(57)【要約】【課題】簡単且つ装着容易な構成で、サスペンションアームの入力方向に応じて弾性ブッシュの剛性を適切に調整し得るサスペンションアーム支持装置を提供する。【解決手段】一対のブラケット（３）に両端部が支持される軸部材（４）と、これに装着され、軸部材に支持される内筒（５１）及び外筒（５２）を有すると共に、両者間に一体的に収容され、軸部材の軸芯を中心とする円周方向の少なくとも一部が円周方向で異なる断面積の弾性体（５３）を有する弾性ブッシュ（５）と、その外筒に対し軸部材の軸芯を中心として回転可能に支持され、サスペンションアーム（２）の一端部を構成する支持部材（２０）備える。そして、支持部材と外筒との間の軸部材の軸芯を中心とした相対的回転位置が調整機構（７）によって調整される。【選択図】図１
2018118712.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に固定され、サスペンションアームを支持する一対のブラケットと、
該一対のブラケットに両端部が支持される軸部材と、
該軸部材に装着される弾性ブッシュであって、当該軸部材に支持される内筒及び外筒を有すると共に、該内筒及び外筒の間に一体的に収容され、当該軸部材の軸芯を中心とする円周方向の少なくとも一部が円周方向で異なる断面積の弾性体を有する弾性ブッシュと、
該弾性ブッシュの前記外筒に対し前記軸部材の軸芯を中心として回転可能に支持され、前記サスペンションアームの一端部を構成する支持部材と、
該支持部材と前記外筒との間の前記軸部材の軸芯を中心とした相対的回転位置を調整する調整機構とを備えたことを特徴とするサスペンションアーム支持装置。
【請求項２】
前記弾性体は、前記軸部材の軸芯を中心とする円周方向で断面積が漸増する部分を有することを特徴とする請求項１記載のサスペンションアーム支持装置。
【請求項３】
前記弾性体は、前記軸部材の軸芯を中心として円周方向に延在する空洞部を有することを特徴とする請求項２記載のサスペンションアーム支持装置。
【請求項４】
前記軸部材は、前記内筒を挿通し前記一対のブラケット間に保持される円筒部材を備え、該円筒部材に対し前記内筒が回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のサスペンションアーム支持装置。
【請求項５】
前記調整機構は、
前記支持部材に支持される電気モータと、
該電気モータの出力軸を構成するウォームギヤと、
該ウォームギヤに噛合し、前記軸部材の軸芯を中心に前記外筒と一体的に回転するウォームホイールとを備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のサスペンションアーム支持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の懸架装置におけるサスペンションアームを支持するサスペンションアーム支持装置に関し、特に、弾性ブッシュを介してサスペンションアームの一端を車体に支持するサスペンションアーム支持装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
サスペンション装置に関し、例えば下記の特許文献１には、「アクチュエータなどの駆動装置を使用することなく、タイヤ横力を利用して左右輪のタイヤ舵角を自動的に調整可能とすること」を課題とし（特許文献１の段落〔０００３〕に記載）、「左右の車輪を回転自在に支持する左右の車輪支持部材に連結して当該左右の車輪を転舵するステアリング装置として、ステアリングホイールの操舵に応じて車幅方向に移動するステアリングラックと、そのステアリングラックと左右の車輪支持部材とを連結する左右のタイロッドと、を備える車両に採用され、外端部を上記車輪支持部材に連結すると共に内端部が車両前後方向に離れた複数の車体側取付け部を介して車体に連結されるサスペンションアームを備え、上記複数の車体側取付け部の剛性は異方性を有し、その異方性は、車輪に入力される横力によって、左右の車輪がパラレルジオメトリに近づく方向に変位するように設定されている」構成が提案されており（同段落〔０００４〕に記載）、その一態様が同文献の図１５及び図１６に開示され、弾性ブッシュを構成する弾性体の剛性を、軸心部材を挟んで、車幅方向内側と外側とを変えて車幅方向に異方性を持たせる旨説明されている（同段落〔００４６〕に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４９３５１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に開示された弾性ブッシュにおいては、弾性体の剛性を車幅方向に異方性を持たせたものであるが、初期設定されたばね定数に固定されているため、印加される外力に応じた変位となり、最適なコンプライアンスを得るべく、必要に応じてばね定数を変化させることはできない。これに対し、単に、特許文献１で引用された「アクチュエータなどの駆動装置」を用いたのでは、高価且つ重量増となるので、そのような複雑な駆動装置を必要とすることなく、簡単且つ装着容易な構成で弾性ブッシュの剛性を調整し得ることが望ましい。
【０００５】
そこで、本発明は、簡単且つ装着容易な構成で、サスペンションアームの入力方向に応じて弾性ブッシュの剛性を適切に調整し得るサスペンションアーム支持装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を達成するため、本発明は、車体に固定され、サスペンションアームを支持する一対のブラケットと、該一対のブラケットに両端部が支持される軸部材と、該軸部材に装着される弾性ブッシュであって、当該軸部材に支持される内筒及び外筒を有すると共に、該内筒及び外筒の間に一体的に収容され、当該軸部材の軸芯を中心とする円周方向の少なくとも一部が円周方向で異なる断面積の弾性体を有する弾性ブッシュと、該弾性ブッシュの前記外筒に対し前記軸部材の軸芯を中心として回転可能に支持され、前記サスペンションアームの一端部を構成する支持部材と、該支持部材と前記外筒との間の前記軸部材の軸芯を中心とした相対的回転位置を調整する調整機構とを備えたものである。
【０００７】
上記のサスペンションアーム支持装置において、前記弾性体は、前記軸部材の軸芯を中心とする円周方向で断面積が漸増する部分を有するものとするとよい。例えば、前記弾性体は、前記軸部材の軸芯を中心として円周方向に延在する空洞部を有するものとするとよい。
【０００８】
更に、前記軸部材は、前記内筒を挿通し前記一対のブラケット間に保持される円筒部材を備え、該円筒部材に対し前記内筒が回転可能に支持されている構成とするとよい。そして、前記調整機構は、前記支持部材に支持される電気モータと、該電気モータの出力軸を構成するウォームギヤと、該ウォームギヤに噛合し、前記軸部材の軸芯を中心に前記外筒と一体的に回転するウォームホイールとを備えたものとするとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明のサスペンションアーム支持装置は、一対のブラケットに両端部が支持される軸部材と、軸部材に装着される弾性ブッシュであって、軸部材に支持される内筒及び外筒を有すると共に、内筒及び外筒の間に一体的に収容され、軸部材の軸芯を中心とする円周方向の少なくとも一部が円周方向で異なる断面積の弾性体を有する弾性ブッシュと、弾性ブッシュの外筒に対し軸部材の軸芯を中心として回転可能に支持され、サスペンションアームの一端部を構成する支持部材と、支持部材と外筒との間の軸部材の軸芯を中心とした相対的回転位置を調整する調整機構とを備えたものであるので、簡単且つ装着容易な構成で、弾性体の剛性を連続的に変化させることができ、サスペンションアームの入力方向に応じて弾性ブッシュの剛性を適切に調整することができる。
【００１０】
上記のサスペンションアーム支持装置において、弾性体は、軸部材の軸芯を中心とする円周方向で断面積が漸増する部分を有する構成とすれば、弾性ブッシュの剛性を容易且つ適切に連続的に変化させることができる。この弾性体は、例えば、軸部材の軸芯を中心として円周方向に延在する空洞部を有するものとすれば、容易に構成することができる。
【００１１】
更に、軸部材は、内筒を挿通し一対のブラケット間に保持される円筒部材を備え、円筒部材に対し内筒が回転可能に支持されている構成とすれば、容易に組み付けることができる。そして、調整機構は、支持部材に支持される電気モータと、電気モータの出力軸を構成するウォームギヤと、ウォームギヤに噛合し、軸部材の軸芯を中心に外筒と一体的に回転するウォームホイールとを備えたものとすれば、安価で装着容易な装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム支持装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における弾性ブッシュと調整機構の関係を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に供される弾性ブッシュの側面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム支持装置が車体前後方向の支持部に適用された態様を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム支持装置が横方向アームに適用された態様を示す正面図である。
【図６】サスペンションアーム支持装置に供される弾性ブッシュとして、一定断面の空洞部が存在する部分と中実部分を有する弾性体を備えた一態様を示す断面及び側面図である。
【図７】サスペンションアーム支持装置に供される弾性ブッシュとして、一定断面の空洞部が存在する部分と中実部分を有する弾性体を備えた他の態様を示す断面及び側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。本発明の一実施形態に係るサスペンションアーム支持装置は、図１及び図２に示すように、車体１に固定され、サスペンションアーム２を支持する一対のブラケット３、３と、これらのブラケット３、３に両端部が支持される軸部材４と、この軸部材４に装着される弾性ブッシュ５を備えている。弾性ブッシュ５は、軸部材４に支持される内筒（インナカラーと呼ばれる）５１及び外筒（アウタカラーと呼ばれる）５２を有し、これら内筒５１及び外筒５２の間に弾性体５３が一体的に収容されている。この弾性体５３は、軸部材４の軸芯を中心とする円周方向の少なくとも一部が円周方向で異なる断面積を有するが、その詳細については図２及び図３を参照して後述する。そして、サスペンションアーム２の一端部を構成する支持部材２０が、弾性ブッシュ５の外筒５２に対し軸部材４の軸芯を中心として回転可能に支持されている。更に、支持部材２０と外筒５２との間の軸部材４の軸芯を中心とした相対的回転位置を調整すべく、後述の調整機構７が配設されている。
【００１４】
本実施形態の軸部材４は、図１に示すように、一対のブラケット３、３間に円筒部材４０が介装され、その中空部をボルト４１が挿通し、これに螺合されるナット４２によって一対のブラケット３、３間に締め付け固定されるように構成されている。円筒部材４０の両端にはホルダ４３、４３が圧入固定されており、これらに保持されたスラストワッシャ４４、４４の間で、内筒５１が円筒部材４０に対して回転可能に支持されている。更に、各ホルダ４３には、環状のダストシールＤＳ及び防水シール（例えばＯリング）ＯＲが装着され、円筒部材４０と内筒５１の回転摺動部に対する防塵及び防水機能が確保されている。
【００１５】
本実施形態の弾性体５３は、内筒５１と外筒５２との間に一体成形されたゴム部材（ゴムブッシュ）で構成され、内筒５１は上記のように円筒部材４０に対して回転可能に支持され、外筒５２には支持部材２０が回転可能に支持されている。外筒５２の支持部材２０の両側にはスラストワッシャ２４、２４及びスナップリング２５、２５が装着され、これらによってサスペンションアーム２と弾性ブッシュ５の位置決めが行われる。本実施形態の支持部材２０は、外筒５２を収容する円筒状の本体部２１と、これに一体的に形成されたフランジ部２２、２３を有し、これらに円筒状の第１のケース６１及び第２のケース６２が夫々ボルト固定され、第２のケース６２には円板状の第３のケース６３がボルト固定されている。尚、上記各部材の間には、図１に示すように環状のダストシールＤＳ及び防水シールＯＲが装着されている。
【００１６】
上記の弾性体５３は、図２及び図３に示すように、軸部材４の軸芯を中心として円周方向に延在する空洞部５３ｓを有する。換言すれば、軸部材４の軸芯を中心とする円周方向で断面積が漸増する部分（５３ｃ）を有する。従って、支持部材２０（本体部２１）に対し、弾性ブッシュ５（弾性体５３）が軸部材４の軸芯を中心として相対的に回転すると、その回転位置に応じて、弾性体５３の空洞部５３ｓ、即ち、上記部分（５３ｃ）の断面積が連続的に変化し、ばね定数が変化する。この結果、サスペンションアーム２の入力方向に対する弾性ブッシュ５の剛性が連続的に変化するので、剛性が低い相（図３にＰｓで示す）と剛性が高い相（図３にＰｈで示す）との間で無段階に（あるいは段階的に）弾性ブッシュ５の剛性を調整することができる。この間の状況に関し、図６及び図７を参照して後述する。尚、空洞部５３ｓは、必ずしも図２及び図３に示すように弾性体５３の円周方向中央部に形成する必要はなく、内筒５１あるいは外筒５２側に偏らせて形成することとしてもよい。
【００１７】
そして、上記第２のケース６２と第３のケース６３との間の空間に、本実施形態の調整機構７が収容されている。この調整機構７は、第２のケース６２（及び第３のケース６３）を介して支持部材２０に支持される電気モータ７１と、その出力軸を構成するウォームギヤ７２と、このウォームギヤ７２に噛合し、軸部材４の軸芯を中心に外筒５２と一体的に回転するウォームホイール７３とを備えている。即ち、ウォームホイール７３は外筒５２に圧入されており、ウォームホイール７３が回転駆動されると、外筒５２、弾性体５３及び内筒５１が一体となって軸部材４の軸芯を中心に回転し、支持部材２０に対して相対的に回転駆動される。而して、支持部材２０に対して、軸部材４の軸芯を中心とする弾性体５３の相対的回転位置が調整され、弾性ブッシュ５は所望の剛性に調整される。尚、ウォームホイール７３と第２のケース６２及び第３のケース６３との間には、環状のスラストワッシャ７４、７４が介装され、外筒５２の外周面に当接するように配設されており、これらはウォームギヤ７２に噛合するウォームホイール７３の位置決めと、ウォームホイール７３回転時の軸受として機能する。
【００１８】
前述の構成になる弾性ブッシュ５に対し、サスペンションアーム２の軸方向（車両左右方向）の入力、及びこじり方向（車両前後方向）の入力が付与されるが、弾性ブッシュ５の弾性体５３は調整機構７によって、各入力に対し夫々適切なばね定数（剛性）に調整される。而して、タイヤ（図示せず）からの入力に対し、サスペンションジオメトリに応じて、コンプライアンス、コンプライアンスステア、あるいはブレーキ時のトー角変化、乗り心地等が適切に制御される。
【００１９】
上記のサスペンションアーム支持装置は、例えば図４に示すように、トレーリングアーム、ストラットロッド（ＳＲ）等の、車体前後方向の支持部に適用することができる。例えば、車体の先端に装着されたカメラやレーザセンサ等によって走行路面状態を先行して検知する所謂プレビューシステム（図示せず）が搭載された車両におけるストラットロッド（ＳＲ）の支持部に、上記の支持装置（図４にＳＡで表す）を適用すれば、走行路面の凹凸を通過する前に、弾性ブッシュ５を剛性が低い位相側に調整することによって、ハーシュネスを軽減し、乗り心地を軽減することができる。また、外力によるコンプライアンスステアを制御することも可能であり、例えば制動時に、トーコントロールアームの弾性ブッシュ位相調整によって、一定のコンプライアンスに基づく制御よりもトーイン量を最適に制御して車両の安定性を向上させることができる。
【００２０】
あるいは、図５に示すように、横方向アーム（ＬＡ）の支持部に上記の支持装置（ＳＡ）を適用することによって、外力によるコンプライアンスステアを制御することも可能である。例えばコーナリング時の内外輪のトー角が、サスペンションジオメトリによって同相や逆相にコンプライアンスステアをするように構成されている場合、上記の位相調整によって弾性ブッシュ５の剛性を変化させ、同相や逆相へのステア量を、その状況で最適に制御することによって、一定のコンプライアンスに基づく制御よりも車両の運動性能を安定方向、回頭性を向上させる方向等に制御することができる。
【００２１】
図６及び図７は、一定断面の空洞部５３ｓｘが存在する部分と中実部分を有する弾性体５３ｘを備えた弾性ブッシュ５ｘにおける剛性を対比して説明するもので、各図の（Ａ）に弾性ブッシュ５ｘの断面を示し、各図の（Ｂ）に弾性ブッシュ５ｘの側面を示している。尚、図６及び図７においては、図１及び図２に記載の構成部材に対応する部材の符合に（ｘ）を付しているが、空洞部５３ｓｘは前述の空洞部５３ｓとは異なり、一定幅の円弧形状で一定断面に形成されている。そして、弾性ブッシュ５ｘに付与されるサスペンションアーム２ｘの軸方向（車両左右方向）の入力を（Ｆａ）で示し、こじり方向（車両前後方向）の入力を（Ｆｔ）で示している。
【００２２】
而して、図６においてはサスペンションアーム２ｘの入力（Ｆａ）及び（Ｆｔ）に対し、弾性体５３ｘの剛性（ばね定数）が高いのに対し、図７においては、空洞部５３ｓｘの存在により、サスペンションアーム２ｘの入力（Ｆａ）及び（Ｆｔ）に対し、弾性体５３ｘの剛性が低くなる。従って、例えば弾性ブッシュ５ｘに前述の調整機構７を装着すれば、弾性ブッシュ５ｘの剛性を調整可能に構成することができる。
【符号の説明】
【００２３】
１    車体
２    サスペンションアーム
３    ブラケット
４    軸部材
５    弾性ブッシュ
７    調整機構
２０  支持部材
４０  円筒部材
４３  ホルダ
４４  スラストワッシャ
５１  内筒
５２  外筒
５３  弾性体
５３ｓ  空洞部
６１  第１のケース
６２  第２のケース
６３  第３のケース
７１  電気モータ
７２  ウォームギヤ
７３  ウォームホイール
【図１】
2018118712.tif 000003
【図２】
2018118712.tif 000004
【図３】
2018118712.tif 000005
【図４】
2018118712.tif 000006
【図５】
2018118712.tif 000007
【図６】
2018118712.tif 000008
【図７】
2018118712.tif 000009