JPH0439771Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、車両の前輪支持装置に関し、特に前
輪にコーナリングフオースが作用したときにステ
アリング装置のリンク系がステア特性に及ぼす影
響を抑制するようにしたものに関する。

（従来技術） 一般に、自動車の前輪は略鉛直の軸心回りに回
動し得る前輪支持部材の枢支軸部に装着され、こ
の前輪支持部材はサスペンシヨンアーム（例え
ば、Ａ型サスペンシヨンアームなど）を介してエ
ンジンルームの下側のクロスメンバに連結される
とともにストラツトを介して高さ方向位置が規制
されている。そして、前輪を操作する為のステア
リング装置のラツクピニオン機構などが前輪の軸
心よりも前方又は後方に配設され、これに対応し
て前輪支持部材から前方又は後方へ突出したナツ
クルアームの先端部がタイロツドを介してラツク
ピニオン機構のラツクの端部に連結されている。
例えば、実開昭60−152503号公報には、ステアリ
ング装置を前輪の軸心よりも後方に配置した謂ゆ
る後置きラツクの一例が記載されている。

ところで、前記クロスメンバは、サスペンシヨ
ンアームを介して前輪支持部材の車幅方向位置を
規制する機能と、エンジンを車体に支持する機能
を果すものであつて、通常は１個のクロスメンバ
が設けられ、このクロスメンバが弾性部材を介し
て若しくは介さずに車体にボルト等で連結され
る。

但し、上記クロスメンバが前後に並設された１
対のクロスメンバで構成される場合もあるが、こ
の場合１対のクロスメンバも上記と同様弾性部材
を介して若しくは介さずに車体にボルト等で連結
されるので、実質的には１個のクロスメンバと言
うべきものである。

（考案が解決しようとする問題点） 第４図と第５図は夫々自動車の左側前輪のサス
ペンシヨンアーム１００と、クロスメンバ１０１
と、ナツクルアーム１０２と、タイロツド１０３
と、サスペンシヨンアーム１００の内端部をクロ
スメンバ１０１に連結する部分のラバーブツシユ
１０４とを表わした機構図であり、第４図は後置
きラツク、第５図は前置きラツクのものである。

自動車のコーナリング時、前輪Ｗにコーナリン
グフオースＦが作用すると、ラバーブツシユ１０
４が弾性変形してサスペンシヨンアーム１００が
仮想線で図示した位置へ移動するのに対して、タ
イロツド１０３は移動しない。

従つて、第４図の後置きラツクではタイロツド
１０３とナツクルアーム１０２とを介して前輪Ｗ
がトーイン側へ動き、第５図の前置きラツクでは
タイロツド１０３とナツクルアーム１０２とを介
して前輪Ｗがトーアウト側へ動くことになる。第
４図のように前輪Ｗがトーイン側へ動くと走行安
全性は向上するけれども旋回性が悪化する。ま
た、第５図のように前輪Ｗがトーアウト側へ動く
と旋回性が向上するけれども走行安全性が悪化す
るという問題がある。

（問題点を解決するための手段） 本考案に係る車両の前輪支持装置は、前輪の回
転軸よりも前方又は後方へ突出するナツクルアー
ムを有し前輪を回転自在に支持する前輪支持部材
と、上記前輪支持部材のナツクルアームの先端部
に連結されたタイロツドを有するステアリング装
置と、車幅方向に延びるように並設され夫々車体
に支持された第１クロスメンバ及び第２クロスメ
ンバと、一端が前輪支持部材に回動自在に連結さ
れ他端が第１クロスメンバと第２クロスメンバと
に夫々弾性体を介して回動自在に連結されたサス
ペンシヨンアームとを備え、上記第１及び第２ク
ロスメンバのうちナツクルアームが突出する方の
クロスメンバを車体に支持する支持剛性が他方の
クロスメンバを車体に支持する支持剛性よりも低
く設定され、上記ステアリング装置は支持剛性が
低い方のクロスメンバに取付けられているもので
ある。

（作用） 本考案に係る車両の前輪支持装置においては、
前輪に横向きのコーナリングフオースが外側から
作用すると、サスペンシヨンアームの他端部を第
１クロスメンバと第２クロスメンバとに夫々連結
する連結部の弾性体が弾性変形するので、サスペ
ンシヨンアームは内方（車体中心の方）へ移動す
ることになるが、このときステアリング装置は車
体に支持する支持剛性の低い方のクロスメンバに
取付けられているので、コーナリングフオースに
よりサスペンシヨンアームが内方へ移動するとき
にはステアリング装置が取付けられている方のク
ロスメンバも内方へ僅かに移動することになる。

従つて、サスペンシヨンアームの他端部を第１
及び第２クロスメンバに夫々連結する連結部の弾
性部材のバネ定数及び第１及び第２クロスメンバ
を夫々車体に支持させる支持部のバネ定数（支持
剛性）等を適宜設定することによりコーナリング
時にステアリング装置のタイロツドなどのリンク
系がステア特性に殆んど影響を及ぼさないように
することが出来る。

（考案の効果） 本考案に係る車両の前輪支持装置によれば、以
上説明したように、第１クロスメンバと第２クロ
スメンバとを前後に並設し、ナツクルアームが突
出する方のクロスメンバの車体への支持剛性を他
方のクロスメンバを車体に支持する支持剛性より
も低くし、上記支持剛性の低い方のクロスメンバ
にステアリング装置を取付けるという簡単な構成
によつて、ステアリング装置のリンク系がステア
特性に及ぼす影響を抑制して良好なステア特性を
得ることが出来る。

（実施例） 以下、本考案の実施例を図面に基いて説明す
る。第１図は、車体のフロント部分にエンジンが
搭載された４輪駆動型自動車の前輪支持装置とそ
の周辺の動力伝達機構等を示すもので、エンジン
ルームの下側には車幅方向に延び前後に所定間隔
あけて並設された１対のクロスメンバ（フロント
クロスメンバ１とリヤクロスメンバ２）が配設さ
れている。

上記第１及び第２クロスメンバ１，２は夫々下
面側と左右外端面が開口しているコ字状断面の部
材で構成され、上記フロントクロスメンバ１の左
右の外端部は上方へ所定の高さに突出しており、
この左右の外端部の上面に接合された左右１対の
フロント側マウントプレート３を介して車体の左
右のサイドフレーム（図示略）の下面に取付けら
れ、上記リヤクロスメンバ２はフロントクロスメ
ンバ１の外端部の高さよりも一段低い高さに突出
した外端部を有し、この左右の外端部の上面に接
合された左右１対のリヤ側マウントプレート４を
介して車体の左右のサイドフレームの下面に取付
けられている。

上記フロントクロスメンバ１とリヤクロスメン
バ２との間にはエンジンの回転駆動力を左右１対
の前輪に伝達する差動歯車装置５（これは、デフ
アレンシヤルギヤケース５ａ内に格納されてい
る）とアクスルハウジング７で覆われたアクスル
とが配設されている。

上記デフアレンシヤルギヤケース５ａは、フロ
ントクロスメンバ１とリヤクロスメンバ２との間
の右側部分から後方に向けて配設され、デフアレ
ンシヤルギヤケース５ａの後端近傍の左右の取付
部５ｂが柱状弾性部材６を介してリヤクロスメン
バ２の上面に支持され、またデフアレンシヤルギ
ヤケース５ａの前端下部から前方へ延ばした取付
部（図示略）が弾性ブツシユを介してフロントク
ロスメンバ１に支持されている。

上記デフアレンシヤルギヤケース５ａの後端部
にはエンジンからの回転動力を伝えるシヤフトを
格納したシヤフトハウジング（図示外）の一端部
が固着されるとともに、デフアレンシヤルギヤケ
ース５の前部の左右両側部からアクスルハウジン
グ７が車幅方向に延び、差動歯車装置５から延び
る左右のアクスルの外端部は等速ジヨイントを介
して夫々左右の前輪支持部材９の車軸部１０の内
端部に連結され、上記アクスルの外端側部分は蛇
腹状フード８で覆われ、上記前輪支持部材９の車
軸部１０には前輪が装着され、左右の前輪はアク
スルからの回転駆動力で車軸部１０とともに回転
駆動されるようになつている。

尚、上記アクスルハウジング７の外端部は前後
方向に延びる左右１対のアクスルハウジング支持
部材１１の中央部に固着され、上記アクスルハウ
ジング支持部材１１の前端部はフロントクロスメ
ンバ１の後端面に設けられたブラケツト１２の下
面に、またアクスルハウジング支持部材１１の後
端部はリヤクロスメンバ２の上面に、夫々弾性部
材１３を介して取付けられている。

上記フロントクロスメンバ１及びリヤクロスメ
ンバ２の外端部と各前輪支持部材９との間にはＡ
型サスペンシヨンアーム１４（以下、Ａ型アーム
という）が配設され、各Ａ型アーム１４の外端部
はボールジヨイントを介して前輪支持部材９の内
側下端部に回動自在に連結され、上記各Ａ型アー
ム１４のフロント側アーム１４ａの内端部はフロ
ントクロスメンバ１の外端部に、またリヤ側アー
ム１４ｂの内端部はリヤクロスメンバ２の外端部
に、夫々円筒型のラバーブツシユ１５を備えた弾
性枢支機構を介して前後方向軸心回りに回動自在
に連結されている。

尚、各前輪支持部材９の内側の車軸部１０より
も上方部分にはシヨツクアブソーバと圧縮コイル
バネとからなるストラツトの下端部が略鉛直な軸
心回りに回動自在に枢着され、このストラツトの
上端部を車体に連結することにより前輪支持部材
９が懸架されている。

上記フロントクロスメンバ１とリヤクロスメン
バ２との間でフロントクロスメンバ１の近傍には
ラツクピニオン型ステアリング装置１６のラツク
ピニオン機構が配設され、このラツクピニオン機
構のラツク軸を収容しているラツクハウジング１
７が２個の取付ブラケツト１８を介してフロント
クロスメンバ１に固着され、ラツクハウジング１
７の左右の外端部に夫々蛇腹状のラツクブーツ１
９が取付けられ、左側の取付ブラケツト１８と左
側のラツクブツツ１９との間にはラツクに噛合す
るピニオンを内蔵するギヤボツクス２０から形成
され、上記ピニオンに連結されたハンドル軸２１
がギヤボツクス２０の上部から後方斜め上方に延
びている。

上記ラツクの各外端部は蛇腹状のラツクブーツ
１９内においてボールジヨイントを介してタイロ
ツド２２の内端部に連結され、各タイロツド２２
の外端部は前輪支持部材９の内端前部から前方斜
め下方へ突出したナツクルアーム２３の前端部に
鉛直の軸部材２４を介して鉛直軸心回りに回動自
在に連結されている。

上記左右の各フロント側マウントプレート３の
外縁部には所定の間隔をあけて３個のボルト孔２
６が形成され、第２図に示すように、各ボルト孔
２６には上端部に鍔部２５ａを有する円筒状のラ
バーブツシユ２５の筒部２５ｂが内嵌され、マウ
ントプレート３をサイドフレームの下壁２７の下
面に当接させて下壁２７とマウントプレート３間
に鍔部２５ａを挟着し、上記下壁２７とラバーブ
ツシユ２５とにボルト２８を挿通させてナツト２
９で締結することによりフロントクロスメンバ１
の両端部がサイドフレームの下壁２７に弾性支持
される。

また、上記左右のマウントプレート３の上面の
所定の位置には夫々エンジンの前部を支持する矩
形状のエンジンマウント３０が接合され、その上
面上にはエンジンを弾性支持するマウントラバー
３１が固着されている。そして、エンジンの後部
を弾性支持するエンジンマウント及びマウントラ
バーがリヤクロスメンバの適当個所に設けられ
る。

一方、上記リヤクロスメンバ２の左右の各リヤ
側マウントプレート４には前後１対のボルト孔３
２が形成され、上記リヤ側マウントプレート４を
サイドフレームの下壁２７に当接させ、上記マウ
ントプレート４のボルト孔とこれらに夫々対応す
る下壁２７のボルト孔とにボルトを挿通させてナ
ツトで締結することによりリヤクロスメンバ２は
車体にリジツドに取付けられている。

尚、上記実施例の場合、フロントクロスメンバ
１はラバーブツシユ２５を介して車体に取付け、
リヤクロスメンバ２は何ら弾性部材を介さずにボ
ルトで直接車体に固着したけれどもフロントクロ
スメンバ１もリヤクロスメンバ２も上記ラバーブ
ツシユ２５のような弾性部材を介して車体に取付
けてもよい。但し、この場合ステアリング機構を
取付ける方のフロントクロスメンバ１を車体に支
持する支持剛性が、リヤクロスメンバ２を車体に
支持する支持剛性よりも低くなるように設定する
ものとする。

次に、以上説明した前輪支持装置及びその周辺
の機構の作用について説明する。

エンジンの前部は、左右１対のマウントラバー
３１を介してフロントクロスメンバ１に弾性支持
され、エンジンの後部は同様のマウントラバー
（図示略）を介してリヤクロスメンバ２に弾性支
持される。

従つて、エンジンからフロントクロスメンバ１
に伝播するエンジン振動はマウントラバー３１で
吸収されるとともに、左右計６個のラバーブツシ
ユ２５によつても吸収されるので、車体に伝播す
るエンジン振動は著しく低減することになる。

また、差動歯車装置５から弾性ブツシユを介し
てフロントクロスメンバ１に伝播する振動も上記
ラバーブツシユ２５で吸収されることになる。

自動車の走行時、路面の凹凸によつて前輪がバ
ンプするときにはストラツトが弾性的に収縮する
一方、Ａ型アーム１４が上方へ揺動するが、この
ときＡ型アーム１４の前後の内端部をフロント及
びリヤクロスメンバ１，２に連結する弾性枢支機
構のラバーブツシユ１５の捩り弾性変形によつて
もバンプ動作が緩衝される。尚、前輪のリバウン
ド時には上記と同様ストラツトとラバーブツシユ
１５とでリバウンド動作が緩衝されることにな
る。

次に自動車のコーナリング時に前輪Ｗに横方向
からコーナリングフオースが作用するときの作用
について第３図の機構図により説明する。

即ち、コーナリングフオースＦが前輪Ｗに作用
すると、前記ラバーブツシユ１５とラバーブツシ
ユ２５が弾性変形してＡ型アーム１４は仮想線で
図示位置へ移動することになるが、このときラバ
ーブツシユ２５の弾性変形によつてフロントクロ
スメンバ１も仮想線で図示のように移動するの
で、フロントクロスメンバ１に取付けられている
ステアリング機構１６とそのタイロツド２２も移
動し、ナツクルアーム２３は仮想線で図示のよう
に略平行に移動する。

但し、仮に前後のラバーブツシユ１５のバネ定
数Ｋが等しくその収縮量をａとし、ラバーブツシ
ユ２５がバネ定数ｋで収縮量ｂとすると、フロン
トクロスメンバ１に作用する力のバランスより
（片側３個のラバーブツシユ２５が設けられてい
るので）Ka＝3kbとなる。

また、前輪支持部材９の移動量は約（ａ＋
0.5b）となり、タイロツド２２の移動量はｂとな
る。前輪支持部材９の移動量（ａ＋0.5b）がタイ
ロツド２２の移動量ｂに等しいとき、即ち（ａ＋
0.5b）＝ｂのとき、コーナリングフオースＦが作
用してもステアリング装置のタイロツド２２がス
テア特性に悪影響を及ぼさなくなる。

Ka＝3kb，（ａ＋0.5b）＝ｂ、の２式よりＫ＝6k
の関係が得られる。

上記は概算であるが、前後のラバーブツシユ１
５の各バネ定数及びラバーブツシユ２５のバネ定
数を適宜設定することにより、コーナリング時に
ステアリング装置１６のリンク系がステア特性に
悪影響を及ぼさないように或いは悪影響を緩和す
るように設定することが出来る。

尚、上記実施例は、Ａ型サスペンシヨンアーム
１４を備えた前輪支持装置に本発明を適用した場
合について説明したが、上記Ａ型サスペンシヨン
アーム１４以外の各種サスペンシヨンアームを備
えた前輪支持装置にも本発明を同様に適用するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
自動車前輪支持装置及び駆動力伝達機構等の全体
斜視図、第２図フロントクロスメンバをサイドフ
レームに連結する部分の構造の縦断面図、第３図
は前輪支持装置の機構説明図、第４図及び第５図
は夫々従来技術の第３図相当図である。 Ｗ……前輪、１……フロントクロスメンバ、２
……リヤクロスメンバ、９……前輪支持部材、１
４……Ａ型アーム、１５……ラバーブツシユ、１
６……ステアリング装置、２２……タイロツド、
２３……ナツクルアーム、２５……ラバーブツシ
ユ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 前輪の回転軸よりも前方又は後方へ突出するナ
   ツクルアームを有し前輪を回転自在に支持する前
   輪支持部材と、 上記前輪支持部材のナツクルアームの先端部に
   連結されたタイロツドを有するステアリング装置
   と、 車幅方向に延びるように並設され夫々車体に支
   持された第１クロスメンバ及び第２クロスメンバ
   と、 一端が前輪支持部材に回動自在に連結され他端
   が第１クロスメンバと第２クロスメンバとに夫々
   弾性体を介して回動自在に連結されたサスペンシ
   ヨンアームとを備え、 上記第１及び第２クロスメンバのうちナツクル
   アームが突出する方のクロスメンバを車体に支持
   する支持剛性が他方のクロスメンバを車体に支持
   する支持剛性よりも低く設定され、上記ステアリ
   ング装置は支持剛性が低い方のクロスメンバに取
   付けられていることを特徴とする車両の前輪支持
   装置。