(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれの基端部がサスペンションフレームに連結されるとともに、それぞれの先端部が車輪支持部材に連結されてこの車輪支持部材を支持する互いに独立した前後一対のロアアームと、これらのロアアームの少なくとも一方に下端部が枢支された緩衝装置とを有し、上記両ロアアームの一方が平面視で車幅方向に延びるように設置されるとともに、他方が平面視でその先端部が車体の斜め前方側に延びるように設置された自動車のサスペンション装置において、上記両ロアアームの先端部を車輪支持部材にそれぞれ連結するための一対のボールジョイントを備え、上記車輪支持部材に設けられた連結部の上面側に、平面視で微小の隙間が設けられるように近接して上記両ボールジョイントを配設し、両ボールジョイントに設けられた固定用のねじ軸を、上記連結部に形成された取付孔に対してそれぞれ上方から下方に挿通させるとともに、この取付孔の下方に突出したねじ軸の下端部に固定ナットを螺着することにより、上記ロアアームの先端部を車輪支持部材に連結し、かつ上記両ロアアームのうち車幅方向に延びるロアアームの先端部を、他方のロアアームの先端部よりも下方側に位置させたことを特徴とする自動車のサスペンション装置。
【請求項２】
上記固定ナットとしてセルフロッキングナットを使用するとともに、この固定ナットの下面と、上記ねじ軸の下端面とが略同一高さとなるように、ねじ軸の長さを設定したことを特徴とする請求項１記載の自動車の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、車輪を車体に懸架する自動車のサスペンション装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば特開平１０−１８１３２２号公報に示されるように、車輪を回転自在に支持する車輪支持部材（ハウジング）と、この車輪支持部材を車体に対して上下揺動可能に支持するロアアーム（ロアリンク）およびアッパアーム（アッパリンク）と、コイルスプリンクおよびオイルダンパーを有する緩衝装置とを備えた自動車のサスペンション装置において、車体の外方側に位置する上記ロアアームの先端部をボールジョイントにより車輪支持部材に連結することが行われている。
【０００３】
自動車の旋回時に車体がロールするのを抑制するためには、上記ロアアームおよびアッパアームの上下方向の設置角度に応じて決定されるロールセンターを、できるだけ高い位置に設定することが望まれる。このため、従来は、図７に示すように、ロアアーム３０の先端部に設けられたボールジョイント３１を、車輪支持部材３２に設けられた連結部３３の下方側に配設し、ボールジョイント３１に設けられた固定用のねじ軸３４を、上記連結部３３に形成された取付孔に対して下方から上方に挿通させるとともに、この取付孔の上方に突出したねじ軸３４の上端部に固定ナット３５を螺着することにより、上記ロアアーム３０の先端部（外端部）を、なるべく車体の下方側に位置させた状態で、上記車輪支持部材３２に連結することが行われている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のようにロアアーム３０の先端部を車輪支持部材３２に連結するためのボールジョイント３１を、上記車輪支持部材３２に設けられた連結部３３の下方側に配設した場合には、コイルスプリンクおよびサスペンションダンパー等を有する緩衝装置から、上記ロアアーム３０に入力された押し下げ力等が、上記固定ナット３５に作用することになるため、上記固定用のねじ軸３４に対する固定ナット３５の螺着状態に弛みが生じ易いという問題がある。このため、テーパピンまたは割ピンを使用して上記固定ナット３５の弛みを抑制することが行われているが、このように構成した場合においても、上記固定ナット３５の弛みを完全には防止することができず、この固定ナット３５が弛むことに起因したがたつきが発生するのを避けることができなかった。
【０００５】
特に、上記ロアアームの延長線上に位置する仮想のキングピン軸を車体の外方側に位置させることにより、ネガティブスクラブ（ネガティブキングピンオフセット）状態とするために、車輪支持部材を支持する互いに独立した前後一対のロアアームを設け、各ロアアームの先端部をそれぞれボールジョイントによって車輪支持部材に連結するように構成した場合には、上記ねじ軸の軸径を小さくする必要があるので、上記固定ナットの弛みが、より発生し易いという問題がある。
【０００６】
すなわち、上記のように互いに独立した前後一対のロアアームを使用することによりネガティブスクラブ状態とした場合には、両ロアアームの先端部同士が近接するために、上記ボールジョイントの径が小さくなるとともに、これに対応して固定用のねじ軸が細くなることが避けられず、上記固定ナットによる締着力が不足して、弛みが発生し易いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、小形のボールジョイントを介して一対のロアアームを車輪支持部材に連結した場合においても、上記ロアアームの連結状態を安定して保持できる自動車のサスペンション装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、それぞれの基端部がサスペンションフレームに連結されるとともに、それぞれの先端部が車輪支持部材に連結されてこの車輪支持部材を支持する互いに独立した前後一対のロアアームと、これらのロアアームの少なくとも一方に下端部が枢支された緩衝装置とを有し、上記両ロアアームの一方が平面視で車幅方向に延びるように設置されるとともに、他方が平面視でその先端部が車体の斜め前方側に延びるように設置された自動車のサスペンション装置において、上記両ロアアームの先端部を車輪支持部材にそれぞれ連結するための一対のボールジョイントを備え、上記車輪支持部材に設けられた連結部の上面側に、平面視で微小の隙間が設けられるように近接して上記両ボールジョイントを配設し、両ボールジョイントに設けられた固定用のねじ軸を、上記連結部に形成された取付孔に対してそれぞれ上方から下方に挿通させるとともに、この取付孔の下方に突出したねじ軸の下端部に固定ナットを螺着することにより、上記ロアアームの先端部を車輪支持部材に連結し、かつ上記両ロアアームのうち車幅方向に延びるロアアームの先端部を、他方のロアアームの先端部よりも下方側に位置させたものである。
【０００９】
上記構成によれば、緩衝装置等からロアアームに入力された押し下げ力が、車輪支持部材の連結部の上面側に配設されたボールジョイントの本体部において支持されるため、上記連結部の下方に配設された固定ナットに、上記押し下げ力が作用することがなく、上記ボールジョイントを固定するためのねじ軸として細径のものを使用するとともに、小形の固定ナットを使用した場合においても、この固定ナットに弛みが生じるのを効果的に防止することができる。また、車幅方向に延びるように設置されることにより車体のロールセンタ高を主として決定する上記ロアアームの先端部を、他方のロアアームの先端部よりも下方側に位置させることにより、ロールセンタ高が充分に確保され、自動車の旋回時に車体がロールするのを効果的に抑制することが可能となる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、上記請求項１記載の自動車のサスペンション装置において、上記固定ナットとしてセルフロッキングナットを使用するとともに、この固定ナットの下面と、上記ねじ軸の下端面とが略同一高さとなるように、ねじ軸の長さを設定したものである。
【００１１】
上記構成によれば、セルフロッキングナットからなる固定ナットを上記ねじ軸の下端部に螺着することにより、上記ロアアームの先端部と車輪支持部材との連結状態が安定して保持されるとともに、上記連結部の下方に突出するねじ軸の突出長さを必要最小限に設定して、ロアアームの先端部を車体の下方側に位置させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１および図２は、本発明に係る自動車のサスペンション装置の実施形態を示している。このサスペンション装置は、ペリメータフレームからなるサスペンションフレーム１と、このサスペンションフレーム１に、ロアアーム２，３およびアッパアーム４を介して連結された前輪用の車輪支持部材５と、下端部が前方側のロアアーム２に支持されたコイルスプリンクおよびオイルダンパーを有する緩衝装置６と、左右の緩衝装置６を互いに連結するスタビライザー７とを有している。
【００１５】
上記サスペンションフレーム１は、平面から見て略コ字状に形成された前半部分の第１フレーム８と、平面から見て略コ字状に形成された後半部分の第２フレーム９とを有し、この第２フレーム９の前端部に上記第１フレーム８の後端部が挿入されて溶接される等の手段で接合されることにより、平面から見て略ロ字状に形成されている。
【００１６】
上記第１フレーム８は、ハイドロフォーム法等により曲げ加工された角パイプ材等の中空パイプ成形部材からなり、その前端部左右には、コーナ部を補強する補強部材１０が配設されるとともに、上記サスペンションフレーム１の前端部左右を車体のフロントサイドフレーム（図示せず）に連結するための連結ブラケット１１およびインシュレータ１２がそれぞれ設置されている。
【００１７】
また、上記第２フレーム９は、上下一対のプレス成形鋼板を溶接する等の手段で接合することにより成形されたプレス成形部材からなり、その前部には、上記ロアアーム２，３等の設置スペースを確保するために、車体の内方側に屈曲した屈曲部１３が設けられている。上記第２フレーム９の前部に設けられた屈曲部１３内には、車体の前方側に位置するロアアーム２の支持ブラケット１４が配設され、上記部２フレーム８の後端部左右には、車体の後方側に位置するロアアーム３用の支持ブラケット１５が設けられている。
【００１８】
上記車輪支持部材５の下方部を支持する両ロアアーム２，３のうち車体の前方側に位置する上記ロアアーム２は、図３に示すように、車幅方向に延びるように設置され、その略中央部に上記緩衝装置６の下端部が枢支されるとともに、車体の内方側に位置する基端部２ａが、水平方向に延びる取付ボルト１６によって支持ブラケット１４に連結されている。また、車体の後方側に位置する上記ロアアーム３は、その先端部（外端部）３ｂが車体の斜め前方側に延びるように設置されるとともに、その基端部３ａが、水平方向に延びる取付ボルト１７によって支持ブラケット１５に連結されている。
【００１９】
上記両ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂは、図４および図５に示すように、上記車輪支持部材５の下部に設けられた連結部１８，１９の上方に配設されたボールジョイント２０，２１を介して、上記連結部１８，１９の上面側に連結されている。上記両連結部１８，１９のうち車体の前方側に位置するロアアーム２が連結される連結部１８は、他方の連結部１９よりも下方側に配設され、これによって上記緩衝装置６が枢支されたロアアーム２の先端部２ｂが、他方のロアアーム２の先端部３ｂよりも下方側に位置するようになっている。
【００２０】
また、上記ボールジョイント２０，２１の下端部には、それぞれ固定用のねじ軸２２が突設されている。そして、上記車輪支持部材５の連結部１８，１９に形成された取付孔２３に対し、上記ボールジョイント２０，２１のねじ軸２２が上方から下方に挿通されるとともに、上記取付孔２３の下方に突出したねじ軸２２の下端部に、固定ナット２４が螺着されることにより、上記各ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂが車輪支持部材５にそれぞれ連結されるようになっている。
【００２１】
上記固定ナット２４は、内部に弛み止め用のナイロンリンク２５が配設されたセルロッキングナットからなり、上記ねじ軸２２の下端部に螺着されることにより、その螺着状態が安定して保持されるようになっている。また、上記ボールジョイント２０，２１のねじ軸２２に固定ナット２４が螺着された状態で、この固定ナット２４の下面と、上記ねじ軸２２の下端面とが略同一高さとなるように、このねじ軸２２の長さＬが設定されている。
【００２２】
上記のように車輪支持部材５を支持する互いに独立した前後一対のロアアーム２，３と、これらのロアアーム２，３の少なくとも一方に下端部が枢支された緩衝装置６とを有する自動車のサスペンション装置において、上記各ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂを車輪支持部材５に連結するためのボールジョイント２０，２１を備え、上記車輪支持部材５に設けられた連結部１８，１９の上面側に上記ボールジョイント２０，２１を配設し、このボールジョイント２０，２１に設けられた固定用のねじ軸２２を、上記連結部１８，１９に形成された取付孔２３に対して上方から下方に挿通させるとともに、この取付孔２３の下方に突出したねじ軸２２の下端部に固定ナット２４を螺着することにより、上記ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂを車輪支持部材５に連結したため、小形のボールジョイント２０，２１を介して上記一対のロアアーム２，３を車輪支持部材５に連結した場合においても、このロアアーム２，３の連結状態を安定して保持することができる。
【００２３】
すなわち、上記緩衝装置６等からロアアーム２，３に入力された押し下げ力が、車輪支持部材５の連結部１８，１９の上面側に配設されたボールジョイント２０，２１の本体部において支持されるため、上記連結部１８，１９の下方に配設された固定ナット２４に上記押し下げ力が作用するのを防止し、この押し下げ力を上記ボールジョイント２０，２１によって安定して支持することができる。このため、上記ボールジョイント２０，２１を固定するためのねじ軸２２として細径のものを使用するとともに、小形の固定ナット２４を使用した場合においても、この固定ナット２４に弛みが生じるのを効果的に防止することができる。
【００２４】
したがって、上記のように車輪支持部材５を支持する互いに独立した前後一対のロアアーム２，３を設け、図３に示すように、両ロアアーム２，３の延長線Ａ，Ｂ上に位置する仮想のキングピン軸Ｋを車体の外方側に位置させるために、上記ねじ軸２２の軸径を小さくした場合においても、自動車の走行時に、上記車輪支持部材５の連結部１８，１９に連結されたロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂが振動すること等に起因したがたつきの発生を効果的に防止することができるとともに、上記ボールジョイント２０，２１の連結状態が離脱する等の弊害を、簡単な構成で効果的に防止することができる。
【００２５】
そして、互いに独立した前後一対のロアアーム２，３を使用し、両ロアアーム２，３の延長線Ａ，Ｂ上に位置する仮想のキングピン軸Ｋを車体の外方側に位置させることにより、ネガティブスクラブ状態とした場合には、制動時に、キングピン軸Ｋを中心としてトーイン方向のモーメント（セルフアライニングトルク）を発生させることができる。このため、自動車の制動時に、左右のブレーキ力にアンバランスが生じることに起因して車体の向きを変えようとするモーメント（ブレーキ力の強い方に向きを変えようとする力）を、上記トーイン方向のモーメントにより打ち消して操舵状態を自動的に修正することができ、これによって走行安定性を向上させることができるという利点がある。
【００２６】
しかも、小形のボールジョイント２０，２１を介して各ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂを車輪支持部材５に連結することができるので、大形のボールジョイントを使用した場合に比べて上記ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂの連結位置を低い位置に設定することが可能となり、これによって車体のロールセンタを低くすることができる。このため、上記のように車輪支持部材５に設けられた連結部１８，１９の上面側に、上記ボールジョイント２０，２１を配設した場合においても、自動車の旋回時に車体がロールし易くなるのを防止することができる。
【００２７】
また、上記実施形態に示すように、上記固定ナット２４としてセルフロッキングナットを使用するとともに、この固定ナット２４の下面と、上記ねじ軸２２の下端面とが略同一高さとなるように、このねじ軸２２の長さＬを設定した場合には、上記セルフロッキングナットからなる固定ナット２４を上記ねじ軸２２の下端部に螺着することにより、ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂと、車輪支持部材５との連結状態を安定して保持することができるとともに、上記連結部１８，１９の下方に突出するねじ軸２２の突出長さを必要最小限に設定することにより、上記ねじ軸２２の下端部が路面に接触するのを防止しつつ、上記ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂを車体の下方側に位置させることができる。
【００２８】
このため、図６に示すように、ロアアーム２，３の延長線Ｃと、アッパアーム４の延長線Ｄとの交点からなる車輪２５の揺動中心Ｏを、車体の上方側に位置させるとともに、この揺動中心Ｏと車輪２５の接地点Ｐとを結ぶ線Ｅと、車体のセンターラインＦとの交点からなるロールセンタＲの高さｈを大きな値に設定することができる。したがって、上記のように車輪支持部材５に設けられた連結部１８，１９の上面側に上記ボールジョイント２０，２１を配設したにも拘わらず、ロールセンタ高ｈを充分に確保して、旋回時に車体がロールするのを効果的に抑制することができる。
【００２９】
特に、図５に示すように、両ロアアーム２，３のうち車幅方向に延びるロアアーム２の先端部２ｂを、他方のロアアーム３の先端部３ｂよりも下方側に位置させたため、上記ロールセンタ高ｈを充分に確保して、自動車の旋回時に車体がロールするのを効果的に抑制できるという利点がある。
【００３０】
すなわち、上記のように互いに独立した前後一対のロアアーム２，３により車輪支持部材５を支持した場合、車幅方向に延びるロアアーム、つまり上記実施形態では、車体の前方側に位置する上記ロアアーム２によりロールセンタＲの高さｈが主として決定されるため、このロアアーム２の先端部２ｂを、他方のロアアーム３の先端部３ｂよりも下方側に位置させることにより、上記ロールセンタ高ｈを充分に確保することができる。しかも、上記のように両ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂの設置高さを異ならせることにより、両ロアアーム２，３の先端部２ｂ，３ｂを互いに接近させた場合においても、両者が干渉するのを効果的に防止できるという利点がある（図５参照）。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明はそれぞれの基端部がサスペンションフレームに連結されるとともに、それぞれの先端部が車輪支持部材に連結されてこの車輪支持部材を支持する互いに独立した前後一対のロアアームと、これらのロアアームの少なくとも一方に下端部が枢支された緩衝装置とを有し、上記両ロアアームの一方が平面視で車幅方向に延びるように設置されるとともに、他方が平面視でその先端部が車体の斜め前方側に延びるように設置された自動車のサスペンション装置において、上記両ロアアームの先端部を車輪支持部材にそれぞれ連結するための一対のボールジョイントを備え、上記車輪支持部材に設けられた連結部の上面側に、平面視で微小の隙間が設けられるように近接して上記両ボールジョイントを配設し、両ボールジョイントに設けられた固定用のねじ軸を、上記連結部に形成された取付孔に対してそれぞれ上方から下方に挿通させるとともに、この取付孔の下方に突出したねじ軸の下端部に固定ナットを螺着することにより、上記ロアアームの先端部を車輪支持部材に連結し、かつ上記両ロアアームのうち車幅方向に延びるロアアームの先端部を、他方のロアアームの先端部よりも下方側に位置させたため、小形のボールジョイントを介して一対のロアアームを車輪支持部材に連結した場合においても、上記ロアアームの連結状態を安定して保持できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る自動車のサスペンション装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る自動車のサスペンション装置の実施形態を示す斜視図である。
【図３】ロアアームの設置状態を示す平面図である。
【図４】ロアアームの設置状態を示す背面図である。
【図５】ロアアームの先端部の連結状態を示す側面図である。
【図６】ロールセンタの位置を示す説明図である。
【図７】自動車のサスペンション装置の従来例を示す説明図である。
【符号の説明】
２，３  ロアアーム
２ｂ，３ｂ  ロアアームの先端部
６  車輪支持部材
１８，１９  連結部
２０，２１  ボールジョイント
２２  ねじ軸
２３  取付孔
２４  固定ナット
【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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