JP6171691B2 - 転舵輪用サスペンション装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車等の車両に用いられる転舵輪用サスペンション装置に関する。

自動車の転舵輪用サスペンション装置は、例えば、特許文献1に示されているように、
サスペンションの上下方向に延在するストラットの下端部と、ステアリング系のタイロッドの端部とを、共に転舵輪を回転可能に支持するハウジング（ナックル）に連結して、これらストラットの下端部とタイロッドの端部とを、それらの軸線が交差する状態に近接して配置してある。

特開２００７−１０６１９３号公報

車両前席の前方視界は車体前部のフード高に左右され、このフード高は転舵輪用サスペンション装置（この場合、フロントサスペンション装置）のストラットの配設地上高によって左右される。

そこで、前方視界の拡大のために前記ストラットの配設地上高を低めて、フード高を下げることが望まれる。しかし、この場合、ストラットの下端位置を下げると転舵輪であるフロントホイールを転舵した際に、前記タイロッドとストラットの下端部とが干渉してしまうことから転舵角を大きくできなくなってしまう。

このため、特許文献１に示されるように、ストラットの下端位置は、タイロッドに干渉しない該タイロッドよりも上方位置に設定せざるを得ず、フード高の低下による前方視界の拡大には自ずと限界がある。

そこで、本発明は転舵輪の最大転舵時にあっても、ストラットの下端部とタイロッドとの干渉を回避して該ストラットの配設地上高を低めることができ、フード高を下げて車両前席の前方視界を拡大することができる転舵輪用サスペンション装置を提供するものである。

本発明に係る転舵輪用サスペンション装置は、サスペンションの上下方向に延在するストラットの下端位置を、該ストラットの下端部の近傍で車幅方向に延在するステアリング系のタイロッドよりも下側に設定してある。

一方、前記タイロッドの、前記ストラットの下端部に対応した部分に、転舵輪の転舵時に該ストラットの下端部との干渉を回避可能な湾曲部を設けたことを主要な特徴としている。

本発明によれば、ストラットの下端位置をタイロッドよりも下側に設定することにより、該ストラットの配設地上高を低めることができる。

これにより、自動車のフロントサスペンションに適用した場合、車体前部のフード高を下げることができるため、車両前席の前方視界を拡大することができる。

そして、タイロッドの前記ストラットの下端部に対応した部分に設けた湾曲部により、タイロッドとストラットの下端部との相互干渉を回避して転舵角を大きく採ることができるため、上述の前方視界の拡大と車両の最小回転半径の低減との両立を実現することができる。

本発明を適用したフロントサスペンションの一実施形態を示す正面図。 図１に示した実施形態の平面図。 図１に示した実施形態の最大転舵状態を車両前方から見た斜視図。 図３に対応した平面図。 図１に示した実施形態の側面図。

以下、本発明の一実施形態を自動車のフロントサスペンションを例に採って図面と共に詳述する。

図１〜図５に示す実施形態は、自動車の左側のフロントサスペンション１の配置状況を示している。

自動車の転舵輪であるフロントホイール２を車体に対して支持するフロントサスペンション１は、ストラット１０、ハウジング（ナックル）２０、ロアアーム３０、スタビライザ４０等を備えている。

ストラット１０は上下方向に延在配置され、ショックアブソーバ１１と、その上側部の外側に配置したコイルスプリング１２と、を備えている。図示する例では、コイルスプリング１２をその外径に相当した筒状の外形ラインとして示している。

ハウジング２０は、フロントホイール２を固定するハブ３を軸受部材を介して回転可能に支持するもので、ショックアブソーバ１１の下端部にブラケット１４を介して締結固定してある。

ロアアーム３０は、車体側の強度骨格部材であるサスペンションメンバ４に車幅方向外側に張り出して設けられ、該サスペンションメンバ４に対して前，後２点で防振ブッシュ３１，３２を介して上下方向に揺動可能に連結している。

このロアアーム３０の自由端は、上述のハウジング２０の下端にボールジョイント３３を介して連結している。

ストラット１０は、ショックアブソーバ１１の上端に設けたアッパマウント部１５を介して、車体側のストラットハウジングに対して該ショックアブソーバ１１の軸心廻りに回動可能に取付けている。

このストラット１０は、下端に対して上端が車幅方向内側で、かつ、車両後方となるように傾斜して配置してある。これにより、アッパマウント部１５の連結点と、前記ハウジング２０とロアアーム３０とのボールジョイント３３による連結点とを結ぶキングピン軸Ｋに、所要のキングピン傾斜角とキャスタ角とが得られるようにしている。

スタビライザ４０は、左右のフロントサスペンション１の逆位相の挙動に対して捩じりトルクを発生してロール安定性を保持するもので、スタビライザバー４１と、その端末に連結したスタビライザリンク４２とを備えている。

スタビライザバー４１はアンチロールバーとも称されて車幅方向に延在し、両側端部をサスペンションメンバ４の左右両側部の上面に設けた軸受部５に回動可能に支持してある。一方、スタビライザリンク４２はロアアーム３０上に設けたブラケット３４に連結してある。

上述のハウジング２０には、ステアリング系のタイロッド５０を介して図外のステアリングホイールの回転操作による操舵力が伝達される。

サスペンションメンバ４にはギヤボックス６１を備えたステアリング系のラック機構６０を配設してある。

ラック機構６０は車幅方向に延在して、その両側端部を防振ブッシュ６を介してサスペンションメンバ４上に取付けてある。

タイロッド５０は、このラック機構６０の端末にボールジョイント６２を介して連結し、該ラック機構６０の略延長上で前記ストラット１０の下端部の近傍に車幅方向に延在している。

ハウジング２０の前記ロアアーム３０との連結点（ボールジョイント３３）よりも上方位置には、車両前方または後方に突出するナックルアーム２１を設けてあり、前記タイロッド５０の車幅方向外側の端部をこのナックルアーム２１にボールジョイント２２を介して連結している。

これらタイロッド５０とロアアーム３０とは、それらの各車幅方向端部の連結点を節とする平行リンク機構を構成している。

これにより、ステアリングホイールの回転操作力をギヤボックス６１によりラック機構６０の直線運動に変換して、これをタイロッド５０とナックルアーム２１とを介してハウジング２０に転舵力として伝達する。

本実施形態では、上述のタイロッド５０およびラック機構６０を、図２に示すようにフロントホイール２のホイールセンターＷ・Ｏよりも車両前方に配設してある。

従って、上述のナックルアーム２１はハウジング２０の前側に突出して設け、その前端末にタイロッド５０を連結している。

ここで、前記ストラット１０は、その下端位置を前記タイロッド５０よりも下側に設定してある。

一方、前記タイロッド５０には、前記ストラット１０の円筒状の下端部（ショックアブソーバ１１の下端部）に対応した部分に、フロントホイール２の転舵時に該ショックアブソーバ１１の下端部との干渉を回避可能な湾曲部５１を設けてある。

本実施形態では上述のようにタイロッド５０をフロントホイール２のホイールセンターＷ・Ｏよりも車両前方の前置き配置としてあるため、タイロッド５０の湾曲部５１はショックアブソーバ１１の下端部との干渉を回避するために車両前方側に突出した湾曲形状と
してある。

この湾曲部５１は、ストラット１０の軸線Ｘに対して直交する線分に沿って形成することが望ましく、本実施形態では図５に示すように側面視した場合に前記軸線Ｘに対して直交する線分Ｙに沿って湾曲部５１を形成してある。

また、湾曲部５１は図２〜図４に示すように所要曲率の円弧形状として、フロントホイール２を図４に示すように最大に転舵してタイロッド５０と前記ショックアブソーバ１１の下端部とが相互に近接した状態で、該ショックアブソーバ１１の軸中心と湾曲部５１の円弧中心とが略一致して、該湾曲部５１の内側にショックアブソーバ１１を受容可能としている。

以上の構成からなる本実施形態によれば、ストラット１０の下端位置をタイロッド５０よりも下側に設定することにより、該ストラットの配設地上高を低めることができる。

これにより、車体前部のフード高を大幅に下げることができ、車両前席の前方視界を拡大することができる。

このようにストラット１０の下端位置をタイロッド５０よりも下側に設定した場合、フロントホイール２を例えば図４に示すように車両左側に最大に転舵すると、タイロッド５０に対してショックアブソーバ１１の下端部が接近するようになる。このとき、タイロッド５０の湾曲部５１により相互の干渉を回避するため、転舵角を大きく採ることができる。

この結果、上述の車両の前方視界の拡大と、大舵角の設定による車両の最小回転半径の低減との両立を実現することができる。

特に、本実施形態ではタイロッド５０およびラック機構６０を、フロントホイール２のホイールセンターＷ・Ｏよりも車両前方に配設して、タイロッド５０の湾曲部５１を車両前方側に突出した湾曲形状としている。

このラック機構６０の前方配置により、ハウジング２０のナックルアーム２１とタイロッド５０とを連結するためのスペースを十分に確保できて、湾曲部５１の設定による大舵角化を設計上有利に行うことができる。

また、この湾曲部５１は、ストラット１０の軸線Ｘに直交する線分Ｙに沿って形成してあるので、湾曲部５１を極力小さい湾曲形状としてストラット１０とタイロッド５０との干渉を回避できるので、湾曲部５１の設定部周りをコンパクトに構成することができる。

更に、湾曲部５１は円弧形状として、フロントホイール２の最大転舵時にショックアブソーバ１１の軸中心と湾曲部５１の円弧中心とが略一致して、該湾曲部５１の内側にショックアブソーバ１１を受容するようにしている。

これにより、湾曲部５１の円弧形状をより小さく設定できて、その周辺構造のコンパクト化をより有利に行うことができる。

なお、前記実施形態ではタイロッド５０とラック機構６０とを、フロントホイール２のホイールセンターＷ・Ｏよりも車両前方の前置き配置とした例を示したが、これらタイロッド５０とラック機構６０とを、このホイールセンターＷ・Ｏよりも車両後方に配置した仕様に適用することも可能である。

１…フロントサスペンション（サスペンション）
２…フロントホイール（転舵輪）
３…ハブ
４…サスペンションメンバ
１０…ストラット
１１…ショックアブソーバ
１２…コイルスプリング
２０…ハウジング
２１…ナックルアーム
３０…ロアアーム
４０…スタビライザ
５０…タイロッド
６０…ラック機構
Ｋ…キングピン軸
Ｗ・Ｏ…転舵輪のホイールセンター
Ｘ…ストラット軸線
Ｙ…ストラット軸線に直交する線分

Claims (3)

1. サスペンションの上下方向に延在するストラットの下端位置を、該ストラットの下端部の近傍で車幅方向に延在するステアリング系のタイロッドよりも下側に設定する一方、
   前記タイロッドの、前記ストラットの下端部に対応した部分に、転舵輪の転舵時に該ストラットの下端部との干渉を回避可能な湾曲部を設け、
   前記タイロッドの湾曲部が円弧形状を有し、転舵輪を最大に転舵して前記タイロッドと前記ストラットの円筒形状の下端部とが相互に近接した状態で、該ストラットの下端部の軸中心と前記タイロッドの湾曲部の円弧形状の中心とが略一致して、該湾曲部の円弧形状の内側にストラットの下端部を受容可能としたことを特徴とする転舵輪用サスペンション装置。
2. 前記タイロッド、および該タイロッドを連結したステアリング系のラック機構を、転舵輪のホイールセンターよりも車両前方に配設してあって、
   前記タイロッドの湾曲部は、車両前方側に突出した湾曲形状としたことを特徴とする請求項１に記載の転舵輪用サスペンション装置。
3. 前記タイロッドの湾曲部を、前記ストラットの軸線に対して直交する線分に沿って形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の転舵輪用サスペンション装置。

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