JPS6322713A - ダブルリンク式サスペンシヨン装置 - 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］ この発明は、ダブルリンク式サスペンション装置に関し
、特にアッパ及びロアの２つのサスペンションアームと
、上端が車体側に装着され且つ下端が直接又はロアアー
ムを介してナックルに装着されたショックアブソーバと
を備えたダブルウィツシュボーン式サスペンション装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来のダブルリンク式サスペンション装置としては、例
えば特開昭５９−９６００７号公報に記載されるもの（
第１従来例）や、特開昭６０−１３５３１４号公報に記
載されるもの（第２従来例）がある。即ち、第１従来例
のサスペンション装置は、ナックルの上部を車輪上方に
至るまで延長して、その上端と車体との間にアッパアー
ムを介在させると共に、ナックルの下部と車体との間に
ロアアームを介在させる構成となっている。また第２従
来例のサスペンション装置は、アッパアームを長くする
とともに、キングピン軸をアッパアームには関わりなく
設定する構成となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ダブルリンク式サスペンションのアッパアー
ムは、ロアアームも同様であるが、サスペンションジオ
メトリを好適に設定するために、あまり短くすることは
できず所定の長さを確保する必要がある。

そこで、前記従来の技術について検討すると、第１従来
例の場合は、アッパアームの内端が車体に支持され且つ
外端にナックルの上端が連結されているため、前記理由
で短くすることができないアッパアームであるから、そ
の長さに対応してホイールハウスがエンジンルーム側に
広がっている。

またナックルの上部が車輪上方にまで延び且つこれと平
行するようにショックアブソーバがその内側に配置され
ている。このような２つの理由から、第１従来例の技術
にあってはホイールハウスの幅が大になって、その結果
エンジンルームの幅が小さくなることが余儀なくされる
という問題点がある。特に、第１従来例においては、ナ
ックルの上部とショックアブソーバが平行するように配
置されているが、一方のナックルは操舵時に車輪ととも
に旋回するものであるから、この旋回時にショックアブ
ソーバと干渉しないように両者間は充分な間隙を必要と
する。このため、この従来例にあってはホイールハウス
の幅がとりわけ大になる。

またこの第１従来例の場合には、操舵時にナックルが車
輪とともに旋回するため、ナックルの上端とアッパアー
ムの連結は、高さ寸法の大なボールジヨイントによって
連結される構造となっていたから、その分ホイールハウ
スの高さを大きくすることが余儀なくされるという問題
点もある。

また第２従来例にあっては、アッパアームとロアアーム
との間隔が小さいから、サスペンション構成部材の組付
誤差によるキャンバ角やキャスタ角の変化が大きく表れ
、かかるキャンバ角やキャスタ角は、両アームの上下揺
動によっても太き（変化するため操縦安定性が充分では
ないという問題点がある。

この発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたものであって、キングピン軸の設定とキャンバ角
の設定との要素を分離することにより、アッパアームの
外端位置設定の自由度を高めて、ホイールアライメント
を好適に設定しつつ、ホイールハウスの幅や高さを可及
的に小さくしてその内側のエンジンルーム等の幅を拡大
することを可能に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〕 この発明は、車輪を支持するナックルの下部と車体側と
の間をロアアームで揺動可能に結合するとともに、前記
ナックルの上部に、上方へ延びる延長部材を、ナックル
とロアアームとの前記結合部を通る線を回転中心として
回転自在に連結し、前記延長部材の上部と車体側との間
をアッパアームで連結した。

〔作用〕

キングピン軸を、ナックルと延長部材との結合部及びナ
ックルとロアアームとの結合部の再結合部を通した線と
して、キングピン軸をアッパアームとは無縁とし、且つ
操舵時に車輪とともに旋回する部材を前記再結合部間と
いう車軸に近い部分に限定した。このため、操舵時に生
じる部材間の干渉を可及的に押さえることができる。ま
た、車輪の上下動にともなうキャンバ角の変化は、アッ
パ及びロアの両アームにより決定されるが、アッパアー
ムは前記の通りキングピン軸の設定に無縁となったため
長くすることができ、且つ延長部材によってロアアーム
との間隔を拡大できるから、車輪の上下動に起因するキ
ャンバ角の変化を小さく押さえることができる等、ホイ
ールアライメントを好適に設定することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例である。

この実施例はウィツシュボーン式フロントサスペンショ
ン装置であり、１は車輪、２はプレーキディスク、３は
ナックルである。ナックル３は車輪１を回転自在に支持
していて、その下部３ｂはボールジヨイント６を介して
ロアアーム７に結合され、ロアアーム７の内端はゴムブ
ツシュ８を介して車体９のブラケットに結合される。ナ
ックル３の上部３ａは延長ブラケット４（延長部材）の
下端に回動可能に結合され、延長ブラケット４の上端は
アッパアーム５に揺動可能に結合される。

すなわち、前記ナックル３の上部３ａと延長ブラケット
４との結合は、ナックル３の上部３ａに樹脂製のブツシ
ュ１０を介して延長ブラケット４の下端が相対的に回転
自在に外嵌されてなされている。この回転は、ボールジ
ヨイント６の回転中心を通る線を回転中心としていて、
その結果、ナックル３と延長ブラケット４との結合部（
ブツシュ１０の回動中心軸）と、ナックル３とロアアー
ム７との結合部（ボールジヨイント６の回転中心）との
、再結合位置を通る軸線がキングピン軸１１となる。な
お、前記ブツシュ１０は樹脂以外の素材例えば軸受メタ
ルからなるものであってもよい。またブツシュ１０は延
長ブラケット４に対してナックル３の上部３ａをキング
ピン軸１１を中心として回転するように結合している軸
受であるから、ブツシュ１０に代えて転がり軸受を採用
することもできるし、また回転中心をキングピン軸１１
に一致させた状態でナックル３を延長ブラケット４に結
合する他の手段を採用することも可能である。

延長ブラケット４は、上方に延びるに従って車輪ｌの上
方部分を迂回するように車体外側にカーブしており、そ
の上端は車輪１の上側に位置されてゴムブツシュ１２を
介してアッパアーム５の外端に揺動可能に結合される。

アッパアーム５の内端は車体９のブラケットに対してゴ
ムブツシュ１３を介して揺動可能に結合される。アッパ
アーム５と延長ブラケット４との結合は、延長ブラケッ
ト４がアッパアーム５に対して揺動のみの運動をするた
めゴムブツシュ１２による結合で足りる。

また、車体９とロアアーム７との間には、前記ナックル
３の上部３ａと延長ブラケット４に略並行してショック
アブソーバ１４ｂが上下方向に架設される。ショックア
ブソーバ１４ｂ上端は、車体９にマウントラバー１４８
を介して連結され、これと同軸にコイルスプリング１４
ｃが配置される。ショックアブソーバ１４ｂの下端はフ
ォーク１４ｄとゴムブツシュ１５とを介してロアアーム
７に結合される。

フォーク１４ｄはドライブシャフト１６に干渉しないよ
うに二股に形成されてこれを跨いでおり、ドライブシャ
フト１６は等速ジヨイント１７を介して車軸１８に結合
している。而して、この実施例では車輪ｌである前輪に
駆動力が伝達される形式の、例えばＦＦ（フロントエン
ジン・フロントドライブ）又は４ＷＤ　（四輪駆動）の
駆動形式を持つ自動車のフロントサスペンションが示さ
れる。

而して、この実施例においては、車輪１の幅方向中心線
１９とキングピン軸１１とが車輪１の接地面２０上方に
おいて交叉しており接地面２０とキングピン軸１１との
交点を車輪１の幅方向中心線１９より車両外側へ位置さ
せて、ネガティブスクラブとしているが、キングピン軸
１１の設定は前記ナックル３と延長ブラケット４との結
合部（ブツシュｌＯの回転中心）と、そしてナックル３
とロアアーム７との結合部（ボールジヨイント６の回転
中心）の再結合部位置によってなされるものであるから
、スクラブをネガティブ、ポジティブ又はゼロに設定す
ることに関しては、アッパアーム５にはかかわりがない
。従ってアッパアーム５と延長ブラケット４とを連結す
るゴムブツシュ１２はキングピン軸１１に拘束されるこ
となく配置できるため、この実施例ではゴムブツシュ１
２を車輪１の上側に配置して車両外側へ寄せ、これらを
車両幅方向ヘオーバラソプさせることによって、最適な
ホイールアライメントを得ることができるアッパアーム
５の長さを確保しつつアッパアーム５の車体側連結点も
車両の幅方向外側近くに位置づけている。このことが、
タイヤハウスの幅を狭くしてその内側のエンジンルーム
等の幅を拡げ得ることの１つの理由になっている。

かくして、アッパアーム５の長さを確保することができ
てロアアーム７との長さの差を小さくすることにより最
適なホイールアライメントを得ることができるし、両ア
ーム５．７の上下方向の間隔を拡大し得たから、サスペ
ンション構成部材の組付誤差によるキャンバ角やキャス
ク角の変化を小さくすることができるとともに、車輪１
の上下動時におけるキャンバ角の変化が発生しにくくな
り、且つこのキャンバ角の変化に対する両アーム５．７
の剛性は、これらの間隔の自乗に比例して大になるから
、これらの剛性は大となって、キャンバ角変化の限界性
能が向上する。

また、車体重量はマウントラバー１４ａとコイルスプリ
ング１４ｃとショックアブソーバ１４ｂのチューブとフ
ォーク１４ｄと、ロアアーム７と、ナックル３とを介し
て車軸１に支持され、車輪１の上下動はショックアブソ
ーバ１４ｂの伸縮によって減衰されるとともに、コイル
スプリング１４Ｃの撓みによって吸収される。

ここで、車輪１の上下動時には、これと一体にナックル
３と延長ブラケット４とが上下動をしてロアアーム７と
アッパアーム５とが上下に揺動し、これに伴って、前記
ショックアブソーバ１４ｂとコイルスプリング１４Ｃと
が伸縮するが、いずれも上下方向の運動であるため、ナ
ックル３の上部３ａ及び延長ブラケット４と、ショック
アブソーバ１４ｂ及びコイルスプリング１４ｃとの干渉
は発生しない。

また、図示しないステアリングリンケージから、ナック
ル３と一体をなす図示しないナックルアームを介してナ
ックル３に操舵力が入ると、ナックル３にキングピン軸
１１を中心とする回転が発生して車輪１は転舵される。

このときキングピン軸１１を中心として回転するのはナ
ックル３と車輪１と車軸１８であって、ナックル３はブ
ツシュ１０において回転自在になっているから、延長ブ
ラケット４は回転しない。その結果、延長ブラケット４
には前記上下動のみが発生して、アッパアーム５との相
対運動は揺動のみとなるから、延長ブラケット４とアッ
パアーム５との結合にボールジヨイントを用いる必要が
な（、ゴムブツシュ１２で足りる。そして、ゴムブツシ
ュ１２はボールジヨイントよりも高さ寸法が小さい（ダ
ブルウィツシュボーン式サスペンションのアームに通常
使用されるボールジヨイントとゴムブツシュとでは、ゴ
ムブツシュが大体４０龍程度小さい。）から、ホイール
ハウスの高さを小さくすることができる。

このことは、エンジンルームのフードを低くできること
にもなる。

さらに、転舵時に延長ブラケット４に回転が発生しない
ことは、転舵によって延長ブラケット４とショックアブ
ソーバ１４ｂ及びコイルスプリング１４ｃとに相対移動
が生じないことにもなるから、この間に干渉のおそれが
ない。このため、ショックアブソーバ１４ｂと延長ブラ
ケット４との間隔を近接することができる。従って、ホ
イールハウスの幅を小さくしてエンジンルームを広げる
ことが、前記アッパアーム５の配置の自由度が増大した
こととも相撲って、充分に可能になる。

さらにまた、車両の発進時及び制動時に車体と車輪１と
の間に発生する前後方向の相対移動力は、アッパアーム
５にはキングピン軸１１の延長線上である、アッパアー
ム５の中途の点Ｐに人力されることになるため、この入
力がアッパアーム５の先端である場合と比較して車体に
近い位置となり、従って前記入力に起因するアッパアー
ム５の車体取付部への負荷が小さくなる。このため、車
体取付部の軽量化、ゴムブツシュ１３の小型化及びソフ
ト化が可能になる。ゴムブツシュ１３のソフト化が可能
になることは、車輪１側からの振動入力に対する吸収力
が増大することを意味し、その結・果、車体の振動やこ
れに起因するこもり音を低減することができる。

第２図はこの発明の第２実施例を示す図である。

第１図の実施例と同一の部品については同一の符号を付
してその説明を省略する。

ナックル３の上部３ａと延長ブラケット４との結合は、
２つのボールジヨイント１０ａを介して延長ブラケット
４の下端にナックル３が相対的に回転自在に外嵌されて
なされている。両ボールジヨイント１０ａと前記ボール
ジヨイント６とは直線上に配置され、以て延長ブラケッ
ト４に対するナックル３の前記回転はこの直線を回転中
心としていて、その結果、ナックル３と延長ブラケット
４との結合位置と、ナックル３とをロアアーム７との結
合位置との、再結合位置を通る軸線をキングピン軸１１
としている 第３図は、この発明の第３実施例を示す図である。第１
図の実施例と同一の部品については同一の符号を付して
その説明を省略する。

ナックル３の上部３ａと延長ブラケット４との結合を、
第２実施例のボールジヨイント１０ａに代えて転がり軸
受１０ｂによってなしたものである。この転がり軸受１
０ｂは、ナックル３上部３ａの内側と、延長ブラケット
４に固定されるボルト４ａに外嵌されたスリーブ４ｂの
外側との間に介在する。この軸受１０ｂは玉軸受を用い
たが、これに代えてこの軸受を用いてもよいが、特にこ
の実施例の場合はスラスト力も受けるために円錐ころ軸
受を用いることも好適である。前記ポルト４ａの軸線は
キングピン軸１１と一敗することも勿論である。

上記第２実施例、第３実施例とも第１図の実施例と同様
の作用、効果を得ることができる。ただし、第１図の実
施例に比べて延長部材とナックルの上部との結合部のフ
リクションが小さくなり、この結果操舵のもどり不良や
しふりを改善できる。

なお、上記各実施例ではショックアブソーバの下端部を
ロアアームに取付けたが、この下端部を延長部材に取付
けることもできる。この場合、ロアアームに作用する荷
重は小さくなり、ロアアーム及びこの取付部の強度を小
さくでき軽量化できる。また、二股のフォークも不要に
なる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、キングピン軸
を、ナックルと延長部材との結合部及びナックルとロア
アームとの結合部の再結合部を通した線として、キング
ピン軸をアッパアームとは無縁とし、且つ操舵時にタイ
ヤとともに旋回する部材を前記再結合部間という車軸に
近い部分に限定した。このため、操舵時に生じる部材間
の干渉を可及的に押さえることができる。また、車輪の
上下動にともなうキャンバ角の変化は、アッパ及びロア
の両アームにより決定されるが、アッパアームは前記の
通りキングピン軸の設定に無縁となったため長くするこ
とができ、且つ延長部材によってロアアームとの間隔を
拡大できるから、車輪の上下動に起因するキャンバ角の
変化を小さく押さえることができる等、ホイールアライ
メントを好適に設定することができるとう効果がある。

その結果第４図に示すように、この発明は、第１従来例
から生じる効果と第２従来例から生じる効果とを併せ持
つことに加えて、 ■転舵時に延長部材とショックアブソーバの相対移動が
ないから、両者間のスペースを狭くすることが可能であ
るため、ホイールハウスを狭くしてエンジンルームの幅
を拡大することができる。

■転舵時に延長部材が回転しないから、アッパアームと
延長部材との継手をゴムブツシュにすることができて、
その継手の高さを、ボールジヨイントを用いるよりも小
さくすることもできる。

このためホイールハウスの高さを低くすることによりエ
ンジンルームのフードを低くすることも可能になる。

■車両の発進、制動時に車体と車輪との間に発生する前
後方向の相対移動力は、アッパアームにおけるキングピ
ン軸延長線上に入力されることになるため、この入力が
アッパアームの先端である場合と比較して車体に近い位
置となり、従って前記入力に起因するアッパアームの車
体取付部への負荷が小さくなる。このため、車体取付部
の軽量化、継手の小型化及びソフト化が可能になる。継
手のソフト化が可能になることは、車体への振動伝達を
抑制してこれに起因するこもり音を低減することを可能
にする。

■アッパアームがキングピン軸の設定に無縁となったか
ら、アッパアームの車体への取付位置を車体幅方向外側
に出して、その先端位置を自由に設定することができる
。この理由からも前記■の理由とも相撲って、エンジン
ルームの幅を拡大することができるし、アッパアームの
長さをホイールアライメントの設定上好適に決めること
ができる。

■ナックル上部と延長部材とをキングピン軸上で上下に
離れた回動中心となる位置に設けた２個の軸受あるいは
ボールジヨイントで結合することによりこの結合部に作
用する偶力をとれ、アッパアームの動きを阻害しないよ
うにできる。

という独自の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す一部破断正面図、第２
図はこの発明の第２実施例を示す一部破断正面図、第３
図はこの発明の第３実施例を示す一部破断正面図、第４
図はこの発明の効果を第１及び第２従来例の効果と比較
して示した一覧表である。 ｌ・・・車輪、３・・・ナックル、３ａ・・・上部、３
ｂ・・・下部、４・・・延長ブラケット（延長部材）、
５・・・アッパアーム、６・・・ボールジヨイント、７
・・・ロアアーム、８．１２．１３．１５・・・ゴムフ
゛ンシュ、９・・・車体、１０・・・ブツシュ、１１・
・・キングピンＭ、１４ｂ・・・ショックアブソーバ、
１６・・・ドライブシャフト 特許出願人　日産自動車株式会社 代理人　弁理士　森　　　哲　也 代理人　弁理士　内　藤　嘉　昭 代理人　弁理士　清　水　　　正 第１図 口 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪を支持するナックルの下部と車体側との間を
   ロアアーム揺動可能に結合するとともに、前記ナックル
   の上部に、上方へ延びる延長部材を、ナックルとロアア
   ームとの前記結合部を通る線を回転中心として回転自在
   に連結し、前記延長部材上部と車体側との間をアッパア
   ームで連結したことを特徴とするダブルリンク式サスペ
   ンション装置。
2. （２）アッパアームと延長部材とはブッシュにより、延
   長部材に対してアッパアームを俯仰可能に連結した特許
   請求の範囲第１項記載のダブルリンク式サスペンション
   装置。
3. （３）延長部材は車体側にショックアブソーバを介して
   連結することを特徴とする特許請求の範囲第１項又は同
   第２項記載のダブルリンク式サスペンション装置。
4. （４）延長部材をナックル上部とはキングピン軸上で上
   下に離れた回動中心となる位置に設けた２個の軸受ある
   いは２個のボールジョイントで回動可能に結合したこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれ
   かに記載のダブルリンク式サスペンション装置。