JPH0399912A - 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して、独立懸架式のもの
では、例えば実開昭６２−１８７９０４号公報にｉ８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成したリンクにより
、車輪を支持するいわゆるダブルウイツシユボーン式の
サスペンション装置がある。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型に形成され、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ツトや、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
体側に枢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
軟な弾性ブツシュを介装させ、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ブレーキシャダーの発生が懸念さ
れる。そのため、この形式では、乗心地かブレーキシャ
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、その枢着点に弾性ブツシュを介装し
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、前後コンプ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。したがって、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、揺動時のキャンバ変
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成される下部枢着点に対して、そ
の上方に略同−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成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−となるように構成して、
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一制
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。また、２つのアッパアー
ムの軸心線の交点に概念上の上部枢着点を設けているた
め、車輪に前後方向のコンプライアンスを与えるように
、両アッパアームの車体側枢着部に柔軟な弾性ブツシュ
等を介装すると、各アッパアームが受ける衝撃の程度如
何により、上部枢着点の位置ずれが発生することが懸念
される。枢着点が位置ずれすると、キングピン軸が浮動
して、キャンバ変化に影響を及ぼし、走行安定性が低下
したりする。

このようなことから、本出願人は、車輪を回転自在に支
持するホイールサポートを上方に延長するとともに、そ
の上端に第１アッパアームの一端部を枢着し、その第１
アッパアームの他端部を車体側の上部高さ位置に枢着さ
せて、その第１アッパアームを車体の略前後方向に配置
させる一方、上記第１アッパアームの下方に第２アッパ
アームを車幅方向に配置して、そ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
置にそれぞれ枢着させるとともに、その第２アッパアー
ムの下方にロアアームを車幅方向に配置し、その外端部
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たマルチリンク式のサ
スペンション装置を、先に提案している。このように構
成すると、第１アッパアームを前後方向に配置したこと
により、その車体側の枢着点に柔軟な弾性ブツシュを介
装して、良好な前後コンプライアンスを得るとともに、
車幅方向に配置した第２アッパアームによって良好なキ
ャンバ剛性を得、走行安定性よく乗心地の向上を図るこ
とができ、かつブレーキシャダーの発生を効果的に防止
することができる。

ところで、さらに良好な乗心地を得るためには、いわゆ
るばね下重量が軽減されていることが望まれる。また、
ホイールサポートを上方に延長して車輪よりも上方の位
置に第１アッパアームを設ける場合、周囲のレイアウト
の自由度が得られるような配慮が必要とされる。

本発明は以上述べたような事情を考慮してなされ、ばね
下重量を軽減化して乗心地の向上を図るとともに、ブレ
ーキジャグ−の発生を防止して、周囲のレイアウトの自
由度を向上させるようにした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、ホイールサ
ポートを上下に部分し、上側部分を、少なくとも前後方
向に変形不能な弾性部材で構成している。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側部分の上部に枢着
させるとともに、その他端部を車体側の上部高さ位置に
枢着させて、その第１アッパアームを車体の略前後方向
に配置する一方、上記第１アッパアームの下方に配置さ
れる第２アッパアームの内端部を車体側の中部高さ位置
に枢着させるとともに、その外端部を上記ホイールサポ
ートの下側部分の上部に枢着させて、その第２アッパア
ームを略車幅方向に配置し、上記ロアアームの外端部を
上記ホイールサポートの下側部分の下部に、その内端部
を車体側の下部高さ位置にそれぞれ枢着させて、そのロ
アアームを車幅方向に配置させている。

〔作　　　用〕

部分されたホイールサポートの上側部分は少なくとも前
後方向には変形不能な弾性部材で形成されているため、
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１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ができる。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
な弾性ブツシュを用いて車輪の前後コンプライアンスを
太き（とり、乗心地の向上を図ることができるとともに
、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、ブレーキシャダーの発生の防止を図るこ
ともできる。上記ホイールサポートの上側部分を、例え
ば強化合成樹脂等の薄板で前後方向に偏平となるように
形成配置することにより、ばね下重量を軽減させること
ができ、乗心地をさらに向上させることができ、かつそ
の薄板が車幅方向にあまりスペースを必要としないこと
から、ホイールサポートの上側部分の周囲のレイアウト
の自由度を向上させることができる。

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、良好な走
行安定性を得ることができる。なお、第２アッパアーム
の外端部は、車軸を枢支している剛体よりなる下側部分
の上部に枢着されているため、ホイールサポートの上側
部分を構成する弾性部材がたとえ車幅方向に変形しても
、この第２アッパアームにより、車輪に作用する車幅方
向の外力に充分対応できる。

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１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。

〔発明の効果〕

本発明の車両のサスペンション装置は、ホイールサポー
トを上下に部分し、上側部分を、少な（とも前後方向に
変形不能な弾性部材で構成しており、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を上記
ホイールサポートの上側部分の上部に枢着させるととも
に、その他端部を車体側の上部高さ位置に枢着させて、
その第１アッパアームを車体の略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
ッパアームの内端部を車体側の中部高さ位置に枢着させ
るとともに、その外端部を上記ホイールサポートの下側
部分の上部に枢着させて、その第２アッパアームを略車
幅方向に配置させ、上記ロアアームの外端部を上記ホイ
ールサポートの下側部分の下部に、その内端部を車体側
の下部高さ位置にそれぞれ枢着させて、そのロアアーム
を車幅方向に配置させているので、ばね下重量の軽減化
が図られて乗心地が一段と向上され、がっブレーキシャ
ダーの発生が防止される。また、車輪内側周囲のレイア
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。

〔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、ばね下重量を軽減化して乗心地をさ
らに向上させるとともに、ブレーキシャダーの発生を防
止し、かつ車輪周囲のレイアウトの自由度を向上させる
ようにしたもので、以下のように構成される。

第１図ないし第３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が上下に部分
され、上側部分２ａが少なくとも前後方向に変形不能な
弾性部材よりなり、下側部分に車軸１ａが回転自在に枢
支されている。その車軸１ａから離れて車輪ｌよりも上
方の位置に配置される第１アッパアーム３の一端部３ａ
がホイールサポート２の上側部分２ａの上部に枢着され
るとともに、その他端部３ｂが車体６側の上部高さ位置
６ｃに枢着されて、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。一方、上記第１アッパア
ーム３の下方に配置される第２アッパアーム４の内端部
４ｂが車体６例の中部高さ位置６ｂに枢着されるととも
に、その外端部４ａが上記ホイールサポート２の下側部
分２ｂの上部に枢着されて、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、ロアアーム５の
外端部５ａがホイールサポート２の下側部分２ｂ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、そのロアアーム５が車幅方向に配置さ
れている。

詳しく説明すると、ホイールサポート２の上側部分２ａ
を構成する弾性部材は、強化合成樹脂の薄板よりなり、
やや湾曲して上下方向に延びて前後方向に偏平に軽量に
形成されており、その下端が、下側部分２ｂに植設され
たボルト３１とナツトの締結により、下側部分２ｂの上
端に一体に固定されている。一方、その上側部分２ａの
上端は、外構方向にフランジ状に屈曲されて、第１アッ
パアーム３の一端部３ａを、ボルト３２とナツトの締結
により枢着支持している。ホイールサポート２の下側部
分２ｂは、金属材により剛体に形成され、その上端には
、上述したように、ボルト３１を植設した取付面が形成
され、その略中央部分に車軸１ａを回転自在に枢支し、
その下端には、ロアアーム５の外端部５ａを枢着してい
る。したがって、ホイールサポート２は、前後方向に弾
性変形せず、その上側部分２ａが車幅方向にのみ変形可
能となっている。このように構成することにより、車輪
１がバンプしたときには、その上側部分２ａが車幅方向
に変形して、第１アッパアーム３の一端部３ａや他端部
３ｂにおける各枢着点２Ａ。

６Ａにおけるねじれを吸収できるようになっている。

また、ホイールサポート２の下側部分２ｂの下端には、
軸腕２Ｃが略後方に向けて突設形成されており、その先
端部に、タイロッド１８の外端部１８ａが、やや上方に
傾斜して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りレーロッド
２２の両端に揺動自在に連結されている。

このように、ホイールサポート２の略半分を軽量な薄板
材で形成することにより、ばね下重量を軽減させ、かつ
車幅方向にスペースを要さないようにして、周囲のレイ
アウトの自由度を向上させるようにしている。

ロアアーム５は軸部材５１．５２を組み合わせて略■型
状に形成され、その外端部５ａが、ホイールサポート２
の下部に弾性ブツ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
−７下部に設けられたブラケット８，９に、弾性ブツシ
ュを介して回動自在に枢着され、その内端部５ｂ、５ｃ
を軸として外端部５ａが上下に揺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を具備したダンパ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、弾性ブツ
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１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の上側部分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、後
上方に傾斜してホィールハウスインナ１４後部の上部位
置に設けられたブラケット２０に、弾性ブツシュを介し
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は、その他端部３ｂが水平より
も若干下方に傾斜し、ホイールサポート２側の枢着点２
Ａよりも車体６例の枢着点６Ａを低い位置に設定してい
る。これは、車輪ｌがバンプしたときに、車軸１ａの瞬
間揺動中心を後方側に変位させることにより、制動時に
おけるアンチダイブ性を向上させるようにするためであ
る。

第２アッパアーム４は、第１ア・ンバアーム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、その外端部４ａが、若
干前方に傾斜して、ホイールサポート２における車輪ｌ
のリム１ｂの上司近傍の位置に、略垂直な軸まわりに回
動自在に弾性ブツシュを介して枢着されている。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ブ・ソシュを介
して枢着されている。

このように構成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
上とブレーキシ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、ばね下重量の軽減化を図るこ
とにより、さらに乗心地を向上させるとともに、車輪１
周囲のレイアウトの自由度を向上させるようにしている
。

まず、ばね下重量の軽減化による乗心地の向上について
は、ホイールサポート２の上側部分２ａが軽量な薄板材
で形成されていることから、ホィールサポート２自体の
重量が、従来よりもかなり軽減され、ばね下重量を低減
させることができる。

一般に、振動強制力の低振動数域では、ばね下重量は剛
体として振動するが、振動数が高くなるに従い、弾性体
として振動するようになる。このばね下の振動が車体に
伝播されると、乗心地を低下させることとなる。したが
って、良好な乗心地を得るためには、できるだけばね下
から振動の影響を受けないようにする必要があり、その
ためには、ばね下重量が少ないことが望ましい。このよ
うなことから、本実施例では、上述したように、ばね下
重量を軽減させて、乗心地の向上を図っている。

車輪１周囲のレイアウトの自由度の向上については、ホ
イールサポート２の上側部分２ａを形成する薄板を車体
６の前後方向に偏平となるように形成配置しているため
、車幅方向にスペースをさほど必要とせず、その周囲に
配置される車輪１やダンパ１１に対するレイアウト上の
自由度が向上する。もっともこのマルチリンク式では、
第１アッパアーム３を車体６の前後方向に配置している
ため、車輪１の上方内側辺りのスペースを必要とせず、
エンジンルームの設計上の自由度を向上させることがで
きる特徴を有しているが、本実施例では、さらにホイー
ルサポート２まわりのレイアウトの自由度をも向上させ
たものとなっている。

次いで、マルチリンク方式サスペンションによる作用効
果にづ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
、前後方向に比較的間に車体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
軟な弾性ブツシュを介装させたことにより、車輪１の前
後方向のコンプ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ができる。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１ａまわりの外力を前記弾性ブツシュの圧縮方
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、ブレーキジャグ−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４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２Ａと下部枢着点５Ａはともに後方に変位する。

したがって、キングピン軸ＫがらＢまでブレーキシャダ
ーを許容させる場合、第１アッパアーム３のコンプライ
アンスはＸ２に設定される。このコンプライアンスＩＸ
２が乗心地を向上させるために作用しく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Ｈｔで示
す）では、制動時におけるブレーキジャグ−の許容度を
Ｂまでとした場合、アッパアームのコンプライアンスＸ
、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１．ローマウントアッパアーム方式の後方
移動量Ｘ３よりも大となる。したがって、ブレーキシャ
ダ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　　Ｘ３
）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、ブレーキジャグ−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（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１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。以上が基本的なマルチ
リンク式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、ばね下重量を軽減して乗
心地のさらなる向上を図るとともに、ブレーキジャグ−
の発生をも防止でき、また、車輪周囲のレイアウトの自
由度を損なうことな（、とくに、ホイールサポートまわ
りのレイアウトの自由度を向上させる車両のサスペンシ
ョン装置を提供することができる。

【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図はその内側から見た側面図、第４図は乗心
地の向上とブレーキジャグ−の発生防止の両立を説明す
るための模式図である。 １・・・車輪、１ａ・・−車軸、２−ホイールサポート
、２ａ・・・上側部分、２ｂ−・・下側部分、３−・・
第１アシパアーム、３ａ・−・一端部、３ｂ・・・他端
部、４・−第２アッパアーム、４ａ・・・外端部、４ｂ
・・・内端部、５−＝　ｏアアーム、５ａ−外端部、５
ｂ、５ｃ−内端部、６・・・車体、６ａ・・−下部高さ
位置、６ｂ−・・中部高さ位置、６ｃ・・・上部高さ位
置。

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、上記ホィールサポートが上下に
   二分され、その上側部分が少なくとも前後方向に変形不
   能な弾性部材よりなり、下側部分に車軸が回転自在に枢
   支されており、その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
   の上側部分の上部に枢着されるとともに、その他端部が
   車体側の上部高さ位置に枢着されて、その第１アッパア
   ームが車体の略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アッパアームの内端
   部が車体側の中部高さ位置に枢着されるとともに、その
   外端部が上記ホィールサポートの下側部分の上部に枢着
   されて、その第２アッパアームが略車幅方向に配置され
   、上記ロアアームの外端部が上記ホィールサポートの下
   側部分の下部に、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
   されていることを特徴とする車両のサスペンション装置
   。