JP2761045B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は車両のサスペンション装置に係り、詳しく
は、ロアアームと、複数のアッパアームとで、車輪を揺
動自在に支持した自動車などの車両に設けられるサスペ
ンション装置に関するものである。

（従来の技術） 自動車のサスペンション装置として、独立懸架式のも
のでは、例えば実開昭62−187904号公報に記載されてい
るように、上下に略平行に車幅方向に配置されるアッパ
アームとロアアームとで構成したリンクにより、車輪を
支持するいわゆるダブルウイッシュボーン式のサスペン
ション装置がある。この形式では、アッパアームとロア
アームはそれぞれ略Ａ型に形成され、それぞれの寸法形
状や取付位置を適切に設定することによって、発進時に
おけるスコットや、車輪の上下動によるキャンバ変化や
スカッフ変化を比較的に小さなものにできるという利点
を有している。

一方、この形式では、両アームがそれぞれ前後２点で
車体側に枢着されていることから、車体前後方向の支持
剛性が高くなっている。そのため、走行中に路面の起伏
や凹凸等により車輪に作用する車体前後方向の衝撃荷重
が、車体に影響を及ぼしやすいという難点があった。こ
のような難点を解消するためには、両アームの２点の枢
着部に、柔軟な弾性ブッシュを介装させ、車輪の前後方
向の支持剛性を低下させる方法が考えられる。しかし、
このようにすると、ホイールサポートの車軸まわりの支
持剛性をも低下させることとなり、その固有振動数が低
下し、制動時に、ホイールサポートが車輪やブレーキデ
ィスク等と共振する、いわゆるブレーキジャダーの発生
が懸念される。そのため、この形式では、乗心地か、ブ
レーキジャダーのいずれか一方を犠牲にするか、あるい
は両者の満足度を互いに均衡する程度まで抑えなければ
ならなかった。

この点に鑑み、例えば実公昭62−1762号公報には、ホ
イールサポートを車輪よりも上方に延ばし、その延長部
分に、後方へ偏位したアッパアームの先端部を取り付け
た、いわゆるハイマウント型のものが提案されている。
しかし、この例では、ホイールサポートが上方に延長さ
れているものの、アッパアームを車幅方向の荷重にも対
応できるような傾斜配置としているため、その車体側の
枢着点に弾性ブッシュを介装しても、外力の作用方向が
圧縮方向から剪断方向にずれる等により、前後コンプラ
イアンスの特性向上に寄与する作用効果が充分でないこ
とが懸念される。また、制動時におけるブレーキジャダ
ーの発生防止についても、同様に、アッパアームの偏向
配置により、制動時にホイールサポートに作用する車軸
まわりの外力への対応が充分でなく、その顕著な効果は
期待しがたい。

（発明が解決しようとする課題） ところで、車輪の上方には、車輪の上下動を許容する
ために、また車輪の内側には、種々の部品が配置される
ことから、車輪の上方および内側周囲には、比較的広い
スペースが必要とされる。そのため、上記した従来のハ
イマウント型では、アッパアームの寸法形状やレイアウ
トが制約され、前述したように、アッパアームそのもの
が比較的に短いものとなり、かつ傾斜した配置となって
いる。その結果、車輪の上下動ストロークが充分とれな
かったり、あるいは激しく揺動したときには、キャンバ
変化が過大となり、操向安定性に影響を及ぼすという別
の問題の発生が懸念される。

良好な乗心地と操向安定性とを高い次元で両立させる
ためには、ホイールサポートが車体前後方向にコンプラ
イアンスを有するとともに、バンプしたときには、キャ
ンバ変化が過大となることなく、かつそのときのホイー
ルサポートが車体前後方向に高剛性に支持されることが
望まれる。そのためには、フルコンプライアンス時、つ
まり、車輪がもっとも上方に変位した時のホイールサポ
ートをより効果的に支持できるように、アッパアームを
対応配置することが考えられる。この点については、先
のハイマウント型では、アッパアームが後方に偏位した
ものとなっているため効果的ではない。

また、特開昭58−67508号公報には、下方に配置され
るロアアームの先端部に形成される下部枢着点に対し
て、その上方に、略同一平面に角度を有して配置される
２つのアッパアームにより形成される概念上の上部枢着
点を設けることにより、両者を結ぶ瞬間旋回軸を形成
し、旋回時に、外側の車輪が負キャンバとなるように構
成することによって、旋回時の操向安定性の向上を図ろ
うとしたサスペンション装置が記載されている。この装
置では、一方のアッパアームをやや傾斜させて車体前後
方向に配置しているため、バンプ時にそのアッパアーム
をホイールサポートに作用する車体前後方向の外力に対
応させることはできる。しかし、２つのアッパアームを
同一平面内に設けることから、前述したようなアッパア
ームの長さや周囲のレイアウトが制約されるという点に
おいては、先に引用したハイマウント型よりも厳しいも
のとなる。また、２つのアッパアームの軸心線の交点に
概念上の上部枢着点を設けているため、車輪の車体前後
方向のコンプライアンスを与えるように、両アッパアー
ムの車体側枢着部に柔軟な弾性ブッシュ等を介装する
と、各アッパアームが受ける衝撃の程度如何により、上
部枢着点の位置ずれが発生するという難点がある。

本発明は以上述べたような事情を考慮してなされ、乗
心地の向上と操向安定性の向上とを高い次元で両立させ
ることができるようにした車両のサスペンション装置を
提供することを課題としている。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するため、本発明の解決手段は、車輪
を回転自在に支持して上方に延びるホイールサポート
を、ロアアームと、複数のアッパアームとで、車体に対
して上下方向に揺動自在となるように支持した車両のサ
スペンション装置において、上記複数のアッパアーム
を、上記ホイールサポートに対し、車体上下方向に所定
距離隔てて配置された、第１アッパアームと第２アッパ
アームとで構成し、上方に配置される第１アッパアーム
を、車体前後方向に且つ、そのホイールサポート側の枢
着点を車輪の最上端より上方に位置させて配置するとと
もに、下方に配置される第２アッパアームを、車幅方向
に且つ、そのホイールサポート側の枢着点を車輪のホイ
ルリム最上端より下方に位置させて配置し、上記第１ア
ッパアームの車体側の枢着点を車体の内側に傾斜させて
該第１アッパアームを略車体前後方向に配置したものと
する。

（作用） これにより、本発明では、ホイールサポートに対して
その上方の位置にホイールサポート側枢着点を車輪の最
上端より上方に位置させかつ車体側枢着点を車体の内側
に傾斜させて略車体前後方向に配置される第１アッパア
ームによって、ホイールサポートの車体前後方向の変位
を効果的に規制することができる。そのため、この第１
アッパアームの車体側枢着点に柔軟な弾性ブッシュを用
いて車輪の前後コンプライアンスを大きくとり、乗心地
を向上させることができ、かつその弾性ブッシュの弾力
特性によって、ホイールサポートの車軸まわりの固有振
動を効果的に低減緩衝させ、ブレーキジャダーの発生の
防止を図ることもできる。

更に、ホイールサポートの車幅方向の変位を規制する
第２アッパアームを、第１アッパアームよりも下方の位
置にホイールサポート側枢着点を車輪のホイルリム最上
端より下方に位置させて配置して、第１アッパアームの
下方の比較的にレイアウトの自由度がある位置に車幅方
向に配置しているので、この第２アッパアームを充分な
長さに設定して、揺動時のキャンバ変化を少なくするこ
とができ、良好な操向安定性を得ることができる。

そして、バンプ時には、ホイールサポートの上部が車
体内方に変位するので、第１アッパアームのホイールサ
ポート側枢着点も内方よりに偏位し、この第１アッパア
ームが車体前後方向に漸近するように偏向され、そのと
きのホイールサポートの前後方向の荷重をより効果的に
支持できる状態となる。つまり、コンプライアンスが許
容される程、ホイールサポートがより高剛性に支持され
ることとなり、バンプ時における乗心地性と操向安定性
とを高い次元で両立向上させることができる。

また、第１アッパアームと第２アッパアームとを、そ
れぞれ異なる高さ位置に配置し、しかも、上方の第１ア
ッパアームが車体の略前後方向に配置されているため、
車輪の内側上方辺りのスペースを必要とせず、レイアウ
トの自由度が向上する。

（発明の効果） 以上のように、本発明の車両のサスペンション装置に
よれば、ホイールサポートをロアアームと複数のアッパ
アームとで上下方向に揺動自在に支持する場合、ホイー
ルサポートに対して車体上下方向に所定距離隔てて配置
される複数のアッパアームのうち上方に配置される第１
アッパアームを、そのホイールサポート側枢着点を車輪
の最上端より上方に位置させ、車体側枢着点を車体の内
側に傾斜させて略車体前後方向に配置し、下方に配置さ
れる第２アッパアームをそのホイールサポート側枢着点
を車輪のホイルリム最上端より下方に位置させて車幅方
向に配置しているので、乗心地の向上とブレーキジャダ
ーの発生防止とを両立させることができ、かつ良好な操
向安定性を得ることができ、かつ車輪の内側上方のレイ
アウトの自由度を向上させ、低ボンネット化やエンジン
ルームのコンパクト化、あるいはエンジンの大型化にも
対応できる。そして、バンプ時におけるホイールサポー
トの車体前後方向の支持剛性を向上させて、乗心地の向
上と操向安定性の向上とを高い次元で両立させることが
できる。

（実施例） 以下に、本発明の実施例について図面に基づき詳細に
説明する。

本実施例に示す車両のサスペンション装置は、複数の
リンク部材を立体的に組み合わせたマルチリンク式のサ
スペンション装置で、乗心地の向上と操向安定性の向上
とを両立させるようにしたもので、以下のように構成さ
れる。

第１図（ａ）及び（ｂ）に示すように、車輪１を回転
自在に支持して上方に延びるホイールサポート２が、上
下方向の異なる高さ位置に方向を異にして配置される２
つのアッパアーム3,4と、その下方位置に配置されるロ
アアーム５とで車体６に対して上下方向に揺動自在に支
持されている。すなわち、上記ロアアーム５の外端部5a
（ホイールサポート側枢着点）は、ホイールサポート２
の下部に、その内端部5b（車体側枢着点）は車体６側の
下部高さ位置6aにそれぞれ枢着されて、ロアアーム５が
車幅方向に配置されている。このロアアーム５の上方に
配置される第２アッパアーム４の外端部4a（ホイールサ
ポート側枢着点）は車体６側の中部高さ位置6bにそれぞ
れ枢着されて、第２アッパアーム４が略車幅方向に配置
されている。一方、上記第２アッパアーム４の上方に配
置される第１アッパアーム３の一端部3a（ホイールサポ
ート側枢着点）は上記ホイールサポート２の上部に、そ
の他端部3b（車体側枢着点）は車体６側の上部高さ位置
6cにそれぞれ枢着されて、第１アッパアーム３が、後方
側に配置される上記他端部3bを車体６の内側に傾斜させ
て略車体前後方向に配置されている。

詳しく説明すると、ロアアーム５は軸部材51,52を組
み合わせて略Ｖ型状に形成され、その外端部5aが、ホイ
ールサポート２の下部に弾性ブッシュを介して略垂直な
軸まわりに回動自在に枢着される一方、その２つの内端
部5b,5cが、前記車体６側の下部高さ位置6aであるクロ
スメンバー７下部に設けられたブラケット8,9に、弾性
ブッシュを介して回動自在に枢着され、その内端部5b,5
cを軸として外端部5aが上下方向に揺動自在となってい
る。そして、一方の軸部材51の外端部5aの近傍位置に、
コイルスプリング10を具備したダンパ11の下端が、略車
体前後方向の軸まわりに回動自在に枢着され、このダン
パ11の上端がコイルスプリング10とともに、弾性ブッシ
ュ12を介してサスペンションタワー13に取り付けられ、
車輪１を弾発・緩衝支持するようになっている。なお、
図中、18はタイロッド、19はスタビライザである。

第２アッパアーム４は、第１アッパアーム３よりも下
方に配置され、ホイールサポート２の横方向の変位を規
制するために設けられるもので、外端部4aがやや前傾し
て全体として略車幅方向に延びており、その先端部4a
が、ホイールサポート２における車輪１のリム1bの上周
近傍の位置（つまり車輪１のホイルリム最上端より下方
の位置）に、略垂直な軸まわりに回動自在に弾性ブッシ
ュを介して枢着されている一方、その内端部4bは、車体
６の中部高さ位置6bとなる、クロスメンバー７の上部に
立設したブラケット16に、略車体前後方向に水平な軸ま
わりに回動自在に弾性ブッシュを介して枢着されてい
る。

第１アッパアーム３は、ホイールサポート２の車体前
後方向の変位を規制するものであり、その一端部3aが、
ホイールサポート２の延長部2aの上端位置（つまり車輪
１の最上端より上方の位置）に略垂直な軸まわりに回動
自在に枢着されている一方、その他端部3bが車体６の内
側よりに傾斜して、ホイールハウスインナ14後部の上部
位置に設けられたブラケット20に、弾性ブッシュを介し
て略水平横方向の軸まわりに回動自在に枢着されてい
る。したがって、第１アッパアーム３は、全体として、
車体前後方向から小角度θだけ、その後部が内方に傾斜
した配置となっている。これは、バンプ時におけるホイ
ールサポート２の車体前後方向の支持剛性を向上させる
ためである。すなわち、バンプ時に、ホイールサポート
２が上方に変位すると、第２アッパアーム４の外端部4a
が車体６の内方に向かうため、それにつれて、第１アッ
パアーム３の一端部3aも車体６の内方へ向かう。その結
果、第１アッパアーム３が、車体前後方向に沿うように
漸近することとなり、これにより、ホイールサポート２
に対する車体前後方向の支持剛性を効果的に向上させて
いる。

以上のように構成される車両のサスペンション装置の
作用効果について述べると、操向安定性について言え
ば、いわゆるローマウントアッパアーム方式のサスペン
ション装置の具備する作用効果を奏するとともに、乗心
地の向上とブレーキジャダーの発生防止との両立につい
ては、ハイマウントアッパアーム方式が有する作用効果
を発揮するものである。そして、とりわけ、バンプ時に
おけるホイールサポート２の車体前後方向の支持剛性を
向上させることにより、良好な乗心地と操向安定性の向
上とを高い次元で両立させるようにしている。すなわ
ち、まず、バンプ時においても安定した乗心地と良好な
操向安定性が得られるようにするためには、前述したよ
うに、車輪１が車体前後方向に適度のコンプライアンス
を有するとともに、フルコンプライアンス時において
は、車輪１が車体前後方向に高剛性に支持されていなけ
ればならない。そこで、バンプ時に第１アッパアーム４
の外端部4aが上方に変位したときには、かなり内方に偏
位することに着目し（第３図参照）、その際に、第１ア
ッパアーム３がもっとも効果的に前後方向の外力に対応
できるような配置としている。つまり、バンプ時におけ
る第１アッパアーム３の一端部3aの内方への偏位量を見
込んで、その他端部3bを車体内側に寄せ、角度θだけ偏
向させている（第２図参照）。したがって、車輪１の揺
動の程度に応じて、第１アッパアーム３が車体前後方向
に漸近し、もっとも激しくバンプしたときには、車体前
後方向に近い位置状態となる。このような状態では、ホ
イールサポート２に作用する車体前後方向の外力を上記
第１アッパアーム３でもっとも効果的に受けることがで
きる。つまり、第１アッパアーム３自体が外力の作用線
と略一致するとともに、その他端部3bに介装されている
弾性ブッシュの圧縮方向で外力を受けることができる。
その結果、適度の緩衝作用を伴った良好な車体前後方向
のコンプライアンス特性が発揮されるとともに、バンプ
の程度に応じてホイールサポート２の車体前後方向の支
持剛性が向上し、フルコンプライアンス状態では、ホイ
ールサポート２がもっとも高剛性に支持されることとな
り、乗心地の向上と操向安定性の向上とを高い次元で両
立させることができることとなる。

この第１アッパアーム３は、上述したように、若干傾
斜しているものの、略車体前後方向に配置されているこ
とから、本装置は、前述したように、基本的にはいわゆ
るマルチリンク方式のサスペンション装置の作用効果を
当然に発揮するものであり、以下、それらについてさら
に詳細に説明する。まず、車輪１を支持するホイールサ
ポート２を上方に延ばしたことにより、車体前後方向に
比較的剛に車体６と連結されるロアアーム５の外端部5a
の下部枢着点5Aから第１アッパアーム３の一端部3aの上
部枢着点2Aまでの距離を大きくとり、車軸1aに対するレ
バー比を大とするとともに、この第１アッパアーム３の
他端部3b側の枢着点6Aに柔軟な弾性ブッシュを介装させ
たことにより、車輪１の車体前後方向のコンプライアン
ス特性を向上させ、衝撃をソフトに吸収して乗心地を向
上させることができる。そして、長いレバー比を有する
第１アッパアーム３の車体前後方向の配置により、制動
時には、ホイールサポート２に作用する車軸1aまわりの
外力を前記弾性ブッシュの圧縮方向に作用させて、ホイ
ールサポート２の固有振動を効果的に低減緩衝させ、ブ
レーキジャダーの発生を防止することもできる。すなわ
ち、より詳細には、第４図に示すように、本発明のよう
なハイマウントアッパアーム方式では、制動時には、車
輪１は地面から車軸1aまわりのモーメントＦを受け、ホ
イールサポート２における第１アッパアーム３との枢着
点である上部枢着点2Aは前方へ、ロアアーム５との枢着
点である下部枢着点5Aは後方へ変位する。一方、石等に
乗り上げたときには、上部枢着点2Aと下部枢着点5Aはと
もに後方に変位する。したがって、キングピン軸Ｋから
Ｂまでブレーキジャダーを許容させる場合、第１アッパ
アーム３のコンプライアンスはX₂に設定される。このコ
ンプライアンス量X₂が乗心地を向上させるために作用し
（Ｃ参照）、そのときのホイールセンタ（車軸1aの中
心）での後方移動量はX₄となる。

ローマウントアッパアーム方式（上部枢着点をH_Lで示
す）では、制動時におけるブレーキジャダーの許容度を
Ｂまでとした場合、アッパアームのコンプライアンスX₁
が乗心地向上のために寄与しうるが、そのときのホイー
ルセンタでの後方移動量はX₃となる。図より明らかなよ
うに、ハイマウントアッパアーム方式における後方移動
量X₄が、ローマウントアッパアーム方式における後方移
動量X₃よりも大となる。したがって、ブレーキジャダー
の許容度を同等とした場合、ハイマウントアッパアーム
方式の方が、上記後方移動量の差分（X₄−X₃）だけ、衝
撃緩和能力が優れていることとなる。つまり、乗心地の
向上と、ブレーキジャダーの発生防止の両立という、従
来のサスペンション装置では果たしえなかった課題を解
決している。

また、第２アッパアーム４を、第１アッパアーム３よ
り低い位置に配置したため、この部位では、エンジン等
の配置によるスペースの制約を受けず、クロスメンバー
７に沿う方向に比較的にレイアウトの自由度があり、第
２アッパアーム４を充分な長さに設定することができ、
車輪１が揺動したときの過大なキャンバ変化をなくして
良好な操向安定性を得ることができる。

さらに、第１アッパアーム３を、第２アッパアーム４
とは異なる高さ位置に、略車体前後方向に配置したた
め、車輪１の内側上方辺りのスペースを必要とせず、そ
の部分のレイアウトの自由度が向上し、低ボンネット化
やエンジンの大型化に対応できる。なお、図示しない
が、第１アッパアーム３と第２アッパアーム４に、それ
ぞれターンバックルを組み込むことにより、キャスタ調
整とキャンバ調整とをそれぞれ互いに干渉することな
く、各々独立して容易に調整できるようなものとするこ
とができる。

このように、本実施例によれば、特に、バンプ時にお
ける乗心地の向上と操向安定性の向上とを高い次元で両
立できる車両のサスペンション装置を、車輪周囲のレイ
アウトの自由度を損なうことなく構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図（ａ）は本発明の
前輪用の車両のサスペンション装置の平面図、第１図
（ｂ）はその正面図、第２図は模式平面図、第３図は模
式正面図、第４図は乗心地の向上とブレーキジャダーの
発生防止との両立を説明するための模式図である。 １……車輪、２……ホイールサポート、３……第１アッ
パアーム、3a……一端部、3b……他端部、４……第２ア
ッパアーム、4a……外端部、4b……内端部、５……ロア
アーム、5a……外端部、5b,5c……内端部、６……車
体、6a……下部高さ位置、6b……中部高さ位置、6c……
上部高さ位置。

フロントページの続き (72)発明者 枝広 毅志 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−67508（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−185812（ＪＰ，Ａ) 特公 昭52−9889（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輪を回転自在に支持して上方に延びるホ
   イールサポートを、ロアアームと、複数のアッパアーム
   とで、車体に対して上下方向に揺動自在となるように支
   持した車両のサスペンション装置において、 上記複数のアッパアームを、上記ホイールサポートに対
   し、車体上下方向に所定距離隔てて配置された、第１ア
   ッパアームと第２アッパアームとで構成し、上方に配置
   される第１アッパアームを、車体前後方向に且つ、その
   ホイールサポート側の枢着点を車輪の最上端より上方に
   位置させて配置するとともに、下方に配置される第２ア
   ッパアームを、車幅方向に且つ、そのホイールサポート
   側の枢着点を車輪のホイルリム最上端より下方に位置さ
   せて配置し、上記第１アッパアームの車体側の枢着点を
   車体の内側に傾斜させて該第１アッパアームを略車体前
   後方向に配置したことを特徴とする車両のサスペンショ
   ン装置。