JPH09290610A - サスペンションアーム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実質的に板状の弾性部材を含むサスペンショ
ンアームに於いて、弾性部材の固有振動数をロードノイ
ズに対する影響の大きい周波数帯域とは異なる値にする
ことにより、従来に比してロードノイズを低減する。 【解決手段】 内端にてジョイント３０により車体２２
に枢支され外端にてジョイント３８、４０により車輪支
持部材１０に枢着され実質的に剛体よりなる前側アーム
部２６と、内端にてジョイント３４により車体に枢支さ
れ外端にて前側アーム部の外端に剛固に連結され実質的
に弾性材よりなる後側アーム部２８とを有するサスペン
ションアーム１８。後側アーム部は実質的に上下方向に
沿って車輌の左右方向に延在する実質的に板状をなして
おり、前後方向に突出し長手方向に延在する湾曲部２８
ａを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
サスペンションに係り、更に詳細にはサスペンションア
ームに係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌のサスペンションの一つ
として、例えば実開平５−８０８１２号公報に記載され
ている如く、前端にて車体に枢支されたトレーリングア
ームと、内端にて車体に枢支され外端にてトレーリング
アームの後端に連結固定されたラテラルリンクとを有
し、ラテラルリンクが板ばね部材にて構成されたリヤサ
スペンションが従来より知られている。

【０００３】かかるリヤサスペンションによれば、車輪
に車輌後方への力が作用すると、ラテラルリンクが弾性
変形することにより車輌後方への力が吸収されるので、
ラテラルリンクが実質的に剛体にて構成される場合に比
してサスペンションの前後コンプライアンスを大きく
し、ハーシュネスを低減して車輌の乗り心地性を向上さ
せることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記公開公報に
記載されたリヤサスペンションの如く、サスペンション
アームの一部が板ばね部材にて構成され、特に板ばね部
材が上下方向に沿って車輌の前後方向を横切る方向に延
在する実質的に平板状の部材である場合には、板ばね部
材の固有振動数とロードノイズに対する影響の大きい周
波数帯域（４０〜４００Ｈz ）とが一致し、そのためサ
スペンションアーム全体が実質的に剛体にて構成される
場合に比してロードノイズが悪化するという問題があ
る。

【０００５】また板ばね部材の固有振動数がロードノイ
ズに対する影響の大きい周波数帯域とは異なる値になる
よう、板ばね部材の断面積を大きくするとサスペンショ
ンアームの重量やコストが増大してしまい、逆に板ばね
部材の断面積を小さくするとサスペンションアームの剛
性や強度が低下して車輌の走行安定性やサスペンション
アームの耐久性が悪化してしまう。

【０００６】本発明は、板ばね部材を含む従来のサスペ
ンションアームに於ける上述の如き問題に鑑みてなされ
たものであり、本発明の主要な課題は、板ばね部材の所
要の大きさ等に変更を加えることなく板ばね部材の固有
振動数をロードノイズに対する影響の大きい周波数帯域
とは異なる値にすることにより、従来に比してロードノ
イズを低減することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項１の構成、即ち内端にて車体に枢
支され外端にて車輪支持部材に連結され実質的に剛体よ
りなる第一のアーム部と、内端にて車体に枢支され外端
にて前記第一のアーム部に連結され実質的に弾性材より
なる第二のアーム部とを有し、前記第二のアーム部は実
質的に上下方向に沿って車輌の前後方向を横切る方向に
延在する実質的に板状をなし、実質的に前記内端と前記
外端とを結ぶ方向に延在する湾曲部を有していることを
特徴とするサスペンションアームによって達成される。

【０００８】上述の請求項１の構成によれば、第二のア
ーム部は内端にて車体に枢支され外端にて第一のアーム
部に連結され実質的に弾性材よりなり、実質的に上下方
向に沿って車輌の前後方向を横切る方向に延在する実質
的に板状をなしているので、車輪に車輌後方への力が作
用することにより車輪支持部材に車輌後方への力が作用
すると、第二のアーム部が弾性変形することにより車輌
後方への力が吸収され、これによりハーシュネスが低減
されることによって車輌の良好な乗り心地性が確保され
る。

【０００９】また請求項１の構成によれば、第二のアー
ム部は実質的に内端と外端とを結ぶ方向に延在する湾曲
部を有しており、その固有振動数はアーム部が平板状を
なす場合よりも高く、従ってロードノイズに対する影響
の大きい周波数帯域よりも高いので、車輌の走行時に於
ける車輪の振動に起因して第二のアーム部が共振するこ
とが回避され、これによりロードノイズが低減される。

【００１０】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於て、前記
サスペンションアームの枢動に伴い前記第二のアーム部
はその実質的に上下方向中央部の周りに捩じられるよう
構成され、前記湾曲部は前記第二のアーム部の実質的に
上下方向中央部に位置するよう構成される（請求項２の
構成）。

【００１１】請求項２の構成によれば、車輪のバウン
ド、リバウンドによりサスペンションアームが枢動する
と、第二のアーム部はその実質的に上下方向中央部の周
りに捩られるが、湾曲部は第二のアーム部の実質的に上
下方向中央部にて内端と外端とを結ぶ方向に延在してい
るので、湾曲部の存在によって第二のアーム部の捩れ剛
性が過大に高くされることがなく、従って第二のアーム
部はサスペンションアームの枢動時に良好に捩れ変形す
る。

【００１２】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の課題解決手段
の一つの好ましい態様によれば、上記請求項１又は２の
構成に於て、第二のアーム部は第一のアーム部に対し車
輌後方側に位置するよう構成される（好ましい態様
１）。

【００１３】かかる構成によれば、第二のアーム部は第
一のアーム部に対し車輌前方側に位置する構成の場合に
比して、車輪のふらつきを低減して車輌の良好な直進走
行性を確保しつつ車輪に入力される車輌後方への衝撃を
効果的に緩和して車輌の乗り心地性を効果的に向上させ
ることが可能になる。

【００１４】また本発明の課題解決手段の他の一つの好
ましい態様によれば、上記好ましい態様１の構成に於い
て、第一のアーム部はその内端より外端の方向に見て車
輌後方へ傾斜して延在し、第二のアーム部は実質的に車
輌の左右方向に延在するよう構成される（好ましい態様
２）。

【００１５】かかる構成によれば、車輪に左右方向の力
が作用することによりサスペンションアームの外端に横
方向の力が作用しても、第二のアーム部には主としてそ
の延在方向に沿う荷重のみが作用し、第二のアーム部は
実質的に弾性変形しないので、第二のアーム部も車輌の
左右方向に対し傾斜して延在する場合に比してサスペン
ションの良好な横剛性が確保される。

【００１６】また本発明の課題解決手段の更に他の一つ
の好ましい態様によれば、上記好ましい態様２の構成に
於いて、第一のアーム部の内端の枢支部は車輌後方より
前方の方向に見てアウトボード方向へ傾斜して延在する
軸線を有する弾性ジョイントを含み、第二のアーム部の
内端の枢支部は実質的に車輌前後方向に延在する軸線を
有する弾性ジョイントを含むよう構成される（好ましい
態様３）。

【００１７】かかる構成によれば、車輪に車輌後方への
力が作用することによりサスペンションアームの外端に
車輌後方への力が作用し、これにより第二のアーム部が
車輌後方へ弾性的に湾曲変形することにより第一のアー
ム部の外端が車輌後方且つインボード方向へ変位して
も、第一のアーム部の内端もその枢支部に含まれる弾性
ジョイントが弾性変形することにより実質的にその軸線
に沿って車輌後方且つインボード方向へ変位し、従って
車輪のトー角が大きくトーアウト方向へ変化することが
防止される。

【００１８】また本発明の課題解決手段の更に他の一つ
の好ましい態様によれば、上記好ましい態様３の構成に
於いて、第一のアーム部の内端の枢支部に含まれる弾性
ジョイントの軸線は、第二のアーム部の内端の枢支部の
実質的に中心に於いて第二のアーム部の内端の枢支部に
含まれる弾性ジョイントの軸線と交差するよう構成され
る（好ましい態様４）。

【００１９】かかる構成によれば、サスペンションアー
ムは第一のアーム部の内端の枢支部に含まれる弾性ジョ
イントの軸線の周りに枢動するので、車輪のバウンド、
リバウンドにより第二のアーム部が過大なこじり作用を
受けることが確実に防止される。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

【００２１】図１及び図２は本発明によるサスペンショ
ンアームの一つの実施形態がロアアームとして組み込ま
れたダブルウイッシュボーン式リヤサスペンションを示
す平面図及び背面図である。尚これらの図に於ては、簡
略化の目的でショックアブソーバ及びサスペンションス
プリングは省略されている。

【００２２】これらの図に於て、１０は車輪１２を回転
軸線１４の周りに回転可能に支持する車輪支持部材を示
し、１６及び１８はそれぞれアッパアーム及びロアアー
ムを示している。図示の実施形態に於ては、アッパアー
ム１６は実質的に剛体よりなるＩ型アームであり、内端
にてゴムブッシュを含むジョイント２０により図には示
されていないブラケットを介して車体２２に枢支され、
外端にてボールジョイント２４又はゴムブッシュを含む
ジョイントにより車輪支持部材１０の上端に枢着されて
いる。

【００２３】一方ロアアーム１８は本発明に従って構成
されており、鋼管の如き実質的に剛体よりなる前側アー
ム部２６と、鋼板やＦＲＰ板の如き実質的に短冊形の板
状の弾性材よりなる後側アーム部２８とを有している。
前側アーム部２６は内端にてゴムブッシュを含むジョイ
ント３０により図には示されていないブラケットを介し
て軸線３２の周りに枢動可能に車体２２に支持されてい
る。

【００２４】後側アーム部２８は内端にてゴムブッシュ
を含むジョイント３４により図には示されていないブラ
ケットを介して軸線３６の周りに枢動可能に車体２２に
支持され、外端にて溶接又はボルトの如き締結手段によ
り前側アーム部２６の外端に剛固に連結されている。図
示の如く、後側アーム部２８の板面は実質的に上下方向
及び車輌の左右方向に設定されている。

【００２５】特に図示の実施形態に於ては、ジョイント
３４の軸線３６は実質的に車輌の前後方向に延在してい
るが、ジョイント３０の軸線３２はジョイント３４より
ジョイント３０の方向に見て軸線３６に対し車輌のアウ
トボード方向へ角度θ傾斜して延在している。また軸線
３２はジョイント３４の実質的に中心に於て軸線３６と
交差しており、従ってロアアーム１８は車輪１２がバウ
ンド、リバウンドすると軸線３２の周りに上下方向に枢
動する。

【００２６】また図示の実施形態に於ては、前側アーム
部２６は車輌の上方より見て「へ」の字形に湾曲してお
り、その外端部には一対のブラケット３８及び４０が設
けられている。ブラケット３８及び４０はそれぞれゴム
ブッシュを含むジョイント４２及び４４を介して共通の
軸線４６の周りに枢動可能に車輪支持部材１０の下端部
を支持している。軸線４６は車輌の上方より見て車輌の
前後方向に対し軸線３２と同一の方向へ傾斜している。

【００２７】図３に示されている如く、後側アーム部２
８の幅方向中央部には車輌の前方又は後方へ突出し後側
アーム部の長手方向、即ち内端と外端とを結ぶ方向に延
在する一つの畝状の湾曲部２８ａが設けられており、こ
れにより後側アーム部２８は上下方向には実質的に剛体
として機能し、車輌の左右方向には適度の座屈強度を有
し、車輌の前後方向には弾性的に湾曲変形可能であるよ
う構成されている。

【００２８】尚後側アーム部２８に設けられる湾曲部
は、後側アーム部が上下方向には実質的に剛体として機
能し、車輌の左右方向には適度の座屈強度を有し、車輌
の前後方向には弾性的に湾曲変形可能である限り任意の
態様にて設けられてよく、例えば図４に於いて符号２８
ｂにて示されている如く、後側アーム部の上縁及び下縁
に沿って設けられてもよい。

【００２９】また湾曲部の形状及び幅、深さの如き大き
さは、後側アーム部２８の車輌前後方向の弾性変形能を
大きく損なわない範囲内にて、後述の如く後側アーム部
の車輌前後方向についての固有振動数がロードノイズに
対する影響の大きい周波数帯域よりも高くなるよう設定
される。

【００３０】以上の如く構成されたリヤサスペンション
に於いて、車輌の走行時に路面の凹凸に起因してタイヤ
が共振することにより生じるロードノイズの振動は、車
輪支持部材１０を経てロアアーム１８の外端へ伝達さ
れ、ロアアームの外端へ伝達された振動は前側アーム部
２６及び後側アーム部２８によりそれぞれの振動特性に
従って対応するジョイント３０及び３４へ伝達され、更
にジョイント３０及び３４のゴムブッシュによりある程
度減衰された後車体２２へ伝達される。

【００３１】後側アームが図５に示されている如く平板
状の弾性材にて構成されている場合には、その長手方向
を横切る断面に於ける上下方向の慣性主軸Ｘ−Ｘは後側
アームの肉厚中心を通るが、図示の実施形態に於いて
は、後側アーム部２８にはその長手方向に延在する一つ
の畝状の湾曲部２８ａが設けられているので、上下方向
の慣性主軸Ｘ−Ｘは図３に示されている如く後側アーム
の肉厚中心より湾曲部２８ａの突出方向へシフトされた
位置に存在し、従って後側アーム部２８のＸ−Ｘ軸周り
の断面二次モーメントＩa は図５に示された平板状の後
側アーム２８′のＸ−Ｘ軸周りの断面二次モーメントＩ
p よりも大きい。

【００３２】従って図示の実施形態によれば、後側アー
ム部２８の板状部分の質量をｍとし比例定数をｋとして
下記の数１により表される固有振動数ｆn は図５に示さ
れた平板状の後側アーム２８′の固有振動数よりも高
く、これによりロードノイズに対する影響の大きい振動
の周波数帯域よりも高いので、ロアアームに平板状のば
ね板が含まれている場合にばね板が共振することに起因
して悪化されていたロードノイズを確実に低減すること
ができる。尚この効果は湾曲部が例えば図４に示されて
いる如く畝状の湾曲部２８ａ以外の形態にて設ける場合
にも得られる。

【数１】ｆn ＝ｋ（Ｉa ／ｍ）^1/2

【００３３】また図示の実施形態のリヤサスペンション
に於いて、例えば車輪１２が路面の突起を乗り越す場合
の如く、車輪１２に路面より車輌後方への力が入力さ
れ、これにより車輪支持部材１０を介してロアアーム１
８の外端に車輌後方への力が作用すると、前側アーム部
２６はジョイント３０の周りに僅かに枢動し、後側アー
ム部２８は例えば図１に於いて破線にて示されている如
く弾性的に湾曲変形され、従ってサスペンションの前後
コンプライアンスは大きいので、ハーシュネスを低減し
て車輌の良好な乗り心地性を確保することができる。

【００３４】また車輌の制動時の如く、ロアアーム１８
の外端に比較的大きい車輌後方への力が作用すると、ジ
ョイント３４には実質的に左右方向の力及びモーメント
のみが作用し、前後方向の力は主としてジョイント３０
に作用するので、該ジョイントのゴムブッシュの軸線３
２に沿う方向の弾性変形により、前側アーム部２６の内
端は車輌後方且つインボード方向へ変位する。

【００３５】従って車輪に比較的大きい車輌後方への力
が作用した場合には、後側アーム部２８の弾性による湾
曲変形に起因するその外端の変位と同様前側アーム部２
６の内端も車輌後方且つインボード方向へ変位するの
で、車輪のトー角が大きくトーアウト方向へ変化するこ
とを防止し、これにより車輌の走行安定性が悪化するこ
とを防止することができる。

【００３６】また車輌の旋回時の如く、車輪１２に路面
より比較的大きい左右方向の力が入力され、これにより
車輪支持部材１０を介してロアアーム１８の外端に横方
向の力が作用すると、その横方向の力の一部は前側アー
ム部２６及びジョイント３０を介して車体２２へ伝達さ
れ、横方向の力の残りは後側アーム部２８及びジョイン
ト３４を介して車体２２へ伝達される。

【００３７】この場合横方向の力の全てが後側アーム部
２８に作用する訳ではなく、また後側アーム部にはその
長手方向に圧縮荷重が作用し、後側アーム部は湾曲部２
８ａによりその座屈強度が向上されているので、横方向
の力を良好に車体に伝達させることができ、これにより
サスペンションの横方向の剛性を確保して車輌の良好な
走行安定性を確保することができる。

【００３８】また車輪がバウンド、リバウンドすると、
前述の如くロアアーム１８は軸線３２の周りに枢動する
が、後側アーム部２８は軸線３２に対し角度θ傾斜する
軸線３６の周りに枢動しようとするので、後側アーム部
はその剪断中心軸の周りに捩られ、その捩れの程度は車
輪のバウンド又はリバウンドのストロークの増大につれ
て増大する。

【００３９】図示の実施形態に於いては、湾曲部２８ａ
は後側アーム部２８の幅方向中央にてその長手方向に延
在し後側アーム部の剪断中心軸に近い位置にあるので、
後側アーム部の捩れ剛性は湾曲部が例えば図４に示され
た形態にて設けられる場合に比して低い。従って後側ア
ーム部は車輪のバウンド、リバウンド時にも良好に捩ら
れ、ロアアーム１８は円滑に枢動するので、湾曲部２８
ａの存在に起因して悪路走行時等に於ける車輌の乗り心
地性が悪化することはない。

【００４０】更に図示の実施形態に於いては、軸線３２
はジョイント３４の中心に於いて軸線３６と交差してい
るので、軸線３２がジョイント３４の中心以外の位置に
於いて軸線３６と交差する構造の場合や、軸線３２が軸
線３６と交差しない構造の場合に比して、ロアアーム１
８の枢動時に後側アーム部２８に作用するこじりは遥か
に軽微である。従ってこのことによってもロアアーム１
８は円滑に枢動し、従って、軸線３２及び３６の延在方
向が互いに異なることに起因して悪路走行時等に於ける
車輌の乗り心地性が悪化することもない。

【００４１】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【００４２】例えば図示の実施形態に於ては、湾曲部２
８ａは後側アーム部２８の全長に亘り一様に延在してい
るが、湾曲部はアーム部の全長の一部にのみ延在してい
てもよく、湾曲部の形状や大きさは一様でなくてもよ
く、また湾曲部はアーム部の上縁と下縁との間の全幅に
亘り形成されてもよい。

【００４３】また図示の実施形態に於ては、本発明はダ
ブルウィッシュボーン式サスペンションのロアアームに
適用されているが、本発明はダブルウィッシュボーン式
サスペンションのアッパアーム又はアッパアーム及びロ
アアームの両方に適用されてもよく、またマクファーソ
ンストラット式サスペンションやセミトレーリングアー
ム式サスペンションに適用されてもよい。

【００４４】更に図示の実施形態に於ては、後側アーム
部２８は前側アーム部２６の外端に剛固に連結されてい
るが、後側アーム部は車輪支持部材１０に枢着され、こ
れにより車輪支持部材を介して前側アーム部に連結され
てもよい。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項１の構成によれば、車輪に車輌後方への力が
作用することにより車輪支持部材に車輌後方への力が作
用すると、第二のアーム部が弾性変形することにより車
輌後方への力が吸収されるので、ハーシュネスを低減し
て車輌の良好な乗り心地性を確保することができ、また
第二のアーム部は実質的に内端と外端とを結ぶ方向に延
在する湾曲部を有し、その固有振動数はロードノイズに
対する影響の大きい周波数帯域よりも高いので、車輌の
走行時の車輪の振動に起因して第二のアーム部が共振す
ることを回避し、これによりロードノイズを低減するこ
とができる。

【００４６】また請求項１の構成によれば、第二のアー
ム部の断面積を大きくしたり小さくしたりすることによ
ってその固有振動数がロードノイズに対する影響の大き
い周波数帯域以外の値にされる訳ではないので、サスペ
ンションアームの重量やコストが増大したり、サスペン
ションアームの剛性や強度が低下して車輌の走行安定性
やサスペンションアームの耐久性が悪化することを確実
に防止することができる。

【００４７】また請求項２の構成によれば、湾曲部は第
二のアーム部の実質的に上下方向中央部にて内端と外端
とを結ぶ方向に延在しており、湾曲部の存在によって第
二のアーム部の捩れ剛性が過大に高くされることがない
ので、車輪のバウンド、リバウンドによりサスペンショ
ンアームが枢動し、第二のアーム部がその実質的に上下
方向中央部の周りに捩られる場合にも、第二のアーム部
は良好に捩れ変形し、従って湾曲部が第二のアーム部の
実質的に上下方向中央部以外の位置に設けられる場合に
比して、サスペンションアームの枢動を円滑に行わせる
ことができると共に、第二のアーム部の耐久性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるサスペンションアームの一つの実
施形態がロアアームとして組み込まれたダブルウイッシ
ュボーン式リヤサスペンションを示す平面図である。

【図２】図１に示されたリヤサスペンションの背面図で
ある。

【図３】図２の線III −III に沿う後側アーム部の拡大
部分縦断面図である。

【図４】他の実施形態の後側アーム部の図３と同様の拡
大部分縦断面図である。

【図５】平板状の後側アーム部の図３と同様の拡大部分
縦断面図である。

【符号の説明】

１０…車輪支持部材 １６…アッパアーム １８…ロアアーム ２２…車体 ２６…前側アーム部 ２８…後側アーム部 ２６ａ、２８ｂ…湾曲部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内端にて車体に枢支され外端にて車輪支持
   部材に連結され実質的に剛体よりなる第一のアーム部
   と、内端にて車体に枢支され外端にて前記第一のアーム
   部に連結され実質的に弾性材よりなる第二のアーム部と
   を有し、前記第二のアーム部は実質的に上下方向に沿っ
   て車輌の前後方向を横切る方向に延在する実質的に板状
   をなし、実質的に前記内端と前記外端とを結ぶ方向に延
   在する湾曲部を有していることを特徴とするサスペンシ
   ョンアーム。
2. 【請求項２】請求項１のサスペンションアームに於い
   て、前記サスペンションアームの枢動に伴い前記第二の
   アーム部はその実質的に上下方向中央部の周りに捩じら
   れるよう構成され、前記湾曲部は前記第二のアーム部の
   実質的に上下方向中央部に位置していることを特徴とす
   るサスペンションアーム。