JP2017178249A - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】 トレーリングアームとトーションビームとの接合強度が高く、両者の接合作業が容易なトーションビーム式サスペンションの提供。【解決手段】 トーションビーム１０３は、トレーリングアーム１０１のアーム部１０１ａの最湾曲部Ｒ１０１ａに接合される。トーションビーム１０３は、前端支持部１０１ｂのピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂから車輪支持部１０１ｃの中心位置Ｐ１０１ｃ１までの垂直距離Ｌ３００に対して、トーションビーム１０３の中心軸Ｊ１０３とアーム部１０１ａとの交点までの垂直距離Ｌ１００が０．３５〜０．４５となる位置に配置される。これにより、トーションビーム１０３をトレーリングアーム１０１に対して垂直に接合でき、両者の接合強度を上げることができる。また、トレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接合作業を容易にできる。【選択図】 図１

Description

本発明は、トーションビーム式サスペンションに関し、特に、トレーリングアームとトーションビームとの接合強度が高いものに関する。

従来の乗用車のトーションビーム式サスペンションについて、図３に示すトーションビーム式リヤサスペンション１を用いて説明する。トーションビーム式リヤサスペンション１は、車体前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム２と、車幅方向に延びるトーションビーム３とを有し、トレーリングアーム２の長手方向中央部分２ａにトーションビーム３の各端を溶接することにより、トーションビーム３の両端に一対のトレーリングアーム２を連結した構造を有している（以上、特許文献１参照）。

特許４４８７８３１号公報

前述のトーションビーム式リヤサスペンション１には、以下に示すような改善すべき点がある。トーションビーム式リヤサスペンション１では、トーションビーム３は、トレーリングアーム２のほぼ中央に接続される。つまり、アイ４の軸線Ｌ２の中心点Ｃ４からブラケット５の中心位置Ｐ５までの垂直距離Ｌ３０に対して、アイ４の軸線Ｌ２の中心点Ｃ４からトーションビーム３の中心軸Ｊ３とトレーリングアーム２との交点まで、つまり、トーションビーム３のトレーリングアーム２に対する接続位置までの垂直距離Ｌ１０がほぼ同じとなる。このため、トレーリングアーム２の形状から、トレーリングアーム２とトーションビーム３との接合角度θが、一般的に、７０度〜７５度となり、トレーリングアーム２とトーションビーム３との接合強度が高くない、という改善すべき点がある。また、トレーリングアーム２とトーションビーム３との接合角度θが７０度〜７５度となるため、両者の接合作業が難しい、という改善すべき点がある。

そこで、本発明は、トレーリングアームとトーションビームとの接合強度が高く、両者の接合作業が容易なトーションビーム式サスペンションを提供することを目的とする。

本発明における課題を解決するための手段及び発明の効果を以下に示す。

本発明に係るトーションビーム式サスペンションは、左右に配置され、湾曲したトレーリングアームと、前記トレーリングアームを接続するトーションビームを有するトーションビーム式サスペンションであって、前記トレーリングアームは、湾曲したアーム部であって、最も湾曲した最湾曲部を有するアーム部、前記アーム部の前端に位置する前端部であって、ピボット軸を中心に回転する前端部、前記アーム部の後端に位置する車輪支持部、を有し、前記アーム部は、前記最湾曲部を、前記車輪支持部から前記前端支持部の前記ピボット軸の中心点までの垂直距離に対して、前記前端支持部の前記ピボット軸の中心点から０．３５〜０．４５の位置に有し、前記トーションビームは、前記トレーリングアームの前記最湾曲部を接続すること、を特徴とする。

これにより、トレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接合強度を上げることができる。また、トレーリングアームとトーションビームとの接合作業を容易にできる。さらに、トーションビーム１０３をトレーリングアーム１０１に対して前寄りに配することによって、ロール剛性を向上させることができる。

本発明に係る乗用車のトーションビーム式サスペンションの一実施例であるトーションビーム式サスペンション１００を示す図である。 トーションビーム式サスペンション１００のトレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接合付近の平面を示す図である。 従来のトーションビーム式サスペンションを示す図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明していく。

本発明に係る乗用車のトーションビーム式サスペンションの一実施形態である乗用車のトーションビーム式サスペンション１００（以下、トーションビーム式サスペンション１００とする）について、図１を用いて説明する。

トーションビーム式サスペンション１００は、トレーリングアーム１０１、トーションビーム１０３、スプリングシート１０５、及び、ダンパブラケット１０７、を有している。トレーリングアーム１０１は、車輪を介して受ける路面からの反力を上下に揺動することによって、ばね反力を車体に伝え吸収する。トレーリングアーム１０１は、左右に１つずつ、配置される。トーションビーム１０３は、車幅方向に配置され、車両の左右に配置されるトレーリングアーム１０１を互いに結合する。

スプリングシート１０５は、トーションビーム１０３の左右端と左右のトレーリングアーム１０１とが接合する部位において、両者に跨がるように溶着される。スプリングシート１０５には、車輪を介して受ける路面からの反力を車体下部側に伝える円筒形状のコイルスプリングを、車体下壁（図示せず）との間で保持する。

ダンパブラケット１０７は、スプリングシート１０５の周縁に溶着される。ダンパブラケット１０７には、ダンパ（図示せず）の一端が揺動可能に固定される。なお、ダンパは、車体の上下変位を吸収するショックアブソーバである。ダンパは、ダンパブラケット１０７と車体下壁との間に位置する。

次に、トーションビーム式サスペンション１００の各部について、詳細に説明する。トレーリングアーム１０１は、アーム部１０１ａ、前端支持部１０１ｂ、及び、車輪支持部１０１ｃを有している。アーム部１０１ａは、湾曲した筒形状を有している。なお、アーム部１０１ａは、例えば、中空金属パイプを用い、湾曲及び膨出加工により成形される。また、アーム部１０１ａは、車体前部側に位置する前端部分に向かって、やや絞られて成形される。

前端支持部１０１ｂは、アーム部１０１ａの前端部分に接合される。前端支持部１０１ｂは、円筒形状を有している。前端支持部１０１ｂは、円筒形状の中心軸であるピボット軸Ｌｐ回りに揺動自在に、車体の下壁側に配置される。なお、前端支持部１０１ｂは、車体前後方向に対して所定量傾斜して配置されている。車輪支持部１０１ｃは、アーム部３１０１ａ後端に接合される。車輪支持部１０１ｃには、車輪（図示せず）を保持する部材、例えばスピンドルが取り付けられる。

トレーリングアーム１０１は、車幅方向に、所定距離だけ離れて対向して配置される。また、トレーリングアーム１０１は、車体前後方向の車体中心線Ｌ０に対し左右対称となるように配置される。トレーリングアーム１０１は、車体前方側における左右の前端支持部１０１ｂ間距離Ｌｆが、車体後方側における左右の車輪支持部１０１ｃ間距離Ｌｒより短くなるように、また、アーム部１０１ａの湾曲が車幅方向内側へ向くように配置される。アーム部１０１ａは、最も湾曲が強い領域である最湾曲部Ｒ１０１ａが車体中心線Ｌ０に最も近くなるように配置される。

トーションビーム１０３は、車両下部に向かって開放された形状を有している。トーションビーム１０３は、左右の端部においてトレーリングアーム１０１のアーム部１０１ａに接合され、車幅方向にトレーリングアーム１０１を懸架するように配置される。

トレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接続部の拡大図を図２に示す。なお、図２においては、ダンパブラケット１０７の記載を省略している。トーションビーム１０３は、トレーリングアーム１０１のアーム部１０１ａの最湾曲部Ｒ１０１ａに接合される。ここで、トーションビーム１０３は、前端支持部１０１ｂのピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂから車輪支持部１０１ｃの中心位置Ｐ１０１ｃ１までの垂直距離Ｌ３００に対して、トーションビーム１０３の中心軸Ｊ１０３とアーム部１０１ａとの交点、つまり、ピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂからトーションビーム１０３のアーム部１０１ａに対する接続位置までの垂直距離Ｌ１００が０．３５〜０．４５となる位置に配置される。つまり、アーム部１０１ａの最湾曲部Ｒ１０１ａは、車輪支持部１０１ｃの中心位置Ｐ１０１ｃ１から前端支持部１０１ｂの中心点Ｃ１０１ｂまでの垂直距離Ｌ３００に対して、前端支持部１０１ｂの中心点Ｃ１０１ｂから０．３５〜０．４５の位置に形成される。

このように、トーションビーム１０３を配置することによって、トーションビーム１０３をトレーリングアーム１０１に対して垂直に接合できる。これにより、トレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接合強度を上げることができる。また、トレーリングアームとトーションビームとの接合作業を容易にできる。

さらに、トーションビーム１０３をトレーリングアーム１０１に対して前寄りに配することによって、ロール剛性を向上させることができる。これは、前端支持部１０１ｂのピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂとトーションビーム１０３の中心軸Ｊ１０３の中心点Ｃ１０３（剪断中心：図１参照））とを結ぶ軸ＪＬに対するホイール中心ＷＣまでの垂直距離ｌｆと、軸ＪＬに対するスプリングシート１０５の中心点Ｃ１０５までの垂直距離ｌｅとのレバー比ｌｅ／ｌｆを、従来に比して、大きくすることができるからである。

アーム部１０１ａの最湾曲部Ｒ１０１ａを、前端支持部１０１ｂのピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂから車輪支持部１０１ｃの中心位置Ｐ１０１ｃ１までの垂直距離Ｌ３００に対して、前端支持部１０１ｂのピボット軸Ｌｐの中心点Ｃ１０１ｂから０．３５〜０．４５の位置に形成し、最湾曲部Ｒ１０１ａを懸架するようにトーションビーム１０３をトレーリングアーム１０１に接合することによって、トレーリングアーム１０１とトーションビーム１０３との接合剛性・接合強度と、ロール剛性とを両立できることを、発明者は、数ある組み合わせの中から、繰り返しの実験と自己の知見とから見いだした。

スプリングシート１０５は、ばね受け座１０５ａ、第１接合片１０５ｂ、第２接合片１０５ｃ、第３接合片１０５ｄ、及び、第４接合片１０５ｅを有している。ばね受け座１０５ａは、平板形状を有している。ばね受け座１０５ａは、コイルスプリングＳＰの下側に位置し、車輪を介して受ける路面からの反力を車体下部側に伝える。第１接合片１０５ｂ、第２接合片１０５ｃ、第３接合片１０５ｄ、及び、第４接合片１０５ｅは、ばね受け座１０５ａの周縁に沿って、車両垂直方向、上側に突出するように配置される。第１接合片１０５ｂ、及び、第２接合片１０５ｃは、トレーリングアーム１０１に接合される。第３接合片１０５ｄ、及び、第４接合片１０５ｅは、トーションビーム１０３に接合される。

ダンパブラケット１０７は、スプリングシート１０５の第２接合片１０５ｃ及びトレーリングアーム１０１に接合される。

［他の実施例］
（１）トレーリングアーム１０１の前端支持部１０１ｂの角度：前述の実施例１においては、端支持部１０１ｂは、車体前後方向に対して２５度程度傾斜して配置されているとしたが、例示のものに限定されない。

本発明に係るトレーリングアーム式サスペンションは、例えば、自動車に用いることができる。

１００ トーションビーム式サスペンション
１０１ トレーリングアーム
１０１ａ アーム部
Ｒ１０１ａ 湾曲部
１０１ｂ 前端支持部
Ｌｐ ピボット軸
Ｃ１０１ｂ 中心点
１０１ｃ 車輪支持部
Ｐ１０１ｃ１ 中心位置
１０３ トーションビーム
Ｊ１０３ 中心軸
１０５ スプリングシート
１０５ａ ばね受け座
１０５ｂ 第１接合片
１０５ｃ 第２接合片
１０５ｄ 第３接合片
１０５ｅ 第４接合片
１０７ ダンパブラケット
Ｌ３００ 垂直距離
Ｌ１００ 垂直距離

Claims (1)

1. 左右に配置され、湾曲したトレーリングアームと、前記トレーリングアームを接続するトーションビームを有するトーションビーム式サスペンションであって、
   前記トレーリングアームは、
   湾曲したアーム部であって、最も湾曲した最湾曲部を有するアーム部、
   前記アーム部の前端に位置する前端部であって、ピボット軸を中心に回転する前端部、
   前記アーム部の後端に位置する車輪支持部、
   を有し、
   前記アーム部は、
   前記最湾曲部を、前記車輪支持部から前記前端支持部の前記ピボット軸の中心点までの垂直距離に対して、前記前端支持部の前記ピボット軸の中心点から０．３５〜０．４５の位置に有し、
   前記トーションビームは、
   前記トレーリングアームの前記最湾曲部を接続すること、
   を特徴とするトーションビーム式サスペンション。

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