JP2005119564A - Torsion beam type suspension - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば自動車に装備されるトーションビーム式サスペンションに関する。 The present invention relates to a torsion beam type suspension installed in, for example, an automobile.
従来技術によるサスペンションとして、トーションビーム式サスペンションが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種のトーションビーム式サスペンションを図3及び図4を参照して説明する。 As a suspension according to the prior art, a torsion beam type suspension is known (for example, see Patent Document 1). This type of torsion beam suspension will be described with reference to FIGS.
図3において符号Sは自動車に装備されるトーションビーム式サスペンション(以下、サスペンションという)である。このサスペンションSは、車体(図示せず)の前後方向に延びるトレーリングアーム100,100と、これら各トレーリングアーム100,100間で左右方向に延び、両端がトレーリングアーム100,100に接続されたトーションビーム101とからなるH型ビーム102と、ショックアブソーバ103,103とを含んで構成される。また、トレーリングアーム100,100の前端部には、それぞれ左コンプライアンスブッシュ104、右コンプライアンスブッシュ105(以下、ブッシュ104,105という)が一体的に設けられている。これらブッシュ104,105は、車体側のブラケット(図示せず)に固定されている。これにより、H型ビーム102のトレーリングアーム100,100は、ブッシュ104,105を中心として上下に揺動可能に支持されている。トレーリングアーム100,100の後端部には、一端を車体に固定したショックアブソーバ103,103が伸縮可能に取り付けられている。このショックアブソーバ103によりトレーリングアーム100,100の上下方向の揺動は減衰させられる。また、トレーリングアーム100,100の後端部には車軸(図示せず)を介して車輪(後輪)W,Wが回転自在に取り付けられている。
このような従来のサスペンションSでは、コーナリング時等、車輪Wに図4中に示す矢示A方向へと横方向の外力が加わると、H型ビーム102を支持する各ブッシュ104,105にその外力によるモーメントMが集中して加わる。この結果、サスペンションSと車輪Wは図4中に二点鎖線で示すように横方向に移動し、車輪Wは、フォースステア(横方向の外力によって舵角をもつ現象)によってトーアウト(TOE OUT)になる。その対策として車輪Wのフォーステア量を低減させるために、各ブッシュ104,105の剛性を高く設定することが考えられる。しかしながら、従来のサスペンションSでは、各ブッシュ104,105の剛性を高く設定すると、路面からサスペンションSに入力される振動に対してコンプライアンスを十分にとることができない。従って、従来のサスペンションSでは、乗心地とフォーステア抑制による操縦安定性との両立が難しいという問題がある。 In such a conventional suspension S, when a lateral external force is applied to the wheel W in the direction of arrow A shown in FIG. 4 during cornering or the like, the external force is applied to the bushes 104 and 105 that support the H-shaped beam 102. The moment M due to is added in a concentrated manner. As a result, the suspension S and the wheel W move in the lateral direction as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, and the wheel W is toe-out (TOE OUT) by force steer (a phenomenon in which the steering angle is caused by lateral external force). become. As a countermeasure, it is conceivable to set the rigidity of the bushes 104 and 105 high in order to reduce the amount of foresteering of the wheels W. However, in the conventional suspension S, if the rigidity of the bushes 104 and 105 is set high, the compliance cannot be sufficiently taken against the vibration input to the suspension S from the road surface. Therefore, the conventional suspension S has a problem that it is difficult to achieve both riding comfort and steering stability by suppressing the four-steer.
上記問題を解決するために、本発明は、乗心地を犠牲にすることなく、車輪に加わる横方向の外力に対するH型ビームの保持剛性を高めた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。 In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a torsion beam suspension in which the holding rigidity of an H beam is increased against a lateral external force applied to a wheel without sacrificing riding comfort.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車体の前後方向に延びて後端部で車輪を懸架する左右一対のトレーリングアームと、左右一対のトレーリングアームの間に位置して左右方向に延び、両端が前記トレーリングアームに接続されるトーションビームと、前記一対のトレーリングアームの前端部に配置され、車体側固定部に固定される左ブッシュ及び右ブッシュとを備えるトーションビーム式サスペンションにおいて、前記一対のトレーリングアームの間に位置して前記車体に対して回動可能に取り付けられる回動部材と、両端がそれぞれ前記回動部材と前記左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部とに固定される第1ビーム部材と、両端がそれぞれ前記回動部材と前記右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部とに固定される第2ビーム部材とを備え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が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pair of left and right trailing arms that extend in the front-rear direction of the vehicle body and suspends a wheel at the rear end, and a pair of left and right trailing arms A torsion beam positioned between and extending in the left-right direction and having both ends connected to the trailing arm; a left bush and a right bush disposed at a front end portion of the pair of trailing arms and fixed to a vehicle body side fixing portion; A torsion beam suspension having a rotating member that is positioned between the pair of trailing arms and rotatably attached to the vehicle body, and the rotating member and the left bush are fixed at both ends, respectively. A first beam member fixed to the front end portion of the trailing arm, and a tray on both ends of which the rotating member and the right bush are fixed A torsion beam type suspension is proposed, which includes a second beam member fixed to the front end of the ring arm.
また、請求項2に記載された発明によれば、前記回動部材を前記車体に固定された回動軸と、前記回動軸に対して回動可能に軸支される円柱体とから構成し、前記第1ビーム部材を前記円柱体の外周面に固定し、前記第2ビーム部材を前記第1ビーム部材が固定された前記円柱体の固定部に対して前記円柱体の回転中心を挟んで対向する位置で前記円柱体の外周面に固定され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が提案される。 According to a second aspect of the present invention, the rotating member is composed of a rotating shaft fixed to the vehicle body and a cylindrical body that is pivotally supported with respect to the rotating shaft. The first beam member is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical body, and the second beam member is sandwiched between the rotation center of the cylindrical body with respect to the fixed portion of the cylindrical body to which the first beam member is fixed. A torsion beam suspension is proposed, which is fixed to the outer peripheral surface of the cylindrical body at a position opposed to each other.
請求項1の構成によれば、例えば車体右方向の外力が車輪へ入力し、H型ビームと共に左右ブッシュが右方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第1ビームが回動部材を反時計回りに押すようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第2ビームは回動部材を時計回りに引くようになる。反対に、車体左方向の外力が車輪へ入力し、H型ビームと共に左右ブッシュが左方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第1ビームが回動部材を時計回りに引くようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第2ビームは回動部材を反時計回りに押すようになる。これら第1ビーム及び第2ビームの回動部材を押す力と引く力が相殺されてH型ビームが車体の横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、請求項1の構成によれば、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するH型ビームの保持剛性を高めることができる。 According to the configuration of the first aspect, for example, when an external force in the right direction of the vehicle body is input to the wheel and the left and right bushes move to the right direction together with the H-shaped beam, the left bush is fixed to the front end of the trailing arm fixed. The first beam thus pushed pushes the rotating member counterclockwise, whereas the second beam attached to the front end of the trailing arm to which the right bushing is fixed pulls the rotating member clockwise. It becomes like this. Conversely, when an external force in the left direction of the vehicle body is input to the wheel and the left and right bushes move to the left side together with the H-shaped beam, the first beam attached to the front end of the trailing arm to which the left bush is fixed is rotated. While the moving member is pulled clockwise, the second beam attached to the front end portion of the trailing arm to which the right bush is fixed pushes the rotating member counterclockwise. It is possible to suppress the movement of the H-shaped beam in the lateral direction of the vehicle body by canceling the force pushing the pulling member of the first beam and the second beam and the pulling force. That is, according to the configuration of the first aspect, the holding rigidity of the H-beam against the lateral external force applied to the wheel can be increased without sacrificing the riding comfort.
この請求項2の構成によれば、例えば車体右方向の外力が車輪へ入力し、H型ビームと共に左右ブッシュが右方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第1ビームが円柱体を反時計回りに押すようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第2ビームは円柱体を時計回りに引くようになる。反対に、車体左方向の外力が車輪へ入力し、H型ビームと共に左右ブッシュが左方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第1ビームが円柱体を時計回りに引くようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第2ビームは円柱体を反時計回りに押すようになる。円柱体は、回転軸により軸支されると共に、第2ビーム部材を第1ビーム部材が固定された円柱体の固定部に対して円柱体の回転中心を挟んで対向する位置で円柱体の外周面に固定したため、左右ブッシュの円柱体を押す力と引く力が効率的に相殺されてH型ビームが横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、請求項2の構成によれば、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するH型ビームの保持剛性を一層高めることができる。 According to the configuration of the second aspect, for example, when an external force in the right direction of the vehicle body is input to the wheel and the left and right bushes move to the right direction together with the H-shaped beam, the left bush is fixed to the front end of the trailing arm. The attached first beam pushes the cylinder counterclockwise, while the second beam attached to the front end of the trailing arm to which the right bushing is fixed pulls the cylinder clockwise. become. On the other hand, when an external force in the left direction of the vehicle body is input to the wheel and the left and right bushes move to the left side together with the H-shaped beam, the first beam attached to the front end of the trailing arm to which the left bush is fixed is a cylinder. While the body is pulled clockwise, the second beam attached to the front end of the trailing arm to which the right bushing is fixed pushes the cylinder counterclockwise. The cylindrical body is pivotally supported by a rotation shaft, and the outer periphery of the cylindrical body is positioned at a position where the second beam member faces the fixed portion of the cylindrical body to which the first beam member is fixed with the rotation center of the cylindrical body interposed therebetween. Since it is fixed to the surface, the pushing force and the pulling force of the left and right bushing cylinders are effectively canceled out, and the H-shaped beam can be prevented from moving in the lateral direction. That is, according to the configuration of the second aspect, it is possible to further increase the holding rigidity of the H-beam with respect to the lateral external force applied to the wheel without sacrificing the riding comfort.
以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明の一例を示すもので、図1は、本実施の形態のトーションビーム式サスペンションの斜視図であり、図2は、本実施の形態のトーションビーム式サスペンションの作用を示す平面図である。
図1に示すように、符号S′は自動車に装備されるトーションビーム式サスペンション(以下、サスペンションという)で、このサスペンションS′は、車体(図示せず)の前後方向に延びるトレーリングアーム1,1と、これら各トレーリングアーム1,1間に位置して左右方向に延び、両端がトレーリングアーム1,1に接続されたトーションビーム2とからなるH型ビーム3と、ショックアブソーバ4とを含んで構成される。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
1 and 2 show an example of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a torsion beam suspension according to the present embodiment, and FIG. 2 shows the operation of the torsion beam suspension according to the present embodiment. It is a top view.
As shown in FIG. 1, reference numeral S ′ denotes a torsion beam suspension (hereinafter referred to as a suspension) installed in an automobile. And an H-shaped beam 3 consisting of a torsion beam 2 positioned between the trailing arms 1 and 1 and extending in the left-right direction at both ends and connected to the trailing arms 1 and 1, and a shock absorber 4. Composed.
また、トレーリングアーム1,1の前端部には、トレーリングアーム1,1の揺動軸を軸線とする円筒形の取付部1A,1Bが形成されている。その各取付部1A,1Bには、それぞれ左コンプライアンスブッシュ5、右コンプライアンスブッシュ6(以下、ブッシュ5,6という)が圧入嵌合されている。これらブッシュ5,6は、車体側に配設された車体側固定部としてのブラケット(図示せず)にボルトにより固定されている。これにより、H型ビーム3のトレーリングアーム1,1は、ブッシュ5,6を中心として上下に揺動可能に車体に支持されている。トレーリングアーム1,1の後端部には、一端を車体に固定したショックアブソーバ4,4が伸縮可能に取り付けられている。このショックアブソーバ4,4によりトレーリングアーム1,1の上下方向の揺動を減衰させられる。また、トレーリングアーム1,1の後端部には車軸(図示せず)を介して車輪(後輪)W,Wが回動自在に取り付けられている。
In addition,
さらに、サスペンションS′のH型ビーム3には横力吸収手段10が装着されている。この横力吸収手段10は、回動軸11A、円柱体としての回動部材11、ビーム取付部材12,13、第1ビーム部材14、第2ビーム部材15、連結アーム16,16から構成されている。回動軸11Aは、ブッシュを固定するブラケットの略中央で車体のフロア下部(床下)から垂下するように固定されており、その回動軸11Aには、円柱状の回動部材11が回動可能に軸支されている。
Further, a lateral force absorbing means 10 is mounted on the H-shaped beam 3 of the suspension S ′. The lateral force absorbing means 10 includes a rotating shaft 11A, a rotating member 11 as a cylindrical body,
ビーム取付部材12,13は、直方体状のブラケットである。ブッシュ5,6の取付部1A,1Bの外周面にはブラケット5A,6Aが溶接されていて、このブラケット5A,6Aには、連結アーム16,16の一端に設けられたボールジョイント16A,16Aが回動自在に連結されている。また、連結アーム16,16の他端には、ボールジョイント16B,16Bが設けられている。これらボールジョイント16B,16Bは、ビーム取付部材12,13に回動自在に連結されている。なお、連結アーム16,16は、ブッシュ5,6の取付部1A,1Bの車体横方向の動きに対しては、その取付部1A,1Bの移動量をビーム取付部材12,13に伝達する。第1ビーム部材14は、高張力鋼等の金属材料からなる棒状の部材である。この第1ビーム部材14は、その一端が回動部材11の外周面にボールジョイント等の自在継手(図示せず)を介して固定される固定部14Aとなっている。第1ビーム部材14の他端はビーム取付部材12に溶接等の手段で固定されている。また、第2ビーム部材15は、高張力鋼等の金属材料からなる棒状の部材であって、第1ビーム部材14と同様に、その一端が回動部材11の外周面にボールジョイント等の自在継手(図示せず)を介して固定される固定部15Aとなっている。第2ビーム部材15の他端は、ビーム取付部材13に溶接等の手段で固定されている。
The
ここで、第2ビーム部材15の固定部15Aは、第1ビーム部材14の一端を固定された固定部14Aに対して回動部材11の回転中心である回動軸11Aを挟んで対向する位置に配置されている。また、第1ビーム部材14の固定部14Aと第2ビーム部材15の固定部15Aは、ビーム取付部材12,13を結ぶ直線を挟んで前後に配置される。
Here, the fixing
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態に係るサスペンションS′の横力吸収手段10の動作について図2を参照して説明する。 Next, the operation of the lateral force absorbing means 10 of the suspension S ′ according to the embodiment of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIG.
まず、コーナリングの際に、車輪W,Wに対して矢示A方向の外力が加わると、この外力によってブッシュ5,6の取付部1A,1Bには矢示M方向のモーメントが生じる。そして、このモーメントMにより、ブッシュ5の取付部1Aに取り付けられた第1ビーム部材14は回動部材11を矢示C方向へと反時計回りに押す。これに対し、ブッシュ6の取付部1Bに取り付けられた第2ビーム部材15は回動部材11を矢示D方向へと時計回りに引くようになる。これら矢示C方向の押す力と矢示D方向の引く力とが互いに相殺し合ってH型ビーム3が従来技術で述べたように矢示A方向に移動することを抑えることができる(図4中の二点鎖線参照)。
First, when an external force in the direction indicated by the arrow A is applied to the wheels W, W during cornering, a moment in the direction indicated by the arrow M is generated in the
これに対し、トレーリングアーム1,1が上下方向に同位相で揺動した際、ブッシュ5,6の取付部1A,1Bがブッシュ5,6の軸を中心に回動し、ブッシュ5,6の取付部1A,1Bとビーム取付部材12,13との固定点と、回動軸11Aとの相対距離が伸縮するが、この伸縮に伴う取付部1A,1Bの回動は同方向のため、トレーリングアーム1,1の揺動は横力吸収手段10に規制されることがない。また、トレーリングアーム1,1が車体に対して前後方向に移動する際にも、ブッシュ5,6の取付部1A,1Bとビーム取付部材12,13との固定点と、回動軸11Aとの相対距離が伸縮するが、この伸縮に伴う取付部1A,1Bの回動も同方向のため、トレーリングアーム1,1の揺動は横力吸収手段10に規制されることがない。
On the other hand, when the trailing arms 1 and 1 swing in the vertical direction with the same phase, the mounting
従って、本実施の形態によれば、横力吸収手段10により車体に対するH型ビーム3の保持剛性を高く維持することができ、コーナリング時にトーアウト傾向になるのを抑えることができる。これにより、ブッシュ5,6の撓みを小さく設定することができ、乗心地を犠牲にすることなくフォースステアの抑制による操縦安定性との両方を向上することができる。 Therefore, according to the present embodiment, the holding force of the H-shaped beam 3 with respect to the vehicle body can be kept high by the lateral force absorbing means 10, and the tendency to toe out during cornering can be suppressed. Thereby, the bending of the bushes 5 and 6 can be set small, and both the steering stability due to the suppression of the force steer can be improved without sacrificing the riding comfort.
また、回動部材11に対する第1ビーム部材14の固定部14Aと回動部材11に対する第2ビーム部材15の固定部15Aとを、回動軸11Aを挟んで互いに対向する位置に配置し、この回動部材11を回転軸11Aにより軸支する構成としたので、ブッシュ5,6の回動部材11を押す力と引く力が効率的に相殺されてH型ビーム3が横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するH型ビーム3の保持剛性を一層高めることができる。
Further, the fixing
1 トレーリングアーム
2 トーションビーム
3 H型ビーム
5 左コンプライアンスブッシュ(左ブッシュ)
6 右コンプライアンスブッシュ(右ブッシュ)
10 横力吸収手段
11 回動部材
14 第1ビーム部材
14A,15A 固定部
15 第2ビーム部材
S′ トーションビーム式サスペンション
W 車輪
1 Trailing Arm 2 Torsion Beam 3 H Beam 5 Left Compliance Bush (Left Bush)
6 Right compliance bush (right bush)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Lateral force absorption means 11 Rotating
Claims (2)
前記一対のトレーリングアームの間に位置して前記車体に対して回動可能に取り付けられる回動部材と、両端がそれぞれ前記回動部材と前記左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部とに固定される第1ビーム部材と、両端がそれぞれ前記回動部材と前記右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部とに固定される第2ビーム部材とを備え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。 A pair of left and right trailing arms that extend in the front-rear direction of the vehicle body and suspends a wheel on the rear end side, and are positioned between the pair of trailing arms and extend in the left-right direction, and both ends are connected to the trailing arm. In the torsion beam suspension comprising a torsion beam and a left bush and a right bush arranged at the front end portions of the pair of trailing arms and fixed to the vehicle body side fixing portion,
A rotating member positioned between the pair of trailing arms and rotatably attached to the vehicle body; and a front end portion of a trailing arm to which both ends of the rotating member and the left bush are fixed, respectively. A torsion beam comprising: a first beam member fixed to a front end; and a second beam member having both ends fixed to the front end portion of a trailing arm to which the rotating member and the right bushing are fixed, respectively. Suspension.
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