(57)【要約】【課題】簡易な構成により実用的な剛性を確保した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】トーションビーム式サスペンション１０であって、車両の車幅方向を長手方向とするトーションビーム１２と、トーションビーム１２の両端部と接合され、車両の前後方向に延びている一対の板状のトレーリングアーム１４とを備える。トーションビーム１２は、トーションビーム１２の車両の前後方向の幅が中央部より広く形成された端部側に、路面からの振動を緩和するためのスプリング２０を支持するスプリング支持部２２を有する。スプリング支持部２２は、車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されている。【選択図】図１
2008114635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車幅方向を長手方向とするトーションビームと、
前記トーションビームの両端部と接合され、車両の前後方向に延びている一対の板状のトレーリングアームとを備え、
前記トーションビームは、該トーションビームの車両の前後方向の幅が中央部より広く形成された端部側に、路面からの振動を緩和するためのスプリングを支持するスプリング支持部を有し、
前記スプリング支持部は、車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されている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】
前記スプリング支持部は、前記トレーリングアームと前記トーションビームとにより閉断面が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム式サスペンション。
【請求項３】
前記スプリング支持部は、前記トーションビームの中央部より車両の前後方向後方に形成され、
前記トーションビームは、前記スプリング支持部より車両の前後方向後方まで前記トレーリングアームと接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載のトーションビーム式サスペンション。
【請求項４】
前記トーションビームは、前記端部側に振動を減衰するためのアブソーバを支持するアブソーバ支持部を有し、
前記アブソーバ支持部は、車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の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】
本発明は、自動車等の車両のトーションビーム式サスペンションに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トレーリングアームを備えるトーションビーム式サスペンションが知られている。特許文献１には、リヤアクスルの左右端に左右一対のバネ受け、ショックアブソーバの取付ブラケットがそれぞれ形成されたトルクアーム式リヤサスペンションが開示されている。また、特許文献２には、トレーリングアームが車両前後方向に延在し、その前端部がブッシュを介して車体側部材に連結しているとともに、その後端部側に車輪支持部材及びショックアブソーバの下部が配置されているサスペンションが開示されている。また、特許文献３には、一枚の金属板の一部が曲げ加工されて形成されたパイプ部と、コイルスプリングを載置可能な形状に加工されて形成されたスプリングシート部とを備えたトレーリングアームが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１６５２６号公報
【特許文献２】特開２００１−８８５２５号公報
【特許文献３】特開２０００−３３５２１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のサスペンションでは、トレーリングアームの形状が複雑であり加工に多くの工程が必要となったり、構成部品が多くなったりするという問題がある。また、トレーリングアームの形状が立体的で複雑な場合、トレーリングアームやトーションビームは、互いの接合部の形状を考慮した加工が必要なため生産性の低下を招く一因ともなる。
【０００４】
また、特許文献２や特許文献３に記載のサスペンションでは、コイルスプリングの一端を保持するスプリングシート部が溶接や曲げ加工により設けられている。しかし、スプリングシート部は、その一端がトレーリングアームに支持されているのみであるため、構造上撓みやすく、剛性の確保が困難である。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成により実用的な剛性を確保したトーションビーム式サスペンションを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様のトーションビーム式サスペンションは、車両の車幅方向を長手方向とするトーションビームと、前記トーションビームの両端部と接合され、車両の前後方向に延びている一対の板状のトレーリングアームとを備える。前記トーションビームは、該トーションビームの車両の前後方向の幅が中央部より広く形成された端部側に、路面からの振動を緩和するためのスプリングを支持するスプリング支持部を有する。前記スプリング支持部は、車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されている。
この態様によると、トーションビームにスプリング支持部を形成しているため、別部材としてスプリング支持部をトレーリングアームに設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、スプリング支持部が閉断面の構造となっているため、支持剛性を向上することができる。つまり、トレーリングアームにスプリング支持部の一端が片持梁のような状態で固定されている場合と比較して、少なくとも車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されているスプリング支持部は、車両の上下方向の入力によりスプリングが収縮しスプリング支持部に力が働いた場合であっても、変形しにくくなる。換言すれば、所定の入力に対して同じ変形量を許容する場合、閉断面を構成する部材の厚さや材質の選択の幅が広がるため、設計が容易となりコストも低減することができる。
【０００７】
前記スプリング支持部は、前記トレーリングアームと前記トーションビームとにより閉断面が形成されていてもよい。これにより、トレーリングアームとトーションビームとが互いに相手の変形を抑制し、トーションビーム式サスペンション全体の剛性を向上することができる。
【０００８】
前記スプリング支持部は、前記トーションビームの中央部より車両の前後方向後方に形成され、前記トーションビームは、前記スプリング支持部より車両の前後方向後方まで前記トレーリングアームと接合されていてもよい。トレーリングアームは板状の部材であるため、そのトレーリングアームにトーションビームを車両の前後方向の広い範囲にわたって接合することが比較的容易となり、生産性や作業性を向上することができる。また、トレーリングアームへの車幅方向の入力に対する剛性を向上することができる。
【０００９】
前記トーションビームは、前記端部側に振動を減衰するためのアブソーバを支持するアブソーバ支持部を有してもよい。前記アブソーバ支持部は、車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されていてもよい。トーションビームにアブソーバ支持部を形成しているため、別部材としてアブソーバ支持部をトレーリングアームに設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、アブソーバ支持部が閉断面の構造となっているため、支持剛性を向上することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成により実用的な剛性を確保したトーションビーム式サスペンションを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。図１は、本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンションの一部を模式的に示した上面図である。
【００１２】
図１に示すように、トーションビーム式サスペンション１０は、車両の車幅方向を長手方向として配置されたトーションビーム１２と、このトーションビーム１２の長手方向の両端部に略車両前後方向を長手方向として延びている左右一対のトレーリングアーム１４と、を備える。つまり、トーションビーム１２は、一対のトレーリングアーム１４を連結するように配置されている。
【００１３】
各トレーリングアーム１４は、板状の金属部材により形成されている。また、トレーリングアーム１４の車両前方側の一端側１４ａには、車幅方向を軸線方向とするブッシュ１６が取り付けられており、このブッシュ１６を介してトレーリングアーム１４は車体側に揺動可能にかつ弾性的に支持されている。
【００１４】
さらに、トレーリングアーム１４の車両後方側の他端側１４ｂには、車輪が取り付けられその車輪を回転可能に支持するユニットベアリング１８がボルトにより固定されている。また、トーションビーム１２は、車体に支持されるトレーリングアーム１４の車両内側の側面の一端から他端の間に接合されている。このような箇所でトーションビーム１２とトレーリングアーム１４とが接合されることで、曲げに対する剛性とねじりに対する剛性の両方を用いてサスペンションが機能することになる。
【００１５】
本実施の形態に係るトーションビーム１２は、車両の前後方向の幅が中央部よりトレーリングアーム１４と接合されている端部側が広くなるように形成されている。そして、トーションビーム１２が車両の後方に向かって延設されている端部側には、路面からの振動を緩和するためのスプリング２０を支持するスプリング支持部２２が設けられている。スプリング支持部２２は、トーションビーム１２の中央部より車両の前後方向後方に形成されている。また、トーションビーム１２は、スプリング支持部２２より車両の前後方向後方までトレーリングアーム１４と接合されている。トレーリングアーム１４は板状の部材であるため、そのトレーリングアーム１４にトーションビーム１２を車両の前後方向の広い範囲にわたって接合することが比較的容易となり、生産性や作業性を向上することができる。
【００１６】
また、トーションビーム１２には、振動を減衰するためのアブソーバ２４を支持するアブソーバ支持部２６がスプリング支持部２２より後方に設けられている。アブソーバ支持部２６は、トーションビーム１２の上面部に形成されている開口部２６ａと、その開口部２６ａの内部に配置されている回転軸２６ｂとから構成される。アブソーバ２４は、回転軸２６ｂに回動可能に取り付けられている。
【００１７】
次に、トーションビーム１２の断面形状について図２乃至図５を参照して詳述する。図２は、図１に示すトーションビーム１２のＡ−Ａ断面である。図３は、図１に示すトーションビーム１２のＢ−Ｂ断面である。図４は、図１に示すトーションビーム１２のＣ−Ｃ断面である。図５は、図１に示すトーションビーム１２のＤ−Ｄ断面である。
【００１８】
本実施の形態に係るトーションビーム１２は、プレス加工や曲げ加工した複数の板状の部材を適宜溶接により接合して製造されている。トーションビーム１２は、板状の上側部材１２ａを加工することで、車幅方向の中央部近傍においては図２に示すように下部が開いたＵ字状の断面を有する。
【００１９】
また、トーションビーム１２は、その端部側に形成されたスプリング支持部２２近傍において図３に示す断面を有する。トーションビーム１２は、上側部材１２ａと下側部材１２ｂとが溶接部３０において接合されてスプリング支持部２２が形成されている。上側部材１２ａは、スプリング２０を直接支持する凸部２２ａが形成されている。凸部２２ａは、コイル状のスプリング２０の内径とほぼ同じ大きさの円形であり、ずれないようにスプリング２０を支持することができる。
【００２０】
上側部材１２ａは、その一端がトレーリングアーム１４と溶接部３０において接合されており、また、車両内側に位置する他端が曲げ加工またはプレス加工により下方に折り曲げられ下側部材１２ｂと溶接部３０において接合されている。また、下側部材１２ｂの一端はトレーリングアーム１４の車両内側の側面と溶接部３０において接合されている。このように、本実施の形態に係るスプリング支持部２２は、車両の前後方向と交差する断面が、トーションビーム１２の上側部材１２ａおよび下側部材１２ｂと、トレーリングアーム１４とにより囲まれた閉断面となるように形成されている。
【００２１】
本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンション１０は、トーションビーム１２にスプリング支持部２２を形成しているため、別部材としてスプリングシート等のスプリング支持部２２をトレーリングアーム１４に設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、スプリング支持部２２が閉断面の構造となっているため、支持剛性を向上することができる。つまり、トレーリングアーム１４にスプリングシートの一端が片持梁のような状態で固定されている場合と比較して、少なくとも車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されているスプリング支持部２２は、車両の上下方向の入力によりスプリング２０が収縮しスプリング支持部２２に力が働いた場合であっても、変形しにくくなる。換言すれば、所定の入力に対して同じ変形量を許容する場合、閉断面を構成する部材の厚さや材質の選択の幅が広がるため、トーションビーム式サスペンション１０の設計が容易となりコストも低減される。
【００２２】
また、トーションビーム１２は、スプリング支持部２２より後方であって、トレーリングアーム１４にユニットベアリング１８が設けられている位置においては、図４に示す断面を有する。この箇所においては、上側部材１２ａの車両内側の側面の一部に開口部１２ｃが設けられている。これにより、ユニットベアリング１８をトレーリングアーム１４にボルト３２で取り付ける際の作業性を向上することができる。
【００２３】
トーションビーム１２は、その端部側に形成されたアブソーバ支持部２６近傍において図５に示す断面を有する。アブソーバ支持部２６近傍におけるトーションビーム１２は、上側部材１２ａと下側部材１２ｂとが溶接部３０において接合されている。上側部材１２ａの上面は、アブソーバ２４が挿入される開口部２６ａが形成されている。アブソーバ２４は、トレーリングアーム１４と上側部材１２ａの側面とに取り付けられた回転軸２６ｂに回動可能に支持されている。
【００２４】
上側部材１２ａは、その一端がトレーリングアーム１４と溶接部３０において接合されており、また、車両内側に位置する他端が曲げ加工またはプレス加工により下方に折り曲げられ下側部材１２ｂと溶接部３０において接合されている。また、下側部材１２ｂの一端はトレーリングアーム１４の車両内側の側面と溶接部３０において接合されている。このように、本実施の形態に係るアブソーバ支持部２６は、車両の前後方向と交差する断面が、トーションビーム１２の上側部材１２ａおよび下側部材１２ｂと、トレーリングアーム１４とにより囲まれた閉断面となるように形成されている。
【００２５】
本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンション１０は、トーションビーム１２にアブソーバ支持部２６を形成しているため、別部材としてアブソーバブラケット等の部材をトレーリングアーム１４に設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。また、アブソーバ支持部２６が閉断面の構造となっているため、支持剛性を向上することができる。つまり、トレーリングアーム１４にアブソーバブラケットの一端が片持梁のような状態で固定されている場合と比較して、少なくとも車両の前後方向と交差する断面が閉断面となるように形成されているアブソーバ支持部２６は、車両の上下方向の入力によりアブソーバ２４を介して力が働いた場合であっても、変形しにくくなる。換言すれば、所定の入力に対して同じ変形量を許容する場合、閉断面を構成する部材の厚さや材質の選択の幅が広がるため、トーションビーム式サスペンション１０の設計が容易となりコストも低減される。
【００２６】
次に、本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンション１０に曲げモーメントが作用した場合について説明する。図６は、ある方向からスプリング支持部２２に入力があった場合の曲げモーメントを説明するための模式図である。図７は、ある方向からアブソーバ支持部２６に入力があった場合の曲げモーメントを説明するための模式図である。
【００２７】
図６や図７に示すように、トーションビーム１２がスプリング２０やアブソーバ２４から入力を受けた場合（矢印Ｒ１参照）、トーションビーム１２やそれと接合されているトレーリングアーム１４には、Ｘ軸を中心とした曲げモーメントが作用する。また、トレーリングアーム１４がユニットベアリング１８に装着されている不図示の車輪から車幅方向の入力を受けた場合（矢印Ｒ２参照）、トレーリングアーム１４やそれと接合されているトーションビーム１２には、Ｙ軸を中心とした曲げモーメントが作用する。
【００２８】
本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンション１０は、スプリング支持部２２やアブソーバ支持部２６において、トレーリングアーム１４とトーションビーム１２とにより閉断面が形成されている。そのため、トレーリングアーム１４とトーションビーム１２とが互いに相手の変形を抑制し、トーションビーム式サスペンション１０全体の剛性を向上することができる。
【００２９】
以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を実施の形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そのような変形例を述べる。
【００３０】
図８は、他の実施の形態に係るトーションビーム１２における上側部材１２ａと下側部材１２ｂとを溶接した状態を示す断面図である。上述の実施の形態と異なり、上側部材１２ａと下側部材１２ｂとの接合をそれぞれの部材の端部を折り曲げてつきあわせた箇所において行っている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施の形態に係るトーションビーム式サスペンションの一部を模式的に示した上面図である。
【図２】図１に示すトーションビームのＡ−Ａ断面である。
【図３】図１に示すトーションビームのＢ−Ｂ断面である。
【図４】図１に示すトーションビームのＣ−Ｃ断面である。
【図５】図１に示すトーションビームのＤ−Ｄ断面である。
【図６】ある方向からスプリング支持部に入力があった場合の曲げモーメントを説明するための模式図である。
【図７】ある方向からアブソーバ支持部に入力があった場合の曲げモーメントを説明するための模式図である。
【図８】他の実施の形態に係るトーションビームにおける上側部材と下側部材とを溶接した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  トーションビーム式サスペンション、  １２  トーションビーム、  １２ａ  上側部材、  １２ｂ  下側部材、  １４  トレーリングアーム、  １６  ブッシュ、  １８  ユニットベアリング、  ２０  スプリング、  ２２  スプリング支持部、  ２４  アブソーバ、  ２６  アブソーバ支持部。
【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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