(57)【要約】【課題】トーションバーの形状及び配置位置を改良することで、乗り心地と車両レイアウトの向上を図ったサスペンション装置を提供する。【解決手段】トーションバー４は、内側バー１４と、外側バー１６と、内側バー及び外側バーの中心軸を一致させて一端同士を一体化した折り返し部１５とで構成されている。内側バーの他端は、トレーリングアーム２の筒体１８とセレーション結合している。また、外側バーの他端の外周も、サイドメンバ１２ａの車幅方向の内側に固定したブラケット２２の内周面とセレーション結合している。そして、内側バーを、サイドメンバの貫通穴１２ａ１に通して車幅方向の外側に向けて貫通し、内側バーを筒体にセレーション結合するとともに、外側バーをブラケット２２にセレーション結合することで、トーションバーは、トレーリングアームのアーム回転軸Ｐ１に中心軸を一致させた状態で配置される。【選択図】        図１
2004243830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒状の内側バーと、この内側バーの外径よりも大きな内径で、前記内側バーの外周側に配置する中空棒状の外側バーと、前記内側バー及び前記外側バーの中心軸を一致させてそれらの一端同士を一体化する折り返し部とを備えた折り返し型のトーションバーの前記内側バー及び前記外側バーの他端のうち何れか一方を車体側部材に結合し、前記内側バー及び前記外側バーの他端のうち何れか他方を、車輪を支持するサスペンションリンク部材に結合したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
前記車体側部材に前記サスペンションリンク部材を２点で結合し、当該２点を結ぶ回転軸上に前記トーションバーを、中心軸を一致させて配置することを特徴とする請求項１記載のサスペンション装置。
【請求項３】
前記サスペンションリンク部材及び前記車体側部材を、前記回転軸上に延在する結合部材を介して結合し、前記内側バーの他端を、前記結合部材に結合するとともに、前記外側バーの他端を、前記サスペンションリンク部材に結合することを特徴とする請求項２記載のサスペンション装置。
【請求項４】
前記結合部材を、前記回転軸上に延在する結合ボルトとし、前記内側バーの他端に、前記結合ボルトのねじ込みによって当該結合ボルトを結合させるねじ穴を形成したことを特徴とする請求項３記載のサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トーションバーを備えたサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
サスペンション装置のスプリング部材として使用されているトーションバーは、コイルスプリングに比べて直線状にレイアウトできるため、スペースユーティリティの面で有利である。
トーションバーを使用した従来のサスペンション装置として、例えば、左右の車輪の位置決めをするトレーリングアームのそれぞれに、基端を車体側部材に固定した一対のトーションバーの先端を結合して車幅方向に平行に配置し、これら一対のトーションバーの中間部に、中間歯車により相互に噛合するトーションバー歯車を固定した装置が知られている（特許文献１参照。）。このサスペンション装置は、走行中に車輪がバウンド及びリバウンド（左右輪が同相の動き）をするときには中間歯車が空転して相手側のトーションバーの捩じれに影響を与えず、車輪がロール（左右の車輪が逆相の動き）をするときには、中間歯車が相手側のトーションバーの捩じれに規制を加えるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−３２４２２２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のサスペンション装置は、一対のトーションバーを車幅方向に配置しているため、ＦＲ車のようにプロペラシャフトを車両前後方向に延在する通す空間を余裕を持って確保できない。また、ＦＦ車においても排気管を通す空間が必要であるが、従来のサスペンション装置は、排気管を通す空間を充分に確保できないという不都合がある。
【０００５】
また、捩じり耐久性を確保しつつ、乗り心地を向上させるために低ばね定数のトーションバーとするためには、ある程度の長さのトーションバーが必要であるが、長いトーションバーを配置すると、車両レイアウトの面で問題がある。
さらに、従来のサスペンション装置は、車幅方向に配置しているトーションバーを避けるために、車体サイドメンバを車両上方に配置しなければならず、それにより、サスペンション装置回りのフロアを低くすることが難しく、キャビンやトランクルーム内部のスペースを広くすることができない。
【０００６】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、トーションバーの形状及び配置位置を改良することで乗り心地と車両レイアウトの向上を図ることができるとともに、キャビンやトランクルーム内部のスペースを広くすることができるサスペンション装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
したがって、本願の請求項１記載のサスペンション装置は、棒状の内側バーと、この内側バーの外径よりも大きな内径で、前記内側バーの外周側に配置する中空棒状の外側バーと、前記内側バー及び前記外側バーの中心軸を一致させてそれらの一端同士を一体化する折り返し部とを備えた折り返し型のトーションバーの前記内側バー及び前記外側バーの他端のうち何れか一方を車体側部材に結合し、前記内側バー及び前記外側バーの他端のうち何れか他方を、車輪を支持するサスペンションリンク部材に結合したことを特徴とする装置である。
【０００８】
【発明の効果】
請求項１記載のサスペンション装置によると、内側バーの外周に外側バーを配置した折り返し型のトーションバーとしたことで、トーションバーの実質的な長さを長く確保しながら、トーションバーの全長が短くなるので、捩じれ耐久性の確保と、低バネ定数化による乗り心地との両立を図ることができる。
【０００９】
また、トーションバーの全長が短くなるので、プロペラシャフトや排気管を通す空間を余裕を持って確保することができ、車両レイアウトを向上させることができる。さらに、トーションバーの全長が短くなることで、車体サイドメンバを、屈曲部を設けずに直線的に配置することができ、このことから車体の強度・剛性を充分に確保することができるとともに、補強部材を減少することができるので車体の軽量化を図ることができる。
また、本発明をフロントサスペンション装置として採用すると、トーションバーに連結するサスペンションリンク部材がキャビン下部まで張り出すことが無くなり、音振性能が向上するとともに、衝突性能にも優れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るサスペンション装置の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は第１実施形態のサスペンション装置を平面視で示し、図２は第１実施形態のサスペンション装置を構成する部材を示し、図３は第１実施形態のサスペンション装置を概略的に車幅方向から示した図である。
【００１１】
本実施形態は、フルトレーリングアーム式のリヤサスペンション装置を示すものであり、図１に示すように、アーム回転軸Ｐ１が車体中心線に対して直角の車幅方向に延在しているトレーリングアーム（サスペンションリンク部材）２と、このトレーリングアーム２の車両前方の端部及び車体側部材１２の間に配置したトーションバー４とを備えたサスペンション装置である。
【００１２】
トレーリングアーム２は、図１及び図２に示すように、車両後方側の端部に、車輪６を回転自在に支持する車軸８を設けているとともに、車両前方側の端部に、車体側部材１２に回動自在に連結し、且つ、トーションバー４の後述する内側バー１４に結合する筒体１８を設けた部材である。
前記筒体１８は、車幅方向の内側位置の端部が開口し、車幅方向の外側位置の端部が閉塞している円筒部材であり、内周面の最も車幅方向の外側寄りに、セレーション１８ａが設けられている。そして、筒体１８は、車体側部材１２との間に設けた車幅方向に離間している２箇所の弾性ブッシュ１０ａ、１０ｂを介して回動自在に結合されており、筒体１８の回転軸は、アーム回転軸Ｐ１に一致して車幅方向に延在している。
【００１３】
車両前後方向に延在している符号１２ａの部材は、車体側部材１２を構成しているサイドメンバであり、一方の弾性ブッシュ１０ａに対して車幅方向の内側に位置している弾性ブッシュ１０ｂの外周は、サイドメンバ１２ａの車幅方向の外側に固定したブラケット２０に固定されている。ここで、サイドメンバ１２ａには、トーションバー４の内側バー１４が車幅方向から貫通可能な貫通穴１２ａ１が設けられている。
【００１４】
前記トーションバー４は、中実棒状の内側バー１４と、この内側バー１４の外径よりも大きな内径を有する中空棒状体であり、内側バー１４より短尺な外側バー１６と、これら内側バー１４及び外側バー１６の中心軸を一致させて一端同士を一体化している折り返し部１５とで構成されている。そして、内側バー１４の他端には、前記筒体１８の内周面に設けたセレーション１８ａとセレーション結合するセレーション１４ａが設けられている。また、外側バー１６の他端の外周にも、サイドメンバ１２ａの車幅方向の内側に固定したブラケット２２の内周面に設けたセレーション（図示せず）とセレーション結合するセレーション１６ａが設けられている。
【００１５】
そして、トーションバー４の内側バー１４を、サイドメンバ１２ａ対して車幅方向の内側からサイドメンバ１２ａの貫通穴１２ａ１内に通して車幅方向の外側に向けて貫通し、内側バー１４のセレーション１４ａを筒体１８のセレーション１８ａにセレーション結合するとともに、外側バー１６のセレーション１６ａをブラケット２２の内周面に設けたセレーションにセレーション結合することで、トレーリングアーム２のアーム回転軸Ｐ１に中心軸を一致させた状態でトーションバー４が配置される。
【００１６】
上記構成とした第１実施形態のサスペンション装置の動作について説明する。
車両の走行中に、車輪６がバウンド・リバウンドすると、トレーリングアーム２はアーム回転軸Ｐ１回りに上下方向に移動する。その際、筒体１８が軸回りに回転するが、トーションバー４の内側バー１４及び筒体１８がセレーション結合し、外側バー１６及びサイドメンバ１２ａに固定したブラケット２２がセレーション結合しているので、筒体１８の回転力がトーションバー４の内側バー１４に伝達すると、トーションバー４全体が捩じれてばねとして働く。これにより、ホイール端でのばね定数が低くなる。
【００１７】
したがって、上記構成の第１実施形態のサスペンション装置によると、車両走行時に車輪６がバウンド・リバウンドする時に、トレーリングアーム２の上下方向に移動に伴いトーションバー４全体が捩じれてばねとして働き、ホイール端のばね定数が低くなるので、車両の乗り心地を良好にすることができる。
また、内側バー１４の外周に外側バー１６を配置した折り返し型のトーションバー４とすることで、トーションバーとしての実質的な長さを充分に長く確保しているので、捩じり耐久性の確保と、低バネ定数化による乗り心地との両立を図ることができる。
【００１８】
また、トーションバー４の全長を短く設定して狭いスペースに配置できることから、プロペラシャフトや排気管を通す空間を余裕を持って確保することができ、車両レイアウトの向上を図ることができる。
しかも、図３に示すように、サイドメンバ１２ａにトーションバー４の内側バー１４が通る貫通穴１２ａ１を設けたことで、サイドメンバ１２ａを車両前後方向に直線的に配置することができ、このことから、車体の強度・剛性を充分に確保することができるとともに、補強部材を減少することができるので車体の軽量化を図ることができる。
【００１９】
また、図４に示すように、トレーリングアームに連結したトーションバーを避けるために、サイドメンバを車両上方に配置した従来構造と比較して、本実施形態では、図３に示したようにサイドメンバ１２ａが車両上方に位置しないので、キャビンやトランクルームのフロアを車両下方位置とすることができ、キャビンやトランクルーム内部のスペースを広くとることができる。
【００２０】
さらに、トーションバー４の内側バー１４を、サイドメンバ１２ａの貫通穴１２ａ１内に通して車幅方向の外側に向けて貫通し、内側バー１４のセレーション１４ａを筒体１８のセレーション１８ａにセレーション結合し、外側バー１６のセレーション１６ａをブラケット２２の内周面に設けたセレーションにセレーション結合するだけでトーションバー４の組み付けが完了するので、トーションバー４の組み付け作業の簡便化を図ることができる。
【００２１】
なお、本実施形態では、トーションバー４を構成する内側バー１４を中実棒状体としたが、中空の棒状体であっても、同様の作用効果を奏することができる。次に、図５は第２実施形態のサスペンション装置を平面視で示し、図６は第２実施形態のサスペンション装置を構成する部材を示す図である。なお、図１から図３で示した第１実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
【００２２】
本実施形態は、セミトレーリングアーム式のリヤサスペンション装置を示すものであり、図５に示すように、アーム回転軸Ｐ２が車幅方向に対して斜めに延在しているＡ型のトレーリングアーム（サスペンションリンク部材）３０と、このトレーリングアーム３０の車両前方の端部及び車体側部材１２の間に配置したトーションバー３２とを備えたサスペンション装置である。
【００２３】
トレーリングアーム３０は、車両後方側の端部に、車輪６を回転自在に支持する車軸８を設け、車両前方側の端部に、車体側部材１２に結合する円筒形状とした２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂを車幅方向に離間して設けているとともに、これら２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂの間に、トーションバー３２に結合する円筒形状のトーションバー結合部３５を設けている。ここで、トーションバー結合部３５の内周面には、後述するトーションバー３２の外側バー５２に形成したセレーション５２ａとセレーション結合するセレーション（図示せず）が形成されている。
【００２４】
車体側部材１２には、一対の支持板部が車幅方向において対向してなるブラケット３６が、車幅方向に互いに離間して２箇所設けられている。これら２箇所のブラケット３６の一対の支持板部に、軸線がアーム回転軸Ｐ２と一致するように結合ボルト４０，４２が貫通している。また、各ブラケット３６の一対の支持板部に挟まれている結合ボルト４０，４２の外周に、弾性ブッシュ４４，４６を介して車体側結合部３４ａ，３４ｂが回動自在に結合している。そして、車幅方向の内側に位置している一方の結合ボルト４２は、ナット４８の螺合によりブラケット３６に固定されている。また、車幅方向の外側に位置している他方の結合ボルト４０は、後述するトーションバー３２の内側バー５０に結合している。
【００２５】
トーションバー３２は、中実棒状の内側バー５０と、この内側バー５０の外径よりも大きな内径を有する中空棒状体であり、内側バー５０より短尺な外側バー５２と、これら内側バー５０及び外側バー５２の中心軸を一致させて一端同士を一体化している折り返し部５４とで構成されている。
そして、内側バー５０の他端の端面に、前記結合ボルト４０のねじ込みにより結合ボルト４０が結合するねじ穴５０ａを設けている。また、外側バー５２の他端の外周には、前述したトレーリングアーム３２のトーションバー結合部３５の内周面に形成したセレーションにセレーション結合するセレーション５２ａを形成している。
【００２６】
そして、車幅方向の外側に位置している結合ボルト４０を、トーションバー３２の内側バー５０のねじ穴５０ａにねじ込み、トレーリングアーム３２のトーションバー結合部３５に形成したセレーションに、外側バー５２の他端に形成したセレーション５２ａをセレーション結合することで、トレーリングアーム３０のアーム回転軸Ｐ２に中心軸が一致し、且つ、トレーリングアーム３０の２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂの間に挟まれた状態でトーションバー３２が配置されている。
【００２７】
上記構成とした第２実施形態のサスペンション装置の動作について説明する。
車両の走行中に、車輪６がバウンド・リバウンドすると、トレーリングアーム３０はアーム回転軸Ｐ２回りに上下方向に移動する。その際、トーションバー結合部３５が軸回りに回転するが、外側バー５２及びトレーリングアーム３０がセレーション結合し、トーションバー３２の内側バー５０及び車体側部材１２に一体化した結合ボルト４０がねじ結合しているので、トーションバー結合部３５の回転力がトーションバー３２の外側バー５２に伝達すると、トーションバー３２全体が捩じれてばねとして働く。これにより、ホイール端でのばね定数が低くなる。
【００２８】
したがって、上記構成の第２実施形態のサスペンション装置によると、車両走行時に車輪６がバウンド・リバウンドする時に、トレーリングアーム３０の上下方向に移動に伴いトーションバー３２全体が捩じれてばねとして働き、ホイール端のばね定数が低くなるので、車両の乗り心地を良好にすることができる。
また、内側バー５０の外周に外側バー５２を配置した折り返し型のトーションバー３２とすることで、トーションバーとしての実質的な長さを充分に長く確保しているので、捩じり耐久性の確保と、低バネ定数化による乗り心地との両立を図ることができる。
【００２９】
また、トレーリングアーム３０の２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂ間の極めて狭い空間にトーションバー３２を配置したので、車両レイアウトの向上を図ることができる。
また、車幅方向の外側に位置している結合ボルト４０を、トーションバー３２の内側バー５０のねじ穴５０ａにねじ込み、トレーリングアーム３２のトーションバー結合部３５と外側バー５２とをセレーション結合するだけでトーションバー３２の組み付けが完了するので、トーションバー３２の組み付け作業の簡便化を図ることができる。
【００３０】
さらに、結合ボルト４０をトーションバー３２の内側バー５０の結合に使用したことで、車体側部材１２にトーションバー３２を取付ける部材を別個に設置する必要がなく、簡便な構造で、トーションバー３２の取付けが容易なサスペンション装置を得ることができる。
なお、本実施形態では、車幅方向の外側に位置している結合ボルト４０をトーションバー３２の内側バー５０に結合する構造としたが、内側バー５０の端面が車幅方向の内側を向くようにトーションバー３２の向きを逆にし、車幅方向の内側に位置している結合ボルト４２をトーションバー３２の内側バー５０に結合するようにしても、同様の作用効果を奏することができる。
【００３１】
次に、図７は第３実施形態のサスペンション装置を平面視で示す図である。なお、図５及び図６で示した第２実施形態と同一構成部分には、同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態は、ストラット式のフロントサスペンション装置を示すものであり、アーム回転軸Ｐ３が車両前後方向に延在しているＡ型のロアアーム（サスペンションリンク部材）６０と、このロアアーム６０の車体側部材１２に連結する側に配置したトーションバー３２と、上部が車体側部材に連結し、下部がスピンドルやアクスルハウジングに剛体結合しているストラット（図示せず）を備えたサスペンション装置である。
【００３２】
ロアアーム６０は、車幅方向の外側に車輪６を回転自在に支持する車軸８を設け、車幅方向の内側の端部に、車体側部材１２に結合する円筒形状とした２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂを車両前後方向に離間して設けているとともに、これら２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂの間に、トーションバー３２に結合する円筒形状のトーションバー結合部３５を設けている。
【００３３】
車体側部材１２の２箇所のブラケット３６は、車両前後方向に離間して設けられている。これら２箇所のブラケット３６の一対の支持板部に、軸線がアーム回転軸Ｐ３と一致するように結合ボルト４０，４２が貫通している。また、各ブラケット３６の一対の支持板部に挟まれている結合ボルト４０，４２の外周に、弾性ブッシュ４４，４６を介して車体側結合部３４ａ，３４ｂが回動自在に結合している。そして、車両後方に位置している一方の結合ボルト４２は、ナット４８の螺合によりブラケット３６に固定されている。また、車幅方向の外側に位置している他方の結合ボルト４０は、トーションバー３２の内側バー５０に結合している。
【００３４】
そして、車両前方に位置している結合ボルト４０を、トーションバー３２の内側バー５０のねじ穴５０ａにねじ込み、トレーリングアーム３２のトーションバー結合部３５に形成したセレーションに、外側バー５２の他端に形成したセレーション５２ａをセレーション結合することで、トレーリングアーム３０のアーム回転軸Ｐ３に中心軸が一致し、且つ、トレーリングアーム３０の２箇所の車体側結合部３４ａ，３４ｂの間に挟まれた状態でトーションバー３２が配置されている。
【００３５】
本実施形態のサスペンション装置によると、車両の走行中に車輪６がバウンド・リバウンドすると、トレーリングアーム３０はアーム回転軸Ｐ３回りに上下方向に移動する。その際、トーションバー結合部３５が軸回りに回転するが、外側バー５２及びトーションバーがセレーション結合し、トーションバー３２の内側バー５０及び車体側部材１２に一体化した結合ボルト４０がねじ結合しているので、トーションバー結合部３５の回転力がトーションバー３２の外側バー５２に伝達すると、トーションバー３２全体が捩じれてばねとして働く。これにより、ホイール端でのばね定数が低くなる。
【００３６】
したがって、本実施形態のサスペンション装置も、第１及び第２実施形態のサスペンション装置と、同様の作用効果を得ることができるとともに、フロントサスペンション装置なので、トーションバー３２に連結するサスペンションリンク部材がキャビン下部まで張り出すことが無くなり、音振性能が向上するとともに、衝突性能にも優れたサスペンション装置となる。
【００３７】
なお、本実施形態では、車両前方に位置している結合ボルト４０をトーションバー３２の内側バー５０に結合する構造としたが、内側バー５０の端面が車両後方を向くようにトーションバー３２の向きを逆にし、車両後方に位置している結合ボルト４２をトーションバー３２の内側バー５０に結合するようにしても、同様の作用効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態のサスペンション装置を示す平面図である。
【図２】第１実施形態の装置を構成するトレーリングアーム及びトーションバーを示す図である。
【図３】第１実施形態の作用を説明する図である。
【図４】従来のサスペンション装置のデメリットを示す図である。
【図５】本発明に係る第２実施形態のサスペンション装置を示す平面図である。
【図６】第２実施形態を構成するトーションバーを示す半断面図である。
【図７】本発明に係る第３実施形態のサスペンション装置を示す平面図である。
【符号の説明】
２，３０  トレーリングアーム（サスペンションリンク部材）
４，３２  トーションバー
６  車輪
１２  車体側部材
１２ａ  サイドメンバ
１２ａ１    貫通穴
１４，５０  内側バー
１５，５４  折り返し部
１６，５２  外側バー
１８  筒体
３４ａ，３４ｂ  車体側結合部
３５  トーションバー結合部
４０  結合ボルト（結合部材）
５０ａ  ねじ穴
６０  ロアアーム（サスペンションリンク部材）
６２  トーションバー
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３  アーム回転軸（回転軸）
【図１】
2004243830.tif 000003
【図２】
2004243830.tif 000004
【図３】
2004243830.tif 000005
【図４】
2004243830.tif 000006
【図５】
2004243830.tif 000007
【図６】
2004243830.tif 000008
【図７】
2004243830.tif 000009