JP4855832B2 - トーコレクトブッシュ - Google Patents

Description

本発明は、トレーリングアーム式のサスペンション装置におけるトレーリングアームを車体側に揺動可能に連結するトーコレクトブッシュに関する。

従来、この種のトーコレクトブッシュは、図４に示すようなトレーリングアーム式のリアサスペンションに用いられる。図４において、車両の幅方向（矢印ＲＨ方向）を長手方向として配置されたツイストビーム１１と、このツイストビーム１１の長手方向両端部に車両の略前後方向（矢印ＦＲ方向）を略長手方向として配置された一対のトレーリングアーム１２、１３と、これらの接続部位に取付けられた補強用部材１４、１５と、トレーリングアーム１２、１３の各後端部に車両外方へ向けて突出するスピンドル１６、１７とを有するサスペンション装置のトレーリングアーム１２、１３の前端側にトーコレクトブッシュ１００、１０１が取付けられ、これらトーコレクトブッシュ１００、１０１は、一対のトレーリングアーム１２、１３を車体側に揺動可能に連結する。

前記スピンドル１６、１７には、図示しない左右のタイヤが回転可能に連結される。トレーリングアーム１２、１３の前端側はトーコレクトブッシュ１００、１０１の圧入を許容して支持するための円筒状のブッシュ圧入部１２Ａ、１３Ａが形成されている。また、トーコレクトブッシュ１００、１０１の外側には、それぞれ車体側に取付けられた外側ブラケット１８、１９が設けられ、トーコレクトブッシュ１００、１０１の内側にも、それぞれ車体側に取付けられた内側ブラケット２０、２１が設けられている。

リアサスペンションでは、外側ブラケット１８、１９、内筒１０２及び内側ブラケット２０、２１がそれぞれボルトにより連結されることにより、トレーリングアーム１２、１３が車体側に揺動可能に連結される。

図５は、図４の左側に設けられるトーコレクトブッシュ１０１を示す。右側のトーコレクトブッシュ１００も左右反対の向きであって構造は同じである。このトーコレクトブッシュ１０１は、同心的に配置された内筒１０２及び外筒１０３と、これらの間に加硫接着されたゴム状弾性体１０４とを含んで構成されている。外筒１０３の後部側の周壁は前部側の周壁よりも軸方向に短く形成され、後部側の内端は後方へ屈曲されて屈曲部１０３Ａを形成している。内筒１０２の内端側の周面にその半径方向を面方向とするリング状のストッパストッパプレート１０５が溶接により固着されている。また、外筒１０３における内端側が前方側へ斜めに屈曲された周壁１０３Ｂに形成され、これに対応してストッパプレート１０５における前部側も周壁１０３Ｂと平行に屈曲されている。図６はこのトーコレクトブッシュ１０１を内端側から見た側面図であり、図５は図６のＡ−Ａ線断面図である。図７はトーコレクトブッシュ１０１の正面図を示し、幅方向に沿って内側から外側の方向（Ｘ＋）への荷重入力があったとき、外筒１０３が前後方向に沿って後側から前側の方向（Ｙ＋）へ動くようになっている。

上述した従来例では、Ｘ方向（図７におけるＸ＋とＸ−）のバネ定数を確保するため屈曲部１０３Ａとプレート１０５との間にもゴム状弾性体１０４が充填されているが、Ｘ−方向の荷重入力があったときに外筒１０３がＹ−方向へ動く。この動き量はトーコレクト量であり、したがってＸ−方向の入力に対してトーコレクト機能を生じる。しかしながら、前部側の傾斜部のみでは十分なトーコレクト量を得られない場合がある。

そこで、特許文献１に記載されたトーコレクトブッシュでは、外筒における前部側及び後部側にそれぞれ屈曲部を設けると共に、ストッパプレートにおける前部側及び後部側にもそれぞれ屈曲部と平行な周壁部を設け、これらの前部側の屈曲部と周壁部との間及び後部側の屈曲部と周壁部との間にそれぞれゴム状弾性体を充填することにより、幅方向に沿った荷重入力時に発生するトーコレクト量を効果に増大させている。
特開２０００−２６４０３０号公報

しかしながら、上記のようなトーコレクトブッシュでは、幅方向に沿った入力荷重に対するトーコレクト量が、要求されるステアリング特性に応じて変化する。このため、要求されるステアリング特性やゴム状弾性体の剛性に応じて、内筒の軸心を基準とした屈曲部及び集壁部の傾斜角度を変化させる必用があるが、特許文献１に記載されたトーコレクトブッシュでは、屈曲部が外筒と一体的に形成されていることから、絞り加工による外筒の屈曲部（フランジ部）の角度付けに限界があり、さらに屈曲部及び集壁部の傾斜角度の設定値ごとに専用の外筒及び内筒を用意する必要がある。

この結果、特許文献１に記載されたようなトーコレクトブッシュでは、屈曲部及び集壁部の傾斜角度を除く他の部分の形状等が同じでも、傾斜角度が異なるものごとに専用部品（外筒及びストッパプレート）が必要になり、部品の共通化による製造コストの低減が難しいという問題がある。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、車両の幅方向に沿った荷重入力時に発生するトーコレクト量を効果に増大できると共に、トーコレクト面の角度付けの自由度を増やすことができ、しかも部品の共通化により装置の製造コストを効果的に低減できるトーコレクトブッシュを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係るトーコレクトブッシュは、車両の幅方向を長手方向として配置されたツイストビームと、車両の前後方向を長手方向とし、ツイストビームの両端部にそれぞれ連結されたトレーリングアームと、を有するサスペンション装置におけるトレーリングアームの前端側を車体側に揺動可能に連結するトーコレクトブッシュにおいて、前記幅方向を軸方向とするように配置され、トレーリングアームの前端側に連結される外筒と、前記外筒の内周側に配置され、車体側に揺動可能に連結される内筒と、前記外筒の端部に形成され、外周側へ延出するフランジ部と、前記外筒と前記内筒とを弾性的に連結した弾性体とを備え、前記フランジ部と対向する位置に配置され、傾斜状の傾斜面が少なくとも１つ以上形成されたストッパプレートを前記内筒の端部に固着し、前記ストッパプレートの傾斜面と平行となるトーコレクト面が設けられたトー調整部材を前記外筒のフランジ部に配置し、前記弾性体の一部を前記傾斜面と前記トー調整部材のトーコレクト面との間に充填したことを特徴とする。

上記請求項１に係るトーコレクトブッシュでは、弾性体の一部を傾斜面とトー調整部材のトーコレクト面との間に充填したことにより、車両の幅方向に沿った荷重入力時に、弾性体により弾性的に連結されたトーコレクト面及び傾斜面により内筒を前後方向に沿って荷重入力方向に対応する方向へ相対移動させる分力を発生できる。

また請求項１に係るトーコレクトブッシュでは、トー調整部材が外筒におけるフランジ部に配置されることから、トーコレクト面の傾斜角度がそれぞれ異なる複数種類のトー調整部材及び、これら複数種類のトー調整部材にそれぞれ対応する傾斜面を有する複数種類のストッパプレートを予め用意しておけば、要求されるコーナリング特性やゴム状弾性体の剛性に適合するトー調整部材及びストッパプレートをそれぞれ装置の構成部品として選択し、これらのトー調整部材及びストッパプレートを用いて装置を組み立てることができる。

すなわち、請求項１に係るトーコレクトブッシュによれば、装置の主要部品である外筒及び内筒を共通化しつつ、トー調整部材及びストッパプレートを、要求される特性（トーコレクト特性）に応じて異なるものに置換できるので、要求されるトーコレクト特性が多様なものであっても、部品の共通化により装置の製造コストを効果的に低減できると共に、トーコレクト面の角度付けの自由度を増やすことができる。

また本発明の請求項２に係るトーコレクトブッシュは、請求項１記載のトーコレクトブッシュにおいて、前記傾斜面及び前記トー調整部材は、それぞれ複数設けられていることを特徴とする。

また本発明の請求項３に係るトーコレクトブッシュは、請求項２記載のトーコレクトブッシュにおいて、複数の前記傾斜面を前記内筒の軸心を挟んで両側に配置すると共に、複数の前記トー調整部材を前記内筒の軸心を挟んで両側に配置したことを特徴とする。

また本発明の請求項４に係るトーコレクトブッシュは、請求項１乃至３の何れか１項記載のトーコレクトブッシュにおいて、前記トーコレクト面の前記内筒の軸心を中心とする径方向に対する傾斜角度を３０°〜５０°の範囲内に設定したことを特徴とする。

また、トーコレクトブッシュは、前記トーコレクト面の前記内筒の軸心を中心とする径方向に沿った幅を、前記内筒の直径よりも長くしたことを特徴とする。

また本発明の請求項５に係るトーコレクトブッシュは、請求項１乃至４の何れか１項記載のトーコレクトブッシュにおいて、前記弾性体における前端側及び後端側に、該弾性体の外側端面から内側へ延在する第１のすぐり部及び第２のすぐり部をそれぞれ形成し、前記第１のすぐり部を、前記トーコレクト面の延長線よりも前記ストッパプレート側まで延在させたことを特徴とする。

以上説明したように本発明のトーコレクトブッシュによれば、車両の幅方向に沿った荷重入力時に発生するトーコレクト量を効果に増大できると共に、トーコレクト面の角度付けの自由度を増やすことができ、しかも部品の共通化により装置の製造コストを効果的に低減できる。

以下、本発明の実施形態に係るトーコレクトブッシュについて図面を参照して説明する。

図１〜図３には、本発明の実施形態に係るトーコレクトブッシュが示されている。このトーコレクトブッシュ３０は、図４に示される従来のトーコレクトブッシュ１０１に代わって左側のトレーリングアーム１３の前端側に圧入固定されるものである。また右側のトレーリングアーム１２の前端側には、トーコレクトブッシュ３０が左右反転した状態で圧入固定される。

トーコレクトブッシュ３０には、車両の幅方向（図４の矢印ＲＨ方向）を軸方向とするように配置された薄肉円筒状の外筒３２が設けられると共に、この外筒３２の内周側に略同心的に配置された円筒状の内筒３４が設けられている。内筒３４は、軸方向に沿った長さが外筒３２よりも長くなっており、その両端部を外筒３２の両端からそれぞれ突出させている。

ここで、左側のトーコレクトブッシュ３０は、トーコレクトブッシュ１０１と同様に、外筒３２がトレーリングアーム１２の前端部に設けられたブッシュ圧入部１２Ａ内に圧入固定されると共に、内筒３４が車体側に設けられた外側ブラケット１９と内側ブラケット２１との間に挟まれた状態とされ、その内周側を貫通するボルト３６及びナット３７（図４参照）により外側ブラケット１９及び内側ブラケット２１に揺動可能に連結される。

また右側のトーコレクトブッシュ３０も、トーコレクトブッシュ１００と同様に、外筒３２がトレーリングアーム１３の前端部に設けられたブッシュ圧入部１３Ａ内に圧入固定されると共に、内筒３４が車体側に設けられた外側ブラケット１８と内側ブラケット２０との間に挟まれた状態とされ、その内周側を貫通するボルト３６及びナット３７により外側ブラケット１８及び内側ブラケット２０に揺動可能に連結される。

図１に示されるように、外筒３２には、幅方向内側の端部が外周側へ屈曲されてフランジ部３８が形成されている。フランジ部３８には、車両の前後方向に沿った前端側に車両前方へ延出する平板状の第１支持部４０が形成されると共に、後端側に車両後方へ延出する平板状の第２支持部４２が形成されている。第２支持部４２は、第１支持部４０に対して幅方向に沿って外側に位置している。

トーコレクトブッシュ３０は、外筒３２と内筒３４との間に配置され、外筒３２と内筒３４とを弾性的に連結した肉厚円筒状のゴム状弾性体４４を備えている。ゴム状弾性体４４は、外筒３２の内周面と内筒３４の外周面にそれぞれ加硫接着されている。またトーコレクトブッシュ３０は、フランジ部３８の第１支持部４０に幅方向内側から突き当てられる第１トー調整部材４６及び、第２支持部４２に幅方向内側から突き当てられる第２トー調整部材４８を備えている。

第１トー調整部材４６は、例えば、鋼板等の金属板をプレス加工することにより成形されており、その断面が幅方向外側へ向って開口した略Ｖ字状に形成されている。第１トー調整部材４６には、外周側の端部及び内周側の端部に径方向へ延在する外周当接部５０及び内周当接部５２がそれぞれ屈曲形成されており、これらの外周当接部５０及び内周当接部５２は、第１支持部４０の外周側及び内周側へ面接触状態となるように当接している。この状態で、第１トー調整部材４６は溶接、ねじ止め等により第１支持部４０へ固定される。第１トー調整部材４６には、その幅方向内側の端面に前後方向に沿って前側へ延出しつつ、幅方向内側へ所定の角度で傾斜した第１トーコレクト面５４が形成されている。

第２トー調整部材４８も、例えば、鋼板等の金属板をプレス加工することにより成形されており、その断面が幅方向外側へ向って開口した略Ｖ字状に形成されている。また第２トー調整部材４８には、外周側の端部及び内周側の端部に径方向へ延在する外周当接部５６及び内周当接部５８がそれぞれ屈曲形成されており、これらの外周当接部５６及び内周当接部５８は、第２支持部４２の外周側及び内周側へ面接触状態となるように当接している。この状態で、第２トー調整部材４８は溶接、ねじ止め等により第２支持部４２へ固定される。第２トー調整部材４８には、その幅方向内側の端面に前後方向に沿って後側へ延出しつつ、幅方向外側へ所定の角度で傾斜した第２トーコレクト面６０が形成されている。この第２トーコレクト面６０は、第１トーコレクト面５４と実質的に平行になっている。

図１に示されるように、トーコレクトブッシュ３０は、内筒３４の外周面に溶接等により固着された環状のストッパプレート６２を備えている。ストッパプレート６２は、例えば、鋼板等の金属板をプレス加工することにより成形されており、幅方向に沿って外筒３２の内側に配置されている。ストッパプレート６２には、第１トー調整部材４６に対応する前端側に第１トーコレクト面５４と略平行な第１傾斜部６４が形成されると共に、第２トー調整部材４８に対応する後端側に第２トーコレクト面６０と略平行な第２傾斜部６６が形成されている。

ゴム状弾性体４４には、第１トーコレクト面６０と第１傾斜部６４との間に充填される第１連結部６８及び、第２トーコレクト面６０と第２傾斜部６６との間に充填される第２連結部７０が一体的に形成されている。第１連結部６８は、第１トーコレクト面５４及び第１傾斜部６４にそれぞれ加硫接着され、第１トーコレクト面５４と第１傾斜部６４とを弾性的に連結している。また第２連結部７０は、第２トーコレクト面６０及び第２傾斜部６６にそれぞれ加硫接着され、第２トーコレクト面６０と第２傾斜部６６とを弾性的に連結している。

トーコレクトブッシュ３０では、第１トーコレクト面５４及び第２トーコレクト面６０の軸心Ｓを中心とする径方向に対する傾斜角度θ１及びθ２が３０°〜５０°の範囲内で設定されている。本実施形態では、傾斜角度θ１及びθ２は、それぞれ約４５°に設定されている。

図２に示されるように、第１トーコレクト面５４及び第２トーコレクト面６０は、それぞれ軸心Ｓ中心とする径方向に沿った幅が内筒３４の外径よりも長くなっている。また第１トーコレクト面５４は、軸方向に沿った投影形状が内周側から外周側へ向って幅が広くなる略扇形状に形成されている。一方、第２トーコレクト面６０は、軸方向に沿った投影形状における内周端と外周端とが軸心Ｓを中心として湾曲する円弧状に形成されると共に、両側端をそれぞれ互いに平行で、径方向に沿って延在する直線状に形成されている。

図１に示されるように、ゴム状弾性体４４には、車両の前後方向に沿った前端側及び後端側に、ゴム状弾性体４４の外側端面から内側へ延在する第１すぐり部７２及び第２すぐり部７４がそれぞれ形成されている。ここで、第１すぐり部７２は、第１トーコレクト面５４と接しつつ、軸心Ｓ側へ延長された延長線よりもストッパプレート６２側まで延在している。また第２すぐり部７４も、第２トーコレクト面６０と接しつつ、軸心Ｓ側へ延長された延長線よりもストッパプレート６２側まで延在している。

次に、上記のように構成された本実施形態に係るトーコレクトブッシュ３０の作用について説明する。

図４に示されるトレーリングアーム式のリアサスペンションにおけるトレーリングアーム１２、１３には、車両コーナリング時に幅方向に沿ったコーナリングフォース（横荷重）が作用し、この横荷重を受けたトレーリングアーム１２、１３は、それぞれトーコレクトブッシュ３０に横荷重を伝達する。このとき、トーコレクトブッシュ３０では、トレーリングアーム１２、１３からの横荷重によりゴム状弾性体４４が軸方向に沿って弾性変形すると共に、この横荷重の一部を、第１連結部６８により弾性的に連結された第１トーコレクト面５４及び第１傾斜部６４が車両の前後方向に沿った分力（前後荷重）に分力を発生すると共に、第２連結部７０により弾性的に連結された第２トーコレクト面６０及び第２傾斜部６６が車両の前後方向に沿った分力（前後荷重）を発生する。

このとき、左側のトーコレクトブッシュ３０と右側のトーコレクトブッシュ３０とは、同一方向の横荷重を受けた場合に、互いに反対方向（一方が前後方向の前側、他方が前後方向の後側）の前後荷重を発生する。これにより、トレーリングアーム１２、１３にはリアホイール１１８をトーイン側に傾かせるような傾きが生じる。

以上説明したように本実施形態に係るトーコレクトブッシュ３０では、ゴム状弾性体４４の第１連結部６８を第１トーコレクト面５４と第１傾斜部６４との間に充填すると共に、第２連結部７０を第２トーコレクト面６０と第２傾斜部６６との間に充填したことにより、車両の幅方向に沿った横荷重の入力時に、第１連結部６８により弾性的に連結された第１トーコレクト面５４及び第１傾斜部６４により内筒３４を前後方向に沿って荷重入力方向に対応する方向へ相対移動させる分力を発生できると共に、第２連結部７０により弾性的に連結された第２トーコレクト面６０及び第２傾斜部６６によっても内筒３４を前後方向に沿って荷重入力方向に対応する方向へ相対移動させる分力を発生できるので、横荷重の入力時に分力を発生させるトーコレクト面及び傾斜部が１個ずつしかない従来のトーコレクトブッシュと比較し、車両の幅方向に沿った荷重入力時に発生するトーコレクト量を効果に増大でき、またトーコレクト面５４、６０が外筒３２と別体のトー調整部材４６、４８にそれぞれ形成されていることから、外筒の端部を外周側に屈曲してトーコレクト面を形成する場合と比較し、トーコレクト面５４、６０の角度付けの自由度を増やすことができる。

またトーコレクトブッシュ３０では、第１トーコレクト面５４と第１傾斜部６４との間にゴム状弾性体４４の一部（第１連結部６８）が充填されると共に、第２トーコレクト面６０と第２傾斜部６６との間にもゴム状弾性体４４の一部（第２連結部７０）が充填されることから、横荷重の入力時に分力を発生させるトーコレクト面及び傾斜部が１個ずつしかない従来のトーコレクトブッシュと比較し、軸方向に沿った装置のばね定数を広い範囲で調整できる。

本発明の実施形態に係るトーコレクトブッシュの構成を示す正面断面図である。 図１に示されるトーコレクトブッシュを車両幅方向内側から見た側面図である。 図１に示されるトーコレクトブッシュの正面図である。 本実施形態に係るトーコレクトブッシュ及び従来のトーコレクトブッシュが適用可能なトレーリングアーム式のリアサスペンションの構成を示す平面図である。 従来のトーコレクトブッシュの構成を示す正面断面図である。 図５に示されるトーコレクトブッシュを車両幅方向内側から見た側面図である。 図５に示されるトーコレクトブッシュの正面図である。

符号の説明

１１ ツイストビーム
１２、１３ トレーリングアーム
３０ トーコレクトブッシュ
３２ 外筒
３４ 内筒
３８ フランジ部
４４ ゴム状弾性体
４６ トー調整部材
４８ トー調整部材
５４ 第１トーコレクト面
６０ 第２トーコレクト面
６２ ストッパプレート
６４ 第１傾斜部
６６ 第２傾斜部
６８ 第１連結部（弾性体）
７０ 第２連結部（弾性体）
７２ 第１すぐり部
７４ 第２すぐり部

Claims (5)

1. 車両の幅方向を長手方向として配置されたツイストビームと、車両の前後方向を長手方向とし、ツイストビームの両端部にそれぞれ連結されたトレーリングアームと、を有するサスペンション装置におけるトレーリングアームの前端側を車体側に揺動可能に連結するトーコレクトブッシュにおいて、
   前記幅方向を軸方向とするように配置され、トレーリングアームの前端側に連結される外筒と、前記外筒の内周側に配置され、車体側に揺動可能に連結される内筒と、前記外筒の端部に形成され、外周側へ延出するフランジ部と、前記外筒と前記内筒とを弾性的に連結した弾性体とを備え、
   前記フランジ部と対向する位置に配置され、傾斜状の傾斜面が少なくとも１つ以上形成されたストッパプレートを前記内筒の端部に固着し、
   前記ストッパプレートの傾斜面と平行となるトーコレクト面が設けられたトー調整部材を前記外筒のフランジ部に配置し、
   前記弾性体の一部を前記傾斜面と前記トー調整部材のトーコレクト面との間に充填したことを特徴とするトーコレクトブッシュ。
2. 前記傾斜面及び前記トー調整部材は、それぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項１記載のトーコレクトブッシュ。
3. 複数の前記傾斜面を前記内筒の軸心を挟んで両側に配置すると共に、複数の前記トー調整部材を前記内筒の軸心を挟んで両側に配置したことを特徴とする請求項２記載のトーコレクトブッシュ。
4. 前記トーコレクト面の前記内筒の軸心を中心とする径方向に対する傾斜角度を３０°〜５０°の範囲内に設定したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載のトーコレクトブッシュ。
5. 前記弾性体における前端側及び後端側に、該弾性体の外側端面から内側へ延在する第１のすぐり部及び第２のすぐり部をそれぞれ形成し、
   前記第１のすぐり部を、前記トーコレクト面の延長線よりも前記ストッパプレート側まで延在させたことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項記載のトーコレクトブッシュ。

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