JPH11115434A - トーションバー取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、フロアを低く設定した低床車両に
用いて好適の、トーションバー取付構造に関し、簡素な
構成でトーションバーを取り付けることができるように
する。 【解決手段】 車両の懸架装置の可動部分に一端部が接
続され、車体側に他端部が接続されたトーションバー４
と、トーションバー４の他端部と車体との間に介装され
たアンカーサポート１０ａと、車長方向に延在するサイ
ドメンバ１と、サイドメンバ１に接続されるクロスメン
バ２とをそなえ、サイドメンバ１とクロスメンバ２との
接続部近傍に補強部材８が介装されるとともに、アンカ
ーサポート１０ａを、クロスメンバ２のサイドメンバ１
に近接した位置であって、且つ補強部材８が配設された
部位に取り付けるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
用いられるトーションバー取付構造に関し、特に、フロ
アを低く設定した低床車両に用いて好適の、トーション
バー取付構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の懸架装置（以下、サス
ペンションという）においては、トーションバースプリ
ングを用いたサスペンションが広く知られている。ここ
で、トーションバースプリングとは、棒状のバネ鋼材に
作用する捩じり力を利用したスプリングであり、以下で
は、単にトーションバーという。

【０００３】このようなトーションバーを用いたサスペ
ンションの一例について説明すると、図６はトーション
バー１０４を用いたダブルウイッシュボーン式サスペン
ションを示す模式的な斜視図である。ここで、このサス
ペンションは、アッパーアーム１０７ａ（アッパーウイ
ッシュボーン）１０７ａ及びロアアーム（ロアウイッシ
ュボーン）１０７ｂをそなえており、これらのアッパー
アーム１０７ａ及びロアアーム１０７ｂの基端部はそれ
ぞれ車体に対して回動可能に取り付けられている。ま
た、各アーム１０７ａ，１０７ｂの先端部にはナックル
１２０が取り付けられており、このナックル１２０にハ
ブ，ホイールを介して車輪１２３が取り付けられてい
る。

【０００４】また、ロアアーム１０７ｂにはショックア
ブソーバ１２１の一端が取り付けられており、ショック
アブソーバ１２１の他端はアッパーアームブラケット１
２２を介して車体のサイドメンバ１０１に取り付けられ
ている。また、トーションバー式のサスペンションで
は、いずれかのアーム１０７ａ，１０７ｂの回転軸に沿
ってトーションバー１０４が配設されており、図６に示
す例では、ロアアーム１０７ｂの回転軸とトーションバ
ー１０４の中心軸とが略一致するようにトーションバー
１０４が配設されている。また、トーションバー１０４
の両端部は、それぞれアンカーアーム１０５，１０６を
介してロアアーム１０７ｂ及びサイドメンバ１０１に固
定されている。なお、トーションバー１０４の両端に
は、セレーションが形成されており、それぞれアンカー
アーム１０５，１０６に対応して形成されたセレーショ
ンに噛み合っている。

【０００５】これにより、例えば車輪１２３が上方にス
トロークすると、ロアアーム１０７ｂの回転にともなっ
てトーションバー１０４が捩れて、このトーションバー
１０４がバネとして作用するのである。ところで、トー
ションバー１０４の組み付け作業時には、トーションバ
ー１０４の捩じり量を調整して車高調整を行なう必要が
あるため、トーションバー１０４やアンカーアーム１０
６を直接サイドメンバ１０１に固定することができな
い。このため、図７に示すように、アンカーアーム１０
６とサイドメンバ１０１との間にはトーションバー１０
４の捩じり量を調整するためのアンカーボルト１１１が
設けられており、トーションバー１０４を組み付けた後
に、アンカーボルトを１１１回してアンカーアーム１０
６の角度を変更することで、トーションバー１０４の初
期捩じり量を調整して車高調整を行なうようになってい
る。

【０００６】また、トーションバー１０４とサイドメン
バ１０１との間にはアンカーアーム１０６又はトーショ
ンバー１０４に当接し、トーションバー１０４を保持す
るためのアンカーサポート１１０が設けられている。な
お、このアンカーサポート１１０には、単にアンカーア
ーム１０６又はトーションバー１０４が当接しているだ
けであり、トーションバー１０４を固定するための部材
ではない。

【０００７】ところで、上述のような構成ではトーショ
ンバー１０４がサイドメンバ１０１から離れて取り付け
られるために、図７に示すように、トーションバー１０
４が捩れたときに生じる捩れ力Ｔにより、サイドメンバ
１０１を捩じろうとするモーメントＭが生じることにな
る。そこで、このようなモーメントＭを打ち消すため
に、従来よりアンカークロスメンバ１２４が設けられて
いる。ここで、このアンカークロスメンバ１２４は左右
のアンカーサポート１１０に接続されており、車輪１２
３が互いに同じ方向に上下動したときに生じるモーメン
トＭを相殺するものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のトーションバー取付構造では、アンカー
クロスメンバを設ける必要があり、この分だけコストや
重量が増大してしまうという課題がある。一方、近年で
は、客室や荷室のフロア（床面）を一般的な車両よりも
低く設定した低床車両のニーズが高まっているが、この
ような低床車両には、従来のトーションバー取付構造を
適用するのが困難であるという課題もある。

【０００９】すなわち、低床車両では、フロア（床面）
を低く設定するために、サイドメンバの位置を従来のサ
イドメンバよりも低くレイアウトする必要があり、従来
の構造を用いてトーションバーを取り付けようとする
と、アンカークロスメンバの位置が低くなりすぎて、最
低地上高を十分に確保できなくなるのである。なお、特
開平３−２８７６号公報には、アンカーアーム保持用ク
ロスメンバに関する技術が記載されているが、このよう
な技術ではアンカーアームを保持するためのクロスメン
バを追加しているため、コストや重量を低減することは
できない。また、この技術では、サイドメンバとトーシ
ョンバーとが離れて配設されるため、やはりサイドメン
バに大きな捩じりモーメントが入力されてしまうという
課題がある。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、部品点数を削減して簡素な構成でトーション
バーを取り付けられるようにするとともに、低床車両に
も適用できるようにした、トーションバー取付構造を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明の
トーションバー取付構造では、車両のサイドメンバとク
ロスメンバとの接続部近傍に補強部材を介装する。そし
て、トーションバーの一端部を車両の懸架装置の可動部
分に接続し、他端部を車体側のクロスメンバににアンカ
ーサポートを介して接続する。このとき、アンカーサポ
ートをクロスメンバのサイドメンバに近接した部位に配
設する。これにより、トーションバーに捩じり力が作用
してもサイドメンバには捩じりモーメントがほとんど入
力されず、従来のアンカークロスメンバが不要となり、
重量及びコストを低減できる。また、サイドメンバとク
ロスメンバとの接続部近傍に補強部材を配設することに
より十分な強度を得ることができる。また、アンカーサ
ポートをクロスメンバに配設することにより、トーショ
ンバーの取付け位置が相対的に上昇し、車両の低床化が
可能となる。

【００１２】請求項２記載の本発明のトーションバー取
付構造では、アンカーサポートをクロスメンバの内側上
方に取り付ける。これにより、アンカーサポートには圧
縮力が作用する。また、この圧縮力はアンカーサポート
を介してクロスメンバにも作用するが、補強部材により
アンカーサポートの配設部分には十分な強度が確保され
ているので、アンカーサポートの圧縮力に十分に対応す
ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の一実
施形態としてのトーションバー取付構造について説明す
ると、図１〜図３において、符号１は車両の車長方向に
延在するサイドメンバであって、このサイドメンバ１
は、車両の左右両側にそれぞれ１本ずつ配設されてい
る。なお、図１〜図３では、車両左側に配設されたサイ
ドメンバ１を示す。

【００１４】また、符号２は車両の幅方向に配設された
クロスメンバ（主クロスメンバ）であって、このクロス
メンバ２の両端部は左右のサイドメンバ１に接続されて
いる。また、図示はしないが、このクロスメンバ２以外
にも車両の幅方向には複数のクロスメンバ２が配設され
ており、やはり左右のサイドメンバ１に接続されてい
る。そして、このような構成によりラダーフレーム（梯
子型フレーム）が形成されている。

【００１５】また、符号３は車両の床面（フロア）３で
あって、本実施形態では、フロア３は通常の車両よりも
低く設定されている。すなわち、この車両はいわゆる低
床車両であって、フロア３を低床化するために上記のサ
イドメンバ１及びクロスメンバ２は、通常の車両よりも
低い位置に配設されている。ところで、図１〜図３に示
すように、この車両の懸架装置（サスペンション）に
は、バネとしてトーションバー（トーションバースプリ
ング）４が用いられている。ここで、トーションバー４
の先端部は、図３に示すように、アンカーアーム５を介
してサスペンションの可動部分としてのロアアーム７に
接続されている。また、トーションバー４の後端部は、
アンカーアーム６を介して主クロスメンバ２に固定され
ている。

【００１６】なお、ロアアーム７は、上述の従来技術で
説明したものと同様に構成されており、基端部は車体
（具体的にはサイドメンバ１）に対して回動可能に取り
付けられ、先端部にはナックル（図６の符号１２０参
照）が取り付けられるようになっている。また、本実施
形態においても、ロアアーム７の回転軸とトーションバ
ー４の中心軸とが略一致するように、トーションバー４
が配設されている。

【００１７】なお、トーションバー４の両端には、図示
はしないがセレーションが形成されており、また、各ア
ンカーアーム５，６にもトーションバー４のセレーショ
ンに対応したセレーションが形成されている。そして、
これらトーションバー４及びアンカーアーム５，６のセ
レーションが互いに噛合することにより、トーションバ
ー４の両端が固定されるようになっている。

【００１８】また、図１〜図３に示すように、サイドメ
ンバ１と主クロスメンバ２との接続部には、補強部材と
してのガセット８が介装されている。このガセット８は
上下で形状の異なるフランジ８ａ，８ｂを有しており、
略コ字状の断面を有している。また、このガセット８
は、車両内側方向に開口するように配設されており、こ
のガセット８のフランジ８ａ，８ｂ内に主クロスメンバ
２の端部が接続されている。そして、このようなガセッ
ト８によりサイドメンバ１と主クロスメンバ２との接続
部の強度の増大が図られている。

【００１９】また、図１に示すように、サイドメンバ１
の断面形状も略コ字状に形成されており、車両外側方向
に開口するように配設されている。また、図示するよう
に、サイドメンバ１には、このサイドメンバ１の断面を
閉塞するような補強メンバ９が設けられている。この補
強メンバ９は、図３に示すように、サイドメンバ１内で
あって、主クロスメンバ２が接続される部分に配設され
ており、このような補強メンバ９により、主クロスメン
バ２との接続部におけるサイドメンバ１の強度の増大が
図られている。

【００２０】また、クロスメンバ２は、図４及び図５に
示すように、いわゆるハット型断面形状に形成されてお
り、主クロスメンバ２内の内側上方には、アンカーサポ
ート１０が配設されている。ここで、アンカーサポート
１０はトーションバー４の位置を規制するためのアンカ
ーサポート１０ａと、アンカーボルト１１を保持するた
めのアンカーサポート１０ｂとの２つの部材から構成さ
れている。なお、アンカーボルト１１は、トーションバ
ー４の捩じり量を調整して車高調整を可能とするべく設
けられたものである。つまり、このアンカーボルト１１
及びナット１２を回転させることにより、アンカーアー
ム６を回動させてトーションバー４の捩じり量を調整
し、これにより車高の調整を行なうようになっているの
である。また、このような調整を可能とするために、ア
ンカーアーム６とアンカーサポート１０ａとは従来の技
術と同様に単に当接するように構成されている。

【００２１】また、図示はしないが、クロスメンバ２の
縦壁２ａには長穴が形成されており、トーションバー４
は、この長穴を貫通して配設されている。ところで、ア
ンカーサポート１０ａは、図３及び図５に示すように、
サイドメンバ１に近接した位置であって、クロスメンバ
２とガセット８とが重合した部分に配設されている。ま
た、アンカーサポート１０ａは、このクロスメンバ２の
上方にボルト１３により締結されている。

【００２２】そして、このように構成することにより、
トーションバー４の捩じり力Ｔにより生じるモーメント
Ｍがサイドメンバ１へ入力されるのを緩和しているので
ある。すなわち、トーションバー４の後端では、トーシ
ョンバー４の捩じり力ＴによりモーメントＭが生じる
が、上述したように、アンカーサポート１０ａをサイド
メンバ１に近接した位置に取り付けることにより、トー
ションバー４とサイドメンバ１とが近づいて、サイドメ
ンバ１へ作用する捩じりモーメントＭを低減するするこ
とができるのである。また、これにより、従来のアンカ
ークロスメンバ（図６及び図７の符号１２４参照）を不
要とすることができるのである。

【００２３】また、アンカーサポート１０ａを、クロス
メンバ２とガセット８とが重合した部分に配設すること
により、主クロスメンバ２に作用するモーメントＭに対
応するだけの十分な強度を得ることができ、このような
観点からも従来のアンカークロスメンバを不要とするこ
とができるのである。本発明の一実施形態としてのトー
ションバー取付構造は、上述のように構成されているの
で、サスペンションが作動すると、ロアアーム７が揺動
してトーションバー４が捩じられ、この反作用力がバネ
力として作用する。このとき、トーションバー４の後端
側では捩じり力Ｔが生じ、この捩じり力Ｔによりアンカ
ーボルト１１の取付け位置を中心としたモーメントＭが
生じる。

【００２４】これに対して、トーションバー４の取付け
位置をサイドメンバ１に近接させることにより、サイド
メンバ１に入力されるモーメントＭが大幅に低減され
る。また、サイドメンバ１に入力されるモーメントＭが
低減されることにより、従来は必要であったアンカーク
ロスメンバが不要となり、コスト及び重量を低減するこ
とができるのである。

【００２５】また、このモーメントＭは主クロスメンバ
２に作用することになるが、アンカーサポート１０ａを
クロスメンバ２とガセット８とが重合する部分に配設す
ることで、このようなモーメントＭにも対応するだけの
十分な強度を確保することができるのである。また、構
造自体も従来よりも簡素なものとすることができ、組み
付け時の作業性も大幅に向上することになる。

【００２６】なお、本発明のトーションバー取付構造
は、低床車両に適用した場合に特に有効であると言え
る。つまり、このような低床車両では、サイドメンバ１
の配設位置が通常の車両よりも低い位置に設定されるた
め、従来のようなトーションバーの取付け構造では、ア
ンカーサポートが地面に近づき過ぎてしまうが、本発明
のトーションバー取付構造によれば、トーションバー４
の取付け位置がクロスメンバメンバ２内に収納されるの
で、サイドメンバ１やクロスメンバ２を低く設定した場
合であっても十分な地上高を確保することができ、車両
の低床化を図ることができるのである。

【００２７】もちろん、本発明のトーションバー取付構
造はこのような低床車両のみに適用されるものではな
く、サイドメンバ及びクロスメンバをそなえた車両に幅
広く適用することができる。また、本発明のトーション
バー取付構造は、上述した実施形態に限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない限り種々の変更が可
能である。例えば、上述の実施形態では、アンカーサポ
ート１０が２つのアンカーサポート１０ａ，１０ｂに分
割されているが、アンカーサポート１０を一体化しても
良い。

【００２８】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明のトーションバー取付構造によれば、従来のアンカ
ークロスメンバが不要となり、重量及びコストを低減で
きる利点がある。また、トーションバーの取付け位置が
相対的に上昇するので、車両を低床化した場合であって
も十分な地上高を確保することができる。

【００２９】また、請求項２記載の本発明のトーション
バー取付構造によれば、アンカーサポートをクロスメン
バの内側上方に取り付けることにより、簡素な構造で十
分な強度を有するトーションバー取付構造を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態としてのトーションバー取
付構造における要部構成を示す模式図であって、図２に
おけるＣ矢視図である。

【図２】本発明の一実施形態としてのトーションバー取
付構造における要部構成を示す模式的な側面図である。

【図３】本発明の一実施形態としてのトーションバー取
付構造における要部構成を示す模式的な上面図である。

【図４】本発明の一実施形態としてのトーションバー取
付構造における要部構成を示す模式的な断面図であっ
て、図３におけるＡ−Ａ断面図である。

【図５】本発明の一実施形態としてのトーションバー取
付構造における要部構成を示す模式的な断面図であっ
て、図３におけるＢ−Ｂ断面図である。

【図６】従来のトーションバー取付構造の一例を示す模
式的な斜視図である。

【図７】従来のトーションバー取付構造の一例を示す模
式図であって、図６におけるＤ矢視図である。

【符号の説明】

１ サイドメンバ ２ クロスメンバ（主クロスメンバ） ３ 床面（フロア） ４ トーションバー（トーションバースプリング） ５，６ アンカーアーム ７ ロアアーム ８ ガセット（補強部材） １０，１０ａ，１０ｂ アンカーサポート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 覚 東京都大田区下丸子四丁目21番１号 三菱 自動車エンジニアリング株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の懸架装置の可動部分に一端部が接
   続され、該車両の車体側に他端部が接続されたトーショ
   ンバーと、 該トーションバーの他端部と該車体との間に介装された
   アンカーサポートと、 該車両の車長方向に延在するサイドメンバと、 該車両の車幅方向に配設され、該サイドメンバに接続さ
   れるクロスメンバと、をそなえ、 該サイドメンバと該クロスメンバとの接続部近傍に補強
   部材が介装されるとともに、該アンカーサポートが、該
   クロスメンバの該サイドメンバに近接した位置であっ
   て、且つ該補強部材が配設された部位に取り付けられて
   いることを特徴とする、トーションバー取付構造。
2. 【請求項２】 該アンカーサポートが、該クロスメンバ
   の内側上方に取り付けられていることを特徴とする、請
   求項１記載のトーションバー取付構造。