JPH02204111A - 自動車の車輪懸架装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）　　産業上の利用分野 本発明は自動車の車輪懸架装置、特に、車輪のリムの内
周面内側で、車輪の軸部を回転自在に支承するナックル
の上方へ延びる上部腕及び下方へ延びる下部腕に、車体
に上下揺動自在に支持されるアッパコントロールアーム
及びロアコントロールアームの各先端を上部ボールジヨ
イント及び下部ボールジョイントを介してそれぞれ連結
したものに関する。

（２）従来の技術 従来のこの種の車輪懸架装置では、上部ボールジヨイン
トを、アッパコントロールアームに内設されるボールを
上方へ向けてボールスタッドがナックルの上部腕に固着
されるように配設し、また下部ボールジヨイントを、ロ
アコントロールアームに内設されるボールを下方へ向け
てポールスタッドがナックルの下部腕に固着されるよう
に配設している（例えば特公昭４６−３３８８３号公報
参照）。

（３）発明が解決しようとする課題 上記のような従来の車輪懸架装置においては、車輪のキ
ャンバ剛性を高めるべく上、下部両ボールジヨイントの
ボール中心間距離を大きく設定すると、車輪の昇降時に
はリムとアッパ及びロアコントロールアームとが干渉し
易くなるため、車輪の昇降ストロークを大きく取ること
が困難であり、また反対に車輪の昇降ストロークを大き
く設定すべく両ボールジヨイントのボール中心間距離を
小さくすると、車輪のキャンバ剛性が低下する弊害を伴
うという問題がある。

本発明は、か−る事情に迄みてなされたもので、車輪の
キャンバ剛性を確保しつ＼車輪の昇降ストロークを大き
く得ることが可能な前記車輪懸架装置を提供することを
目的とする。

Ｂ１発明の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、上部ボールジヨ
イントを、上部腕に内設されるボールを上方へ向けてポ
ールスタッドがアッパコントロールアームに固着される
ように配設し、また下部ボールジヨイントを、下部腕に
内設されるボールを下方へ向けてポールスタッドがロア
コントロールアームに固着されるように配設したことを
第１の特徴とする。

また本発明は、上記特徴に加えて、ナックの上部腕及び
下部腕にアッパコントロールアーム及びロアコントロー
ルアームの先端にそれぞれ対向する開口部を設けたこと
を第２の特徴とする。

（２）作　用 本発明の第１の特徴によれば、上部ボールジヨイントは
ボールを上向きにして、また下部ボールジヨイントはボ
ールを下向きにしてそれぞれ配設されるので、車輪のリ
ム内の限られたスペース内で両ボールシラインドのボー
ル中心間距離を最大にすることができる。

しかもボールを上向きにした上部ボールジヨイントでは
、ボールがナックルの上部腕に支持され、ポールスタッ
ドがアッパコントロールアームに固着されるので、アッ
パコントロールアームとリム内周縁との間隔を大きくす
ることができる。またボールを下向きにした下部ボール
ジヨイントでは、ボールがナックルの下部腕に支持され
、ポールスタッドがロアコントロールアームに固着され
るので、ロアコントロールアームとリム内周縁との間隔
を太き（することができる、したがって、リムと両コン
トロールアームとの干渉を避けつ＼車輪の昇降ストロー
クを大きくすることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、ナックルの上部及び
下部腕の開口部がアッパ及びロアコントロールアームの
先端を受容し得るので、上部及び下部腕とアッパ及びロ
アコントロールアームとの各干渉が回避され、車輪の昇
降ストロークを更に大きくすることができる。

（３）実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する。

図面は自動車の前輪懸架装置、特に左前輪用を示すもの
であり、右前輪用は左前輪用と対称的な構成であるから
、図示を省略する。先ず第１図において、車輪１を軸支
するナックル２の上方へ延びる上部腕２ａ及び下方へ延
びる下部腕２ｂは、車体に上下揺動可能に支持されるア
ッパコントロールアーム３及びロアコントロールアーム
４の各光端に上部ボールジヨイント５及び下部ポールジ
ゴイント６を介してそれぞれ連結される。

ナックル２の上下腕２ａ及び下部腕２１は、いずれもナ
ックル２の軸受ボス２ｂから突出する前後一対のリブ付
側壁Ｗｓ、Ｗｓと、その両側壁Ｗｓ、Ｗｓの先端同士を
一体に連結する端壁Ｗｅとから構成され、上記両側壁Ｗ
ｓ、Ｗｓ及び端壁Ｗｅによって各上部腕２ａ及び下部腕
２ｊ１’の開口部４７．４．８が画成される。こうする
ことにより、ナックル２の剛性強化と軽量化が図られる
。

上部及び下部ボールジヨイント５，６のボール中心間を
結ぶ軸線はキングピン軸線にとなり、該軸線に周りに車
輪１を転向させるべく、ナックル２の後方へ延びるナッ
クルアーム２ｎにステアリング機構Ｓ（第２図）が連接
されるやまたロアコントロールアーム４には、これを下
方へ弾発スる懸架ばね付のダンパ１１が接続される。

第２図ないし第４図において、ナックル２はその中心部
でボールベアリング７を介してアクスル８を回転自在に
支承する。このアクスル８の外端に形成された取付フラ
ンジ８ａにブレーキディスク９ｄを挟んで車輪１のホイ
ールディスク１ｄがボルト４３及びホイールナツト４４
により固着される。車輪１のリムｌｒは、車体内方へ向
ってオーバーハングするようにホイールディスク１ｄに
連設されており、このリムＩｒの内周面内側に前記ナッ
クル２、上部ボールジヨイント５及び下部ボールジヨイ
ント６が配設される。

上部ボールジヨイント５は、ボール５ｂを一端に形成し
たボールスタッド５ｄと、そのボール５ｂを回転自在に
包持するソケット５Ｓとからなる。

そしてポールスタッド５ｄは、ボール５ｂを上向きにし
てアッパコントロールアーム３の先端にテーバ嵌合して
ナツト４５により固着され、ソケット５ｓは、ナックル
２の上部腕２ａの車体内方へ延びる端壁Ｗｅに嵌着され
る。

また下部ポールジぢイントロも、ボール６ｂを一端に形
成したポールスタッド６ｄと、そのボール６ｂを回転自
在に包持するソケット６ｓとからなる。そしてポールス
タッド６ｄは、ボール６ｂを下向きにしてロアコントロ
ールアーム４の先端にテーパ嵌合してナツト４６により
固着され、ソケット６ｓは、ナックル２の下部腕２１の
車体内方へ延びる端壁Ｗｅに嵌着される。こうしてアッ
パ及びロアコントロールアーム３，４の先端は上。

下部腕２ａ、２１の開口部４７．４８に近接配置される
。

ブレーキディスク９ｄと協働するブレーキキャリパ９ｃ
は、ナックル２の前方へ突出するブラケット２ｂに支持
される。

アッパコントロールアーム３は、前後一対の基端部３ｆ
、３ｒを有し、前方の基端部３ｆはボールジョイント１
８を介して後述する支軸１２に連結される。

後方の基端部３「は車体前後方向に並ぶ二股腕４９．４
９’から構成され、前側の腕４９は前方の基端部３ｒに
車体の前後方向に延びる連結部３Ｃにより直線的に一体
に連結される。そして前側の腕４９には、連結部３ｃと
連結した領域において、雌ねじ５１が形成され、また後
方の腕４９′にはボルト孔５２が穿設される。上記二股
腕４９゜４９′間には、車体のサブフレーム５３に固着
されるブラケット５４が挿入され、その挿入部に装着さ
れたゴムブツシュ５５を貫通するボルト５６が前記ボル
ト孔５２及びねじ孔５１に支持される。

こうして後方の基端部３ｒはゴムブツシュ５５を介して
ブラケット５４に支持される。尚、雌ねじ５Ｉの形成に
当っては、図示例では前側の＠４９に直接ねし孔を穿設
したが、ナツトを埋設してもよい。

他方、ロアコントロールアーム４は前後一対の基端部４
ｆ、４ｒを有し、前方の基端部４「はボールジョイント
１９を介して後述の支軸１２に連結され、後方の基端部
４ｒは、それに支持されるボルト５７及びこのボルト５
７に貫通されるゴムブツシュ５８を介して前記ブラケッ
ト５４に支持される。

アッパコントロールアーム３及びロアコントロールアー
ム４の前方基端部３ｆ、４ｆには支軸１２が隣接して配
設される。この支軸１２は、互いに間隔を存して上下に
並ぶ一対の軸筒１３，１４を備える。両軸筒１３，１４
には後方へ突出する上下一対の支腕１５，１６が一体に
形成され、この両支腕１５，１６は連結杆１７を介して
互いに一体に連結される。そして、上記支腕１５，１６
に前方基端部３ｆ、４［がそれぞれボールジョイント１
８．１９を介して連結される。

軸筒１３，１４には環体２０，２０がそれぞれ圧入され
ており、これら環体２０，２０と、それらの中心部に配
置される芯軸２２，２３との各間に複数個の弾性部材２
４．２４・・・が介装される。

第５図に示すように、環体２０の内周面には複数個、図
示例では４個の外側突起２５．２５・・・が周方向等間
隔置きに突設される。また芯軸２２゜２３の外周面には
、周方向で前記弾性部材２４を介して外側突起２５．２
５・・・と対向するそれと同数の内側突起２６．２６・
・・が突設され、これら内側突起２６．２６・・・の隣
り同士は凹湾曲面２７によって連結される。そして前記
弾性部材２４は、上記凹湾曲面２７に密着するように外
側突起２５の表面に焼付けられる。

上部の芯軸２２は上端に複数の取付ボス２９を一体に備
えており、これらはボルト３０で車体Ｂに固着される。

また下部の芯軸２３は下端に複数の取付ボス３１を一体
に備えており、これらはボルト３２で車体Ｂに固着され
る。

次にこの実施例の作用について説明する。

先ず第６図及び第７図において、車両の走行中、車輪１
が路面Ｇ上の小石等の突起物ｐを通過する場合を想定す
る。車輪１が突起物ｐを登るときには、突起物ｐからナ
ックル２に加わる車体扱方への力Ｆはナックル２により
平行な分力Ｆ、、Ｆ。

に分解されてアッパコントロールアーム３及びロアコン
トロールアーム４の先端に作用し、両コントロールアー
ム３，４は車両後方へのモーメントＭ、、　Ｍｔを受け
るので、各コントロールアーム３．４の後方基端部３ｒ
、４ｒのゴムブツシュ５５．５８を変形させつ一支軸１
２の上、下部両点腕１５，１６に同方向の回転モーメン
）Ｍ、、Ｍ４を与える。したがって支軸１２が受ける総
合回転モーメントＭｓ　＋Ｍ４は比較的大となるので、
支軸１２の軸筒１３，１４と芯軸２２，２３との間に介
在する弾性部材２４．２４・・・は剪断力及び圧縮力を
受けて比較的容易に変形する。したがって車輪懸架装置
には大きな前後方向コンプライアンスが与えられ、突起
物Ｐからの衝撃力を緩和し、車体Ｂへの伝達を防止する
。

突起物ｐを通過するのに伴う車輪ｌの昇降運動は、アッ
パコントロールアーム３及びロアコントロールアーム４
がそれぞれ枢軸７．８及びボールジヨイント１８．１９
周りに上下揺動することにより許容される。

次に第８図及び第９図において、車両の走行中、図示し
ないブレーキ装置の作動により車輪１に制動力が掛けら
れた場合を想定する。車輪１に制動力が掛けられると、
路面Ｇから車輪ｌに働く摩擦制動力ｒによりアッパコン
トロールアーム３には前向きのモーメントｍ、が、また
ロアコントロールアーム４には後向きのモーメントｍ２
がそれぞれ加えられるので、アッパコントロールアーム
３は支軸１２の上部支腕１５に第８図で反時計方向の回
転モーメントｍ、を加え、これと反対にロアコントロー
ルアーム４は支軸１２の下部支腕１６に時計方向のモー
メントｍ、　ａを加える。このように両支腕１５，１６
に加わる回転モーメントｍ＝、ｍ、は方向が正反対であ
るから支軸１２を介して互いに打消し合う。その結果、
アッパコントロールアーム３及びロアコントロールアー
ム４は前方または後方への移動を抑えられ、路面Ｇの摩
擦制動力ｆに抗してナックル２の変位を抑制することに
なる。

特に、支軸１２の両支腕１５．１６は、支軸１２の中心
軸から大きく離れた位置で連結杆１７によって連結され
ているので、上記のように両支腕１５．１６に加わる反
対方向の回転モーメントｍ１１ｍ、は連結杆１７によっ
て確実に支承される。

このように両支腕１．５．１６を含む支軸１２は大なる
涙り剛性を有するので、前記回転モーメントｍ＋　、ｍ
ｚによる両コントロールアーム３，４の変位を確実に抑
制し、キャスタ角の変化を防止することができる。

このような車輪懸架装置において、上部ボールジヨイン
ト５はボール５ｂを上向きにして、また下部ボールジヨ
イント６はボール５ｂを下向きにしてそれぞれ配設され
るので、車輪ｌのリムｌｒ内の限られたスペース内で両
ボールジヨイント５６のボール中心間距離を最大に取る
ことができ、これにより車輪１のキャンバ剛性を高める
ことができる。

しかも、上記のように配設された上部ポールジａインド
５では、ポールスタッド５ｄがアッパコントロールアー
ム３に固着され、ソケット５ｓがす・ンクル２の上部腕
２ａに嵌着されるので、アッパコントロールアーム３と
リム１ｒ内周縁との間隔を比較的大きく取ることができ
る。また前記のように配設された下部ボールジヨイント
６では、ボールスタッド６ｄがロアコントロールアーム
４に固着され、ソケット６ｓがナックル２の下部腕２１
に嵌着されるので、コアコントロールアーム４とリム１
ｒ内周縁との間隔を比較的大きく取ることができる。し
たがって車輪Ｉの昇降運動に伴いアッパコントロールア
ーム３及びロアコントロールアーム４が上下に揺動する
際、車輪Ｉの昇降ストロークが大きくとも、両コントロ
ールアーム３．４とリム１ｒとの干渉を回避することが
できる。

また上部及び下部腕２ａ、２ｆｆには、アッパ及びロア
コントロールアーム３，４の各先端に対向する開口部４
７．４８がそれぞれ設けられるので、上部及び下部腕２
ａ、２ｆの屈曲端部を極力短く形成してキングピン軸線
Ｋを車輪１の中心回転面０にできるだけ近づけても、車
輪ｌの昇條限界でアッパ及びロアコントロールアーム３
，４の各先端を開口部４７．４８に受容させ、車輪１の
昇降ストロークの更なる増加を図ることができる。換言
すれば車輪１の昇降ストロークを減じることなくキング
ピン軸線Ｋを車輪１の中心回転面０に近づけ、車輪１が
路面から受ける操向抵抗の減少を図ることができ、した
がって操向を軽快に行うことができる。また開口部４７
．４８によりナックル２とアッパ及びロアコントロール
アーム３，４との干渉を回避し得ることから、各ボール
ジヨイント５．６のポールスタッド５ｄ、６ｄの軸線を
キングピン軸線Ｋに一部若しくは充分に近づけることが
可能となり、各ボールジヨイント５，６の耐久性向上を
図る上で有利となる。

またアッパコントロールアーム３において、後方の基端
部３ｒを構成する前後の二股腕４９，４９′の前者４９
と前方の基端部３ｆとは連結部３Ｃにより直線的に一体
に連結されるので、連結部３Ｃにより両番端部３ｆ、３
ｒ及びその間の剛性が強化され、大荷重に耐え得ると共
に、各コントロールアーム３，４の薄肉軽量化が可能と
なる。

以上、本発明を前輪懸架装置に適用した場合について説
明したが、本発明は後輪懸架装置にも適用し得ることは
勿論である。

Ｃ０発明の効果 以上のように本発明の第１の特徴によれば、上部ボール
ジヨイントを、上部腕に内設されるボールを上方へ向け
てボールスタッドがアッパコントロールアームに固着さ
れるように配設し、また下部ボールジヨイントを、下部
腕に内設されるボールを下方へ向けてボールスタッドが
ロアコントロールアームに固着されるように配設したの
で、リムの内周面内側で上部及び下部ボールジョイント
のポール中心間距離を最大にして車輪のキャンバ剛性を
高め、同時にアッパ及びロアコントロールアームとリム
との緩衝を防止して車輪の昇降ストロークを太き（し、
緩衝性能の向上を図ることができる。

また本発明の第２の特徴によれば、チックの上部腕及び
下部腕にアッパコントロールアーム及びロアコントロー
ルアームの先端にそれぞれ対向する開口部を設けたので
、ナックルの上部及び下部腕とアッパ及びロアコントロ
ールアームとの干渉を防止して車輪の昇降ストロ、−り
の更なる増加を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は自動車
の前輪懸架装置の斜視図、第２図はその一部を縦断した
平面図、第３図は第２図の■−■線断面図、第４図は第
３図のＩＶ−ｒＶ線断面図、第５図は第１図のＶ−Ｖ線
断面図、第６図及び第７図は車輪が路面上の突起物を登
るときの作用を説明する簡略平面図及び側面図、第８図
及び第９図は制動時の作用を説明する簡略平面図及び側
面図である。 １・・・車輪、ｌｒ・・・リム、２・・・ナックル、２
ａ・・・上部腕、２１・・・下部腕、３・・・アッパコ
ントロールアーム、４・・・ロアコントロールアーム、
５・・・上部ボールジヨイント、５ｂ・・・ボール、５
ｄ・・・ポールスタッド、５Ｓ・・・ソケット、６・・
・下部ボールジヨイント、６ｂ・・・ボール、６ｄ・・
・ポールスタッド、６ｓ・・・ソケット、７．８・・・
枢軸、１２・・・支軸、１３．１４・・・軸筒、１５・
・・上部支腕、１６・・・下部支腕、１７・・・連結杆
、２２．２３・・・芯軸、２４・・・弾性部材、２５・
・・外側突起、２６・・・内側突起、２７・・・凹湾曲
面、２８・・・間隙

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）車輪のリムの内周面内側で、車輪の軸部を回転自
   在に支承するナックルの上方へ延びる上部腕及び下方へ
   延びる下部腕に、車体に上下揺動自在に支持されるアッ
   パコントロールアーム及びロアコントロールアームの各
   先端を上部ボールジョイント及び下部ボールジョイント
   を介してそれぞれ連結した自動車の車輪懸架装置におい
   て、 上部ボールジョイントを、上部腕に内設されるボールを
   上方へ向けてボールスタッドがアッパコントロールアー
   ムに固着されるように配設し、また下部ボールジョイン
   トを、下部腕に内設されるボールを下方へ向けてボール
   スタッドがロアコントロールアームに固着されるように
   配設したことを特徴とする、自動車の車輪懸架装置。
2. （２）第（１）項記載のものにおいて、ナックルの上部
   腕及び下部腕にアッパコントロールアーム及びロアコン
   トロールアームの先端にそれぞれ対向する開口部を設け
   たことを特徴とする、自動車の車輪懸架装置。