(57)【要約】【課題】  本発明はアームを支持するボールジョイントの不感帯を無くすことを課題とする。【解決手段】  ダブルボールジョイント式サスペンション１０は、フロントサスペンションメンバ１２と、スタビライザバー１６と、ショックアブソーバ１８と、スタビライザリンク２０と、フロントサスペンションメンバ１２の左右両側より左右方向に延在する一対のロアアーム２２，２４とを有する。一対のロアアーム２２，２４は、内側端部がジョイント２６，２８を介してフロントサスペンションメンバ１２の左右両側に連結されており、外側端部がボールジョイント３０，３２を介してアクスル３４のキャリア３６に連結されている。一対のロアアーム２２，２４間には、コイルバネ３８が装架されており、コイルバネ３８のバネ力により一対のロアアーム２２，２４を互いに近接する方向に付勢している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持する一対のアームを有し、前記一対のアームの端部をボールジョイントを介して前記車輪の内側に配置された支持部材に連結するダブルボールジョイント式サスペンションにおいて、
前記ボールジョイントに所定の予圧を付与するように前記アームを付勢する付勢部材を設けたことを特徴とするダブルボールジョイント式サスペンション。
【請求項２】
前記付勢部材は、前記一対のアーム間に設けられ、前記一対のアームを互いに近接させる方向に付勢することを特徴とする請求項１に記載のダブルボールジョイント式サスペンション。
【請求項３】
前記一対のボールジョイントは、夫々前記アームに結合された球体と、球体の表面を覆うように形成された球面凹部を有する軸受とから構成されており、前記付勢部材の付勢力により球体同士が近接する方向に付勢されて前記球体が前記球面凹部に押圧されることを特徴とする請求項２に記載のダブルボールジョイント式サスペンション。
【請求項４】
前記付勢部材は、コイルバネであり、該コイルバネの両端が前記一対のアームの外側端部の近傍に設けられた掛止部に掛止されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のダブルボールジョイント式サスペンション。
【請求項５】
前記一対のアームは、前輪を支持するロアアームであることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のダブルボールジョイント式サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダブルボールジョイント式サスペンションに係り、特に車輪を支持する一対のアームがボールジョイントを介して車輪の内側に配されたアクスル側の支持部材に連結されるよう構成されたダブルボールジョイント式サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車輌の操舵輪用サスペンションの一つとして、例えば、前側車輪の内側に配されたアクスルと、外側端部がボールジョイントを介してアクスルのキャリアに連結され内側端部が一方向に回動するジョイントを介して車体に連結された一対のサスペンションアームとを有する所謂ダブルボールジョイント式サスペンションが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このダブルボールジョイント式サスペンションにおいては、一対のロアアームの外側端部がボールジョイントを介してアクスル部のキャリアに連結することにより、乗り心地性及び操縦安定性を向上させる構成としている。また、ボールジョイントは、ロアアームの外側端部に結合された金属製の球体と、アクスルのキャリアに取り付けられ球体を保持する軸受と有し、球体が軸受の内部に形成された球面凹部に嵌合して回動可能に保持される構成になっている。そして、ロアアームは、外側端部がボールジョイントに連結されているので、回動動作の自由度が高くなっており、車輪が上下動に応じてボールジョイントに連結された内側端部を中心として回動する。
【特許文献１】特開平５−９２７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されたダブルボールジョイント式サスペンションでは、例えば、ステアリングホイールの操作により車輪の向きが変更される際に一対のロアアームが連結されたボールジョイントに横方向の荷重がかかり、球体が樹脂製の球面凹部を押圧して球面凹部を弾性変形させながら車輪の向きが変更される。
【０００５】
そのため、車輪を直進方向に向けた状態では、一対のロアアームが連結されたボールジョイントに横方向の荷重がかかっていないので、球体が球面凹部に嵌合して保持されているが、ステアリングホイールの操作角度が所定角度になるまで車輪の向きが変わらないといった不感帯が存在する。
【０００６】
よって、上記従来のダブルボールジョイント式サスペンションでは、運転者がステアリングホイールを回動操作し始めたときに当初車輌の向きが変更されない操作角度があるため、運転者が違和感を感じるという問題があった。
【０００７】
また、ボールジョイントの球面凹部が磨耗した場合には、球体と球面凹部との間に遊びが生じてしてしまい上記不感帯による違和感がより顕著に表れるおそれがあった。
【０００８】
そこで、本発明は上記課題を解決したダブルボールジョイント式サスペンションを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１０】
請求項１記載の発明は、車輪を支持する一対のアームを有し、前記一対のアームの端部をボールジョイントを介して前記車輪の内側に配置された支持部材に連結するダブルボールジョイント式サスペンションにおいて、前記ボールジョイントに所定の予圧を付与するように前記アームを付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、前記付勢部材が、前記一対のアーム間に設けられ、前記一対のアームを互いに近接させる方向に付勢することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、前記一対のボールジョイントが、夫々前記アームに結合された球体と、球体の表面を覆うように形成された球面凹部を有する軸受とから構成されており、前記付勢部材の付勢力により球体同士が近接する方向に付勢されて前記球体が前記球面凹部に押圧されることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、前記付勢部材が、コイルバネであり、該コイルバネの両端が前記一対のアームの外側端部の近傍に設けられた掛止部に掛止されたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、前記一対のアームが、前輪を支持するロアアームであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ボールジョイントに所定の予圧を付与するようにアームを付勢する付勢部材を設けたため、ボールジョイントの微小な遊びを無くしてステアリングホイールを操作して荷重がかかるまでの不感帯による車輪の動作遅れを解消することができる。また、ボールジョイントの磨耗による不感帯も無くすことができ、運転者がステアリングホイールを操作すると同時に車輪の向きが変更させることが可能になり、不感帯の存在による違和感を解消することができる。
【００１６】
また、本発明によれば、付勢部材が一対のアーム間に設けられているので、比較的簡単な構成で一対のアームに対して常に一定の予圧を作用させることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、付勢部材の付勢力によりボールジョイントの球体同士が近接する方向に付勢されて球体が軸受の球面凹部に押圧されるため、球体が常に球面凹部を押圧して変形させた状態に保持されており、ステアリングホイールを操作して荷重がかかるまでの不感帯による車輪の動作遅れを解消することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は本発明になるダブルボールジョイント式サスペンションの一実施例を示す斜視図である。図２はロアアームに取り付け構造の一例を示す平面図である。
【００２０】
図１に示されるように、ダブルボールジョイント式サスペンション１０は、フロントサスペンションメンバ１２と、スタビライザバー１６と、ショックアブソーバ１８と、スタビライザリンク２０と、フロントサスペンションメンバ１２の左右両側より左右方向に延在する一対のロアアーム２２，２４とを有する。
【００２１】
一対のロアアーム２２，２４は、内側端部がジョイント２６，２８を介してフロントサスペンションメンバ１２の左右両側に連結されており、外側端部がボールジョイント３０，３２を介してアクスル３４のキャリア（支持部材）３６に連結されている。
【００２２】
フロント側のロアアーム２２は、横方向に延在するように設けられており、リヤ側のロアアーム２４は湾曲した形状に形成されている。また、一対のロアアーム２２，２４間には、コイルバネ（付勢部材）３８が装架されており、コイルバネ３８のバネ力により一対のロアアーム２２，２４を互いに近接する方向に付勢している。
【００２３】
尚、コイルバネ３８は、寸法の変更によりバネ定数を任意に設定することができるので、ボールジョイント３０，３２にかかる負荷に応じたバネ力を作用させることができる。また、本実施例では、一対のロアアーム２２，２４間にコイルバネ３８を張設した構成であるので、１個の付勢部材で一対のボールジョイント３０，３２に予圧を付与することができ、各アームに対して個別に付勢部材を設けるよりも部品点数を削減することができる。
【００２４】
スタビライザリンク２０は、スタビライザバー１６の両端部と左右のショックアブソーバ１８とを連結するように取り付けられている。また、ショックアブソーバ１８の下端は、ブレーキ装置のディスク３０及びタイヤホイール（図示せず）を支持するアクスル３４のキャリア３６に結合される。そして、アクスル３４のキャリア３６は、ショックアブソーバ１８とロアアーム２２，２４により上下方向に移動可能に支持されている。
【００２５】
図２に示されるように、フロントロアアーム２２は、外側端部がボールジョイント３０を介してキャリア３６の下端に連結され、内側端部が実質的に車輌前後方向に延在する軸線Ｌ１を有するゴムブッシュを含むジョイント２６を介してフロントサスペンションメンバ１２に枢支されている。そのため、フロントロアアーム２２は、ジョイント２６の軸線Ｌ１を中心軸として上下方向に回動可能に支持されている。
【００２６】
また、リヤロアアーム２４は、外側端部がボールジョイント３２を介してキャリア３６の下端に連結され、内側端部が上下方向に延在する中心軸線Ｌ２を有するゴムブッシュを含むジョイント２８を介してフロントサスペンションメンバ１２に連結されている。そのため、リヤロアアーム２４は、ジョイント２８の軸線Ｌ２を中心軸として水平方向に回動可能に支持されている。
【００２７】
ロアアーム２２，２４は、フロントロアアーム２２の軸線Ｌ３、即ちボールジョイント３０の中心とジョイント２６の中心とを結ぶ直線は、リヤロアアーム２４の軸線Ｌ４、即ちボールジョイント３２の中心とジョイント２８の中心とを結ぶ直線と交点Ｐで交差するように取り付けられている。また、キャリア３６には、ナックルアーム（図示せず）が一体に設けられ、当該ナックルアームの先端には、ボールジョイントを介してタイロッド（図示せず）が連結されており、これにより車輌の旋回時には車輪がキャリア３６と共にキングピン軸周りに回動されるようになっている。
【００２８】
上記ジョイント２８は、中心軸線Ｌ２に沿って上下方向に延在しフロントサスペンションメンバ１２に固定された内筒４０と、内筒４０に対し同心に配置されリヤロアアーム２４の内側端部に固定された外筒４２と、内筒と外筒との間に介装されたゴムブッシュ４４とを有している。
【００２９】
コイルバネ３８の一端は、フロントロアアーム２２の側面に設けられた掛止部２２ａに掛止され、コイルバネ３８の他端は、リヤロアアーム２４の側面に設けられた掛止部２４ａに掛止されている。また、掛止部２２ａ，２４ａは、夫々ロアアーム２２，２４の互いに対向する位置に設けられると共に、ボールジョイント３０，３２に近接する位置に設けられている。さらに、掛止部２２ａ，２４ａの離間距離は、コイルバネ３８の自由長よりも所定距離長くなるように設定されている。
【００３０】
そのため、コイルバネ３８は、自由長よりも所定距離長く引っ張られた状態で装着されており、掛止部２２ａ，２４ａを互いに近接する方向に付勢している。そして、コイルバネ３８のバネ力は、後述するようにボールジョイント３０，３２における遊びを無くすための予圧としてボールジョイント３０，３２に作用する。
【００３１】
ボールジョイント３０，３２は、球状に形成されたボール（球体）３０ａ，３２ａと、ボール３０ａ，３２ａが回動可能に嵌合する球面凹部３０ｂ，３２ｂと、球面凹部３０ｂ，３２ｂを保持する軸受３０ｃ，３２ｃとを有する。
【００３２】
ボール３０ａ，３２ａは、例えば、ステンレス等の金属材により形成されており、ロアアーム２２，２４の外側端部に一体的に設けられている。また、球面凹部３０ｂ，３２ｂは、ボール３０ａ，３２ａとの摩擦を軽減するため、摩擦係数の小さい樹脂材（例えば、四フッ化エチレン樹脂等）により形成されており、軸受３０ｃ，３２ｃの内部に保持されている。
【００３３】
ボールジョイント３０，３２は、このようにボール３０ａ，３２ａが軸受３０ｃ，３２ｃの内部で３次元的に回動することができるように構成されており、且つボール３０ａ，３２ａと球面凹部３０ｂ，３２ｂとの摩擦を小さく抑える構成となっている。そして、ボールジョイント３０，３２に近接したロアアーム２２，２４間には、前述したようにコイルバネ３８が張設されているので、ボール３０ａ，３２ａが常に近接する方向に付勢されている。
【００３４】
図３に示されるように、ボールジョイント３０，３２では、コイルバネ３８のバネ力による押圧力Ｆが予圧として作用する。そのため、ボールジョイント３０，３２においては、ボール３０ａ，３２ａが球面凹部３０ｂ，３２ｂに対して押圧力Ｆで一方向（近接方向）に押圧された状態に保持されており、ボール３０ａ，３２ａが球面凹部３０ｂ，３２ｂを弾性変形させて遊びのない状態になっている。
【００３５】
そのため、運転者がステアリングホイールを操作して前輪の向きを変更させる際にボール３０ａ，３２ａが球面凹部３０ｂ，３２ｂを弾性変形させるといった動作がないため、ステアリングホイールを操作して荷重がかかるまでの不感帯がなくなり、前輪の動作遅れを解消することが可能になる。これにより、車輪を余計ながたつきがない状態に支持することができるので、運転者は、ステアリングホイールを操作する際に違和感を感じずに済み、車輌の運転操作を安定的に行える。また、ボールジョイント３０，３２の磨耗による不感帯も無くすことができ、運転者がステアリングホイールを操作すると同時に車輪の向きが変更させることが可能になり、不感帯の存在による違和感を解消することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
上記実施例では、コイルバネを用いて一対のアームを互いに近接する方向に付勢する構成を一例として挙げたが、これに限らず、コイルバネ以外の付勢部材を用いても良いのは勿論である。
【００３７】
また、上記実施例では、一対のアーム間にコイルバネを張設した構成を一例として挙げたが、これに限らず、コイルバネを各アーム毎に設けることでボールジョイントに予圧を付与する構成としても良いのは勿論である。
【００３８】
また、上記実施例では、前輪のサスペンションについて説明したが、本発明を後輪のサスペンションに用いても良いのは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明になるダブルボールジョイント式サスペンションの一実施例を示す斜視図である。
【図２】ロアアームに取り付け構造の一例を示す平面図である。
【図３】ボールジョイントに予圧が作用した状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０  ダブルボールジョイント式サスペンション
１２  フロントサスペンションメンバ
１８  ショックアブソーバ
２２  フロントロアアーム
２２ａ，２４ａ  掛止部
２４  リヤロアアーム
２６，２８  ジョイント
３０，３２  ボールジョイント
３０ａ，３２ａ  ボール
３０ｂ，３２ｂ  球面凹部
３０ｃ，３２ｃ  軸受
３４  アクスル
３６  キャリア
３８  コイルバネ
【図１】
2006193106.tif 000003
【図２】
2006193106.tif 000004
【図３】
2006193106.tif 000005