JPH0524421A - 車両用懸架装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】本発明の主要な目的は、ＦＲＰア−ムの車体側
端部の取付部分に過剰な負担がかかることを防止できる
ような懸架装置を提供することにある。 【構成】ＦＲＰアーム６０は、車体側端部６１と車軸側
端部６２を有していて、上下方向に弾性的に撓むことが
できる。ＦＲＰア−ム６０の車体側端部６１は、回転支
持機構１０によって、水平方向の支軸６７を中心に、回
動自在に支持されている。ＦＲＰア−ム６０の長手方向
中間部７６は、中間支持手段７５によって車体側の部材
２に支持されている。中間支持手段７５は、ＦＲＰア−
ム６０の長手方向中間部７６の高さを可変設定可能なア
クチュエータ８０を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等のサスペンシ
ョンシステムに利用される車両用懸架装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車幅方向にばねを配置したいわゆる横置
きばねは、例えば特願昭63-270055 号に見られるよう
に、車体を幅方向に横切る長尺な懸架ばねを使用してい
る。この横置きばねは懸架機構のロアア−ムと懸架ばね
の機能を兼ねるが、長尺な横置きばねを車幅方向に配置
しなければならないため、エンジンル−ムの下まわりに
ばねの取付けスペ−スを確保することが難しい。

【０００３】これに対し、特願平1-50398 号に提案され
ている片持式のばね兼用ＦＲＰア−ムは、コンパクトで
あり、エンジンル−ムの下などにも配置可能である。こ
の片持式ＦＲＰア−ムは、車体側端部をブラケット等に
よって車体に固定するとともに、自由端側すなわち車軸
側端部にハブキャリア等の車軸側の部材を設けるように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した片持式のＦＲ
Ｐア−ムは、その車体側端部のみが車体に支持されるた
め、車体側端部に大きなモ−メントが作用する。このた
め、ＦＲＰア−ムの車体側端部と車体との固定部に大き
な負荷がかかり、強度的な弱点になる可能性がある。従
って本発明の目的は、ＦＲＰア−ムの車体側端部の取付
部分に過剰な負担がかかることを防止できるような懸架
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】上記目的を果たすために
開発された本発明の懸架装置は、車体側端部と車軸側端
部を有しかつ上下方向に弾性的に撓むことのできるＦＲ
Ｐア−ムと、上記ＦＲＰア−ムの車体側端部を水平方向
の軸回りに回動自在に支持する回転支持機構と、上記Ｆ
ＲＰア−ムの長手方向中間部を車体側の部材に支持する
中間支持手段とを具備している。

【０００６】

【作用】上記構成の懸架装置のＦＲＰア−ムは、車体側
端部の回転支持機構と長手方向中間部の中間支持手段と
の２点で支持される。しかもＦＲＰア−ムの車体側端部
は回動自在に支持されているから、車体側端部に過剰な
負荷がかからない。

【０００７】

【実施例】以下に本発明の第１実施例について、図１お
よび図２を参照して説明する。

【０００８】図１に示された自動車のフロント側に使わ
れる懸架装置１は、車体の左右にそれぞれ独立して設け
られている。左右一対の懸架装置１，１は互いに左右対
称であって実質的な構成が互いに同じであるから、以下
に一方の懸架装置１を代表して説明する。

【０００９】この懸架装置１は、車体を構成する部材２
と車軸側の部材３との間に設けられている。車軸側の部
材３の一例は、後述するハブキャリア２８等である。懸
架装置１は、ＦＲＰ製の懸架ばね兼用ＦＲＰア−ム５を
備えている。ＦＲＰア−ム５は、図示左側に位置する車
体側端部６と、図示右側に位置する車軸側端部７とを有
している。

【００１０】ＦＲＰア−ム５は、公知のＦＲＰ製ばね板
と同様に、マトリックス樹脂と、ＦＲＰア−ム５の主に
長手方向に沿う連続強化繊維とによって、自由状態で上
に凸となるような弓形に湾曲した帯状に成形されてい
る。図示例のＦＲＰア−ム５は長手方向に等幅であり、
しかも長手方向中間部８から車軸側端部７に向かって厚
みが漸減するようなテ−パリ−フ状に成形されている。
但し、長手方向に幅が変化するような形状をなしていて
もかまわない。このＦＲＰア−ム５は上下方向に弾性的
に撓むことができ、ロアア−ムとしての機能と、懸架ば
ねとしての機能を兼用する。

【００１１】ＦＲＰア−ム５の車体側端部６は、回転支
持機構１０によって車体側の部材２に支持されている。
回転支持機構１０は、車体側の部材２に固定された車体
側ブラケット１１と、この車体側ブラケット１１に設け
られた水平方向の支軸１２と、この支軸１２によって水
平軸回りに回転自在に支持された目玉ブラケット１３な
どを備えて構成されている。

【００１２】車体側ブラケット１１は、ボルト等の適宜
の固定具１５によって、車体側の部材２に固定されてい
る。目玉ブラケット１３は、接着あるいはボルト等の適
宜の固定手段１６によって、ＦＲＰア−ム５の車体側端
部６に固定される。

【００１３】ＦＲＰア−ム５の長手方向中間部８を支持
するために中間支持手段２０が設けられている。本実施
例の中間支持手段２０は、車体側の部材２に設けられた
例えばウレタンエラスト等のゴム状弾性体からなる弾性
部材２１と、この弾性部材２１と対向する位置にＦＲＰ
ア−ム５に設けられたプレ−ト状の摩耗防止部材２２と
を備えている。

【００１４】ＦＲＰア−ム５の車軸側端部７に連結用部
品２５が設けられている。この連結用部品２５は、ボル
トやナット等の適宜の固定手段２６によってＦＲＰア−
ム５の車軸側端部７に固定されている。連結用部品２５
にボ−ルジョイント２７が設けられており、ボ−ルジョ
イント２７を介してハブキャリア２８が旋回可能に支持
されている。ハブキャリア２８には車輪２９の回転中心
となる車軸３０や上下方向の振動変位を減衰させるショ
ックアブソ−バ３１などが設けられている。

【００１５】上記構成の懸架装置１は、ばね上重量にも
とづく上下方向の荷重がＦＲＰア−ム５と弾性部材２１
とによって弾性的に支持される。荷重によってＦＲＰア
−ム５が上下方向に撓むと、車体側端部６が支軸１２を
中心に回動する。しかもこのＦＲＰア−ム５は、回転支
持機構１０と中間支持手段２０の弾性部材２１との２点
で支持されている。このため車体側端部６に過剰なモ−
メントが作用せず、端部６や支持機構１０に無理な荷重
がかからない。

【００１６】ＦＲＰア−ム５は長手方向に等幅、等厚で
あってもよいが、図示例のように長手方向中間部８から
車軸側端部７にわたって等幅で厚みを変化させた先細テ
−パ状にすれば、更にコンパクト化が図れる。更に、長
手方向中間部８から車体側端部６に向って厚み等が漸減
するようにすれば、更にコンパクトになる。

【００１７】なお、図３は本発明の第２実施例を示すも
のであり、この実施例の場合、ＦＲＰア−ム５の長手方
向中間部８に、接着等の適宜の固定手段によって、ゴム
状弾性体からなる弾性部材３５が取着されている。この
弾性部材３５の上端面は車体側の部材２に当接させられ
る。この実施例によれば、前述した摩耗防止部材２２を
使用せずにすむ。

【００１８】図４および図５に示した中間支持手段４０
の弾性部材４１は、ＦＲＰア−ム５の板幅方向の移動を
規制するために、ＦＲＰア−ム５の長手方向中間部８に
嵌合する溝４２を備えている。この弾性部材４１は車体
側の部材２に固定される。この構造によれば、ＦＲＰア
−ム５の幅方向の剛性を高めることができる。更に幅方
向の剛性を高めるには、中間支持部８と車軸側端部７と
の間で等幅・等厚にすればよい。

【００１９】また、上記弾性部材２１，３５，４１の代
りに、ロ−ラ状の支持部材が採用されてもよい。例えば
図６に示された中間支持手段４５は、ＦＲＰア−ム５の
上下両面と対向する位置に、それぞれロ−ラ状の支持部
材４６，４７が設けられている。この支持部材４６，４
７は、上下一対の水平方向の軸４８，４９と、この軸４
８，４９によって回転可能に支持されたロ−ラ状の弾性
部材５０，５１とを備えて構成されている。軸４８，４
９はブラケット５２によって支持されている。また、Ｆ
ＲＰア−ム５の上下両面に、それぞれ上記弾性部材５
０，５１と対向する位置に摩耗防止部材５３，５４が設
けられている。

【００２０】このような構成であれば、ＦＲＰア−ム５
が上下いずれの方向に撓んでも、弾性部材５０，５１に
よってＦＲＰア−ム５の長手方向中間部８を支持するこ
とができる。ＦＲＰア−ム５が下方に撓む場合（車体が
リバウンドする時）、下側の支持部材４７がリバウンド
ストッパとして機能する。ショックアブソ−バ等にリバ
ウンドストッパが設けられている場合には、下側の支持
部材４７を省略してもよい。

【００２１】図７に本発明の他の実施例が示されてい
る。以下この実施例について説明する。この実施例のＦ
ＲＰアーム６０も、前記ＦＲＰアーム５と同様にマトリ
ックス樹脂と長手方向強化繊維などからなり、車体側端
部６１と車軸側端部６２を有しているとともに、上下方
向に弾性的に撓むことができる。ＦＲＰアーム６０はテ
ーパリーフでもよいし、あるいは等板幅，等板厚であっ
ても差し支えない。

【００２２】車体側端部６１に、固定手段６４によって
目玉ブラケット６５が固定されている。目玉ブラケット
６５は、水平方向の支軸６７によって、車体側ブラケッ
ト６８に連結されており、支軸６７を中心に上下方向に
回動できるようになっている。車体側ブラケット６８は
車体側の部材２に固定されている。

【００２３】図示例のＦＲＰアーム６０は、その長手方
向が車体の前後方向に沿うように配置される縦置きばね
であるが、車体の幅方向に配される横置きばねであって
もよい。ＦＲＰアーム６０の車軸側端部６２に、目玉部
材７０が固定手段７１によって固定されている。目玉部
材７０に車軸７２が設けられている。

【００２４】本実施例の中間支持手段７５は、ＦＲＰア
ーム６０の長手方向中間部７６に接着等により固定され
た弾性部材７７と、車体側の部材２と弾性部材７７との
間に設けられたアクチュエータ８０を備えて構成されて
いる。

【００２５】アクチュエータ８０の一例は、シリンダ８
１とロッド８２を備えた油圧シリンダであり、送油管８
３を経て送られる油圧によって、ロッド８２の突出量を
可変設定できるようになっている。ロッド８２の突出量
を変えると、ＦＲＰアーム６０は、支軸６７を中心に、
上下方向にある程度の角度範囲内で回動する。なおアク
チュエータ８０は、油圧以外に空圧あるいは電動式のも
のであってもよい。

【００２６】ロッド８２の下端に設けられた端部材８５
に、球面状の凹部８６が設けられている。弾性部材７７
の上部に、上記凹部８６に対応した形状の半円球状の頭
部８７が設けられている。図８に示されるように、端部
材８５と頭部８７との間に、頭部８７の摩耗を防ぐため
の中間部材８８が設けられている。中間部材８８は金属
板などのように耐摩耗性がありかつ滑りやすい材料を成
形したものであり、頭部８７に接着等の適宜の固定手段
によって固定されている。首部８９は変形しやすいよう
に、くびれた形に成形されており、頭部８７が凹部８６
に対し回動自在にかつ全面にわたって均等に接面できる
ようにしてある。

【００２７】弾性部材７７の端部９１，９２、すなわち
ＦＲＰアーム６０との連接部分は、末端に向かって厚み
が漸減するようなテーパ状に形成してある。このような
テーパ形状にすることにより、接着部における応力の集
中を防いで、弾性部材７７がＦＲＰアーム６０から剥離
しにくくしてある。弾性部材７７の両側は、ＦＲＰアー
ム６０を抱え込むような形状をなしている。上記構成の
中間支持手段７５とＦＲＰアーム６０は、左右の車輪ご
とにそれぞれ設けられている。

【００２８】アクチュエータ８０のロッド８２を伸び側
に動かすと、車体側の部材２に対するＦＲＰアーム６０
の長手方向中間部７６の距離が遠くなるため、車高が高
くなる。逆に、ロッド８２を縮み側に動かすと、図７中
に２点鎖線で例示したように、車体側の部材２からＦＲ
Ｐアーム６０までの距離が狭まることにより、車高が低
くなる。

【００２９】従って上記中間支持手段７５によれば、良
路の直進走行時などにおいては、左右の各車輪ごとの中
間支持手段７５のロッド８２をそれぞれ縮み側に動かす
ことにより、車高を低くして走行安定性と空力特性を高
めることができる。悪路走行時などには、各ロッド８２
を伸び側に動かすことによってバンプストロークを大き
くとり、底突き現象を防ぐといった使い方ができる。

【００３０】また、旋回走行時のように車体に横方向の
加速度が加わる場合、旋回内側（車体が浮上がる側）に
位置する中間支持手段７５のロッド８２を縮み側に動か
し、あるいは旋回外側（車体が沈み込む側）に位置する
中間支持手段７５のロッド８２を伸び側に動かすことに
よって、車体の傾きを小さくすることができる。

【００３１】上述したアクチュエータ８０の伸縮動作
は、車両の走行速度やステアリングの操作角、あるいは
ステアリング角速度などに基づいて車載コンピュータに
よって演算するか、車体に加わる横方向の角速度をセン
サによって検出した結果とか、左右の車高を車高センサ
によって検出した結果などに基づいて、アクチュエータ
８０の伸縮量をコンピュータによって自動的に制御すれ
ばよい。あるいは、上記よりも簡単な構造として、車両
の運転者自身が走行条件や路面状況等に応じて、マニュ
アルスイッチによってアクチュエータ８０を操作するよ
うにしてもよい。

【００３２】図９および図１０に示された更に別の実施
例においては、中間支持手段９５にクランプ機構９６が
設けられている。クランプ機構９６は、車体側の部材２
に固定されたクランプベース９７と、前記実施例と同様
の構成のアクチュエータ８０などを備えている。クラン
プベース９７の底部には、ＦＲＰアーム６０と対向する
位置に、固定側クランプ片９８が設けられている。ＦＲ
Ｐアーム６０の下面には、固定側クランプ片９８と対向
する位置に、ＦＲＰアーム６０の摩耗を防止する保護プ
レート９９が設けられている。

【００３３】図９に示されるように、アクチュエータ８
０のロッド８２が縮み側に動くと、ＦＲＰアーム６０の
長手方向中間部７６が固定側クランプ片９８から離れる
ため、長手方向中間部７６が上下方向に変位可能な非拘
束状態となる。この状態の時には、前述した実施例（図
７参照）の場合と同様に、アクチュエータ８０を伸び側
あるいは縮み側に動かすことで、ある程度の車高調整が
可能である。

【００３４】図１０に示されるようにロッド８２を伸び
側に動かすことによって、ＦＲＰアーム６０が固定側ク
ランプ片９８の方向に所定量以上押し下げられると、Ｆ
ＲＰアーム６０の長手方向中間部７６が固定側クランプ
片９８とロッド８２との間に拘束された状態となる。こ
の状態では、ＦＲＰアーム６０は、長手方向中間部７６
から先端側の箇所１００がばねとして働く。このため図
１０に示された状態にあるＦＲＰアーム６０は、図９の
状態に比べてばね定数が高くなる。従って、良路走行中
などにおいてはばね定数を低くすることにより乗り心地
を良くし、悪路走行中はばね定数を高めて走行安定性を
高めるといった、選択的な使い方ができる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、ＦＲＰア−ムの車体側
端部が回動自在に支持され、かつＦＲＰア−ムが車体側
端部における回転支持機構と長手方向中間部における中
間支持手段との２箇所で支持されるため、ＦＲＰア−ム
の車体側端部の取付部分などに過剰な負荷が作用せず、
強度的な弱点が解消される。また、中間支持手段の高さ
をアクチュエータによって可変させる場合、車体に対す
るＦＲＰアームの相対高さを変えることにより、車両の
走行状況や路面状況等に応じた適切な車高調整等が行え
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す懸架装置を一部断面
で示す正面図。

【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図。

【図３】本発明の第２実施例を示す懸架装置の正面図。

【図４】中間支持手段の変形例を示す正面図。

【図５】図４中のＶ−Ｖ線に沿う断面図。

【図６】中間支持手段の更に別の変形例を示す正面図。

【図７】本発明の更に別の実施例を示す懸架装置の側面
図。

【図８】図７に示された懸架装置の一部の拡大断面図。

【図９】本発明の更に別の実施例を示す懸架装置の一部
の側面図。

【図１０】図９に示された懸架装置の作動態様を示す側
面図。

【符号の説明】

１…懸架装置、２…車体側の部材、５…ＦＲＰア−ム、
６…車体側端部、７…車軸側端部、８…長手方向中間
部、１０…回転支持機構、２０…中間支持手段、２１…
弾性部材、３５…弾性部材、４０…中間支持手段、４１
…弾性部材、４５…中間支持手段、５０，５１…弾性部
材、６０…ＦＲＰアーム、６１…車体側端部、６２…車
軸側端部、７５…中間支持手段、７６…長手方向中間
部、８０…アクチュエータ、９５…中間支持手段、９６
…クランプ機構。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体の左右に互いに独立して設けられ各々
   が車体側端部と車軸側端部を有しかつ上下方向に弾性的
   に撓むことのできる左右一対のＦＲＰア−ムと、各ＦＲ
   Ｐア−ムの車体側端部を水平軸回りに回動自在に支持す
   る回転支持機構と、上記ＦＲＰア−ムの長手方向中間部
   を車体側の部材に支持する中間支持手段とを具備したこ
   とを特徴とする車両用懸架装置。
2. 【請求項２】車体側端部と車軸側端部を有しかつ上下方
   向に弾性的に撓むことのできるＦＲＰア−ムと、上記Ｆ
   ＲＰア−ムの車体側端部を水平方向の軸回りに回動自在
   に支持する回転支持機構と、上記ＦＲＰア−ムの長手方
   向中間部を車体側の部材に支持する中間支持手段とを具
   備したことを特徴とする車両用懸架装置。
3. 【請求項３】上記中間支持手段にゴム状弾性体からなる
   弾性部材が使われている請求項１または２に記載の車両
   用懸架装置。
4. 【請求項４】車体側端部と車軸側端部を有しかつ上下方
   向に弾性的に撓むことのできるＦＲＰアームと、上記Ｆ
   ＲＰア−ムの車体側端部を水平方向の軸回りに回動自在
   に支持する回転支持機構と、上記ＦＲＰア−ムの長手方
   向中間部を車体側の部材に支持する中間支持手段と、上
   記中間支持手段の高さを可変設定可能なアクチュエータ
   とを具備したことを特徴とする車両用懸架装置。
5. 【請求項５】上記中間支持手段は、上記ＦＲＰアームの
   長手方向中間部が上下方向に変位することを許容する状
   態とＦＲＰアームの長手方向中間部を拘束する状態とに
   わたって駆動可能なクランプ機構を備えている請求項４
   記載の車両用懸架装置。