(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、一端が前記車輪支持部材の下部に回転可能に連結され且つ他端が車体側部材に対して上下方向に揺動可能に連結されたロアリンクと、前記車輪支持部材の上部に略上下方向の取付軸回りに回転可能に取付けられた連結部材と、上端が車体側部材に揺動可能に連結され且つ下部が前記連結部材に対して略車両前後方向の連結軸回りに回転可能に連結され且つスプリングを支持するショックアブソーバと、一端が車体側部材に揺動可能に連結され且つ他端が前記連結部材に揺動可能に連結され且つ車体側部材への連結点と連結部材への連結点とを結ぶ軸線が、前記車輪支持部材と連結部材との取付軸と交点を持つように配設されるアッパリンクと、操舵に伴い車両左右方向に移動して前記車輪支持部材を回転させるタイロッドとを備え、前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と車両正面視で平行であり且つ相互の軸が車両側面視で互いに傾斜していることを特徴とするフロントサスペンション装置。
【請求項２】
前記スプリングの上端が車体側部材に取付けられ、前記車輪及び車輪支持部材が上下動しない状態では前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持つか又は平行であることを特徴とする請求項１に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項３】
前記スプリングの上端が車体側部材に取付けられ、且つその下端がショックアブソーバに取付けられると共に、このスプリングの軸線がショックアブソーバと連結部材との連結軸を通ることを特徴とする請求項１又は２に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項４】
前記スプリングの上端がショックアブソーバの上部に取付けられ、前記車輪及び車輪支持部材が上下動しない状態では前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持つか又は平行であることを特徴とする請求項１に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項５】
前記スプリングの上端がショックアブソーバの上部に取付けられ、且つその下端がショックアブソーバに取付けられると共に、このスプリングの軸線がショックアブソーバと連結部材との連結軸を通ることを特徴とする請求項１又は３に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項６】
前記アッパリンクと連結部材との連結部に弾性体ブッシュを用いたことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項７】
前記アッパリンクと連結部材との連結部に弾性体ブッシュ又はアッパリンクと車体側部材との連結部の弾性体ブッシュの軸線が、当該アッパリンクの車体側部材との連結点及び当該アッパリンクの連結部材との連結点を結ぶ軸線と略直交することを特徴とする請求項６に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項８】
前記アッパリンクの連結部材との連結点及び当該アッパリンクの車体側部材との連結点が、互いに車両の前後方向で一致しないことを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項９】
前記連結部材と車輪支持部材との取付軸が、前記ロアリンクと車輪支持部材との連結点を略通ることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項１０】
前記アッパリンクと連結部材との連結点が、前記連結部材と車輪支持部材との取付軸よりも車両外側にあることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項１１】
前記ロアリンクが、一端を車輪支持部材の下部に揺動可能に連結され且つ他端を車体側部材に揺動可能に連結された２本のリンクで構成されることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のフロント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、自動車のフロントサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のフロントサスペンション装置としては例えば特開平５−１７８０４１号公報に記載されているものがある。
【０００３】
この従来例には、車輪を回転自在に支持するナックル部材（車輪支持部材）の下端を、ロアアームを介して車体（車体側部材）に上下揺動可能に連結し、ナックル部材の上端に連結部材を上下軸（取付軸）回りにのみ回転可能に枢着すると共に、この連結部材をダンパー装置（ショックアブソーバ）の下端に上下揺動のみ可能となるように枢着し、一端が車体に一点で枢着されたアッパアームを前記連結部材に対して上下揺動のみ可能となるように，つまり略車両の前後方向の連結軸回りのみに回転可能なるように、例えば当該アッパアームの他端を略車両前後方向に二股状に形成して、それらの端部を２点で枢着した構成を有し、ストラット式及びダブルウィッシュボーン式の利点を併せ持つフロントサスペンション装置が記載されている。即ち、このフロントサスペンションでは、その車両正面視がダブルウイッシュボーン式のサスペンションと同様のアライメントを有するために、アッパリンクを低い位置に配設しても横方向からの入力に対して高い剛性を発揮すると共に、その車両側面視はストラット式のサスペンションと同様のアライメントを有するために、事実上のアッパリンクに相当するショックアブソーバの車体側連結点が高い位置となり、低前後剛性と高キャスタ剛性とを両立することができるから、両者を適切に組合せることによって乗心地と操安性とを両立することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来のフロントサスペンション装置にあっては、アッパリンクと連結部材とが２点で連結される等によって略車両の前後方向の連結軸回りにのみ回転可能なるように連結される構造となっていたため、以下のような問題が発生する。即ち、スプリングからの入力によって、連結部材が車輪支持部材との取付軸回りに回転しようとした際に、アッパリンクは連結部材と上下揺動のみ可能なように枢着され、且つ車体側部材とは１点で枢着されているために、当該アッパリンクは積極的には変位しない。つまり、車輪に上下力が入力した際に、アッパリンクは揺動のみを行い、この上下動以外の動き、例えば連結部の弾性体ブッシュ等の捩じれによる動きは規制されている。このため、上下力が入力した際や、車輪が上下動した際，つまりホイールストロークに際しては、連結部材とアッパリンクとの連結点が上下揺動以外の方向に変位することはないことから、タイヤの動きに積極的な影響を与えることはなく、従って上下力入力時にアライメントを積極的に変化させたり、車輪の上下動時にアライメントの変化を適切に設定させたりすることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、前記諸問題を解決すべく開発されたものであり、アッパリンクと連結部材との連結点を１点とすることで、サスペンションの剛性等の性能を維持しながらレイアウト上の自由度を向上させると同時に、スプリングの力によって連結部材を回転させることで上下力入力時に車輪のトー角やキャンバ角を適切に設定し、また車輪の上下動時のキャンバ角変化等の車輪の動きを、例えばレイアウトによって定まるアッパリンクやロアリンクの長さや角度、或いはアッパリンク以外のブッシュの撓みといった所謂サスペンションジオメトリだけでなく、連結部材が回転する動きを付加して適切に設定することにより車両の操縦安定性を向上することのできるフロントサスペンション装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係るフロントサスペンション装置は、車輪を回転可能に支持する車輪支持部材と、一端が前記車輪支持部材の下部に回転可能に連結され且つ他端が車体側部材に対して上下方向に揺動可能に連結されたロアリンクと、前記車輪支持部材の上部に略上下方向の取付軸回りに回転可能に取付けられた連結部材と、上端が車体側部材に揺動可能に連結され且つ下部が前記連結部材に対して略車両前後方向の連結軸回りに回転可能に連結され且つスプリングを支持するショックアブソーバと、一端が車体側部材に揺動可能に連結され且つ他端が前記連結部材に揺動可能に連結され且つ車体側部材への連結点と連結部材への連結点とを結ぶ軸線が、前記車輪支持部材と連結部材との取付軸と交点を持つように配設されるアッパリンクと、操舵に伴い車両左右方向に移動して前記車輪支持部材を回転させるタイロッドとを備え、前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と車両正面視で平行であり且つ相互の軸が車両側面視で互いに傾斜していることを特徴とするものである。
【０００７】
この発明では、レイアウトの自由度を向上させると共に、キャンバ剛性や横剛性のバランスを好適に維持することができると共に、スプリングの軸線と連結部材の取付軸とが車両正面視で平行であり且つ相互の軸が車両側面視で互いに傾斜している、所謂ねじれの位置関係にあるため、スプリングの力によりアッパリンクと連結部材との間に変位を起こし、タイヤの動きを設定することが可能となることから、例えば車輪への上下入力時の連結部材の回転に伴ってアッパリンクを変位させることにより、車輪のトー角やキャンバ角を適切に設定したり、車輪の上下動（ホイールストローク）時にも連結部材を回転させることにより、キャンバ角変化等の車輪の動きを適切に設定したりするなど、タイヤの動きを適切に設定することを可能とする。
【０００８】
また、本発明のうち請求項２に係るフロントサスペンション装置は、前記スプリングの上端が車体側部材に取付けられ、前記車輪及び車輪支持部材が上下動（ホイールストローク）しない状態では前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持つか又は平行であることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明は、前記スプリングの上端が車体側部材に直接取付けられていて、ショックアブソーバからの入力とスプリングからの入力とが分離される入力分離型サスペンションを想定した実施態様である。従って、この発明では、入力分離型サスペンションにあって、前記に加え、ホイールストロークのない状態で、アッパリンクと連結部材との連結部に捩じりトルクが入力しないため、耐久性が向上し、またフリクション等が低減することによって乗心地が向上する。
【００１０】
また、本発明のうち請求項３に係るフロントサスペンション装置は、前記スプリングの上端が車体側部材に取付けられ、且つその下端がショックアブソーバに取付けられると共に、このスプリングの軸線がショックアブソーバと連結部材との連結軸を通ることを特徴とするものである。
【００１１】
この発明も、前記請求項２に係る発明と同様に入力分離型サスペンションを想定しているが、更にこの発明では、前記の夫々に加え、ショックアブソーバに曲げ力として作用する力をスプリングの変位で吸収することにより、サスペンションのフリクションを低減して乗心地を向上することができる。
スプリングの軸線と連結部材の取付軸とが，所謂ねじれの位置関係にあるため、スプリングの力によりアッパリンクと連結部材との間に変位を起こし、タイヤの動きを設定することができる。
【００１２】
また、本発明のうち請求項４に係るフロントサスペンション装置は、前記スプリングの上端がショックアブソーバの上部に取付けられ、前記車輪及び車輪支持部材が上下動しない状態では前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持つか又は平行であり、車輪及び車輪支持部材が上下動した状態では前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持たず且つ平行でないことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明は、前記スプリングの上端がショックアブソーバの上部に直接取付けられていて、ショックアブソーバからの入力とスプリングからの入力とが集中される入力集中型サスペンションを想定した実施態様である。従って、この発明では、入力集中型のフロントサスペンション装置にあって、前記に加え、ホイールストロークのない状態で、アッパリンクと連結部材との連結部に捩じりトルクが入力しないため、耐久性が向上し、またフリクション等が低減することによって乗心地が向上する。
【００１４】
また、本発明のうち請求項５に係るフロントサスペンション装置は、前記スプリングの上端がショックアブソーバの上部に取付けられ、且つその下端がショックアブソーバに取付けられると共に、このスプリングの軸線がショックアブソーバと連結部材との連結軸を通ることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明も、前記請求項４に係る発明と同様に入力集中型サスペンションを想定しているが、更にこの発明では、前記の夫々に加え、ショックアブソーバに曲げ力として作用する力をスプリングの変位で吸収することにより、サスペンションのフリクションを低減して乗心地を向上することができる。
【００１６】
また、本発明のうち請求項６に係るフロントサスペンション装置は、前記アッパリンクと連結部材との連結部に弾性体ブッシュを用いたことを特徴とするものである。
【００１７】
この発明では、前記アッパリンクと連結部材とを弾性体ブッシュで連結することにより、スプリングによってアッパリンクと連結部材との間に作用する捩じりトルクに対して当該連結部材の前記適切な回転角度を得ることができる。また、製造公差などにより、前述のように連結部材と車輪支持部材との取付軸に対してアッパリンクの車体側部材との連結点及び連結部材との連結点を結ぶ軸線（以下、単にアッパリンクの軸線とも記す）が厳密な交点を持たない場合であっても、その軸間距離に応じたモーメントを前記弾性体ブッシュの捩じり剛性で受けることにより、同様の効果を得ることができる。
【００１８】
また、本発明のうち請求項７に係るフロントサスペンション装置は、前記アッパリンクと連結部材との連結部の弾性体ブッシュ又はアッパリンクと車体側部材との連結部の弾性体ブッシュの軸線が、当該アッパリンクの車体側部材との連結点及び当該アッパリンクの連結部材との連結点を結ぶ軸線と略直交することを特徴とするものである。
【００１９】
この発明では、前記アッパリンクの軸線とアッパリンクの弾性体ブッシュの軸線とを略直交させることにより、当該アッパリンクに軸力が作用した際のブッシュの変位量を小さくして、キャンバ剛性や横剛性を更に高くすることが可能となる。
【００２０】
また、本発明のうち請求項８に係るフロントサスペンション装置は、前記アッパリンクの連結部材との連結点及び当該アッパリンクの車体側部材との連結点が、互いに車両の前後方向で一致しないことを特徴とするものである。
【００２１】
この発明では、アッパリンクが車体側部材側と連結部材側とで車両前後方向にずれている，つまり斜めになっているため、連結部材の回転に伴ってアッパリンクの連結部材側が車両の左右方向に変位するから、その分だけ所望するアライメント変化を効果的に得ることが可能となる。
【００２２】
また、本発明のうち請求項９に係るフロントサスペンション装置は、前記連結部材と車輪支持部材との取付軸が、前記ロアリンクと車輪支持部材との連結点を略通ることを特徴とするものである。
【００２３】
この発明では、連結部材の取付軸がロアリンクと車輪支持部材との連結点を通ることから、転舵時の車輪支持部材の回転軸が、当該連結部材との取付軸及びロアリンクとの連結点を通ることになり、従って転舵に際してはロアリンク，アッパリンク，ショックアブソーバやスプリングに変位が発生せず、それらの連結部のブッシュ等に余分な入力や変位を及ぼさずに、耐久性を向上したり不要なアライメント変化を抑制防止することができる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項１０に係るフロントサスペンション装置は、前記アッパリンクと連結部材との連結点が、前記連結部材と車輪支持部材との取付軸よりも車両外側にあることを特徴とするものである。
【００２５】
この発明では、アッパリンクと連結部材との連結点が、連結部材と車輪支持部材の取付軸よりも車両外側に配置されているため、当該連結部材を取付けるための車輪支持部材の延長部とホイール，ブレーキロータ等との干渉を回避しながら、アッパリンク長さを長くすることが可能となり、その分だけブッシュの耐久性向上やキャンバ変化の直線課等により操縦安定性を向上させることができる。
【００２６】
また、本発明のうち請求項１１に係るフロントサスペンション装置は、前記ロアリンクが、一端を車輪支持部材の下部に揺動可能に連結され且つ他端を車体側部材に揺動可能に連結された２本のリンクで構成されることを特徴とするものである。
【００２７】
この発明では、ロアリンクを２本のリンクで構成することにより、転舵時のキングピン軸を仮想キングピン軸とすることで、ブレーキロータ等の他部品との干渉を回避しながらキングピン軸を適切に設定することが可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係るフロントサスペンション装置によれば、特に連結部材に連結されるアッパリンクが車両前後軸回りにのみ揺動可能なのではなく、両者を単に揺動可能に連結し、且つ当該アッパリンクの車体側部材への連結点と連結部材への連結点とを結ぶ軸線が、前記車輪支持部材と連結部材との取付軸と交点を持つように配設されているため、レイアウトの自由度を向上させると共に、キャンバ剛性や横剛性のバランスを好適に維持することができると共に、前記スプリングの軸線が前記連結部材と車輪支持部材との取付軸と交点を持たず且つ平行でない，ねじれの位置関係にあるため、スプリングの力によりアッパリンクと連結部材との間に変位を起こし、タイヤの動きを設定することができ、これにより車輪への上下入力時の連結部材の回転に伴ってアッパリンクを変位させることにより、車輪のトー角やキャンバ角を適切に設定したり、ホイールストローク時にも連結部材を回転させることにより、キャンバ角変化等の車輪の動きを適切に設定したりするなど、タイヤの動きを適切に設定することを可能とする。
【００２９】
また、本発明のうち請求項２に係るフロントサスペンション装置によれば、入力分離型のフロントサスペンション装置にあって、特にホイールストロークのない状態で、アッパリンクと連結部材との連結部に捩じりトルクが入力しないため、耐久性が向上し、またフリクション等が低減することによって乗心地が向上する。
【００３０】
また、本発明のうち請求項３に係るフロントサスペンション装置によれば、入力分離型のフロントサスペンション装置にあって、ショックアブソーバに曲げ力として作用する力をスプリングの変位で吸収することにより、サスペンションのフリクションを低減して乗心地を向上することができる。
【００３１】
また、本発明のうち請求項４に係るフロントサスペンション装置によれば、入力集中型のフロントサスペンション装置にあって、特にホイールストロークのない状態で、アッパリンクと連結部材との連結部に捩じりトルクが入力しないため、耐久性が向上し、またフリクション等が低減することによって乗心地が向上する。
【００３２】
また、本発明のうち請求項５に係るフロントサスペンション装置によれば、入力集中型のフロントサスペンション装置にあって、ショックアブソーバに曲げ力として作用する力をスプリングの変位で吸収することにより、サスペンションのフリクションを低減して乗心地を向上することができる。
【００３３】
また、本発明のうち請求項６に係るフロントサスペンション装置によれば、前記アッパリンクと連結部材とを弾性体ブッシュで連結することにより、スプリングによってアッパリンクと連結部材との間に作用する捩じりトルクに対して当該連結部材の前記適切な回転角度を得ることができる。また、製造公差などにより、連結部材と車輪支持部材との取付軸に対してアッパリンクの軸線が厳密な交点を持たない場合であっても、その軸間距離に応じたモーメントを前記弾性体ブッシュの捩じり剛性で受けることにより、同様の効果を得ることができる。
【００３４】
また、本発明のうち請求項７に係るフロントサスペンション装置によれば、前記アッパリンクの軸線とアッパリンクの各弾性体ブッシュの軸線とを略直交させることにより、当該アッパリンクに軸力が作用した際のブッシュの変位量を小さくして、キャンバ剛性や横剛性を更に高くすることが可能となる。
【００３５】
また、本発明のうち請求項８に係るフロントサスペンション装置によれば、アッパリンクが車体側部材側と連結部材側とで車両前後方向に斜めになっているため、連結部材の回転に伴ってアッパリンクの連結部材側が車両の左右方向に変位するから、その分だけ所望するアライメント変化を効果的に得ることが可能となる。
【００３６】
また、本発明のうち請求項９に係るフロントサスペンション装置によれば、連結部材の取付軸がロアリンクと車輪支持部材との連結点を通ることから、転舵時の車輪支持部材の回転軸が、当該連結部材との取付軸及びロアリンクとの連結点を通ることになり、従って転舵に際してはロアリンク，アッパリンク，ショックアブソーバやスプリングに変位が発生せず、それらの連結部のブッシュ等に余分な入力や変位を及ぼさずに、耐久性を向上したり不要なアライメント変化を抑制防止することができる。
【００３７】
また、本発明のうち請求項１０に係るフロントサスペンション装置によれば、アッパリンクと連結部材との連結点が、連結部材と車輪支持部材の取付軸よりも車両外側に配置されているため、当該連結部材を取付けるための車輪支持部材の延長部とホイール，ブレーキロータ等との干渉を回避しながら、アッパリンク長さを長くすることが可能となり、その分だけブッシュの耐久性向上やキャンバ変化の直線課等により操縦安定性を向上させることができる。
【００３８】
また、本発明のうち請求項１１に係るフロントサスペンション装置によれば、ロアリンクを２本のリンクで構成することにより、転舵時のキングピン軸を仮想キングピン軸とすることで、ブレーキロータ等の他部品との干渉を回避しながらキングピン軸を適切に設定することが可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここでは、前左右輪に反転して実施化された本発明のフロントサスペンション装置のうち、特に前左輪のフロントサスペンション装置に代表して説明を行う。勿論、前右輪のそれについては図面を反転し、説明中の「右」を「左」に、「左」を「右」に置換して考えればよい。
【００４０】
図１は、本発明の第１実施形態を示す概略構成を示す斜視図であり、図中、１は、図示されない前輪を回転自在に支持する車輪支持部材としてのナックルであって、中央部に前輪の車軸を挿通支持する円筒部１ａが形成されていると共に、下端部１ｂにボールジョイント３を介してロアリンク４が連結され、上端部１ｃには、回転連結部材５を介してアッパリンク６及びストラット７が連結され、また中央部後方側に突出延長する支持部１ｄにタイロッド８が連結されている。
【００４１】
ロアリンク４は、車幅方向に延長して配設され、その車幅方向外側端がボールジョイント３を介してナックル１の下端部１ｂに回転自在に連結され、内側端が二股に分岐されて夫々の端部が弾性体ブッシュ４ａ，４ｂを介してサスペンションメンバー等の車体側部材１４に連結され、平面からみて凡そＡ字状に形成されている。従って、このロアリンク４では、ナックル１の上下方向の移動即ちバウンド及びリバウンドは許容するが、ナックル１の前後方向の移動に対してはこれを阻止することになる。
【００４２】
回転連結部材５は、図２に示すように、この実施形態では、前記ナックル１の下端部１ｂのボールジョイント３の中心，つまりナックル１とロアリンク４との連結点Ｒを通るキングピン軸の延長線に軸線を一致させるようにして、つまり車両上下方向又は略上下方向に軸線を向けて当該ナックル１の上端部１ｃに配設された図示されない取付軸回りに回転自在に取付けられている。以下、この取付軸の軸線をＬＫ  と表す。この回転連結部材５のうち、図示の符号５ｄが、前記取付軸に回転自在に被嵌されている軸筒であり、この軸筒５ｄの車幅方向外方側にアッパリンク６を支持する支持部５ｅが形成され、且つ車幅方向内方側にストラット７，特にショックアブソーバ１５を支持する支持部５ｆが形成されている。そして、このうち前記アッパリンク６を支持する支持部５ｅには、当該アッパリンク６の軸線に対して直交する略水平方向に延長された軸線を有する，図示されない弾性体ブッシュが介装されている。また、ショックアブソーバ１５を支持する支持部５ｆには、車両の略前後方向に延長されて上下方向への揺動のみが許容される連結軸１０が介装されている。
【００４３】
アッパリンク６は、ほぼ車幅方向に配設された（正確には後述のように車幅方向に配設されていない）一本のＩ型リンクで構成され、その車幅方向外側端に前記回転連結部材５の支持部５ｅ内の弾性体ブッシュに挿通される揺動軸１１が取付けられ、この揺動軸１１を当該回転連結部材５の支持部５ｅ内の弾性体ブッシュに挿通し、その突出端部のネジ部にナット３１を螺合し締付けて、両者を揺動可能に連結する。また、このアッパリンク６の車幅方向内側端は、前記サスペンションメンバ等の車体側部材１４に弾性体ブッシュ１３を介して揺動可能に連結されている。ここで、本実施形態のアッパリンク６は、回転連結部材５の前方側を通り且つ車幅方向外側端が内側端より前方側となるように車幅方向に対して斜めに且つ回転連結部材５の前方側の脇を通って配設されている。また、図１及び図２に示すように、このアッパリンク６と車体側部材１４とを連結する弾性体ブッシュ１３及びこのアッパリンク６と前記回転連結部材５とを連結する弾性体ブッシュの軸方向中心位置，即ち各ブッシュに回転トルクを与えても動かない揺動中心点間を結ぶ軸線（以下、単にアッパリンク軸線とも記す）ＬＵ  が、前記回転連結部材５とナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  に対して交点Ｐを形成するように構成されている。
【００４４】
また、本実施形態では、前記アッパリンク軸線ＬＵ  に対して、このアッパリンク６と車体側部材１４とを連結する前記弾性体ブッシュ１３の軸線及びこのアッパリンク６と前記回転連結部材５とを連結する図示されない前記弾性体ブッシュの軸線の夫々が直交するように構成されている。ちなみに、本実施形態における前記図示されない弾性体ブッシュを介したアッパリンク６と回転連結部材５との連結点Ｑは、図１，図２に示すように、前記ナックル１と回転連結部材５との取付軸の軸線ＬＫ  よりも車両外方側に位置するように構成されている。そして、このアッパリンク６と回転連結部材５との連結点Ｑを含む連結部が、図示されないホイールの内側凹部内に挿入されるように配置されている。
【００４５】
前記ストラット７は、ショックアブソーバ１５とその上部周囲に配設されたスプリング１６とで構成され、ショックアブソーバ１５のシリンダチューブ１５ａの下端に略Ａ字状の支持ブラケット１７が取付けられ、この支持ブラケット１７が、前記回転連結部材５の支持部５ｆに対して車両前後軸回りに連結されていると共に、シリンダチューブ１５ａから上方に突出するピストンロッド１５ｂの上端がマウントラバー１８や取付板１９を介して、ストラットタワー等の車体側部材１４に取付けられている。
【００４６】
このうち、ショックアブソーバ１５のシリンダチューブ１５ａをナックル１の上端部１ｃに連結するための構造について簡潔に説明する。前記略Ａ字状の支持ブラケット１７の二股先端部には、夫々、車両前後方向の軸線を共有する円筒部材１７ａが形成され、その夫々の内部に弾性体ブッシュ１２が内装されている。そして、この弾性体ブッシュ１２の内孔と前記回転連結部材５の支持部５ｆの内孔とを一致させた状態で、これらの内孔内にボルト等からなる前記連結軸１０を挿通し、例えばその突出端部にナットを螺合し締付けてこれらを一体に固定する。これにより、ショックアブソーバ１５と回転連結部材５とは、前記弾性体ブッシュ１２の弾性変形によって若干の全方向揺動を可能とはしているものの、主として車両前後方向の軸回りに回転する以外は、その回転や揺動が規制されている状態で連結されたことになる。
【００４７】
一方、前記スプリング１６は、その上端が、支持プレート２０等を介して前記ストラットタワー等の車体側部材１４に直接取付けられ、その下端は、支持プレート２１を介して前記ショックアブソーバ１５のシリンダチューブ１５ａに直接取付けられている。つまり、このショックアブソーバ１５とスプリング１６とは、例えば図３に示すように、夫々への入力が個別の経路で前記ストラットタワー等の車体側部材１４に入力される入力分離型ストラットを構成する。
【００４８】
そして、本実施形態では、図２に明示するように、前記ショックアブソーバ１５やスプリング１６は、共に前記回転連結部材５とナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  よりも車両内方側に配設されて、ホイール等との干渉が回避されるようにしてあると共に、前記スプリング１６の軸線ＬＳ  は、同図２，つまり車両正面視において前記回転連結部材５とナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  と平行であるものの、このフロントサスペンション装置を模式化した図４，つまり車両側面視においては、スプリング１６の軸線ＬＳ  の方が、前記取付軸の軸線ＬＫ  よりも、その上部が前方に傾いている。つまり、両軸線ＬＳ  ，ＬＫ  は水平面でオフセットされた位置に配置され且つ相互の軸が垂直面で互いに傾斜している状態、換言すれば３次元空間において平行ではないが、交点も持たない，所謂ねじれの位置関係にあり、本実施形態では前記ロアリンク４とナックル１との連結点Ｒを通って，実質的にキングピン軸を形成する前記回転連結部材５とナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  のキャスタ角に対して、前記スプリング１６の軸線ＬＳ  の車両前後方向傾き角は小さく設定されている。更に、本実施形態では図２に明示するように、前記スプリング１６の軸線ＬＳ  が、前記ショックアブソーバ１５とストラットタワー等の車体側部材１４との連結点Ｓを通り、且つ前記ショックアブソーバ１５と回転連結部材５との連結軸１０の軸線ＬＰ  を通る（数学的に正確には当該軸線ＬＰ  と交点を有する若しくは当該軸線ＬＰ  の中心点に相当する両者の連結点を通る）ように設定されている。
【００４９】
さらに、タイロッド８は、図示しないステアリング装置に連結されている。
次に、上記実施形態の作用を説明する。
上記構成を有するサスペンションは、車両の前後方向から見ると、ロアリンク４とアッパリンク６とでダブルウィッシュボーン形式の構成を有し、車幅方向から見るとロアリンク４とストラット７とでストラット形式の構成を有するので、両形式の長所を併せ持ち、短所を解消することができる。
【００５０】
すなわち、ホイールストロークに伴う前輪，即ちナックル１の動きは、前面から見た場合（車両正面視）は、ロアリンク４とアッパリンク６とで規制されて、ダブルウィッシュボーン形式と同じものとなり、横方向から見た場合（車両側面視）は、ロアリンク４とショックアブソーバ１５とによって規制されて、ストラット形式と同じものとなる。また、前輪，即ちナックル１への入力に対しても同様で、前後方向の入力に対してはロアリンク４とストラット８とでその入力を受けるストラット形式と同じになり、横方向への入力に対してはロアリンク４とアッパリンク６とで入力を受けるダブルウィッシュボーン形式と同じになる。
【００５１】
そこで、従来と同様、車両正面視においてアッパリンクを低い位置に配設することにより横方向からの入力に対して高い剛性を得ると共に、車両側面視において事実上のアッパリンクに相当するショックアブソーバの車体側連結点が高い位置となるため、これにより高キャスタ剛性を得ることができると共に、前後入力に対する剛性を低くすることができるから、両者を適切に組合せることによって乗心地と操安性とを両立することができる。また、本実施形態では、前述のようにアッパリンクを低い位置に配設することによってサスペンション装置としての小型化が可能となると共に、それをサスペンションメンバに取付けることによって高剛性化や高精度化等が図れる。
【００５２】
また、車両の旋回時などにナックル１に対して車体内方に向かう横力が作用すると、当該ナックル１の下部はロアリンク４によって車幅方向への移動が規制されているので、当該ナックル１に伝達された横力は前記回転連結部材５に伝達され、従って前記キングピン軸を構成する取付軸の軸線ＬＫ  に作用する。この横力に対しては、前記連結軸１０が車両前後方向に配設されているため、ショックアブソーバ１５を含むストラット７は殆ど抗力を発生しない。一方、前記アッパリンク６の軸線ＬＵ  が、前記ナックル１と回転連結部材５との取付軸の軸線ＬＫ  と交点を有するため、当該アッパリンク軸線ＬＵ  に、前記横力に対抗する大きな抗力を発生することができる。つまり、アッパリンク６と車体側部材１４や回転連結部材５との連結部に配設された各弾性体ブッシュの捩じれによる微小な力を除くと、前記アッパリンク軸線ＬＵ  上には単純に圧縮又は引張の軸力のみが働くため、前記回転連結部材５の取付軸の軸線ＬＫ  回りに当該回転連結部材５を回転させるモーメントは発生しない。但し、前記アッパリンク軸線ＬＫ  が車幅方向に斜めに配設されていることから、前記ナックル１から入力される横力から、前記アッパリンク軸線ＬＫ  に沿った抗力を分力としたとき、車両前後方向に作用する小さな力が分力として発生し、回転連結部材５に作用するが、この力は、前述のように前輪に前後力が作用した際と同様に、ストラット７によって受けられるから、前記アッパリンク６と回転連結部材５との連結点を１点にすることによるキャンバ剛性，横剛性の低下は全くない。
【００５３】
ちなみに、前記従来のフロントサスペンション装置にあっては、アッパリンクの軸力と、ナックルの取付部からの回転連結部材への入力とによって当該回転連結部材を回転させるモーメントが発生し、これを抑制防止するために、アッパリンクと回転連結部材との取付けを車両前後方向の軸回りにのみ回転可能とする必要があり、そのために例えばアッパリンクと回転連結部材とを２点で連結する必要が発生するのである。
【００５４】
一方、ナックル１に前後方向の入力があったときには、ストラット７と回転連結部材５とを連結している連結軸１０が車両前後方向に向いている通常状態では、ナックル１と回転連結部材５との取付軸から当該回転連結部材５に前後方向の入力が作用することになるが、この入力に対しては、ストラット７と回転連結部材５との連結軸１０及びストラット７の上部の車体取付点に作用する反力によって抗することができ、ナックル１が前後方向に変位するのを確実に防止することができる。また、ストラット７と回転連結部材５との連結軸１０が、前記キングピン軸を構成するナックル１と回転連結部材５との取付軸の軸線ＬＫ  回りに回転しようとすると、回転連結部材５とストラット７とが当該軸線ＬＫ  とストラット７の軸線を回転軸として回転することになり、この場合にはアッパリンク６の長さを変更する必要があるが、実際にはアッパリンク６の反力によりこのような回転変位が発生することはない。
【００５５】
また、本実施形態では、アッパリンク６の車幅方向外方端が回転連結部材５の車幅方向外側の支持部５ｅに連結されているので、アッパリンク６の長さを長く設定することができ、これにより、ホイールストロークに伴うキャンバ角変化を適正化したり、各連結点に介装される弾性体ブッシュのねじれ角を低減することによって、ブッシュの耐久性やキャンバ角変化の直線化等を図り、乗心地の向上等を実現したりすることができる。
【００５６】
また、本実施形態では、前記アッパリンク６と回転連結部材５の支持部５ｅとを連結する図示されない弾性体ブッシュ及び当該アッパリンク６と車体側部材１４とを連結する弾性体ブッシュ１３の軸線が、共に前記アッパリンク６の軸線ＬＵ  と直交するように配設されているので、アッパリンク６の軸線方向に作用する力，つまりアッパリンクに軸力が作用した際の弾性体ブッシュの変位量を小さくし、キャンバ剛性や横剛性のバランスをより好適に維持することができる。
【００５７】
また、本実施形態では、前記ナックル１と回転連結部材５との取付軸の軸線ＬＫ  が、同じくナックル１とロアリンク４との連結点であるボールブッシュ３の中心点を通る，即ち当該取付軸の軸線ＬＫ  がキングピン軸に一致しているので、前輪転舵に際してステアリング機構によりタイロッド８を介してナックル１を回転させても、回転連結部材５の取付軸は何ら回転することがなく、従ってアッパリンク６には転舵に伴う入力が作用することはない。
【００５８】
このように、本実施形態では、アッパリンク６を車体側及びナックル１側に対して、夫々１点で連結しながら、キャンバ剛性や横剛性の低下の発生を確実に防止することができるので、特に転舵時のタイヤ，ホイールと取付部との干渉等，レイアウト上の自由度が増すと共に、重量、コストの低減が可能となり、更にストラット７のスプリング１６のバネ定数、弾性体ブッシュ類の弾性係数、或いは各リンクの長さを適宜選定することにより、異なる車種の異なる種類のサスペンションを構成することができ、或いは異なる車種のサスペンションの共用化を図るこも可能となる。
【００５９】
また、本実施形態では、前記図２に示すような入力分離型のショックアブソーバ及びスプリングの支持構造を採用し、これに対して前記スプリング１６の軸線ＬＳ  が、前記ショックアブソーバ１５と回転連結部材５との連結軸ＬＰ  に対して交点を有する構成としたため、車輪に入力される車両重量等の上下力に対し、ショックアブソーバ１５と回転連結部材５との連結軸ＬＰ  回りの回転トルクが、当該ショックアブソーバ１５に曲げ力として入力されることがなく、当該ショックアブソーバのフリクションを低減して乗心地を向上させることができる。
【００６０】
また、これらに加えて本実施形態では、車輪には車両の荷重や、走行時の路面の不整等によって上向きの力が入力されるが、これによりスプリング１６は、それに対する下向きの力をショックアブソーバ１５に加えることで、サスペンションの上下方向の力の釣合いがとれている。このスプリング１６からの下向きの力は、前記ショックアブソーバ１５のシリンダチューブ１５ａを下方に押圧することから、前記支持ブラケット１７，弾性体ブッシュ１２を介して回転連結部材５に入力される。このとき、前記スプリング１６の軸線ＬＳ  と、前記回転連結部材５及びナックル１の取付軸の軸線ＬＫ  が互いに平行でなく且つ交点を有さない，所謂ねじれの位置関係にあるため、前記スプリング１６の力によって回転連結部材５にはナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  回りに回転トルクが発生し、この回転トルクに対しては、回転連結部材５とアッパリンク６との連結部の弾性体ブッシュが撓むことで釣合いを保っている。従って、例えば図５の平面視において、回転連結部材５にはナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  回りに回転トルクが発生し、これによりアッパリンク６との連結部（支持部５ｅ）内の弾性ブッシュが撓むと共に、その反力によって、アッパリンク６の車幅方向外方端には前方向きの力ＦＯＵＴ  が発生し、同時にアッパリンク６の車幅方向内方端には後向きの力ＦＩＮが発生する。このため、図６ａ，ｂに示すように、アッパリンク６は回転連結部材５側，即ちナックル１側が車両前方に移動されるように変位し、本実施形態のように当該アッパリンクの車体側が回転連結部材側より車両後方にあるような場合には、アッパリンク６のナックル１側が前方に移動すると同時に車両内方側に移動するため、車輪にはネガティブキャンバが付き、また前記タイロッド８よりも前方に位置する回転連結部材５及びナックル１の前部が車幅方向内方側に移動されるために車輪にはトーインが付くことになるから、これが車両旋回時の外輪である場合には旋回性能が向上する。
【００６１】
これに対して、アッパリンクの車体側が回転連結部材側より車両前方にある場合には、前述と同様に作用する回転連結部材への回転トルクに対して、アッパリンクの変位の支点が異なるため、車両内外方向には上記と逆方向に動き、車輪の動きも上記と逆になることは明らかである。また、図７に示すように、スプリング１６の軸線ＬＳ  の上部が、車両側面視で回転連結部材５とナックル１との取付軸の軸線ＬＫ  よりも後方に傾いている場合には、同じく前記と逆に、回転連結部材５に反時計回りのトルクが作用し、これによりアッパリンク６の車幅方向外方端は後方に移動して、車輪にはポジティブキャンバとトーアウトが付くことになるから、これらの場合には旋回時の車両の安定性が向上する。
【００６２】
そして、このようなスプリングの反力は、車輪の上下動に伴って増減するが、このスプリング反力のホイールストロークに伴う増減によって、上記と同様に車輪のトー角やキャンバ角等のアライメントを変化させることができることから、主としてサスペンションリンクのレイアウト等により決定されるホイールストロークに伴うキャンバ角変化やトー角変化を、レイアウトの自由度がない場合にも適切に設定することが可能となり、操縦安定性を向上させることができるようになる。
【００６３】
また、本実施形態では、前記アッパリンク６と車体側部材１４との連結部或いはアッパリンク６と回転連結部材５との連結部に弾性体ブッシュを介装したことにより、前述のようにスプリング１６の反力から発生する回転連結部材５からの回転トルクに対して、当該弾性体ブッシュが適切に弾性変形して撓み、当該回転トルクに対して適切な角度変化を得ることができる。また、製造公差等によって、前記アッパリンクの軸線ＬＵ  と回転連結部材５及びナックル１の取付軸の軸線ＬＫ  が厳密な交点を持たない場合であっても、その軸間距離に応じたモーメントを各弾性体ブッシュの捩じれ剛性によって受けることにより、前述と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
なお、前記実施形態にあっては、スプリング１６の軸線ＬＳ  と回転連結部材５及びナックル１の取付軸の軸線ＬＫ  とが常時ねじれの位置関係，つまり互いに平行でなく且つ交点を持たない位置関係としたため、実質的にホイールストロークのない状態でも、車両重量を受けているスプリング１６には反力が発生しており、従って前記回転連結部材５には回転トルクが作用し、当該回転連結部材５とアッパリンク６との連結部の弾性体ブッシュ或いはアッパリンク６と車体側部材１４との連結部の弾性体ブッシュ１３には捩じりに伴う変形が生じる或いは生じようとしている。しかしながら、このスプリング１６の反力による回転連結部材５への回転トルク及びそれに伴うアッパリンク６の変位は、ホイールストロークが発生したときに適切なキャンバ角変化やトー角変化等のアライメント変化を設定するためのものであるから、ホイールストロークのない状態では回転連結部材５に回転トルクが作用しないようにすれば、前記各連結部の弾性体ブッシュには捩じりに伴う変形が生じる或いは生じようとすることがなく、その分だけ耐久性の向上を望むことができ、そのようにするためには、ホイールストロークのない状態で前記スプリング１６の軸線ＬＳ  と回転連結部材５の取付軸の軸線ＬＫ  が互いに平行であるか若しくは交点を持つものとすればよい。
【００６５】
また、前記ロアリンク４を一体のＡアームから二本のリンク部材に分割して構成してもよく、その場合には例えば当該ロアリンク４を構成する二本のリンク部材のうち、車両前方に配設されたほぼＩ型の前方ロアリンク部材を、ほぼ車幅方向に延長して配設し、その車幅方向外側端がボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの前方部位に回転自在に連結し、その内側端を弾性体ブッシュ４ａを介してサスペンションメンバー等の車体側部材１４に連結すると共に、車両後方に配設され、中央部が車両前方に向けて湾曲されたほぼＩ型の後方ロアリンク部材を、全体として車幅方向内側端部が後方に，外側端部が前方になるように斜めに配設し、その車幅方向外側端をボールジョイント等を介してナックル１の下端部１ｂのうちの後方部位に回転自在に連結し、その内側端を弾性体ブッシュ４ｂを介して、同じくサスペンションメンバー等の車体側部材１４に連結する。
【００６６】
この二本のリンク部材からなるロアリンク４によるナックル１の拘束作用そのものについては、これが前記Ａ型ロアリンクを分割したものであると考えて問題はない。但し、ロアリンク４を二本のリンク部材に分割したことにより、ナックル１とこのロアリンク４との実質的な連結点Ｒは、周知のように前方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ直線と、後方ロアリンク部材の車体側連結点及びナックルとの連結点を結ぶ直線との交点になる。従って、車両正面視でのキングピン軸（仮想キングピン軸）は、このロアリンク４とナックル１との実質的な連結点Ｒが車両外方に移動された分だけ、前記第１実施形態よりもキングピン傾角の設定自由度が大きくなる。このことは、例えば前輪駆動車に本実施形態のフロントサスペンション装置を採用し、前記キングピン傾角を大きくして、その路面との交点とタイヤ接地面の中心点との距離，即ち所謂スクラブをネガティブに設定することにより、駆動時のトルクステアによるトーイン変化を抑制したり、何れか一方の前輪にのみ大きな制動力が作用するような制動時の旋回モーメントを打ち消したりして走行安定性を向上することが可能となる。また、勿論、路面からの入力でステアリング装置が共振し、それがステアリングホイールまで伝達されるシミー現象も抑制防止可能であり、それにより乗心地を向上することもできる。
【００６７】
また、前記実施形態では、スプリングからの車体への入力と、ショックアブソーバからの車体への入力とが個別の経路で入力される所謂入力分離型サスペンションについて説明したが、例えば図８に示すようにスプリングからの車体への入力と、ショックアブソーバからの車体への入力とが同一の経路で入力される所謂入力集中型サスペンションにおいても、本願発明は同様の効果を得ることができる。また、この入力集中型サスペンションにおいては、特にスプリング１６の軸線ＬＳ  が、前記ショックアブソーバ１５と車体側部材１４との連結点Ｓを通り、更に前記ショックアブソーバ１５と回転連結部材５との連結軸ＬＰ  に対して交点を通るように配設されるため、車輪に入力される車両重量等の上下力に対して、前記ショックアブソーバ１５と回転連結部材５との連結軸ＬＰ  回りに回転トルクが当該ショックアブソーバ１５に入力されず、ショックアブソーバ１５のフリクションを低減することが可能となり、乗心地を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフロントサスペンション装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のフロントサスペンション装置の車両正面図である。
【図３】図１のフロントサスペンション装置におけるショックアブソーバ及びスプリングの支持構造の説明図である。
【図４】図１のフロントサスペンション装置の概略側面図である。
【図５】図１のフロントサスペンション装置の概略平面図である。
【図６】図１のフロントサスペンション装置による車輪の動きの説明図であり、（ａ）は概略平面図、（ｂ）は概略正面図である。
【図７】本発明のフロントサスペンション装置の異なる実施形態を示す概略側面図である。
【図８】本発明のフロントサスペンション装置の更に異なる実施形態を示すショックアブソーバ及びスプリングの支持構造の説明図である。
【符号の説明】
１はナックル
３はボールジョイント
４はロアリンク
５は回転連結部材（連結部材）
６はアッパリンク
７はストラット
８はタイロッド
１０は連結軸
１１は揺動軸
１２は弾性体ブッシュ
１３は弾性体ブッシュ
１４は車体側部材
１５はショックアブソーバ
１６はスプリング
ＬＫ  は取付軸の軸線
ＬＳ  はスプリングの軸線
【図１】
0003550908.tif 000002
【図２】
0003550908.tif 000003
【図３】
0003550908.tif 000004
【図４】
0003550908.tif 000005
【図５】
0003550908.tif 000006
【図６】
0003550908.tif 000007
【図７】
0003550908.tif 000008
【図８】
0003550908.tif 000009