JP3755456B2 - Steering knuckle stopper structure - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車輪の最大切れ角を規制するステアリングナックルストッパ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のステアリングナックルストッパ構造としては、例えば特開平６−２９８１１４号公報や特開２００１−０３０９４１号公報に記載されているものがある。
前者に記載されるストッパ構造では、転舵時にサスペンションリンクに設けた当接部のストッパ受面に対しナックルアームに取り付けたストッパボルト（ストッパ部材）の頭部が当接することにより、車輪の最大切れ角を規制するものである。そして、上記ストッパ受面について、バウンド・リバウンド時においても常にストッパボルトに対し略直角の曲面（上下に沿った円弧形状）となるように設定している。
【０００３】
また、後者に記載されるストッパ構造では、ナックルアームに設けた当接部のストッパ受面に対しサスペンションリンクに設けたストッパボルトの頭部を当接することによって車輪の最大切れ角を規制するものである。そして、上記ストッパボルトの頭部位置をサスペンションリンクのリンク軸線若しくはその近傍に位置に設定すると共にストッパ受面からの反力が常に上記リンク軸線を通過するように設定することで、ストッパボルトが当接部に当接する際に生じるサスペンションリンクのリンク軸線回りの揺動発生を防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、転舵につれて上記サスペンションリンクと車輪とが干渉する前に、当接部のストッパ受面にストッパボルトの先端部が当接することで、最大切れ角を規制するように設定する。
ここに、従来のストッパ構造では、切れ角規制時の衝撃によるサスペンションリンクの揺動を出来るだけ抑えるように設計することから、車輪の切れ角は、上記サスペンションリンクの配置によって決定する。特に、車輪バウンド時には、車輪が車幅方向内方に引き込まれるので、同じ切れ角であってもサスペンションリンクと車輪とのクリアランスが最も厳しくなる。したがって、当該バウンド時におけるサスペンションリンクと車輪との干渉を防止する観点から、車輪の最大切れ角を設定する必要がある。
【０００５】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、バウンド時におけるサスペンションリンクと車輪との間の転舵時のクリアランスを拡大可能なステアリングナックルストッパ構造を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載した発明は、車体と車輪との間を連結するナックルアームの車輪側にストッパ受面を設けると共に、前記ストッパ受面に、車体と車輪との間を連結するサスペンションリンクから突出するストッパ部材の先端部を当接させることで、車輪の最大切れ角を規制するステアリングナックルストッパ構造において、上記サスペンションリンクは、車体側取付け部と車輪側取付け部との間の中間部の位置が、当該サスペンションリンクのリンク軸線の高さよりも上方に位置し、上記ストッパ部材は、上記サスペンションリンクの中間部から突出すると共に、平面視において、上記サスペンションリンクのリンク軸線よりもストッパ受面側に突出し、上記ストッパ受面は、上記サスペンションの上方へのストロークに伴い、当接しているストッパ部材先端部を上方に押し上げ可能な形状となっていることを特徴とするものである。
【０００７】
次に、請求項２に記載した発明は、請求項１に記載した構成に対し、上記ストッパ部材は、サスペンションリンクへの取付部と先端部とを結ぶ軸が、上記リンク軸線若しくはその近傍を通過することを特徴とするものである。
【０００８】
次に、請求項３に記載した発明は、請求項１又は請求項２に記載した構成に対し、上記ストッパ受面における、車輪がバウンドした状態でストッパ部材先端部が当接可能な面は、法線が斜め上方を向いていることを特徴とするものである。
次に、請求項４に記載した発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載した構成に対し、上記サスペンションリンクの車輪側取付け部及び車体側取付け部の少なくとも一方は、ボールジョイントによって相手部材に連結されていることを特徴とするものである。
【０００９】
次に、請求項５に記載した発明は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載した構成に対し、上記ストッパ部材の先端部及びストッパ受面のどちらか一方は、当該ストッパ部材の先端部とストッパ受面とが当接した際の力の負荷方向へ揺動可能になっていると共に、その揺動に抗して弾性力を発揮する弾性体を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の効果】
まず、請求項１に係る発明の効果を説明する。
車輪がバウンドする場合を考えると、車輪側と車体側のそれぞれに取り付けられるサスペンションリンクは、相対的に、車体側端部を中心にして車輪側端部が上方に回動するようにストロークする。ここで、ストッパ部材がサスペンションリンクの車体側端部と車輪側端部との中間部に設けられる一方、ストッパ受面はナックルアームの車輪側に設けられているため、単位ストローク当たりの上方への変位量は、車輪側に配置されているストッパ受面の方が、サスペンションリンクの中間部に設けられているストッパ部材よりも大きい。
【００１１】
このため、転舵によりストッパ部材の先端部がストッパ受面に当接した状態で車輪がバウンドすると、ストッパ部材よりもストッパ受面の方が、単位ストローク当たりの上方への移動量が大きいことから、サスペンションリンクの上方へのストロークに伴い、ストッパ受面からストッパ部材の先端部に対し上方に向かう押し上げ力が作用する。
このとき、上方への外力が入力されるストッパ部材の先端部は、平面視において、サスペンションリンクのリンク軸線よりもストッパ受面側に突出していることから、上記ストッパ部材先端部に負荷された上方に向かう押し上げ力は、サスペンションリンクの中間部をリンク軸線回りに下方（ストッパ部材が上方に回動する方向）に回動させるモーメントとして作用する。
【００１２】
すなわち、請求項１に係る発明によると、転舵によりストッパ部材がストッパ受面に当接して車輪が最大切れ角になっている、いわゆるフル転舵状態で車輪がバウンドすると、サスペンションリンクの中間部が、リンク軸線回りに下方に回動変位、つまり、平面視において、上記中間部がリンク軸線から離れる方向に回動変位して、バウンド時におけるサスペンションリンクと車輪との間のクリアランスを拡大でき、その結果、その分、車輪の最大切れ角を大きく設定可能となる。
また、フル転舵状態でバウンドした際に、確実にストッパ部材の先端部を上方に押し上げ可能となる。
【００１３】
このとき、請求項２に係る発明を採用すると、上記リンク軸線の回動変位を起こさせるモーメントが効率よく発生可能になると共に、ストッパ部材がストッパ受面に衝突する際の反力をストッパ部材の軸方向に入力させることで、例えばサスペンションストロークがない状態で切れ角が規制された際のサスペンションリンク中間部の揺動を抑えることが可能となる。
【００１４】
また、請求項３に係る発明を採用することで、ストッパ部材に対してストッパ受面の方が上方に多く相対移動する際に、斜め上向きの面でストッパ部材の先端部を上方に押し上げるので、確実にストッパ部材の先端部を上方に押し上げ可能となる。なお、斜め上向きの面の法線は、ストッパ部材の軸よりも、水平軸から上方に立ち上がっていることが好ましい。また、上記斜め上向きの面は曲面であってよい。
【００１５】
また、請求項４に係る発明においては、サスペンションリンクの少なくとも一方の取付け点をボールジョイントとすることで、上記サスペンションリンク中間部の回動変位が容易となる。
また、請求項５に係る発明においては、ストッパ部材の先端部がストッパ受面に衝突すると、弾性体の弾性力による反力が操舵輪に対する復元力として作用する。この結果、フル転舵後のステアリングホイールが戻し易くなる。
【００１６】
さらに、弾性体によって、ストッパ部材がストッパ受面に当接した際の衝撃が吸収されて、打音などの異音発生を低減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図１は、本実施形態に係るフロントサスペンション構造を説明するための概略斜視図である。
本実施形態に係るフロントサスペンション構造のロアリンクは、図１に示されるように、車幅方向に延在して主に横荷重を受けるトランスバースリンク１と、そのトランスバースリンク１の車両前後方向後方に配置されて主として車両前後方向荷重を受けるコンプレッションロッド２とから構成される。後述の通り、上記コンプレッションロッド２が、ストッパ部材が設けられるサスペンションリンクである。
【００１８】
トランスバースリンク１は、その車輪側端部１ａがボールジョイント３を介してナックルスピンドル４の下部に連結して、車幅方向内方に延び、車体側端部１ｂを、弾性ブッシュ５を介して車体側部材１６に上下揺動可能に連結している。上記ナックルスピンドル４は、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材を構成して車輪と共に転舵する。
上記ボールジョイント３によるトランスバースリンク１とナックルスピンドル４との連結構成について説明すると、上方に開口したソケット部がナックルスピンドル４の下部に設けられ、そのソケット部に球状案内部が嵌め込まれている。そして、当該球状案内部から上方に突出して突出部を構成するネジ部が、トランスバースリンク１の車輪側端部１ａに締結されている。
【００１９】
また、コンプレッションロッド２は、その車輪側端部２ａがボールジョイント６を介してナックルスピンドル４の下部に連結して、略車両前後方向後方に延び、車体側端部２ｂを、弾性ブッシュ２０を介して車体側部材（不図示）に連結している。
こちらのボールジョイント６の構成は、コンプレッションロッド２に形成されたソケット部に下側から球状案内部が嵌め込まれ、当該球状案内部から下方に突出するネジ部が、ナックルスピンドル４の下部に連結している。このように、上記トランスバースリンク１のボールジョイント３とコンプレッションロッド２のボールジョイント６の上下方向の配置を逆にすることで、両者１，２の車輪側端部１ａ、２ａの高さをほぼ同じ高さに設定しても、トランスバースリンク１の車輪側取付け点Ｐ１よりもコンプレッションロッド２の車輪側取付け点Ｐ３の方が上方に配置されている。ここで、コンプレッションロッド２の車体側取付け点Ｐ４の高さは、上記車輪側取付け点Ｐ３と略同じ高さ若しくは当該車輪側取付け点Ｐ３よりも高く設定されている。このような構成を採用することで、オーバーハングの短縮を実現しながら、バウンド時のホイールセンタ軌跡を後下がりにすることが出来て、突起乗り越し時の衝撃をいなすことが出来、乗り心地の向上に繋がる。
【００２０】
上記コンプレッションロッド２の車体側端部（車体側取付け部２ｂ）に設けられる弾性ブッシュ２０は、同軸に配置された内筒と外筒との間に、弾性部材である円筒状のゴム材が介装されて構成され、その軸を上下に向けた状態で配置されている。また、平面視において、上記弾性ブッシュ２０のゴム材における、上記コンプレッションロッド２のリンク軸線Ｌ２が通過する位置に対し、図２に示すように、上記弾性ブッシュ２０の軸を挟んで一対のスグリ２１が形成されている。ここで、本実施形態では、弾性ブッシュ２０の径方向の剛性を高く設定するために、上記ゴム材として剛性の高い材料を使用している。
【００２１】
コンプレッションロッド２は、上述のように、両端部２ａ、２ｂが、相手部材である車体側部材及びナックルスピンドル４に対し連結している。そして、その両端部間の中間部２ｃは、図３及び図４に示すように、上側及び車両前後方向前側に向けて凸となるよう曲がった形状となることで、上記中間部２ｃは、コンプレッションロッド２のリンク軸線Ｌ２よりも上方に配置されている。
そのコンプレッションロッド２の中間部２ｃには、図２及び図３に示すように、略車両前後方向後方に突出するストッパボルト２２が設けられている。また、ナックルスピンドル４の本体から後方に延びるナックルアーム９の後端面には、上記ストッパボルト２２の先端部を当接可能なストッパ受面２４を持った当接部材２３が設けられている。上記ストッパ部材２２がストッパ部材を構成する。
【００２２】
上記ストッパボルト２２は、図３〜図５に示すように、上述のように中間部２ｃからストッパ受面２４側に向けて斜め下方に突出し、その軸が上記リンク軸線Ｌ２と交差すると共に先端部が当該リンク軸線Ｌ２よりもストッパ受面２４側に突出している。
ここで、ストッパボルト２２における、リンク軸線Ｌ２からの受面２４側への突出量を大きくするほど、切れ角の減少に繋がるので、当該突出量は、コンプレッションロッド２を回動変位させるのに必要な最小限の値とする。もっとも、ストッパボルト２２の長さに応じて、当接部２３を車幅方向外方にオフセットさせてもよい。
【００２３】
また、上記当接部材２３のストッパ受面２４は、上下方向に向かう輪郭が、図４及び図５に示すように、凹形状となっていて、ノーマル時（バウンドもリバウンドも生じていない状態）でフル転舵した際にストッパボルト２２が当接するノーマル位置２４ａでの法線は上記ストッパボルト２２の軸Ｓと略一致し、そのノーマル位置よりも下側部分２４ｂは、法線がストッパボルト２２の軸Ｓよりも上側に向くような、つまり斜め上方に向いた傾斜面となっている。一方、ノーマル位置２４ａよりも上側部分２４ｃは、斜め下方を向いた傾斜面となっている。
【００２４】
また、上記トランスバースリンク１における車輪に近い位置に、図１のように、ショックアブソーバ７の下部が連結している。ショックアブソーバ７は、上方に延び上端部が車体側部材に支持されている。そのショックアブソーバ７の上部にサスペンションスプリング８が取り付けられている。すなわち、サスペンションスプリング８の下部は、ショックアブソーバ７を介してトランスバースリンク１に連結している。
【００２５】
また、符号１０は、タイロッドを示し、該タイロッド１０は、車幅方向に延在し、途中で上記コンプレッションロッド２の下側を通過して上記ナックルアームの先端部に連結している（図３も参照）。
また、図１中、符号１１は、Ａアームからなるアッパリンクであって、その車輪側端部１１ａが、ナックルスピンドル４から上方に延設された延設部１２の上端部にボールジョイント１３を介して連結している。
【００２６】
次に、上記構成のフロントサスペンション構造におけるステアリングストッパ構造の作用・効果等について図面を参照しつつ説明する。
車輪がトーアウト方向に転舵するにつれて、車輪の後側が車幅方向内側に引き込まれて、該車輪の内側がコンプレッションロッド２に接近し、コンプレッションロッド２から突出するストッパボルト２２がナックルアーム９に設けられたストッパ受面２４に当接することで、図６及び図７に示すように、最大切れ角が規制されて、コンプレッションロッド２と車輪３０との干渉が防止される。
【００２７】
一方、ノーマル時若しくは車輪３０がバウンドする途中でフル転舵されてストッパボルト２２の先端部がストッパ受面２４に当接した後に、さらに車輪３０がバウンドすると、図８及び図９の実線位置から破線位置に移動して、サスペンションの上方へのストロークに伴う単位ストローク当たりの上方への移動量が、ストッパボルト２２よりもストッパ受面２４の方が大きいことから、ストッパボルト２２先端部が当接するストッパ受面２４の位置が、斜め上方を向いた下側部分２４ｂとなることで、バウンドに伴い、図５に示すように、該下側部分２４ｂによってストッパボルト２２の先端部が上方に押し上げられる。この押し上げ力Ｆ１によって、ストッパボルト２２を通じてコンプレッションロッド２には、リンク軸線Ｌ２を回転中心とした下側に向かうモーメントが作用し、コンプレッションロッド２の中間部２ｃは、リンク軸線Ｌ２回りに下方に回動変位して、車両前後方向前側に移動する。このように、フル転舵状態でバウンドすると、車幅方向内側に引き込まれた車輪後側からコンプレッションロッド２の中間部２ｃが、図７に一点鎖線で示すように、離れる方向に変位することで、バウンド時における当該コンプレッションロッド２と車輪３０とのクリアランスが緩和され、その分、最大切れ角を大きく設定可能となる。
【００２８】
また、コンプレッションロッド２の車輪側端部２ａについては、ボールジョイント６によってナックルスピンドル４（相手部材）に連結しているので、上記フル転舵且つバウンドの際のコンプレッションロッド２のリンク軸線Ｌ２回りの回動変位が容易となっている。すなわち、小さな押し上げ力Ｆ１で中間部２ｃを回動変位させることが可能となる。
また、コンプレッションロッド２の下側をタイロッド１０が通過するが、上述のように、コンプレッションロッド２の中間部２ｃは上方に凸となるように曲がっているので、コンプレッションロッド２とタイロッド１０とのクリアランスが大きく設計されている。
【００２９】
ここで、上記実施形態では、ストッパボルト２２の軸Ｓがリンク軸線Ｌ２若しくはその近傍を通過するように設計した場合を例示しているが当該ストッパボルト２２の軸がリンク軸線Ｌ２及びその近傍を通過しないように設定しても良い。もっとも、ストッパボルト２２の軸をリンク軸線Ｌ２に近づける方が、コンプレッションロッド２が回動変位させるモーメントを大きく設定可能となり、有利である。
【００３０】
なお、ストッパボルト２２の軸がリンク軸線Ｌ２若しくはその近傍を通過しない場合には、車輪のバウンド・リバウンドに関係なく、ストッパボルト２２がストッパ受面２４に当接する際の反力によって、不要なモーメントがコンプレッションロッド２に作用する。
また、ストッパボルト２２は、必ずしも真っ直ぐ延びている必要はなく、途中が折れ曲がっていても良い。この場合には、ストッパボルト２２の根元（コンプレッションロッド２への取付け部）と先端部とを結ぶ線が当該ストッパボルト２２の軸となる。
【００３１】
また、ストッパ受面２４を上下に延びる平面に設定しても良いが、当接したストッパボルト２２の先端部に対して摩擦力で押し上げ力を作用させる必要があるため、ストッパボルト２２の先端部のストッパ受面２４への押しつけを強くする必要がある。
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の基本構成は、図１０に示すように、上記第１実施形態と同様であり、ストッパ部材を構成するストッパボルト２２の構造だけが異なる。
【００３２】
すなわち、本実施形態のストッパボルト２２は、その軸方向途中位置にコイルスプリング４０が介挿され、該コイルスプリング４０は、軸方向Ｓに伸縮することで弾性力Ｆ２を発揮可能となっている。この結果、ストッパボルト２２の先端部２２ａは軸方向Ｓへ揺動可能となっている。ストッパボルト２２は、無負荷状態（ストッパ受面２４に当接していない状態）では、その軸がリンク軸線Ｌ２と交差すると共に先端部２２ａが当該リンク軸線Ｌ２よりもストッパ受面２４側に突出している。
【００３３】
次に、本実施形態の作用・効果などについて説明する。
運転者が車庫入れなどでステアリングホイールをフル転舵すると、ストッパボルト２２がストッパ受面２４に当接して車輪の最大切れ角を規制する。このとき、ストッパボルト２２に対し相対的に軸方向Ｓに向かう力が負荷されるので、ストッパボルト２２の先端部２２ａが後退するように揺動しコイルスプリング４０が圧縮される。この結果、図１１に示すように、コイルスプリング４０の弾性力Ｆ２が、ストッパ受面２４に対し操舵輪の復元力として作用する。したがって、車庫入れなどの際に、フル転舵したステアリングホイールの切り戻しが上記コイルスプリング４０の弾性力Ｆ２分だけ容易となる。
【００３４】
また、ストッパボルト２２の先端部２２ａは、ストッパ受面２４に当接する際にコイルスプリング４０が圧縮する方向に揺動（後退）し、もってコイルスプリング４０で衝撃が緩和される結果、当該当接の際における打音などの異音発生を低減若しくは抑えることが可能となる。
ここで、上記ストップボルトの先端部２２ａを、図１２に示すように、根元側に対し入れ子状として軸方向Ｓにのみ揺動可能に拘束すると、ストッパボルト２２の先端部２２ａを揺動可能としても、図５に示すようなコンプレッションロッド２の揺動作用に対する影響を小さくすることができる。
【００３５】
また、上記実施形態では、弾性体としてコイルスプリング４０を例示したが、ゴムなどの弾性体であっても良い。
また、ストッパボルト２２の先端部２２ａ側を揺動可能にする場合を例示したが、ストッパ受面２４側をストッパボルト２２との当接方向に揺動可能としても良い。例えば、ストッパ受面２４を、ナックルアーム９側を中心に揺動可能とする共に、初期位置に付勢するゴムなどの弾性体をストッパ受面２４とナックルアーム９との間に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に基づく第１実施形態に係るフロントサスペンション構造を示す斜視図である。
【図２】本発明に基づく第１実施形態に係るサスペンションリンクの配置を示す模式的平面図である。
【図３】本発明に基づく第１実施形態に係るストッパボルトとストッパ受面との関係を示す平面図である。
【図４】本発明に基づく第１実施形態に係るコンプレッションロッドを示す車両前後方向から見た図である。
【図５】本発明に基づく第１実施形態に係る押し上げ時における挙動を説明する図である。
【図６】本発明に基づく第１実施形態に係るフル転舵時を示す模式的平面図である。
【図７】本発明に基づく第１実施形態に係るフル転舵且つバウンド時の挙動を説明する図である。
【図８】転舵状態でのバウンドでの挙動を説明する平面図である。
【図９】バウンド時の挙動を説明する側面図である。
【図１０】本発明に基づく第２実施形態に係るフロントサスペンション構造を示す平面図である。
【図１１】本発明に基づく第２実施形態に係るフル転舵時を示す模式的平面図である。
【図１２】本発明に基づく第２実施形態に係る別のストッパボルト構造を示す図である。
【符号の説明】
１ トランスバースリンク（横方向リンク）
１ａ 車輪側端部
２ コンプレッションロッド（前後方向リンク、サスペンションリンク）
３ ボールジョイント
４ ナックルスピンドル（車輪支持部材）
５ 弾性ブッシュ
６ ボールジョイント
７ ショックアブソーバ
８ サスペンションスプリング
９ ナックルアーム
１０ タイロッド
１１ アッパリンク
１２ 延設部
２０ 弾性ブッシュ
２１ スグリ
２２ ストッパボルト（ストッパ部材）
２２ａ 先端部
２３ 当接部材
２４ ストッパ受面
３０ 車輪（タイヤ）
４０ コイルスプリング（弾性体）
Ｌ１ トランスバースリンクのリンク軸線
Ｌ２ コンプレッションロッドのリンク軸線
Ｐ１ トランスバースリンクのボールジョイントの回転中心
（車輪側取付け点）
Ｐ３ コンプレッションロッドの車輪側取付け点
Ｐ４ コンプレッションロッドの車体側取付け点
Ｓ ストッパボルトの軸
Ｆ１ 押し上げ力
Ｆ２ 弾性力[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a steering knuckle stopper structure that regulates the maximum turning angle of a wheel.
[0002]
[Prior art]
Conventional steering knuckle stopper structures include those described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 6-298114 and 2001-030941.
In the stopper structure described in the former, when the head of a stopper bolt (stopper member) attached to the knuckle arm abuts against the stopper receiving surface of the abutting portion provided on the suspension link during steering, The corner is regulated. And the said stopper receiving surface is set so that it may become a curved surface (circular arc shape along the up and down) always at right angles with respect to a stopper bolt also at the time of a bound and rebound.
[0003]
The stopper structure described in the latter regulates the maximum turning angle of the wheel by abutting the head of the stopper bolt provided on the suspension link against the stopper receiving surface of the abutting part provided on the knuckle arm. is there. Then, by setting the position of the head of the stopper bolt at or near the link axis of the suspension link and setting the reaction force from the stopper receiving surface to always pass through the link axis, the stopper bolt is applied. Oscillation around the link axis of the suspension link that occurs when contacting the contact portion is prevented.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In general, before the suspension link and the wheel interfere with each other as the vehicle is steered, the maximum cutting angle is set so that the tip of the stopper bolt comes into contact with the stopper receiving surface of the contact portion.
Here, in the conventional stopper structure, the suspension link is designed to be restrained from swinging as much as possible due to an impact at the time of controlling the turning angle. Therefore, the turning angle of the wheel is determined by the arrangement of the suspension link. In particular, when the wheel bounces, the wheel is pulled inward in the vehicle width direction, so that the clearance between the suspension link and the wheel becomes the strictest even at the same turning angle. Therefore, it is necessary to set the maximum turning angle of the wheel from the viewpoint of preventing interference between the suspension link and the wheel during the bounding.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above problems, and it is an object of the present invention to provide a steering knuckle stopper structure capable of expanding the clearance at the time of turning between the suspension link and the wheel at the time of bounding. Yes.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the invention described in claim 1 of the present invention is provided with a stopper receiving surface on the wheel side of a knuckle arm that connects between the vehicle body and the wheel, In the steering knuckle stopper structure that regulates the maximum turning angle of the wheel by abutting the tip of the stopper member that protrudes from the suspension link that connects the vehicle and the wheel, the suspension link includes the vehicle body side mounting portion and the wheel The position of the intermediate portion between the suspension mounting portion and the side attachment portion is positioned higher than the height of the link axis of the suspension link, and the stopper member protrudes from the intermediate portion of the suspension link. projecting stopper receiving surface side of the link axis of the link, the stopper receiving surface is of the suspension With the stroke towards, and is characterized in that the stopper member tip abutting become possible shapes pushed upward.
[0007]
Next, the invention described in claim 2 is the configuration described in claim 1, wherein the stopper member has an axis connecting the attachment portion to the suspension link and the tip portion passing through the link axis or the vicinity thereof. It is characterized by doing .
[0008]
Next, in the invention described in claim 3 , the surface of the stopper receiving surface on which the tip of the stopper member can be contacted in a state where the wheel bounces is provided with respect to the configuration described in claim 1 or claim 2 . The normal line is directed obliquely upward.
Next, the invention described in claim 4 is the configuration described in any one of claims 1 to 3 , wherein at least one of the wheel side mounting portion and the vehicle body side mounting portion of the suspension link is a ball joint. It is characterized by being connected to a mating member.
[0009]
Next, the invention described in claim 5 is different from the structure described in any one of claims 1 to 4 in that one of the distal end portion of the stopper member and the stopper receiving surface is the distal end of the stopper member. It is possible to swing in the load direction of the force when the portion and the stopper receiving surface are in contact with each other, and to provide an elastic body that exhibits elastic force against the swing .
[0010]
【The invention's effect】
First, the effect of the invention according to claim 1 will be described.
Considering the case where the wheel bounces, the suspension link attached to each of the wheel side and the vehicle body side relatively strokes so that the wheel side end portion rotates about the vehicle body side end portion. Here, while the stopper member is provided at the intermediate portion between the vehicle body side end portion and the wheel side end portion of the suspension link, the stopper receiving surface is provided on the wheel side of the knuckle arm, so that the upward movement per unit stroke is increased. The amount of displacement of the stopper receiving surface disposed on the wheel side is larger than that of the stopper member provided at the intermediate portion of the suspension link.
[0011]
For this reason, if the wheel bounces while the tip of the stopper member is in contact with the stopper receiving surface by turning, the amount of upward movement per unit stroke is larger on the stopper receiving surface than on the stopper member. Along with the upward stroke of the suspension link, an upward pushing force is applied from the stopper receiving surface to the tip of the stopper member.
At this time, the distal end portion of the stopper member to which an external force is inputted upward protrudes toward the stopper receiving surface from the link axis of the suspension link in a plan view, so that the upper portion loaded on the distal end portion of the stopper member The pushing-up force toward the side acts as a moment for rotating the intermediate portion of the suspension link downward (in the direction in which the stopper member rotates upward) around the link axis.
[0012]
That is, according to the invention according to claim 1, when the wheel bounces in a so-called full-steering state where the stopper member abuts against the stopper receiving surface by turning and the wheel has a maximum turning angle, the intermediate portion of the suspension link However, it is possible to expand the clearance between the suspension link and the wheel at the time of bouncing by rotating and displacing downward around the link axis, that is, in a plan view, the intermediate part is rotated and displaced in a direction away from the link axis. As a result, the maximum turning angle of the wheel can be set larger accordingly.
In addition, when the vehicle bounces in the fully steered state, the tip end portion of the stopper member can be reliably pushed upward.
[0013]
At this time, if the invention according to claim 2 is adopted, it is possible to efficiently generate a moment that causes the rotational displacement of the link axis, and the reaction force when the stopper member collides with the stopper receiving surface is reduced. By inputting in the axial direction, for example, it is possible to suppress the swing of the suspension link intermediate portion when the cutting angle is regulated in a state where there is no suspension stroke .
[0014]
Further, by adopting the invention according to claim 3, when the stopper receiving surface relatively moves upward with respect to the stopper member, the tip end portion of the stopper member is pushed upward with an obliquely upward surface. The tip end portion of the stopper member can be reliably pushed upward. Note that the normal line of the obliquely upward surface preferably rises upward from the horizontal axis rather than the axis of the stopper member. The obliquely upward surface may be a curved surface.
[0015]
In the invention according to claim 4 , at least one attachment point of the suspension link is a ball joint, so that the rotation displacement of the suspension link intermediate portion is facilitated.
In the invention according to claim 5, when the tip of the stopper member collides with the stopper receiving surface, the reaction force due to the elastic force of the elastic body acts as a restoring force on the steering wheel. As a result, the steering wheel after full steering is easily returned.
[0016]
Furthermore, the impact when the stopper member comes into contact with the stopper receiving surface is absorbed by the elastic body, and the generation of abnormal noise such as a hitting sound can be reduced.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining a front suspension structure according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the lower link of the front suspension structure according to the present embodiment includes a transverse link 1 that extends in the vehicle width direction and mainly receives a lateral load, and a vehicle longitudinal direction of the transverse link 1. The compression rod 2 is arranged rearward and mainly receives the vehicle longitudinal load. As will be described later, the compression rod 2 is a suspension link provided with a stopper member.
[0018]
The transverse link 1 has a wheel side end 1 a connected to a lower portion of the knuckle spindle 4 via a ball joint 3 and extends inward in the vehicle width direction, and a vehicle body side end 1 b is connected to an elastic bush 5. It is connected to the vehicle body side member 16 so as to be vertically swingable. The knuckle spindle 4 constitutes a wheel support member that rotatably supports the wheel and steers it together with the wheel.
The connection structure between the transverse link 1 and the knuckle spindle 4 by the ball joint 3 will be described. A socket part opened upward is provided in the lower part of the knuckle spindle 4, and a spherical guide part is fitted in the socket part. A screw portion that protrudes upward from the spherical guide portion to form a protruding portion is fastened to the wheel side end portion 1 a of the transverse link 1.
[0019]
The compression rod 2 has a wheel side end 2a connected to the lower portion of the knuckle spindle 4 via a ball joint 6 and extends substantially rearward in the vehicle front-rear direction. Connected to a vehicle body side member (not shown).
The ball joint 6 has a configuration in which a spherical guide portion is fitted into a socket portion formed on the compression rod 2 from below, and a screw portion protruding downward from the spherical guide portion is connected to the lower portion of the knuckle spindle 4. ing. Thus, by reversing the vertical arrangement of the ball joint 3 of the transverse link 1 and the ball joint 6 of the compression rod 2, the heights of the wheel side end portions 1a and 2a of both 1 and 2 are substantially reduced. Even if set to the same height, the wheel side attachment point P3 of the compression rod 2 is arranged above the wheel side attachment point P1 of the transverse link 1. Here, the height of the vehicle body side attachment point P4 of the compression rod 2 is set to be substantially the same as the wheel side attachment point P3 or higher than the wheel side attachment point P3. By adopting such a configuration, the wheel center trajectory at the time of bouncing can be lowered backward while realizing a reduction in overhang, and the impact when riding over the protrusion can be controlled, improving the ride comfort It leads to.
[0020]
The elastic bushing 20 provided at the vehicle body side end portion (vehicle body side mounting portion 2b) of the compression rod 2 has a cylindrical rubber material as an elastic member interposed between the inner cylinder and the outer cylinder arranged coaxially. It is arranged and arranged with its axis facing up and down. Further, in plan view, with respect to the position where the link axis L2 of the compression rod 2 passes through the rubber material of the elastic bush 20, as shown in FIG. Is formed. Here, in this embodiment, in order to set the rigidity in the radial direction of the elastic bush 20 to be high, a material having high rigidity is used as the rubber material.
[0021]
As described above, the compression rod 2 has both end portions 2 a and 2 b connected to the vehicle body side member and the knuckle spindle 4 which are mating members. Then, as shown in FIGS. 3 and 4, the intermediate portion 2c between the two end portions has a curved shape so as to be convex toward the upper side and the front side in the vehicle front-rear direction, so that the intermediate portion 2c is compressed. The rod 2 is disposed above the link axis L2.
As shown in FIGS. 2 and 3, a stopper bolt 22 that protrudes substantially rearward in the vehicle front-rear direction is provided on the intermediate portion 2 c of the compression rod 2. A contact member 23 having a stopper receiving surface 24 capable of contacting the tip of the stopper bolt 22 is provided on the rear end surface of the knuckle arm 9 extending rearward from the main body of the knuckle spindle 4. The stopper member 22 constitutes a stopper member.
[0022]
As shown in FIGS. 3 to 5, the stopper bolt 22 protrudes obliquely downward from the intermediate portion 2c toward the stopper receiving surface 24 as described above, and its axis intersects the link axis L2 and the tip portion. Protrudes toward the stopper receiving surface 24 from the link axis L2.
Here, as the amount of protrusion of the stopper bolt 22 from the link axis L2 toward the receiving surface 24 increases, the cutting angle decreases. Therefore, the amount of protrusion is necessary for rotationally displacing the compression rod 2. To a minimum value. However, the contact portion 23 may be offset outward in the vehicle width direction according to the length of the stopper bolt 22.
[0023]
Further, the stopper receiving surface 24 of the abutting member 23 has a concave shape in the vertical direction as shown in FIGS. 4 and 5, and is normal (a state in which neither bounce nor rebound occurs). The normal line at the normal position 24a with which the stopper bolt 22 abuts when fully steered is substantially coincident with the axis S of the stopper bolt 22, and the lower part 24b of the normal position has a normal line with the stopper bolt 22 being normal. The inclined surface is directed upward from the axis S, that is, obliquely upward. On the other hand, the upper portion 24c from the normal position 24a is an inclined surface facing obliquely downward.
[0024]
Moreover, the lower part of the shock absorber 7 is connected to a position near the wheel in the transverse link 1 as shown in FIG. The shock absorber 7 extends upward and has an upper end supported by the vehicle body side member. A suspension spring 8 is attached to the upper part of the shock absorber 7. That is, the lower part of the suspension spring 8 is connected to the transverse link 1 via the shock absorber 7.
[0025]
Reference numeral 10 denotes a tie rod, which extends in the vehicle width direction and passes through the lower side of the compression rod 2 in the middle and is connected to the tip of the knuckle arm (FIG. 3). See also).
Further, in FIG. 1, reference numeral 11 denotes an upper link composed of an A arm, and the wheel side end portion 11 a has a ball joint 13 at the upper end portion of the extending portion 12 extending upward from the knuckle spindle 4. Are connected through.
[0026]
Next, the operation and effect of the steering stopper structure in the front suspension structure having the above configuration will be described with reference to the drawings.
As the wheel steers in the toe-out direction, the rear side of the wheel is drawn inward in the vehicle width direction, the inner side of the wheel approaches the compression rod 2, and a stopper bolt 22 that protrudes from the compression rod 2 is provided on the knuckle arm 9. By contacting the stopper receiving surface 24, the maximum cutting angle is regulated as shown in FIGS. 6 and 7, and interference between the compression rod 2 and the wheel 30 is prevented.
[0027]
On the other hand, when the wheel 30 bounces after it is fully steered during normal operation or while the wheel 30 bounces and the tip of the stopper bolt 22 abuts against the stopper receiving surface 24, the position from the solid line in FIGS. Since the amount of upward movement per unit stroke associated with the upward stroke of the suspension moves to the position of the broken line, the stopper receiving surface 24 is larger than the stopper bolt 22, so that the tip of the stopper bolt 22 abuts. As the position of the stopper receiving surface 24 becomes the lower portion 24b facing obliquely upward, the tip of the stopper bolt 22 is pushed upward by the lower portion 24b as shown in FIG. . Due to this pushing force F1, a downward moment about the link axis L2 acts on the compression rod 2 through the stopper bolt 22, and the intermediate portion 2c of the compression rod 2 rotates downward around the link axis L2. It is dynamically displaced and moves to the front side in the vehicle longitudinal direction. Thus, when bouncing in the fully steered state, the intermediate portion 2c of the compression rod 2 is displaced in the direction away from the rear side of the wheel drawn inward in the vehicle width direction, as indicated by the one-dot chain line in FIG. The clearance between the compression rod 2 and the wheel 30 at the time of bouncing is relaxed, and the maximum cutting angle can be set larger accordingly.
[0028]
Further, the wheel side end portion 2a of the compression rod 2 is connected to the knuckle spindle 4 (partner member) by the ball joint 6, so that the compression rod 2 around the link axis L2 at the time of full turning and bouncing is provided. The rotational displacement is easy. That is, the intermediate portion 2c can be rotationally displaced with a small push-up force F1.
Further, although the tie rod 10 passes under the compression rod 2, the intermediate portion 2 c of the compression rod 2 is bent so as to protrude upward as described above, and therefore the clearance between the compression rod 2 and the tie rod 10. Is designed to be large.
[0029]
Here, in the above embodiment, the case where the shaft S of the stopper bolt 22 is designed to pass through the link axis L2 or the vicinity thereof is illustrated, but the axis of the stopper bolt 22 passes through the link axis L2 and the vicinity thereof. You may set so that it does not. However, it is advantageous to set the axis of the stopper bolt 22 closer to the link axis L2 because the moment that the compression rod 2 is rotationally displaced can be set larger.
[0030]
If the axis of the stopper bolt 22 does not pass through the link axis L2 or the vicinity thereof, an unnecessary moment is generated by the reaction force when the stopper bolt 22 abuts against the stopper receiving surface 24 regardless of the bounding / rebounding of the wheel. Acts on the compression rod 2.
Moreover, the stopper bolt 22 does not necessarily extend straight, and the middle may be bent. In this case, a line connecting the base of the stopper bolt 22 (attachment portion to the compression rod 2) and the tip is the axis of the stopper bolt 22.
[0031]
Further, the stopper receiving surface 24 may be set to a plane extending vertically. However, since it is necessary to apply a push-up force by a frictional force to the front end portion of the stopper bolt 22 that comes into contact, the front end portion of the stopper bolt 22 is used. It is necessary to strengthen the pressing of the stopper to the stopper receiving surface 24.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 10, the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, and only the structure of the stopper bolt 22 constituting the stopper member is different.
[0032]
That is, the stopper bolt 22 of the present embodiment has a coil spring 40 interposed in the middle in the axial direction, and the coil spring 40 can expand and contract in the axial direction S to exhibit the elastic force F2. As a result, the tip 22a of the stopper bolt 22 can swing in the axial direction S. When the stopper bolt 22 is in an unloaded state (not in contact with the stopper receiving surface 24), its axis intersects with the link axis L2, and the tip 22a protrudes toward the stopper receiving surface 24 from the link axis L2. Yes.
[0033]
Next, functions and effects of this embodiment will be described.
When the driver turns the steering wheel fully, for example, by putting it in the garage, the stopper bolt 22 comes into contact with the stopper receiving surface 24 to regulate the maximum turning angle of the wheel. At this time, since a force in the axial direction S is applied relative to the stopper bolt 22, the coil spring 40 is compressed by swinging so that the tip 22a of the stopper bolt 22 moves backward. As a result, as shown in FIG. 11, the elastic force F <b> 2 of the coil spring 40 acts on the stopper receiving surface 24 as a restoring force of the steering wheel. Therefore, when the garage is put in, the steering wheel that has been fully steered can be easily switched back by the elastic force F2 of the coil spring 40.
[0034]
Further, the tip 22a of the stopper bolt 22 swings (retreats) in the direction in which the coil spring 40 is compressed when it comes into contact with the stopper receiving surface 24, and the impact is alleviated by the coil spring 40. It is possible to reduce or suppress the generation of abnormal sounds such as hitting sounds.
Here, as shown in FIG. 12, when the tip 22a of the stop bolt is nested with respect to the base side so as to be swingable only in the axial direction S, the tip 22a of the stopper bolt 22 is made swingable. In addition, the influence on the swinging action of the compression rod 2 as shown in FIG. 5 can be reduced.
[0035]
Moreover, in the said embodiment, although the coil spring 40 was illustrated as an elastic body, elastic bodies, such as rubber | gum, may be sufficient.
Moreover, although the case where the front end portion 22 a side of the stopper bolt 22 is made swingable is illustrated, the stopper receiving surface 24 side may be made swingable in the contact direction with the stopper bolt 22. For example, the stopper receiving surface 24 can swing around the knuckle arm 9 side, and an elastic body such as rubber urging to the initial position may be provided between the stopper receiving surface 24 and the knuckle arm 9. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a front suspension structure according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing the arrangement of suspension links according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing the relationship between the stopper bolt and the stopper receiving surface according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view of the compression rod according to the first embodiment of the present invention as seen from the vehicle front-rear direction.
FIG. 5 is a diagram for explaining the behavior during push-up according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic plan view showing the time of full steering according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a diagram for explaining the behavior during full turning and bounding according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view for explaining the behavior at the bounce in the steered state.
FIG. 9 is a side view for explaining the behavior during bounding.
FIG. 10 is a plan view showing a front suspension structure according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic plan view showing the time of full turning according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a view showing another stopper bolt structure according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 transverse link (horizontal link)
1a Wheel side end 2 Compression rod (front-rear direction link, suspension link)
3 Ball joint 4 Knuckle spindle (wheel support member)
5 Elastic bush 6 Ball joint 7 Shock absorber 8 Suspension spring 9 Knuckle arm 10 Tie rod 11 Upper link 12 Extension part 20 Elastic bush 21 Currant 22 Stopper bolt (stopper member)
22a Tip 23 Contact member 24 Stopper receiving surface 30 Wheel (tire)
40 Coil spring (elastic body)
L1 transverse link link axis L2 compression rod link axis P1 transverse link ball joint rotation center (wheel side attachment point)
P3 Compression rod wheel side attachment point P4 Compression rod body side attachment point S Stopper bolt shaft F1 Push-up force F2 Elastic force

Claims (5)

車体と車輪との間を連結するナックルアームの車輪側にストッパ受面を設けると共に、前記ストッパ受面に、車体と車輪との間を連結するサスペンションリンクから突出するストッパ部材の先端部を当接させることで、車輪の最大切れ角を規制するステアリングナックルストッパ構造において、
上記サスペンションリンクは、車体側取付け部と車輪側取付け部との間の中間部の位置が、当該サスペンションリンクのリンク軸線の高さよりも上方に位置し、
上記ストッパ部材は、上記サスペンションリンクの中間部から突出すると共に、平面視において、上記サスペンションリンクのリンク軸線よりもストッパ受面側に突出し、
上記ストッパ受面は、上記サスペンションの上方へのストロークに伴い、当接しているストッパ部材先端部を上方に押し上げ可能な形状となっていることを特徴とするステアリングナックルストッパ構造。A stopper receiving surface is provided on the wheel side of the knuckle arm that connects between the vehicle body and the wheel, and a stopper member protruding from a suspension link that connects between the vehicle body and the wheel contacts the stopper receiving surface. In the steering knuckle stopper structure that regulates the maximum turning angle of the wheel,
In the suspension link, the position of the intermediate portion between the vehicle body side attachment portion and the wheel side attachment portion is located above the height of the link axis of the suspension link,
The stopper member protrudes from an intermediate portion of the suspension link, and protrudes closer to the stopper receiving surface than the link axis of the suspension link in a plan view .
The steering knuckle stopper structure is characterized in that the stopper receiving surface has a shape capable of pushing up a front end portion of the stopper member in contact with the upper stroke of the suspension . 上記ストッパ部材は、サスペンションリンクへの取付部と先端部とを結ぶ軸が、上記リンク軸線若しくはその近傍を通過することを特徴とする請求項１に記載したステアリングナックルストッパ構造。  2. The steering knuckle stopper structure according to claim 1, wherein the stopper member has an axis connecting an attachment portion to a suspension link and a tip portion passing through the link axis or the vicinity thereof. 3. 上記ストッパ受面における、車輪がバウンドした状態でストッパ部材先端部が当接可能な面は、法線が斜め上方を向いていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載したステアリングナックルストッパ構造。The steering knuckle according to claim 1 or 2 , wherein a surface of the stopper receiving surface on which the tip of the stopper member can abut in a state where the wheel bounces has a normal line obliquely upward. Stopper structure. 上記サスペンションリンクの車輪側取付け部及び車体側取付け部の少なくとも一方は、ボールジョイントによって相手部材に連結されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載したステアリングナックルストッパ構造。The steering knuckle stopper structure according to any one of claims 1 to 3 , wherein at least one of the wheel side attachment portion and the vehicle body side attachment portion of the suspension link is connected to a counterpart member by a ball joint. . 上記ストッパ部材の先端部及びストッパ受面のどちらか一方は、当該ストッパ部材の先端部とストッパ受面とが当接した際の力の負荷方向へ揺動可能になっていると共に、その揺動に抗して弾性力を発揮する弾性体を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載したステアリングナックルストッパ構造。Either the tip of the stopper member or the stopper receiving surface can swing in the direction of load of force when the tip of the stopper member and the stopper receiving surface come into contact with each other. The steering knuckle stopper structure according to any one of claims 1 to 4 , further comprising an elastic body that exerts an elastic force against the above.

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