JP2006160008A - サスペンションアーム支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】リバウンドバネ等を用いずに、下方向のサスペンションストロークの剛性を高める。
【解決手段】サスペンションのロアリンク４を、車輪２の上下ストロークに対して遥動可能なように筒状のブッシュ２０を介して車体に連結するサスペンションアーム支持構造において、車輪２の上方向のストロークにより発生するブッシュ２０の変位より、車輪２の下方向のストロークにより発生するブッシュ２０の変位を規制する規制手段を備えることで、車輪２のリバウンドに伴うロアリンク４のストロークに対するブッシュ２０のこじりを規制する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両のサスペンションアームをブッシュを介して支持するサスペンションアーム支持構造に関するものである。

従来、ショックアブソーバのシリンダ内のピストンリバウンド端部にリバウンドバネを配設することにより、ピストンロッドの移動をリバウンドバネで規制して、ピストンロッドがシリンダに対して最突出状態となるときに、ピストンがシリンダに衝突する所謂底突きを防止するというものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平８−７４９１７号公報

しかしながら、上記従来装置にあっては、シリンダ内にリバウンドバネを設けているので、このリバウンドバネの内蔵分だけスペースや重量の面で不利となるという未解決の課題がある。
そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、リバウンドバネ等を用いずに、一定方向のサスペンションストロークの剛性を高めることができるサスペンションアーム支持構造を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係るサスペンションアーム支持構造は、規制手段で、車輪の上方向のストロークにより発生するブッシュ部材の変位より、前記車輪の下方向のストロークにより発生する前記ブッシュ部材の変位を規制する。

本発明によれば、車輪の上方向のストロークにより発生するブッシュの変位より、車輪の下方向のストロークにより発生するブッシュの変位を規制する規制手段を設けるので、例えば、車輪のリバウンドに伴ってサスペンションアームがストロークしたときに発生するブッシュのこじりを規制することができ、従来装置のようにリバウンドバネを用いることなく、サスペンションアームのリバウンド方向のストローク剛性を高め、ショックアブソーバのピストンロッドがシリンダに対して最突出状態となるときの底突きを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態における概略構成を示す図であり、図中１は車輪２を回転自在に支持する回転支持部材としてのナックルであって、このナックル１の上下端部が夫々Ａ字状に形成されたアッパリンク３及びロアリンク４を介して車体側部材に回動可能に連結されて、ダブルウイッシュボーン形式のサスペンションが構成されている。

アッパリンク３はその頂角部がボールジョイント５を介してナックル１の上端に連結されている。また、反対側の前端部及び後端部には夫々円筒状の連結部６が形成され、これら連結部６の通孔内にブッシュ８が介挿されて、図示しない車体側部材としてのサスペンションメンバに取り付けられた取付ブラケットによって遥動可能に支持されるように構成されている。

一方、ロアリンク４は、その頂角部がボールジョイント１０を介してナックル１の下端に連結されている。また、反対側の前端部及び後端部には夫々円筒状の連結部１２が形成され、これら連結部１２の通孔内にブッシュ２０が介挿されて、図示しないサスペンションメンバに取り付けられた取付ブラケットによって遥動可能に支持されるように構成されている。

ここで、連結部６及び１２は、ブッシュ８及び２０が、その筒軸を車両上下方向に一致させて縦置きで配置されるように構成されており、ブッシュ８及び２０は、車輪２の上下ストロークに対してこじり方向に作用する。つまり、アッパリンク３及びロアリンク４はブッシュ８及び２０のこじりで上下方向に遥動可能となっている。
そして、ロアリンク４の中央部には、ショックアブソーバ１５のシリンダチューブ１５ａが回転自在に取付けられ、このショックアブソーバ１５のピストンロッドの上端が図示しない車体側部材に揺動可能に取付けられている。

ところで、サスペンションのリバウンド方向の剛性が低いと、車輪がリバウンド方向にストロークして、ショックアブソーバのピストンロッドがシリンダに対して伸びきったとき、ピストンがシリンダに衝突する所謂底突きが生じるという問題がある。
そこで、本発明では、サスペンションのリバウンド方向の剛性（バネ定数）を高める機構を設け、ショックアブソーバのピストンロッドがシリンダに対して伸びきったときの底突きを防止する。

以下、右輪のロアリンクを支持するブッシュについて説明する。
図２は、第１の実施形態におけるブッシュ２０の詳細を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。ブッシュ２０は、軸方向上方側の第１ブッシュ２１と下方側の第２ブッシュ２２とに２分割されており、各ブッシュ２１及び２２は、筒状の金属部材からなる内筒２１ａ，２２ａと、内筒の外側に距離を隔てて形成される金属部材からなる外筒２１ｂ，２２ｂと、内筒の外周面及び外筒の内周面に加硫接着され筒状の弾性部材からなる弾性部２１ｃ，２２ｃとを備えている。

そして、各外筒２１ｂ，２２ｂにおける連結部１２の通孔外の端部にはフランジ２１ｂ’，２２ｂ’が形成されており、各外筒２１ｂ，２２ｂの相対向する端部は通孔内で互いに当接するように構成されている。
また、このブッシュ２０は、車輪２の下方向のストロークに対してこじりを規制するように構成されており、各ブッシュ２１及び２２には規制手段としてのストッパ２１ｄ，２２ｄが形成されている。このストッパ２１ｄ，２２ｄはゴム等の弾性部材からなり、外筒フランジ２１ｂ’，２２ｂ’に加硫接着されることにより各ブッシュ２１及び２２と一体構造となっている。

また、ストッパ２１ｄ，２２ｄは、図２（ａ）に示すように、外筒フランジ２１ｂ’，２２ｂ’における半周部に配置されており、各ブッシュ２１及び２２を取り付ける際にはブッシュ２０の上下対角位置にストッパ２１ｄ，２２ｄが配置されるようにする。
ここで、本実施形態では、車輪２のリバウンド方向のストロークに対するこじりを規制するため、ストッパ２１ｄ，２２ｄがブッシュ２０の車両内側上方と車両外側下方とに配置されるように各ブッシュ２１及び２２を取り付ける。

したがって、ロアリンク４を車体側部材に取り付けるには、先ず第１ブッシュ２１を連結部１２の通孔に上方側から圧入すると共に、第２ブッシュ２２を当該通孔に下方側から圧入し、各ブッシュ２１及び２２の相対向する端部を通孔内で当接させる。このとき、外筒２１ｂ，２２ｂは連結部１２の通孔内に嵌着又は溶着により固着される。
次に、ブッシュ２０の中心部にボルトを挿通し、サスペンションメンバに取り付けられた取付ブラケット１８にナットで螺合締結する。これにより、ロアリンク４が車体側部材に取り付けられる。このとき、ブッシュ２０に設けられたストッパ２１ｄ，２２ｄが取付ブラケット１８の軸方向対向面と接触する。

このような構成により、例えば車輪２がバウンドした場合には、ロアリンク４の車両外側が上昇する。ロアリンク４の車両内側端部では、ブッシュ２０の車両内側下端部と車両外側上端部にストッパが設けられていないので、ブッシュ２０自体の剛性によってある程度の規制はあるものの、ブッシュ２０のこじりが規制されることはない。
一方、車輪２がリバウンドした場合には、ロアリンク４の車両外側が下降する。ロアリンク４の車両内側端部では、ブッシュ２０の車両内側上端部及び車両外側下端部に設けられたストッパ２１ｄ，２２ｄにより、ブッシュ２０のこじりが規制され、ロアリンク４の下方への動きが規制される。

図３は、ロアリンクを支持するブッシュにこじりを規制するストッパを設けた場合と設けない場合とで、サスペンションが上下ストロークする際の特性を比較したものである。図３において、実線はストッパを設けた場合、破線はストッパを設けない場合を示している。
この図からも明らかなように、ストッパを設けた場合にはバウンド方向とリバウンド方とで剛性を異なる特性とすることができ、リバウンド方向の変位を制限することができることがわかる。これは、従来装置のようにショックアブソーバにリバウンドバネを設けた場合と同等の効果である。

なお、ロアリンク４は左右に対をなして備えられており、ロアリンク４を支持するブッシュ２０は左右で互いに対称な形状となっている。つまり、左右のブッシュ２０は夫々車輪のリバウンド方向のストロークに対するこじりを規制するように、車両内側上端部と車両外側下端部とにストッパを備える。
このように、上記第１の実施形態では、ロアリンクを車輪の上下ストロークに対して遥動可能なように支持するブッシュにおいて、上下対角位置にストッパを設けるので、サスペンションが上下ストロークする際のバウンド方向とリバウンド方向との剛性を異なった特性とすることができる。

また、サスペンションのリバウンド方向のストロークを規制するように、車両内側上端部と車両外側下端部とにストッパを設けるので、ロアリンクに取り付けられたショックアブソーバのピストンロッドがシリンダに対して最突出状態となるときの底突きを防止することができる。
さらに、ロアリンクを支持するブッシュを、筒軸が車両上下方向と一致するように縦置きで配置するので、サスペンションの組み立て性を向上させることができる。
また、ロアリンクのリバウンド方向のストロークを規制するためのストッパをブッシュと一体構造とするので、インシュレータが軸直方向に撓んだ状態においても、サスペンションの上下ストローク時の剛性に影響を与えないようにすることができる。

次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
この第２の実施形態は、前述した第１の実施形態で軸方向上下に２分割されたブッシュを用いているのに対し、軸方向上下に２分割されていないブッシュを用いてロアリンクを支持するようにしたものである。
すなわち、第２の実施形態におけるブッシュ２０の詳細図を図４に示すように、このブッシュ２０は、筒状の金属部材からなる内筒２３ａと、内筒２３ａの外側に距離を隔てて形成される金属部材からなる外筒２３ｂと、内筒２３ａの外周面及び外筒２３ｂの内周面に加硫接着され筒状の弾性部材からなる弾性部２３ｃとを備えている。

そして、各外筒２３ｂの上方端部には径外方向に突出するフランジ２３ｂ’が形成されており、他端には径内方向に突出するフランジ２３ｂ”が形成されている。本実施形態におけるブッシュ２０は、前述した第１の実施形態におけるブッシュ２０のように軸方向上下に２分割されておらず、一体物となっている。
また、このブッシュ２０には、車輪２の一定方向のストロークに対してこじりを規制するためのストッパ２３ｄ’及び２３ｄ”がブッシュ２０の上下対角位置に形成されている。このストッパ２３ｄ’，２３ｄ”はゴム等の弾性部材からなり、外筒フランジ２３ｂ’及び２３ｂ”に加硫接着されることによりブッシュ２０と一体構造となっている。

ここで、本実施形態では、車輪２のリバウンド方向のストロークに対するこじりを規制するため、ストッパ２３ｄ’，２３ｄ”がブッシュ２０の車両内側上方と車両外側下方とに配置されるようにブッシュ２０を取り付ける。
したがって、ロアリンク４を車体側部材に取り付けるには、先ずブッシュ２０の径内方向に突出するフランジ２３”側を連結部１２の通孔の上方側から圧入する。このとき、外筒２３ｂは連結部１２の通孔内に嵌着又は溶着により固着される。

次に、ブッシュ２０の中心部にボルトを挿通し、サスペンションメンバに取り付けられた取付ブラケット１８にナットで螺合締結する。これにより、ロアリンク４が車体側部材に取り付けられる。このとき、ブッシュ２０に設けられたストッパ２３ｄ’，２３ｄ”が取付ブラケット１８の軸方向対向面と接触する。
このような構成により、前述した第１の実施形態と同様に、車輪２がリバウンドした場合にはロアリンク４の車両外側が下降し、ロアリンク４の車両内側端部では、ブッシュ２０の車両内側上端部及び車両外側下端部に設けられたストッパ２３ｄ’，２３ｄ”により、ブッシュ２０のこじりが規制され、ロアリンク４の下方への動きが規制される。

このように、上記第２の実施形態では、ロアリンクを車輪の上下ストロークに対して遥動可能に支持するブッシュの上下対角位置にストッパを設けるので、サスペンションが上下ストロークする際のバウンド方向とリバウンド方向との剛性を異なった特性とすることができる。
また、一端に径外方向に突出するフランジを有し、他端に径内方向に突出するフランジを有するブッシュを、筒軸が車両上下方向と一致するように縦置きで配置するので、サスペンションの組み立て時には、ブッシュを連結部の通孔の上方側からのみ圧入すればよく、ブッシュを２分割している場合のように連結部の通孔の上下から圧入する必要がなくなり、サスペンションの組み立て性をより向上させることができる。

次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
この第３の実施形態は、上述した第１及び第２の実施形態でストッパをブッシュと一体構造としているのに対し、ブッシュの上下端部と接触する相手側部材と一体構造とするようにしたものである。
すなわち、第３の実施形態におけるブッシュ２０の詳細図を図５に示すように、このブッシュ２０は、筒状の金属部材からなる内筒２４ａと、内筒２４ａの外側に距離を隔てて形成される金属部材からなる外筒２４ｂと、内筒２４ａの外周面及び外筒２４ｂの内周面に加硫接着され筒状の弾性部材からなる弾性部２４ｃとを備えている。本実施形態におけるブッシュ２０は、内筒及び外筒にフランジが形成されていないものとする。

なお、本実施形態では内党及び外筒にフランジが形成されていない場合について説明したが、これに限定されるものではなく、フランジが形成されていてもよい。
そして、このブッシュ２０の上下端部と接触する相手側部材としての取付ブラケット１８には、車輪２の一定方向のストロークに対してこじりを規制するためのストッパ１８ａ’及び１８ａ”が設けられている。このストッパ１８ａ’，１８ａ”は、組み立て時にブッシュ２０の上下対角位置に配置されるように構成されている。このストッパ１８ａ’，１８ａ”はゴム等の弾性部材からなり、取付ブラケット１８の軸方向対向面に加硫接着されることにより取付ブラケット１８と一体構造となっている。

ここで、本実施形態では、車輪２のリバウンド方向のストロークに対するこじりを規制するため、ストッパ１８ａ’，１８ａ”がブッシュ２０の車両内側上方と車両外側下方とに配置されるように構成する。
したがって、ロアリンク４を車体側部材に取り付けるには、先ずブッシュ２０を連結部１２の通孔の上方側から圧入する。このとき、外筒２４ｂは連結部１２の通孔内に嵌着又は溶着により固着される。
次に、ブッシュ２０の中心部にボルトを挿通し、サスペンションメンバに取り付けられた取付ブラケット１８にナットで螺合締結する。これにより、ロアリンク４が車体側部材に取り付けられる。このとき、取付ブラケット１８に設けられたストッパ１８ａ’，１８ａ”がブッシュ２０の外筒２４ｂと連結部１２とに接触する。

このような構成により、前述した第１及び第２の実施形態と同様に、車輪２がリバウンドした場合にはロアリンク４の車両外側が下降し、ロアリンク４の車両内側端部では、ブッシュ２０の車両内側上端部及び車両外側下端部に設けられたストッパ１８ａ’，１８ａ”により、ブッシュ２０のこじりが規制され、ロアリンク４の下方への動きが規制される。
このように、上記第３の実施形態では、ブッシュを取り付ける取付ブラケットに、ブッシュの一定方向のこじりを規制するストッパを設けるので、ブッシュの形状にかかわらずサスペンションが上下ストロークする際のバウンド方向とリバウンド方向との剛性を異なった特性とすることができる。

次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
この第４の実施形態は、ブッシュの上下端部に接触する相手側部材に一体構造で形成された一方のストッパ部材である受け部を設け、サスペンションのストロークに対するブッシュのこじり剛性を効果的に得るようにしたものである。
すなわち、第４の実施形態では、ブッシュ２０は前述した第１の実施形態と同様の構成とし、図６に示すように、ブッシュ２０側に一体に形成された他方のストッパ２１ｄの車両上下方向の厚さが、ブッシュ２０のこじりの方向で且つブッシュ２０の径方向外側が厚くなるように構成されており、取付ブラケット１８には、このようなブッシュ２０側のストッパ２１ｄに当接する凸部としての受け部１８ｂ（一方のストッパ部材）を備えている。ここで、図６（ａ）は取付ブラケット１８の平面図、図６（ｂ）はブッシュ２０及び取付ブラケット１８の側面図である。

この受け部１８ｂはプレス加工等により形成し、傾斜部１８ｂ’を備えている。そして、車輪２のリバウンド方向のストロークに対してブッシュ２０がこじりの力を受けたとき、ブッシュ２０の外筒フランジ２１ｂ’，２２ｂ’と傾斜部１８ｂ’が平行になるように構成されている。
この図６において、ストッパ２１ｄがブッシュ部材側ストッパに対応し、受け部１８ｂが相手側部材ストッパに対応している。

図７は、前述した第１の実施形態におけるブッシュ２０及び取付ブラケット１８の側面図であり、図７（ａ）はブッシュ２０にこじりの力が作用していない状態、図７（ｂ）は車輪２のリバウンド方向のストロークに対してこじりの力が作用している状態を示している。
この図からも明らかなように、取付ブラケット１８に受け部を形成せずブッシュ２０との接触面が平らな状態であると、ブッシュ２０にこじりの力が作用した場合であっても、こじり方向と直交する径方向に延在する部分Ａは取付ブラケット１８との距離があまり変わらずストッパ２１ｄの圧縮率が低いことがわかる。つまり、部分Ａのストッパ２１ｄはこじり時の圧縮要素となっていない。
そこで、本実施形態では、部分Ａのストッパにも、こじり方向の剛性を大きく持たせるようにする。

図８は、本実施形態におけるブッシュ２０及び取付ブラケット１８の側面図であり、図８（ａ）はブッシュ２０にこじりの力が作用していない状態、図８（ｂ）は車輪２のリバウンド方向のストロークに対してこじりの力が作用している状態を示している。
この図からも明らかなように、取付ブラケット１８に受け部１８ｂを形成することにより、ストッパ２１ｄの厚さがこじり方向と直交する径方向に延在する部分Ｂに向けて漸次薄くなる。その結果、ブッシュ２０にこじりの力が作用した場合、弾性中心部Ｂのストッパ２１ｄの圧縮率を高くすることができるので、ブッシュ２０のこじり時に圧縮要素となる弾性部材をより多くすることができる。

このように、上記第４の実施形態では、ストッパの厚さがブッシュのこじりの方向で且つブッシュの径方向外側が厚くなるように、即ちストッパの厚さがブッシュのこじりに対する中心部に向けて薄くなるように取付ブラケットに受け部を設けているので、車輪の上下方向のストロークに対してブッシュがこじり力を受けたとき、こじりに対する中心部に近い部分にあるストッパにもこじり方向の剛性を大きく持たせることができると共に、圧縮要素となる弾性部材をより多くすることができるので、効果的にブッシュのこじりを規制することができる。

また、ブッシュにこじりの力が作用したとき、ブッシュの端面と受け部とが平行となるように構成するので、より効果的にブッシュのこじりを規制することができる。
なお、上記第４の実施形態においては、ブッシュの上下端部に接触する相手側部材としての取付ブラケットにストッパ部材である凸部を設けることで、ブッシュ側のストッパの厚さがこじり方向と直交する径方向に延在する部分に向けて薄くなる構成とする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ブッシュ側のフランジに凸部を形成して相手側であるブラケットに弾性体のストッパを設け、このストッパの厚さがこじり方向と直交する径方向に延在する部分に向けて薄くなるようにしてもよい。

また、上記第４の実施形態においては、ブッシュにこじりの力が作用したとき、受け部が、当該受け部に対向する部材に対して平行となる場合について説明したが、これに限定されるものではなく、略平行であればよい。
さらに、上記第４の実施形態においては、ブッシュの構成は第１の実施形態と同様のものとする場合について説明したが、これに限定されるものではなく、前述した第２又は第３の実施形態におけるブッシュと同様の構成とするようにしてもよい。

なお、上記各実施形態においては、ストッパにゴム部材を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、コイルスプリングやリーフスプリング等を適用するようにしてもよい。
また、上記各実施形態においては、ダブルウィッシュボーン形式のサスペンションのロアリンクを支持するブッシュに本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ストラット形式やマルチリンク形式のサスペンションであってもよい。

さらに、上記各実施形態においては、ロアリンクの車体側取付点に本発明を適用する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、トレーリングアームの車体側取付点等に適用することもできる。例えば、トレーリングアームの車体側取付点（前端部）に本発明を適用した場合、ブッシュの車両前方上端部と車両後方下端部にストッパを設けることにより、車輪のリバウンド方向のストロークに対するブッシュのこじりを規制することができる。

本発明の実施形態を示す概略構成図である。 第１の実施形態におけるブッシュの詳細を示す構成図である。 本発明の効果を説明する図である。 第２の実施形態におけるブッシュの詳細を示す構成図である。 第３の実施形態におけるブッシュの詳細を示す構成図である。 第４の実施形態におけるブッシュの詳細を示す構成図である。 第１の実施形態におけるブッシュのこじり剛性を説明する図である。 第４の実施形態におけるブッシュのこじり剛性を説明する図である。

符号の説明

２ 車輪
３ アッパリンク
４ ロアリンク
１０ ボールジョイント
１２ 連結部
１５ ショックアブソーバ
１８ 取付ブラケット
２０ ブッシュ
２１ａ，２２ａ 内筒
２１ｂ，２２ｂ 外筒
２１ｃ，２２ｃ 弾性部
２１ｄ，２２ｄ ストッパ

Claims (7)

1. サスペンションアームの一端を、車輪の上下ストロークに対して遥動可能なように筒状のブッシュ部材を介して車体に連結するサスペンションアーム支持構造において、
   前記車輪の上方向のストロークにより発生する前記ブッシュ部材の変位より、前記車輪の下方向のストロークにより発生する前記ブッシュ部材の変位を規制する規制手段を備えることを特徴とするサスペンションアーム支持構造。
2. 前記ブッシュ部材は、車体側部を内挿する内筒と、この内筒を内装する外筒と、これら内筒及び外筒の間に介装された弾性部材とで構成され、前記ブッシュ部材は筒軸を車両上下方向に向けて配置され、前記規制手段は、車輪の下方向へのストロークに伴うサスペンションアームのストロークにより発生する前記ブッシュ部材のこじりを規制するように構成されたストッパ部材であることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションアーム支持構造。
3. 前記ストッパ部材は、前記ブッシュ部材と一体構造であることを特徴とする請求項２に記載のサスペンションアーム支持構造。
4. 前記ストッパ部材は、前記ブッシュ部材の上下端部に対向する相手側部材と一体構造であることを特徴とする請求項２に記載のサスペンションアーム支持構造。
5. 前記ストッパ部材は、前記ブッシュ部材と一体構造で形成されたブッシュ部材側ストッパと、前記相手側部材と一体構造で形成された相手側部材ストッパとにより構成されていることを特徴とする請求項項２に記載のサスペンションアーム支持構造。
6. 前記ストッパ部材は、前記ブッシュ部材のこじり方向で、且つ前記ブッシュ部材の径方向外側が厚くなるように構成されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れか一項に記載のサスペンションアーム支持構造。
7. 前記相手側部材と一体構造で形成されたストッパ部材の前記ブッシュ部材に対向する端面は、前記ブッシュ部材に前記車輪の下方向へのストロークによるこじりの力が作用したとき、前記ブッシュ部材の端面に対して平行又は略平行となるように構成されていることを特徴とする請求項４乃至６の何れか一項に記載のサスペンションアーム支持構造。

Images