(57)【要約】【課題】  サスペンションのストローク量を確保し、制動時の安定性を向上させることができ、部品点数を削減し軽量化したフロントサスペンション装置を提供する。【解決手段】  サスペンションアームの車体側前後２か所のアーム支持点を車体前後方向の２か所に揺動可能に支持し、かつ前記サスペンションアームの車輪側アーム支持点を、車輪を支持したナックルに固定したフロントサスペンション装置において、前記サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線分αと、前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線分βとを、α＞βとの関係を満たすように形成し、かつ前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂが車軸４より車両前方側に配置されているフロントサスペンション装置。【選択図】        図２
2015009614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションアームの車体側前後２か所のアーム支持点を車体前後方向の２か所に揺動可能に支持し、かつ前記サスペンションアームの車輪側アーム支持点を、車輪を支持したナックルに固定したフロントサスペンション装置において、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線αと、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線βとを、α＞βとの関係を満たすように形成し、かつ前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点が車軸より車両前方側に配置されてい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】
前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両内側に配置され、前記サスペンションアームの揺動軸が前閉じになっ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】
前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアームの揺動軸が車体の水平軸に対し、前方側を上向きに角度をつけて、保持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項４】
前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側のアーム支持点を結ぶ線をステアリングギヤボックスとナックルを繋ぐタイロッドと略平行になるように配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項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、制動時の安定性を向上させることができ、部品点数を削減し軽量化することができるフロントサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、トラックやバンなどの商用車の場合、前輪の車軸後方にエンジンや補機類を搭載するため、車軸より前側のオーバーハング床下を有効に利用するため、サスペンションを車軸より前に搭載するレイアウトが多く取られている。このレイアウトは、商用車に限らず乗用車でも採用される場合もある。
その場合、車体前側のアーム支持点がフロントオーバーハングに置かれた設計となる。
そのようなレイアウトとした場合、制動時に発生する力が、サスペンションアーム前側が車両外側に開く動きを発生させ、タイヤのトー角度が外開き（トーアウト）になる変化が顕著になり、車両の安定性が低下する恐れがあった（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４３５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
また、タイヤのトー変化を抑えられるアームとサスペンションフレームとの支持点が車軸を跨ぐように位置する構造、たとえば乗用車に多く採用されるサスペンションアームだと、サスペンションがストロークした場合に、車軸とサスペンションアームが干渉する恐れがあり、ストロークが規制される。
特に、トラックなどの商用車両の場合、サスペンションのストロークを多くする設計が必要となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決し、サスペンションのストローク量を確保し、制動時の安定性を向上させることができ、部品点数を削減し軽量化したフロント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】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、サスペンションアームの車体側前後２か所のアーム支持点を車体前後方向の２か所に揺動可能に支持し、かつ前記サスペンションアームの車輪側アーム支持点を、車輪を支持したナックルに固定したフロントサスペンション装置において、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線αと、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線βとを、α＞βとの関係を満たすように形成し、かつ前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点が車軸より車両前方側に配置されていることにある。
また、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両内側に配置され、前記サスペンションアームの揺動軸が前閉じになっていることにある。
さらに、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアームの揺動軸が車体の水平軸に対し、前方側を上向きに角度をつけて、保持されていることにある。
またさらに、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側のアーム支持点を結ぶ線をステアリングギヤボックスとナックルを繋ぐタイロッドと略平行になるように配置したことにある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると以下の効果を奏する。
サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点が車軸より車両前方側に配置されているので、車軸の下側に構造物が存在しないため、ストローク時の車軸の稼動範囲を広く確保できる。
前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両内側に配置され、前記サスペンションアームの揺動軸が前閉じになっているので、サスペンションアームの揺動軸が前閉じのレイアウトとなることができることから、制動時にサスペンションアーム車両外側のタイヤに車両後向きの力が働いた場合に発生する後ブッシュを中心にサスペンションアームを車両外側に回転させる動きを軽減することができる。それにより、タイヤのトー角度が車両外向きに開く変化、所謂、トーアウト変化を軽減でき、制動時の車両挙動が不安定になるのを低減することができる。
また、前側支持点が車両内側に位置することでサスペンションアーム前方の空間を広く取ることができ、タイヤの切れ角を大きく設定することができ、回転半径を小さく、操縦性能が向上する。
さらに、揺動軸に上向きの角度をつけることで、制動時にフロントサスペンションが沈み込み易くすることができる。それにより早めにフロントを下げる、所謂、ノーズダイブすることで、早期にスプリングと同軸のショックアブソーバに内装されたバンプストッパーを働かせ、リヤ側がリフトするのを低減することができ、所謂、ジャックナイフ現象やリヤロックの発生を抑制し、車両の挙動が不安定になるのを低減することができる。
すなわち、軽の商用車の場合、空荷の際、リヤ側が軽く、重心が車軸よりも高く、車両前方に位置しているため、フロント側の制動が効きすぎると、リヤ側がリフトしやすくなる。しかし、本案によりフロント側を沈みやすくし、早期にバンプストッパーを働かせて、バネ剛性を高めることで、急ブレーキ時にフロント側が逃げるようになり、リヤ側が浮き上がりにくくなる。
また、車体側の後側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線をステアリングギヤボックスとナックルをつなぐタイロッドと略平行になるようにレイアウトし、サスペンションがストロークした際のタイヤのトー角度の変化量が小さくなるようにすることができ、路面の凹凸を乗り越える場合や制動時などサスペンションがストロークした際に車両の挙動が不安定になりにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態によるフロントサスペンション装置を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態によるフロントサスペンション装置を示す底面図である。
【図３】本発明の実施の形態によるフロントサスペンション装置を示す斜め前方から見た斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態によるフロントサスペンション装置を示す前方から見た正面図である。
【図５】サスペンションフレームとサスペンションアームの取付部を示す底面図である。
【図６】サスペンションアームの傾きを示す正面図である。
【図７】サスペンションフレームとサスペンションアームを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら、詳細に説明する。
図１ないし図７はフロントサスペンション装置とその周辺部品を示したもので、サスペンションフレーム１は、図示しない車体側フレームに取り付けられている。このサスペンションフレーム１は、平面視で、四角形の枠状に構成されており、前部側車幅方向に配設されたフロントクロスメンバ１１と、後部側車幅方向に配設されたリヤクロスメンバ１２と、これらフロントクロスメンバ１１およびリヤクロスメンバ１２の左右の両端相互をそれぞれ繋ぐ左右の前後方向に設けられた一対のサイドメンバ１３とで構成されている。
【００１０】
図１および図２において、２は前記サスペンションフレーム１の一対のサイドメンバ１３の前後部に揺動可能に軸支された左右のサスペンションアームである。これらサスペンションアーム２は、板金製で、それぞれ車体前端から車体後方に向けて車幅方向外側に広がるように円弧状に形成され、この円弧状部２ａの略中間位置に車体内側に向けて延出した延出部２ｂを設けてアーム本体２０が形成されている。アーム本体２０の円弧状部２ａの前端部と、延出部２ｂの先端部には、前記サイドメンバ１３の前後端部に軸支された前部側揺動軸２１ａと、後部側揺動軸２１ｂが設けられて、サスペンションアーム２の車体側前後２か所のアーム支持点Ａ，Ｂを構成している。前側アーム支持点Ａとしての前部側揺動軸２１ａは、サイドメンバ１３の前端部に、ブッシュを介して上下方向の支持軸により揺動可能に軸支され、後側アーム支持点Ｂとしての後部側揺動軸２１ｂは、サイドメンバ１３の後端部に、ブッシュを介して車体前後方向の支持軸により揺動可能に軸支されている。
【００１１】
前記アーム本体２０の円弧状部２ａの後端部には、図３および図４に示すように、車輪軸を支持したナックルアーム３に固定する軸支部２１ｃが設けられ、タイヤが装着された車輪側を支持するサスペンションアーム２の車輪側アーム支持点Ｃを構成している。ナックルアーム３には、タイヤを備えた車輪を装着した車輪軸が回転可能に軸支され、車輪軸には、ドライブシャフトとなる車軸４が連結されている。車軸４にはディファレンシャルギヤボックス５を介してエンジン（図示せず）からの動力が伝達される。
【００１２】
図２に示すように前記サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線αと、前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線βは、α＞βとの関係を満たすように形成されている。また、前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂは、車軸４より車両前方側に配置されており、サスペンションアーム２の揺動に伴って、車軸４に接触する不具合を防止している。
【００１３】
また、図５に示すように前記サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａは、車体側の後側アーム支持点Ｂよりも車両内側に配置され（Ｌ１＜Ｌ２）、前記サスペンションアーム２の揺動軸は前閉じＬ３に構成されている。
さらに、図６に示すように前記サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａは、車体側の後側アーム支持点Ｂよりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアーム２の揺動軸２２が車体の水平に対し、前方側を上向きに角度θをつけて、保持されている。
【００１４】
前記左右のナックルアーム３には、図３に示すように、それぞれタイロッド６を介してステアリングギヤボックス７が連結されており、このステアリングギヤボックス７には、操舵軸８が連結されている。こうして、ステアリングの操作によって、操舵軸８、ステアリングギヤボックス７およびタイロッド６を介してナックルアーム３を操舵し、タイヤの向きを変えるものである。９はスタビライザーである。ナックルアーム３には、上端を車体側に支持されたショックアブソーバ３１およびスプリング３２の下端部が支持されており、それぞれ左右の車輪を懸架している。ショックアブソーバ３１はスプリング３２と同軸に設けられており、ショックアブソーバ３１の内部にはバンプストッパー（図示せず）が内装されている。
【００１５】
上記構成によると、左右の車輪は、サスペンションアーム２を介してサスペンションフレーム１に揺動可能に支持されている。サスペンションアーム２は車体側前後２か所のアーム支持点Ａ，Ｂにより揺動可能に支持されている。
サスペンションアーム２のアーム本体２０は、車体前端から車体後方に向けて車幅方向外側に広がるように円弧状に形成され、この円弧状部２ａの略中間位置に車体内側に向けて延出した延出部２ｂを設けて構成され、アーム本体２０の円弧状部２ａの前端部と、延出部２ｂの先端部には、前記サイドメンバ１３の前後端部に軸支された前部側揺動軸２１ａと、後部側揺動軸２１ｂが設けられて、サスペンションアーム２の車体側前後２か所のアーム支持点Ａ，Ｂを構成している。また、前記アーム本体２０の円弧状部２ａの後端部には、車輪軸を支持したナックルアーム３に固定する軸支部２１ｃが設けられ、車輪側を支持するサスペンションアーム２の車輪側アーム支持点Ｃを構成している。
サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂは、車軸４より車両前方側に配置されており、サスペンションアーム２の揺動に伴って、車軸４に接触する不具合を防止することができる。このように、車軸４の下側に構造物が存在しないため、ストローク時の車軸４の稼動範囲を広く確保できる。
【００１６】
サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａは、車体側の後側アーム支持点Ｂよりも車両内側に配置され（Ｌ１＜Ｌ２）、前記サスペンションアーム２の揺動軸２２は前閉じＬ３に構成されているので、サスペンションアーム２の揺動軸２２が前閉じのレイアウトとなることができることから、制動時にサスペンションアーム２の車両外側のタイヤに車両後向きの力が働いた場合に発生する後ブッシュを中心にサスペンションアーム２を車両外側に回転させる動きを軽減することができる。それにより、タイヤのトー角度が車両外向きに開く変化、所謂、トーアウト変化を軽減でき、制動時の車両挙動が不安定になるのを低減することができる。
また、前側アーム支持点Ａが車両内側に位置することでサスペンションアーム２前方の空間を広く取ることができ、タイヤの切れ角を大きく設定することができ、回転半径を小さく、操縦性能が向上する。
【００１７】
サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａは、車体側の後側アーム支持点Ｂよりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアーム２の揺動軸２２が車体の水平に対し、前方側を上向きに角度θをつけて、保持されているので、揺動軸に上向きの角度をつけることで、制動時にフロントサスペンションが沈み込み易くすることができる。それにより早めにフロントを下げる、所謂、ノーズダイブすることで、早期にスプリング３２と同軸のショックアブソーバ３１に内装されたバンプストッパーを働かせ、リヤ側がリフトするのを低減することができ、所謂、ジャックナイフ現象やリヤロックの発生を抑制し、車両の挙動が不安定になるのを低減することができる。
すなわち、軽の商用車の場合、空荷の際、リヤ側が軽く、重心が車軸よりも高く、車両前方に位置しているため、フロント側の制動が効きすぎると、リヤ側がリフトしやすくなる。しかし、本案によりフロント側を沈みやすくし、早期にバンプストッパーを働かせて、バネ剛性を高めることで、急ブレーキ時にフロント側が逃げるようになり、リヤ側が浮き上がりにくくなる。
【００１８】
また、車体側の後側アーム支持点Ｂと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線をステアリングギヤボックス７とナックルアーム３をつなぐタイロッド６と略平行になるようにレイアウトし、サスペンションがストロークした際のタイヤのトー角度の変化量が小さくなるようにすることができることから、路面の凹凸を乗り越える場合や制動時などサスペンションがストロークした際に、車両の挙動が不安定になるのを防ぐことができる。
このように、本発明によれば、制動時の安定性を向上させることができ、部品点数を削減し軽量化を図ることができるフロントサスペンション装置を提供することができる。
【００１９】
なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、例えば、制動時の安定性を向上させることができ、部品点数を削減し軽量化することができるものであれば、サスペンションアーム２としては、種々の形状のものを使用することができる。サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂは、車軸４より車両前方側に配置されていれば、サスペンションアーム２の揺動に伴って、車軸４に接触する不具合を防止することができるので、各種の形状のサスペンションアーム２を用いることができる。その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２０】
１  サスペンションフレーム
２  サスペンションアーム
３  ナックルアーム
４  車軸
６  タイロッド
７  ステアリングギヤボックス
１３  サイドメンバ
２０  アーム本体
２１ａ  前部側揺動軸
２１ｂ  後部側揺動軸
２２  揺動軸
Ａ  前側アーム支持点
Ｂ  後側アーム支持点
Ｃ  車輪側アーム支持点
【図１】
2015009614.tif 000003
【図２】
2015009614.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2015009614.tif 000008
【図７】
2015009614.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成26年2月7日(2014.2.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サスペンションアームの車体側前後２か所のアーム支持点を車体前後方向の２か所に揺動可能に支持し、かつ前記サスペンションアームの車輪側アーム支持点を、車輪を支持したナックルに固定したフロントサスペンション装置において、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線分αと、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線分βとを、α＞βとの関係を満たすように形成し、かつ前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点が車軸より車両前方側に配置されてい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】
前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両内側に配置され、前記サスペンションアームの揺動軸が前閉じになっ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】
前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアームの揺動軸が車体の水平軸に対し、前方側を上向きに角度をつけて、保持されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフロントサスペンション装置。
【請求項４】
前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側のアーム支持点を結ぶ線をステアリングギヤボックスとナックルを繋ぐタイロッドと略平行になるように配置したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のフロントサスペンション装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、サスペンションアームの車体側前後２か所のアーム支持点を車体前後方向の２か所に揺動可能に支持し、かつ前記サスペンションアームの車輪側アーム支持点を、車輪を支持したナックルに固定したフロントサスペンション装置において、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線分αと、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側アーム支持点を結ぶ線分βとを、α＞βとの関係を満たすように形成し、かつ前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点が車軸より車両前方側に配置されていることにある。
また、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両内側に配置され、前記サスペンションアームの揺動軸が前閉じになっていることにある。
さらに、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の前側アーム支持点が、車体側の後側アーム支持点よりも車両上下方向上側に配置されており、前記サスペンションアームの揺動軸が車体の水平軸に対し、前方側を上向きに角度をつけて、保持されていることにある。
またさらに、本発明は、前記サスペンションアームの車体側の後側アーム支持点と車輪側のアーム支持点を結ぶ線をステアリングギヤボックスとナックルを繋ぐタイロッドと略平行になるように配置したことにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図２に示すように前記サスペンションアーム２の車体側の前側アーム支持点Ａと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線分αと、前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂと車輪側アーム支持点Ｃを結ぶ線分βは、α＞βとの関係を満たすように形成されている。また、前記サスペンションアーム２の車体側の後側アーム支持点Ｂは、車軸４より車両前方側に配置されており、サスペンションアーム２の揺動に伴って、車軸４に接触する不具合を防止している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015009614.tif 000010