JPH0659768B2 - ダブルリンク式サスペンシヨン装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、ダブルリンク式サスペンション装置に関
し、特にアッパ及びロアの２つのサスペンションアーム
と、車体側と車輪側との間に架設されたショックアブソ
ーバとを備えたダブルウィッシュボーン式サスペンショ
ン装置に関する。

〔従来の技術〕

従来のダブルリンク式サスペンション装置としては、例
えば特開昭５９−９６００７号公報に記載されるもの
（第１従来例）や、特開昭６０−１３５３１４号公報に
記載されるもの（第２従来例）がある。即ち、第１従来
例のサスペンション装置は、ナックルの上部を車輪上方
に至るまで延長して、その上端と車体との間にアッパア
ームを介在させると共に、ナックルの下部と車体との間
にロアアームを介在させる構成となっている。また第２
従来例のサスペンション装置は、アッパアームを長くす
るとともに、キングピン軸をアッパアームには関わりな
く設定する構成となっている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、ダブルリンク式サスペンションのアッパアー
ムは、ロアアームも同様であるが、サスペンションジオ
メトリを好適に設定するために、あまり短くすることは
できず所定の長さを確保する必要がある。

そこで、前記従来の技術について検討すると、第１従来
例の場合は、アッパアームの内端が車体に支持され且つ
外端にナックルの上端が連結されているため、前記理由
で短くすることができないアッパアームであるから、そ
の長さに対応してホィールハウスがエンジンルーム側に
広がっている。またナックルの上部がタイヤ上方にまで
延び且つこれと平行するようにショックアブソーバがそ
の内側に配置されている。このような２つの理由から、
第１従来例の技術にあってはホィールハウスの幅が大に
なって、その結果エンジンルームの幅が小さくなること
が余儀なくされるという問題点がある。特に、第１従来
例においては、ナックルの上部とショックアブソーバが
平行するように配置されているが、一方のナックルは操
舵時に車輪とともに旋回するものであるから、この旋回
時にショックアブソーバと干渉しないように両者間は充
分な間隙を必要とする。このため、この従来例にあって
はホィールハウスの幅がとりわけ大になる。またこの第
１従来例の場合には、操舵時にナックルが車輪とともに
旋回するため、ナックルの上端とアッパアームの連結
は、高さ寸法の大なボールジョイントによって連結され
る構造となっていたから、その分ホィールハウスの高さ
を大きくすることが余儀なくされるという問題点もあ
る。

また第２従来例にあっては、アッパアームとロアアーム
との間隔が小さいから、サスペンション構成部材の組付
誤差によるキャンバ角やキャスタ角の変化が大きく表
れ、かかるキャンバ角やキャスタ角は、両アームの上下
揺動によっても大きく変化するため操縦安定性が充分で
はないという問題点がある。

この発明は、このような従来技術の問題点に着目してな
されたものであって、キングピン軸の設定とキャンバ角
の設定との要素を分離することにより、アッパアームの
外端位置設定の自由度を高めて、ホィールアライメント
を好適に設定しつつ、ホィールハウスの幅や高さを可及
的に小さくしてその内側のエンジンルーム等の幅を拡大
することを可能にすることを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、車輪を支持するナックルの下部と車体側と
の間をロアアームで揺動可能に結合するとともに、上方
へ延びる延長部材を、ナックルとロアアームとの前記結
合部を通る線を回転中心として前記ナックルの上部に回
転自在に連結し、前記延長部材上部と車体側との間をア
ッパアームで連結してなり、さらにショックアブソーバ
を車体側と車輪側との間に前記延長部材に沿って架設
し、前記延長部材はショックアブソーバ側に開く開断面
を有し、この開断面によりショックアブソーバの外周の
少なくとも一部を覆うように配置してなる。

〔作用〕

キングピン軸を、ナックルと延長部材との結合部及びナ
ックルとロアアームとの結合部の両結合部を通した線と
して、キングピン軸をアッパアームとは無縁とし、且つ
操舵時に車輪とともに旋回する部材を前記両結合部間と
いう車軸に近い部分に限定した。このため、操舵時に生
じる部材間の干渉、特に延長部材とショックアブソーバ
との干渉を押さえることができる。このように延長部材
は操舵により旋回しないことによって、ショックアブソ
ーバに可及的に接近させることが可能となったため、そ
の延長部材をショックアブソーバ側に開く開断面とし、
この開断面によりショックアブソーバの外周の少なくと
も一部を覆うように近づけて配置することができること
になった。その結果、ショックアブソーバと車輪との間
に必要なスペースは極めて小さくて足りるから、ホィー
ルハウスの幅をより狭くすることができ、エンジンルー
ムの幅を拡大することが可能となる。

また、飛石などによるショックアブソーバやコイルスプ
リングの破損を防ぐことができる。さらに、車輪の上下
動にともなうキャンバ角の変化は、アッパ及びロアの両
アームにより決定されるが、アッパアームは前記の通り
キングピン軸の設定に無縁となったため長くすることが
でき、且つ延長部材によってロアアームとの間隔を拡大
できるから、車輪の上下動に起因するキャンバ角の変化
を小さく押さえることができる等、ホィールアライメン
トを好適に設定することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明の実施例である。

この実施例はウィッシュボーン式フロントサスペンショ
ン装置であり、１は車輪、２はブレーキディスク、３は
ナックルである。ナックル３は車輪１を回転自在に支持
していて、その下部３ｂはボールジョイント６を介して
ロアリンク７に結合され、ロアアーム７の内端はゴムブ
ッシュ８を介して車体９のブラケットに結合される。

ナックルアーム３の上部３ａは延長部材４の下端に回動
可能に結合され、延長部材４の上端はアッパアーム５に
揺動可能に結合される。すなわち、前記ナックル３の上
部３ａと延長部材４との結合部１０は、特に第３図に示
されるように、延長部材４下端に固定された連結ブラケ
ット１０ａと、この連結ブラケット１０ａ及びナックル
３上部３ａの穴３ｃを貫通するボルト１０ｂと、ボルト
１０ｂに外嵌するスリーブ１０ｃと、上部３ａ及びスリ
ーブ１０ｃ間に上下に離されて介在する２つの転がり軸
受１０ｄとにより構成されていて、延長部材４の下端に
対してナックル３が相対的に回転自在に外嵌されてなさ
れている。従ってこのナックルアーム３は、ナックル３
の上部３ａと延長部材４との結合部（２つの軸受１０
ｄ，１０ｄの回転中心軸）と、ナックル３の下部３ｂと
ロアアーム７との結合部（ボールジョイント６の回転中
心）との、両結合部を通る軸線（すなわちキングピン軸
１１）まわりに回転可能となる。

なお、前記連結ブラケット１０ａ，ボルト１０ｂ，スリ
ーブ１０ｃ，軸受１０ｄ等は、延長部材４に対してナッ
クル３の上部３ａをキングピン軸１１を中心として回転
するように結合している軸受であるから、転がり軸受１
０ｄに代えて滑り軸受を採用することもできるし、また
回転中心をキングピン軸１１に一致させた状態でナック
ル３を延長部材４に結合するなど他の手段を採用するこ
とも可能である。

延長部材４は、上方に延びるに従って車輪１の上方部分
を迂回するように車体外側にカーブしており、その上端
は車輪１の上側に位置されてゴムブッシュ１２を介して
アッパアーム５の外端に揺動可能に結合される。アッパ
アーム５の内端は車体９のブラケットに対してゴムブッ
シュ１３を介して揺動可能に結合される。アッパアーム
５と延長部材４との結合は、延長部材４がアッパアーム
５に対して揺動のみの運動をするためゴムブッシュ１２
による結合で足りる。

ゴムブッシュ１２は、特に第２，４図に示すように、延
長部材４上端を、水平面上で貫通する軸４ａの両端にゴ
ムブッシュ１２が夫々外嵌され、アッパアーム５の先端
が前記ゴムブッシュ１２の外筒をなしていて、ゴムブッ
シュ１２をなすゴム１２ａの捩じれによって、アッパア
ーム５と延長部材４とが相対的に揺動する。

また、車体９と延長部材４の下部の間には、該延長部材
４に略並行してショックアブソーバ１４ｂが上下方向に
架設される。ショックアブソーバ１４ｂはこのチューブ
の下端部と、ナックル３の上部３ａが回転自在に連結さ
れた延長部材４の下端内部にゴムブッシュ１４ｄを介し
て連結し、チューブから突出したピストンロッドの上端
部を車体９にマウントラバー１４ａを介して連結する。
またショックアブソーバ１４の外周にはコイルスプリン
グ１４ｃが同軸に配置される。

かかるショックアブソーバ１４ｂのチューブ外側とコイ
ルスプリング１４ｃ下半部の外側を延長部材４が覆う。
即ち、延長部材４はプレス成型された板材からなり、第
５図に示すように、開断面をなしていて、その内部にシ
ョックアブソーバ１４ｂ等の前記部分を抱き込むように
していて、延長部材４がショックアブソーバ１４ｂとコ
イルスプリング１４ｃの周囲の大体半分を覆っている。
延長部材４の前記断面形状によって延長部材４自体の強
度が確保され、且つショックアブソーバ１４ｂと車輪１
との間隔を狭くしてこれらがホイールハウス内に占める
スペースを小さくすることを可能にしている。

１６はドライブシャフトであり、これは等速ジョイント
１７を介して車軸１８に結合している。第２図に示す１
９はナックル３と一体をなすナックルアームであり、図
示しないステアリングリンケージに連結されて操舵力が
ナックル３に伝達されるようになっている。而して、こ
の実施例では車輪１である前輪に駆動力が伝達される形
式の、例えばＦＦ（フロントエンジン・フロントドライ
ブ）又は４ＷＤ（四輪駆動）の駆動形式を持つ自動車の
フロントサスペンションが示される。

而して、この実施例においては、車輪１の幅方向中心線
１９とキングピン軸１１とが車輪１の接地面２０上方に
おいて交叉しており、接地面２０とキングピン軸１１と
の交点を車輪１の幅方向中心線１９より車両外側へ位置
させて、ネガティブスクラブとしているが、キングピン
軸１１の設定は前記ナックル３と延長部材４との結合部
１０（具体的にはボルト１０ｂの中心線），そしてナッ
クル３とロアアーム７との結合部（ボールジョイント６
の回転中心）の両結合部位置によってなされるものであ
るから、スクラブをネガティブ，ポジティブ又はゼロに
設定することに関しては、アッパアーム５にはかかわり
がない。従ってアッパアーム５と延長部材４とを連結す
るゴムブッシュ１２はキングピン軸１１に拘束されるこ
となく配置できるため、この実施例ではゴムブッシュ１
２を車輪１の上側に配置して車両外側へ寄せこれらを車
両幅方向へオーバラップさせることによって、最適なホ
イールアライメントを得ることができるアッパアーム５
の長さを確保しつつアッパアーム５の車体側連結点も車
両の幅方向外側近くに位置づけている。このことが、ホ
ィールハウスの幅を狭くしてその内側のエンジンルーム
等の幅を拡げ得ることの１つの理由になっている。

かくして、アッパアーム５の長さを確保することができ
てロアアーム７との長さの差を小さくすることにより最
適なホイールアライメントを得ることができるし、両ア
ーム５，７の上下方向の間隔を拡大し得たから、サスペ
ンション構成部材の組付誤差によるキャンバ角やキャス
タ角の変化を小さくすることができるとともに、車輪１
の上下動時におけるキャンバ角の変化が発生しにくくな
り、且つこのキャンバ角の変化に対する両アーム５，７
の剛性は、これらの間隔の自乗に比例して大になるか
ら、これらの剛性は大となって、キャンバ角変化の限界
性能が向上する。

また、車体重量はマウントラバー１４ａとコイルスプリ
ング１４ｃとショックアブソーバ１４ｂのチューブと、
延長部材４の下部と、ナックル３の上部３ａとを介して
車輪１に支持され、車輪１の上下動はショックアブソー
バ１４ｂの伸縮によって減衰されるとともに、コイルス
プリング１４ｃの撓みによって吸収される。

ここで、車輪１の上下動時には、これと一体にナックル
３と延長部材４とが上下動をしてロアアーム７とアッパ
アーム５とが上下に揺動し、これに伴って、前記ショッ
クアブソーバ１４ｂとコイルスプリング１４ｃとが伸縮
するが、いずれも上下方向の運動であるため、ナックル
３の上部３ａ及び延長部材４と、ショックアブソーバ１
４ｂ及びコイルスプリング１４ｃとの干渉は発生しな
い。

また、図示しないステアリングリンケージから、ナック
ルアーム１９を介してナックル３に操舵力が入ると、ナ
ックル３にキングピン軸１１を中心とする回転が発生し
て車輪１は転蛇される。このときキングピン軸１１を中
心として回転するのはナックル３と車輪１と車軸１８で
あって、ナックル３は連結部１０の一部であるボルト１
０ｂを中心として回転自在になっているから、延長部材
４は回転しない。その結果、延長部材４には車輪１と一
体をなす前記上下動のみが発生して、アッパアーム５と
の相対運動は揺動のみとなるから、延長部材４とアッパ
アーム５との結合にボールジョイントを用いる必要がな
く、ゴムブッシュ１２で足りる。そして、ゴムブッシュ
１２はボールジョイントよりも高さ寸法が小さい（ダブ
ルウィッシュボーン式サスペンションのアームに通常使
用されるボールジョイントとゴムブッシュとでは、ゴム
ブッシュが大体４０mm小さい。）から、ホィールハウス
の高さを小さくすることができる。このことは、エンジ
ンルームのフードを低くできることにもなる。

さらに、転蛇時に延長部材４に回転が発生しないこと
は、転蛇によって延長部材４とショックアブソーバ１４
ｂ及びコイルスプリング１４ｃとに相対移動が生じない
ことにもなるから、この間に干渉のおそれがない。この
ため、延長部材４の断面形状を前記のように開断面と
し、その内部にショックアブソーバ１４ｂ等の前記部分
を抱き込むようにしていて、延長部材４によりショック
アブソーバ１４ｂ等の周囲の大体半分を覆って、ショッ
クアブソーバ１４ｂと車輪１との間隔を極端に狭くする
ことを可能にしている。従って、ホィールハウスの幅を
小さくしてエンジンルームを広げることが、前記アッパ
アーム５の配置の自由度が増大したこととも相挨って充
分に可能になる。

この場合、ショックアブソーバ１４ｂのチューブやコイ
ルスプリング１４ｃ下方が延長部材４により覆われてい
るので、飛石などによりショックアブソーバ１４ｂやコ
イルスプリング１４ｃが傷つく恐れもない。

さらにまた、車両の発進時及び制動時に車体と車輪１と
の間に発生する前後方向の相対移動力は、アッパアーム
５にはキングピン軸１１の延長線上である、アッパアー
ム５の中途の点Ｐに入力されることになるため、この入
力がアッパアーム５の先端である場合と比較して車体に
近い位置となり、従って前記入力に起因するアッパアー
ム５の車体取付部への負荷が小さくなる。このため、車
体取付部の軽量化、ゴムブッシュ１３の小型化及びソフ
ト化が可能になる。ゴムブッシュ１３のソフト化が可能
になることは、車輪１側からの振動入力に対する吸収力
が増大することを意味し、その結果、車体の振動やこれ
に起因するこもり音を低減することができる。

なお、この実施例においては、ナックルの上部に延長部
材を回転自在に連結し、その延長部材にショックアブソ
ーバの下端部を連結した構成をとっていて、ロアアーム
７には車体重量を支持させていないため、ロアアーム７
やゴムブッシュ８の剛性を小さくすることができるし、
ドライブシャフト１６の周りのスペースを広くすること
ができるが、場合によってはショックアブソーバ１４ｂ
の下端をロアアーム７に支持することもできる。しかし
この場合でも、延長部材４と並行するショックアブソー
バ１４ｂの部分を、前記のように延長部材４で覆う構成
をとることは勿論である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、キングピン軸
を、ナックルとこれに回転可能に連結した延長部材との
結合部，ナックルとロアアームとの結合部の両結合部を
通した線として、キングピン軸をアッパアームとは無縁
とし、且つ操舵時に車輪とともに旋回する部材を前記両
結合部間という車軸に近い部分に限定した。このため、
操舵時に生じる部材間の干渉を可及的に押さえることが
できる。また、車輪の上下動にともなうキャンバ角の変
化は、アッパ及びロアの両アームにより決定されるが、
アッパアームは前記の通りキングピン軸の設定に無縁と
なったため必要な分だけ長くすることができ、且つ延長
部材によってロアアームとの上下方向の間隔を拡大でき
るから、車輪の上下動に起因するキャンバ角の変化を小
さく押さえることができる等、ホィールアライメントを
好適に設定することができるという効果がある。

そして、転蛇時に延長部材とショックアブソーバの相対
移動がないから、両者間のスペースを狭くすることが可
能であるため、ホィールハウスを狭くしてエンジンルー
ムの幅を拡大することができる。特に、上記延長部材を
開断面にして、これによりショックアブソーバを包むよ
うに覆ったため、ショックアブソーバと車輪との間隔を
極端に狭くすることが可能となって、前記エンジンルー
ムの幅の拡大に顕著に貢献するこという効果がある。ま
た、延長部材は飛石などによりショックアブソーバのチ
ューブやコイルスプリングが損傷を受けるのを防止す
る。

第６図に示すように、この発明は、第１従来例から生じ
る効果と第２従来例から生じる効果とを併せ持つことに
加えて、アッパアームがキングピン軸の設定に無縁とな
ったから、アッパアームの車体への取付位置を車体幅方
向外側に出して、その先端位置を自由に設定することが
できる。この理由からも前記理由とも相挨って、エンジ
ンルームの幅を拡大することができるし、アッパアーム
の長さをホィールアライメントの設定上好適に決めるこ
とができるという独自の効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示す一部破断正面図、第２
図は第１図の車輪を除く斜視図、第３図は第２図のＡ−
Ａ線断面拡大図、第４図は第２図のＢ−Ｂ線断面拡大
図、第５図は第２図のＣ−Ｃ線断面拡大図、第６図はこ
の発明の効果を第１及び第２従来例の効果と比較して示
した一覧表である。 １……車輪、３……ナックル、３ａ……上部、３ｂ……
下部、４……延長部材、５……アッパアーム、６……ボ
ールジョイント、７……ロアアーム、８，１２，１３…
…ゴムブッシュ、９……車体、１０……連結部、１０ｂ
……ボルト、１１……キングピン軸、１４ｂ……ショッ
クアブソーバ、１４ｃ……コイルスプリング、１６……
ドライブシャフト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を支持するナックルの下部と車体側と
   の間をロアアームで揺動可能に結合するとともに、上方
   へ延びる延長部材を、ナックルとロアアームとの前記結
   合部を通る線を回転中心として回転自在に前記ナックル
   の上部に連結し、前記延長部材上部と車体側との間をア
   ッパアームで連結してなり、さらにショックアブソーバ
   を車体側と車輪側との間に前記延長部材に沿って架設
   し、前記延長部材はショックアブソーバ側に開く開断面
   を有し、この開断面によりショックアブソーバの外周の
   少なくとも一部を覆うように配置してなることを特徴と
   するダブルリンク式サスペンション装置。
2. 【請求項２】ナックルの上部に延長部材を回転自在に連
   結し、その延長部材にショックアブソーバの下端部を連
   結してなる特許請求の範囲第１項記載のダブルリンク式
   サスペンション装置。