JPH03213413A - 独立懸架式サスペンション - 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】 （発明の技術分野） 本発明は、自動車の前輪あるいは後輪に適用される独立
懸架式サスペンションに関し、特にウィツシュボーン型
独立懸架式サスペンションに関する。

（発明の技術的背景ならびにその問題点）自動車の走行
中において路面から受ける種々の振動や衝撃を吸収する
ため、ボデーとアクスルとの間には、緩衝作用を備えた
懸架装置（サスペンション）が設けられている。かかる
サスペンションは、自動車を路面上に支え駆動輪からの
推進力をボデーに伝え、同時に路面からの衝撃を緩和し
て自動車を破損から守るだけでなく、乗り心地と走行安
定性を改善する重要な機能をもつことから、自動車の高
速化と共にその機能は高速化の限界を左右するものとし
て益々重要視され、装置全般に対する科学的な研究が進
められて多くの機構型式および要素が開発されている。

サスペンションは、一般に上下方向には柔らかく、前後
左右方向には堅くする必要があり、その構造面から大別
すると車軸懸架式サスペンションと独立懸架式サスペン
ションとに分類することかできる。車軸懸架式サスペン
ションは一般にトラックの前輪及び後輪、乗用車の後輪
に用いられているのに対し、独立懸架式サスペンション
は乗り心地及び走行安定性を重視する乗用車の前輪およ
び後輪に多用されている。

独立懸架式サスペンションは、左右のホイールを１本の
アクスルで連結せずに独立して運動できるようにしたも
ので、その構造面から大別すると、ウィツシュボーン型
、マツクファーソン型、トレーリングアーム型、スイン
グアクスル型に分類することかできる。このような独立
懸架式サスペンションは、車軸懸架式サスペンションに
比べ、左右いづれかのホイールが路面突起に乗り１ユげ
ても人間の膝の関節のような働きをしてそのホイールた
けが七下しボデーは傾斜せず、ローリング（横ゆれ）を
抑制して安定な走行を行なうことができるという利点を
有している。

独立懸架式サスペンションの中で最も広（用いられてい
るのがウィツシュボーン型サスペンションである（例え
ば、実開昭５３−２６，０２０号公報参照）。このタイ
プの特徴は、２本のアームによるリンク機構が平行四辺
形的な働きをするため車輪は略垂直に上下することとな
り、これによってタイヤは路面に対して常に水平に接触
し、接地性が良好であるという点にある。また、マック
ファーソン型に比べ構造が複雑であるため重量およびコ
ストの面、あるいは、２本のアームがエンジンルームに
張り出す構成となることがらエンジンルームが狭くなる
という点で改良すべき種々の課題を有しているが、頑丈
でありコーナリング時の安定性に優れている点で近年再
び脚光を浴びている。

ウィツシュボーン型独立懸架式サスペンションは、第３
図に示すように、鶏の胸の叉骨（ウィツシュボーン）形
状に類似した２本のコントロールアーム３，４によりナ
ックル２がボデー５あるいはフレームに取り付けられて
おり、このｒＡＪ字型をしたコントロールアーム３，４
の開いた方がボデー側５に取り付けられ、他端はナック
ル２にて上下が連結されている。ボデー５とコントロー
ルアーム３，４との連結側は、ブツシュ１０゜１１にて
連結し、一方、ナックル２とコントロールアーム３，４
とは、上下ともボールジヨイント１２．１３で連結する
のが一般的である。これにより、上下２本のコントロー
ルアーム３，４とナックル２はリンク機構を構成するこ
ととなる。なお、このように２本のコントロールアーム
がともにＡ字型をしたウィツシュボーン型サスペンショ
ンの他にも、ロアアームかＡ字型ではなくテンションロ
ッドにより前後方向に働く力を補うように構成したもの
も知られている（いわゆるｒＩＪ型アーム）。

さらに、ロアアーム４と車体５との間には、スプリング
３１とショックアブソーバ３２とからなるスプリング装
置２２が介装されている。

かかるウィツシュボーン型サスペンションを備えた車体
において、車輪１の−１−下動に対してスプリング装置
２２のバネ効率を良くするためには、ショックアブソー
バ３２の下端を極カポールジヨイント１３側に設定する
ことが好ましいが、ショックアブソーバ３２の上部に設
けられたスプリング３１とタイヤとが干渉するためスプ
リング装置２２の１一端はエンジンルーム側に設定せざ
るを得す、エンジンルームのスペースが狭くなるという
問題があった。

これに対して、エンジンルームのスペースを重視してス
プリング装置２２のスプリング３１を車体の外側に設定
すると、タイヤとの干渉上、スプリング装置２２の下端
はロアアーム４の基端側に設定する必要が生じる。例え
ば、ロアアーム４の中間点にスプリング装置２２の下端
を取りトｊけた場合には、ロアアーム４の先端に取り付
けた場合に比べ、バネ定数は約２倍、ショックアブソー
バの感度は逆に約１／４倍となるから、ロアアーム４の
先端に取り付けた場合と同等のスプリング性能を得よう
とすると、スプリング装置が大型化してしまうという欠
点があった。

また、従来のウィツシュボーン型サスペンションにあっ
ては、スプリング装置を車体とアッパアームとの間に取
り付けたものもあるが、この場合においても事情は同じ
である。

（発明の目的） 本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、スプリング装
置を小型化することができるサスペンションを提供する
ことにある。

（発明の概要） １−２目的を達成するための第１の発明は、車輪に取り
付けられたナックルに先端を揺動自在に連結したアッパ
アームとロアアームとからなる一対のコントロールアー
ムを有し、このコントロールアームの基端を車体側に揺
動自在に枢着し、前記アッパアームあるいはロアアーム
の何れか一方と車体との間にスプリング装置を介装した
ことを特徴とする独立懸架式サスペンションであって、
て、 前記アッパアームを、ナックル側アッパアームと車体側
アッパアームとに分割すると共に、これら両アッパアー
ムを前記車輪の」−上移動方向に揺動自在となるように
連結し、さらに、前記車体側アッパアームとロアアーム
とを、両端を揺動自在とした剛体により連結した独立懸
架式サスペンションにおいて、 前記車体側アッパアームの先端に所定長突出した突出部
を形成し、この突出部と車体との間に前記スプリング装
置を介装したことを特徴とする独立懸架式サスペンショ
ンである。

また、」二記ロ的を達成するための第２の発明は、車輪
に取り付けられたナックルに先端を揺動自在に連結した
アッパアームとロアアームとからなる一対のコントロー
ルアームを有し、このコントロールアームの基端を車体
側に揺動自在に枢着し、前記アッパアームあるいはロア
アームの何れか一方と車体との間にスプリング装置を介
装したことを特徴とする独立懸架式サスペンションであ
って、 前記アッパアームを、ナックル側アッパアームと車体側
アッパアームとに分割し、剛体の一端を、前記車輪の一
］二下移動方向に揺動自在となるように車体側アッパア
ームに連結すると共に、剛体の他端を、前記車輪の上下
移動方向に揺動自在となるようにロアアームに揺動自在
に連結し、さらに、前記ナックル側アッパアームの一端
を剛体に揺動自在に連結した独立懸架式サスペンション
において、 前記車体側アッパアームの先端に所定長突出した０ 突出部を形成し、この突出部と車体との間に前記スプリ
ング装置を介装したことを特徴とする独立懸架式サスペ
ンションである。

このように構成した第１および第２の発明にあっては、
車体に対する車輪の相対位置が上方に移動すると、これ
にともなってロアアームか車体との連結部を中心に」１
方に回動する。すると、このロアアームに取り付けられ
た剛体が車体側アッパアームを押し七げるが、このとき
、車体側アッパアームの先端に形成した突出部の移動量
は、ロアアー・ムの移動量より大きくなる。これは、本
発明のサスペンションが、ロアアームの長さ、車体側ア
ッパアームの長さ、剛体の下端および１を端の取り付は
位置を適宜変更すれば、ロアアームの揺動角に対する車
体側アッパアームの揺動角は変化する作用を有している
からである。

これにより、スプリング装置のバネ定数を小さく設定す
ることができると共に、ショックアブソーバ３２の減衰
力を小さく設定することができ、これにより当該装置の
小型化を図ることができる。

１ （発明の詳細な説明） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１実施例 第１図は、第１の発明の一実施例を示す半断面図であり
、第３図に示す従来のサスペンションと同一の部材には
同一の符号を（＝Ｊしである。

車輪１が回転自在に取りｆ＝Ｊけられたナックル２は、
車輪１を軸受を介して支承するスピンドルと、このスピ
ンドルの基端から−り下に分岐して延出する二股腕１９
．２０と、図示しない操舵機構が連結されて車輪１の操
舵角を適宜変更するナックルアームとからなる。第１図
に示すように、二股腕１９．２０の先端には、ボールジ
ヨイント１２゜１３を介して２本のＡ型コントロールア
ーム３゜４が連結され、車輪１がＬ下動した場合にあっ
ても、また操舵機構により車輪１が操舵された場合にあ
っても、ナックル２はコントロールアーム３゜４に対し
て揺動自在となっている。なお、両ボールジョイン１−
１２．１３の中心を結ぶ直線の傾き２ によってキャスタが決定される。

ロアアーム４は、基端側が前後一対のアーム部に分岐し
た、いわゆるＡ型アームであって、このＡ型ロアアーム
４のアーム部か、ボデー５にブツシュ１１を介して取り
付けられ、ブツシュ１１の剪断力に抗してブツシュの軸
の周りに回動する。

一方、本実施例に係るアッパアーム３は、ナックル側ア
ッパアーム６と車体側アッパアーム７とからなり、何れ
もＡ型アームにより構成されている。これら両アッパア
ーム６．７は、ナックル側アッパアーム６のアーム部と
車体側アッパアーム７の先端部とが揺動軸８にて連結さ
れており、この揺動軸８の周りにナックル側アッパアー
ｊ、６と車体側アッパアーム７とが相対的に回動する。

車体側アッパアーム７の基端側、すなオ）ちアーム部は
、前述したロアアーム４と同様に、ブツシュ１０により
車体５に連結され、ブツシュの軸の周りに車体側アッパ
アーム７が回動する。したがって、ナックル側アッパア
ーム６は、車体側アッパアーム７に対しては揺動軸８の
周りに回動するが、３ 車体５に対しては車体側アッパアーム７を介してブツシ
ュ１０の軸の周りに回動することになる。

本実施例のサスペンションにあっては、ロアアーム４の
先端と、車体側アッパアーム７の先端とが、剛体９によ
り連結されている。剛体９とロアアーム４とは、輔１６
の周りに剛体９がロアアーム４に対して回動するように
連結されており。また、剛体９と車体側アッパアーム７
とは、輔１．７の周りに剛体９が車体側アッパアーム７
に対して回動するように連結されている。

また、車体側アッパアーム７の先端には突出部３０が形
成されており、この突出部３０と車体５との間にスプリ
ング３１およびショックアブソーバ３２からなるスプリ
ング装置２２が介装されている。この突出部３０の突出
長を変えることによってスプリング装置２２のバネ定数
を変更すること、すなわちスプリング装置２２の大きさ
を変更することができる。

以Ｉ−のように、車体側アッパアーム７、ナ・ンクル側
ア・ンパアーム６、ナックル２、および剛体９４ はリンク機構を構成することとなる。

次に、作用を説明する。

第１図に示すように、車体５に対する車輪１の相対位置
が１一方に移動すると、これにともなってロアアーｔ、
４が車体１との連結部１１を中心に−１−方に回動する
（第１図に示ずｒＤｌ、Ｊ）。すると、このロアアーム
４に取り（Ｊけられた剛体９か車体側アッパアーム７を
押し七げるが、このとき、車体側アッパアーム７の先端
に形成した突出部３０の移動量Ｄ２は、ロアアーム４の
移動量Ｄ１より人き（なる。これは、本発明のサスペン
ションが、ロアアーム４の長さ、車体側アッパアーム７
の長さ、剛体９の下端およびト端の取り付は位置を適宜
変更すれば、ロアアーム４の揺動角に対する車体側アッ
パアーム７の揺動角が変化する作用を酊１１２．ている
からである。

これにより、スプリング装置２２のバネ定数を小さく設
定することができると共に、ショックアブソーバ３２の
減衰力を小さく設定することができ、当該装置２２の小
型化を図ることかできる。

５ 第２実施例 次に、第２の発明の一実施例について説明する。

第２図は、第２の発明の一実施例を示す半断面図であり
、第１図に示す第１の発明の実施例および第３図に示す
従来のサスペンションと同一の部Ｈには同一の符−シ・
をイ・１しである。

車輪１が回転自在に取りｉ−１けられたナックル２は、
車輪１を軸受を介して支承するスピンドルと、このスピ
ンドルの基端から上下に分岐して延出する二股腕１９．
２０と、図示しない操舵機構が連結されて車輪１の操舵
角を適宜変更するナックルアームとからなる。第２図に
示すように、二股腕１９．２０の先端には、ボールジヨ
イント］、２゜１３を介して２本のＡ型コントロールア
ーム３゜４が連結され、車輪１が１−下動した場合にあ
っても、また操舵機構により車輪１が操舵された場合に
あっても、ナックル２はコントロールアーム３゜４に対
して揺動自在となっている。なお、両ポールジョイン１
−１２．１３の中心を結ぶ直線の傾きによってキャスタ
が決定される。

６ ０アアーム４は、基端側か前後一対のアーム部に分岐し
た、いわゆるＡ型アームであって、このＡ型ロアアーム
４のアーム部が、ボデー５にブツシュ１１を介して取り
付けられ、ブツシュ１１の剪断力に抗してブツシュの軸
の周りに回動する。

一方、本実施例に係るアッパアーム３は、ナックル側ア
ッパアーム６と車体側アッパアーム７とからなり、何れ
もＡ型アームにより構成されている。車体側アッパアー
ム７の基端側、すなわちアーム部は、前述したロアアー
ム４と同様に、ブツシュ１０により車体あるいはフレー
ム５に連結され、ブツシュの軸の周りに車体側アッパア
ーム７が回動する。また、本実施例のサスペンションに
あっては、ロアアーム４の先端と、車体側アッパアーム
７の先端とが、剛体９により連結されている。剛体９と
ロアアーム４とは、軸１６の周りに剛体９がロアアーム
４に対して回動するように連結されており、また、剛体
９と車体側アッパアーム７とは、軸１７の周りに剛体９
が車体側アッパアーム７に対して回動するように連結さ
れている。

７ さらに、ナックル側アッパアーム６のアーム部と剛体９
とが揺動軸８にて連結されており、この揺動軸８の周り
にナックル側アッパアーム６と剛体９とが相対的に回動
する。したがって、ナックル側アッパアーム６は、剛体
９に対しては揺動軸８の周りに回動すると共に、車体側
アッパアーム７に対しては軸１７の周りに回動するが、
車体５に対しては剛体９および車体側アッパアーム７を
介してブツシュ１０の軸の周りに回動することになる。

また、車体側アッパアーム７の先端には突出部３０が形
成されており、この突出部３０と車体５との間にスプリ
ング３１およびショックアブソーバ３２からなるスプリ
ング装置２２が介装されている。この突出部３０の突出
長を変えることによってスプリング装置２２のバネ定数
を変更すること、すなわちスプリング装置２２の大きさ
を変更することができる。

以１−のように、車体側アッパアーム７、ナックル側ア
ッパアーム６、ナックル２、および剛体９８ はリンク機構を構成することとなる。

次に、本実施例のサスペンションの作用を説明する。

ｈ？３２図に示すように、車体５に対する車輪１の相対
位置が−１一方に移動すると、これにともなってロアア
ーム４が車体１との連結部１１を中心にＬ方に回動する
（第１図に示すｒＤＩ　Ｊ　）。すると、このロアアー
ム４に取り付けられた剛体９が車体側アッパアーム７を
押し」−げろが、このとき、車体側アッパアーム７の先
端に形成した突出部３０の移動量Ｄ２は、ロアアーム４
の移動量Ｄ１より大きくなる。これは、本発明のサスペ
ンションが、ロアアーム４の長さ、車体側アッパアーム
７の長さ、剛体９の下端および上端の取り付は位置を適
宜変更すれば、ロアアーム４の揺動角に対する車体側ア
ッパアーム７の揺動角が変化する作用を何しているから
である。

これにより、スプリング装置２２のバネ定数を小さく設
定することができると共に、ショックアブソーバ３２の
減衰力を小さく設定することかで９ き、これにより当該装置２２の小型化を図ることができ
る。

本発明は、」−述した実施例に限定されることなく、本
発明の要旨を越えない限りにおいて種々に改変すること
ができる。例えば、上述した実施例においてはスプリン
グ装置２２を車体５に取りイ・１けていたが、フレーム
等を介して車体に取り（−Ｊけることも可能である。

また、上述した実施例においては何れもスプリング３１
とショックアブソーバ３２とを同軸に設けたが、本発明
はこれに限定されることなく、それぞれ別個に取りイ・
１けることも可能である。つまり、スプリング３１とシ
ョックアブソーバ３２の何れか一方を車体側アッパアー
ム７の突出部３０に取り付けるように構成しても本発明
の目的を達成することができる。

（発明の効果） 以卜述べたように本発明によれは、ロアアームの長さ、
車体側アッパアームの長さ、剛体の下端および１一端の
取り（−Ｊけ位置を適宜変更すれば、口０ アアームの揺動角に対する車体側アッパアームの揺動角
は変化することから、スプリング装置のバネ定数を小さ
く設定することができ、あるいはショックアブソーバの
減衰力を小さく設定することができ、該装置の小型化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、第１の発明の一実施例を示す半断面図、第２
図は、第２の発明の一実施例を示す半断面図、第３図は
、従来のサスペンションを示す半断面図である。 １・・・車輪、　　　　　　　　２・・・ナックル、３
・・・アッパアーム、　　　４・・・ロアアーム、５・
・・車体（フレーム）、 ６・・・ナックル側アッパアーム、 ７・・・車体側アッパアーム、７ａ・・・先端、９・・
・剛体、　　　　　　２２・・・スプリング装置、３０
・・・突出部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）車輪（１）に取り付けられたナックル（２）に先端
   を揺動自在に連結したアッパアーム（３）とロアアーム
   （４）とからなる一対のコントロールアームを有し、こ
   のコントロールアーム（３、４）の基端を車体側（５）
   に揺動自在に枢着し、前記アッパアーム（３）あるいは
   ロアアーム（４）の何れか一方と車体（５）との間にス
   プリング装置（２２）を介装してなるウィッシュボーン
   型独立懸架式サスペンションであって、 前記アッパアーム（３）を、ナックル側アッパアーム（
   ６）と車体側アッパアーム（７）とに分割すると共に、
   これら両アッパアーム（６、７）を前記車輪（１）の上
   下移動方向に揺動自在となるように連結し、さらに、前
   記車体側アッパアーム（７）とロアアーム（４）とを、
   両端を揺動自在とした剛体（９）前記車体側アッパアー
   ム（７）の先端（７ｃ）に所定長突出した突出部（３０
   ）を形成し、この突出部（３０）と車体（５）との間に
   前記スプリング装置（２２）を介装したことを特徴とす
   る独立懸架式サスペンション。 ２）車輪（１）に取り付けられたナックル（２）に先端
   を揺動自在に連結したアッパアーム（３）とロアアーム
   （４）とからなる一対のコントロールアームを有し、こ
   のコントロールアームの基端を車体側（５）に揺動自在
   に枢着し、前記アッパアーム（３）あるいはロアアーム
   （４）の何れか一方と車体（５）との間にスプリング装
   置（２２）を介装してなるウィッシュボーン型独立懸架
   式サスペンションにおいて、 前記アッパアーム（３）を、ナックル側アッパアーム（
   ６）と車体側アッパアーム（７）とに分割し、剛体（９
   ）の一端を、前記車輪（１）の上下移動方向に揺動自在
   となるように車体側アッパアーム（７）に連結すると共
   に、剛体（９）の他端を、前記車輪（１）の上下移動方
   向に揺動自在となるようにロアアーム（４）に揺動自在
   に連結し、さらに、前記ナックル側アッパアーム（６）
   の一端を剛体（９）に揺動自在に連結した独立懸架式サ
   スペンションにおいて、 前記車体側アッパアーム（７）の先端（７ｃ）に所定長
   突出した突出部（３０）を形成し、この突出部（３０）
   と車体（５）との間に前記スプリング装置（２２）を介
   装したことを特徴とする独立懸架式サスペンション。