JPH0440962Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両用フロントダブルウイツシユボー
ンサスペンシヨンに関し、とくにアツパボールジ
ヨイントの揺動角を減少し得るサスペンシヨン構
造に関する。

〔従来の技術〕

自動車等に用いられる独立懸架サスペンシヨン
の一つとして、ダブルウイツシユボーンサスペン
シヨンが知られている（たとえば特開昭60−
135314号公報）。

ダブルウイツシユボーンサスペンシヨンは、第
６図に示すように、車両左右方向に延びるロアア
ーム２と、ロアアーム２の上方で車両左右方向に
延びるアツパアーム４とを、それぞれ、ロアボー
ルジヨイント６、アツパボールジヨイント８を介
して、車輪１０の支持部材であるナツクル１２に
連結したものから成つている。ロアアーム２のナ
ツクル１２と反対側の端部は、エンジン１４の下
方で車両左右方向に延びエンジン１４等の重量を
支持しているサスペンシヨンメンバ１６に連結さ
れ、アツパアーム４のナツクル１２と反対側の端
部は、車両前後方向に延びるサイドメンバ１８に
枢結されている。ロアアーム２の途中には、アブ
ソーバブラケツト２２が固定され、サイドメンバ
１８にはアブソーバブラケツト２４が固定されて
いて、両アブソーバブラケツト２２，２４間にシ
ヨツクアブソーバ２６が枢着されている。エンジ
ン１４には、オルタネータ１２６やコンプレツサ
２８等の補器が装着されている。

アツパアーム４とアツパボールジヨイント８と
の連結は、第７図に示すように、アツパアーム４
を、ボール３０を回転可能に保持するアツパボー
ルジヨイントソケツト２２に剛に固定することに
より行なわれている。ボール３０と一体の軸３４
はアツパボールジヨイントソケツト３２の開口部
３６から突出してナツクル１２の上端に固定され
る。このときのアツパボールジヨイント８の許容
揺動角は、アツパボールジヨイントソケツト８の
開口部３６の縁がボール３０の軸３４と干渉する
ところ迄である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、上記従来構造では、アツパアーム４の
揺動角はアツパボールジヨイントソケツト８の許
容揺動角から制限を受ける。何となれば、アツパ
アーム４が車体に対して揺動すると、アツパアー
ム４に固定されたアツパボールジヨイントソケツ
ト３２がソケツト軸芯まわりに同量回動し、開口
部３６の縁が軸３４にあたるからである。アツパ
アーム４の揺動角を大にするためには開口部３６
の径を大にしなければならないが、開口部３６は
ボール３０が抜け出ない大きさとしなければなら
ないので、結局アツパアーム４の揺動角は制限さ
れる。

アツパアーム４の揺動角の制限によつて、アツ
パアーム４の長さは短縮化できない。何となれ
ば、一定のアツパアーム４の揺動端の上下方向変
位を吸収する場合、アツパアーム４を短くすると
それだけアツパアーム４の揺動角を大きくしなけ
ればならないためである。これを具体的に数値例
で示せば、第８図において、アツパアーム４の長
さを220mm、アツパボールジヨイント８の許容揺
動角を±21.5°としたとき、もしもアツパアーム
４の長さを50mm短縮して170mmとすると、アツパ
ボールジヨイント８の揺動角は±28°となり（理
由は作図により調べるとアツパボールジヨイント
ソケツト３２はナツクル１２に対し132°−76°＝
56°、すなわち±28°回転するからである）、±6°以
上も揺動角が許容揺動角に対して大きくなつて、
設計が成り立たなくなる。

上記のような、アツパアーム４の短縮化の制限
は、次のような種々の問題を伴う。すなわち、サ
スペンシヨン部品はできるだけコンパクトである
ことが望ましいが、アツパアーム４が長いためコ
ンパクトにできず、それだけエンジンスペース、
室内スペースが小さくなる。第８図の従来例は、
フロントダブルウイツシユボールサス・フロント
エンジンのため、エンジンスペースが小さくな
り、サイドメンバ１８を第９図に示すように下方
へ曲げてアツパアーム４を逃げ、エンジンスペー
スをかせがなければならない場合を示している。

アツパアーム４の許容揺動角を大きくする手段
をアツパボールジヨイント８側に求めようとして
も、ボール３０が抜けない範囲で開口部３６をひ
ろげると、ボール当り面減少、抜け荷重減少が生
じるため、ボール３０径を大きくしなければなら
ないため、タイヤとの隙間等の関係からそれも非
常に困難である。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、アツパアームとアツパボールジヨイ
ントとの連結およびアツパボールジヨイントとロ
アアームとの連動構造を従来構造から変えて、ア
ツパアームが車体に対して上下方向に揺動したと
きの、アツパボールジヨイントの揺動角を減らす
ことを技術的な課題とする。

該課題を達成するための本考案に係るフロント
ダブルウイツシユボーンサスペンシヨンは、車両
左右方向に延びるロアアームと該ロアアームの上
方で車両左右方向に延び一端が車体側に他端がナ
ツクル側に枢結されるアツパアームを有し、該ロ
アアームおよびアツパアームを、それぞれ、ロア
ボールジヨイントおよびアツパボールジヨイント
ソケツトと該アツパボールジヨイントソケツトに
回転可能に保持された軸付きボールとを有するア
ツパボールジヨイントを介してナツクルに回転可
能に連結した車両用サスペンシヨンにおいて、ア
ツパボールジヨイントソケツトと軸付きボールと
のうちアツパアーム側に連結される部材とアツパ
アームとの連結を回転可能連結とし、かつ、前記
部材に一端が回転可能に連結され他端がロアアー
ムに回転可能に連結されたほぼ上下方向に延びる
リンクを前記部材とロアアーム間にかけ渡したも
のから成る。

〔作用〕

上記サスペンシヨン構造では、アツパボールジ
ヨイントのアツパアームへの連結部材をアツパボ
ールジヨイントソケツトとした場合を例にとる
と、アツパボールジヨイントソケツト、ナツク
ル、ロアアーム、リンクは、それぞれの連結点が
車両前後方向に延びる回転軸を中心にして回動可
能な、四辺形リンクを構成する。

上記四辺形リンクにおいて、車輪の上下動によ
りアツパアームは大きく揺動するが、ロアアーム
はアツパアームに対して長いため、揺動角は小さ
い。アツパボールジヨイントソケツトはリンクに
てロアアームと連結しているため、アツパボール
ジヨイントソケツトの揺動角は、ロアアームおよ
び各リンクの配置、長さによつて決まり、アツパ
ボールジヨイントの揺動角が従来に対して小さく
なる。このため、アツパボールジヨイントソケツ
トの開口部の縁とボールの軸との相対回転角は減
少し、アツパアームは従来構造の揺動角以上に揺
動できる。したがつて、アツパアームの揺動端に
一定量の上下方向変位を吸収させる場合に、アツ
パアームの長さを従来構造に比べて短くすること
ができる。

〔実施例〕

以下に、本考案に係るフロントダブルウイツシ
ユボーンサスペンシヨンの望ましい実施例を、図
面を参照して説明する。

第１図ないし第５図は本考案の実施例を示して
いる。図中、４０は車両左右方向に延びるローア
ームを示しており、その上方に車両左右方向にロ
アアーム４０より短く延びるアツパアーム４２が
配設されている。ロアアーム４０とアツパアーム
４２とは、それぞれ、ロアボールジヨイント４４
とアツパボールジヨイント４６を介して、車輪
（図示せず）を支持するナツクル４８の下端と上
端に回転自在に連結されている。

アツパアーム４２のボデー側は、ねじブツシユ
５０を介して回転可能にアツパアームシヤフト５
２に支持され、アツパアームシヤフト５２はボデ
ーのサイドメンバ５６にボルト５４によつて固定
されている。アツパアーム４２にはボルト５８に
よつてトーシヨンバー６０が取り付けられ、上下
方向ばね力を付与している。ロアアーム４０には
アブソーバブラケツト６２が取付けられ、サイド
メンバ５６にはアブソーバブラケツト６４が取付
けられて、両ブラケツト６２，６４間にはシヨツ
クアブソーバが取付けられる。

アツパアーム４２のナツクル４８側端は、アツ
パボールジヨイント４６のアツパボールジヨイン
トソケツト６６に、ピン６８によつて、ほぼ車両
前後方向に延びる軸芯まわりに回転可能に、連結
される。従来はアツパアームとアツパボールジヨ
イントソケツトとの連結は固定構造であるが、本
考案では回転可能構造となつている。

アツパボールジヨイントソケツト６６には、ボ
デー方向に延びるボス７０が形成され、ロアアー
ム４０には、ナツクル４８よりボデー側にボスま
たはブラケツト７２が形成されている。図示例で
はブラケツト７２はブラケツト６２と一体となつ
ている。アツパボールジヨイントソケツト６６と
ロアアーム４０間には、ほぼ上下方向に延びるリ
ンク７８がボス７０とブラケツト７２に回転可能
に連結されて、かけ渡されている。リンク７８を
ボス７０、ブラケツト７２間に介装され回転ジヨ
イント７４，７６の回転軸芯はほぼ車両前後方向
に延びる。リンク７８はナツクル４８よりボデー
側に位置する。このリンク７８とアツパボールジ
ヨイントソケツト６６およびロアアーム４０との
回転可能連結は従来存在していなかつた構造であ
る。

第２図はアツパアーム４２とアツパボールジヨ
イントソケツト６６との回転ジヨイント７４の一
例を示している。アツパアーム４２端は二股に分
かれ、その間にアツパボールジヨイントソケツト
６６が挿入され、アツパアーム４２とアツパボー
ルジヨイントソケツト６６とをボルト８２が貫通
している。アツパアーム４の二股間にはカラー８
４が軸方向変位を抑えられて介装され、カラー８
４の外周とアツパボールジヨイントソケツト６６
の内周とはねじ８６で回転可能にかつ軸方向変位
をねじの送りだけに抑えて、互に連結されてい
る。回転螺合のねじ８６は回転ジヨイント７４と
して機能する。

第３図はアツパボールジヨイントソケツト６６
のボス７０とリンク７８との回転ジヨイント７６
を示している。リンク７８は二股８８を有し、そ
の間に介装されたカラー９０と二股８８とをボル
ト９２が貫通している。カラー９０の外周とボス
７０の内周にはゴムブツシユ９４が介装される。
ゴムブツシユ９４は回転ジヨイント７６として機
能する。

アツパボールジヨイントソケツト６６、ナツク
ル４８、ロアアーム４０およびリンク７８は、連
結部５０，６８，７４，７６が回転自在の四辺形
リンク（台形リンク、平行リンク等を含む）を構
成している。

上記実施例の作用を第４図および第５図に従つ
て説明する。第４図および第５図においては各部
材を直線で示してある。アツパアーム４２は車体
側連結点５０を中心にして、水平位置ＡからＢ，
Ｃの位置に上下方向に揺動する。このときアツパ
ボールジヨイントソケツト６６の自身の回転中心
軸８０まわりの回動は、ロアアーム４０によつて
決まる。従来例で述べた場合と比較するために、
アツパアーム４２の長さを170mmと短くした場合
の本考案の作用を具体的数値例で述べる。アツパ
アーム４２が揺動下端位置Ｂにあるときはアツパ
ボールジヨイントソケツト６６のボール軸すなわ
ちナツクル４８に対する角度は123°で、アツパア
ーム４２が揺動上端位置Ｃにあるときはアツパボ
ールジヨイントソケツト６６のナツクル４８に対
する角度は85°であるから、ボールジヨイント４
６の揺動角は123°−85°＝38°すなわち±19°とな
る。従来のようにアツパボールジヨイントソケツ
トとアツパアームとを剛に連結した場合には、ア
ツパボールジヨイントソケツトはアツパアームの
揺動と同角度回転するので、アツパボールジヨイ
ントソケツトはナツクルに対し132°−76°＝56°、
すなわち±28°回転することとなり、アツパアー
ム長を第８図の220mmから170mmに短縮できないこ
とは前記の通りである。しかし、本考案の適用に
よつて、アツパアーム４２長を170mmに短縮して
も、アツパボールジヨイントソケツト６６のナツ
クル４８に対する揺動角は、アツパアーム長が
220mmときの揺動角±21.5°に対して、±28に増加
するどころか、逆に±19°に減少することがわか
る。

上記例では、アツパボールジヨイント４６の設
計許容角度は±21.5°であるから、アツパアーム
４２長を220mmから170mmに減少してもなお余裕が
あり、さらにアツパアーム４２長を短縮できるこ
とがわかる。

つぎに本考案の適用によつてアツパボールジヨ
イント４６にかかる荷重負担が少なくなること
を、力の関係を示した第５図を参照して説明す
る。トーシヨンバー６０の荷重はアツパアーム４
２で受けられるため、支点５０にはトーシヨンバ
ートルクＭがかかり、アツパアーム４２とアツパ
ボールジヨイントソケツト６６の回転ジヨイント
６８には下向きの力F₁が発生し、これは回転ジ
ヨイント７４，８０の上向きの力F₂，F₃で受け
もたれる。路面反力F₄はナツクル４８のスピン
ドル４８ａの下向きの力F₅とつり合い、この力
F₅はナツクル４８の上下端に作用する力F₃，F₆
によつて受けられる。アツパボールジヨイントソ
ケツト６６とリンク７８との連結点７４に作用す
る前記力F₂は、リンク７８とロアアーム４０と
の連結点７６に作用する下向きの力F₇とつり合
う。この構造系では、トーシヨンバートルクＭに
よる力を含むF₁は、一部がリンク７８によつて、
力F₇分だけロアアーム４０によつて支えられる
ので、アツパボールジヨイント４６に作用する力
F₃は、リンク７８がない場合に比べて減少する。
すなわち、アツパボールジヨイント４６の上下方
向荷重が、ロアアーム４０でも一部負担され、ア
ツパボールジヨイント４６の負担が軽くなつて、
アツパボールジヨイント４６球径を小さくするこ
とができ、ロアボールジヨイントとボールスタツ
ドを貫通することも可能となる。

なお、上記実施例では、アツパボールジヨイン
ト４６のソケツト６６がアツパアーム４２に連結
される場合を示したが、アツパボールジヨイント
４６のボール軸をアツパアーム４２に取付け、ソ
ケツト側をナツクル４８に固定してもよい。この
場合も上記実施例に準じる作用が得られる。

〔考案の効果〕

上記説明からわかるように、本考案のフロント
ダブルウイツシユボーンサスペンシヨンによると
きは、アツパアームとアツパボールジヨイントソ
ケツトとの回転可能連結およびリンクの存在によ
つて、アツパアームが車体に対して上下方向に揺
動したときに、アツパボールジヨイントの揺動角
を減らすことができる。

これによつてアツパアームが短くできるため、
従来アツパアームを逃げるために下方へ曲げてい
たサイドメンバを、エンジンスペースを狭くする
ことなく、直線状に延ばすことができ、サイドメ
ンバ等の簡素化、軽量化をはかることができる。、
アツパボールジヨイントの小型化によつて、アツ
パボールジヨイントをよりタイヤ側に近づけるこ
とが可能となり、キングピン角を大きくすること
なく、キングピンオフセツトを小さくできる。

さらに、アツパボールジヨイントの上下荷重を
ロアアームで一部負担させることができるため、
アツパボールジヨイント球径を小さくでき、上記
効果をさらに助長できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のフロントダブルウイツシユボ
ーンサスペンシヨンに係る第１実施例の斜視図、
第２図はアツパアームとアツパボールジヨイント
ソケツトとの連結部断面図、第３図はアツパボー
ルジヨイントソケツトとリンクとの連結部断面
図、第４図は本考案の第１実施例の部材を直線で
示した概略構成図、第５図は、第４図において、
トーシヨンバーおよび車輪からの荷重との関係を
示す概略構成図、第６図は従来のフロントダブル
ウイツシユボーンサスペンシヨンの正面図、第７
図はアツパボールジヨイントの断面図、第８図は
第６図のサスペンシヨンの部材を直線で示した概
略構成図、第９図は従来のサイドメンバの側面
図、である。 ４０……ロアアーム、４２……アツパアーム、
４４……ロアボールジヨイント、４６……アツパ
ボールジヨイント、４８……ナツクル、５０……
ねじブツシユ、５２……アツパアームシヤフト、
５６……サイドメンバー、６６……アツパボール
ジヨイントソケツト、６８……ピン、７０，７２
……ボス、７４，７６……回転ジヨイント、７８
……リンク、８０……アツパボールジヨイント回
転中心。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両左右方向に延びるロアアームと該ロアアー
   ムの上方で車両左右方向に延び一端が車体側に他
   端がナツクル側に枢結されるアツパアームを有
   し、該ロアアームおよびアツパアームを、それぞ
   れ、ロアボールジヨイントおよびアツパボールジ
   ヨイントソケツトと該アツパボールジヨイントソ
   ケツトに回転可能に保持された軸付きボールとを
   有するアツパボールジヨイントを介してナツクル
   に回転可能に連結した車両用サスペンシヨンにお
   いて、アツパボールジヨイントソケツトと軸付き
   ボールとのうちアツパアーム側に連結される部材
   とアツパアームとの連結を回転可能連結とし、か
   つ、前記部材に一端が回転可能に連結され他端が
   ロアアームに回転可能に連結されたほぼ上下方向
   に延びるリンクを前記部材とロアアーム間にかけ
   渡したことを特徴とするフロントダブルウイツシ
   ユボーンサスペンシヨン。