JP2016179757A - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

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純児 谷田
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Abstract

【課題】トーションビーム式サスペンションにおいて、走行安定性及び操縦安定性を向上させる。【解決手段】前部10aが車体に支持されるとともに後部10bにおいて車輪2を支持する左右一対のトレーリングアーム10,10と、トレーリングアーム10,10の各前後方向中間部10c,10cを、それぞれ第一ブッシュ12,12を介して連結するビーム20と、トレーリングアーム10に対し、車輪2のホイールセンタCよりも後方であってホイールセンタCを上下で挟んだ二箇所においてそれぞれ第二ブッシュ15,15を介して取り付けられるアブソーバ30と、を具備する。【選択図】図1

Description

本発明は、左右一対のトレーリングアームをビームで連結したトーションビーム式サスペンションに関する。
従来、左右一対のトレーリングアームと車幅方向に延設されたビーム(クロスビーム,トーションビーム)とを備えたトーションビーム式のサスペンションが知られている。このようなサスペンションとしては、例えばトレーリングアームとビームとを、ブッシュを介してボルト及びナットで結合したものや、溶接により固定したものがある(特許文献1,2参照)。トーションビーム式サスペンションは、他の方式(車軸懸架式,独立懸架式)のサスペンションと比較して部品点数が少ないため、コストが低いというメリットや、スペース効率が良いというメリットがある。
特開平06−239121号公報 特開2005−008123号公報
しかしながら、上記の特許文献2のように、トレーリングアームとビームとを溶接で接合した構造では、車両旋回時(ロール時)に車体に対するキャンバ変化(対ボディキャンバ変化)が小さくなるという特性がある。すなわち、この構造の場合、旋回時の対地キャンバ変化が大きくなり、タイヤの偏磨耗が発生しやすいという課題がある。一方で、上記の特許文献1のように、トレーリングアームとビームとをブッシュを介して接合した場合には、ブッシュによる緩衝効果によって対地キャンバ変化の増大を抑制しうる。
ところで、走行安定性や操縦安定性といった走行性能の向上のためには、対地キャンバ変化を小さくすることに加え、キャンバ剛性を確保することや、車輪に横力及び前後力が入力された場合に車輪をトーイン方向へコントロールすることが重要とされている。上記の特許文献1のように単にブッシュを介在させてトレーリングアームとビームとを接合しただけでは、キャンバ剛性の確保やトーイン方向へのコントロールは難しく、更なる改良が望まれる。
本件は、このような課題に鑑み案出されたもので、トーションビーム式サスペンションにおいて、走行安定性及び操縦安定性を向上させることを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。
(1)ここで開示するトーションビーム式サスペンションは、前部が車体に支持されるとともに後部において車輪を支持する左右一対のトレーリングアームと、前記トレーリングアームの各前後方向中間部を、それぞれ第一ブッシュを介して連結するビームと、前記トレーリングアームに対し、前記車輪のホイールセンタよりも後方であって前記ホイールセンタを上下で挟んだ二箇所においてそれぞれ第二ブッシュを介して取り付けられるアブソーバと、を具備する。
(2)前記トレーリングアームは、前記前部が第三ブッシュを介して前記車体に対して揺動可能に支持され、前記第三ブッシュは、他部よりも剛性の低い低剛性部が後方内側に向かう斜め方向に設定されることが好ましい。
(3)前記第三ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が上下方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、前記弾性部材を前記軸方向に貫通する二つのすぐり部と、を備え、前記二つのすぐり部が、前記内筒の軸中心を挟んで前記斜め方向に対向配置されることが好ましい。
(4)前記第三ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が前記斜め方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、を備えることが好ましい。
(5)前記第一ブッシュは、他部よりも剛性の高い高剛性部が前後方向に設定されることが好ましい。
(6)また、前記第一ブッシュは、他部よりも剛性の高い高剛性部が、上下方向の軸まわりの回転方向に設定されることが好ましい。
(7)前記第一ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が上下方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、前記弾性部材に設けられて前記内筒の軸中心を挟んで前後方向に対向配置された二つのプレート部と、を備えることが好ましい。
(8)前記第一ブッシュは、前記ビームに連結される内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が左右方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設される弾性部材と、を備えることが好ましい。この場合、前記内筒は、前記外筒の前記軸方向に延びて前記弾性部材と接する軸部と、前記軸部よりも車幅方向内側において前後方向に延設された筒状の筒部と、前記軸部から前記筒部に向かって拡開形成されて前記軸部と前記筒部とを繋ぐテーパ部とを一体で有し、前記外筒は、車幅方向内側の縁部が前記テーパ部に向かって屈曲形成されることが好ましい。
開示のトーションビーム式サスペンションによれば、左右のトレーリングアームの各前後方向中間部を、それぞれ第一ブッシュを介してビームで連結することで、車両旋回時の対地キャンバ変化を小さくすることができる。これにより、路面に対してタイヤの接地面が大きくとれることからグリップが高くなり、車両旋回時の走行安定性を向上させることができる。また、対地キャンバ変化を小さくできることから、タイヤの偏磨耗を防止することができる。
さらに、アブソーバをトレーリングアームに対して、ホイールセンタより後方であってホイールセンタを上下で挟んだ二箇所において第二ブッシュを介して取り付けることで、高いキャンバ剛性を確保することができる。すなわち、車両旋回時にタイヤ上部が外側へ倒れることを防ぎ、タイヤ接地面の横剛性を高めることができることから、操縦安定性を向上させることができる。
第一実施形態に係るトーションビーム式サスペンションを示す斜視図である。 図1のサスペンションの左側のトレーリングアーム周辺構成を示す平面図である。 (a)は図2の構成を示す背面図であり、(b)はアブソーバの取付構造を説明するための分解斜視図である。 図2のトレーリングアームに取り付けられる二つのブッシュの構成を示す平面図である。 図1のサスペンションを上から見た模式図であり、(a)は静止時、(b)は横力作用時、(c)は前後力作用時を示す。 第二実施形態に係るトーションビーム式サスペンションであり、(a)は図2に対応する平面図、(b)は図6(a)のA方向矢視図、(c)は図4に対応する図であって二つのブッシュの軸中心を通る平面で切断した断面図である。
図面を参照して、実施形態としてのトーションビーム式サスペンションについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。以下の説明では、車両の進行方向を前方,その逆を後方とし、前方を基準に左右を定めるとともに、重力の方向を下方,その逆を上方として説明する。さらに、左右方向(車幅方向ともいう)の中心側を内側,逆側を外側という。
[1.第一実施形態]
[1−1.構成]
本実施形態に係るトーションビーム式サスペンションは、車両のリア側に適用される。図1に示すように、トーションビーム式サスペンション1(以下、サスペンション1という)は、左右一対のトレーリングアーム10と、これらを連結するビーム20と、左右一対のアブソーバ30と、左右一対のスプリング(図示略)とを備える。なお、サスペンション1は、上面視において、車両の前後方向に伸びる左右方向中心線に対して線対称に設けられる。以下の説明では、車両左側の構成について詳述する。
図1及び図2に示すように、トレーリングアーム10は、その前部10aが後述のアームブッシュ11(第三ブッシュ)を介して図示しない車体に対して揺動可能に支持されるとともに、その後部10bにおいて車輪2を支持する。本実施形態のトレーリングアーム10は、前後方向に延設された平板状の部材であり、法線方向が上下方向となる姿勢で車体に取り付けられる。なお、トレーリングアーム10は、その周縁に下方へ突設されたフランジ10dを有する。
トレーリングアーム10は、上面視で前後方向中間部10c(以下、単に中間部10cという)から後方に向かって拡開して形成され、後部10bが前部10a及び中間部10cよりも車幅方向長さが長くなるように形成される。トレーリングアーム10の中間部10cには、ビーム20の端部20aが後述のビームブッシュ12(第一ブッシュ)を介して接続される。
ビーム20は、車幅方向に一直線状に延設されて左右のトレーリングアーム10の各中間部10cを連結する部材である。すなわち、本実施形態のサスペンション1は、いわゆるカップルドビーム式のサスペンションである。本実施形態のビーム20は、後側が開放された断面U字状に形成される。ビーム20は、両端部20aでは前側も開放されており、上面と下面とによってトレーリングアーム10を上下で挟み込んだ状態でトレーリングアーム10に接続される。
トレーリングアーム10の後部10bにおける外側の部分には、上下方向に延在する平板状のスピンドル支持プレート13が溶接により接合される。スピンドル支持プレート13は、上面視で内側が開放されたコ字状に屈曲形成され、対向する二面のうちの前側の前面部13aがトレーリングアーム10の上面に接合されるとともに、前面部13aに隣接する側面部13cがトレーリングアーム10の外周縁に沿って接合される。なお、トレーリングアーム10の後部10bにおける内側の上面には、スプリングが配置される受け部10eが設けられる。
スピンドル支持プレート13の側面部13cの外面には、車輪2を軸支するスピンドル14が外側に向かって突設される。このスピンドル14上に車輪2のホイールセンタC(図中の星印)が位置する。側面部13cは、トレーリングアーム10の後部10bの外周縁に沿って接合されることから、ホイールセンタCはトレーリングアーム10の外側に設けられる。スピンドル支持プレート13の前面部13aに対向する後面部13bは、トレーリングアーム10の後縁との間に隙間をあけて配置される。この後面部13bには、車体の上下変位を吸収するアブソーバ30がアブソーバブッシュ15(第二ブッシュ)を介して固定される。
図3(a)及び(b)に示すように、スピンドル支持プレート13の後面部13bは、後面視で上下方向に長い矩形状に形成され、その上部及び下部のそれぞれに固定された二つのアブソーバブッシュ15を有する。二つのアブソーバブッシュ15のうちの上側の一方は、スピンドル14よりも後方かつ上方に配置され、下側の他方はスピンドル14よりも後方かつ下方に配置される。二つのアブソーバブッシュ15は何れも、軸方向が前後方向となる姿勢でスピンドル支持プレート13に固定される。
アブソーバブッシュ15は、トレーリングアーム10とアブソーバ30との接合部のブッシュである。アブソーバブッシュ15は、円筒状の内筒15Aと、内筒15Aの径方向外側に設けられて後面部13bに圧入固定される円筒状の外筒15Bと、内筒15A及び外筒15Bの間に介設された弾性部材(図示略)とを有する。内筒15A及び外筒15Bは、何れも金属製で両端が開口したパイプであり、弾性部材によって互いの軸心が略一致するように設けられる。弾性部材は、弾性変形可能な素材(例えばゴムや樹脂)で成形された緩衝材である。
アブソーバ30の下部には、上下方向に延在する平板状のアブソーバ支持プレート31が溶接により接合される。アブソーバ支持プレート31は、上面視で外側が開放されたU字状に屈曲形成され、屈曲部分でアブソーバ30の下部を挟み込んで接合される。アブソーバ支持プレート31は、対向する二面のそれぞれの上端部及び下端部に穿設された貫通孔31hを有する。
アブソーバ支持プレート31は、対向する二つの貫通孔31hがアブソーバブッシュ15の内筒15Aの中心孔と連通するように、スピンドル支持プレート13の後面部13bを対向する二面で挟み込む。この状態でアブソーバブッシュ15の内筒15Aにボルト16Aが挿通され、このボルト16Aにナット16Bが締結されることで、アブソーバ支持プレート31がスピンドル支持プレート13に取り付けられる。つまり、アブソーバ30は、トレーリングアーム10に対して、ホイールセンタCよりも後方であってホイールセンタCを上下で挟んだ二箇所において、それぞれアブソーバブッシュ15を介して取り付けられる。
これにより、ホイールセンタCを通り前後方向に伸びる軸まわりの回転方向の剛性(いわゆるキャンバ剛性)が高められる。例えば、車両右旋回時に外輪となる左側の車輪2には、図3(a)中の矢印で示すように、タイヤの接地面に右向きの外力が入力されることから、ホイールセンタCを中心にタイヤの上部が外側へ倒れようとする。これに対し、上述のサスペンション1では、高いキャンバ剛性が確保されることから、タイヤ接地面の横剛性が高められ、操縦安定性が向上する。
次に、図4を用いて、アームブッシュ11及びビームブッシュ12の各構成について説明する。アームブッシュ11は、トレーリングアーム10と車体との接合部のブッシュであり、軸方向が上下方向となる姿勢でトレーリングアーム10の前部10aに固定される。アームブッシュ11は、他部よりも剛性の低い低剛性部を有するものである。低剛性部は、他の部位に比べてバネ定数が低く設定された部位である。アームブッシュ11の低剛性部は、後方内側に向かう斜め方向D1に設定されている。すなわち、アームブッシュ11は、斜め方向D1に対しては他の方向よりも変位しやすく設けられる。
本実施形態のアームブッシュ11は、車体に連結される円筒状の内筒11Aと、内筒11Aの径方向外側に設けられてトレーリングアーム10に圧入固定される円筒状の外筒11Bと、内筒11A及び外筒11Bの間に介設された弾性部材11Cと、弾性部材11Cに設けられた二つのすぐり部11Dとを有する。内筒11A及び外筒11Bは、何れも金属製で両端が開口したパイプであり、弾性部材11Cによって互いの軸心が略一致するように設けられる。弾性部材11Cは、弾性変形可能な素材(例えばゴムや樹脂)で成形された緩衝材である。二つのすぐり部11Dは、弾性部材11Cを軸方向(上下方向)に貫通して形成された空洞部であり、内筒11Aの軸中心を挟んで斜め方向D1に対向配置される。すなわち、本実施形態のアームブッシュ11は、二つのすぐり部11Dにより上記の低剛性部が形成される。
ビームブッシュ12は、トレーリングアーム10とビーム20との接合部のブッシュであり、軸方向が上下方向となる姿勢でトレーリングアーム10の中間部10cに固定される。ビームブッシュ12は、他部よりも剛性の高い高剛性部を有するものである。高剛性部は、他の部位に比べてバネ定数が高く設定された部位である。ビームブッシュ12の高剛性部は、前後方向D2と上下方向の軸まわりの回転方向D3とに設定されている。すなわち、ビームブッシュ12は、前後方向D2及び回転方向D3に対しては他の方向よりも変位しにくく設けられる。
本実施形態のビームブッシュ12は、ビーム20に連結される円筒状の内筒12Aと、内筒12Aの径方向外側に設けられてトレーリングアーム10に圧入固定される円筒状の外筒12Bと、内筒12A及び外筒12Bの間に介設された弾性部材12Cと、弾性部材12Cに設けられた二つのプレート部12Dとを有する。内筒12A,外筒12B及び弾性部材12Cは、アームブッシュ11のそれらと同様の構成を有する。二つのプレート部12Dは、弾性部材12Cの軸方向(上下方向)に亘って設けられた金属製の薄板であり、内筒12Aの軸中心を挟んで前後方向D2に対向配置される。すなわち、本実施形態のビームブッシュ12は、二つのプレート部12Dにより上記の高剛性部が形成される。トレーリングアーム10は、このビームブッシュ12を介してビーム20と接続されることで、車両旋回時の対地キャンバ変化が小さくなる。
[1−2.作用]
図5(a)〜(c)は、上述のサスペンション1を上から見た模式図であり、それぞれ静止時,横力作用時,前後力作用時の状態を示す。横力作用時とは、車両旋回時などで車輪2に対して左右方向の力(横力)が入力されたときを意味する。なお、図5(b)は右旋回時の状態を示す。前後力作用時とは、車両制動時やタイヤが段差等の突起を乗り越した場合に、車輪2に対して後向きの力(前後力)が入力されたときを意味する。車輪2に入力された横力,前後力は、ホイールセンタCを介してサスペンション1へと伝わる。
図5(a)に示すように、上述のサスペンション1は、左右のホイールセンタCの内側かつ前方において、各アームブッシュ11を介して左右のトレーリングアーム10が車体に支持され、左右のトレーリングアーム10の各中間部10cがビームブッシュ12を介して連結される。アームブッシュ11は、低剛性部が図中一点鎖線の矢印で示す斜め方向D1に設定されており、ビームブッシュ12は、高剛性部が図中破線矢印で示す前後方向D2及び回転方向D3に設定されている。
図5(b)中に白抜き矢印で示すように、車輪2に対して右向きの横力FTが入力されると、左右のアームブッシュ11には比較的大きな右向きの荷重が発生し、左右のビームブッシュ12にはこれよりも小さな右向きの荷重が発生する。また、左側のアームブッシュ11及びビームブッシュ12には後向きの荷重が発生し、右側のアームブッシュ11及びビームブッシュ12には前向きの荷重が発生する。さらに、左右のビームブッシュ12には、図中右回りのモーメントが発生する。
これらの荷重により、図中黒矢印で示すように、左側のアームブッシュ11は斜め方向D1に沿って後方内側に向かって変位し、右側のアームブッシュ11は斜め方向D1に沿って前方外側に向かって変位する。一方で、ビームブッシュ12は、前後方向D2及び回転方向D3の剛性が高いことから、前後方向の荷重とモーメントとによってはほとんど変位しない。また、ビームブッシュ12に発生する横向きの荷重は小さいことから、横方向へもほとんど変位しない。そのため、ビームブッシュ12はアームブッシュ11の変位量程度しか変位しない。
したがって、車輪2に対して横力(右向きの横力FT)が入力されると、図5(b)中に破線で示すようにサスペンション1が変位するため、旋回外輪である左側の車輪2のトーイン方向への動きが促進され、車両旋回時における走行安定性が向上する。
また、図5(c)中に白抜き矢印で示すように、車輪2に対して後向きの前後力FLが入力されると、左右のアームブッシュ11及びビームブッシュ12のそれぞれに、後向きの荷重が発生する。この荷重により、図中黒矢印で示すように、左右のアームブッシュ11は何れも斜め方向D1に沿って後方内側に向かって変位する。一方で、ビームブッシュ12は、前後方向D2の剛性が高いため、前後方向の荷重によってほとんど変位せず、ビームブッシュ12はアームブッシュ11の変位量程度しか変位しない。
したがって、車輪2に対して前後力(後向きの前後力FL)が入力されると、図5(c)中に破線で示すようにサスペンション1が変位するため、左右の車輪2のトーイン方向への動きが促進され、車両制動時や突起乗り越し時等における走行安定性が向上する。
[1−3.効果]
(1)上述のサスペンション1によれば、左右のトレーリングアーム10の各中間部10cがそれぞれビームブッシュ12を介してビーム20で連結されるため、車両旋回時の対地キャンバ変化を小さくすることができる。これにより、路面に対してタイヤの接地面が大きくとれることからグリップが高くなり、車両旋回時の走行安定性を向上させることができる。また、対地キャンバ変化を小さくできることから、タイヤの偏磨耗を防止することができる。
さらに、アブソーバ30がトレーリングアーム10に対して、ホイールセンタCよりも後方であってホイールセンタCを上下で挟んだ二箇所においてアブソーバブッシュ15を介して取り付けられるため、高いキャンバ剛性を確保することができる。すなわち、車両旋回時にタイヤ上部が外側へ倒れることを防ぎ、タイヤ接地面の横剛性を高めることができることから、操縦安定性を向上させることができる。
(2)上述のサスペンション1は、トレーリングアーム10の前部10aがアームブッシュ11を介して車体に揺動可能に支持される。このアームブッシュ11は、他部よりも剛性の低い低剛性部が後方内側に向かう斜め方向D1に設定されるため、横力作用時及び前後力作用時のトーアウト量を小さくすることができる。言い換えると、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができるため、走行安定性をより高めることができる。
(3)上述のサスペンション1では、二つのすぐり部11Dを設けることで、アームブッシュ11の低剛性部が斜め方向D1に設定されるため、簡素な構成で、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができる。
(4)また、上述のサスペンション1では、ビームブッシュ12の高剛性部が前後方向D2に設定されるため、タイヤ接地面の横剛性を高めることができるとともに、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができる。
(5)上述のサスペンション1では、ビームブッシュ12の高剛性部が回転方向D3にも設定されるため、タイヤ接地面の横剛性をさらに高めることができるとともに、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きをより促進することができる。
(6)上述のサスペンション1では、二つのプレート部12Dを設けることで、ビームブッシュ12の高剛性部が前後方向D2及び回転方向D3の二方向に設定されるため、簡素な構成で、タイヤ接地面の横剛性を高めることができるとともに、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができる。
[2.第二実施形態]
[2−1.構成]
次に、第二実施形態に係るサスペンション1′について、図6(a)〜(c)を用いて説明する。図6(a)は図2に対応する平面図、図6(b)は図6(a)のA方向矢視図、図6(c)は図4に対応する図であって二つのブッシュ51,60の各軸中心を通る平面で切断した断面図である。なお、図6(b)ではビーム20′を連結するためのボルト及びナットの図示を省略している。
本サスペンション1′は、左右一対のトレーリングアーム50の構成が第一実施形態のトレーリングアーム10と異なる。そのため、トレーリングアーム50に対して固定されるアブソーバ30の向きや、各ブッシュの軸方向が第一実施形態と異なるとともに、ビームブッシュ60(第一ブッシュ)の構成も第一実施形態と異なる。なお、本サスペンション1′も、上面視において左右方向中心線に対して線対称に設けられる。また、第一実施形態と同様の構成については、第一実施形態と同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
図6(a)〜(c)に示すように、本実施形態のトレーリングアーム50は、その前部50aがアームブッシュ51(第三ブッシュ)を介して車体に支持されるとともに、その後部50bにおいて車輪2を支持する。トレーリングアーム50は、前後方向に延設された平板状の部材であり、法線方向が左右方向となる姿勢で車体に取り付けられる。なお、トレーリングアーム50は、その周縁に内側へ突設されたフランジ50dを有する。
トレーリングアーム50の前部50aは、上面視で前方内側に向かって屈曲形成される。この前部50aには、アームブッシュ51がその軸方向を左右方向に向けた姿勢で固定される。本実施形態のアームブッシュ51も、他部よりも剛性の低い低剛性部を有するものであり、この低剛性部が上記と同じ斜め方向D1に設定されている。アームブッシュ51は、車体に連結される円筒状の内筒51Aと、内筒51Aの径方向外側に設けられてトレーリングアーム50に圧入固定される円筒状の外筒51Bと、内筒51A及び外筒51Bの間に介設された弾性部材51Cとを有する。内筒51A,外筒51B及び弾性部材51Cは第一実施形態のそれらと同様である。
本実施形態のアームブッシュ51は、外筒51Bの軸方向が斜め方向D1となる姿勢でトレーリングアーム50に固定される。ブッシュは、その軸方向が低剛性部(低剛性方向)となるため、軸方向を斜め方向D1に設定することで、アームブッシュ51の斜め方向D1のバネ定数を他の方向(斜め方向D1以外の方向)のバネ定数よりも低くすることができる。つまり、本トレーリングアーム50は、アームブッシュ51を介することで、車体に対して揺動可能に支持されるとともに、斜め方向D1に対しては他の方向よりも変位しやすく設けられる。
トレーリングアーム50の中間部50cには、ビーム20′の端部20a′がビームブッシュ60を介して接続される。なお、本実施形態のビーム20′は、下側が開放された断面U字状に形成され、その両端部20a′における対向する二面には、それぞれ貫通孔20hが穿設される。トレーリングアーム50の中間部50cには、ビームブッシュ60が外筒62の軸方向を左右方向に向けた姿勢で固定される。
本実施形態のビームブッシュ60も、他部よりも剛性の高い高剛性部を有するものであり、この高剛性部が上記と同じ前後方向D2及び回転方向D3に設定されている。ビームブッシュ60は、ビーム20′に連結される内筒61と、内筒61の径方向外側に設けられてトレーリングアーム50に圧入固定される円筒状の外筒62と、内筒61及び外筒62の間に介設された弾性部材63とを有する。
内筒61は、外筒62の軸方向に延設されて弾性部材63と接する軸部61aと、軸部61aよりも車幅方向内側において前後方向に延設された筒状の筒部61bと、軸部61aから筒部61bに向かって拡開形成されて軸部61aと筒部61bとを繋ぐテーパ部61cとを一体で有する。軸部61aは、円柱状の部位であり、その軸方向が左右方向となる姿勢で配置される。一方、筒部61bは、内部で前後方向に貫通した孔部を有し、その軸方向が前後方向となる姿勢で配置される。この筒部61bの両端には、ビーム20′の対向する二面が当接され、筒部61bと貫通孔20hとにボルトが挿通されてナットが締結される。テーパ部61cは、上面視で等脚台形状をなし、車幅方向内側に行くほど前後方向長さが長く形成される。
外筒62は、車幅方向内側の縁部62aがテーパ部61cに向かって屈曲形成されるとともに、テーパ部61cとの間に隙間を有する。また、弾性部材63は、第一実施形態と同様の緩衝材であり、内筒61の筒部61aに外嵌され、外筒62の縁部62aとテーパ部61cとの間の隙間を埋める。これらのような構成によって、本実施形態のビームブッシュ60は、ビームブッシュ60の前後方向D2及び回転方向D3の各バネ定数が他の方向(前後方向D2及び回転方向D3以外の方向)のバネ定数よりも高く設定されている。
トレーリングアーム50の後部50bにおける外側を向いた面には、スピンドル支持プレート53が溶接により接合される。本実施形態のスピンドル支持プレート53は、トレーリングアーム50の外面と平行に配置される側面部53cと、この側面部53cからトレーリングアーム50の外面に向かって垂設された四つの面部とを有し、上面視で略箱型に屈曲形成される。スピンドル支持プレート53の側面部53cの外面には、車輪2を軸支するスピンドル14が外側に向かって突設される。これにより、ホイールセンタCは第一実施形態と同様、トレーリングアーム50の外側に設けられる。なお、トレーリングアーム50の後部50bにおける内側部分には、スプリングが配置される受け部50eが設けられる。
トレーリングアーム50の後端部50fは、側面視で上下方向に長い矩形状に形成され、その上部及び下部のそれぞれに固定された二つのアブソーバブッシュ55(第二ブッシュ)を有する。二つのアブソーバブッシュ55のうちの上側の一方は、スピンドル14よりも後方かつ上方に配置され、下側の他方はスピンドル14よりも後方かつ下方に配置される。二つのアブソーバブッシュ55は何れも、軸方向が左右方向となる姿勢でトレーリングアーム50に固定される。なお、アブソーバブッシュ55は、上述のアブソーバブッシュ15と同様の構成を有する。
アブソーバ30の下部には、上述のアブソーバ支持プレート31が溶接により接合されている。アブソーバ支持プレート31は、対向する二つの貫通孔31hがアブソーバブッシュ55の内筒の中心孔と連通するように、トレーリングアーム50の後端部50fを対向する二面で挟み込む。この状態で、アブソーバブッシュ55の内筒に図示しないボルトが挿通されるとともにナットが締結されることで、アブソーバ支持プレート31がトレーリングアーム50に取り付けられる。つまり、本実施形態のサスペンション1′においても、アブソーバ30は、トレーリングアーム50に対して、ホイールセンタCよりも後方であってホイールセンタCを上下で挟んだ二箇所において、それぞれアブソーバブッシュ55を介して取り付けられる。
[2−2.作用,効果]
本実施形態のサスペンション1′では、アームブッシュ51が、外筒51Bの軸方向を斜め方向D1に向けた姿勢でトレーリングアーム50に固定されることにより、アームブッシュ51の低剛性部が斜め方向D1に設定される。このため、簡素な構成で、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができる。
また、本実施形態のサスペンション1′では、ビームブッシュ60の構成を工夫することで、ビームブッシュ60の高剛性部が前後方向D2及び回転方向D3の二方向に設定されるため、タイヤ接地面の横剛性を高めることができるとともに、横力作用時及び前後力作用時におけるトーイン方向への動きを促進することができる。
なお、第一実施形態と同様の構成からは、同様の作用効果を得ることができる。
[3.その他]
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
上述の第一実施形態では、アームブッシュ11の低剛性部が二つのすぐり部11Dで形成されて、ビームブッシュ12の高剛性部が二つのプレート部12Dで形成されている場合を例示したが、低剛性部は他部よりも剛性が低く、高剛性部は他部よりも剛性が高く形成されていればよく、それぞれ上記の構成に限られない。
例えば、アームブッシュ11の弾性部材11Cに、上記のビームブッシュ12が有するプレート部12Dに相当するプレート部を設けて、相対的に低剛性部を形成してもよい。すなわち、二つの金属製の薄板(プレート部)を、アームブッシュ11の弾性部材11Cの軸方向(上下方向)に亘って、内筒11Aの軸中心を挟んで上記の斜め方向D1と直交する方向に対向配置することで、相対的に剛性の低い部位(低剛性部)を斜め方向D1に設定してもよい。この場合、上記のすぐり部11Dは省略可能であるが、すぐり部11Dと併用してもよい。
同様に、ビームブッシュ12の弾性部材12Cに、上記のアームブッシュ11が有するすぐり部11Dに相当するすぐり部を設けて、相対的に高剛性部を形成してもよい。すなわち、二つのすぐり部を内筒12Aの軸中心を挟んで、ビームブッシュ12の弾性部材12Cにおける前後方向D2以外の方向(例えば前後方向D2と直交する方向)に対向配置することで、相対的に剛性の高い部位(高剛性部)を前後方向D2に設定してもよい。この場合、上記のプレート部12Dは省略可能であるが、プレート部12Dと併用することで、高剛性部を回転方向D3にも設定することができる。なお、プレート部12Dを設けず、ビームブッシュ12の外形を円形以外の形状にして、高剛性部を回転方向D3に設定してもよい(回転方向D3へ変位しないようにしてもよい)。つまり、ビームブッシュ12の内筒12A及び外筒12Bは円筒状に限られない。同様に、アームブッシュ11の内筒11A及び外筒11Bも円筒状に限られない。
上述の各実施形態では、ビームブッシュ12,60が高剛性部を有し、この高剛性部が前後方向D2及び回転方向D3に設定されているものを例示したが、高剛性部が何れか一方の方向にのみ設定されていてもよい。あるいは、高剛性部を有していないビームブッシュを介してトレーリングアーム10,50とビーム20,20′とが連結されていてもよい。また、アームブッシュ11,51が低剛性部を有していないものであってもよい。これらの場合であっても、車両旋回時の対地キャンバ変化を小さくできるともにキャンバ剛性を確保することができる。
なお、サスペンション1,1′の具体的な形状は上記のものに限られない。例えば、トレーリングアーム10が前後方向に一様な車幅方向長さを有していてもよいし、フランジ10dがないものであってもよい。また、ビーム20,20′の具体的な形状(例えば断面形状)は、上記のものに限定されない。
1,1′ サスペンション(トーションビーム式サスペンション)
2 車輪
10,50 トレーリングアーム
10a,50a 前部
10b,50b 後部
10c,50c 中間部
11,51 アームブッシュ(第三ブッシュ)
11A,51A 内筒
11B,51B 外筒
11C,51C 弾性部材
11D すぐり部
12,60 ビームブッシュ(第一ブッシュ)
12A,61 内筒
61a 軸部
61b 筒部
61c テーパ部
12B,62 外筒
12C,63 弾性部材
12D プレート部
15,55 アブソーバブッシュ(第二ブッシュ)
20,20′ ビーム
30 アブソーバ
C ホイールセンタ
1 斜め方向
2 前後方向
3 上下方向の軸まわりの回転方向

Claims (8)

  1. 前部が車体に支持されるとともに後部において車輪を支持する左右一対のトレーリングアームと、
    前記トレーリングアームの各前後方向中間部を、それぞれ第一ブッシュを介して連結するビームと、
    前記トレーリングアームに対し、前記車輪のホイールセンタよりも後方であって前記ホイールセンタを上下で挟んだ二箇所においてそれぞれ第二ブッシュを介して取り付けられるアブソーバと、を具備する
    ことを特徴とする、トーションビーム式サスペンション。
  2. 前記トレーリングアームは、前記前部が第三ブッシュを介して前記車体に対して揺動可能に支持され、
    前記第三ブッシュは、他部よりも剛性の低い低剛性部が後方内側に向かう斜め方向に設定される
    ことを特徴とする、請求項1記載のトーションビーム式サスペンション。
  3. 前記第三ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が上下方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、前記弾性部材を前記軸方向に貫通する二つのすぐり部と、を備え、
    前記二つのすぐり部が、前記内筒の軸中心を挟んで前記斜め方向に対向配置される
    ことを特徴とする、請求項2記載のトーションビーム式サスペンション。
  4. 前記第三ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が前記斜め方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、を備える
    ことを特徴とする、請求項2記載のトーションビーム式サスペンション。
  5. 前記第一ブッシュは、他部よりも剛性の高い高剛性部が前後方向に設定される
    ことを特徴とする、請求項2〜4の何れか1項に記載のトーションビーム式サスペンション。
  6. 前記第一ブッシュは、他部よりも剛性の高い高剛性部が、上下方向の軸まわりの回転方向に設定される
    ことを特徴とする、請求項2〜5の何れか1項に記載のトーションビーム式サスペンション。
  7. 前記第一ブッシュは、筒状の内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が上下方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設された弾性部材と、前記弾性部材に設けられて前記内筒の軸中心を挟んで前後方向に対向配置された二つのプレート部と、を備える
    ことを特徴とする、請求項5又は6記載のトーションビーム式サスペンション。
  8. 前記第一ブッシュは、前記ビームに連結される内筒と、前記内筒の径方向外側に設けられて軸方向が左右方向となる姿勢で前記トレーリングアームに固定される外筒と、前記内筒及び前記外筒の間に介設される弾性部材と、を備え、
    前記内筒は、前記外筒の前記軸方向に延びて前記弾性部材と接する軸部と、前記軸部よりも車幅方向内側において前後方向に延設された筒状の筒部と、前記軸部から前記筒部に向かって拡開形成されて前記軸部と前記筒部とを繋ぐテーパ部とを一体で有し、
    前記外筒は、車幅方向内側の縁部が前記テーパ部に向かって屈曲形成される
    ことを特徴とする、請求項5又は6記載のトーションビーム式サスペンション。
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