JP5765952B2 - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

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Description

本発明は、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションに関する。
従来より、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションが知られており、特許文献1にあるように、左右のトレーリングアームとトーションビームとを溶着して連結すると共に、トレーリングアームの他端には、キャリアが溶接により固着されている。このキャリアを介して車輪が回転可能に支持されており、キャリアは、断面コ字状に折り曲げ形成されて取付壁が形成され、取付壁には車輪を回転可能に支持するハブを取り付けるための複数の締結孔が形成されている。
特開2005−8123号公報
しかしながら、こうした従来のものでは、図10に示すように、トレーリングアーム100にキャリア101を取り付けた場合、車輪が回転可能に支持される回転中心Cに左右方向から作用力Fが作用すると、回転中心Cとトレーリングアーム100の軸方向中心とのオフセット量aに応じたモーメントが作用する。従って、トレーリングアーム100等はこのモーメントに応じた横剛性を必要とするため、大型化すると共に、重量が重くなるという問題があった。
本発明の課題は、小型化が可能で、軽量化を図ったトーションビーム式サスペンションを提供することにある。
かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側にキャリアが固定されて該キャリアを介して車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を前記キャリアに取り付けるねじ締結部材を備えると共に、前記ねじ締結部材を挿入する複数の締結孔を前記キャリアに形成し、一部の前記締結孔と前記トレーリングアームとを車軸軸方向で重ねて前記キャリアを前記トレーリングアームに固定し、かつ、前記トレーリングアームに前記ねじ締結部材を回転する締結工具を挿入可能な工具挿入孔を前記締結孔と略同軸上に貫通形成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それである。
前記キャリアは前記締結孔が形成された取付壁と、該取付壁の両側に形成された側壁とを備え、前記両側壁を前記トレーリングアームに固定すると共に、前記取付壁と前記トレーリングアームとの間に前記ねじ締結部材の締結確認用の隙間を形成した構成としてもよい。また、前記トレーリングアームは前記トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を合わせて形成され、一対の前記アーム部材に前記工具挿入孔をそれぞれ形成した構成としてもよい。更に、前記工具挿入孔に前記ねじ締結部材の落下を防止するガイド部材を挿入した構成としてもよい。また、前記締結孔は4つで、1つまたは2つの前記締結孔が前記トレーリングアームと重なり、他の前記締結孔は前記トレーリングアームよりも上側にある構成としてもよい。
本発明のトーションビーム式サスペンションは、一部の締結孔とトレーリングアームとを車軸軸方向で重ねてキャリアをトレーリングアームに固定したので、回転中心とトレーリングアームの軸方向中心とのオフセット量を小さくでき、よって、小型化することができると共に、軽量化することができるという効果を奏する。
また、ねじ締結部材の締結確認用の隙間を形成することにより、ねじ締結部材の締結の確認が容易にできる。更に、一対のアーム部材を合わせて中空状のトレーリングアームを形成すると共に、一対のアーム部材に工具挿入孔をそれぞれ形成することにより、プレス成形により工具挿入孔を設けたトレーリングアームを容易に形成できる。また、ガイド部材を設けることにより、トレーリングアームの中空内部へのねじ締結部材の落下を防止することができる。4つの締結孔のうち、2つの締結孔をトレーリングアームと重ねることにより、工具挿入孔を形成することによるトレーリングアームの過度の剛性低下を防止できる。
本発明の一実施形態としてのトーションビーム式サスペンションの左のトレーリングアームを中心とする車体外側から見た斜視図である。 本実施形態のトーションビーム式サスペンションの側面図である。 本実施形態のキャリアを中心とする拡大平面図である。 図3のA矢視図である。 図2のBB拡大断面図である。 本実施形態の車輪支持部材の取付を説明する斜視図である。 他の車輪支持部材の斜視図である。 本実施形態のガイド部材を取り付けたトーションビーム式サスペンションの左のトレーリングアームを中心とする車体中央側から見た斜視図である。 本実施形態のガイド部材の形状を示す説明図である。 従来のトーションビーム式サスペンションの左のトレーリングアームを中心とする車体中央側から見た斜視図である。
以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、1は左のトレーリングアームで、トレーリングアーム1は、中空状に形成されている。左のトレーリングアーム1と、左のトレーリングアーム1に左右対称の右のトレーリングアーム(図示せず)とがトーションビーム2により連結されている。
トーションビーム2の両端は、それぞれ左右のトレーリングアーム1の中間に、溶接により固定されている。本実施形態のトーションビーム式サスペンションは、左右対称であるので、本実施形態では、以下、左のトレーリングアーム1を中心に説明する。
左のトレーリングアーム1は、図1、図5に示すように、トレーリングアーム1の軸方向に沿って車体の幅方向に分割された一対のアーム部材4,6を突き合わせて形成された、いわゆる最中構造である。
一対のアーム部材4,6は、プレス成形によって共にその軸方向と直交する断面形状が略コ字状に形成されており、トレーリングアーム1の内部が中空状となるように、略コ字状の開口側を咬み合わせて、本実施形態では、車体外側のアーム部材4の内側に車体内側のアーム部材6が入り込むように挿入されて、一対のアーム部材4,6が突き合わされている。そして、一対のアーム部材4,6はアーク溶接、レーザ溶接、プラズマ溶接等の溶接により一体にされている。
トレーリングアーム1の両端側は、車体の幅方向の厚さが薄く、車体の上下方向の幅が広い、ほぼ扁平に形成されている。そして、トレーリングアーム1の中間は、車体の幅方向の厚さが厚く、中間が車体の幅方向に膨出された状態に形成されている。この膨出したトレーリングアーム1の中間にトーションビーム2が連結されている。
トーションビーム2は、本実施形態では、断面形状が略V字状又は略U字状に形成されている。尚、本実施形態では、車体の上方に向かって窪まされ、下方に開口しているが、これに限らず、車体の後方に向かって窪まされ、前方に開口するように形成してもよい。
また、トレーリングアーム1とトーションビーム2とに跨ってガゼット7が配置されている。ガゼット7は、トーションビーム2の開口側とは反対側の、トーションビーム2の上側に配置されている。ガゼット7は、図示しない車体の下側に開口した略U字状又は略コ字状の断面形状に形成されている。ガゼット7は板材をプレス加工等により形成されている。
ガゼット7は、トーションビーム2の長手方向に沿って設けられており、トレーリングアーム1側からトーションビーム2側に向かって、幅が徐々に小さくなるように形成されている。また、ガゼット7には、トレーリングアーム1の断面形状に応じた切欠が形成されており、切欠にトレーリングアーム1が挿入されて、溶接により固着されている。
左のトレーリングアーム1の一端には、一対のアーム部材4,6にそれぞれ円弧状の切欠が形成され、この切欠にはカラー8が溶接により固定されている。カラー8を介して、図示しない車体に左のトレーリングアーム1が揺動可能に支持される。また、左のトレーリングアーム1とトーションビーム2とに跨って、ばね座部材10が溶接により取り付けられている。
また、左のトレーリングアーム1の他端外側には、キャリア12が溶接により固着されて、キャリア12を介して図示しない車輪が回転可能に支持される。キャリア12は、断面コ字状に折り曲げ形成されて、図3に示すように、一対の対向する側壁12a,12bとこれらをつなぐ取付壁12cとが形成されている。両側壁12a,12bには、それぞれトレーリングアーム1の断面形状に応じた切欠が形成されて、切欠にトレーリングアーム1が溶接により固着されている。
その際、取付壁12cとトレーリングアーム1との間に所定の隙間が形成されるように、側壁12a,12bの長さが決定されている。隙間の上方は開放されており、取付壁12cとトレーリングアーム1との間の隙間が上側から視認できるように形成されている。尚、本実施例では、取付壁12cの下側から延出された底壁12dがトレーリングアーム1に溶接により固着されて、隙間の下側は一部閉塞されている。
取付壁12cは平坦に形成されており、取付壁12cのほぼ中央に嵌合孔14が形成されている。図2に示すように、嵌合孔14の周囲には、複数の締結孔16〜19が形成されている。本実施形態では4つの締結孔16〜19が嵌合孔14を中心にして、同一円上に形成されており、嵌合孔14の上側に2つの締結孔16,17が下側に2つの締結孔18,19が配置されている。
キャリア12をトレーリングアーム1に固着する際、キャリア12とトレーリングアーム1とが車軸軸方向で少なくともその一部が重なり合うように設けられている。本実施形態では、4つの締結孔16〜19のうち、下側の2つの締結孔18,19が車軸軸方向でトレーリングアーム1と重なり合い、上側の2つの締結孔16,17が車軸軸方向でトレーリングアーム1よりも上側に配置されている。
トレーリングアーム1には、図4、図5に示すように、下側の2つの締結孔18,19と略同軸上に工具挿入孔20,22が形成されている。工具挿入孔20,22は一対のアーム部材4,6の両方にそれぞれ同軸上に形成されており、工具挿入孔20,22の孔径は、後述する車輪支持部材としてのアクスルハブ32を取付壁12cに取り付ける際のねじ締結部材としてのボルト38を締め付ける工具を挿入できる大きさに形成されている。本実施形態では、トレーリングアーム1が一対のアーム部材4,6を突き合わせて中空状に形成しており、一対のアーム部材4,6をプレス成形する際に同時に工具挿入孔20,22を形成できるので、形成が容易である。
ボルト38が六角ボルトである場合には、図示しない工具としてのレンチのソケット39を工具挿入孔20,22に挿入して(図5参照)、ボルト38を締結できるように構成されている。また、取付壁12cとトレーリングアーム1との間の所定の隙間は、締結を確認できる大きさに形成されており、例えば、締結したボルト38の頭部が隙間を介して視認できる大きさに形成されている。
また、取付壁12cには、車体外側にキャリアプレート24が重ね合わされている。キャリアプレート24にも、取付壁12cと同様に、嵌合孔26と複数の締結孔28〜31が形成されている。尚、キャリア12とキャリアプレート24とは一体に形成してもよい。
図6に示すように、キャリアプレート24には、ブレーキ部材41が積層され、ブレーキ部材41にも同様の嵌合孔41a、4つの締結孔41bが形成されている。取付壁12cの嵌合孔14とキャリアプレート24の嵌合孔26とブレーキ部材41の嵌合孔41aとには、アクスルハブ32のボス部34が挿入される。
アクスルハブ32には、複数のネジ孔36が形成されており、取付壁12cの締結孔16〜19、キャリアプレート24の締結孔28〜31、ブレーキ部材41の締結孔41bに挿入されたボルト38がアクスルハブ32のネジ孔36に螺入されて、取付壁12cにアクスルハブ32が固定される。アクスルハブ32には、アクスル40が回転可能に支持されており、アクスル40には図示しないディスクホイールが取り付けられる。
尚、アクスルハブ32を取り付ける場合に限らず、図7に示すように、スピンドル42が固定された車輪支持部材としてのプレート44に複数のネジ孔46を形成し、プレート44を複数のボルト38により締結する場合でも同様に実施可能である。また、ねじ締結部材はボルト38に限らず、車輪支持部材にボルトが設けられている場合にはナットであってもよい。
また、図8に示すように、各工具挿入孔20,22に予めガイド部材50,52を挿入してもよい。ガイド部材50,52は、一対のアーム部材4,6にそれぞれ形成されている工具挿入孔20,22に跨る長さ、あるいは、取付壁12cに達する長さに形成され、かつ、図9(イ)に示すように、工具挿入孔20,22に挿入可能な略半円弧状に形成されている。
また、ガイド部材50,52は略半円弧状に限らず、図9(ロ)に示すように、略V字状でもよく、あるいは、図9(ハ)に示すように、平板の両側を上方に折り曲げた形状でもよく、更に、図9(ニ)に示すように、平板状であってもよい。各工具挿入孔20,22は、ガイド部材50,52を挿入した後でも、工具を挿入できる大きさに形成されている。
ガイド部材50,52は、締結する際に、ボルト38が中空状のトレーリングアーム1内に落下するのを防止するできればよく、ボルト38を締結後、ガイド部材50,52を取り外せるように着脱可能に設けてもよい。
また、図示しない右のトレーリングアームも、前述した左のトレーリングアーム1と同様、トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を突き合わせて形成されている。右のトレーリングアームの一端にも図示しないカラーが取り付けられると共に、右のトレーリングアームの他端には同様にキャリアが取り付けられている。
次に、前述した本実施形態のトレーリングアーム式サスペンションの作動について説明する。
アクスルハブ32を取付壁12cに取り付ける際に、取付壁12cの締結孔16〜19、キャリアプレート24の締結孔28〜31にボルト38が挿入され、アクスルハブ32のネジ孔36に螺入されて、取付壁12cにキャリアプレート24とアクスルハブ32とが固定される。尚、本実施形態では更にブレーキ部材41が固定される。
ボルト38を締結する際、まず、工具挿入孔20,22にボルト38が挿入されるが、ガイド部材50,52により、例えば、締結工具としてのレンチのソケットに装着されたボルト38がトレーリングアーム1内に落下しないように案内される。
そして、ボルト38が締結孔16〜19及び締結孔28〜31に挿入されて、ボルト38が締結工具により回転されて、ボルト38によりアクスルハブ32が取付壁12cに取り付けられる。
このように、一部の締結孔16,17とトレーリングアーム1とを車軸軸方向で重ねてキャリア12をトレーリングアーム1に固定したので、回転中心とトレーリングアーム1の軸方向中心とのオフセット量を小さくできるので、車輪への左右方向からの作用力が作用しても、この作用力によるモーメントは小さく、横剛性が向上する。よって、小型化することができると共に、軽量化することができる。
また、ねじ締結部材としてのボルト38の締結確認用の隙間を形成することにより、ボルト38の締結の確認が容易にできる。更に、一対のアーム部材4,6を合わせて中空状のトレーリングアーム1を形成すると共に、一対のアーム部材4,6に工具挿入孔20,22をそれぞれ形成することにより、プレス成形により工具挿入孔20,22を設けたトレーリングアーム1を容易に形成できる。また、ガイド部材50,52を設けることにより、トレーリングアーム1の中空内部へのボルト38の落下を防止することができる。4つの締結孔16〜19のうち、2つの締結孔16,17をトレーリングアーム1と重ねることにより、工具挿入孔20,22を形成することによるトレーリングアーム1の過度の剛性低下を防止できる。
以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。
1,100…トレーリングアーム 2…トーションビーム
4,6…アーム部材 7…ガゼット
8…カラー 10…ばね座部材
12,101…キャリア 12a,12b…側壁
12c…取付壁 12d…底壁
14,26…嵌合孔 16〜19…締結孔
20,22…工具挿入孔 24…キャリアプレート
26…嵌合孔 28〜31…締結孔
32…アクスルハブ 34…ボス部
36…ネジ孔 38…ボルト
39…ソケット 42…スピンドル
44…プレート 46…ネジ孔
50,52…ガイド部材

Claims (7)

  1. 一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側にキャリアが溶接されて該キャリアを介して車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
    前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を前記キャリアに取り付けるねじ締結部材を備えると共に、前記ねじ締結部材を挿入する複数の締結孔を前記キャリアに形成し、一部の前記締結孔と前記トレーリングアームとを車軸軸方向で重ねて前記キャリアを前記トレーリングアームに固定し、かつ、前記トレーリングアームに前記ねじ締結部材を回転する締結工具を挿入可能な工具挿入孔を前記締結孔と略同軸上に貫通形成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. 前記トレーリングアームは前記トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を合わせて形成され、一対の前記アーム部材に前記工具挿入孔をそれぞれ形成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. 一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側にキャリアが固定されて該キャリアを介して車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
    前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を前記キャリアに取り付けるねじ締結部材を備えると共に、前記ねじ締結部材を挿入する複数の締結孔を前記キャリアに形成し、一部の前記締結孔と前記トレーリングアームとを車軸軸方向で重ねて前記キャリアを前記トレーリングアームに固定し、かつ、前記トレーリングアームに前記ねじ締結部材を回転する締結工具を挿入可能な工具挿入孔を前記締結孔と略同軸上に貫通形成し
    前記トレーリングアームは前記トレーリングアームの軸方向に沿って分割された断面略コ字状の一対のアーム部材を合わせて形成され、一対の前記アーム部材に前記工具挿入孔をそれぞれ形成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。
  4. 前記工具挿入孔に前記ねじ締結部材の落下を防止するガイド部材を挿入したことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。
  5. 一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側にキャリアが固定されて該キャリアを介して車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンションにおいて、
    前記車輪を回転可能に支持する車輪支持部材を前記キャリアに取り付けるねじ締結部材を備えると共に、前記ねじ締結部材を挿入する複数の締結孔を前記キャリアに形成し、一部の前記締結孔と前記トレーリングアームとを車軸軸方向で重ねて前記キャリアを前記トレーリングアームに固定し、かつ、前記トレーリングアームに前記ねじ締結部材を回転する締結工具を挿入可能な工具挿入孔を前記締結孔と略同軸上に貫通形成し
    前記工具挿入孔に前記ねじ締結部材の落下を防止するガイド部材を挿入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。
  6. 前記キャリアは前記締結孔が形成された取付壁と、該取付壁の両側に形成された側壁とを備え、前記両側壁を前記トレーリングアームに固定すると共に、前記取付壁と前記トレーリングアームとの間に前記ねじ締結部材の締結確認用の隙間を形成したことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。
  7. 前記締結孔は4つで、1つまたは2つの前記締結孔が前記トレーリングアームと重なり、他の前記締結孔は前記トレーリングアームよりも上側にあることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。
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