JP2006281971A - トーションビーム式リヤサスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】 スプリングシートをトレーリングアームだけでなくトーションビームとに担わせた場合に、トーションビームの端部に発生する虞のある応力集中を緩和することのできるトーションビーム式リヤサスペンションを提供する。
【解決手段】 スプリングシート６は、その後縁と車幅方向内側縁とに亘って延びる縦フランジ１３を有し、前後方向に延びる第１フランジ部分１４の前端縁のうち、その上部がトーションビーム３に溶接され、第１フランジ部分１４の前端縁の下部はトーションビーム３に対して溶接されていない。また、スプリングシート６のコイルスプリング８の取付座を構成する底壁７の前端縁はフランジ無しであり、また、トーションビーム３に対して溶接されていない。
【選択図】 図３

Description

本発明はトーションビーム式リヤサスペンションに関するものである。

トーションビーム式サスペンションは、車幅方向に延びるトーションビームと、車体前後方向に延びる左右一対のアームとを備え、アームの長手方向中央部分にトーションビームの端を連結した構造を有する。トーションビーム式サスペンションは、典型的は小型ＦＦ車のリヤサスペンションに多く採用されており、この場合には、一般的に、特許文献１に開示のように、アームの前端を車体に連結し、アームの後端に車輪を取り付けたトレーリングアーム式が採用されており、また、コイルスプリングが組み付けられる。そして、このコイルスプリングを搭載するために、トレーリングアームとトーションビームとの間のコーナ部分にスプリングシートが配設される。このスプリングシートはトレーリングアームに固定されるのが一般的である（特許文献２）。
２００１−３２１８４６号公報 ２００４−３４８６６号公報

車両の走行性能はいわゆる足回りの剛性によって大きく左右される。したがって、トーションビーム式サスペンションで足回りの剛性を高めようとする場合には、スプリングシート及びこれを支持するトレーリングアームの剛性を高める必要があるが、自ずと限界がある。また、不用意にスプリングシートやトレーリングアームの剛性を高めた場合には、トーションビーム及び左右一対のトレーリングアームからなるトーションビーム式サスペンションのバランスを損なってしまう虞がある。

他方、スプリングシートの支持剛性を高めるのに、スプリングシートをトレーリングアームと共にトーションビームにも担わせることも考えられる。しかし、トーションビーム式サスペンションではトーションビームが主要なサスペンション機能を担っているため、トーションビームにスプリングシートを固定することはトーションビームの機能を損なう虞があるだけでなく、トーションビームの端部に応力集中が発生する虞がある。

本発明の目的は、スプリングシートをトーションビームにも担わせることで、スプリングシートやトレーリングアームの剛性を高めることなく、コイルスプリングに対するスプリングシートの支持剛性を向上させるようにした場合に、トーションビームの端部に発生する虞のある応力集中を緩和することのできるトーションビーム式リヤサスペンションを提供することにある。

かかる技術的課題は、本発明によれば、
車体前後方向に延び、前端が車体に対して上下に揺動可能に支持され、後端で後輪を回転自在に支持する左右一対のトレーリングアームと、
車幅方向に延在して、その長手方向各端が前記トレーリングアームの前後方向中央部分に連結され、中空パイプを押圧することにより閉断面且つ異形断面の形状を備えたトーションビームと、
該トーションビームの長手方向端部と前記トレーリングアームの後部分とのコーナ部分に配設され、コイルスプリングを取り付ける座を構成するスプリングシートと、
該スプリングシートの車幅方向内側に設けられ、前記トーションビームの後側面に対向して上下方向に延びる縦フランジとを有し、
前記スプリングシートの前記トレーリングアームに対向する部位のほぼ全領域が前記トレーリングアームに固定され、また、前記スプリングシートの前記トーションビームに対向する部位のうち前記縦フランジが前記トーションビームに固定され、該縦フランジを除く部位が前記トーションビームに対して非固定であることを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンションを提供することにより達成される。

すなわち、本発明によれば、スプリングシートの車幅方向内側、つまりトレーリングアームから車幅方向内方に離間した部位に上下方向に延びる縦フランジを設け、この縦フランジをトーションビームに固定する一方で、このトーションビームに対向するスプリングシートの他の部位はトーションビームに対して非固定つまりトーションビームに固定しない構造を採用してある。

このような構成を採用することにより、スプリングシートをトレーリングアームだけでなくトーションビームにも担わせることができるため、スプリングシートやトレーリングアームの剛性を高めるまでもなく、コイルスプリングに対するスプリングシートの支持剛性を高めることができる。また、トーションビームに対向するスプリングシートの部位のうち、トーションビームを上下に横断する方向に延びる縦フランジだけをトーションビームに固定し、他の部位をトーションビームに対して非固定としてあるため、トーションビームの動作に対してスプリングシートを固定することによる悪影響を低減することができる。

本発明の好ましい実施の形態では、縦フランジが、スプリングシートの車幅方向内側部分を上方に折り曲げることにより形成され、縦フランジの前端部分が前方に向けて車幅方向外方に傾斜した形状を有し、該傾斜した部分でトーションビームに固定されている。この好ましい実施の形態は、トレーリングアームを平面視したときに、車幅方向外方に向けて凹をなす湾曲した形状を備えたトレーリングアームと組み合わせて採用するのがよい。これによれば、トレーリングアームの動きがスプリングシートを介してトーションビームに悪影響を及ぼすのを低減することができる。

本発明の好ましい実施の形態では、縦フランジの前端縁が、トーションビームの後側面の上下に亘って当接する形状を有し、縦フランジの前端縁の上部分が前記トーションビームに固定され、縦フランジの前端縁の下部分がトーションビームに対して非固定である。これによれば、トーションビームを上下に横断するようにして延びる縦フランジの上部だけがトーションビームに固定されるため、スプリングシートをトーションビームに固定することに伴う影響を限定的にすることができる。このトーションビームに固定する縦フランジの上部分は、好ましくは、トーションビームの上面に乗り上げているのがよい。これによれば、スプリングシートがトーションビームの上に引っ掛けた状態で固定されることになるため、トーションビームによるスプリングシートの支持を確かなものにすることができる。

以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。

図１は、車両の後輪に適用されたトーションビーム式サスペンションの右端部の略平面図である。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、トーションビーム３の長手方向中央部分２ａにトレーリングアーム２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。

特許文献１（２００１−３２１８４６号公報）に開示の構造と同様に、トーションビーム３は、中空パイプを押圧することにより形成された閉断面且つ異形断面を備えている。この異形断面の形状は、例えば下方に向けて開放したＵ字形であり、トーションビーム３の長手方向端部では、Ｕ字形断面の開口が大きく開いた形状を有し、トーションビーム３の長手方向中央部分では、Ｕ字形端面の開口が狭められた形状を有している。すなわち、トーションビーム３は、平面視したときに、長手方向中央部分から端部に向かうに従って徐々に幅広となる形状を有し、また、トーションビーム３の長手方向端は、その後端が前端に比べて車幅方向外方に位置するように傾斜した形状を有している。つまり、トーションビーム３の長手方向端は、その前端に比べて後端の方がトレーリングアーム２と重なり合う量が多くなるように設計されている。

車体前後方向に延びるトレーリングアーム２は、その前端にアイ４を有し、アイ４は図外のブッシュを介して車体に揺動可能に支持される。トレーリングアーム２は、その後端にブラケット５を更に有し、このブラケット５を介して車輪（図示せず）が回転自在に支持される。

トレーリングアーム２は、図１から理解できるように、平面視で車幅方向外方に向けて凹となる湾曲した形状を有する。すなわち、トレーリングアーム２は、平面視したときに、アイ４から中央部分２ａの前端までの前部分２ｂがアイ４から中央部分２ａに向けて車幅方向内方に傾斜して延び、また、中央部分２ａはその前端から後端に向けて車幅方向外方に若干傾斜して延び、更に、中央部分２ａの後端からブラケット５までの後部分２ｃが中央部分２ａからブラケット５に向けて車幅方向外方に大きく傾斜して延びる形状を有している。図２は、トーションビーム式サスペンション１を後方から見た図であり、この図２から分かるように、トレーリングアーム２は、中央部分２ａからブラケット５に向けて上方に傾斜して延びる形状を有している。

トーションビーム式リヤサスペンション１は、トレーリングアーム２の後部分２ｃとトーションビーム３の長手方向各端部との間のコーナ部分にスプリングシート６が配設されている。

スプリングシート６は鋼板をプレス成形することにより形作られており、スプリングシート６は底壁７を有する。トーションビーム式リヤサスペンション１はコイルスプリング８を含み、このコイルスプリング８の取付座は、底壁７のほぼ水平に広がる主底壁部分７ａの後部に設けられている。

底壁７は、屈曲線つまりビード９によって主底壁部分７ａから区画された傾斜部分７ｂを有し、傾斜部分７ｂは、トレーリングアーム２の後端部分に対向して位置している。すなわち、屈曲線（ビード）９は、車体前後方向に真っ直ぐに延び、その前端は、トレーリングアーム２の後部分２ｃの長手方向中間部分で合流している。スプリングシート６の傾斜部分７ｂは、このビード９から車幅方向外方に向けて斜め上方に延び、その車幅方向外端縁はトレーリングアーム２に当接している。

前述したようにコイルスプリング８の取付座は、スプリングシート６の底壁７の後部分に設けられているが、この底壁７の後部分は、トレーリングアーム２に固定される傾斜部分７ｂ及びビード９によって実質的に剛性が高められている。したがって、他の補強部材を用意しなくても、スプリングシート６のコイルスプリング８に対する支持剛性を確保することができる。

スプリングシート６は、車幅方向外側縁はフランジ無しであり、この車幅方向外側縁は、そのほぼ全領域でトレーリングアーム２に溶接されている。すなわち、スプリングシート６の傾斜部分７ｂを含む底壁７の車幅方向外側縁１０はトレーリングアーム２の後部分２ｃの側面に沿った形状を有し、このスプリングシート６の外側縁１０は、その全域に亘ってトレーリングアーム２に溶接されている。このスプリングシート６がトレーリングアーム２に溶接される車幅方向外側縁がフランジ無しであるため、スプリングシート６をトレーリングアーム２に溶接することに伴ってスプリングシート６がトレーリングアーム２の動きを阻害するのを低減することができる。

スプリングシート６は、後縁１１と車幅方向内側縁１２とに亘って延びる縦フランジ１３を有する。すなわち、縦フランジ１３は、底壁７の内側縁に沿って前後方向に延びる第１フランジ部分１４と、主底壁部分７ａ及び傾斜部分７ｂの後縁１１に沿って車幅方向に延びる第２フランジ部分１５とを有し、この第１、第２のフランジ部分１４、１５は連続しており、スプリングシート６を上方に屈曲させることにより形成されている。

車体前後方向に延びる第１フランジ部分１４は、その高さ寸法が比較的小さく、他方、スプリングシート６の後端部分に位置して車幅方向に延びる第２フランジ部分１５は、その高さ寸法が比較的大きく設定されている。すなわち、スプリングシート６は、トーションビーム３に隣接する部位の剛性が相対的に低く、他方、コイルスプリング８の取付座に隣接する部位の剛性が相対的に高くなるように設計されている。

底壁７の内側縁に沿って車体前後方向に延びる第１フランジ部分１４は、その高さ寸法が比較的低く作られており、この第１フランジ部分１４の前端部分１４ａつまりトーションビーム３に隣接した部分は上方且つ前方に延びて、その前端縁がトーションビーム３と当接する形状を有している。すなわち、第１フランジ１４の前端部分１４ａは、その上縁を上方に拡大した形状を有し、その前端縁は、トーションビーム３の後側面に沿って切欠いた湾曲形状を有する。この第１フランジ１４の前端縁は、その上部つまり図２、図３に楕円で囲んだ部位Ｘがトーションビーム３に溶接により固定され、これよりも下部はトーションビーム３に対して非固定である。

第１フランジ１４の前端縁は、その上部がトーションビーム３に溶接されているが、このトーションビーム３に溶接される上部は、前方に向けて車幅方向外方に傾斜して延びており、この延び方向Ｌ１は、トレーリングアーム２のアイ４の軸線Ｌ２つまりトレーリングアーム２の揺動軸線と直交する仮想線Ｌ３とほぼ平行であるのが好ましい。また、第１フランジ１４の前端縁は、その上部がトーションビーム３の上面に乗り上げる形状を有しているのが好ましい。これによれば、スプリングシート６がトーションビーム３の上に引っ掛けた状態で固定されることになるため、トーションビーム３によるスプリングシート６の支持を確かなものにすることができる。

スプリングシート６の主底壁部分７ａの前端縁はフランジ無しであり、トレーリングアーム２の長手方向端部に沿って車幅方向に延びている。この主底壁部分７ａの前端縁１６は、好ましくは、トレーリングアーム２から若干離間して位置するのがよく、この実施例では、スプリングシート６とトレーリングアーム２との間に、トレーリングアーム２に沿って延びる細長い隙間１７が形成されている。

スプリングシート６の内側縁及び後端縁に沿って形成された縦フランジ１３について更に説明すると、この縦フランジ１３は、比較的高さ寸法が小さい第１フランジ部分１４に連続する第２フランジ部分１５は、高さ寸法が比較的大きい。そして、この第２フランジ部分１５の車幅方向外端縁は、トレーリングアーム２の側面に対向して位置し、このトレーリングアーム２の側面に沿った湾曲形状に形成されている。すなわち、第２フランジ部分１５の車幅方向外端縁はフランジ無しであり、この第２フランジ部分１５の車幅方向外端縁がトレーリングアーム２に溶接されている。

図中、参照符号１８はダンパ取付ブラケットを示し、ダンパ取付ブラケット１８は、第２フランジ１７の車体後方面に溶接されている。このダンパ取付ブラケット１８にはチューブ式ダンパ１９が取り付けられる。

上記のトーションビーム式リヤサスペンション１は、好ましい形態として、スプリングシート６の前端部分つまり主底壁部分７ａの前端部分に、剛性を低下させるための手段として開口２０を設けるのが好ましく、この開口２０はトーションビーム３の長手方向と略平行に車幅方向に延びているのがよい。

トーションビーム式サスペンションは、トーションビーム３の一端から他端まで効果的に機能させるのが好ましいことは言うまでもない。実施例のリヤサスペンション１にあっては、スプリングシート６を折り曲げることにより形成された縦フランジ１３を使って、この縦フランジ１３の上下方向に延びる前端縁をトーションビーム３に溶接することにより固定するようにしてあるため、トーションビーム３の捻れ変形などに及ぼす悪影響を低減することができる。勿論、スプリングシート６をトレーリングアーム２だけでなくトーションビーム３にも担わせてあるため、トレーリングアーム２やスプリングシート６の剛性を高剛性に設計しなくても、スプリングシート６の支持剛性を向上させることができる。

換言すれば、スプリングシート６の前端縁つまり主底壁部分７ａをトーションビーム３に固定した場合には、トーションビーム３の長手方向端部の動きがスプリングシート６によって阻害され、トーションビーム３の長手方向端部が実質的にサスペンション機能を発揮しなくなるため、一対のトレーリングアーム２とトーションビーム３とからなるトーションビームサスペンション１の本来的な機能が損なわれるだけでなく、トーションビーム３のスプリングシート６が固定された部位と、その車幅方向内方側の部位との境に応力集中が発生する虞がある。これに対して、実施例では、スプリングシート６の主底壁部分７ａの前端縁がトーションビーム３に対して非固定であるため、上記の応力集中も緩和することができる。

特に、実施例のように、トーションビーム３に固定する部位である、縦フランジ１３の前端縁の上部を前方に向けて車幅方向外方に傾斜させてあるため（図１にＬ１）、これと外方に向けて凹をなす湾曲形状のトレーリングアーム２とを組み合わせることで、トレーリングアーム２の揺動に対してスプリングシート６とトーションビーム３との結合強度を維持するのが容易となるだけでなく、トレーリングアーム２の動きがスプリングシート６を介してトーションビーム３の動きを阻害することを低減することができる。

同様に、スプリングシート６の主底壁部分７ａの前部をフランジ無しで構成すると共に、縦フランジ１３の車体前後方向に延びる第１フランジ部分１４の高さを比較的小さく設定して、スプリングシート６の前部の剛性を低めるように作られているため、トレーリングアーム２の動きがスプリングシート６を介してトーションビーム３の動きを阻害することを低減することができる。このことは、主底壁部分７ａの前部に車幅方向に延びる開口２０を設けてスプリングシート６の前部分の変形を促進するようにしたことによって、一層確かなものにすることができる。

トーションビーム式リヤサスペンションの右側部分だけを抽出して示す略平面図である。 図１のトーションビーム式リヤサスペンションを後方から見た図である。 図１のトーションビーム式リヤサスペンションを車幅方向内側から外方に向けて見た図である。 図１のトーションビーム式リヤサスペンションを車幅方向内側から外方に向けて見た斜視図である。

符号の説明

１ トーションビーム式リヤサスペンション
２ トレーリングアーム
２ａ トレーリングアームの中央部分
２ｂ トレーリングアームの前部分
２ｃ トレーリングアームの後部分
３ トーションビーム
６ スプリングシート
７ スプリングシートの底壁
７ａ 底壁の主低壁部分
７ｂ 底壁の傾斜部分
８ コイルスプリング
１３ 縦フランジ
１４ 縦フランジの第１フランジ部分
１５ 縦フランジの第２フランジ部分
１７ スプリングシートとトーションビームとの間の隙間
Ｌ１ 縦フランジの前端の延び方向

Claims (3)

1. 車体前後方向に延び、前端が車体に対して上下に揺動可能に支持され、後端で後輪を回転自在に支持する左右一対のトレーリングアームと、
   車幅方向に延在して、その長手方向各端が前記トレーリングアームの前後方向中央部分に連結され、中空パイプを押圧することにより閉断面且つ異形断面の形状を備えたトーションビームと、
   該トーションビームの長手方向端部と前記トレーリングアームの後部分とのコーナ部分に配設され、コイルスプリングを取り付ける座を構成するスプリングシートと、
   該スプリングシートの車幅方向内側に設けられ、前記トーションビームの後側面に対向して上下方向に延びる縦フランジとを有し、
   前記スプリングシートの前記トレーリングアームに対向する部位のほぼ全領域が前記トレーリングアームに固定され、また、前記スプリングシートの前記トーションビームに対向する部位のうち前記縦フランジが前記トーションビームに固定され、該縦フランジを除く部位が前記トーションビームに対して非固定であることを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンション。
2. 前記縦フランジが、前記スプリングシートの車幅方向内側部分を上方に折り曲げることにより形成され、前記縦フランジの前端部分が前方に向けて車幅方向外方に傾斜した形状を有し、該傾斜した部分で前記トーションビームに固定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リヤサスペンション。
3. 前記縦フランジの前端縁が、前記トーションビームの後側面の上下に亘って当接する形状を有し、該縦フランジの前端縁の上部分が前記トーションビームに固定され、該前端縁の下部分がトーションビームに対して非固定であ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リヤサスペンション。
   

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