JP5664535B2 - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、トーションビーム式サスペンションに関し、特に、トレーリングアームに結合された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、一般的にトーションビームおよびトレーリングアームを有する。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ためのスプリングシートが設けられる場合がある。ここで、トーションビームとトレーリングアームの接合部を挟んで両者にまたがるように溶接接合されるトーションビーム式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）。

特開２００６−２８１９７１号公報

上述の特許文献１に記載される技術では、スプリングシートの接合強度を確保するため、スプリングシートの接合部とトレーリングアーム側の被接合部との当接角度を略直角としている。しかしながら、このように当接角度を略直角にすると、スプリングシートのトーションビームとの接合部との接合間隔が広くなり、トーションビームのねじれに影響を与えることになる。さらに、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響が大きくなる。このため、スプリングシートの接合部強度を高める必要などが生じ、スプリングシートのサイズやコストの抑制が困難となるおそれがあった。

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、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響を抑制し、スプリングシートのサイズまたはコストを抑制することにある。

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、左右に並設された車輪の各々にねじれによる反力を与えるトーションビームと、前記トーションビームの両端に連結され、車両前後方向に延在するトレーリングアームと、前記トレーリングアームに接合された第１フランジと、前記トーションビームに接合された第２フランジと、を有し、車体本体に付勢力を与えるコイル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。前記トレーリングアームは、前記スプリングシートに向かって膨らむ突出部を有する。前記第１フランジは、前記突出部に接合される。

この態様によれば、レーリングアームのうち第１フランジと接合する部分の延在方向に対して鋭角に延在するよう第１フランジをトレーリングアームに接合させても、第１フランジ部とトレーリングアームとの間の隙間を小さくすることができる。このため、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響を抑制でき、スプリングシートのサイズまたはコストを抑制することができる。

前記第１フランジは、前記トレーリングアームのうち第１フランジと接合する部分の延在方向に対して６０度以下の角度で延在するよう、前記トレーリングアームに接合されてもよい。

発明者による研究開発の結果、トレーリングアームと第１フランジとをこのような角度で接合させることで、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響を適切に抑制できることが判明した。このため、この態様によれば、スプリングシートのサイズまたはコストをより抑制することができる。

本発明によれば、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響を抑制し、スプリングシートのサイズまたはコストを抑制することができる。

第１の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。 （ａ）は、トーションビーム、トレーリングアーム、およびスプリングシートが互いに接合される部分の上面図である。（ｂ）は、スプリングシートの第１フランジとトレーリングアームとの接合部の上面図である。 第２の実施形態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る。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、「実施形態」という。）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の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。第１の実施例に係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が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１６を有する。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。２本のトレーリングアーム１４は、それぞれ略中央にてトーションビーム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。

第１の実施形態では、トレーリングアーム１４は、上側部分２０と下側部分２２とを接合させて構成されている。上側部分２０および下側部分２２は、板金をプレス加工することで断面がコ字状の棒状に形成されている。上側部分２０および下側部分２２は、コ字の開口側の端部がそれぞれ溶接によって接合されて、断面が略正方形の筒状に構成される。

スプリングシート１６は、車体本体に付勢力を与えるコイル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１６は、板金を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１６は、第１フランジ１６ａ、第２フランジ１６ｂ、および受け面１６ｃを有する。

受け面１６ｃは、車体本体に付勢力を与えるコイルスプリングの下端部を支持する。具体的には、受け面１６ｃは円形に形成され、この受け面１６ｃの上面にコイルスプリング（図示せず）が載置される。コイルスプリングの上端には車両本体が支持される。こうしてコイルスプリングは、路面から車両客室に伝達される振動や衝撃を緩和する。

受け面１６ｃの外周には、フランジが形成されている。フランジは、支持すべきコイルスプリングの下端を囲うよう形成されている。これにより、例えば一方の後輪が段差に乗り上げるなどしてコイルスプリングが収縮し、受け面１６ｃに大きな力が与えられた場合においても、受け面１６ｃの変形を抑制することができ、スプリングシート１６によってコイルスプリングを適切に支持することができる。第１フランジ１６ａおよび第２フランジ１６ｂは、受け面１６ｃを囲うフランジの一部として形成されている。

第１フランジ１６ａは、トレーリングアーム１４に接合される。具体的には、第１フランジ１６ａは、トレーリングアーム１４との接合端縁に近づくほど高くなるよう形成されており、トレーリングアーム１４の側面１４ａおよび上面１４ｂに溶接され接合される。第２フランジ１６ｂは、トーションビーム１２に接合される。具体的には、第２フランジ１６ｂは、トーションビーム１２との接合端縁に近づくほど高くなるよう形成されており、トーションビーム１２の側面１２ａおよび上面１２ｂに溶接され接合される。

図２（ａ）は、トーションビーム１２、トレーリングアーム１４、およびスプリングシート１６が互いに接合される部分の上面図である。図２（ｂ）は、スプリングシート１６の第１フランジ１６ａとトレーリングアーム１４との接合部の上面図である。

一般的に、互いの接合部に隙間が生じて溶接強度が低下しないよう、スプリングシートのフランジをトレーリングアームに略直角に当接させて溶接する。しかしながら、このようにスプリングシートをトレーリングアームに接合させると、スプリングシートのトーションビームとの接合部との接合間隔が広くなり、トーションビームのねじれに影響を与えることになる。さらに、トーションビームのねじれに対するスプリングシートの接合部への影響が大きくなる。このため、スプリングシートの接合部強度を高める必要などが生じ、スプリングシートのサイズやコストの抑制が困難となるおそれがある。

一方、スプリングシートのトレーリングアームとの接合部とトーションビームとの接合部との間隔を抑制するため、トーションビームとの接合部をトレーリングアーム側に移動させることも考えられる。しかしながら、図２（ａ）に示すように、スプリングシートの上方には、一般的に車両本体のサイドメンバ１８が配置されている。このようにトーションビームとの接合部をトレーリングアーム側に移動させるときに、サイドメンバ１８に干渉しないようこの接合部を設けると、耐久性を維持することが困難となるおそれがある。このため、重量の大きい車両に適用するにはスプリングシートの底面とトーションビームとを接合する必要が生じ、車両のフロア高さを下げて乗降性を確保することが困難となる。

このため、第１の実施形態に係るトレーリングアーム１４は、スプリングシート１６に向かって膨らむ突出部１４ｆを有する。第１フランジ１６ａは、この突出部１４ｆに接合される。これにより、トレーリングアーム１４のうち第１フランジ１６ａと接合する部分の延在方向に対して鋭角に延在するよう、第１フランジ１６ａをトレーリングアーム１４に接合することが可能となる。

突出部１４ｆの上部は、上側部分２０がプレス加工で形成されるときに同時に形成される。また、突出部１４ｆの下部は、下側部分２２がプレス加工で形成されるときに同時に形成される。突出部１４ｆは、上側部分２０と下側部分２２とが接合されることで一体的に形成される。

トレーリングアーム１４は、車両前後方向に略平行に延在する第１部分１４ｃおよび第２部分１４ｄと、第１部分１４ｃと第２部分１４ｄとの間に介在し、車両前後方向に対し上方から見て傾斜する第３部分１４ｅと、を有する。トーションビーム１２は、第２部分１４ｄと第３部分１４ｅの結合部分に溶接で接合される。第３部分１４ｅは、第１部分１４ｃとの結合端部に近づくにしたがって車幅が広がる方向に伸びるよう傾斜している。

第１の実施形態では、第１フランジ１６ａは、この第３部分１４ｅに接合される。これにより、車両前後方向に略平行に延在する第１部分１４ｃなどに接合される場合に比べ、第１フランジ１６ａがトレーリングアーム１４と過度に鋭角に接合されることを回避でき、図２（ｂ）に示す、第１フランジ１６ａの端部とトレーリングアーム１４の側面１４ａとの間の間隔Ａを小さくすることができる。さらに第１の実施形態では、この第３部分１４ｅの側面１４ａに、第１フランジ１６ａに向かって膨らむ突出部１４ｆが設けられている。このため、間隔Ａをさらに小さくすることができ、溶接強度の低下を抑制することができる。

上述のように、第１フランジ１６ａは、トレーリングアーム１４の第３部分１４ｅの延在方向に対して鋭角に延在するよう、トレーリングアーム１４に溶接によって接合される。第１の実施形態では、第１フランジ１６ａは、第３部分１４ｅの延在方向に対して約６０度の角度θで延在するよう、トレーリングアーム１４に接合されている。発明者による研究開発の結果、トレーリングアーム１４と第１フランジ１６ａとをこのような角度で接合させることで、トレーリングアーム１４のねじれに対するスプリングシート１６の接合部への影響を適切に抑制できることが判明している。なお、第１フランジ１６ａは、第３部分１４ｅの延在方向に対して、例えば４５度など、６０度以下の角度θで延在するよう、トレーリングアーム１４に接合されていてもよい。

このように第１フランジ１６ａをトレーリングアーム１４に接合させることにより、第２フランジ１６ｂをより車両中央に近い位置でトーションビーム１２に接合させることができる。このため、第２フランジ１６ｂをトーションビーム１２の延在方向に対して略直角に延在させながら接合させることができ、第２フランジ１６ｂの接合端部とトーションビーム１２の側面１２ａとの間の隙間を小さくすることができる。また、第２フランジ１６ｂをサイドメンバ１８よりも車両中央側に配置でき、両者の干渉を回避できることから、サイドメンバ１８をより低い位置に配置可能となる。このため、フロアの底面を下方に下げることが可能となる。

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態に係るトーションビーム式サスペンション１０の斜視図である。なお、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。

第２の実施形態では、トレーリングアーム１４は、上側部分２０と下側部分２２とによって構成されておらず、第１側方部分１０６と第２側方部分１０８とによって構成されている。第１側方部分１０６および第２側方部分１０８は、板金をプレス加工することで断面がコ字状の棒状に形成されている。第１側方部分１０６および第２側方部分１０８は、コ字の開口側の端部がそれぞれ溶接によって接合されて、断面が略正方形の筒状に構成される。第１側方部分１０６は、車両内側に配置され、第２側方部分１０８は、車両外側に配置される。突出部１４ｆは、第１側方部分１０６がプレス加工で形成されるときに同時に形成される。このようにトレーリングアーム１４を構成した場合においても、突出部１４ｆを適切に形成することができる。

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。

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 上面、 １４ トレーリングアーム、 １４ａ 側面、 １４ｂ 上面、 １４ｃ 第１部分、 １４ｄ 第２部分、 １４ｅ 第３部分、 １４ｆ 突出部、 １６ スプリングシート、 １６ａ 第１フランジ、 １６ｂ 第２フランジ、 １６ｃ 受け面、 １８ サイドメンバ、 ２０ 上側部分、 ２２ 下側部分。

Claims (2)

1. 左右に並設された車輪の各々にねじれによる反力を与えるトーションビームと、
   前記トーションビームの両端に連結され、車両前後方向に延在するトレーリングアームと、
   前記トレーリングアームに接合された第１フランジと、前記トーションビームに接合された第２フランジと、を有し、車体本体に付勢力を与えるコイル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、
   前記トレーリングアームは、前記第１フランジの先端面との距離を小さくするために前記スプリングシートに向かって膨らむ突出部を有し、
   第１フランジの先端部は、前記突出部に鋭角にて接合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. 前記第１フランジは、前記トレーリングアームのうち第１フランジと接合する部分の延在方向に対して６０度以下の角度で延在するよう、前記トレーリングアームに接合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。

Images