JP2007331723A

JP2007331723A - リヤサスペンション構造

Info

Publication number: JP2007331723A
Application number: JP2006169319A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Tsuchida; 芳彦土田
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】後輪の車幅方向の支持剛性を向上することができるリヤサスペンション構造を得る。
【解決手段】リヤサスペンション構造１０は、後端部１２Ｂが車体に対し車体上下方向に変位し得るように前端が車体に対し回転可能に支持されたトレーリングアーム１２の後端部１２Ｂに、後輪を回転自在に支持するためのアクスルブラケット２５の下端部２５Ａが固定されている。アクスルブラケット２５の上端部２５Ｃは、連結手段３０を介して車幅方向の相対変位を生じないようにショックアブソーバ２０のシリンダ２２に連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレーリングアーム式のリヤサスペンション構造に関する。

トレーリングアーム式のリヤサスペンションにおいて、後輪を回転自在に支持するためのブラケットとトレーリングアーム後端との結合部位を後輪の回転軸線よりも下側にオフセットして配置した構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平３−４５４０９号公報

しかしながら、上記の如き従来のサスペンション構造では、ブラケットが片持ち構造であるため、後輪の車幅方向における支持剛性を向上するには限界があった。

本発明は、上記事実を考慮して、後輪の車幅方向の支持剛性を向上することができるリヤサスペンション構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係るリヤサスペンション構造は、車体前後方向に長手とされ、長手方向一端側が車体に対し車体上下方向に変位し得るように長手方向他端側が車体に対し回転可能に支持されたトレーリングアームと、車体上下方向の下端側が前記トレーリングアームの一端側に固定され、後輪を回転自在に支持するための後輪支持部材と、車体に連結された車体側部材と前記トレーリングアームに連結された後輪側部材とが、車体上下方向に相対変位可能に結合されているサスペンション部品と、前記サスペンション部品の前記後輪側部材と前記後輪支持部材の上端側とを、車幅方向の相対変位を生じないように連結する連結手段と、を備えている。

請求項１記載のリヤサスペンション構造では、トレーリングアームは、サスペンション部品の後輪側部材、後輪支持部材、及び後輪と共に、車体に対し上下動し得る。下端側がトレーリングアームの一端側に固定された後輪支持部材は、その上端側が連結手段を介してサスペンション部品の後輪側部材に連結されることで、該上端側の車幅方向の相対変位が規制されているため、換言すれば、後輪支持部材が車幅方向に対しては車体上下方向の２点支持構造とされているため、片持ち構造と比較して後輪支持部材は車幅方向に曲げが生じ難い。

このように、請求項１記載のリヤサスペンション構造では、後輪の車幅方向の支持剛性を向上することができる。

請求項２記載の発明に係るリヤサスペンション構造は、請求項１記載のリヤサスペンション構造において、前記連結手段は、前記サスペンション部品の前記後輪側部材に対する前記後輪支持部材の車体上下方向及び車体前後方向の相対変位を許容する。

請求項２記載のリヤサスペンション構造では、一端側が車体上下方向に変位するように他端側を中心に回動するトレーリングアームと、サスペンション部品における車体側部材に対し車体上下方向に相対変移する後輪側部材とは、動作軌跡が異なる。ここで、サスペンション部品の後輪側部材とトレーリングアームとの車体上下方向及び車体前後方向の相対変位を許容する連結手段は、これらの部材間の動作軌跡の違いを吸収するので、スムースな動作が維持される。

請求項３記載の発明に係るリヤサスペンション構造は、請求項１又は請求項２記載のリヤサスペンション構造において、前記連結手段は、前記後輪支持部材の上部に固定された第１部材と、前記サスペンション部品の前記後輪側部材に固定され、前記第１部材の車幅方向両側とそれぞれ摺動可能な第２部材と、を含んで構成されている。

請求項３記載のリヤサスペンション構造では、後輪支持部材に固定された第１部材と、サスペンション部品の後輪側部材に固定された第２部材とが車幅方向に隣接（摺動可能に接触）して連結手段が構成されているため、後輪支持部材の上端側の車幅方向の変位が規制される。一方、第１部材と第２部材とは、車体上方向及び車体前後方向には摺動可能であるため、該車体上方向及び車体前後方向の相対変位は許容される。これにより、連結手段を設けたリヤサスペンション構造において、トレーリングアームとサスペンション部品の後輪側部材との動作軌跡の違いが吸収され、スムースな動作が維持される。

以上説明したように本発明に係るリヤサスペンション構造は、後輪の車幅方向の支持剛性を向上することができるという優れた効果を有する。

本発明の一実施形態に係るリヤサスペンション構造１０について、図１乃至図３に基づいて説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、及び矢印ＯＵＴは、それぞれリヤサスペンション構造１０が適用された自動車の前方向（進行方向）、上方向、及び車幅方向外側を示している。

図１には、リヤサスペンション構造１０の要部が正面図にて示されており、図２には、リヤサスペンション構造１０の基本構造が斜視図にて示されている。これらの図では、リヤサスペンション構造１０の車幅方向外端部分を図示している。リヤサスペンション構造１０は、基本的に車幅方向（左右）対称に構成されるので、以下、車は幅方向の一端側についてのみ説明することとする。なお、図２では、リヤサスペンション構造１０の基本構造を示すために、後述するショックアブソーバ２０、連結手段３０等の図示を省略している。

図１及び図２に示される如く、リヤサスペンション構造１０は、車体前後方向に長手とされたトレーリングアーム１２を備えている。トレーリングアーム１２は、その前端に設けられたジョイント部１２Ａにおいて、車体に対し車幅方向に沿う軸又は車幅方向に対し所定角度だけ傾斜した軸廻りに回動自在に支持されている。したがって、トレーリングアーム１２は、ジョイント部１２Ａ廻りに回動することで、その後端部１２Ｂが車体に対し上下動する構成とされている。

車幅方向両側（左右）のトレーリングアーム１２は、車幅方向に延在するクロスビーム１４にて連結されている。この実施形態では、クロスビーム１４は、左右のトレーリングアーム１２におけるジョイント部１２Ａと後端部１２Ｂ（後輪の車軸）との間の部分を連結しており、リヤサスペンション構造１０のサスペンション形式は、トレーリングアーム式サスペンションのうち、カップルドビーム式（中間ビーム式）とされている。

また、リヤサスペンション構造１０は、トレーリングアーム１２（の後端部１２Ｂ）すなわち後輪に対し車体を弾性的に支持するための図示しないスプリングを備えており、トレーリングアーム１２におけるクロスビーム１４よりも後方部分には、スプリングの一端を受けるスプリング受け部１６が設けられている。この実施形態では、スプリング受け部１６は、トレーリングアーム１２とクロスビーム１４とに跨るように設けられている。

さらに、スプリング受け部１６の後方には、ショックアブソーバ連結部１８が設けられている。ショックアブソーバ連結部１８には、図１に示される如く、サスペンション部品としてのショックアブソーバ２０を構成する後輪側部材であるシリンダ２２が、その下端に設けられたジョイント部２２Ａにおいて車幅方向に沿う軸２４廻りに回動自在に連結されている。ショックアブソーバ２０の図示しない車体側部材（ロッド）は、その上端が車体に固定されている。

図１及び図２に示される如く、トレーリングアーム１２の後端部１２Ｂには、後輪支持部材としてのアクスルブラケット２５の下端部２５Ａが固定されている。アクスルブラケット２５は、トレーリングアーム１２の後端部１２Ｂよりも車幅方向外側に張り出して該車幅方向外側を向く支持壁部２５Ｂにて、後輪用のハブ２６を車幅方向に沿う軸廻りに回転自在に支持しており、所謂Ｌ字型ブラケットとされている。図２は、後輪用のハブ２６に後輪としてのホイール２８が結合された状態を示している。

リヤサスペンション構造１０では、後輪の回転軸を成すハブ２６は、アクスルブラケット２５の下端部２５Ａがトレーリングアーム１２に固定されることで、後端部１２Ｂよりも上側に位置し、アクスルシャフトの連結が可能とされている。この実施形態では、リヤサスペンション構造１０は、例えば、４輪駆動車、及び該４輪駆動車のベースとされた前輪駆動車に共用されるようになっている。したがって、スプリング受け部１６、ショックアブソーバ連結部１８は、スプリング及びショックアブソーバ２０がアクセルシャフトに干渉しない配置を取り得る構成とされている。

そして、リヤサスペンション構造１０では、アクスルブラケット２５が、後輪用のハブ２６に対する車体上下方向両側で車幅方向には固定（車幅方向変位及び車体前後方向の軸廻りの回転が阻止）された両端固定（両持ち）構造とされている。すなわち、下端部２５Ａがトレーリングアーム１２の後端部１２Ｂに固定されたアクスルブラケット２５は、後輪用のハブ２６（の軸心）よりも上側に位置する上端部２５Ｃが連結手段３０によってさらに支持された構造とされている。以下、具体的に説明する。

アクスルブラケット２５の上端部２５Ｃからは、連結用フランジ３２が車幅方向内向きに延設されている。図３にも示される如く、連結用フランジ３２の上面３２Ａには、連結手段３０を構成する第１部材としての被支持体３４が固定的に設けられている。被支持体３４は、車体上下方向に長手の略円柱状に形成されている。一方、ショックアブソーバ２０のシリンダ２２には、車幅方向外向きに張り出した第２部材としての支持ブラケット３６が固定的に設けられている。支持ブラケット３６には、車体上下方向に略一致する板厚方向に貫通すると共に車体前後方向に長手とされた長孔３８が形成されている。

支持ブラケット３６の長孔３８には、被支持体３４が、車幅方向の両端において、それぞれ車体上下方向及び車体前後方向に摺動可能に挿通されている。換言すれば、支持ブラケット３６における車体前後方向に沿う長孔３８の孔壁３８Ａ、３８Ｂが被支持体３４の車幅方向両側に摺動可能に接触（または極近接）している。

これにより、連結手段３０では、支持ブラケット３６に対する被支持体３４の車幅方向の相対変位が規制され、アクスルブラケット２５の上端部２５Ｃは、シリンダ２２に対し連結手段３０を介して車幅方向に支持されている。すなわち、下端部２５Ａにおいてトレーリングアーム１２に固定されたアクスルブラケット２５は、車幅方向について上記の通り両端固定構造とされている。一方、連結手段３０は、支持ブラケット３６に対する被支持体３４の車体上下方向及び車体前後方向の相対変位（摺動）が許容されており、アクスルブラケット２５（トレーリングアーム１２）のショックアブソーバ２０に対する上下方向及び車体前後方向の相対変位を許容する構成である。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成のリヤサスペンション構造１０では、トレーリングアーム１２がジョイント部１２Ａ廻りに回動することで、該トレーリングアーム１２の後端部１２Ｂに固定されたアクスルブラケット２５すなわち後輪が車体に対し上下動する。

ここで、リヤサスペンション構造１０では、アクスルブラケット２５の下端部２５Ａ（連結用フランジ３２）が連結手段３０を介してショックアブソーバ２０のシリンダ２２に連結されているため、アクスルブラケット２５が車幅方向に対し両端固定構造となり、車幅方向における後輪の支持剛性が向上する。

例えば図５（Ａ）に示す比較例に係るリヤサスペンション構造１００では、下端１０２Ａにおいてのみトレーリングアーム１２の後端部１２Ｂに固定されたアクスルブラケット１０２は、該固定部に対しハブ２６（後輪の支持点）が上方にオフセットした片持ち構造であるため、車幅方向の曲げに対する剛性すなわち後輪の車幅方向の支持剛性が低い。このため、アクスルブラケット１０２は、後輪への路面からの入力によってホイール２８が車幅方向に倒れる方向にアクスルブラケット１０２に曲げ変形すると、トレーリングアーム１２の後端部１２Ｂが車体上下方向の下側に押し下げ、車体との連結部であるジョイント部１２Ａを車体上下方向にピッチング振動させる原因となる。すなわち、アクスルブラケット１０２を片持ち支持する構造では、車両のＮＶ（振動騒音）性能を悪化する原因となるので、剛性を向上するための補強が必要になる。一方、補強材は、ホイール２８や図示しないブレーキとの干渉を避けるために板厚や配置スペースの制約が多く、後輪用のハブ２６にアクスルシャフトを連結し得る構成（上記した片持ち構造）を維持しつつ、効果的に剛性向上を図ることが困難である。

これに対してリヤサスペンション構造１０では、上記の通りアクスルブラケット２５を両端固定構造としたため、リヤサスペンション構造１００と比較して、該アクスルブラケット２５の曲げ剛性すなわち後輪の支持剛性が高い。これにより、路面からのホイール２８の倒れ込み方向の入力によるトレーリングアーム１２の後端部１２Ｂの上下動、すなわちジョイント部１２Ａのピッチングが抑制され、車体への振動騒音の入力が抑制される。これにより、トレーリングアーム１２の上下ピッチングによる車体フロアの振動レベルが下がるので、ロードノイズ等の車室音の低減が図られる。また、アクスルブラケット１０２の片持ち構造を維持したまま同等のＮＶ性能を得るための補強構造を採る構成と比較して、軽量に構成することができる。

このように、本実施形態に係るリヤサスペンション構造１０では、後輪の車幅方向の支持剛性を向上することができる。

また、リヤサスペンション構造１０では、アクスルブラケット２５上端部２５Ｃから車幅方向内向きに延設した連結用フランジ３２に連結手段３０の被支持体３４を設けたため、連結手段３０がブレーキやホイール２８と干渉することが防止される。すなわち、連結用フランジ３２を設けたことで、連結手段３０による支持構造を採ることに対する制約が少なくなった。

さらに、リヤサスペンション構造１０では、ショックアブソーバ２０のシリンダ２２に対するアクスルブラケット２５の車体前後方向及び車体上下方向の相対変位が許容されるので、車体に対する後輪のスムースな動作が妨げられることがない。すなわち、車体に対しジョイント部１２Ａ廻りに回動するアクスルブラケット２５と、車体に対し車体上下方向に略一致するショックアブソーバ２０の長手方向の相対変位可能なシリンダ２２との動作軌跡の違いが吸収（相対的な姿勢変化が許容）され、リヤサスペンション構造１０はスムースに作動する。

そして、リヤサスペンション構造１０では、単に支持ブラケット３６の長孔３８に被支持体３４を車幅方向両側において摺動可能に挿通させた簡単な構造で、アクスルブラケット２５の上端部２５Ｃを車幅方向に固定（支持）すると共に車体前後方向及び車体上下方向の相対変位可能に支持する構成が実現された。

なお、上記した実施形態では、連結手段３０が円柱状の被支持体３４を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図４に示される如く、連結手段３０は、被支持体３４に代えて、角柱状に形成された被支持体４０を備えて構成されても良い。また、本発明の連結手段は、長孔（長孔３８）に棒状部材（被支持体３４、４０）を摺動可能に挿通する構成には限られず、例えば、連結用フランジ３２から車幅方向に離間して立設した一対の立壁間に、シリンダ２２に固定された平面視矩形枠状の枠体の一辺部を摺動可能に入り込ませる構成としても良い。

本発明の実施形態に係るリヤサスペンション構造の要部を示す正面図である。本発明の実施形態に係るリヤサスペンション構造の基本構造を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るリヤサスペンション構造を構成する連結手段を示す斜視図である。本発明の実施形態に係るリヤサスペンション構造を構成する連結手段の変形例を示す斜視図である。本発明の実施形態との比較例に係るリヤサスペンション構造を示す図であって、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は変形状態を示す正面図である。

符号の説明

１０リヤサスペンション構造
１２トレーリングアーム
２０ショックアブソーバ（サスペンション部品）
２２シリンダ（後輪側部材）
２５アクスルブラケット（後輪支持部材）
２８ホイール（後輪）
３０連結手段
３４被支持体（第１部材）
３６支持ブラケット（第２部材）
４０被支持体（第１部材）

Claims

車体前後方向に長手とされ、長手方向一端側が車体に対し車体上下方向に変位し得るように長手方向他端側が車体に対し回転可能に支持されたトレーリングアームと、
車体上下方向の下端側が前記トレーリングアームの一端側に固定され、後輪を回転自在に支持するための後輪支持部材と、
車体に連結された車体側部材と前記トレーリングアームに連結された後輪側部材とが、車体上下方向に相対変位可能に結合されているサスペンション部品と、
前記サスペンション部品の前記後輪側部材と前記後輪支持部材の上端側とを、車幅方向の相対変位を生じないように連結する連結手段と、
を備えたリヤサスペンション構造。
前記連結手段は、前記サスペンション部品の前記後輪側部材に対する前記後輪支持部材の車体上下方向及び車体前後方向の相対変位を許容する請求項１記載のリヤサスペンション構造。
前記連結手段は、
前記後輪支持部材の上部に固定された第１部材と、
前記サスペンション部品の前記後輪側部材に固定され、前記第１部材の車幅方向両側とそれぞれ摺動可能な第２部材と、
を含んで構成されている請求項１又は請求項２記載のリヤサスペンション構造。