JP2000272314A - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐久性を確保でき、しかも、組み付け作業性
の良好な車両のサスペンション装置を提供する。 【解決手段】 車体前後方向Ｘに延設された左右一対の
サイドメンバ４に左右端を締付結合される車幅方向延出
部材６と、後端が同車幅方向延出部材６の左右端より所
定量車体中央側に一端を接合固定し、前端が両サイドメ
ンバ４を互いに連結するクロスメンバ５の左右端より所
定量車体中央側に配備した位置で締付結合される左右一
対の前後方向延出部材７とを有したシャシメンバ１、一
端が車輪２を枢支したナックル１５に連結され他端が前
後方向延出部材７に連結されたアッパアーム１２、一端
がナックル１５に連結され、他端が車幅方向延出部材６
に連結されたロアアーム１６、車幅方向延出部材６の左
右端とロアアーム１６の上部との間に配備されたコイル
スプリング１３を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は車両のサスペンショ
ン装置に関し、特に、車体の下壁構成部材にアッパアー
ムを用いたリンク機構及びコイルスプリングを用いた衝
撃吸収機構を有する独立懸架サスペンションを介して車
輪を枢支するナックルを取付る車両のサスペンション装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両のサスペンション装置は車体に対し
て車輪を上下動可能に連結するリンク機構と、車輪を介
し入力した路面反力の変動成分を吸収する衝撃吸収機構
とを備え、これらの働きにより操縦安定性を確保し、車
体側の乗員が受ける衝撃を低減し、居住性を向上させて
いる。このサスペンション装置の内、アッパアーム、ロ
アアーム等の複数のサスペンションアームを有したリン
ク機構とコイルスプリング及びショックアブソーバを並
設した衝撃吸収機構を備えたダブルウイッシュボーン型
独立懸架サスペンションが操縦安定性や居住性の優れた
ものとして多用されている。ところで、ダブルウイッシ
ュボーン型独立懸架サスペンションは、特に旋回時、車
両のロールに伴いその外側輪側にロールセンタが移動
し、同ロールセンタに上向きの反力が生じ、旋回時の操
縦不安定化を招くという、所謂、ジャッキアップ現象が
生じることがあり、その防止対策の一つとして、アッパ
アームのアーム長を大きくすることが有効である。

【０００３】このため、ダブルウイッシュボーン型独立
懸架サスペンションの製作にあたり、できるだけアッパ
アームを長く設定することが行われているが、このよう
な構成を採る上で、アッパアームの枢支端をできるだけ
車体中央側に取り付けることが有効となるが、車室側壁
によって規制を受けることが多く、十分にアッパアーム
の長さを確保できていない。そこで、アッパアームの基
端側を車室のフロア下方に枢支することが有効と見做さ
れ、その一例が特開平９−１５８９６９号公報に開示さ
れる。このリアサスペンション装置では、フロア下側の
サイドメンバに前後端が支持され中間部が車体中央側に
湾曲して形成されるサブフレームを有する。このサブフ
レームの中間湾曲部にはアッパアームの枢支端が枢支さ
れ、アッパアームをフロア下方に枢支している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、特開平９−１
５８９６９７号公報に開示されるリアサスペンション装
置では、サブフレームがその中央の湾曲部にアッパアー
ムからの荷重を受け、その位置より車外側の前後端より
サイドメンバに荷重を分散させる。このためサブフレー
ムはねじり応力を常に受けることとなり、耐久性確保の
上で問題がある。しかも、ここでのコイルスプリングの
上端はサイドメンバに連結され、組付作業時に、リンク
機構とは別に、コイルスプリングは別途にサイドメンバ
へ取付られる必要があり、組み付け作業に手間取るとい
う問題があった。本発明の目的は、耐久性を確保でき、
しかも、組み付け作業性の良好な車両のサスペンション
装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明では、車幅方向延出部材と左右一
対の前後方向延出部材とを有したサブフレームを備え、
車幅方向延出部材は車体前後方向に延設された左右一対
のサイドメンバに左右端が締付結合され、左右一対の前
後方向延出部材は後端が同車幅方向延出部材の左右端よ
り所定量車体中央側に配備した位置で接合固定し、前端
が上記両サイドメンバを互いに連結するクロスメンバの
左右端より所定量車体中央側に配備した位置で締付結合
され、アッパアームを備え、同アッパアームは一端が車
輪を枢支した車輪支持部材に連結され他端が上記前後方
向延出部材に連結され、ロアアームを備え、同ロアアー
ムは一端が上記車輪支持部材に連結され、他端が上記車
幅方向延出部材に連結され、上記車幅方向延出部材の左
右端と上記ロアアームの上部との間にコイルスプリング
を配備している。

【０００６】ここで、両前後方向延出部材はその後端が
車幅方向延出部材の左右端より所定量車体中央側に接合
固定され、その前端がクロスメンバの左右端より所定量
車体中央側に締付結合されている。このように、両前後
方向延出部材は左右の両サイドメンバより車体中央寄り
に配備されるので、この前後方向延出部材とナックルと
を連結するアッパアームは比較的長く形成でき、アッパ
アームを用いた独立懸架サスペンションで生じ易いジャ
ッキアップ現象による操縦不安定化を防止できる。しか
も、コイルスプリングを車幅方向延出部材の左右端に連
結するので、アッパアーム及びロアアームを含むリンク
機構及びコイルスプリングをサブフレームに組み込み、
サブアッセンブリ化した上でサスペンション装置の組み
付けを行え、この点で組み付けラインでの組み付け作業
が容易化される。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１乃至図３には本発明の適用さ
れた車両のサスペンション装置としてのリアサスペンシ
ョン装置Ｓを示した。このリアサスペンション装置Ｓは
四輪独立懸架方式を採り、図示しない自動車の車体下部
に設けられる下壁構成部材及びこれに複数箇所が締付結
合されるサブフレームとしてのシャシメンバ１（図３参
照）に対し後輪２をリンク機構ｓ１及び衝撃吸収機構ｓ
２を介し連結するという構成を採る。ここで、下壁構成
部材は、図１、図２に示すように、上面を車室Ｒと対向
するフロア部材３と同フロア部材３の下面に接合し車体
の前後方向Ｘに長い左右一対のサイドメンバ４とこれら
両サイドメンバ間を一体結合するクロスメンバ５とから
成る。クロスメンバ５は左右一対のサイドメンバ４の比
較的前側（図１で上側）に溶接され、クロスメンバ５の
左右端より所定量車体中央側に前部左右の前取付部Ｊ１
が形成される。しかも、左右一対のサイドメンバ４の比
較的後側（図２で下側）には後部左右の後取付部Ｊ２が
それぞれ形成される。

【０００８】各取付部Ｊ１、Ｊ２は共に図示しない締付
ボルトを上下方向に挿通させる図示しないボルト穴を備
え、そのボルト穴に挿通されたボルトにより、各取付部
Ｊ１、Ｊ２の下面に当接されるシャシメンバ１側の各対
向部を締付接合するように構成される。下壁構成部材に
締付接合されるシャシメンバ１は、図３に示すように、
車幅方向Ｙに延設される車幅方向延出部材６と同車幅方
向延出部材６に後端を溶接した前後方向Ｘに延設される
左右一対の前後方向延出部材７とから成る。

【０００９】車幅方向延出部材６は平面視において、図
１に示すように、車幅方向Ｙに直状に延設され、後面視
において、図２に示すように、屈曲バー状に延設され
る。即ち、車幅方向延出部材６は直状の中央部６０１
と、中央部６０１の両側の下屈曲側端６０４より斜め上
方に延出する立上り部６０２と、立上り部６０２の左右
端より車幅方向Ｙ外側にほぼ水平に延出するばね受け端
部６０３とを備えており、図４に示すように、ハット形
断面の上板材６ａ及び平板状の下板材６ｂとを互いに重
ね合わせて周縁部を溶接し、閉断面形状を成すように形
成されている。なお、車幅方向延出部材６はその上板材
６ａと下板材６ｂの両端を皿状端部に形成し、これらを
上下に重ね皿状のばね受け端部６０３を形成している。
このばね受けの中央部がボルト穴ｈを形成され、同部が
左右のサイドメンバ４の各後取付部Ｊ２に重ね合わさ
れ、図示しない締付ボルトで締付固定される。

【００１０】前後方向Ｘに延設され互いに並設される左
右一対の前後方向延出部材７は各後端を車幅方向延出部
材６の左右端より所定量車体中央側、即ちばね受け端部
６０３の車体中央側の側壁に溶接固定され、前端をクロ
スメンバ５上の左右一対の前取付部Ｊ１に締付固定され
る。両前後方向延出部材７は略直状バー部材を成し両サ
イドメンバ４に対し車体中央側に並設される。ここで、
両前後方向延出部材７は各中間部がパイプ部材８で互い
に接合され、しかも、その前端をクロスメンバ５の両前
取付部Ｊ１に結合され、その後端を車幅方向延出部材６
に溶接される。このため、左右一対の前後方向延出部材
７事態の剛性はもとよりシャシメンバ１全体の剛性が十
分強化されている。

【００１１】各前後方向延出部材７はその中間部の外側
壁面に前後に所定間隔を保って前後アームブラケット
９，１１を接合固定する。両前後アームブラケット９，
１１にはサスペンションアームとしての後述のアッパア
ーム１２の基端が連結される。この場合、両前後アーム
ブラケット９，１１からの入力荷重の内、車幅方向の荷
重はパイプ部材８で相互に打ち消され、しかも、各前後
方向延出部材７に加わるその他の荷重は両前取付部Ｊ１
及び両後取付部Ｊ２を経てクロスメンバ５や車幅方向延
出部材６に分散して伝達され、この際、直状の各前後方
向延出部材７は曲げ応力を発生するのみで、ねじり応力
は発生しないように構成されている。なお、このような
シャシメンバ１には図示しないディファレンシャル装置
が補強部材２７を介して支持される。

【００１２】リアサスペンション装置Ｓのリンク機構ｓ
１は、図１、図２に示すように、後輪２を枢支するナッ
クル１５を備え、このナックル１５側を前後左右方向の
ズレを規制し上下動可能に４つのサスペンションアーム
を用いて車体側に連結する。ここで、ロアアーム１６、
アッパアーム１２、トーコントロールアーム１７及びト
レーリングアーム１８から成る４つのサスペンションア
ームはナックル１５と車体との間に並列的に配置され
る。即ち、ロアアーム１６はナックル１５の下側ボス１
５１と車幅方向延出部材６の下屈曲側端６０４とにそれ
ぞれ図示しないゴムブッシュを介して回動可能にピン結
合され、アッパアーム１２は揺動端がナックル１５の上
側ボス１５２と図示しないボールジョイントを介し結合
され、基端が前後方向延出部材７の前後アームブラケッ
ト９，１１とそれぞれ図示しないゴムブッシュを介して
回動可能にピン結合され、トーコントロールアーム１７
はナックル１５の前側ボス１５３と前後方向延出部材７
側の下向きブラケット１９にそれぞれ図示しないゴムブ
ッシュを介して回動可能にピン結合され、トレーリング
アーム１８はナックル１５の上側ボス１５２の近傍の図
示しない上前方ボスとサイドメンバ４のクロスメンバ取
付構造位置より前方のトレーリングアームブラケット２
０とにそれぞれ図示しないゴムブッシュを介して回動可
能にピン結合される。

【００１３】このリンク機構ｓ１では、図５に示すよう
に、ロアアーム１６とトレーリングアーム１８の両延長
線が交わる交点Ｐ１が設定され、これとアッパアーム１
２の揺動端の球継手の位置Ｐ２とを結ぶキングピン軸Ｋ
が設定される。ここで、キングピン軸Ｋ回りの後輪２及
びナックル１５側の回転変位はトーコントロールアーム
１７で阻止され、非操舵輪のリンク機構として構成され
ている。リアサスペンション装置Ｓの衝撃吸収機構ｓ２
は後輪２より入力した路面ｅからの反力変動成分を吸収
低減するもので、コイルスプリング１３及びショックア
ブソーバ１４で構成される。左右のコイルスプリング１
３は車幅方向延出部材６に形成されるばね受け端部６０
３と、ロアアーム１６の中間部のばね受け１６１との間
に圧縮付勢された状態で装着される。左右一対のショッ
クアブソーバ１４は、ロアアーム１６内に設けた下端取
付部１６２に下端がピン結合され、車体側の側方縦壁板
２１に設けた上端取付部２２に上端が緩衝部材を介しピ
ン結合される。

【００１４】左右の後輪２は過度の相対的な上下変動を
車幅方向に配設されるスタビライザー２３で規制されて
いる。このスタビライザー２３は金属製のトーションバ
ーであり、その左右端近傍を図示しないゴムブッシュを
介しスタビライザーブラケット２４で前後方向延出部材
７の前部下壁にそれぞれ締付結合している。スタビライ
ザー２３の左右端は直状のレバー部２３１を構成し、そ
の先端部は縦リンク２５の下端にピン結合される。各縦
リンク２５はその上端をそれぞれ対向するアッパアーム
１２の下面に溶接された取付片２６にピン結合される。
このように、スタビライザー２３はシャシメンバ１側に
確実に支持されるが、周辺部材との干渉を避けるため、
適宜、屈曲形成されている。上述のようなリアサスペン
ション装置Ｓを装備する車両の生産時には、予めシャシ
メンバ１にリンク機構ｓ１、衝撃吸収機構ｓ２、スタビ
ライザー２３及び図示しないディファレンシャル機構等
が仮組みされ、シャシメンバアッセンブリとして車両の
生産ラインに供給される。

【００１５】この生産ラインでは、上述した各取付部Ｊ
１、Ｊ２が形成されている車体後部側の下壁構成部材に
シャシメンバ１の４つの締付箇所を対設させる。その上
で、クロスメンバ５の前部左右の前取付部Ｊ１に左右の
前後方向延出部材７の前端を図示しない締付ボルトで順
次締付結合し、サイドメンバ４の後部左右の後取付部Ｊ
２に車幅方向延出部材６の左右端のばね受け端部６０３
を図示しない締付ボルトで順次締付結合する。これによ
り、シャシメンバアッセンブリ側が下壁構成部材に容易
に、確実に支持される。なお、このシャシメンバ１の組
み付け後に、リンク機構ｓ１では、トレーリングアーム
１８の前端部がサイドメンバ４のクロスメンバ取付構造
位置より前方のトレーリングアームブラケット２０にピ
ン結合され、衝撃吸収機構ｓ２ではショックアブソーバ
１４の上端が側方縦壁板２１に設けた上端取付部２２に
ピン結合される。これにより、リアサスペンション装置
Ｓの組み付けを比較的容易な組み付け作業で行うことが
できる。

【００１６】このように、シャシメンバアッセンブリを
組み付ける場合、シャシメンバ１側を下壁構成部材であ
る左右一対のサイドレール４及びクロスメンバ５に締付
接合するのみで良く、生産ライン上で行う組み付け作業
が極めて少なく、作業性の向上を図れる。しかも、シャ
シメンバアッセンブリ側の各部品がシャシメンバ１に対
して、予め精度良く組み付けられることより、艤装後の
組み付け精度を容易に確保することができる。

【００１７】更に、このようなリアサスペンション装置
Ｓでは、左右一対の前後方向延出部材７がその前後の取
付部Ｊ１，Ｊ２との対向部を含み全てが両サイドメンバ
４に対し車体中央側に並設されるので、各前後方向延出
部材７上の各前後アームブラケット９，１１に枢支され
るアッパアーム１２は車幅方向に比較的長くアーム長を
確保できる。このようにダブルウイッシュボーン型独立
懸架サスペンションでのアッパアーム長を長く設定で
き、旋回時の操縦不安定化を招く、所謂、ジャッキアッ
プ現象の発生を抑えることができる。しかも、この際、
各前後方向延出部材７に各前後アームブラケット９，１
１を介しアッパアーム１２側より路面反力が入力して
も、入力荷重は両前取付部Ｊ１及び両後取付部Ｊ２を経
てクロスメンバ５や車幅方向延出部材６に分散して伝達
され、この際、直状の各前後方向延出部材７は曲げ応力
を発生するのみで、ねじり応力は発生することがなく、
十分の耐久性を確保できる。特に、ここでの車幅方向の
入力荷重はパイプ部材８で相互に打ち消され、前後方向
延出部材７を含むシャシメンバ１はより十分の耐久性を
確保できる。

【００１８】上述の処において、両前後方向延出部材７
はその中間部をパイプ部材８で互いに結合していたが、
場合によりパイプ部材８を排除して、シャシメンバ１の
構造の簡素化を図っても良く、この場合も、図１のリア
サスペンション装置Ｓとほぼ同様の作用効果を得られ
る。図１のリアサスペンション装置Ｓは４つのサスペン
ションアームを備えていたが、その他のアッパアームを
有するダブルウイッシュボーン型独立懸架サスペンショ
ンに本発明を適用でき、それらの場合も、図１のリアサ
スペンション装置Ｓとほぼ同様の作用効果を得られる。
更に、上述の処においてリアサスペンション装置Ｓを説
明したが、フロント側のサスペンション装置にも本発明
を適用でき、それらの場合も、図１のリアサスペンショ
ン装置Ｓとほぼ同様の作用効果を得られる。

【００１９】

【発明の効果】請求項１の発明では、両前後方向延出部
材は左右の両サイドメンバより車体中央寄りに配備され
るので、この前後方向延出部材とナックルとを連結する
アッパアームは比較的長く形成でき、アッパアームを用
いた独立懸架サスペンションで生じ易いジャッキアップ
現象による操縦不安定化を防止できる。しかも、コイル
スプリングを車幅方向延出部材の左右端に連結するの
で、アッパアーム及びロアアームを含むリンク機構及び
コイルスプリングをサブフレームに組み込み、サブアッ
センブリ化した上でサスペンション装置の組み付けを行
え、この点で組み付けラインでの組み付け作業が容易化
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態例としてのリアサスペンシ
ョン装置の平面視での要部断面図である。

【図２】図１のリアサスペンション装置の後面視での要
部断面図である。

【図３】図１のリアサスペンション装置内のサブフレー
ムの斜視図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線断面拡大図である。

【図５】図１のリアサスペンション装置内のリンク機構
の機能説明図である。

【符号の説明】

１ シャシメンバ ２ 後輪 ４ サイドメンバ ５ クロスメンバ ６ 車幅方向延出部材 ７ 前後方向延出部材 １２ アッパアーム １３ コイルスプリング １５ ナックル １６ ロアアーム ｓ１ リンク機構 ｓ２ 衝撃吸収機構 Ｘ 車体前後方向 Ｓ リアサスペンション装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 永冶 洋 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 3D001 AA18 BA03 DA00 DA01 DA03 DA04

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延設された左右一対のサイ
   ドメンバに左右端が締付結合される車幅方向延出部材
   と、後端が同車幅方向延出部材の左右端より所定量車体
   中央側に配備した位置で接合固定し、前端が上記両サイ
   ドメンバを互いに連結するクロスメンバの左右端より所
   定量車体中央側に配備した位置で締付結合される左右一
   対の前後方向延出部材とを有したサブフレーム、一端が
   車輪を枢支した車輪支持部材に連結され他端が上記前後
   方向延出部材に連結されたアッパアーム、一端が上記車
   輪支持部材に連結され、他端が上記車幅方向延出部材に
   連結されたロアアーム、上記車幅方向延出部材の左右端
   と上記ロアアームの上部との間に配備されたコイルスプ
   リングを具備したことを特徴とする車両のサスペンショ
   ン装置。