車両の懸架装置
【課題】車両の前進走行中に、走行面側から懸架装置のロアアームの突出端部に対し車体後方に向かう過大な負荷が与えられたとしても、懸架装置の所定構成が、より確実にそのままに維持されるようにする。
【解決手段】ロアアーム９の基部９ｂを車体に枢支する前、後枢支具１１，１２を設ける。ボールジョイント１４のボールスタッド４６が上下方向に延びる軸心４５を有し、その基部４６ａがナックル１５の下端部に固着される。ボールスタッド４６のボール部４６ｂがロアアーム９の突出端部９ａに枢結される。前、後枢支具１１，１２とボールジョイント１４との各枢支中心点３６，４２，５１をそれぞれ通る単一の仮想平面５７を設定する。後枢支具１２の近傍におけるロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させる。
【解決手段】ロアアーム９の基部９ｂを車体に枢支する前、後枢支具１１，１２を設ける。ボールジョイント１４のボールスタッド４６が上下方向に延びる軸心４５を有し、その基部４６ａがナックル１５の下端部に固着される。ボールスタッド４６のボール部４６ｂがロアアーム９の突出端部９ａに枢結される。前、後枢支具１１，１２とボールジョイント１４との各枢支中心点３６，４２，５１をそれぞれ通る単一の仮想平面５７を設定する。後枢支具１２の近傍におけるロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側に上下揺動可能に枢支されて、その揺動端部にボールジョイントを介しステアリングナックルを枢支するロアアームを備えた車両の懸架装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記車両の懸架装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の懸架装置は、車体側から外側方に向かって突出するロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備えている。上記ボールジョイントのボールスタッドは上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結されている。また、従来、ロアアームには、中空構造の板金製のものが多く見られる。
【０００３】
そして、車両の走行中、走行面側から上記車輪に対し衝撃力が与えられるとき、上記ロアアームの突出端部と共に上記ボールジョイント、ステアリングナックルおよび車輪が一体的に上下に揺動し、この揺動に基づき、走行面側から車体側に与えられる衝撃力が緩和されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の前進走行中、車輪が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷が、上記車輪、ステアリングナックル、およびボールジョイントを順次介し走行面側から上記ロアアームの突出端部に対し車体の後方に向かって与えられたとする。
【０００６】
ここで、前記した従来の技術では、ボールジョイントのボールスタッドは上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着され、ボール部は上記ロアアームの突出端部に枢結されている。このため、上記したように、ボールジョイントを介しロアアームの突出端部に過大な負荷が与えられたとすると、このロアアームは、まず、その突出端部側が基部側に対し後方移動するよう変形すると共に、このロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部とが互いに枢結状態を維持したままで、このボール部の枢支中心を中心として上記ロアアームの突出端部が捩り変形し始める。
【０００７】
また、上記した過大な負荷が引き続き与えられると、上記ロアアームの突出端部の捩り変形が進行して、この突出端部が上記ボールスタッドの外周面の一部に圧接し始め、これらロアアームの突出端部とボールスタッドとが互いにこじり力を与え合うこととなる。そして、更に、上記ロアアームの突出端部の捩り変形が進行して上記した互いのこじり力が増加したとすると、遂には、このこじり力により上記ロアアームの突出端部から上記ボールスタッドのボール部が離脱し、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部との枢結が解除されるおそれが生じる。つまり、上記懸架装置の所定構成が解除されるおそれが生じ、これは車両にとって好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の前進走行中に、走行面側から懸架装置のロアアームの突出端部に対し車体後方に向かう過大な負荷が与えられたとしても、懸架装置の所定構成が、より確実にそのままに維持されるようにし、かつ、これが簡単な構成で達成できるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、車体２側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアーム９と、このロアアーム９の突出端部９ａ側が上下に揺動可能となるようこのロアアーム９の基部９ｂを上記車体２に枢支する前、後枢支具１１，１２と、車輪３を支持して上記ロアアーム９の突出端部９ａの上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアーム９の突出端部９ａにボールジョイント１４を介して枢支されるステアリングナックル１５とを備え、上記ボールジョイント１４のボールスタッド４６が上下方向に延びる軸心４５を有し、その基部４６ａが上記ナックル１５の下端部に固着される一方、上記ボールスタッド４６のボール部４６ｂが上記ロアアーム９の突出端部９ａに枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具１１，１２とボールジョイント１４との各枢支中心点３６，４２，５１をそれぞれ通る単一の仮想平面５７を設定し、上記後枢支具１２の近傍における上記ロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、このロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９を上記仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させたことを特徴とする車両の懸架装置である。
【００１０】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１２】
請求項１の発明は、車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備え、上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させている。
【００１３】
つまり、上記発明によれば、ロアアームの基部の部分が上記後枢支具の近傍に位置している分、上記基部の部分は上記ロアアームの突出端部と前枢支具とから遠く離れており、しかも、上記基部の部分では、その断面の剪断中心が単一の上記仮想平面の上方もしくは下方に位置している。
【００１４】
このため、車両の前進走行中、車輪が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷が、上記車輪、ステアリングナックル、およびボールジョイントを順次介し走行面側から上記ロアアームの突出端部に対し車体の後方に向かって与えられたときには、上記したようにロアアームの基部の部分が上記ロアアームの突出端部と前枢支具とから遠く離れており、しかも、その剪断中心が上記仮想平面から離れていることにより、上記ロアアームの基部の部分にはより大きい曲げ応力が生じて、この基部の部分がより早い段階で山折れ状もしくは谷折れ状に屈曲させられる。
【００１５】
よって、上記したロアアームの基部の部分の屈曲に伴い、このロアアームの突出端部を含むロアアームの前縁部は全体的に上記前枢支具をほぼ中心として後方回動しがちとなり、かつ、このロアアームの突出端部は、上記負荷による捩り変形が抑制されたまま、その基部に対し後方に向かってほぼ平行移動させられる。このため、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部との枢結状態が維持されることから、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドとが互いにこじり力を与え合うことが抑制されて、上記ロアアームの突出端部からのボールスタッドの離脱が防止される。つまり、前進走行中に、上記したように過大な負荷が与えられたとしても、上記懸架装置の所定構成は、より確実にそのままに維持される。
【００１６】
また、上記した懸架装置の所定構成が維持される、という効果は、前記したように、ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分の剪断中心を仮想平面の上方もしくは下方に位置させることにより達成されることから、例えば、ボールスタッドの離脱防止としてロアアームを補強するために別途の補強板を設定する、というような複雑な構成を必須としないで足りる。よって、上記効果は、懸架装置の部品点数の増加を抑制して、簡単な構成で達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両の部分正面図である。
【図２】ロアアームの平面図である。
【図３】図２のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１の部分拡大断面図である。
【図５】図２のV−V線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の車両の懸架装置に関し、車両の前進走行中に、走行面側から懸架装置のロアアームの突出端部に対し車体後方に向かう過大な負荷が与えられたとしても、懸架装置の所定構成が、より確実にそのままに維持されるようにし、かつ、これが簡単な構成で達成できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００１９】
即ち、車両の車体前部構造は、車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備える。上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結される。
【００２０】
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させている。
【実施例】
【００２１】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００２２】
図において、符号１は、自動車で例示される車両である。また、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。上記車両１は、車体２と、この車体２の前部に対し左右前車輪３をそれぞれ懸架させる懸架装置４とを備え、車体２の前部は、上記車輪３と懸架装置４とにより走行面上に支持される。
【００２３】
上記車体２の前部は、その下部を構成し車体２の骨格部材とされる不図示の車体フレームと、この車体フレームの下方に配置されてこの車体フレームに強固に支持されるサブフレーム７と、上記車体フレームに支持され、車体２の前部の各上側部を構成する板金製のサスペンションタワー８とを備えている。
【００２４】
上記懸架装置４は、上記車体２のサブフレーム７の各側部側から外側方に向かって突出するロアアーム９と、車体２の前後方向に延びる軸心１０回りで、上記ロアアーム９の突出端部９ａ側が上下に揺動Ａ可能となるようこのロアアーム９の基部９ｂを上記サブフレーム７に枢支する前、後枢支具１１，１２とを備えている。
【００２５】
また、上記懸架装置４は、上記車輪３を支持して上記ロアアーム９の突出端部９ａの上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアーム９の突出端部９ａにボールジョイント１４を介して枢支されるステアリングナックル１５と、軸心が上下方向に延び、上記サスペンションタワー８の上端部とナックル１５の上端部との間に介設され、これら８，１５にそれぞれ締結具１６，１７により固着される油圧シリンダ式の緩衝器１８とを備えている。
【００２６】
上記車輪３は、車体２の前部に支持された不図示のエンジンに対し駆動軸２１と等速ジョイント２２とを介し連動するよう連結されている。
【００２７】
上記ロアアーム９の基部９ｂは、上記サブフレーム７の外側縁部に沿って車体２の前後方向に細長く延びている。また、上記突出端部９ａ側は、上記基部９ｂの前端部から車体２の外側方に向かって一体的に直線的に細長く延びている。つまり、上記ロアアーム９は、車体２の平面視（図２）で、全体的にＬ字形状をなしている。
【００２８】
上記ロアアーム９は板金製で、内部空間２５を有する中空構造とされている。具体的には、このロアアーム９は、上下に重ねられて互いに結合される上、下板２６，２７を備えている。
【００２９】
上記上板２６は、その各部断面が倒立Ｕ字形状となるよう屈曲形成されて、水平方向で互いに対面する一対の外側板２９，２９と、ほぼ水平方向に延び、これら外側板２９，２９の各上端縁部同士を一体的に結合する天井板３０とを備えている。一方、上記下板２７は、上記天井板３０の下側に位置してこの天井板３０とほぼ平行に延び、上記一対の外側板２９，２９の下端部に架設されて溶接により結合されている。そして、上記上、下板２６，２７の間に上記内部空間２５が形成され、この内部空間２５の各部断面は、水平方向に長い長方形状とされている。
【００３０】
前記前枢支具１１は、前記軸心１０上に配置され、締結具３３により上記サブフレーム７の前側部に前、後両端支持される支持パイプ３４と、この支持パイプ３４に外嵌されるゴム製の弾性ブッシュ３５とを備えている。そして、上記支持パイプ３４に対し上記ブッシュ３５を介し上記ロアアーム９の基部９ｂの前部が枢支されている。上記前枢支具１１の枢支中心点３６は、上記軸心１０上、かつ、上記ブッシュ３５の軸方向の中央部に位置している。
【００３１】
前記後枢支具１２は、軸心３８が上下方向に延びて前記軸心１０に直交するよう配置され、締結具３９により上記サブフレーム７の後側部に上、下両端支持される支持パイプ４０と、この支持パイプ４０に外嵌されるゴム製の弾性ブッシュ４１とを備えている。そして、上記支持パイプ４０に対し上記ブッシュ４１を介し上記ロアアーム９の基部９ｂの後部が枢支されている。上記後枢支具１２の枢支中心点４２は、上記軸心１０上、かつ、上記ブッシュ４１の軸方向の中央部であって、上記軸心１０と支持パイプ４０の軸心３８との交点に位置している。
【００３２】
前記ボールジョイント１４は、軸心４５が上下方向に延びるボールスタッド４６を備えている。このボールスタッド４６は、その上部がテーパ形状の基部４６ａとされている。この基部４６ａは、上記ナックル１５の下端部に形成されたテーパ孔４７に嵌入され、締結具４８により上記ナックル１５の下端部に締結されて強固に固着されている。
【００３３】
上記ボールスタッド４６は、その下部がボール部４６ｂとされている。このボール部４６ｂの中心が枢支中心点５１とされ、この枢支中心点５１は上記ボールスタッド４６の軸心４５上に位置している。上記ボール部４６ｂには、上記枢支中心点５１回りに自由に回動可能となるよう金属製のソケットシート５２が外嵌され、つまり、上記ボール部４６ｂとソケットシート５２とは互いに枢結されている。
【００３４】
一方、上記ロアアーム９の突出端部９ａには上記ボールスタッド４６の軸心４５上で金属製のソケット５３が溶接により結合され、このソケット５３の上端部には内向きフランジ５４が一体的に形成されている。そして、上記ソケット５３に対し、その下方から上記ソケットシート５２が圧入され、このソケットシート５２の上端は上記内向きフランジ５４に当接している。これにより、上記ボールスタッド４６のボール部４６ｂと上記ロアアーム９の突出端部９ａとが互いに枢結されている。
【００３５】
上記前、後枢支具１１，１２の各枢支中心点３６，４２と、ボールジョイント１４の枢支中心点５１とをそれぞれ通る単一の仮想平面５７が設定される。上記ロアアーム９を全体的に見て、その各部断面の剪断中心は、上記仮想平面５７上にほぼ位置するよう上記断面の形状が定められる。
【００３６】
車体２の平面視（図２）で、上記後枢支具１２の近傍における上記ロアアーム９の基部９ｂの部分（基部９ｂの後部）に平面視で円形の貫通孔５８形成されている。具体的には、この貫通孔５８は上記基部９ｂの部分における下板２７に形成されている。そして、このようにロアアーム９の基部９ｂの部分の下部（下板２７）に上記貫通孔５８を形成したことにより、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９は、上記仮想平面５７の上方、かつ、上記貫通孔５８の上方に位置させられている（図５）。
【００３７】
なお、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における上部である上板２６に上記貫通孔５８を形成してもよく、このようにすれば、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９は、図示しないが上記仮想平面５７の下方に位置させることが可能となる。
【００３８】
上記構成によれば、ロアアーム９の基部９ｂの部分が上記後枢支具１２の近傍に位置している分、上記基部９ｂの部分は上記ロアアーム９の突出端部９ａと前枢支具１１とから遠く離れており、しかも、上記基部９ｂの部分では、その断面の剪断中心５９が単一の上記仮想平面５７の上方（もしくは下方）に位置している。
【００３９】
このため、車両１の前進走行中、車輪３が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷Ｆが、上記車輪３、ステアリングナックル１５、およびボールジョイント１４を順次介し走行面側から上記ロアアーム９の突出端部９ａに対し車体２の後方に向かって与えられたときには、上記したようにロアアーム９の基部９ｂの部分が上記ロアアーム９の突出端部９ａと前枢支具１１とから遠く離れており、しかも、その剪断中心５９が上記仮想平面５７から上方（もしくは下方）に離れていることにより、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分にはより大きい曲げ応力が生じて、この基部９ｂの部分がより早い段階で山折れ状（もしくは谷折れ状）に屈曲させられる（図３、図５中、一点鎖線）。
【００４０】
よって、上記下ロアアーム９の基部９ｂの部分の屈曲に伴い、このロアアーム９の突出端部９ａを含むロアアーム９の前縁部は全体的に上記前枢支具１１をほぼ中心として後方回動Ｂしがちとなり（図２中、一点鎖線）、かつ、このロアアーム９の突出端部９ａは、上記負荷Ｆによる捩り変形が抑制されたまま、その基部９ｂに対し後方に向かってほぼ平行移動させられる。このため、上記ロアアーム９の突出端部９ａとボールスタッド４６のボール部４６ｂとの枢結状態が維持されることから、上記ロアアーム９の突出端部９ａとボールスタッド４６とが互いにこじり力を与え合うことが抑制されて、上記ロアアーム９の突出端部９ａからのボールスタッド４６の離脱が防止される。つまり、前進走行中に、上記したように過大な負荷Ｆが与えられたとしても、上記懸架装置４の所定構成は、より確実にそのままに維持される。
【００４１】
また、上記した懸架装置４の所定構成が維持される、という効果は、前記したように、ロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、このロアアーム９の基部９ｂの部分の剪断中心５９を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させることにより達成されることから、例えば、ボールスタッド４６の離脱防止としてロアアーム９を補強するために別途の補強板を設定する、というような複雑な構成を必須としないで足りる。よって、上記効果は、懸架装置４の部品点数の増加を抑制して、簡単な構成で達成できる。
【００４２】
また、上記構成において、仮想平面５７を基準とした場合のロアアーム９の各部断面における剪断中心の高さ（もしくは低さ）に比べ、上記剪断中心５９は最も高く（もしくは最も低く）位置させられる。また、上記ロアアーム９の基部９ｂは車体２の前後方向に細長く延びており、上記基部９ｂの部分は、前後方向に細長く延びた上記基部９ｂの長手方向の後部における中途部に位置している。より具体的には、上記基部９ｂの部分は、車体２の前後方向で、上記前、後枢支具１１，１２の中央よりも後方に位置している。
【００４３】
このため、前記したようにロアアーム９の突出端部９ａに対し過大な負荷Ｆが与えれたときには、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分には、より確実に大きい曲げ応力が生じて、この基部９ｂの部分がより確実に屈曲させられる。よって、前記効果がより確実に達成される。
【００４４】
なお、以上は図示の例によるが、上記ロアアーム９の上板２６と下板２７とは上下が逆の構成であってもよく、これらを一枚の板材などで一体的に形成してもよい。
【００４５】
また、上記ボールスタッド４６は上下を逆にし、そのボール部４６ｂを上記ナックル１５の下端部から上方に突出させて、上記ロアアーム９の突出端部９ａに枢結させてもよい。また、上記ソケット５３へのソケットシート５２の固着は溶接や締結具によってもよい。
【００４６】
また、上記貫通孔５８はロアアーム９の塗装時の塗液の抜き孔や、他の構成部品との組立時の基準穴に兼用されるものであってもよいが、これらとは関係なく、別途に形成したものであってもよい。また、上記貫通孔５８は矩形など多角形状であってもよく、長円形状や楕円形状であってもい。また、上記貫通孔５８を上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における上部（上板２６）と下部（下板２７）とにそれぞれ形成し、これら両貫通孔５８の孔面積や形状を互いに相違させることにより、上記剪断中心５９を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ 車両
２ 車体
３ 車輪
４ 懸架装置
７ サブフレーム
８ サスペンションタワー
９ ロアアーム
９ａ 突出端部
９ｂ 基部
１０ 軸心
１１ 前枢支具
１２ 後枢支具
１４ ボールジョイント
１５ ナックル
２５ 内部空間
２６ 上板
２７ 下板
３６ 枢支中心点
４２ 枢支中心点
４５ 軸心
４６ ボールスタッド
４６ａ 基部
４６ｂ ボール部
５１ 枢支中心点
５７ 仮想平面
５８ 貫通孔
５９ 剪断中心
Ａ 揺動
Ｂ 回動
Ｆ 負荷
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体側に上下揺動可能に枢支されて、その揺動端部にボールジョイントを介しステアリングナックルを枢支するロアアームを備えた車両の懸架装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記車両の懸架装置には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、車両の懸架装置は、車体側から外側方に向かって突出するロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備えている。上記ボールジョイントのボールスタッドは上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結されている。また、従来、ロアアームには、中空構造の板金製のものが多く見られる。
【０００３】
そして、車両の走行中、走行面側から上記車輪に対し衝撃力が与えられるとき、上記ロアアームの突出端部と共に上記ボールジョイント、ステアリングナックルおよび車輪が一体的に上下に揺動し、この揺動に基づき、走行面側から車体側に与えられる衝撃力が緩和されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−１０６９３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、車両の前進走行中、車輪が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷が、上記車輪、ステアリングナックル、およびボールジョイントを順次介し走行面側から上記ロアアームの突出端部に対し車体の後方に向かって与えられたとする。
【０００６】
ここで、前記した従来の技術では、ボールジョイントのボールスタッドは上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着され、ボール部は上記ロアアームの突出端部に枢結されている。このため、上記したように、ボールジョイントを介しロアアームの突出端部に過大な負荷が与えられたとすると、このロアアームは、まず、その突出端部側が基部側に対し後方移動するよう変形すると共に、このロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部とが互いに枢結状態を維持したままで、このボール部の枢支中心を中心として上記ロアアームの突出端部が捩り変形し始める。
【０００７】
また、上記した過大な負荷が引き続き与えられると、上記ロアアームの突出端部の捩り変形が進行して、この突出端部が上記ボールスタッドの外周面の一部に圧接し始め、これらロアアームの突出端部とボールスタッドとが互いにこじり力を与え合うこととなる。そして、更に、上記ロアアームの突出端部の捩り変形が進行して上記した互いのこじり力が増加したとすると、遂には、このこじり力により上記ロアアームの突出端部から上記ボールスタッドのボール部が離脱し、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部との枢結が解除されるおそれが生じる。つまり、上記懸架装置の所定構成が解除されるおそれが生じ、これは車両にとって好ましくない。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両の前進走行中に、走行面側から懸架装置のロアアームの突出端部に対し車体後方に向かう過大な負荷が与えられたとしても、懸架装置の所定構成が、より確実にそのままに維持されるようにし、かつ、これが簡単な構成で達成できるようにすることである。
【０００９】
請求項１の発明は、車体２側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアーム９と、このロアアーム９の突出端部９ａ側が上下に揺動可能となるようこのロアアーム９の基部９ｂを上記車体２に枢支する前、後枢支具１１，１２と、車輪３を支持して上記ロアアーム９の突出端部９ａの上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアーム９の突出端部９ａにボールジョイント１４を介して枢支されるステアリングナックル１５とを備え、上記ボールジョイント１４のボールスタッド４６が上下方向に延びる軸心４５を有し、その基部４６ａが上記ナックル１５の下端部に固着される一方、上記ボールスタッド４６のボール部４６ｂが上記ロアアーム９の突出端部９ａに枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具１１，１２とボールジョイント１４との各枢支中心点３６，４２，５１をそれぞれ通る単一の仮想平面５７を設定し、上記後枢支具１２の近傍における上記ロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、このロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９を上記仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させたことを特徴とする車両の懸架装置である。
【００１０】
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明による効果は、次の如くである。
【００１２】
請求項１の発明は、車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備え、上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させている。
【００１３】
つまり、上記発明によれば、ロアアームの基部の部分が上記後枢支具の近傍に位置している分、上記基部の部分は上記ロアアームの突出端部と前枢支具とから遠く離れており、しかも、上記基部の部分では、その断面の剪断中心が単一の上記仮想平面の上方もしくは下方に位置している。
【００１４】
このため、車両の前進走行中、車輪が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷が、上記車輪、ステアリングナックル、およびボールジョイントを順次介し走行面側から上記ロアアームの突出端部に対し車体の後方に向かって与えられたときには、上記したようにロアアームの基部の部分が上記ロアアームの突出端部と前枢支具とから遠く離れており、しかも、その剪断中心が上記仮想平面から離れていることにより、上記ロアアームの基部の部分にはより大きい曲げ応力が生じて、この基部の部分がより早い段階で山折れ状もしくは谷折れ状に屈曲させられる。
【００１５】
よって、上記したロアアームの基部の部分の屈曲に伴い、このロアアームの突出端部を含むロアアームの前縁部は全体的に上記前枢支具をほぼ中心として後方回動しがちとなり、かつ、このロアアームの突出端部は、上記負荷による捩り変形が抑制されたまま、その基部に対し後方に向かってほぼ平行移動させられる。このため、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドのボール部との枢結状態が維持されることから、上記ロアアームの突出端部とボールスタッドとが互いにこじり力を与え合うことが抑制されて、上記ロアアームの突出端部からのボールスタッドの離脱が防止される。つまり、前進走行中に、上記したように過大な負荷が与えられたとしても、上記懸架装置の所定構成は、より確実にそのままに維持される。
【００１６】
また、上記した懸架装置の所定構成が維持される、という効果は、前記したように、ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分の剪断中心を仮想平面の上方もしくは下方に位置させることにより達成されることから、例えば、ボールスタッドの離脱防止としてロアアームを補強するために別途の補強板を設定する、というような複雑な構成を必須としないで足りる。よって、上記効果は、懸架装置の部品点数の増加を抑制して、簡単な構成で達成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】車両の部分正面図である。
【図２】ロアアームの平面図である。
【図３】図２のIII−III線矢視断面図である。
【図４】図１の部分拡大断面図である。
【図５】図２のV−V線矢視断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の車両の懸架装置に関し、車両の前進走行中に、走行面側から懸架装置のロアアームの突出端部に対し車体後方に向かう過大な負荷が与えられたとしても、懸架装置の所定構成が、より確実にそのままに維持されるようにし、かつ、これが簡単な構成で達成できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
【００１９】
即ち、車両の車体前部構造は、車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備える。上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結される。
【００２０】
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させている。
【実施例】
【００２１】
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
【００２２】
図において、符号１は、自動車で例示される車両である。また、矢印Ｆｒは、この車両１の進行方向の前方を示している。上記車両１は、車体２と、この車体２の前部に対し左右前車輪３をそれぞれ懸架させる懸架装置４とを備え、車体２の前部は、上記車輪３と懸架装置４とにより走行面上に支持される。
【００２３】
上記車体２の前部は、その下部を構成し車体２の骨格部材とされる不図示の車体フレームと、この車体フレームの下方に配置されてこの車体フレームに強固に支持されるサブフレーム７と、上記車体フレームに支持され、車体２の前部の各上側部を構成する板金製のサスペンションタワー８とを備えている。
【００２４】
上記懸架装置４は、上記車体２のサブフレーム７の各側部側から外側方に向かって突出するロアアーム９と、車体２の前後方向に延びる軸心１０回りで、上記ロアアーム９の突出端部９ａ側が上下に揺動Ａ可能となるようこのロアアーム９の基部９ｂを上記サブフレーム７に枢支する前、後枢支具１１，１２とを備えている。
【００２５】
また、上記懸架装置４は、上記車輪３を支持して上記ロアアーム９の突出端部９ａの上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアーム９の突出端部９ａにボールジョイント１４を介して枢支されるステアリングナックル１５と、軸心が上下方向に延び、上記サスペンションタワー８の上端部とナックル１５の上端部との間に介設され、これら８，１５にそれぞれ締結具１６，１７により固着される油圧シリンダ式の緩衝器１８とを備えている。
【００２６】
上記車輪３は、車体２の前部に支持された不図示のエンジンに対し駆動軸２１と等速ジョイント２２とを介し連動するよう連結されている。
【００２７】
上記ロアアーム９の基部９ｂは、上記サブフレーム７の外側縁部に沿って車体２の前後方向に細長く延びている。また、上記突出端部９ａ側は、上記基部９ｂの前端部から車体２の外側方に向かって一体的に直線的に細長く延びている。つまり、上記ロアアーム９は、車体２の平面視（図２）で、全体的にＬ字形状をなしている。
【００２８】
上記ロアアーム９は板金製で、内部空間２５を有する中空構造とされている。具体的には、このロアアーム９は、上下に重ねられて互いに結合される上、下板２６，２７を備えている。
【００２９】
上記上板２６は、その各部断面が倒立Ｕ字形状となるよう屈曲形成されて、水平方向で互いに対面する一対の外側板２９，２９と、ほぼ水平方向に延び、これら外側板２９，２９の各上端縁部同士を一体的に結合する天井板３０とを備えている。一方、上記下板２７は、上記天井板３０の下側に位置してこの天井板３０とほぼ平行に延び、上記一対の外側板２９，２９の下端部に架設されて溶接により結合されている。そして、上記上、下板２６，２７の間に上記内部空間２５が形成され、この内部空間２５の各部断面は、水平方向に長い長方形状とされている。
【００３０】
前記前枢支具１１は、前記軸心１０上に配置され、締結具３３により上記サブフレーム７の前側部に前、後両端支持される支持パイプ３４と、この支持パイプ３４に外嵌されるゴム製の弾性ブッシュ３５とを備えている。そして、上記支持パイプ３４に対し上記ブッシュ３５を介し上記ロアアーム９の基部９ｂの前部が枢支されている。上記前枢支具１１の枢支中心点３６は、上記軸心１０上、かつ、上記ブッシュ３５の軸方向の中央部に位置している。
【００３１】
前記後枢支具１２は、軸心３８が上下方向に延びて前記軸心１０に直交するよう配置され、締結具３９により上記サブフレーム７の後側部に上、下両端支持される支持パイプ４０と、この支持パイプ４０に外嵌されるゴム製の弾性ブッシュ４１とを備えている。そして、上記支持パイプ４０に対し上記ブッシュ４１を介し上記ロアアーム９の基部９ｂの後部が枢支されている。上記後枢支具１２の枢支中心点４２は、上記軸心１０上、かつ、上記ブッシュ４１の軸方向の中央部であって、上記軸心１０と支持パイプ４０の軸心３８との交点に位置している。
【００３２】
前記ボールジョイント１４は、軸心４５が上下方向に延びるボールスタッド４６を備えている。このボールスタッド４６は、その上部がテーパ形状の基部４６ａとされている。この基部４６ａは、上記ナックル１５の下端部に形成されたテーパ孔４７に嵌入され、締結具４８により上記ナックル１５の下端部に締結されて強固に固着されている。
【００３３】
上記ボールスタッド４６は、その下部がボール部４６ｂとされている。このボール部４６ｂの中心が枢支中心点５１とされ、この枢支中心点５１は上記ボールスタッド４６の軸心４５上に位置している。上記ボール部４６ｂには、上記枢支中心点５１回りに自由に回動可能となるよう金属製のソケットシート５２が外嵌され、つまり、上記ボール部４６ｂとソケットシート５２とは互いに枢結されている。
【００３４】
一方、上記ロアアーム９の突出端部９ａには上記ボールスタッド４６の軸心４５上で金属製のソケット５３が溶接により結合され、このソケット５３の上端部には内向きフランジ５４が一体的に形成されている。そして、上記ソケット５３に対し、その下方から上記ソケットシート５２が圧入され、このソケットシート５２の上端は上記内向きフランジ５４に当接している。これにより、上記ボールスタッド４６のボール部４６ｂと上記ロアアーム９の突出端部９ａとが互いに枢結されている。
【００３５】
上記前、後枢支具１１，１２の各枢支中心点３６，４２と、ボールジョイント１４の枢支中心点５１とをそれぞれ通る単一の仮想平面５７が設定される。上記ロアアーム９を全体的に見て、その各部断面の剪断中心は、上記仮想平面５７上にほぼ位置するよう上記断面の形状が定められる。
【００３６】
車体２の平面視（図２）で、上記後枢支具１２の近傍における上記ロアアーム９の基部９ｂの部分（基部９ｂの後部）に平面視で円形の貫通孔５８形成されている。具体的には、この貫通孔５８は上記基部９ｂの部分における下板２７に形成されている。そして、このようにロアアーム９の基部９ｂの部分の下部（下板２７）に上記貫通孔５８を形成したことにより、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９は、上記仮想平面５７の上方、かつ、上記貫通孔５８の上方に位置させられている（図５）。
【００３７】
なお、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における上部である上板２６に上記貫通孔５８を形成してもよく、このようにすれば、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における断面の剪断中心５９は、図示しないが上記仮想平面５７の下方に位置させることが可能となる。
【００３８】
上記構成によれば、ロアアーム９の基部９ｂの部分が上記後枢支具１２の近傍に位置している分、上記基部９ｂの部分は上記ロアアーム９の突出端部９ａと前枢支具１１とから遠く離れており、しかも、上記基部９ｂの部分では、その断面の剪断中心５９が単一の上記仮想平面５７の上方（もしくは下方）に位置している。
【００３９】
このため、車両１の前進走行中、車輪３が不意に段差に乗り上げるなどして、通常走行時の負荷を越えた過大な負荷Ｆが、上記車輪３、ステアリングナックル１５、およびボールジョイント１４を順次介し走行面側から上記ロアアーム９の突出端部９ａに対し車体２の後方に向かって与えられたときには、上記したようにロアアーム９の基部９ｂの部分が上記ロアアーム９の突出端部９ａと前枢支具１１とから遠く離れており、しかも、その剪断中心５９が上記仮想平面５７から上方（もしくは下方）に離れていることにより、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分にはより大きい曲げ応力が生じて、この基部９ｂの部分がより早い段階で山折れ状（もしくは谷折れ状）に屈曲させられる（図３、図５中、一点鎖線）。
【００４０】
よって、上記下ロアアーム９の基部９ｂの部分の屈曲に伴い、このロアアーム９の突出端部９ａを含むロアアーム９の前縁部は全体的に上記前枢支具１１をほぼ中心として後方回動Ｂしがちとなり（図２中、一点鎖線）、かつ、このロアアーム９の突出端部９ａは、上記負荷Ｆによる捩り変形が抑制されたまま、その基部９ｂに対し後方に向かってほぼ平行移動させられる。このため、上記ロアアーム９の突出端部９ａとボールスタッド４６のボール部４６ｂとの枢結状態が維持されることから、上記ロアアーム９の突出端部９ａとボールスタッド４６とが互いにこじり力を与え合うことが抑制されて、上記ロアアーム９の突出端部９ａからのボールスタッド４６の離脱が防止される。つまり、前進走行中に、上記したように過大な負荷Ｆが与えられたとしても、上記懸架装置４の所定構成は、より確実にそのままに維持される。
【００４１】
また、上記した懸架装置４の所定構成が維持される、という効果は、前記したように、ロアアーム９の基部９ｂの部分に貫通孔５８を形成して、このロアアーム９の基部９ｂの部分の剪断中心５９を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させることにより達成されることから、例えば、ボールスタッド４６の離脱防止としてロアアーム９を補強するために別途の補強板を設定する、というような複雑な構成を必須としないで足りる。よって、上記効果は、懸架装置４の部品点数の増加を抑制して、簡単な構成で達成できる。
【００４２】
また、上記構成において、仮想平面５７を基準とした場合のロアアーム９の各部断面における剪断中心の高さ（もしくは低さ）に比べ、上記剪断中心５９は最も高く（もしくは最も低く）位置させられる。また、上記ロアアーム９の基部９ｂは車体２の前後方向に細長く延びており、上記基部９ｂの部分は、前後方向に細長く延びた上記基部９ｂの長手方向の後部における中途部に位置している。より具体的には、上記基部９ｂの部分は、車体２の前後方向で、上記前、後枢支具１１，１２の中央よりも後方に位置している。
【００４３】
このため、前記したようにロアアーム９の突出端部９ａに対し過大な負荷Ｆが与えれたときには、上記ロアアーム９の基部９ｂの部分には、より確実に大きい曲げ応力が生じて、この基部９ｂの部分がより確実に屈曲させられる。よって、前記効果がより確実に達成される。
【００４４】
なお、以上は図示の例によるが、上記ロアアーム９の上板２６と下板２７とは上下が逆の構成であってもよく、これらを一枚の板材などで一体的に形成してもよい。
【００４５】
また、上記ボールスタッド４６は上下を逆にし、そのボール部４６ｂを上記ナックル１５の下端部から上方に突出させて、上記ロアアーム９の突出端部９ａに枢結させてもよい。また、上記ソケット５３へのソケットシート５２の固着は溶接や締結具によってもよい。
【００４６】
また、上記貫通孔５８はロアアーム９の塗装時の塗液の抜き孔や、他の構成部品との組立時の基準穴に兼用されるものであってもよいが、これらとは関係なく、別途に形成したものであってもよい。また、上記貫通孔５８は矩形など多角形状であってもよく、長円形状や楕円形状であってもい。また、上記貫通孔５８を上記ロアアーム９の基部９ｂの部分における上部（上板２６）と下部（下板２７）とにそれぞれ形成し、これら両貫通孔５８の孔面積や形状を互いに相違させることにより、上記剪断中心５９を仮想平面５７の上方もしくは下方に位置させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１ 車両
２ 車体
３ 車輪
４ 懸架装置
７ サブフレーム
８ サスペンションタワー
９ ロアアーム
９ａ 突出端部
９ｂ 基部
１０ 軸心
１１ 前枢支具
１２ 後枢支具
１４ ボールジョイント
１５ ナックル
２５ 内部空間
２６ 上板
２７ 下板
３６ 枢支中心点
４２ 枢支中心点
４５ 軸心
４６ ボールスタッド
４６ａ 基部
４６ｂ ボール部
５１ 枢支中心点
５７ 仮想平面
５８ 貫通孔
５９ 剪断中心
Ａ 揺動
Ｂ 回動
Ｆ 負荷
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備え、上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させたことを特徴とする車両の懸架装置。
【請求項１】
車体側から外側方に向かって突出する中空構造のロアアームと、このロアアームの突出端部側が上下に揺動可能となるようこのロアアームの基部を上記車体に枢支する前、後枢支具と、車輪を支持して上記ロアアームの突出端部の上方域に設けられ、その下端部が上記ロアアームの突出端部にボールジョイントを介して枢支されるステアリングナックルとを備え、上記ボールジョイントのボールスタッドが上下方向に延びる軸心を有し、その基部が上記ナックルの下端部に固着される一方、上記ボールスタッドのボール部が上記ロアアームの突出端部に枢結された車両の懸架装置において、
上記前、後枢支具とボールジョイントとの各枢支中心点をそれぞれ通る単一の仮想平面を設定し、上記後枢支具の近傍における上記ロアアームの基部の部分に貫通孔を形成して、このロアアームの基部の部分における断面の剪断中心を上記仮想平面の上方もしくは下方に位置させたことを特徴とする車両の懸架装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１７８３３５（Ｐ２０１１−１７８３３５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４６５４１（Ｐ２０１０−４６５４１）
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３日（２０１０．３．３）
【出願人】（０００００２９６７）ダイハツ工業株式会社 (2,560)
【Ｆターム（参考）】
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