JP2007168478A - サスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両旋回走行時の操縦安定性を向上させることができるサスペンション装置を提供する。
【解決手段】トーションビーム８は、ビーム中間部８ａ及びビーム端部８ｂ，８ｃの全てが上開きの開断面形状となっている。このため、トーションビーム８は曲げ剛性が高くなる。曲げ剛性が高くなったトーションビーム８は、そのせん断中心Ｑ２が車両上下方向の下方に位置しつつ、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。
【選択図】図６

Description

本発明は、トーションビームによって左右一対のトレーリングアームが結合されているサスペンション装置に関する。

従来のサスペンション装置として、互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在してい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両端部が一対のトレーリングアームに結合されているトーションビームと、各トレーリングアームの前端部をそれぞれ車体側部材に回転揺動自在に連結する２つの連結部と、各トレーリングアームの後方側にそれぞれ連結して左右の車輪を回転自在に支持している一対の車輪支持部材とを備え、不整路等での直進、又は旋回走行時に挙動変化の少ない安定した走行を実現する装置が知られている（例えば、特許文献１）。
特許第３２３０２４５号公報

ところで、車両直進走行時、車両旋回走行時には、車輪の対地キャンバを直立にすることが操縦安定性の面で好ましい。
しかし、上述した特許文献１は、車両旋回走行時に左右の車輪が逆相でバウンド及びリバウンドするときには、トーションビームのねじり変形によって車輪がキャンバ変化するが、対地キャンバが直立にならない方向に車輪がキャンバ変化するので、車両旋回走行時の操縦安定性を向上させることができない。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、車両旋回走行時の操縦安定性を向上させることができるサスペンション装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係るサスペンション装置は、互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している左右一対のトレーリングアームと、車幅方向に延在し、車幅方向両端部をそれぞれ前記左右一対のトレーリングアームに結合したトーションビームと、これら結合した左右一対のトレーリングアーム及びトーションビームを車体側部材に揺動自在に連結する左右２箇所の連結部とを備えたサスペンション装置において、前記トーションビームの車幅方向中央のせん断中心を、前記左右２箇所の連結部に対して車両上下方向の上方に位置するようにした。

本発明のサスペンション装置によると、トーションビームの車幅方向中央のせん断中心を、左右２箇所の連結部に対して車両上下方向の上方に位置するようにしたことから、ストローク時のトーションビームには下反角がつけられることになり、車両旋回時において車両がロールするときにはアンダーステア方向のロールステアが得られ、車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

以下、本発明に係るサスペンション装置について、図面を参照しながら説明する。
図１は、第１実施形態のサスペンション装置を示す斜視図であり、左右一対のトレーリングアーム２が、互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している。トレーリングアーム２の車両後端部には、図示しない回転支持部材に連結された車輪が回転自在に支持されている。また、各トレーリングアーム２の前端部は、マウント部材４を介して車体側部材に揺動自在に連結されている。なお、マウント部材４には弾性体ブッシュ４ａが内蔵されている。

また、左右一対のトレーリングアーム２の前端部は、車幅方向に延在するトーションビーム６の車幅方向端部と剛に結合されている。
トーションビーム６は、ビーム中間部６ａがビーム端部６ｂ，６ｃに対して車両上下方向の上方に位置するように屈曲した形状とされ、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ビーム中間部６ａ及びビーム端部６ｂ，６ｃの全てが下開きの開断面形状となるようにプレス加工により形成されている。
図３は、本実施形態のサスペンション装置を車両前後方向の後方から示した図である。この図において、一方のトレーリングアーム２の前端部に配置されているマウント部材４の結合中心（弾性体ブッシュ４ａの回転中心）を符号Ｂ１と、他方のトレーリングアーム２の前端部に配置されているマウント部材４の結合中心を符号Ｂ２とする。

次に、第１実施形態の動作について説明する。
車両の直進走行中に車輪が同位相でバウンド又はリバウンドすると、左右のトレーリングアーム２は、結合中心Ｂ１，Ｂ２を結ぶ回転軸Ｐ１を回転中心として同位相でストロークする。
また、車両の旋回走行時に、左右の車輪が逆位相でバウンド及びリバウンドすると、左右のトレーリング２が互いに上下の逆側にストロークするので、トーションビーム６がねじりバネとして機能する。このとき、図３に示すように、トーションビーム６のせん断中心Ｑ１が、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置しているので、ストローク時のトーションビーム６には下反角α１がつけられることになる。

このように、トーションビーム６に下反角α１をつける、即ち、トレーリングアーム２の回転軸に下反角α１を付け、それにより、車輪のトー変化がバウンド側でトーイン、リバウンド側でトーアウトとなる。そのため、ロールステアを旋回外輪ではトーインとして、コーナリングパワーを向上することができる。
したがって、第１実施形態では、トーションビーム６のせん断中心Ｑ１を左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方位置に設定したことで、車両ロール時にはアンダーステア方向のロールステアが得られることから、車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

また、本実施形態のサスペンション装置をリアサスペンション装置として用いると、トーションビーム６のビーム中間部６ａがビーム端部６ｂ，６ｃに対して上方に位置していることから、トーションビーム６の下方に、後輪を駆動するためのプロペラシャフト、排気管や燃料配管を配置するための空間を設けることができ、レイアウトの向上を図ることができる。

次に、第２実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。なお、図１から図３で示した第１実施形態のサスペンション装置と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
本実施形態のトーションビーム８も、ビーム中間部８ａがビーム端部８ｂ，８ｃに対して車両上下方向の上方に位置する屈曲した形状となっているとともに、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、ビーム中間部８ａ及びビーム端部８ｂ，８ｃの全てが上開きの開断面形状となるようにプレス加工により形成されている。

本実施形態のトーションビーム８は上開きの開断面形状となっているので曲げ剛性が高くなる。曲げ剛性が高くなったトーションビーム８は、図６に示すように、そのせん断中心Ｑ２が第１実施形態のトーションビーム６のせん断中心Ｑ１と比較して車両上下方向の下方に位置しつつ、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。

したがって、本実施形態のサスペンション装置は、ストローク時のトーションビーム６は、第１実施形態より小さな下反角α２がつけられることになる。即ち、トレーリングアーム２の回転軸に小さな下反角α２を付けることになり、車両ロール時におけるアンダーステア方向のロールステアが過大になるのを防止し、さらに車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

次に、図７は、第３実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。
本実施形態のサスペンション装置は、互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している左右一対のトレーリングアーム１０と、車幅方向に延在しており、一対のトレーリングアーム１０の車両前後方向の前方側で剛に結合されているトーションビーム１２とからなるＨ型のサスペンション装置である。また、一対のトレーリング１０の前端部に、弾性体ブッシュ４ａを内蔵したマウント部材４が配置されている。

トーションビーム１２は、ビーム中間部１２ａがビーム端部１２ｂ，１２ｃに対して車両上下方向の上方に位置するように屈曲した形状とされている。そして、トーションビーム１２は、図８に示すように、ビーム中間部１２ａが上開きの開断面形状であり、ビーム端部１２ｂ，１２ｃが下開きの開断面形状であり、ビーム端部１２ｂ及びビーム中間部１２ａの間、ビーム端部１２ｃ及びビーム中間部１２ａの間がＨ型形状の断面となるようにプレス加工により形成されている。

次に、第３実施形態の動作について説明する。
トーションビーム１２は、ビーム中間部１２ａを上開きの開断面形状とし、ビーム端部１２ｂ，１２ｃを下開きの開断面形状とし、ビーム端部１２ｂ及びビーム中間部１２ａの間、ビーム端部１２ｃ及びビーム中間部１２ａの間をＨ型形状の断面としたことで、車両前後方向から見て車両上下方向に湾曲せずに略平坦な形状で車幅方向に延在する板部１２ｄが設けられる。この板部１２ｄを設けたことで、第１実施形態で示したトーションビーム６（下開きの開断面形状）と比較して曲げ剛性が高いトーションビーム１２となる。

本実施形態は、図８に示すように、そのせん断中心Ｑ３が第１実施形態のトーションビーム６のせん断中心Ｑ１と比較して車両上下方向の下方に位置しつつ、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。
したがって、本実施形態のサスペンション装置は、トーションビーム１２の屈曲した形状を確保してレイアウトの向上を図ることができるとともに、トーションビーム１２に板部１２ｄを設けたことで曲げ剛性を高めながら、ストローク時のトレーリングアーム１０の回転軸に小さな下反角α３を付けて車両ロール時におけるアンダーステア方向のロールステアが過大になるのを防止し、車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

次に、図９は、第１、第２実施形態の一対のトレーリングアーム２の間に車幅方向に延在して結合され、或いは第３実施形態の一対のトレーリングアーム１０の間に車幅方向に延在して結合される第４実施形態のトーションビーム１４を示す斜視図である。
本実施形態のトーションビーム１４も、ビーム中間部１４ａがビーム端部１４ｂ，１４ｃに対して車両上下方向の上方に位置する屈曲した形状となっている。

本実施形態のトーションビーム１４は、図９及び図１０に示すように、ビーム中間部１４ａ及びビーム端部１４ｂ，１４ｃの全てを上開きの開断面形状としているとともに、ビーム端部１４ｂ，１４ｃに、上開きの開断面内で上方に向けて突出する凸部１６を設けるようにプレス加工で形成されている。
前記凸部１６は、ビーム中間部１４ａに向かうに従い突出量が徐々に減少している。したがって、凸部１６の上部とビーム中間部１４ａの底面とにより、車両前後方向から見て車両上下方向に湾曲せずに略平坦な形状で車幅方向に延在する板部１４ｄが設けられ、この板部１４ｄにより曲げ剛性が高いトーションビーム１４となる。

このように、本実施形態のトーションビーム１４は上開きの開断面形状となっているので、図１０に示すように、そのせん断中心Ｑ４が第１実施形態のトーションビーム６のせん断中心Ｑ１と比較して車両上下方向の下方に位置しつつ、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。このように、本実施形態では、ストローク時のトーションビーム１４には、小さな下反角α４がつけられることになる。

したがって、本実施形態のサスペンション装置は、トーションビーム１４の屈曲した形状を確保してレイアウトの向上を図ることができるとともに、トーションビーム１４に板部１４ｄを設けたことで曲げ剛性を高めながら、ストローク時のトレーリングアーム２の回転軸に小さな下反角α４を付けて車両ロール時におけるアンダーステア方向のロールステアが過大になるのを防止し、車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

次に、図１１は、第１、第２実施形態の一対のトレーリングアーム２の間に車幅方向に延在して結合され、或いは第３実施形態の一対のトレーリングアーム１０の間に車幅方向に延在して結合される第５実施形態のトーションビーム１８を示す斜視図である。
本実施形態のトーションビーム１８も、ビーム中間部１８ａがビーム端部１８ｂ，１８ｃに対して車両上下方向の上方に位置する屈曲した形状となっている。

本実施形態のトーションビーム１８は、図１１及び図１２に示すように、ビーム中間部１８ａ及びビーム端部１８ｂ，１８ｃの全てを下開きの開断面形状としているとともに、ビーム中間部１８ａには、上開きの開断面内で下方に向けて突出する凸部２０が設けられるようにプレス加工で形成されている。
前記凸部２０は、ビーム中間部１２ａの車幅方向中央に向かうに従い突出量が徐々に増大している。したがって、凸部２０の底部と、ビーム端部１８ｂ，１８ｃの上部とにより、車両前後方向から見て車両上下方向に殆ど湾曲せずに略平坦な形状で車幅方向に延在する板部１８ｄが設けられ、この板部１８ｄにより曲げ剛性が高いトーションビーム１８となる。

このように、本実施形態のトーションビーム１８は、ビーム中間部１８ａに上開きの開断面内で下方に向けて突出する凸部２０が設けられているので、第１実施形態のトーションビーム６のせん断中心Ｑ１と比較して車両上下方向の下方に位置するせん断中心Ｑ５を有するとともに、このせん断中心Ｑ５は、左右のマウント部材４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。このように、本実施形態では、ストローク時のトーションビーム１８には、小さな下反角α５がつけられることになる。

したがって、本実施形態のサスペンション装置は、トーションビーム１８の屈曲した形状を確保してレイアウトの向上を図ることができるとともに、トーションビーム１８に板部１８ｄを設けたことで曲げ剛性を高めながら、ストローク時のトレーリングアーム２の回転軸に小さな下反角α５を付けて車両ロール時におけるアンダーステア方向のロールステアが過大になるのを防止し、車両の旋回走行時の車両挙動を安定させることができる。

さらに、図１３は第６実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。
本実施形態は、左右一対のトレーリングアーム２２が、互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在しており、これらトレーリングアーム２２の車両後端部には、図示しない回転支持部材に連結された車輪が回転自在に支持されている。また、各トレーリングアーム２の前端部は、ブラケット２４を介して車体側部材に揺動自在に連結されている。

また、一対のトレーリングアーム２２の各前端部は、車幅方向に延在するトーションビーム２６及びトーションバースプリング２８の車幅方向端部と剛に結合されているとともに、トーションビーム２６には、スタビライザ３０の車幅方向端部が結合されている。なお、図中符号３１はショックアブソーバである。
トーションビーム２６は、ビーム中間部２６ａがビーム端部２６ｂ，２６ｃに対して車両上下方向の上方に位置する屈曲した形状となっている。

また、本実施形態のトーションビーム２６は、図１５に示すように、ビーム中間部２６ａ及びビーム端部２６ｂ，２６ｃの全てを上開きの開断面形状としているとともに、ビーム端部２６ｂ，２６ｃには、上開きの開断面内で上方に向けて突出する凸部３２が設けられるようにプレス加工により形成されている。
前記凸部３２は、ビーム中間部２６ａに向かうに従い突出量が徐々に減少している。したがって、車両前後方向から見て車両上下方向に湾曲せずに略平坦な形状で車幅方向に延在する凸部３２が設けられているので、曲げ剛性が高いトーションビーム１４となる。

また、図１４に示すように、トーションバースプリング２８は、トーションビーム２６の上開きの開断面内に入り込むように配置されている。
このように、本実施形態のトーションビーム２６は上開きの開断面形状となっているので、図１５に示すように、そのせん断中心Ｑ６が第１実施形態のトーションビーム６のせん断中心Ｑ１と比較して車両上下方向の下方に位置しつつ、左右のブラケット２４の結合中心Ｂ１，Ｂ２より車両上下方向の上方に位置した状態となる。このように、本実施形態では、ストローク時のトーションビーム２６には、小さな下反角α６がつけられることになる。

したがって、本実施形態のサスペンション装置は、前述した他の実施形態と同様の効果を得ることができるとともに、トーションバースプリング２８を、トーションビーム２６の上開きの開断面内に入り込むように配置したので、トーションバースプリング２８の省スペース化を図ることができる。
なお、各実施形態のサスペンション装置では、トーションビームを、ビーム中間部がビーム端部に対して車両上下方向の上方に位置する屈曲した形状としているが、平面視においてビーム中間部がビーム両端部に対して車両前後方向に曲がっていても同様の効果を得ることができる。

本発明に係る第１実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。 図１のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ矢視断面である。 第１実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示した図である。 本発明に係る第２実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。 図４のＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ，Ｃ−Ｃ矢視断面である。 第２実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示した図である。 本発明に係る第３実施形態のサスペンション装置を示す斜視図である。 第３実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示した図である。 本発明に係る第４実施形態のトーションビームを示す斜視図である。 第４実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示すとともに、要部の断面を示した図である。 本発明に係る第５実施形態のトーションビームを示す斜視図である。 第５実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示すとともに、要部の断面を示した図である。 本発明に係る第６実施形態のトーションビームを示す斜視図である。 図１３のＸ−Ｘ線矢視図である。 第６実施形態のサスペンション装置を車両前後方向から示すとともに、要部の断面を示した図である。

符号の説明

２，１０，２２ トレーリングアーム
４ マウント部材（連結部）
６，８．１２，１４，１８，２６ トーションビーム
６ａ，８ａ，１２ａ，１４ａ，１８ａ，２６ａ ビーム中間部
６ｂ，８ｂ，１２ｂ，１４ｂ，１８ｂ，２６ｂ ビーム端部
６ｃ，８ｃ，１２ｃ，１４ｃ，１８ｃ，２６ｃ ビーム端部
１２ｄ，１４ｄ，１８ｄ 板部（剛性部）
１６，２０ 凸部
２４ ブラケット（連結部）
３２ 凸部（剛性部）
Ｂ１，Ｂ２ 連結部の結合中心
Ｐ２ 回転軸
Ｑ１，Ｑ２，Ｑ３，Ｑ４，Ｑ５，Ｑ６ せん断中心
α１，α２，α３，α４，α５，α６ 下反角

Claims (6)

1. 互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している左右一対のトレーリングアームと、車幅方向に延在し、車幅方向両端部をそれぞれ前記左右一対のトレーリングアームに結合したトーションビームと、これら結合した左右一対のトレーリングアーム及びトーションビームを車体側部材に揺動自在に連結する左右２箇所の連結部とを備えたサスペンション装置において、
   前記トーションビームの車幅方向中央のせん断中心を、前記左右２箇所の連結部に対して車両上下方向の上方に位置するようにしたことを特徴とするサスペンション装置。
2. 互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している左右一対のトレーリングアームと、車幅方向に延在し、車幅方向両端部をそれぞれ前記左右一対のトレーリングアームに結合したトーションビームと、これら結合した左右一対のトレーリングアーム及びトーションビームを車体側部材に揺動自在に連結する左右２箇所の連結部とを備えたサスペンション装置において、
   前記トーションビームを、ビーム中間部がビーム両端部に対して車両上下方向の上方に位置する形状とし、少なくとも前記ビーム中間部が上開きの開断面形状となっていることを特徴とするサスペンション装置。
3. 前記トーションビームを、前記ビーム中間部及び前記ビーム両端部の全てが上開きの開断面形状となっていることを特徴とする請求項２記載のサスペンション装置。
4. 前記トーションビームを、前記ビーム両端部が下開きの開断面形状であるとともに、前記ビーム中間部から前記ビーム両端部にかけて車両上下方向に湾曲せず略平坦な形状で車幅方向に延在する剛性部を設けたことを特徴とする請求項２記載のサスペンション装置。
5. 前記トーションビームを、前記ビーム両端部に、上開きの開口断面内で上方に向けて突出する凸部を設け、この凸部の突出量を前記ビーム中間部に向かうに従い徐々に減少させていき、前記ビーム両端部の凸部と前記ビーム中間部の底面とを、前記ビーム中間部から前記ビーム両端部にかけて車両上下方向に湾曲せず略平坦な形状で車幅方向に延在する剛性部とすることを特徴とする請求項３記載のサスペンション装置。
6. 互いに車幅方向に離間しながら車両前後方向に延在している左右一対のトレーリングアームと、車幅方向に延在し、車幅方向両端部をそれぞれ前記左右一対のトレーリングアームに結合したトーションビームと、これら結合した左右一対のトレーリングアーム及びトーションビームを車体側部材に揺動自在に連結する左右２箇所の連結部とを備えたサスペンション装置において、
   前記トーションビームを、ビーム中間部がビーム両端部に対して車両上下方向の上方に位置する形状とし、前記ビーム中間部及び前記ビーム両端部の全てが下開きの開断面形状となっているとともに、前記ビーム中間部に、下開きの開口断面内で下方に向けて突出する凸部を設け、この凸部の突出量を車幅方向中央に向かうに従い徐々に増大させていき、前記凸部の底部と、ビーム両端部の上部とを、前記ビーム中間部から前記ビーム両端部にかけて車両上下方向に湾曲せず略平坦な形状で車幅方向に延在する剛性部とすることを特徴とするサスペンション装置。

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