JP2013184518A - キャリアブラケットおよびそのキャリアブラケットを備えるサスペンション装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブラケットのハブに固定される固定面について、適切な剛性を有する固定面が形成されたブラケットを備えるサスペンション装置を提供する。
【解決手段】トレーリングアームとハブ１８を連結するためのキャリアブラケット２０を備えるサスペンション装置であって、キャリアブラケット２０は、ハブ１８に締結するための複数のネジ孔部が形成される固定面部と、固定面部に対して立設し、トレーリングアームに接合される一対のブラケット部と、固定面部から立設し、一対のブラケット部のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される一対のフランジ部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、トレーリングアームとハブを連結するためのキャリアブラケットおよびそのキャリアブラケットを備えるサスペンション装置に関する。

従来、リヤサスペンションとして、トーションビームと、それに連結する一対のトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンションが使用されている。トーションビームは車幅方向に延在するよう配置され、このトーションビームの両端にトレーリングアームが連結されて左右の車輪に連結される。左右の車輪の高さが異なった場合、左右のトレーリングアームが逆方向に回転してトーションビームがねじれて、トーションビーム式サスペンションが左右の車輪にねじれによる反力を与える。

特許文献１に記載のトーションビーム式サスペンションでは、トレーリングアームが車両前後方向に延在するように配置され、トレーリングアームの前端部にブッシュ装置が固定されて車体に枢支される。また、トレーリングアームの後端部に車輪キャリアとしてのブラケットが固定されて車輪に連結する。特許文献１のブラケットは車両前後方向に延在する車輪支持壁部と、車輪支持壁部と一体をなし車両のインボード方向へ延在する前側壁部および後側壁部とよりなる部材である。ブラケットの前側壁部および後側壁部はトレーリングアームに溶接により固定される。

特許文献２には、トーションビーム式リヤサスペンションにおいてトレーリングアームに取り付けられたブラケットが開示される。

特開２０００−９４９１７号公報 特開２００６−２８１８８５号公報

特許文献１に記載のブラケットの車輪支持壁部は、車輪を回転自在に支持するハブに面接触して固定される。車輪支持壁部とハブの接触面が同じ形状でない場合、ブラケットとハブを固定するときにハブが変形するおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、ハブに固定されるキャリアブラケットの固定面が適切な剛性を有するように形成されたキャリアブラケットを備えるサスペンション装置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サスペンション装置は、トレーリングアームとハブを連結するためのキャリアブラケットを備えるサスペンション装置であって、キャリアブラケットは、ハブに締結するための複数のネジ孔部が形成される固定面部と、固定面部に対して立設し、トレーリングアームに接合される一対のブラケット部と、固定面部から立設し、一対のブラケット部のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される一対のフランジ部と、を備える。

この態様によると、一対のフランジ部を形成することで固定面部の面剛性を高めることができ、フランジ部を連続して設けず、離間して形成することで固定面部の面剛性を適切に設定することができる。

一対のフランジ部の側端部が対向する領域は、複数のネジ孔部のうち所定のネジ孔部と、所定のネジ孔部に隣接するネジ孔部との間をそれぞれ通る線の長手方向延長に形成されてよい。これにより、所定のネジ孔部が最後にハブに締結される際に平面部に加わる応力を、所定のネジ孔部と、所定のネジ孔部に隣接するネジ孔部との間をそれぞれ通る線に沿って平面部を変形させることができる。

複数のネジ孔部は、第１ネジ孔部と、第１ネジ孔部と幅方向に対向する位置に配置される第２ネジ孔部と、を含んでもよい。一対のフランジ部の側端部が離間する間隔は、第１ネジ孔部と第２ネジ孔部との間隔より狭い。これにより、第１ネジ孔部と第２ネジ孔部付近の面剛性を高めることができる。

本発明の別の態様は、キャリアブラケットである。このキャリアブラケットは、トレーリングアームとハブを連結するためのキャリアブラケットであって、ハブに締結するための複数のネジ孔部が形成された固定面部と、固定面部に対して立設し、トレーリングアームに接合される一対のブラケット部と、固定面部から立設し、一対のブラケット部のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される一対のフランジ部と、を備える。

この態様によると、一対のフランジ部を形成することで固定面部の面剛性を高めることができ、フランジ部を連続して設けず、離間して形成することで固定面部の面剛性を適切に設定することができる。

本発明によれば、ハブに固定されるキャリアブラケットの固定面が適切な剛性を有するように形成できる。

実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置の概要を示す斜視図である。 速度センサ、ハブ、ベアリングおよびキャリアブラケットを組み付けた状態の斜視図である。 キャリアブラケットの斜視図である。 キャリアブラケットの正面図である。 変形例のキャリアブラケットの斜視図である。

図１は、実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置１０の概要を示す斜視図である。トーションビーム式サスペンション装置１０は、段差に乗り上げるなどして後輪に衝撃が与えられた場合に、車両本体に伝達する衝撃を緩和する、リヤサスペンションとして機能する。なお、トーションビーム式サスペンション装置１０は後輪以外の車輪からの衝撃緩和に用いられてもよい。

トーションビーム式サスペンション装置１０は、車幅方向を長手方向として配置されたトーションビーム１２と、このトーションビーム１２の両端部に略車両前後方向を長手方向として配置された左右一対のトレーリングアーム１４と、一対のスプリングシート１６と、一対のハブ１８と、トレーリングアーム１４とハブ１８を連結するための一対のキャリアブラケット２０と、を備える。トーションビーム式サスペンション装置１０は、概ね左右対称に構成されている。

トレーリングアーム１４の一端は、車体側に揺動可能にかつ弾性的に支持されている。トレーリングアーム１４の車両後方側の他端近傍には、キャリアブラケット２０が溶接により固着されている。なお、キャリアブラケット２０の車幅方向外側には、後輪を回転自在に支持するハブ１８が取り付けられる。こうして左右の後輪が相互に異なる高さに位置したとき、トーションビーム１２がねじれ、左右の後輪の各々にねじれによる反力を与える。

また、トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４にはスプリングシート１６が溶接により固着されており、このスプリングシート１６に車体に付勢力を与えるコイルスプリング（不図示）が載置される。

図２は、速度センサ１７、ハブ１８、ベアリング１９およびキャリアブラケット２０を組み付けた状態の斜視図を示す。また、図３は、キャリアブラケット２０の斜視図を示す。ハブ１８は略円板状に形成され、中央にベアリング孔（不図示）が形成される。なお各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。

ベアリング１９は、車軸を回転可能に支持し、ハブ１８のベアリング孔に固定される。ベアリング１９には、車輪の速度を検出する速度センサ１７が取り付けられる。ベアリング１９には周方向にネジ受け部１９ａ、ネジ受け部１９ｂ、ネジ受け部１９ｃ、ネジ受け部１９ｄ（これらを区別しない場合「ネジ受け部」という）が形成される。

図３に示すように、キャリアブラケット２０は、平面部２２、一対のブラケット部２４、斜面部２６、フランジ部２８、ネジ孔部３０、ベアリング孔部３２を備える。キャリアブラケット２０は、打ち抜き加工およびプレス加工により左右対称形に形成される。

平面部２２の中央にはベアリング孔部３２が形成され、ベアリング孔部３２の周囲に第１ネジ孔部３０ａ、第２ネジ孔部３０ｂ、第３ネジ孔部３０ｃ、不図示の第４ネジ孔部３０ｄ（これらを区別しない場合「ネジ孔部３０」という）が形成される。第１ネジ孔部３０ａは、一方のブラケット部２４より他方のブラケット部２４に近接し、第２ネジ孔部３０ｂは、他方のブラケット部２４より一方のブラケット部２４に近接し、第１ネジ孔部３０ａと幅方向に対向する位置に配置される。また、第１ネジ孔部３０ａと第３ネジ孔部３０ｃは略上下方向に配置され、第２ネジ孔部３０ｂおよび第４ネジ孔部３０ｄは略上下方向に配置される。

平面部２２は、キャリアブラケット２０の底面であり、ハブ１８が取り付けられた場合にハブ１８に面接触する。平面部２２はハブ１８に固定される固定面を有する。斜面部２６は、平面部２２から折れ曲がり、ハブ１８へ取り付けた場合にハブ１８から浮いた状態となり、ハブ１８に対して非接触である。

一対のブラケット部２４は、平面部２２に対して立設し、トレーリングアーム１４に接合される。ブラケット部２４は、キャリアブラケット２０の幅方向に対向し、キャリアブラケット２０の側縁に壁状に設けられる。ブラケット部２４は、トレーリングアーム１４の上部および側部に溶接により接合される接合部２４ａを有する。ブラケット部２４はトレーリングアーム１４に支持する支持部として機能する。

一対のフランジ部２８は、平面部２２から立設し、一対のブラケット部２４のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される。フランジ部２８は平面部２２の縁に壁状に設けられる。一対のフランジ部２８を離間させたことで、キャリアブラケット２０には一対のフランジ部２８の間を切り欠くような切欠部３４が形成される。図２に示すように切欠部３４は、速度センサ１７の取り出し部としても機能する。切欠部３４は平面部２２の上端の幅方向中央に形成されてよい。

フランジ部２８は、平面部２２の面剛性を高め、平面部２２の変形を抑制するために設けられる。とくにネジ孔部３０付近に大きな力が付与された場合にネジ孔部３０近傍が変形する可能性があるため、第１ネジ孔部３０ａおよび第２ネジ孔部３０ｂの一部を囲むようにフランジ部２８が設けられている。ブラケット部２４およびフランジ部２８は平板を折り曲げるプレス加工により形成でき、加工が容易である。

キャリアブラケット２０は、平面部２２にハブ１８を締結するための４つのネジ孔部３０が形成され、ハブ１８にも４つのネジ孔部が形成される。ハブ１８のネジ孔部、キャリアブラケット２０のネジ孔部３０を挿通したネジをベアリング１９のネジ受け部に螺合し、キャリアブラケット２０をハブ１８およびベアリング１９で挟んでハブ１８を固定する。固定時にキャリアブラケット２０の平面部２２はハブ１８の表面と面接触する。

ここで、ネジによる締結時において、ハブ１８の平面とキャリアブラケット２０の平面部２２の平面度が異なる場合、少なくとも一方の面に応力が生じる。なお平面度の低い面は、相対的に平面度の高い面より凸凹である。ハブ１８は、平面度が非常に高くなるように成形される。一方、キャリアブラケット２０の平面部２２の平面度は、ブラケット部２４などをプレス成形した場合に低下する可能性がある。そのため、キャリアブラケット２０の平面部２２の平面度がハブ１８より低く、かつ、平面部２２の面剛性がハブ１８より高い場合、ネジ締結時にハブ１８が変形して平面部２２に着座する可能性がある。

たとえば切欠部３４にもフランジ部２８のような壁を設け、フランジ部を平面部２２の上縁に連続して設けた場合、平面部２２の面剛性が非常に高くなる。この場合、平面部２２の平面度をハブ１８の平面度まで高めるために、ブラケット部２４、斜面部２６およびフランジ部２８をプレス成形した後、平面部２２に面押しプレス加工または削り加工を施す必要が生じる。

そこで、一対のフランジ部２８を離間させ、平面部２２の上縁に切欠部３４を形成することで、平面部２２の面剛性を適切に設定し、ハブ１８をキャリアブラケット２０に締結した場合に、ハブ１８より平面部２２を変形しやすくすることで、ハブ１８の変形を抑えることができる。また、キャリアブラケット２０の製造工程において平面部２２に面押しプレス加工および削り加工を施す工程を省くことが可能となり、製造コストを抑えることができる。

図４は、キャリアブラケット２０の正面図である。図４では、ブラケット部２４を平面状に図示するが、正面からみて中央部分が内向きに凹んで形成されてもよい。ブラケット部２４の上端部２４ｂ、すなわちブラケット部２４とフランジ部２８の境界は、キャリアブラケット２０の側縁に形成された対向する壁が互いに接近を始める位置である。またブラケット部２４とフランジ部２８の境界は、キャリアブラケット２０の側縁の対向する壁が幅方向内向きに曲り始める位置であってよい。

図４にフランジ部２８の側端部２８ａの位置から上下方向に伸ばした直線Ｌ１と直線Ｌ２を示す。直線Ｌ１と直線Ｌ２の間隔が、一対のフランジ部２８の側端部２８ａが幅方向に離間する間隔である。一対のフランジ部２８の側端部２８ａが対向する領域に切欠部３４が形成される。

図４に示すように、一対のフランジ部２８の側端部２８ａが離間する間隔は、第１ネジ孔部３０ａと第２ネジ孔部３０ｂとが離間する間隔より狭い。これにより、フランジ部２８を第１ネジ孔部３０ａおよび第２ネジ孔部３０ｂの周囲に配置させ、平面部２２のネジ孔部３０の周囲の面剛性を高めることができる。また、一対のフランジ部２８を離間させて平面部２２の面剛性を適切に設定できる。

ネジによる締結時に、３点をネジ締めし、次の最後の箇所をネジで締結する場合に特に大きな応力が発生する。第１ネジ孔部３０ａの箇所を最後にネジで締結する場合、直線Ｌ３に示すような箇所で平面部２２を変形させ、ハブ１８の変形を抑えることができる。直線Ｌ３は第１ネジ孔部３０ａに隣接する第２ネジ孔部３０ｂおよび第３ネジ孔部３０ｃの間を通り、かつ、離間する側端部２８ａの間を通る。なお、ネジ締めの順序は予め定められていてよく、第１ネジ孔部３０ａまたは第２ネジ孔部３０ｂが最後にネジ締めされるよう定められてよい。

切欠部３４は、所定の第１ネジ孔部３０ａと、第１ネジ孔部３０ａに隣接する第２ネジ孔部３０ｂおよび第３ネジ孔部３０ｃとの間をそれぞれ通る直線Ｌ３の長手方向延長に形成される。これにより、第１ネジ孔部３０ａが最後にハブ１８に締結される際に平面部２２に加わる応力を、直線Ｌ３に沿って平面部２２を変形させることが可能であり、平面部２２の剛性を適度に設定することができる。

一対のフランジ部２８の側端部２８ａが離間する間隔が非常に狭い場合、切欠部３４が形成された部分の平面部２２に応力が集中する可能性がある。そこで、側端部２８ａが離間する間隔は、第１ネジ孔部３０ａおよび第２ネジ孔部３０ｂの間隔の３分の１以上に設定されてよい。これにより、一部に応力が集中しすぎることを抑えることができる。さらに側端部２８ａが離間する間隔は、第１ネジ孔部３０ａおよび第２ネジ孔部３０ｂの間隔の半分以上に設定されてよい。これにより、一部に応力が集中しすぎることをいっそう抑えることができる。

図５は、変形例のキャリアブラケット１２０の斜視図である。変形例のキャリアブラケット１２０は、図３に示すキャリアブラケット２０と、張り出し部３６が形成されている箇所が異なり、他の構成はキャリアブラケット２０と同様である。

図５に示すように、一対のフランジ部２８の側端部２８ａの間に張り出し部３６が形成され、張り出し部３６は平面部２２から延在して外向きに張り出している。張り出し部３６は、加工成形時に平面部２２の縁とキャリアブラケット２０の位置を保持するための保持部とをつなぐ、いわゆるつなぎ桟として機能する。加工成形が終了すると、保持部は切断される。張り出し部３６により、一対のブラケット部２４および一対のフランジ部２８が同時にプレス加工することができ、製造コストを抑えることができる。

以上、本発明を各実施形態をもとに説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素およびプロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、そのような変形例を述べる。

実施形態では、ベアリング１９を用いる構成を示したがこれに限られない。たとえばベアリング１９に代わって、スピンドル軸を用いてもよく、ハブ１８はスピンドル軸を回転可能に支持する。

１０ トーションビーム式サスペンション装置、 １２ トーションビーム、 １４ トレーリングアーム、 １６ スプリングシート、 １７ 速度センサ、 １８ ハブ、 １９ ベアリング、 １９ｅ 軸孔、 １９ａ ネジ受け部、 ２０ キャリアブラケット、 ２２ 平面部、 ２４ ブラケット部、 ２４ａ 接合部、 ２６ 斜面部、 ２８ フランジ部、 ２８，２８ａ 側端部、 ３０ ネジ孔部、 ３０ａ 第１ネジ孔部、 ３０ｂ 第２ネジ孔部、 ３０ｃ 第３ネジ孔部、 ３０ｄ 第４ネジ孔部、 ３２ ベアリング孔部、 ３４ 切欠部、 ３６ 張り出し部、 １２０ キャリアブラケット。

Claims (4)

1. トレーリングアームとハブを連結するためのキャリアブラケットを備えるサスペンション装置であって、
   前記キャリアブラケットは、
   前記ハブに締結するための複数のネジ孔部が形成される固定面部と、
   前記固定面部に対して立設し、前記トレーリングアームに接合される一対のブラケット部と、
   前記固定面部から立設し、一対の前記ブラケット部のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される一対のフランジ部と、を備えることを特徴とするサスペンション装置。
2. 一対の前記フランジ部の側端部が対向する領域は、複数の前記ネジ孔部のうち所定のネジ孔部と、前記所定のネジ孔部に隣接するネジ孔部との間をそれぞれ通る線の長手方向延長に形成されることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション装置。
3. 複数の前記ネジ孔部は、第１ネジ孔部と、前記第１ネジ孔部と幅方向に対向する位置に配置される第２ネジ孔部と、を含み、
   一対の前記フランジ部の側端部が離間する間隔は、前記第１ネジ孔部と前記第２ネジ孔部との間隔より狭いことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション装置。
4. トレーリングアームとハブを連結するためのキャリアブラケットであって、
   前記ハブに締結するための複数のネジ孔部が形成された固定面部と、
   前記固定面部に対して立設し、前記トレーリングアームに接合される一対のブラケット部と、
   前記固定面部から立設し、一対の前記ブラケット部のそれぞれの端部から互いに接近するように連設し、離間して形成される一対のフランジ部と、を備えることを特徴とするキャリアブラケット。

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