(57)【要約】【課題】乗り心地の低下を招くことなく横力に対する剛性を高め、トーアウト傾向を矯正することができるトーションビーム式サスペンションを提供する。【解決手段】左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部の近傍に、パナールロッド８Ｌ，８Ｒの各一端を３次元的に回動可能に連結する。車幅方向に略沿う軸ｃを中心に回動可能な回動アーム９を車体に固定設置する。パナールロッド８Ｌ，８Ｒの各他端部を回動アーム９に３次元的に回動可能に連結する。パナールロッド８Ｌ，８Ｒと回動アーム９により、後輪２Ｌ，２Ｒに作用する横力を受け止めるとともに、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの同相、逆相の揺動を許容する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の略前後方向に沿って配置されて、前端部側が車体にブッシュを介して回動自在に軸支されるとともに後端部側で車輪を支持する左右一対のトレーリングアームと、
この左右のトレーリングアームを車幅方向に略沿って相互に連結するクロスビームと、を備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
一端が前記各トレーリングアームの後端部の近傍に３次元的に回動可能に連結された左右一対のパナールロッドを設けるとともに、
車幅方向に略沿う軸を中心に回動可能な回動アームを車体に固定設置し、
前記左右一対のパナールロッドの各他端部をこの回動アームに３次元的に回動可能に連結したことを特徴とするトーションビーム式サスペンション。
【請求項２】
車体の略前後方向に沿って配置されて、前端部側が車体にブッシュを介して回動自在に軸支されるとともに後端部側で車輪を支持する左右一対のトレーリングアームと、
この左右のトレーリングアームを車幅方向に略沿って相互に連結するクロスビームと、を備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
前記クロスビームを、左右の一方のトレーリングアームから延設されたビーム片と、他方のトレーリングアームから延設されたビーム片と、この両ビーム片に1軸回りに回動可能に連結されて両ビームを相互に連結するヒンジ部材と、によって構成するとともに、
車幅方向に略沿う軸を中心に回動可能な回動アームを車体に固定設置し、
前記ヒンジ部材をこの回動アームに３次元的に回動可能に連結したことを特徴とするトーションビーム式サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の後輪等の懸架機構として用いられるトーションビーム式サスペンションに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両の後輪懸架等に用いられるトーションビーム式サスペンションは、車体前後方向に略沿う左右のトレーリングアームの前端部がゴムブッシュを介して揺動自在に車体に支持され、各トレーリングアームの後部側に左右の車軸が軸支されるとともに、左右のトレーリングアームが車幅方向に略沿うクロスビームによって相互に結合されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このトーションビーム式サスペンションにおいては、左右両側のトレーリングアームがクロスビームで相互に結合されていることから、車体が左右に傾斜せずに上下に振動する場合には、左右のトレーリングアームが安定して同相で揺動し、車体が左右に傾斜する場合には、クロスビームが捩れて左右のトレーリングアームが逆相で揺動する。
【特許文献１】特公平５−６９００２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようなトーションビーム式サスペンションにおいては、バウンシング時に左右のトレーリングアームを安定して同相で揺動させて高い直進安定性を維持し、旋回時に左右のトレーリングアームを逆相で揺動させてタイヤ特性を最大限に引き出すことができるという利点を有する反面、左右のトレーリングアームの前端部がブッシュで車体に支持されているため、急旋回時等での大きな横力に対して剛性が低く、トーアウト傾向になり易い。このため、この種のトーションビーム式サスペンションでは、ブッシュのゴム硬度を高くしてこの問題に対処する必要があるが、ブッシュのゴム硬度を高くすると乗り心地が低下するという背反する不具合を生じる。
【０００５】
そこでこの発明は、乗り心地の低下を招くことなく横力に対する剛性を高め、トーアウト傾向を矯正することができるトーションビーム式サスペンションを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決する請求項１に記載の発明は、車体の略前後方向に沿って配置されて、前端部側が車体にブッシュ（例えば、後述の実施形態におけるゴムブッシュ３）を介して回動自在に軸支されるとともに後端部側で車輪（例えば、後述の実施形態における後輪２Ｌ，２Ｒ）を支持する左右一対のトレーリングアーム（例えば、後述の実施形態におけるトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒ）と、この左右のトレーリングアームを車幅方向に略沿って相互に連結するクロスビーム（例えば、後述の実施形態におけるクロスビーム５）と、を備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、一端が前記各トレーリングアームの後端部の近傍に３次元的に回動可能に連結された左右一対のパナールロッド（例えば、後述の実施形態におけるパナールロッド８Ｌ，８Ｒ）を設けるとともに、車幅方向に略沿う軸を中心に回動可能な回動アーム（例えば、後述の実施形態における回動アーム９）を車体に固定設置し、前記左右一対のパナールロッドの各他端部をこの回動アームに３次元的に回動可能に連結したことを特徴とする。
これにより、車両が左右に傾斜せずに上下に振動する場合には、回動アームが左右のパナールロッドから上下同じ向きの力を受け、両トレーリングアームと同期して上下に揺動する。したがって、左右のトレーリングアームはパナールロッドによって動きを阻害されることなく同相で円滑に揺動する。また、車両が左右に傾斜する場合には、左右のトレーリングアームが前端部のブッシュを中心として上下逆向きに回動変位し、それに伴って左右のパナールロッドの回動アームを中心とした捩れ角が増大する。こうして左右のパナールロッド同士の捩れ角が増大すると、それに伴って両パナールロッドが立体空間上で成す傾斜角が次第に小さくなり、左右のトレーリングアームの後端の離間方向の変位が許容されるようになる。したがって、左右のトレーリングアームはパナールロッドによって動きを阻害されることなく逆相で円滑に揺動する。また、車両の旋回時等にタイヤに横力が入力されると、その横力はパナールロッドと回動アームを介して車体に支持されるようになる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、車体の略前後方向に沿って配置されて、前端部側が車体にブッシュ（例えば、後述の実施形態におけるゴムブッシュ３）を介して回動自在に軸支されるとともに後端部側で車輪（例えば、後述の実施形態における後輪２Ｌ，２Ｒ）を支持する左右一対のトレーリングアーム（例えば、後述の実施形態におけるトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒ）と、この左右のトレーリングアームを車幅方向に略沿って相互に連結するクロスビーム（例えば、後述の実施形態におけるクロスビーム１０５）と、を備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、前記クロスビームを、左右の一方のトレーリングアームから延設されたビーム片（例えば、後述の実施形態におけるビーム片２０Ｌ）と、他方のトレーリングアームから延設されたビーム片（例えば、後述の実施形態におけるビーム片２０Ｒ）と、この両ビーム片に1軸回りに回動可能に連結されて両ビームを相互に連結するヒンジ部材（例えば、後述の実施形態におけるヒンジ部材２１）と、によって構成するとともに、車幅方向に略沿う軸を中心に回動可能な回動アーム（例えば、後述の実施形態における回動アーム９）を車体に固定設置し、前記ヒンジ部材をこの回動アームに３次元的に回動可能に連結したことを特徴とする。
これにより、車両が左右に傾斜せずに上下に振動する場合には、左右のトレーリングアームのビーム片とヒンジ部材が車幅方向に略沿った向きを向いたまま、ヒンジ部材を介して回動アームを上下に揺動させる。したがって、左右のトレーリングアームは回動アームによって動きを阻害されることなく同相で円滑に揺動する。また、車両が左右に傾斜する場合には、一方のトレーリングアームが前端部のブッシュを中心として後端側が上方に回動変位する一方で、他方のトレーリングアームが同様に前端部のブッシュを中心として後端側が下方に回動変位し、それに伴って左右のトレーリングアームに延設されたビーム片がヒンジ部材と揺動アームの連結部を中心として左右に傾斜するとともに、ヒンジ部材を介して１軸回りに捩れる。したがって、左右のトレーリングアームは回動アームによって動きを阻害されることなく逆相で円滑に揺動する。また、車両の旋回時等にタイヤに横力が入力されると、その横力はヒンジ部材と回動アームを介して車体に支持されるようになる。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、パナールロッドと回動アームの作用により、左右のトレーリングアームの車体上下振動時における同相の揺動と、車体左右傾斜時における逆相の揺動を円滑に許容しつつ、車輪からトレーリングアームに入力される横力を車体に支持させることができるため、トレーリングアームの前端部のブッシュの剛性を高めることなく、横力に対する剛性の向上とトーアウト傾向の改善を図ることができる。したがって、ブッシュの剛性を充分に低く設定することによって乗り心地を良好に維持しつつ、横力に対する剛性の向上とトーアウト傾向の改善により、車両の応答性と安定性の向上を図ることができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、ヒンジ部材と回動アームの作用により、左右のトレーリングアームの車体上下振動時における同相の揺動と、車体左右傾斜時における逆相の揺動を円滑に許容しつつ、車輪からトレーリングアームに入力される横力を車体に支持させることができるため、トレーリングアームの前端部のブッシュの剛性を高めることなく、横力に対する剛性の向上とトーアウト傾向の改善を図ることができる。したがって、ブッシュの剛性を充分に低く設定することによって乗り心地を良好に維持しつつ、横力に対する剛性の向上とトーアウト傾向の改善により、車両の応答性と安定性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、この発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明においては、特に断らない限り、上下と左右は車体に対しての上下と左右を意味し、前後は車両前進方向に対しての前後を意味するものとする。
【００１１】
最初に、図１〜図４に示すこの発明の第１の実施形態について説明する。なお、図中矢印Ｆは、車両前方を指すものとする。
図面において、１は、この発明にかかるトーションビーム式サスペンション（以下、単に「サスペンション１」と呼ぶ。）であり、２Ｌ，２Ｒは、このサスペンション１に取り付けられる左右の後輪である。
このサスペンション１は、前端部がゴムブッシュ３を介して車体１０に揺動可能に取り付けられる左右一対のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒと、車幅方向に延出してこれらのトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒを相互に連結するクロスビーム５と、を備え、各トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部の近傍に後輪２Ｌ，２Ｒが軸支されるようになっている。
【００１２】
左右の各トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒは、車体内側方向に若干屈曲した略くの字状に形成され、後端部の車幅方向外側面に後輪２Ｌ，２Ｒを支持するための車軸取付部６が設けられるとともに、前端部にゴムブッシュ３が圧入固定される円筒状のブッシュ取付部７が一体に設けられている。また、各トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部の車幅方向内側の縁部は、車体１０（図３参照）との間に介装される図示しないサスペンションスプリングと液圧ダンパの各下端を支持するようになっている。
【００１３】
クロスビーム５は、両トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの前端部近傍に配置されるとともに、両トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの逆相での揺動を許容するために捩れ変形が可能な鋼板材や潰したパイプ材によって形成されている。
【００１４】
また、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの各後端部には同長さのパナールロッド８Ｌ，８Ｒの一端が夫々３次元的に回動可能に連結されている。以下、この各連結部を「連結部ａ」，「連結部ｂ」と呼ぶ。
【００１５】
また、車体１０のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの前端部側の取付位置（ゴムブシュ３の位置）よりも後方の車幅方向略中間位置には、車幅方向に沿う軸ｃを中心に回動可能な回動アーム９が固定設置されている。この回動アーム９は軸ｃを中心として先端部側が車体後方側に向けて配置され、その先端部に左右のパナールロッド８Ｌ，８Ｒの各他端が夫々３次元的に回動可能に連結されている。以下、この各連結部を「連結部ｄ，ｅ」と呼ぶ。
なお、パナールロッド８Ｌ，８Ｒは、車両が上下動したり傾斜したりしない初期状態においては、図１〜図３に示すように他端部側が車両前方と下方に対して所定角度で傾斜するようになっている。そして、パナールロッド８Ｌ，８Ｒは、連結部ａ，ｂ，ｄ，ｅが、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの変位に拘わらず、常に同一直線上に並ばないように長さと回動アーム９に対する連結点位置が設定されている。
【００１６】
このサスペンション１を装備した車両が左右に傾斜せずに上下に振動する場合には、パナールロッド８Ｌ，８Ｒが連結部ａ，ｂを介して左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部とともに上下に変位するが、このとき、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部が上下同じ向きに変位することから、両パナールロッド８Ｌ，８Ｒの他方の連結部ｄ，ｅを介して回動アーム９がトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒと同方向に回動する。このため、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒは、パナールロッド８Ｌ，８Ｒによって動きを阻害されることなく同相で円滑に揺動する。なお、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの旋回中心（ゴムブッシュ３）と、回動アーム９の旋回中心（軸ｃ）が車体前後方向にずれていることに起因するトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部と回動アーム９の先端部の相対位置の変化は、図３に示すようにパナールロッド８Ｌ，８Ｒと回動アーム９のなす角度が適宜変化することによって許容される。
したがって、このサスペンション１においては、車両が傾斜せずに上下振動する場合には、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒを円滑に同相で揺動させて高い直進安定性を維持することができる。
【００１７】
また、旋回時等に車両が左右に傾斜する場合には、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒが夫々前端部のゴムブッシュ３を中心として上下逆向きに回動変位し、それに伴って左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部間の離間距離が変化する。このとき、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの上下逆向きの回動量が増大すると、連結部ａ，ｄおよびｂ，ｅを介した各パナールロッド８Ｌ，８Ｒの３次元的な回動変位によってパナールロッド８Ｌ，８Ｒ同士の捩れ角が増大し、それに伴って両パナールロッド８Ｌ，８Ｒが立体空間上で成す傾斜角が次第に小さくなって左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端部間の離間距離の増大を許容するようになる。このため、左右のトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒは、パナールロッド８Ｌ，８Ｒによって動きを阻害されることなく逆相で円滑に揺動する。
したがって、このサスペンション１においては、車両が傾斜する場合には、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒを円滑に逆相で揺動させてタイヤ性能を最大限に引き出すことができる。
【００１８】
このサスペンション１は、以上のように従来のトーションビーム式サスペンションと同様の基本的な特性を得ることができるが、さらに、旋回時等に後輪２Ｌ，２Ｒに大きな横力が作用する場合には、その横力がパナールロッド８Ｌ，８Ｒと回動アーム９を介して車体１０に確実に支持されるようになる。すなわち、後輪２Ｌ，２Ｒからトレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの後端に作用した横力は、パナールロッド８Ｌ，８Ｒを介して回動アーム９に入力されるようになるが、回動アーム９は、車体１０に車幅方向の変位を規制された状態で固定設置されているため、パナールロッド８Ｌ，８Ｒから入力された横力を確実に受け止めることができる。したがって、これにより車両の応答性にとって重要な接地点剛性を高めることができるとともに、車両安定性にとって重要なトー角度をトーイン傾向に強制することができる。
そして、このサスペンション１は、主に、パナールロッド８Ｌ，８Ｒと回動アーム９によって横力を確実に受け止めることができるため、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの前端部に取り付けるゴムブッシュ３の剛性を充分に低く設定することで車両の乗り心地をも向上させることができる。
【００１９】
なお、サスペンション１では、初期状態における回動アーム９に対するパナールロッド８Ｌ，８Ｒの傾斜角の設定により、後輪２Ｌ，２Ｒの上下ストローク時におけるトー角度変化を調整することができる。
【００２０】
つづいて、図５，図６に示すこの発明の第２の実施形態について説明する。なお、図中矢印Ｆは、車両前方を指すものとする。
【００２１】
図面において、１０１は、この発明にかかるトーションビーム式サスペンション（以下、単に「サスペンション１０１」と呼ぶ。）である。このサスペンション１０１は、車両の左右両側に車体前後方向に略沿って配置されるトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒの前端部がゴムブッシュ３を介して車体に揺動自在に支持され、トレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒの後端部に後輪２Ｌ，２Ｒが支持されるようになっている。また、各トレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒの後端部には、車幅方向内側に向かって延出するビーム片２０Ｌ，２０Ｒが一体に形成され、両ビーム片２０Ｌ，２０Ｒの先端部がヒンジ部材２１に同軸上で回動自在に連結されている。すなわち、ヒンジ部材２１は、両ビーム片２０Ｌ，２０Ｒの中間位置に介装され、両ビーム片２０Ｌ，２０Ｒを１軸回りに回動可能に連結している。そして、ヒンジ部材２１には径方向外側に延出する略三角形状のアーム２２が延設されている。ヒンジ部材２１は、両側のビーム片２０Ｌ，２０Ｒとともにトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒの本体部を連結するクロスビーム１０５を構成している。
【００２２】
一方、車体のヒンジ部材２１よりも後方側位置には、車幅方向に沿う軸ｃを中心に回動可能な回動アーム９が固定設置されている。そして、この回動アーム９は軸ｃを中心として先端部側が車体前方側に向けて配置され、その先端部にヒンジ部材２１のアーム２２が３次元的に回動可能に連結されている。以下、この各連結部を「連結部ｆ」と呼ぶ。なお、車両が上下動したり傾斜したりしない初期状態においては、図６に示すようにヒンジ部材２１のアーム２２と回動アーム９が所定角度傾斜している。
【００２３】
以上の構成において、車両が傾斜せずに上下に振動する場合には、左右のトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒのビーム片２０Ｌ，２０Ｒとヒンジ部材２１が車幅方向に沿う向きに配置されたまま、左右のトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒと一体に上下に変位し、ヒンジ部材２１に連結部ｆを介して連結された回動アーム９がヒンジ部材２１の上下変位とともに回動する。このため、左右のトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒは、ヒンジ部材２１や回動アーム９に動きを阻害されることなく同相で円滑に揺動する。なお、トレーリングアーム４Ｌ，４Ｒの旋回中心（ゴムブッシュ３）と、回動アーム９の旋回中心（軸ｃ）が車体前後方向にずれていることに起因するヒンジ部材２１の軸中心と連結部ｆの相対位置の変化は、ヒンジ部材２１のアーム２２と回動アーム９の傾斜角が適宜変化することによって許容される。
したがって、このサスペンション１０１を採用した車両にあっては高い直進安定性を維持することができる。
【００２４】
また、旋回時等に車両が左右に傾斜する場合には、左右のトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒが夫々前端部のゴムブッシュ３を中心として上下逆向きに回動変位し、それに伴って左右のビーム片２０Ｌ，２０Ｒが、回動アーム９とヒンジ部材２１の連結部ｆを中心として車体左右に傾斜するとともに、ヒンジ部材２１の軸ｃ回りに相対回動する（捩れる）。このため、左右のトレーリングアーム１０４Ｌ，１０４Ｒは、ヒンジ部材２１や回動アーム９に動きを阻害されることなく逆相で円滑に揺動する。したがって、このサスペンション１０１を採用した車両にあっては、旋回時等にタイヤ性能を最大限に引き出すことができる。
【００２５】
このサスペンション１０１は、上記の基本的な特性を得ることができるうえ、旋回時等に後輪２Ｌ，２Ｒに大きな横力が作用する場合に、その横力をヒンジ部材２１と回動アーム９を介して車体に確実に支持させることができる。したがって、このサスペンション１０１においては、ゴムブッシュ３の剛性を充分に低く設定したまま、横力を確実に受け止めて接地点剛性の向上とトーアウト傾向の矯正を図ることができ、このことから車両の乗り心地性能と、車両応答性や安定性の両立を図ることが可能である。
【００２６】
なお、この発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の第１の実施形態のサスペンションの平面図。
【図２】同実施形態のサスペンションの背面図。
【図３】同実施形態を示すものであり、図１Ａ−Ａ断面に対応する模式的な断面図。
【図４】同実施形態のサスペンションの模式的な斜視図。
【図５】この発明の第２の実施形態のサスペンションの模式的な斜視図。
【図６】同実施形態のサスペンションの模式的な断面図。
【符号の説明】
【００２８】
１，１０１…トーションビーム式サスペンション
２Ｌ，２Ｒ…後輪（車輪）
３…ゴムブッシュ（ブッシュ）
４Ｌ，４Ｒ，１０４Ｌ，１０４Ｒ…トレーリングアーム
５，１０５…クロスビーム
８Ｌ，８Ｒ…パナールロッド
９…回動アーム
２０Ｌ，２０Ｒ…ビーム片
２１…ヒンジ部材
【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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