JP5217963B2 - Front suspension device - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両に用いられ、車輪を支持するアクスル・キャリアが２つのロア・リンクでジョイント結合された、いわゆるダブル・ジョイント型のフロント・サスペンション装置に関する。 The present invention relates to a so-called double joint type front suspension device that is used in a vehicle such as an automobile and in which an axle carrier that supports a wheel is joint-connected by two lower links.
従来のダブル・ジョイント型のフロント・サスペンション装置としては、車輪を回転自在に支持するアクススル・キャリアと、このアクススル・キャリアの車軸より上方の上方部分を車体側に揺動可能に連結するアッパ・リンクと、アクスル・キャリアの車軸より下方の下方部分を車体側に揺動可能に連結するとともにストラットの下端部が連結されたロア・アーム、とを備えたフロント・サスペンション装置が知られている(例えば特許文献１を参照)。
As a conventional double joint type front suspension device, there is an axle carrier that rotatably supports a wheel, and an upper link that pivotably connects an upper portion of the axle carrier above the axle to the vehicle body side. And a lower arm to which the lower part below the axle of the axle carrier is pivotably connected to the vehicle body side and the lower end of the strut is connected to the front suspension device (for example, (See Patent Document 1).
しかしながら、従来のフロント・サスペンション装置にあっては、ロア・アームの車体の取付け部に用いるゴム・ブッシュの方向を調整することで、車両旋回中の横力に対する高い横剛性と望ましいキング・ピン軸を確保しようとしているが、ゴム・ブッシュの調整だけでは、これら両者を高いレベルで両立させることはできなかった。
本発明の目的は、横力に対する高い横剛性と車両旋回中のコンプライアンス・ステアと、車両側面視でみたキング・ピン軸の前後方向の変化の低減とを、両立させることができるフロント・サスペンション装置を提供することにある。
However, in the conventional front suspension system, by adjusting the direction of the rubber bush used for the mounting part of the lower arm body, high lateral rigidity against the lateral force during vehicle turning and desirable king pin shaft However, it was not possible to make both of them compatible at a high level only by adjusting the rubber bush.
An object of the present invention is to provide a front suspension device that can achieve both high lateral rigidity with respect to lateral force, compliance steer during turning of the vehicle, and reduction in changes in the front-rear direction of the king pin shaft as viewed from the side of the vehicle. Is to provide.
本発明のフロント・サスペンション装置は、アクスル・キャリアの下方部分と車体とを、第１ロア・リンクとこの第１ロア・リンクよりも車両前後方向後側に配置した第２ロア・リンクとで連結するのに、第２ロア・リンクの車幅方向外端部分のアクスル・キャリアへの連結を、車両前後方向において車軸と重複する位置とし、第２ロア・リンクの軸線が車輪の回転中心軸に対して車両後方側へなす角度を、第１ロア・リンクの軸線が車輪の回転中心軸に対して車両前方側へなす角度より小さくし、第１ロア・リンクのアクスル・キャリアに連結する連結位置を、第２ロア・リンクのアクスル・キャリアへの連結位置より高く、かつ車輪の回転中心軸より低い位置とし、第１ロア・リンクおよび第２ロア・リンクのうちの一方のリンクをアクスル・キャリアに連結する連結位置を、第１ロア・リンクおよび第２ロア・リンクのうちの他方のリンクをアクスル・キャリアへ連結する連結位置よりも車幅方向内側に位置させ、サスペンションのキング・ピン軸を、前記アッパ・アームで決まる上側ジョイント点と、前記第２ロア・リンクの前記軸線上の下側交差点と、該下側交差点と前記上側ジョイント点との間の高さに位置する、前記第１ロア・アームの前記軸線上の中間交差点と、を通るようにこれらの３点で決定するようにしたことを特徴とする。
In the front suspension device of the present invention, the lower part of the axle carrier and the vehicle body are connected by the first lower link and the second lower link disposed on the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the first lower link. Therefore, the connection of the outer end of the second lower link in the vehicle width direction to the axle carrier is positioned so as to overlap the axle in the longitudinal direction of the vehicle, and the axis of the second lower link becomes the center axis of rotation of the wheel. The connecting position for connecting to the axle carrier of the first lower link so that the angle formed toward the rear side of the vehicle is smaller than the angle formed by the axis of the first lower link with respect to the wheel rotation center axis. the higher than the connecting position of the axle carrier of the second lower link, and a lower position than the axis of rotation of the wheel, accession one link of the first lower link and the second lower link A coupling position for coupling to the Le carrier, is positioned inside in the vehicle width direction than the connecting position of the other link connecting to the axle carrier of the first lower link and the second lower link suspension King of The pin axis is located at an upper joint point determined by the upper arm, a lower intersection on the axis of the second lower link, and a height between the lower intersection and the upper joint point. These three points are determined so as to pass through an intermediate intersection on the axis of the first lower arm .
本発明のフロント・サスペンション装置にあっては、横力に対する高い横剛性と車両旋回中のコンプライアンス・ステアとの両立を確保しながら、キング・ピン軸の前後方向の変化を少なくできる。 In the front suspension device of the present invention, it is possible to reduce changes in the front-rear direction of the king pin shaft while ensuring both high lateral rigidity with respect to lateral force and compliance steer during vehicle turning.
以下、本発明のフロント・サスペンション装置を図面とともに説明する。 The front suspension apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１〜図４は、本発明の実施例１のフロント・サスペンション装置を示す。
図１は、実施例１のフロント・サスペンション装置とこれに連結するステアリング系との配置を示す斜視図、図２は実施例１の左右のフロント・サスペンション装置のうち車両左側のフロント・サスペンション装置を上面視した平面図、図３は実施例１のフロント・サスペンション装置を側面視した側面図、図４は実施例１のフロント・サスペンション装置を前面視した正面図をそれぞれ示す。
1 to 4 show a front suspension apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a perspective view showing the arrangement of a front suspension apparatus according to a first embodiment and a steering system connected thereto. FIG. 2 shows a front suspension apparatus on the left side of the vehicle among the left and right front suspension apparatuses according to the first embodiment. FIG. 3 is a side view of the front suspension device of the first embodiment when viewed from the side, and FIG. 4 is a front view of the front suspension device of the first embodiment when viewed from the front.
図１に示すように、実施例１のフロント・サスペンション装置１は、車両の前方部の左右に対称に設ける。なお、図１では、見やすくするため、サスペンション装置１のスタビライザは省略して描いてある。これら左右のフロント・サスペンション装置の詳細な構造は後述するが、これらの一構成部品であるアクスル・キャリア１０は、ステアリング系２にそれぞれ連結され、左右の車輪９を転舵可能である。すなわち、ステアリング系２は、ドライバーが操舵するステアリング・ホイール３により回転駆動されるステアリング・シャフト４の下方に設けたピニオン５を車両幅方向に延ばしたラック６に噛み合わせて、ラック６をステアリング・ホイール３の操舵に応じて車両幅方向左右へ移動可能とする。ラック６の両端側にはラック・エンド７を設けてこの先端に取り付けたボール・ジョイント８を、アクスル・キャリア１０のナックル・アーム部分１０ｄに連結する。
As shown in FIG. 1, the front suspension device 1 of the first embodiment is provided symmetrically on the left and right of the front portion of the vehicle. In FIG. 1, the stabilizer of the suspension device 1 is omitted for easy understanding. Although the detailed structure of these left and right front suspension devices will be described later, the
一方、フロント・サスペンション装置１は、図２〜図４に示すように、車輪９を回転自在に支持するアクスル・キャリア１０と、車体１１側およびアクスル・キャリア１０間を連結するＶ字形のアッパ・アーム１２と、車体１１側およびアクスル・キャリア１０間を連結するフロント・ロア・リンク１３と、車体１１側およびアクスル・キャリア１０間を連結するリア・ロア・リンク１４と、車体１２とリア・ロア・リンク１４と、車体１２およびリア・ロア・リンク１４間を連結するストラット１５と、左右のサスペンション装置１のリア・ロア・リンク１４間を連結するスタビライザ２４と、を備えている。ここで、フロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４とは、それぞれ本発明の第１ロア・リンクおよび第２ロア・リンクに相当する。
On the other hand, as shown in FIGS. 2 to 4, the front suspension apparatus 1 includes an
アクスル・キャリア１０は、ナックル・アームとも言い、図示しないベアリングを介して車輪９のアクスル２０を回転自在に支持する本体部分１０ａと、これから上方へ延ばした上方部分１０ｂと、本体部分１０ａから下方へ延ばした下方部分１０ｃとを有する。
The
アクスル・キャリア１０の上方部分１０ｂは、図２〜図４に示すように、車輪９より上方となる部分を形成するようにその途中から曲げて、その上端部分が車幅方向外方向で車輪９の回転中心軸Ｏよりも車両後方側となる位置へ向けて延ばす。この結果、上方部分１０ｂの上端部分は、車輪9の上面上、かつ非転舵状態の中立位置にある車輪1の回転中心軸Ｏより後方位置に位置するようになる。なお、このようにアクスル・キャリア１０の上方部分１０ｂを車輪９より上方に持ってくることで、車両正面視におけるキング・ピン傾斜角を小さくしてタイヤの接地性を向上でき、後述するキング・ピン軸Ｋと車輪９の幅方向中心点との距離を短くしてキング・ピン軸回りモーメントを小さくし、かつキャスタ・トレールを大きくすることなくキャスタ角を大きくして操縦性・安定性を向上することができる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
一方、アクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃは、アクスル２０の真下でリア・ロア・リンク１４を連結するためのリア側連結部分１０ｆと、このリア側連結部分１０ｆと車輪９の回転中心軸Ｏとの間の高さでリア側連結部分１０ｆより前方かつ車幅方向内側となる位置でフロント・リア・リンク１３を連結するためのフロント側連結部分１０ｅと、フロント・リア・リンク１３より前方かつ下側の位置でステアリング系２のラック・エンド７と連結されるナックル・アーム部分１０ｄとを一体形成してある。したがって、下方部分１０ｃには、フロント・リア・リンク１３、リア・ロア・リンク１４、ラック・エンド７をそれぞれ連結していることになる。
On the other hand, the
アッパ・アーム１２は、Ｖ字状に形成して車両幅方向に伸ばし、その先端となる車両幅方向外端部分１２ａをアクスル・キャリア１０の上端部分にボール・ジョイント１７を介して揺動可能に連結し、また、その車体１１への連結部分を車両側前方内端部分１２ｂと車両側後方内端部分１２ｃとの二部分として車両前後方向に分離した状態で車体１１に対しそれぞれ揺動可能に取り付ける。
The
すなわち、アッパ・アーム１２の車両側前方内端部分１２ｂと車両側後方内端部分１２ｃとは、車両上面視で、車両側前方内端部分１２ｂを車輪９の回転中心軸Ｏより車両前方位置に、また車両側後方内端部分１２ｃを車輪９の回転中心軸Ｏより車両後方位置にそれぞれ円筒ブッシュ１６ａ、１６ｂを介して揺動可能に車体側１１に連結する。円筒ブッシュ１６ａ、１６ｂは、これらの中心軸が車両前後方向に延びるように配置する。また、車両側前方内端部分１２ｂと車両側後方内端部分１２ｃとの揺動中心線は、図３、図４に示すように、これらが同一線上にあって、かつ車両後方に向かうに従って車輪１０より高い位置で斜め下方向になるように車両前後方向で傾けて配置してある。
That is, the vehicle-side front
また、車両が水平な路上平面Ｇにある場合に、車両側前方内端部分１２ｂと車両側後方内端部分１２ｃとが、車両幅方向外端部分１２ａよりも低い位置で車体１１に揺動可能に連結する。したがって、この場合、アッパ・アーム１２は、車体幅方向外側へ向かうにしたがって地上からの高さが高くなることになる。
Further, when the vehicle is on a horizontal road plane G, the vehicle-side front
他方、アクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃのリア側連結部分１０ｆには、アクスル２０の直下の位置にてボール・ジョイント１９を介してリア・ロア・リンク１４の車幅方向外端部分１４ａを揺動可能に連結する。また、アクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃのフロント側連結部分１０eには、車輪の回転中心軸Ｏより下方、かつリア側連結部分１０ｆより上方で、またリア側連結部分１０ｆより若干前方でかる車両幅方向内側となる位置にて、ボール・ジョイント１８を介してフロント・ロア・リンク１３の車幅方向外端部１３ａを揺動可能に連結する。
On the other hand, the rear
ここで、アクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃは、フロント側連結部分１０ｅとリア側連結部分１０ｆとで剛性が異なるようにする。すなわち、図６に示すように、リア・ロア・リンク１４を連結するボール・ジョイント１９を固定するリア側連結部分１０ｆは、ボール・ジョイント１９のボール部分やリア・ロア・リンク１４を収納する空隙部１０２を、フロント・ロア・リンク１３を連結するボール・ジョイント１８を固定するフロント側連結部ｅの空隙部１０１よりも大きく設定する。これにより、リア側連結部分１０ｆの支持剛性をフロント側連結部分１０ｅの支持剛性より小さくする。
Here, the rigidity of the
一方、フロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４とは、以下のように車体１１に連結する。
フロント・ロア・リンク１３は、上述のようにアクスル・キャリア１０のフロント側連結部分１０ｅにボール・ジョイント１８を介して揺動可能に連結した車幅方向外端部分１３ａから斜め前方内側へ車体１１側に向けて延ばし、その車幅方向内端部分１３ｂを円筒状のゴム・ブッシュ２１を介して車輪９の回転中心Ｏより前方位置で車体１１に揺動可能に連結する。
On the other hand, the front
As described above, the front
フロント・ロア・リンク１３は、車体１１の長手方向に対し傾斜して車体１１に取り付けることになるが、フロント・ロア・リンク１３の幅方向内端部分１３ｂに設けた円筒部分は、フロント・ロア・リンク１３の軸線Ｍ方向に対し斜め方向に設けて、この円筒部分に挿入したゴム・ブッシュ２１の中心線が車体長手方向に平行となるように車両前後方向へ向ける。また、ゴム・ブッシュ２１は、従来のフロント・ロア・リンク（テンション・ロッドなど）の幅方向内端部分のゴム・ブッシュと比べて半径方向に相対的に硬く設定する。
ここで、軸線Ｍは、フロント・ロア・リンク１３の幅方向外端部分１３ａと幅方向内端部分１３ｂとの中心点同士を通る直線を意味する。同様に、軸線Ｎは、リア・ロア・リンク１４の幅方向外端部分１４ａと幅方向内端部分１４ｂとの中心点同士を通る直線を意味する。
The front
Here, the axis M means a straight line passing through the center points of the width direction
リア・ロア・リンク１４は、上述のようにアクスル・キャリア１０のリア側連結部分１０ｆのボール・ジョイント１９を介して揺動可能に連結した車幅方向外端部分１４ａから斜め後方内側へ車体１１側に向けて延ばし、その車幅方向内端部分１４ｂを円筒状のゴム・ブッシュ２２を介して車輪９の回転中心Ｏより若干後方位置で車体１１に揺動可能に連結する。なお、車幅方向内端部分１４ｂの円筒部分は、リア・ロア・リンク１４の軸心Ｎに対し直交するように設けてあるので、ゴム・ブッシュ２２の中心線は、車体長手方向に対し傾斜するが、後述するようにリア・ロア・リンク１４の軸線Ｎが車輪９の回転中心軸線Ｏに対する角度が小さく設定してあるので、ゴム・ブッシュ２２の中心線の車両長手方向に対する傾斜角度は小さく平行に近くなる。
As described above, the rear
フロント・ロア・リンク１３の車幅方向内端部分１３ｂは、リア・ロア・リンク１４の車幅方向内端部分１４ｂより高い位置で車体１１に連結する。また、車両側面視において、フロント・ロア・リンク１３の車幅方向外端部分１３ａは、リア・ロア・リンク１４のアクスル・キャリア１０に連結する車幅方向内端部分１４ｂよりも高い位置に設定する。
The vehicle width direction
さらに、図５に模式的に示すように、車両上面視において、車輪９の回転中心軸Ｏとフロント・ロア・リンク１３の軸線Ｍとがなす角度θｆは、車輪９の回転中心軸Ｏとリア・ロア・リンク１４の軸線Ｎとがなす角度θｒよりもかなり大きく設定してある。したがってフロント・ロア・リンク１３は、リア・ロア・リンク１４よりも長くなる。なお、車輪９の回転中心軸Ｏとリア・ロア・リンク１４の軸線Ｎとがなす角度θｒは、0度よりは大きくしてリア・ロア・リンク１４の車両幅方向内端部分１４ｂが車両幅方向外端部分１４ａより後方側に位置するようにするが、この角度θｒは、かなり小さく例えば約１０°程度に設定してある。これに対し、角度θｆは約５０°に設定してある。
Further, as schematically shown in FIG. 5, the angle θf formed between the rotation center axis O of the
アクスル・キャリア１０のナックル・アーム部分１０ｄは、車両側面視において、その本体部分１０ａおよびフロント側連結部分１０ｅの前方で、かつフロント側連結部分１０ｅとリア側連結部分１０ｆとの間の高さ位置で、フロント・ロア・リンク１４の下方に本体部分１０ａと一体に設けられ、ラック・エンド７が車両幅方向にフロント・ロア・リンク１４の下方を横切るようにする。なお、ナックル・アーム部分１０ｄにおけるタイ・ロッド７とアクスル・キャリア１０とを揺動可能に連結するボール・ジョイント８は、これらの連結剛性を強く設定している。
The
ここで、上記フロント・サスペンション装置１にあっては、アッパ・アーム１２の先端部分１２ａとアクスル・キャリア１０の上方部分１０ｂの先端部分とを連結するボール・ジョイント１７を通る直線が、上下方向に離間しかつ非平行なフロント・ロア・アーム１３の軸線Ｍとリア・ロア・アーム１４の軸線Ｎとにそれぞれ交差する直線が、キング・ピン軸Ｋとなる。したがって、このキング・ピン軸Ｋは、従来のサスペンション装置のようにアッパ側のジョイントと２つのロア・リンクの軸線の交差点（仮想瞬間中心点）との２つの点を結んで決まるのではなく、ボール・ジョイント１７でのアッパ側のジョイント点と、キング・ピン軸Ｋとフロント・ロア・アーム１３の軸線Ｍとの交差点Ｋ１と、キング・ピン軸Ｋとリア・ロア・アーム１４の軸線Ｎとの交差点Ｋ２と、の３つの点で３次元的に決まる。すなわち、交差点Ｋ１は、交差点２より後方でかつ上方に位置することになる。
Here, in the front suspension device 1, a straight line passing through the ball joint 17 that connects the
なお、キング・ピン軸Ｋは、路面Ｇでの交差点と車輪９のタイヤの中心位置との距離であるトレールやスクラブ半径が過大とならないようにその傾斜を持たせる。実務上は、このキング・ピン軸Ｋを決めてから各ジョイント点・交差点、ひいてはアームやリンクの方向を決定することになる。
The king pin axis K is inclined so that the trail or scrub radius, which is the distance between the intersection on the road surface G and the center position of the tire of the
また、ショック・アブソーバを内蔵したストラット１５は、この下端部をリア・ロア・アーム１４のアクスル・キャリア１０側部分にジョイント連結し、上端部を、図３に示す車両側面視においてアクスル・キャリア１０の上端部分１０ｂとボール・ジョイント１７で結合したアッパ・アーム１２の先端部１２ａより前方に位置するように、また図４に示す正面視において上端部が下端部よりも内側に傾くようにして、車体１１に連結する。また、ストラット１５の上方にはコイル・スプリング２３を設けて、リア・ロア・アーム１４を地面に向けて押圧する。
さらに、左右のサスペンション装置１のリア・ロア・リンク１４同士は、スタビライザ２４で連結する。このスタビライザ２４の途中部分は車体１１側にて支持する。
The
Further, the rear
上記のように構成した、フロント・サスペンション装置にあっては、以下のように作用する。
図１〜図４は、車輪９が転舵してない状態で水平な平面路面Ｇ上にある状態を示している。
The front suspension device configured as described above operates as follows.
1 to 4 show a state where the
路面突起や路面の窪みを通過する際や、車両旋回中などで車輪９に上下方向の力が作用すると、アッパ・アーム１２、フロント・ロア・アーム１３、リア・ロア・アーム１４が上下動し、車輪９の車体１１に対する上下動を許容することになる。この場合、同時にコイル・スプリング２４が伸縮しかつストラット１５内部のショック・アブソーバが伸縮速度に応じて減衰力を発生させる。
When an upward or downward force is applied to the
走行中に路面の突起を乗り越える場合、車輪９は回転自由な状態にあるので、車輪９の回転中心には回転方向の力は作用せず、前後力、上下力のみが作用することになる。この結果、これらの力がアッパ・アーム１２、フロント・ロア・アーム１３、リア・ロア・アーム１４に作用すると、これらは上方へ揺動するとともに、アッパ・アーム１２の車両側前方内端部分１２ｂ、車両側後方内端部分１２ｃのゴム・ブッシュ、また、フロント・ロア・アーム１３の車両幅方向内端部分１３ｂのゴム・ブッシュ１６ａ、リア・ロア・アーム１４の車両幅方向内端部分１４ｂのゴム・ブッシュ１６ｂがともに車両長手方向もしくはほぼ長手方向を向いているので、アッパ側のジョイント点（ボール・ジョイント１７の位置）、またロア側のフロント・ロア・アーム１３による交差点Ｋ１及びリア・ロア・アーム１４による交差点Ｋ２も後方へほぼ同じ量だけ移動することになる。
When overcoming the projection on the road surface while traveling, the
したがって、キング・ピン軸Ｋも若干後方かつ車両幅方向内側にほとんど変わらない傾斜を保ってほぼ平行移動するだけとなる。したがって、スクラブ半径やトレール等の変化を非常に小さく抑えることができ、優れた操縦性・安定性を確保することができる。 Therefore, the king pin axis K is also moved substantially in parallel while maintaining a slight inclination to the rear and inward in the vehicle width direction. Therefore, changes in the scrub radius, trail, etc. can be kept very small, and excellent maneuverability and stability can be ensured.
この場合、アッパ・アーム１２の車両幅方向前方内端部分１２ｂが車両幅方向後方内端部分１２ｃより高い位置に設定してあるので、路面突起乗り越しなどの乗り心地性能に影響が大きい車輪９の回転中心軌跡角度を大きくすることができ、乗り心地性能がよくなる。また、アンチ・ダイブ性能をも向上させることになる。
In this case, since the front
また、フロント・ロア・アーム１３のゴム・ブッシュ１６ａ、リア・ロア・アーム１４のゴム・ブッシュ１６ｂがともに車両長手方向もしくはほぼ長手方向を向いているので、これらゴム・ブッシュ１６ａ、１６ｂの車両長手方向への剛性を弱めておけば、路面からのロードノイズの入力を小さくできる。
Further, since the
一方、車両旋回を行うと、タイヤの接地面にはコーナリング・フォースが働く。すなわち、車輪９には横力が作用してアクスル・キャリア１０を介してアッパ・アーム１２、フロント・ロア・アーム１３、リア・ロア・アーム１４に作用することになる。このとき、リア・ロア・アーム１４はアクスル２０の真下にあり、かつこの軸線Ｎが車輪９の回転中心軸Ｏに対し後方へなす角度θｒは小さく設定されているので、タイヤ横力の大部分はここで受けることになる。
On the other hand, when the vehicle turns, a cornering force acts on the ground contact surface of the tire. That is, a lateral force acts on the
この場合、リア・ロア・アーム１４の車両幅方向内端部分１４ｂのゴム・ブッシュ２２はその半径方向に比較的硬く設定されているので、その撓み量は少ない。すなわち、横力に対する剛性を高くして優れた操縦性・安定性を確保できる。一方、リア・ロア・アーム１４を支持するアクスル・キャリア１０のリア側連結部１０ｆの剛性を弱くしてあるので衝撃的な横力はここでも吸収可能として直接衝撃力が車体１１に入るのを防いでいる。また、リア・ロア・アーム１４の車体１１側への連結が車輪９の回転中心軸Ｏより後方に設定してあるので、横力コンプライアンスを大きくとることができる。
In this case, since the
フロント・ロア・アーム１３にも横力の若干部分が入力されるが、フロント・ロア・アーム１３の軸線Ｍが車輪９の回転中心軸Ｏに対し前方側へ大きく傾いているため、軸線Ｍ方向と車両幅方向へ外力が作用する。フロント・ロア・アーム１３の車両幅方向内端部分１３ｂの円筒部分およびゴム・ブッシュ２１の中心軸方向は車両長手方向に向けられているので、半径方向には比較的硬く設定してあるゴム・ブッシュ２１は車両幅方向にわずか、また車両前後方向には柔らかいので前方向へ変形する。
A small portion of the lateral force is also input to the front
この結果、フロント・ロア・アーム１３の軸線Ｍとリア・ロア・アーム１４の軸線Ｎとは、車幅方向内側へ移動し、これらの軸線Ｍ、Ｎとキング・ピン軸Ｋとの交差点も車幅方向内側、かつ車両前方へ移動する。このとき、ボール・ジョイント８によるステアリング系２のラック・エンド７とアクスル・キャリア１０のナックル・アーム部分１０ｄとの連結剛性は高く設定してあるので、この連結部分を回転中心としてアクスル・キャリア１０が移動することになる。したがって、このようにリバウンドする前側内輪の車輪９はトー・イン方向を向くことになる。
As a result, the axis N of the axis M and the rear
このとき、アッパ・アーム１２には、ロア・アーム１３、１４の場合とは逆に車両幅方向外側に向けて張力が作用する。したがって、アッパ・アーム１２とアクスル・キャリア１０との連結点（ボール・ジョイント１７の位置に相当）は、アッパ・アーム１２の前後の車体幅内側部分１２ｂ、１２ｃ内のゴム・ブッシュ１６ａ、１６ｃが半径方向にたわむので、車幅方向外側へ移動しようとする。しかしながら、アッパ・アーム１２がリバウンド方向に揺動すると、その幅方向長さが短くなり、相殺し、幅方向の変位量は小さなものになる。
At this time, a tension acts on the
したがって、ロア側のリンク１３、１４によりフロント・ロア・アーム１３の軸線Ｍとリア・ロア・アーム１４の軸線Ｎとは、前側内輪がリバウンド状態になって車幅方向内側かつ前方へ移動しながら、斜め上方となる（したがって、交差点Ｋ１、Ｋ２がキング・ピン軸Ｋの上方へ移動する）ので、上記アッパ・アーム１２の先端部分１２ａでの連結点とで、形成されるキング・ピン軸Ｋは車両側面視で前後方向への変化量が小さくなる。
Therefore, the axis N of the axis M and the rear
以上説明したように、実施例１のサスペンション装置１にあっては、以下の効果を得ることができる。
すなわち、実施例１のサスペンション装置１にあっては、アクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃと車体１１とを、フロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４とで連結するのに、リア・ロア・リンク１４の車幅方向外端部分１４ａのアクスル・キャリア１０への連結をアクスル２０の真下の位置とし、リア・ロア・リンク１４の軸線Ｎが車輪９の回転中心軸Ｏに対してなす角度θｒをかなり小さくし、またフロント・ロア・リンク１３の軸線Ｍが車輪９の回転中心軸Ｏに対してなす角度θｆが上記角度θｒよりかなり大きくなるようにしたので、タイヤ接地点に横力が入力されたとき、横力の大部分を、軸線Ｎがこれに垂直方向に近くなるように配置したリア・ロア・リンク１４で受けることができ、フロント・サスペンション装置１の横剛性を高くすることができる。
As described above, in the suspension device 1 of the first embodiment, the following effects can be obtained.
That is, in the suspension device 1 according to the first embodiment, the
また、車両上面視において、リア・ロア・リンク１４の車幅方向外端部分１４ａが車両中心線Ｏより後方にあるので、タイヤ接地点に横力が入力されたとき、横力に対するコンプライアンス・ステアを大きくとることが可能となる。また、路面からのロードノイズ入力がリア・ロア・リンク１４から車体１１へ伝わるのを小さくすることができる。なお、横力の残りもフロント・ロア・リンク１３で受けるが、この車両幅方向内端部分１３ｂの円筒部分に挿入し、中心軸を車両長手方向に沿って平行としたゴム・ブッシュ２１の変形方向の剛性を高くしてあるので、フロント・ロア・リンク１３でも横方向剛性が高くなる。
In addition, since the
また、フロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４との上記配置関係により、横剛性を高めるためこれらの車体側連結部分に用いるゴム・ブッシュ２１、２２の半径方向の剛性を高く設定しても、それらの車両前後方向変形等に起因したフロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４の移動により車両旋回中に発生するコーナリング・フォースに対しトー・イン方向に向けることが可能となり、望ましいコンプライアンス・ステアを得ることができる。
したがって、実施例１のフロント・サスペンション装置１にあっては、横力作用時における望ましいコンプライアンス・ステアを得てこれらを両立させることができる。
Further, due to the arrangement relationship between the front
Therefore, in the front suspension device 1 of the first embodiment, it is possible to obtain a desired compliance steer when the lateral force is applied and to achieve both of them.
さらに、角度θｆ＞角度θｒとしたフロント・ロア・リンク１３とリア・ロア・リンク１４と配置、およびこれらのアクスル・キャリア１０への上下方向差を設けた連結による、リンク１３、１４の軸線Ｍ、Ｎのキング・ピン軸Ｋとの３次元的な交差としたので、車両側面視でみたキング・ピン軸Ｋの前後方向の変化を小さく押さえることが可能となる。
Further, the axis M of the
フロント・ロア・リンク１３をアクスル・キャリア１０に連結する連結位置を、リア・ロア・リンク１４をアクスル・キャリア１０へ連結する連結位置よりも車幅方向内側に位置させたので、転舵時におけるキング・ピン軸の変化を小さくすることができる。
Since the connecting position for connecting the front
フロント・ロア・リンク１３の車両幅方向内端部分１３ｂの円筒部分およびこの中に挿入したゴム・ブッシュ２１の中心軸を車両長手方向に沿って平行としたので、横力に対抗する半径方向の剛性を高く保ちながら軸方向の剛性をより柔らかにして、車輪９からの入力に対するサスペンション装置１の前後剛性を小さく設定できる。したがって、路面突起の乗り越し時などにおける乗り心地性能を向上することができる。
Since the cylindrical portion of the
また、アッパ・アーム１２のアクスル・キャリア１０への連結点（ボール・ジョイント１７の位置）を車輪９の回転中心軸よりも車両後方に位置させたので、キャスタ角を大きくすることができ、路面外乱の入力に対し車体１１への入力を小さくすることができる。
In addition, since the connecting point of the
車両側面視において、フロント・ロア・リンク１３のアクスル・キャリア１０へ連結点が、リア・ロア・リンク１４のアクスル・キャリア１０へ連結点よりも上方にあり、かつリア・ロア・リンク１４の車体１１側への連結点よりも上方にあるように配置したので、ロードノイズ性能に大きな影響を与えるリア・ロア・リンク１４が連結されるアクスル・キャリア１０の下方部分１０ｃのリア側連結部分１０ｆとステアリング系２が連結されるナックル・アーム部分１０ｄとを分離することが可能となって、それぞれ最適な剛性でアクスル・キャリア１０に連結することができる。
In the vehicle side view, the connecting point of the front
角度θｆ＞角度θｒとしてフロント・ロア・リンク１３の長さをリア・ロア・リンク１４の長さより長く設定したので、車両旋回中の制動時などのように前後入力がある場合に、前側内輪をトー・インとすることができる。
Since the length of the front
アッパ・アーム１２の車幅方向前側内端部分１２ｂを車幅方向側内端部分１２ｃより高い位置に設定したので、路面突起の乗り越し時の場合のように乗り心地性能に大きな影響を与える車輪９の回転中心の軌跡角度を大きくすることが可能となる。また、アンチ・ダイブ性能を向上させることができる。
Since the front
次に本発明の実施例２のサスペンション装置につき、図面に基づいて説明する。
図７に示すように、実施例２のサスペンション装置にあっては、フロント・ロア・リンク１３は、アクスル２０の真下でアクスル・キャリア１０の下方部分にボール・ジョイント１８にて揺動可能に連結する。一方、リア・ロア・リンク１４も、同様にアクスル２０の真下でアクスル・キャリア１０の下方部分にボール・ジョイント１９にて揺動可能に連結する。リア・ロア・リンク１４のアクスル・キャリア１０への連結位置は、フロント・ロア・リンク１３のアクスル・キャリア１０への連結位置より、車幅方向内側で、かつ前者が後者よりも低くなる位置に設ける。この車両上面視による配置関係は、線図として図８に示してある。その他の構成は、第１実施例の構成と同様であるので、これら同様の部品や部分には互いに同じ番号を付し、それらの説明は省略する。
Next, a suspension device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 7, in the suspension device of the second embodiment, the front
上記のように構成した実施例２のサスペンション装置にあっても、第１実施例と同様の作用・効果を得ることができる。 Even in the suspension device of the second embodiment configured as described above, the same operations and effects as those of the first embodiment can be obtained.
本発明は、以上説明してきた実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲において他の種々の変更等が可能なことは言うまでもない。
例えば、アッパ・アーム１２、フロント・ロア・リンク１３、リア・ロア・リンク１４は、パイプ状のリンクであれプレス成形した板状のアームであってもよい。また、これらリンクの車体１１への取付けはガゼット等を介して行ってもよい。
The present invention is not limited to the embodiments described above, and it is needless to say that various other modifications can be made within the scope of the present invention.
For example, the
また、フロント・ロア・リンク１３の車両幅方向内端部分１３ｂの円筒部分およびこの中に挿入したゴム・ブッシュ２１の中心軸を車両長手方向に沿って平行としたが、厳密に平行である必要はなく、ゴム・ブッシュ２１の中心軸をできるだけ平行に近くなるようにして車両長手方向に対し幾分傾斜させても、車両旋回中に前側内輪がコンプライアンス・ステアによりトー・イン方向を向く程度であればよい。
In addition, the cylindrical portion of the vehicle width direction
実施例１にあっては、フロント・ロア・リンク１３のアクスル・キャリア１０への連結位置をリア・ロア・リンク１４のアクスル・キャリア１０への連結位置より車幅方向内側、かつ車両９の回転中心軸Ｏより前方に設けているが、車両９の回転中心軸Ｏ上に設けてもよい。
同様に、実施例２にあっては、フロント・ロア・リンク１３のアクスル・キャリア１０への連結位置をリア・ロア・リンク１４のアクスル・キャリア１０への連結位置より車幅方向外側、かつ車両９の回転中心軸Ｏ上に設けているが、車両９の回転中心軸Ｏ上に必ずしも設ける必要はない。
In the first embodiment, the connection position of the front
Similarly, in the second embodiment, the connecting position of the front
Ｋ キング・ピン軸
Ｋ１ フロント・ロア・リンクの軸線とキング・ピン軸との交差点
Ｋ２ リア・ロア・リンクの軸線とキング・ピン軸との交差点
Ｍ フロント・ロア・リンクの軸線
Ｎ リア・ロア・リンクの軸線
Ｏ 車輪の回転中心軸
１ フロント・サスペンション装置
２ ステアリング系
９ 車輪
１０ アクスル・キャリア
１０ａ 本体部分
１０ｂ 上方部分
１０ｃ 下方部分
１０ｄ ナックル・アーム部分
１０ｅ リア側連結部分
１０ｅ フロント側連結部分
１２ｆ リア側連結部分
１１ 車体
１２ アッパ・アーム
１２ａ 車両幅方向外端部分
１２ｂ 車両側前方内端部分
１２ｃ 車両側後方内端部分
１３ フロント・ロア・リンク（第１ロア・リンク）
１３ａ 車両幅方向外端部分
１３ｂ 車両幅方向内端部分
１４ リア・ロア・リンク（第２ロア・リンク）
１４ａ 車両幅方向外端部分
１４ｂ 車両幅方向内端部分
１６ａ、１６ｂ ゴム・ブッシュ（ブッシュ）
１７、１８、１９ ボール・ジョイント
２０ アクスル
２１、２２ ゴム・ブッシュ(ブッシュ)
K King pin axis K1 Intersection of front lower link axis and king pin axis K2 Intersection of rear lower link axis and king pin axis M Front lower link axis N Rear lower Link axis O Wheel center axis 1
13a Vehicle width direction
14a Vehicle width direction
17, 18, 19 Ball joint 20
Claims (6)
車体側から車体幅方向に延びて前記アクスル・キャリアに連結した複数のリンクと、を備えたサスペンション装置であって、
前記複数のリンクは、
前記アクスル・キャリアの前記アクスルより上方の上側部分を前記車体側に揺動可能に連結したアッパ・アームと、
前記アクスル・キャリアの前記アクスルより下方の下側部分に車幅方向外端部分を、また該車幅方向外端部分に対して車両前後方向前側において前記車体側に車幅方向内端部分を、揺動可能に連結させた第１ロア・リンクと、
前記第１ロア・リンクに対して車両前後方向後側において、前記アクスル・キャリアの前記車軸より下方の下側部分に車幅方向外端部分を、また、該車幅方向外端部分に対して車幅前後方向後側において前記車体側に車幅方向内端部分を、揺動可能に連結させた第２ロア・リンクと、
を備え、
前記第２ロア・リンクの前記車幅方向外端部分の前記アクスル・キャリアへの連結を、車両前後方向において前記車軸と重複する位置とし、
前記第２ロア・リンクの前記車幅方向外端部分と前記車幅方向内端部分とを結ぶ軸線が前記車輪の回転中心軸に対して車両後方側へなす角度を、前記第１ロア・リンクの前記車幅方向外端部分と前記車幅方向内端部分とを結ぶ軸線が前記車輪の回転中心軸に対して車両前方側へなす角度より小さくし、
前記第１ロア・リンクの前記アクスル・キャリアに連結する連結位置を、前記第２ロア・リンクの前記アクスル・キャリアへの連結位置より高く、かつ前記車輪の回転中心軸より低い位置とし、
前記第１ロア・リンクおよび前記第２ロア・リンクのうちの一方のリンクを前記アクスル・キャリアに連結する連結位置を、前記第１ロア・リンクおよび前記第２ロア・リンクのうちの他方のリンクを前記アクスル・キャリアへ連結する連結位置よりも車幅方向内側に位置させ、
サスペンションのキング・ピン軸は、前記アッパ・アームで決まる上側ジョイント点と、前記第２ロア・リンクの前記軸線上の下側交差点と、該下側交差点と前記上側ジョイント点との間の高さに位置する、前記第１ロア・アームの前記軸線上の中間交差点と、を通るようにこれらの３点で決定される、
ことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 An axle carrier having an axle for rotatably supporting the wheels;
A plurality of links extending from the vehicle body side in the vehicle body width direction and connected to the axle carrier, and a suspension device comprising:
The plurality of links are:
An upper arm that swingably connects an upper part of the axle carrier above the axle to the vehicle body;
A vehicle width direction outer end portion on a lower portion below the axle of the axle carrier, and a vehicle width direction inner end portion on the vehicle body side in the vehicle front-rear direction front side with respect to the vehicle width direction outer end portion, A first lower link coupled in a swingable manner;
On the rear side in the vehicle longitudinal direction with respect to the first lower link, an outer end portion in the vehicle width direction is provided at a lower portion below the axle of the axle carrier, and the outer end portion in the vehicle width direction. A second lower link in which a vehicle width direction inner end portion is slidably connected to the vehicle body side on the rear side in the vehicle width front-rear direction;
With
The connection of the outer end portion of the second lower link in the vehicle width direction to the axle carrier is a position overlapping the axle in the vehicle front-rear direction,
An angle formed by an axis connecting the outer end portion in the vehicle width direction and the inner end portion in the vehicle width direction of the second lower link to the vehicle rear side with respect to the rotation center axis of the wheel is defined as the first lower link. An axis connecting the outer end portion in the vehicle width direction and the inner end portion in the vehicle width direction is smaller than an angle formed toward the vehicle front side with respect to the rotation center axis of the wheel,
A connection position of the first lower link connected to the axle carrier is higher than a connection position of the second lower link to the axle carrier and lower than a rotation center axis of the wheel;
A connection position for connecting one of the first lower link and the second lower link to the axle carrier is defined as the other link of the first lower link and the second lower link. Is located on the inner side in the vehicle width direction than the connecting position for connecting to the axle carrier ,
The king pin axis of the suspension is an upper joint point determined by the upper arm, a lower intersection point on the axis of the second lower link, and a height between the lower intersection point and the upper joint point. Determined at these three points through the intermediate intersection on the axis of the first lower arm, located at
A front suspension device characterized by that.
前記第１ロア・リンクの前記車両幅方向内端部分の円筒部分およびこの中に挿入したブッシュの中心軸を車両長手方向に沿って平行としたことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 The front suspension apparatus according to claim 1,
A front suspension apparatus, wherein a cylindrical portion of the inner end portion of the first lower link in the vehicle width direction and a central axis of a bush inserted therein are made parallel along the vehicle longitudinal direction.
車両上面視で、前記アッパ・アームの前記アクスル・キャリアへの連結点を、前記車輪の回転中心軸より後方位置に配置したことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 The front suspension apparatus according to claim 1 or 2,
A front suspension device, wherein a connection point of the upper arm to the axle carrier is disposed at a position rearward of the center axis of rotation of the wheel as viewed from above the vehicle.
前記アッパ・アームの車両幅方向前側内端部分と前記車体側との連結点を、前記アッパ・アームの車両幅方向後側内端部分と前記車体側との連結点よりも高い位置に配置したことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 The front suspension device according to any one of claims 1 to 3,
The connection point between the vehicle arm direction front inner end portion of the upper arm and the vehicle body side is disposed at a position higher than the connection point between the vehicle width direction rear inner end portion of the upper arm and the vehicle body side. A front suspension device characterized by that.
車両側面視で、前記第１ロア・リンクの前記アクスル・キャリアへの連結点を、前記第２ロア・リンクのアクスル・キャリアへの連結点よりも高い位置で、かつ、前記第２ロア・リンクの車体側への連結点より高い位置に配置したことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 The front suspension device according to any one of claims 1 to 4,
In the vehicle side view, the connection point of the first lower link to the axle carrier is higher than the connection point of the second lower link to the axle carrier, and the second lower link. The front suspension device is arranged at a position higher than the connection point to the vehicle body side.
前記アクスル・キャリアの下方部分は、前記第１ロア・リンクとの連結部分の支持剛性に比べて前記第２ロア・リンクとの連結部分の支持剛性を小さくしたことを特徴とするフロント・サスペンション装置。 The front suspension device according to any one of claims 1 to 4,
A lower part of the axle carrier has a lower supporting rigidity of a connecting part with the second lower link than a supporting rigidity of a connecting part with the first lower link. .
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