JP3144207B2 - トーションビーム式リヤサスペンション - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のリヤ
サスペンションに係り、更に詳細にはトーションビーム
式のリヤサスペンションに係る。

【０００２】

【従来の技術】トーションビーム式リヤサスペンション
の一つとして、例えば実公平１−４４８２９号公報に記
載されている如く、車輌横方向に互いに隔置され前端の
枢支部にてゴムブッシュを介して車体に枢支され後端に
て車輪を回転可能に支持する一対のトレーリングアーム
と、車輌横方向に延在し両端にて一対のトレーリングア
ームの前端と後端との間の中間部に剛固に連結固定され
たトーションビーム（ツイストビーム）とを有する中間
型のトーションビーム式リヤサスペンションは従来より
よく知られており、主として小型車に採用されている。

【０００３】かかる中間型のトーションビーム式リヤサ
スペンションによれば、他の型式のサスペンションに比
して部品点数が遥かに少なくてよいので、自動車の組立
ラインに於て能率よく車体に組付けることができると共
に、省スペース化及び軽量化を図ることができる。また
トーションビームはトレーリングアームと共働して効果
的なスタビライザとしての機能を果たすので、高いロー
ル剛性を確保することができ、またトーションビームを
適宜に設定することによりトランピング時のキャンバ角
変化を適正に制御することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし中間型のトーシ
ョンビーム式リヤサスペンションに於ては、左右の車輪
が逆相にてバウンド、リバウンドし一対のトレーリング
アーム及びトーションビームがスタビライザとして機能
する場合には、トーションビームの捩れ反力に起因して
トレーリングアームの前端には比較的高い上下方向の力
が作用するので、車輌の振動騒音（これ以降「ＮＶＨ」
という）を向上させるべくトレーリングアーム前端の枢
支部のゴムブッシュのばね定数、特に上下方向のばね定
数を低く設定すると、ゴムブッシュが上下方向に比較的
大きく弾性変形し、そのため車輌のロール剛性が低下す
る。逆に車輌の良好なロール剛性を確保すべくゴムブッ
シュの上下方向のばね定数を比較的高く設定すると、車
輌のＮＶＨが悪化するという問題がある。

【０００５】本発明は、従来のトーションビーム式リヤ
サスペンションに於ける上述の如き課題に鑑みてなされ
たものであり、本発明の目的は、上述の如き課題を解決
すべく、トレーリングアームの枢支部の車輌前方側及び
後方側の両方にトーションビームを設けることによって
枢支部に作用する上下方向の力を低減することにより、
ロール剛性を低下させることなく枢支部のゴムブッシュ
のばね定数を低く設定することを可能にし、これにより
車輌の良好な操縦安定性を確保しつつ従来に比してＮＶ
Ｈを向上させることができるよう改良されたトーション
ビーム式リヤサスペンションを提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、車輌横方向に互いに隔置され前端と後端と
の間の枢支部にて車体に枢支され前記後端にて車輪を回
転可能に支持する一対のトレーリングアームと、実質的
に車輌横方向に延在し両端にて前記一対のトレーリング
アームの前記枢支部より車輌前方側の部分に連結固定さ
れた前側トーションビームと、実質的に車輌横方向に延
在し両端にて前記一対のトレーリングアームの前記枢支
部より車輌後方側の部分に連結固定された後側トーショ
ンビームとを有し、サスペンション全体の捩れ中心が前
記二つの枢支部を結ぶ直線近傍に位置するトーションビ
ーム式リヤサスペンションによって達成され、前述の課
題が解決される。

【０００７】

【作用】上述の如き構成によれば、前側及び後側トーシ
ョンビームはそれぞれ一対のトレーリングアームの枢軸
線に対し車輌前方側及び後方側に位置し、サスペンショ
ン全体としての捩れ中心は前側トーションビームと後側
トーションビームとの間であって二つの枢支部を結ぶ直
線近傍に位置するので、従来の中間型のトーションビー
ム式リヤサスペンションの場合に比して、サスペンショ
ン全体の捩れ中心と一対のトレーリングアームの枢軸線
との間の距離が小さくなり、左右の車輪が逆相にてバウ
ンド、リバウンドする場合にトレーリングアームの枢支
部に作用する上下方向の力が減少し、これによりロール
剛性を低下させることなく枢支部のゴムブッシュのばね
定数を低減することが可能になる。

【０００８】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実
施例について詳細に説明する。

【０００９】

【実施例】図１は本発明によるトーションビーム式リヤ
サスペンションの第一の実施例を斜め後方より見た斜視
図、図２は図１に示された第一の実施例をスケルトン図
として示す平面図、図３は左右の車輪が互いに逆相にて
バウンド、リバウンドする場合に於ける第一の実施例の
作動をスケルトン図として示す解図的斜視図である。尚
これらの図に於ては簡略化の目的でショックアブソーバ
及びサスペンションスプリングは省略されている。

【００１０】これらの図に於て、符号１０Ｌ及び１０Ｒ
は車輌横方向に互いに隔置され実質的に車輌前後方向に
延在する左右一対のトレーリングアームを示しており、
トレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒはそれぞれ前端と
後端との間に枢支部としてのジョイント１２Ｌ及び１２
Ｒを有している。ジョイント１２Ｌ及び１２Ｒはそれぞ
れ車輌横方向に水平に延在する同軸の枢軸線１４Ｌ及び
１４Ｒに沿って延在し内部にゴムブッシュ１６Ｌ及び１
６Ｒを含む円筒形のジョイントであり、トレーリングア
ームはジョイント１２Ｌ及び１２Ｒにより枢軸線１４Ｌ
及び１４Ｒの周りに枢動可能に図には示されていない車
体より枢支されている。またトレーリングアーム１０Ｌ
及び１０Ｒはそれぞれ後端にて車輪１８Ｌ及び１８Ｒを
軸線２０Ｌ及び２０Ｒの周りに回転可能に支持してい
る。

【００１１】更にトレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒ
の前端には実質的に車輌横方向に延在する前側トーショ
ンビーム２２の両端が剛固に連結固定されており、また
トレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒのジョイント１２
Ｌ及び１２Ｒと後端との間の部分には実質的に車輌横方
向に延在する後側トーションビーム２４の両端が剛固に
連結固定されている。図示の第一の実施例に於ては、前
側トーションビーム２２及び後側トーションビーム２４
は実質的に同一の寸法及び捩れ剛性を有する中空パイプ
の形態をなしており、トレーリングアームに対するトー
ションビームの四つの連結部の中心を対角線状に結ぶ直
線２６及び２８は枢軸線１４Ｌ及び１４Ｒと車輌の中心
平面３０との交点Ｏと実質的に同一の交点Ｐ（サスペン
ション全体の捩れ中心）にて互いに交差している。

【００１２】尚図には示されていないが、トレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒの後端近傍に固定されたロアス
プリングシートと車体に固定されたアッパスプリングシ
ートとの間にはサスペンションスプリングとしての圧縮
コイルスプリングが弾装されており、またトレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒの後端部と車体に固定されたア
ッパマウントとの間にはショックアブソーバが配設され
ている。

【００１３】上述の如く構成された第一の実施例に於
て、車輪１８Ｌ及び１８Ｒが互いに逆相にてバウンド、
リバウンドする場合には、左側の車輪１８Ｌは直線２６
を仮想の揺動軸線として揺動し、右側の車輪１８Ｒは直
線２８を仮想の揺動軸線として揺動する。上述の如く、
直線２６及び２８は枢軸線１４Ｌ及び１４Ｒと車輌の中
心平面３０との交点Ｏと実質的に同一の交点Ｐにて互い
に交差しているので、図３に示されている如く、トレー
リングアーム１０Ｌ及び１０Ｒの枢軸線１４Ｌ及び１４
Ｒに対応する部分、即ちジョイント１２Ｌ及び１２Ｒに
は実質的に上下方向の力が作用せず、従ってゴムブッシ
ュ１６Ｌ及び１６Ｒにも実質的に上下方向の力は作用し
ない。

【００１４】これに対し従来の中間型のトーションビー
ム式リヤサスペンションに於ては、図９に示されている
如く、車輪１８Ｌ及び１８Ｒが互いに逆相にてバウン
ド、リバウンドすると、左側の車輪１８Ｌはジョイント
１２Ｌの中心とトーションビーム３０の中央とを結ぶ直
線を仮想の揺動軸線として揺動し、右側の車輪１８Ｒは
ジョイント１２Ｒの中心とトーションビーム３０の中央
とを結ぶ直線を仮想の揺動軸線として揺動し、トーショ
ンビーム３０の捩れ反力に起因してトレーリングアーム
１０Ｌ及び１０Ｒの前端のジョイント１２Ｌ及び１２Ｒ
には比較的高い上下方向の力が作用し、従ってゴムブッ
シュ１６Ｌ及び１６Ｒにも比較的高い上下方向の力が作
用する。

【００１５】尚車輪１８Ｌ及び１８Ｒが互いに同相にて
バウンド、リバウンドする場合には、第一の実施例及び
従来の中間型のトーションビーム式リヤサスペンション
の何れに於ても、トレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒ
は枢軸線１４の周りに互いに同相にて枢動するので、前
側トーションビーム２２、後側トーションビーム２４、
トーションビーム３０の何れも捩られず、従ってこの場
合にもジョイント１２Ｌ及び１２Ｒには実質的に上下方
向の力は作用しない。

【００１６】図４は本発明によるトーションビーム式リ
ヤサスペンションの第二の実施例を斜め後方より見た斜
視図、図５は図４に示された第二の実施例をスケルトン
図として示す平面図である。尚これらの図に於てもショ
ックアブソーバ及びサスペンションスプリングは省略さ
れており、また図１乃至図３に示された部分に対応する
部分にはこれらの図に於て付された符号と同一の符号が
付されている。

【００１７】この第二の実施例に於ては、トレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒのジョイント１２Ｌ及び１２Ｒ
よりも車輌前方側の部分はそれらの前端の間の距離がジ
ョイントより車輌後方の部分の間の距離よりも小さくな
るよう湾曲しており、これにより前側トーションビーム
２２の長さは後側トーションビーム２４の長さよりも短
く設定されている。またこの実施例に於けるトーション
ビーム２２及び２４は、車輌後方へ向けて開いた断面Ｕ
形をなすビームであり、互いに実質的に同一の捩れ剛性
を有している。

【００１８】従ってこの実施例によれば、図５に示され
ている如く、直線２６及び２８の車輌横方向に対する傾
斜角は上述の第一の実施例の場合よりも大きく、直線２
６及び２８の交点Ｐは交点Ｏよりも車輌前方側に位置す
るが、この実施例に於ける交点Ｐと交点Ｏとの間の距離
は従来の中間型のトーションビーム式リヤサスペンショ
ンに於けるこれらの交点の間の距離よりも小さく、従っ
てこの実施例に於ても車輪１８Ｌ及び１８Ｒが互いに逆
相にてバウンド、リバウンドする場合にジョイント１２
Ｌ及び１２Ｒに作用する上下方向の力は小さく、これに
よりゴムブッシュ１６Ｌ及び１６Ｒに作用する上下方向
の力も従来のサスペンションの場合よりも小さい。

【００１９】またこの実施例によれば、上述の如く直線
２６及び２８の車輌横方向に対する傾斜角は上述の第一
の実施例の場合よりも大きいので、それぞれ車輪１８Ｌ
及び１８Ｒの最前部Ｗf と直線２６及び２８との間の距
離をＬf とし、車輪１８Ｌ及び１８Ｒの最後部Ｗr と直
線２６及び２８との間の距離をＬr とすると、距離Ｌf
と距離Ｌr との差が第一の実施例の場合よりも小さくな
り、従ってこの実施例に於ては左右の車輪が互いに逆相
にてバウンド、リバウンドする場合に於けるトー変化が
第一の実施例の場合よりも小さくなる。

【００２０】図６は本発明によるトーションビーム式リ
ヤサスペンションの第三の実施例を斜め後方より見た斜
視図、図７は図６に示された第三の実施例をスケルトン
図として示す平面図である。尚これらの図に於てもショ
ックアブソーバ及びサスペンションスプリングは省略さ
れており、また図１乃至図３に示された部分に対応する
部分にはこれらの図に於て付された符号と同一の符号が
付されている。

【００２１】この第三の実施例に於ては、トレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒのジョイント１２Ｌ及び１２Ｒ
と後端との間の部分はそれらの間の距離がジョイントよ
り車輌前方の部分の間の距離よりも小さくなるよう湾曲
しており、これにより後側トーションビーム２４の長さ
は前側トーションビーム２２の長さよりも短く設定され
ている。またこの実施例に於けるトーションビーム２２
及び２４も、車輌後方へ向けて開いた断面Ｕ形をなすビ
ームであり、互いに実質的に同一の捩れ剛性を有してい
る。

【００２２】従ってこの実施例の場合にも、図７に示さ
れている如く、直線２６及び２８の車輌横方向に対する
傾斜角は上述の第一の実施例の場合よりも大きく、直線
２６及び２８の交点Ｐは交点Ｏよりも車輌後方側に位置
するが、この実施例に於ける交点Ｐと交点Ｏとの間の距
離も従来の中間型のトーションビーム式リヤサスペンシ
ョンに於けるこれらの交点の間の距離よりも小さく、従
ってこの実施例に於ても車輪１８Ｌ及び１８Ｒが互いに
逆相にてバウンド、リバウンドする場合にジョイント１
２Ｌ及び１２Ｒに作用する上下方向の力は小さく、これ
によりゴムブッシュ１６Ｌ及び１６Ｒに作用する上下方
向の力も従来のサスペンションの場合よりも小さい。

【００２３】またこの実施例の場合にも、上述の如く直
線２６及び２８の車輌横方向に対する傾斜角は上述の第
一の実施例の場合よりも大きく、それぞれ車輪１８Ｌ及
び１８Ｒの最前部Ｗf と直線２６及び２８との間の距離
Ｌf 及び車輪１８Ｌ及び１８Ｒの最後部Ｗr と直線２６
及び２８との間の距離Ｌr の両者の差が第一の実施例の
場合よりも小さいので、この実施例に於ても第二の実施
例の場合と同様左右の車輪が互いに逆相にてバウンド、
リバウンドする場合に於けるトー変化が第一の実施例の
場合よりも小さくなる。

【００２４】図８は本発明によるトーションビーム式リ
ヤサスペンションの第四の実施例を斜め後方より見た斜
視図である。尚図８に於てもショックアブソーバ及びサ
スペンションスプリングは省略されており、また図１乃
至図３に示された部分に対応する部分にはこれらの図に
於て付された符号と同一の符号が付されている。

【００２５】この第四の実施例に於ては、トレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒのゴムブッシュ１２Ｌ及び１２
Ｒよりも車輌前方側の部分は車輌後方側の部分に対し下
方へ屈曲された状態にて延在している。また直線２６及
び２８の交点Ｐはそれらの直線により郭定される平面に
垂直な方向に見てジョイント１２Ｌ及び１２Ｒの枢軸線
１４Ｌ及び１４Ｒ上に位置している。

【００２６】従ってこの実施例によれば、上述の第一の
実施例の場合と同様ジョイント１２Ｌ及び１２Ｒには実
質的に上下方向の力が作用せず、ゴムブッシュ１６Ｌ及
び１６Ｒにも実質的に上下方向の力は作用しない。また
この実施例によれば、トレーリングアーム１０Ｌ及び１
０Ｒの前方部分は下方へ屈曲されているので、車輪２０
Ｌ及び２０Ｒがバウンド、リバウンドすることに伴ない
トレーリングアームが枢軸線１４Ｌ及び１４Ｒの周りに
枢動する場合に、トレーリングアームの前方部分及び前
側トーションビーム２２が車体等と干渉する虞れが低減
され、これにより他の実施例の場合に比して車室内空間
を増大したり艤装部品等の配置の自由度を増大させるこ
とができる。

【００２７】かくして上述の各実施例によれば、車輪１
８Ｌ及び１８Ｒが互いに逆相にてバウンド、リバウンド
する場合にも、ゴムブッシュ１６Ｌ及び１６Ｒには実質
的に上下方向の力は作用せず、ゴムブッシュは実質的に
上下方向に弾性変形しないので、車輌の良好なロール剛
性を低下させることなくゴムブッシュのばね定数、特に
上下方向のばね定数を低く設定することができ、これに
より車輌の良好な操縦安定性を確保しつつ車輌の乗り心
地性を向上させることができる。

【００２８】尚ゴムブッシュの上下方向のばね定数のみ
を低下させることは、例えばゴムブッシュ１６Ｌ及び１
６Ｒの軸線１４Ｌ及び１４Ｒに対し上下の部分に俗に
「すぐり」と呼ばれる空洞部を形成したり、ゴムブッシ
ュ１６Ｌ及び１６Ｒを従来よりも弾性係数の低い材料に
て形成し且軸線１４Ｌ及び１４Ｒに対し車輌前後方向の
部分に俗に「インタリング」と呼ばれる補強板を埋設す
ることにより達成されてよい。かくしてゴムブッュの上
下方向のばね定数のみを低下させれば、ゴムブッシュの
ばね定数不足に起因する横剛性やトー角剛性の低下を回
避しつつ車輌の乗り心地性を向上させることができる。

【００２９】また図９に示された従来の中間型トーショ
ンビーム式リヤサスペンションに於ては、車輪に横力が
作用するとトレーリングアームとトーションビームとの
なす角度が変化するため、車輌の横トー角剛性を確保す
るためには、トレーリングアームに対するトーションビ
ームの連結部が強固なガゼットにより補強されなければ
ならず、重量増大やコストアップの問題が避けられな
い。

【００３０】これに対し上述の各実施例に於ては、車輪
に作用する横力は前側トーションビーム２２及び後側ト
ーションビーム２４の両者によって担持されるので、ト
レーリングアーム及び二つのトーションビームとの間の
角度変化に対する剛性が低くてもよく、従ってトレーリ
ングアームに対する前側及び後側トーションビームの連
結部が強固なガセットによって補強されなくても良好な
トー角剛性を確保することができる。

【００３１】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明は上述の実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３２】例えばトレーリングアーム１０Ｌ及び１０
Ｒのブッシュ１２Ｌ及び１２Ｒよりも前方側の部分は、
第二の実施例に於てはインボード方向へ屈曲され、第四
の実施例に於ては下方へ屈曲されているが、前記前方側
の部分はインボード方向へ屈曲されると共に下方へ屈曲
されていてもよく、この場合には第二及び第四の実施例
の両者の作用効果が得られる。同様に第三の実施例に於
けるトレーリングアームのブッシュよりも前方側の部分
が下方へ屈曲されていてもよく、この場合には第三及び
第四の実施例の両者の作用効果が得られる。

【００３３】また上述の第一及び第四の実施例に於ける
前側及び後側トーションビームは中空パイプにて形成さ
れ、第二及び第三の実施例に於ける前側及び後側トーシ
ョンビームは断面Ｕ形の部材にて形成されているが、ト
ーションビームの断面形状はこれら以外の任意の形状で
あってよく、特に第四の実施例の如くトレーリングアー
ムのブッシュよりも前方側の部分が下方へ屈曲される場
合には、前側及び後側のトーションビームが下方へ向け
て開いた断面Ｕ形の部材にて形成され、これによりサス
ペンション全体の捩れ中心が直線２６及び２８の交点Ｐ
よりも上方に位置し、これによりサスペンション全体の
捩れ中心が第四の実施例の場合よりも枢軸線１４Ｌ及び
１４Ｒに近付けられてもよい。

【００３４】更に上述の各実施例に於ては、前側トーシ
ョンビーム２２及び後側トーションビーム２４は互いに
実質的に同一の捩れ剛性を有しているが、これらの捩れ
剛性は互いに異なっていてもよく、二つのトーションビ
ームの長さの関係及び捩れ剛性の関係の両者により、左
右の車輪の揺動軸線としての直線２６及び２８の位置、
従ってそれらの交点Ｐの位置が所望の位置に設定されて
もよい。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、従来の中間型のトーションビーム式リヤサ
スペンションの場合に比して、サスペンション全体の捩
れ中心と一対のトレーリングアームの枢軸線との間の距
離が小さくなり、左右の車輪が逆相にてバウンド、リバ
ウンドする場合にトレーリングアームの枢支部に作用す
る上下方向の力が減少し、これにより枢支部に組込まれ
るゴムブッシュの弾性変形量が減少するので、ロール剛
性を低下させることなくゴムブッシュのばね定数、特に
上下方向のばね定数を低く設定することができ、これに
より車輌の良好な操縦安定性を確保しつつ従来に比して
ＮＶＨを向上させることができる。

【００３６】また本発明によれば、従来の中間型のトー
ションビーム式リヤサスペンションの場合に比して、各
トーションビームの捩れ剛性は低くてよく、従って各ト
ーションビームは従来に比して軽量のものであってよ
く、また車輪に作用する横力は前側トーションビーム及
び後側トーションビームの両者によって担持され、トレ
ーリングアームと各トーションビームとの間の角度変化
に対する剛性が低くてもよいので、トレーリングアーム
に対する前側及び後側トーションビームの連結部が強固
なガセットによって補強されなくても良好なトー角剛性
を確保することができると共に、強固なガセットを省略
して重量低減やコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトーションビーム式リヤサスペン
ションの第一の実施例を斜め後方より見た斜視図であ
る。

【図２】図１に示された第一の実施例をスケルトン図と
して示す平面図である。

【図３】左右の車輪が互いに逆相にてバウンド、リバウ
ンドする場合に於ける第一の実施例の作動をスケルトン
図として示す解図的斜視図である。

【図４】本発明によるトーションビーム式リヤサスペン
ションの第二の実施例を斜め後方より見た斜視図であ
る。

【図５】図４に示された第二の実施例をスケルトン図と
して示す平面図である。

【図６】本発明によるトーションビーム式リヤサスペン
ションの第三の実施例を斜め後方より見た斜視図であ
る。

【図７】図６に示された第三の実施例をスケルトン図と
して示す平面図である。

【図８】本発明によるトーションビーム式リヤサスペン
ションの第四の実施例を斜め後方より見た斜視図であ
る。

【図９】左右の車輪が互いに逆相にてバウンド、リバウ
ンドする場合に於ける従来の中間型のトーションビーム
式リヤサスペンションの作動をスケルトン図として示す
解図的斜視図である。

【符号の説明】

１０Ｌ、１０Ｒ…トレーリングアーム １２Ｌ、１２Ｒ…ジョイント １８Ｌ、１８Ｒ…車輪 ２２…前側トーションビーム ２４…後側トーションビーム

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌横方向に互いに隔置され前端と後端と
   の間の枢支部にて車体に枢支され前記後端にて車輪を回
   転可能に支持する一対のトレーリングアームと、実質的
   に車輌横方向に延在し両端にて前記一対のトレーリング
   アームの前記枢支部より車輌前方側の部分に連結固定さ
   れた前側トーションビームと、実質的に車輌横方向に延
   在し両端にて前記一対のトレーリングアームの前記枢支
   部より車輌後方側の部分に連結固定された後側トーショ
   ンビームとを有し、サスペンション全体の捩れ中心が前
   記二つの枢支部を結ぶ直線近傍に位置するトーションビ
   ーム式リヤサスペンション。