JP4109602B2

JP4109602B2 - トーションビーム式サスペンション

Info

Publication number: JP4109602B2
Application number: JP2003358616A
Authority: JP
Inventors: 幸弘織本
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2003-10-20
Filing date: 2003-10-20
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2023-10-20
Also published as: JP2005119564A

Description

本発明は、例えば自動車に装備されるトーションビーム式サスペンションに関する。

従来技術によるサスペンションとして、トーションビーム式サスペンションが知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のトーションビーム式サスペンションを図３及び図４を参照して説明する。

図３において符号Ｓは自動車に装備されるトーションビーム式サスペンション（以下、サスペンションという）である。このサスペンションＳは、車体（図示せず）の前後方向に延びるトレーリングアーム１００，１００と、これら各トレーリングアーム１００，１００間で左右方向に延び、両端がトレーリングアーム１００，１００に接続されたトーションビーム１０１とからなるＨ型ビーム１０２と、ショックアブソーバ１０３，１０３とを含んで構成される。また、トレーリングアーム１００，１００の前端部には、それぞれ左コンプライアンスブッシュ１０４、右コンプライアンスブッシュ１０５（以下、ブッシュ１０４，１０５という）が一体的に設けられている。これらブッシュ１０４，１０５は、車体側のブラケット（図示せず）に固定されている。これにより、Ｈ型ビーム１０２のトレーリングアーム１００，１００は、ブッシュ１０４，１０５を中心として上下に揺動可能に支持されている。トレーリングアーム１００，１００の後端部には、一端を車体に固定したショックアブソーバ１０３，１０３が伸縮可能に取り付けられている。このショックアブソーバ１０３によりトレーリングアーム１００，１００の上下方向の揺動は減衰させられる。また、トレーリングアーム１００，１００の後端部には車軸（図示せず）を介して車輪（後輪）Ｗ，Ｗが回転自在に取り付けられている。
特開２００３−１２８７９２号公報（段落０００２）

このような従来のサスペンションＳでは、コーナリング時等、車輪Ｗに図４中に示す矢示Ａ方向へと横方向の外力が加わると、Ｈ型ビーム１０２を支持する各ブッシュ１０４，１０５にその外力によるモーメントＭが集中して加わる。この結果、サスペンションＳと車輪Ｗは図４中に二点鎖線で示すように横方向に移動し、車輪Ｗは、フォースステア（横方向の外力によって舵角をもつ現象）によってトーアウト（TOE OUT）になる。その対策として車輪Ｗのフォーステア量を低減させるために、各ブッシュ１０４，１０５の剛性を高く設定することが考えられる。しかしながら、従来のサスペンションＳでは、各ブッシュ１０４，１０５の剛性を高く設定すると、路面からサスペンションＳに入力される振動に対してコンプライアンスを十分にとることができない。従って、従来のサスペンションＳでは、乗心地とフォーステア抑制による操縦安定性との両立が難しいという問題がある。

上記問題を解決するために、本発明は、乗心地を犠牲にすることなく、車輪に加わる横方向の外力に対するＨ型ビームの保持剛性を高めたトーションビーム式サスペンションを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、車体の前後方向に延びて後端側で車輪を懸架する左右一対のトレーリングアームと、前記一対のトレーリングアームの間に位置して左右方向に延び、両端が前記トレーリングアームに接続されるトーションビームと、前記一対のトレーリングアームの前端部に配置され、車体側固定部に固定される左ブッシュ及び右ブッシュとを備えるトーションビーム式サスペンションにおいて、前記一対のトレーリングアームの間に位置して前記車体に対して回動可能に取り付けられる回動部材と、前記回動部材と前記左ブッシュとの間に設けられ前記回動部材に一端が固定される第１ビーム部材と、前記第１ビーム部材の他端が固定される第１ビーム取付部材と、前記第１ビーム取付部材と前記左ブッシュとを連結する第１連結アームとを備え、前記第１連結アームの一端と前記第１ビーム取付部材とが回動可能に連結され、かつ、前記第１連結アームの他端と前記左ブッシュとが回動可能に連結されると共に、前記回動部材と前記右ブッシュとの間に設けられ前記回動部材に一端が固定される第２ビーム部材と、前記第２ビーム部材の他端が固定される第２ビーム取付部材と、前記第２ビーム取付部材と前記右ブッシュとを連結する第２連結アームとを備え、前記第２連結アームの一端と前記第２ビーム取付部材とが回動可能に連結され、かつ、前記第２連結アームの他端と前記右ブッシュとが回動可能に連結されてい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が提案される。

また、請求項２に記載された発明によれば、前記回動部材を前記車体に固定された回動軸と、前記回動軸に対して回動可能に軸支される円柱体とから構成し、前記第1ビーム部材を前記円柱体の外周面に固定し、前記第２ビーム部材を前記第１ビーム部材が固定された前記円柱体の固定部に対して前記円柱体の回転中心を挟んで対向する位置で前記円柱体の外周面に固定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が提案される。

請求項１の構成によれば、例えば車体右方向の外力が車輪へ入力し、Ｈ型ビームと共に左右ブッシュが右方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第１ビームが回動部材を反時計回りに押すようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第２ビームは回動部材を時計回りに引くようになる。反対に、車体左方向の外力が車輪へ入力し、Ｈ型ビームと共に左右ブッシュが左方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第１ビームが回動部材を時計回りに引くようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第２ビームは回動部材を反時計回りに押すようになる。これら第１ビーム及び第２ビームの回動部材を押す力と引く力が相殺されてＨ型ビームが車体の横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、請求項１の構成によれば、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するＨ型ビームの保持剛性を高めることができる。

この請求項２の構成によれば、例えば車体右方向の外力が車輪へ入力し、Ｈ型ビームと共に左右ブッシュが右方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第１ビームが円柱体を反時計回りに押すようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第２ビームは円柱体を時計回りに引くようになる。反対に、車体左方向の外力が車輪へ入力し、Ｈ型ビームと共に左右ブッシュが左方向に移動しようとすると、左ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第１ビームが円柱体を時計回りに引くようになるのに対し、右ブッシュが固定されるトレーリングアームの前端部に取り付けられた第２ビームは円柱体を反時計回りに押すようになる。円柱体は、回転軸により軸支されると共に、第２ビーム部材を第１ビーム部材が固定された円柱体の固定部に対して円柱体の回転中心を挟んで対向する位置で円柱体の外周面に固定したため、左右ブッシュの円柱体を押す力と引く力が効率的に相殺されてＨ型ビームが横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、請求項２の構成によれば、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するＨ型ビームの保持剛性を一層高めることができる。

以下、本発明の実施の形態を適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１及び図２は、本発明の一例を示すもので、図１は、本実施の形態のトーションビーム式サスペンションの斜視図であり、図２は、本実施の形態のトーションビーム式サスペンションの作用を示す平面図である。
図１に示すように、符号Ｓ′は自動車に装備されるトーションビーム式サスペンション（以下、サスペンションという）で、このサスペンションＳ′は、車体（図示せず）の前後方向に延びるトレーリングアーム１，１と、これら各トレーリングアーム１，１間に位置して左右方向に延び、両端がトレーリングアーム１，１に接続されたトーションビーム２とからなるＨ型ビーム３と、ショックアブソーバ４とを含んで構成される。

また、トレーリングアーム１，１の前端部には、トレーリングアーム１，１の揺動軸を軸線とする円筒形の取付部１Ａ，１Ｂが形成されている。その各取付部１Ａ，１Ｂには、それぞれ左コンプライアンスブッシュ５、右コンプライアンスブッシュ６（以下、ブッシュ５，６という）が圧入嵌合されている。これらブッシュ５，６は、車体側に配設された車体側固定部としてのブラケット（図示せず）にボルトにより固定されている。これにより、Ｈ型ビーム３のトレーリングアーム１，１は、ブッシュ５，６を中心として上下に揺動可能に車体に支持されている。トレーリングアーム１，１の後端部には、一端を車体に固定したショックアブソーバ４，４が伸縮可能に取り付けられている。このショックアブソーバ４，４によりトレーリングアーム１，１の上下方向の揺動を減衰させられる。また、トレーリングアーム１，１の後端部には車軸（図示せず）を介して車輪（後輪）Ｗ，Ｗが回動自在に取り付けられている。

さらに、サスペンションＳ′のＨ型ビーム３には横力吸収手段１０が装着されている。この横力吸収手段１０は、回動軸１１Ａ、円柱体としての回動部材１１、ビーム取付部材１２，１３、第１ビーム部材１４、第２ビーム部材１５、連結アーム１６，１６から構成されている。回動軸１１Ａは、ブッシュを固定するブラケットの略中央で車体のフロア下部（床下）から垂下するように固定されており、その回動軸１１Ａには、円柱状の回動部材１１が回動可能に軸支されている。

ビーム取付部材１２，１３は、直方体状のブラケットである。ブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂの外周面にはブラケット５Ａ，６Ａが溶接されていて、このブラケット５Ａ，６Ａには、連結アーム１６，１６の一端に設けられたボールジョイント１６Ａ，１６Ａが回動自在に連結されている。また、連結アーム１６，１６の他端には、ボールジョイント１６Ｂ，１６Ｂが設けられている。これらボールジョイント１６Ｂ，１６Ｂは、ビーム取付部材１２，１３に回動自在に連結されている。なお、連結アーム１６，１６は、ブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂの車体横方向の動きに対しては、その取付部１Ａ，１Ｂの移動量をビーム取付部材１２，１３に伝達する。第１ビーム部材１４は、高張力鋼等の金属材料からなる棒状の部材である。この第１ビーム部材１４は、その一端が回動部材１１の外周面にボールジョイント等の自在継手（図示せず）を介して固定される固定部１４Ａとなっている。第１ビーム部材１４の他端はビーム取付部材１２に溶接等の手段で固定されている。また、第２ビーム部材１５は、高張力鋼等の金属材料からなる棒状の部材であって、第１ビーム部材１４と同様に、その一端が回動部材１１の外周面にボールジョイント等の自在継手（図示せず）を介して固定される固定部１５Ａとなっている。第２ビーム部材１５の他端は、ビーム取付部材１３に溶接等の手段で固定されている。

ここで、第２ビーム部材１５の固定部１５Ａは、第１ビーム部材１４の一端を固定された固定部１４Ａに対して回動部材１１の回転中心である回動軸１１Ａを挟んで対向する位置に配置されている。また、第１ビーム部材１４の固定部１４Ａと第２ビーム部材１５の固定部１５Ａは、ビーム取付部材１２，１３を結ぶ直線を挟んで前後に配置される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態に係るサスペンションＳ′の横力吸収手段１０の動作について図２を参照して説明する。

まず、コーナリングの際に、車輪Ｗ，Ｗに対して矢示Ａ方向の外力が加わると、この外力によってブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂには矢示Ｍ方向のモーメントが生じる。そして、このモーメントＭにより、ブッシュ５の取付部１Ａに取り付けられた第1ビーム部材１４は回動部材１１を矢示Ｃ方向へと反時計回りに押す。これに対し、ブッシュ６の取付部１Ｂに取り付けられた第２ビーム部材１５は回動部材１１を矢示Ｄ方向へと時計回りに引くようになる。これら矢示Ｃ方向の押す力と矢示Ｄ方向の引く力とが互いに相殺し合ってＨ型ビーム３が従来技術で述べたように矢示Ａ方向に移動することを抑えることができる（図４中の二点鎖線参照）。

これに対し、トレーリングアーム１，１が上下方向に同位相で揺動した際、ブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂがブッシュ５，６の軸を中心に回動し、ブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂとビーム取付部材１２，１３との固定点と、回動軸１１Ａとの相対距離が伸縮するが、この伸縮に伴う取付部１Ａ，１Ｂの回動は同方向のため、トレーリングアーム１，１の揺動は横力吸収手段１０に規制されることがない。また、トレーリングアーム１，１が車体に対して前後方向に移動する際にも、ブッシュ５，６の取付部１Ａ，１Ｂとビーム取付部材１２，１３との固定点と、回動軸１１Ａとの相対距離が伸縮するが、この伸縮に伴う取付部１Ａ，１Ｂの回動も同方向のため、トレーリングアーム１，１の揺動は横力吸収手段１０に規制されることがない。

従って、本実施の形態によれば、横力吸収手段１０により車体に対するＨ型ビーム３の保持剛性を高く維持することができ、コーナリング時にトーアウト傾向になるのを抑えることができる。これにより、ブッシュ５，６の撓みを小さく設定することができ、乗心地を犠牲にすることなくフォースステアの抑制による操縦安定性との両方を向上することができる。

また、回動部材１１に対する第1ビーム部材１４の固定部１４Ａと回動部材１１に対する第２ビーム部材１５の固定部１５Ａとを、回動軸１１Ａを挟んで互いに対向する位置に配置し、この回動部材１１を回転軸１１Ａにより軸支する構成としたので、ブッシュ５，６の回動部材１１を押す力と引く力が効率的に相殺されてＨ型ビーム３が横方向に移動しようとするのを抑えることができる。即ち、乗心地を犠牲にすることなく車輪に加わる横方向の外力に対するＨ型ビーム３の保持剛性を一層高めることができる。

実施の形態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１中のトーションビーム式サスペンションを示す平面図である。従来技術によ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３中のトーションビーム式サスペンションを示す平面図である。

符号の説明

１トレーリングアーム
２トーションビーム
３Ｈ型ビーム
５左コンプライアンスブッシュ（左ブッシュ）
６右コンプライアンスブッシュ（右ブッシュ）
１０横力吸収手段
１１回動部材
１４第1ビーム部材
１４Ａ，１５Ａ固定部
１５第２ビーム部材
Ｓ′ トーションビーム式サスペンション
Ｗ車輪

Claims

車体の前後方向に延びて後端側で車輪を懸架する左右一対のトレーリングアームと、前記一対のトレーリングアームの間に位置して左右方向に延び、両端が前記トレーリングアームに接続されるトーションビームと、前記一対のトレーリングアームの前端部に配置され、車体側固定部に固定される左ブッシュ及び右ブッシュとを備えるトーションビーム式サスペンションにおいて、
前記一対のトレーリングアームの間に位置して前記車体に対して回動可能に取り付けられる回動部材と、前記回動部材と前記左ブッシュとの間に設けられ前記回動部材に一端が固定される第１ビーム部材と、前記第１ビーム部材の他端が固定される第１ビーム取付部材と、前記第１ビーム取付部材と前記左ブッシュとを連結する第１連結アームとを備え、前記第１連結アームの一端と前記第１ビーム取付部材とが回動可能に連結され、かつ、前記第１連結アームの他端と前記左ブッシュとが回動可能に連結されると共に、
前記回動部材と前記右ブッシュとの間に設けられ前記回動部材に一端が固定される第２ビーム部材と、前記第２ビーム部材の他端が固定される第２ビーム取付部材と、前記第２ビーム取付部材と前記右ブッシュとを連結する第２連結アームとを備え、前記第２連結アームの一端と前記第２ビーム取付部材とが回動可能に連結され、かつ、前記第２連結アームの他端と前記右ブッシュとが回動可能に連結されている
ことを特徴とするトーションビーム式サスペンション。
前記回動部材は、前記車体が固定された回動軸と、前記回動軸に対して回動可能に軸支される円柱体からなり、前記第１ビーム部材は前記円柱体の外周面に固定され、前記第２ビーム部材は、前記第１ビーム部材が固定された前記円柱体の固定部に対して前記円柱体の回転中心を挟んで対向する位置で前記円柱体の外周面に固定され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。