JPH0669778B2 - 自動車の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］ 本発明は自動車のサスペンション装置に関する。

［従来技術］ 自動車においては、後部座席やトランクルーム或いは荷
室等のスペースを大きくするため床面を可及的に低くし
たいという要請があるが、自動車の低床化を実現するた
めにはサスペンション装置の上下幅を極力小さくしなけ
ればならない。

そのため、車体前後方向に伸びるトレーリングアームの
後端部に車輪を軸支すると共に、上記トレーリングアー
ムと車体間の緩衝部材としてコイルスプリングに代えて
車幅方向内側に伸びるトーションバースプリングを採用
してなるサスペンション装置が従来から知られている。

ところがその場合は、上記トーションバースプリングが
車体前後方向に伸びるメインサイドフレーム等の部材と
干渉して取合せが難しくなる問題がある。

一方、上記トーションバースプリングに代えてトレーリ
ングアームの後方で車体前後方向に伸びるリーフスプリ
ングを採用し、このリーフスプリングの後端部を車体側
に固定して取付け、リーフスプリングの前端部とトレー
リングアームの後端部を車軸に連係してなるサスペンシ
ョン装置が提案されている（実開昭57−159809号公報参
照）。

ところが上記サスペンション装置においては、トレーリ
ングアームの横剛性を確保して車体の横揺れを充分減少
させるために、トレーリングアームを広幅に形成する必
要があり、そのためこの場合もサスペンション装置とメ
インサイドフレーム及びサイドシルとが干渉して、車体
床下の取合せの難しさは解消されない。

［発明の目的］ 本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであって、特
に低床式の自動車に好適な左右幅の小さいサスペンショ
ン装置を提供することを目的としている。

［発明の構成］ このため本発明による自動車のサスペンション装置は、
車体前後方向に延設されたサイドフレームとサイドシル
との間に車体前後方向に沿って配置され、これらサイド
フレームとサイドシルとに両端が固定された軸部材に車
体前後方向における途中部が揺動自在に軸支されると共
に一端部に車輪が回転自在に取付けられたトレーリング
アームと、該トレーリングアーム側の端部が上記トレー
リングアームの他端部に連係され、該他端部からトレー
リングアームと大略同一線上に延長されて反トレーリン
グアーム側の端部がサイドフレームとサイドシルの少な
くともいずれか一方に回動自在に取付けられたリーフス
プリングと、サイドフレームとサイドシルの少なくとも
いずれか一方に固定され、上記リーフスプリングの両端
部間で該リーフスプリングの下面を支持する支持部材と
を備えたことを特徴としている。

上記のように構成すると、車輪が上動する際（バンプ
時）には、リーフスプリングにその反トレーリングアー
ム側の端部（車体側への取付点）を中心とした下向きの
モーメントが作用し、リーフスプリングは、その途中部
の下面側が上記支持部材に当接して押圧され、この当接
点を支点として下方に撓み、比較的大きい緩衝力を発生
させる。一方、車輪が下動する際（リバウンド時）に
は、リーフスプリングにその反トレーリングアーム側の
端部を中心とした上向きのモーメントが作用し、該リー
フスプリングは上記反トレーリングアーム側の端部を支
点としてフリーに上方へ回動するようになる。

［発明の効果］ 本発明では、サスペンション装置を車体前後方向に沿っ
た直線状の構造とすることができ、トレーリングアーム
の車体前後方向における途中部をサイドフレームとサイ
ドシルとに両端が固定された軸部材に軸支したので、そ
の挟み込み効果により横揺れを防止し、トレーリングア
ームの横剛性を確保することができ、そのためにトレー
リングアームを広幅に形成する必要もない。したがっ
て、サスペンション装置をサイドフレームとサイドシル
との間に配置することができるので、サスペンション装
置との干渉なしに車体の低床化が可能となり、車体レイ
アウトの自由度が向上する。

又、本発明によると、リーフスプリングの両端部間でリ
ーフスプリングの下面を支持する支持部材をサイドフレ
ームとサイドシルの少なくともいずれか一方に固定して
設けたので、バンプ時とリバウンド時でリーフスプリン
グの支点を変えることができる。すなわち、上述のよう
に、車輪が上動する際（バンプ時）には、リーフスプリ
ングにその反トレーリングアーム側の端部（車体側への
取付点）を中心とした下向きのモーメントが作用し、リ
ーフスプリングは、その途中部の下面側が上記支持部材
に当接して押圧され、この当接点を支点として下方に撓
み、比較的大きい緩衝力を発生させる。一方、車輪が下
動する際（リバウンド時）には、リーフスプリングにそ
の反トレーリングアーム側の端部を中心とした上向きの
モーメントが作用し、該リーフスプリングは上記反トレ
ーリングアーム側の端部を支点としてフリーに上方へ回
動するようになり、この場合には、一般にリーフスプリ
ングのばね力による緩衝力は作用しなくなる。仮に、リ
バウンドの速度がリーフスプリングの回転速度よりも速
くてある程度のばね力が生じたとしても、その場合に
は、リーフスプリングのばねとしての有効長はその全長
に等しく、バンプ時に比べてばね定数は低くなる。つま
り、リーフスプリングのばね定数を、バンプ時にはかな
り高くする一方、リバウンド時には低くなる（ばね力が
作用しない場合を含む）ように変更することができ、車
輪の上下動に対してそれぞれ好適なばね特性を付与する
ことができるようになる。

［実施例］ 次に添付図面に基づいて本発明の一実施例を説明する。

すなわち、第１図，第２図は夫々本発明を適用した自動
車のリヤサスペンション装置の側面略図及び平面略図で
あり、両図中リヤサスペンション装置１は、後端部4bに
後輪12の車軸２が回転自在に軸支されると共に、前端部
4a近傍が（つまり車体前後方向における途中部が）車幅
方向の水平軸３によって車体側に揺動自在に軸支された
車体前後方向に伸びるトレーリングアーム４と、該トレ
ーリングアーム４の前端部4aに後端部5bが連係され、ト
レーリングアーム４と大略同一線上に車体前方へ延び、
前端部5aが車体側に回動自在に連結されたGFRP（glass
fiber reinforced plastic）製の比較的短いリーフスプ
リング５と、車体側に固定され、上記リーフスプリング
５の前、後端部5a,5b間でリーフスプリング５の下面を
支持する支持部材６と、下端部7bがトレーリングアーム
４に連結されると共に、上端部7aが車体側に連結された
車高調整用のエアバネ７とにより基本的に構成されてい
る。

上記トレーリングアーム４及びリーフスプリング５は、
車体前後方向に伸びるメインサイドフレーム８とサイド
シル９との間の床下スペースに配設されており、サイド
シル９はタイヤハウス10を前後で支持している。そし
て、このタイヤハウス10内にはタイヤホイール12及びエ
アバネ７が収容されている。上記タイヤホイール12はデ
ィスクホイール13を介して後車軸２により支持される。
なお、メインサイドフレーム８上にはフロアパネル（図
示せず。）が設置される。

上記エアバネ装置７は有底円筒状の外筒14と、該外筒14
内に摺動自在に嵌合する内筒15とからなり、内筒15内に
はシリンダ16が固設され、一方外筒14の底部からは上記
シリンダ16に嵌合するガイドロッド17が設けられてい
て、外筒14と内筒15との間に形成されたチャンバ14A内
に封入したエアの圧縮，膨張によるエアバネを構成して
いる。

トレーリングアーム４の外側端部には上方に延設される
垂直フランジ18と、上記外側端部から車幅方向外方に延
長された後上方へ屈曲される大略Ｌ字形のフランジ19と
が形成され、両フランジ18,19の対向する側面にはボス
部21,22が同芯に設けられている。上記エアバネ装置７
のシリンダ16下端部はボス部21,22に嵌合する車幅方向
のピン23に回動自在に連結されており、一方外筒14の上
端ボス部30はヒンジピン31によりタイヤハウス10に回動
自在に連結される。なお、チャンパ14Aは車高調整用の
空気圧調節機構（図示せず。）に連通される。

前記水平軸３はトレーリングアーム４の前端部4aに設け
た円形孔24を回動自在に貫通し、その両端小径部3a,3a
が環状のラバー25,25を介して有底筒状のブッシュ26,27
により支持されている。ブッシュ26,27は夫々ブラケッ
ト28,29を介してメインサイドフレーム８とサイドシル
９とに固定される。

前記リーフスプリング５の前後端部には接続用の環状部
5a,5bが形成され、後端環状部5bはトレーリングアーム
４前端部の切欠き31内に嵌合してピン32によりトレーリ
ングアーム４の対向する張出し部31a,31aに枢着されて
いる。一方、リーフスプリング５の前端環状部5aはシヤ
ックル33を介してメインサイドフレーム８外側面のブラ
ケット34に回動自在に接続されている。

前記支持部材６は上端部がメインサイドフレーム８の外
側面にボルト止めされるＬ字形ブラケット35を有し、第
３図に示す如くブラケット35の底部35a上には互い平行
な１対の車体前後方向に延びるプレート36,37が立設さ
れ、車幅方向の各１対の補強プレート38,38,39,39によ
って補強されている。支持ボルト41は両プレート36,37
及びブラケット35の垂直部35bを車幅方向に貫通し、ブ
ラケット35の内方でナット42に螺合している。上記支持
ボルト41は両プレート36,37間で１対の含油軸受43,44に
挿通され、含油軸受43,44は支持ボルト41により支持さ
れてその環状フランジ部43a,44aがプレート36,37の側面
に当接している。含油軸受43,44の外周には鋼製のロー
ラ45が嵌合され、鋼製ローラ45はリーフスプリング５の
両端部間でリーフスプリング５の下面を当接支持してい
る。

上記のような構成において、車高を調整したい場合は、
前記空気圧調節機構によりエアバネ７内のチャンバ14A
の空気圧を調節し、エアバネ７の伸縮度を調整すること
により車高調整が行なえる。すなわち、チャンバ14A内
の空気圧を上昇させると、エアバネ７が伸長し、車高が
アップされる。一方、チャンバ14A内の空気圧を下降さ
せると、車高がダウンされる。

次に、トレーリングアーム４の作動を説明する。タイヤ
ホイール12（第１図）が上下動するとトレーリングアー
ム４が水平軸３を中心として揺動し、トレーリングアー
ム４の揺動による衝撃はリーフスプリング５とエアバネ
７とにより緩衝される。

いま、リーフスプリング５に着目して緩衝作用を説明す
ると、車体に対しタイヤホイール12が相対的に上動する
際（バンプ時）にはトレーリングアーム４が第１図の反
時計方向に揺動し、それに従ってリーフスプリング５は
支持部材６のローラ45を支点として下方へ撓みながらタ
イヤホイール12の上動を制限する。この場合、リーフス
プリング５はローラ45より後方の部分のみが撓むことに
なるので、パンプ時にはトレーリングアーム４の揺動が
リーフスプリング５によって比較的大きなばね定数で緩
衝される。

一方、車体に対してタイヤホイール12が相対的に下動す
る際（リバウンド時）にはトレーリングアーム４が水平
軸３を中心に時計方向に揺動し、それに伴ってリーフス
プリング５はシャックル軸33aを支点として上方へフリ
ーに回動するので、この場合には、一般に、トレーリン
グアーム４に対してリーフスプリング５のばね力による
緩衝力は作用しなくなる。仮に、リバウンドの速度がリ
ーフスプリング５の回転速度よりも速くてある程度のば
ね力が生じたとしても、その場合には、リーフスプリン
グ５のばねとしての有効長はその全長に等しく、バンプ
時に比べてばね定数は低くなる。

本実施例によると、 （ｉ）トレーリングアーム４の前端部4a近傍（つまり車
体前後方向における途中部）を、メインサイドフレーム
８とサイドシル９とに両端が固定された水平軸３によっ
て軸支したので、車体の横揺れを充分効果的に減少させ
ることができ、しかもトレーリングアーム４を広幅に形
成する必要もない。従って、低床型の自動車において
も、トレーリングアーム４を他の部材と干渉させること
なく車体床下のメインサイドフレーム８とサイドシル９
間のスペースに容易に配置しうるようになる。

（ii）リーフスプリング５の両端部間のリーフスプリン
グ５下面を支持部材６によって支持するようにしたの
で、リーフスプリング５は、バンプ時には支持部材６を
支点として下方へ撓み、一方リバウンド時にはシャック
ル軸33aを支点として上方へフリーに回動するようにな
り、バンプ時とリバウンド時でリーフスプリング５のば
ね定数を変更しうる。つまり、リーフスプリング５のば
ね定数を、バンプ時にはかなり高くする一方、リバウン
ド時には低くなる（ばね力が作用しない場合を含む）よ
うに変更し得るようになり、車軸の上下動に対してそれ
ぞれ好適なばね特性を付与することができるようにな
る。

（iii）リーフスプリング５をGFRPで形成したので、従
来の金属性のリーフスプリングよりも短い長さで充分な
弾性を得ることができ、それによってリヤサスペンショ
ン装置１の前後幅を短縮することが可能になる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されるものではな
く、例えばエアバネ７を省略したり、トレーリングアー
ム４の前端部4aとリーフスプリング５の後端環状部5bを
シヤックルを介して接続すると共に、リーフスプリング
５の前端環状部5aを直接ブラケット34に枢着する等の変
更は自由に行える。

【図面の簡単な説明】

第１図，第２図は夫々本発明を適用した自動車のリヤサ
スペンション装置の側面略図及び平面略図、第３図は第
２図中のＡ−Ａ線に沿う拡大断面略図である。 ４……トレーリングアーム、５……リーフスプリング、
６……支持部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車体前後方向に延設されたサイドフレーム
   とサイドシルとの間に車体前後方向に沿って配置され、
   これらサイドフレームとサイドシルとの両端が固定され
   た軸部材に車体前後方向における途中部が揺動自在に軸
   支されると共に一端部に車輪が回転自在に取付けられた
   トレーリングアームと、該トレーリングアーム側の端部
   が上記トレーリングアームの他端部に連係され、該他端
   部からトレーリングアームと大略同一線上に延長されて
   反トレーリングアーム側の端部がサイドフレームとサイ
   ドシルの少なくともいずれか一方に回動自在に取付けら
   れたリーフスプリングと、サイドフレームとサイドシル
   の少なくともいずれか一方に固定され、上記リーフスプ
   リングの両端部間で該リーフスプリングの下面の支持す
   る支持部材とを備えたことを特徴とする自動車のサスペ
   ンション装置。