JPH106729A - 操舵輪用サスペンション装置 - Google Patents

操舵輪用サスペンション装置

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JPH106729A
JPH106729A JP16024896A JP16024896A JPH106729A JP H106729 A JPH106729 A JP H106729A JP 16024896 A JP16024896 A JP 16024896A JP 16024896 A JP16024896 A JP 16024896A JP H106729 A JPH106729 A JP H106729A
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JP
Japan
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shock absorber
upper arm
wheel
connection point
vehicle body
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JP16024896A
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English (en)
Inventor
Tamiyoshi Kasahara
民良 笠原
Yoshihiro Kawabe
喜裕 川辺
Kenji Kawagoe
健次 川越
Takuya Murakami
拓也 村上
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/10Independent suspensions
    • B60G2200/14Independent suspensions with lateral arms
    • B60G2200/144Independent suspensions with lateral arms with two lateral arms forming a parallelogram
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2200/00Indexing codes relating to suspension types
    • B60G2200/40Indexing codes relating to the wheels in the suspensions
    • B60G2200/46Indexing codes relating to the wheels in the suspensions camber angle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60GVEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
    • B60G2202/00Indexing codes relating to the type of spring, damper or actuator
    • B60G2202/30Spring/Damper and/or actuator Units
    • B60G2202/31Spring/Damper and/or actuator Units with the spring arranged around the damper, e.g. MacPherson strut
    • B60G2202/312The spring being a wound spring
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    • B60G2204/10Mounting of suspension elements
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    • B60G2204/129Damper mount on wheel suspension or knuckle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60G2204/00Indexing codes related to suspensions per se or to auxiliary parts
    • B60G2204/40Auxiliary suspension parts; Adjustment of suspensions
    • B60G2204/416Ball or spherical joints

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  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】ショックアブソーバの摺動軸線とA型アッパア
ームの揺動軸線との規制をなくしてレイアウトの自由度
を高める。 【解決手段】ショックアブソーバ15の上端が車体側部
材に連結される連結点U点及び当該ショックアブソーバ
15がA型アッパアーム6に連結される連結点L点とを
結ぶ直線j上に、ショックアブソーバ15が車輪支持部
材1に連結される連結点M点を配置して、このM点及び
A型ロアアーム4と車輪支持部材1との連結点Bを結ぶ
キングピン軸kに対して、仮にショックアブソーバ15
が前記直線j回りに回転しても、キングピン軸kの上側
の1点を構成するM点の位置が変位しないように構成す
ることで、ショックアブソーバ摺動軸線nとA型アッパ
アーム揺動軸線lとが自由に配置できるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のフロント
サスペンション装置など、車両の操舵輪用サスペンショ
ン装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の操舵輪用(フロント)サスペンシ
ョン装置としては例えば特開平1−136804号公報
に記載されているものがある。
【0003】この従来例に記載される操舵輪用サスペン
ション装置では、車輪を回転自在に支持する車輪支持部
材の下部領域が、A型アーム部材からなる下部アーム又
はリンク部材によって上下方向に揺動可能に且つ転舵可
能に車体側部材に取付けられている。また、この車輪支
持部材の上部領域においては、ショックアブソーバ部材
の下部ケース部材に一体に取付けられた中間部材が、当
該車輪支持部材の上部領域に、上下方向に揺動可能に且
つ転舵可能に取付けられている。そして、このショック
アブソーバ部材に一体に取付けられた中間部材が、H型
アーム部材からなる上部アーム部材によって上下方向に
揺動可能に車体側部材に取付けられている。勿論、この
操舵輪用サスペンション装置の前記車輪支持部材には、
操向装置に接続されるタイロッド部材が取付けられてお
り、このタイロッド部材の操作によって、前記中間部材
と車輪支持部材の上部領域との連結点,即ちショックア
ブソーバ部材の下部ケース部材と車輪支持部材との連結
点及び当該車輪支持部材の下部領域と前記A型下部アー
ム部材との連結点を結ぶ直線を転舵軸,即ちキングピン
軸として車輪支持部材及び車輪の転舵が行われる。
【0004】この操舵輪用サスペンション装置によれ
ば、操舵の応答性を向上させることができると共に、シ
ョックアブソーバ部材上端の車体側部材への取付け点を
低くすることができるから、結果的にボンネットフード
等の高さを低くすることができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の操舵輪用サスペンション装置にあっては、ショッ
クアブソーバ部材の下部ケース部材に一体に取付けられ
ている中間部材が、前記H型アーム部材からなる上部ア
ーム部材(以下、H型上部アーム部材とも記す)によっ
て車体に取付けられているため、以下のような問題があ
る。
【0006】即ち、このショックアブソーバ部材と中間
部材とH型上部アーム部材とから構成される機構を抜き
出してみると図11のようになる。ここで、H型上部ア
ーム部材の車体側部材への取付け軸(以下、H型上部ア
ーム部材揺動軸線とも記す)をl,中間部材とH型上部
アーム部材との取付け軸(以下、中間部材揺動軸線とも
記す)をm,ショックアブソーバ部材の摺動軸線(以
下、ショックアブソーバ摺動軸線とも記す)をnとする
と、この機構が上下方向に自由に揺動するためには、シ
ョックアブソーバ摺動軸線nが上下方向に自在に揺動す
る平面pは、前記H型上部アーム部材揺動軸線l及び中
間部材揺動軸線mの双方に垂直でなければならない、換
言すれば、H型上部アーム部材揺動軸線l及び中間部材
揺動軸線mの双方に垂直で且つショックアブソーバ摺動
軸線nを含む平面pが存在しなければならないという規
制がある。若し、この条件が満たされなければ、この従
来の構成は自由に上下方向に揺動することができないか
ら、ショックアブソーバ部材やH型上部アーム部材の取
付け部が曲げやこじりを伴いながら上下に揺動すること
になり、その場合にはサスペンション装置のスムーズな
動作は期待できない。この点だけでも、レイアウト上に
大きな制約が生じる。
【0007】また、前記H型上部アーム部材の取付け
軸,即ち揺動軸線lは、車両側面視における車輪支持部
材の瞬間中心の位置を決定していることから、サスペン
ション装置としてのアンチダイブジオメトリ/アンチリ
フトジオメトリの設定に密接に関係している。ところ
が、このH型上部アーム部材揺動軸線lもまた、前述の
ようにショックアブソーバ摺動軸線nとの間で前記条件
を満足しなければならないことから、例えば図12に示
すようにショックアブソーバ部材の特に上端車体側取付
け点のレイアウト要件によっては、望ましいH型上部ア
ーム部材揺動軸線lを設定できないことがあり、逆にH
型上部アーム部材揺動軸線lを先に設定してしまうと、
ショックアブソーバ部材上端の車体側部材への取付け点
が制約されるという問題がある。
【0008】また、コイルスプリング等のバネ部材を車
体側部材とサスペンション装置,例えば上部アーム部材
との間に介装する場合には、当該コイルスプリング等の
バネ部材の軸線は、アーム部材揺動軸線と垂直でなけれ
ばならず、前述のようにショックアブソーバ摺動軸線n
とH型上部アーム部材揺動軸線lとが垂直でなければな
らないことから、ショックアブソーバ摺動軸線nと同一
又は平行でなければならない。つまり、例えば前記ボン
ネットフードを更に低くするためにコイルスプリング等
のバネ部材の軸線をショックアブソーバ摺動軸線nから
ずらし、これをH型上部アーム部材と車体側部材との間
に介装しようとしたとき、このH型上部アーム部材揺動
軸線lもまた、ショックアブソーバ摺動軸線nに垂直で
あることから、結果的に、コイルスプリング等からなる
バネ部材の軸線は、少なくとも車両側面視において、シ
ョックアブソーバ摺動軸線nに平行でなければならない
ことになる。この条件を満足しながら、前述のようにボ
ンネットフードを更に低くするためにコイルスプリング
等のバネ部材をショックアブソーバ摺動軸線nからずら
して配置する場合には、当該バネ部材の軸線を,ショッ
クアブソーバ摺動軸線nに対して車両幅方向の何れか一
方(主として車両幅方向内側)に平行又はH型上部アー
ム部材の揺動を吸収できる程度に平行にオフセットする
しかない。すると、サスペンション装置として車両幅方
向への所要スペースが大きくなり、例えば前輪操舵でエ
ンジン前置きのような場合にはエンジンルームが狭くな
るなど、レイアウト上の制約が大きくなってしまう。ま
た、より省スペースを達成可能なトーションバースプリ
ング等をバネ部材として上部アーム部材に用いようとす
る場合には、ショックアブソーバ部材の上端部の前後位
置,即ちショックアブソーバ部材の側面視における傾き
と、上部アーム部材の揺動軸線,即ちトーションバース
プリングの延在方向との間に大きなレイアウト上の制約
が生じることになる。
【0009】また、これらのレイアウト上の規制や満足
すべき幾何学的な条件は、ショックアブソーバ部材がH
型上部アーム部材によって所定の軸回りにのみ上下方向
に揺動可能に車体側部材に取付けられているためである
から、この限定を解除するために、例えば上部アーム部
材に所謂A型アーム部材を用い、ショックアブソーバ部
材とA型上部アーム部材とを一点で上下揺動可能に連結
することができれば、前述のようなレイアウト上の規制
や満足すべき幾何学的な条件はなくなる。しかしなが
ら、単にショックアブソーバをA型上部アーム部材に一
点で連結しただけでは、車輪支持部材の上部領域を車両
前後方向に拘束することができず、つまりこの連結点を
中心にショックアブソーバ部材が回転するなどの自由度
が残っているから、前記キングピン軸を構成する当該シ
ョックアブソーバ部材と車輪支持部材との連結点が移動
してしまい、操舵輪用サスペンション装置そのものとし
て成立しなくなってしまう。
【0010】本発明は、前記諸問題を解決すべく開発さ
れたものであり、ショックアブソーバ部材の下部ケース
部材をA型上部アーム部材に一点で連結しながら、両者
の連結点及びショックアブソーバ部材の下部ケース部材
と車輪支持部材との連結点及びショックアブソーバ部材
の上端車体側部材との連結点を適切に配置することによ
り、操舵輪用サスペンション装置としての機能を達成し
ながら、前述のような幾何学的な条件を排除してレイア
ウトの自由度を向上可能な操舵輪用サスペンション装置
を提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうち請求項1に係る操舵輪用サスペンショ
ン装置は、車両の操舵輪用サスペンション装置であっ
て、上端が車体側部材に取付けられて車輪の上下動に伴
って伸縮するショックアブソーバ部材を有し、車輪を回
転可能に支持する車輪支持部材には、操向装置に接続さ
れるタイロッド部材が取付けられると共に、当該車輪支
持部材の下部領域が少なくとも1本以上の下部アーム又
はリンク部材によって上下方向に揺動可能に且つ転舵可
能に車体側部材に連結され、当該車輪支持部材の上部領
域が前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材に上
下方向に揺動可能に且つ転舵可能に取付けられ、当該シ
ョックアブソーバ部材の下部ケース部材がA型上部アー
ム部材によって上下方向に揺動可能に車体側部材に連結
され、前記ショックアブソーバ部材と車体側部材との連
結点及び前記車輪支持部材とショックアブソーバ部材の
下部ケース部材との連結点及び前記ショックアブソーバ
部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材との連結点
が1本の直線上又はほぼ直線上に配置されたことを特徴
とするものである。
【0012】この発明では、互いに転舵可能に連結され
る前記車輪支持部材とショックアブソーバ部材の下部ケ
ース部材との連結点及び当該車輪支持部材と下部アーム
又はリンク部材との連結点を結ぶ直線を転舵軸,即ちキ
ングピン軸として、前記操向装置に接続されるタイロッ
ドを操作することによって車輪支持部材並びに車輪が転
舵される。一方、前記下部ケース部材を含むショックア
ブソーバ部材は、前記A型上部アーム部材との連結点及
び車体側部材との連結点を結ぶ直線の回りに回転可能で
ある。しかしながら、前記ショックアブソーバ部材と車
体側部材との連結点及び前記車輪支持部材とショックア
ブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び前記ショ
ックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム
部材との連結点が1本の直線上又はほぼ直線上に配置さ
れているために、例え下部ケース部材を含むショックア
ブソーバ部材が、前記直線回りに回転したとしても、前
記キングピン軸を決定するショックアブソーバ部材の下
部ケース部材と車輪支持部材との連結点の位置そのもの
は変位しない。従って、まず操舵輪用サスペンション装
置としての主要な前提要件を満足する。一方、この下部
ケース部材を含むショックアブソーバ部材は、前記A型
上部アーム部材との連結点及び車体側部材との連結点を
結ぶ直線の回りに回転しても構わないわけであるから、
当該ショックアブソーバ部材の下部ケース部材は前記A
型上部アーム部材を介して車体側部材に上下方向に揺動
可能に取付けられていればよいことになり、従ってサス
ペンション装置が自由に上下動するために、ショックア
ブソーバ部材自体の向き,即ちショックアブソーバ部材
の摺動軸線と当該A型上部アーム部材の揺動軸線とは、
前記従来のような幾何学的条件などの拘束条件を必要と
しない。従って、前記アンチダイブジオメトリ/アンチ
リフトジオメトリを設定するために重要なA型上部アー
ム部材の揺動軸線と、ショックアブソーバ部材上端の車
体側部材への取付け点とを自由にレイアウトすることが
できる。また、前述のようにショックアブソーバ摺動軸
線とA型上部アーム部材揺動軸線との間に何らの拘束条
件もないことから、コイルスプリング等のバネ部材を車
体側部材とサスペンション装置との間に介装する場合に
は、当該コイルスプリング等のバネ部材の軸線を、ショ
ックアブソーバ摺動軸線に対して互いに傾けて配置した
り、こうしたバネ部材に、より省スペースを達成可能な
トーションバースプリング等を使用することも可能とな
る。
【0013】また、本発明のうち請求項2に係る操舵輪
用サスペンション装置は、前記車輪支持部材とショック
アブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び前記シ
ョックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アー
ム部材との連結点を、当該ショックアブソーバ部材の摺
動軸線上又はほぼ摺動軸線上に配置したことを特徴とす
るものである。
【0014】この発明では、前記ショックアブソーバ部
材と車体側部材との連結点及びショックアブソーバ部材
の下部ケース部材とA型上部アーム部材との連結点を結
ぶ直線上にある前記車輪支持部材とショックアブソーバ
部材の下部ケース部材との連結点を、ショックアブソー
バ部材の摺動軸線上に配置することにより、当該ショッ
クアブソーバ部材と車体側部材との連結点及びショック
アブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材
との連結点を結ぶ直線回りに回転する下部ケース部材を
含むショックアブソーバ部材の回転スペースを最小化す
ることができ、その分だけレイアウトの自由度が高ま
る。
【0015】また、本発明のうち請求項3に係る操舵輪
用サスペンション装置は、コイルスプリングからなるバ
ネ部材を前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材
と車体側部材との間に配置し、当該コイルスプリングか
らなるバネ部材の軸線を、前記ショックアブソーバ部材
と車体側部材との連結点及び前記車輪支持部材とショッ
クアブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び前記
ショックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部ア
ーム部材との連結点が配置される直線と一致又はほぼ一
致させたことを特徴とするものである。
【0016】この発明では、ショックアブソーバ部材の
下部ケース部材と車体側部材との間に配置されるコイル
スプリングからなるバネ部材の軸線を、前記ショックア
ブソーバ部材と車体側部材との連結点及び前記車輪支持
部材とショックアブソーバ部材の下部ケース部材との連
結点及び前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材
とA型上部アーム部材との連結点が配置される直線と一
致又はほぼ一致させてショックアブソーバ部材上部の回
りにコイルスプリングからなるバネ部材を配置したこと
により、当該ショックアブソーバ部材の上部回りの必要
スペースを最小化することができ、その分だけレイアウ
トの自由度が高まる。
【0017】また、本発明のうち請求項4に係る操舵輪
用サスペンション装置は、コイルスプリングからなるバ
ネ部材を前記A型上部アーム部材と車体側部材との間に
配置し、車両側面視において、当該コイルスプリングか
らなるバネ部材の軸線と前記ショックアブソーバ部材の
摺動軸線とが互いに傾くように、当該バネ部材及びショ
ックアブソーバ部材を配置したことを特徴とするもので
ある。
【0018】この発明では、例えばボンネットフードの
高さを更に低くするためにコイルスプリングからなるバ
ネ部材をショックアブソーバ部材からずらして前記A型
上部アーム部材と車体側部材との間に配置しようとした
とき、前記請求項1に係る発明に示すように、当該コイ
ルスプリング等のバネ部材の軸線を、ショックアブソー
バ摺動軸線に対して互いに傾けて配置することが可能で
あるから、車両側面視において、当該コイルスプリング
からなるバネ部材の軸線と前記ショックアブソーバ部材
の摺動軸線とが互いに傾くように、当該バネ部材及びシ
ョックアブソーバ部材を配置することにより、車両正面
視においては、例えばショックアブソーバ部材の下部と
コイルスプリングからなるバネ部材の下部とは車両幅方
向に互いに離れた位置でA型上部アーム部材に取付けら
れる必要があるが、ショックアブソーバ部材の上部とコ
イルスプリングからなるバネ部材の上部とは、互いに接
近した位置で車体側部材に取付けることができ、その分
だけ車両幅方向への所要スペースを小さくすることがで
き、レイアウトの自由度が高まる。
【0019】また、本発明のうち請求項5に係る操舵輪
用サスペンション装置は、トーションバースプリング部
材からなるバネ部材を、前記A型上部アーム部材の揺動
軸部に配置したことを特徴とするものである。
【0020】この発明では、前記請求項1に係る発明に
示すように、ショックアブソーバ部材の摺動軸線とA型
上部アーム部材の揺動軸線とを自在にレイアウトするこ
とができるから、このA型上部アーム部材の揺動軸部
に、トーションバースプリング部材からなるバネ部材を
用いることにより、例えばコイルスプリングからなるバ
ネ部材よりも必要とするスペースを小さくでき、その分
だけレイアウトの自由度が高まる。
【0021】また、本発明のうち請求項6に係る操舵輪
用サスペンション装置は、前記車輪支持部材とショック
アブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び前記シ
ョックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アー
ム部材との連結点の少なくとも何れか一方に弾性ブッシ
ュを介装したことを特徴とするものである。
【0022】この発明では、前記車輪支持部材とショッ
クアブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び前記
ショックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部ア
ーム部材との連結点の少なくとも何れか一方に弾性ブッ
シュを介装することにより、路面からの振動入力が遮断
されるので、ロードノイズや段差通過時のショックが低
減される。
【0023】また、本発明のうち請求項7に係る操舵輪
用サスペンション装置は、前記下部アーム又はリンク部
材が、その一端が車輪支持部材に一点で連結され且つそ
の他端が車体側部材に二点で連結されたA型アーム部材
で構成されることを特徴とするものである。
【0024】この発明では、下部アーム又はリンク部材
の一端が車輪支持部材に一点で,他端が車体側部材に二
点で連結される,所謂A型アーム部材であるために、従
来のA型下部アーム式サスペンションと同様に、例えば
特に車両側面視におけるサスペンションアライメントで
のトー変化を抑制して操安性を向上すると共に乗心地も
向上することが可能となる。
【0025】また、本発明のうち請求項8に係る操舵輪
用サスペンション装置は、前記下部アーム又はリンク部
材が、一端及び他端が車輪支持部材及び車体側部材の夫
々に一点で連結された二本のリンク部材で構成されるこ
とを特徴とするものである。
【0026】この発明では、下部アーム又はリンク部材
が、一端及び他端が車輪支持部材及び車体側部材の夫々
に一点で連結された二本のリンク部材で構成されるた
め、この二本の下部リンク部材が、所謂A型アームを分
割した形状の所謂ダブルピボット式サスペンションと同
様のアライメントを可能とし、従って二本の下部リンク
部材の交点をより車両横方向外側にとることができるか
ら、この交点及び前記ショックアブソーバと車輪支持部
材との連結点を結ぶ仮想キングピン軸の設定自由度が高
まり、これを適切な状態に設定する,即ちキングピン傾
角を適切に設定して乗心地や操安性をより一層向上する
ことができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち請求
項1に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、前記
下部ケース部材を含むショックアブソーバ部材が、前記
A型上部アーム部材との連結点及び車体側部材との連結
点を結ぶ直線の回りに回転しても、前記ショックアブソ
ーバ部材と車体側部材との連結点及び前記車輪支持部材
とショックアブソーバ部材の下部ケース部材との連結点
及び前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材とA
型上部アーム部材との連結点が1本の直線上又はほぼ直
線上に配置されているために、転舵軸,即ちキングピン
軸を構成する前記車輪支持部材とショックアブソーバ部
材の下部ケース部材との連結点は変位せず、従って当該
ショックアブソーバ部材の下部ケース部材は前記A型上
部アーム部材を介して車体側部材に上下方向に揺動可能
に取付けられていればよいことになり、ショックアブソ
ーバ部材の摺動軸線と当該A型上部アーム部材の揺動軸
線とは、前記従来のような幾何学的条件などの拘束条件
を必要とせず、前記アンチダイブジオメトリ/アンチリ
フトジオメトリを設定するために重要なA型上部アーム
部材の揺動軸線と、ショックアブソーバ部材上端の車体
側部材への取付け点とを自由にレイアウトすることがで
きる。
【0028】また、本発明のうち請求項2に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、前記1本の直線上にあ
るショックアブソーバ部材と車体側部材との連結点及び
ショックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部ア
ーム部材との連結点及び車輪支持部材とショックアブソ
ーバ部材の下部ケース部材との連結点を、ショックアブ
ソーバ部材の摺動軸線上に配置することにより、当該シ
ョックアブソーバ部材と車体側部材との連結点及びショ
ックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム
部材との連結点を結ぶ直線回りに回転する下部ケース部
材を含むショックアブソーバ部材の回転スペースを最小
化することができ、その分だけレイアウトの自由度が高
まる。
【0029】また、本発明のうち請求項3に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、ショックアブソーバ部
材の下部ケース部材と車体側部材との間に配置されるコ
イルスプリングからなるバネ部材の軸線を、前記ショッ
クアブソーバ部材と車体側部材との連結点及び前記車輪
支持部材とショックアブソーバ部材の下部ケース部材と
の連結点及び前記ショックアブソーバ部材の下部ケース
部材とA型上部アーム部材との連結点が配置される直線
と一致又はほぼ一致させてショックアブソーバ部材上部
の回りにコイルスプリングからなるバネ部材を配置した
ことにより、当該ショックアブソーバ部材の上部回りの
必要スペースを最小化することができ、その分だけレイ
アウトの自由度が高まる。
【0030】また、本発明のうち請求項4に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、例えばボンネットフー
ドの高さを更に低くするためにコイルスプリングからな
るバネ部材をショックアブソーバ部材からずらして前記
A型上部アーム部材と車体側部材との間に配置しようと
したとき、車両側面視において、当該コイルスプリング
からなるバネ部材の軸線と前記ショックアブソーバ部材
の摺動軸線とが互いに傾くように、当該バネ部材及びシ
ョックアブソーバ部材を配置することにより、車両正面
視においては、例えばショックアブソーバ部材の下部と
コイルスプリングからなるバネ部材の下部とは車両幅方
向に互いに離れた位置でA型上部アーム部材に取付けら
れる必要があるが、ショックアブソーバ部材の上部とコ
イルスプリングからなるバネ部材の上部とは、互いに接
近した位置で車体側部材に取付けることができ、その分
だけ車両幅方向への所要スペースを小さくすることがで
き、レイアウトの自由度が高まる。
【0031】また、本発明のうち請求項5に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、前記A型上部アーム部
材の揺動軸部に、トーションバースプリング部材からな
るバネ部材を用いることにより、例えばコイルスプリン
グからなるバネ部材よりも必要とするスペースを小さく
でき、その分だけレイアウトの自由度が高まる。
【0032】また、本発明のうち請求項6に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、前記車輪支持部材とシ
ョックアブソーバ部材の下部ケース部材との連結点及び
前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材とA型上
部アーム部材との連結点の少なくとも何れか一方に弾性
ブッシュを介装することにより、路面からの振動入力が
遮断されるので、ロードノイズや段差通過時のショック
が低減される。
【0033】また、本発明のうち請求項7に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、下部アーム又はリンク
部材の一端が車輪支持部材に一点で,他端が車体側部材
に二点で連結される,所謂A型アーム部材であるため
に、従来のA型下部アーム式サスペンションと同様に、
例えば特に車両側面視におけるサスペンションアライメ
ントでのトー変化を抑制して操安性を向上すると共に乗
心地も向上することが可能となる。
【0034】また、本発明のうち請求項8に係る操舵輪
用サスペンション装置によれば、下部アーム又はリンク
部材が、一端及び他端が車輪支持部材及び車体側部材の
夫々に一点で連結された二本のリンク部材で構成される
ため、この二本の下部リンク部材が、所謂A型アームを
分割した形状の所謂ダブルピボット式サスペンションと
同様のアライメントを可能とし、従って二本の下部リン
ク部材の交点をより車両横方向外側にとることができる
から、この交点及び前記ショックアブソーバと車輪支持
部材との連結点を結ぶ仮想キングピン軸の設定自由度が
高まり、これを適切な状態に設定する,即ちキングピン
傾角を適切に設定して乗心地や操安性をより一層向上す
ることができる。
【0035】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。ここでは、前左右輪に反転して実
施化された本発明の操舵輪用サスペンション装置のう
ち、特に前左輪のフロントサスペンション装置に代表し
て説明を行う。勿論、前右輪のそれについては図面を反
転し、説明中の「右」を「左」に、「左」を「右」に置
換して考えればよい。
【0036】図1aは、本発明の第1実施形態を示す概
略構成を示す斜視図であり、図中、1は、図示されない
前輪を回転自在に支持する車輪支持部材であって、中央
部に前輪の車軸を挿通支持する円筒部1aが形成されて
いると共に、下端部(下部領域)1bにボールジョイン
ト3を介してロアアーム(下部アーム又はリンク部材)
4が連結され、上端部(上部領域)1cには、後述する
連結機構5を介してショックアブソーバ(ショックアブ
ソーバ部材)15のシリンダチューブ(下部ケース部
材)15aが回転自在に連結され、また中央部後方側に
突出延長する支持部1dにタイロッド8が連結されてお
り、前記ショックアブソーバ15の下端部がボールジョ
イント9を介してA型アッパアーム(A型上部アーム部
材)6に連結されている。
【0037】本実施形態のロアアーム4は、車幅方向に
延長して配設され、その車幅方向外側端がボールジョイ
ント3を介して車輪支持部材1の下端部1bに回転自在
に連結され、内側端が二股に分岐されて夫々の端部が弾
性ブッシュ4a,4bを介してサスペンションメンバー
等の車体側部材(図示せず)に連結され、平面からみて
凡そA字状のA型アームに形成されている。従って、こ
のロアアーム4では、車輪支持部材1の上下方向の移動
即ちバウンド及びリバウンドは許容するが、車輪支持部
材1の前後方向の移動に対してはこれを阻止することに
なる。また、車輪支持部材1の下端部1bとロアアーム
4とがボールジョイント3を介して回転自在,つまり転
舵可能に連結されているため、この連結点B点が、後述
するキングピン軸の下側の1点を構成する。
【0038】前記ショックアブソーバ15は、その下部
に配設されたシリンダチューブ15aの凡そ中央部が、
後述する連結機構5を介して前記車輪支持部材1の上端
部1cに回転自在に連結されていると共に、このシリン
ダチューブ15aから上方に突出するピストンロッド1
5bの上端が図示されない取付板やマウントラバーなど
を介して車体側部材(図示せず)に取付けられている。
なお、このショックアブソーバ15と車体側部材との連
結点をU点と称し、本実施形態では、このU点は、ショ
ックアブソーバ15の摺動軸線,即ち凡そ前記ピストン
ロッド15bの移動方向中心線上に位置する。
【0039】このうち、ショックアブソーバ15のシリ
ンダチューブ15aを車輪支持部材1の上端部1cに連
結するための連結機構5を図2に示す。この連結機構5
は、所謂球面座を応用したものであり、まず、シリンダ
チューブ15aのほぼ中央部に形成された小径部15a
1 に、外周の中央部が、所定の曲率半径で外側に球状に
突出する凡そ円筒状の雄側球面部材5aが緊密に嵌合さ
れて固定されている。そして、この雄側球面部材5aの
外周には、前記球状突出部と同等の曲率半径で、内周の
中央部が球状に窪んだ雌側球面部材5bが緊密に被嵌さ
れている。従って、この雌側球面部材5bは、前記雄側
球面部材5aの球状突出部に沿って、図2のM点を中心
に自在に回転可能である。そして、この雌側球面部材5
bを、前記車輪支持部材1の上端部1cに形成された凡
そ上下方向に貫通する貫通孔1c 1 内に嵌入し、当該雌
側球面部材5bの下端部を、当該貫通孔1c1 の下端鍔
部1c2 で支持した状態で、内孔上端に上端鍔部5c2
が形成されたナット部材5cを、ショックアブソーバ1
5の上端からその外側を通して、前記貫通孔1c1の上
部に形成されたネジ孔1c3 に螺合し、締付けて、前記
ナット部材5cの上端鍔部5c2 と前記貫通孔1c1
下端鍔部1c2 とで前記雌側球面部材5bの上下端部を
締付けるようにして当該雌側球面部材5bを車輪支持部
材1の上端部1cに固定する。これにより、ショックア
ブソーバ15と車輪支持部材1とは互いに、前記M点を
中心に自由に回転する。このM点を、ショックアブソー
バ15と車輪支持部材1との連結点と称し、本実施形態
では、この連結点M点が、前記ショックアブソーバ15
の摺動軸線,即ち前記ピストンロッド15bの移動方向
中心線上に位置する。ちなみに、このショックアブソー
バ15と車輪支持部材1との連結点M点は、後述するキ
ングピン軸の上側の1点を構成する。
【0040】ちなみに、本実施形態では、前記ショック
アブソーバ15の上部,即ち凡そ前記ピストンロッド1
5bの周囲にコイルスプリング16からなるバネ部材が
配設され、このコイルスプリング16は前記シリンダチ
ューブ15aに一体に固定された受部15cと図示され
ない車体側部材との間に介装されている。また、本実施
形態では、このコイルスプリング16の軸線を、前記シ
ョックアブソーバ15の摺動軸線,即ち凡そ前記ピスト
ンロッド15bの移動方向中心線に一致させてある。
【0041】一方、前記A型アームに形成されたA型ア
ッパアーム6は、車幅方向に延長して配設され、その車
幅方向外側端がボールジョイント9を介して前記ショッ
クアブソーバ15のシリンダチューブ15aの下端部1
5a1 に回転自在に連結され、二股に分岐された夫々の
内側端部が弾性ブッシュ6a,6bを介してサスペンシ
ョンメンバー等の車体側部材(図示せず)に連結されて
いる。従って、このA型アッパアーム6では、ショック
アブソーバ15の上下方向の移動は許容するが、当該シ
ョックアブソーバ15の下端部15c1 の前後方向の移
動に対してはこれを阻止することになる。このボールジ
ョイント9を介したA型アッパアーム6とショックアブ
ソーバ15の下端部15c1 との上下方向に揺動可能な
(性格には全方向に回転可能である)連結点をL点と称
する。
【0042】さらに、前記タイロッド8は、図示しない
ステアリング装置(操向装置)に連結されている。次
に、上記実施形態の動作を説明する。
【0043】上記構成を有するサスペンションを骨格図
的に表したのが図1bである。本実施形態で、前記タイ
ロッド8を操作すると、車輪支持部材1及び車輪(前左
輪)2は、互いに回転可能,即ち転舵可能に連結されて
いる前記車輪支持部材1とショックアブソーバ15との
連結点M点及び前記車輪支持部材1とロアアーム4との
連結点B点を中心として回転転舵されるから、このM点
及びB点を通る直線が転舵軸,即ちキングピン軸kにな
る。
【0044】一方、前記A型アッパアーム6にボールジ
ョイント9を介して連結されたシリンダチューブ15a
を含むショックアブソーバ15は、当該A型アッパアー
ム6との前記連結点L点及び車体側部材との前記上端連
結点U点を結ぶ直線jの回りに回転可能であり、現実的
に車輪を通じた外乱や転舵の際に回転することもあり得
る。しかしながら、本実施形態では、このL点及びU点
を結ぶ直線j上に、前記車輪支持部材1とショックアブ
ソーバ15との連結点M点がある、即ちU点,M点,L
点が1本の直線j上に配置されているために、例えシリ
ンダチューブ15aを含むショックアブソーバ15が回
転しても、当該M点の位置は変位せず、従って前記キン
グピン軸kは常に一意に決定されるから、操舵輪用サス
ペンション装置としての前提要件を満足する。
【0045】また、シリンダチューブ15aを含むショ
ックアブソーバ15は、前記L点及びU点を結ぶ直線j
回りに回転しても差し支えないのであるから、前記A型
アッパアーム6が車体側部材に対して揺動するA型アッ
パアーム揺動軸線lと、ショックアブソーバ15のショ
ックアブソーバ摺動軸線n(本実施形態では前記直線j
と同じ)とは、何らの幾何学的規制も必要としないで、
スムーズに上下動し、当然ながらショックアブソーバ1
5やA型アッパアーム6の取付け部が曲げやこじりを伴
いながら上下に揺動することもない。従って、図3に示
すように、両者,即ちA型アッパアーム揺動軸線lとシ
ョックアブソーバ摺動軸線nとを自由に設定可能となる
から、例えばアンチダイブジオメトリ/アンチリフトジ
オメトリを設定するために重要なA型アッパアーム6の
揺動軸線lと、ショックアブソーバ15上端の車体側部
材への取付け点とを、車両の仕様に応じて自由にレイア
ウトすることができる。
【0046】また、本実施形態では、前記ショックアブ
ソーバ15が回転可能なL点及びU点を結ぶ直線jと前
記ショックアブソーバ摺動軸線nとを一致させたため、
当該ショックアブソーバ15が当該直線j回りに回転す
るために必要なスペースを最小化することができ、その
分だけレイアウトの自由度が高まる。更に、本実施形態
では、前記ショックアブソーバ15の上部周囲に配設さ
れたコイルスプリング16の軸線hを、前記U点,M
点,L点を通る直線jに一致させると共にそれがショッ
クアブソーバ摺動軸線nにも一致しているため、当該コ
イルスプリング16及びショックアブソーバ15の上部
に必要とされるスペースを最小化することができ、その
分だけレイアウトの自由度が高まる。また、このうち、
特にコイルスプリング16の軸線hを、前記U点,M点
(本発明ではL点も含む)を通る直線jに一致させるこ
とにより、例えば車輪及び車輪支持部材1のバウンド・
リバウンドのように伴って、この直線j上で作用する上
下方向の荷重に対して、コイルスプリング16の弾性力
(反力)がこの直線j上で逆方向に作用するから、この
弾性力が当該上下方向の荷重と等しくなるように当該コ
イルスプリング16の弾性係数等を設定することで、実
質的にショックアブソーバ15には荷重は作用せず、単
にコイルスプリング16の変位(厳密には変位する速度
である)に対してのみ減衰力を発現するようにすれば、
ショックアブソーバ15に曲げ力が作用することはな
く、例えばピストンとシリンダチューブとの間などに発
生する摩擦力(フリクション)を低減して乗心地を向上
することも可能である。
【0047】次に、本発明の第2実施形態を図4,図5
について説明する。この第2実施形態は、上述した第1
実施形態と同様の構成を有する部分が多いため、同等の
構成部材には同等の符号を附してその詳細説明はこれを
省略する。本実施形態と、第1実施形態との最も大きな
差異は、前述したショックアブソーバ15と車体側部材
との連結点U点,ショックアブソーバ15と車輪支持部
材1との連結点M点,ショックアブソーバ15とA型ア
ッパアーム6との連結点L点を結ぶ直線jと、ショック
アブソーバ15の摺動軸線nとがずれている点にある。
これに伴って、ショックアブソーバ15のシリンダチュ
ーブ15aのほぼ中央部には上部連結部材17が取付け
られ、この上部連結部材17から側方の所定方向に突設
されたブラケット17aが、前記車輪支持部材1の上端
部1cにボールジョイント10を介して回転自在に連結
され、合わせてシリンダチューブ15aの下端部には下
部連結部材18が取付けられ、この下部連結部材から前
記上部連結部材17と同様の側方所定方向に突設された
ブラケット18aが、前記A型アッパアーム6の外側先
端部にボールジョイント9を介して回転可能に連結され
ている。従って、前述したM点及びL点は、夫々、前記
ボールジョイント10を介したショックアブソーバ15
と車輪支持部材1との連結点及び前記ボールジョイント
9を介したショックアブソーバ15とA型アッパアーム
6との連結点になる。ちなみに、本実施形態では、ショ
ックアブソーバ摺動軸線nが、前記U点,M点,L点を
結ぶ直線jよりも内側にあるため、前述のようにキング
ピン軸(本実施形態では仮想キングピン軸になる)の上
側の1点となるM点は、当該ショックアブソーバ15よ
り車両幅方向外側になる。一方、本実施形態でも、前記
ショックアブソーバ15のシリンダチューブ15aに固
定された受部15cと図示されない車体側部材との間に
介装されたコイルスプリング16からなるバネ部材の軸
線hは、前記U点,M点,L点を結ぶ直線jに一致させ
てある。
【0048】また、本実施形態では、前記車輪支持部材
1の下端部1bを車体側部材に上下方向に揺動可能に且
つ転舵可能に連結するためのロアリンク(下部アーム又
はリンク部材)4’が二本のロアリンク部材41,42
から構成されている。より具体的には、当該ロアリンク
4’の二本のロアリンク部材のうち、車両前方に配設さ
れたほぼI型の前方ロアリンク部材41は、ほぼ車幅方
向に延長して配設され、その車幅方向外側端がボールジ
ョイント31を介して車輪支持部材1の下端部1bのう
ちの前方部位に回転自在に連結され、その内側端が弾性
ブッシュ4aを介してサスペンションメンバー等の車体
側部材(図示せず)に連結されている。また、車両後方
に配設され、中央部が車両前方に向けて湾曲されたほぼ
I型の後方ロアリンク部材42は、全体として車幅方向
内側端部が後方に,外側端部が前方になるように斜めに
配設され、その車幅方向外側端がボールジョイント32
を介して車輪支持部材1の下端部1bのうち,前記ボー
ルジョイント31から所定距離だけ後方部位に回転自在
に連結され、その内側端が弾性ブッシュ42aを介し
て、同じくサスペンションメンバー等の車体側部材に上
下軸回りに揺動可能に連結されている。
【0049】前記構成を有するサスペンションを骨格図
的に表すと図4bのようになる。ここで、本実施形態で
は、前述のようにシリンダチューブ15aを含むショッ
クアブソーバ15が回転する軸,即ち前記ショックアブ
ソーバ15と車体側部材との連結点U点及びショックア
ブソーバ15とA型アッパアーム6との連結点L点を結
ぶ直線jと、ショックアブソーバ摺動軸線nとが離れて
いるため、実際にショックアブソーバ15が回転するの
に必要なスペースは、前記第1実施形態のそれよりも大
きくなる。しかし、本実施形態では、前記直線jとコイ
ルスプリング16の軸線hとを一致させたので、当該コ
イルスプリング16がショックアブソーバ15の上部で
必要とするスペースは、前記第1実施形態のように最小
化される。また、実際にショックアブソーバ15が前記
直線j回りに回転しても、この直線j上に前記車輪支持
部材1とショックアブソーバ15との連結点M点があ
る、即ちU点,M点,L点が1本の直線j上に配置され
ているために、前述のように(仮想)キングピン軸kの
上側の1点となる当該M点の位置は変位しない。
【0050】一方、前記二本のロアリンク部材41,4
2からなるロアリンク4’による車輪支持部材1の拘束
作用そのものについては、これが前記A型ロアアームを
分割したものであると考えて問題はない。但し、ロアリ
ンク4’を二本のロアリンク部材41,42に分割した
ことにより、図5に示すように車輪支持部材1とこのロ
アリンク4’との実質的な連結点Bは、周知のように前
方ロアアーム部材41の車体側連結点及び車輪支持部材
1との連結点を結ぶ直線と、後方ロアアーム部材42の
車体側連結点及び車輪支持部材1との連結点を結ぶ直線
との交点になる。従って、本実施例の転舵軸,即ちキン
グピン軸(仮想キングピン軸)kは、このロアリンク
4’と車輪支持部材1との実質的な連結点B及び前記ボ
ールジョイント10を介したショックアブソーバ15と
車輪支持部材1との連結点M点を結ぶ直線となり、従っ
て前記第1実施形態よりもキングピン傾角を大きくとる
ことも可能である。このことは、例えば前輪駆動車に本
実施形態のフロントサスペンション装置を採用し、前記
キングピン傾角を大きくして、その路面との交点とタイ
ヤ接地面の中心点との距離,即ち所謂スクラブをネガテ
ィブに設定することにより、駆動時のトルクステアによ
るトーイン変化を抑制したり、何れか一方の前輪にのみ
大きな制動力が作用するような制動時の旋回モーメント
を打ち消したりして走行安定性を向上することが可能と
なる。また、本実施形態では、前述のように(仮想)キ
ングピン軸を構成する上側の1点となるショックアブソ
ーバ15と車輪支持部材1との連結点M点がショックア
ブソーバ摺動軸線nより車両幅方向外側にあるため、こ
のM点と前記仮想B点とを結んでできる(仮想)キング
ピン軸kをホイールセンタ面に近づけて転舵時のキャン
バ角変化特性を向上したり、路面からの入力でステアリ
ング装置が共振し、それがステアリングホイールまで伝
達されるシミー現象も抑制防止したりすることも可能で
あり、それにより乗心地を向上することもできる。
【0051】勿論、前記第1実施形態と同様に、シリン
ダチューブ15aを含むショックアブソーバ15は、前
記L点及びU点を結ぶ直線j回りに回転しても差し支え
ないのであるから、前記A型アッパアーム6が車体側部
材に対して揺動するA型アッパアーム揺動軸線lと、シ
ョックアブソーバ15のショックアブソーバ摺動軸線n
とは、何らの幾何学的規制も必要としないで、スムーズ
に上下動し、従って例えばアンチダイブジオメトリ/ア
ンチリフトジオメトリを設定するために重要なA型アッ
パアーム6の揺動軸線lと、ショックアブソーバ15上
端の車体側部材への取付け点とを、車両の仕様に応じて
自由にレイアウトすることができる。
【0052】また、本実施形態では、コイルスプリング
16の軸線hを、前記U点,M点(本発明ではL点も含
む)を通る直線jに一致させることにより、前記第1実
施形態と同様に、また図5に明示するように、例えば車
輪及び車輪支持部材1のバウンド・リバウンドのように
伴って、この直線j上で作用する上下方向の荷重(力)
に対して、コイルスプリング16の弾性力(反力)がこ
の直線j上で逆方向に作用するから、この弾性力が当該
上下方向の荷重と等しくなるように当該コイルスプリン
グ16の弾性係数等を設定することで、実質的にショッ
クアブソーバ15には荷重は作用せず、単にコイルスプ
リング16の変位(厳密には変位する速度である)に対
してのみ減衰力を発現するようにすれば、ショックアブ
ソーバ15に曲げ力が作用することはなく、例えばピス
トンとシリンダチューブとの間などに発生する摩擦力
(フリクション)を低減して乗心地を向上することも可
能である。
【0053】次に、本発明の第3実施形態を図6,図7
について説明する。この第3実施形態は、実質的には上
述した第1実施形態と同様の構成を有するため、同等の
構成部材には同等の符号を附してその詳細説明はこれを
省略する。本実施形態と、第1実施形態との最も大きな
差異は、前述したショックアブソーバ15の摺動軸線n
とコイルスプリング16の軸線hとをずらして配設した
ことにある。これに伴って、或いは車両の仕様に応じて
コイルスプリング16を、前記A型アッパアーム6と図
示されない車体側部材との間に介装している。その他の
点は、前記第1実施形態と同様又はほぼ同様であり、従
ってこのコイルスプリング16の軸線hを前記ショック
アブソーバ摺動軸線nに一致させる或いは前記ショック
アブソーバ15の回転中心直線jに一致させることによ
る効果以外は、前記第1実施形態と同様の効果が発現
し、更に以下のような効果がある。
【0054】本実施形態でも、前記第1実施形態と同様
に、前記ショックアブソーバ15と車体側部材との連結
点U点,ショックアブソーバ15と車輪支持部材1との
連結点M点及びショックアブソーバ15とA型アッパア
ーム6との連結L点が、一本の直線j上に配置されてい
るために、ショックアブソーバ15がこの直線j回りに
回転してもキングピン軸kの上側の1点を構成する前記
M点の位置が変位しないから、ショックアブソーバ15
の摺動軸線n(但し、本実施例では前記直線jと同一)
と前記A型アッパアーム6の揺動軸線lとを自由に設定
することが可能となる。一方、前述のように例えばボン
ネットフードを更に低くするなどの要求から、ショック
アブソーバ15とコイルスプリング16とを別置きにす
る場合で、例えば当該コイルスプリング16を前記A型
アッパアーム6と車体側部材との間に介装する場合に
は、当該コイルスプリング16は、A型アッパアーム6
の上下動で軸線方向に伸縮するように、つまりコイルス
プリング16の軸線hを前記アッパアーム6の揺動軸線
lと垂直又はほぼ垂直方向に設定すればよい。
【0055】そこで本実施例では、図7bに示すよう
に、前記ショックアブソーバ摺動軸線n(=j)とコイ
ルスプリング軸線hとが、車両側面視において、互いに
傾くように、つまりコイルスプリング軸線hをショック
アブソーバ摺動軸線nと平行にならないように互いに配
設した。より具体的には、ショックアブソーバ摺動軸線
nの上部が車両後方に,下部が車両前方になるように斜
めに設定されるのに対して、コイルスプリング軸線h
は、その上部が車両前方に,下部が車両後方になるよう
に斜めに設定して、両者が互いに平行にならないように
した。これにより、車両側面視においてショックアブソ
ーバ摺動軸線nとコイルスプリング軸線hとが互いに接
近する両者の下部では、図7aの車両正面視に示すよう
に、現実的に両者が干渉しないようにA型アッパアーム
への取付け点を互いに離間させなければならないが、車
両側面視において両軸線h,nが互いに離間する両者の
上部では、図7aの車両正面視に示すように、車体側部
材への取付け点を接近させるとか、或いは極端には車両
正面視上では同等の位置にすることも可能である。つま
り、車両側面視において、ショックアブソーバ摺動軸線
nとコイルスプリング軸線hとを互いに傾けて配置する
ことは、そのうちの離間している部分を、車両正面視に
おいて互いに接近させることが可能となるということで
ある。従って、本実施形態ではショックアブソーバ摺動
軸線nとコイルスプリング軸線hとの下部が車両側面視
で接近するようにしたため、前述のように車両正面視で
はショックアブソーバ15の上部とコイルスプリング1
6の上部とを接近させることができたが、仮に両軸線の
上部が車両側面視で接近するようにすれば、車両正面視
ではショックアブソーバの下部とコイルスプリングの下
部とを互いに接近させることができる。
【0056】このように本実施形態では、車両側面視に
おいてショックアブソーバ摺動軸線nとコイルスプリン
グ軸線hとを互いに傾けて配置することにより、車両正
面視ではショックアブソーバとコイルスプリングとを互
いに接近させることができるから、両者による車両幅方
向への所要スペースを小さくすることができ、その分だ
けレイアウトの自由度が高まる。勿論、前記車輪支持部
材1からショックアブソーバ15のシリンダチューブ1
5aを介してA型アッパアーム6を上下方向に揺動しよ
うとする入力は、前記コイルスプリング16の反力(弾
性力)によって吸収或いは相殺することができるので、
ショックアブソーバ15に不要な曲げ力が作用すること
はない。ちなみに、前記従来の操舵輪用サスペンション
装置では、前述のようにショックアブソーバの摺動軸線
nとコイルスプリングの軸線hとを車両側面視でも(車
両正面視でも同様ではあるが)互いに平行又はほぼ平行
に維持しておかなければならないという規制があるため
に、本実施形態のようにコイルスプリングをショックア
ブソーバと別置きにし、それをアッパアームと車体側部
材との間に介装しようとする場合には、車両正面視でも
互いに接近可能な部位がなく、結果的にサスペンション
装置が車両幅方向に所要とするスペースが大きくなり、
例えば前置きエンジンで前輪操舵する場合には、エンジ
ンルームが狭くなるなどのレイアウト上の問題が生じ
る。
【0057】次に、本発明の第4実施形態を図8につい
て説明する。この第4実施形態は、実質的には上述した
第1実施形態と同様の構成を有するため、同等の構成部
材には同等の符号を附してその詳細説明はこれを省略す
る。本実施形態と、第1実施形態との最も大きな差異
は、コイルスプリングからなるバネ部材の代わりに、所
謂トーションバースプリング19をバネ部材として用い
た点にある。このトーションバースプリング19も、結
果的には前記A型アッパアーム6と図示されない車体側
部材との間に介装されるのであるが、本実施形態では、
前記A型アッパアーム6の車幅方向内側の2つの端部に
介装された弾性ブッシュ6a,6bに挿通され、更に本
実施形態では車両前方に延長され、その延長された車両
前方端部が、弾性ブッシュ19aを介して、図示されな
いサイドメンバ等の車体側部材に取付けられている。そ
の他の点は、前記第1実施形態と同様又はほぼ同様であ
り、従って前記第1実施形態においてコイルスプリング
16の軸線hを前記ショックアブソーバ摺動軸線nに一
致させるとか或いは前記ショックアブソーバ15の回転
中心直線jに一致させるといったことによる効果以外
は、前記第1実施形態と同様の効果が発現し、更に以下
のような効果がある。
【0058】本実施形態でも、前記A型アッパアーム6
の車体側部材取付け軸,即ち前記A型アッパアーム揺動
軸線lが変動しないという仮定の下には、前記第1実施
形態と同様に、前記ショックアブソーバ15と車体側部
材との連結点U点,ショックアブソーバ15と車輪支持
部材1との連結点M点及びショックアブソーバ15とA
型アッパアーム6との連結L点が、一本の直線j上に配
置されているために、ショックアブソーバ15がこの直
線j回りに回転してもキングピン軸kの上側の1点を構
成する前記M点の位置が変位しないから、ショックアブ
ソーバ15の摺動軸線n(但し、本実施例でも前記直線
jと同一)と前記A型アッパアーム6の揺動軸線lとを
自由に設定することが可能となる。一方、前記アッパア
ーム6そのものが、本来車輪の上下動に応じて上下方向
に揺動するものであるから、その揺動軸線lそのもの
も、予め設定された位置から平行に或いはサスペンショ
ンアライメントやサスペンションジオメトリに大幅な影
響を与えない範囲内で上下方向に移動しても差し支えな
い。
【0059】そこで、例えば前述のようにボンネットフ
ードを更に低くするなどの要求から、ショックアブソー
バとコイルスプリングとを同軸に配置することは勿論、
ショックアブソーバとコイルスプリングとを別置きにす
ることも容易でないような場合には、本実施形態のよう
に前記A型アッパアーム6の揺動軸線lにトーションバ
ースプリング19からなるバネ部材を配設し、その一端
(本実施形態では前端)を車体側部材に取付けることに
より、上下方向への荷重をトーションバースプリング1
9の反力(弾性力)で受けるようにすることができる。
トーションバースプリング19は、その名称の通り、捩
じり変位に対して弾性力を発現するものであるために車
両前後方向には或る程度の長さが必要であるから、例え
ば本実施形態のように当該トーションバースプリング1
9を車両前方に延長してその前端部を車体側部材に取付
けるような場合には、当該トーションバースプリング1
9を例えば車体サイドメンバ等の車体側部材に沿わせて
配置することにより、車幅方向への必要スペースを小さ
くすることができる。勿論、このトーションバースプリ
ング19を用いた本実施形態の操舵輪用サスペンション
装置では、前記コイルスプリングをショックアブソーバ
と別置きにした第3実施形態のものよりも、更に車幅方
向への必要スペースを小さくすることが可能である。
【0060】ちなみに、このようなトーションバースプ
リング19は、前述のように捩じり変位に対して有効な
弾性力を発現するものではあるが、弾性体である以上、
例えば車輪支持部材1からショックアブソーバ15,A
型アッパアーム6を介して入力される上下方向への荷重
(力)に対しては、例えば前記弾性ブッシュ19aを介
した車体側部材への連結点を中心に、どうしても当該ト
ーションバースプリング19自体が或る程度曲がってし
まい、前記A型アッパアーム揺動軸線lが必ずしも平行
に変位するとは限らない。つまり、トーションバースプ
リング19をA型アッパアーム6と車体側部材との間に
介装すると上下方向への荷重によってA型アッパアーム
揺動軸線lの傾きが変化することがある。従って、前記
従来の操舵輪用サスペンション装置のように、ショック
アブソーバ摺動軸線nとA型アッパアーム揺動軸線lと
が常に垂直でなければならないというものにあっては、
当該トーションバースプリングをバネ部材として、A型
アッパアームと車体側部材との間に介装することが現実
的に不可能であり、従って本実施形態のようにサスペン
ション装置の高さを低減したり、車幅方向への必要スペ
ースを小さくしたりすることもできないことになる。
【0061】次に、本発明の第5実施形態を図9につい
て説明する。この第5実施形態は、上述した第1実施形
態の連結機構5の具体的構成が異なる以外は、当該第1
実施形態と同様の構成を有するため、その他の部位の図
示を省略すると共に、同等の構成部材には同等の符号を
附してその詳細説明はこれを省略する。本実施形態の連
結機構5は、前記ショックアブソーバ15のシリンダチ
ューブ15aと車輪支持部材1の上端部1cとの間に弾
性ブッシュ21を介装したことにある。なお、図9に図
示されないショックアブソーバ15のシリンダチューブ
15aの下端と前記A型アッパアーム6との連結点に
は、前記第1実施形態の図1と同様にボールジョイント
9が用いられており、前記ショックアブソーバ15と車
体側部材との連結点U点,ショックアブソーバ15と車
輪支持部材1との連結点M点及びショックアブソーバ1
5とA型アッパアーム6との連結点L点を結ぶ直線j
は、ショックアブソーバ摺動軸線nに一致されている。
【0062】前記弾性ブッシュ21は、単に、ショック
アブソーバ15のシリンダチューブ15aの外周に緊密
に嵌合固定された内筒21aと、車輪支持部材1の上端
部1cに上下方向に貫通形成された貫通孔1c1 の内周
に緊密に嵌合固定された外筒21bとの間に、硫化接着
等によって固定されているだけである。ここで、前記第
1実施形態で説明したように、本実施形態でも、車輪及
び車輪支持部材1の回転軸,即ちタイロッド8による転
舵軸,或いはキングピン軸は、前記ショックアブソーバ
15と車輪支持部材1との連結点M及び車輪支持部材1
とロアアーム4との連結点Bを結ぶ直線であるから、こ
の2点の連結機構は、少なくとも当該キングピン軸k回
りに回転可能である必要がある。ところが、本実施形態
の前記連結機構5は、前記弾性ブッシュ21の弾性変形
範囲内での剪断変形を除いて、基本的には自由な回転を
許容しない。そこで、本実施形態では、前記ボールジョ
イント9を介してA型アッパアーム6に回転自在に連結
されているショックアブソーバ15のシリンダチューブ
15aごと、前記ショックアブソーバ15と車輪支持部
材1との連結点M点に回転,即ち転舵の自由度を与え
る。即ち、タイロッド8が操作されて車輪支持部材1が
回転されようとすると、その上端部1cに前記弾性ブッ
シュ21を介して連結されたショックアブソーバ15の
シリンダチューブ15aが、前記A型アッパアーム6と
の間のボールジョイント9によって回転されて、結果的
に車輪支持部材1及び車輪が転舵される。これは、前記
第1実施形態で説明したように、本実施形態でも、前記
ショックアブソーバ15と車体側部材との連結点U点及
び当該ショックアブソーバ15とA型アッパアーム6と
の連結点Lとを結ぶ直線jとショックアブソーバ摺動軸
線nとが一致されているために、この直線j(=n)回
りにショックアブソーバ15のシリンダチューブ15a
が回転しても、当該直線j上にある前記ショックアブソ
ーバ15と車輪支持部材1との連結点M点の位置は変位
せず、前記キングピン軸kは一意に設定されるという理
由に基づいている。そして、このようにショックアブソ
ーバ15と車輪支持部材1との間に弾性ブッシュ21を
介装した本実施形態では、前記第1実施形態の効果に加
えて、路面からの振動入力が、当該弾性ブッシュ21の
弾性力や減衰力によって効果的に制振されるために、ロ
ードノイズや段差通過時のショックが低減されるという
効果がある。
【0063】なお、本実施形態では、前記ショックアブ
ソーバ15と車輪支持部材1との間に介装される弾性ブ
ッシュ21が、原則として剪断方向への弾性変形を許容
しないものとしたが、弾性ブッシュの構造次第では、転
舵角に相当する30°程度までの剪断弾性変形を許容す
るものもあるので、そうした弾性ブッシュを前記ショッ
クアブソーバ15と車輪支持部材1との間に剪断的に用
いる場合には、前記ショックアブソーバ15とA型アッ
パアーム6との間のボールジョイント9は、必ずしも必
須の構成要件にはならない。
【0064】次に、本発明の第6実施形態を図10につ
いて説明する。この第6実施形態は、上述した第1実施
形態のショックアブソーバ15のシリンダチューブ15
aとA型アッパアーム6との連結機構の具体的構成が異
なる以外は、当該第1実施形態と同様の構成を有するた
め、その他の部位の図示を省略すると共に、同等の構成
部材には同等の符号を附してその詳細説明はこれを省略
する。本実施形態と、第1実施形態との最も大きな差異
は、前記両者の連結にボールジョイントの代わりに、回
動支持軸と弾性ブッシュとを用いた点にある。本実施形
態では、前記ショックアブソーバ15のシリンダチュー
ブ15aの下端部から、車両前後方向又はほぼ前後方向
に平行な二股ブラケット15eが下方に向けて突設さ
れ、その夫々の中央部に、車両前後方向又はほぼ前後方
向に貫通する図示されない貫通孔が穿設されている。一
方、前記A型アッパアーム6の車両外側端部には、車両
前後方向又はほぼ前後方向に軸線を有する円筒部材6c
が固着され、その内孔内に、円筒形状の弾性ブッシュ2
0が内装固定されている。そして、前記ショックアブソ
ーバ15の二股ブラケット15e間に、前記A型アッパ
アーム6の円筒部材6cを差込み、当該二股ブラケット
15eの二つの貫通孔と前記弾性ブッシュ20の内孔と
が直線上になるように両者を固定してから、何れか一方
のブラケット15eの外側から図示されないボルト部材
等からなる回動支持軸を差込み、それを弾性ブッシュ2
0内を通して他方のブラケット15eの外側まで貫通さ
せて突出し、その突出したネジ部に図示されないナット
部材等を螺合し、締付けて両者を固定する。
【0065】本実施形態におけるショックアブソーバ1
5とA型アッパアーム6との連結機構によれば、両者
は、前記弾性ブッシュ20の弾性変形を除いては、基本
的に車両前後方向又はほぼ前後方向に配設された回動支
持軸回りに、つまり車両上下方向にしか揺動しない。一
方、前記第1実施形態で説明したように、本実施形態で
も、車輪及び車輪支持部材1の回転軸,即ちタイロッド
8による転舵軸,或いはキングピン軸は、前記ショック
アブソーバ15と車輪支持部材1との連結点M及び車輪
支持部材1とロアアーム4との連結点Bを結ぶ直線であ
るから、この2点の連結機構は、少なくとも当該キング
ピン軸k回りに回転可能である必要がある。しかしなが
ら、本実施形態に示すショックアブソーバ15とA型ア
ッパアーム6との連結点L点は、基本的に両者が上下方
向に揺動可能であればよいだけであって、前述のように
ショックアブソーバ15が回転する可能性はあるものの
積極的に回転可能に連結すべきものでもない。従って、
本実施形態の操舵輪用サスペンション装置も、操舵輪用
のサスペンション装置として十分に機能することは明ら
かである。また、本実施形態でも前記第1実施形態と同
様の効果が発現し、更に以下のような効果がある。即
ち、前述のような弾性ブッシュ20を、ショックアブソ
ーバ15とA型アッパアーム6との間に介装することに
より、路面からの振動が、当該弾性ブッシュ20の弾性
力や減衰力によって効果的に制振されるために、特にロ
ードノイズの低減に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第1実
施形態の概要を示すものであり、(a)は斜視図、
(b)はスケルトン図である。
【図2】図1の操舵輪用サスペンション装置におけるシ
ョックアブソーバと車輪支持部材との連結機構の一例を
示す説明図である。
【図3】図1の操舵輪用サスペンション装置におけるシ
ョックアブソーバ摺動軸線の説明図である。
【図4】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第2実
施形態の概要を示すものであり、(a)は斜視図、
(b)はスケルトン図である。
【図5】図4の操舵輪用サスペンション装置の概略後面
図である。
【図6】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第3実
施形態の概要を示す斜視図である。
【図7】図6の操舵輪用サスペンション装置の作用の概
略説明図であり、(a)は正面図、(b)は側面図であ
る。
【図8】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第4実
施形態の概要を示す斜視図である。
【図9】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第5実
施形態を示すショックアブソーバと車輪支持部材との連
結機構の説明図である。
【図10】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第6
実施形態を示すショックアブソーバとA型上部アーム部
材との連結機構の説明図である。
【図11】従来の操舵輪用サスペンション装置の幾何学
的構成要件を示す説明図である。
【図12】従来の操舵輪用サスペンション装置の側面視
における説明図である。
【符号の説明】
1は車輪支持部材 2は前輪 3はボールジョイント 4はロアアーム(下部アーム又はリンク部材) 4’はロアリンク(下部アーム又はリンク部材) 5は連結機構 6はA型アッパアーム(A型上部アーム部材) 8はタイロッド 9はボールジョイント 10はボールジョイント 15はショックアブソーバ 16はコイルスプリング 19はトーションバースプリング 20は弾性ブッシュ 21は弾性ブッシュ 41はロアリンク部材 42はロアリンク部材 Uはショックアブソーバと車体側部材との連結点 Mはショックアブソーバと車輪支持部材との連結点 LはショックアブソーバとA型上部アーム部材との連結
点 Bは車輪支持部材と下部アーム又はリンク部材との連結
点 kはキングピン軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 拓也 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の操舵輪用サスペンション装置であ
    って、上端が車体側部材に取付けられて車輪の上下動に
    伴って伸縮するショックアブソーバ部材を有し、車輪を
    回転可能に支持する車輪支持部材には、操向装置に接続
    されるタイロッド部材が取付けられると共に、当該車輪
    支持部材の下部領域が少なくとも1本以上の下部アーム
    又はリンク部材によって上下方向に揺動可能に且つ転舵
    可能に車体側部材に連結され、当該車輪支持部材の上部
    領域が前記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材に
    上下方向に揺動可能に且つ転舵可能に取付けられ、当該
    ショックアブソーバ部材の下部ケース部材がA型上部ア
    ーム部材によって上下方向に揺動可能に車体側部材に連
    結され、前記ショックアブソーバ部材と車体側部材との
    連結点及び前記車輪支持部材とショックアブソーバ部材
    の下部ケース部材との連結点及び前記ショックアブソー
    バ部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材との連結
    点が1本の直線上又はほぼ直線上に配置されたことを特
    徴とする操舵輪用サスペンション装置。
  2. 【請求項2】 前記車輪支持部材とショックアブソーバ
    部材の下部ケース部材との連結点及び前記ショックアブ
    ソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材との
    連結点を、当該ショックアブソーバ部材の摺動軸線上又
    はほぼ摺動軸線上に配置したことを特徴とする請求項1
    に記載の操舵輪用サスペンション装置。
  3. 【請求項3】 コイルスプリングからなるバネ部材を前
    記ショックアブソーバ部材の下部ケース部材と車体側部
    材との間に配置し、当該コイルスプリングからなるバネ
    部材の軸線を、前記ショックアブソーバ部材と車体側部
    材との連結点及び前記車輪支持部材とショックアブソー
    バ部材の下部ケース部材との連結点及び前記ショックア
    ブソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材と
    の連結点が配置される直線と一致又はほぼ一致させたこ
    とを特徴とする請求項1又は2に記載の操舵輪用サスペ
    ンション装置。
  4. 【請求項4】 コイルスプリングからなるバネ部材を前
    記A型上部アーム部材と車体側部材との間に配置し、車
    両側面視において、当該コイルスプリングからなるバネ
    部材の軸線と前記ショックアブソーバ部材の摺動軸線と
    が互いに傾くように、当該バネ部材及びショックアブソ
    ーバ部材を配置したことを特徴とする請求項1又2に記
    載の操舵輪用サスペンション装置。
  5. 【請求項5】 トーションバースプリング部材からなる
    バネ部材を、前記A型上部アーム部材の揺動軸部に配置
    したことを特徴とする請求項1又は2に記載の操舵輪用
    サスペンション装置。
  6. 【請求項6】 前記車輪支持部材とショックアブソーバ
    部材の下部ケース部材との連結点及び前記ショックアブ
    ソーバ部材の下部ケース部材とA型上部アーム部材との
    連結点の少なくとも何れか一方に弾性ブッシュを介装し
    たことを特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の操
    舵輪用サスペンション装置。
  7. 【請求項7】 前記下部アーム又はリンク部材が、その
    一端が車輪支持部材に一点で連結され且つその他端が車
    体側部材に二点で連結されたA型アーム部材で構成され
    ることを特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の操
    舵輪用サスペンション装置。
  8. 【請求項8】 前記下部アーム又はリンク部材が、一端
    及び他端が車輪支持部材及び車体側部材の夫々に一点で
    連結された二本のリンク部材で構成されることを特徴と
    する請求項1乃至6の何れかに記載の操舵輪用サスペン
    ション装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018024284A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社豊田中央研究所 ステアバイワイヤ式操舵装置
WO2020145272A1 (ja) * 2019-01-11 2020-07-16 Ntn株式会社 インホイールモータ駆動装置用サスペンション構造

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JP2018024284A (ja) * 2016-08-08 2018-02-15 株式会社豊田中央研究所 ステアバイワイヤ式操舵装置
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