JP3605534B2 - Torsion beam suspension - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前端が車体に枢支されて後端に車輪を懸架する左右一対のトレーリングアームの中間部を、車体左右方向に延びて車体前方側あるいは車体後方側に開口部を有する開放断面のトーションビームの両端部に接続したトーションビーム式サスペンションに関する。
【0002】
【従来の技術】
車体前方側あるいは車体後方側が開放した開放断面のトーションビームを備えたトーションビーム式サスペンションが、特開平10−236123号公報の図3〜図5に開示されている。前記トーションビームは車体左右方向に亘って一定のU字状断面を有しており、その上面を構成する上板の車体前後方向の幅と、その下面を構成する下板の車体前後方向の幅とは同一に設定されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、トーションビーム式サスペンションを備えた車両のロールセンターの高さは、トーションビームの左右方向中央部の捩じり中心の位置が高いほど高くなり、前記捩じり中心の位置が低いほど低くなる。従って、車体前後方向から見たトーションビームの形状を左右方向中央部が上下に湾曲したアーチ状に形成することにより、トーションビームの捩じり中心の高さ、つまり車両のロールセンターの高さを調整することができる。しかしながら、トーションビームの近傍にはフロアパネルや排気管等の障害物が存在するため、トーションビームの湾曲量を大きくするには限界があり、従ってトーションビームの捩じり中心の高さの調整量にも限界があった。またトーションビームの湾曲量を大きくすると、その湾曲部に応力集中が発生して強度および重量の点で不利になる。
【0004】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トーションビームの湾曲によらずに、該トーションビームの捩じり中心の高さを調整可能にしてサスペンション特性の設定自由度を増加させることを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、前端が車体に枢支されて後端に車輪を懸架する左右一対のトレーリングアームの中間部を、車体左右方向に延びて車体前方側あるいは車体後方側に開口部を有する開放断面のトーションビームの両端部に接続したトーションビーム式サスペンションにおいて、前記トーションビームは中板と、中板の上縁から前記開口部に向けて延びる上板と、中板の下縁から前記開口部に向けて延びる下板とを備えており、そのトーションビームの捩じり中心を該トーションビームの厚さの中心を基準として車体中心線上で上側に偏倚させるために、上板の車体前後方向の幅を車体中心線に向かって漸増させ且つ下板の車体前後方向の幅を車体中心線に向かって漸減させて、車体中心線上で上板の幅を下板の幅よりも大きくしたことを特徴とするトーションビーム式サスペンションが提案される。
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記トーションビームの厚さが車体左右方向に亘って概ね一定であ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が提案される。
【0006】
上記構成によれば、上板、中板及び下板から構成されて車体前方側又は後方側に開口部を有する開放断面のトーションビームにおいて、その上板の幅を車体中心線に向かって漸増させ且つ下板の幅を車体中心線に向かって漸減させて、車体中心線上で上板の幅を下板のそれよりも大きくなるようにしたので、トーションビームを上に大きく湾曲させることなく捩じり中心の高さを上側に偏倚させることができ、これにより、トーションビームがフロアパネルや排気管と干渉するのを回避すると共に、トーションビームの強度低下や重量増加を回避しながら、サスペンション特性の設定自由度を増加させることができる。また開放断面のトーションビームの上板および下板が開口部に臨むので、開口部を構成する上板および下板のトリムラインを変更するだけで、該上板および下板の幅を簡単に増減することができ、トーションビームの改修コストおよび改修時間の節減が可能になる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 図1〜図5は本発明の一実施例を示すもので、図1は後輪のトーションビーム式サスペンションの左半部を車体斜め後方側から見た斜視図、図2は図1の2方向矢視図、図3は図2の3−3線矢視図、図4は図2の4−4線断面図、図5は図2の5−5線断面図である。
【0008】
図1〜図3に示すように、自動車の後輪W,Wを懸架するトーションビーム式サスペンションSは、緩く屈曲したパイプ部材から構成されて車体前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム11,11を備える。各トレーリングアーム11は、その前端に設けられたゴムブッシュジョイント12が車体側のブラケット13に上下揺動自在に支持されるとともに、その後端にブラケット14を介して車体左右方向に固定された車軸15に後輪Wが回転自在に支持される。トレーリングアーム11の上下揺動を減衰させるショックアブソーバ16の下端が、トレーリングアーム11の前後方向中間部に固定されたブラケット17に連結される。またトレーリングアーム11に入力される上下方向の衝撃を緩衝する懸架ばね18の下端が、トレーリングアーム11の後端に固定されたばね座19に支持される。左右のトレーリングアーム11,11の前後方向中間部、つまりゴムブッシュジョイント12,12およびショックアブソーバ16,16のブラケット17,17に挟まれた位置に、車体左右方向に延びるトーションビーム20の左右両端部がそれぞれガセット21,21を介して溶接により結合される。
【0009】
図4および図5を併せて参照すると明らかなように、車体中心線C1に対して左右対称のトーションビーム20は1枚の板材を断面U字状にプレス成形したもので、車体後方側に開口部20aが形成される。トーションビーム20は、車体前方側に位置して前上方から後下方に傾斜する中板20bと、中板20bの上縁から車体後方に向けて水平に延びる上板20cと、中板20bの下縁から車体後方に向けて水平に延びる下板20dとを一体に備える。平面視でトーションビーム20の前縁は直線であり(図2参照)、また後面視でトーションビーム20は中高のアーチ状に湾曲している(図3参照)。
【0010】
トーションビーム20の上板20cの車体前後方向の幅Wcおよび下板20dの車体前後方向の幅Wdは、トーションビーム20の長手方向に亘って変化している。図5に示すように、トーションビーム20の左右両端部では上板20cの幅Wcおよび下板20dの幅Wdは略等しくなっているが、そこから車体中心線C1に向かって上板20cの幅Wcは漸増し、下板20dの幅Wdは漸減する。従って、図4に示すように車体中心線C1上で上板20cの幅Wcは下板20dの幅Wdよりも大きくなる。前記幅Wc,Wdは、トーションビーム20をプレス成形する際の上板20cおよび下板20dのトリムライン20e,20fの変更により簡単に増減できるので、改修コストおよび改修時間の節減が可能となる。
【0011】
上板20cおよび下板20dの幅Wc,Wdが一致しているとき、トーションビーム20の捩じり中心C2は、中板20bの前方でトーションビーム20の厚さの中心C3の近傍に位置する。但し、中板20bの傾きや長さの影響で、実際の捩じり中心C2は、前記トーションビーム20の厚さの中心C3よりも僅かに上方にずれている(図5参照)。それに対して、上板20cの幅Wcが下板20dの幅Wdよりも大きいとき、トーションビーム20の捩じり中心C2は、中板20bの前方でトーションビーム20の厚さの中心C3よりも大きく上方に位置している(図4参照)。即ち、トーションビーム20の捩じり中心C2は、トーションビーム20の厚さの中心C3を基準として、上板20cおよび下板20dの幅Wc,Wdの大きい側に偏倚する。
【0012】
而して、図3に示すように、後面視で上向きに凸に湾曲したトーションビーム20の厚さの中心C3に対して、捩じり中心C2は幅Wcの大きい上板20c側に偏倚しており、車体中心線C1上において前記偏倚はαに達している。従って、フロアパネルと干渉するためにトーションビーム20の上方への湾曲量を充分に確保できない場合でも、上板20cの幅Wcを下板20dの幅Wdよりも大きく設定するだけで、トーションビーム20の捩じり中心C2を上方に移動させてロール中心を高くし、所望のサスペンション特性を得ることができる。しかもトーションビーム20の湾曲量を増加させることなく捩じり中心C2を上方に移動させることができるので、トーションビーム20の湾曲部に強い応力集中が発生して強度および重量の点で不利になるのを回避することができる。
【0013】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0014】
例えば、実施例のトーションビーム20は車体後方側が開放した断面形状を有しているが、車体前方側が開放した断面形状であっても良い。
【0015】
また実施例ではトーションビーム20を上向きに凸に湾曲させているが、それを直線状あるいは下向きに凸に湾曲させても良い。
【0016】
また中板20bは必ずしも平面部を有している必要はない。
【0017】
【発明の効果】
以上のように請求項1に記載された発明によれば、上板、中板および下板から構成されて車体前方側又は後方側に開口部を有する開放断面のトーションビームにおいて、その上板の幅を車体中心線に向かって漸増させ且つ下板の幅を車体中心線に向かって漸減させて、車体中心線上で上板の幅が下板のそれよりも大きくなるようにしたので、トーションビームを上に大きく湾曲させることなく捩じり中心の高さを上側に偏倚させることができ、これにより、トーションビームがフロアパネルや排気管と干渉するのを回避するとともに、トーションビームの強度低下や重量増加を回避しながら、サスペンション特性の設定自由度を増加させることができる。また開放断面のトーションビームの上板および下板が開口部に臨むので、開口部を構成する上板および下板のトリムラインを変更するだけで、該上板および下板の幅を簡単に増減することができ、トーションビームの改修コストおよび改修時間の節減が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】後輪のトーションビーム式サスペンションの左半部を車体斜め後方側から見た斜視図
【図2】図1の2方向矢視図
【図3】図2の3−3線矢視図
【図4】図2の4−4線断面図
【図5】図2の5−5線断面図
【符号の説明】
11 トレーリングアーム
20 トーションビーム
20a 開口部
20b 中板
20c 上板
20d 下板
W 後輪(車輪)
Wc 上板の車体前後方向の幅
Wd 下板の車体前後方向の幅[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention is directed to an open section having an intermediate portion between a pair of left and right trailing arms that support a wheel at a rear end while a front end is pivotally supported by a vehicle body and that has an opening at a vehicle body front side or a vehicle body rear side extending in the vehicle body left and right direction. And a torsion beam type suspension connected to both ends of the torsion beam.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-236123 discloses a torsion beam type suspension provided with a torsion beam having an open cross section open at the front side of the vehicle body or at the rear side of the vehicle body. The torsion beam has a constant U-shaped cross section over the vehicle body left-right direction, the width of the upper plate constituting the upper surface thereof in the vehicle longitudinal direction, and the width of the lower plate constituting the lower surface thereof in the vehicle longitudinal direction. Are set the same.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the height of the roll center of the vehicle provided with the torsion beam type suspension increases as the position of the torsion center at the center in the left-right direction of the torsion beam increases, and decreases as the position of the torsion center decreases. Therefore, the height of the torsion center of the torsion beam, that is, the height of the roll center of the vehicle is adjusted by forming the shape of the torsion beam as viewed from the vehicle front-rear direction into an arch shape in which the center in the left-right direction is curved vertically. be able to. However, because obstacles such as floor panels and exhaust pipes exist near the torsion beam, there is a limit to increasing the amount of bending of the torsion beam, and therefore, the amount of adjustment of the height of the torsion beam torsion center is also limited. was there. When the amount of bending of the torsion beam is increased, stress concentration occurs at the bending portion, which is disadvantageous in strength and weight.
[0004]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to increase the degree of freedom in setting suspension characteristics by adjusting the height of the torsion center of a torsion beam without depending on the curvature of the torsion beam. I do.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the front end is pivotally supported by the vehicle body and the middle portion of the pair of left and right trailing arms that suspends wheels at the rear end is moved in the lateral direction of the vehicle body. In a torsion beam type suspension connected to both ends of an open-section torsion beam having an opening at a vehicle front side or a vehicle rear side, the torsion beam extends from the upper edge of the intermediate plate toward the opening. A plate, and a lower plate extending from the lower edge of the middle plate toward the opening, and the torsion center of the torsion beam is biased upward on the vehicle body center line with respect to the center of the thickness of the torsion beam. Therefore, the width of the upper plate in the vehicle longitudinal direction is gradually increased toward the vehicle center line, and the width of the lower plate in the vehicle longitudinal direction is gradually decreased toward the vehicle center line. Torsion beam suspension, characterized in that the width of the plate is larger than the width of the lower plate is proposed.
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, a torsion beam type suspension is proposed, wherein the thickness of the torsion beam is substantially constant in the lateral direction of the vehicle body. .
[0006]
According to the above configuration, in the torsion beam having an open section having an upper plate, a middle plate and a lower plate and having an opening on the front or rear side of the vehicle body, the width of the upper plate is gradually increased toward the vehicle body center line, and The width of the lower plate is gradually reduced toward the vehicle center line, and the width of the upper plate is made larger than that of the lower plate on the vehicle center line. The height of the torsion beam can be deviated upward, thereby preventing the torsion beam from interfering with the floor panel and the exhaust pipe, and also reducing the strength and weight of the torsion beam while increasing the degree of freedom in setting the suspension characteristics. Can be increased. Also, since the upper and lower plates of the torsion beam having an open cross section face the opening, the width of the upper and lower plates can be easily increased or decreased only by changing the trim lines of the upper and lower plates constituting the opening. The cost and time required for repairing the torsion beam can be reduced.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings. 1 to 5 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of the left half of a torsion beam type suspension of a rear wheel viewed from a diagonally rear side of a vehicle body, and FIG. 2 is a two-direction arrow of FIG. FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2, and FIG. 5 is a sectional view taken along line 5-5 of FIG.
[0008]
As shown in FIGS. 1 to 3, a torsion beam type suspension S for suspending rear wheels W, W of an automobile includes a pair of left and right trailing
[0009]
4 and 5, the
[0010]
The width Wc of the
[0011]
When the widths Wc and Wd of the
[0012]
Thus, as shown in FIG. 3, the torsion center C2 is deviated toward the
[0013]
The embodiments of the present invention have been described above. However, various design changes can be made in the present invention without departing from the gist thereof.
[0014]
For example, the
[0015]
Further, in the embodiment, the
[0016]
The
[0017]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in claim 1, in the torsion beam having an open cross section, which is constituted by the upper plate, the middle plate, and the lower plate and has an opening on the front or rear side of the vehicle body, the width of the upper plate Is gradually increased toward the vehicle body center line and the width of the lower plate is gradually reduced toward the vehicle body center line, so that the width of the upper plate becomes larger than that of the lower plate on the vehicle body center line. The height of the torsion center can be deviated upward without causing large torsion, which prevents the torsion beam from interfering with the floor panel and exhaust pipe, and also reduces the strength and weight of the torsion beam. Meanwhile, the degree of freedom in setting the suspension characteristics can be increased. Also, since the upper and lower plates of the torsion beam having an open cross section face the opening, the width of the upper and lower plates can be easily increased or decreased only by changing the trim lines of the upper and lower plates constituting the opening. The cost and time required for repairing the torsion beam can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a left half of a torsion beam type suspension of a rear wheel as viewed from an obliquely rear side of a vehicle body. FIG. 2 is a view in the direction of
11 Trailing
Wc Width of upper plate in longitudinal direction of vehicle body Wd Width of lower plate in longitudinal direction of vehicle body
Claims (2)
前記トーションビーム(20)は中板(20b)と、中板(20b)の上縁から前記開口部(20a)に向けて延びる上板(20c)と、中板(20b)の下縁から前記開口部(20a)に向けて延びる下板(20d)とを備えており、
そのトーションビーム(20)の捩じり中心(C2)を該トーションビーム(20)の厚さの中心(C3)を基準として車体中心線(C1)上で上側に偏倚させるために、上板(20c)の車体前後方向の幅(Wc)を車体中心線(C1)に向かって漸増させ且つ下板(20d)の車体前後方向の幅(Wd)を車体中心線(C1)に向かって漸減させて、車体中心線(C1)上で上板(20c)の幅(Wc)を下板(20d)の幅(Wd)よりも大きくしたことを特徴とする、トーションビーム式サスペンション。An intermediate portion between a pair of left and right trailing arms (11), whose front end is pivotally supported by the vehicle body and suspends wheels (W) at the rear end, extends in the left and right direction of the vehicle body and has an opening (20a) on the front side or rear side of the vehicle body. A torsion beam suspension connected to both ends of an open section torsion beam (20) having
The torsion beam (20) includes a middle plate (20b), an upper plate (20c) extending from an upper edge of the middle plate (20b) toward the opening (20a), and an opening extending from a lower edge of the middle plate (20b). A lower plate (20d) extending toward the portion (20a),
An upper plate (20c) for biasing the torsion center (C2) of the torsion beam (20) upward on the vehicle body center line (C1) with respect to the center (C3) of the thickness of the torsion beam (20). , The width (Wc) of the lower plate (20d) in the vehicle longitudinal direction is gradually decreased toward the vehicle center line (C1). A torsion beam type suspension wherein the width (Wc) of the upper plate (20c) is larger than the width (Wd) of the lower plate (20d) on the vehicle body center line (C1).
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