３を形成している。このターン
バックル２３は剛体９に形成され１ま た右ねじ２４および左ねじ２５をこれらのねじに螺合す
る継手２６により連結したものであって、継手２６をあ
る方向に回動させると剛体９が収縮するかあるいは伸長
し、その逆方向に継手２６を回動させると剛体９はこれ
と逆の動きを行なう。

なお、本発明においては、剛体９を伸縮させる手段はこ
のターンバックル２３に限定されることなく、他の手段
であっても良い。

以１−のように、車体側アッパアーム７、ナックル側ア
ッパアーム６、ナックル２、および剛体９はリンク機構
を構成することとなる。

次に、剛体９を伸縮自在に構成することによる作用を説
明する。

第２図は本実施例のサスペンションを車両前方から見た
半断面図であり、実線は剛体９を伸長させる前の状態を
示し、２点鎖線は剛体９を伸長させた後の状態を示す。

第２図の実線に示す状態から、ターンバックル２３の継
手２６を回動して剛体９の長さを長くすると、剛体９が
車体側アッパアーム７を押し上げ、ナックル２との連結
部と、３ 車体（不図示）との連結部とを結ぶ直線長がこの剛体９
の長さの変化に応じて変化し、これにより主に車輪のキ
ャンバ角を調整することができる（第２図に示す「α」
）。

このように、本実施例のサスペンションにあっては、ア
ッパアーム３およびロアアーム４の車体への取り付は位
置に偏心カムを設け、この偏心カムをそれぞれ回動させ
なくとも、剛体９の長さのみを伸縮させることにより主
にキャンバ角を調節することができるため、キャンバ角
の調節が極めて容易に行うことができる。

次に、本実施例のサスペンション全体の動作を説明する
。

第３図は、自動車に取り付けられた本実施例のサスペン
ションを車両前方から見た平圧面図、第４図は同実施例
の車輪が１方に移動した場合のサスペンションを示す平
圧面図である。

第３図に示すように、直進走行時においては、アッパア
ーム３のアーム長は、ボールジヨイント１２とブツシュ
１０とを結ぶ直線長Ｌ１となって４ いる。この状態から、車体が旋回した場合、あるいは路
上の突起物に車輪１が乗り−にげた場合などにおいては
、フレーム５に対する車輪１の相対位置が１一方に移動
し、これにともなってロアアーム４かブツシュ１１を中
心にトｈに回動する。すると、このロアアーム４に取り
飼けられた剛体９が車体側アッパアーム７を押し−１−
げろ。このとき、本実施例においては、ブツシュ１１と
剛体９の下端との長さ、および、ブツシュ１０と剛体９
の１一端との長さを異なるように設定しているため、ロ
アアーム４の揺動角と車体側アッパアーム７との揺動角
は相違することとなる。これにより、車体側アッパアー
ム７とナックル側アッパアーム６との連結部、すなわち
揺動軸８が所定の角度だけ折れ曲がることとなり、アッ
パアーム３のアーム長は、ホールジヨイント１２とフッ
シュ１０とを結ぶ直線長Ｌ　２となって直進走行時より
所定長たけ短くなる。し、たがって、車輪１は所定のキ
ャンバ角を何することになる。

このように、本実施例のサスペンションにあっ５ ては、アッパアーム３およびロアアーム４のフレーム５
への取り伺は位置、ナックル２との取り付は位置、両ア
ーム３，４の長さ等を変えなくとも、車体側アッパアー
ム７およびナックル側ア・ンノ々アーム６の長さ、剛体
９の長さ、および剛体９の」−下両端の取り付は位置を
適宜選択することによって、同じロールセンタ高さ、同
じスカ・ソフ変化であっても、異なるキャンバ変化特性
を与えることができ、ザスペンション設＝１における自
由度が格段に向」ニすると共に、走行安定性を満足すべ
きものに設定することができる。

第２実施例 次に、第２の発明の一実施例について説明する。

第５図は、第２の発明の一実施例を示す半断面図、第６
，７図は、同実施例の動作を説明する概念図であり、第
１〜３図に示す第１の発明の実施例および第８，９図に
示す従来のサスペンションと同一の部材には同一の行倒
を飼しである。

第５図に示すように、本実施例のサスペンションにあっ
ては、車輪１が回転自在に取り付けられ６ たナックル２は、車輪１を軸受（不図示）を介して支承
するスピンドル１８と、このスピンドルの基端から上下
に分岐して延出する二股腕１９゜２０と、図示しない操
舵機構が連結されて車輪１の操舵角を適宜変更するナッ
クルアーム２１とからなる。二股腕１９．２０の先端に
は、ポールジョイン１−１２．１３を介して２本のＡ型
コントロールアーム３，４が連結され、車輪］か上下動
した場合にあっても、また操舵機構により車輪１か操舵
された場合にあっても、ナックル２はコントロールアー
ム３，４に対して揺動自在となっている。なお、両ポー
ルジョイン１−１２．１．３の中心を結ぶ直線の傾きに
よってキャスタが決定される。

ロアアーム４は、基端側か前後一対のアーム部４ａ、４
ｂに分岐した、いわゆるＡ型アームであって、このＡ型
ロアアーム４のアーム部４ａ、４ｂが、ボデーあるいは
フレーム５にブツシュ１１を介して取り付けられ、ブツ
シュ１１の剪断力に抗して軸１４の周りに回動する。ま
た、ロアアーム４とフレーム５との間には懸架スプリン
グ（不図示）７ が設けられて、ロアアーム４を下方へ付勢している。

一方、本実施例に係るアッパアーム３は、ナックル側ア
ッパアーム６と車体側アッパアーム７とからなり、何れ
もＡ型アームにより構成されている。車体側アッパアー
ム７の基端側、すなわらアーム部７ａ、７ｂは、前述し
たロアアーム４と同様に、ブツシュ１０により車体ある
いはフレーム５に連結され、輔１５の周りに車体側アッ
パアーム７が回動する。また、本実施例のサスペンショ
ンにあっては、ロアアーム４の先端４Ｃと、車体側アッ
パアーム７の先端７Ｃとが、剛体９により連結されてい
る。剛体９とロアアーム４とは、軸１６の周りに剛体９
がロアアーム４に刻して回動するように連結されており
。また、剛体つと車体側アッパアーム７とは、軸１７の
周りに剛体９が車体側アッパアーム７に対して回動する
ように連結されている。

さらに、ナックル側アッパアーム６のアーム部６　ａ、
　６　ｂと剛体９とが揺動軸８にて連結されてお８ リ、この揺動軸８の周りにナックル側アッパアーム６と
剛体つとが相対的に回動する。したがって、ナックル側
アッパアーム６は、剛体９に対しては揺動軸８の周りに
回動すると共に、車体側アッパアーム７に対しては輔１
７の周りに回動するか、車体（フレーム５）に対しては
剛体９および車体側アッパアーム７を介して軸１５の周
りに回動することになる。

さらに、本実施例に係る剛体９の中央部には、ターンバ
ックル（引締めねじ）２３を形成している。このターン
バックル２３は剛体９に形成された右ねじ２４および左
ねじ２５をこれらのねじに螺合する継手２６により連結
したものであって、継手２６をある方向に回動させると
剛体９が収縮するかあるいは伸長し、その逆方向に継手
２６を回動させると剛体９はこれと逆の動きを行なう。

なお、本発明においては、剛体９を伸縮させる手段はこ
のターンバックル２３に限定されることなく、他の手段
であっても良い。

以上のように、車体側アッパアーム７、ナック９ ル側アッパアーム６、ナックル２、および剛体９はリン
ク機構を構成することとなる。

次に、剛体９を伸縮自在に構成することによる作用を説
明する。

第５図において、実線は剛体９を４１１月にさせる前の
状態を示し、２点鎖線は剛体９を伸長させた後の状態を
示す。第５図の実線に示す状態から、ターンバックル２
３の継手２６を回動して剛体９の長さを長くすると、剛
体９が車体側アッパアーム７を押し七げ、ナックル２と
の連結部と、車体（不図示）との連結部とを結ぶ直線長
がこの剛体９の長さの変化に応じて変化し、これにより
主に車輪のキャンバ角を調整することかできる（第５図
に示す「α」）。

このように、本実施例のサスペンションにあっては、ア
ッパアーム３およびロアアーム４の車体への取り（−＝
Ｊけ位置に偏心カムを設け、この偏心カムをそれぞれ回
動させなくとも、剛体９の長さのみを伸縮させることに
より主にキャンバ角を調節することができるため、キャ
ンバ角の調節が極め０ て容易に行うことができる。

次に、本実施例のサスペンション全体の動作を説明する
。

第６図は、自動車に取り付けられた本実施例のサスペン
ションを車両前方から見た手圧面図、第７図は同実施例
の車輪が上方に移動した場合のサスペンションを示す手
圧面図である。

第６図に示すように、直進走行時においては、アッパア
ーム３のアーム長は、ボールジヨイント１２とブツシュ
１０とを結ぶ直線長Ｌ１となっている。この状態から、
車体が旋回した場合、あるいは路−にの突起物に車輪１
が乗り上げた場合などにおいては、フレーム５に対する
車輪１の相対位置が上方に移動し、これにともなってロ
アアーム４がブツシュ１１を中心に上方に回動する。す
ると、このロアアーム４に取り付けられた剛体９が車体
側アッパアーム７を押し上げる。このとき、本実施例に
おいては、ブツシュ１１と剛体９の下端との長さ、およ
び、ブツシュ１０と剛体９の−１一端との長さを異なる
ように設定しているため、口１ アアーム４の揺動角と車体側アッパアーム７との揺動角
は相違することとなる。これにより、車体側アッパアー
ム７と剛体９との連結部が所定角度折れ曲ると共に、こ
れにともなって、剛体９とナックル側アッパアーム６と
の連結部、すなわち揺動軸８が所定の角度だけ折れ曲が
ることとなり、アッパアーム３のアーム長は、ポールジ
ヨイント１２とブツシュ１０とを結ぶ直線長Ｌ２となっ
て直進走行時より所定長（ＬＬ−Ｌ２　）だけ短くなる
。したがって、車輪１は所定のキャンバ角を有すること
になる。

このように、本実施例のサスペンションにあっては、ア
ッパアーム３およびロアアーム４のフレーム５への取り
付は位置、ナックル２との取りイ・ｊけ位置、両アーム
３，４の長さ等を変えなくとも、車体側アッパアーム７
およびナックル側アッパアーム６の長さ、剛体９の長さ
、および剛体９に対するナックル側アッパアーム６の取
り付は位置を適宜選択することによって、同じロールセ
ンタ高さ、同じスカッフ変化であっても、異なるキャン
２ バ変化特性をｊｊ、えることができ、サスペンション設
旧における自由度か格段に向１−すると共に、走行安定
性を満足すべきものに設定することができる。

本発明は、［−述した実施例に限定されることなく、本
発明の要旨を越えない限りにおいて種々に改変すること
かできる。

（発明の効果） 以上述べたように本発明によれは、アッパアームおよび
ロアアームの車体への取り付は位置に偏心カムを設け、
この偏心カムをそれぞれ回動させなくとも、剛体の長さ
のみを伸縮させることにより主にキャンバ角を調節する
ことができるため、キャンバ角の調節か極めて容易に行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明の一実施例を示す斜視図、第２〜
４図は、同実施例の動作を説明する概念図、第５〜７図
は、第２の発明の一実施例の動作を説明する概念図、第
８，９図は、従来のサスベンジ３ ョンを示す概念図である。 １・・・車輪、　　　　　　　　２・・・ナックル、３
・・・アッパアーム、　　　４・・・ロアアーム、５・
・・車体（フレーム）、 ６・・・ナックル側アッパアーム、 ７・・・車体側アッパアーム、 ９・・・剛体、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車輪（１）に取り付けられたナックル（２）に先端
   を揺動自在に連結したアッパアーム（３）とロアアーム
   （４）とからなる一対のコントロールアームを有し、こ
   のコントロールアームの基端を車体側（５）に揺動自在
   に枢着してなるウィッシュボーン型独立懸架式サスペン
   ションであって、前記アッパアーム（３）を、ナックル
   側アッパアーム（６）と車体側アッパアーム（７）とに
   分割すると共に、これら両アッパアーム（６、７）を前
   記車輪（１）の上下移動方向に揺動自在となるように連
   結し、 さらに、前記車体側アッパアーム（７）とロアアーム（
   ４）とを、両端を揺動自在とした剛体（９）により連結
   した独立懸架式サスペンションにおいて、前記剛体（９
   ）の長さを可変に構成したことを特徴とする独立懸架式
   サスペンション。 ２）車輪（１）に取り付けられたナックル（２）に先端
   を揺動自在に連結したアッパアーム（３）とロアアーム
   （４）とからなる一対のコントロールアームを有し、こ
   のコントロールアームの基端を車体側（５）に揺動自在
   に枢着してなるウィッシュボーン型独立懸架式サスペン
   ションであって、前記アッパアーム（３）を、ナックル
   側アッパアーム（６）と車体側アッパアーム（７）とに
   分割し、剛体（９）の一端を、前記車輪（１）の上下移
   動方向に揺動自在となるように車体側アッパアーム（７
   ）に連結すると共に、剛体（９）の他端を、前記車輪（
   １）の上下移動方向に揺動自在となるようにロアアーム
   （４）に揺動自在に連結し、 さらに、前記ナックル側アッパアーム（６）の一端を剛
   体（９）に揺動自在に連結した独立懸架式サスペンショ
   ンにおいて、 前記剛体（９）の長さを可変に構成したことを特徴とす
   る独立懸架式サスペンション。