JPH02270616A - 操舵輪用サスペンション - 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、自動車等の車両の操舵輪、すなわち一般には
前輪、によって車体を支持するために用いられるサスペ
ンションに関するもので、特に、回転方向の減衰力を発
生する回転式ダンパな用いた操舵輪用サスペンションに
関するものである。

（従来の技術） 自動車においては、路面から車輪を介して車体に伝わる
衝撃を緩和するために、サスペンションにスプリングが
用いられている。そして、そのスプリングによる車体の
共振を防止するために、振動を減衰させるダンパが設け
られている。そのダンパとしては、一般には筒形のテレ
スコピックダンパが用いられているが、そのようなダン
パは長いものとなるので、設置位置等が制約されるとい
う問題がある。

そこで、特開昭５９−１６０６０９号公報や特公昭５８
−５５９２３号公報等に示されているように、回転方向
の減衰力を発生する回転式ダンパを用いることが考えら
れている。この回転式ダンパは、油室を有するダンパケ
ースとその油室を２室に区画しダンパケースに対して相
対的に回動するベーンとからなるもので、その回転中心
軸線と車輪を上下揺動可能に支持するサスペンションア
ームの揺動中心軸線とが一致するようにしてサスペンシ
ョンアームと車体との間に設けられ、そのアームの揺動
に伴ってベーンがダンパケースに対して相対的に回動す
るようにされる。ベーンによって区画された油室の２室
はオリフィスを介して互いに連通ずるようにされており
、そのベーンの回動に伴う油室内の作動油の流れに抵抗
が与えられる。したがって、サスペンションアームの揺
動に対する減衰力が発生する。

このような回転式ダンパな用いることにより、サスペン
ションの上下方向寸法を減少させることが可能となり、
スペース効率を高めることができる。

従来の回転式ダンパは、上記公報にも示されているよう
に、そのダンパケースが円形断面のものとされ、その直
径方向の両側にそれぞれ油室及びベーンが設けられてい
た。

（発明が解決しようとする課題） ところで、自動車のフロントサスペンションの場合には
、車輪が操舵されるので、サスペンションがその操舵の
支障となることのないようにしなければならない、しか
も、自動車の旋回半径を小さくするために、その車輪の
最大操舵角はできるだけ大きくすることが求められる。

しかしながら、従来のような円形断面のダンパケースを
有する回転式ダンパをフロントサスペンションに用いる
と、そのダンパの中心軸線がサスペンションアームの揺
動中心軸線に一致するように配置される関係上、ダンパ
ケースがサスペンションアームの揺動中心軸線から車輪
側にも大きく突出することになる。そのために、車輪が
大角度操舵されるようにしようとすると、車輪と回転式
ダンパとが干渉してしまう。すなわち、車輪の最大操舵
角が回転式ダンパによって制限されることになる。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的は、回転式ダンパを用いながら操舵角を十
分に大きくすることのできるコンパクトな操舵輪用サス
ペンションを得ることである。

（課題を解決するための手段） この目的を達成するために、本発明では、回転式ダンパ
を、その油室及びベーンが回転中心軸線の一側にのみ設
けられた非対称のものとし、その油室及びベーンを、サ
スペンションアームの揺動中心軸線に対して車輪とは反
対側に配置するようにしている。

（作用） このように構成することにより、回転式ダンパがサスペ
ンションアームの揺動中心軸線から車輪側に大きく突出
することがなくなるので、車輪の操舵の支障となること
がなくなる。したがって、その最大操舵角を大きく確保
することが可能となる。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

図は本発明を前輪駆動車のフロントサスペンションに適
用した一実施例を示すもので、第１．２図はそのサスペ
ンションの平面図及び正面図であり、第３，４図はその
要部の拡大断面平面図及び断面正面図である。

第１．２図から明らかなように、このフロントサスペン
ション１はウィッシュボン式サスペンションであって、
サスペンションアームとしてのアッパアーム２及びロア
アーム３を備えている。これらのアーム２，３は車体左
右方向やや前方（第１図で左方）に向かってほぼ平行に
配置されており、その車体中央側（第２図で右側）の基
端は車体により前後方向の水平な軸線のまわりに揺動可
能に支持されている。また、その先端には、上下のボー
ルジヨイント４．５を介してホイールサポート６が取り
付けられている。操舵輪である車輪７はそのホイールサ
ポート６に回転自在に支持され、等速ジヨイントを介し
て連結されたドライブシャフト８によって回転駆動され
るようになっている。

ホイールサポート６には後方に向かって突出するナック
ルアーム９が設けられており、そのナックルアーム９に
連結されたタイロッド１０を車体左右方向に駆動するこ
とにより、ホイールサポート６が上下のボールジヨイン
ト４．５を結ぶキングピン軸線のまわりに回動し、車輪
７が操舵されるようになっている。

ロアアーム３はアッパアーム２より長いものとされ、そ
の基端部分は上下方向に比較的厚くされている。また、
そのロアアーム３の基端部分は前後方向にも幅広とされ
、前後に離れた一対の脚部３ａ、３ａが形成されている
。その脚部３ａは車体中央側に向かってやや延出するよ
うにされている。

第３．４図に示されているように、ロアアーム３の一対
の脚部３ａ、３ａは、車体前後方向に水平に設置された
支軸１１により、ベアリング１２．１２を介して回動自
在に支持されている。その支軸１１は、車体のクロスメ
ンバに取り付けられた一対のブラケット１３．１３に固
着されている。こうして、ロアアーム３が水平な支軸１
１の中心軸線を中心として上下揺動可能に車体に連結さ
れ、車輪７の上下動が許容されるようになっている。

支軸１１は中空バイブ状のものとされ、その内部にサス
ペンションスプリングとしてのトーションバー１４が挿
通されている。そのトーションバー１４は、支軸１１の
中心軸線、すなわちロアアーム３の揺動中心軸線上に配
置されている。そして、その一端は、ロアアーム３に一
体結合されたアンカーアームのボス１５にセレーション
を介して嵌合されている。また、その他端は、支軸１１
を貫通して後方に延び、前端から十分後方に離れた位置
において車体に固着されている。こうして、ロアアーム
３が上下方向に揺動したとき、トーションバー１４がそ
の両端間でねじられるようになっている。

ロアアーム３の基端の一対の脚部３ａ、３ａ間には、回
転式ダンパ１６が設けられている。

第３，４図から明らかなように、そのダンパ１６は、ロ
アアーム３に取り付けられるダンパケース１７と、支軸
ｌ】に一体に結合されるべ・−ン】８とによって構成さ
れている。そのベーン１８は、支軸１１の外周面から車
体中央側、すなわち車輪７とは反対側に向かってほぼ水
平に比較的長く延びる単一のものとされている。また、
ダンパケース１７は、支軸１１の車体外面側を取り囲む
円筒部１７ａと、その円筒部１７ａから車体中央側に向
かって延出する扇形筒状部１７ｂとを有する非対称形状
のものとされている。そのダンパケース１７の円筒部１
７ａ内周面と支軸１１の外周面との間はシール部材１９
．１９によってシールされている。

そして、ダンパケース１７の両側端面にはロアアーム３
の一対の脚部３ａ、３ａが密接結合され、その間が油密
にシールされている。

こうして、ダンパケース１７の内部には、その扇形筒状
部１７ｂ、支軸１１、及びロアアーム３の脚部３ａ、３
ａによって取り囲まれる油室２０が形成されている。そ
の油室２０は、支軸１１の中心軸線を中心とするほぼ扇
形の断面形状とされ、その支軸１１の中心軸線、すなわ
ちロアアーム３の揺動中心軸線に対して車体中央側、す
なわち車輪７とは反対側に位置するようにされている。

その油室２・０の断面の扇形の中心角は比較的小さく、
ダンパケース１７がロアアーム３の脚部３ａの上下に突
出することのないようにされている。

油室２０の内部には作動油が封入されている。そして、
その油室２０はベーン１８によって上下の２室２０ａ、
２０ｂに区画されるようになっている。ベーン１８には
、その中央部に、弁２１．２１を介して２室２０ａ、２
Ｏｂ間を連通させる一対のオリフィス２２．２２が設け
られている。また、そのベーン１８の両側部には、ベー
ン１８がダンパケース１７に対して相対的に大きく回動
したときそのダンパケース１７の上下壁に当接するゴム
ストッパ２３゜２３が取り付けられている。

更に、ダンパケース１７内には、油室２０よりも車体中
央側に、油室２０内の作動油の温度による体積変化を吸
収するとともに、負圧側に発生するキャビテーションを
防止し、かつ、漏洩した作動油を補給するためのリザー
バ２４が設けられている。

次に、このように構成されたフロントサスペンション１
の作用について説明する。

車体の重量は、アッパアーム２及びロアアーム３を介し
て車輪７に伝えられる。したがって、これらのアーム２
．３がその基端を中心として相対的に上方に回動する。

ロアアーム３が回動すると、そのロアアーム３に一端が
固定連結されたトーションバー１４がねじられる。そし
て、そのトーションバー１４の弾性力と車体重量とがつ
り合う位置で車体が車輪７により支持される。

走行中、車輪７が路面の凹凸を乗り越えるときなどには
、車輪７に加わる荷重が変化するので、トーションバー
１４のねじり量が変化してロアアーム３が上下方向に揺
動する。したがって、車輪７が車体に対して相対的に上
下動する。こうして、車体はトーションバー１４を介し
て車輪７により弾性支持され、車輪７から車体に伝わる
衝撃が吸収される。

このようにロアアーム３が上下方向に揺動したときには
、次いでトーションバー１４の弾性復元力によりロアア
ーム３が反対方向に揺動するので、そのロアアーム３が
振動しようとする。しかしながら、その振動は回転式ダ
ンパ１６によって直ちに減衰される。

すなわち、ロアアーム３が例えば第４図で時計方向に揺
動するときには、そのアーム３に固定さ゛れたダンパケ
ー・ス１７がその揺動中心軸線を中心として一体的に回
動する。一方、ベーン１８は支軸１１を介して車体に固
定されている。したがって、アーム３が時計方向に揺動
すると、ベーン１８がアーム３の揺動中心軸線を中心と
してダンパケース１７に対して相対的に反時計方向に回
動することになる。その結果、ダンパケース１７内の油
室２０のベーンエ８よりも上側の室２０ａの容積が縮小
し、下側の室２０ｂの容積が拡大する。こうして上側の
室２Ｏａ内の油圧が上昇すると、一方の弁２１が開き、
一方のオリフィス２２を通して上側の室２Ｏａ内の作動
油が下側の室２０ｂへと流れる。そして、そのオリフィ
ス２２により作動油の流れに抵抗が与えられる。したが
って、ロアアーム３の揺動に対する減衰力が発生する。

ロアアーム３が反対方向に揺動するときにも、同様にし
て減衰力が発生する。

このようにして、ロアアーム３の揺動振動が減衰され、
車体の振動が防止される。

このように、このフロントサスペンション１においては
、スプリングとしてトーションバー１４を用い、ダンパ
として回転式ダンパ１６を用いるようにしているので、
上下方向の寸法の小さい極めてコンパクトなサスペンシ
ョンとすることができる。しかも、その回転式ダンパ１
６を、ベーン１８及び油室２０がロアアーム３の揺動中
心軸線、すなわちダンパ１６の回転中心軸線よりも車体
中央側、すなわち車輪７とは反対側にのみ設けられるも
のとしているので、回転式ダンパ１６が車輪７側にほと
んど突出しないものとなる。したがって、ロアアーム３
の基端部分を二股状に分岐させ、その分岐し、た脚部３
ａ、３ａ間に回転式ダンパ１６を配置するようにしても
、その分岐部はロアアーム３の揺動中心軸線に十分に近
づけることができ、その分岐部が車輪７側に大きく突出
することを防止することができる。その結果、第１図に
仮想線で示されている位置まで車輪７を回動させること
が可能となり、最大操舵角を十分に大きくすることがで
きるようになる。

また、そのようにロアアーム３の基端部分を二股状に分
岐させ、前後に離れた一対の脚部３ａ、３ａを介して車
体に２点で支持させるようにすることにより、車輪７の
前後方向荷重に対する支持剛性を十分に高めることがで
きる。

そして、その脚部３ａ、３ａ間に回転式ダンパ１６を配
置することにより、デッドスペースが有効に利用される
ようになり、スペース効率を高めることができる。

更に、このサスペンションｌにおいては、長いロアアー
ム３側に回転式ダンパ１６を設けるようにしているので
、車輪７の上下動ストロークが大きい場合にも、そのダ
ンパ１６のベーン１８はダンパケース１７に対して小角
度だけ相対的に回動すればよいことになる。したがって
、そのベーン１８を収容する油室２０の断面の扇形の中
心角は小さくすることができ、ダンパ１６全体を上下方
向寸法の小さい扁平なものとすることができる。その結
果、ダンパ１６の回転中心軸線を車体下面に十分に近づ
けることができるようになり、その設置スペースを更に
減少させることができる。また、そのように回転式ダン
パ１６が扁平なものとなるので、ベーン１８を車体中央
側に向けて比較的長く延びるものとすることができ、そ
のベーン１８の面積を大きくすることができる。したが
って、単一のベーン１８及び油室２０しか持たない回転
式ダンパ１６であっても、十分な減衰力を発生させるこ
とができる。

そして、回転式ダンパ１６のダンパケース１７をロアア
ーム３に固定し、ベーン１８を車体側に固定するように
しているので、ロアアーム３が上下方向に揺動するとき
にも、ダンパケース１７がそのアーム３から上下に突出
することがない、したがって、ダンパ１６はアーム３に
よって保護されることになり、路上の障害物等によって
ダンパ１６が破損することは防止される。

なお、上記実施例においては、ウィッシュボン式フロン
トサスペンション１を例に挙げて説明したが、本発明は
これに限られるものではなく、ストラット式フロントサ
スペンション等、上下方向に揺動するサスペンションア
ームによって操舵輪を支持するようにしたサスペンショ
ンには同様に適用することができる。そのような場合に
は、サスペンションスプリングとしてコイルスプリング
を用いるようにすることもできる。

また、本発明は、フロントサスペンションに限らず、後
輪が操舵される場合にはリヤサスペンションにも適用す
ることができる。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、上下
方向の振動を減衰させるダンパとして回転式ダンパを用
いるようにしているので、上下方向の寸法の小さいコン
パクトなサスペンションとすることができる。そして、
その回転式ダンパのベーン及び油室を単一のものとし、
それらをサスペンションの揺動中心軸線に対して車輪と
は反対側に配置するようにしているので、ダンパ等のサ
スペンション部品が車輪側に大きく突出することのない
ようにすることができる。シたがって、車輪を大角度操
舵したときにも車輪とサスペンション部品とが干渉する
ことのないようにすることができ、大角度の操舵を許容
し得る操舵輪用サスペンションとすることができる。

また、そのように回転式ダンパが車輪側に大きく突出す
ることがなくなるので、サスペンションアーム等の設計
の自由度が増す、したがって、サスペンション特性の優
れた操舵輪用サスペンションを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による操舵輪用サスペンションの一実
施例を示す平面図、 第２図は、そのサスペンションの正面図、第３図は、第
２図の■−■線から見たそのサスペンションの回転式ダ
ンパ部分の拡大断面平面図、 第４図は、第１図のＩＶ−ＩＶ線から見たそのサスペン
ションの回転式ダンパ部分の拡大断面正面図である。 １・・・フロントサスペンション （操舵輪用サスペンション） ３・・・ロアアーム（サスペンションアーム）７・・・
車輪（操舵輪）　　９・・・ナックルアーム１１・・・
支軸　　　　　　１４・・・トーションバー１６・・・
回転式ダンパ　　１７・・・ダンパケース１８・・・ベ
ーン　　　　　２０・・・油室第２図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基端が車体に対してほぼ水平な軸線のまわりに揺
   動可能に連結され、先端に操舵される車輪が取り付けら
   れるサスペンションアームと、そのサスペンションアー
   ムと車体との連結部に設けられ、そのアームの揺動時、
   ダンパケース内の油室を２室に区画するベーンがそのダ
   ンパケースに対して相対的に回動することにより前記サ
   スペンションアームの揺動方向の減衰力を発生する回転
   式ダンパと、 を備えたサスペンションであって； 前記回転式ダンパが、その回転中心軸線の一側にのみ油
   室及びベーンを有するものとされ、その回転式ダンパの
   油室及びベーンが前記サスペンションアームの揺動中心
   軸線に対して前記車輪とは反対側に位置するように前記
   回転式ダンパが配置されている、 操舵輪用サスペンション。
2. （２）前記サスペンションアームにトーションバーが固
   着されており、 そのトーションバーが前記回転式ダンパの回転中心軸線
   上に配置されている、 請求項１記載の操舵輪用サスペンション。
3. （３）前記回転式ダンパのダンパケースが前記サスペン
   ションアームに固定され、そのダンパのベーンが車体側
   に固定されている、 請求項１記載の操舵輪用サスペンション。