JP2004330928A - トーションビーム式サスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スタビライザーの耐久性の向上を図ること。
【解決手段】自動車のトーション式サスペンション構造において、左右一対のトレーリングアーム１が、断面が略Ｕ字形状のトーションビーム５４で連結し、これらの連結部を溶接により接合している。トーションビーム５４の内側にはスタビライザー５５を設け、スタビライザー１３の端部がガセット１２にボルト１５で組付けている。スタビライザー１３の先端部１６には、樹脂ブッシュ１８を設けている。そして、先端部１６をトレーリングアーム１側のゴムブッシュ５と、車体に固定するトレーリングブラケット１０に止めるボルト１１と共締めしている。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したサスペンション構造であり、スタビライザーの形状と取付に特徴を有するトーションビーム式サスペンション構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９及び図１０は、通常のトーションビーム式サスペンションを採用したスタビライザーを示し、図９はその平面図であり、図１０は側面図である。
図に示すように、左右（図は左側のみ示す）に設けられているトレーリングアーム５１は、車両に対して前端部にトレーリングアームブラケット５２を設け、後端部はキャリアー５３を介してタイヤを支持するドラム５６が取付けられている。そして、左右のトレーリングアーム５１を断面が略Ｕ字形状のトーションビーム５４で連結し、これらの連結部を溶接により接合している。また、トーションビーム５４の内側にはスタビライザー５５を設け、スタビライザー５５はトレーリングアーム５１に溶接で取付け、スタビライザー５５のロール剛性を高めるという本来の役割を果たしている。
また、図１１に示すトレーリングアーム６１とトーションビーム６２の連結部のように、ガゼット（補強用鉄板）６３をトレーリングアーム６１とトーションビーム６２に溶接し、スタビライザー６４を溶着する構造もある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１７１３２１号 （段落［０００２］、図４参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のトーションビーム式サスペンションにおいては、このスタビライザーの溶接部付近が最弱部となる。
その理由は、トーションビーム式サスペンションにおいては、スタビライザーはビームの内側を直線的に延び、その両先端部が、ガセットあるいはトレーリングアームの両端部に固定されている。したがって、スタビライザーのトーションビームあるいはトレーリングアームへの連結点は、トーションビームのＵ字断面の内側（内面）に位置している。一般にＵ字断面を有する長手部材の剪断中心は、その断面の閉じ側（一般的には外側）に存在する。よって、トーションビーム式サスペンションにおいては、スタビライザーとトーションビームの連結部が、トーションビームの剪断中心から離れた位置に設けられていることになる。
【０００５】
このため、トーションビームに捩り変形が生じた場合、トーションビーム両端におけるスタビライザーとの連結部には、剪断中心を中心とする互いに異なる方向へ回転変位が生ずる。この結果、これらの連結部にスタビライザーの引っ張り方向への荷重が作用し、連結部に材料の疲労等が生じて、トーションビームアクスルの耐久性が低下してしまう。また、スタビライザーを溶接しているので、スタビライザーの有無やスタビライザーの径により、応力や応力集中部位が大きく変化してしまうので、その仕様ごとに各強度耐久テストを実施しなければならず、開発工数や確認工数が多くとられてしまう。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、取付剛性の大きなトーションビーム式サスペンション構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明トーションビーム式サスペンション構造は、スタビライザーと、車幅方向に延在し両端部にサスペンションアームを設けたトーションビームを備え、該トーションビームの車体前後方向における断面形状の一方に開口を形成したトーションビーム式サスペンション構造において、スタビライザーの車幅方向中央部がトーションビームの開口部内側に配置され、スタビライザーの端部がトーションビームにネジ止めされている。
前記トーションビーム式サスペンション構造は、スタビライザーの前記端部よりも先端部は車両前方に向かって延び、サスペンションアームを車体に取付けるブッシュを固定するボルトと共締めさせている。
前記トーションビーム式サスペンション構造は、前記スタビライザーの先端部分は、トレーリングアームに沿って車両前方に延びるようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるトーションビーム式サスペンション構造について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明のトーションビーム式サスペンション構造の平面図であり、図２はその側面図である。なお、図中の前後は車体に対する方向であり、他図も同様である。
図１及び図２に示す符号１は、サスペンションアームとしてのトレーリングアームであり、このトレーリングアーム１は車体の両側部に設けられ、トレーリングアーム１の前端側で車幅方向に延在するトーションビーム２で連結されている。トレーリングアーム１の後端部はキャリアー３を取付け、キャリアー３によりドラム４が支持されている。なお、ドラム４にはタイヤが装着される。
【０００９】
また、トレーリングアーム１の内側には、車体の中央側に突出する支持ピン６が設けられ、ショックアブソーバ７の下端部が支持され、ショックアブソーバ７の上端側は車体側を支持する。
トーションビーム２は横断面、すなわち車体の前後方向における形状がＵ字形（Ｖ字形）等の一方に開口８を有する形状であり、本実施の形態では、開口８はほぼ下側に向けて配設されている。トーションビーム２の端部は、図３に示すように、トレーリングアーム１の外周面形状に対応させた半円形状の円弧部９を、溶接によりトレーリングアーム１に取付けている。
【００１０】
トーションビーム２の端部側内面にはガゼット１２を配設し、ガゼット１２はトーションビーム２の内面ａとトレーリングアーム１の外周面ｂに溶接で固定されている。また、内周ｃにおいても、トーションビーム２とガゼット１２が溶接されている。
トレーリングアーム１の前端部は、円断面を有するゴムブッシュ５を設け、自動車の車体側に取付けられるトレーリングブラケット１０にボルト１１により固定される。
【００１１】
トーションビーム２に沿ってスタビライザー１３が配設され、スタビライザー１３は車両の中央付近ではトーションビームのＵ字断面の開口部よりも内側をとおる。そして、スタビライザー１３の端部側は、トーションビーム２の端部側のトレーリングアーム１の近傍に配設した図３に示すガゼット１２部に組み付けられる。すなわち、図２に示すように、スタビライザー１３をガゼット１２とスタビライザーマウント１４との間に挟み込み、断面がハット形状のスタビライザー取付用のブラケット１９を介して、図３に示すようにガゼット１２に設けた溶接ナット２０にボルト１５が締結して取付けられる。
【００１２】
スタビライザー１３の先端部１６は、ガゼット１２よりも車体の外側でほぼ直角に湾曲形成して曲がり、図４に示すように、スタビライザー１３の先端部１６（図５参照）は、トレーリングアーム１に沿って車両前方側へトレーリングアーム１のゴムブッシュ５の側面まで延びている。また、スタビライザー１３の先端部１６には取付孔１７を形成し、トレーリングアーム１のゴムブッシュ５と車体に固定するトレーリングブラケット１０に止めるボルト１１と共締めしている。さらにスタビライザー１３の先端部１６は、図６のＡ及びＢに示す一対の樹脂製ブッシュ（カラー）１８，１８で、先端部１６を挟み込むようにして車体に組付けられている。なお、スタビライザー１３は、ゴムブッシュ５を介してトレーリングブラケット１０に共締めされるので、回転方向の自由度を失なっていない。
【００１３】
図７は、図４に示したスタビライザー１３の変形例である。なお、図７中にない部材は、図１と同様の符号を付して説明する。同一部材には同一符号を付して
説明する。
図７に示すスタビライザー２１は、図４に示すスタビライザー１３と同様に、中間部はトーションビーム２の内面側に配設され、トレーリングアーム１まで延びている。また、同様にして、スタビライザー２１の端部がガセット１２にボルト１５で組付けている。スタビライザー２１の先端部２２は、ゴムブッシュ５まで延び、この先端部２２には取付孔２３を形成したゴムブッシュ２４を設けている。そして、先端部２２をトレーリングアーム１側のゴムブッシュ５の側面まで延ばし、車体に固定するトレーリングブラケット１０に止めるボルト１１により、ゴムブッシュ５と共締めしている。なお、スタビライザー１３は、トレーリングアーム１のゴムブッシュ５に、スタビライザー１３のゴムブッシュ２４を介してトレーリングブラケット１０に共締めされるので、回転方向の自由度を失なっていない。
【００１４】
本実施の形態（スタビライザーの変形例を含む）では、このようなトーションビーム式サスペンション構造を採用したので、下記のようなメリットがある。
スタビライザー１３，２１をガセット１２にボルト１５で組付けているので、トーションビーム２の耐久性が影響を受けず耐久強度を大幅に向上できる。スタビライザー１３，２１の有無や仕様（径）ごとの耐久性の確認が不要なため、開発、確認事項が大幅に削減でき、開発から量産までの時間を短縮できる。
【００１５】
スタビライザー１３，２１の先端部１６，２２を、トレーリングアーム１をトレーリングブラケット１０に組付けるボルト１１により、トレーリングアーム１のゴムブッシュ５と共締めしているので、上述した特許文献１と比較して、部品点数、コストを削減できる。すなわち、スタビライザージョイントが不要であり、スタビライザージョイントを止めるナットや車体側のブラケットも不要である。
スタビライザーのトーションビームへの取り付け位置が、平面視でトーションビームの外側よりに取付け、側面視でトーションビーム付近に位置させているので、左右のホイールストロークの差によるスタビライザーの捩れる割合（効率）が良くなる。すなわち、その取付位置がトレーリングアーム１のゴムブッシュ５の外筒付近にないので、スタビライザーの効率が良くなる。
【００１６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、勿論、本発明はこれに限定されることなく本発明の技術的思想に基いて種々の変形及び変更が可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のトーションビーム式サスペンション構造によれば、スタビライザーと、車幅方向に延在し両端部にサスペンションアームを設けたトーションビームを備え、車体前後方向における前記トーションビームの断面形状の一方に開口を形成したトーションビーム式サスペンション構造において、スタビライザーの車幅方向中央部がトーションビームの開口部内側に配置され、スタビライザーの端部がトーションビームにネジ止めされているので、トーションビームの耐久性にスタビライザーの有無や仕様の違いに影響が少ない。
前記トーションビーム式サスペンション構造は、前記スタビライザーの端部が車両前方に向かって延び、サスペンションアームを車体に取付けるブッシュを固定するボルトと共締めされているので、部品点数とコストの軽減を図ることができる。またさらに、前記スタビライザーの先端部分が、トレーリングアームに沿って車両前方に延びているので、スタビライザーを一箇所で曲げたことにより、曲がりが少なくトーションビームの耐久性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるトーションビーム式サスペンション構造の平面図である。
【図２】図１のトーションビーム式サスペンション構造の側面図である。
【図３】図１のトーションビームとトレーリングアームの接合部の拡大図である。
【図４】図１のトレーリングアームの一端部が、車体側に取付けられる部位のトレーリングアームのブッシュの拡大断面図である。
【図５】図４のトレーリングアームの先端部にトレーリングアームと共締めされるスタビライザーの拡大図である。
【図６】Ａは、図５に示すスタビライザーの先端部に取付けられる樹脂ブッシュの平面図であり、Ｂは樹脂ブッシュの側面図である。
【図７】図４に対応させた、図４のスタビライザーの先端部のみが異なるスタビライザーの変形例の拡大断面図である。
【図８】図７のトレーリングアームの先端部にトレーリングアームと共締めされるスタビライザーの拡大図である。
【図９】従来例によるトーションビーム式サスペンション構造の平面図である。
【図１０】図９のトーションビーム式サスペンション構造の側面図である。
【図１１】図９のトーションビームとトレーリングアームの接合部の拡大図である。
【符号の説明】
１ トレーリングアーム
２ トーションビーム
５ ゴムブッシュ（トレーリングアーム用）
８ 開口
１２ ガゼット
１３，２１ スタビライザー
１６，２２ 先端部
１８ 樹脂製ブッシュ
２４ ゴムブッシュ（スタビライザー用）

Claims (3)

1. スタビライザーと、車幅方向に延在し両端部にサスペンションアームを設けたトーションビームを備え、該トーションビームの車体前後方向における断面形状の一方に開口を形成したトーションビーム式サスペンション構造において、スタビライザーの車幅方向中央部がトーションビームの開口部内側に配置され、スタビライザーの端部がトーションビームにネジ止め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構造。
2. 前記スタビライザーの前記端部より先端部は車両前方に向かって延び、サスペンションアームを車体に取付けるブッシュを固定するボルトと共締め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構造。
3. 前記スタビライザーの先端部分は、トレーリングアームに沿って車両前方に延びていることを特徴とする請求項２に記載のトーションビーム式サスペンション構造。

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