| 【発明の名称】 |
自動車のマルチリンク懸架装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】全 東 基
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| 【要約】 |
【課題】本発明の目的は、ボールジョイントの占有空間、製作公差および操向時に必要な回転力が小さく、回転角度の正確度が高い、マルチリンク懸架装置を提供することにある。
【解決手段】ホイールを回転可能に支持するホイールキャリア；前記ホイールキャリアの上部及び下部のうちのいずれか一つと車体を連結する複数のコントロールアーム；及び前記複数のコントロールアームと前記ホイールキャリアの連結を媒介する単一体のボールジョイントユニット；を含むことを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 ホイールを回転可能に支持するホイールキャリア；前記ホイールキャリアの上部及び下部のうちのいずれか一つと車体を連結する複数のコントロールアーム；及び前記複数のコントロールアームと前記ホイールキャリアの連結を媒介する単一体のボールジョイントユニット；を含むことを特徴とする自動車のマルチリンク懸架装置。
【請求項２】 前記複数のコントロールアームは、第１コントロールアームと第２コントロールアームとを含み、前記ボールジョイントユニットは、前記第１コントロールアームに連結される第１ボールスタッド及び前記第２コントロールアームに連結される第２ボールスタッド；を含み、第１、２ボールスタッドは、互いに反対方向に配置されることを特徴とする請求項１に記載の自動車のマルチリンク懸架装置。
【請求項３】 前記第１ボールスタッドのボールと前記第２ボールスタッドのボールとは、その中心を連結する中心線が水平線と約４５°の角度に配置されることを特徴とする請求項２に記載の自動車のマルチリンク懸架装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車のマルチリンク型前輪懸架装置に関するもので、より詳しくは、複数のアッパーコントロールアームあるいは複数のローワーコントロールアームが、モジュール化されたボールジョイントを通じてホイールキャリアに連結されるようにした、マルチリンク懸架装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両における懸架装置は、車体とホイールとの間に介在し、この二つの剛体を一つあるいは多数のリンクで連結する装置であって、上下方向にはスプリングやショックアブソーバなどによって支持され、その他の方向には高い剛性と柔軟性とを適切に調和させることによって、車体とホイールとの間の相対運動を機械的に適切に調和させる機能を有する。
【０００３】このような懸架装置には、ホイールを支持するホイールキャリアと車体を連結するコントロールアームとが含まれるが、これらを連結するために揺動、摺動運動が可能なボールジョイントが使用される。
【０００４】上記のようにボールジョイントが適用される懸架装置の一例を見ると、図１のように、ホイールを回転可能に支持するホイールキャリア２の下部は、車幅方向に配置される前、後２つのローワーコントロールアーム４、６によって車体に連結され、ホイールキャリア２の上部は、車幅方向に配置される前、後２つのアッパーコントロールアーム８、１０によって車体に支持される。
【０００５】図１に示されるサスペンションは、スプリングやショックアブソーバなどの緩衝手段が付加されて一つのサスペンションシステムをなす。このようなマルチリンク型懸架装置で、コントロールアーム４、６、８、１０をホイールキャリア２に連結する際、従来は図５及び図６のように、それぞれのコントロールアーム４、６のホイール先端部にボールジョイント１０４、１０６を介在させて、独立にホイールキャリア１１８と連結していた。
【０００６】ボールジョイント１０４、１０６では、ローワーコントロールアーム４、６の先端に形成されたケース１１０、１１２に、ボール１２０、１２２が挿入され、ケース１１０、１１２は、ボール１２０、１２２の球面回転運動を可能にする構造からなり、ボールスタッド１１４、１１６でホイールキャリア１１８に締結される。
【０００７】このようなボールジョイント１０４、１０６の球面回転運動によってホイールの操向が可能になるが、直進状態では図７の（Ａ）のような状態を維持するようになる。この時、前、後ローワーコントロールアームの両端連結部の延長線が交差する仮想の交点がホイールの回転中心（ＲＣ）となり、操向時にはホイール１２４の姿勢によって、右折時には（Ｂ）、左折時には（Ｃ）のようになる。
【０００８】そして、前記のようにコントロールアームを独立したボールジョイントで連結すると、操向時にはボールスタッドがホイールキャリアに固定されている状態でケースが揺動しながら操向が行われるため、ケースの最大揺動時の相互干渉を避けるために、図６のように、最小のギャップ（ｇ）を維持するとともに、一定の段差（ｈ）をおかなければならない。
【０００９】ホイールの回転中心（ＲＣ）の変化が小さいときはホイールの操向が容易で、運転者の操向感も良くなるが、ホイールの回転中心（ＲＣ）の変化を小さくするには、ボールジョイントの相互隔離距離を小さくする必要がある。しかし、従来のボールジョイントでは、構造上相互ギャップを減らすことに限界があった。また、両ボールジョイント間に段差を設けることで、操向時の回転力が増加して、回転角度の正確性を図ることができず、占有空間を大きく占めるという問題があった。
【００１０】さらに、独立のボールジョイントを使用することによって、製作誤差が発生するほか、組立作業時間の延長、部品数の増加、段差を確保するためのホイールキャリアの形状変形による金型製作費の上昇などで生産原価が増加するという問題がある。
【先行技術文献１】特開平０７−１８６６８０【先行技術文献２】特開平０８−３００９２２【先行技術文献１】特開平０８−５０４１５０【先行技術文献２】特開２００２−０４６４４４【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ボールジョイントの占有空間、製作公差および操向時に必要な回転力が小さく、回転角度の正確度が高い、マルチリンク懸架装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、ホイールを回転可能に支持するホイールキャリア；前記ホイールキャリアの上部及び下部のうちのいずれか一つと車体を連結する複数のコントロールアーム；及び前記複数のコントロールアームと前記ホイールキャリアの連結を媒介する単一体のボールジョイントユニット；を含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例を添付した図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明のマルチリンク懸架装置を示したもので、前記のように、ホイールを回転可能に支持するホイールキャリア２の下部は、車幅方向に配置される前、後２つのローワーコントロールアーム４、６によって車体に連結され、ホイールキャリア２の上部は、車幅方向に配置される前、後２つのアッパーコントロールアーム８、１０によって車体に連結される。
【００１４】ローワー及びアッパーコントロールアーム４、６、８、１０を多数利用するマルチリンク懸架装置においては、コントロールアームのホイール側端部をできるだけ一側に集めた状態でホイールキャリア２と連結し、操向輪である前輪の場合には、回転方向と回転角度とを大きく確保することができるボールジョイントを介して、コントロールアーム４、６、８、１０とホイールキャリア２を連結する。
【００１５】前記のように、ボールジョイントを利用して各々前、後２つのアームからなるローワーまたはアッパーコントロールアーム４、６、８、１０をホイールキャリア２に連結する際、本発明では、図２のように、２つのボールジョイントを一体化したボールジョイントユニット２０を使用した。
【００１６】ボールジョイントユニット２０は、ローワーコントロールアーム４、６及びアッパーコントロールアーム８、１０に全て適用される。図２では便宜上ローワーコントロールアーム４、６がホイールキャリア２にボールジョイントユニット２０を介して連結される構成を示しているが、ホイールキャリア２の上部でアッパーコントロールアーム８、１０がホイールキャリア２に連結される構成も、ローワーコントロールアーム４、６が連結される構成と対称形であるが、基本的に同じである。
【００１７】ボールジョイントユニット２０は、図３のように、一つのケース２２に２つのボールスタッド２４、２６を組立てたもので、ケース２２は、中央部分に並んで下向ボールスタッド２４と上向ボールスタッド２６とを組立てることができる空間部２８、３０を確保し、両側には、そ．のケース２２をホイールキャリア２に締結する固定具３２、３４が一体に形成される。
【００１８】そして、ボールスタッド２４、２６は、これと一体に形成されるボール３６、３８部分が空間部２８、３０に位置した状態で、コントロールアームの締結される延長部４０、４２が下向及び上向きに突出する形態に組立てられる。
【００１９】空間部２８、３０には、ボール３６、３８と球面接触をなす潤滑支持部材４４、４６が配置されるが、その内部構成は、ある一定の構造に限定されるのではなく、ボールスタッド２４、２６の球面回転運動が可能なように支持する構造であればよい。
【００２０】また、ボールスタッド２４、２６の組立てにあたっては、ボール３６、３８の中心ＢＣ１、ＢＣ２を連結する連結線が水平線に対して約４５゜を維持するようにした。上記角は４５゜に限定されるのではなく、適用される車両によって異なるのはもちろんである。
【００２１】ボールの中心ＢＣ１、ＢＣ２を連結する連結線が水平線となす角を４５゜にしたのは、ボールスタッド２４、２６の球面回転運動において干渉が発生しない範囲内でボール３６、３８の相互間のギャップ（ｇ１）と段差（ｈ１）を最小化にするためである。ボールスタッド２４、２６は、ケース２２内で一直線に位置するだけでなく、適用車両の特性によって偏心して配置することもできるが、ボールの中心ＢＣ１、ＢＣ２を結ぶ線は水平線と４５゜を維持する。
【００２２】ボールスタッド２４、２６間の距離と段差を最小にした本発明のボールジョイントユニット２０を利用して懸架装置を構成する場合には、図４のように、前、後ローワーコントロールアームの両側連結部の延長線が交差する仮想交点であるホイール５０の回転中心ＲＣ１が、従来の回転中心（ＲＣ）に比べてホイールの内側に存在するので、操向時にホイールの回転摩擦が減り、ホイール５０が安定回転するので、ホイール５０の操向が円滑に行われる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の実施例によれば、２つのボールジョイントを一つの本体に一体化して形成することにより、モジュール化されて、ホイールキャリアとコントロールアームの組立作業が非常に簡単となり、また部品数が低減してコンパクト化するので、生産原価節減ができる。そして、製作誤差を最少にできるので、懸架装置及び操向装置の性能が向上し、円滑な操向で品質が向上して、当該車両に対する信頼性を高めることができる。また、各々前、後コントロールアームと連結するボールスタッドのボールを、そのボールの中心点を結ぶ線が水平線と４５゜をなすようにしながら最小のギャップと最小の段差にすることができるので、操向時のホイールの円滑操向確保はもちろんのこと、回転角の正確性を高めることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９１２５１６３６
【氏名又は名称】現代自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成１４年１０月１０日（２００２．１０．１０） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１１０００００５１
【氏名又は名称】特許業務法人共生国際特許事務所
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| 【公開番号】 |
特開２００３−１８２３３１（Ｐ２００３−１８２３３１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年７月３日（２００３．７．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００２−２９７８０８（Ｐ２００２−２９７８０８） |
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