JP2007083995A - トーションビーム式サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数を削減できると共に、駆動輪側にも適用が容易なトーションビーム式サスペンション装置を得る。
【解決手段】トレーリングアーム１は中空に形成されると共に、車体にトレーリングアーム１が揺動可能に支持される揺動中心Ｃ１とトレーリングアーム１に車輪を回転可能に支持する回転中心Ｃ２とを結ぶ線に沿って形成され、かつ、トレーリングアーム１には回転中心Ｃ２の廻りに回転中心Ｃ２と直交する平坦な取付面１６を形成した。
トレーリングアーム１は、トレーリングアーム１の軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材１２，１４を突き合わせて形成し、一対のアーム部材１２，１４は、プレス成形した。
【選択図】 図４

Description

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トーションビーム式サスペンション装置に関する。

従来より、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トーションビーム式サスペンション装置が知られており、特許文献１にあるように、左右のトレーリングアームとトーションビームとを溶着して連結すると共に、トレーリングアームの他端には、キャリアが溶接により固着されている。このキャリアを介して車輪が回転可能に支持されており、キャリアは、断面コ字状に折り曲げ形成されて取付壁が形成され、取付壁には車輪を回転可能に支持するハブを取り付けるための嵌合孔が形成されている。
特開２００５−８１２３号公報

しかしながら、こうした従来のものでは、トレーリングアームにキャリアを別途溶接しなければならず、部品点数が多く、組立作業も繁雑であるという問題があった。また、駆動輪にトーションビーム式サスペンション装置を用いようとすると、車体の前後方向に配置されるプロペラシャフトがトレーリングアームと交差する為、トレーリングアームを大きくオフセットしなければならないという問題もあった。

本発明の課題は、部品点数を削減できると共に、駆動輪側にも適用が容易なトーションビーム式サスペンション装置を提供することにある。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
一端が車体に揺動可能に支持され他端に車輪を回転可能に支持する左右のトレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンション装置において、
前記トレーリングアームは中空に形成されると共に、前記車体に前記トレーリングアームが揺動可能に支持される揺動中心と前記トレーリングアームに前記車輪を回転可能に支持する回転中心とを結ぶ線に沿って形成され、かつ、前記トレーリングアームには前記回転中心の廻りに前記回転中心と直交する平坦な取付面を形成し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装置がそれである。

前記トレーリングアームは、前記トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を突き合わせて形成された構成としてもよい。また、一対の前記アーム部材は、プレス成形するとよい。更に、前記取付面に嵌合孔を前記回転中心と同心上に形成すると共に、前記嵌合孔の周囲に取付孔を形成した構成としてもよい。前記トレーリングアームは、両端側が扁平に形成されると共に、中間が前記車体の左右方向に膨出して形成され、前記中間に前記トレーリングアームを連結した構成としてもよい。また、前記トーションビームの両端には前記トレーリングアームを挟み込むと共に前記トレーリングアームの軸方向に延出された接続部を形成した構成としてもよい。

本発明のトーションビーム式サスペンション装置は、トレーリングアームを揺動中心と回転中心とを結ぶ線に沿って形成すると共に、トレーリングアームに取付面を設けたので、部品点数を削減できると共に、駆動輪側に用いた場合、プロペラシャフトを回避するオフセット量を小さくでき、駆動輪側にも適用が容易であるという効果を奏する。また、取付面が回転中心の廻りに回転中心と直交して形成されているので、車輪への左右方向からの作用力が回転中心に作用しても、この作用力によるモーメントが発生しないので、横剛性が向上する。

トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を突き合わせてトレーリングアームを形成すると、最適な断面形状を容易に形成でき、板厚低減することができるので、重量を軽減できる。また、トレーリングアームの中間を車体の左右方向に膨出して形成し、中間にトーションビームを連結すると、剛性が向上する。更に、トーションビームの両端に接続部を形成することにより、強固に連結でき、部品点数を低減できると共に、組立作業が容易になる。

以下本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、１は左のトレーリングアームで、トレーリングアーム１は、中空状に形成されている。左のトレーリングアーム１と、左のトレーリングアーム１に左右対称の右のトレーリングアーム２とがトーションビーム４により連結されている。

トーションビーム４は、図４に示すように、板材を折り曲げて、その断面形状が略Ｖ字状又は略Ｕ字状に、車体の前方が開口された形状に形成されている。尚、車体の下方が開口するように配置してもよい。トーションビーム４の両端は、それぞれ左右のトレーリングアーム１，２の中間に、溶接により固定されている。両トレーリングアーム１，２は、左右対称であるので、本実施形態では、以下、左のトレーリングアーム１を中心に説明する。

左のトレーリングアーム１は、図４に示すように、トレーリングアーム１の軸方向に沿って左右に分割された一対のアーム部材１２，１４を突き合わせて形成された、いわゆる最中構造である。一対のアーム部材１２，１４は、共にその軸方向と直交する断面形状が略コ字状に形成されており、トレーリングアーム１の内部が中空となるように、略コ字状の開口側を咬み合わせて、本実施形態では、車体外側のアーム部材１２が車体内側のアーム部材１４の内側に入り込むように挿入されて、一対のアーム部材１２，１４が突き合わされている。そして、一対のアーム部材１２，１４はレーザ溶接やプラズマ溶接等の溶接により一体にされている。

トレーリングアーム１の両端側は、車体の左右方向の厚さが薄く、車体の上下方向の幅が広い、ほぼ扁平に形成されている。そして、トレーリングアーム１の中間は、車体の左右方向の厚さが厚く、中間が車体の左右方向に膨出された状態に形成されている。この膨出したトレーリングアーム１の中間にトーションビーム４が連結されている。

左のトレーリングアーム１の一端には、一対のアーム部材１２，１４にそれぞれ円弧状の切欠部１２ａ，１４ａが形成され、この切欠部１２ａ，１４ａにはカラー８が溶接により固定されている。カラー８を介して、図示しない車体に左のトレーリングアーム１が揺動中心Ｃ１の廻りに揺動可能に支持される。

左のトレーリングアーム１は、揺動中心Ｃ１と、この揺動中心Ｃ１に平行な、図示しない車輪が回転可能に支持される回転中心Ｃ２とを結ぶ線に沿って形成され、本実施形態では、この揺動中心Ｃ１と回転中心Ｃ２とを結ぶ線に対して、車体の上下でほぼ対称に形成されている。

トレーリングアーム１の他端側には、車体外側のアーム部材１２に取付面１６が形成されている。取付面１６は、揺動中心Ｃ１と平行な、図示しない車輪が回転可能に支持される回転中心Ｃ２の廻りに形成されており、しかも、回転中心Ｃ２に直交して平坦に形成されている。

取付面１６には、回転中心Ｃ２と同心上に嵌合孔１８が形成されている。嵌合孔１８の周囲には、小径の取付孔２０が複数形成されている。本実施形態では、車体内側のアーム部材１４には、長方形状の窓孔２１が形成されており、窓孔２１は嵌合孔１８よりも大きく、更に、複数の取付孔２０を内側に含む大きさに形成されている。

トレーリングアーム１の中間には、トーションビーム４の端に形成された接続部２２が溶接により連結されている。接続部２２は車体内側のアーム部材１４の中間の膨出された箇所に溶接されており、接続部２２は車体内側のアーム部材１４の車体上下の幅を両側から挟み込むと共に、トレーリングアーム１の軸方向の車体後方に延出されている。接続部２２を介してトーションビーム４とトレーリングアーム１とを連結することにより、連結が補強される。

また、右のトレーリングアーム２も、前述した左のトレーリングアーム１と同様、トレーリングアーム２の軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材２４，２６を突き合わせて形成されている。右のトレーリングアーム２の端にもカラー２８が取り付けられると共に、回転中心Ｃ２の廻りに回転中心Ｃ２と直交する平坦な取付面３０が形成されている。

この取付面３０には、回転中心Ｃ２と同心上に図示しない嵌合孔が形成されると共に、嵌合孔の周囲には取付孔が形成されている。右のトレーリングアーム２とトーションビーム４とは接続部２３を介して連結されている。更に、左右のトレーリングアーム１，２には回転中心Ｃ２と平行に、図示しないショックアブソーバが連結される連結ピン３２，３４が立設されている。

図２に示すように、駆動輪側に用いられる場合には、車体の前後方向に沿って中央にプロペラシャフト３１が配置され、トーションビーム４はプロペラシャフト３１との干渉を回避するために、車体の上下方向にオフセットされて、トーションビーム４のほぼ中央部が車体の上方に屈曲される。尚、従動輪側に用いる場合には、トーションビーム４をオフセットする必要はないが、２輪駆動車と４輪駆動車との部品の共通化を図る場合には、共にトーションビーム４をオフセットした形状に形成するとよい。

一方、図５に示すように、取付面１６には、エンドプレート３６が重ね合わされる。エンドプレート３６にも、取付面１６と同様に、嵌合孔３８と複数の取付孔４０が形成されており、取付面１６の嵌合孔１８とエンドプレート３６の嵌合孔３８とに、アクスルハブ４２のボス部４４が挿入される。

アクスルハブ４２には、複数のネジ孔４６が形成されており、取付面１６の取付孔２０、エンドプレート３６の取付孔４０に挿入されたボルト４８がアクスルハブ４２のネジ孔４６に螺入されて、取付面１６にエンドプレート３６とアクスルハブ４２とが固定される。

アクスルハブ４２には、アクスル５０が回転可能に支持されており、アクスル５０には図示しないディスクホイールが取り付けられる。本実施形態では、アクスル５０にドライブシャフト５２が挿入されて、ドライブシャフト５２の先端に螺入されるナット５４により、ドライブシャフト５２がアクスル５０に固定される。

次に、前述した本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置の作動について説明する。
走行中には、左右の両輪が車体に対して同じ方向の同じ量だけストロークした場合には、トーションビーム式サスペンション装置は、そのまま上下に動き、ねじれは発生しないが、例えば車体に遠心力が働き車体が傾き、左右の両輪が車体に対し逆方向にストロークする場合には、トーションビーム４がねじられ、そのねじり剛性に比例したねじり反力が発生する。

左右のトレーリングアーム１，２は、揺動中心Ｃ１と回転中心Ｃ２とを結ぶ線に沿って形成され、かつ、左右のトレーリングアーム１，２には回転中心Ｃ２の廻りに回転中心Ｃ２と直交する平坦な取付面１６，３０を形成した。よって、キャリア等の別部材をトレーリングアーム１，２に取り付けることなく、取付面１６，３０に直接、エンドプレート３６やアクスルハブ４２を取り付けることができ、部品点数を軽減できると共に、組立作業が容易になる。

駆動輪側に用いた場合、プロペラシャフト３１を回避するオフセット量を小さくでき、駆動輪側に容易に適用できる。また、取付面１６が回転中心Ｃ２の廻りに回転中心Ｃ２と直交して形成されているので、車輪への左右方向からの作用力が回転中心Ｃ２に作用しても、この作用力によるモーメントが発生しないので、横剛性が向上する。

即ち、図７に示す従来例のように、トレーリングアーム１００にキャリア１０１を取り付けた構成の場合、回転中心Ｃ２に左右方向から作用力Ｆが作用すると、回転中心Ｃ２とトレーリングアーム１００の軸方向中心とのオフセット量ａに応じたモーメントが作用する。従って、トレーリングアーム１００等はこのモーメントに応じた横剛性を必要とする。しかし、図４に示すように、本実施形態の構成では、左右方向からの作用力Ｆが回転中心Ｃ２に作用しても、この作用力によるモーメントが発生しないので、横剛性が向上する。

また、左右のトレーリングアーム１，２は、その軸方向に沿って分割された断面コ字状の一対のアーム部材１２，１４，２４，２６を突き合わせて形成されるので、プレス成形により容易に形成できる。左右のトレーリングアーム１，２の軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材１２，１４，２４，２６を突き合わせて左右のトレーリングアーム１，２を形成しているので、最適な断面形状を容易に形成でき、板厚低減することができるので、重量を軽減できると共に、コストを低減できる。

更に、左右のトレーリングアーム１，２の中間が車体の左右方向に膨出して形成され、この膨出箇所にトーションビーム４を連結したので、剛性が向上する。しかも、トーションビーム４の両端の接続部２２，２３は左右のトレーリングアーム１，２を挟み込むと共に、トレーリングアーム１，２の軸方向に延出されているので、左右のトレーリングアーム１，２とトーションビーム４との連結にガゼット等の補強部材を別途設けることなく強固に連結でき、部品点数を低減できると共に、組立作業が容易になる。

図６に示すように、回転中心Ｃ２と同心上に補強部材６１を設けてもよい。補強部材６１は車体外側のアーム部材１２に取り付けられると共に、取付面１６の裏面に取り付けられている。補強部材６１には、回転中心Ｃ２と同心上で、嵌合孔１８に連通した貫通孔６２が形成されている。補強部材６１を設けることにより、エンドプレート３６やアクスルハブ４２をより強固に取り付けることができる。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

本発明の一実施形態としてのトーションビーム式サスペンション装置の正面図である。 本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置の底面図である。 本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置の側面図である。 本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置の左側のトレーリングアームの分解斜視図である。 本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置の取付面に取り付けられるエンドプレートやアクスルハブの分解斜視図である。 他の実施形態としてのトーションビーム式サスペンション装置の左側のトレーリングアームの分解斜視図である。 従来のトーションビーム式サスペンション装置の左側のトレーリングアームの斜視図である。

符号の説明

１，２，１００…トレーリングアーム
４…トーションビーム ８，２８…カラー
１２，１４，２４，２６…アーム部材
１６，３０…取付面 １８…嵌合孔
２０…取付孔 ２１…窓孔
２２，２３…接続部 ３１…プロペラシャフト
３２，３４…連結ピン ３６…エンドプレート
４２…アクスルハブ ５０…アクスル
５２…ドライブシャフト ６１…補強部材
１０１…キャリア

Claims (6)

1. 一端が車体に揺動可能に支持され他端に車輪を回転可能に支持する左右のトレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンション装置において、
   前記トレーリングアームは中空に形成されると共に、前記車体に前記トレーリングアームが揺動可能に支持される揺動中心と前記トレーリングアームに前記車輪を回転可能に支持する回転中心とを結ぶ線に沿って形成され、かつ、前記トレーリングアームには前記回転中心の廻りに前記回転中心と直交する平坦な取付面を形成し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装置。
2. 前記トレーリングアームは、前記トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を突き合わせて形成された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装置。
3. 一対の前記アーム部材は、プレス成形された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装置。
4. 前記取付面に嵌合孔を前記回転中心と同心上に形成すると共に、前記嵌合孔の周囲に取付孔を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション装置。
5. 前記トレーリングアームは、両端側が扁平に形成されると共に、中間が前記車体の左右方向に膨出して形成され、前記中間に前記トレーリングアームを連結したことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション装置。
6. 前記トーションビームの両端には前記トレーリングアームを挟み込むと共に前記トレーリングアームの軸方向に延出された接続部を形成したことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション装置。

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