JP6569940B2

JP6569940B2 - サスペンションにおけるトレーリングアーム構造

Info

Publication number: JP6569940B2
Application number: JP2015164859A
Authority: JP
Inventors: 陽星簑田; 陽介杉浦; 紘二神野
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2015-08-24
Filing date: 2015-08-24
Publication date: 2019-09-04
Anticipated expiration: 2035-08-24
Also published as: CN106476548A; CN106476548B; DE102016115530A1; JP2017043124A

Description

本発明は、車両のトレーリングアーム式サスペンションを構成するトレーリングアーム構造に関する。

車両の後輪を車体に懸架するリヤサスペンションとしてトレーリングアーム式のものが知られている。この種のリヤサスペンションは、トレーリングアームとラテラルロッドによってアクスルパイプを車体フレームに支持し、コイルスプリングとショックアブソーバによってアクスルパイプを車体に懸架して構成されている。

図６（ａ）（ｂ）は、従来のトレーリングアームを示したもので、このトレーリングアーム１００は、車両前後方向に長い左右一対の部材であって、板金素材をプレス成形によって得られる部品である。トレーリングアーム本体１００には、前端部１０１に１か所の取付孔を有する保持フランジ１０２が設けられ、後端部１０３に２か所の取付孔を有する保持フランジ１０４が設けられている。トレーリングアーム本体１００の周縁には、車幅方向のフランジ１０５が設けられ、板面中央の前後方向にはビード１０６が設けられている。トレーリングアーム本体１００の前端部１０１の保持フランジ１０２は、図示しないマウントブッシュを介して車体フレームに支持され、後端部１０３の保持フランジ１０４は、図示しないアクスルパイプの左右両端に取り付けられたブラケットにマウントブッシュを介して取り付けられている（特許文献１参照）。

特開２０１１−１６２０９５号公報

このような、トレーリングアーム本体１００の取付け箇所は、後輪を支持するため、車体の後部両側にそれぞれ配設されている。車体の後部下面には、一般的に、燃料タンクが取り付けられているため、このトレーリングアーム１００の一方の側には、燃料タンクが近接して配置されている。このため、車体後方からの衝撃が加わりトレーリングアーム１００に曲げ応力が作用すると、トレーリングアーム１００にはビード１０６が伸びているためビード１０６の先端部あるいは、応力が作用する弱い部分、または折れ位置を設けた場合には、折れ位置で屈曲することになる。従来では開口部１００ａを設けたトレーリングアーム本体１００の中央部分で、鉛直方向の軸Ａを中心に車幅方向に屈曲する場合が一般的で、この場合、周縁のフランジ１０５が両側から折れ曲がると、上下方向の外側に押されて図示破線１０５ａのように飛び出す傾向があり、上方側に設けられている燃料タンク等に接触する恐れがある。

本発明は、車体後方からの衝撃に対してトレーリングアーム本体の折れ線をビード前端部の上下方向斜めの方向に設定し、この折れ線でトレーリングアーム本体が斜めの軸を中心に車幅方向に屈曲し、周縁のフランジが両側から折れ曲がると、上下方向内側に屈曲するように変形位置および変形モードを設定して、燃料タンク等から離れる方向にフランジが折れ曲がるように設定し、燃料タンク等の損傷を防止したサスペンションにおけるトレーリングアーム構造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、一端が車体側に搖動可能に支持され、他端が左右の後輪を支持したアクスルパイプに連結された左右一対のトレーリングアーム本体を、それぞれ懸架装置を介して車体側に支持させたトレーリングアーム構造において、前記トレーリングアーム本体の板面に、車体前後方向のビード部を設けるとともに、前記トレーリングアーム本体の車体幅方向に設けられたフランジ部の上辺部フランジ部に、下方向に向けて湾曲する湾曲部を設け、前記湾曲部に前記トレーリングアーム本体の上下方向の幅を最も狭くした最深部を前記ビード部の先端部と車両前後方向で重なる位置に設定したことにある。
また、本発明は、前記最深部に対応する範囲の上辺部フランジ部にそれ以外の前記上辺部フランジ部よりさらに車幅方向に拡幅した拡幅フランジ部を設けたことにある。
さらに本発明は、前記トレーリングアーム本体の下辺部に車幅方向にずれる曲げ部を形成し、該曲げ部を前記最深部から前記ビード部の先端部近傍を通るラインの延長線と前記下辺部が交差する位置に設定したことにある。

本発明によれば、湾曲部において前記トレーリングアーム本体の上下方向の幅を最も狭くした最深部から前記ビード部の先端部近傍を通る斜めのラインを前記トレーリングアーム本体の折れ線として設定したので、車体前後方向の過大な衝撃荷重に対して斜め方向のラインに沿ってトレーリングアーム本体が折れ曲がることから、燃料タンク等の方向にトレーリングアーム本体のフランジ部が飛び出すことがなく、燃料タンク等を損傷する不具合を防止することができる。前記フランジ部の上辺部フランジ部に、車幅方向の拡幅部を設け、該拡幅部に、下方向に向けて湾曲する前記湾曲部を設けるとともに該湾曲部に前記最深部を形成したので、上辺部フランジ部の剛性を上げるとともに、非常時に湾曲部の最深部を起点として折曲がるように設定しているので、通常時には、十分な強度が得られ、過大な荷重が加わる非常時には上辺部フランジ部が湾曲部の最深部を起点として折れ曲がるので、衝撃を吸収できるとともに、折れ曲がり部が燃料タンク等に接触する不具合を防止することができる。トレーリングアーム本体の下辺部に車幅方向にずれる曲げ部を形成し、該曲げ部を前記最深部から前記ビード部先端部近傍を通るラインの延長線上に位置するように設定したので、下辺部の曲げも容易に設定することができる。

本発明の実施の形態によるサスペンションにおけるトレーリングアーム構造を示す車体の底面図である。図１の車体右側のトレーリングアーム構造を示す矢視方向側面図である。図２のトレーリングアーム本体を示し、（ａ）は（ｂ）の平面図、（ｂ）は側面図である。図２のトレーリングアーム本体の部分拡大図で、（ａ）は（ｂ）の平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は（ｂ）の底面図である。図３（ｂ）の部分拡大図である。従来のサスペンションにおけるトレーリングアーム構造を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）の底面図である。

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４（ａ）（ｂ）（ｃ）において、車両の後部車体１下面には、車体フロア２を支持する左右のリヤサイドメンバ３が車体の前後方向に設けられている。このリヤサイドメンバ３には、左右の後輪４を支持するリヤアクスルパイプ５が左右のリヤサスペンション６を介して搖動可能に支持されている。前記左右のリヤサスペンション６は、一端が車体側のリヤサイドメンバ３に、図示しないブラケット等を介して搖動可能に支持され、他端がリヤアクスルパイプ５に連結された左右一対のトレーリングアーム本体７と、リヤアクスルパイプ５をリヤサイドメンバ３に懸架する懸架装置８とで構成されている。懸架装置８はショックアブソーバとバネとから構成されている。９はリヤアクスルパイプ５の一端と、リヤアクスルパイプ５の他端側の車体側とを連結するラテラルロッドである。

前記リヤアクスルパイプ５の中間位置にはデファレンシャルギヤを内蔵したギヤボックス１０が連結され、このデファレンシャルギヤには車体１の前後方向に配設されたプロペラシャフト１１が連結され、エンジンの回転動力をリヤアクスルパイプ５に内装されたリヤアクスルシャフトに伝達している。このプロペラシャフト１１と前記トレーリングアーム本体７の一方との間で、前記リヤアクスルパイプ５の前方側には、燃料タンク１２が設けられている。また、プロペラシャフト１１と前記トレーリングアーム本体７の他方との間には、排気管１３が車体前後方向に配設されている。

前記トレーリングアーム本体７は、図２に示すように車体１の前後方向に前端部７ａは細く、後端部７ｂは幅広に形成した前後に長尺の略三角形の板金性のプレート７０で構成されている。トレーリングアーム本体７は、プレート７０の周囲に車体幅方向のフランジ部７１を車体外側に向けて形成したもので、プレート７０の板面中央には、車体前後方向のビード部７２が後部側を幅広になるようにして形成されている。このビード部７２の位置は、トレーリングアーム本体７の前側約１／４程度の位置にビード部７２の先端部７２ａを設けている。前記トレーリングアーム本体７の前端部７ａには、前側固定部７３ａとなるマウントブッシュ７３_１が１か所設けられ、後端部７ｂには、後ろ側固定部７３ｂとなるマウントブッシュ７３_２，７３_３が２か所に、互いに前後にずらせて設けられている。前記前端部７ａに設けられたマウントブッシュ７３_１は、前端部７ａに設けられた円筒状の保持フランジ部７４_１に装着されている。また、後端部７ｂに設けられたマウントブッシュ７３_２，７３_３のうち、上方に設けられた前方側のマウントブッシュ７３_２は、図３（ｂ）に示すように、上方に半円形状に延出した延出部７５_１の内側に設けられた円筒状の保持フランジ部７４_２に装着されている。下方に設けられた後方のマウントブッシュ７３_３は、後方に半円形状に延出した延出部７５_２の内側に設けられた円筒状の保持フランジ部７４_３に装着されている。前記マウントブッシュ７３_２が設けられた延出部７５_１からマウントブッシュ７３_１が設けられた前端部７ａにかけて前下がりの緩やかなＲ状に湾曲した湾曲部７６が形成されており、この湾曲部７６において前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅を最も狭くした最深部７６ａは、前記ビード部７２の先端部７２ａと車両前後方向で重なる位置に設定している。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、この最深部７６ａが設けられた前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅Ｍは、マウントブッシュ７３_１が設けられた前端部７ａの上下方向の幅Ｎよりもわずかに狭くＭ＜Ｎに形成されている。Ｎ−Ｍ＝４ｍｍ以下に設定されている。この約４ｍｍはフランジ部７１の板厚の１．５〜２倍程度に設定されている。図５に示すように、前記最深部７６ａが設けられた前記トレーリングアーム本体７の湾曲部７６の折れの起点となる最深部の設けられた起点位置Ｘからビード部７２の先端部７２ａ近傍の折れ位置Ｙを結ぶ斜めのラインＬを折れ線７７として曲折するように設定している。図４（ｂ）に二点鎖線で示す線は、従来のトレーリングアーム本体の湾曲部を示している。

また、図３（ａ）に示すように、前記トレーリングアーム本体７の車体１に対する前側固定部７３ａと、前記アクスルパイプ５に対する後側固定部７３ｂとが車両幅方向にオフセットさせた形状に構成されている。
前記トレーリングアーム本体７を車両幅方向にオフセットさせる形状は、図４（ｃ）に示すように前記最深部からビード部７２の先端部７２ａ近傍を通るラインの延長線と前記下辺部が交差する位置に車幅方向にずれる曲げ部７８を形成して構成されており、図５に示すように該曲げ部７８に前記終端位置Ｚが位置するように設定したものである。折れ線７７となるラインＬは、前記折れの起点位置Ｘと、ビード部７２の先端部７２ａ近傍の折れ位置Ｙと、折れの終端位置Ｚとを結ぶラインとなり、この斜めのラインＬを折れ線７７として、前記トレーリングアーム本体７の折れ線が決定されている。

前記トレーリングアーム本体７の前記フランジ部７１は、図３（ａ）に示すように、ビード部７２の先端部７２ａの前後を含む位置の上辺部に、通常のフランジ部の幅に対して１．３〜１．５倍程度の幅に形成した拡幅部７１ａを設けている。図２に戻って、前記トレーリングアーム本体７の前側マウントブッシュ７３_１および後ろ側マウントブッシュ７３_２，７３_３には、ボルト等の搖動軸１４が挿通されている。前側マウントブッシュ７３_１は、リヤサイドメンバ３等の車体側に設けられたブラケット等に搖動軸１４を介して軸支され、後ろ側マウントブッシュ７３_２，７３_３は、前記アクスルパイプ５に装着されたブラケット５ａに搖動軸１４を介して軸支されている。

次に、前記トレーリングアーム構造の作用を説明する。
車体後方からの過大な衝撃荷重によりトレーリングアーム本体７に車体前後方向の圧縮荷重が作用した場合、トレーリングアーム本体７は、湾曲部７６の前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅を最も狭くした最深部７６ａが設けられている折れの起点位置Ｘと、ビード部７２の先端部７２ａ近傍の折れ位置Ｙと、前記曲げ部が設けられた折れの終端位置Ｚとを結ぶ斜めのラインＬが折れ線７７となってトレーリングアーム本体７の折れ線が決定され、図３（ａ）に矢印で示すように、フランジ部７１が内側に折れ曲がる。フランジ部７１は、図５に示すラインＬに沿って折曲がり、折曲がり部分ではフランジ部７１は互いに上下にずれて内側に曲がるため、水平方向でフランジ部７１同士がぶつかって外側に飛び出す不具合が生じない。特に、折れ曲がるときに前方側のフランジ部分は下側に倒れこむので後方側のフランジ部分は水平方向に内側に折れ曲がることになる。したがって、フランジ部７１が車体の上方に飛び出す作用が働かないので、近くに配置されている燃料タンク等に接触して損傷させる事故を防ぐことができる。トレーリングアーム本体７は、湾曲部７６において前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅を最も狭くした最深部７６ａで折れの起点位置Ｘを決めているので、強度的にも十分な強度が得られ、なおかつ、過大な衝撃荷重が加わった場合、この起点位置Ｘを脆弱部として折れを誘発することができることから、最小限の構成で燃料タンク等に損傷を加える不具合を防止することができる。

なお、本発明は、上記実施の形態のみに限定されるものではなく、例えば、上記実施の形態では、トレーリングアーム本体７は、湾曲部７６において前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅を最も狭くした最深部７６ａの折れの起点位置Ｘと、ビード部７２の先端部７２ａ近傍の折れ位置Ｙと、前記曲げ部が設けられた折れの終端位置Ｚとを結ぶ斜めのラインＬが折れ線７７となってトレーリングアーム本体７の折れ線が決定されているが、湾曲部７６において前記トレーリングアーム本体７の上下方向の幅を最も狭くした最深部７６ａが設けられた折れの起点位置Ｘと、ビード部７２の先端部７２ａ近傍の折れ位置Ｙとで、折れを誘発できる場合には、折れの終端位置Ｚを決めなくても十分に折れを誘発することができる。等、その他、本発明の技術的範囲を変更しない範囲内で適宜変更して実施し得ることは言うまでもない。

１車両の後部車体
２車体フロア
３リヤサイドメンバ
４後輪
５リヤアクスルパイプ
６リヤサスペンション
７トレーリングアーム本体
７ａ前端部
７ｂ後端部
８懸架装置
９ラテラルロッド
１０ギヤボックス
１１プロペラシャフト
１２燃料タンク
１３排気管
７０プレート
７１フランジ部
７２ビード部
７２ａ先端部
７３_１，７３_２，７３_３マウントブッシュ
７３ａ前側固定部
７３ｂ後ろ側固定部
７４_１，７４_２保持フランジ部
７５_１，７５_２延出部
７６湾曲部
７６ａ最深部
７７折れ線

Claims

一端が車体側に搖動可能に支持され、他端が左右の後輪を支持したアクスルパイプに連結された左右一対のトレーリングアーム本体を、それぞれ懸架装置を介して車体側に支持させたトレーリングアーム構造において、前記トレーリングアーム本体の板面に、車体前後方向のビード部を設けるとともに、前記トレーリングアーム本体の車体幅方向に設けられたフランジ部の上辺部フランジ部に、下方向に向けて湾曲する湾曲部を設け、前記湾曲部に前記トレーリングアーム本体の上下方向の幅を最も狭くした最深部を前記ビード部の先端部と車両前後方向で重なる位置に設定したことを特徴とするトレーリングアーム構造。
前記最深部に対応する範囲の上辺部フランジ部にそれ以外の前記上辺部フランジ部よりさらに車幅方向に拡幅した拡幅フランジ部を設けたことを特徴とする請求項１に記載のトレーリングアーム構造。
前記トレーリングアーム本体の下辺部に車幅方向にずれる曲げ部を形成し、該曲げ部を前記最深部から前記ビード部の先端部近傍を通るラインの延長線と前記下辺部が交差する位置に設定したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトレーリングアーム構造。
前記トレーリングアーム本体の前側取付け部中心から前記ビード部の先端部までの距離は、前記トレーリングアーム本体の前側取付け部付近の上下方向の長さの１．６〜１．８倍に設定されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のトレーリングアーム構造。
前記拡幅フランジ部の幅を他の前記上辺部フランジ部の幅よりも１．３〜１．５倍の長さに設定したことを特徴とする請求項２または３に記載のトレーリングアーム構造。
前記最深部が設けられた前記トレーリングアーム本体の上下方向の幅は、マウントブッシュが設けられた前記トレーリングアーム本体の前端部の上下方向の幅より約４ｍｍ狭く形成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のトレーリングアーム構造。