JPS6136006A - 棒状サスペンシヨン部材の緩衝連結構造 - 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、自動車等の車輌のサスペンションに係り、更
に詳細には棒状のサスペンション部材を車体に緩衝的に
連結する緩衝連結構造に係る。

従来の技術 自動車等のサスペンションに於ては種々の棒状のサスペ
ンション部材が使用されている。例えばマクファーソン
ストクツ１一式ザスペンションに於ては、一般に、車輪
と車体との間に作用する車輌前後方向の荷重を担持する
ストラットバーが組込まれている。ストラットバーは一
端にて車体に連結され、他端にてコントロールアームに
連結され、他端より一端へ向けて僅かに上向きに且イン
ボード方向に傾斜した状態にて車輌前方へ延在している
。

かかるストラットバーが組込まれた車輌に於ては、車輪
が路面の凹凸を通過したり車輌が急激な加減速運転され
る場合の如く、車輪にそれを車体に対し相対的に車輌前
後方向に駆動する力が作用した場合には、ストラットバ
ーは繰返し軸線方向の圧縮荷重及び引張荷重を受ける。

そのためストラットバーの一端は該一端が挿通される孔
を有し車体に固定された板状のブラケットと、該ブラケ
ットの両側にてこれより隔置されてストラットバーの一
端に固定された一対のリテーナと、各リテーナとブラケ
ットとの間に介装された一対の円筒状のクッションゴム
とよりなる緩衝連結構造により車体に緩衝的に連結され
ており、クッションゴムの弾性変形に伴なう内部摩擦に
よる振動減衰効果によりストラットバーに作用する圧縮
荷重及び引張荷重に起因する振動が吸収され、該振動が
車体に伝達されることが抑制されるようになっている。

この場合、クッションゴムのばね定数を高く設定すれば
、緩衝連結構造の制振性能が向上するが車輌の乗り心地
性が悪化し、逆にクッションゴムのばね定数を低く設定
すると車輌の乗り心地性は向上するがｍｔｍ連結構造の
制振性能が低下する。

そのため従来のストラットバーの車体側の緩衝連結構造
に於ては、例えば実公昭５０−３９５４”３号に記載さ
れている如く、クッションゴムやリテーナの形状等を適
宜に選定することにより、Ｉｌ衝連結構造のはね特性は
ストラットバーに作用する軸線方向の荷重が比較的小さ
い領域に於てはばね定数が低く、ストラットバーに作用
する軸線方向の荷重が比較的大きい領域に於てはばね定
数が高くなる所謂プログレッシブなばね特性に設定され
ている。

発明が解決しようとする問題点 しかし従来のストラットバーの車体側の緩衝連結構造は
車体に固定された板状のブラケットに対し対称に構成さ
れているため、ストラットバーに作用する軸線方向の圧
縮荷重及び引張荷重に対し一対のクッションゴムにより
発揮されるばね特性は実質的に互に同一のプログレッシ
ブな特性であり、車体に対するストラットバーの相対変
位の比較的広い範囲に屋り一対のクッションゴムのばね
定数が比較的低く、従ってストラットバーの軸線方向の
振動が必ずしも有効に減衰されない。

例えば車輪が路面の突部を乗越える場合には、車輪が突
部に乗上げた際に味車袖ケ車体に対し相対的に車輌後方
へ駆動される力を受け、これにより緩衝連結構造の一方
のクッションゴムが圧縮され、車輪が突部を乗越えると
車輪はストラットバー及び圧縮された一方のクッション
ゴムの反作用により車体に対し相対的に車輌前方へ変位
され、これにより他方のクッションゴムが圧縮される。

車輌の走行中にはかかる現象が繰返し生じるため、スト
ラットバーの軸線方向の振動が有効に減衰されず、その
ため車輪のトーがトーアウト方向及びトーイン方向へ繰
返し変化し、車輌の直進性が損われる虞れがある。

本発明は、棒状サスペンション部材、特にマクファーソ
ンストラット式サスペンションのストラットバーを車体
に緩衝的に連結する従来の１ｌｌｉｉ連結構造に於ける
上述の不具合に鑑み、車輌の′乗り心地性の悪化を招来
することなく棒状サスペンション部材の軸線方向の振動
が効果的に減衰されるよう構成されたｍｖｉ連結構造を
提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、棒状サスペンショ
ン部材（１６）を車体（１５）にａｍ的に連結する緩衝
連結構造（１７）にして、前記棒状サスペンション部材
の軸線（１９）に沿って互に隔置されて前記棒状サスペ
ンション部材に固定されそれぞれ軸線方向に互に対向す
る第一及び第二の面（３２，３３）を有する第一及び第
二のリテーナ（２５，２７）と、前記第一及び第二のリ
テーナの間に配置されそれぞれ前記第一及び第二の面と
共働する第三及び第四の面（３４，３５）を有し前記車
体に固定された第三のリテーナ（２２）とを有し、前記
第一の面と前記第三の面との間にはゴム状弾性部材（２
３）が所定の遊び空隙（３６）を残して設けられており
、前記第二の面と前記第四の面との間にはゴム状弾性部
材（２３）がこれら両面間に連続して設けられている緩
衝連結構造によって達成される。

発明の作用及び効果 本発明によれば、第一の面と第三の面との間にはゴム状
弾性部材が所定の遊び空隙を残して設けられ、第二の面
と第四の面との間にはゴム状弾性部材がこれら両面間に
連続して設けられるので、前者のゴム状弾性部材により
発揮されるばね特性はプログレッシブなばね特性であり
、後者のゴム状弾性部材により発揮されるばね特性は比
較的硬く、これにより車輌の乗り心地性の悪化を招来す
ることなく棒状サスペンション部材の車体に対する相対
的振動変位が有効に減衰される。

即ち第二の面と第四の面との間に設けられたゴム状弾性
部材は、それらの面が互に近付く方へ棒状サスペンショ
ン部材がその軸線方向へ車体に対し相対的に変位する場
合には、その最初の時点、から第二の面と第四の面との
−にて圧縮され、従ってそのばね定数は比較的高く、棒
状サスペンション部材の変位が有効に抑制される。これ
に対し第一の面と第三の面との間に設けられたゴム状弾
性部材は、棒状サスペンション部材の相対的変位が所定
量以下の場合には遊び空隙の周りの部分にて比較的容易
に弾性変形し、従ってその場合のばね定数は比較的低く
、適正な乗り心地性が確保され、棒状サスペンション部
材の相対的変位が所定量以上になると遊び空隙がなくな
って第一の面と第三の面との間にて圧縮されるようにな
り、従ってその場合のばね定数は比較的高くなり、棒状
サスペンション部材の変位が有効に抑制されるようにな
る。

本発明の一つの詳細な特徴によれば、棒状サスペンショ
ン部材はマクファーソンストラット式サスペンションに
於て一端にて車体に緩衝的に連結され他端にてコントロ
ールアームに連結されるストラットバーである。

不発、明の他の一つの詳細な特徴によれば、棒状サスペ
ンション部材はマクファーソンストラット式サスペンシ
ョンに於て一端にて車体に緩衝的に連結され他端にてコ
ントロールアームに連結されるストラットバーであり、
他端より一端へ向けて僅かに上向きに且インボード方向
に傾斜した状態にて車輌前方へ延在しており、第一のリ
テーナは前記第三のリテーナに対し前記ストラットバー
の前記他端とは反対の側に設けられ、前記第二のリテー
ナは前記第三のリテーナに対し前記ストラットバーの前
記他端の側に設けられる。

尚本発明による緩衝連結構造に於ては、第一の面と第三
の面との間に設けられるゴム状弾性部材と、第二の面と
第四の面との間に設けられるゴム状弾性部材とは一体の
部材であってもよく、また互に独立の部材であってもよ
い。また本発明による緩衝連結構造に於ては、それに要
゛求される特性に応じて、第一の面と第三の面との間に
設けられるゴム状弾性部材により発揮されるばね特性が
適正なプログレッシブなばね特性となるよう、遊び空隙
の大きさや形状が適宜に設定されてよい。

実施例 以下に添付の図を参照しつつ、本発明を″実施例につい
て詳細に説明する。

第１図は本発明による緩衝連結構造の一つの実施例を示
す縦断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図に示さ
れた緩衝連結構造により一端にて車体に緩衝的に連結さ
れたストラットバーが組込まれた右前輪のマクファーソ
ンストラット式サスペンションを示す斜視図及び平面図
である。これらの図に於て、１はコント０−ルアームを
示しており、該コントロールアームの一端は車体のフレ
ーム２に固定されたブラケット３にゴムブツシュを介し
てボルト４により実質的に車輌前後方向に延在する軸線
の周りに枢動可能に枢着されている。

コントロールアーム１の他端はボールジヨイント５を介
してショックアブソーバ６及び圧縮コイルばね７などよ
りなるマクファーソンストラット８の下端を担持してい
る。

マクファーソンストラット８の上端、即ちショックアブ
ソーバ６の図には示されていないアブソーバロッドの上
端はアッパサポート９により図には示されていない車体
の７エンダボデイに自らの軸線の周りに回転可能にＩＮ
Ｎ的に連結されている。

ショックアブソーバ６の下端部近傍には車輪１０を実質
的に車幅方向に延在する軸線の周りに回転可能に支持す
るナックル１１が剛固に固定されている。ナックル１１
は車輌後方へ延在するナックルアーム１２を有しており
、該ナックルアームの先端はタイロッド１３を介してラ
ック・アンド・ビニオン式ステアリング装置１４に駆動
連結されており、これにより車輪１０はナックルアーム
１２及びタイロッド１３を介してステアリング装置１４
により操舵されるようになっている。

コント０−ルアーム１と車体のフレーム１５との間には
ストラットパー１６が配設されている。

ストラットパー１６は−＠１６ａにて本発明による緩衝
連結構造１７によりフレーム１５に緩衝的に連結されて
おり、他＠１６ｂにてボルト１８によりコントロールア
ーム１に剛固に連結されている。図示の如くストラット
パー１６はその他＠１６ｂよりその一端１６ａへ向けて
僅かに上向ぎに且インボード方向に傾斜した状態にて車
輌前方へ延在しており、コントロールアーム１及びマク
ファーソンストラット８に車輌前後方向の剛性を与えて
いる。かくしてストラットパー１６は主として車輪１０
と車体との間に作用する車輌前後方向の荷重を担持する
ようになっている。

第１図に詳細に示されている如く、緩衝連結構造１７は
実質的にストラットパー１６の一端１６ａの軸線１９に
沿って延在し一端１６ａに嵌合状態にて固定された内筒
２０と、実質的に内ｉｔ！２０と同心に配置され車体の
フレーム１５に設けられたブラケット２１に溶接等によ
り固定された外筒２２と、内筒２０と外筒２２との間に
介装され両端にて外筒よりも長く軸線方向に延在する筒
状のゴム状弾性部材２３と、外筒２２に対しストラット
パー１６の他端１６ｂとは反対の側にてストラットバー
の一端に固定され中央の孔２４にストラットバーの一端
を受ける円板状の第一のリテーナ２５と、外筒に対し第
一のリテーナとは反対の側にてストラットバーの一端に
固定され中央の孔２６にてストラットバーの一端を受け
る円板状の第二のリテーナ２７とを有している。

ゴム状弾性部材２３は内周面にて内筒２０の外周面に加
硫接着されており、筒状部２３ａと該筒状部の一端より
半径方向外方へ延在し筒状部と一体に形成された７ラッ
ク部２３Ｄとよりなっている。外筒２２はゴム状弾性部
材の筒状部２３ａが圧入された筒状部２２ａとその両端
に一体に設けられ全周に亙り半径方向外方へ突出するフ
ランジ部２２ｂ及びリップ部２２０とよりなっており、
７ラック部２２ｂはフランジ部２３ｂに当接している。

第一のリテーナ２５及び第二のリテーナ２７はそれぞれ
内筒２０の端部に係合しており、これらのリテニナ及び
内筒はストラットバーの一端に設番プられた雄ねじ２８
に螺合しばねワッシ？２９を介して第一のリテーナ２５
に当接するナツト３０と、同じく雄ねじ２８に螺合し第
二のリテーナ２７に当接するナツト３１とによりストラ
ットバーの一端に対しまた互に他に対し一体的に固定さ
れている。かくしてナツト３０及び３１のねじ込み位置
をｍ節して緩衝連結構造１７の軸線方向位置を調節する
ことにより、ストラットパー１６の実効長さの調節を行
い得るようになっている。

尚第二のリテーナ２７はストラットバーの一端に設けら
れた図には示されていない肩部に直接又はスペーサを介
して押付けられることにより固定されてもよい。

第一のリテーナ２５及び第二のリテ〜す２７はそれぞれ
軸線方向に互に対向する第一の面３２及び第二の面３３
を有しており、外筒２２は第一及び第二のリテーナの間
に配置された第三のリテーナとしての機能を果し、それ
ぞれそのフランジ部２２ｂ及びリップ部２２０にそれぞ
れ第一の面３２及び第二の面３３と共働する第三の面３
４及び第四の面３５を有している。第一のリテーナ２５
の第一の面３２はゴム状弾性部材２３の端面より軸線方
向に隔置されており、これにより第一の面３２と第二の
面３４との間には所定の遊び空隙３６を残して筒状部２
３ａの一部及び７ランジ部２３ｂが配置されている。一
方第二の面３３と第四の面３５との間にはゴム状弾性部
材の筒状部２３ａの一部がこれら両面間に連続して設け
られている。

かくして構成された緩衝連結構造に於て、例えば車輪に
車輌後方への力が作用する場合の如くストラットバー１
６に引張荷重が作用することにより、ストラットバーの
一端がブラケット２１に対しＰ＋方向へ相対的に変位す
る場合には、ストラットバーの一端の相対変位１が所定
値以下の範囲に於ては、筒状部２３ａの一部及び７ラン
ジ部２３ｂが比較的容易に弾性変形することにより、そ
の場合のばね定数は比較的低く、ストラットバーの一端
の相対変位量が所定量以上になると、第一のリテーナ２
５の第一の面３２がゴム状弾性部材２３の一端に当接し
、これにより筒状部２３ａの一部及びフランジ部２３ｂ
が第一の面３２と第三の面３４との間にて圧縮されるよ
うになり、従ってこの場合のばね定数は比較的高くなる
。これに対し車輪に車輌前方への力が作用する場合の如
く、ストラットバーに圧縮荷重が作用することによりス
トラットバーの一端がブラケット２１に対しＰ２方向へ
相対的に変位する場合には、その相対変位開始時点より
ゴム状弾性部材の筒状部２３ａの一部が第二の面３３と
第四の面３５との間にて圧縮され、従ってこの場合のば
ね定数は比較的高い。

第４図は、ブラケット２１に対するストラットバーの一
端の軸線１９の方向の相対変位を横軸にとり、ブラケッ
ト２１とストラットバーの一端との間に作用する軸線１
９に沿う方向の荷重を縦軸にとって図示の緩衝連結構造
のばね特性を示すグラフである。この第４図に示されて
いる如く、ストラットバーの一端のＰ＋方向の相対変位
が第一の面３２とゴム状弾性部材の一端とが互に当接す
る変位量Ｄ＋までの領域に於ては、特性曲線の傾きは第
４図に於てａにて示されている如く比較的績やかであり
、ストラットバーの一端の相対変位が変位ｍ　Ｄ　を以
上の領域に於ては、特性曲線の傾きは第４図に於てｂに
て示されている如く比較的急峻なものになり、従ってＰ
＋方向のばね特性はプＯグレッシプなばね特性になる。

これに対しストラットバーの一端がＰ２方向へ変位する
場合の特性曲線の傾きは、第４図に於てＣにて示されて
いる如くストラットバーの一端の相対変位が実質的に零
の状態より比較的急峻な曲線となる。

第４図に於てａ′及びｂ′にて示された破線の特性曲線
は従来のストラットバーの緩衝連結構造のＰ！力方向特
性曲線を示しており、これらの特性曲線は座標の原点に
対しａ及びｂにて示された特性曲線と実質的に点対称で
ある。ストラットバーの一端がブラケット２１に対しＰ
２方向へ駆動される場合について考えると、従来の緩衝
連結構造の場合にはストラットバーの一端の相対変位が
所定値Ｄ２以上でなければその相対変位が有効に抑制さ
れない。

これに対し本発明の緩衝連結構造によれば、Ｐ２方向の
特性曲線は座標の原点より比較的急峻であるので、スト
ラットバーの一端の相対変位量に拘らずその変位が有効
に抑制される。またストラットバーの一端のＰ＋方向の
相対変位については、その変位量が所定値０１以下の場
合にｔま緩衝連結構造のばね定数が比較的低いことによ
り車輌の適正な乗り心地性が確保され、ストラットバー
の一端の相対変位量が所定値Ｄ＋以上になると緩衝連結
構造のばね定数が比較的高くなってストラットバーの相
対変位が有効に抑制されるようになる。

第５図は本発明による緩衝連結構造の他の一つの実施例
を示す第１図と同様の断面図である。尚この第５図に於
て第１図に示された部材と実質的に同一の部材には同一
の符号が付されている。この実施例に於てμ、ゴム状弾
性部材２３の筒状部２３ａの一端及び７ランジ部２３ｂ
の一方の側面は第一のリテーナ２５の第一の面３２に当
接しており、ゴム状弾性部材２３にはフランジ部２，３
ｂの外周面より半径方向内方へ筒状部２３ａの一部にま
で延在し且軸線１９の周りに周方向に延在するリセス３
，７が段けられており、該リセスにより遊び空１３６が
郭定されている。この実施例は他の点については、第１
図に示され、た実施例と同一に構成されており、第４図
に於て実線にて示されている如きばね特性を発揮するよ
うになっている。

第６図は本発明による緩衝連結構造の更に他の一つの実
施例を示す第１図と同様の断面図である。

尚この第６図に於て第１図に示された部材と実質的に同
一の部材には同一の符号が付されている。

この実施例に於ては、外筒２２は設けられておらず、第
三の面３４及び第四の面３５は第三のリテーナとしての
機能を果すブラケット２１により郭定されている。また
ゴム状弾性部材２３は軸線１９に沿う方向に見て第一の
リテーナ２５とブラケット２１との間に配置された第一
の部分３８と、第二のリテーナ２７とブラケット２１と
の間に配置された第二の部分３９とよ一層なっており、
これら第一及び第二の部分はそれぞれブラケット２１の
孔２１ａ内に嵌入し軸ＩＩ）１９の周りに環状に延在づ
る突起３８ａ及び３９ａを一体に有している。

第一の部分３８はその内周面にて内筒２０の外周面に加
硫接着されており、第二の部分３９はブラケット２１と
リテーナ２７との間に挟持されている。尚第二の部分３
９は緩衝連結構造の組立時にその内周面にて内筒２０の
外周面に接着され、その突起３９ａの端面にて突起３８
ａの端面に接着されることにより内筒及び第一の部分に
一体的に固定されることが好ましい。

この実施例は他の点については第１図に示された実施例
と同様に構成されており、第４図に於て実線にて示され
ている如きばね特性を発揮するようになっている。尚こ
の実施例に於ては、第５図に示された実施例の場合と同
様、第一の部分３８の図にて左側の端面を第一のリテー
ナ２５の第一の面３２に密着させ、第一の部分の半径方
向外方の周面より半径方向内方へ延在し且軸線１９の周
りに周方向に延在するリセスを設け、これにより第一の
部分の途中に遊び空隙が設け、られてもよい。

尚上述の各緩衝連結構造に於ては、ゴム状弾性部材２３
のフランジ部２３ｂの軸線１９の方向の厚さ、フランジ
部２３ｂの半径方向の突出長さ、棒状サスペンション部
材の外径などを変更することにより、ストラットバーの
一端がＰ＋方向へ変位する場合の特性曲線のしにて示さ
れた部分の傾きが例えばｄ又はｅにて示された特性に変
化さ、れてよ（、また第一のリテーナ２５の第一の面３
２及び／又はこれに対向するゴム状弾性部材２３の一端
の外形、内筒２０のゴム状弾性部材２３の一端よりの突
出長さ、リセス３７の軸線１９の方向の幅などを変更し
たり、第一のリテーナ２５と内筒２０との間にワッシャ
を介装するなどの方法によって遊び空隙３６の軸線１９
に沿う方向の幅を変化させることにより、ストラットバ
ーの一端がＰ１方向へ変位する場合に於ける緩衝連結構
造のばね定数が急激に高くなるストラットバーの一端の
変位ｆｆ１Ｄ、が例えば第４図のＤ８に変化されてもよ
い。

また第１図及び第５図に示された実施例に於て、第二の
リテーナ２７の第二の面３３と外筒２２の第四の面３５
との間に位置するゴム状弾性部材の半径は図示の実施例
よりも大きく設定され、これにより第４図に於てｆにて
示されている如く曲線Ｃよりも更に一層急峻な特性に設
定されてもよく、更に上述の各実施例に於て、第一のリ
テーナ２５、第二のリテーナ２７．外８２２）ゴム状弾
性部材２３などはそれぞれ対応する図示の実施例とは左
右対称に配置されてもよい。

以上に於ては本発明をストラットバーの一端を車体に緩
衝的に連結するストラットバーのＩＩｉ衝連結構造の幾
つかの実施例について詳細に説明したが、本発明はこれ
らの実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内
にて種々の実施例が可能であることは当業者にとって明
らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による緩衝連結構造の一層め実施例を示
す縦断面図、第２図及び第３図はそれぞれ第１図に示さ
れた！！ｉｌｉ連結構造により一端にて車体に緩衝的に
連結されたストラットバーが組込まれた右前輪のマクフ
７−ンンストラット式サスペンションを示す斜視図及び
平面図、第４図は第１図に示された緩衝連結構造のばね
特性を示すグラフ、第５図及び第６図はそれぞれ本発明
によるＭ衝連結構造の他の一つの実施例を示す第１図と
同様の縦断面図である。 １・・・コントロールアーム、２・・・フレーム、３・
・・ブラケット、４・・・ボルト、５・・・ボールジヨ
イント。 ６・・・ショツアプソーバ、７・・・圧縮コイルばね、
８・・・マクファーソンストラット、９・・・アッパサ
ポート、１０・・・車輪、１１・・・ナックル、１２・
・・ナックルアーム、１３・・・タイロッド、１４・・
・ラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置、１５
・・・フレーム、１６・・・ストラットバー、１６ａ・
・・一端、１６ｂ・・・他端、１７・・・緩衝連結構造
、１８・・・ボルト。 １９・・・軸線、２０・・・内筒、２１・・・ブラケッ
ト、２２・・・外筒、２２ａ・・・筒状部、２２ｂ・・
・フランジ部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）棒状サスペンション部材を車体に緩衝的に連結す
   る緩衝連結構造にして、前記棒状サスペンション部材の
   軸線に沿って互に隔置されて前記棒状サスペンション部
   材に固定されそれぞれ軸線方向に互に対向する第一及び
   第二の面を有する第一及び第二のリテーナと、前記第一
   及び第二のリテーナの間に配置されそれぞれ前記第一及
   び第二の面と共働する第三及び第四の面を有し前記車体
   に固定された第三のリテーナとを有し、前記第一の面と
   前記第三の面との間にはゴム状弾性部材が所定の遊び空
   隙を残して設けられており、前記第二の面と前記第四の
   面との間にはゴム状弾性部材がこれら両面間に連続して
   設けられている緩衝連結構造。
2. （２）特許請求の範囲第１項の緩衝連結構造に於て、前
   記棒状サスペンション部材はマクファーソンストラット
   式サスペンションに於て一端にて車体に緩衝的に連結さ
   れ他端にてコントロールアームに連結されるストラット
   バーであることを特徴とする緩衝連結構造。
3. （３）特許請求の範囲第２項の緩衝連結構造に於て、前
   記ストラットバーはその他端よりその一端へ向けて僅か
   に上向きに且インポート方向に傾斜した状態にて車輌前
   方へ延在しており、前記第一のリテーナは前記第三のリ
   テーナに対し前記ストラットバーの前記他端の側とは反
   対の側に設けられ、前記第二のリテーナは前記第三のリ
   テーナに対し前記ストラットバーの前記他端の側に設け
   られていることを特徴とする緩衝連結構造。