JP4592226B2 - 独立懸架式サスペンション - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車輪を車体に対して各輪毎に懸架する独立懸架式サスペンションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
独立懸架式のサスペンションでは、車輪が取り付けられる車輪支持部材（ハブキャリア）を各輪毎にアームやリンクを用いて車体に連結させている。車輪支持部材はロアアームやアッパーアームを介して車体に取り付けられている。ロアアームは、燃料タンク等とのスペース的制約から、その車体への取付部となる二つの支持点（前側支持点及び後側支持点）のうち前側支持点が後側支持点よりも車両外側に配置されることがある。このような場合、車輪支持部材のロアアームへの取付部となる二つの連結点（前側連結点及び後側連結点）のうち前側連結点が後側連結点よりも車両外側に配置され、二つの支持点によって形成されるロアアームの揺動軸と二つの連結点によって形成される車輪支持部材の揺動軸とがほぼ平行となるようにされる。上述した支持点及び連結点にはゴムブッシュなどが介在され、そのブッシュ軸は上述した揺動軸方向に一致させている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところでゴムブッシュは、その構造的要因により、それ自身のブッシュ軸方向への変形は起こりやすく、ブッシュ軸に直角な方向には変形しにくい。このため、車輪に前後方向の荷重が作用した場合には、ブッシュ軸に直角な方向に変形しにくいことに起因して、サスペンションの前後方向の剛性が硬く乗り心地を悪化させる。一方、車輪に横方向の荷重が作用した場合には、ブッシュ軸方向に変形しやすいことに起因して、サスペンションの横方向の剛性が柔らかく操縦安定性を悪化させる。
【０００４】
本発明の課題は、サスペンションの前後方向の剛性を柔らかくして乗り心地を向上させると共に、サスペンションの横剛性を硬くして操縦安定性を向上させることのできる独立懸架式サスペンションを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の独立懸架式サスペンションは、車体に支持されたロアアームに連結され、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を有しており、車輪支持部材が前側連結点と後側連結点の二点でロアアームに対して連結されており、前側連結点が後側連結点よりも車体外側に位置し、前側連結点及び後側連結点がそれぞれブッシュを介した連結点であり、前側連結点及び後側連結点の双方のブッシュのブッシュ軸を車両前後方向軸に一致させ、 前側連結点には車輪支持部材の後方移動を規制する第１ストッパを設け、後側連結点には車輪支持部材の前方移動を規制する第２ストッパを設けたことを特徴としている。
【０００６】
本発明の独立懸架式サスペンションによれば、ブッシュ軸を車両前後方向軸に一致させることによって、ブッシュのコンプライアンスによる車輪の車両横方向への変位を抑制し、サスペンションの横剛性を硬くして操縦安定性を向上させることができる。また、同時に、ブッシュ軸を車両前後方向軸に一致させることによって、ブッシュのコンプライアンスによる車輪の車両前後方向への変位を助長し、サスペンションの前後方向の剛性を柔らかくして乗り心地を向上させることもできる。
また、前側連結点及び後側連結点の双方のブッシュのブッシュ軸を車両前後方向軸に一致させ、前側連結点には車輪支持部材の後方移動を規制する第１ストッパを設け、後側連結点には車輪支持部材の前方移動を規制する第２ストッパを設ける。このようにすると、車輪と各連結点までの距離が異なるので、車輪に後方向の荷重が作用したときに車輪に作用するモーメントが、車輪に前方向の荷重が作用したときに車輪に作用するモーメントよりも小さくなり、制動時のトーアウト側へのトー変化量を抑制し、かつ、駆動時のトーイン側へのトー変化量を大きく確保することができ、制動時及び駆動時の車両安定性を向上させることができる。
【０００７】
ここで、ブッシュ軸を車両前後方向軸に近づけたブッシュの上下部分にスグリを形成させることが好ましい。このようにすることによって、ブッシュのねじれに対する耐久性を向上させることができ、上述した乗り心地向上及び操縦安定性向上の両立と共に、ブッシュの耐久性をも向上させることができる。
【０００８】
また、ブッシュ軸を車両前後方向軸に近づけたブッシュの水平部分にインターリーフを埋設させることも好ましい。このようにすることによって、より一層ブッシュのブッシュ軸に直角な方向の変形を抑制し、ブッシュの横剛性を向上して操縦安定性の一層の向上を実現することができる。
【０００９】
なお、上述したスグリの形成とインターリーフの埋設とは、併用することが好ましいが、必ずしも併用されなくてもよい。併用しなくても、上述した各々の効果はそれぞれ得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンションの実施形態について説明する。図１は、第１の実施の形態にかかるサスペンショ（左後輪）の平面図である。また、図２は、図１における矢印Ａ方向から連結点のブッシュ１０ａをみた側面図である。なお、図１に示されるサスペンションの車輪支持部材（ハブキャリア）４には、図示されているロアアーム６だけでなくアッパーアームも連結されているが、車輪支持部材４のロアアーム６との連結点（ブッシュ８ａ，１０ａ）の状況をわかりやすく示すためアッパーアームとの連結点については図示を省略する。
【００１３】
図１に示されるように、車輪２は車輪支持部材４に対して回転可能に取り付けられている。車輪支持部材４は、車体前後方向に離れた二つの連結点（前側連結点及び後側連結点）を介して、ロアアーム６に連結されている。前側連結点ではブッシュ８ａを介して車輪支持部材４とロアアーム６とが連結されており、後側連結点はブッシュ１０ａを介して連結されている。そして、このロアアーム６が、車体前後方向に離れた二つの支持点（前側支持点及び後側支持点）において車体側に支持されている。即ち、前側支持点ではブッシュ１２を介してロアアーム６が車体に支持されており、後側連結点ではブッシュ１４を介して支持されている。
【００１４】
これらのブッシュ８ａ，１０ａ，１２，１４は、一方（例えば車輪支持部材４側）が円筒形の筒状体を有し、他方（例えばロアアーム６側）がこの筒状体の中心部に位置する棒状体（小径の筒状体でもよい）を有しており、これらの間にゴムブッシュが介在されているものである。なお、ブッシュ８ａ，１０ａにおいては、車輪支持部材４側が円筒体を有し、ロアアーム６側が棒状体を有しているが、これらは逆であってもよい。また、ブッシュ１２，１４においては、ロアアーム６側が円筒体を有し、車体側が棒状体を有しているが、これらは逆であってもよい。
【００１５】
上述したように、ロアアーム６はブッシュ１２，１４を介して車体に支持されているが、前側支持点に対応するブッシュ１２は、後側支持点に対応するブッシュ１４よりも車体外側に位置している。ロアアーム６は、この前側のブッシュ１２に向けてのびる前側アーム６ａと、後側のブッシュ１４に向けてのびる後側アーム６ｂとを有している。この後側アーム６ｂは、別体的に形成され、溶接またはボルトナットなどによってロアアーム６の本体部に対して結合されている。また、ロアアーム６は、その車輪２側に車輪支持部材４を連結するためのブッシュ８ａ，１０ａを有している。
【００１６】
ブッシュ８ａ，１０ａは車輪支持部材４とロアアーム６との間に形成されており、前側連結点に対応するブッシュ８ａは、後側連結点に対応するブッシュ１０よりも車体外側に位置している。これらのブッシュ８ａ，１０ａは車輪支持部材４の下側に形成されており、車輪支持部材４は、その上側にアッパーアーム（図示せず）への連結点となるブッシュ（図示せず）も有している。車輪２は、ハブを介して車輪支持部材４に回転可能に取り付けられている。ここで二つの支持点を通るロアアーム６の揺動軸と、二つの連結点を通る車輪支持部材４下方の揺動軸Ｘｈとは平行とされている。
【００１７】
前側連結点に対応するブッシュ８ａのブッシュ軸は、この揺動軸Ｘｈとほぼ一致するようにされている。しかし、後側連結点に対応するブッシュ１０ａのブッシュ軸Ｘｂｒは、この揺動軸Ｘｈよりも車両の前後方向軸に近づけられている。特に、このサスペンションにおけるブッシュ１０ａのブッシュ軸Ｘｂｒは、車両中心を通り前後方向に沿う車体中心線となる車両前後方向軸にほぼ一致するようにされている。ブッシュ１０ａは、その構造上、揺動軸Ｘｈ方向の変形は生じやすく、揺動軸Ｘｈに直角な方向の変形は生じにくい。このため、ブッシュ１０ａのコンプライアンス変形による車輪支持部材４の変位は、従来のように前側と後側の双方のブッシュ軸が揺動軸Ｘｈに平行である場合に比べて、車両前後方向に大きく、車両横方向に小さくなる。この結果、サスペンションの横剛性は硬くなり、操縦安定性が向上する。また、同時に、サスペンションの前後方向の剛性が柔らかくなり、乗り心地が向上する。
【００１８】
更に、本実施の形態では、ブッシュ１０ａが図２に示されるような構造とされている。即ち、ブッシュ１０ａのゴム部分には、その上下部分にスグリ１６が形成されている。スグリ１６は、ブッシュ軸Ｘｂｒに沿って車両前後方向に貫通する孔である。ブッシュ１０ａのブッシュ軸Ｘｂｒは、揺動軸Ｘｈに対して角度を有しているため、ねじられやすくなるので耐久性の観点からは、ブッシュ軸Ｘｂｒと揺動軸Ｘｈを一致させた場合よりも厳しくなる。このように、ブッシュ軸を車両前後方向に近づけたブッシュ１０ａの上下部分に一対のスグリ１６を形成させることによって、ブッシュ１０ａのねじれに対する耐久性を向上させることができ、上述した乗り心地向上及び操縦安定性向上の両立と共に、ブッシュ１０ａの耐久性をも向上させることができる。なお、ここに言う上下部分とは、ブッシュ１０ａの中心に対して上側と下側という意味であり、厳密に鉛直線に沿ってスグリ１６が配置されなくてはならないと言うことではない。
【００１９】
また、ブッシュ１０ａのゴム部分には、その水平部分にインターリーフ１８が埋設されている。インターリーフ１８はブッシュ軸Ｘｂｒに沿って車両前後方向にわたって配置された金属板で、ゴム部分に埋設されることによってブッシュ１０ａの横（水平）方向の変形を抑止する効果がある。このように、ブッシュ軸を車両前後方向に近づけたブッシュ１０ａの水平部分にインターリーフ１８を埋設させることによって、ブッシュ１０ａの水平方向の剛性をより一層向上させ、操縦安定性の一層の向上を実現することができる。なお、ここに言う水平部分とは、ブッシュ１０ａの中心に対して両側方という意味であり、厳密に水平線に沿ってインターリーフ１８が配置されなくてはならないと言うことではない。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上述した第１実施の形態に準じるものである。このため、第１実施の形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００２１】
図３は、本発明の第２の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンション(左後輪)の平面図である。本実施の形態においては、前側連結点に対応するブッシュ８ｂのブッシュ軸Ｘｂｆが、車輪支持部材４の揺動軸Ｘｈよりも車両の前後方向軸に近づけられている。特に、このサスペンションにおけるブッシュ８ｂのブッシュ軸Ｘｂｆは、車両中心を通り前後方向に沿う車両前後方向軸にほぼ一致するようにされている。後側連結点に対応するブッシュ１０ｂのブッシュ軸は、この揺動軸Ｘｈとほぼ一致されている。このように、後側でなく前側のブッシュ８ｂのブッシュ軸Ｘｂｆを車両前後方向軸に近づけることによっても、ブッシュ８ｂのコンプライアンス変形による車輪支持部材４の変位を、従来のように前側と後側の双方のブッシュ軸が揺動軸Ｘｈに平行である場合に比べて、車両前後方向に大きく、車両横方向に小さくすることができる。この結果、サスペンションの横剛性が硬くなって操縦安定性を向上させることができ、同時に、サスペンションの前後方向の剛性が柔らかくなって乗り心地を向上させることができる。
【００２２】
また、本実施の形態では、前側のブッシュ８ｂの構造が、第１の実施の形態におけるブッシュ１０ｂの構造（図２参照）と同一である。このため、本実施の形態のサスペンションも、上述したスグリ１６やインターリーフ１８による効果も実現できるものである。
【００２３】
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態も、上述した第１の実施の形態に準じるものである。このため、第１の実施の形態と同一又は同等の構成部分については同一の符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００２４】
図４は、本発明の第３の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンション(左後輪)の平面図である。本実施の形態においては、前側連結点に対応するブッシュ８ｃのブッシュ軸Ｘｆと後側連結点に対応するブッシュ１０ｃのブッシュ軸Ｘｒとの双方が、車輪支持部材４の揺動軸Ｘｈよりも車両中心を通り前後方向に沿う車両後方向軸に近づけられている。特に、このサスペンションにおけるブッシュ軸Ｘｆ，Ｘｒの双方が、車両前後方向軸にほぼ一致するようにされている。このように、二つのブッシュ軸Ｘｆ，Ｘｒの双方を車両中心を通り前後方向に沿う車両前後方向軸に近づけることによって、ブッシュ８ｃ，１０ｃのコンプライアンス変形による車輪支持部材４の変位を、上述した第１の実施の形態や第２の実施の形態に比べてより一層、車両前後方向に大きく、車両横方向に小さくすることができる。この結果、サスペンションの横剛性が硬くなって操縦安定性をより一層向上させることができ、同時に、サスペンションの前後方向の剛性が柔らかくなって乗り心地をより一層向上させることができる。
【００２５】
なお、本実施の形態では、二つのブッシュ８ｃ，１０ｃの構造が、第１の実施の形態におけるブッシュ１０ｂの構造（図２参照）と同一である。このため、本実施の形態のサスペンションも、上述したスグリ１６やインターリーフ１８による効果も実現できるものである。
【００２６】
更に、本実施の形態では、図５に示すように、前側のブッシュ８ｃに付随して、車輪２に後方向の荷重が作用した際（例えば制動時）に、ロアアームブラケット６ｃと当接してブッシュ８ｃの後方への移動を規制する第１ストッパ２０が設けられている。ここで第１ストッパ２０は、ブッシュ８ｃのゴムブッシュをロアアームブラケット６ｃとの間に延設させたものである。同様に、後側のブッシュ１０ｃに付随して、車輪２に前方向の荷重が作用した際（例えば加速・駆動時）に、ロアアームブラケット６ｄと当接してブッシュ１０ｃの前方への移動を規制する第２ストッパ２２が設けられている。ここで、第２ストッパ２２は、ブッシュ１０ｃのゴムブッシュをロアアームブラケット６ｄとの間に延設させたものである。
【００２７】
車輪２に後方向の荷重が作用すると、ロアアームブラケット６ｃと第１ストッパ２０とが当接して、図４中のモーメントＭ１が発生する。一方、車輪２に前方向の荷重が作用すると、ロアアームブラケット６ｄと第２ストッパ２２とが当接して、図４中のモーメントＭ２が発生する。このとき、前方向の荷重と後方向の荷重が等しい場合で考えれば、（車輪２の中心線とブッシュ８ｃとの距離：Ｌｆ）＜（車輪２の中心線とブッシュ１０ｃとの距離：Ｌｒ）となるので、Ｍ１＜Ｍ２となる。即ち、車輪支持部材４に関して言えば、後ろ向き荷重時の車輪２のトーアウト側へのトー変化量を抑止し、前向き荷重時のトーイン側へのトー変化量を大きく確保することができ、車両安定性を向上させることができる。（なお、実際の車輪２の最終的なトー変化量は、ロアアーム６と車体との間のブッシュ１２，１４のコンプライアンスステアによる影響なども受けて決まる。）
なお、本発明の独立懸架式サスペンションは、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施の形態では、ブッシュ軸Ｘｆやブッシュ軸Ｘｒは、いずれの場合も車両中心を通り前後方向に沿う車両前後方向軸にほぼ一致されていたが、かならすしもほぼ一致されていなくてはならないということではなく、車輪支持部材４の揺動軸Ｘｈよりも車両中心を通り前後方向に沿う車両前後方向軸に近づく（車両前後方向軸に対してより平行に近づく）ようになされていればよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の独立懸架式サスペンションによれば、ブッシュ軸を車輪支持部材の揺動軸よりも車両中心を通り前後方向に沿う車両前後方向軸に一致するようにして、車輪支持部材の剛性を横方向では硬く、前後方向では柔らかくしたため、操縦安定性の向上と乗り心地の向上とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンション（左後輪）の平面図である。
【図２】図１に示されるサスペンションにおける車輪支持部材の後側ブッシュの側面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンション（左後輪）の平面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態にかかる独立懸架式サスペンション（左後輪）の平面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態にかかるストッパの構成を示す図である。
【符号の説明】
２…車輪、４…車輪支持部材、６…ロアアーム、６ａ…前側アーム、６ｂ…後側アーム、８ａ，８ｂ，８ｃ，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１２，１４…ブッシュ、１６…スグリ、１８…インターリーフ、２０…第１ストッパ、２２…第２ストッパ。

Claims (3)

1. 車体に支持されたロアアームに連結され、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を有する独立懸架式サスペンションにおいて、
   前記車輪支持部材が前側連結点と後側連結点の二点で前記ロアアームに対して連結されており、前記前側連結点が前記後側連結点よりも車体外側に位置し、前記前側連結点及び前記後側連結点がそれぞれブッシュを介した連結点であり、
   前記前側連結点及び前記後側連結点の双方のブッシュのブッシュ軸を車両前後方向軸に一致させ、
   前記前側連結点には前記車輪支持部材の後方移動を規制する第１ストッパを設け、前記後側連結点には前記車輪支持部材の前方移動を規制する第２ストッパを設けたことを特徴とする独立懸架式サスペンション。
2. ブッシュ軸を車両前後方向軸に近づけた前記ブッシュの上下部分にスグリを形成させたことを特徴とする請求項１記載の独立懸架式サスペンション。
3. ブッシュ軸を車両前後方向軸に近づけた前記ブッシュの水平部分にインターリーフを埋設させたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の独立懸架式サスペンション。

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