JPH0735764Y2 - 自動車の懸架装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 A.考案の目的 （１）産業上の利用分野 本考案は、自動車の懸架装置、特に、車輪を支承するナ
ックルに連接した上下一対のアッパコントロールアーム
及びロアコントロールアームの各基端を車体に上下揺動
自在に枢着したものの改良に関する。

（２）従来の技術 かかる懸架装置は、ダブルウイッシュボーン型として広
く知られている（例えば特公昭44-28123号公報参照）。

（３）考案が解決しようとする課題 従来のかかる懸架装置では、アッパコントロールアーム
及びロアコントロールアームの各基端を、車体に固設さ
れた水平軸にそれぞれ弾性支持部材を介して枢着してい
るので、これら弾性部材のばね定数によって前後方向コ
ンプライアンス及び制動時のキャスタ剛性が左右され
る。

一般に、車輪が路面上の突起物を乗越えるときのショッ
クを車体に極力伝達させないためには懸架装置の前後方
向コンプライアンスを大きくする必要があり、また制動
時、車輪の直進性を確保するためには、懸架装置のキャ
スタ剛性を大きくする必要がある。

しかしながら、従来の前記懸架装置では、前後方向コン
プライアンスを大きく得べく前記弾性支持部材のばね定
数を小さく設定すれば、キャスタ剛性が低下して車輪の
直進性が損なわれ、また制動時のキャスタ剛性を大きく
得べく前記弾性支持部材のばね定数を大きく設定すれ
ば、前後方向コンプライアンスが低下して乗心地を悪く
する弊害を伴うので、前後方向コンプライアンス及び制
動時のキャスタ剛性を両立させることが困難である。

そこで、前記弾性支持部材に非線形のばね特性を与えて
も、制動時における前後方向コンプライアンスを確保す
ることはできない。

本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので、前後方
向コンプライアンス及び制動時のキャスタ剛性の両方を
満足させることができ、しかも制動中でも乗心地を良好
にし得る簡単有効な前記懸架装置を提供することを目的
とする。

B.考案の構成 （１）課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案は、ナックル、アッ
パコントロールアーム及びロアコントロールアームから
なる揺動リンク系の上部及び下部に、一対の上部及び下
部ラジアスロッドの後端を連結し、これらラジアスロッ
ドの前端部を相互に連結すると共に弾性支持部材を介し
て車体に上下揺動自在に枢着し、両ラジアスロッドの車
体への枢着点と下部ラジアスロッドの揺動リンク系の連
結点とを結ぶ直線上に下部ラジアスロッドを配置する一
方、上部ラジアスロッドを中間部で屈曲させて、その後
半部を、前記枢着点と上部ラジアスロッドの揺動リンク
系への連結点とを結ぶ直線上に配置すると共に、その前
半部を該直線の下方へ配置したことを特徴とする。

（２）作用 上記構成によれば、自動車の走行中における制動時に
は、路面から車輪に働くモーメントにより上部ラジアス
ロッドに圧縮力、下部ラジアスロッドに引張力が作用す
るので、これらの合力は上記圧縮力や引張力よりも小さ
い。したがって両ラジアスロッドの前端部を支持する弾
性支持部材の、上記合力により変形量は比較的小さく、
これにより懸架装置のキャスタ剛性が確保される。

しかもこの場合、下部ラジアスロッドは前述のように配
置されているため、それに加わる前記引張力は単純な引
張力となる。また上部ラジアスロッドの前半部は下方へ
屈曲して車室のスペース確保に寄与する。そして、この
ような屈曲によるも、該ラジアスロッドの後半部は前述
のように配置されているため、それに加わる前記圧縮力
は前記弾性支持部材に向かうので、その圧縮力の下部ラ
ジアスロッドに対する曲げ成分は極めて小さい。

また車輪の中心部に前後方向の荷重が加わった場合は、
両ラジアスロッドに引張力のみ又は圧縮力のみが作用す
るので、これらの合力は上記各引張力又は圧縮力よりも
大きい。したがって、前記弾性支持部材の、上記合力に
よる変形量は比較的大きく、これにより懸架装置の前後
方向コンプライアンスを大きく得ることができる。

（３）実施例 以下、図面により本考案の一実施例について説明する。

第１図は本考案を適用した自動車の左側後部懸架装置Ｓ
の斜視図、第２図はその平面図、第３図はその側面図で
ある。これらの図において、車輪１を支持するためのナ
ックル２は、車輪１をべアリング23（第２図）を介して
支承するスピンドル３と、このスピンドル３の基端から
上方、下方及び後方の３方向へそれぞれ突出する上部支
腕４、下部支腕５及び後部支腕６とを有し、その上部及
び下部支腕4,5にアッパ及びロアコントロールアーム7,8
の各先端がそれぞれ車輪１のリム1a内でボールジョイン
ト10,11を介して連結され、また後部支腕６に補助コン
トロールアーム９の先端が同じくリム1a内で連結軸12及
びそれらを囲撓する弾性ブッシュ15を介して連結され
る。

上記コントロールアーム7,8,9はそれぞれＩ型に形成さ
れて車幅方向に配置され、それらの基端は車両前後方向
の枢軸16,17,18及びそれらを囲撓する弾性ブッシュ19,2
0,21を介して車体Ｂに枢着される。したがって、これら
コントロールアーム7,8,9は枢軸16,17,18周りに上下揺
動自在であり、また弾性ブッシュ19,20,21の変形により
前後方向へも僅かに揺動が可能である。

以上において、ナックル２及び両コントロールアーム7,
8は本考案の揺動リンク系22を構成する。

ナックル２と車体Ｂとの間には、懸架ばね付ダンパＤが
介装される。

アッパ及びロアコントロールアーム7,8には、車輪１の
内側面に近接した中間部において上部及び下部ラジアス
ロッド24,25の各後端が上部及び下部弾性連結手段26,27
をそれぞれ介して首振り可能に連結される。

また両ラジアスロッド24,25の前端部は、相互に固着さ
れるように共通の支持板28にボルト、溶接等により結着
される。そして支持板28は、車幅方向の枢軸29及びそれ
を囲撓する弾性支持部材たるゴム製の弾性ブッシュ30を
介して車体Ｂに枢着される。

上記弾性ブッシュ30には、枢軸29を挟んで前後に並ぶ一
対の肉抜き部45,45が設けられる。こうすることにより
弾性ブッシュ30のばね定数は上下方向で大きく、前後方
向で小さく設定される。さらに、弾性ブッシュ30には、
枢軸29の前方への一定量以上の変位を緩衝的に規制する
弾性ストッパ46が設けられる。

図示例では両ラジアスロッド24,25に適度な撓み弾性が
付与されるが、撓み弾性を与えるものはラジアスロッド
25,25のいずれか一方でもよい。

ここで、第３図に示すように、枢軸29と上部弾性連結手
段26との中心間を結ぶ直線l₁と、枢軸29と下部弾性連結
手段27との中心間を結ぶ直線l₂とがなす夾角θは鋭角に
設定される。

この場合、下部ラジアスロッド25は直線状に形成される
と共に上記直線l₂上に配置される。他方、上部ラジアス
ロッド24は、その後半部が前記直線l₁に配置され、その
前半部は同直線l₁の下方にくるように下方へ屈曲してい
る。そして、この上部ラジアスロッド24の前半部上のス
ペースを車室に有効に利用すべく車体の床板Baが上部ラ
ジアスロッド24に沿って配設され、その床板Baにシート
31が上部ラジアスロッド24の前半部に近接して配置され
る。

次に前記上部及び下部弾性連結手段26,27について第４
図及び第５図を参照しながら説明する。

先ず第４図により上部弾性連結手段26について説明する
と、上部ラジアスロッド24は、アッパコントロールアー
ム７の中間部に形成されたボス7aを貫通するボルト25a
を後端に一体に備える。このボルト25aにはディスタン
スカラー32と前記ボス7aを挟んで対向する一対の外側支
持板33,33とがナット34で固着される。各外側支持板33
は半径方向外方へ行くに従い前記ボス7aに近づくような
テーパ部33aを備えており、このテーパ部33aと、それが
対向する前記ボス7aの端部に嵌合する環状の内側支持板
35との間に、ゴム製の環状弾性体36が接合される。この
弾性体36の軸方向中間部には環状の保形板37が埋設さ
れ、この保形板37も外側支持板33と同様なテーパ部37a
を備えている。上記内側支持板35、弾性体36及び保形板
37は、いずれも前記ディスタンスカラー32を間隙を存し
て囲撓するように配置される。

次に第５図により下部弾性連結手段27について説明する
と、下部ラジアスロッド25は、ロアコントロールアーム
８の中間部に形成されたボス8aを貫通するボルト25aを
後端に一体に備えている。このボルト25aには、ディス
タンスカラー39と前記ボス8aを挟んで対向する一対の外
側支持板40,40とがナット41で固着される。各外側支持
板40は半径方向外方へ行くに従い前記ボス8aに近づくよ
うなテーパ部40aを備えており、このテーパ部40aと、そ
れが対向する前記ボス8aの端部に嵌合する環状の内側支
持板42との間に、ゴム製の環状弾性体43が接合される。
上記内側支持板42及び弾性体43は、いずれも前記ディス
タンスカラー39を間隙を存して囲撓するように配置され
る。

前記各外側支持板33,40のテーパ部33a,40aは、その内面
に対する垂線が各弾性連結手段26,27の中心部を通るよ
うに形成される。

次にこの実施例の作用を説明する。

先ず第６図において、自動車の走行中、ブレーキ装置の
作動により車輪１に制動がかけられた場合を想定する。

車輪１に制動がかけられると、路面Ｇから車輪１に働く
摩擦制動力Ｐによりナックル２に図で反時計方向のモー
メントｍが作用し、これに伴い両ラジアスロッド24,25
には、前記直線l₁に沿った圧縮力P₁と、前記直線l₂に沿
った引張力P₂とが作用し、これらの合力P_Aは弾性ブッシ
ュ30に下向き荷重として加わる。

而して、前記２本の直線l₁，l₂間の夾角θは鋭角に設定
されているから、合力P_Aは圧縮力P₁や引張力P₂よりも小
さい。しかも、その合力P_Aの方向では弾性ブッシュ30の
ばね定数が大きく設定されているので、その合力P_Aによ
る弾性ブッシュ30の変形量は少なく、その結果、車輪１
のキャスタ変化は少なく、車輪１の直進性を確保するこ
とができる。

またこの場合、前述のように車室を極力大きく形成すべ
く上部ラジアスロッド24の前半部を下方へ屈曲させてあ
っても、その後半部が前記直線l₁上に配置されているの
で、ナックル２から上部ラジアスロッド24に加わる圧縮
力P₁を枢軸29の中心に向かわせることになり、したがっ
て上記圧縮力P₁が下部ラジアスロッド25に対し曲げ荷重
となる成分は極めて小さい。

しかも、下部ラジアスロッド25は、前記直線l₂上に配置
されているので、ナックル２から下部ラジアスロッド25
に加わる引張力P₂は単純な引張荷重となる。

以上の結果、下部ラジアスロッド25は曲げ荷重を僅かに
受けるのみであるから、比較的細い丸棒をもってこれを
作ることが可能となり、軽量化に寄与し得る。

また前記圧縮力P₁及び引張力P₂は、対応する弾性連結装
置26,27において互いに接近する外側及び内側支持板33,
40;35,42間の弾性体36,43に単純な圧縮力として作用
し、しかも弾性体36,43は外側支持板33,40のテーパ部33
a,40aにより半径方向外方への食み出しを阻止されるの
で、各弾性体36,43の変形量は少なく、したがってその
変形による車輪１のキャスタ変化は極めて少ない。

次に第７図において、車両の走行中、車輪１が路面Ｇ上
の小石等の突起物44を乗越える場合を想定する。

車輪１が突起物44を登るときには、突起物44から車輪１
の中心部に加わる車両後方への荷重Ｑは、ナックル２を
介して両ラジアスロッド24,25に、前記２本の直線l₁，l
₂に沿った引張力Q₁，Q₂として作用し、これらの合力Q_A
は弾性ブッシュ30に後向き荷重として加わる。

而して、前記２本の直線l₁，l₂間の夾角θは鋭角である
から、合力Q_Aは引張力Q₁やQ₂よりも大きい。しかも、そ
の合力Q_Aの方向では弾性ブッシュ30のばね定数が小さく
設定されているので、その合力Q_Aによる弾性ブッシュ30
の変形量は大きい。その結果、懸架装置Ｓには大きな前
後方向コンプライアンスが与えられることになり、突起
物44からの衝撃力を効果的に緩和し、車体Ｂへの伝達を
防止することができる。

更に、合力P_A，Q_Aの作用方向が互いに異なることから、
制動時でも前後方向コンプライアンスを充分に確保する
ことができ、制動中の乗心地をも良好にし得る。

車輪１の昇降時や制動時などには、弾性体36,43の変形
に伴いアッパ及びロアコントロールアーム7,8から上部
及び下部ラジアスロッド24,25に前記夾角θを多少とも
増減させる方向の荷重が加わるが、上部ラジアスロッド
24もしくは下部ラジアスロッド25またはその両者24,25
が適当に撓んで弾性体36,43の変形を許容する。このこ
とから両ラジアスロッド24,25の前端部相互の固着が可
能となり、構造の簡素化が図られる。

特に車輪１の昇降時には、アッパ及びロアコントロール
アーム7,8並びに上部及び下部ラジアスロッド24,25の上
下揺動に伴い、各弾性連結装置26,27において、外側支
持板33,40との内側支持板35,42との各間で三次元の回転
変位が起こるが、支持板33,40の弾性体36,43との接合部
がテーパ部33a,40aになっているので、弾性体36,43はあ
らゆる回転変位により剪断力を受けて比較的容易に変形
し、車輪１の昇降をスムーズにさせると共に、各ラジア
スロッド24,25に大なる捩りトルクが作用することを防
止することができる。

尚、図示例では上部及び下部ラジアスロッド24,25をア
ッパ及びロアコントロールアーム7,8の中間部にそれぞ
れ連結したが、ナックル２の上部及び下部に連結しても
よい。しかしながら、図示例のようにすると、車輪１に
干渉されずに各ラジアスロッド24,25を略直線状に形成
することができ、強度上有利となる。

また本考案は、自動車の前部懸架装置にも適用可能であ
る。その場合、補助コントロールアーム９に代えてステ
アリング機構に連なるタイロッドがボールジョイントを
介してナックル２の後部支腕６に連結されることは勿論
である。

C.考案の効果 以上のように本考案によれば、走行中、車輪に制動力が
加わった場合と、車輪中心部に前後方向荷重が加わった
場合とで、上，下部両ラジアスロッドの前端部を支持す
る弾性支持部材に対する力の加わり度合を相違させ、懸
架装置のキャスタ剛性を確保しつつ前後方向コンプライ
アンスを大きく得ることができ、制動時の直進性及び凹
凸路面走行時の衝撃吸収性の両方を満足させ、しかも制
動中の乗心地をも良好にすることができる。

また上部ラジアスロッドは、その前半部が下方へ屈曲し
ているので、その上方スペースを利用して車室の拡大を
図ることができる。しかも、該ラジアスロッドの後半部
及び下部ラジアスロッドの特定の配置により、制動時で
も下部ラジアスロッドに大きな曲げ荷重が加わることを
防止し、下部ラジアスロッドの小径化、延いては装置全
体の軽量化をも図ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は自動車
の左側後部懸架装置の斜視図、第２図は同平面図、第３
図は第２図のIII-III線断面図、第４図は第３図におけ
る上部弾性連結手段の拡大縦断面図、第５図は第３図に
おける下部弾性連結手段の拡大縦断面図、第６図は制動
時の作用を説明する側面図、第７図は車輪が突起物を乗
越えるときの作用を説明する側面図である。 Ｂ……車体、Ｓ……懸架装置、l₁……両ラジアスロッド
の車体への枢着点と上部ラジアスロッドの揺動リンク系
への連結点とを結ぶ直線、l₂……同枢着点と下部ラジア
スロッドの揺動リンク系への連結点とを結ぶ直線、１…
…車輪、２……ナックル、３……スピンドル、７……ア
ッパコントロールアーム、８……ロアコントロールアー
ム、22……揺動リンク系、24……上部ラジアスロッド、
25……下部ラジアスロッド、29……枢軸、30……弾性支
持部材としての弾性ブッシュ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を支承するナックルに連接した上下一
   対のアッパコントロールアーム及びロアコントロールア
   ームの各基端を車体に上下揺動自在に枢着した、自動車
   の懸架装置において、 ナックル、アッパコントロールアーム及びロアコントロ
   ールアームからなる揺動リンク系の上部及び下部に、一
   対の上部及び下部ラジアスロッドの後端を連結し、これ
   らラジアスロッドの前端部を相互に連結すると共に弾性
   支持部材を介して車体に上下揺動自在に枢着し、両ラジ
   アスロッドの車体への枢着点と下部ラジアスロッドの揺
   動リンク系の連結点とを結ぶ直線上に下部ラジアスロッ
   ドを配置する一方、上部ラジアスロッドを中間部で屈曲
   させて、その後半部を、前記枢着点と上部ラジアスロッ
   ドの揺動リンク系への連結点とを結ぶ直線上に配置する
   と共に、その前半部を該直線の下方へ配置したことを特
   徴とする、自動車の懸架装置。