(57)【要約】【課題】コンパクト化を図るとともに、コストを抑えることができる車両用フロントサスペンション装置を提供する。【解決手段】車両用フロントサスペンション装置１０は、上連結部材１５を第１、第２のボールジョイント３１，３２で構成し、第１、第２の上ボールジョイント３１，３２でストラット１２およびナックル１６を連結し、第１上ボールジョイント３１の第１上球体中心３６ａおよび第２上ボールジョイント３２の第２上球体中心４６ａをキングピン６６と同軸上に配置したものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストラットの上端部が車体に連結され、前記ストラットの下端部に連結部材を介してナックルの上端部を回動自在に連結するとともに、前記ナックルの下端部をロアアームに回動自在に連結し、前記ナックルの回動中心がキングピンと同軸上に配置された車両用フロントサスペンション装置において、
前記連結部材は、前記ストラットおよび前記ナックルのうち、一方に設けられたスタッドと、他方に設けられた球体とを有する複数のボールジョイントで構成され、
前記複数のボールジョイントの球体のそれぞれの中心が前記キングピンと同軸上に配置されたことを特徴とする車両用フロントサスペンション装置。
【請求項２】
前記複数のボールジョイントのうち、少なくとも一つのボールジョイントは、前記スタッドが前記キングピンと同軸上に配置されたことを特徴とする請求項１記載の車両用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、ストラットに連結部材を介してナックルが回動自在に連結され、ナックルの回動中心がキングピンと同軸に配置された車両用フロントサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用フロントサスペンション装置として、ストラットの下端部に連結部材を介してナックルの上端部が連結されたストラット型サスペンションが知られている。
このストラット型サスペンションのなかには、連結部材としてボールベアリングと支持軸を用いたものがある。
すなわち、連結部材は、ストラットの下端部にボールベアリングが設けられ、ボールベアリングに支持ピンを介してナックルが設けられている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−７４２８３号公報
【０００３】
特許文献１の車両用フロントサスペンション装置を次図に基づいて説明する。
図６は従来の車両用フロントサスペンション装置を示す断面図である。
ストラット型サスペンション１００は、連結部材１０１としてボールベアリング１０２や支持ピン１０３を有する。
ボールベアリング１０２がストラット１０４の下端部に設けられ、ボールベアリング１０２に支持ピン１０３が回転自在に設けられている。
【０００４】
支持ピン１０３にナックル１０５の上端部１０５ａが設けられている。ナックル１０５の下端部１０５ｂにボールジョイント１０７を介してロアアーム１０８が連結されている。
支持ピン１０３およびボールジョイント１０７は、キングピン１０９と同軸上に配置されている。
よって、操舵の際にナックル１０５はキングピン１０９を軸にして回動する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この連結部材１０１は、自動車の車体重量Ｗ、走行中に車輪側から伝わる荷重Ｆ１や、旋回の際に伝わる荷重Ｆ２を支える部位である。
連結部材１０１で車体重量Ｗ、荷重Ｆ１や荷重Ｆ２を支えるためには、連結部材１０１の剛性を大きく確保する必要がある。
【０００６】
ここで、支持ピン１０３は、上半分１０３ａがボールベアリング１０２に支持され、下半分１０３ｂのみにナックル１０５の上端部１０５ａが設けられている。
よって、支持ピン１０３は荷重Ｆ２に対して片持ち支持になる。そこで、支持ピン１０３のピン径Ｄを大きくして、荷重Ｆ２に対する支持ピン１０３の剛性を確保している。
【０００７】
支持ピン１０３のピン径Ｄが大きくなることで、ボールベアリング１０２の外径も大きくなる。
このように、支持ピン１０３のピン径Ｄやボールベアリング１０２の外径が大きくなることで、車両用フロントサスペンション装置が大型化し、そのことがコストを抑える妨げになっていた。
【０００８】
本発明は、コンパクト化を図るとともに、コストを抑えることができる車両用フロントサスペンション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】
【０００９】
請求項１に係る発明は、ストラットの上端部が車体に連結され、前記ストラットの下端部に連結部材を介してナックルの上端部を回動自在に連結するとともに、前記ナックルの下端部をロアアームに回動自在に連結し、前記ナックルの回動中心がキングピンと同軸上に配置された車両用フロントサスペンション装置において、前記連結部材は、前記ストラットおよび前記ナックルのうち、一方に設けられたスタッドと、他方に設けられた球体とを有する複数のボールジョイントで構成され、前記複数のボールジョイントの球体のそれぞれの中心が前記キングピンと同軸上に配置されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２は、前記複数のボールジョイントのうち、少なくとも一つのボールジョイントは、前記スタッドが前記キングピンと同軸上に配置されたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、自動車の車体重量や、自動車の走行中に車輪側から伝わる荷重は、キングピン上に作用する。
一方、ボールジョイントは、スタッドの軸線方向の荷重に対して特に剛性が高い。
そこで、請求項２において、複数のボールジョイントのうち、少なくとも一つのボールジョイントのスタッドをキングピンと同軸上に配置することにした。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、連結部材を複数のボールジョイントで構成し、複数のボールジョイントでナックルをストラットに連結した。
そして、複数のボールジョイントの球体のそれぞれの中心をキングピンと同軸上に配置した。
これにより、ナックルを、キングピンを軸にして回動自在に連結することができるという利点がある。
【００１３】
また、ボールジョイントは、スタッドおよび球体を有する。ストラットおよびナックルのうち、一方にスタッドを設け、他方に球体を設けることで、ボールジョイントでストラットおよびナックルを連結する。
【００１４】
よって、連結部材として複数のボールジョイントを用いることで、作用する荷重に対応させてそれぞれのボールジョイントを配置できる。
これにより、複数のボールジョイントの配置箇所を、無駄がないように選択できるので、連結部材のコンパクト化を図るとともに、コストを抑えることができるという利点がある。
【００１５】
請求項２に係る発明では、複数のボールジョイントのうち、少なくとも一つのボールジョイントのスタッドをキングピンと同軸上に配置した。
これにより、自動車の車体重量や、自動車の走行中に車輪側から伝わる荷重を、キングピンと同軸上に配置したボールジョイントで確実に支えることができるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、「前」、「後」、「左」、「右」は作業者から見た方向にしたがい、前側をＦｒ、後側をＲｒ、左側をＬ、右側をＲとして示す。
【００１７】
図１は本発明に係る車両用フロントサスペンション装置を示す断面図である。
車両用フロントサスペンション装置１０は、車体１１に上端部１２ａが設けられたストラット１２と、ストラット１２の下端部１２ｂに設けられた支持部材１３と、支持部材１３に設けられた上連結部材（連結部材）１５と、上連結部材１５に上端部１６ａが設けられたナックル１６と、ナックル１６の下端部１６ｂに設けられた下連結部材（以下、下ボールジョイントという）１８と、下ボールジョイント１８に先端部１９ａが設けられるとともに基端部（図示せず）が車体１１に設けられたロアアーム１９とを備える。
【００１８】
ストラット１２は、アウタチューブ２１にインナチューブ２２が進退自在に収納され、アウタチューブ２１およびインナチューブ２２の外側にコイルスプリング２３が設けられたものである。
このストラット１２は、インナチューブ２２内にピストン（図示せず）が収納され、このピストンから延びたピストンロッド２４の上端部が車体１１に取り付けられている。
【００１９】
支持部材１３は、ストラット１２の下端部１２ｂに設けられ、上連結部材１５を介してナックル１６の上端部１６ａに連結されている。
ナックル１６の下端部１６ｂには、下ボールジョイント１８を介してロアアーム１９の先端部１９ａが連結されている。
【００２０】
ナックル１６にはハブ（図示せず）が回転自在に支持され、このハブにブレーキディスク２６が設けられ、ブレーキディスク２６に前輪２７がボルト止めされている。
ブレーキディスク２６には、前記ハブを介してフロントアクスルシャフト２８が連結されている。
【００２１】
フロントアクスルシャフト２８が回転することで、フロントアクスルシャフト２８の回転が前記ハブを介してブレーキディスク２６に伝わる。
ブレーキディスク２６が回転することにより、ブレーキディスク２６と一体に前輪２７が回転する。
【００２２】
図２は本発明に係る車両用フロントサスペンション装置を示す分解斜視図である。
ナックル１６の上端部１６ａは、張出部位３３および突出部位３４からなる。張出部位３３は、ストラット１２に向けて張り出された部位である。
上連結部材１５は、張出部位３３に設けられた第１上ボールジョイント３１と、突出部位３４に設けられた第２上ボールジョイント３２とからなる。
【００２３】
第１上ボールジョイント３１は、ナックル１６の張出部位３３に設けられる第１上スタッド（スタッド）３５と、第１上スタッド３５の先端に一体形成された第１上球体（球体）３６と、第１上球体３６の球面に沿って任意の方向に摺動自在に嵌合された第１上ソケット３７とを有する。
【００２４】
第１上スタッド３５は、張出部位３３の第１上取付孔４１にねじ部３５ａが差し込まれ、第１上取付孔４１から突出したねじ部３５ａに第１上ナット４２がねじ結合される。
この状態で、第１上スタッド３５のテーパ面３５ｂが第１上取付孔４１の内壁面に当接することで、第１上スタッド３５が張出部位３３に取り付けられる。
【００２５】
第１上ソケット３７は、第１上収納凹部４４に嵌入されることで、支持部材１３の底部１３ａに取り付けられる。
第１上収納凹部４４は、支持部材１３の底部１３ａに形成されている。
【００２６】
第２上ボールジョイント３２は、ナックル１６の突出部位３４に設けられる第２上スタッド（スタッド）４５と、第２上スタッド４５の先端に一体形成された第２上球体（球体）４６と、第２上球体４６の球面に沿って任意の方向に摺動自在に嵌合された第２上ソケット４７とを有する。
【００２７】
第２上スタッド４５は、突出部位３４の第２上取付孔５１にねじ部４５ａが差し込まれ、第２上取付孔５１から突出したねじ部４５ａに第２上ナット５２がねじ結合される。
第２上スタッド４５のフランジ４５ｂと第２上ナット５２とで突出部位３４を挟持することで、第２上スタッド４５が突出部位３４に取り付けられる。
【００２８】
第２上ソケット４７は、第２上収納凹部５４に嵌入されることで、支持部材１３の側壁１３ｂに取り付けられる。
第２上収納凹部５４は、支持部材１３の側壁１３ｂに形成されている。
【００２９】
下ボールジョイント１８は、ロアアーム１９の先端部１９ａに設けられる下スタッド５５と、下スタッド５５の先端に一体形成された下球体５６と、下球体５６の球面に沿って任意の方向に摺動自在に嵌合された下ソケット５７とを有する。
【００３０】
下スタッド５５は、ロアアーム１９の先端部１９ａの下取付孔６１に下ねじ部５５ａが差し込まれ、下取付孔６１から突出した下ねじ部５５ａに下ナット６２がねじ結合される。
この状態で、下スタッド５５のテーパ面５５ｂが下取付孔６１の内壁面に当接することで、下スタッド５５がロアアーム１９の先端部１９ａに取り付けられる。
【００３１】
下ソケット５７は、下収納凹部６４に嵌入されることで、ナックル１６の下端部１６ｂに取り付けられる。
下収納凹部６４は、下端部１６ｂの底部１６ｃに開口されている。
下端部１６ｂは、ロアアーム１９に向けて張り出された部位である。
【００３２】
図３は図１の３部拡大図である。
第１上ボールジョイント３１は、前輪２７（図１参照）のキングピン６６と同軸上に配置され、第１上スタッド３５が第１上球体３６の下側に配置されている。
この第１上ボールジョイント３１は、第１上球体３６の中心（以下、「第１上球体中心」という）３６ａがキングピン６６と同軸上に配置されるとともに、第１上スタッド３５がキングピン６６と同軸上に配置されている。
【００３３】
第１上スタッド３５が差し込まれる第１上取付孔４１は、第１上カラー７１の内壁面でテーパ状に形成されている。
第１上カラー７１は、張出部位３３の第１上嵌入孔３３ａに差し込まれる。
【００３４】
第１上スタッド３５のねじ部３５ａに第１上ナット４２をねじ結合することで、第１上取付孔４１の内壁面に第１上スタッド３５のテーパ面３５ｂが当接して、第１上スタッド３５が張出部位３３に取り付けられる。
第１上ソケット３７および第１上スタッド３５に亘って第１上ブーツ７２が掛け渡され、第１上ブーツ７２内にグリースが充填されている。
【００３５】
第２上ボールジョイント３２は、車体幅方向を向いて配置され、第２上スタッド４５が第２上球体４６の外側に配置されている。
この第２上ボールジョイント３２は、第２上球体４６の中心（以下、「第２上球体中心」という）４６ａがキングピン６６と同軸上に配置され、第２上スタッド４５がキングピン６６に対して直交するように配置されている。
【００３６】
第２上スタッド４５が差し込まれる第２上取付孔５１は、第２上カラー７４の内壁面で形成されている。第２上カラー７４は、突出部位３４の第２上嵌入孔３４ａに差し込まれる。
第２上スタッド４５のねじ部４５ａに第２上ナット５２をねじ結合することで、第２上ナット５２およびフランジ４５ｂで突出部位３４を挟持して、第２上スタッド４５が突出部位３４に取り付けられる。
第２上ソケット４７およびフランジ４５ｂに亘って第２上ブーツ７５が掛け渡され、第２上ブーツ７５内にグリースが充填されている。
【００３７】
図４は図１の４部拡大図である。
下ボールジョイント１８は、前輪２７（図１参照）のキングピン６６と同軸上に配置され、下スタッド５５が下球体５６の下側に配置されている。
この下ボールジョイント１８は、下球体５６の中心（以下、「下球体中心」という）５６ａがキングピン６６と同軸上に配置されるとともに、下スタッド５５がキングピン６６同軸上に配置されている。
【００３８】
下スタッド５５が差し込まれる下取付孔６１は、下カラー７７の内壁面でテーパ状に形成される。
下カラー７７は、ロアアーム１９の先端部１９ａの下嵌入孔１９ｂに差し込まれる。
【００３９】
下スタッド５５のねじ部５５ａに下ナット６２をねじ結合することで、下カラー７７の内壁面に下スタッド５５のテーパ面５５ｂが当接し、下スタッド５５がロアアーム１９の先端部１９ａに取り付けられる。
下ソケット５７および下スタッド５５に亘って下ブーツ７８が掛け渡され、下ブーツ７８内にグリースが充填されている。
【００４０】
図１に戻って、第１上球体中心３６ａ、第２上球体中心４６ａおよび下球体中心５６ａは、それぞれキングピン６６と同軸上に配置されている。
よって、ナックル１６を、キングピン６６を軸にして回動自在に連結することができる。
【００４１】
また、支持部材１３（ストラット１２）およびナックル１６を第１、第２のボールジョイント（複数のボールジョイント）３１，３２で連結した。
上連結部材１５として第１、第２のボールジョイント３１，３２を用いることで、それぞれのボールジョイント３１，３２を作用する荷重に対応させて配置できる。
これにより、第１、第２のボールジョイント３１，３２の配置箇所を、無駄がないように選択できる。
【００４２】
さらに、第１上ボールジョイント３１の第１上スタッド３５および下ボールジョイント１８の下スタッド５５は、キングピン６６と同軸上に配置されている。
よって、自動車の車体重量や、自動車の走行中に前輪２７側から伝わる荷重を、第１上ボールジョイント３１で確実に支えることができる。
【００４３】
加えて、第２上ボールジョイント３２の第２上スタッド４５は、キングピン６６に対して略直交するように配置されている。
よって、自動車の旋回の際に発生する車体横方向の荷重を第２ボールジョイント３２で確実に支えることができる。
なお、上連結部材１５（第１、第２のボールジョイント３１，３２）で荷重を支える例を図５で詳しく説明する。
【００４４】
図５は本発明に係る車両用フロントサスペンション装置で荷重を支える例を説明する図である。
上連結部材１５は、自動車の車体重量Ｗ、走行中に前輪２７側から伝わる荷重Ｆ１や、旋回の際に伝わる荷重Ｆ２を支える部位である。
そこで、上連結部材１５として複数個のボールジョイント（第１、第２のボールジョイント３１，３２）を用意し、第１、第２のボールジョイント３１，３２で支持部材１３（ストラット１２）およびナックル１６を連結した。
【００４５】
上連結部材１５として第１、第２のボールジョイント３１，３２を用いることで、それぞれのボールジョイント３１，３２を、自動車の車体重量Ｗ、走行中に前輪２７側から伝わる荷重Ｆ１、旋回の際に伝わる荷重Ｆ２に対応させて配置できる。
これにより、第１、第２のボールジョイント３１，３２の配置箇所を、無駄がないように選択できるので、上連結部材１５のコンパクト化を図ることができる。
【００４６】
ところで、自動車の車体重量Ｗや、自動車の走行中に車輪側から伝わる荷重Ｆ１は、キングピン６６上に作用する。
一方、ボールジョイントは、スタッドの軸線方向の荷重に対して特に剛性が高い。
【００４７】
そこで、第１、第２のボールジョイント３１，３２のうち、第１ボールジョイント３１の第１上スタッド３５をキングピン６６と同軸上に配置した。
第１上スタッド３５をキングピン６６と同軸上に配置することで、自動車の車体重量Ｗや、自動車の走行中に前輪２７側から伝わる荷重Ｆ１を、第１上ボールジョイント３１で確実に支えることができる。
【００４８】
加えて、第２上ボールジョイント３２の第２上スタッド４５は、キングピン６６に対して略直交するように配置されている。
第２上スタッド４５をキングピン６６に対して略直交させて配置することで、自動車の旋回の際に発生する車体横方向の荷重Ｆ２を第２ボールジョイント３２で確実に支えることができる。
【００４９】
なお、前記実施の形態では、第１、第２の上ボールジョイント３１，３２のそれぞれのスタッド３５，４５をナックル１６に設け、それぞれの球体３６，４６をストラット１２側に設けた例について説明したが、これに限らないで、ナックル１６に球体３６，４６を設け、ストラット１２側にスタッド３５，４５を設けることも可能である。
【００５０】
また、前記実施の形態では、上連結部材１５として第１、第２のボールジョイント３１，３２を２個用いる例を示したが、これに限らないで、上連結部材１５とし３個以上のボールジョイントを用いることも可能である。
【００５１】
さらに、前記実施の形態では、第１ボールジョイント３１をキングピン６６と同軸上に配置した例について説明したが、これに限らないで、複数本のボールジョイントをキングピン６６と同軸上に配置することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の車両用フロントサスペンション装置は、ストラットに連結部材を介してナックルが回動自在に連結された自動車への適用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る車両用フロントサスペンション装置を示す断面図である。
【図２】本発明に係る車両用フロントサスペンション装置を示す分解斜視図である。
【図３】図１の３部拡大図である。
【図４】図１の４部拡大図である。
【図５】本発明に係る車両用フロントサスペンション装置で荷重を支える例を説明する図である。
【図６】従来の車両用フロントサスペンション装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５４】
１０…車両用フロントサスペンション装置、１１…車体、１２…ストラット、１２ａ…ストラットの上端部、１２ｂ…ストラットの下端部、１５…上連結部材（連結部材）、１６…ナックル、１６ａ…上端部、１６ｂ…下端部、３１…第１上ボールジョイント（ボールジョイント）、３２…第２上ボールジョイント（ボールジョイント）、３５…第１上スタッド（スタッド）、３６…第１上球体（球体）、３６ａ…第１上球体中心（球体の中心）、４５…第２上スタッド（スタッド）、４６…第２上球体（球体）、４６ａ…第２上球体中心（球体の中心）、６６…キングピン。
【図１】
2008143477.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008143477.tif 000005
【図４】
2008143477.tif 000006
【図５】
2008143477.tif 000007
【図６】
2008143477.tif 000008