JP2007153047A

JP2007153047A - ビーム式サスペンション

Info

Publication number: JP2007153047A
Application number: JP2005348777A
Authority: JP
Inventors: Tetsuaki Kawada; 哲明河田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2005-12-02
Filing date: 2005-12-02
Publication date: 2007-06-21

Abstract

【課題】簡易な構成のビーム式サスペンションを提供する。
【解決手段】ビーム式サスペンションＡにおいて、トーションビーム１０は、車幅方向に延びるビーム部１０ａと、ビーム部１０ａの両端部から車両後方へ延びる一対のアーム部１０ｂとを金属板または金属筒から形成した。ブッシュ１２は、トーションビーム１０を車両フレームに揺動可能に取り付けるためにビーム部１０ａに設けられる。ブラケット１８は、車輪を取り付けるベアリングを固定するために一対のアーム部１０ｂの車両後方側の端部にそれぞれ設けられる。リーフスプリング１６は、一対のブラケット１８に支持され車幅方向に延びている。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車等の車両のビーム式サスペンションに関する。

従来、トレーリングアームを備えるトーションビーム式サスペンションが知られている。特許文献１には、トーションビームとアーム部材とを溶接により固定したサスペンションが開示されている。また、特許文献２には、左右一対のトレーリングアームと両トレーリングアームの中間部を連結するトーションビームとを一枚の金属板を深絞り加工することで一体的に形成されたサスペンションが開示されている。
特開２０００−３１８４２０号公報特開平８−１２７２１１号公報

しかしながら、上述のサスペンションでは、コイルスプリングを取り付けようとするとトレーリングアームにコイルスプリングの一端を保持するスプリングシートを溶接により固定しなければならない。また、車体フレームに対してサスペンションを揺動可能とするためのブッシュを保持するブッシュホルダもトレーリングアームの一端に設けなければならず、溶接や追加工、部品点数の増加によるコストアップとなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡易な構成によるビーム式サスペンションを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のビーム式サスペンションは、車幅方向に延びるビーム部と、前記ビーム部の両端部から車両後方へ延びる一対のアーム部とを金属板または金属筒から形成したトーションビームと、前記トーションビームを車両フレームに揺動可能に取り付けるために前記ビーム部に設けられたブッシュと、車輪を取り付けるベアリングを固定するために前記一対のアーム部の車両後方側の端部にそれぞれ設けられた一対の固定部と、前記一対の固定部に支持され車幅方向に延びるリーフスプリングと、を備える。

この態様によると、金属板または金属筒からビーム部とアーム部とを有するトーションビームを形成するため、溶接が必要なく部品点数を削減でき、簡易な構成によるビーム式サスペンションを提供することが出来る。また、トーションビームを車両フレームに揺動可能に取り付けるためにビーム部にブッシュを設けることで、ブッシュの取り付け方向によって必要だったブッシュホルダをアームに溶接する必要がなく、部品点数を削減できる。また、一対のアーム部の車両後方側の端部にそれぞれ設けられた一対の固定部に支持され車幅方向に延びるリーフスプリングにより、車幅方向からの入力に対する剛性を向上することが出来る。

前記リーフスプリングは、上方に反った状態で車両フレームに取り付けられる取り付け部と、前記一対の固定部に支持されるために設けられた円筒部材と、を有してもよい。

この態様によると、リーフスプリングを上方に反った状態で車両フレームに取り付けられるので、アームごとに設けていたコイルスプリングを一つのリーフスプリングで代用できるため、部品点数を削減することが出来る。

本発明によれば、簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るビーム式サスペンションの概略構成を示した斜視図である。図２は、図１のブラケット近傍を拡大した斜視図である。なお、図１中の記号Ｆは車両前方、記号Ｒは車両後方を表す。

図１に示すように、本実施形態に係るサスペンションＡは、板状の金属を打ち抜き、部分的に曲げ加工により補強部を設けたトーションビーム１０と、トーションビーム１０を車体フレームに揺動可能に取り付けるための二つのブッシュ１２と、サスペンションＡに車輪を経由して入力された振動を減衰するために車体フレームに取り付けられる振動減衰部材としてのショックアブソーバ１４と、トーションビーム１０の下方に車幅方向Ｗに渡って延在するリーフスプリング１６と、ショックアブソーバ１４およびリーフスプリング１６を一体的にトーションビーム１０のアーム部１０ｂに取り付けるブラケット１８と、を備える。

トーションビーム１０は、車幅方向Ｗに延びるビーム部１０ａと、ビーム部１０ａの両端部から車両後方Ｒに向かい延びる左右一対のアーム部１０ｂ，１０ｂと、平板状のビーム部１０ａおよびアーム部１０ｂのサイドに補強部として設けられた複数の立ち上げ部１０ｃと、を有する。本実施形態では、ブレーキ時のワインドアップに対処するために、ビーム部１０ａのねじり剛性を高めるべく、立ち上げ部１０ｃをビーム部１０ａとアーム部１０ｂとの境界であるコーナーに設けている。この構成によれば、車幅方向に延びるビーム部１０ａと、ビーム部１０ａの両端部から車両後方へ延びる一対のアーム部１０ｂとを金属板から一体形成しているので、ビームとアームを溶接により接合する場合と比較して部品点数を削減し、簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。

二つのブッシュ１２は、共にビーム部１０ａの中心線とほぼ同一の線上であって、立ち上げ部１０ｃに囲まれた平面領域であるコーナーに固定されている。この構成によれば、ブッシュをアームに取り付けるためのブッシュホルダを溶接する必要がなくなり、部品点数の削減による簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。

リーフスプリング１６は、図２に示すように、板状のばね部１６ａの両端が丸く巻かれ、その中心にブッシュ等の円筒部材１６ｂが配置されている。円筒部材１６ｂの中心にはボルト等の軸部材２０が通されており、軸部材２０は、ブラケット１８下部の支持部１８ａに支持されている。また、リーフスプリング１６は、ばね部１６ａが上方に反った状態でブラケット１８を介してトーションビーム１０のアーム部１０ｂに固定されていると共に、ばね部１６ａのほぼ中央部に設けられた穴１６ｃに不図示の締結部材により車両フレームに締結されている。

この構成により、リーフスプリング１６は、車輪の接地点からの上下方向への入力に対してコイルスプリングの代わりとして機能する。そのため、コイルスプリングの一端を保持するためのスプリングシートをトーションビーム１０に溶接する必要がなく、二つのコイルスプリングを一つのリーフスプリング１６で代用できるため、部品点数の少ない簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。また、車幅方向Ｗへの入力に対してはトーションビーム１０のみの場合と比較して簡易な構成により剛性を高めることが出来る。

また、リーフスプリング１６に入力が加わると、リーフスプリング１６の長手方向の長さが見かけ上変化する。例えば、反ったリーフスプリング１６が伸びる場合、円筒部材１６ｂが配置されているブラケット１８の支持部１８ａは、ブラケット１８のアーム部１０ｂとの取り付け部１８ｂを支点として車幅方向Ｗに向かって張り出す。

ブラケット１８には、車輪が取り付けられるベアリングをボルト等の締結部材により締結するための複数の穴を有する締結部１８ｃが設けられており、ブラケット１８の支持部１８ａの車幅方向Ｗへの張り出し量を調整することで車輪のキャンバー角度を設定することが出来る。なお、本実施形態では、ブラケット１８は、取り付け部１８ｂにてアーム部１０ｂに溶接により固定されている。

ショックアブソーバ１４は、その一端に軸部材２０と同軸のベアリング１４ａが設けられており、軸部材２０を中心に回動可能である。また、他端は車両のフレームに取り付けられている。

従来、トレーリングアームにおいて、車輪を取り付けるベアリングを固定するベアリングプレートの位置に対して、コイルスプリングが車両フレームに取り付けられている位置は車両の前後方向で前側に位置している。その場合、接地面からの入力は、コイルスプリングの取り付け位置を支点として、更に前方に配置されているブッシュを車両フレームから離す方向に加わることになり、ブッシュに大きな負荷がかかることからブッシュの取り付け方向に制約がある。

一方、本実施形態では、車輪を取り付けるベアリングのそれぞれの締結部１８ｃに対して、車両フレームにリーフスプリング１６が取り付けられる位置およびショックアブソーバ１４が車両フレームに取り付けられる位置が、車両の前後方向でほぼ同一または後方になるよう構成している。

このように構成することで、車輪と地面との接地面から上下方向の入力がトーションビーム１０に加えられても、ショックアブソーバ１４およびリーフスプリング１６により上下方向への入力をほぼ制振できると共に、ブッシュ１２に加わる入力を最小限に抑えることが出来る。そのため、ブッシュ１２を、従来のブッシュホルダを介さず、トーションビーム１０のビーム部１０ａに上向きに固定することが出来、部品点数の削減が可能となると共に、簡易な構成によるビーム式サスペンションを提供することが出来る。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るビーム式サスペンションの概略構成を示した斜視図である。第１の実施形態と大きく異なる点は、筒状の金属パイプからトーションビームを作成している点である。なお、図３中の記号Ｆは車両前方、記号Ｒは車両後方を表す。

図３に示すように、本実施形態に係るサスペンションＢは、筒状の金属パイプをコの字状に曲げ、ハイドロフォーム法により角の部分を平坦に成形されたトーションビーム１１０と、トーションビーム１１０を車体フレームに揺動可能に取り付けるための二つのブッシュ（不図示）と、サスペンションＢに車輪を経由して入力された振動を減衰するために車体フレームに取り付けられる振動減衰部材としてのショックアブソーバ（不図示）と、トーションビーム１１０の下方に車幅方向Ｗに渡って延在するリーフスプリング１１６と、ショックアブソーバおよびリーフスプリング１１６を一体的にトーションビーム１１０のアーム部１１０ｂに取り付けるブラケット１１８と、を備える。

ここで、ハイドロフォーム法とは、金型内に管材を装着し、管内部に液圧（例えば数百気圧）を負荷することによって陥没部分や壁のある金型形状に仕上げる成形法である。

トーションビーム１１０は、車幅方向Ｗに延びる筒状のビーム部１１０ａと、ビーム部１１０ａの両端部から車両後方Ｒに向かい延びる左右一対の筒状のアーム部１１０ｂ，１１０ｂと、筒状のビーム部１１０ａおよびアーム部１１０ｂの境界にブッシュを取り付ける取り付け部１１０ｃを有する。なお、本実施形態では、ブレーキ時のワインドアップに対処するために、ビーム部１１０ａのねじり剛性を高めるべく、取り付け部１１０ｃは、補強のため断面Ｈ状またはコの字状に成形されている。この構成によれば、車幅方向に延びるビーム部１１０ａと、ビーム部１１０ａの両端部から車両後方へ延びる一対のアーム部１１０ｂとを金属筒から一体形成しているので、ビームとアームを溶接により接合する場合と比較して部品点数を削減し、簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。

また、二つのブッシュは、共にビーム部１１０ａの中心線とほぼ同一の線上であって、平面領域であるコーナーに設けられた円形の穴である取り付け部１１０ｃに固定すればよい。この構成によれば、ブッシュをアームに取り付けるためのブッシュホルダを溶接する必要がなくなり、部品点数の削減による簡易な構成のビーム式サスペンションを提供できる。

以上、本発明を上述の各実施形態を参照して説明したが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。

第１の実施形態に係るビーム式サスペンションの概略構成を示した斜視図である。図１のブラケット近傍を拡大した斜視図である。第２の実施形態に係るビーム式サスペンションの概略構成を示した斜視図である。

符号の説明

１０トーションビーム、１０ａビーム部、１０ｂアーム部、１０ｃ立ち上げ部、１２ブッシュ、１４ショックアブソーバ、１６リーフスプリング、１８ブラケット、２０軸部材、Ａサスペンション。

Claims

車幅方向に延びるビーム部と、前記ビーム部の両端部から車両後方へ延びる一対のアーム部とを金属板または金属筒から形成したトーションビームと、
前記トーションビームを車両フレームに揺動可能に取り付けるために前記ビーム部に設けられたブッシュと、
車輪を取り付けるベアリングを固定するために前記一対のアーム部の車両後方側の端部にそれぞれ設けられた一対の固定部と、
前記一対の固定部に支持され車幅方向に延びるリーフスプリングと、
を備えることを特徴とするビーム式サスペンション。
前記リーフスプリングは、
上方に反った状態で車両フレームに取り付けられる取り付け部と、
前記一対の固定部に支持されるために設けられた円筒部材と、
を有することを特徴とする請求項１に記載のビーム式サスペンション。