(57)【要約】【課題】乗り心地及び操安性に対する要求を同時に充足し得るサスペンション装置を提供する。【解決手段】両端に連結部（１１、２１）を有するリンク部材（サスペンションアーム１を構成）が、一端側の連結部に連結される軸部材（１０）と、これに連結されると共に他端側の連結部に連結される筒状部材（２０）と、その内周面に対し一端部の外周面が所定の間隙を以って筒状部材内に収容され、筒状部材に他端部が支持される支持部材（３０）と、その外周面と筒状部材の内周面との間に介装され、両者間を拡開するように付勢する付勢部材（４０）を備える。更に、付勢部材の内面と支持部材の外周面との間にブッシュ（５０）が介装される。例えば、付勢部材はエラストマによって構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両端に連結部を有するリンク部材を備えた車両のサスペンション装置において、前記リンク部材が、一端側の連結部に連結される軸部材と、該軸部材に連結されると共に他端側の連結部に連結される筒状部材と、該筒状部材の内周面に対し一端部の外周面が所定の間隙を以って当該筒状部材内に収容され、当該筒状部材に他端部が支持される支持部材と、該支持部材の外周面と前記筒状部材の内周面との間に介装され、両者間を拡開するように付勢する付勢部材とを備えたことを特徴とする車両のサスペンション装置。
【請求項２】
前記筒状部材と前記軸部材を接合する筒状の接合部材を備えたことを特徴とする請求項１記載の車両のサスペンション装置。
【請求項３】
前記筒状部材は、前記接合部材を介して前記軸部材に接合される開口端部と、前記支持部材が収容される大径部と、該大径部に連続して形成され、前記支持部材が圧入される小径部を有することを特徴とする請求項２記載の車両のサスペンション装置。
【請求項４】
前記支持部材は、Ｃ字状断面を有し径方向外側に付勢する弾発部を具備し、少なくとも該弾発部が前記筒状部材の大径部内に収容されることを特徴とする請求項３記載の車両のサスペンション装置。
【請求項５】
前記付勢部材の内面と前記支持部材の外周面との間に介装されるブッシュを備えたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項６】
前記付勢部材が、円弧状断面を有するエラストマであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項７】
前記支持部材は、外周面に一体的に形成され軸方向に延在する複数の突条部を有し、前記付勢部材は、円弧状断面を有する複数の中間部材から成り、該複数の中間部材の各々は、前記突条部に内周面が当接する凹部であって、径方向深さが円周方向に沿って漸増する凹部を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両のサスペンション装置。
【請求項８】
前記筒状部材に支持され、前記支持部材を前記筒状部材に対して相対的に回転駆動するアクチュエータを備えたことを特徴とする請求項７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関し、特に、両端に連結部を有するリンク部材を備えた車両のサスペンション装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
車両のサスペンション装置において、両端に連結部を有するリンク部材として、サスペンションアームやスタビライザバーがあり、例えば、下記の特許文献１には、「軽量化を図り得るとともに、温度依存性がなく、周波数の異なる複数の共振に対しても制振効果を発揮させることができる自動車用制振装置を提供すること」を目的とし、「内部空間を有して剛性材により形成され自動車の振動伝達部材に設けられるハウジングと、該ハウジングの前記内部空間に前記ハウジングの振動方向両側の内面に対して隙間を有して非接着で封入され、ゴム弾性体と該ゴム弾性体の内部に埋設された補助マスとからなり表面部が前記ゴム弾性体で形成された充填材と、から構成され、前記ハウジングと前記充填材との間に形成される前記隙間が０．１〜０．５ｍｍとされ遊動する状態で配置されることで前記振動伝達部材から振動が伝達されて前記ハウジングが共振するときに、前記ハウジングの振動方向両側の内面に前記充填材が接触又は当接するように構成され、滑り摩擦及び衝突によるエネルギ損失により減衰性が発揮される」自動車用制振装置が提案されている（特許文献１の段落〔００１０〕及び〔００１１〕に記載）。
【０００３】
また、下記の特許文献２には、自動車のロール運動を安定化する装置に関し、「車両フレームに連結され、長尺ベースと二つの自由端部を有するＵ字形状のトーションバーと、トーションバーの二つの自由端部を左右の車輪案内要素に結合する第１及び第２の連結バーを備え、各連結バーはＮＶＨ振動アブソーバを含む」装置が開示され、長尺の弾性フィン形状の振動マスや、弾性材料によって接合される長尺のブロック形状の振動マス等を有する振動アブソーバが提案されている（特許文献２の段落［０００５］等に記載）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４２１５３９９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開２０１５００１４９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
車両の操縦安定性（即ち操安性）を向上させる場合、サスペンションの剛性を上げることが考えられるが、例えばＩ型サスペンションアームにおいては、アーム本体はパイプ径、肉厚などを増大させることでアームの各方向（軸方向・曲げ・捻り）の剛性を上げることが可能である。然しながら、サスペンションアームの剛性を上げることによる乗り心地の悪化の背反が発生する場合には、サスペンションアームブッシュのばね定数を下げたり、ブッシュの容量を増やすことが必要になるので、ばね定数を下げ過ぎるとサスペンション全体の剛性が確保出来なかったり、サスペンションのジオメトリ変化が大きくなる等により所望のばね定数を確保することができない場合が多く、結局、乗り心地及び操安性の何れかを犠牲にせざるを得なくなる。
【０００６】
上記特許文献１に記載の装置においては、実際の製作上は、中空Ｉ型サスペンションアームの内部にゴム弾性体の充填剤を封入する場合、挿入対象のハウジング（パイプ）に連結部材を接合する必要があり、例えば溶接によって接合すると溶接熱に晒されるので、所期の特性を維持したまま充填剤を封入するのは至難である。尚、特許文献２に記載の装置においては、所謂ダイナミックダンパ（Ｄ／Ｄ）をトーションバー（スタビライザバー）に適用したものであるが、開示された何れの態様によっても、乗り心地及び操安性に対する要求を同時に充足することは至難である。
【０００７】
そこで、本発明は、両端に連結部を有するリンク部材を備えた車両のサスペンション装置において、乗り心地及び操安性に対する要求を同時に充足し得る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】
【０００８】
上記の課題を達成するため、本発明は、両端に連結部を有するリンク部材を備えた車両のサスペンション装置において、前記リンク部材が、一端側の連結部に連結される軸部材と、該軸部材に連結されると共に他端側の連結部に連結される筒状部材と、該筒状部材の内周面に対し一端部の外周面が所定の間隙を以って当該筒状部材内に収容され、当該筒状部材に他端部が支持される支持部材と、該支持部材の外周面と前記筒状部材の内周面との間に介装され、両者間を拡開するように付勢する付勢部材とを備えることとしたものである。
【０００９】
上記の車両のサスペンション装置において、更に、前記筒状部材と前記軸部材を接合する筒状の接合部材を備えたものとするとよい。前記筒状部材は、前記接合部材を介して前記軸部材に接合される開口端部と、前記支持部材が収容される大径部と、該大径部に連続して形成され、前記支持部材が圧入される小径部を有するものとするとよい。前記支持部材は、Ｃ字状断面を有し径方向外側に付勢する弾発部を具備し、少なくとも該弾発部が前記筒状部材の大径部内に収容されるように構成するとよい。
【００１０】
また、上記の車両のサスペンション装置において、前記付勢部材の内面と前記支持部材の外周面との間に介装されるブッシュを備えたものとするとよい。そして、前記付勢部材は、円弧状断面を有するエラストマで構成するとよい。
【００１１】
あるいは、上記の車両のサスペンション装置において、前記支持部材は、外周面に一体的に形成され軸方向に延在する複数の突条部を有し、前記付勢部材は、円弧状断面を有する複数の中間部材から成り、該複数の中間部材の各々は、前記突条部に内周面が当接する凹部であって、径方向深さが円周方向に沿って漸増する凹部を有する構成としてもよい。更に、前記筒状部材に支持され、前記支持部材を前記筒状部材に対して相対的に回転駆動するアクチュエータを備えたものとするとよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明は、車両のサスペンション装置に供されるリンク部材が、一端側の連結部に連結される軸部材と、軸部材に連結されると共に他端側の連結部に連結される筒状部材と、筒状部材の内周面に対し一端部の外周面が所定の間隙を以って筒状部材内に収容され、筒状部材に他端部が支持される支持部材と、支持部材の外周面と筒状部材の内周面との間に介装され、両者間を拡開するように付勢する付勢部材とを備えたものであるので、乗り心地及び操安性に対する要求を同時に充足することができる。特に、サスペンション本来の特性を変更することなく、簡易な構造で、リンク部材の剛性を向上させると共に、振動減衰を調整することができる。例えば、付勢部材の材質、硬度、厚さ、容積、接触面積、挟持方向の締め代、装着位置等を適宜設定することによって、リンク部材の剛性、振動減衰特性を適切に調整することができる。また、付勢部材は筒状部材内に収容され、外界から遮断されているので、外部環境の変化等に起因する付勢部材の劣化を防止することができる。
【００１３】
上記の車両のサスペンション装置において、更に、筒状部材と軸部材を接合する筒状の接合部材を備えたものとすれば、組み付けが容易なリンク部材を構成することができる。筒状部材は、接合部材を介して軸部材に接合される開口端部と、支持部材が収容される大径部と、大径部に連続して形成され、支持部材が圧入される小径部を有するものとすれば、組み付けが容易で、外部環境の変化に影響されにくい構造とすることができる。また、支持部材を、Ｃ字状断面を有し径方向外側に付勢する弾発部を具備し、少なくとも弾発部が筒状部材の大径部内に収容されるように構成すれば、付勢部材に例えばへたり等が生じても支持部材の弾発部の付勢力によって所定の締め代が確保されるので、付勢部材の経年変化による影響を極力抑え、所期の特性を維持することができる。
【００１４】
尚、付勢部材の内面と支持部材の外周面との間に介装されるブッシュを備えたものとすれば、一層組み付けが容易となる。そして、上記のように外部環境の変化に影響されにくい構造とすれば、付勢部材としてエラストマを用いることとしても、例えば熱による特性の劣化を防止することができる。更に、円弧状断面を有するエラストマを用いることとすれば、上記のブッシュと共に、一層組み付けが容易となる。而して、リンク部材をサスペンションアームに適用すれば、サスペンションアームの剛性、振動減衰特性を適切に調整することができる。あるいは、リンク部材をスタビライザバーに適用すれば、スタビライザバーの剛性、振動減衰特性を適切に調整することができる。
【００１５】
あるいは、上記の車両のサスペンション装置において、支持部材は、外周面に一体的に形成され軸方向に延在する複数の突条部を有し、付勢部材は、円弧状断面を有する複数の中間部材から成り、複数の中間部材の各々は、突条部に内周面が当接する凹部であって、径方向深さが円周方向に沿って漸増する凹部を有する構成とすれば、付勢部材の位相を変更することによって、任意に剛性方向を変更したり、振動減衰方向を変更することができる。特に、筒状部材に支持され、支持部材を筒状部材に対して相対的に回転駆動するアクチュエータを備えたものとすれば、アクチュエータを駆動制御することによって、容易に剛性方向を可変とし、あるいは、剛性付与の可否を設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両のサスペンション装置に供するサスペンションアームの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面を示す横断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面を示す縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態に供するサスペンションアームの横断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に供するサスペンションアームの縦断面図である。
【図６】本発明の更に他の実施形態に供するサスペンションアームの横断面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線断面を示す縦断面図である。
【図８】図６のＣ−Ｃ線断面を示す縦断面図であって、支持部材が反時計方向に回転駆動されたときの付勢部材と支持部材の関係を示す縦断面図である。
【図９】図６のＣ−Ｃ線断面を示す縦断面図であって、支持部材が時計方向に回転駆動されたときの付勢部材と支持部材の関係を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の望ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図３は、本発明の一実施形態に係る車両のサスペンション装置に供されるＩ型リンク部材として、管状部材のサスペンションアーム１を示すもので、図１のＡ−Ａ線断面を図２に示し、図１のＢ−Ｂ線断面を図３に示している。サスペンションアーム１は、一端側の連結部１１に連結される軸部材１０と、この軸部材１０に連結されると共に他端側の連結部２１に連結される筒状部材２０とを備えている。尚、連結部１１及び２１を夫々軸部材１０及び筒状部材２０とは別体に形成し、溶接等によって接合することとしてもよい。
【００１８】
本実施形態においては、連結部１１が軸部材１０に一体的に形成されると共に、連結部２１が筒状部材２０に一体的に形成されており、図２に示すように、軸部材１０と筒状部材２０は筒状の接合部材２２を介して連結されている。
【００１９】
即ち、軸部材１０の端部１２の外周面には雄螺子部が形成され、筒状部材２０の開口端部２０ａの内周面には雌螺子部が形成されている。そして、接合部材２２は、一方の開口端部２２ａの外周面に雄螺子部が形成されると共に、他方の開口端部２２ｂの内周面に雌螺子部が形成されている。而して、軸部材１０の端部１２にロックナット１３が螺合されると共に、接合部材２２内に後述する支持部材３０、付勢部材４０及びブッシュ５０が収容された状態で、筒状部材２０の開口端部２０ａに接合部材２２の開口端部２２ａが螺合されると共に、接合部材２２の開口端部２２ｂに軸部材１０の端部１２が螺合され、ロックナット１３によって接合部材２２が保持される。
【００２０】
本実施形態の連結部１１はボールジョイントが構成され、軸部材１０と一体的に形成されたソケット１１ａ内にボールスタッド１１ｂが保持されている。一方、連結部２１はユニバーサルジョイントの一部が構成され、筒状部材２０と一体的に形成された円筒ケース２１ａ内に、ゴムブッシュ２１ｂを介してカラー２１ｃが保持されている。尚、軸部材１０及び筒状部材２０は金属製（例えばアルミニウム製）で、その外形、肉厚や、各方向のばね定数等は、サスペンションアーム１に求められる剛性、強度、サスペンションジオメトリの変化、乗り心地、搭載スペース、コスト等の諸条件に基づいて設定される。また、以下の何れの実施形態においても、軸部材１０は中実の棒部材に限らず、筒状部材や板材で構成することができ、筒状部材２０の本体部は中実としてもよい。
【００２１】
筒状部材２０内には支持部材３０が収容されており、支持部材３０の一端部の外周面が筒状部材２０の内周面に対し所定の間隙を以って、支持部材３０の他端部が筒状部材２０に接合されている。図２に示すように、筒状部材２０は、支持部材３０が収容される大径部２３と、大径部２３に連続して形成され、支持部材３０が圧入される小径部２４を有する。支持部材３０は、筒体部３１及びその一端側が径方向に拡開したフランジ部３２を有し、大径部２３の内周面と筒体部３１の外周面との間に付勢部材４０及びブッシュ５０を収容した状態で、筒体部３１の他端側が筒状部材２０の小径部２４に圧入固定される。従って、筒状部材２０の開口端部２０ａに接合部材２２の開口端部２２ａが螺合されると、開口端部２２ａの端面がフランジ部３２の端面に押接された状態で保持される。
【００２２】
図２及び図３に示すように、筒状部材２０の内周面と支持部材３０の外周面との間に付勢部材４０が介装された状態にあり、付勢部材４０によって両者間が拡開するように付勢されている。付勢部材４０としては、図３に示すように円弧状断面を有する一対のエラストマ部材で構成されており、ブッシュ５０は、同様に円弧状断面を有する一対の金属部材で構成されている。
【００２３】
即ち、エラストマの付勢部材４０が筒状部材２０と支持部材３０（及びブッシュ５０）との間に所定の締め代を以って挟持され、外部環境の変化に影響されにくい構造となっており、例えば熱によるエラストマの劣化を防止することができる。尚、本実施形態の付勢部材４０は円弧状断面を有する板状のエラストマで構成されているが、ブッシュ５０の必要な範囲にゴム材等を加硫成形して一体的に形成することとしてもよい。而して、付勢部材４０を構成するエラストマの材質、硬度、厚さ、容積、接触面積、挟持方向の締め代、装着位置等を適宜設定することによって、サスペンションアーム１の剛性、振動減衰特性を適切に調整することができる。
【００２４】
図４及び図５は、本発明の他の実施形態を示すもので、Ｃ字状断面を有する支持部材３００が用いられている。この支持部材３００は、筒状部材２０の小径部２４に圧入される圧入部３１０と、付勢部材４０及びブッシュ５０を径方向外側に付勢する弾発部３２０を具備するスプリングピンで構成され、その弾発部３２０が筒状部材２０の大径部２３及び接合部材２２の開口端部２２ａ内に収容されるように配設される。而して、付勢部材４０を構成するエラストマのへたり等があっても、弾発部３２０の弾発力によって付勢されるので、付勢部材４０の締め代を維持することができる。尚、図２及び図３に示す筒体部３１及びフランジ部３２を有する支持部材３０と、図４及び図５に示す支持部材３００の何れを用いるかは、前述の剛性、振動減衰特性等に応じて適宜選択すればよい。
【００２５】
上記の構成を、サスペンションアーム１に代えて、例えばスタビライザバー（図示せず）に適用すれば、付勢部材４０に対しスタビライザバー（図示せず）の捩れが加えられると、付勢部材４０を構成するエラストマの接触面の粘性と、エラストマ内部の弾性により、スタビライザバーの捩れに抗する方向の反力が働き、ロール速度を減衰させることができる。而して、車両のコーナリング時などに発生するロール運動に対し、（ロール時及び戻り時の何れの場合も）ロール減衰効果を得ることができる。その他、サスペンションタワーバーやタイロッド等、振動や外力を受ける部材に上記の構成を適用することにより、操安性と乗り心地を向上させることができる。
【００２６】
図６乃至図９は、本発明の更に他の実施形態を示すもので、外周面に一体的に形成され軸方向に延在する複数の突条部６１乃至６４を有する支持部材６０が筒状部材２０に収容されている。本実施形態の支持部材６０は中実の金属製であり、付勢部材は金属製で、円弧状断面を有する複数（本実施形態では４個）のカム部材７０から成り、これらのカム部材７０の各々は、突条部６１乃至６４に内周面が当接する凹部７１乃至７４であって、径方向深さが円周方向に沿って漸増する凹部７１乃至７４を有する。更に、筒状部材２０に支持され、軸部材１０の軸を中心に支持部材６０を筒状部材２０に対して相対的に回転駆動するアクチュエータＡＣＴを備えている。尚、このアクチュエータＡＣＴは、走行路面の状況や運転状況に応じて電子制御装置（図示せず）によって駆動制御される。
【００２７】
上記のアクチュエータＡＣＴによって、支持部材６０が図７の反時計方向（ＣＣＷで示す）に回転駆動されると、突条部６２及び６４が夫々凹部７２及び７４の内周面に噛み込み、図８に示す状態となり、図７及び図８の左右方向（水平方向）の剛性が増大する。尚、図８では上記の噛み込み状態が明らかとなるようにハッチングを省略している。これに対し、支持部材６０が図７の時計方向（ＣＷで示す）に回転駆動されると、突条部６１及び６３が夫々凹部７１及び７３の内周面に噛み込み、図９に示す状態となり、図７及び図９の上下方向の剛性が増大する。尚、図９も上記の噛み込み状態が明らかとなるようにハッチングを省略している。
【００２８】
而して、本実施形態においては、電子制御装置（図示せず）によってアクチュエータＡＣＴを駆動制御し、支持部材６０を筒状部材２０に対して相対的に回転駆動することによって、剛性方向を可変とし、あるいは、剛性付与の可否を設定することができ、走行路面の状況や運転状況に応じた最適の特性制御が可能となる。
【符号の説明】
【００２９】
１    サスペンションアーム（リンク部材）
１０  軸部材
２０  筒状部材
２２  接合部材
３０、３００  支持部材
４０  付勢部材
５０  ブッシュ
６０  支持部材
７０  カム部材（中間部材）
ＡＣＴ  アクチュエータ
【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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【図８】
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【図９】
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