(57)【要約】【課題】車両用サスペンション装置のコイルスプリングの伸長時に、その下端がスプリングシートから浮き上がらないようにして旋回性能の低下を防止する。【解決手段】車両用サスペンション装置のコイルスプリング１６の下端がサスペンションアーム１４を車体に支持する支持部３０よりも下方にあり、かつコイルスプリング１６の下端が上端よりも車幅方向内側にあるので、車輪Ｗがリバウンドしてコイルスプリング１６が伸長したときに、コイルスプリング１６の下端はその軸線に沿うように移動することができる。その結果、リバウンド時のコイルスプリング１６の胴曲がりが防止されてばね定数が高くなり、コイルスプリング１６の下端がスプリングシート５１に強く押し付けられることで浮き上がりが阻止されて旋回性能の低下が防止される。【選択図】      図３
2004210211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナックル（１１）を上下動可能に支持するサスペンションアーム（１４）にコイルスプリング（１６）の下端を支持するとともに、このコイルスプリング（１６）の上端を車体に支持した車両用サスペンション装置において、
コイルスプリング（１６）の下端がサスペンションアーム（１４）の車体への支持部（３０）よりも下方にあり、かつコイルスプリング（１６）の下端が上端よりも車幅方向内側にあ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】
ナックル（１１）を上下動可能に支持するサスペンションアーム（１４）にコイルスプリング（１６）の下端を支持するとともに、このコイルスプリング（１６）の上端を車体に支持した車両用サスペンション装置において、
ナックル（１１）に支持された車輪（Ｗ）の最大リバウンド時におけるコイルスプリング（１６）の上端を支持するスプリングシート（５２）と下端を支持するスプリングシート（５１）との成す角度は、最大バンプ時におけるコイルスプリング（１６）の上端を支持するスプリングシート（５２）と下端を支持するスプリングシート（５１）との成す角度以下であることを特徴とする車両用サスペンション装置。
【請求項３】
両スプリングシート（５１，５２）の中心を結ぶ直線は、両スプリングシート（５１，５２）と直交していることを特徴とする、請求項２に記載の車両用サスペンション装置。
【請求項４】
後輪（Ｗｒ）のリバウンド時にナックル（５４）が後方に回転するようにサスペンションアーム（５５，５６）を配置した車両用サスペンション装置において、
上端を車体に支持したコイルスプリング（５７）の下端を、後輪（Ｗｒ）の車軸（５３）の前方においてナックル（５４）に接続したことを特徴とする車両用サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ナックルを上下動可能に支持するサスペンションアームにコイルスプリングの下端を支持するとともに、このコイルスプリングの上端を車体に支持した車両用サスペンション装置に関する。また本発明は、後輪のリバウンド時にナックルが後方に回転するようにサスペンションアームを配置した車両用サスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サスペンションアームでナックルを上下動可能に支持し、サスペンションアームと車体とをコイルスプリングで接続するとともに、ナックルと車体とをショックアブソーバで接続した車両用サスペンション装置が、下記特許文献により公知である。
【０００３】
【特許文献】
実用新案登録第２６０５８１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで車両が旋回すると重心位置に旋回方向外側に向かう遠心力が作用し、車両の重心位置は当然タイヤの接地点よりも高い位置にあることから、前記遠心力によって車両は旋回方向外側に倒れようとする。その結果、旋回方向外側のサスペンション装置のコイルスプリングが押し縮められてサスペンションアームのスプリングシートに押し付けられ、旋回方向内側のサスペンション装置のコイルスプリングが引き伸ばされてサスペンションアームのスプリングシートから浮き上がろうとする。
【０００５】
このようにしてコイルスプリングがスプリングシートから浮き上がると、コイルスプリングのばね定数が実質的に低下するため、旋回方向内輪側のストロークが増えて車体が持ち上がり、タイヤが路面からの浮き上がり易くなって車両の旋回性能が低下する可能性がある。
【０００６】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車両用サスペンション装置のコイルスプリングの伸長時に、その下端がスプリングシートから浮き上がらないようにして旋回性能の低下を防止するとを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、ナックルを上下動可能に支持するサスペンションアームにコイルスプリングの下端を支持するとともに、このコイルスプリングの上端を車体に支持した車両用サスペンション装置において、コイルスプリングの下端がサスペンションアームの車体への支持部よりも下方にあり、かつコイルスプリングの下端が上端よりも車幅方向内側にあることを特徴とする車両用サスペンション装置が提案される。
【０００８】
上記構成によれば、コイルスプリングの下端がサスペンションアームの車体への支持部よりも下方にあって、コイルスプリングの下端が上端よりも車幅方向内側にあるので、車輪がリバウンドしてコイルスプリングが伸長したときに、コイルスプリングの下端はその軸線に沿うように移動することができる。その結果、リバウンド時のコイルスプリングの胴曲がりが防止されてばね定数が高くなり、コイルスプリングの下端がスプリングシートに強く押し付けられることで浮き上がりが阻止されて旋回性能の低下が防止される。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、ナックルを上下動可能に支持するサスペンションアームにコイルスプリングの下端を支持するとともに、このコイルスプリングの上端を車体に支持した車両用サスペンション装置において、ナックルに支持された車輪の最大リバウンド時におけるコイルスプリングの上端を支持するスプリングシートと下端を支持するスプリングシートとの成す角度は、最大バンプ時におけるコイルスプリングの上端を支持するスプリングシートと下端を支持するスプリングシートとの成す角度以下であることを特徴とする車両用サスペンション装置が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、車輪の最大リバウンド時にコイルスプリングの上端を支持するスプリングシートと下端を支持するスプリングシートとの成す角度が、最大バンプ時における前記角度以下であるので、車輪が最大リバウンドしてコイルスプリングが伸長したときに該コイルスプリングの胴曲がりが最小限に抑えられてばね定数が高くなり、コイルスプリングの下端がスプリングシートに強く押し付けられることで浮き上がりが阻止されて旋回性能の低下が防止される。
【００１１】
また請求項３に記載された発明によれば、請求項２の構成に加えて、両スプリングシートの中心を結ぶ直線は、両スプリングシートと直交していることを特徴とする車両用サスペンション装置が提案される。
【００１２】
上記構成によれば、両スプリングシートの中心を結ぶ直線がそれらスプリングシートと直交しているので、コイルスプリングの軸線をＳ字状に湾曲することなく直線状に維持して高いばね定数を確保することができる。
【００１３】
また請求項４に記載された発明によれば、後輪のリバウンド時にナックルが後方に回転するようにサスペンションアームを配置した車両用サスペンション装置において、上端を車体に支持したコイルスプリングの下端を、後輪の車軸の前方においてナックルに接続したことを特徴とする車両用サスペンション装置が提案される。
【００１４】
上記構成によれば、後輪のリバウンド時にナックルが後方に回転するようにサスペンションアームが配置されているので、後輪の車軸の前方において下端をナックルに接続されたコイルスプリングにより圧縮荷重を作用させ、コイルスプリングによりホイールレートを向上させることで車両の浮き上がりを阻止して旋回性能の低下を防止することができる。
【００１５】
尚、実施例のリヤロアアーム１４、アッパーアーム５５およびロアアーム５６は本発明のサスペンションアームに対応し、また実施例のジョイント３０は本発明の支持部に対応する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１７】
図１〜図３は本発明の第１実施例を示すもので、図１は車両用サスペンション装置の分解斜視図、図２は車両の旋回時の作用説明図、図３は１Ｇ時およびリバウンド時のコイルスプリングの状態を示す模式図である。
【００１８】
図１に示すように、車両用サスペンション装置は、図示せぬ車輪を回転自在に支持するナックル１１と、ナックル１１を車体に上下動自在に支持するアッパーアーム１２、フロントロアアーム１３、リヤロアアーム１４およびトレーリングアーム１５と、ナックル１１の上下動を緩衝するコイルスプリング１６と、ナックル１１の上下動を減衰させるショックアブソーバ１７とを備える。
【００１９】
アッパーアーム１２は、その内端が車体側のブラケットＢ，Ｂにジョイント１８を介してボルト１９およびナット２０で支持され、その外端がナックル１１の上面にジョイント２１を介してボルト２２およびナット２３で支持される。フロントロアアーム１３は、その内端が車体側のブラケットＢにジョイント２４を介してボルト２５およびナット２６で支持され、その外端がナックル１１の前部にジョイント２７を介してボルト２８およびナット２９で支持される。
【００２０】
リヤロアアーム１４は、その内端が車体側のブラケットＢにジョイント３０を介してボルト３１およびナット３２で支持され、その外端がナックル１１の後部にジョイント３３を介してボルト３４およびナット３５で支持される。トレーリングアーム１５は、その前端が車体側のブラケットＢにジョイント３６を介してボルト３７およびナット３８で支持され、その後端がナックル１１の前部にボルト３９…およびナット４０…で連結される。
【００２１】
コイルスプリング１６の下端はリヤロアアーム１４の長手方向中間部に設けたスプリングシート５１に支持され、上端は車体に設けたスプリングシート５２に支持される。ショックアブソーバ１７の下端は、ナックル１１の上部にジョイント４１を介してボルト４２およびワッシャ４３で支持され、上端は図示せぬ車体に支持される。
【００２２】
図２は左旋回する車両を後方から見た状態を示しており、車両の重心位置ＣＧに右向きの遠心力Ｆが作用して車体Ｂが右側に傾くことにより、バンプ側となる旋回外輪Ｗ（Ｏ）のコイルスプリング１６が圧縮され、リバウンド側となる旋回内輪Ｗ（Ｉ）のコイルスプリング１６が伸長される。その結果、リバウンド側となる旋回内輪Ｗ（Ｉ）のコイルスプリング１６の下端がスプリングシート５１から浮き上がり易くなる。
【００２３】
このようにしてコイルスプリング１６がスプリングシート５１から浮き上がると、コイルスプリング１６のばね定数が実質的に低下するため、旋回内輪Ｗ（Ｉ）のストロークが増加して車体が持ち上がり、旋回内輪Ｗ（Ｉ）が路面からの浮き上がって車両の旋回性能が低下する可能性がある。
【００２４】
そこで本実施例では、図３（Ａ）に示すように、コイルスプリング１６に車体重量以外の荷重が加わっていない状態（１Ｇ状態）において、コイルスプリング１６を車体前後方向に見て逆ハ字状に配置している。この配置により、コイルスプリング１６の下端を支持するスプリングシート５１がリヤロアアーム１４を車体に支持するジョイント３０よりも下方に配置され、かつコイルスプリング１６の下端を支持するスプリングシート５１が上端を支持するスプリングシート５２よりも車幅方向内側に配置される。
【００２５】
その結果、１Ｇ状態において下側のスプリングシート５１およびジョイント３０を結ぶ直線Ｌ１と、上下のスプリングシート５１，５２を結ぶ直線Ｌ２とが成す角度θは略角になり、この状態から、図３（Ｂ）に示すように、コイルスプリング１６がリバウンドしても、下側のスプリングシート５１は前記直線Ｌ２にほぼ沿うように下方に移動するため、コイルスプリング１６の胴曲がりが最小限に抑えられる。これにより、リバウンド時におけるコイルスプリング１６ばね定数の減少が最小限に抑えられ、コイルスプリング１６の下端が下側のスプリングシート５１から浮き上がるのを阻止して車両の旋回性能の低下を防止することができる。
【００２６】
図４には、コイルスプリング１６を車体前後方向に見てハ字状に配置した比較例が示される。図４（Ａ）から明らかなように、コイルスプリング１６を車体前後方向に見てハ字状に配置したことで、１Ｇ状態において下側のスプリングシート５１およびジョイント３０を結ぶ直線Ｌ１と、上下のスプリングシート５１，５２を結ぶ直線Ｌ２とは鋭角θで交差するようになる。この状態から、図４（Ｂ）に示すように、コイルスプリング１６がリバウンドすると、下側のスプリングシート５１は前記直線Ｌ２から内側に外れるように移動するため、コイルスプリング１６の中間部が車体外側に大きく胴曲がりしてばね定数が減少してしまい、コイルスプリング１６が下側のスプリングシート５１から浮き上がって車両の旋回性能が低下する可能性がある。
【００２７】
次に、図５に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２８】
図５（Ａ）は１Ｇ状態にあるサスペンション装置を示すもので、上下のスプリングシート５１，５２に両端を支持されたコイルスプリング１６は中間部が予め車体内側に湾曲している。この状態から、図５（Ｂ）に示すように、コイルスプリング１６がリバウンドすると、下側のスプリングシート５１がジョイント３０を中心に下内方に揺動することで、上下のスプリングシート５１，５２が平行になってコイルスプリング１６が直線状に伸長する。このとき、上下のスプリングシート５１，５２が平行になるだけでなく、両スプリングシート５１，５２の軸線を一致させることにより、コイルスプリング１６を確実に直線状に伸長させることができる。
【００２９】
このように、リバウンド時にコイルスプリング１６が直線状になるように上下のスプリングシート５１，５２の位置を予め設定しておけば、リバウンド時にコイルスプリング１６の胴曲がりを防止してばね定数を増加させることができ、コイルスプリング１６が下側のスプリングシート５１から浮き上がって車両の旋回性能が低下するのを防止することができる。
【００３０】
尚、上下のスプリングシート５１，５２はリバウント時に必ずしも平行になる必要はなく、最大リバウンド時に上下のスプリングシート５１，５２が成す角度が、最大バンプ時の前記角度以下であれば良い。また前記角度が０°になったとき、つまり上下のスプリングシート５１，５２が平行になったとき、上下のスプリングシート５１，５２の中心を結ぶ直線Ｌをそれらスプリングシート５１，５２と直交させれば、コイルスプリング１６の軸線がＳ字状に湾曲することなく直線状に維持され、一層高いばね定数を確保することができる。
【００３１】
次に、図６に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００３２】
図６は自動車の左側の後輪Ｗｒを支持するダブルウイッシュボーン式のサスペンション装置を側方から見た状態を示すもので、後輪Ｗｒの車軸５３を回転自在に支持するナックル５４はアッパーアーム５５およびロアアーム５６を介して車体に上下動可能に支持されており、車軸５３の前方においてコイルスプリング５７と同軸に配置されたショックアブソーバ５８の下端がナックル５４に接続される。
【００３３】
このサスペンション装置はいわゆるアンチリフト機能を有するもので、自動車の制動時に車体前部が沈下して車体後部が浮上するのを防止すべく、後輪Ｗｒの制動に伴うナックル５４の前方への回転により、ナックル５４に対して車体を下方に引き下ろすように、言い換えると車体に対してナックル５４を上方に引き上げるように、アッパーアーム５５およびロアアーム５６のジオメトリが設定されている。即ち、後輪Ｗｒを制動すると該後輪Ｗｒとナックル５４とがブレーキキャリパを介して一体化されるため、路面とタイヤとの間に作用する摩擦力Ｆで後輪Ｗｒと共にナックル５４が矢印Ｒで示す前進方向に回転しようとし、ナックル５４に接続されたアッパーアーム５５およびロアアーム５６に捩じり荷重が作用するため、その反力でナックル５４が上方に引き上げられるようになっている。
【００３４】
上述したように、アンチリフト機能を有するサスペンション装置は、ナックル５４が矢印Ｒ方向に回転すると該ナックル５４が車体に対して引き上げられるが、このことは、ナックル５４が矢印Ｒ′方向に回転すると該ナックル５４が車体に対して引き下げられることに他ならない。図２で説明したように、車両が旋回するときの内輪側では、ナックル５４が車体に対して引き下げられるため、ナックル５４は矢印Ｒ′方向に回転しようとする。
【００３５】
而して、ナックル５４が矢印Ｒ′方向に回転すると、車軸５３の前方でナックル５４に接続されたコイルスプリング５７が押し縮められるため、その弾発力が増加してコイルスプリング５７によるホイールレートが増加し、車両の浮き上がりが阻止されて車両の旋回性能の低下が防止される。
【００３６】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００３７】
例えば、第１、第２実施例ではコイルスプリング１６の下端を支持するスプリングシート５１をリヤロアアーム１４に設けているが、フロントリヤアーム１３やアッパーアーム１２に設けることができる。
【００３８】
また第３実施例のサスペンション装置はダブルウイッシュボーン式に限定されず、マルチリンク式であっても良い。また第３実施例のコイルスプリング５７の下端はショックアブソーバ５８を介してナックル５４に間接的に接続されているが、それをナックル５４に直接的に接続しても良い。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、コイルスプリングの下端がサスペンションアームの車体への支持部よりも下方にあって、コイルスプリングの下端が上端よりも車幅方向内側にあるので、車輪がリバウンドしてコイルスプリングが伸長したときに、コイルスプリングの下端はその軸線に沿うように移動することができる。その結果、リバウンド時のコイルスプリングの胴曲がりが防止されてばね定数が高くなり、コイルスプリングの下端がスプリングシートに強く押し付けられることで浮き上がりが阻止されて旋回性能の低下が防止される。
【００４０】
また請求項２に記載された発明によれば、車輪の最大リバウンド時にコイルスプリングの上端を支持するスプリングシートと下端を支持するスプリングシートとの成す角度が、最大バンプ時における前記角度以下であるので、車輪が最大リバウンドしてコイルスプリングが伸長したときに該コイルスプリングの胴曲がりが最小限に抑えられてばね定数が高くなり、コイルスプリングの下端がスプリングシートに強く押し付けられることで浮き上がりが阻止されて旋回性能の低下が防止される。
【００４１】
また請求項３に記載された発明によれば、両スプリングシートの中心を結ぶ直線がそれらスプリングシートと直交しているので、コイルスプリングの軸線をＳ字状に湾曲することなく直線状に維持して高いばね定数を確保することができる。
【００４２】
また請求項４に記載された発明によれば、後輪のリバウンド時にナックルが後方に回転するようにサスペンションアームが配置されているので、後輪の車軸の前方において下端をナックルに接続されたコイルスプリングにより圧縮荷重を作用させ、コイルスプリングによりホイールレートを向上させることで車両の浮き上がりを阻止して旋回性能の低下を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両用サスペンション装置の分解斜視図
【図２】車両の旋回時の作用説明図
【図３】１Ｇ時およびリバウンド時のコイルスプリングの状態を示す模式図
【図４】前記図３に対応する比較例を示す図
【図５】本発明の第２実施例に係る、前記図３に対応する図
【図６】本発明の第３実施例に係るサスペンション装置の側面図
【符号の説明】
１１        ナックル
１４        リヤロアアーム（サスペンションアーム）
１６        コイルスプリング
３０        ジョイント（支持部）
５１        コイルスプリングの下端を支持するスプリングシート
５２        コイルスプリングの上端を支持するスプリングシート
５３        車軸
５４        ナックル
５５        アッパーアーム（サスペンションアーム）
５６        ロアアーム（サスペンションアーム）
５７        コイルスプリング
Ｗ          車輪
Ｗｒ        後輪
【図１】
2004210211.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004210211.tif 000007
【図６】
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