JPH06106932A - 操舵輪用ダブルジョイント式サスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ゴムブッシュの耐久性及び車輌の乗り心地性
を悪化することなく操舵時のハンドルの手応え感やハン
ドルの戻り性の悪化を低減する。 【構成】 外端にてキャリア１０の下端に枢着され内端
にて車体２４に枢支されたフロントアーム２６及びリヤ
アーム２８を有する。フロントアームの内端のジョイン
ト３４は前後方向に延在する中心軸線３２に対し同心に
配置された内筒５４及び外筒５６とこれらの間に介装さ
れたゴムブッシュ５８とを有する。内筒の外面と外筒の
内面との間の距離は中心軸線に沿う中央部よりも両端部
に於て小さく設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のサス
ペンションに係り、更に詳細には操舵輪用のダブルジョ
イント式サスペンションに係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の操舵輪用サスペンショ
ンの一つとして、例えば特公昭５２−９８８９号公報に
記載されている如く、車輪を回転可能に支持するキャリ
アと、外端にてキャリアに枢着され内端にて車体に枢支
され車輌前後方向に互いに隔置された一対のサスペンシ
ョンアームとを含み、二つのサスペンションアームの軸
線がそれらの外端よりアウトボード側に於て互いに交差
するよう構成された所謂ダブルジョイント式のサスペン
ションが既に知られている。

【０００３】かかるサスペンションによれば、二つのサ
スペンションアームの軸線の交点によりキングピン軸が
設定されるので、アームの長さ等に拘らずキングピン軸
を設定することができ、キャリアとサスペンションアー
ムとの間の枢点によりキングピン軸が設定されるサスペ
ンションの場合に比して、キングピン軸の設定の自由度
を高くすることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしダブルジョイン
ト式サスペンションに於ては、二つのサスペンションア
ームの外端はキングピン軸よりインボード方向へ離れた
位置に位置し、車輌の旋回時にはキャリアがキングピン
軸の周りに枢動するので、二つのアームは車輌の直進時
に於けるそれらの位置に対し旋回外輪側に於ては内端の
周りに車輌後方へ枢動し、旋回内輪側に於ては内端の周
りに車輌前方へ枢動し、そのためキャスタトレールが旋
回外輪側に於て減少し旋回内輪側に於て増大する。

【０００５】この場合キャスタトレールの変化量は操舵
角の増大につれて増大し、車輌の旋回性能は旋回内輪側
よりも旋回外輪側の影響を強く受ける。従ってダブルジ
ョイント式サスペンションに於ては、車輌の旋回時に操
舵角の増大につれて旋回外輪側のキャスタトレールが減
少することに起因して操舵時のハンドルの手応え感やハ
ンドルの戻り性が悪化するという問題がある。

【０００６】またかかる問題を低減すべくサスペンショ
ンアーム内端のジョイントの内筒と外筒との間の距離を
低減しゴムブッシュの厚さを低減してそのばね定数を高
くすると、車輪のバウンド、リバウンドに伴うサスペン
ションアームの上下方向の枢動が円滑に行われなくな
り、ジョイントの耐久性及び車輌の乗り心地性が悪化し
てしまう。

【０００７】本発明は、従来のダブルジョイント式サス
ペンションに於ける上述の如き問題に鑑み、サスペンシ
ョンアーム内端のジョイントの耐久性及び車輌の乗り心
地性を悪化することなく操舵時のハンドルの手応え感や
ハンドルの戻り性を向上させることができるよう改良さ
れた操舵輪用ダブルジョイント式サスペンションを提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、車輪を回転可能に支持するキャリアと、外
端にて前記キャリアに枢着され内端にて車体に枢支され
実質的に車輌前後方向に隔置された一対のサスペンショ
ンアームとを含み、前記一対のサスペンションアームの
軸線は車輌の上方より見て前記外端よりアウトボード側
にて交差する操舵輪用ダブルジョイント式サスペンショ
ンに於て、前記一対のサスペンションアームの少くとも
一方の内端は実質的に車輌前後方向に延在する中心軸線
に対し同心に配置された内筒及び外筒とこれらの間に介
装されたゴムブッシュとを含むジョイントを有し、前記
内筒及び前記外筒の一方は前記車体に固定され、前記内
筒及び前記外筒の他方は前記一方のサスペンションアー
ムの内端に固定され、前記内筒の外面と前記外筒の内面
との間の距離は前記中心軸線に沿う中央部よりも両端部
に於て小さいことを特徴とする操舵輪用ダブルジョイン
ト式サスペンションによって達成される。

【０００９】

【作用】上述の如き構成によれば、車輌旋回時の外輪側
に於て一方のサスペンションアームがその内端のジョイ
ントの周りに後方へ枢動すると、ジョイントの中心軸線
よりアウトボード側のゴムブッシュは車輌後方側の端部
に於ては強く圧縮され車輌前方側の端部に於ては引張り
応力を受け又は圧縮度合が低減されることにより、ゴム
ブッシュのばね定数は車輌後方側の端部に於ては高く車
輌前方側の端部に於ては低くなり、かかるばね定数の差
は内筒の外面と外筒の内面との間の距離が中心軸線に沿
う中央部よりも両端部に於て小さいので、内筒の外面と
外筒の内面との間の距離が実質的に一定である従来の一
般的なジョイントの場合よりも大きくなる。

【００１０】かかる状態にて車輌旋回時の慣性に起因し
て車輪に横力が作用し、外筒が内筒に対しインボード方
向へ押付けられると、それに対するゴムブッシュの反力
は車輌前方側の端部に於けるよりも車輌後方側の端部に
於て高くなり、その結果サスペンションアームはその内
端の周りに前方へ枢動付勢され、従来に比してサスペン
ションアームがその内端の周りに後方へ枢動する角度が
減小し、これにより旋回外輪側に於けるキャスタトレー
ルの減少量が低減され、操舵時のハンドルの手応え感や
ハンドルの戻り性の悪化が低減される。

【００１１】また上述の如き構成によれば、サスペンシ
ョンアーム内端のジョイントの内筒と外筒との間の距離
をそれらの全長に亘り低減しゴムブッシュの厚さを低減
することによりそのばね定数が高くされるわけではない
ので、車輪のバウンド、リバウンドに伴いサスペンショ
ンアームは円滑に上下方向に枢動することができ、ジョ
イントの耐久性及び車輌の乗り心地性が悪化することは
ない。

【００１２】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１３】図１はダブルウィシュボーン式サスペンシ
ョンとして構成された本発明によるダブルジョイント式
サスペンションの一つの実施例をスケルトン図として示
す斜視図、図２は図１に示された実施例のフロントロア
アーム及びリヤロアアームを示す拡大平面図である。尚
これらの図に於てはショックアブソーバ及びサスペンシ
ョンスプリングは簡略化の目的で省略されている。

【００１４】これらの図に於て、１０は車輪１２を回転
軸線１２Ａの周りに回転可能に支持するキャリアを示し
ており、１４はアッパアームを示している。図示の実施
例に於ては、アッパアーム１４はＡ型アームであり、外
端にてボールジョイント１６によりキャリア１０の上端
に枢着され、実質的に車輌前後方向に互いに隔置された
二つの内端にてゴムブッシュを含む一対のジョイント１
８、２０によりそれらの共通の軸線２２の周りに枢動可
能に車体２４に枢支されている。

【００１５】また図１及び図２に於て、２６及び２８は
それぞれ実質的に車輌前後方向に互いに隔置されたフロ
ントロアアーム及びリヤロアアームを示している。図示
の実施例に於ては、フロントロアアーム２６は車輌の横
方向に延在しており、リヤロアアーム２８はその内端よ
り外端の方向に見て車輌前方へ傾斜している。

【００１６】フロントロアアーム２６は外端にてボール
ジョイント３０によりキャリア１０の下端に枢着され、
内端にて実質的に車輌前後方向に延在する軸線３２を有
するゴムブッシュを含むジョイント３４により枢動可能
に車体２４に枢支されている。一方リヤロアアーム２８
は外端にてボールジョイント３６によりキャリア１０の
下端に枢着され、内端にて実質的に上下方向に延在する
中心軸線３８を有するゴムブッシュを含むジョイント４
０により枢動可能に車体２４に枢支されている。軸線３
２は実質的にジョイント４０の中心に於て軸線３８と交
差している。

【００１７】フロントロアアーム２６の軸線４２、即ち
ボールジョイント３０の中心とジョイント３４の中心と
を結ぶ直線は、リヤロアアーム２８の軸線４４、即ちボ
ールジョイント３６の中心とジョイント４０の中心とを
結ぶ直線と交点Ｐに於て互いに交差している。交点Ｐは
ボールジョイント３０及び３６よりもアウトボード側に
位置している。交点Ｐ及びボールジョイント１６は互い
に共働してキングピン軸４６を郭定している。キャリア
１０にはナックルアーム４８が一体に設けられ、該ナッ
クルアームの先端にはボールジョイント５０によりタイ
ロッド５２が枢着されており、これにより車輌の旋回時
には車輪１２がキャリアと共にキングピン軸４６の周り
に枢動されるようになっている。

【００１８】図２に示されている如く、フロントロアア
ーム２６の内端のジョイント３４は中心軸線３２に沿っ
て車輌前後方向に延在し図には示されていないボルト及
びナットにより車体に固定された内筒５４と、内筒に対
し同心に配置されフロントロアアームの内端に固定され
た外筒５６と、内筒と外筒との間に介装されたゴムブッ
シュ５８とを有している。

【００１９】特に図２及び図３に示された第一の実施例
に於ては、内筒５４は軸線３２に沿って延在する円筒状
をなしているのに対し、外筒５６は車輌の直進状態で見
て軸線３２に沿って延在する円筒状の中央部５６ａとそ
の車輌前方側及び後方側に位置する湾曲した端部５６ｂ
及び５６ｃとよりなっている。各端部５６ｂ及び５６ｃ
はそれぞれ外端へ向うにつれて径方向内方へ湾曲する部
分と外端へ向うにつれて僅かに径方向外方へ湾曲する部
分とを有し、これにより内筒の外面と外筒の内面との間
の距離は中央部に於けるよりも両端部に於て小さく設定
されている。

【００２０】車輌の旋回時には車輪及びキャリアはキン
グピン軸の周りに枢動するので、例えば図４に示されて
いる如く、旋回外輪側に於てはフロントロアアーム２６
及びリヤロアアーム２８はそれぞれ内端のジョイント３
４及び４０の周りに後方へ枢動する。フロントロアアー
ム２６がジョイント３４の中心の周りに後方へ角度θ枢
動したとすると、図３（ｂ）に示されている如く外筒５
６も内筒５４に対しジョイント３４の中心の周りに図に
て時計廻り方向へ角度θ枢動する。

【００２１】従ってゴムブッシュ５８の内筒５４よりア
ウトボード側の部分はその車輌後方側の端部に於ては高
い圧縮応力を受け車輌前方側の端部に於ては引張り応力
を受け、その結果ゴムブッシュのばね定数は車輌後方側
の端部に於ては高く車輌前方側の端部に於ては低くな
る。上述の如く内筒の外面と外筒の内面との間の距離は
中央部に於けるよりも両端部に於て小さいので、ゴムブ
ッュの車輌後方側の端部と前方側の端部との間に於ける
ばね定数の差は内筒及び外筒の何れも実質的に円筒形で
ある従来のジョイントの場合よりも大きくなる。

【００２２】かくしてばね定数の差が生じた状態に於て
車輌の旋回時に於ける車体の慣性に起因して旋回外輪に
求心方向の横力が作用し、外筒５６が内筒５４に対し軸
線４２に沿ってインボード方向へ力Ｆにて押付けられる
と、その力に対するゴムブッシュ５８の反力は車輌前方
側の端部に於けるよりも車輌後方側の端部に於て高くな
るので、フロントロアアーム２６はその内端のジョイン
ト３４の中心の周りに車輌前方へ向う回転モーメントＭ
を受け、その結果従来の場合に比してフロントロアアー
ムがその内端の周りに後方へ枢動する角度が減小し、こ
れにより旋回外輪側に於けるキャスタトレールの減小量
が低減される。

【００２３】図５及び図６はそれぞれ本発明によるダブ
ルジョイント式サスペンションの第二及び第三の実施例
に於けるフロントロアアーム内端のジョイントを車輌の
直進時（ａ）及び旋回時（ｂ）について示す拡大平断面
図である。尚これらの図に於て、図３に示された部分に
対応する部分には図３に於て付された符号と同一の符号
が付されている。

【００２４】図５に示された第二の実施例に於ては、外
筒５６は車輌の直進状態で見て軸線３２に沿って延在す
る円筒状をなしているのに対し、内筒５４は小径の中央
部５４ａと大径の端部５４ｂ及び５４ｃとよりなってい
る。各端部５４ｂ及び５４ｃはそれぞれ外端へ向うにつ
れて直径が漸次増大するテーパ部と直径が実質的に一定
の部分とを有しており、これにより内筒５４の外面と外
筒５６の内面との間の距離は中央部に於けるよりも両端
部に於て小さく設定されている。

【００２５】図６に示された第三の実施例に於ては、内
筒５４及び外筒５６の何れも円筒状をなしているが、外
筒の両端の内周面にはゴムブッシュ５８を構成するゴム
のばね定数よりも遥かに高いばね定数を有する物質又は
実質的に剛固な物質にて形成されたリング６０ａ及び６
０ｂが固定されている。図示のリング６０ａ及び６０ｂ
の内径はその長手方向中央部に於て最も小さくなるよう
設定されており、これによりこれらのリングは外筒５６
と共働して第一の実施例の外筒の径方向内方へ湾曲され
た両端部と同様に機能し、これにより内筒の外面と外筒
の実質的な内面との間の距離が中央部に於けるよりも両
端部に於て小さくなるよう設定されている。

【００２６】従ってこれらの実施例に於ても、車輌の旋
回時には、旋回外輪側のジョイント３４のゴムブッシュ
５８の反力によりフロントロアアーム２６はその内端の
周りに車輌前方へ枢動付勢され、従来の場合に比してフ
ロントロアアームがその内端の周りに後方へ枢動する角
度が減小するので、旋回外輪側に於けるキャスタトレー
ルの減小量が低減される。

【００２７】かくして図示の各実施例によれば、旋回外
輪側に於けるキャスタトレールの減小量を低減すること
ができるので、従来のダブルジョイント式サスペンショ
ンの場合に比して操舵時のハンドルの手応え感やハンド
ルの戻り性の悪化を低減することができ、またフロント
ロアアーム２６の内端に設けられたジョイント３４のゴ
ムブッシュ５８のばね定数がその全長に亘り高くされる
わけではなく、フロントロアアームの上下方向の枢動が
阻害されることがないので、ゴムブッシュ５８の耐久性
の悪化及び車輌の乗り心地性の悪化を回避することがで
きる。

【００２８】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施
例が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００２９】例えば図示の実施例に於ては、内筒５４が
車体に固定され外筒５６がフロントロアアームの内端に
固定されているが、内筒がフロントロアアームの内端に
固定され外筒が車体に固定されてもよい。また例えば第
一又は第三の実施例と第二の実施例とが組合されること
により、外筒及び内筒の両者の両端がそれぞれ径方向内
方へ湾曲され直径が大きく設定されてもよい。更に第三
の実施例に於けるリング６０ａ及び６０ｂと同様のリン
グが内筒５４の両端部の外面に固定されてもよく、内筒
の両端部の外面及び外筒の両端部の内面の両者に固定さ
れてもよい。

【００３０】また図示の実施例に於ては、フロントロア
アームの内端の枢支部に本発明のジョイント構造が適用
されているが、本発明のジョイント構造は一対のサスペ
ンションアームのうち車輌の横方向に対する傾斜角が小
さいサスペンションアームの内端に適用されてよく、例
えばフロントロアアームがその内端より外端の方向に見
て車輌後方へ傾斜しリヤロアアームが実質的に横方向に
延在する構造の場合には、リヤロアアームの内端に対し
本発明のジョイント構造が適用されてよい。

【００３１】更に上述の実施例はアッパアームがＡ型ア
ームであるダブルウイッシュボーン式のサスペンション
として構成されているが、本発明のサスペンションはマ
クファーソンストラット式サスペンションや本願出願人
と同一の出願人の出願にかかる特願平３−３８７６０号
明細書及び図面に記載されている如きサスペンションの
如く、他の種々のサスペンションとして構成されてよい
ものである。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、一方のサスペンションアーム内端のジョイ
ントの中心軸線周りのばね定数を実質的に増大すること
なく操舵角の増大に伴う旋回外輪側のキャスタトレール
の減少量を低減することができるので、サスペンション
アーム内端のジョイントの耐久性及び車輌の乗り心地性
を悪化することなく従来のダブルウィシュボーン式サス
ペンションの場合に比して操舵時のハンドルの手応え感
やハンドルの戻り性の悪化を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダブルウィシュボーン式サスペンションとして
構成された本発明によるダブルジョイント式サスペンシ
ョンの一つの実施例をスケルトン図として示す斜視図で
ある。

【図２】図１に示された第一の実施例のフロントロアア
ーム及びリヤロアアームを示す拡大平面図である。

【図３】フロントロアアーム内端のジョイントを車輌の
直進時（ａ）及び旋回時（ｂ）について示す拡大平断面
図である。

【図４】車輌の上方より見た旋回外輪側のフロントロア
アーム及びリヤロアアームの動きを示すスケルトン図で
ある。

【図５】本発明によるダブルジョイント式サスペンショ
ンの第二の実施例のフロントロアアーム内端のジョイン
トを車輌の直進時（ａ）及び旋回時（ｂ）について示す
拡大平断面図である。

【図６】本発明によるダブルジョイント式サスペンショ
ンの第三の実施例のフロントロアアーム内端のジョイン
トを車輌の直進時（ａ）及び旋回時（ｂ）について示す
拡大平断面図である。

【符号の説明】

１０…キャリア １２…車輪 １４…アッパアーム ２４…車体 ２６…フロントロアアーム ２８…リヤロアアーム ４６…キングピン軸 ５４…内筒 ５６…外筒 ５８…ゴムブッシュ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を回転可能に支持するキャリアと、外
   端にて前記キャリアに枢着され内端にて車体に枢支され
   実質的に車輌前後方向に互いに隔置された一対のサスペ
   ンションアームとを含み、前記一対のサスペンションア
   ームの軸線は車輌の上方より見て前記外端よりアウトボ
   ード側にて交差する操舵輪用ダブルジョイント式サスペ
   ンションに於て、前記一対のサスペンションアームの少
   くとも一方の内端は実質的に車輌前後方向に延在する中
   心軸線に対し同心に配置された内筒及び外筒とこれらの
   間に介装されたゴムブッシュとを含むジョイントを有
   し、前記内筒及び前記外筒の一方は前記車体に固定さ
   れ、前記内筒及び前記外筒の他方は前記一方のサスペン
   ションアームの内端に固定され、前記内筒の外面と前記
   外筒の内面との間の距離は前記中心軸線に沿う中央部よ
   りも両端部に於て小さいことを特徴とする操舵輪用ダブ
   ルジョイント式サスペンション。