(57)【要約】【課題】  アッパーアームの軽量化と高剛性化を図ったダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置を提供する。【解決手段】  本発明は、アッパアーム２０を備えたダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置である。アッパアーム２０は、一枚の金属板を折り曲げ加工してＡアーム形状に形成され、上片部２０ｂ、内側フランジ部２０ｄ、及び、外側フランジ部２０ｃを有し、上片部は、その車外側端部の領域にボールジョイント支持部を備え、内側フランジ部２０ｄは、その車内側端部に車体にブッシュ支持部を備え、内側フランジ部２０ｄ及び外側フランジ部２０ｃは、車外側では外側フランジ部の上下方向長さが内側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成され、車内側では内側フランジ部の上下方向長さが外側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成されている。【選択図】      図４
2004291963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置であって、
上記アッパアームは、一枚の金属板を折り曲げ加工して平面視でＡアーム形状に形成され、且つ、平面形状の上片部、この上片部の内側から下方に延びる内側フランジ部、及び、上片部の外側から下方に延びる外側フランジ部を有し、
上記アッパアームの上片部は、その車外側端部の領域にホイルサポートに連結されたボールジョイントを支持するボールジョイント支持部を備え、
上記アッパアームの内側フランジ部は、その車内側端部に車体に連結されたブッシュを支持するブッシュ支持部を備え、
上記アッパアームの内側フランジ部及び外側フランジ部は、車外側では外側フランジ部の上下方向長さが内側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成され、車内側では内側フランジ部の上下方向長さが外側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成されていることを特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項２】
上記アッパアームの外側フランジ部は、上記上片部のボールジョイント支持部が設けられた上記車外側端部の領域から形成されている請求項１記載の車両のサスペンション装置。
【請求項３】
上記アッパアームの外側フランジ部は、上記車外側端部の領域の上記内側フランジ部の車外側端部に対応する位置において、その上下方向長さが内側フランジ部よりも長く形成されている請求項２記載の車両のサスペンション装置。
【請求項４】
上記アッパアームの内側フランジ部は、平面視で、その車外側端部が円弧状に形成されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項５】
上記アッパアームの外側フランジ部は、その上下方向長さが車内側に向って徐々に短くなるように連続的に形成され、内側フランジ部は、その上下方向長さが車外側から車内側に向って徐々に長くなるように連続的に形成されている請求項１乃至４の何れか１項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項６】
上記アッパアームの外側フランジ部及び内側フランジ部は、正面視で、それぞれの下端が互いに交差するように形成されている請求項１乃至５の何れか１項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項７】
上記アッパアームの上片部は、上記ボールジョイント支持部が設けられた上記車外側端部の領域において、上記ボールジョイントの車内側のまわりに沿って囲むと共に上下方向に延びる縦面が折り曲げ加工により形成されている請求項１乃至６の何れか１項に記載の車両の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、車両のサスペンション装置に係り、特に、アッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダブルウイッシュボーン式サスペンションにはインホイール型のものとハイマウント型のものとがあり、ハイマウント型のものにあってはブレーキの振動を小さく抑制しながら、前後動に対する乗り心地性能の向上を図ることができる利点がある反面、アッパアームが弾性マウントされたクロスメンバではなくホイールインナパネルに直接連結されるため、ロードノイズがアッパアームからホイールインナパネルに伝達されてしまうという問題がある。
【０００３】
すなわち、上述のアッパアームを車体に対して揺動自在に支持する弾性体を柔らかくすると、横剛性が低下し、操安性が悪くなるので、この弾性体としては硬いものが用いられる。このため、路面からの振動がホイールサポート、アッパアーム、ホイールインナパネルを介してエンジンルームに伝達され、エンジンルーム内で共鳴して、ダッシュロアパネルから車室内へロードノイズとして伝達される。
【０００４】
しかも、インホイール型のものに対してハイマウント型のものはホイールサポートの重量が大きく、これにより共振点が下がるので、ロードノイズが不快なレベルとして車室内へ伝達される。
【０００５】
このようなロードノイズおよび車両の振動を低減するためにはダイナミックダンパ(動吸振器)を設けるとよいが、ダイナミックダンパをホイールサポートに取付けると、イナーシャ(慣性力)感が悪化するので、従来から上述のダイナミックダンパをハイマウント・アッパアームに取付けることが知られている(特開平６−１４３９６６号公報参照)。
【０００６】
しかしながら、上述のダイナミックダンパをアッパアームに取付ける場合、振動低減に効果的な共振周波数を得るためには比較的大きいマス部が要求される一方、ダンパとの干渉やタイヤ最小半径からの要求等により、ダイナミックダンパをアッパアームに取付ける際のレイアウト上の制約を受ける問題点があり、ダイナミックダンパの充分な取付けスペースが確保できない問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、車両のダブルウイッシュボーン式サスペンションにおいて、アッパアームに取付けられて車体の振動を抑制するところのダイナミックダンパを複数に分割し、かつアッパアームの軸線に沿って直列に配置することで、レイアウト上制約のある箇所でダイナミックダンパ配設の必要スペースを小さくすることができ、充分なダイナミックダンパの取付けスペースを確保することができる車両のダイナミックダンパの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による車両のダイナミックダンパは、車両のダブルウイッシュボーン式サスペンションにおいて、車体に弾性体を介して揺動自在に支持されたアッパアームと、車体に弾性体を介して支持されたサスペンションクロスメンバと、サスペンションクロスメンバに弾性体を介して揺動自在に支持されたロアアームと、車輪を回転自在に支持するホイールサポートと、上記アッパアームに取付けられて車体の振動を抑制するダイナミックダンパとを備え、上記ダイナミックダンパは複数に分割され、かつ上記アッパアームの軸線に沿って直列に配置されたものである。
【０００９】
上記構成のアッパアームは、Ａアームで構成してもよく、また上記構成の弾性体はラバーブッシュを有する支持ブッシュまたはラバーマウントによって形成してもよい。
【００１０】
上記構成によれば、ダイナミックダンパを複数に分割し、かつ分割された複数のダイナミックダンパをアッパアームの軸線に沿って直列に配置したので、レイアウト上制約のある箇所でダイナミックダンパ配設に必要なスペースを小さくすることができ、充分なダイナミックダンパの取付けスペースを確保することができる。
【００１１】
本発明の一実施態様においては、上記ダイナミックダンパは複数に分割されることにより上記アッパアームの最大幅より小さく形成され、かつ慣性体な円柱状に形成されると共に、ロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす質量に設定されたものである。
【００１２】
上記構成によれば、ダイナミックダンパをアッパアームの最大幅よりも小さく形成したので、ダイナミックダンパがアッパアームからはみ出すことがなく、干渉を防止することができる。
【００１３】
また、慣性体を円柱状に形成したので、何れの方向からの振動入力に対しても、慣性体が有効に作用する。
【００１４】
さらに、慣性体はロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす質量に設定されたので、ロードノイズの低減を図ることができる。
【００１５】
本発明の一実施態様においては、上記ダイナミックダンパはその慣性部がアッパアームの最大幅より小さく形成され、かつ上記アッパアームは断面門形に形成された門形部を有し、上記門形部にダイナミックダンパを収納すると共に、上記アッパアームの門形部のフランジ部で少なくともダイナミックダンパの弾性部までが覆われたものである。
【００１６】
上記構成によれば、ダイナミックダンパをアッパアームの門形部に収納し、この門形部のフランジ部で少なくともダイナミックダンパの弾性部までを覆うので、該弾性部の保護およびダイナミックダンパの破損防止を図ることができる。
【００１７】
本発明の一実施態様においては、上記アッパアームは上記フランジ部を車体外側においてのみダイナミックダンパの弾性部までを覆い、車体内側のフランジ部はダイナミックダンパの弾性部より短く設定されると共に、車体外側と車体内側のそれぞれのフランジ端部の稜線を上記ダイナミックダンパ近傍において非平行かつ曲線状に形成したものである。
【００１８】
上記構成によれば、干渉が懸念される車体外側にあってはアッパアームのフランジ部でダイナミックダンパの弾性部までを覆うので、弾性部を良好に保護することができ、それでいてアッパアームの軽量化とアッパアームの剛性向上とを図ることができる。
【００１９】
本発明の一実施態様においては、上記ダイナミックダンパは、長手方向の軸線が車両の前後方向に対し平面から見て略４５度の角度に設定されたアッパアームの所定部に取付けられたのである。上記構成によれば、アッパアームに取付けるダイナミックダンパの車両前後方向に対する取付け角度が略４５度になるように設定したので、車体の前後方向、左右方向または多角的振動に対して慣性体が有効に作用する。
【００２０】
本発明の一実施態様においては、上記ダイナミックダンパは取付け部と弾性部と慣性部とを有し、上記弾性部および慣性部が複数に分割されたものである。上記構成によれば、非分割構造のダイナミックダンパに対して慣性部の外形寸法または外形寸法を小さくして、ダイナミックダンパの充分な取付けスペースを確保することができると共に、取付け部は非分割構造と成したので、ダイナミックダンパの取付け性向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、車両のダブルウイッシュボーン式サスペンションにおいて、アッパアームに取付けられて車体の振動を抑制するところのダイナミックダンパを複数に分割し、かつアッパアームの軸線に沿って直列に配置することで、レイアウト上制約のある箇所でダイナミックダンパ配設の必要スペースを小さくすることができ、充分なダイナミックダンパの取付けスペースを確保することができる効果がある。
【実施例】
【００２２】
本発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。図面は車両のダイナミックダンパを示すが、まず図１〜図４を参照して車両のダブルウィッシュボーン式のフロントサスペンションの構成について説明する。
【００２３】
図１において、エンジンルーム１の外壁を構成するホイールインナパネル２を設け、このホイールインナパネル２の上部にはサスペンションタワー部３を一体または一体的に形成し、このサスペンションタワー部３の外部にはフロントフェンダパネル４を取付けている。
【００２４】
またホイールインナパネル２の下部には車両の前後方向に延びる閉断面構造のフロントサイドフレーム５を設け、この車体剛性部材としてのフロントサイドフレーム５に弾性体としてのラバーマウント６を介してサスペンションクロスメンバ７を支持させている。一方、ホイールディスク８およびタイヤ９を備えた前輪１０を設け、ホイールハブ１１(図３参照)には軸受を介してホイールサポート１２を配設している。
【００２５】
このホイールサポート１２は前輪１０を回転自在に支持するもので、図３に示すように上方に延びるハイマウントアッパアーム連結用の延長部１２ａと、後方に延びるタイロッド連結用の延長部１２ｂと、下方に延びるロアアーム連結用の延長部１２ｃとを備えている。
【００２６】
上述の延長部１２ｃの下端部には略水平かつ車幅方向に延びるロアアーム支持部１２ｄが一体形成され、このロアアーム支持部１２ｄにはボールジョイント１３，１４を介してロアアーム１５，１６の車外側端部が連結されている。
【００２７】
上述の２本のロアアーム１５，１６のうちのフロント側のロアアーム１５は横方向に延びるラテラルリンクで構成され、このロアアーム１５の車内側端部は図１、図２に示すように弾性体としてのロアアームブッシュ１７を介してサスペンションクロスメンバ７に揺動自在に支持されている。
【００２８】
また上述の２本のロアアーム１５，１６のうちのリヤ側のロアアーム１６は斜め後方に延び、このロアアーム１６の車内側端部は図２に示すように、弾性体としてのロアアームブッシュ１８を介してサスペンションクロスメンバ７に揺動自在に支持されている。
【００２９】
つまり、フロントサイドフレーム５にラバーマウントしたサスペンションクロスメンバ７に対して、ロアアーム１５，１６を支持することで、ロアアーム１５，１６およびサスペンションクロスメンバ７からのロードノイズ入力をラバーマウント６の部分で、しゃ断すべく構成している。
【００３０】
一方、図１、図４に示すようにホイールサポート１２の延長部１２ａの上端部にはボールジョイント１９を介してハイマウント・アッパアーム２０の車外側端部を連結している。
【００３１】
上述のアッパアーム２０はＡアームにより構成され、このアッパアーム２０の車内側端部は図２、図４に示すように、弾性体としてのアッパアームブッシュ２１およびブラケット(図示せず)を介してホイールインナパネル２に揺動自在に支持されている。
【００３２】
また上述のロアアーム１５とサスペンションタワー部３との間には図１に示すようにダンパ２２を張架している。このダンパ２２はその下端部をロアアーム１５の中間部に回動自在に支持させたダンパフォーク２３と、アッパシート２４とロアシート２５との間に張架したコイルスプリング２６とを備えている。
【００３３】
さらに、上述のホイールサポート１２の延長部１２ｂの後部には、図２に示すようにボールジョイント２７を介してタイロッド２８を連結し、このタイロッド２８とギャラック２９とをボールジョイント３０を介して連結して、ステアリングホイールの操作により各要素２９，３０，２８，２７，１２ｂ，１２を介して前輪１０を操舵すべく構成している。
【００３４】
なお、図３において３１はコントロールリンク、３２はスタビライザで、このスタビライザ３２はねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時にロール角を抑制するものである。
【００３５】
次に図４〜図８を参照して、車両のダイナミックダンパの構成について詳述する。図４に示すようにＡアームにより構成されたアッパアーム２０はフロント側のアーム部２０Ｆとリヤ側のアーム部２０Ｒとを有し、上述のフロント側のアーム部２０Ｆにはダイナミックダンパ３３が配置されている。
【００３６】
図５は図４の要部の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線矢視断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線矢視断面図であって、上述のダイナミックダンパ３３は取付け部３４と、弾性部３５と慣性部としてのマス部３６(mass、質量の意)とを有し、上述の男性部３５およびマス部３６を複数に分割、例えば２分割している。
【００３７】
図６、図７に示すように上述の取付け部３４の下部に弾性部３５を介して円柱状に形成されたマス部３６が取付けられており、これらの各マス部３６，３６は図５に平面図で示すようにアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおいて車外側端部と車内側端部とを結ぶ軸線Ｌ１に沿って直列に配置されている。
【００３８】
ここで、上述のダイナミックダンパ３３のアッパアーム２０に対する取付け構造は、図５、図６に示すように、金属製内部中空の取付け部３４に設けられたボルトまたは植設ボルトと、ナットとからなる取付け部材３７を用いてアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆに取付けたものである。
【００３９】
上述のアッパアーム２０は一枚の金属板を折り曲げ加工してＡアーム形状に構成したもので、図４、図７に示す如く該アッパアーム２０の少なくともダイナミックダンパ３３の取付け部位は断面門形(断面逆Ｕ字状)に形成された門形部２０ａを有し、ダイナミックダンパ３３は、この門形部２０ａ内に収納されている。
【００４０】
しかも、上述の門形部２０ａは上片部２０ｂと、この上片部２０ｂの車体外側(アーム外側)から下方に延びるフランジ部２０ｃと、上片部２０ｂの車体内側(アーム内側)から下方に延びるフランジ部２０ｄとを備え、図７に示すように、車体外側(アーム外側)のフランジ部２０ｃのみでダイナミックダンパ３３の少なくとも弾性部３５までを覆い、車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄは該弾性部３５よりも短く設定して、アッパアーム２０の軽量化を図るように構成している。
【００４１】
また車体外側(アーム外側)のフランジ部２０ｃ上端部と上片部２０ｂとの稜線α、並びに車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄ上端部と上片部２０ｂとの稜線βは、図４、図５に示すようにダイナミックダンパ３３の取付け部位近傍において、非平行で、しかも曲線状に形成されており、この構造によりアッパアーム２０の剛性を確保すべく構成している。
【００４２】
さらに、上述のダイナミックダンパ３３なかんずつ、マス部３６の外形寸法Ｄは複数に分割されることにより、図７に示すように、アッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおいて、その最大幅Ｗよりも小さく形成(Ｄ＜Ｗ)され、かつ該マス部３６，３６の合計質量はロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす値に設定されている。
【００４３】
すなわち、図８に特性図を示すように、ダイナミックダンパ３３を有さない場合の点線の特性を、図８に実線で示すようにロードノイズ特性周波数帯域の振動を低減する質量に設定したものである。
【００４４】
また、図５に示すように上述のダイナミックダンパ３３は、その長手方向の軸線(軸線Ｌ１参照)が車両の前後方向に延びる線Ｌ２に対して、平面から見た水平面状で所定角度θとしての略４５度の角度に設定されたアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおける所定部に取付けられている。なお図中、Ｆは車両の前方を示す。
【００４５】
このように上記構成の車両のダイナミックダンパは、車両のダブルウイッシュボーン式サスペンションにおいて、車体(ホイールインナパネル２参照)に弾性体(アッパアームブッシュ２１参照)を介して揺動自在に支持されたアッパアーム２０と、車体(フロントサイドフレーム５参照)に弾性体(ラバーマウント６参照)を介して支持されたサスペンションクロスメンバ７と、サスペンションクロスメンバ７に弾性体(ロアアームブッシュ１７，１８参照)を介して揺動自在に支持されたロアアーム１５，１６と、車輪(前輪１０参照)を車体との間で回転自在に支持するホイールサポート１２と、上記アッパアーム２０に取付けられて車体の振動を抑制するダイナミックダンパ３３とを備え、上記ダイナミックダンパ３３は複数に分割され、かつ上記アッパアーム２０の軸線Ｌ１に沿って直列に配置されたものである。
【００４６】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３を複数に分割し、かつ分割された複数のダイナミックダンパをアッパアーム２０の軸線Ｌ１に沿って直列に配置したので、レイアウト上制約のある箇所でダイナミックダンパ配設に必要なスペースを小さくすることができ、充分なダイナミックダンパ３３の取付けスペースを確保することができる。
【００４７】
また、上記ダイナミックダンパ３３は複数に分割されることにより上記アッパアーム２０の最大幅Ｗより小さく形成され、かつ慣性体(マス部３６参照)な円柱状に形成されると共に、ロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性(図８参照)を満たす質量に設定されたものである。
【００４８】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３をアッパアーム２０の最大幅Ｗよりも小さく形成したので、ダイナミックダンパ３３がアッパアーム２０からはみ出すことがなく、干渉を防止することができる。
【００４９】
また、慣性体(マス部３６参照)を円柱状に形成したので、何れの方向からの振動入力に対しても、慣性体(マス部３６参照)が有効に作用する。さらに、慣性体(マス部３６参照)はロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす質量に設定されたので、ロードノイズの低減を図ることができる。
【００５０】
加えて、上記ダイナミックダンパ３３はその慣性部(マス部３６参照)がアッパアーム２０の最大幅Ｗより小さく形成され、かつ上記アッパアーム２０は断面門形に形成された門形部２０ａを有し、上記門形部２０ａにダイナミックダンパ３３を収納すると共に、上記アッパアーム２０の門形部２０ａのフランジ部２０ｃで図７に示すように少なくともダイナミックダンパ３３の弾性部３５までが覆われたものである。
【００５１】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３をアッパアーム２０の門形部２０ａに収納し、この門形部２０ａのフランジ部２０ｃで少なくともダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆うので、該弾性部３５の保護およびダイナミックダンパ３３の破損防止を図ることができる。
【００５２】
また、上記アッパアーム２０は上記フランジ部２０ｃを車体外側(アーム外側)においてのみダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆い、車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄはダイナミックダンパ３３の弾性部３５より短く設定されると共に、車体外側(アーム外側)と車体内側(アーム内側)のそれぞれのフランジ端部２０ｃ，２０ｄの稜線α，βを上記ダイナミックダンパ３３近傍において非平行かつ曲線状に形成したものである。
【００５３】
この構成によれば、干渉が懸念される車体外側(アーム外側)にあってはアッパアーム２０のフランジ部２０ｃでダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆うので、弾性部３５を良好に保護することができ、それでいてアッパアーム２０の軽量化とアッパアーム２０の剛性向上とを図ることができる。
【００５４】
さらに、上記ダイナミックダンパ３３は、図５に示すように、長手方向の軸線Ｌ１が車両の前後方向(同方向に延びる線Ｌ２参照)に対し平面から見て略４５度の角度θに設定されたアッパアーム２０の所定部に取付けられたのである。この構成によれば、アッパアーム２０に取付けるダイナミックダンパ３３の車両前後方向に対する取付け角度θが略４５度になるように設定したので、車体の前後方向、左右方向または多角的振動に対して慣性体(マス部３６参照)が有効に作用する。
【００５５】
さらには、上記ダイナミックダンパ３３は取付け部３４と弾性部３５と慣性部(マス部３６参照)とを有し、上記弾性部３５および慣性部(マス部３６参照)が複数に分割されたものである。この構成によれば、非分割構造のダイナミックダンパに対して慣性部(マス部３６参照)の外形寸法または外形寸法を小さくして、アッパアーム２０にダイナミックダンパ３３の充分な取付けスペースを確保することができると共に、取付け部３４は非分割構造と成したので、ダイナミックダンパ３３の取付け性向上を図ることができる。
【００５６】
図９は車両のダイナミックダンパの他の実施例を示し、先の実施例においては弾性部３５およびマス部３６を２分割したが、図９に示すこの実施例では弾性部３５およびマス部３６を３分割したものである。
【００５７】
このように構成すると、円柱状のマス部３６の外形寸法(直径)をさらに小さく設定することができる。なお、図９に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図９において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５８】
本発明の構成と、上述の実施例との対応において、本発明の車体は、実施例のホイールインナパネル２またはフロントサイドフレーム５に対応し、以下同様に、弾性体は、アッパアームブッシュ２１、ロアアームブッシュ１７，１８またはラバーマウント６に対応し、車輪は、前輪１０に対応し、慣性体は、マス部３６に対応するも、本発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５９】
例えば、上記実施例においてはマス部分割構造のダイナミックダンパ３３をハイマウント・アッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆに取付けたが、これはリヤ側のアーム部２０Ｒに取付けてもよい。さらに、弾性部３５およびマス部３６のみを分割する構造に代えて、取付け部３４、弾性部３５、マス部３６を複数に分割する構造を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のダイナミックダンパを備えた車両のフロントサスペンションを示すスケルトン図。
【図２】平面から見た状態のスケルトン図。
【図３】ダブルウイッシュボーン式フロントサスペンションの斜視図。
【図４】ダイナミックダンパの取付け構造を示すアッパアーム周辺部の斜視図。
【図５】図４の要部平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図７】図５のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図８】ロードノイズの低減を示す特性図。
【図９】本発明の車両のダイナミックダンパの他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６１】
２  ホイールインナパネル(車体)
５  フロントサイドフレーム(車体)
６  ラバーマウント(弾性体)
７  サスペンションクロスメンバ
１０  前輪(車輪)
１２  ホイールサポート
１５，１６  ロアアーム
１７，１８  ロアアームブッシュ(弾性体)
２０  アッパアーム
２０ａ  門形部
２０ｃ，２０ｄ  フランジ部
２１  アッパアームブッシュ(弾性体)
３３  ダイナミックダンパ
３４  取付け部
３５  弾性部
３６  マス部(慣性体)
α，β  稜線
【図１】
2004291963.tif 000003
【図２】
2004291963.tif 000004
【図３】
2004291963.tif 000005
【図４】
2004291963.tif 000006
【図５】
2004291963.tif 000007
【図６】
2004291963.tif 000008
【図７】
2004291963.tif 000009
【図８】
2004291963.tif 000010
【図９】
2004291963.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成16年5月21日(2004.5.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサスペンション装置に係り、特に、アッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ａアーム形状のアッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式のサスペンション装置は、ストラット式のサスペンション装置に比して、性能向上のための設計自由度を高めることができるが、一方で、装置の全体重量が重くなるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、一枚の金属板を折り曲げ加工して形成されるアッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式のサスペンション装置において、簡易な構造により、軽量化と高剛性化を達成することが出来る車両の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】
【０００４】
本発明は、アッパアームを備えたダブルウイッシュボーン式の車両のサスペンション装置であって、アッパアームは、一枚の金属板を折り曲げ加工して平面視でＡアーム形状に形成され、且つ、平面形状の上片部、この上片部の内側から下方に延びる内側フランジ部、及び、上片部の外側から下方に延びる外側フランジ部を有し、アッパアームの上片部は、その車外側端部の領域にホイルサポートに連結されたボールジョイントを支持するボールジョイント支持部を備え、アッパアームの内側フランジ部は、その車内側端部に車体に連結されたブッシュを支持するブッシュ支持部を備え、アッパアームの内側フランジ部及び外側フランジ部は、車外側では外側フランジ部の上下方向長さが内側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成され、車内側では内側フランジ部の上下方向長さが外側フランジ部の上下方向長さよりも長く形成されていることを特徴としている。
【０００５】
本発明において、好ましくは、アッパアームの外側フランジ部は、上片部のボールジョイント支持部が設けられた車外側端部の領域から形成されている。
【０００６】
本発明において、好ましくは、アッパアームの外側フランジ部は、車外側端部の領域の内側フランジ部の車外側端部に対応する位置において、その上下方向長さが内側フランジ部よりも長く形成されている。
【０００７】
本発明において、好ましくは、アッパアームの内側フランジ部は、平面視で、その車外側端部が円弧状に形成されている。
【０００８】
本発明において、好ましくは、アッパアームの外側フランジ部は、その上下方向長さが車内側に向って徐々に短くなるように連続的に形成され、内側フランジ部は、その上下方向長さが車外側から車内側に向って徐々に長くなるように連続的に形成されている。
【０００９】
本発明において、好ましくは、アッパアームの外側フランジ部及び内側フランジ部は、正面視で、それぞれの下端が互いに交差するように形成されている。
【００１０】
本発明において、好ましくは、アッパアームの上片部は、ボールジョイント支持部が設けられた車外側端部の領域において、ボールジョイントの車内側のまわりに沿って囲むと共に上下方向に延びる縦面が折り曲げ加工により形成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の車両のサスペンション装置によれば、簡易な構造により、軽量化と高剛性化を達成することが出来る。
【実施例】
【００１２】
本発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。図面は車両のダイナミックダンパを示すが、まず図１〜図４を参照して車両のダブルウィッシュボーン式のフロントサスペンションの構成について説明する。
【００１３】
図１において、エンジンルーム１の外壁を構成するホイールインナパネル２を設け、このホイールインナパネル２の上部にはサスペンションタワー部３を一体または一体的に形成し、このサスペンションタワー部３の外部にはフロントフェンダパネル４を取付けている。
【００１４】
またホイールインナパネル２の下部には車両の前後方向に延びる閉断面構造のフロントサイドフレーム５を設け、この車体剛性部材としてのフロントサイドフレーム５に弾性体としてのラバーマウント６を介してサスペンションクロスメンバ７を支持させている。一方、ホイールディスク８およびタイヤ９を備えた前輪１０を設け、ホイールハブ１１(図３参照)には軸受を介してホイールサポート１２を配設している。
【００１５】
このホイールサポート１２は前輪１０を回転自在に支持するもので、図３に示すように上方に延びるハイマウントアッパアーム連結用の延長部１２ａと、後方に延びるタイロッド連結用の延長部１２ｂと、下方に延びるロアアーム連結用の延長部１２ｃとを備えている。
【００１６】
上述の延長部１２ｃの下端部には略水平かつ車幅方向に延びるロアアーム支持部１２ｄが一体形成され、このロアアーム支持部１２ｄにはボールジョイント１３，１４を介してロアアーム１５，１６の車外側端部が連結されている。
【００１７】
上述の２本のロアアーム１５，１６のうちのフロント側のロアアーム１５は横方向に延びるラテラルリンクで構成され、このロアアーム１５の車内側端部は図１、図２に示すように弾性体としてのロアアームブッシュ１７を介してサスペンションクロスメンバ７に揺動自在に支持されている。
【００１８】
また上述の２本のロアアーム１５，１６のうちのリヤ側のロアアーム１６は斜め後方に延び、このロアアーム１６の車内側端部は図２に示すように、弾性体としてのロアアームブッシュ１８を介してサスペンションクロスメンバ７に揺動自在に支持されている。
【００１９】
つまり、フロントサイドフレーム５にラバーマウントしたサスペンションクロスメンバ７に対して、ロアアーム１５，１６を支持することで、ロアアーム１５，１６およびサスペンションクロスメンバ７からのロードノイズ入力をラバーマウント６の部分で、しゃ断すべく構成している。
【００２０】
一方、図１、図４に示すようにホイールサポート１２の延長部１２ａの上端部にはボールジョイント１９を介してハイマウント・アッパアーム２０の車外側端部を連結している。
【００２１】
上述のアッパアーム２０はＡアームにより構成され、このアッパアーム２０の車内側端部は図２、図４に示すように、弾性体としてのアッパアームブッシュ２１およびブラケット(図示せず)を介してホイールインナパネル２に揺動自在に支持されている。
【００２２】
また上述のロアアーム１５とサスペンションタワー部３との間には図１に示すようにダンパ２２を張架している。このダンパ２２はその下端部をロアアーム１５の中間部に回動自在に支持させたダンパフォーク２３と、アッパシート２４とロアシート２５との間に張架したコイルスプリング２６とを備えている。
【００２３】
さらに、上述のホイールサポート１２の延長部１２ｂの後部には、図２に示すようにボールジョイント２７を介してタイロッド２８を連結し、このタイロッド２８とギャラック２９とをボールジョイント３０を介して連結して、ステアリングホイールの操作により各要素２９，３０，２８，２７，１２ｂ，１２を介して前輪１０を操舵すべく構成している。
【００２４】
なお、図３において３１はコントロールリンク、３２はスタビライザで、このスタビライザ３２はねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時にロール角を抑制するものである。
【００２５】
次に図４〜図８を参照して、車両のダイナミックダンパの構成について詳述する。図４に示すようにＡアームにより構成されたアッパアーム２０はフロント側のアーム部２０Ｆとリヤ側のアーム部２０Ｒとを有し、上述のフロント側のアーム部２０Ｆにはダイナミックダンパ３３が配置されている。
【００２６】
図５は図４の要部の平面図、図６は図５のＡ−Ａ線矢視断面図、図７は図５のＢ−Ｂ線矢視断面図であって、上述のダイナミックダンパ３３は取付け部３４と、弾性部３５と慣性部としてのマス部３６(mass、質量の意)とを有し、上述の男性部３５およびマス部３６を複数に分割、例えば２分割している。
【００２７】
図６、図７に示すように上述の取付け部３４の下部に弾性部３５を介して円柱状に形成されたマス部３６が取付けられており、これらの各マス部３６，３６は図５に平面図で示すようにアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおいて車外側端部と車内側端部とを結ぶ軸線Ｌ１に沿って直列に配置されている。
【００２８】
ここで、上述のダイナミックダンパ３３のアッパアーム２０に対する取付け構造は、図５、図６に示すように、金属製内部中空の取付け部３４に設けられたボルトまたは植設ボルトと、ナットとからなる取付け部材３７を用いてアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆに取付けたものである。
【００２９】
上述のアッパアーム２０は一枚の金属板を折り曲げ加工してＡアーム形状に構成したもので、図４、図７に示す如く該アッパアーム２０の少なくともダイナミックダンパ３３の取付け部位は断面門形(断面逆Ｕ字状)に形成された門形部２０ａを有し、ダイナミックダンパ３３は、この門形部２０ａ内に収納されている。
【００３０】
しかも、上述の門形部２０ａは上片部２０ｂと、この上片部２０ｂの車体外側(アーム外側)から下方に延びるフランジ部２０ｃと、上片部２０ｂの車体内側(アーム内側)から下方に延びるフランジ部２０ｄとを備え、図７に示すように、車体外側(アーム外側)のフランジ部２０ｃのみでダイナミックダンパ３３の少なくとも弾性部３５までを覆い、車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄは該弾性部３５よりも短く設定して、アッパアーム２０の軽量化を図るように構成している。
【００３１】
また車体外側(アーム外側)のフランジ部２０ｃ上端部と上片部２０ｂとの稜線α、並びに車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄ上端部と上片部２０ｂとの稜線βは、図４、図５に示すようにダイナミックダンパ３３の取付け部位近傍において、非平行で、しかも曲線状に形成されており、この構造によりアッパアーム２０の剛性を確保すべく構成している。
【００３２】
さらに、上述のダイナミックダンパ３３なかんずつ、マス部３６の外形寸法Ｄは複数に分割されることにより、図７に示すように、アッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおいて、その最大幅Ｗよりも小さく形成(Ｄ＜Ｗ)され、かつ該マス部３６，３６の合計質量はロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす値に設定されている。
【００３３】
すなわち、図８に特性図を示すように、ダイナミックダンパ３３を有さない場合の点線の特性を、図８に実線で示すようにロードノイズ特性周波数帯域の振動を低減する質量に設定したものである。
【００３４】
また、図５に示すように上述のダイナミックダンパ３３は、その長手方向の軸線(軸線Ｌ１参照)が車両の前後方向に延びる線Ｌ２に対して、平面から見た水平面状で所定角度θとしての略４５度の角度に設定されたアッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆにおける所定部に取付けられている。なお図中、Ｆは車両の前方を示す。
【００３５】
このように上記構成の車両のダイナミックダンパは、車両のダブルウイッシュボーン式サスペンションにおいて、車体(ホイールインナパネル２参照)に弾性体(アッパアームブッシュ２１参照)を介して揺動自在に支持されたアッパアーム２０と、車体(フロントサイドフレーム５参照)に弾性体(ラバーマウント６参照)を介して支持されたサスペンションクロスメンバ７と、サスペンションクロスメンバ７に弾性体(ロアアームブッシュ１７，１８参照)を介して揺動自在に支持されたロアアーム１５，１６と、車輪(前輪１０参照)を車体との間で回転自在に支持するホイールサポート１２と、上記アッパアーム２０に取付けられて車体の振動を抑制するダイナミックダンパ３３とを備え、上記ダイナミックダンパ３３は複数に分割され、かつ上記アッパアーム２０の軸線Ｌ１に沿って直列に配置されたものである。
【００３６】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３を複数に分割し、かつ分割された複数のダイナミックダンパをアッパアーム２０の軸線Ｌ１に沿って直列に配置したので、レイアウト上制約のある箇所でダイナミックダンパ配設に必要なスペースを小さくすることができ、充分なダイナミックダンパ３３の取付けスペースを確保することができる。
【００３７】
また、上記ダイナミックダンパ３３は複数に分割されることにより上記アッパアーム２０の最大幅Ｗより小さく形成され、かつ慣性体(マス部３６参照)な円柱状に形成されると共に、ロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性(図８参照)を満たす質量に設定されたものである。
【００３８】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３をアッパアーム２０の最大幅Ｗよりも小さく形成したので、ダイナミックダンパ３３がアッパアーム２０からはみ出すことがなく、干渉を防止することができる。
【００３９】
また、慣性体(マス部３６参照)を円柱状に形成したので、何れの方向からの振動入力に対しても、慣性体(マス部３６参照)が有効に作用する。さらに、慣性体(マス部３６参照)はロードノイズ特性周波数帯域の振動を減衰するダンパ特性を満たす質量に設定されたので、ロードノイズの低減を図ることができる。
【００４０】
加えて、上記ダイナミックダンパ３３はその慣性部(マス部３６参照)がアッパアーム２０の最大幅Ｗより小さく形成され、かつ上記アッパアーム２０は断面門形に形成された門形部２０ａを有し、上記門形部２０ａにダイナミックダンパ３３を収納すると共に、上記アッパアーム２０の門形部２０ａのフランジ部２０ｃで図７に示すように少なくともダイナミックダンパ３３の弾性部３５までが覆われたものである。
【００４１】
この構成によれば、ダイナミックダンパ３３をアッパアーム２０の門形部２０ａに収納し、この門形部２０ａのフランジ部２０ｃで少なくともダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆うので、該弾性部３５の保護およびダイナミックダンパ３３の破損防止を図ることができる。
【００４２】
また、上記アッパアーム２０は上記フランジ部２０ｃを車体外側(アーム外側)においてのみダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆い、車体内側(アーム内側)のフランジ部２０ｄはダイナミックダンパ３３の弾性部３５より短く設定されると共に、車体外側(アーム外側)と車体内側(アーム内側)のそれぞれのフランジ端部２０ｃ，２０ｄの稜線α，βを上記ダイナミックダンパ３３近傍において非平行かつ曲線状に形成したものである。
【００４３】
この構成によれば、干渉が懸念される車体外側(アーム外側)にあってはアッパアーム２０のフランジ部２０ｃでダイナミックダンパ３３の弾性部３５までを覆うので、弾性部３５を良好に保護することができ、それでいてアッパアーム２０の軽量化とアッパアーム２０の剛性向上とを図ることができる。
【００４４】
さらに、上記ダイナミックダンパ３３は、図５に示すように、長手方向の軸線Ｌ１が車両の前後方向(同方向に延びる線Ｌ２参照)に対し平面から見て略４５度の角度θに設定されたアッパアーム２０の所定部に取付けられたのである。この構成によれば、アッパアーム２０に取付けるダイナミックダンパ３３の車両前後方向に対する取付け角度θが略４５度になるように設定したので、車体の前後方向、左右方向または多角的振動に対して慣性体(マス部３６参照)が有効に作用する。
【００４５】
さらには、上記ダイナミックダンパ３３は取付け部３４と弾性部３５と慣性部(マス部３６参照)とを有し、上記弾性部３５および慣性部(マス部３６参照)が複数に分割されたものである。この構成によれば、非分割構造のダイナミックダンパに対して慣性部(マス部３６参照)の外形寸法または外形寸法を小さくして、アッパアーム２０にダイナミックダンパ３３の充分な取付けスペースを確保することができると共に、取付け部３４は非分割構造と成したので、ダイナミックダンパ３３の取付け性向上を図ることができる。
【００４６】
図９は車両のダイナミックダンパの他の実施例を示し、先の実施例においては弾性部３５およびマス部３６を２分割したが、図９に示すこの実施例では弾性部３５およびマス部３６を３分割したものである。
【００４７】
このように構成すると、円柱状のマス部３６の外形寸法(直径)をさらに小さく設定することができる。なお、図９に示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図９において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００４８】
本発明の構成と、上述の実施例との対応において、本発明の車体は、実施例のホイールインナパネル２またはフロントサイドフレーム５に対応し、以下同様に、弾性体は、アッパアームブッシュ２１、ロアアームブッシュ１７，１８またはラバーマウント６に対応し、車輪は、前輪１０に対応し、慣性体は、マス部３６に対応するも、本発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００４９】
例えば、上記実施例においてはマス部分割構造のダイナミックダンパ３３をハイマウント・アッパアーム２０のフロント側のアーム部２０Ｆに取付けたが、これはリヤ側のアーム部２０Ｒに取付けてもよい。さらに、弾性部３５およびマス部３６のみを分割する構造に代えて、取付け部３４、弾性部３５、マス部３６を複数に分割する構造を採用してもよい。
【００５０】
一方、特許第３１５１５８６号公報には、従来のダブルウイッシュボーン式のサスペンション装置として、アッパアームの内側フランジの上下方向寸法を外側フランジの上下方向寸法よりも大きく設定し、内側フランジの車内側端部に車体フレームに接続する前後一対のゴムブッシュジョイントの取付孔を設けるようにしたものが記載されている。
【００５１】
このような構造の従来のサスペンション装置において、車輪に横力が作用したときは、この横力を内側フランジにより効果的に支持することができる。一方、車輪に前後力が作用したとき（具体的には、石を乗り越えたときや縁堰に乗り上げたとき）、前後力は、車輪からホイルサポート及びボールジョイントを経由してこのボールジョイントを支持するアッパアームの車外側端部に伝達される。このとき、内側フランジの上下方向寸法が外側フランジよりも大きく設定されているため、この内側フランジの車外側端部付近の剛性が他の部分に比べて大きくなり、アッパアームのボールジョイントを支持している部分（アッパアームの車外側端部の領域）において、応力集中が発生し、クラックが生じることがある。
【００５２】
このような従来のサスペンション装置においては、アッパアームは、一枚の金属板を折り曲げ加工（プレス成形）してＡアーム形状に形成されるものであるので、上述した問題を解決するためには、アッパアーム全体の板厚を厚くして高剛性化する必要があるが、これでは、アッパアームの製造コストが増大し、さらに、重量が増大し好ましくない。
【００５３】
上述した実施例は、このような従来の車両のサスペンション装置が有する問題を解決することができる。
即ち、本実施例の車両のサスペンション装置においては、図４に示すように、アッパアーム２０は、上述したように、一枚の金属板を折り曲げ加工して平面視でＡアーム形状に形成され、且つ、平面形状の上片部２０ｂ、この上片部２０ｂの内側から下方に延びる内側フランジ部２０ｄ、及び、上片部２０ｂの外側から下方に延びる外側フランジ部２０ｃを有している。アッパアーム２０の上片部２０ｂは、その車外側端部の領域Ｇにホイルサポート１２に連結されたボールジョイント１９を支持するボールジョイント支持部を備え、一方、アッパアーム２０の内側フランジ部２０ｄは、その車内側端部に車体に連結されたブッシュ２１を支持するブッシュ支持部を備えている。さらに、アッパアーム２０の内側フランジ部２０ｄ及び外側フランジ部２０ｃは、車外側では外側フランジ部２０ｃの上下方向長さが内側フランジ部２０ｄの上下方向長さよりも長く形成され、車内側では内側フランジ部２０ｄの上下方向長さが外側フランジ部２０ｃの上下方向長さよりも長く形成されている。
【００５４】
また、本実施例において、図４に示すように、アッパアーム２０の外側フランジ部２０ｃは、上片部２０ｂのボールジョイント支持部が設けられた車外側端部の領域Ｇから形成されている。
【００５５】
また、本実施例において、図４に示すように、アッパアーム２０の外側フランジ部２０ｃは、内側フランジ部２０ｄの車外側端部に対応する位置において、その上下方向長さが内側フランジ部２０ｄよりも長く形成されている。
【００５６】
また、本実施例においては、図４に示すように、アッパアーム２０の内側フランジ部２０ｄは、平面視で、その車外側端部Ｈが円弧状に形成されている。
【００５７】
また、本実施例において、図４に示すように、アッパアーム２０の外側フランジ部２０ｃは、その上下方向長さが車内側に向って徐々に短くなるように連続的に形成され、内側フランジ部２０ｄは、その上下方向長さが車外側から車内側に向って徐々に長くなるように連続的に形成されている。
【００５８】
また、本実施例において、図４に示すように、アッパアーム２０の外側フランジ部２０ｃ及び内側フランジ部２０ｄは、正面視で、それぞれの下端Ｉ，Ｊが互いに交差するように形成されている。
【００５９】
さらに、本実施例において、図４に示すように、アッパアーム２０の上片部２０ｂは、ボールジョイント支持部が設けられた車外側端部の領域Ｇにおいて、ボールジョイント１９の車内側のまわりに沿って囲むと共に上下方向に延びる縦面Ｋが折り曲げ加工により形成されている。
【００６０】
このように構成された本実施例によれば、ボールジョイント支持部に伝達された前後力により、アッパアーム２０の車外側端部の領域Ｇで応力集中が生じることなく、そのため、クラックも生じることがない。これにより、アッパアーム２０の軽量化と高剛性化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明のダイナミックダンパを備えた車両のフロントサスペンションを示すスケルトン図。
【図２】平面から見た状態のスケルトン図。
【図３】ダブルウイッシュボーン式フロントサスペンションの斜視図。
【図４】ダイナミックダンパの取付け構造を示すアッパアーム周辺部の斜視図。
【図５】図４の要部平面図。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視断面図。
【図７】図５のＢ−Ｂ線矢視断面図。
【図８】ロードノイズの低減を示す特性図。
【図９】本発明の車両のダイナミックダンパの他の実施例を示す断面図。
【符号の説明】
【００６２】
２  ホイールインナパネル(車体)
５  フロントサイドフレーム(車体)
６  ラバーマウント(弾性体)
７  サスペンションクロスメンバ
１０  前輪(車輪)
１２  ホイールサポート
１５，１６  ロアアーム
１７，１８  ロアアームブッシュ(弾性体)
２０  アッパアーム
２０ａ  門形部
２０ｃ，２０ｄ  フランジ部
２１  アッパアームブッシュ(弾性体)
３３  ダイナミックダンパ
３４  取付け部
３５  弾性部
３６  マス部(慣性体)
α，β  稜線
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004291963.tif 000012