JP5772625B2 - トーションビーム式サスペンションおよびスプリングシート - Google Patents

Description

本発明は、トーションビーム式サスペンションおよびスプリングシートに関し、特に、車体本体に付勢力を与えるスプリングの下端部を支持するスプリングシート、およびそのスプリングシートを有するトーションビーム式サスペンションに関する。

現在、多くの車両にトーションビーム式サスペンションが採用されている。トーションビーム式サスペンションは、トーションビームおよびトレーリングアームを有して構成される。このトーションビーム式サスペンションには、車両本体に上方への付勢力を与えるコイルスプリングを支持するスプリングシートが設けられる。従来、トーションビームとトレーリングアームの両方にスプリングシートを固定したトーションビーム式リヤサスペンションが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１のスプリングシートは、主底壁部分の端部を折り曲げることにより、後縁と車幅方向内側縁に亘って延びる縦フランジを有し、車体前後方向に延びる第１の縦フランジをトーションビームに溶接により固定し、車幅方向に延びる第２の縦フランジをトレーリングアームに溶接により固定している。

特開２００６−２８１９７５号公報

上述の特許文献１に記載される技術では、スプリングシートは、第１の縦フランジとトーションビーム、第２の縦フランジとトレーリングアームにおいて溶接されているものの、前端部分ではトーションビームに対し非固定とされている。そのためスプリングシートに加わる荷重が大きくなると、十分な剛性を確保することが難しい。また、スプリングシートの剛性を大きくし過ぎると、トーションビームとスプリングシートのねじれに対する拘束が過剰になる可能性がある。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、スプリングシートの剛性を適切に設けることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のトーションビーム式サスペンションは、トーションビームと、トーションビームの端部に連結されるトレーリングアームと、トーションビームおよびトレーリングアームのそれぞれに接合され、車体本体に付勢力を与えるスプリングの下端部を支持するスプリングシートと、を備える。スプリングシートは、スプリングの下端部を受けるための底部と、底部から形成され、トーションビームの側面に接合される第１接合部を有する第１リブと、底部から形成され、トレーリングアームの側面に接合される第２接合部を有する第２リブと、を備える。底部は、トーションビームの下面に接合される第３接合部を有する。第１リブおよび２リブの少なくとも一方に、スリットが形成される。

この態様によると、スプリングシートをトーションビームおよびトレーリングアームに第１接合部、第２接合部および第３接合部で接合することで、剛性を高めることができる。また、第１リブおよび第２リブの少なくとも一方に形成されたスリットにより、第１リブおよび第２リブを撓みやすくできる。またスプリングシートの剛性を高めることができる。

スリットの開口は、第１接合部または第２接合部の下側に形成され、スリットは、トーションビームまたはトレーリングアームから離れるように開口から延びる。これにより、トーションビームおよびトレーリングアームのねじれに対して撓みやすくするとともに、上下方向の力に対する剛性を確保することができる。

本発明の別の態様は、スプリングシートである。このスプリングシートは、車両のトーションビーム、およびトーションビームの端部に連結するトレーリングアームの両方に接合され、車体本体に付勢力を与えるスプリングの下端部を支持するためのスプリングシートであって、スプリングの下端部を受けるための底部と、底部から形成され、トーションビームの側面に接合される第１接合部を有する第１リブと、底部から形成され、トレーリングアームの側面に接合される第２接合部を有する第２リブと、を備える。底部は、トーションビームの下面に接合される第３接合部を有する。第１リブおよび第２リブにおいて、第１接合部および２接合部の少なくとも一方の下方側にスリットが形成される。

この態様によると、第１リブおよび第２リブの少なくとも一方に形成されたスリットにより、第１リブおよび第２リブを撓みやすくできる。またスプリングシートの剛性を高めることができる。

本発明によれば、スプリングシートの剛性を適切に設けることができる。

実施形態に係るトーションビーム式サスペンションの構成を示す斜視図である。 図２（ａ）は、トーションビーム式サスペンションを裏側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、トーションビーム式サスペンションの上面図である。 実施形態に係るスプリングシートの斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は実施形態の変形例に係るトーションビーム式サスペンションを示す斜視図である。 図５（ａ）は、比較技術に係るトーションビーム式サスペンションの斜視図であり、図５（ｂ）は、比較技術に係るスプリングシートの斜視図である。

図１は、実施形態に係るトーションビーム式サスペンション１０の構成を示す斜視図である。トーションビーム式サスペンション１０は、段差に乗り上げるなどして後輪に衝撃が与えられた場合に、車両本体に伝達する衝撃を緩和する、リヤサスペンションとして機能する。なお、トーションビーム式サスペンション１０は後輪以外の車輪からの衝撃緩和に用いられてもよい。

トーションビーム式サスペンション１０は、トーションビーム１２、２本のトレーリングアーム１４、および２つのスプリングシート２０を有する。トーションビーム式サスペンション１０は、概ね左右対象に構成されている。

トーションビーム１２は、車両左右方向に延在するよう配置される。トーションビーム１２は、上面１２ｃ、下面１２ｂ、上面１２ｃと下面１２ｂとの間に位置する側面１２ａとから構成される。２本のトレーリングアーム１４は、それぞれトーションビーム１２の両端に連結され、車両左側および車両右側の各々において、車両前後方向に延在するよう配置される。トレーリングアーム１４は、一端が車両に回動可能に連結され、他端近傍において後輪を支持する。こうして左右の後輪が相互に異なる高さに位置したとき、トーションビーム１２がねじれ、左右の後輪の各々にねじれによる反力を与える。

スプリングシート２０は、車体本体に付勢力を与えるコイル状のスプリングの下端部を支持できるよう、トーションビーム１２とトレーリングアーム１４の双方に接合されている。スプリングシート２０は、板金を打ち抜き加工およびプレス加工することにより形成される。スプリングシート２０は、底部２２、第１リブ２４、第２リブ２６、第１接合部２８、第２接合部３０、第１スリット３４および第２スリット３６を備える。スプリングシート２０について、図２および図３を参照して詳細に説明する。

図２（ａ）は、トーションビーム式サスペンション１０を裏側から見た斜視図であり、図２（ｂ）は、トーションビーム式サスペンション１０の上面図である。なお、図２（ｂ）においては、トーションビーム式サスペンション１０の左側の構成について省略する。また図３は、スプリングシート２０の斜視図である。

底部２２の上面にスプリング（図示せず）の下端が当接する。スプリングの上端には車両本体が支持される。こうしてスプリングは、路面から車両客室に伝達される振動や衝撃を緩和する。底部２２には孔が形成され、塵や水が孔から落ちるように構成される。

図３に示すように、底部２２の周端には、第１リブ２４、第２リブ２６、第３リブ３７および第４リブ３８が立設するよう形成されている。第１リブ２４、第２リブ２６、第３リブ３７および第４リブ３８をスプリングの下端を囲うよう周状に連接することで、スプリングシート２０の強度、とくにリブ全体の強度を高めている。

第１リブ２４は、上部２４ａ、上部２４ａの下側に位置する下部２４ｂ、上部２４ａと下部２４ｂを連結する連結部２４ｃ、および上部２４ａと下部２４ｂの間に形成された第１スリット３４を有する。第１リブ２４の上部２４ａには、トーションビーム１２の側面１２ａに接合する第１接合部２８が形成される。連結部２４ｃは、上部２４ａより細長い形状である。

第２リブ２６は、上部２６ａ、上部２６ａの下側に位置する下部２６ｂ、上部２６ａおよび下部２６ｂを連結する連結部２６ｃ、および上部２６ａと下部２６ｂとの間に形成された第２スリット３６を有する。第２リブ２６は、第１リブ２４に対向し、第２リブ２６の上部２６ａにはトレーリングアーム１４の側面１４ａに接合する第２接合部３０が形成される。連結部２６ｃは、上部２６ａより細長い形状である。第３リブ３７の上端にはトーションビーム１２の下面１２ｂに接合する第３接合部３２が形成される。トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４に接合することで、一方のみに接合した場合より荷重を分散することができる。第１接合部２８、第２接合部３０および第３接合部３２の３カ所で接合することによりスプリングシート２０の剛性を高めることができる。

図５（ａ）は、比較技術に係るトーションビーム式サスペンション１００の斜視図であり、図５（ｂ）は、比較技術に係るスプリングシート１２０の斜視図である。比較技術とは実施形態のトーションビーム式サスペンション１０と比較するための技術である。トーションビーム式サスペンション１００は、トーションビーム式サスペンション１０と比較して、トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４の構成が同じである一方、スプリングシート１２０の構成が異なる。

スプリングシート１２０は、トーションビーム１２とトレーリングアーム１４の双方に接合される。スプリングシート１２０の底部１２２の周端には、第１リブ１２４、第２リブ１２６、第３リブ１３７および第４リブ１３８が立設するよう形成されている。また、スプリングシート１２０は、トーションビーム式サスペンション１０と同様に、トーションビーム１２に接合する第１接合部２８、トレーリングアーム１４に接合する第２接合部１３０、トーションビーム１２の下面に接合する第３接合部１３２を有する。

ところでスプリングシートにおいて、下方向への大きな力が与えられた場合においてもスプリングを適切に支持すべく、高い剛性が求められ、とくに重量の大きい車両で高い剛性が求められる。そこで、第１接合部１２８および第２接合部１３０に加えて、トーションビーム１２の下面に接合する第３接合部１３２を有することでスプリングシート１２０の剛性を高めている。

一方の後輪が段差などに乗り上げることなどにより生じるトランピング入力時、すなわち左右輪に上下方向の逆相荷重が負荷される場合に、トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４の間にねじれが生じる。このスプリングシート１２０をトーションビーム１２とトレーリングアーム１４に３カ所で接合させた場合、ねじれが発生すると接合部に応力が集中して耐久性が低下する可能性がある。また、第１接合部１２８から第２接合部１３０の間でトーションビーム１２およびトレーリングアーム１４のねじれを阻害することもある。

そこで、図１に示すように実施形態におけるトーションビーム式サスペンション１０において、スプリングシート２０の第１リブ２４および第２リブ２６に第１スリット３４または第２スリット３６をそれぞれ形成することで、第１リブ２４および第２リブ２６をねじれに対して撓みやすくすることができる。また、第１リブ２４および第２リブ２６の面に直交する方向（以下、面直方向という）の剛性を低くすることで、耐久性を高めることができる。

第１接合部２８は、トーションビーム１２の側面１２ａに接合され、第２接合部３０は、トレーリングアーム１４の側面１４ａに接合され、第１スリット３４の開口は第１接合部２８の下側に形成され、第２スリット３６の開口は第２接合部３０の下側に形成される。第１接合部２８と第３接合部３２の間に第１スリット３４が形成され、第２接合部３０と第３接合部３２の間に第２スリット３６が形成される。これにより、トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４のねじれを第１リブ２４および第２リブ２６の撓みで吸収することができ、接合部への応力を緩和して耐久性を高めることができる。

第１スリット３４および第２スリット３６は、トーションビームまたはトレーリングアーム１４から離れるように接合部側の開口から車両後方側に向かって延びる。このようにスリットを配置することで、第１リブ２４および第２リブ２６の上下方向の剛性を確保しつつ、面直方向およびねじれ方向の剛性を低くすることができる。

第３接合部３２は第３リブ３７の上端に設けられており、底部２２の上面をトーションビーム１２に直接接合する場合と比べて、接合面積を小さくし、トーションビーム１２の拘束を抑えることができる。

図４は、変形例に係るトーションビーム式サスペンション１０を示す斜視図である。図４（ａ）は、第１リブ２４のみに第１スリット３４が形成される。これにより第１リブ２４の剛性を低くして、ねじれに対して撓みやすくすることができる。なお、第１リブ２４ではなく、第２リブ２６のみにスリットが形成されてよい。すなわち第１リブ２４および第２リブ２６において、第１接合部２８および第２接合部３０の一方の下方側にスリットが形成される。トーションビーム１２およびトレーリングアーム１４のねじれに対する耐久性を高めることができる。また、スリットを減らすことで、スリットから進入する異物がスプリングに接触する可能性を低くすることができる。

図４（ｂ）は、図３に示すスプリングシート２０と比べて、第１スリット４０および第２スリット４２の形状が異なり、第１スリット４０および第２スリット４２を大きくしている。第１リブ２４の下部２４ｂおよび第２リブ２６の下部２６ｂを大きく切り欠くことで、ねじれに対する耐久性を高めつつ、軽量化することができる。

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を本実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。

実施形態においてトーションビーム１２の側面１２ａに第１接合部２８を接合させる態様を示したが、それに限られない。たとえば、第１接合部２８は側面１２ａから上面１２ｃに渡って接合されてよく、上面１２ｃのみに接合されてよい。その場合であっても第１スリット３４は、第１接合部２８と第３接合部３２との間に形成され、第１リブ２４を撓みやすくする。

また実施形態においてトレーリングアーム１４の側面１４ａに第２接合部３０を接合させる態様を示したが、それに限られない。たとえば、第２接合部３０は、側面１４ａからトレーリングアーム１４の下面に渡って接合されてもよく、トレーリングアーム１４の下面のみに接合されてもよい。その場合であっても第２スリット３６は、第２接合部３０と第３接合部３２との間に形成され、第２リブ２６を撓みやすくする。

１０ トーションビーム式サスペンション、 １２ トーションビーム、 １２ａ 側面、 １２ｂ 下面、 １２ｃ 上面、 １４ トレーリングアーム、 １４ａ 側面、 １４ｂ 下面、 ２０ スプリングシート、 ２２ 底部、 ２４ 第１リブ、 ２４ａ 上部、 ２４ｂ 下部、 ２４ｃ 連結部、 ２６ 第２リブ、 ２６ａ 上部、 ２６ｂ 下部、 ２６ｃ 連結部、 ２８ 第１接合部、 ３０ 第２接合部、 ３２ 第３接合部、 ３４ 第１スリット、 ３６ 第２スリット、 ３７ 第３リブ、 ３８ 第４リブ。

Claims (3)

1. トーションビームと、
   前記トーションビームの端部に連結されるトレーリングアームと、
   前記トーションビームおよび前記トレーリングアームのそれぞれに接合され、車体本体に付勢力を与えるスプリングの下端部を支持するスプリングシートと、を備え、
   前記スプリングシートは、
   前記スプリングの下端部を受けるための底部と、
   前記底部から形成され、前記トーションビームの側面に接合される第１接合部を有する第１リブと、
   前記底部から形成され、前記トレーリングアームの側面に接合される第２接合部を有する第２リブと、を備え、
   前記底部は、前記トーションビームの下面に接合される第３接合部を有し、
   前記第１リブおよび前記２リブの少なくとも一方に、スリットが形成される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. 前記スリットの開口は、前記第１接合部または前記第２接合部の下側に形成され、
   前記スリットは、前記トーションビームまたは前記トレーリングアームから離れるように前記開口から延びる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. 車両のトーションビーム、および前記トーションビームの端部に連結するトレーリングアームの両方に接合され、車体本体に付勢力を与えるスプリングの下端部を支持するためのスプリングシートであって、
   前記スプリングの下端部を受けるための底部と、
   前記底部から形成され、前記トーションビームの側面に接合される第１接合部を有する第１リブと、
   前記底部から形成され、前記トレーリングアームの側面に接合される第２接合部を有する第２リブと、を備え、
   前記底部は、前記トーションビームの下面に接合される第３接合部を有し、
   前記第１リブおよび前記第２リブにおいて、前記第１接合部および前記２接合部の少なくとも一方の下方側にスリットが形成されることを特徴とするスプリングシート。

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