(57)【要約】【課題】構造の簡素化を可能とする懸架装置を提供する。【解決手段】車体上下方向に隔てて配置され、一端側が車体側と連結され、他端側が車軸側と連結された一対のリンクと、前記一対のリンク間に配置され、前記一対のリンクの回転により生じる当該リンクの延長方向へのせん断力を受けるエラストマーからなる弾性体とを備えた。【選択図】図１
2018020605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体上下方向に隔てて配置され、一端側が車体側と連結され、他端側が車軸側と連結された一対のリンクと、
前記一対のリンク間に配置され、前記一対のリンクの回転により生じる当該リンクの延長方向へのせん断力を受けるエラストマーからなる弾性体と、
を備えた懸架装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、懸架装置に関し、特に、構造の簡素化を可能とする懸架装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両における懸架装置では、例えば、特許文献１や特許文献２に開示されるように、車体と車輪とを連結するリンクの回転軸を車体の幅方向に設定したトレーリングリンク方式や、特許文献３に開示されるように、リンクの回転軸を車体の前後方向に設定したダブルウィッシュボーン方式などが知られている。このような各懸架方式では、コイルばねやトーションバーなどの金属製のばねによる捩じり力、或いはコイルばねの圧縮力をリンクに付与することで車体を支持するとともに、車体の振動を減衰器により減衰させるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開昭５７−１７６３０９号公報
【特許文献２】特開平７−１０１２１６号公報
【特許文献３】特開２０１４−２２７１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような懸架方式では、リンクに対する金属製ばねの配置や減衰器の配置など構造が複雑となる他、装置自体の重量が増大するとともに、車両における懸架装置の占有空間が大きくなりやすいという問題がある。
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、構造の簡素化を図り、装置自体の重量及び占有空間の削減が可能な懸架装置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】
【０００５】
上記課題を解決するための懸架装置の構成として、車体上下方向に隔てて配置され、一端側が車体側と連結され、他端側が車軸側と連結された一対のリンクと、前記一対のリンク間に配置され、前記一対のリンクの回転により生じる当該リンクの延長方向へのせん断力を受けるエラストマーからなる弾性体とを備える構成とした。
本構成によれば、構造を簡素化でき、装置自体の重量及び車両における占有空間を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る懸架装置の外観図及び分解斜視図である。
【図２】懸架ばねの構成図である。
【図３】操舵動作を示す図である。
【図４】緩衝動作を示す図である。
【０００７】
以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、懸架装置１の一実施形態を示す概略図である。図示の例では、デュボネ方式の懸架装置１を車両の左前輪に適用した場合を示している。同図に示すように、懸架装置１は、例えば、ナックル２と、一対のリンク３；３と、緩衝体５と、車軸部６とを備え、車体から車体幅方向に延長するサスペンションメンバー８に取り付けられる。サスペンションメンバー８は、端部に車体上下方向に延長する貫通孔８Ａを備え、該貫通孔８Ａを介してナックル２が取り付けられる。
【０００９】
図１（ｂ）に示すように、ナックル２は、車体取付部２０と、操舵機構連結部２２と、リンク取付部２３とを備える。車体取付部２０は、上下に離間した状態で同一方向に平行に延長する一対の延長部２１；２１として設けられる。各延長部２１の先端側には、上下方向に貫通する孔２１Ａが同軸上に位置して形成される。上下に離間する延長部２１；２１は、サスペンションメンバー８を挟み込む。具体的には、サスペンションメンバー８の貫通孔８Ａと、延長部２１；２１の孔２１Ａ；２１Ａとを一致させた状態で軸７を挿入することにより、ナックル２がサスペンションメンバー８の端部において回転自在に支持される。なお、軸７は、図外の保持手段によりナックル２からの脱落が防止される。
【００１０】
操舵機構連結部２２は、車体取付部２０を構成する孔２１Ａから所定距離、車体前方に位置し、車体側に突出する板状の突片として設けられる。操舵機構連結部２２は、車体上下方向に貫通する孔２２Ａを有する。当該孔２２Ａには、車両の操舵機構を構成するタイロッド９の先端に設けられた図外のボールジョイントの軸９ｊが貫通し、当該軸９ｊは、ナット９ｎによって締結される。このように、ナックル２が車体取付部２０及び操舵機構連結部２２を介して、それぞれサスペンションメンバー８及びタイロッド９と取り付けられることにより、運転者によるステアリングホイールの操作によって、軸７を回転中心とする車体左右方向への回転制御が可能となる。
【００１１】
リンク取付部２３は、前述の操舵機構連結部２２が突出する面とは反対側の面に形成されたねじ孔２３Ｎ；２３Ｎとして設けられる。ねじ孔２３Ｎ；２３Ｎは、上下方向に所定距離して形成されており、その軸線は、ナックル２が車体に対してニュートラルとなる位置、換言すれば、車両の直進状態において、軸線の延長方向が車体幅方向と一致するように形成される（図３（ｂ）参照）。
【００１２】
リンク３；３は、上下方向に分かれて配置される同一形状からなる部品であって、前後方向の前端側に設けられた車体側取付部３１と、後端側に設けられた車軸側取付部３２と、前後方向の略中間位置に設けられた緩衝体取付部３３とを備える。なお、上下のリンク３；３の形状については適宜変更可能であり、例えば、長さや形状が互いに異なっていても良い。
【００１３】
車体側取付部３１及び車軸側取付部３２は、端部においてそれぞれの軸線が同一方向に延長する筒状に形成される。車体側取付部３１及び車軸側取付部３２にはそれぞれ、図外の円筒状のゴムブッシュ、ゴムブッシュの内周に円筒状の金属製のカラーが設けられ、同一方向に延長する貫通孔３１Ａ；３２Ａが形成される。
【００１４】
緩衝体取付部３３は、車体側取付部３１（車軸側取付部３２）の軸線と、直交方向に貫通する貫通孔３３Ａとして設けられる。本実施形態では、貫通孔３３Ａは、各リンク３に２箇所、リンク３の前後方向に沿うように所定距離離間して設けられる。また、上側に位置するリンク３の緩衝体取付部３３は、下側に位置するリンク３の緩衝体取付部３３よりも車体前側に位置するように設けられる（図２参照）。
【００１５】
リンク３；３は、それぞれボルト１２；１２によりナックルに対して取り付けられる。具体的には、ボルト１２；１２をそれぞれ車体側取付部３１；３１に貫通させ、端部をナックル２に形成されたねじ孔２３Ｎ；２３Ｎに締結することにより、リンク３；３がそれぞれ、ナックル２に対してボルト１２；１２を軸にして回転自在に取り付けられる。また、ナックル２に取り付けられ、ナックル２が車体に対してニュートラルな状態において、リンク３；３は、車体の前後方向に互いに平行に延長する。リンク３；３の車軸側取付部３２にはそれぞれ、車軸部６が取り付けられる。
【００１６】
車軸部６は、車軸６１と、ハブ６２とを備える。車軸６１は、リンク連結部６３と軸部６４とで構成される。リンク連結部６３は、上下方向に離間するねじ穴６３Ｎ；６３Ｎにより構成される。ねじ穴６３Ｎ；６３Ｎ間のピッチ距離は、ナックル２にリンク取付部２３として形成された２つのねじ孔２３Ｎ；２３Ｎ間のピッチ距離と同一に設定される。車軸６１は、ボルト１３；１３によりリンク３；３に対して取り付けられる。具体的には、ボルト１３；１３をそれぞれ車軸側取付部３２；３２に貫通させ、端部を車軸６１に形成されたねじ穴６３Ｎ；６３Ｎに締結することにより、リンク３；３がそれぞれ、車軸６１に対してボルト１３；１３を軸にして回転自在とされる。このように、ナックル２と車軸部６とを一対のリンク３；３を介して連結することにより、ダブルトレーリング方式の懸架装置１が構成される。
【００１７】
軸部６４は、リンク連結部６３が形成された面とは反対側の面から、リンク３の車体側取付部３１及び車軸側取付部３２の軸線と同一方向に延長する。車軸部６がリンク３；３に取り付けられた状態において、軸部６４には、図外のベアリングを介してハブ６２が回転自在に取り付けられる。ハブ６２には、タイヤＴを取り付けるための複数のハブボルト６５が軸部６４の延長方向と平行に設けられる。
【００１８】
図２は、緩衝体５の拡大図である。図２に示すように、上下に対向する一対のリンク３；３の間には、緩衝体５が設けられる。緩衝体５は、ゴム、シリコン等のエラストマーからなる弾性体５０と、一対の取付金具５１；５１とを有する。弾性体５０は、無負荷の自然状態において前後方向の垂直断面が平行四辺形状の平行６面体の形状に成形される。
【００１９】
取付金具５１；５１は、例えば矩形状の板体であって、鉄やアルミニウム合金などの金属で形成された高剛性の部材からなる。取付金具５１；５１の一方の面には、厚さ方向に凹となるねじ穴５１Ｎ；５１Ｎが、上述のリンク３；３に設けられた貫通孔３３Ａ；３３Ａの位置と対応して設けられる。取付金具５１；５１はそれぞれ、弾性体５０の上面５０ａ及び下面５０ｂと対応して配置される。具体的には、ねじ穴５１Ｎが設けられた面とは反対側の面５１ａを上面５０ａ及び下面５０ｂに向けた状態で例えば接着等の固定方法により一体化する。
【００２０】
上記構成からなる緩衝体５は、リンク３；３にそれぞれ設けられた貫通孔３３Ａ；３３Ａにボルト１４を貫通させ、端部をねじ穴５１Ｎに締結することにより３；３間に固定される。なお、図２（ａ）に示すように、取付金具５１；５１を含む緩衝体５の厚みＨは、リンク３；３間を結ぶ垂線の距離Ｌ、即ち、リンク３の延長方向（前後方向）と直交する長さ寸法と等しく設定される。
【００２１】
図４は、懸架装置１の動作を示す図である。同図を用いて懸架装置１の動作について説明する。なお、以下の説明では、上下のリンク３；３を区別するため、下側に位置するリンク３をロアリンク３Ａ、上側に位置するリンク３をアッパーリンク３Ｂとして説明する。図４（ａ）は、緩衝体５の組み付け時の状態、例えば車両が持ち上げられて、タイヤＴが路面に接地していない状態である。このとき緩衝体５の弾性体５０には、各リンク３Ａ；３Ｂからいずれの力も加えられていない自然状態にある。
【００２２】
図４（ｂ）は、静止状態においてタイヤＴが接地した、所謂１Ｇ状態を示している。
この状態において、ロアリンク３Ａ及びアッパーリンク３Ｂは、車重により車軸６１側を軸にして車体側取付部３１；３１側が下向きに回転する。そして、ロアリンク３Ａ及びアッパーリンク３Ｂの回転により、ロアリンク３Ａに固定された取付金具５１は車体前方に移動し、アッパーリンク３Ｂに固定された取付金具５１が車体後方に移動する。このとき、弾性体５０における取付金具５１；５１との接着面である上面５０ａ、及び下面５０ｂには、図４（ｂ）の拡大図の矢印に示すように、各リンク３Ａ；３Ｂの延長方向に沿う逆向きの力Ｆ１；Ｆ２が作用する。
即ち、弾性体５０には、リンク３Ａ；３Ｂの延長方向に沿ったせん断方向の力が生じる。そして、このせん断方向の力が車重と釣り合うように弾性体５０が変形することにより車体を支持する。なお、このとき、ロアリンク３Ａ及びアッパーリンク３Ｂは、ほぼ路面と平行に延長している。
【００２３】
図４（ｃ）は、走行時に段差を超える等の入力があったときの懸架装置１の動作を示している。段差からの入力により、ロアリンク３Ａ及びアッパーリンク３Ｂは、図４（ｂ）に示した状態から、車体側取付部３１；３１側がさらに下向きに回転する。
ロアリンク３Ａ及びアッパーリンク３Ｂの回転により、路面と平行に略水平状態にあったロアリンク３Ａに固定された取付金具５１はより車体前方に移動し、アッパーリンク３Ｂに固定された取付金具５１はより車体後方へ移動する。
このとき、弾性体５０における取付金具５１；５１との接着面である上面５０ａ、及び下面５０ｂには、図４（ｃ）の拡大図の矢印に示すように、力Ｆ１；Ｆ２よりも大きな、リンク３Ａ；３Ｂの延長方向に沿う逆向きの力Ｆ３；Ｆ４が作用する。
即ち、弾性体５０には、リンク３Ａ；３Ｂの延長方向に沿ったより大きなせん断方向の力が生じる。そして、このせん断方向の力が路面からの入力と釣り合うように弾性体５０が変形することにより車体を支持する。
このように、エラストマーからなる弾性体５０に対して、逆向きのせん断方向の力を作用させることにより、エラストマーの変形時に特有の非線形性を抑制し、金属ばねのような緩衝部材として機能させることができる。
例えば、金属製のコイルばねに代えて、エラストマーからなるゴムばねを適用する場合を考える。ゴムばねは、ばね特性として非線形性が強く、ゴムの変形方向によって非線形性の強弱が変わるという特性がある。一方、コイルばねには基本的に非線形性は無いため、ゴムばね特有の非線形性を弱める必要がある。本発明では、ゴムばねとしては非線形性が最も弱まるせん断方向の力を用いているため、ナイトハルト型等従来のゴムばねよりも、非線形性を弱めることが可能となる。
【００２４】
以上説明したように、懸架装置１は、車体の上下方向に隔てて配置され、車体側のナックル２と車軸部６とを連結する一対のリンク３；３を備え、当該一対のリンク３；３の間に、エラストマーからなる弾性体５０を有する緩衝体５を介在させた構成である。そして、弾性体５０に、タイヤＴへの入力によるリンク３；３の回転に伴って生じる車体前後方向のせん断力を作用させて車体を支持する構成である。
よって、重量物となる金属製のコイルばねやトーションバーなどが不要となり、さらにエラストマーからなる弾性体５０は、変形時における粘性力を有するため減衰器を省略することができる。つまり、本実施形態に係る懸架装置１によれば、装置自体の重量及び部品点数を大幅に減じることができると共に、車両における占有空間を削減することができる。
【００２５】
弾性体５０の形状は、平行６面体に限定されず、直方体形状、前後方向の垂直断面が台形形状、リンク３の延長方向に沿う断面形状が、円形、三角形以上の多角形等、適宜変更可能である。
【００２６】
また、弾性体５０を構成するエラストマーは、１の素材で構成しても良く、また、複数の素材を組み合わせて構成しても良い。例えば、剛性率の異なるエラストマーを一対のリンク３；３の間において積層した弾性体としても良い。
【００２７】
また、上記実施形態では、緩衝体５を構成する弾性体５０を取付金具５１；５１を介してリンク３；３の間に介在させるものとして説明したが、弾性体５０をリンク３；３に対して直接接着するようにしても良い。
【００２８】
また、上記実施形態では、懸架装置１をダブルトレーリング方式により構成するものとして説明したが、ダブルリーディング方式や、リンクの回転軸が車体前後方向に延長するダブルウィッシュボーン方式などにも適用することができる。
【符号の説明】
【００２９】
１  懸架装置、３  リンク、５  緩衝体、３１  車体側取付部、
３２  車軸側取付部、５０  弾性体。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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