(57)【要約】【課題】  ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置に特化した問題点を解決し、ロアアームの車体側端部の上下動を抑制し、操縦安定性と乗り心地を両立できるフロントサスペンション装置を提供すること。【解決手段】  フロントサスペンション装置１はＡ型ロアアーム６の後方の軸支部２８において、車体の上下方向に軸心が設定されたブッシュ２４４を介してロアアーム６を軸支している。ブッシュ２４４はストッパ部２４４２ｂを有し、これが軸支部２８に当接することでロアアーム６の端部６ｄの上下動を抑制する。【選択図】  図６
2006182287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体とホイールサポート部材との間に架設されたアッパアーム及びＡ型ロアアームと、
上端が前記車体に、下端が前記Ａ型ロアアームに、それぞれ取り付けられたダンパーと、
を備えたダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置において、
前記車体が、
前記車体の前後方向に離間して設けられ、前記Ａ型ロアアームの２つの車体側端部をそれぞれ軸支する前方軸支部及び後方軸支部を備え、
前記前方軸支部は、車体の前後方向に軸心が設定された第１ブッシュを介して前記Ａ型ロアアームを前記車体に揺動可能に軸支し、
前記後方軸支部は、車体の上下方向に軸心が設定された第２ブッシュを介して前記Ａ型ロアアームを前記車体に揺動可能に軸支し、
前記第２ブッシュが、
車体の上下方向に軸心が設定された内筒と、該内筒の周囲に設けられた弾性体と、を有し、
前記弾性体は、
前記内筒と前記Ａ型ロアアームの端部との間に介在する本体部と、
前記第２ブッシュの軸心と平行な方向に前記本体部に穿設されたスグリ部と、
前記本体部の上下端部においてそれぞれ突出し、前記後方軸支部に当接することで前記後方軸支部に対する前記Ａ型ロアアームの端部の上下動を抑制するストッパ部と、
を有す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】
前記ストッパ部が、平面視で、前記前方軸支部における前記第１ブッシュの軸心線上を延びてい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】
前記フロントサスペンション装置は、
前置き式のステアリングギアユニットと、車幅方向外方かつ斜め前方に延び、前記ステアリングギアユニットと前記ホイールサポート部材とを連結する一対のタイロッドと、を備えた自動車のフロントサスペンション装置であって、
前記ストッパ部が前記車体の前後方向に延びており、
前記スグリ部が前記ストッパ部の両側に２つ設けられ、かつ、車幅方向外方の前記スグリ部が車幅方向内方の前記スグリ部よりも後方に設けられると共に、２つの前記スグリ部が平面視で前記車体の前後方向と所定の角度をなす線上に設けられてい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４】
前記所定の角度が、
平面視で中立時の前記タイロッドと車幅方向とがなす角度と略一致していることを特徴とする請求項３に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項５】
前記ストッパ部は前記後方軸支部に当接する当接面を有し、
該当接面には摩擦を低減する処理がなされていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項６】
前記ストッパ部の端面が、前記内筒の端面と略面一に設定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項７】
前記ストッパ部が前記本体部と別部材であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のフロントサスペンション装置。
【請求項８】
前記ストッパ部と前記本体部との硬度が異なることを特徴とする請求項１乃至７のいず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】
【技術分野】
【０００１】
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ものであり、特に、ダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置におけるブッシュの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車のフロントサスペンション装置では、操縦安定性と乗り心地とを両立させるべく、サスペンションアームの車体側の取り付け部分にブッシュを介在させたものが知られている。ブッシュを介在させることにより、ダンパーが応答しない軽度の入力の緩衝に効果的であり、主に乗り心地の改善に効果的である。また、ブッシュの弾性体にいわゆるスグリ部を設けたものも知られている（例えば特許文献１）。スグリ部の位置により、弾性体に対する入力の方向に対してバネ特性が異なるものとすることができ、操縦安定性と乗り心地との微妙なチューニングを図ることができる。更に、ブッシュの軸方向の設定の仕方として特許文献１のようにサスペンションアームと車体との２つの取り付け部位のうち、その一方の取り付け部位におけるブッシュの軸心を車体の上下方向に設定するものも普及しつつある。このような構成とするとスグリ部との組合せにより、双方の取り付け部位においてブッシュの軸心を車体の前後方向に設定する場合と比べて、車体の前後方向の入力に対してはより軟らかく応答するが、車幅方向の入力に対してはより硬く応答するサスペンションとなる。車体の前後方向の応答性は乗り心地に影響し、車幅方向の応答性は操縦安定性に影響する。従って、一方の取り付け部位におけるブッシュの軸心を車体の上下方向に設定することで操縦安定性と乗り心地とを効果的に両立させることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−７１７３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、このようなブッシュを設けた場合であってもサスペンションの形式により、乗り心地の改善の度合いに差が生じており、特に、一方の取り付け部位におけるブッシュの軸心を車体の上下方向に設定した場合、ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置では、路面からの入力や制動時の初期段階において、特許文献１のようにダンパーの下端がホイールサポート部材に取り付けられるタイプのフロントサスペンション装置よりも乗り心地が劣る現象が見られた。
【０００５】
その原因を探求したところ、ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置ではダンパーの下端部がロアアームの途中の部位に支持されている点に原因があると考えた。つまり、路面からの入力がロアアームのホイール側端部に作用すると、入力に追従していないダンパーの下端の支持位置が支点となって、テコの原理によりロアアームの車体側端部を上方又は下方へ移動させ、これが路面からの入力の初期段階において乗り心地を悪くするものと考えた。この点、特許文献１のようにダンパーの下端がホイールサポート部材に取り付けられるタイプのものでは、ダンパーの下端部がホイールサポート部材に接続されているため、ロアアームに対して上記のようなテコの原理は作用しない。
【０００６】
このようなダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプ特有の課題を解決するものとしては、例えば、ブッシュの弾性体の硬度を硬くして、ロアアームの車体側の端部の上下動を抑制する方法が考えられる。しかし、この解決方法では乗り心地が悪化することは避けられない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置に特化した問題点を解決し、ロアアームの車体側端部の上下動を抑制し、操縦安定性と乗り心地を両立できるフロントサスペンション装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、車体とホイールサポート部材との間に架設されたアッパアーム及びＡ型ロアアームと、上端が前記車体に、下端が前記Ａ型ロアアームに、それぞれ取り付けられたダンパーと、を備えたダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置において、前記車体が、前記車体の前後方向に離間して設けられ、前記Ａ型ロアアームの２つの車体側端部をそれぞれ軸支する前方軸支部及び後方軸支部を備え、前記前方軸支部は、車体の前後方向に軸心が設定された第１ブッシュを介して前記Ａ型ロアアームを前記車体に揺動可能に軸支し、前記後方軸支部は、車体の上下方向に軸心が設定された第２ブッシュを介して前記Ａ型ロアアームを前記車体に揺動可能に軸支し、前記第２ブッシュが、車体の上下方向に軸心が設定された内筒と、該内筒の周囲に設けられた弾性体と、を有し、前記弾性体は、前記内筒と前記Ａ型ロアアームの端部との間に介在する本体部と、前記第２ブッシュの軸心とと平行な方向に前記本体部に穿設されたスグリ部と、前記本体部の上下端部においてそれぞれ突出し、前記後方軸支部に当接することで前記後方軸支部に対する前記Ａ型ロアアームの端部の上下動を抑制するストッパ部と、を有することを特徴とするフロントサスペンション装置が提供される。
【０００９】
本発明では、前記前方軸支部では車体の前後方向に軸心が設定された前記第１ブッシュが用いられ、前記後方軸支部では車体の上下方向に軸心が設定された前記第２ブッシュが用いられる。一方の軸支部のブッシュの軸心を車体の上下方向に設定することで、操縦安定性と乗り心地とを両立できる。ここで、前記後方軸支部の前記第２ブッシュは前記ストッパ部を備える。このため、前記後方軸支部では前記Ａ型ロアアームの端部が上下に移動しようとすると、前記第２ブッシュの前記ストッパ部が前記後方軸支部に当接し、当該上下動が抑制される。前記ストッパ部を前記本体部の上下端部に設けることで、前記弾性体の硬度を硬くする必要もない。従って、本発明では、一方の軸支部のブッシュの軸心を車体の上下方向に設定することで、操縦安定性と乗り心地とを両立できることに加えて、ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置に特化した問題点を解決し、ロアアームの車体側端部の上下動を抑制し、操縦安定性と乗り心地をより効果的に両立できる。
【００１０】
本発明においては、前記ストッパ部が、平面視で、前記前方軸支部における前記前記第１ブッシュの軸心線上を延びていることが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、車体の上下方向の前記Ａ型ロアアームの揺動に対して、前記ストッパ部が抵抗しないようにすることができ、前記ストッパ部を設けても、フロントサスペンション装置の特性にほとんど影響を与えない。
【００１２】
また、本発明において、前記フロントサスペンション装置は、前置き式のステアリングギアユニットと、車幅方向外方かつ斜め前方に延び、前記ステアリングギアユニットと前記ホイールサポート部材とを連結する一対のタイロッドと、を備えた自動車のフロントサスペンション装置であって、前記ストッパ部が前記車体の前後方向に延びており、前記スグリ部が前記ストッパ部の両側に２つ設けられ、かつ、車幅方向外方の前記スグリ部が車幅方向内方の前記スグリ部よりも後方に設けられると共に、２つの前記スグリ部が平面視で前記車体の前後方向と所定の角度をなす線上に設けられていることが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、ステアリングギアユニットを前置き式とすることでエンジン搭載位置を車室側に近づけたフロントミッドシップタイプの自動車において、制動時における車輪のトーアウトを抑制し、アッカーマンジオメトリを維持することができる。特に前記ストッパ部が車体の前後方向に延びており、かつ、前記スグリ部の配置により、制動時における前記Ａ型ロアアームの車体後方への直線的な移動を抑制し、車体後方外方へ移動させる。このため、制動時における車輪のトーアウトを効果的に抑制し、アッカーマンジオメトリを維持することができる。
【００１４】
この場合、前記所定の角度が、平面視で中立時の前記タイロッドと車幅方向とがなす角度と略一致していることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、制動時における車輪のトーアウトをより効果的に抑制することができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記ストッパ部は前記後方軸支部に当接する当接面を有し、該当接面には摩擦を低減する処理がなされていることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、前記ストッパ部と前記後方軸支部との間の摩擦を低減して前記弾性体の前後方向の変形が円滑に行われるようにすることができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記ストッパ部の端面が、前記内筒の端面と略面一に設定されていることが望ましい。
【００１９】
この構成によれば、前記後方軸支部における前記第２ブッシュ及び前記Ａ型ロアアームの端部の組み付けを容易化することができる。
【００２０】
また、本発明においては、前記ストッパ部が前記本体部と別部材であってもよい。
【００２１】
この構成によれば、前記本体部と前記ストッパ部とで異なる特性の弾性材料を採用することができる。
【００２２】
また、本発明においては、前記ストッパ部と前記本体部との硬度が異なってもよい。
【００２３】
この構成によれば、前記ストッパ部と前記本体部との硬度をそれぞれ設定でき、前記Ａ型ロアアームの車体側端部の上下動を抑制しつつ、操縦安定性と乗り心地との両立をより効果的に実現できる。
【発明の効果】
【００２４】
以上述べた通り、本発明によれば、ダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置に特化した問題点を解決し、ロアアームの車体側端部の上下動を抑制し、操縦安定性と乗り心地を両立できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１は本発明の一実施形態に係る自動車のフロントサスペンション装置１を示す斜視図である。このフロントサスペンション装置１は車体側の構成であるサスペンションクロスメンバ２に取り付けられている。このサスペンションクロスメンバ２は車幅方向に延びると共にそのの両側から車体後方に向かって延びるコ字状の前側部材２ａと、前側部材２ａの車幅方向両端部にそれぞれ設けられ、上方に延びる上方部材２ｂと、前側部材２ａの後方で車幅方向に延び、その両端部が前側部材２ａに固定された後側部材２ｃと、を備える。
【００２６】
フロントサスペンション装置１はダブルウィッシュボーンタイプのサスペンション装置であり、車体側の構成であるサスペンションクロスメンバ２と左右のホイールサポート部材８との間に架設されたアッパーアーム４とロアアーム６とを２組備える。ホイールサポート部材８は車輪１７（図３参照）やブレーキディスク１９等を回転自在に支持する部材である。
【００２７】
フロントサスペンション装置１は、また、上端が車体の不図示の部位に、下端がロアアーム６にそれぞれ取り付けられたストラット１０を２組備える。ストラット１０はダンパー１２とコイルスプリング１４を同軸上に配設して構成されている。ストラット１０の下端、つまりダンパー１２の下端はロアアーム６の両端部間の途中の部位においてストラット１０が車両前後方向を揺動中心として揺動自在となるように取り付けられている。
【００２８】
本実施形態の場合、フロントサスペンション装置１は前置き式のステアリングギアユニット１６を備えた自動車に搭載された場合を想定している。ステアリングギアユニットを前置き式とした場合、エンジン搭載位置を車室側に近づけたフロントミッドシップレイアウトが採用でき、自動車の運動性能特に操縦安定性を向上することができる。本実施形態のフロントサスペンション装置１は、このような運動性能が要求される自動車に特に好適である。
【００２９】
ステアリングギアユニット１６はサスペンションクロスメンバ２の前方側で車幅方向に延びるように前方部材２ａに固定されている。ステアリングギアユニット１６としては、ラックピニオン式或いはボールスクリュー式のいずれの操舵装置も採用可能である。ステアリングギアユニット１６と各ホイールサポート部材８との間には車幅方向外方かつ斜め前方に延在してこれらを連結する一対のタイロッド１８が設けられており、ステアリングギアユニット１６によりタイロッド１８を介して車輪を操舵するようになっている。
【００３０】
次に、図２はフロントサスペンション装置１の右前輪側を車体上方から見た平面図であり、図３はフロントサスペンション装置１の右前輪側を車体前方から見た正面図である。なお、図２ではストラット１０が省略されている。また、図２及び図３は右前輪側を図示しており、以下、右前輪側について説明するが左前輪側も同様の構成である。
【００３１】
図２に示すように、アッパアーム４は前方アーム部４ａ及び後方アーム部４ｂを有するＡ型アームであり、その車体側の２つの端部４ｃ、４ｄは、ブッシュ２４１及び２４２を介してサスペンションクロスメンバ２の上方部材２ｂに設けられた軸支部２０及び２２においてそれぞれ軸支されている。軸支部２０及び２２は車体の前後方向に離間して設けられており、ブッシュ２４１及び２４２の軸心は車体の前後方向に設定されている。このため、軸支部２０及び２２は実質的に
アッパアーム４を車体の上下方向に揺動可能に軸支している。各ブッシュ２４１及び２４２はサスペンション装置に用いられる一般的なブッシュを採用できる。アッパアーム４の車輪側の端部４ｅはホイールサポート部材８に取り付けられている。本実施形態では図３に示すようにホイールサポート部材８が上方に延びるアッパアーム連結用の延長部８ａ及び下方に延びるロアアーム連結用の延長部８ｂを備える。アッパアーム４の端部４ｅは延長部８ａの上端部にボールジョイント３０（図２参照）を介して取り付けられている。
【００３２】
ロアアーム６はほぼ車幅方向に延びる前方アーム部６ａ及び車幅方向外方に斜め前方に延びる後方アーム部６ｂを有するＡ型アームであり、その車体側の２つの端部６ｃ、６ｄは、ブッシュ２４３及び２４４を介してサスペンションクロスメンバ２の前方部材２ａに設けられた軸支部２６及び２８においてそれぞれ軸支されている。軸支部２６及び２８は車体の前後方向に離間して設けられており、ブッシュ２４３の軸心は車体の前後方向に設定され、ブッシュ２４４の軸心は車体の上下方向に設定されている。このため、軸支部２６は実質的にアッパーアーム４を車体の上下方向に揺動可能に、軸支部２８は実質的にアッパーアーム４を車体の前後方向に揺動可能に、軸支している。２つの軸支部２６と２８のうち、一方の軸支部２８のブッシュ２４４の軸心を車体の上下方向に設定することで、操縦安定性と乗り心地とを両立できる。
【００３３】
ロアアーム６の車輪側の端部６ｅはホイールサポート部材８に取り付けられている。ロアアーム６の端部６ｅは延長部８ｂの下端部にボールジョイント３０（図２参照）を介して取り付けられている。なお、図３では前方アーム部６ａの図示を省略している。
【００３４】
ブッシュ２４３はサスペンション装置に用いられる一般的なブッシュを採用できる。ブッシュ２４４については本実施形態では以下の構成のブッシュを採用する。図４（ａ）はブッシュ２４４の外観斜視図、図４（ｂ）は図４（ａ）の線ＹＹに沿う断面図、図４（ｃ）は図４（ａ）の線ＺＺに沿う断面図である。
【００３５】
ブッシュ２４４は全体として略円筒状をなしており、取付時に車体の上下方向に軸心が設定される内筒２４４１と、内筒２４４１の周囲に設けられた弾性体２４４２と、弾性体２４４２の周囲に設けられた外筒２４４３と、を備える。本実施形態では、内筒２４４１と外筒２４４３とは金属製の円筒体からなり、内筒２４４１は外筒２４４３よりも小径で、かつ、全長が長く設定されている。弾性体２４４２はゴム等からなり、内筒２４４２と外筒２４４３との間の隙間を埋めるように、両者に固着されている。
【００３６】
弾性体２４４２は内筒２４４１と外筒２４４３を介してロアアーム６の端部との間に介在することになる本体部２４４２ａと、本体部２４４２ａの上下端部においてそれぞれ上下方向に突出したストッパ部２４４２ｂと、を一体に備える。本体部２４４２ａには内筒２４４１の軸心（図３の線Ａ）と平行な方向に穿設された貫通孔であるスグリ部２４４２ｃが設けられている。本実施形態の場合、このスグリ部２４４２ｃが２つ設けられている。
【００３７】
図５は図２の線ＸＸに沿う断面図であり、本実施形態におけるブッシュ２４４の取付部分の構造を示す図である。ロアアーム６の後方アーム部６ｂの車体側端部６ｄは車体上下方向の貫通孔が形成された円筒状に形成され、ここにブッシュ２４４が圧入される。軸支部２８は上下に離間して空隙を形成していると共に車体上下方向に貫通孔が形成されている。そして、ブッシュ２４４が圧入された端部６ｄをこの空隙に挿入し、車体下側からボルト２８ａを軸支部２８の貫通孔とブッシュ２４４の内筒２４４１とを貫通するように挿入して、軸支部２８の車体上側においてナット２８ｂと螺合せしめて締結する。
【００３８】
この構成により、ロアアーム６はボルト２８ａの軸部分を揺動中心軸として車体の前後方向に揺動可能に軸支されることになる。なお、ブッシュ２４４の内筒２４４１の軸心は揺動中心線と同心に配設されていることは言うまでもない。また、軸支部２８とロアアーム６の端部６ｄとの間には上下方向の隙間が形成されており、ロアアーム６の端部６ｄはブッシュ２４４の弾性体２４４２の弾性変形により軸支部２８に対して相対的に上下に一定の範囲で移動することが許容される。更に、弾性体２４４２の弾性変形によりロアアーム６の端部６ｄは軸支部２８に対して相対的に左右前後方向に一定の範囲で移動することが許容される。本実施形態ではスグリ部２４４２ｃを設けているので、ロアアーム６の端部６ｄは軸支部２８に対して相対的に左右前後方向に移動するに際し、その移動方向により弾性体２４４２の弾性変形量が異なるものとなる。
【００３９】
ここで、本実施形態ではブッシュ２４４が弾性体２４４２の本体部２４４２ａの上下端部において突出したストッパ部２４４２ｂが設けられている。このため、ロアアーム６の端部６ｄが軸支部２８に対して相対的に上下に移動しようとするとストッパ部２４４２ｂが軸支部２８に当接し、弾性体２４４２の弾性変形が抑制され、その結果、ロアアーム６の端部６ｄの上下動が抑制されることになる。
【００４０】
次に、本実施形態におけるストッパ部２４４２ｂ及びスグリ部２４４２ｃのレイアウトについて図６を参照して説明する。図６はフロントサスペンション装置１のロアアーム６の周辺構造の平面視図である。まず、ストッパ部２４４２ｂのレイアウトについて説明する。ストッパ部２４４２ｂの形状は種々の形状を採用できるが、本実施形態では平面視で内筒２４４１を跨いで直線帯状に形成されており、かつ、平面視で軸支部２６のブッシュ２４３の軸心線上（線Ｂ上）に延びている。
【００４１】
このように構成することで、車体の上下方向のロアアーム６の揺動に対して、ストッパ部２４４２ｂが抵抗しないようにすることができ、ストッパ部２４４２ｂを設けても、フロントサスペンション装置１の特性にほとんど影響を与えない。つまり、ストッパ部２４４２ｂが揺動中心線Ｂと直交する方向等に延びていた場合、車体の上下方向のロアアーム６の揺動に対してストッパ部２４４２ｂが曲がるため、その曲げの抵抗力が生じるが、本実施形態のようにブッシュ２４３の軸心線上に延びていることで、ストッパ部２４４２ｂの曲げの抵抗力を最小限に抑えることができる。一方、ストッパ部２４４２ｂがブッシュ２４３の軸心線上に延びていることでロアアーム６の車体前後方向の移動が抑制される。このことは後述するように制動時における車輪のトーアウトを効果的に抑制し、アッカーマンジオメトリを維持することに寄与する。
【００４２】
次に、スグリ部２４４２ｃのレイアウトについて説明する。図６に示すように本実施形態ではスグリ部２４４２ｃがストッパ部２４４２ｂの両側に２つ設けられ、かつ、車幅方向外方のスグリ部２４４２ｃが車幅方向内方のスグリ部２４４２ｃよりも後方に設けられている。また、２つのスグリ部２４４２ｃが平面視で車体の前後方向と所定の角度をなす線上に設けられている。詳細には図６に示すように２つのスグリ部２４４２ｃの中心が車体の前後方向（線Ｂ）と角度γをなし、内筒２４４１の軸心を通過する線Ｃ上に設定されている。これらのスグリ部２４４２ｃを設けた部分は、他の部分よりもたわみやすくなる。本実施形態では車幅方向外方のスグリ部２４４２ｃが車幅方向内方のスグリ部２４４２ｃよりも後方に設けられているので、ブッシュ２４４は車体後方外方へ変形し易くなる。更に、本実施形態では２つのスグリ部２４４２ｃが線Ｃ上に設定されているため、ブッシュ２４４がロアアーム６の端部６ｄから力を受けると線Ｃ方向に変形し易くなる。これらのことは後述するように制動時における車輪のトーアウトを効果的に抑制し、アッカーマンジオメトリを維持することに寄与する。
【００４３】
次に、図２を参照してタイロッド１８のレイアウト等について説明する。ホイールサポート部材８は車体前方に延びるタイロッド連結用のナックルアーム８ｃを備え、このナックルアーム８ｃの先端部８ｄに、タイロッド１８の車幅方向外方端部が取り付けられている。タイロッド１８の車幅方向内方端部はステアリングギアユニット１６に取り付けられている。
【００４４】
図２に示すようにタイロッド１８は、平面視で、中立時（ステアリングがニュートラルの時）にタイロッド１８と車幅方向とが角度α（以下、傾斜角という）となるように延在している。この傾斜角αにより、フロントサスペンション装置１のアッカーマンジオメトリを成立させて、操舵時に旋回内輪の切れ角が外輪側の切れ角より大きくなるようにしている。また、図３に示すように、タイロッド１８は、正面視で車幅方向外方に斜め上方に延び、水平線に対し傾斜角βがつけられている。この傾斜角βにより、フロントサスペンション装置１がバンプトーイン特性を有するようにして、バンプしている旋回外輪がトーアウトに向くことを抑制している。
【００４５】
次に、本実施形態のフロントサスペンション装置１の作用について説明する。上述した通り、本実施形態のようなダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置ではダンパー（ストラット１０）の下端部がロアアーム６の途中の部位に支持されているため、路面からの入力がロアアーム６のホイール側端部に作用すると、入力に追従していないダンパーの支持位置が支点となって、テコの原理によりロアアーム６の車体側端部６ｄを上方又は下方へ移動させ、これが路面からの入力の初期段階において乗り心地を悪くするものと考えられる。
【００４６】
この点、本実施形態では軸支部２８においてロアアーム６の端部６ｄが軸支部２８に対して相対的に上下に移動しようとすると、ブッシュ２４４のストッパ部２４４２ｂが軸支部２８に当接し、その上下動が抑制される。ストッパ部２４４２ｂを本体部２４４２ａの上下端部に設けることで、弾性体２４４２の硬度を硬くする必要もない。従って、本実施形態ではダンパーの下端がロアアームに取り付けられるダブルウィッシュボーンタイプのフロントサスペンション装置に特化した問題点を解決し、ロアアーム６の車体側端部の上下動を抑制し、操縦安定性と乗り心地をより効果的に両立できる。
【００４７】
なお、ストッパ部２４４２ｂは図５に示すように必ずしも軸支部２８に常時当接している必要は無く、ロアアーム６の端部６ｄが軸支部２８に対して相対的に上下に移動する際に軸支部２８に当接するように構成されていればロアアーム６の端部６ｄの上下動の抑制について一定の効果が得られる。
【００４８】
尤も、軸支部２８の上下方向の空隙は少なくともブッシュ２４４の高さ分だけ確保されるため、図４（ｂ）に示すようにストッパ部２４４２ｂの端面２４４２ｂ’は、内筒２４４１の端面２４４１’と略面一に設定されていることが望ましい。こうすることで、ブッシュ２４４が圧入されたロアアーム６の端部６ｄを軸支部２８の空隙に挿入する際にストッパ部２４４２ｂを圧縮することなく挿入でき、これらの組み付けを容易化することができる。
【００４９】
また、軸支部２８に対する当接面となる、ストッパ部２４４２ｂの端面２４４２ｂ’には軸支部２８との摩擦を低減する処理がなされていることが望ましい。こうすることでストッパ部２４４２ｂと軸支部２８との間の摩擦を低減して弾性体２４４２の前後方向の変形が円滑に行われるようにすることができ、軸支部２８に対するロアアーム６の端部６ｄの相対的な前後の移動をストッパ部２４４２ｂの軸支部２８に対する当接に起因して阻害することがない。摩擦を低減する処理としては、例えば、端面２４４２ｂ’を平滑化する処理を行うこと、端面２４４２ｂ’に各種塗料等の平滑化剤を塗布すること、が挙げられる。
【００５０】
次に、フロントサスペンション装置１によるアッカーマンジオメトリ等の維持作用について説明する。図７は制動時に車輪１７、サスペンションアーム４、６及びホイールサポート部材８に加わる力及び変位を説明するための説明図である。図８（ａ）及び（ｂ）は制動時のホイールサポート部材８のトーアウト変位を説明するための説明図である。
【００５１】
まず、図７に示すように、制動時には、車輪１７に制動力Ｆが加わり、この制動力Ｆはホイールサポート部材８に伝達され、ホイールサポート部材８には回転モーメント力Ｍが加わる。この回転モーメント力Ｍは、アッパアーム４及びロアアーム６に伝達され、この伝達された力は、アーム４、６の車体側への各軸支部２０、２２、２６、２８のブッシュ２４１乃至２４４を変形させる。その結果、アッパアーム４は車体前方に向けて変位し（図中Ｄ１）、ロアアーム６は車体後方に向けて変位し（図中Ｄ２）、ホイールサポート部材８は、図中Ｄ３のような方向に回転する。
【００５２】
ホイールサポート部材８にこのような回転変位Ｄ３が生じると、タイロッド連結用のナックルアーム８ｃの先端部８ｄは下方側且つ車体後方側に変位する。このため、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、タイロッド１８は先端部８ｄの変位によって、図中仮想線で示すように変位する。即ち、先端部８ｄが下方側且つ車体後方側に変位するので、タイロッド１８の傾斜角（α）は減少し、一方、タイロッド１８自体の長さは変化しないので、先端部８ｄは下方且つ車体後方側に変位すると共に、車幅方向外方にも変位することになる。つまり、タイロッド１８がホイールサポート部材８の車体前方端部に取り付けられていること、及び、タイロッド１８に傾斜角が付けられていることに起因して、制動時には、車輪１７がトーアウト方向に向けて移動してしまうことになる。
【００５３】
ここで、図８（ａ）に示すように、ロアアーム６が制動力Ｆ（図７参照）により、仮想線で示すように車体前後方向の車体後方に向かって真っ直ぐ変位する場合、ロアアーム６のホイールサポート部材８側の端部６ｅは、車体前後方向に向かって真っ直ぐ変位し、車幅方向には変位しない。従って、ホイールサポート部材８は図中仮想線で示すように変位し、その結果、車輪１７はトーアウト方向に移動してしまう。
【００５４】
一方、図６を参照して説明したように、本実施形態では車幅方向外方のスグリ部２４４２ｃが車幅方向内方のスグリ部２４４２ｃよりも後方に設けられているので、ブッシュ２４４が車体後方外方へ変形し易くなる。従って、制動時にロアアーム５の端部６ｅが車体後方に向かって真っ直ぐ変位することを抑制して車体後方外方へ移動させ、制動時のトーアウトを抑制することができる。
【００５５】
更に、本実施形態では２つのスグリ部２４４２ｃの中心が車体の前後方向の揺動中心線Ｂと角度γをなし、内筒２４４１の軸線を通過する線Ｃ上に設定されている。従って、ロアアーム６の端部６ｄは図６の線Ｃの方向に変位しやすくなっている。しかも、図６を参照して説明したように、本実施形態ではストッパ部２４４２ｂが平面視で内筒２４４１を跨いで直線帯状に形成されており、かつ、揺動中心線Ｂと略平行な方向に延びているため、ブッシュ２４４は車体前後方向に変形しずらくなっており、その結果、車体前後方向の荷重の左右に対して、ロアアーム６の端部６ｄは図６の線Ｃの方向により一層変位しやすくなっている。
【００５６】
このため、図８（ｂ）に示すように、端部６ｄは車体後方側に変位すると共に車幅方向外方にも変位する。そして、ロアアーム６の車体前方側の端部６ｃも、このような端部６ｄの変位により車幅方向外方に引っ張られるように変位する。従って、ロアアーム６のホイールサポート部材８側の端部６ｅは、車体前後方向の車体後方に変位すると共に車幅方向外方にも変位する。
【００５７】
そして、２つのスグリ部２４４２ｃの中心が車体の前後方向の揺動中心線Ｂとなす角度γと、中立時におけるタイロッド１８の傾斜角αとを略一致させておくと、図中、仮想線で示すように、ホイールサポート部材８は全体的に車幅方向外方に移動する。このようにして、車輪１７の制動時のトーアウトを抑制することが出来るのである。上記の角度γ、傾斜角αは、例えば、２５度乃至３５度に設定される。
【００５８】
なお、車体前方側の軸支部２６のブッシュ２４３の弾性体を車体後方側の軸支部２８のブッシュ２４４の弾性体２４４２に対し、比較的小さなコンプライアンスとすることで、ロアアーム６が変位する際、車体前方側の軸支部２６を略中心にするような回転も生じる。この回転により、ロアアーム６の車体後方への変位（図７参照）による端部６ｅの車体後方への変位が抑制され、ホイールサポート部材８の回転変位Ｄ３（図７参照）も抑制することができる。その結果、車輪１７の制動時のトーアウトを抑制することもできるのである。
【００５９】
更に、上記の角度γを２５度乃至３５度に設定した場合、０度近傍や９０度近傍に設定した場合よりもブッシュ２４４の車体前後・左右方向の変形量が余り大きくならず、乗り心地と操縦安定性とを向上することができる。
【００６０】
＜他の実施形態＞
上記実施形態ではブッシュ２４４の弾性体２４４２について、本体部２４４２ａとストッパ部２４４２ｂとを同じ材質の一体成形品としたが、本体部２４４２ａとストッパ部２４４２ｂとで、硬度が異なるようにしてもよい。これらの硬度を個別に設定することができればロアアーム６の車体側端部６ｄの上下動を抑制しつつ、操縦安定性と乗り心地との両立をより効果的に実現するチューニングが可能となる。
【００６１】
本体部２４４２ａとストッパ部２４４２ｂとで硬度が異なるようにするためには、例えば、これらを別部材とするのが最も簡易である。図９は本体部２４４２ａとストッパ部２４４２ｂとを別部材で構成したブッシュの例を示す図であり、図９（ａ）は分解断面図、図９（ｂ）は組み立て後の断面図を示す。同図のブッシュ２４４’は、内筒２４４１が３つのパーツ２４４１ｂ、２４４１ｃ、２４４１ｄからなり、それぞれストッパ部２４４２ｂ、本体部２４４２ａ、ストッパ部２４４２ｂが固着されている。本体部２４４２ａの外周には更に外筒２４４３が固着されている。
【００６２】
図９（ａ）に示すようにパーツ２４４１ｂはパーツ２４４１ｃの上部に、パーツ２４４１ｄはパーツ２４４１ｃの下部に、それぞれ嵌合されて内筒２４４１が完成すると同時に、本体部２４４２ａの上下端部にストッパ部２４４２ｂがそれぞれ形成されることになる。ストッパ部２４４２ｂの向きを簡易に整列させる場合には、パーツ２４４１ｂとパーツ２４４１ｃとの嵌合部、並びに、パーツ２４４１ｄとパーツ２４４１ｃとの嵌合部、にそれぞれ溝等を設けておくことで、嵌合時の嵌合位置が規定され、ストッパ部２４４２ｂの向きを簡易に整列させることができる。
【００６３】
図９の例ではストッパ部２４４２ｂと本体部２４４２ａとが別部材となっているため、個別に材料を選択でき、硬度を異なるものとすることができる。ストッパ部２４４２ｂと本体部２４４２ａとの硬度をそれぞれ複数種類用意しておくことで、これらの組合せのバリエーションが増え、様々な弾性特性を有するブッシュを得られる。また、ストッパ部のない、既存のブッシュに対して、ストッパ部を追加することも可能である。なお、図９に示すように本体部２４４２ａとストッパ部２４４２ｂとを別部材とする場合であっても、その硬度が同じものを使用してもよいことは言うまでも無い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動車のフロントサスペンション装置１を示す斜視図である。
【図２】フロントサスペンション装置１の右前輪側を車体上方から見た平面図である。
【図３】フロントサスペンション装置１の右前輪側を車体前方から見た正面図である。
【図４】（ａ）はブッシュ２４４の外観斜視図、（ｂ）は図４（ａ）の線ＹＹに沿う断面図、（ｃ）は図４（ａ）の線ＺＺに沿う断面図である。
【図５】図２の線ＸＸに沿う断面図である。
【図６】フロントサスペンション装置１のロアアーム６の周辺構造の平面視図である。
【図７】制動時に車輪１７、サスペンションアーム４、６及びホイールサポート部材８に加わる力及び変位を説明するための説明図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は制動時のホイールサポート部材８のトーアウト変位を説明するための説明図である。
【図９】ブッシュ２４４の他の実施形態を示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１  フロントサスペンション装置
２  サスペンションクロスメンバ
４  アッパアーム
６  ロアアームと、
８  ホイールサポート部材
１０  ストラット
１２  ダンパー
１４  コイルスプリング
１６  ステアリングギアユニット
１８  タイロッド
２０、２２、２６、２８  軸支部
２４１乃至２４４  ブッシュ
２４１１  内筒
２４２２  弾性体
２４２２ａ  本体部
２４２２ｂ  ストッパ部
２４２２ｂ’  端面（当接面）
２４２２ｃ  スグリ部
２４２３  外筒
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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