(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略車幅方向に延在配置されて車輪側端部がアクスルの下部に上下揺動可能に連結するサイドロッドと、そのサイドロッドに下端部が固定されて上下に延在するサスペンションコイルとを備え、バウンドの際に、上記アクスルの重心点に対しショックアブソーバの下部取付け点が相対的に車両前後方向前方に変位するサスペンション装置において、
ショックアブソーバの下部取付け点を、中立位置でアクスル重心点よりも車両前後方向後方にオフセットして配置し、且つ、フルバウンド状態でのショックアブソーバの軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点若しくはその重心点近傍を通るように、当該ショックアブソーバを配設し、
かつ、上記サイドロッドの車輪側端部がホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットしてアクスルに連結することで、上記サスペンションスプリングがホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットして配置されることを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
略車幅方向に延在配置されて車輪側端部がアクスルの下部に上下揺動可能に連結するサイドロッドと、そのサイドロッドに下端部が固定されて上下に延在するサスペンションコイルとを備え、ショックアブソーバの下部がサスペンションリンクに支持されるサスペンション装置において、
フルバウンド状態でのショックアブソーバの軸線を、当該ショックアブソーバを支持するサスペンションリンクの車輪支持部材側取付け点を通過するように平行移動した際に、その平行移動後の軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点若しくはその重心点近傍を通るように、当該ショックアブソーバを配設し、かつ、上記サイドロッドの車輪側端部がホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットしてアクスルに連結することで、上記サスペンションスプリングがホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットして配置されることを特徴とするサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立懸架方式の車両用サスペンション装置に係り、特にショックアブソーバの取付けに特徴を有するサスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダブルリンク式サスペンション等の独立懸架方式のサスペンション装置では、一般に、振動を吸収し速やかに減衰して乗り心地を良くするために筒状のショックアブソーバが配設される。
【０００３】
このショックアブソーバは、例えば、その下端部を、車輪を回転自在に支持するアクスル（車輪支持部材）の上部に揺動可能に連結する。そして、軸を略上下に向けて延設され、その上端部を車体側部材に連結している。
【０００４】
そして、上記ショックアブソーバは、サスペンションストロークに追従して伸縮し、サスペンションスプリングが受けた衝撃によって発生する固有振動を吸収して、振動を早く減衰させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、フルバウンドしたとき、つまり、ショックアブソーバが上死点まで（ピストンロッドがバンパラバーに当接するまで）収縮すると、ショックアブソーバはそれ以上，収縮することが出来ず、ショックアブソーバからアクスルに向けて反力が入力される。
【０００６】
この反力の作用線はショックアブソーバのほぼ軸線方向となるが、この軸線が車幅方向からみてアクスルの重心点（実際には、ほぼホイールセンタと一致することが多い）を通過しない場合には、当該反力は、ショックアブソーバ下部のアクスル側取付け点を作用点とした上下方向周りのモーメントとしてアクスルに入力される。このとき、上記アクスル側取付け点はそれ以上，上方に移動できないため、アクスル、即ち車輪は、不要なワインドダウン又はワインドアップを起こしてさらに上方へ揺動する。
【０００７】
このように、ショックアブソーバが上死点まで収縮した後にアクスルがさらに上方へ揺動するということは、その分だけショックアブソーバの有効ストローク長を小さく設定する必要がある。
【０００８】
また、上記ワインドダウン等によるアクスルの揺動は、その分だけアクスルの位置が変動してフルバウンド時のホイールアライメントが複雑化するおそれもある。
【０００９】
さらに、サスペンションスプリングの下端部取付け点が、上記ワインドダウン等のモーメントによって上方に揺動する位置に設定されている場合には、上記フルバウンド時のアクスルの揺動は、当該スプリングを必要以上に収縮させ、スプリングが線間接触するおそれもある。
【００１０】
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたもので、ショックアブソーバの有効ストロークを稼ぐことができるサスペンション装置を提供することを課題としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のうち請求項１に記載したサスペンション装置は、略車幅方向に延在配置されて車輪側端部がアクスルの下部に上下揺動可能に連結するサイドロッドと、そのサイドロッドに下端部が固定されて上下に延在するサスペンションコイルとを備え、バウンドの際に、上記アクスルの重心点に対しショックアブソーバの下部取付け点が相対的に車両前後方向前方に変位するサスペンション装置において、
ショックアブソーバの下部取付け点を、中立位置でアクスル重心点よりも車両前後方向後方にオフセットして配置し、且つ、フルバウンド状態でのショックアブソーバの軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点若しくはその重心点近傍を通るように、当該ショックアブソーバを配設し、
かつ、上記サイドロッドの車輪側端部がホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットしてアクスルに連結することで、上記サスペンションスプリングがホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットして配置されることを特徴としている。
【００１２】
この発明においては、バウンドするにつれてショックアブソーバの下部取付け点とアクスル重心点との車両前後方向のオフセットが小さくなり、フルバウンド時のショックアブソーバの軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点に近づく。
そして、フルバウンド時にショックアブソーバの軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点若しくはその重心点近傍を通ることで、フルバウンドの際にショックアブソーバからの反力によって車輪支持部材に入力される上下方向周りのモーメントの腕がゼロ又は微小となる。この結果、フルバウンドした際、略上方への不要な揺動が車輪支持部材に生じることが抑えられる。
【００１３】
次に、請求項２に記載した発明は、略車幅方向に延在配置されて車輪側端部がアクスルの下部に上下揺動可能に連結するサイドロッドと、そのサイドロッドに下端部が固定されて上下に延在するサスペンションコイルとを備え、ショックアブソーバの下部がサスペンションリンクに支持されるサスペンション装置において、
フルバウンド状態でのショックアブソーバの軸線を、当該ショックアブソーバを支持するサスペンションリンクの車輪支持部材側取付け点を通過するように平行移動した際に、その平行移動後の軸線が車幅方向からみて車輪支持部材の重心点若しくはその重心点近傍を通るように、当該ショックアブソーバを配設し、かつ、上記サイドロッドの車輪側端部がホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットしてアクスルに連結することで、上記サスペンションスプリングがホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットして配置されることを特徴としている。
【００１４】
ショックアブソーバの下部をサスペンションリンクに支持させた場合には、上記ショックアブソーバの反力は、サスペンションリンクを介して当該サスペンションリンクの車輪支持部材側取付け点を作用点として車輪支持部材に入力される。また、当該作用点に入力される力の作用線は、ショックアブソーバの略軸線方向を向く。
【００１５】
この結果、請求項１の作用と同様に、フルバウンドの際にショックアブソーバからの反力による上下方向周りのモーメントが抑えられ、略上方への不要な揺動が車輪支持部材に生じることが抑えられる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のうち請求項１又は請求項２に記載したサスペンション装置では、フルバウンドした際に、ショックアブソーバからの反力によって車輪支持部材が略上方に揺動しない。この結果、その分だけショックアブソーバの有効ストローク長を稼ぐことができるという効果がある。
【００２０】
また、上記車輪支持部材の略上方への揺動が抑えられるということは、フルバウンド時の不要なアライメント変化を抑えることができて、乗り心地の向上が期待できる。
【００２１】
このとき、一般に、ホイールアライメントの関係から、バウンド及びリバウンドする際にホイールセンタが車両前後方向に変位させることが多いが、請求項２に記載した発明を採用すると、フルバウンド時に、ショックアブソーバの下部取付け点と、当該ショックアブソーバを支持するサスペンションリンクの車輪支持部材側取付け点とが車両前後方向にオフセットする場合であっても、確実にフルバウンドした際のショックアブソーバからの反力による車輪支持部材の略上方への揺動が抑えられるという効果がある。
【００２２】
また、リアサスペンション装置などでは、例えばアンチリフトを稼ぐために、車輪支持部材の上部がバウンドの際に車両前後方向前方に引き込まれるように設定される場合があるが、このような場合に請求項１に記載した発明を採用すると、フルバウンド時にショックアブソーバの軸線がアクスル重心点に近づき、車輪支持部材に入力されるモーメントが低減され、この結果、ショックアブソーバからの反力による車輪支持部材の揺動が抑えられることで、上記効果を得る。
【００２３】
また、上記のような効果に加えて、サスペンションスプリングをホイールセンタに対し車両前後方向にオフセットして配設する必要がある場合であっても、フルバウンドの際のホイールアライメント周りの車輪支持部材の回動が防止されることで、サスペンションスプリングに不要な伸縮が発生することが防止され、その分だけサスペンションスプリングの調整が容易になるという効果がある。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。本実施の形態では、ダブルウィッシュボーン式のリアサスペンション装置を例に挙げて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を採用したサスペンション装置を示す平面図、図２は車両後方からみた図、図３は各サスペンション部品の配置関係を概略して示した車幅方向からみた図である。
【００２６】
即ち、車輪１を回転自在に支持するアクスル２（車輪支持部材）の下部後側には、サイドロッド３の車輪側端部３ａが上下揺動可能状態に連結され、そのサイドロッド３は、略車幅方向に延在配置されて車体側端部３ｂがサスペンションメンバ等の車体側部材４に上下揺動可能に連結される。また、アクスル２の下部前側には、ロアリンク５の車輪側端部５ａが上下揺動可能状態に連結され、そのロアリンク５は、略車幅方向に延在配置されて車体側端部５ｂが車体側部材４に上下揺動可能に連結されている。
【００２７】
また、アクスル２の上部には、Ａアームからなるアッパリンク６の先端部がボールジョイント７を介して揺動可能に連結されている。そのアッパリンク６の後端部側の二つの取付け点はそれぞれブッシュ８を介して車体側部材４に連結されている。そのアッパリンク６の車体側の揺動軸Ｌ１は、車体中心線に対して所定の傾きをもって配置されている。このように揺動軸Ｌ１に傾きを持たせることで、バウンドした際に、アッパリンク６は、アクスル２上部を車両前後方向前方に引き込み、当該アクスル２をワインドダウンさせて、アンチリフトを稼ぐように設定されている。
【００２８】
また、アクスル２の下部前側にはトレーリングアーム１０の一端部１０ａが上下揺動可能に連結されている。このトレーリングアーム１０は、車両前後方向前方に斜めに延びて他端部１０ｂが車体側部材４に上下揺動可能に連結されている。即ち、このトレーリングアーム１０は、中立位置からバウンド及びリバウンドするとアクスル２を車両前後方向前方に引き込むように働く。
【００２９】
このように、本実施の形態のサスペンションリンク構造では、アクスル２，つまり車輪１は、図４に示すように、中立位置からバウンドした時もリバウンドした時も、車体前後方向前方にのみ変位すると共に、少なくともバウンドした際にアクスル２上部が車両前後方向前方に引き込まれるように回動するように調整されている。
【００３０】
ここで、Ｇは、アクスル２の重心点を示し、本実施の形態では、ホイールセンタと略一致している。
また、上記アクスル２の上部には、アクスル２の重心点Ｇよりも車両前後方向後方に所定量δだけオフセットした位置にショックアブソーバ９の下端部９ａが連結されている。即ち、上述のサスペンションリンク構造では、バウンドした際、アッパリンク６によって、アクスル２の上部が当該アクスル２の重心点Ｇに対し相対的に車両前後方向前方に変位することに鑑み、フルバウンドした状態では、車幅方向からみて、ショックアブソーバ９の軸線Ｐがアクスル２の重心点Ｇを通る位置にくるように、中立位置でのショックアブソーバ９の下端部をアクスル２の重心点Ｇよりも車両前後方向後方にオフセットさせている。
【００３１】
そのショックアブソーバ９は、軸を略上下に向けて配置され、その上端部９ｄがマウントラバーを介して車体側部材４に連結されている。なお、図２中、９ｂが、中立位置でのアクスル２と連結しているショックアブソーバ９下部の位置を示していて、９ａがバウンド時の位置を、９ｃがリバウンド時の位置をそれぞれ示している。
【００３２】
また、上記サイドロッド３の中央部には、サスペンションスプリングであるコイルスプリング１１の下端部が固定されている。そのコイルスプリング１１は軸を上下に向けて延在し、その上端部が車体側部材に取り付けられている。
【００３３】
ここで、１２はスタビライザであって、コンロッドを介してアッパリンク６に接続されている。また、１３はドライブシャフトであって、その車輪側取付け部は、等速ジョイントを介して揺動可能に車輪１のハブ２０に接続され、また、車体側取付け部は、等速ジョイントを介して揺動可能でデフ２１に接続されている。
【００３４】
なお、上記ドライブシャフト１３は、車幅方向に延在配置され、中立状態では、車両後方から見て（図２参照），軸が略水平に配設されると共に、平面視（図１参照）では、車輪側取付け点が相対的に車体前後方向後方にオフセットするように、つまり車輪１側に向かうにつれて車両前後方向後方に向かうように傾いて設定され、空車状態から大人の標準体重と同じ荷重を運転席に負荷したリバウンド状態で、車体側取付け点と車輪側取付け点との車両前後方向の位置が略一致するように配置されている。これによって、バウンド・リバウンドした際にドライブシャフト１３が折れることによる音振を低減している。
【００３５】
次に、上記サスペンション装置の動作等を説明する。
本実施の形態のサスペンション装置では、バウンドすると、アクスル２は上方にストロークするにつれて、車両前後方向前方に変位すると共に、アッパリンク６の作用によってアクスル２の上部が重心点Ｇに対し車両前後方向前方に相対変位するようにアクスル２が回動する。この結果、バウンドに従って、アクスル２の重心点Ｇとショックアブソーバ９の下部取付け点Ａとの車両前後方向のオフセット量が小さくなる。そして、フルバウンドした際には、車幅方向からみて、ショックアブソーバ９の軸線Ｐがアクスル２の重心点Ｇを通る。
【００３６】
このようにフルバウンドした状態では、ショックアブソーバ９のピストンロッド上端部はバンパラバーに当接してそれ以上，収縮できない結果、当該ショックアブソーバ９は、略下方に向かう反力をアクスル２に入力する。しかし、本実施の形態では、その反力の作用線は、略ショックアブソーバ９の軸線Ｐとほぼ一致する。即ち、上記反力の作用線は車幅方向からみてアクスル２の重心点Ｇを通るために、アクスル２にワインドダウンモーメントが生じない。
【００３７】
つまり、本実施の形態のサスペンション装置では、フルバウンドした際に、ショックアブソーバ９からの反力でアクスル２が略上方に揺動することが抑えられる。
【００３８】
これによって、従来発生していたアクスル２の上方への揺動分だけショックアブソーバ９のストローク長を大きく設定でき、当該ショックアブソーバ９の有効ストローク長を稼ぐことが可能となる。
【００３９】
また、フルバウンドした際にアクスル２が不要な揺動を生じることで抑えられるために、フルバウンド時の予期しないホイールアライメントの変化が生じることが抑えられて、フルバウンド時の乗り心地の向上が期待できる。
【００４０】
また、フルバウンドしたときに、ショックアブソーバ９からの反力でアクスル２がワインドダウンすると、アクスル２の車両前後方向後部が上方に変位して、サイドロッド３に支持されているコイルスプリング１１が必要以上に収縮して線間接触を起こす可能性があるが、本実施の形態では、これが回避される。従って、上記線間接触を避けるためにスプリング１１のピッチを必要以上に大きくとるなどの対処が不要となり、スプリング１１の設定が容易となる。
【００４１】
なお、上記実施の形態では、バウンドの際にアクスル２の上部が車両前後方向前方に引き込まれるサスペンション装置を例に説明したが、必ずしもバウンドの際にアクスル２の上部が車両前後方向前方に引き込まれるサスペンション装置に限定されない。要は、フルバウンド時にショックアブソーバ９の軸線Ｐが車幅方向からみてアクスル２の重心点Ｇを通過するように配置されていればよい。また、フロントサスペンション装置に適用しても構わない。
【００４２】
また、上記実施の形態では、フルバウンド時にショックアブソーバ９の軸線Ｐがアクスル２の重心点Ｇを通過するように設定しているが、多少ずれていても構わない。この場合には、フルバウンドしたときにアクスル２にモーメントが発生するが、当該モーメントの腕が小さいために、アクスル２に生じる上方への揺動を小さく抑えることができる。この結果、上述のような効果をもつ。
【００４３】
また、上記実施の形態では、ショックアブソーバ９の下端部を直接アクスル２に接続した例で説明しているが、ショックアブソーバ９の下端部をアッパリンク６に支持させたサスペンション装置でも構わない。
【００４４】
この場合、図５に示すように、たとえ中立位置で、アッパリンク６のアクスル側取付け点Ｂとショックアブソーバ９下部の取付け点Ａとが車幅方向からみて、位置するように設定しても、バウンドにつれてアクスル２が車両前後方向（図５では車両前後方向前方）に変位するように設定されている場合、フルバウンド時には、ショックアブソーバ９の下部取付け点Ａとアッパリンク６のアクスル側取付け点Ｂとが車体前後方向にオフセットしてしまう。
【００４５】
この場合には、フルバウンド状態でのショックアブソーバ９の軸線Ｐを、アッパリンク６のアクスル側取付け点Ｂを通過するように平行移動した際に当該平行移動後の軸線Ｑが車幅方向からみてアクスル２の重心点Ｇ若しくはその重心点Ｇ近傍を通るように、設定するとよい。
【００４６】
このように設定した場合に、作用・効果等を次に説明する。
フルバウンドしてショックアブソーバ９が上死点まで収縮すると、ショックアブソーバ９からの反力が、アッパリンク６への取付け点Ａにショックアブソーバ９の略軸線Ｐ方向下方に向けて入力され、その入力された力はアッパリンク６を介してアクスル２に伝達される。
【００４７】
この伝達された力は、アクスル２に対して、アッパリンク６の車輪側取付け点Ｂを作用点としてショックアブソーバ９の軸線Ｐと略平行な方向に作用する。
しかし、本実施形態では、フルバウンド状態でのショックアブソーバ９の軸線Ｐを、アッパリンク６のアクスル側取付け点Ｂを通過するように平行移動した際に当該平行移動後の軸線Ｑが車幅方向からみてアクスル２の重心点Ｇ若しくはその重心点Ｇ近傍を通るように、設定しているため、アクスル２に入力された反力の作用線は、アクスル２の重心点Ｇ又はその近傍を通過するため、ワインドダウンモーメント等の上下方向周りのモーメントがアクスル２に生じないか小さくなり、フルバウンド時のアクスル２の上方への揺動が抑えられる。この結果、ショックアブソーバ９の下端部をアクスル２に直接接続した場合と同様な効果を得る。
【００４８】
ここで、ショックアブソーバ９からアッパリンク６に入力される反力の作用線と、アッパリンク６からアクスル２に入力される上記力の作用線とは、完全に平行とはならないが、ショックアブソーバ９はアクスル２に近い位置でアッパリンク６に支持されるので、ほぼ平行とみなしても構わない。
【００４９】
なお、ショックアブソーバ９の下端部をロアリンク５やサイドロッド３に支持させたサスペンション装置であってもよい。この場合には、フルバウンド状態でのショックアブソーバ９の軸線Ｐを、ショックアブソーバ９を支持するロアリンク５又はサイドロッド３のアクスル側取付け点を通過するように平行移動した際に当該平行移動後の軸線が車幅方向からみてアクスル２の重心点Ｇ若しくはその重心点Ｇ近傍を通るように、設定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る中立位置でのサスペンション装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るサスペンション装置を示す車両後方からみた図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る中立位置でのサスペンション装置の配置を示す概略側面図である。
【図４】アクスルのストロークとショックアブソーバの位置との関係を示す車幅方向からみた概略図である。
【図５】ショックアブソーバの下部をアッパリンクに接続した場合を説明するための車幅方向からみた概略図である。
【符号の説明】
１    車輪
２    アクスル
３    サイドロッド
４    車体側部材
５    ロアリンク
６    アッパリンク
９    ショックアブソーバ
１０  トレーリングアーム
δ    オフセット量
Ｇ    アクスルの重心点
Ａ    ショックアブソーバの下部取付け点
Ｂ    アッパリンクのアクスル側取付け点
Ｐ    ショックアブソーバの軸線
Ｑ    平行移動後の軸線
【図１】
0003593801.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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