WO2023112704A1

WO2023112704A1 - 懸架装置

Info

Publication number: WO2023112704A1
Application number: PCT/JP2022/044407
Authority: WO
Inventors: 佑介田中; 孝徳林; 信次飯野; 孝充佐野
Original assignee: 日本発條株式会社
Priority date: 2021-12-15
Filing date: 2022-12-01
Publication date: 2023-06-22
Also published as: JP2023088362A

Abstract

この懸架装置（１）は、前後方向に延びるとともに、左右方向に離間して配置され、車体（Ｂ１）に取付けられ、かつ車軸（Ｗ）を支持する一対の板ばね（１１）と、前後方向に延びるとともに、前端部および後端部のうちのいずれか一方が、車軸に、前後方向および左右方向の移動が規制された状態で支持されるトーションバー（１２）と、を備え、板ばねにおける前端部および後端部のうちのいずれか一方は、車体に左右方向に延びる第１軸線（Ｏ１）回りに回転可能に連結され、板ばねにおける前端部および後端部のうちのいずれか他方は、車体に左右方向に延びる軸線回りに前後方向に揺動可能に連結され、トーションバーにおける前端部および後端部のうちのいずれか他方は、車体に、左右方向の移動が規制された状態で、前後方向に移動自在に支持されている。

Description

懸架装置

　本発明は、懸架装置に関するものである。
　本願は、２０２１年１２月１５日に、日本に出願された特願２０２１－２０３０２６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、前後方向に延びるとともに、左右方向に離間して配置され、車体に取付けられ、かつ車軸を支持する一対の板ばねと、前後方向に延びるとともに、後端部が車軸に支持されるトーションバーと、を備える懸架装置が知られている。この懸架装置では、板ばねの前端部が、車体に左右方向に延びる軸線回りに回転可能に連結され、板ばねの後端部が、車体に左右方向に延びる軸線回りに前後方向に揺動可能に連結され、トーションバーの前端部が、ゴムブッシュを介して車体に支持される。

日本国実公昭４９－９２９１号公報

　前記従来の懸架装置では、トーションバーの前端部が、ゴムブッシュを介して車体に支持されている。したがって、車体および車軸が、板ばねを上下方向にたわみ変形させつつ、上下方向に相対移動したときに、トーションバーの前端部における前後方向の変位が抑止され、板ばねの前後方向の伸縮変形が抑えられていた。これにより、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、板ばねが設計通りに変形せず、車体および車軸の前後方向の円滑な相対移動が阻害されて乗り心地が悪化する可能性があった。

　この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、板ばねを設計通りに変形させることができる懸架装置を提供することを目的とする。

　本発明の一態様の懸架装置は、前後方向に延びるとともに、左右方向に離間して配置され、車体に取付けられ、かつ車軸を支持する一対の板ばねと、前後方向に延びるとともに、前端部および後端部のうちのいずれか一方が、前記車軸に、前後方向および左右方向の移動が規制された状態で支持されるトーションバーと、を備え、前記板ばねにおける前端部および後端部のうちのいずれか一方は、前記車体に左右方向に延びる軸線回りに回転可能に連結され、前記板ばねにおける前記前端部および前記後端部のうちのいずれか他方は、前記車体に左右方向に延びる軸線回りに前後方向に揺動可能に連結され、前記トーションバーにおける前記前端部および前記後端部のうちのいずれか他方は、前記車体に、左右方向の移動が規制された状態で、前後方向に移動自在に支持されている。

　トーションバーにおける前端部および後端部のうちのいずれか一方が、車軸に、前後方向および左右方向の移動が規制された状態で支持され、かつトーションバーにおける前端部および後端部のうちのいずれか他方が、車体に、左右方向の移動が規制された状態で、前後方向に移動自在に支持されている。したがって、車体および車軸が、板ばねを上下方向にたわみ変形させつつ、上下方向に相対移動したときに、板ばねの前後方向の伸縮変形に追従させて、トーションバーにおける前端部および後端部のうちの他方を、車体に対して前後方向に移動させることが可能になり、板ばねを設計通りに変形させることができる。これにより、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、車体および車軸を前後方向に円滑に相対移動させることが可能になり、乗り心地の悪化を防ぐことができる。

　前記トーションバーにおける前記前端部および前記後端部のうちの前記他方が、前後方向にスライド移動自在に嵌合された支持筒を備え、前記支持筒は、前記車体に左右方向に延びる回転軸線回りに前後方向に揺動可能に連結されてもよい。

　トーションバーにおける前端部および後端部のうちの他方が前後方向にスライド移動自在に嵌合された支持筒が、車体に左右方向に延びる回転軸線回りに前後方向に揺動可能に連結されている。したがって、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、支持筒を回転軸線回りに前後方向に揺動させながら、トーションバーにおける前端部および後端部のうちの他方を、支持筒に対して前後方向にスライド移動させることが可能になる。これにより、支持筒と、トーションバーにおける前端部および後端部のうちの他方と、の間に生ずる摩擦力が抑えられ、車体および車軸を前後方向に一層円滑に相対移動させることができる。

　前記トーションバーの外周面の横断面形状は、角形状、または左右方向に長い長円形状、若しくは楕円形状となってもよい。

　トーションバーの外周面の横断面形状が、角形状、または左右方向に長い長円形状、若しくは楕円形状となっている。したがって、トーションバーのねじり剛性が高められ、車体と車軸との間のロール剛性および横剛性を向上させることができる。また、支持筒の中心軸線回りに沿うトーションバーの回転移動を容易に規制することが可能になり、ロール剛性を確実に向上させることができる。

　この発明によれば、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、板ばねを設計通りに変形させることができる。

一実施形態の懸架装置の斜視図である。

　以下、懸架装置の一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
　懸架装置１は、一対の板ばね１１と、トーションバー１２と、を備えている。懸架装置１は、板ばね１１およびトーションバー１２それぞれの長手方向が、車両の前後方向Ｘと一致した状態で、板ばね１１が、車両の左右方向Ｙに延びる車軸Ｗを支持し、トーションバー１２が、車軸Ｗおよび車体Ｂ１を前後方向Ｘに互いに連結して用いられる。

　一対の板ばね１１は、左右方向Ｙに間隔をあけて設けられている。板ばね１１における前後方向Ｘの中央部領域が車軸Ｗを支持し、板ばね１１は、上下方向Ｚに撓み変形可能に設けられている。板ばね１１は、車軸Ｗを車軸Ｗの上方から支持している。なお、板ばね１１は、車軸Ｗを車軸Ｗの下方から支持してもよい。
　板ばね１１は、例えば繊維強化樹脂により形成されている。繊維強化樹脂に含まれる繊維としては、例えばガラス繊維、および炭素繊維等が挙げられる。図示の例では、板ばね１１は、ガラス繊維を含有した繊維強化樹脂により形成されている。繊維は、前後方向Ｘにほぼ延ばされた状態で、樹脂中に含有されている。
　なお、板ばね１１は金属等で形成されてもよい。

　板ばね１１は、車両に装着された状態で、前後方向Ｘに沿って中央部領域から外側の端部に向かうに従い、上方に向けて延び、下方に向けて突の曲面状に湾曲している。
　なお、板ばね１１は、車両に装着された状態で、前後方向Ｘに真直ぐ延びてもよい。板ばね１１は、前後方向Ｘに沿って中央部領域から外側の端部に向かうに従い、下方に向けて延び、上方に向けて突の曲面状に湾曲してもよい。

　板ばね１１における前端部および後端部のうちのいずれか一方は、車体Ｂ１に左右方向Ｙに延びる第１軸線（軸線）Ｏ１回りに回転可能に連結され、板ばね１１における前端部および後端部のうちのいずれか他方は、車体Ｂ１に左右方向Ｙに延びる不図示の軸線回りに前後方向Ｘに揺動可能に連結されている。
　図示の例では、板ばね１１の前端部が、第１目玉部１３を介して車体Ｂ１に取付けられ、板ばね１１の後端部が、第２目玉部１４を介して車体Ｂ１に取付けられている。第１目玉部１３および第２目玉部１４は、板ばね１１と別体となっている。なお、第１目玉部１３および第２目玉部１４は、板ばね１１と一体に形成されてもよい。

　第１目玉部１３は、車体Ｂ１に、左右方向Ｙに延びる第１軸線Ｏ１回りに回転可能に連結される。
　第２目玉部１４は、不図示の連結片を介して車体Ｂ１に連結される。連結片は上下方向Ｚに延びる。連結片の上端部は、車体Ｂ１に左右方向Ｙに延びる不図示の軸線（以下、第３軸線とも称する）回りに回転可能に連結され、連結片の下端部は、第２目玉部１４に、左右方向Ｙに延びる第２軸線Ｏ２回りに回転可能に連結される。以上より、第２目玉部１４は、第２軸線Ｏ２より上方に位置する上記第３軸線を中心に前後方向Ｘに揺動可能に設けられる。
　なお、第２目玉部１４を、車体Ｂ１に第２軸線Ｏ２回りに回転可能に直結し、第１目玉部１３を、連結片を介して車体Ｂ１に連結し、前後方向Ｘに揺動可能に設けてもよい。

　トーションバー１２における前端部および後端部のうちのいずれか一方が、車軸Ｗに、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの移動が規制された状態で支持され、トーションバー１２における前端部および後端部のうちのいずれか他方が、車体Ｂ１に、左右方向Ｙの移動が規制された状態で、前後方向Ｘに移動自在に支持されている。
　トーションバー１２は、車体Ｂ１および車軸Ｗそれぞれにおける左右方向Ｙの中央部に設けられている。なお、トーションバー１２は、車体Ｂ１および車軸Ｗそれぞれにおける左右方向Ｙの中央部から左右方向Ｙに離れた位置に設けられてもよい。

　トーションバー１２は、上下方向Ｚから見て前後方向Ｘに真直ぐ延びている。トーションバー１２は、前方に向かうに従い上側に向けて延びている。
　なお、トーションバー１２は、前方に向かうに従い左側、若しくは右側に向けて延びてもよい。トーションバー１２は、前方に向かうに従い下側に向けて延びてもよい。トーションバー１２は、前後方向Ｘの全長にわたって上下方向Ｚの位置が同じになるように設けられてもよい。

　図示の例では、トーションバー１２の後端部が車軸Ｗに固定され、トーションバー１２の前端部が車体Ｂ１に支持される。トーションバー１２の後端部は、例えば、溶接、若しくは締結部材等により車軸Ｗに固着される。
　なお、トーションバー１２の後端部は、車軸Ｗに、左右方向Ｙに延びる軸線回りに回転可能に支持されてもよい。また、トーションバー１２の前端部が車軸Ｗに支持され、トーションバー１２の後端部が車体Ｂ１に支持されてもよい。

　懸架装置１は、トーションバー１２の前端部（トーションバー１２における前端部および後端部のうちの他方）が、前後方向Ｘにスライド移動自在に嵌合された支持筒１５を備えている。支持筒１５は、車体Ｂ１に左右方向Ｙに延びる回転軸線Ｏ３回りに前後方向Ｘに揺動可能に連結されている。回転軸線Ｏ３は、支持筒１５より上方に位置している。支持筒１５およびトーションバー１２は、前後方向Ｘに延びる共通軸Ｏ４と同軸に配設されている。
　なお、支持筒１５およびトーションバー１２に、互いに係合することで、トーションバー１２が支持筒１５から前後方向Ｘに離脱するのを防止する抜け止め部を各別に設けてもよい。

　支持筒１５の上端部に、上方に向けて突出した被支持突起１６が形成されている。車体Ｂ１に、下方に向けて突出し、被支持突起１６を左右方向Ｙに挟む一対の支持突起１７が設けられている。一対の支持突起１７の上部同士は、左右方向Ｙに連結されている。
　被支持突起１６、および一対の支持突起１７が、回転軸線Ｏ３と同軸に配設された回転軸１８によって左右方向Ｙに一体に貫かれている。被支持突起１６が、一対の支持突起１７に対して回転軸線Ｏ３回りに回転することで、支持筒１５が、車体Ｂ１に対して回転軸線Ｏ３回りに前後方向Ｘに揺動する。

　トーションバー１２の外周面の横断面形状は、角形状、または左右方向Ｙに長い長円形状、若しくは楕円形状となっている。図示の例では、トーションバー１２の外周面の横断面形状は、４つの辺により構成された矩形状となっている。これらの４辺のうち、一対の辺は左右方向Ｙに延び、残り一対の辺は上下方向Ｚに延びている。
　なお、トーションバー１２の外周面の横断面形状は、例えば左右方向Ｙに長い角形状、若しくは円形状等であってもよい。

　トーションバー１２の前端部は、支持筒１５内に、共通軸Ｏ４を周回する向きの回転移動が規制された状態で、前後方向Ｘにスライド移動自在に嵌合されている。図示の例では、支持筒１５の内周面の横断面形状が、トーションバー１２の外周面の横断面形状と同じになっている。
　なお、支持筒１５の内周面およびトーションバー１２の外周面それぞれの横断面形状が円形状の場合、支持筒１５の内周面、およびトーションバー１２の外周面に、互いに噛み合うことによって、支持筒１５およびトーションバー１２の、共通軸Ｏ４を周回する向きの相対回転を規制する凹凸部を各別に形成してもよい。

　車体Ｂ１および車軸Ｗが上下方向Ｚに相対移動したときに、第１目玉部１３が第１軸線Ｏ１回りに回転し、かつ第２目玉部１４が第２軸線Ｏ２より上方に位置する上記第３軸線を中心に前後方向Ｘに揺動しながら、板ばね１１が、上下方向Ｚにたわみ変形し、かつ前後方向Ｘに伸縮変形する。

　以上説明したように、本実施形態による懸架装置１によれば、トーションバー１２の後端部が、車軸Ｗに、前後方向Ｘおよび左右方向Ｙの移動が規制された状態で支持され、かつトーションバー１２の前端部が、車体Ｂ１に、左右方向Ｙの移動が規制された状態で、前後方向Ｘに移動自在に支持されている。
　したがって、車体Ｂ１および車軸Ｗが、板ばね１１を上下方向Ｚにたわみ変形させつつ、上下方向Ｚに相対移動したときに、板ばね１１の前後方向Ｘの伸縮変形に追従させて、トーションバー１２の前端部を、車体Ｂ１に対して前後方向Ｘに移動させることが可能になり、板ばね１１を設計通りに変形させることができる。これにより、車体Ｂ１および車軸Ｗが上下方向Ｚに相対移動したときに、車体Ｂ１および車軸Ｗを前後方向Ｘに円滑に相対移動させることが可能になり、乗り心地の悪化を防ぐことができる。

　トーションバー１２の前端部が前後方向Ｘにスライド移動自在に嵌合された支持筒１５が、車体Ｂ１に左右方向Ｙに延びる回転軸線Ｏ３回りに前後方向Ｘに揺動可能に連結されている。したがって、車体Ｂ１および車軸Ｗが上下方向Ｚに相対移動したときに、支持筒１５を回転軸線Ｏ３回りに前後方向Ｘに揺動させながら、トーションバー１２の前端部を、支持筒１５に対して前後方向Ｘにスライド移動させることが可能になる。これにより、支持筒１５と、トーションバー１２の前端部と、の間に生ずる摩擦力が抑えられ、車体Ｂ１および車軸Ｗを前後方向Ｘに一層円滑に相対移動させることができる。

　トーションバー１２の外周面の横断面形状が、角形状、または左右方向Ｙに長い長円形状、若しくは楕円形状となっている。したがって、トーションバー１２のねじり剛性が高められ、車体Ｂ１と車軸Ｗとの間のロール剛性および横剛性を向上させることができる。また、支持筒１５に対する共通軸Ｏ４回りに沿うトーションバー１２の回転移動を容易に規制することが可能になり、ロール剛性を確実に向上させることができる。

　なお、本発明の技術的範囲は前記実施の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範囲において種々の変更を加えることが可能である。

　例えば、支持筒１５は、車体Ｂ１に固定してもよい。
　トーションバー１２における前端部および後端部のうちのいずれか他方は、車体Ｂ１に、上下方向Ｚに延びる連結片を介して前後方向Ｘに揺動可能に支持されてもよい。この構成において、連結片の上端部は、車体Ｂ１に、左右方向Ｙに延びる回転軸線回りに回転自在に連結され、連結片の下端部は、トーションバー１２における前端部および後端部のうちの他方に、左右方向Ｙに延びる回転軸線回りに回転自在に連結される。

　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した実施形態、および変形例を適宜組み合わせてもよい。

　本発明によれば、車体および車軸が上下方向に相対移動したときに、板ばねを設計通りに変形させることができる。

　１　懸架装置
　１１　板ばね
　１２　トーションバー
　１５　支持筒
　Ｂ１　車体
　Ｏ１　第１軸線（軸線）
　Ｏ３　回転軸線
　Ｗ　車軸
　Ｘ　前後方向
　Ｙ　左右方向
　Ｚ　上下方向

Claims

　前後方向に延びるとともに、左右方向に離間して配置され、車体に取付けられ、かつ車軸を支持する一対の板ばねと、
　前後方向に延びるとともに、前端部および後端部のうちのいずれか一方が、前記車軸に、前後方向および左右方向の移動が規制された状態で支持されるトーションバーと、を備え、
　前記板ばねにおける前端部および後端部のうちのいずれか一方は、前記車体に左右方向に延びる軸線回りに回転可能に連結され、前記板ばねにおける前記前端部および前記後端部のうちのいずれか他方は、前記車体に左右方向に延びる軸線回りに前後方向に揺動可能に連結され、
　前記トーションバーにおける前記前端部および前記後端部のうちのいずれか他方は、前記車体に、左右方向の移動が規制された状態で、前後方向に移動自在に支持されている、懸架装置。
　前記トーションバーにおける前記前端部および前記後端部のうちの前記他方が、前後方向にスライド移動自在に嵌合された支持筒を備え、
　前記支持筒は、前記車体に左右方向に延びる回転軸線回りに前後方向に揺動可能に連結されている、請求項１に記載の懸架装置。
　前記トーションバーの外周面の横断面形状は、角形状、または左右方向に長い長円形状、若しくは楕円形状となっている、請求項１または２に記載の懸架装置。