(57)【要約】【課題】バンプ時におけるスプリングの圧縮量を低減すると共に、客室や荷室の充分なスペースを確保すること。【解決手段】ショックアブソーバ２６の下部側でナックル１２に対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられ、ロアアーム２０に一端が支持されると共に、前記一端における車両前後方向の軸周りにロアアーム２０に対して回動可能に設けられる第１リンクアーム３４と、ナックル１２の車両上下方向の中間部に一端が支持され、他端がショックアブソーバ２６の下端に支持され、ナックル１２及びショックアブソーバ２６に対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第２リンクアーム３６と、第２リンクアーム３６の車両上下方向上側に位置し、ナックル１２及びショックアブソーバ２６のそれぞれに車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第３リンクアーム３８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を回転可能に支持するナックルと、前記ナックルと車体との間に介装され、前記ナックルを揺動自在に支持するロアアームと、前記車体と前記ナックルとの間に掛け渡され、前記車体の衝撃を吸収するショックアブソーバと、前記ショックアブソーバと同軸に配置されるスプリングとを有する車両用サスペンション装置であって、
前記ショックアブソーバの下部側で車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられ、前記ロアアームに一端が支持されると共に、前記一端における車両前後方向の軸周りに前記ロアアームに対して回動可能に設けられる第１リンク部材と、
前記ナックルの車両上下方向の中間部に一端が支持され、他端が前記ショックアブソーバの下端に支持され、前記ナックル及び前記ショックアブソーバに対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第２リンク部材と、
前記第２リンク部材の車両上下方向上側に位置し、前記ナックル及び前記ショックアブソーバのそれぞれに車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第３リンク部材と、
を備えることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項２】
前記第３リンク部材の回動半径が、前記第２リンク部材の回動半径よりも小さくなるように設定されることを特徴とする請求項１記載の車両用サスペンション装置。
【請求項３】
前記ナックルは、前記第２リンク部材及び前記第３リンク部材を取り付けるように延出した延出部を備え、
前記延出部の延出方向と前記第２リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ１）及び前記延出部の延出方向と前記第３リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ２）が、それぞれ、１８０度未満に設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両用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、車両用サスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、ストラット式サスペンションが開示されている。図７に示されるように、このストラット式サスペンション１は、ナックル２と、前記ナックル２に軸着され車両前後方向に互いに隔置された一対のサスペンションアーム（ロアアーム）３ａ、３ｂと、上端がコイルスプリング４を介して車体（アッパサポート）に固定され下端がコネクティングロッド５に固定されたショックアブソーバ６とを有する。
【０００３】
サスペンションアーム３ａには、ボールジョイントを介してキャンバーコントロールリンク７の一端が軸着され、前記キャンバーコントロールリンク７の他端がボールジョイントを介してコネクティングロッド５の下端に軸着されている。
【０００４】
特許文献１に開示されたストラット式サスペンション１では、車体に対して車輪が上方に変位（移動）する、つまりバンプストロークする際、ショックアブソーバ６が圧縮されるため、前記ショックアブソーバ６の下端に固定されるコネクティングロッド５も一体的に上方に変位する。また、ナックル２に連結される一対のサスペンションアーム３ａ、３ｂが、車体側端部を旋回中心として上方に揺動する。
【０００５】
このようにバンプストロークする際、一端がコネクティングロッド５に他端がサスペンションアーム３ａに連結されるキャンバーコントロールリンク７は、コネクティングロッド５及びサスペンションアーム３ａ、３ｂの上方への変位に伴って両者の変位を許容すると共に、コネクティングロッド５の端部を車幅方向内側（図７の矢印Ａ参照）に引き込むように揺動する。
【０００６】
この結果、特許文献１に開示されたストラット式サスペンション１では、バンプストローク時のサスペンションアーム３ａ、３ｂのナックル２側連結点の車幅方向内側への変位量（移動量）に対して、コネクティングロッド５のキャンバーコントロールリンク７側連結点の車幅方向内側への変位量（移動量）を大きくすることができ、バンプストローク時に車輪がネガティブ方向のキャンバー角となるように設定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平４−２３７６１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示されたストラット式サスペンション１では、ナックル２がショックアブソーバ６の下端に固定されたアーム８の先端にボールジョイント９を介して軸着されていることから、サスペンションストローク時において、ショックアブソーバ６と同軸に配置されるコイルスプリング４のスプリングストローク量が、従来のストラット式サスペンションと比較してレバー比分だけ小さくなるが、車輪側に近接して配置されるコイルスプリング４（ショックアブソーバ６）によってこのレバー比が小さく設定されているため、コイルスプリング４のスプリングストローク量が大きくなる。
【０００９】
このように、コイルスプリング４のスプリングストローク量が大きいと、ストローク時にコイルスプリング４の線間（密着余裕）が埋まってしまい、周回して隣接するコイルスプリングが摩擦接触して損傷するおそれがあり、又は異音が発生するおそれがある。これを回避するために、例えば、コイルスプリング４の線間の寸法を増大させると、コイルスプリング４の延出方向に沿った全長を従来と比較して伸長させる必要があり、車体側のスペースに影響を与えて客室や荷室の充分なスペースを確保することが困難となる。
【００１０】
本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、バンプ時におけるスプリングの圧縮量を低減すると共に、客室や荷室の充分なスペースを確保することが可能な車両用サスペンション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】
【００１１】
前記の目的を達成するために、本発明は、車輪を回転可能に支持するナックルと、前記ナックルと車体との間に介装され、前記ナックルを揺動自在に支持するロアアームと、前記車体と前記ナックルとの間に掛け渡され、前記車体の衝撃を吸収するショックアブソーバと、前記ショックアブソーバと同軸に配置されるスプリングとを有する車両用サスペンション装置であって、前記ショックアブソーバの下部側で車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられ、前記ロアアームに一端が支持されると共に、前記一端における車両前後方向の軸周りに前記ロアアームに対して回動可能に設けられる第１リンク部材と、前記ナックルの車両上下方向の中間部に一端が支持され、他端が前記ショックアブソーバの下端に支持され、前記ナックル及び前記ショックアブソーバに対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第２リンク部材と、前記第２リンク部材の車両上下方向上側に位置し、前記ナックル及び前記ショックアブソーバのそれぞれに車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる第３リンク部材とを備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、ナックルとショックアブソーバとの間に、第１リンク部材、第２リンク部材及び第３リンク部材からなるリンク機構を介在させ、例えば、バンプ時において、第２リンク部材及び第３リンク部材の回動領域を大きく確保することができるため、車輪側のナックルのストローク量に対するスプリングのストローク量を低減させることができる。この結果、本発明では、スプリングの線間が埋まってしまうことを抑制することができると共に、スプリングの車体側の取り付け点を従来のストラット式サスペンションと比較して低く設定することができるため、客室・荷室スペースを充分に確保することができる。
【００１３】
また、本発明は、前記第３リンク部材の回動半径が、前記第２リンク部材の回動半径よりも小さくなるように設定されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、車両方向上側に配置された第３リンク部材の回動半径を、車両方向下側に配置された第２リンク部材の回動半径よりも小さく設定することにより、バンプ時にナックルの上端を車幅方向内側に引き込むことができ、ネガティブ方向へのキャンバー変化量を大きくして車両の操縦安定性を向上させることができる。
【００１５】
さらに、本発明は、前記ナックルが、前記第２リンク部材及び前記第３リンク部材を取り付けるように延出した延出部を備え、前記延出部の延出方向と前記第２リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ１）及び前記延出部の延出方向と前記第３リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ２）が、それぞれ、１８０度未満に設定されることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、バンプ時に延出部の延出方向と第２リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ１）及び延出部の延出方向と第３リンク部材との車幅方向内側になす角度（θ２）が、１８０度未満に設定されることにより、それぞれの角度（θ１、θ２）が減少する方向に確実に第２リンク部材及び第３リンク部材を回動させることができる。この結果、例えば、バンプ時において、第２リンク部材及び第３リンク部材の回動領域を大きく確保することにより、車輪側のナックルのストローク量に対するスプリングのストローク量を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、バンプ時におけるスプリングの圧縮量を低減すると共に、客室や荷室の充分なスペースを確保することが可能な車両用サスペンション装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るサスペンション装置の斜視図である。
【図２】（ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図、（ｂ）は、図１の部分拡大側面図である。
【図３】ジョイントの一部切り欠き断面図である。
【図４】図１に示すサスペンション装置のスケルトン図である。
【図５】（ａ）は、本実施形態に係るサスペンション装置を、車両の通常走行状態で正面視した図、（ｂ）は、バンプ時において正面視した図である。
【図６】（ａ）は、比較例に係るサスペンション装置を、車両の通常走行状態で正面視した図、（ｂ）は、バンプ時において正面視した図である。
【図７】従来技術に係るストラット式サスペンションの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係るサスペンション装置の斜視図であり、図２（ａ）は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った横断面図、図２（ｂ）は、図１の部分拡大側面図である。
【００２０】
図１に示されるように、サスペンション装置１０は、タイヤ及びホィール等からからなる車輪Ｗ（図４参照）を回転自在に軸支（支持）するナックル１２と、前記ナックル１２の下端にボールジョイント１４を介して車幅方向外端の一端部が連結され、且つ車幅方向内端の他端部がゴムブッシュジョイント１６を介して車体１８に連結されるロアアーム２０とを含む。なお、図１において、Ｆｒは、車両の前方を示し、Ｒｒは、車両の後方を示している。
【００２１】
この場合、前記ロアアーム２０は、ナックル１２と車体１８との間に介装され、ゴムブッシュジョイント１６を揺動支点として、前記ナックル１２を揺動自在に支持するものである。また、本実施形態では、単体で形成されたＡ型アームからなるロアアーム２０を例示しているが、これに限定されるものではなく、複数の部材で構成するようにしてもよい。
【００２２】
また、サスペンション装置１０は、車体１８とナックル１２との間に掛け渡され、上端に設けられた車体固定部２２が車体１８のアッパサポート２４に固定されて車体１８に付与される衝撃を吸収するショックアブソーバ２６と、有底円筒状に形成され前記ショックアブソーバ２６の下部側に一体的に外嵌されるブラケット２８と、前記ショックアブソーバ２６の外周に沿って螺旋状に延在すると共に、前記ショックアブソーバ２６の軸線と同軸に装着されるコイルスプリング（スプリング）３０と、ショックアブソーバ２６の下方側に位置して前記ショックアブソーバ２６を支持すると共に、前記ショックアブソーバ２６、ロアアーム２０、車輪Ｗ側のナックル１２をそれぞれリンクするリンク機構３２とを有する。
【００２３】
このリンク機構３２は、ショックアブソーバ２６の下部側に設けられたブラケット２８とロアアーム２０とをリンクする第１リンクアーム（第１リンク部材）３４と、ショックアブソーバ２６の下部側に設けられたブラケット２８と車輪Ｗ側のナックル１２とをリンクする第２リンクアーム（第２リンク部材）３６及び第３リンクアーム（第３リンク部材）３８とから構成される。
【００２４】
第１リンクアーム３４は、後記するように、スプリングストロークコントロールリンクとして機能するものである。この第１リンクアーム３４の軸方向に沿った一端部（下端部）は、ジョイントを介してロアアーム２０の膨出部２０ａに連結されると共に、前記ロアアーム２０に対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる。また、第１リンクアーム３４の軸方向に沿った他端部（上端部）は、ジョイントを介して前記ショックアブソーバ２６の下部側に設けられたブラケット２８の膨出部２８ａに連結されると共に、前記ナックル１２に対して車両前後方向の軸周りに回動可能に取り付けられる。
【００２５】
第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８は、それぞれ、ショックアブソーバ２６（ブラケット２８）とナックル１２の延出部１２ａとの間で横方向に沿って所定間隔離間して取り付けられる。この場合、第２リンクアーム３６は、車両上下方向の下側に位置し、第３リンクアーム３８は、車両上下方向の上側に位置するように配設される。
【００２６】
第２リンクアーム３６は、後記するように、キャンバーコントロールリンクとして機能するものである。この第２リンクアーム３６の軸方向に沿った一端部は、ナックル１２の車両上下方向の中間部にジョイントを介して軸支され、他端部は、ショックアブソーバ２６の下部側に設けられたブラケット２８の膨出部２８ｂにジョイントを介して軸支される。従って、第２リンクアーム３６は、ナックル１２及びショックアブソーバ２６に対して車両前後方向の軸周りにそれぞれ回動可能に取り付けられる。
【００２７】
第３リンクアーム３８は、後記するように、キャンバーコントロールリンクとして機能するものである。この第３リンクアーム３８の軸方向に沿った一端部は、ナックル１２の車両上下方向の一端部にジョイントを介して軸支され、他端部は、ショックアブソーバ２６の下部側に設けられたブラケット２８の膨出部２８ｃにジョイントを介して軸支される。従って、第３リンクアーム３８は、第２リンクアーム３６よりも車両上下方向の上側に位置し、ナックル１２及びショックアブソーバ２６に対して車両前後方向の軸周りにそれぞれ回動可能に取り付けられる。
【００２８】
この場合、図２（ｂ）に示されるように、第３リンクアーム３８の軸方向に沿った長さ（一方の連結点から他方の連結点までの長さ）Ｄ２が、第２リンクアーム３６の軸方向に沿った長さ（一方の連結点から他方の連結点までの長さ）Ｄ１よりも短く形成されることにより（Ｄ１＞Ｄ２）、前記第３リンクアーム３８の回動半径は、前記第２リンクアーム３６の回動半径よりも小さくなるように設定される。
【００２９】
本実施形態では、車両方向上側に配置された第３リンクアーム３８の回動半径を、車両方向下側に配置された第２リンクアーム３６の回動半径よりも小さく設定することにより、バンプ時にナックル１２の上端を車幅方向内側に引き込むことができ、ネガティブ方向へのキャンバー変化量を大きくして車両の操縦安定性を向上させることができる。
【００３０】
また、図２（ｂ）に示されるように、ナックル１２の上部側に設けられた延出部１２ａの延出方向Ｃと第２リンクアーム３６の軸線Ｔ１との間で車幅方向内側になす角度θ１及び前記延出部１２ａの延出方向Ｃと第３リンクアーム３８の軸線Ｔ２との間で車幅方向内側になす角度θ２は、それぞれ、１８０度未満に設定される。
【００３１】
本実施形態では、例えば、バンプ時において、延出部１２ａの延出方向と第２リンクアーム３６との車幅方向内側になす角度（θ１）及び延出部１２ａの延出方向と第３リンクアーム３８との車幅方向内側になす角度（θ２）が、１８０度未満に設定されることにより、それぞれの角度（θ１、θ２）が減少する方向に確実に第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８を回動させることができる。この結果、例えば、バンプ時において、第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８の回動領域を大きく確保することにより、車輪Ｗ側のナックル１２のストローク量に対するコイルスプリング３０のストローク量を低減させることができる。この点については、後記で詳細に説明する。
【００３２】
図３は、ジョイントの一部切り欠き断面図である。この場合、リンク機構３２において各リンク点を構成するジョイントは、全て同一構成からなるため、第２リンクアーム３６とナックル１２とを連結するジョイントを例にして以下説明する。
【００３３】
図３に示されるように、ジョイントは、内筒側部材４０ａと、外筒側部材４０ｂと、前記内筒側部材４０ａと前記外筒側部材４０ｂとの間に介装され転動自在に設けられたボールベアリング４２と、内筒側部材４０ａ及び外筒側部材４０ｂを貫通し、第２リンクアーム３６の端部に設けられた二股分岐部４４を締結力によって内筒側部材４０ａに固定するボルト４６及びナット４８とを有する。この場合、ボルト４６及びナット４８の締結力によって第２リンクアーム４４の二股分岐部４４及び外筒側部材４０ｂは、内筒側部材４０ａに対して回動可能に設けられる。
【００３４】
なお、ジョイントを構成するボルト４６は、リンク機構３２を構成する連結点として機能するものであり、図４のスケルトン図、図５及び図６の動作説明図では、説明の便宜上、各ボルト４６を対応する連結点として示している。すなわち、第１リンクアーム３４とロアアーム１２との連結点をＡ１とし、第１リンクアーム３４とショックアブソーバ２６（ブラケット２８）との連結点をＡ２とし、第２リンクアーム３６とナックル１２との連結点をＢ１とし、第２リンクアーム３６とショックアブソーバ２６（ブラケット２８）との連結点をＢ２とし、第３リンクアーム３８とナックル１２との連結点をＣ１とし、第３リンクアーム３８とショックアブソーバ２６（ブラケット２８）との連結点をＣ２として描出している。
【００３５】
本実施形態に係るサスペンション装置１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【００３６】
図５（ａ）は、本実施形態に係るサスペンション装置を、車両の通常走行状態で正面視した図、図５（ｂ）は、バンプ時において正面視した図、図６（ａ）は、比較例に係るサスペンション装置を、車両の通常走行状態で正面視した図、図６（ｂ）は、バンプ時において正面視した図である。
【００３７】
本実施形態に係るサスペンション装置１０では、図５（ｂ）に示されるように、第１リンクアーム３４がスプリングストロークコントロールリンクとして機能し、前記第１リンクアーム３４の下端部がロアアーム２０の車幅方向内側の中間部に取り付けられることにより、サスペンションストローク時におけるロアアーム２０の取付点（Ａ１、１４）の高さが変化して、第１リンクアーム３４との取付点の高さＬ１よりもナックル１２との取付点の高さＬ２が大きくなる（Ｌ１＜Ｌ２）。
【００３８】
このロアアーム２０の取付点（Ａ１、１４）の高さ変化に基づいて、ショックアブソーバ２６とナックル１２との高さ変位差が発生することにより、第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８が図５（ｂ）の矢印方向に揺動して車輪Ｗのネガティブ方向へのキャンバー変化を大きくすることができる。なお、このキャンバー変化量は、キャンバーコントロールリンクとして機能する第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８の連結点間（Ｂ１−Ｂ２間、Ｃ１−Ｃ２間）の軸長さＤ１及びＤ２によって設定される。例えば、図２（ｂ）に示されるように、第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８の連結点間の軸長さＤ１及びＤ２を、Ｄ１＞Ｄ２とし、このＤ１、Ｄ２の軸長さの差（Ｄ１−Ｄ２）が大きい程、キャンバー変化量を大きくすることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、例えば、バンプ時等においてキャンバー変化量を大きく設定することにより、サスペンションのストローク量Ｓに対してコイルスプリング３０の圧縮量（Ｍ１−Ｍ２）を小さく設定することができる。
【００４０】
すなわち、本実施形態では、バンプ時において、ショックアブソーバ２６側を回動中心として第２リンクアーム３６及び第３リンクアーム３８の回動領域を大きく確保することができるため、サスペンションのストローク量Ｓ（車輪Ｗ側のナックル１２のストローク量Ｓ）に対するコイルスプリング３０の圧縮量（Ｍ１−Ｍ２）を低減させることができる。
【００４１】
この結果、本実施形態では、コイルスプリング３０のストローク量（圧縮量）を小さく設定することができることにより、コイルスプリング３０の線間（密着余裕）が広くなるため、コイルスプリング３０の線間が埋まってしまうことを抑制することができると共に、その分だけ車両における車体固定部２２の取り付け高さ位置（スプリングの車体側への取付点）を低く設定することができ、客室・荷室スペースを拡張することができる。
【００４２】
図６は、ショックアブソーバの下端部にナックルを固定した通常のストラット式サスペンションを比較例に係るサスペンション装置として構成したものである。なお、比較例において、本実施形態と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。
【００４３】
この比較例に係るサスペンション装置では、サスペンションのストローク量Ｓに対してコイルスプリング３０の圧縮量（Ｍ１−Ｍ２）が略同等で、Ｓ≒（Ｍ１−Ｍ２）となり、コイルスプリング３０の圧縮量を小さくすることが困難である。すなわち、比較例では、ナックルとショックアブソーバ２６と間に、例えば、リンク機構３２等のサスペンションストローク量Ｓを抑制する機構が何ら設けられておらず、サスペンションのストローク量Ｓがそのまま直接的にコイルスプリング３０に伝達されるため、コイルスプリング３０の圧縮量を低減することが困難である。
【００４４】
このように、本実施形態では、ナックル１２とショックアブソーバ２６との間にリンク機構３２を介在させ、このリンク機構３２を構成する第１〜第３リンクアーム３４、３６、３８からなる複数のアームでショックアブソーバ２６を支持することにより、例えば、バンプ時等におけるコイルスプリング３０の圧縮量を低減し、ネガティブ方向のキャンバー変化量を大きくすることができる。
【００４５】
この結果、本実施形態では、従来からストラット式サスペンションの課題といわれていた客室・荷室スペースの確保と、キャンバー変化による操縦安定性の向上とを好適に両立させることができる。
【符号の説明】
【００４６】
１０    サスペンション装置（車両用サスペンション装置）
１２    ナックル
１２ａ  延出部
２６    ショックアブソーバ
３０    コイルスプリング（スプリング）
３２    リンク機構
３４    第１リンクアーム（第１リンク部材）
３６    第２リンクアーム（第２リンク部材）
３８    第３リンクアーム（第３リンク部材）
【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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