JP5440930B2 - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、後方からの衝撃荷重を効果的に吸収することができるトーションビーム式サスペンションに関する。

後輪の懸架にトーションビーム式サスペンションを採用した自動車では、車体後方からの衝撃荷重によってトーションビームのビーム本体が車体前方に移動することがある。このとき、ビーム本体の前方に配置されている燃料タンクに、ビーム本体が接触する虞がある。トーションビームのビーム本体は剛性が高く、また、前方へ向かうエッジ部もしくは角部を有していることが多い。このため、トーションビームのビーム本体と燃料タンクが直接、接触する不具合を防ぐことが好ましい。

従来、このような不具合を防止する対策としては、ビーム本体と燃料タンクの間隙を大きくする。ビーム本体と燃料タンクの接触を防止するために、ビーム本体に樹脂やゴム製のプロテクターを設ける。開口を有するビーム本体を使用する場合には、ビーム本体の開口を後方に設けるなどの対策が施されていた。

特開２００１−１８７５２６号公報 特開２００２−１６６７１４号公報 特開２００４−３３０９２８号公報

しかしながら、ビーム本体と燃料タンクの間隙を大きくするためには、大型の自動車では可能であるが、小型の自動車では、不可能である。また、燃料タンクへの直接の接触を防止するために、ビーム本体に樹脂やゴム製のプロテクターを設けるためには、部品点数の増大および経費の増加を招くことになる。さらに、開口を有するビーム本体を使用する場合には、ビーム本体の開口を後方に向けると、後方から見えるため、外観を損ね、あるいは後方からの衝撃に対しては適さなかった。

一方、トーションビーム式サスペンションでは、車体の左右の捩じりに対する復元力を得るためにスタビライザが用いられている。このスタビライザには、各種の構造のものが広く用いられている。このスタビライザの取付位置は、一般的に、左右のトレーリングアームを両端部で連結し、中間位置を車体で支持する構造で、その多くはビーム本体に沿わせるように配設されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
しかしながら、車体後方からの衝撃によって、ビーム本体が前方に移動すると、スタビライザも同時に移動し、このスタビライザの前方に突き出している部分が燃料タンクに接触するか、ビーム本体の角部が燃料タンクに突き当たる虞がある。

本発明は、上記課題を解決し、ビーム本体が直接、或いはスタビライザの前方に突き出している部分が燃料タンクに接触する虞がないトーションビーム式サスペンションを提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、一対のトレーリングアームをビーム本体で連結してＨ形のトーションビームを構成し、前記トーションビームとは別体のスタビライザの両端を前記トレーリングアームに連結したトーションビーム式サスペンションにおいて、前記ビーム本体に沿ったスタビライザの両側部分を車体に取り付けるとともに、該スタビライザの車体取付部相互間を下方向に湾曲させ、後方からの荷重によってビーム本体が移動したときに、ビーム本体と燃料タンクの間にスタビライザの湾曲部が位置するように、燃料タンクの後方で、かつ前記ビーム本体の前方に、該湾曲部を配置したことにある。スタビライザのバネ定数、耐久性への影響を極力少なくするために車体取付部の内側を車両下方に湾曲させている。
また、本発明は、上記スタビライザの車体取付部を車体幅方向中央から左右の外側で、かつ上記スタビライザの両端取付位置より内側に配置したことにある。
さらに、本発明は、上記スタビライザの車体取付部の外側に、下方に屈曲した屈曲部を形成したことにある。
またさらに、本発明は、上記スタビライザの車体取付部を、車体のクロスメンバに取り付けたことにある。
また、本発明は、前記燃料タンクを懸架する部材を、燃料タンクと前記スタビライザの下方に屈曲した部分の間に設置したことにある。
さらに、本発明は、前記燃料タンクを懸架する部材はタンクベルトであることにある。
またさらに、本発明は、前記燃料タンクを懸架する部材はタンクブラケットと、タンクに施されたビード部であることにある。

請求項１によれば、衝撃荷重によってビーム本体が移動したときに、ビーム本体と燃料タンクの間にスタビライザの湾曲部が位置するので、ビーム本体が直接、燃料タンクに接触する虞がない。その際に、燃料タンクにはスタビライザの湾曲部の側面が接触するだけなので、燃料タンクに対して緩衝作用が得られる。
請求項２によれば、スタビライザの両端取付位置より内側にスタビライザの車体取付部を設けているので、スタビライザの車体取付部の間に設けられるスタビライザの湾曲部をビーム本体の中央部分に配置することができる。
請求項３によれば、スタビライザの車体取付部の外側に、下方に屈曲した屈曲部を形成したので、ビーム本体と燃料タンクの間にスタビライザの下方に屈曲した屈曲部が位置するので、ビーム本体が直接、燃料タンクに接触する虞がない。
請求項４によれば、スタビライザの車体取付部を、車体のクロスメンバに取り付けたので、車体後部の変形時にもスタビライザの車体取付部の移動が少なく、スタビライザの湾曲部をビーム本体の中央部分に、確実に配置することができる。
請求項５によれば、燃料タンクを懸架する部材を、燃料タンクと前記スタビライザの下方に屈曲した部分の間に設置したので、燃料タンクを懸架する部材がビーム本体と直接接触する虞がない。
請求項６によれば、燃料タンクを懸架する部材がビーム本体と直接接触することがないので、燃料タンクを懸架する部材にタンクベルトを使用することができる。よって、燃料タンクに樹脂製のタンクを使用した場合にはタンクベルトの使用が可能である。
請求項７によれば、鉄製の燃料タンクを使用する場合には、燃料タンクを懸架する部材として、タンクブラケットと、タンクに施されたビード部を用いて懸架することができる。

本発明の一実施の形態によるトーションビームとスタビライザを車体下面側から見た底面図である。 本発明の一実施の形態によるトーションビームとスタビライザを車体側面側から見た側面図である。 図２のトーションビームとスタビライザを上方側から見た平面図である。 燃料タンクに対するトーションビームとスタビライザの位置関係を示す概念図である。 車体後方からの衝撃荷重によって移動するトーションビームとスタビライザを示す概念図である。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１ないし図３において、車両前後方向に延在する左右一対のトレーリングアーム１の前側部分が、車幅方向に延在するトーションビーム２で連結され、全体として平面視略Ｈ形状に構成されている。

前記各トレーリングアーム１の後端部には、それぞれ車輪支持部材３Ａが固定され、その各車輪支持部材３Ａに車輪３が回転自在に支持されている。上記トーションビーム２は左右のトレーリングアーム１を介して左右の車輪３を連結している。左右のトレーリングアーム１は、前端部１ａに装着されたブッシュ１Ａを介して車体４に揺動可能に支持されており、後端部１ｂに装着されたショックアブソーバ５およびコイルスプリング６を介して車体に支持されている。

７はスタビライザで、このスタビライザ７は、両端部７ａをトレーリングアーム１の後端部１ｂに取り付けられ、中間位置７ｂをトーションビーム２の上方に車幅方向に配設されているクロスメンバ８に取り付けられている。前記スタビライザ７は、中間位置７ｂの両側を、それぞれスタビライザマウント部材９を介してクロスメンバ８に取り付けられている。このスタビライザマウント部材９の間に位置するスタビライザ７の中間位置７ｂには、下方向に湾曲された湾曲部１０が設けられており、この湾曲部１０は、図４に示すように、前記トーションビーム２の前面部分２ａと、トーションビーム２の前方に配置されている燃料タンク１１の後面１１ａとの間に位置している。
スタビライザ７は、車両のロールを抑制するために設定されているが、車体取付スパンを多くとれば、バネ定数を上げることが可能となる。通常、スタビライザ７を軽量化するために、スタビライザ７は、可能な限り車体取付スパンを大きく取り線径の小さいものを採用する。また、耐久性に関しては、応力値が高い部位は車体取付部（スタビライザマウント部材９）の外側近傍Ｒ部７ｃであり、車体取付部（スタビライザマウント部材９）の内側は耐久性が懸念される部位はない。このような理由により、スタビライザ７の性能上、影響が少ないとされる、車体取付部内側を湾曲させる構造としている。

前記スタビライザマウント部材９に支持された前記スタビライザ７の中間位置７ｂと両端部７ａの途中７ｄは、車体後方側に、車幅方向外側に斜めに広がるように延在している。

前記燃料タンク１１は、樹脂製のタンクを用いる場合には、タンクベルト１２により、車体に支持されており、この燃料タンク１１の後面１１ａ側に配設されたタンクベルト１２に対向するようにして、スタビライザ７の下方向に湾曲された湾曲部１０が配置されている。

次に、上記トーションビーム式サスペンションの作用を説明する。
図４に示すように、後方からの過大な衝撃荷重が車体４に加わった場合、トーションビーム２が車体前方に移動する。トーションビーム２のビーム本体２ａは、移動に伴って、スタビライザ７の湾曲部１０に当たり、湾曲部１０を押しながら移動する。スタビライザ７の湾曲部１０は、移動に伴ってタンクベルト１２を介して燃料タンク１１に接触する。

こうして、トーションビーム２のビーム本体２ａは、湾曲部１０を押しながら移動することによって、衝撃を吸収されながら車体前方に移動することになる。そして、図５に示すように、湾曲部１０およびタンクベルト１２を介して燃料タンク１１に接触することになるので、トーションビーム２のビーム本体２ａの角部などが直接燃料タンクに触れる不具合を防ぐことができる。

なお、上記実施の形態では、スタビライザ７の湾曲部１０は、スタビライザマウント部材９の間に位置するスタビライザ７の中間位置７ｂに湾曲部１０を設けたが、スタビライザマウント部材９の外側部分に下方向に湾曲された湾曲部を設けることによって、湾曲部１０を含めて３箇所の湾曲部を設けることができる。これによって、トーションビーム２のビーム本体２ａの移動方向が斜め方向に片寄った場合にも、いずれかの湾曲部がビーム本体２ａの前面をカバーすることができる。
また、上記実施の形態では、燃料タンクに樹脂製のタンクを用いる場合について説明したが、鉄製の燃料タンクを用いる場合には、燃料タンクの上下の張り合わせビードを利用してブラケットで車体下面に取り付けることになる。この場合にも、スタビライザ７の湾曲部１０が鉄製の燃料タンクあるいはブラケットに当接することになり、トーションビーム２のビーム本体２ａが直接、鉄製の燃料タンクあるいはブラケットに接触する不具合を防ぐことができる。
さらに、上記実施の形態では、スタビライザ７の中間位置７ｂをトーションビーム２の上方に車幅方向に配設されているクロスメンバ８に取り付けた場合について説明したが、車体４のフロア下面に取り付けることもできる。
また更に、上記実施の形態では、スタビライザ７は、両端部７ａをトレーリングアーム１の後端部１ｂに取り付けた場合について説明したが、スタビライザ７の機能を発揮できる位置であれば、他の場所に取り付けることも可能である。など、その他、本発明の要旨を変更しない範囲内で適宜、変更して実施しうることは、言うまでもない。

１ トレーリングアーム
２ トーションビーム
３ 車輪
３Ａ 車輪支持部材
４ 車体
５ ショックアブソーバ
６ コイルスプリング
７ スタビライザ
８ クロスメンバ
９ スタビライザマウント部材（車体取付部）
１０ 湾曲部
１１ 燃料タンク
１２ タンクベルト
２ａ 前面部分
７ａ 両端部
７ｂ 中間位置

Claims (7)

1. 一対のトレーリングアームをビーム本体で連結してＨ形のトーションビームを構成し、前記トーションビームとは別体のスタビライザの両端を前記トレーリングアームに連結したトーションビーム式サスペンションにおいて、前記ビーム本体に沿ったスタビライザの両側部分を車体に取り付けるとともに、該スタビライザの車体取付部相互間を下方向に湾曲させ、後方からの荷重によってビーム本体が移動したときに、ビーム本体と燃料タンクの間にスタビライザの湾曲部が位置するように、燃料タンクの後方で、かつ前記ビーム本体の前方に、該湾曲部を配置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。
2. 上記スタビライザの車体取付部を車体幅方向中央から左右の外側で、かつ上記スタビライザの両端取付位置より内側に配置したことを特徴とする請求項１に記載のトーションビーム式サスペンション。
3. 上記スタビライザの車体取付部の外側に、下方に屈曲した屈曲部を形成したことを特徴とする請求項２に記載のトーションビーム式サスペンション。
4. 上記スタビライザの車体取付部を、車体のクロスメンバに取り付けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトーションビーム式サスペンション。
5. 前記燃料タンクを懸架する部材を、燃料タンクと前記スタビライザの下方に屈曲した部分の間に設置したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のトーションビーム式サスペンション。
6. 前記燃料タンクを懸架する部材はタンクベルトであることを特徴とする請求項５に記載のトーションビーム式後スペンション。
7. 前記燃料タンクを懸架する部材はタンクブラケットと、タンクに施されたビード部であることを特徴とする請求項５に記載のトーションビーム式サスペンション。

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