JP4066715B2

JP4066715B2 - 車両用サスペンションビーム

Info

Publication number: JP4066715B2
Application number: JP2002153651A
Authority: JP
Inventors: 智内田; 英樹朝立
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2022-05-28
Also published as: JP2003341327A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の懸架装置を構成する車両用サスペンションビームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、車両用サスペンションビームとして、その断面が閉ループ形状であるパイプ状部材を部分的に潰して使う、いわゆる、パイプ潰しビームが利用されている。パイプ潰しビームは、同じ剛性を得るために必要とされる部材重量を、単板を折り曲げたビームに比べ低減することができるとともに、端部処理も単板によるものに比べ簡略化することができるため、コストの面でも有利である。
【０００３】
これに関する公知技術としてはいくつかのものが提案されているが、例えば、特開２００１−３２１８４６号公報には、パイプ潰しビームの端部に、キャリアを取付け、このキャリアを介してハブユニットを設置する車両用サスペンションビームの開示がある。この公報に記載の従来技術においては、ハブユニットを設置するために、ビームの端部にキャリアを設けているため、車両のスペース上あるいは重量上の課題を含んだものであった。
【０００４】
これに対し、別の従来技術である特開２０００−３１８４２０号公報に開示されたものは、パイプ潰しビームの端部を折り曲げ、ハブユニットを設置している車両用サスペンションビームであり、キャリア等を用いずに車輪を設置できるため、軽量かつコンパクトな車両用サスペンションビームであった。
【０００５】
ところで、パイプ潰しビームは、上述したように、その剛性上の長所を備えているが、その反面、単板によって形成されたサスペンションビームに比較して、防錆上の方策を考慮する必要がある。すなわち、パイプ潰しビームはその形状が中空状のため、全長に渡って内部に塗装することが困難であり、外部からの水の浸入に対する防止手段を講じる必要があった。
【０００６】
特に、上述した後者の公報に開示されたサスペンションビームを使用した車両に、例えばＡＢＳ制御装置（アンチスキッド制御装置）等の車輪制御装置を取付けようとする場合、車輪制御装置を構成する車輪速度センサのワイヤ（電線）の取回しのため、ビームにワイヤあるいはコネクタ等を通すための開口が設けられ、この開口を介したサスペンションビーム外部から内部への水の浸入を防止する必要が発生する。近年、ＡＢＳ制御装置等の車輪制御装置は、その車両グレードに拘わらずあらゆる車両に装着されることが多く、サスペンションビームの構造において、車輪速度センサのワイヤの取回しに対する手当てが必須であるが、これについて考慮された従来技術はなかった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、内部への水の浸入を防止する、構造が簡単でコンパクトな車両用サスペンションビームを提供することである。
【０００８】
【発明の概略】
本発明は、閉ループ断面を備えたビームの端部にプレートを固着し、前記プレートに車輪取付のためのハブユニットを設置するとともに、前記ビームの外部から内部に水が浸入することを防止するための防水手段を設けた車両用サスペンションビームにおいて、前記ビームに電気経路取り出し用の開口を設け、前記防水手段は、前記開口付近に設けられ前記開口を介して前記ビームの外部から内部に水が浸入することを防止するためのシール部材であることに特徴がある。
【０００９】
本発明によれば、プレートを介してサスペンションビームに車輪を取付けるようにしたため、キャリア等を使用せずに、構造が簡単でコンパクトな車両用サスペンションビームとすることができる。また、防水手段を設けたため、外部から水が浸入することを防止することができる車両用サスペンションビームとすることができる。また、電気経路取り出し用の開口付近にシール部材を設けたため、開口を介して外部から水が浸入することを、確実に防止することができる車両用サスペンションビームとすることができる。
【００１０】
本発明の実施に際して、前記シール部材は、前記ビームと前記ハブユニットとで挟持されることも可能である。この場合には、シール部材がビームとハブユニットとで挟持されているため、シール部材を保持する特別な構成を必要とせずに、コンパクトかつ簡素な構成で、開口を介して外部から水が浸入することを防止することができる。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、車両前方から見た場合、前記開口は前記ビームに隠れているために見えないことも可能である。この場合には、当該車両用サスペンションビームを車両前方から見た場合、開口はビームに隠れて見えないように設置されているため、車両の走行により車両前方から開口へ水がかかることを低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態による車両用サスペンションビーム１０の上面図であり、図において上方が車両前方向、右方が車両右側方向である。第１の実施の形態は、本発明の車両用サスペンションビームを、車両の前輪に適用したものである。ビーム１１は、内部が中空である閉ループ断面を備えた筒状形状の部材にて形成されている。ビーム１１は、大別するとビーム部１１ａ、徐変部１１ｂおよびパイプ部１１ｃとによって構成されている。
【００１３】
ビーム部１１ａは、車両の幅方向において最も内側（図１において左方を示す）に位置し、筒状形状が潰されることによって、その断面が略への字状を呈している。逆に、パイプ部１１ｃは、車両の幅方向において最も外側（図１において右方を示す）に位置し、ほぼ筒状形状を残したまま使用されている。徐変部１１ｂは、ビーム部１１ａおよびパイプ部１１ｃのジョイントを果たす部位であり、徐変部１１ｂを車両の幅方向において内側から外側に、すなわち、ビーム部１１ａ側からパイプ部１１ｃ側へ移動するにつれ、その断面が略への字状から円筒形状に徐々に変化している。
【００１４】
アーム１２は、溶接等によってビーム１１に固定され、先端には車体に連結されるための取付ブッシュ１２ａが設けられている。前述したビーム１１のパイプ部１１ｃの端部には、プレート１３が溶接等によって固定されており、このビーム１１に溶接されたプレート１３によって、ビーム１１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通が液密的に遮断されている。
【００１５】
プレート１３には、バッキングプレート２１を介してハブユニット１４が取り付けられている。ハブユニット１４は、非回転部である取付部１４ａ、取付部１４ａの先端に取付部１４ａに対して回転可能に設置されたハブフランジ１４ｂおよびＡＢＳ制御装置等の車輪回転速度センサ（図示せず）が内蔵されたセンサ内蔵部１４ｃを備えている。プレート１３およびバッキングプレート２１の中央部には、各々図示しない貫通孔が設置されるとともに、貫通孔の周囲には複数のボルト孔が設置されている。また、ハブユニット１４の取付部１４ａにも上述したボルト孔に対応した取付孔が備えられている。これらのボルト孔および取付孔は、いずれも図示されていない。
【００１６】
上述した構成において、ハブユニット１４のセンサ内蔵部１４ｃをプレート１３およびバッキングプレート２１の貫通孔に挿通後、ハブユニット１４の取付部１４ａの端面をバッキングプレート２１を介して、プレート１３に当接させ、複数の取付ボルト１３ａをボルト孔および取付孔に挿通させて、取付部１４ａ、バッキングプレート２１およびプレート１３を締結することによって、ハブユニット１４をプレート１３に固定する。
【００１７】
プレート１３、取付ボルト１３ａ、バッキングプレート２１およびハブユニット１４には、シール剤を塗布する、あるいはガスケット等を装着することによって、プレート１３、バッキングプレート２１およびハブユニット１４の貫通孔、ボルト孔あるいは取付孔を介した、ビーム１１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通を遮断することが望ましい。
【００１８】
ハブフランジ１４ｂ上には、複数（図１においては各々１つずつしか示されていない）のスタッドボルト１４ｄおよびナット１４ｅが設置されている。また、センサ内蔵部１４ｃからは、センサコネクタ１４ｆが突出している。図示されていないが、スタッドボルト１４ｄおよびナット１４ｅによって、車輪のディスクホイールがハブユニット１４に取付けられる。尚、スタッドボルト１４ｄおよびナット１４ｅによって、ブレーキドラム２２がハブユニット１４に係合されている。
【００１９】
ビーム１１のパイプ部１１ｃには、プレート１３と対向するように、プレート１３とほぼ平行な平面部１１ｄが形成され、平面部１１ｄには貫通孔である開口１１ｅが設置されている。開口１１ｅには、前述したハブユニット１４のセンサコネクタ１４ｆが挿入され、センサコネクタ１４ｆはビーム１１の外部ＥＸに露出して、外部ＥＸからのワイヤの接続が可能になっている。
【００２０】
ハブユニット１４のセンサ内蔵部１４ｃとビーム１１の平面部１１ｄとの間には、本発明の防水手段であって、シール部材に該当するガスケット１５が介装されている。ガスケット１５は、開口１１ｅを介しての、ビーム１１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通を遮断しており、ビーム１１の外部ＥＸから内部ＩＮへの水の浸入を防いでいる。車両前方から見た場合、開口１１ｅはビーム１１によって隠れているため、車両の走行によって開口１１ｅ付近に水がかかることが低減される。
【００２１】
ガスケット１５は、ゴムあるいは合成樹脂等によって形成され、図２にあるように、センサ内蔵部１４ｃから突出したセンサコネクタ１４ｆの外径寸法と、ほぼ同等の内径寸法の孔１５ａを中央部に備え、略ドーナツ状をしている。ガスケット１５の端面には、シール機能を備えた複数の同心状のリップ１５ｂが形成されている。
【００２２】
センサコネクタ１４ｆをガスケット１５の孔１５ａに挿通した後、ハブユニット１４をプレート１３に取付けることによって、センサコネクタ１４ｆがビーム１１の開口１１ｅに挿通される。また、ガスケット１５がハブユニット１４のセンサ内蔵部１４ｃとビーム１１の平面部１１ｄとの間で挟持されることによって、リップ１５ｂが圧縮されてシール機能を発揮し、ビーム１１の開口１１ｅを介した外部ＥＸからの水の浸入を完全に防ぐことができる。
【００２３】
上述した構成をとることによって、ハブユニット１４がプレート１３に取付けられるだけで、センサ内蔵部１４ｃと平面部１１ｄとの間で、ガスケット１５がシール機能を発揮するため、ガスケット１５を保持する特別の構成を必要としないため、構成が簡素であるばかりか、組み立ての容易な車両用サスペンションビーム１０とすることができる。
【００２４】
図３は、本発明の第２の実施の形態による車両用サスペンションビーム３０の背面図であり、図において上方が車両上方向、右方が車両右側方向である。第２の実施の形態は、第１の実施の形態に表したものと、ほぼ同様の車両用サスペンションビームを、車両の後輪に適用したものである。
【００２５】
ビーム３１は第１の実施の形態と同様に、内部が中空である閉ループ断面を備えた筒状形状の部材にて形成されており、図において左方から、ビーム部３１ａ、徐変部３１ｂおよびパイプ部３１ｃとによって構成されている。ビーム３１のビーム部３１ａ、徐変部３１ｂおよびパイプ部３１ｃの形状等については、第１の実施の形態と同様であるため、詳細な説明は省略する。パイプ部３１ｃの端部にはプレート３３が溶接等で固定され、このビーム３１に溶接されたプレート３３によってビーム３１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通が液密的に遮断されている。
【００２６】
プレート３３には、複数の取付ボルト３３ａによって、バッキングプレート５１を介してハブユニット３４が第１の実施の形態と同様に取り付けられている。上述した第１の実施の形態と同様に、プレート３３、取付ボルト３３ａ、バッキングプレート５１およびハブユニット３４には、シール剤を塗布する、あるいはガスケット等を装着することによって、プレート３３、バッキングプレート５１およびハブユニット３４の貫通孔、ボルト孔あるいは取付孔を介した、ビーム３１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通を遮断することが望ましい。
【００２７】
ハブユニット３４は、プレート３３に固定された非回転部である取付部３４ａ、取付部３４ａの先端に取付部３４ａに対して回転可能に設置されたハブフランジ３４ｂおよびプレート３３を挟んで取付部３４ａと反対側に設置され、ＡＢＳ制御装置等の車輪回転速度センサ（図示せず）が内蔵されたセンサ内蔵部３４ｃとによって構成されている。
【００２８】
ハブフランジ３４ｂ上には、複数（図３においては各々１つづつしか示されていない）のスタッドボルト３４ｄおよびナット３４ｅが設置されている。また、センサ内蔵部３４ｃからは、センサコネクタ３４ｆが突出している。図示されていないが、スタッドボルト３４ｄおよびナット３４ｅによって、車輪のディスクホイールがハブユニット３４に取付けられる。尚、スタッドボルト３４ｄおよびナット３４ｅによって、ブレーキドラム５２がハブユニット３４に係合されている。
【００２９】
ビーム３１には、プレート３３と対向するように、プレート３３とほぼ平行な平面部３１ｄが形成され、平面部３１ｄには貫通孔である開口３１ｅが設置されている。開口３１ｅには、前述したハブユニット３４のセンサコネクタ３４ｆが挿通され、センサコネクタ３４ｆはビーム３１の外部ＥＸに露出して、外部ＥＸからのワイヤの接続が可能になっている。ハブユニット３４のセンサ内蔵部３４ｃとビーム３１の平面部３１ｄとの間には、ガスケット３５が挟持されている。
【００３０】
ガスケット３５は、開口３１ｅを介しての、ビーム３１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通を遮断しており、ビーム３１の外部ＥＸから内部ＩＮへの水の浸入を防いでいる。尚、ビーム３１の平面部３１ｄ付近には、ビーム３１の強度を向上させるためにリブ部３１ｆが設けられている。車両前方から見た場合、開口３１ｅはリブ部３１ｆによって隠れているため、車両の走行によって開口３１ｅ付近に水がかかることが低減される。
【００３１】
本実施の形態は第１の実施の形態と比較して、センサ内蔵部３４ｃから突出しているセンサコネクタ３４ｆのサイズが小さく、したがってビーム３１に設けた平面部３１ｄも小さくすることができ、車両用サスペンションビーム３０の設計上の自由度を大きくすることができる。
【００３２】
次に、図４、図５および図６を用いて、車両用サスペンションビーム４０について説明する。図４は、車両用サスペンションビーム４０の上面図であり、図において上方が車両前方向、右方が車両右側方向である。尚、図４においては、図６に示したハブユニット４４等は示されていない。図４において、車両用サスペンションビーム４０の構成要素であるビーム４１は、第１の実施の形態のビーム１１と同様に、内部が中空である閉ループ断面を備えた筒状形状の部材にて形成されている。ビーム４１には、アーム４２が溶接等によって固定され、その先端には車体に連結されるための取付ブッシュ４２ａが設けられている。
【００３３】
ビーム４１の先端には、その断面が一定の大きさの半径を備えた円形状であり、図にあるように所定の長さのストレート形状を備えたパイプ部４１ａが設けられている。（ビーム４１には、第１の実施の形態と同様に、ビーム部および徐変部が設けられているが、それらの説明および図示は省略する。）パイプ部４１ａの先端には、第１の実施の形態と同様に、ハブユニット４４取付用のプレート４３が溶接等によって固定されている。
【００３４】
パイプ部４１ａ上には、その円周上数カ所に、パイプ部４１ａの内周側に突出した凹部４１ａ１が設置されている。凹部４１ａ１は、その断面の半径がパイプ部４１ａのものに比べて小さくされた円形状であってもよい。パイプ部４１ａには、その端部が凹部４１ａ１に当接するように、防水プレート４５が圧入されている。防水プレート４５のパイプ部４１ａへの圧入の際、凹部４１ａ１は防水プレート４５の位置決めの役割を果たしている。
【００３５】
図５にあるように、防水プレート４５は、円形状の平面部４５ａと、平面部４５ａの周囲に直立したフランジ部４５ｂを備えた略盆状をしている。防水プレート４５の外周径は、パイプ部４１ａの内径よりやや大きく、パイプ部４１ａに圧入可能となっている。図４に戻って、防水プレート４５がパイプ部４１ａに圧入される際、防水プレート４５の外周部（図４にＡにて示す）にはシール剤が塗布され、防水プレート４５の圧入によって、ビーム４１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通が遮断され、外部ＥＸからの水の浸入が防止される。
【００３６】
更に、パイプ部４１ａの、プレート４３の取付部位と防水プレート４５の圧入部位との間には、貫通孔である開口４１ｂが設置されている。開口４１ｂは、ＡＢＳ制御装置等の車輪制御装置の車輪速度センサ（図示せず）からの電線あるいはコネクタ（図示せず）を、ビーム４１の外部に取り出すためのもので、パイプ部４１ａの上面に設置されている。パイプ部４１ａの、プレート４３の取付部位と防水プレート４５の圧入部位との間は、防水プレート４５が圧入された後で、プレート４３が取付けられる前に、防水のために、その内部を塗装することが可能である。
【００３７】
図６は、図４の６−６断面図であるが、図４に示したビーム４１にプレート４３を介して取付けられたハブユニット４４、ブレーキアッセンブリ６１、ブレーキドラム６２およびディスクホイール６３をも示している。ハブユニット４４は、プレート４３に取付ボルト４３ａによって、ブレーキアッセンブリ６１のバッキングプレート６１ａとともにプレート４３に固定されている。
【００３８】
ハブユニット４４は、プレート４３に取付けられたアウタレース４４ａ、アウタレース４４ａにボール４４ｆを介して回転可能に取付けられたインナレース４４ｂおよびアウタレース４４ａに固着され、車輪回転速度センサ（図示せず）が内蔵されたセンサ内蔵部４４ｃを備えている。アウタレース４４ａおよびインナレース４４ｂはそれぞれ、上述した第１の実施の形態における、取付部１４ａおよびハブフランジ１４ｂに該当する。
【００３９】
インナレース４４ｂは、フランジ部４４ｂ１を備え、フランジ部４４ｂ１上には、複数（図６においては各々１つづつしか示されていない）のスタッドボルト４４ｄおよびナット４４ｅが設置されている。スタッドボルト４４ｄおよびナット４４ｅによって、ブレーキドラム６２およびディスクホイール６３がハブユニット４４に取付けられている。
【００４０】
尚、ブレーキアッセンブリ６１は、バッキングプレート６１ａに取付けられたホイルシリンダ６１ｂを備えており、ホイルシリンダ６１ｂに液圧が導入され、図示しないブレーキシューがブレーキドラム６２を内周側から押圧することによって車輪にブレーキ力を発生させる。
【００４１】
上記した車両用サスペンションビーム４０によれば、防水プレート４５によって、ビーム４１の内部ＩＮと外部ＥＸとの連通を遮断し、ビーム４１の防水プレート４５の圧入部位とプレート４３の取付部位との間を内部から塗装することによって、開口４１ｂを設けてもビーム４１の内部ＩＮへの水の浸入による不具合をなくすことができる。
【００４２】
図４〜図６に示した実施の形態においては、ビーム４１に設けた開口４１ｂは、ビーム４１の上面に設置されているため、車両の走行にともなう路面からの跳ね返りによる水の浸入を防止できる。しかしながら、開口４１ｂを設ける位置はビーム４１の上面に限ったものではなく、ビーム４１上において適宜、その位置を変えることが可能である。例えば、ビーム４１の下面に設ければ、万が一、ビーム４１の防水プレート４５の圧入部位とプレート４３の取付部位との間に水が浸入しても、開口４１ｂを介して早期に水を排出できる。
【００４３】
尚、図４〜図６に示した実施の形態においても、図６に示したように、車両前方から見た場合、開口４１ｂはビーム４１によって隠れているため、第１の実施の形態と同様に、車両の走行によって開口４１ｂ付近に水がかかることが低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による車両用サスペンションビームの上面図である。
【図２】ガスケットの装着方法を説明する詳細図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による車両用サスペンションビームの背面図である。
【図４】車両用サスペンションビームの上面図である。
【図５】図４に示した防水プレートの上面図（ａ）および横断面図（ｂ）である。
【図６】図４の６−６断面図である。
【符号の説明】
１０、３０，４０…車両用サスペンションビーム、１１，３１，４１…ビーム、１１ｅ、３１ｅ、４１ｂ…開口、１３，３３，４３…プレート、１４，３４，４４…ハブユニット、１４ｆ、３４ｆ…センサコネクタ、１５，３５…ガスケット、４５…防水プレート

Claims

閉ループ断面を備えたビームの端部にプレートを固着し、前記プレートに車輪取付のためのハブユニットを設置するとともに、前記ビームの外部から内部に水が浸入することを防止するための防水手段を設けた車両用サスペンションビームにおいて、前記ビームに電気経路取り出し用の開口を設け、前記防水手段は、前記開口付近に設けられ前記開口を介して前記ビームの外部から内部に水が浸入することを防止するためのシール部材であることを特徴とする車両用サスペンションビーム。
前記シール部材は、前記ビームと前記ハブユニットとで挟持されることを特徴とする請求項１に記載の車両用サスペンションビーム。
車両前方から見た場合、前記開口は前記ビームに隠れているために見えないことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用サスペンションビーム。