JPH05319048A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 仮想キングピン軸の設定と車輪のバンプ・リ
バウンド時のキャンバ変化特性の設定とを独立して行い
得るようになし、サスペンション特性の向上を図る。 【構成】 車輪を回転自在に支持するナックル部材１の
下端をロアアーム３を介して車体に連結する。上端が車
体に連結されたダンパー装置５の下端をナックル部材１
に前後軸２８廻りにのみ回動可能に連結する。上記ナッ
クル部材１の上端に連結部材２１を前後軸２３廻りにの
み回動可能に連結する。アッパアーム４の一端を車体に
一点で連結し、他端を上記連結部材２１に上下軸２７廻
りにのみ回動可能に連結する。上記アッパアーム４は、
その中間部から連結部材側端部にかけれて二股状に分岐
した一対の分岐部４ａ，４ａを有し、該両分岐部間に連
結部材２１を挟んだ状態で両分岐部の先端をそれぞれ連
結部材に連結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両のサスペンション
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両のサスペンション装置として
は、ストラット式のものとダブルウィッシュボーン式の
ものとが一般によく知られており、また実車に多く使用
されている。

【０００３】しかし、ストラット式のサスペンション装
置では、車輪の操舵回転軸たる仮想キングピン軸が、ダ
ンパー装置上端の車体との連結点と、ロアアームと車輪
支持部材との連結点とを結ぶ直線となるが、この仮想キ
ングピン軸は、車両の性能上からは望ましいとは言えな
い。つまり、車両の性能上からは仮想キングピン軸は、
車輪の回転中心線上では車輪の幅方向中心線よりも若干
車体内側を通り、車輪の接地面では若干ネガティブキン
グピンオフセットとなるよう車輪の幅方向中心線よりも
若干車体外側を通ることが理想であるが、ストラット式
のサスペンション装置の仮想キングピン軸は、この理想
の仮想キングピン軸よりも車体内側に傾斜したものとな
っているからである。

【０００４】これに対して、ダブルウィッシュボーン式
のサスペンション装置では、その仮想キングピン軸は、
アッパアームと車輪支持部材との連結点と、ロアアーム
と車輪支持部材との連結点とを結ぶ直線となり、上記両
連結点の適切な設定により理想の仮想キングピン軸に近
付けることができる。しかし、ダブルウィッシュボーン
式のものの場合、車輪に作用する水平荷重等に対抗する
ために、アッパアーム及びロアアームの車体との連結点
は、それぞれ２点ずつ必要であり、その分他の部品の配
置設定が制限される。尚、ストラット式のサスペンショ
ン装置では、アッパアームがない構造であるために、こ
のレイアウト上の問題は少ない。

【０００５】そこで、従来のストラット式のものとダブ
ルウィッシュボーン式のものとの利点を併せ有し、かつ
欠点を解消するために、数多くのサスペンション装置が
従来提案されており、その一例として、ＤＥ３９１８３
５８Ａ１号公報に開示されるものがある。この公報のサ
スペンション装置は、基本的にはダブルウィッシュボー
ン式の改良型に属するものであって、アッパアームを１
本のリンク部材で構成する一方、ダンパー装置の下端を
車輪支持部材に前後軸廻りにのみ回動可能に連結して、
車輪に作用する荷重をダンパー装置でも支持せしめる構
成としている。この場合、車輪の操舵時、車輪支持部材
の下端側つまりロアアーム側の瞬間回転中心点は、ロア
アームを構成する２本のリンク部材の軸線同士の交点で
あるが、車輪支持部材の上端側の瞬間回転中心点は、車
輪支持部材がアッパアームとの連結点とロアアームとの
連結点を通る上下軸廻りに回動するとともに、車輪支持
部材とダンパー装置とアッパアームとからなる構造体が
ダンパー装置上端の車体連結点とアッパアームの車体連
結点とを結ぶ直線廻りに回動変位することから、上記上
下軸の軸延長線と上記直線との交点となるものと考えら
れる。従って、仮想キングピン軸は、上記二つの交点を
通る直線となるが、この仮想キングピン軸は、車輪の幅
方向中心線側に寄りかつ略鉛直に立ち上がるようにな
り、ダブルウィッシュボーン式のもの同程度に理想の仮
想キングピン軸に近付けることができる。また、アッパ
アームと車体との連結点が１点だけであるので、その分
レイアウト上の自由度を高めることができるという利点
もある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記公報
（ＤＥ３９１８３５８Ａ１）のものでは、アッパアーム
と車輪支持部材との連結部にボールジョイントを用いて
いることから、仮想キングピン軸ないしキングピンオフ
セットの設定と車輪のバンプ・リバウンド時のキャンバ
変化特性の設定とを独立して行うことができないという
欠点がある。すなわち、アッパアームの車体連結点が他
の部材のレイアウトとの関係で変更できない場合等に、
車輪支持部材とアッパアームとの連結部の車幅方向位置
を変えて仮想キングピン軸の傾きないしキングピンオフ
セット量を変更すると、上記アッパアームの車幅方向長
さも変更しなければならず、結局車輪のバンプ・リバウ
ンド時のキャンバ変化特性が変わることになるからであ
る。

【０００７】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、その目的とするところは、特に上記車輪支持部材
とアッパアームとの連結構造について改良を加えて、仮
想キングピン軸の設定と車輪のバンプ・リバウンド時の
キャンバ変化特性の設定とを独立して行い得る車両のサ
スペンション装置を提供せんとするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、車輪を回転自在に支持する
車輪支持部材と、一端が該車輪支持部材の下端に連結さ
れ、他端が車体に上下揺動可能に連結されたロアアーム
と、上端が車体に連結され、下端が上記車輪支持部材に
前後軸廻りにのみ回動可能に連結されたダンパー装置
と、上記車輪支持部材の上端に前後軸廻りにのみ回動可
能に連結された連結部材と、一端が車体に一点で連結さ
れ、他端が上記連結部材に上下軸廻りにのみ回動可能に
連結されたアッパアームとを備える構成とする。

【０００９】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明に従属するものであり、上記アッパアームにおいて、
その中間部から連結部材側端部にかけれて二股状に分岐
した一対の分岐部を有し、該両分岐部間に連結部材を挟
んだ状態で両分岐部の先端をそれぞれ連結部材に連結す
る構成とする。

【００１０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
車輪の操舵時、車輪支持部材の上部側の瞬間回転中心点
は、該車輪支持部材が連結部材とアッパアームとの連結
部の上下軸廻りに回動するとともに、車輪支持部材、ダ
ンパー装置及びアッパアーム等からなる構造体がダンパ
ー装置上端の車体連結点とアッパアームの車体連結点と
を結ぶ直線廻りに回動変位することから、上記上下軸の
軸延長線と上記直線との交点となり、車輪の車幅方向中
心線側に寄った位置に位置する。従って、仮想キングピ
ン軸は、上記瞬間回転中心点と、車輪支持部材の下部側
の瞬間回転中心点（ロアアームがＡ形アームの場合は該
ロアアームと車輪支持部材との連結点、またロアアーム
が２本のリンク部材からなる場合は該両リンク部材の軸
延長線同士の交点）とを通る直線となり、この仮想キン
グピン軸は、車輪の幅方向中心線側に寄りかつ略鉛直に
立ち上がるようになり、ダブルウィッシュボーン式のも
のと同程度に理想の仮想キングピン軸に近付くことにな
る。

【００１１】その上、上記仮想キングピン軸は、上記上
下軸の傾きを変えることで変更可能である。ここで、車
輪のバンプ・リバウンド時アッパアームがその車体支持
点を中心として上下揺動するときには、連結部材はアッ
パアームと一体に上下揺動し、車輪支持部材ないし車輪
が上下変位する。従って、車輪のバンプ・リバウンドに
対するアッパアームの実質上の車幅方向長さは、その車
体支持点から連結部材と車輪支持部材との連結部の前後
軸までの距離となり、上記上下軸の位置及び傾きに何等
影響されないものとなる。このことから、仮想キングピ
ン軸の設定と車輪のバンプ・リバウンド時のキャンバ変
化特性の設定とを各々独立して行うことができることに
なる。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、上記アッ
パアームが、その中間部から連結部材側端部にかけれて
二股状に分岐した一対の分岐部を有し、該両分岐部間に
連結部材を挟んだ状態で両分岐部の先端をそれぞれ連結
部材に連結することにより、アッパアームと連結部材と
の連結強度を高めることができる。しかも、この連結部
は、上下軸廻りにのみ回動可能に連結するものであるか
ら、上記一対の分岐部は上下方向に分岐して拡がってい
るので、軸線が上下方向に延びるダンパー装置との間で
の部材干渉は容易に回避される。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１４】図１及び図２は本発明の第１実施例に係わ
る車両のサスペンション装置を示し、１は操舵輪たる車
輪（前輪）２を回転自在に支持する車輪支持部材として
のナックル部材であって、該ナックル部材１の下端はロ
アアーム３を介して、ナックル部材１の上端はアッパア
ーム４を介してそれぞれ車体側に連結されている。５は
車輪２の上下動を緩衝するショックアブソーバからなる
ダンパー装置であって、該ダンパー装置５の上端はラバ
ーマウント（図示せず）を介して車体６に弾性的に支持
され、ダンパー装置５の下端は上記ナックル部材１の上
下方向中間部に連結されている。

【００１５】上記ロアアーム３は前後２本のリンク部材
１１，１２からなり、前側のリンク部材１１は車幅方向
に沿って略直線状に延びており、該リンク部材１１の一
端（外端）は、ボールジョイント１３を介して上記ナッ
クル部材１の下端に連結され、リンク部材１１の他端
（内端）は、軸線が車体前後方向に延びるラバーブッシ
ュ１４を介して車体側の部材（図示しないが、例えばク
ロスメンバ等）に上下揺動可能に連結されている。ま
た、後側のリンク部材１２は湾曲した形状に形成されて
おり、該リンク部材１２の一端（外端）は、上記ナック
ル部材１の下端におけるリンク部材１１の連結点（ボー
ルジョイント１３の中心）の後側に近接した位置にボー
ルジョイント１５を介して連結され、リンク部材１２の
他端（内端）は、上記リンク部材１１とかなり離れた位
置で車体側の部材に対し、ラバーブッシュ１６を介して
上下揺動可能に連結されている。よって、上記両リンク
部材１１，１２の軸線同士は、それらのナックル部材１
との連結点（ボールジョイント１３，１５の中心）より
も車体外側の点Ｏ1 で交わるようになっている。

【００１６】上記ナックル部材１の上端には連結部材２
１が装着されているとともに、該連結部材２１には上記
アッパアーム４の外端が連結されている。上記連結部材
２１は、軸線が車体前後方向に延びる円筒状の第１ボス
部２１ａと、軸線が上下方向に延びる円筒状の第２ボス
部２１ｂとを有する。一方、ナックル部材１の上端部に
は、上記第１ボス部２１ａの前後両側に位置する一対の
支持部１ａ，１ａが一体形成されている。そして、前後
軸２３を上記一方の支持部１ａから上記第１ボス部５ａ
内を挿通して他方の支持部１ａにまで延設することによ
り、連結部材２１がナックル部材１に上記前後軸２３の
廻りにのみ回動可能に連結されている。上記アッパアー
ム４の内端は、車体側の部材（図示せず）に対し、軸線
が車体前後方向に延びるラバーブッシュ２６を介して一
点で上下揺動可能に連結されている。また、アッパアー
ム４は、その中間部から外端側にかけて上下に二股状に
分岐した一対の分岐部４ａ，４ａを有し、該両分岐部４
ａ，４ａ間に上記連結部材２１の第２ボス部２１ｂを挟
んだ状態で上下軸２７を一方の分岐部４ａから第２ボス
部２１ｂ内に挿通して他方の分岐部４ａにまで延設する
ことにより、連結部材２１がアッパアーム４に上記上下
軸２７の廻りにのみ回動可能に連結されている。

【００１７】さらに、上記ダンパー装置５の下端とナッ
クル部材１の中間部との連結部においては、ダンパー装
置５の下端に、軸線が車体前後方向に延びる円筒状のボ
ス部５ａが形成されている。一方、ナックル部材１の中
間部には、該ボス部５ａの前後両側に位置する一対の支
持部１ｂ，１ｂが一体形成されている。そして、前後軸
２８を上記一方の支持部１ｂから上記ボス部５ａ内を挿
通して他方の支持部１ｂにまで延設することにより、ダ
ンパー装置５がナックル部材１に上記前後軸２８の廻り
にのみ回動可能に連結されている。

【００１８】尚、ナックル部材１には、図示していない
が、その上下方向中間部から後方に延びるアーム部が一
体形成され、該アーム部の先端にステアリング装置のタ
イロッドが連結されて、ステアリング装置から伝達され
る操舵力によりナックル部材１ないし車輪２が左右に操
舵されるようになっている。

【００１９】次に、上記第１実施例の作用・効果を説明
するに、車輪２がステアリング装置からの操舵力をナッ
クル部材１を介して受けて左右に操舵されるとき、上記
ナックル部材１の下端側つまりロアアーム３側の瞬間回
転中心点は、該ロアアーム３を構成する２本のリンク部
材１１，１２の軸線同士の交点Ｏ1 である。また、ナッ
クル部材１の上端側の瞬間回転中心点は、該ナックル部
材１が連結部材２１とアッパアーム４との連結軸である
上下軸２７廻りに回動するとともに、ダンパー装置５、
ナックル部材１及びアッパアーム４等からなる構造体が
ダンパー装置５上端の車体連結点とアッパアーム４の車
体連結点（ラバーブッシュ２６の中心点）とを結ぶ直線
Ｌ1 廻りに回動変位することから、上記上下軸２７の軸
延長線Ｌ2 と上記直線Ｌ1 との交点Ｏ2 となる。従っ
て、仮想キングピン軸は、上記二つの交点Ｏ1 ，Ｏ2 を
通る直線Ｌ3 となるが、この仮想キングピン軸Ｌ3 は、
車輪２の幅方向中心線Ｌ4 側に寄りかつ略鉛直に立ち上
がるようになり、ダブルウィッシュボーン式のサスペン
ション装置と同程度に、車輪２の回転中心線Ｌ5 上では
車輪２の幅方向中心線Ｌ4 よりも若干車体内側を通り、
車輪２の接地面では若干ネガティブキングピンオフセッ
ト（−Δ）となるよう車輪２の幅方向中心線Ｌ4 よりも
若干車体外側を通る理想のものに近付くようになるの
で、サスペンション性能の向上を図ることができる。

【００２０】その上、上記仮想キングピン軸Ｌ3 は、上
記上下軸２７の傾きを変えることで変更可能であり、ま
た、この上下軸２７の傾きは、車輪２のバンプ・リバウ
ンド時のキャンバ変化特性に何等影響を与えることはな
い。つまり、車輪２のバンプ・リバウンド時アッパアー
ム４がその車体連結点（ラバーブッシュ２６）を中心と
して上下揺動するときには、連結部材２１はアッパアー
ム４と一体に上下揺動し、ナックル部材１ないし車輪２
が上下変位するので、車輪２のバンプ・リバウンドに対
するアッパアーム４の実質上の車幅方向長さは、その車
体支持点から連結部材２１とナックル部材１との連結部
の前後軸２３までの距離となり、上記上下軸２７の位置
及び傾きに何等影響されない。従って、仮想キングピン
軸Ｌ3 の設定と車輪２のバンプ・リバウンド時のキャン
バ変化特性の設定とを各々独立して適切に行うことがで
き、サスペンション性能の向上をより図ることができ
る。

【００２１】さらに、本実施例の場合、上記アッパアー
ム４が、その中間部から外端にかけれて上下に二股状に
分岐した一対の分岐部４ａ，４ａを有し、該両分岐部４
ａ，４ａ間に連結部材２１の第２ボス部２１ｂを挟んだ
状態で各分岐部４ａの先端を上下軸２７を介して連結部
材２１の第２ボス部２１ｂに連結したことにより、単に
一点でアッパアーム４と連結部材２１とを連結する場合
に比べて両者の連結強度を高めることができる。しか
も、上記一対の分岐部４ａ，４ａは上下に分岐して拡が
っているので、この分岐部４ａと干渉することなくダン
パー装置５の配置を容易に行うことができ、その配置レ
イアウトの自由度を高めることができる。

【００２２】図３は本発明の第２実施例に係わる車両の
サスペンション装置を示す。この第２実施例の場合、車
輪支持部材としてのナックル部材１´の上端部は、第１
実施例の場合におけるナックル部材１よりも上方に長く
延びている。サスペンション装置のその他の構成は、第
１実施例の場合と同じであり、同一部材には同一符号を
付してその説明は省略する。また、この第２実施例にお
いても、第１実施例の場合と同様の作用・効果を奏する
ことができるのは言うまでもない。

【００２３】尚、本発明は上記第１及び第２実施例に限
定されるものではなく、その他種々の変形例を包含する
ものである。例えば、上記第１実施例では、ナックル部
材１の上端と連結部材２１との連結部（ボス部２１
ａ）、連結部材２１とアッパアーム４との連結部（ボス
部２１ｂ）及びナックル部材１とダンパー装置５の下端
との連結部（ボス部５ａ）において、単に前後軸２３，
２８又は上下軸２７を用いて連結する構成としたが、本
発明は、これらの軸と直交する方向の変位を若干許容し
てこじれを防止をするために、上記各連結部に弾性ブッ
シュを介在するように構成してよい。

【００２４】

【発明の効果】以上の如く、本発明における車両のサス
ペンション装置によれば、仮想キングピン軸を、ダブル
ウィッシュボーン式と同程度に理想のものに近付けるこ
とができるとともに、アッパアームの車幅方向長さを変
えることなく上記仮想キングピン軸の傾きを変更するこ
とができるので、仮想キングピン軸の設定と車輪のバン
プ・リバウンド時のキャンバ変化特性の設定とを各々独
立して適切に行うことができ、サスペンション性能の向
上を図ることができる。

【００２５】特に、請求項２記載の発明によれば、ダン
パー装置の配置レイアウトの自由度を確保しながらアッ
パアームと連結部材との連結強度を高めることができる
という効果をも有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係わるサスペンション装
置の斜視図である。

【図２】同サスペンション装置の各構成部材の配置状態
を車体前方から見て示す正面図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す図１相当図である。

【符号の説明】

１，１´ ナックル部材（車輪支持部材） ２ 車輪（前輪） ３ ロアアーム ４ アッパアーム ５ ダンパー装置 ２１ 連結部材 ２３，２８ 前後軸 ２７ 上下軸

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車輪を回転自在に支持する車輪支持部材
   と、 一端が該車輪支持部材の下端に連結され、他端が車体に
   上下揺動可能に連結されたロアアームと、 上端が車体に連結され、下端が上記車輪支持部材に前後
   軸廻りにのみ回動可能に連結されたダンパー装置と、 上記車輪支持部材の上端に前後軸廻りにのみ回動可能に
   連結された連結部材と、 一端が車体に一点で連結さ
   れ、他端が上記連結部材に上下軸廻りにのみ回動可能に
   連結されたアッパアームと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】 上記アッパアームは、その中間部から連
   結部材側端部にかけれて二股状に分岐した一対の分岐部
   を有し、該両分岐部間に連結部材を挟んだ状態で両分岐
   部の先端がそれぞれ連結部材に連結されている請求項１
   記載の車両のサスペンション装置。