JP5641245B2 - リヤアクスル - Google Patents

Description

本発明はリヤアクスルに関する。

従来、車軸懸架式のサスペンション装置では、左右の車輪を連結した車軸（リヤアクスル）を有し、リヤアクスルの長手方向両端部付近に一対のサスペンションアームに隣接してショックアブソーバー及びコイルスプリングがそれぞれ配設されている。サスペンション装置は、路面からの衝撃を緩和して車両の乗り心地を向上させると共に、直進だけでなく車体を安定させ、操縦安定性を向上させるために設けられている。

このようなサスペンション装置としては、例えば、バウンドストロークを所定の範囲以下に規制するバウンドストッパを車軸の長手方向略中間部に車体側へ突出した状態で設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。バウンドストロークを越えるようなバウンドが生じると、バウンドストッパが車体に当接することにより、バウンドストロークが規制される。

特開平８―５８３２９号公報（請求項１等）

このようなバウンド、つまり車輪の跳ね上がりに対しては、上記したような車軸懸架装置は有効であることも考えられる。ところで、このような通常走行における跳ね上がりによる入力よりも大きい過大な入力が車体に印加された場合、例えば、予期せぬ大きな障害物を片輪だけで乗り越えた場合や高速走行中に旋回を繰り返す場合等には、特に車輪を支持するリヤアクスルに過大な入力が印加されてしまうことがある。

このように過大な入力がリヤアクスルに印加されると、リヤアクスルが許容される以上に変形してしまうおそれがあるので、このリヤアクスルの変形を抑制すべく補強することが考えられる。この場合には、走行状態や障害物の状態により過大な力の入力方向が単一方向ではなくなってしまうことに鑑みれば、リヤアクスル全体に補強部材を設ける必要があるが、通常走行時には車体が重くなってしまうだけで、効率的に許容される以上の変形を抑制できるとは言い難い。

そこで、本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決することにあり、リヤアクスルに過大な入力が印加されてしまう場合であっても許容される以上の変形を効率的に抑制できるリヤアクスルを提供しようとするものである。

本発明のリヤアクスルは、左右の車輪をその両端で支持し、車幅方向に延びる直線部及び該直線部の両側で屈曲された屈曲部を有するリヤアクスルであって、前記屈曲部の内角側に設けられ、該屈曲部を挟んだ両側に少なくとも固定される平板状の屈曲部補強部材と、前記直線部の長手方向に亘って設けられ、その内部が中空である直線部補強部材と、が設けられたことを特徴とする。屈曲部補強部材と直線部補強部材とが設けられていることで、様々な方向の入力に対してリヤアクスルを補強することができ、これにより許容される以上の変形を効率的に抑制できる。

前記直線部補強部材と前記屈曲部補強部材とが車両の幅方向において互いに重なることが好ましい。このように設けられていることで、より効率的にリヤアクスルビームを補強することができる。

前記屈曲部補強部材は、屈曲部に対向する位置には固定されていないことが好ましい。このように構成されていることで、通常走行時の応力が屈曲部補強部材に印加されることを抑制する。
また前記直線部補強部材には、下方に延設されて突出した突出部が設けられていることが好ましい。さらに前記屈曲部補強部材は前記リヤアクスル設置時において地面に対して水平となるように固定されていることが好ましい。

本発明のリヤアクスルによれば、許容される以上の変形を効率的に抑制できるという優れた効果を奏し得る。

車両の後部斜視図である。 リヤアクスルビームを示す背面図である。 リヤアクスルビームを示す上面図である。 リヤアクスルビームの断面図である。 過大入力が印加された場合のリヤアクスルビームを示す背面図である。 過大入力が印加された場合のリヤアクスルビームを示す上面図である。

図１に示すように、車両１の後部には、車両の幅方向に延びて設けられたリヤアクスルビーム１１（リヤアクスル）が設けられている。リヤアクスルビーム１１の両端には、それぞれ後部の車輪２が回転自在に支持されている。

リヤアクスルビーム１１について、図２及び図３を用いて詳細に説明する。

リヤアクスルビーム１１の両端には、車輪取付部１２が設けられている。車輪取付部１２には、それぞれ車輪２が回転自在に取り付けられる。また、リヤアクスルビーム１１の車輪取付部１２よりも内側には、スプリング台座１３が設けられている。このスプリング台座１３は図示しない車体との間に介在されるスプリングの台座として機能する。リヤアクスルビーム１１のスプリング台座１３が設けられている位置の車体後方側には、ショックアブソーバーブラケット１４が設けられている。ショックアブソーバーブラケット１４には、図示しない車体との間に介在されるショックアブソーバーが設けられる。

リヤアクスルビーム１１の各スプリング台座１３の下方には、それぞれ第１屈曲部２１が設けられている。リヤアクスルビーム１１の各第１屈曲部２１より内側には、第２屈曲部２２が形成されている。第２屈曲部２２間の中央部２３は、車体の幅方向に対して平行であり、かつ、リヤアクスルビーム１１の設置時において地面に対して水平となっている。

以下、リヤアクスルビーム１１の中央部２３とは、この車体の幅方向に対して平行となっている部分をいい、リヤアクスルビーム１１の第１屈曲部２１及び第２屈曲部２２により屈曲されることにより車体の幅方向に対して傾斜している部分については、傾斜部２４とする。即ち、リヤアクスルビーム１１は、車体の幅方向に対して平行であり、かつ、水平な中央部２３と、中央部２３の両端に接続され車体の幅方向及び水平方向に対して傾斜する傾斜部２４と、傾斜部２４の中央部２３とは反対側にそれぞれ接続され、車体の幅方向に対して平行であり、かつ、水平であると共に、その上面にスプリング台座１３等が設けられているビーム端部２５とからなる。

そして、リヤアクスルビーム１１の中央部２３には、中央部２３の長手方向に亘って第１補強部材３１が設けられている。第１補強部材３１は、第１補強部材３１の長手方向に亘って固定部３２が設けられており、この固定部３２がリヤアクスルビーム１１の下方側表面に溶接にされることで固定されている。また、固定部３２には車体下方に延設された延設部３３が設けられている。即ち、第１補強部材３１は、固定部３２と延設部３３とからなり、リヤアクスルビーム１１の下方面を覆っている。この延設部３３は、図４に示すように、断面視において中空となっている。このように延設部３３が中空となっていることで、リヤアクスルビーム１１の中央部２３における総断面積を効率的に向上させて、中央部２３における剛性を向上させることができる。

また、第１補強部材３１は、その中央部において延設部３３からさらに下方に延設されて突出した突出部３４が設けられている。そして、突出部３４の下端部には、スリット状の開口３５が設けられている。

このように第１補強部材３１により中央部２３における剛性を向上させることで、リヤアクスルビーム１１の変形を抑制できる。即ち、図５に示すように、地面に対して垂直方向の面内でリヤアクスルビーム１１に対して過大な入力がある場合（車輪２のキャンバー角度が大きくなるような過大な入力がリヤアクスルビーム１１に印加された場合）には、中央部２３には大きな入力が印加される。この場合の入力の印加方向は、車体の上下方向である。この場合に、第１補強部材３１が中央部２３の下方に設けられていることでこの中央部２３の上下方向に対する剛性は向上しているので、リヤアクスルビーム１１の許容できないような変形を抑制できる。

また、第１補強部材３１の突出部３４は、車体をジャッキアップする際に、ジャッキの座面となる。このようにジャッキの座面を兼ねていることから、リヤアクスルビーム１１に別部品を設ける必要がない。さらに、第１補強部材３１に開口３５が設けられていることで、第１補強部材３１の固定部３２と中央部２３との間の間隙から水が侵入したとしても水を開口３５から排出することができる。

図２及び図３に戻り、リヤアクスルビーム１１の一方（車体右側）の第１屈曲部２１の内角側、即ち車体後方側には、ラテラルロッドブラケット２６が設けられている。リヤアクスルビーム１１の他方（車体左側）の第１屈曲部２１の内角側、即ち車体後方側には、第２補強部材４１が設けられている。

第２補強部材４１は板状であり、地面に対して水平となるように固定されている。具体的には、第２補強部材４１は、第１屈曲部２１の内角側（屈曲部の内側）の端面が、リヤアクスルビーム１１の第１屈曲部２１を挟んだ両側、即ち、傾斜部２４とビーム端部２５とに溶接により地面に対して水平となるように固定されている。

第２屈曲部２２の前方側には、第３補強部材５１が設けられている。第３補強部材５１は第２屈曲部２２の内角側の端面が、リヤアクスルビーム１１の第２屈曲部２２を挟んだ両側に、即ち傾斜部２４と中央部２３とに溶接により固定されている。第３補強部材５１は板状であり、地面に対して水平となるように固定されている。

また、第３補強部材５１は、傾斜部２４と中央部２３との接続部に対向するように、車体前方側に向かって凹んでいる凹部５２が設けられている。即ち、第３補強部材５１には、第２屈曲部２２に対向する位置に凹部５２が設けられていて、この凹部５２の端面はリヤアクスルビーム１１に固定されていない。

本実施形態では、第２補強部材４１、第３補強部材５１が設けられていることで、リヤアクスルビーム１１の各屈曲部における剛性を向上させることができる。

このように各屈曲部における剛性を向上させることで、リヤアクスルビーム１１の変形を抑制できる。即ち、図６に示すように、車両の水平面内でリヤアクスルビーム１１に対して過大な入力がある場合（車輪２のトー角度が大きくなるような過大な入力がリヤアクスルビーム１１に印加された場合）には、第１屈曲部２１に後方からの大きな力が印加されることが考えられるが、第２補強部材４１が第１屈曲部２１の後方側に設けられていることから、第１屈曲部２１における後方からの力に対する剛性が向上しており、第１屈曲部２１における変形を抑制することができる。なお、ラテラルロッドブラケット２６が設けられている第１屈曲部２１では、ラテラルロッドブラケット２６が設けられていることから、すでに十分な剛性が確保されている。

また、図６に示すように、車両の水平面内でリヤアクスルビーム１１に対して過大な入力がある場合（車輪２のトー角度が大きくなるような過大な入力がリヤアクスルビーム１１に印加された場合）には、第２屈曲部２２に前方からの大きな力が印加されることが考えられるが、第３補強部材５１が第２屈曲部２２の前方側に設けられていることから、第２屈曲部２２の剛性が向上しており、第２屈曲部２２における許容できないような大きな変形を抑制することができる。

また、通常走行時に発生する応力は、各屈曲部に印加される可能性があるが、第３補強部材５１には、凹部５２が設けられていることから、通常走行時に発生する応力を逃がすことができる。即ち、凹部５２が設けられていない場合には、通常走行時に発生する応力が第３補強部材に印加されてしまい、第３補強部材の変形が考えられるが、本実施形態では凹部５２においてリヤアクスルビーム１１と第３補強部材５１とが接続されていないことから、このような変形が防止される。従って、本実施形態では、凹部５２が第３補強部材５１に設けられていることで通常走行における応力を逃し過大な入力が印加された場合にのみ効率よく第２屈曲部２２における剛性を向上させているのである。

そして、これらの第１補強部材３１、第２補強部材４１、第３補強部材５１は、車両の幅方向において互いに一部が重なるように設けられている。このように設けられていることで、リヤアクスルビーム１１全体を補強することなく、効率よくリヤアクスルビーム１１の過大入力に対する剛性を高めているのである。即ち、これらが互いに重なるように設けられていないとすれば、リヤアクスルビーム１１の一部に過大な入力に対して弱い部分ができてしまうことも考えられるが本実施形態では補強部材が互いに重なるように構成されていることで、リヤアクスルビーム１１の全体の剛性を、全体に亘って補強部材を設けることなく過大入力に対して高めることができるのである。

本実施形態によれば各補強部材が設けられていることで、車輪２のキャンバー角度が大きくなるような過大な入力に対しても、車輪２のトー角度が大きくなるような過大な入力に対しても、即ちあらゆる走行に起因する複雑な全ての方向からの入力に対してリヤアクスルビーム１１の剛性を向上しているので、リヤアクスルビーム１１の許容できないような大きな変形を抑制することができる。そして、どちらの過大入力に対しても最も入力が印加されやすい場所に補強部材を効率的に設けていることから、変形を効率的に抑制できる。

また、各補強部材をリヤアクスルビームの車軸懸架装置の部材が存在しない部位に設けることができるので、この部位を効率的に用いることが可能である。

第１補強部材３１の断面構造は、本実施形態では略コの字状としたが、これに限定されない。例えば、略Ｕ字状としてもよい。また、第１補強部材３１はリヤアクスルビーム１１の下方面を覆うように構成したが、これに限定されず上方面を覆うように構成してもよい。

本実施形態では、第１〜第３補強部材３１、４１、５１はそれぞれ溶接により固定したが、これに限定されない。強度を保持することができれば、他の固定方法を用いてもよい。

本発明のリヤアクスルは、剛性を高めて過大な入力が印加されても許容できない変形が抑制されている。かかるリヤアクスルは、車両製造産業分野において利用可能である。

１ 車両
２ 車輪
１１ リヤアクスルビーム
１２ 車輪取付部
１３ スプリング台座
１４ ショックアブソーバーブラケット
２１ 第１屈曲部
２２ 第２屈曲部
２３ 中央部
２４ 傾斜部
２５ ビーム端部
３１ 第１補強部材
３２ 固定部
３３ 延設部
３４ 突出部
３５ 開口
４１ 第２補強部材
５１ 第３補強部材
５２ 凹部

Claims (5)

1. 左右の車輪をその両端で支持し、車幅方向に延びる直線部及び該直線部の両側で屈曲された屈曲部を有するリヤアクスルであって、
   前記屈曲部の内角側に設けられ、該屈曲部を挟んだ両側に少なくとも固定される平板状の屈曲部補強部材と、
   前記直線部の長手方向に亘って設けられ、その内部が中空である直線部補強部材と、が設けられたことを特徴とするリヤアクスル。
2. 前記直線部補強部材と前記屈曲部補強部材とが車両の幅方向において互いに重なることを特徴とする請求項１記載のリヤアクスル。
3. 前記屈曲部補強部材は、屈曲部に対向する位置には固定されていないことを特徴とする請求項１又は２に記載のリヤアクスル。
4. 前記直線部補強部材には、下方に延設されて突出した突出部が設けられていることを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のリヤアクスル。
5. 前記屈曲部補強部材は前記リヤアクスル設置時において地面に対して水平となるように固定されていることを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載のリヤアクスル。

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