JPH04136907U - 車両のサスペンシヨン装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車体側と車輪側とを接続するサスペンション
アームに作用する荷重を効率よく受け、かつ、曲げなど
の作用を少なくすること。 【構成】 サスペンションアーム６の一端における車体
側の枢着点１８，他端における車輪支持部材側の枢着点
１９，車体側枢着点と車輪支持部材側の枢着点との間に
設けられたサスペンションダンパーの下端を支承する枢
支点１０とが、それぞれの中心を平面的および立面的に
見て一つの直線２１上に並べた配置とされる。サスペン
ションアーム６に作用する荷重は効率よく受けられ、曲
げなどの作用が少なくなる。サスペンションアームの構
造が簡素化され、枢支点１０も可及的に下方に位置し、
サスペンションダンパーのストロークが大きく確保され
る。サスペンションアームからの突起物をなくし、サス
ペンション装置への装着上のレイアウトの向上が図られ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は車両のサスペンション装置に係り、詳しくは、車体側であるサスペン ションメンバーと車輪側の車輪支持部材とを接続するサスペンションアームの構 造に改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

自動車のサスペンション装置において、最近、マルチリンク方式が採用される ことが多い。そのようなサスペンション装置においては、車体の左右方向に延び て配置されるサスペンションメンバーと車輪を支持するハブサポート（車輪支持 部材）とを繋ぐサスペンションアームが使用される。 そのサスペンションアームとして、アッパーアームやロアーアームなどがある が、車体に設けられたサスペンションタワーとサスペンションリンク機構との間 に設けられるサスペンションダンパーは、その下端がロアーアームの中間部位に 枢支されることが多い。例えば、実開平１−６２１０２号公報には、ロアーアー ムのハブサポート寄りの位置にブラケットを設け、このブラケットにダンパー下 端を枢支している懸架装置の例が記載されている。 これにおいては、一般になされているのと同様に、ロアーアームからブラケッ トなどを上方へ張り出し、その張出部分にサスペンションダンパーの下端を支持 させるようにしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のような場合、一つのロアーアームの左右端部を車体側と車輪側で支持し ている箇所を結んだ仮想の線から外れた少し上の位置に、サスペンションダンパ ーの枢支点が配置されることになる。したがって、ダンパー軸長が短く、ダンパ ーストロークが小さくなる欠点がある。加えて、サスペンションダンパーを配置 する空間に上記ブラケットが突出して、それが他のリンク類などの干渉物となら ないようにも配慮をする必要があり、レイアウト上に不利不便が生じる。 本考案は上記の問題に鑑みなされたもので、その目的は、車体側と車輪側とを 接続するサスペンションアームに作用する荷重を効率よく受け、かつ、曲げなど が作用しにくくして、そのサスペンションアームの構造の単純化を図ること、サ スペンションダンパーが枢支される箇所を可及的に下方に位置させてサスペンシ ョンダンパーのストロークを大きく確保し、緩衝機能を十分に発揮させるように すること、サスペンションからの突起物をなくして、サスペンション装置への装 着上のレイアウトの向上を図ることができること、を実現した車両のサスペンシ ョン装置を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、車体と車輪支持部材とを連結するサスペンションアームを備えたサ スペンション装置に適用される。 その特徴とするところは、図１を参照すると、サスペンションアーム６Ａの一 端における車体側の枢着点１８と、他端における車輪支持部材２側の枢着点１９ と、上記の車体側枢着点１８と車輪支持部材側の枢着点１９との間に設けられた サスペンションダンパー１１の下端を支承する枢支点１０とが、それぞれの中心 １８ａ，１９ａ，１０ａを平面的および立面的に見て一つの直線２１上に並ぶよ うに配置されていることである。 上記の車輪支持部材側の枢着点１９と、サスペンションダンパー１１の下端を 支承する枢支点１０とを接続している連結部分６ｂは、正面から見て直線２１よ り下側の体積が上側の体積よりも大きくされ、その連結部分６ｂの下側の縁線２ ９が略直線状としておけばよい。

【０００５】

【作用】

サスペンションアーム６は、車輪１（図５参照）からの荷重が軸方向に作用し たり、大きな曲げ力が入るので、鋳鉄製となっている。サスペンションアーム６ は、その一方端のボス部１８が枢着点となっており、車体側５に接続される。他 端のボス部１９は車輪支持部材２（図５参照）との枢着点であり、車輪支持部材 ２の支持部に取り付けられる。さらに、上記ボス部１９に近接して枢支点１０と しての中間ボス部が形成されており、サスペンションダンパー１１（図５参照） の下端を支持するようになっている。 そして、上記の各ボス部１８，１０，１９の中心１８ａ，１０ａ，１９ａは、 一つの直線２１上に位置しており、この直線的な並びが正面矢視においても平面 矢視においても維持され、結局的には三次元的に見ても同一線上に配置されてい る。これらの三点が一直線上に並んでいなければ、すなわち、サスペンションダ ンパー１１を支持する枢支点１０が直線２１から外れていると、サスペンション ダンパー１１から入る横力によって、サスペンションアーム６に曲げが発生する ことになるが、そのようなことは回避される。したがって、サスペンションアー ム６がサスペンション装置のリンクの一つを構成しているとき、それに作用する 圧縮力や引張力は主として軸力のみとなる。 ところで、枢支点１０とボス部１９とを接続している連結部分６ｂは、正面的 に見ると、下部位は肉が確保されているが、上部位では肉が大きく削りとられた 恰好となっている。すなわち、直線２１の上側ではほとんど肉部の体積が確保さ れておらず、深く凹んだような縁線２８が形成され、下側では枢支部１０の孔の 周囲から接線方向的に延びる縁線２９となっている。 このように、曲がって凹んだ縁線２８を形成して、破線３２（図３参照）から 縁線２８までの部分の肉をなくしているのは、その部分において力を受けること が極めて少ないからで、重量軽減が図られている。すなわち、枢支点１０では、 後輪１から車輪支持部材２を介して伝達される荷重がサスペンションダンパー１ １で受けられるようになっていて、その反力が枢支点１０に作用する入力荷重３ ３となり、車輪支持部材２と車体側５で枢支された梁としてのサスペンションア ーム６に曲げ荷重が作用することになる。 その曲げ力によって縁線２８側には圧縮が、縁線２９側には引張が作用する。 しかし、クラックなどが入りやすくなるのは引張側であることから、縁線２９が 直線２１から離れた位置に配置され、圧縮によってはクラックの入ることがほと んどない縁線２８は直線２１に接近されて、直線２１より上部位の肉が少なくさ れている。

【０００６】

【考案の効果】

本考案によれば、ボス部や枢支部の中心が一直線上に位置して、車体側と車輪 側とを接続するサスペンションアームに作用する荷重が主として軸力のみとなっ て効率よく受けることができ、そのサスペンションアームの構造の単純化が図ら れる。サスペンションダンパーの枢支点を可及的に下方に位置させ、サスペンシ ョンダンパーのストロークを大きくして、緩衝機能を十分に発揮させることがで きる。また、サスペンションアームからの突起物をなくして、サスペンション装 置への装着上のレイアウトの向上も図られる。 車輪支持部材側の枢着点とサスペンションダンパーの下端を支承する枢支点と を接続している連結部分において、正面から見て下側の体積を上側の体積よりも 大きくし、その連結部分の下側の縁線を略直線状としていると、枢支点からサス ペンションダンパーの反力が作用しても、曲げ荷重によって引張力の作用する下 側には肉が確保されており、その荷重に対抗させることができ、必要最小限の重 量として、サスペンションアームの軽量化が図られる。

【０００７】

【実施例】

以下に、本考案を実施例を示す図面に基づいて、詳細に説明する。図４は、リ ヤーサスペンションの平面図であり、左右対称であって、右側のみが表されてい る。そして、図の上が車体の前方側にあたる。図５はその立面図であって、図６ は図５におけるＡ−Ａ線矢視図である。このようなサスペンション装置において は、後輪１を支持する車輪支持部材としてのハブサポート２が左右にあり（図示 は一方のみ）、そのハブサポート２，２間に、サスペンションメンバーとしての サブフレーム５が車体の左右方向へ延びるように配置されている。 このサブフレーム５は、図７に示すように、鉄板をプレス加工したアッパーパ ネル５Ｐとロアーパネル５Ｑとを張り合わせて溶接されており、前後方向の断面 において略矩形状となる閉断面５ａを形成している。このようなサブフレーム５ に対して五本のリンクが使用され、マルチリンク式サスペンション装置となって いる。なお、サブフレーム５は、前後の車体取付部５Ａ，５Ｂ（図４参照）にお いて、図示しない車体フレームに取り付けられ、左右合計四点で支持される。 なお、このサブフレーム５は、図５に示すように、ハブサポート２寄りでは立 ち上がり部５ｍが形成され、図６に示すように、その立ち上がり部５ｍから少し 下がって車体取付部５Ａの設けられた部分は、前方に突出したやや細いアーム部 ５Ｍとなっている。そして、立ち上がり部５ｍにおける車体取付部５Ｂを含んで 左右方向に延びる本体部５Ｎは、アーム部５Ｍよりは厚く形成されている。 本例におけるサスペンション装置は前輪駆動車用としてのものであるので、リ ヤーサスペンション装置にはディファレンシャルギヤーユニットは存在しない。 このようなサスペンション装置におけるサブフレーム５と後輪１に取り付けられ たハブサポート２とを繋いでいるロアーアーム６，６は、図５のように二本設け られ、その上方にアッパーアーム７が一本配置されている。ロアーアーム６は、 ロアーアームフロント６Ａとロアーアームリヤー６Ｂとからなり、後者は、後述 するごとく四輪操舵車とする場合には、ステアリング用のタイロッドとしても機 能させることができるようになっている。上記のハブサポート２の上下部には、 それぞれ車体前方側へ延びるアッパートレーリングアーム３Ｂおよびロアートレ ーリングアーム３Ａが取り付けられ、両トレーリングアーム３は、それぞれの前 端の支持部３ａ，３ｂで車体に支持されている。

【０００８】 上記したように、本例は前輪のみを操向させる二輪操舵車の後部で使用される リヤーサスペンションであり、そのロアーアームリヤー６Ｂは、サブフレーム５ の後部に位置するボールジョイント８に接続して枢着される。しかし、そのボー ルジョイント８の箇所で四輪操舵のための後輪操舵用ギヤーユニット９（図４中 に仮想線で示す）を接続すれば、前輪の操舵に連動して後輪１を同相に操舵した り、低速時には逆相の舵角をとらせることができるようにもなる。 上記したロアーアームフロント６Ａのハブサポート２寄りの枢支点１０には、 サスペンションダンパー１１の下端が取り付けられ、そのサスペンションダンパ ー１１の上端は車体の図示しないサスペンションタワーに固定され、車体振動の 緩衝をとることができる。なお、右側のハブサポート２と図示しない左側のハブ サポートとを接続するスタビライザーのコントロールリンク１２が左右に延設さ れている。このスタビライザーは、後輪１に接近した箇所において、図４に示す ように前方へ曲げられており、図６に示すジョイント１２Ａを介して上下に延び るロッド１２ａに連結され、そのロッド１２ａの上端部がハブサポート２の上下 方向中央部位における支持部２ｆでもってハブサポート２に接続されている。 ちなみに、サブフレーム５の本体部５Ｎの後輪１寄りの下部には、板金加工さ れた支持ブラケット１３（図５参照）が取り付けられ、上述したロアーアームフ ロント６Ａの一端が揺動自在に枢着されている。このロアーアームフロント６Ａ は、その下反角やキャンバーが所望に設定される必要があり、そのために支持ブ ラケット１３が、サブフレーム５の下部において下方に張り出して取り付けられ ている。 この支持ブラケット１３とサブフレーム５とに跨がるようにして、もう一つの 金具としての架橋ブラケット１４が補強の機能をも有して取り付けられている。 この架橋ブラケット１４によって、上記の支持ブラケット１３の捩じり剛性を高 め、かつ、支持ブラケット１３に作用する荷重を架橋ブラケット１４によって分 散させ、支持ブラケット１３の軽量化をも図ることができるように配慮されてい る。 その架橋ブラケット１４は、詳しく説明しないが、図６にも示すように、二つ の取付面１４ａ，１４ｂが形成されており、一方の取付面１４ａは、ロアーアー ムリヤー６Ｂを左右に接続する連結ロッド１５を支持したり、四輪操舵のための 後輪操舵用ギヤーユニット９が取り付けられる場合には、それを支持するために 使用される。他方の取付面１４ｂには、上述したスタビライザーのコントロール リンク１２の中間部が支持されるようになっている。なお、これらの取付面１４ ａ，１４ｂは、それぞれにおける装着作業に支障が出にくくするために、ずれた 位置で角度を違えて形成されている。

【０００９】 上述のハブサポート２はアルミダイキャスト製であり、サスペンションメンバ ー５は前述したごとく鉄板をプレス加工したものもしくは場合によってはアルミ ダイキャスト製である。一方、サスペンションアームとしての五本のリンクはい ずれも、車輪からの力が軸方向に作用したり、大きな曲げ力が入るので鋳鉄製と されている。 上記したロアーアーム６のうち例えばロアーアームフロント６Ａは、図１に示 すように、その左端のボス部１８が枢着点となっており、図５に示したごとくサ ブフレーム５に接続されるようになっている。一方、右端のボス部１９はハブサ ポート２との枢着点であり、ボールジョイント２０（図５参照）がかしめるよう に装着され、そのボールジョイント２０を介して、図８に示すハブサポート２の 支持部２ａに取り付けられる。 さらに、ロアーアームフロント６Ａのボス部１９に近接して、枢支点１０とし ての中間ボス部が形成されており、サスペンションダンパー１１の下端を支持す ることができるようになっている。 そして、上記の各ボス部１８，１０，１９の中心１８ａ，１０ａ，１９ａは、 一点鎖線で示した直線２１上に位置しており、この直線的な並びが図２に示す平 面矢視においても維持され、結局的には三次元的に見ても同一線上に配置されて いる。もちろん、その直線２１は、図４や図５のようにサスペンション装置とし て装着された状態では、車体の軸線に対して傾斜していることはあっても、それ らの三点は常時一直線上に並べられることになる。 これは、ロアーアームフロント６Ａがサスペンションのリンクの一つを構成す るものであり、リンクとしての機能から、それに作用する圧縮力や引張力は軸力 のみとして作用させるようにしていることに基づいている。したがって、三点が 一直線上に並んでいなければ、すなわち、サスペンションダンパー１１を支持す る中心１０ａが直線２１から外れていると、サスペンションダンパー１１から入 る横力によって、ロアーアームフロント６Ａに曲げが発生することになるが、そ のようなことがないように配慮されている。

【００１０】 ところで、ボス部１８と枢支点１０とを接続している連結部分６ａは、その上 下部分にリブ２６が立てられて剛性の増強が図られると共に、そのリブ２６，２ ６間は肉の薄いウエブ２７となり、重量軽減の配慮がなされている。一方、枢支 点１０とボス部１９とを接続している連結部分６ｂは、図２のように平面的に見 ると、その幅は一定となっているが、図１のように正面的に見ると、下部位は肉 が確保されているが、上部位では肉が大きく削りとられた恰好となっている。す なわち、直線２１の上側ではほとんど肉部の体積が確保されておらず、深く凹ん だような縁線２８が形成され、下側では枢支部１０の孔の周囲から接線方向的に 延びる縁線２９となっている。 このように、曲がって凹んだ縁線２８を形成して、図３に示す破線３２から縁 線２８までの部分の肉をなくしているのは、その部分において力を受けることが 極めて少ないことに基づいており、そのために重量軽減の配慮がなされている。 すなわち、枢支点１０では、後輪１からハブサポート２を介して伝達される荷重 がサスペンションダンパー１１（図５参照）で受けられるようになっていて、そ の反力が枢支点１０に作用する入力荷重３３となり、ハブサポート２とサブフレ ーム５で枢支された梁としてのロアーアームフロント６Ａに曲げ荷重が作用する ことになる。 その曲げ力によって縁線２８側には圧縮が、縁線２９側には引張が作用する。 その結果、クラックなどが入りやすくなるのは引張側であることから、縁線２９ が図示のように直線２１から離れた位置に配置され、圧縮によってはクラックの 入ることがほとんどない縁線２８は直線２１に接近されて、直線２１より上部位 の肉が少なくされているのである。このようにして、入力荷重３３に抗するに必 要な耐力は、直線２１よりも下側の肉部分で十分に達成される。

【００１１】 一方、図８は、上記した後輪１に固定されるハブサポート２の単体図で、アル ミダイキャストなどにより一体的に製作され、各所にサスペンションアームとの 支持部が形成されている。図は車体中央から後輪１に向かって見た場合の立面図 で、図５も参照しながら、その左下の支持部２ｂには、ロアートレーリングアー ム３Ａが回動可能に取り付けられる。中央下部の支持部２ａには、ロアーアーム フロント６Ａがボールジョイント２０を介して取り付けられ、右側の突出した部 位の支持部２ｃには、ロアーアームリヤー６Ｂがボールジョイント２２を介して 接続される。上下方向の中央部位に形成された支持部２ｄには、アッパーアーム ７が取り付けられ、頂部の支持部２ｅには、アッパートレーリングアーム３Ｂが ボールジョイント２３を介して接続される。 このように五本のリンクが取り付けられるハブサポート２は、三つの取付座２ Ａ〜２Ｃを用いてボルトなどで、図５のように後輪１の内側に取り付けられる。 上記の支持部２ａ〜２ｅは、スタビライザー用のロッド１２ａを支持する支持部 ２ｆを含めて、ハブサポート２の周囲に形成されたリブ３０の近傍やリブ３０に 連なるように設けられている。そのリブ３０とリブ３０との間は、通常肉の薄い ウエブ３１とされ、必要に応じて軽減孔が設けられて、ハブサポート２の全体的 な強度や剛性の確保と共に軽量化が図られている。したがって、サスペンション としてばね下が重くならず、操舵の追従性が悪化することも回避される。

【００１２】 上記の説明から分かるように、枢支点１０とボス部１９との間の連結部分６ｂ である接続肉部は、ロアーアームフロント６Ａの重量軽減だけを考慮すれば、縁 線２９を二点鎖線３４のように曲げてもよいことになるが、前述した引張力を考 慮すると、枢支部材１０の下縁とボス部１９の下部とを略直線的に接続する縁線 ２９のようにしておいた方がよいことが理解される。このような形状とすれば、 ロアーアームフロント６Ａの剛性低下を招くことなく、軽くしかも安く製作でき ることになる。 このように、ハブサポート２側の枢着点１９と、サスペンションダンパー１１ の下端を支承する枢支点１０とを接続している連結部分６ｂは、正面的に見て、 直線２１より下側の体積が上側の体積よりも大きくなっているのである。 なお、枢支点１０には、サスペンションダンパー１１が支承される枢支孔３５ が大きくあけられている。したがって、その部分における強度の低下が懸念され るが、三つの中心１８ａ，１０ａ，１９ａを一直線上に配置したことによって、 ロアーアームフロント６Ａ中に上記の枢支孔３５が形成されていても、その枢支 孔３５が直線２１からずれている場合に比べれば、枢支部１０における強度低下 を最小限に抑えておくことができる。また、サスペンションダンパー１１から横 荷重を受けた場合でも、その枢支孔３５の周囲内面で広く横力を受けることによ って、その部位における面圧を低くしておくことができる。その横力はロアーア ームフロント６Ａの軸力として作用することになるだけであり、従来技術のとこ ろで述べたように、枢支部１０から入る荷重でロアーアームフロント６Ａに曲げ が作用することは可及的に少なくなり、過大な剛性を与えることなく、軽量で変 形の少ないリンクとすることができる。

【００１３】 以上の説明は、サスペンションアームとしてロアーアームフロントを例にした が、ロアーアームが一本のみの場合には、そのロアーアームに本構造を採用する ことができる。また、リヤーサスペンションを例にしたが、本考案はフロントサ スペンションにおけるロアーアームにも適用することもできる。

【００１４】 上記した詳細な説明から分かるように、ハブサポートとサブフレームとを接続 するサスペンションアームに作用する荷重を主として軸力的に効率よく受け、そ のサスペンションアームの構造の単純化が図られる。サスペンションダンパーが 枢支される箇所を可及的に下方に位置させることもでき、サスペンションダンパ ーのストロークを大きくし、緩衝機能を十分に発揮させることができる。また、 アームからの突起物もなく、サスペンション装置への装着においてレイアウト性 もよいものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ロアーアーム単体の正面図。

【図２】 ロアーアーム単体の平面図。

【図３】 ロアーアームのハブサポート側枢着点近傍に
おける連結部分の説明図。

【図４】 リヤーサスペンションの右半部における平面
図。

【図５】 リヤーサスペンションの右半部における立面
図。

【図６】 図５のＡ−Ａ線矢視図。

【図７】 図４のＢ−Ｂ線矢視断面図。

【図８】 ハブサポート単体の立面図。

【符号の説明】

１…後輪（車輪）、２…ハブサポート（車輪支持部
材）、６Ａ…サスペンションアーム（ロアーアームフロ
ント）、６ｂ…連結部分、１０…枢支点、１０ａ…中
心、１８…ボス部（枢着点）、１８ａ…中心、１９…ボ
ス部（枢着点）、１９ａ…中心、２１…直線、２９…縁
線。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 車体と車輪支持部材とを連結するサスペ
   ンションアームを備えたサスペンション装置において、
   サスペンションアームの一端における車体側の枢着点
   と、他端における車輪支持部材側の枢着点と、上記車体
   側枢着点と車輪支持部材側の枢着点との間に設けられた
   サスペンションダンパーの下端を支承する枢支点とが、
   それぞれの中心を平面的および立面的に見て一つの直線
   上に並ぶように配置されているサスペンションアームを
   備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
2. 【請求項２】 上記車輪支持部材側の枢着点と、サスペ
   ンションダンパーの下端を支承する枢支点とを接続して
   いる連結部分は、正面から見て前記直線より下側の体積
   が上側の体積よりも大きくされ、上記連結部分の下側の
   縁線が略直線状となっていることを特徴とする請求項１
   に記載された車両のサスペンション装置。