JPH0392407A - 車両のサスペンション装置 - 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〕 本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは、
ロアアームと複数のアッパアームとで、車輪を揺動自在
に支持する自動車などの車両に設けられるサスペンショ
ン装置に関するものである。

〔従来の技術〕

自動車のサスペンション装置とレて、独立懸架式のもの
では、例えば実開昭６２−１８７９０４号公報に記載さ
れているように、上下に略平行に車幅方向に配置される
アッパアームとロアアームとで構戒したリンクにより、
車輪を支持するいわゆるダブルウイッシュボーン式のサ
スペンシッン装置がある。この形式では、アッパアーム
とロアアームはそれぞれ略Ａ型に形威され、それぞれの
寸法形状や取付位置を適切に設定することによって、発
進時におけるスコットや、車輪の上下動によるキャンバ
変化やスカッフ変化を比較的に小さなものにできるとい
う利点を有している。

一方、この形式では、両アームがそれぞれ前後２点で車
体側に框着されていることから、前後方向の支持剛性が
高くなっている。そのため、走行中に路面の起伏や凹凸
等により車輪に作用する前後方向の衝撃荷重が、車体に
影響を及ぼしやすいという難点があった。このような難
点を解消するためには、両アームの２点の枢着部に、柔
軟な弾性プッシュを介装させ、車輪の前後方向の支持剛
性を低下させる方法が考えられる。しかし、このように
すると、ホイールサポートの車軸まわりの支持剛性をも
低下させることとなり、その固有振動数が低下し、制動
時に、そのホイールサポートが車輪やブレーキディスク
等と共振するいわゆるプレーキジャグーの発生が懸念さ
れる。したがって、この形式では、乗心地かプレーキジ
ャダー発生防止のいずれか一方を犠牲にするか、あるい
は両者の満足度を互いに均衡する程度まで抑えなければ
ならなかった。

この点に鑑み、例えば実公昭６２−１７６２号公報には
、ホイールサポートを車輪よりも上方に延ばし、その延
長部分に、後方へ偏位したアッパアームの先端部を取り
付けたいわゆるハイマウント型のものが提案されている
。しかし、この例では、後述するようなレイアウト上の
制約等から、上述したように、アッパアームを後方に偏
位させているため、その框着点に弾性プッシュを介装し
ても、外力の作用方向が圧縮方向から剪断方向にずれる
等により、前後コンブライアンスの向上や制動時にホイ
ールサポートに車軸まわりに作用する外力を緩衝する作
用効果が充分でないことが懸念される。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、車輪の上方には、車輪の上下動を許容するた
めに、また車輪の内側には、種々の部品が配置されるこ
とから、車輪の上方および内側周囲には、比較的広いス
ペースが必要とされる。そのため、上記した従来のハイ
マウント型では、アッパアームの寸法形状やレイアウト
が制約され、前述したように、アッパアームそのものが
比較的に短いものとなり、かつ傾斜した配置となってい
る。その結果、車輪の上下動ストロークが充分とれなか
ったり、あるいは激しく揺動したときには、キャンバ変
化が過大となり、操向安定性に影響を及ぼすという別の
問題の発生も懸念される。

良好な操向安定性を得るためには、描動時のキャンバ変
化が過大にならないことの他に、とくに、峠の下り道と
か、大曲りの道路をかなりの速度で走行するときなどの
いわゆる小転舵時に、充分なキャンバ剛性が発揮される
ことが望ましい。そのためには、アッパアームを、転舵
された外側の車輪の軸心線と略一致させるように配置し
て、そのときの外側車輪に対する横方向の支持剛性を向
上させるようにすることが考えられる。この点について
は、先のハイマウント型では、アッパアームが後方に偏
位したものとなっているため効果的ではない。

また、特開昭５８−６７５０８号公報には、下方に配置
されるロアアームの先端部に形威される下部枢着点に対
して、その上方に略同一平面に角度を有して配置される
２つのアッパアームにより形威される概念上の上部枢着
点を設けることにより、両者を結ぶ瞬間旋回軸を形成し
、旋回時に、外側の車輪が負キャンバーとなるように構
威して、旋回時の操向安定性の向上を図ろうとしたサス
ペンション装置が記載されている。しかし、この装置で
は、２つのアッパアームを同一平面内に設けることから
、前述したようなアッパアームの長さや周囲のレイアウ
トが制約されるという点においては、先に引用したハイ
マウント型よりも厳しいものとなる。

上記のような構威によると、ロアアームの先端部に形威
される下部枢着点に対して、２つのア・ンバアームによ
り形威される上部枢着点は、前述したように、実体とし
て存在するものではなく、概念上のものとなる。したが
って、両アッパアームが受ける衝撃や揺動の程度如何に
よっては、上部枢着点が浮動しやすく、アッパアームの
揺動軌跡から離れた位置に移動してしまうことがある。

このような場合、その上部枢着点と下部枢着点とを結ぶ
瞬間旋回軸、すなわちキングピン軸も変則的に浮動し、
そのために、キャンバ変化やキャスタ変化が生し、乗心
地や走行安定性を低下させることが懸念される。

さらに、上部枢着点が、２つのアッパアームによって持
ち合い状態に形威されているため、その位置を前後方向
もしくは車幅方向に各独立に調整することが容易でなく
、したがって、乗心地と走行安定性とを互いに干渉する
ことなく、各独立に調整するのは難しいという難点もあ
る。

本発明は以上述べたような事情を考慮してなされ、安定
した乗心地と走行安定性とを得ることができるとともに
、両者を各独立に調整できる車両のサスペンション装置
を提供することを課題としている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、車輪を回転自在に支持するホイールサポート
を、ロアアームと複数のアッパアームとで、車体に対し
て上下に揺動自在となるように支持するサスペンション
装置にあって、前記課題を解決するために、まず、上記
ロアアームの外端部を上記ホイールサポートの下部に、
その内端部を車体側の下部高さ位置にそれぞれ枢着して
、そのロアアームを車幅方向に配置している。そして、
車軸から離れた上方の位置に配置される第１アッパアー
ムの一端部を上記ホイールサポートの上部に、その他端
部を車体側の上部高さ位置にそれぞれ枢着させて、その
第１アッパアームを車体の前後方向に配置させる一方、
上記第１アッパアームの下方に配置される第２アッパア
ームの外端部を上記ホイールサポートの中部に、その内
端部を車体側の中部高さ位置にそれぞれ枢着して、その
第２アッパアームを略車幅方向に配置し、上記各アーム
のホイールサポート側の枢着点を、同一軸線上に配置し
ている。

〔作　　用〕

車軸から離れた上方の位置に略車体前後方向に配置され
る第■アッパアームによって、ホイールサポートの車体
前後方向の変位を効果的に規制することかできる。その
ため、その第１アッパアームの車体側への枢着点に柔軟
な弾性プッシュを用いて車輪の前後コンブライアンスを
大きくとり、乗心地の向上を図ることができ、かつホイ
ールサポートの車軸まわりの固有振動を効果的に低減緩
衝させ、プレーキジャダーの発生の防止を図ることもで
きる。

ホイールサポートの車幅方向の変位を規制する第２アッ
パアームを、第１アッパアームの下方の比較的にレイア
ウトの自由度がある位置に略車幅方向に配置しているの
で、その第２アッパアームを充分な長さに設定して、揺
動時のキャンバ変化を少なくすることができ、良好な操
向安定性を得ることができる。また、第１アッパアーム
と第２アッパアームとを、それぞれ異なる高さ位置に配
置し、しかも、上方の第ｌアッパアームが車体の略前後
方向に配置されているため、車輪の内側上方辺りのスペ
ースを必要とせず、レイアウトの自由度が向上する。

そして、第１アッパアームと第２アッパアームとを、上
下の異なる位置に配置しているため、各アームのホイー
ルサポート側の枢着点を、同一軸線上、すなわちキング
ピン軸上にリンク機構における実体上の対偶点として無
理なく配置することができる。そのため、車輪の揺動の
程度如何にかかわりなく、キングビン軸が安定に直線性
を保持することができ、キャンバ変化やキャスタ変化が
なく、乗心地や走行安定性が良好となる。また、ホイー
ルサポートの前後方向の変位を規制する第ｌアッパアー
ムと、車幅方向の変位を規制する第２アッパアームとを
、上述したように、異なる高さ位置に配置しているため
、互いに干渉しあうことなく、ホイールサポートの前後
方向と車幅方向の位置状態を各独立に調整して、キャス
タ変化やキャンバ変化を個々に調整できる。したがって
、乗心地と走行安定性とを各独立に容易に調整向上させ
ることができる。

〔発明の効果〕

本発明の車両のサスペンション装置は、ロアアームの外
端部を上記ホイールサポートの下部に、その内端部を車
体側の下部高さ位置にそれぞれ枢着して、そのロアアー
ムを車幅方向に配置し、車軸から離れた上方の位置に配
置される第１アッパアームの一端部を上記ホイールサポ
ートの上部に、その他端部を車体側の上部高さ位置にそ
れぞれ枢着させて、その第１アッパアームを車体の前後
方向に配置させる一方、上記第１アッパアームの下方に
配置される第２アッパアームの外端部を上記ホイールサ
ポートの中部に、その内端部を車体側の中部高さ位置に
それぞれ枢着して、その第２アッパアームを略車幅方向
に配置しているので、乗心地の向上とプレーキジャダー
の発生防止とを両立させることができ、また、車輪の内
側上方のレイアウトの自由度が向上し、低ボンネット化
やエンジンルームのコンパクト化、あるいはエンジンの
大型化に対応できる。

そして、上記各アームのホイールサポート側の框着点を
、同一軸線上に配置しているので、異なる高さ位置に配
置される第１アッパアームと第２アッパアームとを各独
立に調整することにより、乗心地と走行安定性とを各独
立に調整向上させることができ、安定した乗心地と良好
な走行安定性とを得ることができる。

〔実　施　例〕

以下に、本発明をその実施例に基づき詳細に説明する． 本実施例に示す車両のサスペンション装置は、複数のリ
ンク部材を立体的に組み合わせたマルチリンク式のサス
ペンション装置で、乗心地と走行安定性とを各独立に調
整向上できるようにしたもので、以下のように構威され
る。

第１図および第２図に示すように、車輪１を回転自在に
支持して上方に延びるホイールサポート２が、上下の異
なる高さ位置に方向を異にして配置される２つのアッパ
アーム３，４と、その下方位置に配置されるロアアーム
５とで車体６に対して上下に揺動自在に支持されている
。すなわち、上記ロアアーム５の外端部５ａは、ホイー
ルサポート２の下部に、その内端部５ｂが車体６側の下
部高さ位置６ａにそれぞれ枢着され、そのロアア一ム５
が車幅方向に配置されている。一方、上方に配置される
第１アッパアーム３の一端部３ａが上記ホイールサポー
ト２の上部に、その他端部３ｂが車体６例の上部高さ位
置６ｃにそれぞれ枢着され、その第１アッパアーム３が
車体６の略前後方向に配置されている。下方に配置され
る第２アッパアーム４の外端部４ａは上記ホイールサポ
ート２の中部に、その内端部４ｂが車体６の中部高さ位
置６ｂにそれぞれ枢着され、その第２アッパアーム４が
略車幅方向に配置されている。

そして、上記各アーム３，４．５のホイールサポート２
例の框着点２Ａ，４Ａ，５Ａを、同一軸線上、すなわち
真っ直ぐなキングビン軸２ｌ上に配置している。これは
、車輪ｌの揺動や、受ける衝撃の程度如何によっても、
キングピン軸２１が直線状態を保持して、安定な乗心地
と走行安定性とを得られるようにするためである。つま
り、キングピン軸２ｌに歪みが生じると、キャンバやキ
ャスタが変則的な変化をし、乗心地や走行安定性を低下
させることになるが、本実施例では、各アーム３．４．
５が互いに干渉することなく、かつ各枢着点２Ａ，４Ａ
，５Ａにおいて位置ずれが生じることのないにように、
前述したように、各枢着点２Ａ，４Ａ，５Ａが、常に同
一軸線上にあるようにリンク機構を構威している。

詳しく説明すると、ロアアーム５は軸部材５１．５２を
組み合わせて略Ｖ型状に形成され、その外端部５ａが、
ホイールサポート２の下部に弾性プッシュを介して略垂
直な軸まわりに回動自在に枢着される一方、その２つの
内端部５ｂ，５ｃが、前記車体６側の下部高さ位置６ａ
であるクロスメンバー７下部に設けられたブラケット８
，９に、弾性プッシュを介して回動自在に柩着され、そ
の内端部５ｂ，５ｃを軸として外端部５ａが上下に播動
自在となっている。そして、一方の軸部材５１の外端部
５ａの近傍位置に、コイルスプリング１０を具備したダ
ンバ１１の下端が、略前後方向軸まわりに回動自在に枢
着され、そのダンパ１１の上端がコイルスプリング１０
とともに、弾性プッシュ１２を介してサスペンションタ
ワー１３に取り付けられ、車輪ｌが弾発・緩衝支持され
るようになっている。なお、図中、１９はスタビライザ
ーである。

第１アッパアーム３は、ホイールサポート２の前後方向
の変位を規制するものであり、その一端部３ａが、ホイ
ールサポート２の延長部２ａの上端に略垂直な軸まわり
に回動自在に枢着される一方、その他端部３ｂが、ホイ
ールハウスインナ１４後部の上部位置に設けられたブラ
ケット２０に、比較的に柔軟な弾性プッシュを介して略
水平横方向の軸まわりに回動自在に枢着されている。こ
の第１アッパアーム３には、ターンバックル２３が一体
に組み込まれており、第１アッパアーム３の長さを自在
に調整できるようになっている。これは、キャスタを独
立に調整できるようにして、乗心地や操向安定性を向上
させることができるようにするためである。

第２アッパアーム４は、第ｌアッパアーム３よりも下方
に配置され、ホイールサポート２の横方向の変位を規制
するために設けられるもので、略車幅方向に延びており
、その外端部４ａが、ホイールサポート２における車輪
１のリム１ｂの上周近傍の位置に、略垂直な軸まわりに
回動自在に弾性プッシュを介して枢着されている。一方
、その内端部４ｂは、車体６の中部高さ位置６ｂとなる
、クロスメンバー７の上部に立設したブラケット１６に
、略前後方向に水平な軸まわりに回動自在に弾性プッシ
ュを介して枢着されている。この第２アッパアーム４に
も、ターンバックル２４が一体に組み込まれており、第
２アッパアーム４の長さを自在に調整できるようにして
、キャンバを独立に調整可能とし、走行安定性を向上さ
せることができるようにしている。

上記各アーム３，４．５のホイールサポート２側の各枢
着点２Ａ，３Ａ，５Ａを結ぶキングビン軸２１は、所定
のキャンバとキャスタとが得られるように、やや内方か
つ後方に傾斜した位置状態に設定されている。このキン
グピン軸２ｌ上に配置される上記各枢着点２Ａ，３Ａ，
５Ａは、３つのアーム３，４．５とホイールサポート２
よりなるリンク機構の実体上の対偶点である。そのため
、車輪１の揺動の程度如何を問わず、各枢着点２Ａ，３
Ａ，５Ａは、常にキングビン軸２ｌ上にあり、前述した
従来例におけるように、枢着点の変則的な位置ずれによ
るキングピン軸の歪みが生じるようなことはない。この
キングビン軸２１よりも後方に突出したホイールサポー
ト２の軸腕２ｂの先端部に、タイロッド１８の外端部１
８ａが、略垂直な軸まわりに回動自在に連結されている
。タイロッド１８の内端部１８ｂは、ステアリングホイ
ール（図示省略）からの操舵力を伝達するリレーロッド
２２の両端に揺動自在に連結されている。

このように構威される車両のサスペンション装置の作用
効果について述べると、走行安定性について言えば、い
わゆるローマウントアッパアーム方式のサスペンション
装置の具備する作用効果を奏するとともに、乗心地の向
上とプレーキジャダーの発生防止との両立については、
ハイマウントアッパアーム方式が有する作用効果を発揮
するものである。そして、とくに、安定した乗心地と良
好な走行安定性とを得られるように、両者を各独立に調
整可能とするものである。まず、安定した乗心地を得る
ためには、良好な走行安定性が得られなければならない
が、本実施例では、前述したように、車輪１を支持する
リンク機構を構或する各アーム３，４．５とホイールサ
ポート２のそれぞれの対偶点に、実体上の枢着点２Ａ，
　　３Ａ，　　５Ａを設け、これらを同一軸線上、すな
わちキングビン軸２ｌ上に配置しているため、車輪ｌの
揺動の程度如何によって各枢着点２Ａ，３Ａ，５Ａが変
則的に浮動するようなことがなく、常に所定のキャンバ
とキャスタを維持することができる。したがって、安定
した乗心地と良好な走行安定性とを得ることができる。

また、前述したように、前後方向に配置される第１アッ
パアーム３と車幅方向に配置される第２アッパアーム４
とが、異なる高さ位置に配置されており、それぞれにタ
ーンバックル２３．２４が設けられているため、両アー
ム３，４の長さを各独立に調整することにより、キャス
タとキャンバとをそれぞれ互いに干渉することなく、各
独立に調整することができる。したがって、両アーム３
．４の車体側の枢着点に介装した弾性プッシュにへたり
が生じたとき等には、その弾性プッシュを取り替えるま
でもなく、各アーム３．４の長さを調整することにより
、容易にキャスタやキャンバを調整して、乗心地や走行
安定性を良好なものとすることができる。

次いで、マルチリンク方式サスペンションによる作用効
果についてさらに詳細に説明すると、まず、車輪１を支
持するホイールサポート２を上方に延ばしたことにより
、前後方向に比較的剛に車体６と連結されるロアアーム
５の外端部５ａの下部枢着点５Ａから第１アッパアーム
３の一端部３ａの上部枢着点２Ａまでの距離を大きくと
り、車軸１ａに対するレバー比を大とするとともに、そ
の第１アッパアーム３の他端部３ｂ側の枢着点６Ａに柔
軟な弾性プッシュを介装させたことにより、車輪１の前
後方向のコンブライアンス特性を向上させ、衝撃をソフ
トに吸収して乗心地を向上させ゜ることかできる。そし
て、長いレバー比を有する第１アッパアーム３の前後方
向の配置により、制動時には、ホイールサポート２に作
用する車軸工ａまわりの外力を前記弾性プッシュの圧縮
方向に作用させて、ホイールサポート２の固有振動を効
果的に低減緩衝させ、プレーキジャグーの発生を防止す
ることもできる。すなわち、より詳細には、第３図に示
すように、本発明のようなハイマウントアッパアーム方
式では、制動時には、車輪１は地面から車軸１ａまわり
のモーメントＦを受け、ホイールサポート２における第
１アッパアーム３との枢着点である上部枢着点２Ａは前
方へ、ロアアーム５との枢着点である下部枢着点５Ａは
後方へ変位する。一方、石等に乗り上げたときには、上
部枢着点２人と下部枢着点５Ａはともに後方に変位する
。したがって、キングビン軸ＫからＢまでプレーキジャ
ダーを許容させる場合、第１アッパアーム３のコンブラ
イアンスはＸ２に設定される。このコンブライアンスｉ
ｉｘｚが乗心地を向上させるために作用し（Ｃ参照）、
そのときのホイールセンタ（車軸１ａの中心）での後方
移動量はｘ４となる。

ローマウントアッパアーム方式（上部枢着点をＨ，で示
す）では、制動時におけるプレーキジャグーの許容度を
Ｂまでとした場合、アッパアームのコンブライアンスχ
１が乗心地向上のために寄与しうるが、そのときのホイ
ールセンタでの後方移動量はＸ，となる。図より明らか
なように、ハイマウントアッパアーム方式における後方
移動量Ｘ４が、ローマウントアッパアーム方式の後方移
動量Ｘ，よりも大となる。したがって、プレーキジャグ
ーの許容度を同等とした場合、ハイマウントアッパアー
ム方式の方が、上記後方移動量の差分（Ｘ４−ｘ，ｌ）
だけ、衝撃緩和能力が優れていることとなる．つまり、
乗心地の向上と、プレーキジャグーの発生防止の両立と
いう、従来のサスペンション装置では果たしえなかった
課題を解決している。

また、第２アッパアーム４を、第１アッパアーム３より
低い位置に配置したため、この部位では、クロスメンバ
ー７に沿う方向に比較的にレイアウトの自由度があり、
第２アッパアーム４を充分な長さに設定することができ
、車輪１が揺動したときの過大なキャンバ変化をなくし
て良好な操向安定性を得ることができる。

さらに、第１アッパアーム３を、第２アッパアーム４と
は異なる高さ位置に、車体６の前後方向に配置したため
、車輪ｌの内側上方辺りのスペースを必要とせず、その
部分のレイアウトの自由度が向上し、低ボンネット化や
エンジンの大型化に対応できる。以上がマルチリンク方
式サスペンションによる基本的な作用効果である。

このように、本発明によれば、乗心地の向上とプレーキ
ジャグーの発生防止とを両立させ、とくに、乗心地と走
行安定性とを各独立に互いに干渉することなく、調整向
上させることができる車両のサスペンション装置を、車
輪周囲のレイアウトの自由度を損なうことなく構或する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図は本発明の前輪用
の車両のサスペンション装置の正面図、第２図はその平
面図、第３図は乗心地の向上とプレーキジャダーの発生
防止の両立を説明するための模式図である。 １一車輪、１ａ一車軸、２−ホイールサポート３−・第
１アッパアーム、３ａ・−・一端部、３ｂ・・・他端部
、４一第２アッパアーム、４ａ−・一外端部、４ｂ−・
・内端部、５−ロアアーム、５ａ・−・外端部、５ｂ，
５ｃ・−内端部、６−・車体、６ａ一下部高さ位置、６
ｂ一中部高さ位置、６０一上部高さ位置、２１，Ｋ−・
・軸線（キングピン軸）、２Ａ，４Ａ，５Ａ・・・枢着
点．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪を回転自在に支持して上方に延びるホィール
   サポートを、ロアアームと複数のアッパアームとで、車
   体に対して上下に揺動自在となるように支持するサスペ
   ンション装置において、上記ロアアームの外端部が上記
   ホィールサポートの下部に、その内端部が車体側の下部
   高さ位置にそれぞれ枢着されて、そのロアアームが車幅
   方向に配置されており、車軸から離れた上方の位置に配
   置される第１アッパアームの一端部が上記ホィールサポ
   ートの上部に、その他端部が車体側の上部高さ位置にそ
   れぞれ枢着されて、その第１アッパアームが車体の前後
   方向に配置される一方、上記第１アッパアームの下方に
   配置される第２アッパアームの外端部が上記ホィールサ
   ポートの中部に、その内端部が車体側の中部高さ位置に
   それぞれ枢着されて、その第２アッパアームが略車幅方
   向に配置されており、 上記各アームのホィールサポート側の枢着点を、同一軸
   線上に配置したことを特徴とする車両のサスペンション
   装置。