JP3767078B2 - 操舵輪用サスペンション装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロントサスペンション装置など、操舵輪用のサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操舵輪用サスペンション装置としては例えば特開平５−２７８４２０号公報に記載されているもの（以下、第１従来例とも記す）がある。この第１従来例の操舵輪用サスペンション装置では、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材の下端を、所謂ダブルピボット形式を構成する二本のロワリンク（下部連結部材）を介して車体部材に上下揺動可能且つ転舵可能に連結すると共に、略車両幅方向に配設されたアッパリンク（上部連結部材）を当該車輪支持部材の上端に上下揺動可能且つ転舵可能に連結し、夫々のリンクは車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結する。また、ショックアブソーバ部材は、上端が車体部材に、下端入力点がロワリンクに連結されており、その所謂シリンダケースと前記アッパリンクとが個別の中間部材によって連結されていて、これによりアッパリンクの前後方向の位置決めが行われる。勿論、車輪支持部材はタイロッド部材を介して操向装置に接続されている。そして、このような構成により、仮想キングピン軸の設定を行い易くしている。
【０００３】
また、同様の操舵輪用サスペンション装置としては、例えば特開平５−１６９９３８号公報に記載されるもの（以下、第２従来例とも記す）もある。この第２従来例の操舵輪用サスペンション装置では、前記構成に加えて、前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを、平行ではないが、交点も持たない、所謂捩じれの位置とし、これによりストローク時のキャスタ角変化を改善できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の操舵輪用サスペンション装置にあっては、夫々、以下のような問題点がある。即ち、車輪或いは車輪支持部材のストロークに伴って前記中間部材に傾きが生じる。これは、中間部材のうち、ショックアブソーバ部材側連結点のストローク量はロワリンクのストローク量と略同等であるのに対して、そのアッパリンク側連結点は、例えば適切なキャンバ変化特性のためにロワリンクのストローク量と一般的に異なるためである。このとき、中間部材に発生する傾き角が大きくなり過ぎると、不要なこじり入力やジオメトリ変化が発生するため、これが大きくなり過ぎないように中間部材の長さを長くしなければならない。
【０００５】
ところが、前記第１従来例に記載の操舵輪用サスペンション装置では、前記中間部材がショックアブソーバ部材よりアッパリンク側に配設されている，つまりアッパリンクがショックアブソーバ部材より車両後方にあれば、中間部材もショックアブソーバ部材より車両後方に配設され、アッパリンクがショックアブソーバ部材より車両前方にあれば、中間部材もショックアブソーバ部材より車両前方に配設されている。この状態で、中間部材の長さを確保しようとすると、アッパリンクの軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを車両前後方向に離してレイアウトしなければならない。
【０００６】
実際には、キングピン軸の設定やキャンバ剛性確保といったジオメトリ上の条件からアッパリンクのレイアウトはほぼ決まってしまうから、必然的にショックアブソーバ部材を車両前方又は後方に離すことになる。しかしながら、アッパリンクと車輪支持部材との連結点が一般にキングピン軸の上部点を構成することから、当該アッパリンクの前後では、車輪の転舵に伴ってタイヤが車両内側に入り込むため、当該アッパリンクから前後方向に離さなければならないショックアブソーバ部材は、タイヤとの干渉を避けて更に車両内側に配置しなければならなくなる。すると、ショックアブソーバ部材の上端車体部材連結点が車両内側に張出し、例えばエンジンルームを阻害するなどして、レイアウト上好ましくない。
【０００７】
また、例えばショックアブソーバ部材の上端部にコイルスプリングを同軸又は略同軸にレイアウトする場合には、コイルスプリングの方がショックアブソーバ部材より外形の大きいことから、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するため、当該コイルスプリングを車輪より更に上方に配置する必要が発生したりするため、前輪側のフードが低い，所謂ローフードの車両には適用できないという問題もある。
【０００８】
一方、前記第２従来例に記載の操舵輪用サスペンション装置にあっては、前記アッパリンクの車輪支持部材側の連結点への前後方向の入力に対して、前記中間部材がショックアブソーバ部材に力を伝えて前後方向を支持する構成となっているが、この中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とが捩じれの位置関係にあるため、この前後入力がショックアブソーバ部材の軸線回りのモーメント入力となり、例えばショックアブソーバ部材のシリンダケースの軸線回りの回転自由度の支持剛性が不十分になり易く、その結果、アッパリンクの車輪支持部材側連結点への前後方向の入力に対して、中間部材の支持剛性が不十分となり、特にサスペンション装置としてワインドアップ方向の支持剛性を十分に確保できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを交差させることで、アッパリンク（上部連結部材）の車輪支持部材側連結点への前後方向の入力に対して、ショックアブソーバ部材に軸線回りのモーメントが入力されるのを防止し、もってショックアブソーバ部材のシリンダケースの軸線回りの回転自由度の支持剛性を高めて中間部材の支持剛性を確保し、一方で中間部材のショックアブソーバ部材側連結点とアッパリンク（上部連結部材）側連結点とをショックアブソーバ部材の軸線を挟んで車両前後方向に離してレイアウトする，即ち中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んでアッパリンク（上部連結部材）と反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保しながらショックアブソーバ部材やコイルスプリングのオフセットをなくし、コンパクトで集約性のよい操舵輪用サスペンション装置とすると共に、中間部材とアッパリンク（上部連結部材）との連結点を車両外側にすることで、当該アッパリンク（上部連結部材）に要求されるレバー比を確保しながら十分なアッパリンク（上部連結部材）長を確保することができる操舵輪用サスペンション装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置は、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材を操向装置に接続するためのタイロッド部材と、一端が前記車輪支持部材の下部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された下部連結部材と、一本のＩ型リンク部材から構成され、略車両幅方向に配設されて、一端が前記車輪支持部材の上部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された上部連結部材と、上端が車体部材に連結され且つ下端が前記下部連結部材に連結されたショックアブソーバ部材と、略車両前後方向に配設されて、前記上部連結部材及びショックアブソーバ部材に上下方向に揺動可能に連結された中間部材とを備え、前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とが互いに交差し且つ中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とが当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置されることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明では、まず前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを互いに交差させることで、上部連結部材の車輪支持部材側連結点に前後方向の入力があっても、ショックアブソーバ部材の軸線回りにモーメントが入力されることがなく、従ってショックアブソーバ部材の例えばシリンダケースに対して軸線回りの回転自由度の支持剛性が高まり、もって中間部材の支持剛性が高まるため、全体的なワインドアップ入力への剛性も高まる。また、中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とを、当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置する，つまり中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んで上部連結部材の反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保することができるから、ショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、更に転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したり、或いはショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配置されるコイルスプリングを上方に回避したりする必要がなく、サスペンション装置をコンパクトで集約性のよいものとすることができる。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記ショックアブソーバ部材が、車両平面視において、前記上部連結部材の車体部材側連結点と車輪支部材側連結点とを結ぶ軸線上又はその近傍に配置されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項３に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記ショックアブソーバ部材が、車両平面視において、操舵輪のキングピン軸より車両幅方向内側であって且つ転舵される操舵輪近傍の車両幅方向内側に配置されることを特徴とするものである。
【００１４】
これらの発明は、何れも前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、このうち請求項２に係る発明は請求項１に係る発明の構成を満足した結果得られる構成の限定であり、請求項３に係る発明は請求項２に係る発明の構成を満足した結果得られる構成の限定を示している。そして、請求項２及び請求項３の発明の構成を満足することにより、前述のようにショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したりすることなく、サスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項４に係る操舵輪用サスペンション装置は、車体を弾性支持するコイルスプリングが前記ショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配設され且つ少なくともその下端部が操舵輪の上端部より下方に配置されることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明も、前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、この発明の構成を満足することにより、前述のようにショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配置されるコイルスプリングを下方に下げることができ、もってサスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項５に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記下部連結部材は一つのＡ型アーム部材又は二本のＩ型リンク部材の組合せから構成されることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項６に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記上部連結部材が、ショックアブソーバ部材の車両後方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が前方に湾曲されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項７に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記上部連結部材が、ショックアブソーバ部材の車両前方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が後方に湾曲されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これらの発明は、何れも前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、特に請求項５に係る発明は請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置のサスペンション構造の前提を限定し、請求項６又は７に係る発明は請求項２乃至４に係る操舵輪用サスペンション装置のサスペンション構造の前提を限定している。即ち、これらの発明に示すサスペンション構造の前提があって、前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置が達成可能となる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記中間部材の上部連結部材側連結点が、ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向外側に配置され、当該中間部材のショックアブソーバ部材側連結点が、当該ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向内側に配置されたことを特徴とするものである。
【００２２】
この発明では、前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の要件を満足しながら、前記中間部材の上部連結部材側連結点を、より車両外側になるようにレイアウトすることで、例えば上部連結部材の車体部材側連結点が車両外側に出てくるような場合でも、当該上部連結部材の車輪支持部材側連結点を車両内側に入れることなく、当該上部連結部材と中間部材との連結点に要求される車輪支持部材側連結点とのレバー比を確保することができることから、当該上部連結部材の長さを十分に確保することが可能となり、その結果、所望するキャンバ角変化特性を得たり、所望するキングピン傾角を達成したりすることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを互いに交差させることで、ショックアブソーバ部材の例えばシリンダケースに対して軸線回りの回転自由度の支持剛性及びそれに連結される当該中間部材の支持剛性が高まるため、上部連結部材の車輪支持部材側連結点に前後方向の入力があっても、ショックアブソーバ部材の軸線回りにモーメントが入力されることがなく、全体的なワインドアップ入力への剛性も高まる。また、中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とを、当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置する，つまり中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んで上部連結部材の反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保することができるから、サスペンション装置をコンパクトで集約性のよいものとすることができ、結果的にその他のレイアウトが有利になる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項２又は３に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、車両平面視における上部連結部材の車体部材側連結点と車輪支部材側連結点とを結ぶ軸線上又はその近傍にショックアブソーバ部材を配置したり、車両平面視において、操舵輪のキングピン軸より車両幅方向内側であって且つ転舵される操舵輪近傍の車両幅方向外側にショックアブソーバ部材を配置したりすることで、ショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したりすることなく、サスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項４に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、ショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配設されるコイルスプリングの下端部を操舵輪の上端部より下方に配置することで、当該コイルスプリングを下方に下げてサスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００２６】
また、本発明のうち請求項５乃至７に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、これらの発明に示すサスペンション構造の前提があって、前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置が達成可能となる。
【００２７】
また、本発明のうち請求項８に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、中間部材の上部連結部材側連結点を、より車両外側になるようにレイアウトすることで、上部連結部材と中間部材との連結点に要求される車輪支持部材側連結点とのレバー比を確保することができることから、当該上部連結部材の長さを十分に確保することが可能となり、その結果、所望するキャンバ角変化特性を得たり、所望するキングピン傾角を達成したりすることが可能となる。
【００２８】
【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いて説明する。ここでは、前左右輪に反転して実施化された本発明の操舵輪用サスペンション装置のうち、特に前左輪のフロントサスペンション装置に代表して説明を行う。勿論、前右輪のそれについては図面を反転し、説明中の「右」を「左」に、「左」を「右」に置換して考えればよい。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態の概略構成を示す斜視図であり、図中、１は、前輪２を回転自在に支持する車輪支持部材としてのナックルであって、中央部に前輪の車軸を挿通支持する円筒部１ａが形成されていると共に、下端部１ｂには図示されないボールジョイント等を介して、下部連結部材としてのロワＡアーム４が上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、上端部１ｃには、同じく図示されないボールジョイント等を介して、上部連結部材としてのアッパリンク６が上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、また中央部後方側に突出延長する支持部１ｄにタイロッド８が連結されている。
【００３０】
ロアＡアーム４は、ホイールハウス内の下部において車両幅方向（以下、単に車幅方向とも記す）に向けて配設され、その車幅方向外側端が、前記図示されないボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂに回転自在，つまり上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、内側端が二股に分岐されて夫々の端部が弾性体ブッシュ４ａ，４ｂを介して図示されないサスペンションメンバー等の車体部材に連結され、平面からみて凡そＡ字状に形成されている。従って、このロアリンク４では、ナックル１の上下方向の移動即ちバウンド及びリバウンドは許容するが、ナックル１の前後方向の移動に対してはこれを阻止することになる。そして、前記図示されないボールジョイント等によるナックル１とロワＡアーム４との実質的な連結点が、想定される仮想キングピン軸の下部点になる。
【００３１】
前記アッパリンク６は平面視において車幅方向外側端が前方に湾曲されたほぼＩ字状に形成され、ホイールハウル内の上部において車幅方向に向けて配設されている。そして、その車幅方向外側端が、前記図示されないボールジョイント等を介してナックル１の上端部１ｃに回転自在，つまり上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、内側端が弾性体ブッシュ６ａを介して図示されないサスペンションメンバー等の車体部材に連結されている。なお、このアッパリンク６単独でナックル１の前後方向への移動を阻止することはできない。しかしながら、後述する中間部材によってアッパリンク６の前後方向への移動が規制されるから、前記図示されないボールジョイント等によるナックル１とアッパリンク６との実質的な連結点が、想定される仮想キングピン軸の上部点になる。
【００３２】
また、本実施形態では、ショックアブソーバ７のロワケース（シリンダケース）７ａの下端部が、前記ロワＡアーム４の中央部に上下揺動可能に連結されている。より具体的にはロワＡアーム４の中央部上面に、略車両前後方向に軸線を有する円孔が形成された二つの軸受部４ｃを同軸に突設し、その間に、ショックアブソーバ７のロワケース７ａの下端部に形成された円筒部７ｃを差し込み、更に何れか一方の軸受部４ｃの外側から、図示されないボルト等の回転軸を差し込み、それを前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａの円筒部７ｃから他方の軸受部４ｃに挿通して、この回転軸回り，即ち上下方向に揺動可能にショックアブソーバ７とロワＡアーム４とを連結する。また、このショックアブソーバ７のピストンロッド７ｂの上端部は図示されないストラットハウジング等の車体部材に揺動可能に連結されている。これにより、ショックアブソーバ７は、前記アッパリンク６より車両前方側に立設されることになる。
【００３３】
なお、本実施形態では、前記ショックアブソーバ７の上端部に、当該ショックアブソーバ７と同軸又は略同軸にコイルスプリング９が配設されている。このコイルスプリング９は、その下端部が前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａに、その上端部が前記ストラットハウジング等の車体部材に連結されている。そして、本実施形態では、このコイルスプリング９は後述するように車輪より上方には配設されていない。
【００３４】
そして、本実施形態では、前記アッパリンク６とショックアブソーバ７とが中間部材１０によって連結されている。より具体的には、この中間部材１０は、その後端部１０ａが車両内側に湾曲されたほぼＩ字状をなし、当該後端部１０ａが、図示されないボールジョイント等を介して前記アッパリンク６の略中央部上面に揺動自在に連結されている。また、この中間部材１０の前端部１０ｂは、やや下方に向けて湾曲されていて、前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａに上下揺動可能に連結されている。より具体的には、当該ショックアブソーバ７のロワケース７ａには、連結用の円筒部材１１が固定され、この円筒部材１１から前方に向けて、車幅方向に円孔を有する円筒部１１ａが突設されている。そして、この円筒部材１１の円筒部１１ａに中間部材１０の前端部１０ｂをあてがい、両者の円孔内に、図示されないブッシュ等を介してボルト等の回転軸を差し込み、当該回転軸回り，即ち上下揺動可能にショックアブソーバ７と中間部材１０とを連結する。このように中間部材１０によってショックアブソーバ７とアッパリンク６とを連結することにより、アッパリンク６を前後方向に位置決めすることができる。
【００３５】
また、前記タイロッド８は図示されない操向装置にナックル１を接続しており、この操向装置でタイロッド８を移動させることにより、ナックル１及び前輪２は、前記ナックル１とアッパリンク６との連結点を上部点とし且つ前記ナックル１とロワＡアーム４との連結点を下部点とする仮想キングピン軸回りに転舵される。
【００３６】
以上が本実施形態の操舵輪用サスペンション装置の概略構成であり、次いで上記実施形態の作用について説明するが、特に前記中間部材１０とショックアブソーバ７との相関を明らかにするために、図１を骨格化した図２のスケルトン図を用いながら説明する。ここで、前記図１と図２との関連を明らかにするために、実質的な連結点や中心点等の符号について説明する。前記ロワＡアーム４とナックル１との実質的な連結点をＡ点、アッパリンク６とナックル１との実質的な連結点をＢ点とし、両者を結ぶ直線を仮想キングピン軸ＬK とする。また、前記アッパリンク６と中間部材１０との実質的な連結点をＣ点、当該中間部材１０とショックアブソーバ７との実質的な連結点をＤ点とする。更に、アッパリンク６と車体部材との実質的な連結点をＥ点、ロワＡアーム４と車体部材との実質的な二つの連結点をＦ点及びＦ’点とする。また、ショックアブソーバ７の車体部材との実質的な連結点をＵ点、ロワＡアーム４との実質的な連結点をＬ点とし、二点を結ぶショックアブソーバ７の軸線をＬS とする。また、車輪の中心点をＯ点とする。
【００３７】
まず、本実施形態では、前記中間部材１０のアッパリンク６側連結点Ｃ点と、そのショックアブソーバ７側連結点Ｄ点とを結ぶ直線，即ち中間部材１０の実質的な軸線ＬC が、前記ショックアブソーバ７の軸線ＬS と交点を有するようにレイアウトされている。ここで、前述のようにナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点の前後方向の入力は、アッパリンク６から中間部材１０を経てショックアブソーバ７にも入力され、これらで、当該前後方向への入力を受け、同時にアッパリンク６を前後方向に位置決めする。このとき、中間部材１０の実質的な軸線ＬC がショックアブソーバ７の軸線ＬS と交点を有するために、前記ナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点に作用する前後方向の入力が、中間部材１０を介してショックアブソーバ７に曲げ力として作用することはあっても、モーメントとして作用することはない。
【００３８】
また、ナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点への前後方向入力が、ショックアブソーバ７の軸線ＬS 回りのモーメントとして作用しない本実施形態では、第２従来例に比して前記ショックアブソーバ７のロワケース（シリンダケース）７ａの回転自由度の支持剛性が高くなり、従って中間部材１０の支持剛性が高まることから、サスペンション装置全体としてのワインドアップ方向への支持剛性が高まるという利点がある。
【００３９】
また、本実施形態では、中間部材１０をショックアブソーバ７の後方から前方まで延長し、その延長された前端部１０ｂを、ショックアブソーバ７のロワケース７ａに固定された円筒部材１１の前方円筒部１１ａに連結し、その内側に湾曲された後端部１０ａをアッパリンク６の中央部上面に連結している。このため、アッパリンク６とショックアブソーバ７とを離間せずとも、中間部材１０の十分な長さを確保し易い。
【００４０】
本実施形態の操舵輪用サスペンション装置では、ショックアブソーバ７とアッパリンク６とを離間しなくても、中間部材１０の長さを十分に確保可能であるから、ショックアブソーバ７を車両前後に離間しながら更に車両内側にレイアウトしてエンジンルームを阻害することもない。また、ショックアブソーバ７の上端部に同軸又は略同軸にコイルスプリング９をレイアウトする場合にも、コイルスプリング９がタイヤと干渉しないように、それをタイヤより上方にレイアウトする必要がないから、前記ローフードの車両にも適用することが可能である。これらのことから、ショックアブソーバ７，コイルスプリング９及びアッパリンク６間の構成は、例えばショックアブソーバ７は、車両平面視において、アッパリンク６の実質的な軸線上又はその近傍に配置されていると共に、操舵輪である前輪２のキングピン軸ＬK より車幅方向内側で且つ前輪２に干渉しない車幅方向の最も外側に配置されていればよいとか、ショックアブソーバ７と同軸又は略同軸に配設されるコイルスプリング９は、少なくともその下端部が前輪２の上端部より下方にあるといった形態に纏められる。
【００４１】
次に、本発明の操舵輪用サスペンション装置の第２実施形態について説明する。
ここでは、前左右輪に反転して実施化された本発明の操舵輪用サスペンション装置のうち、特に前右輪のフロントサスペンション装置に代表して説明を行う。図５は、本実施形態の操舵輪用サスペンション装置のうち、特にアッパリンク６、ショックアブソーバ７、中間部材１０の関係を示すものである。この実施形態では、前記第１実施形態の構成に加え、前記中間部材１０とアッパリンク６との連結点Ｃ点が、ショックアブソーバ７の軸線ＬS より車両外方に配設され、当該中間部材１０とショックアブソーバ７との連結点Ｄ点が、同じくショックアブソーバ７の軸線ＬS より車両内方に配設されている。つまり、前記第１実施形態では、二つの中間部材１０のアッパリンク６側連結点Ｃ点と、ショックアブソーバ７側連結点Ｄとは、ショックアブソーバ７の軸線ＬS を挟んで車両の前後方向に離間していることが前提であったが、本実施形態では、それに加えて中間部材１０とアッパリンク６との連結点Ｃをより車両外方に配置しようとする。
【００４２】
この構成による利点を説明する前に、この種のサスペンション装置に求められるレバー比について説明する。この種のサスペンション装置では、例えば予め設定された前後方向入力への剛性やワインドアップ入力に対する減衰力等の所定のサスペンション特性を得るために、例えばロワＡアーム側のショックアブソーバ連結点のレバー比αや、アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βに所定の関係を与える必要がある。ここでロワＡアーム側のショックアブソーバ連結点のレバー比αとは、ロワＡアーム４の車体部材側連結点Ｆ（ここではＦ点及びＦ’点の二つの連結点を代表してＦ点のみで表す）点とナックル１側連結点Ａ点との距離を“１”としたとき、当該ロワＡアーム４の車体部材側連結点Ｆ点から前記ショックアブソーバ７側連結点Ｌ点までの距離の比を表す。また、アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βとは、アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点とナックル１側連結点Ｂ点との距離を“１”としたとき、当該アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点から前記中間部材側連結点Ｃ点までの距離の比を表す。そして、このレバー比α，βは、相互にのみならず、単独でも保持されるべきものである。
【００４３】
そこで、例えば車体側の要件から、前記アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点が車両外側に出てくると、前記アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βを確保するために、当該アッパリンクのナックル１側連結点Ｂ点を車両内側に入れなければならなくなる。すると、アッパリンク６そのものが短くなってしまうために、例えばストローク時にキャンバ角が極度にネガティブ方向に変化してしまうなど、所望するキャンバ角変化特性を得られなくなったり、或いはこのアッパリンクのナックル１側連結点Ｂ点及び前記ロワＡアームのナックル１側連結点Ａ点で構成される仮想キングピン軸のキングピン傾角が大きくなり過ぎたりするという問題が発生する。
【００４４】
一方、本実施形態では、アッパリンク６の中間部材１０側連結点Ｄ点を車両外方に出すことで、例えば当該アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点が車両外側に出た場合でも、当該アッパリンク６のナックル１側連結点Ｂ点をさほど車両内側に入れずとも、前記アッパリンクの中間部材側連結点のレバー比βを確保し易くなり、その結果、アッパリンク６そのものの全長をさほど短くしなくてもよいことから、例えばストローク時にキャンバ角が極度にネガティブ方向に変化するといったこともなく、所望するキャンバ角変化特性を得易いとか、前記ロワＡアームのナックル１側連結点Ａ点とで構成される仮想キングピン軸のキングピン傾角を適切な値に設定することができる。
【００４５】
なお、前記実施形態におけるロワアーム４を一体のＡアームから二本のリンク部材に分割して構成してもよい。その場合には例えば当該ロアリンクを構成する二本のリンク部材のうち、車両前方に配設されたほぼＩ型の前方ロアリンク部材を、ほぼ車幅方向に延長して配設し、その車幅方向外側端がボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの前方部位に回転自在に連結し、その内側端を前記と同様に弾性体ブッシュ４ａを介してサスペンションメンバー等の車体部材に連結する。これと共に、車両後方に配設され、中央部が車両前方に向けて湾曲されたほぼＩ型の後方ロアリンク部材を、全体として車幅方向内側端部が後方に，外側端部が前方になるように斜めに配設する。そして、その車幅方向外側端をボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの後方部位に回転自在に連結し、その内側端を前記と同様に弾性体ブッシュ４ｂを介して、同じくサスペンションメンバー等の車体部材に連結する。
【００４６】
この二本のリンク部材からなるロアリンクによるナックル１の拘束作用そのものについては、これが前記Ａ型ロアリンクを分割したものであると考えて問題はない。但し、ロアリンクを二本のリンク部材に分割したことにより、前述したナックル１とこのロアリンクとの実質的な連結点Ａ点は、周知のように前方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ軸線と、後方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ軸線との交点になる。従って、車両正面視でのキングピン軸（仮想キングピン軸）は、このロアリンクとナックル１との実質的な連結点Ａ点が車両外方に移動された分だけ、前記実施形態よりもキングピン傾角の設定自由度が大きくなる。このことは、例えば前輪駆動車に本実施形態の操舵輪用サスペンション装置を採用し、前記キングピン傾角を大きくして、その路面との交点とタイヤ接地面の中心点との距離，即ち所謂スクラブをネガティブに設定することにより、駆動時のトルクステアによるトーイン変化を抑制したり、何れか一方の前輪にのみ大きな制動力が作用するような制動時の旋回モーメントを打ち消したりして走行安定性を向上することが可能となる。また、本実施例においては仮想キングピン軸が前記した実質的な連結点Ａと、前記アッパリンクのナックル１側連結点Ｂよりも車両外側に存在する仮想点Ｂ’とによって構成される。従って、所謂キングピンオフセット（ホイールセンターとキングピン軸との車両正面視での距離）が小さくなるように設計することが可能となる。そのため、路面からの入力でステアリング装置が共振し、それがステアリングホイールまで伝達されるシミー現象も抑制防止可能であり、それにより乗心地を向上することもできる。
【００４７】
また、上記実施形態では、アッパリンク６をショックアブソーバ７の後方に配置し、その車幅方向外側端部を前方に湾曲させることで、アッパリンク６の軸線をショックアブソーバ７の軸線に接近させる，或いはアッパリンク６の軸線上にショックアブソーバ７を配置することを可能としたが、その逆にアッパリンクをショックアブソーバの前方に配置しなければならない場合には、その車幅方向外側端部を後方に湾曲させることで、前記と同様の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の操舵輪用サスペンション装置のスケルトン図である。
【図３】図１の操舵輪用サスペンション装置の作用を説明する底面図である。
【図４】図１の操舵輪用サスペンション装置の作用の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第２実施形態を示す部分説明図である。
【図６】図５の操舵輪用サスペンション装置の作用を説明する正面図である。
【符号の説明】
１はナックル
２は前輪
４はロワＡアーム（下部連結部材）
６はアッパリンク（上部連結部材）
７はショックアブソーバ
８はタイロッド
９はコイルスプリング
１０は中間部材
ＬK は仮想キングピン軸
ＬS はショックアブソーバの軸線
ＬC は中間部材の軸線
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車のフロントサスペンション装置など、操舵輪用のサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の操舵輪用サスペンション装置としては例えば特開平５−２７８４２０号公報に記載されているもの（以下、第１従来例とも記す）がある。この第１従来例の操舵輪用サスペンション装置では、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材の下端を、所謂ダブルピボット形式を構成する二本のロワリンク（下部連結部材）を介して車体部材に上下揺動可能且つ転舵可能に連結すると共に、略車両幅方向に配設されたアッパリンク（上部連結部材）を当該車輪支持部材の上端に上下揺動可能且つ転舵可能に連結し、夫々のリンクは車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結する。また、ショックアブソーバ部材は、上端が車体部材に、下端入力点がロワリンクに連結されており、その所謂シリンダケースと前記アッパリンクとが個別の中間部材によって連結されていて、これによりアッパリンクの前後方向の位置決めが行われる。勿論、車輪支持部材はタイロッド部材を介して操向装置に接続されている。そして、このような構成により、仮想キングピン軸の設定を行い易くしている。
【０００３】
また、同様の操舵輪用サスペンション装置としては、例えば特開平５−１６９９３８号公報に記載されるもの（以下、第２従来例とも記す）もある。この第２従来例の操舵輪用サスペンション装置では、前記構成に加えて、前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを、平行ではないが、交点も持たない、所謂捩じれの位置とし、これによりストローク時のキャスタ角変化を改善できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の操舵輪用サスペンション装置にあっては、夫々、以下のような問題点がある。即ち、車輪或いは車輪支持部材のストロークに伴って前記中間部材に傾きが生じる。これは、中間部材のうち、ショックアブソーバ部材側連結点のストローク量はロワリンクのストローク量と略同等であるのに対して、そのアッパリンク側連結点は、例えば適切なキャンバ変化特性のためにロワリンクのストローク量と一般的に異なるためである。このとき、中間部材に発生する傾き角が大きくなり過ぎると、不要なこじり入力やジオメトリ変化が発生するため、これが大きくなり過ぎないように中間部材の長さを長くしなければならない。
【０００５】
ところが、前記第１従来例に記載の操舵輪用サスペンション装置では、前記中間部材がショックアブソーバ部材よりアッパリンク側に配設されている，つまりアッパリンクがショックアブソーバ部材より車両後方にあれば、中間部材もショックアブソーバ部材より車両後方に配設され、アッパリンクがショックアブソーバ部材より車両前方にあれば、中間部材もショックアブソーバ部材より車両前方に配設されている。この状態で、中間部材の長さを確保しようとすると、アッパリンクの軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを車両前後方向に離してレイアウトしなければならない。
【０００６】
実際には、キングピン軸の設定やキャンバ剛性確保といったジオメトリ上の条件からアッパリンクのレイアウトはほぼ決まってしまうから、必然的にショックアブソーバ部材を車両前方又は後方に離すことになる。しかしながら、アッパリンクと車輪支持部材との連結点が一般にキングピン軸の上部点を構成することから、当該アッパリンクの前後では、車輪の転舵に伴ってタイヤが車両内側に入り込むため、当該アッパリンクから前後方向に離さなければならないショックアブソーバ部材は、タイヤとの干渉を避けて更に車両内側に配置しなければならなくなる。すると、ショックアブソーバ部材の上端車体部材連結点が車両内側に張出し、例えばエンジンルームを阻害するなどして、レイアウト上好ましくない。
【０００７】
また、例えばショックアブソーバ部材の上端部にコイルスプリングを同軸又は略同軸にレイアウトする場合には、コイルスプリングの方がショックアブソーバ部材より外形の大きいことから、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するため、当該コイルスプリングを車輪より更に上方に配置する必要が発生したりするため、前輪側のフードが低い，所謂ローフードの車両には適用できないという問題もある。
【０００８】
一方、前記第２従来例に記載の操舵輪用サスペンション装置にあっては、前記アッパリンクの車輪支持部材側の連結点への前後方向の入力に対して、前記中間部材がショックアブソーバ部材に力を伝えて前後方向を支持する構成となっているが、この中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とが捩じれの位置関係にあるため、この前後入力がショックアブソーバ部材の軸線回りのモーメント入力となり、例えばショックアブソーバ部材のシリンダケースの軸線回りの回転自由度の支持剛性が不十分になり易く、その結果、アッパリンクの車輪支持部材側連結点への前後方向の入力に対して、中間部材の支持剛性が不十分となり、特にサスペンション装置としてワインドアップ方向の支持剛性を十分に確保できないという問題がある。
【０００９】
本発明は、前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを交差させることで、アッパリンク（上部連結部材）の車輪支持部材側連結点への前後方向の入力に対して、ショックアブソーバ部材に軸線回りのモーメントが入力されるのを防止し、もってショックアブソーバ部材のシリンダケースの軸線回りの回転自由度の支持剛性を高めて中間部材の支持剛性を確保し、一方で中間部材のショックアブソーバ部材側連結点とアッパリンク（上部連結部材）側連結点とをショックアブソーバ部材の軸線を挟んで車両前後方向に離してレイアウトする，即ち中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んでアッパリンク（上部連結部材）と反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保しながらショックアブソーバ部材やコイルスプリングのオフセットをなくし、コンパクトで集約性のよい操舵輪用サスペンション装置とすると共に、中間部材とアッパリンク（上部連結部材）との連結点を車両外側にすることで、当該アッパリンク（上部連結部材）に要求されるレバー比を確保しながら十分なアッパリンク（上部連結部材）長を確保することができる操舵輪用サスペンション装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置は、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材を操向装置に接続するためのタイロッド部材と、一端が前記車輪支持部材の下部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された下部連結部材と、一本のＩ型リンク部材から構成され、略車両幅方向に配設されて、一端が前記車輪支持部材の上部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された上部連結部材と、上端が車体部材に連結され且つ下端が前記下部連結部材に連結されたショックアブソーバ部材と、略車両前後方向に配設されて、前記上部連結部材及びショックアブソーバ部材に上下方向に揺動可能に連結された中間部材とを備え、前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とが互いに交差し且つ中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とが当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置されることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明では、まず前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを互いに交差させることで、上部連結部材の車輪支持部材側連結点に前後方向の入力があっても、ショックアブソーバ部材の軸線回りにモーメントが入力されることがなく、従ってショックアブソーバ部材の例えばシリンダケースに対して軸線回りの回転自由度の支持剛性が高まり、もって中間部材の支持剛性が高まるため、全体的なワインドアップ入力への剛性も高まる。また、中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とを、当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置する，つまり中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んで上部連結部材の反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保することができるから、ショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、更に転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したり、或いはショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配置されるコイルスプリングを上方に回避したりする必要がなく、サスペンション装置をコンパクトで集約性のよいものとすることができる。
【００１２】
また、本発明のうち請求項２に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記ショックアブソーバ部材が、車両平面視において、前記上部連結部材の車体部材側連結点と車輪支部材側連結点とを結ぶ軸線上又はその近傍に配置されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明のうち請求項３に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記ショックアブソーバ部材が、車両平面視において、操舵輪のキングピン軸より車両幅方向内側であって且つ転舵される操舵輪近傍の車両幅方向内側に配置されることを特徴とするものである。
【００１４】
これらの発明は、何れも前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、このうち請求項２に係る発明は請求項１に係る発明の構成を満足した結果得られる構成の限定であり、請求項３に係る発明は請求項２に係る発明の構成を満足した結果得られる構成の限定を示している。そして、請求項２及び請求項３の発明の構成を満足することにより、前述のようにショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したりすることなく、サスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００１５】
また、本発明のうち請求項４に係る操舵輪用サスペンション装置は、車体を弾性支持するコイルスプリングが前記ショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配設され且つ少なくともその下端部が操舵輪の上端部より下方に配置されることを特徴とするものである。
【００１６】
この発明も、前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、この発明の構成を満足することにより、前述のようにショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配置されるコイルスプリングを下方に下げることができ、もってサスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００１７】
また、本発明のうち請求項５に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記下部連結部材は一つのＡ型アーム部材又は二本のＩ型リンク部材の組合せから構成されることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項６に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記上部連結部材が、ショックアブソーバ部材の車両後方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が前方に湾曲されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項７に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記上部連結部材が、ショックアブソーバ部材の車両前方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が後方に湾曲されていることを特徴とするものである。
【００２０】
これらの発明は、何れも前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置の実施態様であり、特に請求項５に係る発明は請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置のサスペンション構造の前提を限定し、請求項６又は７に係る発明は請求項２乃至４に係る操舵輪用サスペンション装置のサスペンション構造の前提を限定している。即ち、これらの発明に示すサスペンション構造の前提があって、前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置が達成可能となる。
【００２１】
また、本発明のうち請求項８に係る操舵輪用サスペンション装置は、前記中間部材の上部連結部材側連結点が、ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向外側に配置され、当該中間部材のショックアブソーバ部材側連結点が、当該ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向内側に配置されたことを特徴とするものである。
【００２２】
この発明では、前記請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置の要件を満足しながら、前記中間部材の上部連結部材側連結点を、より車両外側になるようにレイアウトすることで、例えば上部連結部材の車体部材側連結点が車両外側に出てくるような場合でも、当該上部連結部材の車輪支持部材側連結点を車両内側に入れることなく、当該上部連結部材と中間部材との連結点に要求される車輪支持部材側連結点とのレバー比を確保することができることから、当該上部連結部材の長さを十分に確保することが可能となり、その結果、所望するキャンバ角変化特性を得たり、所望するキングピン傾角を達成したりすることが可能となる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とを互いに交差させることで、ショックアブソーバ部材の例えばシリンダケースに対して軸線回りの回転自由度の支持剛性及びそれに連結される当該中間部材の支持剛性が高まるため、上部連結部材の車輪支持部材側連結点に前後方向の入力があっても、ショックアブソーバ部材の軸線回りにモーメントが入力されることがなく、全体的なワインドアップ入力への剛性も高まる。また、中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とを、当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置する，つまり中間部材をショックアブソーバ部材の軸線を挟んで上部連結部材の反対側まで延長し、その延長点でショックアブソーバ部材と連結することで、中間部材の長さを確保することができるから、サスペンション装置をコンパクトで集約性のよいものとすることができ、結果的にその他のレイアウトが有利になる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項２又は３に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、車両平面視における上部連結部材の車体部材側連結点と車輪支部材側連結点とを結ぶ軸線上又はその近傍にショックアブソーバ部材を配置したり、車両平面視において、操舵輪のキングピン軸より車両幅方向内側であって且つ転舵される操舵輪近傍の車両幅方向外側にショックアブソーバ部材を配置したりすることで、ショックアブソーバ部材を上部連結部材から前後に離したり、転舵に伴うタイヤとの干渉を回避するためにそれを車両内側に配置したりすることなく、サスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００２５】
また、本発明のうち請求項４に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、ショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配設されるコイルスプリングの下端部を操舵輪の上端部より下方に配置することで、当該コイルスプリングを下方に下げてサスペンション装置の集約性を高め、レイアウトを有利にすることができる。
【００２６】
また、本発明のうち請求項５乃至７に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、これらの発明に示すサスペンション構造の前提があって、前記請求項１乃至４に係る各操舵輪用サスペンション装置が達成可能となる。
【００２７】
また、本発明のうち請求項８に係る操舵輪用サスペンション装置によれば、中間部材の上部連結部材側連結点を、より車両外側になるようにレイアウトすることで、上部連結部材と中間部材との連結点に要求される車輪支持部材側連結点とのレバー比を確保することができることから、当該上部連結部材の長さを十分に確保することが可能となり、その結果、所望するキャンバ角変化特性を得たり、所望するキングピン傾角を達成したりすることが可能となる。
【００２８】
【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いて説明する。ここでは、前左右輪に反転して実施化された本発明の操舵輪用サスペンション装置のうち、特に前左輪のフロントサスペンション装置に代表して説明を行う。勿論、前右輪のそれについては図面を反転し、説明中の「右」を「左」に、「左」を「右」に置換して考えればよい。
【００２９】
図１は、本発明の第１実施形態の概略構成を示す斜視図であり、図中、１は、前輪２を回転自在に支持する車輪支持部材としてのナックルであって、中央部に前輪の車軸を挿通支持する円筒部１ａが形成されていると共に、下端部１ｂには図示されないボールジョイント等を介して、下部連結部材としてのロワＡアーム４が上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、上端部１ｃには、同じく図示されないボールジョイント等を介して、上部連結部材としてのアッパリンク６が上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、また中央部後方側に突出延長する支持部１ｄにタイロッド８が連結されている。
【００３０】
ロアＡアーム４は、ホイールハウス内の下部において車両幅方向（以下、単に車幅方向とも記す）に向けて配設され、その車幅方向外側端が、前記図示されないボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂに回転自在，つまり上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、内側端が二股に分岐されて夫々の端部が弾性体ブッシュ４ａ，４ｂを介して図示されないサスペンションメンバー等の車体部材に連結され、平面からみて凡そＡ字状に形成されている。従って、このロアリンク４では、ナックル１の上下方向の移動即ちバウンド及びリバウンドは許容するが、ナックル１の前後方向の移動に対してはこれを阻止することになる。そして、前記図示されないボールジョイント等によるナックル１とロワＡアーム４との実質的な連結点が、想定される仮想キングピン軸の下部点になる。
【００３１】
前記アッパリンク６は平面視において車幅方向外側端が前方に湾曲されたほぼＩ字状に形成され、ホイールハウル内の上部において車幅方向に向けて配設されている。そして、その車幅方向外側端が、前記図示されないボールジョイント等を介してナックル１の上端部１ｃに回転自在，つまり上下揺動可能に且つ転舵可能に連結され、内側端が弾性体ブッシュ６ａを介して図示されないサスペンションメンバー等の車体部材に連結されている。なお、このアッパリンク６単独でナックル１の前後方向への移動を阻止することはできない。しかしながら、後述する中間部材によってアッパリンク６の前後方向への移動が規制されるから、前記図示されないボールジョイント等によるナックル１とアッパリンク６との実質的な連結点が、想定される仮想キングピン軸の上部点になる。
【００３２】
また、本実施形態では、ショックアブソーバ７のロワケース（シリンダケース）７ａの下端部が、前記ロワＡアーム４の中央部に上下揺動可能に連結されている。より具体的にはロワＡアーム４の中央部上面に、略車両前後方向に軸線を有する円孔が形成された二つの軸受部４ｃを同軸に突設し、その間に、ショックアブソーバ７のロワケース７ａの下端部に形成された円筒部７ｃを差し込み、更に何れか一方の軸受部４ｃの外側から、図示されないボルト等の回転軸を差し込み、それを前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａの円筒部７ｃから他方の軸受部４ｃに挿通して、この回転軸回り，即ち上下方向に揺動可能にショックアブソーバ７とロワＡアーム４とを連結する。また、このショックアブソーバ７のピストンロッド７ｂの上端部は図示されないストラットハウジング等の車体部材に揺動可能に連結されている。これにより、ショックアブソーバ７は、前記アッパリンク６より車両前方側に立設されることになる。
【００３３】
なお、本実施形態では、前記ショックアブソーバ７の上端部に、当該ショックアブソーバ７と同軸又は略同軸にコイルスプリング９が配設されている。このコイルスプリング９は、その下端部が前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａに、その上端部が前記ストラットハウジング等の車体部材に連結されている。そして、本実施形態では、このコイルスプリング９は後述するように車輪より上方には配設されていない。
【００３４】
そして、本実施形態では、前記アッパリンク６とショックアブソーバ７とが中間部材１０によって連結されている。より具体的には、この中間部材１０は、その後端部１０ａが車両内側に湾曲されたほぼＩ字状をなし、当該後端部１０ａが、図示されないボールジョイント等を介して前記アッパリンク６の略中央部上面に揺動自在に連結されている。また、この中間部材１０の前端部１０ｂは、やや下方に向けて湾曲されていて、前記ショックアブソーバ７のロワケース７ａに上下揺動可能に連結されている。より具体的には、当該ショックアブソーバ７のロワケース７ａには、連結用の円筒部材１１が固定され、この円筒部材１１から前方に向けて、車幅方向に円孔を有する円筒部１１ａが突設されている。そして、この円筒部材１１の円筒部１１ａに中間部材１０の前端部１０ｂをあてがい、両者の円孔内に、図示されないブッシュ等を介してボルト等の回転軸を差し込み、当該回転軸回り，即ち上下揺動可能にショックアブソーバ７と中間部材１０とを連結する。このように中間部材１０によってショックアブソーバ７とアッパリンク６とを連結することにより、アッパリンク６を前後方向に位置決めすることができる。
【００３５】
また、前記タイロッド８は図示されない操向装置にナックル１を接続しており、この操向装置でタイロッド８を移動させることにより、ナックル１及び前輪２は、前記ナックル１とアッパリンク６との連結点を上部点とし且つ前記ナックル１とロワＡアーム４との連結点を下部点とする仮想キングピン軸回りに転舵される。
【００３６】
以上が本実施形態の操舵輪用サスペンション装置の概略構成であり、次いで上記実施形態の作用について説明するが、特に前記中間部材１０とショックアブソーバ７との相関を明らかにするために、図１を骨格化した図２のスケルトン図を用いながら説明する。ここで、前記図１と図２との関連を明らかにするために、実質的な連結点や中心点等の符号について説明する。前記ロワＡアーム４とナックル１との実質的な連結点をＡ点、アッパリンク６とナックル１との実質的な連結点をＢ点とし、両者を結ぶ直線を仮想キングピン軸ＬK とする。また、前記アッパリンク６と中間部材１０との実質的な連結点をＣ点、当該中間部材１０とショックアブソーバ７との実質的な連結点をＤ点とする。更に、アッパリンク６と車体部材との実質的な連結点をＥ点、ロワＡアーム４と車体部材との実質的な二つの連結点をＦ点及びＦ’点とする。また、ショックアブソーバ７の車体部材との実質的な連結点をＵ点、ロワＡアーム４との実質的な連結点をＬ点とし、二点を結ぶショックアブソーバ７の軸線をＬS とする。また、車輪の中心点をＯ点とする。
【００３７】
まず、本実施形態では、前記中間部材１０のアッパリンク６側連結点Ｃ点と、そのショックアブソーバ７側連結点Ｄ点とを結ぶ直線，即ち中間部材１０の実質的な軸線ＬC が、前記ショックアブソーバ７の軸線ＬS と交点を有するようにレイアウトされている。ここで、前述のようにナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点の前後方向の入力は、アッパリンク６から中間部材１０を経てショックアブソーバ７にも入力され、これらで、当該前後方向への入力を受け、同時にアッパリンク６を前後方向に位置決めする。このとき、中間部材１０の実質的な軸線ＬC がショックアブソーバ７の軸線ＬS と交点を有するために、前記ナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点に作用する前後方向の入力が、中間部材１０を介してショックアブソーバ７に曲げ力として作用することはあっても、モーメントとして作用することはない。
【００３８】
また、ナックル１とアッパリンク６との連結点Ｂ点への前後方向入力が、ショックアブソーバ７の軸線ＬS 回りのモーメントとして作用しない本実施形態では、第２従来例に比して前記ショックアブソーバ７のロワケース（シリンダケース）７ａの回転自由度の支持剛性が高くなり、従って中間部材１０の支持剛性が高まることから、サスペンション装置全体としてのワインドアップ方向への支持剛性が高まるという利点がある。
【００３９】
また、本実施形態では、中間部材１０をショックアブソーバ７の後方から前方まで延長し、その延長された前端部１０ｂを、ショックアブソーバ７のロワケース７ａに固定された円筒部材１１の前方円筒部１１ａに連結し、その内側に湾曲された後端部１０ａをアッパリンク６の中央部上面に連結している。このため、アッパリンク６とショックアブソーバ７とを離間せずとも、中間部材１０の十分な長さを確保し易い。
【００４０】
本実施形態の操舵輪用サスペンション装置では、ショックアブソーバ７とアッパリンク６とを離間しなくても、中間部材１０の長さを十分に確保可能であるから、ショックアブソーバ７を車両前後に離間しながら更に車両内側にレイアウトしてエンジンルームを阻害することもない。また、ショックアブソーバ７の上端部に同軸又は略同軸にコイルスプリング９をレイアウトする場合にも、コイルスプリング９がタイヤと干渉しないように、それをタイヤより上方にレイアウトする必要がないから、前記ローフードの車両にも適用することが可能である。これらのことから、ショックアブソーバ７，コイルスプリング９及びアッパリンク６間の構成は、例えばショックアブソーバ７は、車両平面視において、アッパリンク６の実質的な軸線上又はその近傍に配置されていると共に、操舵輪である前輪２のキングピン軸ＬK より車幅方向内側で且つ前輪２に干渉しない車幅方向の最も外側に配置されていればよいとか、ショックアブソーバ７と同軸又は略同軸に配設されるコイルスプリング９は、少なくともその下端部が前輪２の上端部より下方にあるといった形態に纏められる。
【００４１】
次に、本発明の操舵輪用サスペンション装置の第２実施形態について説明する。
ここでは、前左右輪に反転して実施化された本発明の操舵輪用サスペンション装置のうち、特に前右輪のフロントサスペンション装置に代表して説明を行う。図５は、本実施形態の操舵輪用サスペンション装置のうち、特にアッパリンク６、ショックアブソーバ７、中間部材１０の関係を示すものである。この実施形態では、前記第１実施形態の構成に加え、前記中間部材１０とアッパリンク６との連結点Ｃ点が、ショックアブソーバ７の軸線ＬS より車両外方に配設され、当該中間部材１０とショックアブソーバ７との連結点Ｄ点が、同じくショックアブソーバ７の軸線ＬS より車両内方に配設されている。つまり、前記第１実施形態では、二つの中間部材１０のアッパリンク６側連結点Ｃ点と、ショックアブソーバ７側連結点Ｄとは、ショックアブソーバ７の軸線ＬS を挟んで車両の前後方向に離間していることが前提であったが、本実施形態では、それに加えて中間部材１０とアッパリンク６との連結点Ｃをより車両外方に配置しようとする。
【００４２】
この構成による利点を説明する前に、この種のサスペンション装置に求められるレバー比について説明する。この種のサスペンション装置では、例えば予め設定された前後方向入力への剛性やワインドアップ入力に対する減衰力等の所定のサスペンション特性を得るために、例えばロワＡアーム側のショックアブソーバ連結点のレバー比αや、アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βに所定の関係を与える必要がある。ここでロワＡアーム側のショックアブソーバ連結点のレバー比αとは、ロワＡアーム４の車体部材側連結点Ｆ（ここではＦ点及びＦ’点の二つの連結点を代表してＦ点のみで表す）点とナックル１側連結点Ａ点との距離を“１”としたとき、当該ロワＡアーム４の車体部材側連結点Ｆ点から前記ショックアブソーバ７側連結点Ｌ点までの距離の比を表す。また、アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βとは、アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点とナックル１側連結点Ｂ点との距離を“１”としたとき、当該アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点から前記中間部材側連結点Ｃ点までの距離の比を表す。そして、このレバー比α，βは、相互にのみならず、単独でも保持されるべきものである。
【００４３】
そこで、例えば車体側の要件から、前記アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点が車両外側に出てくると、前記アッパリンク側の中間部材連結点のレバー比βを確保するために、当該アッパリンクのナックル１側連結点Ｂ点を車両内側に入れなければならなくなる。すると、アッパリンク６そのものが短くなってしまうために、例えばストローク時にキャンバ角が極度にネガティブ方向に変化してしまうなど、所望するキャンバ角変化特性を得られなくなったり、或いはこのアッパリンクのナックル１側連結点Ｂ点及び前記ロワＡアームのナックル１側連結点Ａ点で構成される仮想キングピン軸のキングピン傾角が大きくなり過ぎたりするという問題が発生する。
【００４４】
一方、本実施形態では、アッパリンク６の中間部材１０側連結点Ｄ点を車両外方に出すことで、例えば当該アッパリンク６の車体部材側連結点Ｅ点が車両外側に出た場合でも、当該アッパリンク６のナックル１側連結点Ｂ点をさほど車両内側に入れずとも、前記アッパリンクの中間部材側連結点のレバー比βを確保し易くなり、その結果、アッパリンク６そのものの全長をさほど短くしなくてもよいことから、例えばストローク時にキャンバ角が極度にネガティブ方向に変化するといったこともなく、所望するキャンバ角変化特性を得易いとか、前記ロワＡアームのナックル１側連結点Ａ点とで構成される仮想キングピン軸のキングピン傾角を適切な値に設定することができる。
【００４５】
なお、前記実施形態におけるロワアーム４を一体のＡアームから二本のリンク部材に分割して構成してもよい。その場合には例えば当該ロアリンクを構成する二本のリンク部材のうち、車両前方に配設されたほぼＩ型の前方ロアリンク部材を、ほぼ車幅方向に延長して配設し、その車幅方向外側端がボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの前方部位に回転自在に連結し、その内側端を前記と同様に弾性体ブッシュ４ａを介してサスペンションメンバー等の車体部材に連結する。これと共に、車両後方に配設され、中央部が車両前方に向けて湾曲されたほぼＩ型の後方ロアリンク部材を、全体として車幅方向内側端部が後方に，外側端部が前方になるように斜めに配設する。そして、その車幅方向外側端をボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの後方部位に回転自在に連結し、その内側端を前記と同様に弾性体ブッシュ４ｂを介して、同じくサスペンションメンバー等の車体部材に連結する。
【００４６】
この二本のリンク部材からなるロアリンクによるナックル１の拘束作用そのものについては、これが前記Ａ型ロアリンクを分割したものであると考えて問題はない。但し、ロアリンクを二本のリンク部材に分割したことにより、前述したナックル１とこのロアリンクとの実質的な連結点Ａ点は、周知のように前方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ軸線と、後方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ軸線との交点になる。従って、車両正面視でのキングピン軸（仮想キングピン軸）は、このロアリンクとナックル１との実質的な連結点Ａ点が車両外方に移動された分だけ、前記実施形態よりもキングピン傾角の設定自由度が大きくなる。このことは、例えば前輪駆動車に本実施形態の操舵輪用サスペンション装置を採用し、前記キングピン傾角を大きくして、その路面との交点とタイヤ接地面の中心点との距離，即ち所謂スクラブをネガティブに設定することにより、駆動時のトルクステアによるトーイン変化を抑制したり、何れか一方の前輪にのみ大きな制動力が作用するような制動時の旋回モーメントを打ち消したりして走行安定性を向上することが可能となる。また、本実施例においては仮想キングピン軸が前記した実質的な連結点Ａと、前記アッパリンクのナックル１側連結点Ｂよりも車両外側に存在する仮想点Ｂ’とによって構成される。従って、所謂キングピンオフセット（ホイールセンターとキングピン軸との車両正面視での距離）が小さくなるように設計することが可能となる。そのため、路面からの入力でステアリング装置が共振し、それがステアリングホイールまで伝達されるシミー現象も抑制防止可能であり、それにより乗心地を向上することもできる。
【００４７】
また、上記実施形態では、アッパリンク６をショックアブソーバ７の後方に配置し、その車幅方向外側端部を前方に湾曲させることで、アッパリンク６の軸線をショックアブソーバ７の軸線に接近させる，或いはアッパリンク６の軸線上にショックアブソーバ７を配置することを可能としたが、その逆にアッパリンクをショックアブソーバの前方に配置しなければならない場合には、その車幅方向外側端部を後方に湾曲させることで、前記と同様の作用・効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第１実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の操舵輪用サスペンション装置のスケルトン図である。
【図３】図１の操舵輪用サスペンション装置の作用を説明する底面図である。
【図４】図１の操舵輪用サスペンション装置の作用の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は底面図である。
【図５】本発明の操舵輪用サスペンション装置の第２実施形態を示す部分説明図である。
【図６】図５の操舵輪用サスペンション装置の作用を説明する正面図である。
【符号の説明】
１はナックル
２は前輪
４はロワＡアーム（下部連結部材）
６はアッパリンク（上部連結部材）
７はショックアブソーバ
８はタイロッド
９はコイルスプリング
１０は中間部材
ＬK は仮想キングピン軸
ＬS はショックアブソーバの軸線
ＬC は中間部材の軸線
Claims (8)
- 車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、前記車輪支持部材を操向装置に接続するためのタイロッド部材と、一端が前記車輪支持部材の下部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された下部連結部材と、一本のＩ型リンク部材から構成され、略車両幅方向に配設されて、一端が前記車輪支持部材の上部に上下方向に揺動可能で且つ転舵可能に連結され且つ他端が車体部材に対して上下方向に揺動可能に連結された上部連結部材と、上端が車体部材に連結され且つ下端が前記下部連結部材に連結されたショックアブソーバ部材と、略車両前後方向に配設されて、前記上部連結部材及びショックアブソーバ部材に上下方向に揺動可能に連結された中間部材とを備え、前記中間部材の軸線とショックアブソーバ部材の軸線とが互いに交差し且つ中間部材の上部連結部材側連結点とショックアブソーバ部材側連結点とが当該ショックアブソーバ部材の軸線を挟んで互いに車両前後方向に隔てて配置されることを特徴とする操舵輪用サスペンション装置。
- 前記ショックアブソーバ部材は、車両平面視において、前記上部連結部材の車体部材側連結点と車輪支部材側連結点とを結ぶ軸線上又はその近傍に配置されることを特徴とする請求項１に記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 前記ショックアブソーバ部材は、車両平面視において、操舵輪のキングピン軸より車両幅方向内側であって且つ転舵される操舵輪近傍の車両幅方向内側に配置されることを特徴とする請求項２に記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 車体を弾性支持するコイルスプリングが前記ショックアブソーバ部材と同軸又は略同軸に配設され且つ少なくともその下端部が操舵輪の上端部より下方に配置されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 前記下部連結部材は一つのＡ型アーム部材又は二本のＩ型リンク部材の組合せから構成されることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 前記上部連結部材は、ショックアブソーバ部材の車両後方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が前方に湾曲されていることを特徴とする請求項５に記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 前記上部連結部材は、ショックアブソーバ部材の車両前方に配設され且つ前記車輪支持部材に連結されるその車両幅方向外側端部が後方に湾曲されていることを特徴とする請求項５に記載の操舵輪用サスペンション装置。
- 前記中間部材の上部連結部材側連結点が、ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向外側に配置され、当該中間部材のショックアブソーバ部材側連結点が、当該ショックアブソーバ部材の軸線よりも車両幅方向内側に配置されたことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の操舵輪用サスペンション装置。
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