【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両において車輪の懸架に用いるサスペンション装置に関し、特に、ストラット式サスペンション装置でありながら、ダブルウイッシュボーン式サスペンション装置と同等のホイールアライメント特性を発揮するサスペンション装置の改良提案に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のサスペンション装置は、車体に取り付けられた上下方向伸縮可能なストラット部材の下端部と、車体に複数箇所で遊端が上下方向揺動可能に取り付けられたロア側サスペンションメンバとの間に、車輪を回転自在に支持するアクスル部材を転舵可能に取り付け、ストラット部材の下端部を更に上記ロア側サスペンションメンバに対し上下方向に延在する中間リンクにより連結したものであるが、この連結に際し、中間リンクとストラット部材下端部との間は車両前後方向に延在する軸線の周りで回動可能となるような連結構造とし、また中間リンクとロアアーム側サスペンションメンバとの間は車幅方向に延在する軸線の周りで回動可能となるような連結構造とする。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３３８４２０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来のようなストラット式サスペンション装置にあっては、ストラット部材の下端部をロア側サスペンションメンバに対し上下方向に延在する中間リンクにより連結するに際し、中間リンクとストラット部材下端部との間を車両前後方向に延在する軸線の周りで回動可能な連結構造とし、また中間リンクとロアアーム側サスペンションメンバとの間を車幅方向に延在する軸線の周りで回動可能な連結構造としたから、この連結部の車両前後方向における自由度および車幅方向における自由度は高いものの、車両上下方向においては自由度が低くて同方向に過剰拘束になる傾向にあった。
このため車輪接地面から車輪を通して伝達される路面入力に対して、サスペンション装置の円滑なストロークが阻害され、操縦安定性や乗り心地を良好に保ち得ないという懸念がある。
【０００５】
この問題を解決のためには、上記の文献に記載されている通り、前記中間リンクのロア側サスペンションメンバに対する取り付け軸線をロア側サスペンションメンバの直上位置から車両前後方向にオフセットさせることが考えられるが、
この場合サスペンションストローク中、当該オフセットされた取り付け軸線の周りでロア側サスペンションメンバが全体的にこじられることとなり、その結果、ロア側サスペンションメンバの車体側基端およびストラット部材側遊端の取り付け構造部に不自然な力が作用し、いずれにしてもスムーズなサスペンションストロークが妨げられるという問題の発生が懸念される。
【０００６】
また、上記オフセットに起因してロア側サスペンションメンバがこじられる時に、上記オフセットさせた取り付け軸線が揺動してしまい、車輪制動時にサスペンション装置に作用するワインドアップ入力に対する抗力を高く維持することができず、ワインドアップ剛性が低下するという問題をも生ずる。
【０００７】
さらに前記した従来のサスペンション装置にあっては、中間リンクとストラット部材下端部との連結構造として、前記文献の図３に示されているような、こじりを許容せず、車両前後方向に延在する取り付け軸線周りの回動のみを許容するジョイントを必要とするが、この種のジョイントは構造上摩擦抵抗が大きくなるのを避けられず、この点もスムーズなサスペンションストロークの妨げになって、操縦安定性や乗り心地が悪化することが懸念される。
特に車輪制動時は、サスペンション装置にワインドアップモーメントが作用するが、これを上記のジョイントで支えることから当該ジョイントの両端に大きな横力が加わり、前記の摩擦力が益々大きくなって上記の問題が一層顕著になり、旋回制動時における車両挙動の安定性が悪化する。
【０００８】
本発明は、上記のようなダブルウイッシュボーン式サスペンション装置と同等のホイールアライメント特性を発揮するストラット式サスペンション装置に関するものであり、ストラット部材の下端部を車体側に取り付ける取り付け構造に特殊な工夫を凝らして上記諸々の問題をことごとく解消し得たストラット式サスペンション装置を提案することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的のため本発明によるサスペンション装置は、ストラット部材の下端部を車体側に取り付ける取り付け構造を請求項１に記載のごときものとする。
つまり、ストラット部材の下端部における複数箇所に揺動可能に連結され、車体内方へ延在する連結部材を設けると共に、該連結部材の内端部を複数箇所で車体側に取り付けたことを特徴としたものである。
【００１０】
【発明の効果】
かかる本発明のサスペンション装置によれば、上記のような連結部材を介してストラット部材の下端部を車体側に取り付けたため、
ストラット部材の下端部を車体側に取り付ける取り付け構造が、車両前後方向における自由度および車幅方向における自由度だけでなく、車両上下方向における自由度も高いものとなり、当該上下方向の過剰拘束を回避することができる。このため車輪接地面からの路面入力に対してサスペンション装置を円滑にストロークさせることができ、操縦安定性や乗り心地を良好に保ち得る。
【００１１】
また、サスペンションストローク中に連結部材を含むいずれのサスペンションメンバもこじられることがなく、その結果、全サスペンションメンバの取り付け構造部に不自然な力が作用しないため、スムーズなサスペンションストロークを補償してこの点でも操縦安定性や乗り心地を良好に保つことができると共に、車輪制動時にサスペンション装置に作用するワインドアップ入力に対する抗力を高く維持することができ、ワインドアップ剛性を高めることができる。
【００１２】
しかも、全サスペンションメンバの取り付け構造部に、前記した従来構造のような特殊なジョイントを必要とせず、通常の弾性ブッシュやボールジョイントをそのまま用いることができるため、摩擦抵抗の増大を回避し得てスムーズなサスペンションストロークが補償され、操縦安定性や乗り心地の悪化を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の一実施の形態になるサスペンション装置を示し、図１はその全体斜視図、図２はその分解斜視図、図３はその略線図である。
これらの図において１はアクスル部材を示し、このアクスル部材１に、図１および図３に示す車輪２を回転自在に支持する。
本実施の形態におけるサスペンション装置は、上記のアクスル部材１を、ストラット部材３、ロアアーム４、アッパーアーム５により以下のごとく車体に懸架する。
【００１４】
ストラット部材３はショックアブソーバで構成して車体上下方向に延在するよう配置し、かくて上下方向に伸縮可能なストラット部材３の上端をアッパーマウントブッシュ６により車体（図示略）に揺動可能に取り付ける。
ロアアーム４はＡ字状とし、図示せざる車体に図２のごとく弾性マウント７を介して取り付けたサブフレーム８に対し以下のごとくに取り付ける。つまり、Ａ字状ロアアーム４の基端を車両前後方向に離間した２箇所における弾性ブッシュ４ａ，４ｂによりサブフレーム８に取り付ける。
この取り付けに当たっては、車両前方の弾性ブッシュ４ａを軸線が車両上下方向に延在する弾性ブッシュとし、これをサブフレーム８に固設した対応するブラケット９により支持し、車両後方の弾性ブッシュ４ｂを軸線が車両前後方向に延在する弾性ブッシュとし、これをサブフレーム８に固設した対応するブラケット１０により支持し、車両前方における弾性ブッシュ４ａの弾性変形および車両後方における弾性ブッシュ４ｂの軸線周りの回動によりロアアーム４を上下方向揺動可能に支持する。
【００１５】
ストラット部材３の下端部から車両外方へ突出するよう設けた腕部３ａの先端にボールジョイント１１を介してアクスル部材１の上部１ａを取り付け、ロアアーム４の遊端４ｃにボールジョイント１２を介してアクスル部材１の下部１ｂを取り付け、これによりアクスル部材１をストラット部材３の下端腕部３ａとロアアーム４の遊端４ｃとの間に転舵可能に支持する。
【００１６】
ストラット部材３の下端部は更に、前記したアッパーアーム５により以下のごとく車体側に連結する。
つまりストラット部材３の下端部に車両内方へ延在する２個の腕部３ｂ，３ｃを設け、これらを車両前後方向に離間させる。そして、腕部３ｂ，３ｃの先端にそれぞれ同軸の弾性ブッシュ１３，１４を設け、これら弾性ブッシュの軸線を車両前後方向に延在させる。
【００１７】
アッパーアーム５は、本発明における連結部材を構成するもので、本実施の形態においてはこれらをＨ字状の一体フレームとする。
アッパーアーム５の車両前後方向に離間した内端２箇所にそれぞれ同軸の弾性ブッシュ１５，１６を設け、これら弾性ブッシュの軸線を車両前後方向に延在させる。
弾性ブッシュ１５，１６は、サブフレーム８とは別の図示せざる車体メンバに固設した対応するブラケット１７，１８により支持し、これによりアッパーアーム５を車体に車両上下方向揺動可能に取り付ける。
アッパーアーム５の車両前後方向に離間した外端２箇所にそれぞれ、前記弾性ブッシュ１３，１４を受容するブラケット１９，２０を設け、これらブラケットおよび弾性ブッシュ１３，１４によりアッパーアーム５をストラット部材３に対し相対的に車両上下方向へ揺動可能とする。
【００１８】
またアッパーアーム５は、弾性ブッシュ１５，１６による車体側取り付け箇所から遠ざかるにつれ、つまり車両外方箇所ほどロアアーム４から離れるよう傾斜させ、アッパーアーム５の車体側取り付け箇所（弾性ブッシュ１５，１６）周りの揺動時における有効アーム長（弾性ブッシュ１５，１６と弾性ブッシュ１３，１４との間における距離）を、ロアアーム４の車体取り付け箇所（弾性ブッシュ４ａ，４ａ）周りの揺動時における有効アーム長（揺動軸線からボールジョイント１２までの距離）よりも短くする。
【００１９】
なお図１において、２１は車輪２の駆動を司るドライブシャフト、２２は車輪２の操舵を司るタイロッドであり、タイロッド２２の車輪側端部は、図２に示すアクスル部材１のナックルアーム１ｃに連結する。
【００２０】
本実施の形態になるサスペンション装置においては、上記のようなアッパーアーム５を介してストラット部材３の下端部を車体に取り付けるため、
ストラット部材３の下端部を車体に取り付ける取り付け構造が、弾性ブッシュ１３，１４，１５，１６の軸線方向における低剛性に起因して車両前後方向における自由度を高くされ、アッパーアーム５の揺動により車幅方向における自由度を高くされるだけでなく、同じくアッパーアーム５の揺動により車両上下方向における自由度をも高くされることとなり、当該上下方向の過剰拘束を回避することができる。
このため車輪接地面からの路面入力に対してサスペンション装置を円滑にストロークさせることができ、操縦安定性や乗り心地を良好に保ち得る。
【００２１】
また、サスペンションストローク中にアッパーアーム５を含むいずれのサスペンションメンバもこじられることがなく、その結果、全サスペンションメンバの取り付け構造部に不自然な力が作用しないため、スムーズなサスペンションストロークを補償してこの点でも操縦安定性や乗り心地を良好に保つことができると共に、車輪制動時にサスペンション装置に作用するワインドアップ入力に対する抗力を高く維持することができ、ワインドアップ剛性を高めることができる。
【００２２】
しかも、全サスペンションメンバの取り付け構造部に、前記した従来構造のような特殊なジョイントを必要とせず、通常の弾性ブッシュやボールジョイントをそのまま用いることができるため、摩擦抵抗の増大を回避し得てスムーズなサスペンションストロークが補償され、操縦安定性や乗り心地の悪化を防止してこれらを高い次元で両立させることができる。
【００２３】
またアッパーアーム５を前記したごとく、弾性ブッシュ１５，１６による車体側取り付け箇所から遠ざかるにつれ、つまり車両外方箇所ほどロアアーム４から離れるよう傾斜させ、アッパーアーム５の車体側取り付け箇所（弾性ブッシュ１５，１６）周りの揺動時における有効アーム長（弾性ブッシュ１５，１６と弾性ブッシュ１３，１４との間における距離）を、ロアアーム４の車体取り付け箇所（弾性ブッシュ４ａ，４ａ）周りの揺動時における有効アーム長（揺動軸線からボールジョイント１２までの距離）よりも短くしたから以下の作用効果も奏し得られる。
つまり、車輪２が図４に実線で示す定常位置から破線で示すバウンド位置になる時の動作において、ロアアーム４の揺動によるボールジョイント１２の車体内方への引き込み量よりもアッパーアーム５の揺動によるボールジョイント１１の車体内方への引き込み量の方が大きく、アクスル部材１および車輪２はネガティブキャンバーとなる。
【００２４】
なお当該ネガティブキャンバーは図５に示すように、アッパーアーム５の上記した傾斜または短い有効アーム長のどちらか一方のみでも得られるが、両者を組み合わせた方がネガティブキャンバーが強くなると共にネガティブキャンバーの程度の選択自由度が高まって好適である。
【００２５】
ところで車輪は定常位置ではポジティブキャンバーに設定されることが多いが、車両の旋回走行時は旋回方向外輪が内輪よりも大きな荷重を入力されてバウンドする結果、この外輪は図６に示すようなネガティブキャンバーによりポジティブキャンバーを打ち消されて路面に対して直立状態に近づくようになし得る。
従って、従来の前記した同種のストラット式サスペンション装置と比較して、旋回方向外輪のキャンバー角をできるだけ０に近づけることができ、ストラット式サスペンション装置と同等な簡単な構成でありながらダブルウィッシュボーン式サスペンション装置と同様に旋回性能限界を高めることができる。
【００２６】
更に本実施の形態によれば、ストラット式サスペンション装置を用いた車両に適用する場合、ストラット式サスペンション装置の構成はほとんどそのままに、サスペンション装置にアッパーアーム５用の取り付けブラケットを追加するだけで適用することができ、本実施の形態になるサスペンション装置はその採用が容易である。
また、ストラット部材３の下端部を２点でアッパーアーム５に連結したため、ストラット部材３の車幅方向の取り付け剛性と、ストラット軸線周りの取り付け剛性とを高くすることができ、ストラット部材３の取り付け剛性により決まる操縦安定性を高めることができる。
加えて、ストラット部材３の下端部と車体側との間を連繋させる連結部材として一体構造のアッパーアーム５を用いたから、サスペンション剛性を高めることができ、この点でも本実施の形態においては操縦安定性の向上を図ることができる。
なおこの時アッパーアーム５をＨ字形状のフレーム構造する場合、これが簡単で安価なものであることから、上記の作用効果を低コストで簡単に実現することができる。
【００２７】
図７は本発明の他の実施の形態になるサスペンション装置を示し、本実施の形態においては基本構成を、図１〜図３つき前述した実施の形態におけると同様のものとするが、アッパーアーム５の内端部を車体に直接取り付けないで、サブフレーム８（図２参照）に取り付けられているロアアーム４を介して間接的に車体に取り付ける。
かかるアッパーアーム内端部の取り付けに当たっては、ロアアーム４の車体側取り付け部に立設したアダプタメンバ２３に弾性ブッシュ１５，１６を介してアッパーアーム５の内端部を上下方向揺動可能に取り付ける。
【００２８】
本実施の形態によれば、アッパーアーム５の車体側取り付けブラケット１７，１８（図２参照）が不要になると共に、サスペンション装置と車体側取り付け箇所との連結箇所を減少させることができ、安価に前記した実施の形態におけると同様の作用効果を達成することができる。
なお上記では、アッパーアーム内端部の取り付けに当たり、ロアアーム４の車体側取り付け部に立設したアダプタメンバ２３を用いたがロアアーム４に直接取り付けることが可能であるし、取り付け箇所もロアアーム４の車体側取り付け箇所に限られず任意に選択し得る。
【００２９】
また本実施の形態においては、アクスル部材１に車両前後方向の路面入力や制動時のワインドアップ入力が伝達された時、ロアアーム４が弾性ブッシュ４ａ，４ｂの弾性変形により車両前後方向に変位する。
この時アッパーアーム５もロアアーム４と共に変位し、ストラット部材３の下端部も一体的に変位する。
よって、図１〜図３に示す実施の形態の場合よりもアクスル部材１の車輪軸線周りの回転が抑止される傾向となり、車両前後方向の路面入力やワインドアップ入力に対するワインドアップ剛性を高めることができ、加減速時の走行安定性や操舵力の安定を確保し得る。
【００３０】
図８は本発明の更に他の実施の形態を示す。本実施の形態においては、ストラット部材３の下端部を車体側に連結する連結部材を、前記したＨ字状のアッパーアーム５に代えて、１本の棒状アッパーリンク２４および三角形状の一体構造としたアッパーアーム２５により構成する。
アッパーリンク２４は一端を弾性ブッシュ２６により、ストラット部材下端部の車両前方における腕部３ｂの先端に上下方向揺動可能に連結し、他端を弾性ブッシュ２７により車体に上下方向揺動可能に連結する。
三角形アッパーアーム２５は三角形の頂点を弾性ブッシュ２８により、ストラット部材下端部の車両後方における腕部３ｃの先端に上下方向揺動可能に連結し、基端の車両前後方向に離間した２箇所を弾性ブッシュ２９，３０により車体に上下方向揺動可能に連結する。
なお本実施の形態においても、図１〜図３および図７に示したＨ字状のアッパーアーム５と同様に、棒状アッパーリンク２４および三角形アッパーアーム２５を車体側取り付け点から遠ざかるにつれてロアアーム４との距離が大きくなるよう傾斜させると共に、棒状アッパーリンク２４および三角形アッパーアーム２５の有効アーム長をロアアーム４のそれよりも短くする。
【００３１】
本実施の形態によれば、前記した各実施の形態におけると同様の作用効果を奏し得るほか、以下の作用効果も得られる。
つまり、連結部材をアッパーリンク２４およびアッパーアーム２５の２個のサスペンションメンバで構成したことで、フロントエンジン・フロントホイールドライブ車（ＦＦ車）のように車輪を駆動するドライブシャフトが存在する場合においても、これを避けつつサスペンション装置のレイアウトを容易に行うことができると共に、サスペンション装置の適切なジオメトリを容易に確保することができる。
なお図８では棒状アッパーリンク２４および三角形アッパーアーム２５の内端を車体に直接連結したが、これらは全てを含み任意のものをロアアーム４に連結することにより該ロアアーム４を介し間接的に車体に連結してもよいことは言うまでもない。
【００３２】
図９は、本発明の更に別の実施の形態を示し、本実施の形態においては、ストラット部材３の下端部を車体側に連結する連結部材を、３個の棒状アッパーリンク３１，３２，３３により構成する。
これがためストラット部材３の下端部に、車両前方の腕部３ｂおよびその後方における腕部３ｃに付加して最後方の腕部４ｄを設ける。
そして、アッパーリンク３１，３２，３３の一端をそれぞれ弾性ブッシュ３４〜３６により腕部３ｂ，３ｃ，３ｄの先端に上下方向揺動可能に連結し、他端を弾性ブッシュ３７〜３９により車体側に上下方向揺動可能に連結する。
なお、これら弾性ブッシュ３７〜３９のうち弾性ブッシュ３７，３８は、対応するアッパーリンク３１，３２の内端を車体に直接連結するよう配置し、弾性ブッシュ３９は、対応するアッパーリンク３３の内端をロアアーム４の車体側取り付け部に連結して、このロアアーム４を介し車体に間接的に連結するよう配置する。
なお本実施の形態においても、図１〜図３および図７に示したＨ字状のアッパーアーム５と同様に、棒状アッパーリンク３１，３２，３３を車体側取り付け点から遠ざかるにつれてロアアーム４との距離が大きくなるよう傾斜させると共に、棒状アッパーリンク３１，３２，３３の有効アーム長をロアアーム４のそれよりも短くする。
【００３３】
本実施の形態によれば、図１〜図３、および図７につき前記した実施の形態におけると同様の作用効果を奏し得るほか、以下の作用効果も得られる。
つまり、連結部材を棒状アッパーリンク３１，３２，３３の３個のサスペンションメンバで構成したことで、フロントエンジン・フロントホイールドライブ車（ＦＦ車）のように車輪を駆動するドライブシャフトが存在する場合においても、これを避けつつサスペンション装置のレイアウトを容易に行うことができると共に、サスペンション装置の適切なジオメトリを容易に確保することができるという、図８に示す実施の形態で奏し得ることとなった作用効果を更に顕著なものにすることができる。
また、前後力を分担するアッパーリンク３３の内端をロアアーム４に連結し、横力を分担するアッパーリンク３１，３２の内端を車体に直接連結したから、ロアアーム４の弾性ブッシュ４ａ，４ｂにかかる負担を低減して、図７の場合と同様にワインドアップ剛性を高めることができる。
なお図９では棒状アッパーリンク３１，３２の内端を車体に直接連結し、棒状アッパーリンク３３の内端をロアアーム４を介して車体に間接的に連結したが、棒状アッパーリンク３１，３２，３３の内端を全てロアアーム４に連結したり、全てを車体に直接連結したり、任意の２個をロアアーム４を介して間接的に車体に連結してもよいことは言うまでもない。
【００３４】
図１０は、本発明の更に他の実施の形態を示し、本実施の形態においては、ストラット部材３の下端部を車体側に連結する連結部材を、図９に示すと同様な２個の棒状アッパーリンク３１，３２と、１個の連結リンク４１とで構成する。
連結リンク４１は一端を弾性ブッシュ４２により、ストラット部材下端部における腕部３ｃと車体との間に架設したアッパーリンク３２の両端間位置に上下方向揺動可能に連結し、他端をロアアーム４の車体側取り付け部に連結する。
【００３５】
本実施の形態によれば、前記した各実施の形態におけると同様の作用効果を奏し得るほか、以下の作用効果も得られる。
つまり、図９における棒状アッパーリンク３３に代え連結リンク４１を用いたから、図９の場合よりも更に、ＦＦ車の車輪ドライブシャフトを避けつつ行うサスペンション装置のレイアウトが容易であるという作用効果、およびサスペンション装置の適切なジオメトリを容易に確保し得るという作用効果を顕著なものにすることができる。
また、前後力を分担する連結リンク４１の内端をロアアーム４に連結し、横力を分担するアッパーリンク３１，３２の内端を車体に直接連結したから、ロアアーム４の弾性ブッシュ４ａ，４ｂにかかる負担を低減して、図７の場合と同様にワインドアップ剛性を高めることができる。
なお図１０では棒状アッパーリンク３１，３２の内端を車体に直接連結し、連結リンク４１の内端をロアアーム４を介して車体に間接的に連結したが、これらリンクの内端を全てロアアーム４に連結したり、全てを車体に直接連結したり、任意の２個をロアアーム４を介して間接的に車体に連結してもよいことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態になるサスペンション装置を示す全体斜視図である。
【図２】同サスペンション装置の分解斜視図である。
【図３】同サスペンション装置の線図的斜視図である。
【図４】同サスペンション装置の車輪バウンド時における動作説明図である。
【図５】同サスペンション装置において、アッパーアームをロアアームに対し傾斜させたり、有効アーム長を短くした場合におけるキャンバー角変化特性を示す線図である。
【図６】同サスペンション装置のキャンバー角変化特性を、従来のサスペンション装置におけるそれと比較して示す特性線図である。
【図７】本発明の他の実施の形態になるサスペンション装置を示す線図的斜視図である。
【図８】本発明の更に他の実施の形態になるサスペンション装置を示す線図的斜視図である。
【図９】本発明の別の実施の形態になるサスペンション装置を示す線図的斜視図である。
【図１０】本発明の更に別の実施の形態になるサスペンション装置を示す線図的斜視図である。
【符号の説明】
１アクスル部材
２車輪
３ストラット部材
４ロアアーム
５アッパーアーム
６アッパーマウントブッシュ
９，１０ブラケット
１１，１２ボールジョイント
１３，１４，１５，１６弾性ブッシュ
２３アダプタメンバ
２４アッパーリンク
２５アッパーアーム
２６，２７，２８，２９，３０弾性ブッシュ
３１，３２，３３アッパーリンク
３４，３５，３６，３７，３８，３９弾性ブッシュ
４１連結リンク
４２弾性ブッシュ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a suspension device used for suspension of wheels in a vehicle such as an automobile, and more particularly to an improvement proposal of a suspension device which is a strut type suspension device and exhibits the same wheel alignment characteristics as a double wishbone type suspension device. It is.
[0002]
[Prior art]
A conventional suspension device includes a wheel between a lower end portion of a vertically extendable strut member attached to a vehicle body and a lower suspension member having free ends vertically swingably mounted at a plurality of locations on the vehicle body. The lower end of the strut member is further connected to the lower side suspension member by an intermediate link extending in the up-down direction. A link structure is provided between the link and the lower end of the strut member so as to be rotatable around an axis extending in the vehicle front-rear direction, and a space between the intermediate link and the lower arm side suspension member extends in the vehicle width direction. The connecting structure is such that the connecting structure is rotatable around an axis.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-338420
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional strut type suspension device, when the lower end of the strut member is connected to the lower suspension member by an intermediate link extending vertically, the intermediate link and the lower end of the strut member are connected to each other. A connection structure rotatable around an axis extending in the vehicle front-rear direction, and a connection structure rotatable about an axis extending in the vehicle width direction between the intermediate link and the lower arm side suspension member. Therefore, although the degree of freedom in the vehicle front-rear direction and the vehicle width direction of the connecting portion is high, the degree of freedom in the vehicle vertical direction is low, and the connection tends to be excessively restrained in the same direction.
Therefore, a smooth stroke of the suspension device is impeded by road surface input transmitted from the wheel contact surface through the wheel, and there is a concern that steering stability and riding comfort cannot be maintained satisfactorily.
[0005]
To solve this problem, as described in the above-mentioned document, it is conceivable to offset the mounting axis of the intermediate link to the lower suspension member from the position immediately above the lower suspension member in the vehicle longitudinal direction. ,
In this case, during the suspension stroke, the lower suspension member is entirely twisted around the offset mounting axis, and as a result, the mounting structure of the vehicle body base end of the lower suspension member and the strut member side free end is formed. There is a concern that an unnatural force may act on the suspension, and in any case, a problem that a smooth suspension stroke is hindered.
[0006]
Further, when the lower suspension member is twisted due to the offset, the offset mounting axis swings, so that a high resistance to a windup input acting on the suspension device during wheel braking can be maintained. In addition, there arises a problem that the wind-up rigidity is reduced.
[0007]
Further, in the above-mentioned conventional suspension device, the connecting structure between the intermediate link and the lower end portion of the strut member does not allow twisting as shown in FIG. Requires a joint that allows only rotation about the mounting axis, but this type of joint inevitably increases frictional resistance due to its structure. There is a concern that stability and ride quality will deteriorate.
In particular, during wheel braking, a wind-up moment acts on the suspension device, but since it is supported by the above-mentioned joint, a large lateral force is applied to both ends of the joint, and the above-mentioned frictional force is further increased. It becomes more remarkable, and the stability of the vehicle behavior at the time of turning braking is deteriorated.
[0008]
The present invention relates to a strut type suspension device that exhibits the same wheel alignment characteristics as the above-described double wishbone type suspension device, and specially devises a mounting structure for attaching a lower end portion of a strut member to a vehicle body side. Accordingly, an object of the present invention is to propose a strut type suspension device which can solve all of the above problems.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the suspension device according to the present invention has an attachment structure for attaching the lower end of the strut member to the vehicle body side as described in claim 1.
That is, a connecting member is provided that is swingably connected to a plurality of locations at the lower end of the strut member and extends inward of the vehicle body, and the inner end of the connecting member is attached to the vehicle body at a plurality of locations. It is what it was.
[0010]
【The invention's effect】
According to the suspension device of the present invention, since the lower end portion of the strut member is attached to the vehicle body via the connecting member as described above,
The mounting structure that attaches the lower end of the strut member to the vehicle body not only has a high degree of freedom in the vehicle front-rear direction and vehicle width direction, but also has a high degree of freedom in the vehicle vertical direction, thus avoiding excessive vertical restraint. can do. Therefore, the suspension device can be smoothly stroked in response to a road surface input from the wheel contact surface, and the steering stability and the riding comfort can be kept good.
[0011]
Also, any suspension member including the connecting member is not twisted during the suspension stroke, and as a result, unnatural force does not act on the mounting structure of all the suspension members. In this respect, it is possible to maintain good steering stability and ride comfort, to maintain a high resistance to a windup input acting on the suspension device during wheel braking, and to increase windup rigidity.
[0012]
In addition, a special elastic bush or a ball joint can be used as it is in the mounting structure of all the suspension members without using a special joint as in the above-described conventional structure, so that an increase in frictional resistance can be avoided. Smooth suspension stroke is compensated, and steering stability and ride quality can be prevented from deteriorating.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 3 show a suspension device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view, FIG. 2 is an exploded perspective view, and FIG. 3 is a schematic diagram thereof.
In these figures, reference numeral 1 denotes an axle member, on which the wheel 2 shown in FIGS. 1 and 3 is rotatably supported.
In the suspension device according to the present embodiment, the axle member 1 is suspended on the vehicle body by the strut member 3, the lower arm 4, and the upper arm 5 as described below.
[0014]
The strut member 3 is constituted by a shock absorber and arranged so as to extend in the up-down direction of the vehicle body. Thus, the upper end of the strut member 3 which can be expanded and contracted in the up-down direction is swingable to the vehicle body (not shown) by the upper mount bush 6. Attach.
The lower arm 4 has an A-shape and is attached as follows to a subframe 8 attached to a vehicle body (not shown) via an elastic mount 7 as shown in FIG. That is, the lower end of the A-shaped lower arm 4 is attached to the sub-frame 8 by the elastic bushes 4a and 4b at two locations separated from each other in the vehicle longitudinal direction.
In this attachment, the elastic bush 4a at the front of the vehicle is an elastic bush whose axis extends in the vertical direction of the vehicle, which is supported by a corresponding bracket 9 fixed to the subframe 8, and the elastic bush 4b at the rear of the vehicle is Is an elastic bush extending in the vehicle front-rear direction, which is supported by a corresponding bracket 10 fixed to the sub-frame 8, and elastically deforms the elastic bush 4a at the front of the vehicle and turns around the axis of the elastic bush 4b at the rear of the vehicle. The lower arm 4 is supported so as to be vertically swingable by the movement.
[0015]
The upper portion 1a of the axle member 1 is attached via a ball joint 11 to the tip of an arm 3a provided so as to protrude outward from the vehicle from the lower end of the strut member 3, and the free end 4c of the lower arm 4 is connected via a ball joint 12 to the lower arm 4. The lower part 1b of the axle member 1 is attached, and thereby the axle member 1 is steerably supported between the lower end arm 3a of the strut member 3 and the free end 4c of the lower arm 4.
[0016]
The lower end of the strut member 3 is further connected to the vehicle body by the upper arm 5 as described below.
In other words, two arms 3b and 3c are provided at the lower end of the strut member 3 and extend inward of the vehicle, and are separated from each other in the vehicle front-rear direction. Then, coaxial elastic bushes 13 and 14 are provided at the ends of the arms 3b and 3c, respectively, and the axes of these elastic bushes extend in the vehicle longitudinal direction.
[0017]
The upper arm 5 constitutes a connecting member in the present invention, and in the present embodiment, these are formed as an H-shaped integrated frame.
Coaxial elastic bushes 15 and 16 are provided at two inner ends of the upper arm 5 that are separated in the vehicle longitudinal direction, and the axes of these elastic bushes extend in the vehicle longitudinal direction.
The elastic bushes 15 and 16 are supported by corresponding brackets 17 and 18 fixed to a vehicle body member (not shown) different from the subframe 8, whereby the upper arm 5 is attached to the vehicle body so as to be able to swing in the vertical direction of the vehicle.
Brackets 19 and 20 for receiving the elastic bushes 13 and 14 are provided at two outer ends of the upper arm 5 that are separated in the vehicle front-rear direction, and the upper arm 5 is attached to the strut member 3 by the brackets and the elastic bushes 13 and 14. On the other hand, it is possible to swing relatively vertically in the vehicle.
[0018]
Further, as the upper arm 5 moves away from the mounting portion on the vehicle body side by the elastic bushes 15 and 16, that is, it is inclined so as to be away from the lower arm 4 toward the outer side of the vehicle, and around the mounting portion (elastic bushing 15 and 16) on the vehicle body side of the upper arm 5. The effective arm length (the distance between the elastic bushes 15 and 16 and the elastic bushes 13 and 14) at the time of swinging of the lower arm 4 is determined by the effective arm length at the time of swinging the lower arm 4 around the vehicle body attachment point (elastic bushes 4a and 4a). (The distance from the swing axis to the ball joint 12).
[0019]
1, reference numeral 21 denotes a drive shaft for controlling the driving of the wheels 2, reference numeral 22 denotes a tie rod for controlling the steering of the wheels 2, and a wheel-side end of the tie rod 22 is connected to a knuckle arm 1c of the axle member 1 shown in FIG. I do.
[0020]
In the suspension device according to the present embodiment, since the lower end of the strut member 3 is attached to the vehicle body via the upper arm 5 as described above,
The mounting structure for attaching the lower end of the strut member 3 to the vehicle body has a high degree of freedom in the vehicle front-rear direction due to the low rigidity of the elastic bushes 13, 14, 15, 16 in the axial direction. Not only the degree of freedom in the vehicle width direction is increased, but also the degree of freedom in the vehicle vertical direction is increased by the swing of the upper arm 5, so that the excessive vertical restraint can be avoided.
Therefore, the suspension device can be smoothly stroked in response to a road surface input from the wheel contact surface, and the steering stability and the riding comfort can be kept good.
[0021]
Also, any suspension member including the upper arm 5 is not twisted during the suspension stroke, and as a result, no unnatural force acts on the mounting structure of all the suspension members. Also in this respect, the steering stability and the riding comfort can be kept good, and the drag against the windup input acting on the suspension device at the time of wheel braking can be kept high, and the windup rigidity can be increased.
[0022]
In addition, a special elastic bush or a ball joint can be used as it is in the mounting structure of all the suspension members without using a special joint as in the above-described conventional structure, so that an increase in frictional resistance can be avoided. Smooth suspension strokes are compensated, and steering stability and riding comfort are prevented from deteriorating, and these can be achieved at a high level.
[0023]
Further, as described above, the upper arm 5 is inclined as the distance from the mounting portion on the vehicle body side by the elastic bushes 15 and 16 increases, that is, the more the outer portion of the vehicle, the more away from the lower arm 4. 16) The effective arm length (the distance between the elastic bushes 15 and 16 and the elastic bushes 13 and 14) when swinging around is determined by the time when the lower arm 4 swings around the vehicle body mounting portion (elastic bushes 4a and 4a). Since the length is shorter than the effective arm length (the distance from the swing axis to the ball joint 12), the following operation and effect can be obtained.
That is, in the operation when the wheel 2 is changed from the steady position shown by the solid line in FIG. 4 to the bound position shown by the broken line, the swing of the lower arm 4 causes the swing of the upper arm 5 to be larger than the amount of the ball joint 12 pulled into the vehicle body. The amount of movement of the ball joint 11 into the vehicle body due to the movement is larger, and the axle member 1 and the wheels 2 become negative cambers.
[0024]
As shown in FIG. 5, the negative camber can be obtained with only one of the above-mentioned inclination of the upper arm 5 or the short effective arm length. However, the combination of the two increases the negative camber and the degree of the negative camber. This is preferable because the degree of freedom of selection is increased.
[0025]
By the way, the wheels are often set to a positive camber at a steady position, but when the vehicle is turning, the outer wheels in the turning direction receive a larger load than the inner wheels and bounce. As a result, the outer wheels become negative as shown in FIG. The camber can cancel the positive camber so that it approaches an upright state with respect to the road surface.
Therefore, the camber angle of the outer ring in the turning direction can be made as close to 0 as possible as compared with the conventional strut type suspension device of the same type, and the double wishbone type suspension device has the same simple structure as the strut type suspension device. As with the device, the turning performance limit can be increased.
[0026]
Furthermore, according to the present embodiment, when the present invention is applied to a vehicle using a strut type suspension device, the configuration of the strut type suspension device is almost the same, and is applied only by adding a mounting bracket for the upper arm 5 to the suspension device. The suspension device according to the present embodiment can be easily adopted.
Further, since the lower end of the strut member 3 is connected to the upper arm 5 at two points, the mounting rigidity of the strut member 3 in the vehicle width direction and the mounting rigidity around the strut axis can be increased. Steering stability determined by rigidity can be increased.
In addition, since the upper arm 5 having an integral structure is used as a connecting member for connecting the lower end portion of the strut member 3 and the vehicle body side, the rigidity of the suspension can be increased. In this respect, the steering stability is also improved in this embodiment. Performance can be improved.
In this case, when the upper arm 5 has an H-shaped frame structure, the above-described operation and effect can be easily realized at low cost because it is simple and inexpensive.
[0027]
FIG. 7 shows a suspension device according to another embodiment of the present invention. In this embodiment, the basic configuration is the same as that of the above-described embodiment with reference to FIGS. 5 is not directly attached to the vehicle body, but is indirectly attached to the vehicle body via the lower arm 4 attached to the sub-frame 8 (see FIG. 2).
In attaching the inner end of the upper arm, the inner end of the upper arm 5 is attached to the adapter member 23 erected on the attachment portion on the vehicle body side of the lower arm 4 via the elastic bushes 15 and 16 so as to be vertically swingable.
[0028]
According to the present embodiment, the vehicle body-side mounting brackets 17 and 18 (see FIG. 2) of the upper arm 5 are not required, and the number of connecting portions between the suspension device and the vehicle body-side mounting portion can be reduced, so that the cost can be reduced. The same operation and effect as in the above-described embodiment can be achieved.
In the above description, the inner end of the upper arm is attached using the adapter member 23 erected on the attachment portion of the lower arm 4 on the vehicle body side. However, the adapter member can be directly attached to the lower arm 4, and the attachment portion is also attached to the body of the lower arm 4. It can be arbitrarily selected without being limited to the side attachment portion.
[0029]
Further, in the present embodiment, when a road surface input in the vehicle longitudinal direction or a windup input during braking is transmitted to the axle member 1, the lower arm 4 is displaced in the vehicle longitudinal direction due to elastic deformation of the elastic bushes 4a, 4b.
At this time, the upper arm 5 is also displaced together with the lower arm 4, and the lower end of the strut member 3 is also displaced integrally.
Therefore, the rotation of the axle member 1 around the wheel axis tends to be suppressed more than in the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, and the windup rigidity with respect to the road surface input and the windup input in the vehicle longitudinal direction can be increased. As a result, the running stability and the steering force during acceleration / deceleration can be secured.
[0030]
FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. In the present embodiment, the connecting member for connecting the lower end of the strut member 3 to the vehicle body side is replaced with the above-mentioned H-shaped upper arm 5, and has a single rod-shaped upper link 24 and a triangular integrated structure. The upper arm 25 is formed.
One end of the upper link 24 is connected to the tip of the arm 3b at the lower end of the strut member in front of the vehicle by an elastic bush 26 so as to be vertically swingable, and the other end is connected to the vehicle body by an elastic bush 27 so as to be able to swing vertically. I do.
The triangular upper arm 25 is connected at the vertex of the triangle to the tip of the arm 3c at the lower end of the strut member at the rear of the vehicle by an elastic bush 28 so as to be swingable in the vertical direction. The bushes 29 and 30 connect the vehicle body to the vehicle body so as to be vertically swingable.
Also in this embodiment, similarly to the H-shaped upper arm 5 shown in FIGS. 1 to 3 and FIG. 7, the lower arm 4 and the triangular upper link 25 And the effective arm length of the bar-shaped upper link 24 and the triangular upper arm 25 is made shorter than that of the lower arm 4.
[0031]
According to the present embodiment, in addition to the same operation and effect as in each of the above-described embodiments, the following operation and effect can be obtained.
That is, since the connecting member is constituted by the two suspension members of the upper link 24 and the upper arm 25, even in the case where a drive shaft for driving wheels is present as in a front engine / front wheel drive vehicle (FF vehicle). In addition, the layout of the suspension device can be easily performed while avoiding this, and an appropriate geometry of the suspension device can be easily secured.
In FIG. 8, the inner ends of the rod-shaped upper link 24 and the triangular upper arm 25 are directly connected to the vehicle body. Needless to say, they may be connected.
[0032]
FIG. 9 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a connecting member for connecting the lower end portion of the strut member 3 to the vehicle body side includes three rod-shaped upper links 31, 32, 33. It consists of.
Therefore, at the lower end of the strut member 3, a rearmost arm 4d is provided in addition to the arm 3b at the front of the vehicle and the arm 3c at the rear thereof.
One end of each of the upper links 31, 32, 33 is connected to the distal end of each of the arms 3b, 3c, 3d by elastic bushes 34 to 36 so as to be vertically swingable, and the other end is connected to the vehicle body by the elastic bushes 37 to 39. Connect so that it can swing up and down.
Among the elastic bushes 37 to 39, the elastic bushes 37 and 38 are arranged so that the inner ends of the corresponding upper links 31 and 32 are directly connected to the vehicle body, and the elastic bush 39 is the inner end of the corresponding upper link 33. Is connected to the vehicle-body-side mounting portion of the lower arm 4, and is arranged to be indirectly connected to the vehicle body via the lower arm 4.
Also in this embodiment, similarly to the H-shaped upper arm 5 shown in FIGS. 1 to 3 and 7, the rod-shaped upper link 31, 32, 33 is connected to the lower arm 4 as the distance from the vehicle body-side attachment point increases. The rods are inclined so as to increase the distance, and the effective arm length of the bar-shaped upper links 31, 32, 33 is shorter than that of the lower arm 4.
[0033]
According to the present embodiment, the same operation and effect as those in the embodiment described above with reference to FIGS. 1 to 3 and 7 can be obtained, and the following operation and effect can also be obtained.
That is, since the connecting member is constituted by the three suspension members of the rod-shaped upper links 31, 32, and 33, a drive shaft that drives wheels exists, such as a front engine / front wheel drive vehicle (FF vehicle). In addition, it is possible to easily lay out the suspension device while avoiding this, and easily secure an appropriate geometry of the suspension device. The effect can be made even more pronounced.
Also, the inner ends of the upper links 33 that share the longitudinal force are connected to the lower arm 4 and the inner ends of the upper links 31 and 32 that share the lateral force are directly connected to the vehicle body, so that the elastic bushes 4a and 4b of the lower arm 4 Such a burden can be reduced, and the windup rigidity can be increased as in the case of FIG.
In FIG. 9, the inner ends of the rod-shaped upper links 31 and 32 are directly connected to the vehicle body, and the inner ends of the rod-shaped upper links 33 are indirectly connected to the vehicle body via the lower arm 4. It is needless to say that the inner ends may be connected to the lower arm 4, all may be directly connected to the vehicle body, or any two may be connected to the vehicle body indirectly via the lower arm 4.
[0034]
FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, a connecting member for connecting the lower end portion of the strut member 3 to the vehicle body side is formed by two rod-shaped members similar to those shown in FIG. It comprises upper links 31 and 32 and one connecting link 41.
One end of the connecting link 41 is connected by an elastic bush 42 to a position between both ends of an upper link 32 provided between the arm 3c at the lower end of the strut member and the vehicle body so as to be vertically swingable, and the other end of the lower arm 4 is connected. Connect to the vehicle body side mounting part.
[0035]
According to the present embodiment, in addition to the same operation and effect as in each of the above-described embodiments, the following operation and effect can be obtained.
That is, since the connecting link 41 is used in place of the rod-shaped upper link 33 in FIG. 9, the operation and effect that the layout of the suspension device can be more easily performed while avoiding the wheel drive shaft of the FF vehicle than in the case of FIG. The effect that the proper geometry of the device can be easily ensured can be remarkable.
Further, since the inner end of the connecting link 41 for sharing the longitudinal force is connected to the lower arm 4 and the inner ends of the upper links 31 and 32 for sharing the lateral force are directly connected to the vehicle body, the elastic bushes 4a, 4b of the lower arm 4 Such a burden can be reduced, and the windup rigidity can be increased as in the case of FIG.
In FIG. 10, the inner ends of the rod-shaped upper links 31 and 32 are directly connected to the vehicle body, and the inner ends of the connecting links 41 are indirectly connected to the vehicle body via the lower arm 4. Needless to say, it may be connected to the vehicle body, or may be connected directly to the vehicle body, or any two may be connected to the vehicle body indirectly via the lower arm 4.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view showing a suspension device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view of the suspension device.
FIG. 3 is a schematic perspective view of the suspension device.
FIG. 4 is an explanatory diagram of the operation of the suspension device at the time of wheel bounce.
FIG. 5 is a diagram showing a camber angle change characteristic when the upper arm is inclined with respect to the lower arm or the effective arm length is shortened in the suspension device.
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a camber angle change characteristic of the suspension device in comparison with that of a conventional suspension device.
FIG. 7 is a schematic perspective view showing a suspension device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic perspective view showing a suspension device according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic perspective view showing a suspension device according to another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic perspective view showing a suspension device according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Axle member 2 Wheel 3 Strut member 4 Lower arm 5 Upper arm 6 Upper mount bush 9, 10 Bracket 11, 12 Ball joint 13, 14, 15, 16 Elastic bush 23 Adapter member 24 Upper link 25 Upper arms 26, 27, 28, 29,30 elastic bush 31,32,33 upper link 34,35,36,37,38,39 elastic bush 41 connecting link 42 elastic bush
