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技術 トーションビーム式サスペンション及びそれに使用するトレーリングアーム

出願人 三菱自動車工業株式会社ヒルタ工業株式会社
発明者 植木謙二竹田篤浦田学安藤正志操田光順
出願日 2016年6月30日 (5年4ヶ月経過) 出願番号 2016-129657
公開日 2018年1月11日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2018-001898
状態 特許登録済
技術分野 車体懸架装置
主要キーワード 前方下り傾斜 アーチ構造 補強フランジ 湾曲形 右側面視 水平位 ダンバー バウンド状態
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年1月11日)のものです。
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図面 (6)

課題

1G状態において中空状に構成したトレーリングアームの内部に入り込んだ雨水や塵などを自然に外部に排出することが可能なトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンション等を提供する。

解決手段

左右で対であり、断面が中空状のトレーリングアームと、一端側と他端側とがトレーリングアームに固定されるトーションビームとを備えるトーションビーム式サスペンションであって、トレーリングアームは中空部と連通する開口をその一端側に備えており、トレーリングアームの底面の形状は1G状態において他端側から開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリング内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンションである。

概要

背景

トーションビーム式サスペンションは主に前輪駆動車後輪に用いられる。左右一対トレーリングアームの間に長尺部材であるトーションビームを固定する。トレーリングアームには車輪が支持されている。車輪が路面の凹凸などによって変位すると、トーションビームが捩じれたり撓んだりして弾性変形しトレーリングアームとそれに支持された車輪が変位するのを許容する。路面が平坦になるとトーションビームが元の形状に復帰してトレーリングアーム及び車輪を元の位置に復帰させる。

例えば、特許文献1には、アームから離れる方向に向けて1段階又は多段階にトーションビームの断面形状を変更したトーションビーム式サスペンションが記載されている。図1には、ショックアブソーバー側の端部が開口になっているトレーリングアームが記載されている。

特許文献2には、前方かつ上方に傾斜状に突出したアーチ形状のトーションビームを備えたトーションビーム式サスペンションが記載されている。図8には、特許文献1と同様に、ショックアブソーバー側の端部が開口になっているトレーリングアームが記載されている。

特許文献3には、トレーリングアームとエンドプレートとの結合部分にアーチ構造部を設けたトレーリングアームが記載されている。この構造によって、トレーリングアームとハブユニット結合部材との溶接部に生じる応力の集中が緩和されるとされている。

概要

1G状態において中空状に構成したトレーリングアームの内部に入り込んだ雨水や塵などを自然に外部に排出することが可能なトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンション等を提供する。左右で対であり、断面が中空状のトレーリングアームと、一端側と他端側とがトレーリングアームに固定されるトーションビームとを備えるトーションビーム式サスペンションであって、トレーリングアームは中空部と連通する開口をその一端側に備えており、トレーリングアームの底面の形状は1G状態において他端側から開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリング内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンションである。

目的

本発明では、1G状態において中空状に構成したトレーリングアームの内部に入り込んだ雨水や塵などを自然に外部に排出することが可能なトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンション、及びトレーリングアームを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

左右で対であり、断面が中空状のトレーリングアームと、一端側と他端側とがトレーリングアームに固定されるトーションビームとを備えるトーションビーム式サスペンションであって、トレーリングアームは中空部と連通する開口をその一端側に備え、車両への取付部材をその他端側に備えており、トレーリングアームの底面の形状は1G状態において他端側から開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリング内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンション。

請求項2

トレーリングアームは車軸支持部材をその一端側に備えており、車軸の支持部材に対して接合されるトレーリングアームの端部に排水孔として機能する開口を設けた請求項1に記載のトーションビーム式サスペンション。

請求項3

排水孔として機能する開口は、車軸の支持部材に対して接合されるトレーリングアームの端部の底面側に設けられる請求項2に記載のトーションビーム式サスペンション。

請求項4

トレーリングアームは、排水孔として機能する開口を形成するトレーリングアーム材の縁から突出する補強フランジを備える請求項1ないし3のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。

請求項5

トレーリングアームは、複数のトレーリングアーム構成部材を接合して構成される部材であって、複数のトレーリングアーム構成部材を接合する際に生じる接合線を備えており、接合線によって分断された一のトレーリングアーム構成部材と他のトレーリングアーム構成部材との両方に補強フランジを備える請求項1ないし4のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。

請求項6

断面が中空状であって、中空部と連通する開口をその一端側に備えており、トレーリングアームの底面の形状は1G状態において他端側から一端側の開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリングアーム内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンション用のトレーリングアーム。

技術分野

0001

本発明は、トーションビーム式サスペンション及びそれに使用するトレーリングアームに関する。

背景技術

0002

トーションビーム式サスペンションは主に前輪駆動車後輪に用いられる。左右一対のトレーリングアームの間に長尺部材であるトーションビームを固定する。トレーリングアームには車輪が支持されている。車輪が路面の凹凸などによって変位すると、トーションビームが捩じれたり撓んだりして弾性変形しトレーリングアームとそれに支持された車輪が変位するのを許容する。路面が平坦になるとトーションビームが元の形状に復帰してトレーリングアーム及び車輪を元の位置に復帰させる。

0003

例えば、特許文献1には、アームから離れる方向に向けて1段階又は多段階にトーションビームの断面形状を変更したトーションビーム式サスペンションが記載されている。図1には、ショックアブソーバー側の端部が開口になっているトレーリングアームが記載されている。

0004

特許文献2には、前方かつ上方に傾斜状に突出したアーチ形状のトーションビームを備えたトーションビーム式サスペンションが記載されている。図8には、特許文献1と同様に、ショックアブソーバー側の端部が開口になっているトレーリングアームが記載されている。

0005

特許文献3には、トレーリングアームとエンドプレートとの結合部分にアーチ構造部を設けたトレーリングアームが記載されている。この構造によって、トレーリングアームとハブユニット結合部材との溶接部に生じる応力の集中が緩和されるとされている。

先行技術

0006

特開2001−39135号公報
特開2015−174641号公報
特開2013−023150号公報

発明が解決しようとする課題

0007

特許文献1のトレーリングアームでは、ショックアブソーバー側の開口が上方に向いている。このため、トレーリングアームの内部に水や塵が溜まるおそれがある。特許文献2のトーションビーム式サスペンションでは、フルバウンド状態のときにアーチ下半分の断面形状が前方下り傾斜状になるためトーションビームの開口内部に水等が滞留することを防止できるとされている。しかしながら、トーションビーム式サスペンションを車体に取り付けて1G状態としたときに、トレーリングアームの端部の開口を排水孔として利用することは記載されていない。

0008

特許文献3のトーションビーム式サスペンションでは、車両の後方側の側面に開口が設けられている。しかしながら、トーションビーム式サスペンションを車体に取り付けて1G状態としたときに、トレーリングアームの端部の開口を排水孔として利用することは記載されていない。

0009

イヤが地面に接した状態で車両が停止しているときには、1Gの重力によってある程度サスペンションダンパーが縮んで、車輪が車体のホイールハウスに近づいた状態となる。これを1G状態と称する。車両のメンテナンスのために車体をリフトアップした場合や車両が減速する場合にはサスペンションがある程度伸びた状態となるが、車両を保管しておく際には、1G状態となるのが通常である。

0010

車両部品の軽量化のためにトレーリングアームなどの部品中空状に構成することが考えられるが、トレーリングアームの内部に雨水や塵などが溜まると腐食が発生する原因となることが懸念される。特に雨水等がトレーリングアーム内に溜まった状態で車両を保管すると長時間にわたって金属部材が雨水等に曝されることになるため腐食が発生しやすい。

0011

以上の点に鑑みて、本発明では、1G状態において中空状に構成したトレーリングアームの内部に入り込んだ雨水や塵などを自然に外部に排出することが可能なトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンション、及びトレーリングアームを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0012

左右で対であり、断面が中空状のトレーリングアームと、一端側と他端側とがトレーリングアームに固定されるトーションビームとを備えるトーションビーム式サスペンションであって、トレーリングアームは中空部と連通する開口をその一端側に備えており、トレーリングアームの底面の形状は1G状態において他端側から開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリング内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンションによって上記の課題を解決する。

0013

さらに、断面が中空状であって、中空部と連通する開口をその一端側に備えており、底面の形状は1G状態において他端側から一端側の開口に向かって下る傾斜部を備えるものであり、傾斜部は内部に入った水を開口まで導く経路として機能し、開口はトレーリングアーム内の水を排出する排水孔として機能するトーションビーム式サスペンション用のトレーリングアームによって上記の課題を解決する。

0014

上記のトーションビーム式サスペンション、及びトレーリングアームは、1G状態において開口に向かって下る傾斜部を備えるので、例えば、車両の保管時において、中空状のトレーリングアームの内部に溜まった雨水を傾斜部及び開口を介して外部に排出して発錆を防ぐことができる。

0015

トレーリングアームは、車軸支持部材をその一端側に備え、車両への取付部材をその他端側に備えており、車軸の支持部材に対して接合されるトレーリングアームの端部に排水孔として機能する開口を設けることが好ましい。トレーリングアームは、車両への取付部材を設けた他端側から車軸の支持部材を設けた一端側に向けて傾斜するため、これにより、車体に対する取付部材側に雨水や塵が溜まりにくくすることができる。

0016

排水孔として機能する開口は、車軸の支持部材に対して接合されるトレーリングアームの端部の底面側に設けることが好ましい。これにより、トレーリングアームの内部に入った雨水等を外部に流れ出しやすくすることができる。

0017

トレーリングアームは、排水孔として機能する開口を形成するトレーリングアーム材の縁から突出する補強フランジを備えるようにすることが好ましい。補強フランジを開口の周辺に設けることによって、トレーリングアームの剛性を確保して、開口を設けたことによる剛性の低下を補うことができる。

0018

トレーリングアームは、複数のトレーリングアーム構成部材を接合して構成される部材であって、複数のトレーリングアーム構成部材を接合する際に生じる接合線を備えており、接合線によって分断された一のトレーリングアーム構成部材と他のトレーリングアーム構成部材との両方に補強フランジを備えるものであることが好ましい。トレーリングアームを複数のトレーリングアーム構成部材に分割して構成することによって、トレーリングアーム及びそのフランジが複雑な形状であっても、プレス成型などの簡易な方法によって、金属板から複雑な形状に容易に加工することが可能になる。

発明の効果

0019

1G状態において中空状に構成したトレーリングアームの内部に入り込んだ雨水や塵などを自然に外部に排出することが可能なトレーリングアームを備えたトーションビーム式サスペンション、及びトレーリングアームを提供することができる。

図面の簡単な説明

0020

本発明の一実施形態に係るトーションビーム式サスペンションの左側部分を車両の後方の底面面側から見た状態を示す斜視図である。
1G状態における図1のトーションビーム式サスペンションの右側面を拡大して示した図である。
図1のトーションビーム式サスペンションの底面図である。
図1のトーションビーム式サスペンションの平面図である。
図1のトーションビーム式サスペンションの背面図である。

実施例

0021

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図面に示したトーションビーム式サスペンションは実施形態の一例にすぎず、本発明は図示された実施形態に限定するものではない。

0022

図1に本発明の一実施形態に係るトーションビーム式サスペンションを示す。このトーションビーム式サスペンション1は、断面が中空状である左右一対のトレーリングアーム11と、その一端側と他端側とが左右一対のトレーリングアーム11に固定されるトーションビーム12とを備える。それぞれのトレーリングアーム11は、後述する車軸の支持部材及び車体に対する取付部材を除いて、その一端から他端に至るまでが中空であり、その一端側の底面に中空部分と連通する開口13を備える。

0023

図2に示したように、トレーリングアーム11は、1G状態において、左側面又は右側面から見ると、その底面が開口13に向かって下る傾斜部14となっている。本実施形態では、水平位置を0°としたときに、1G状態においてトレーリングアーム11の底面がなす角度(θ)を−1°となる形状にしている。θは、例えば−0.5°〜−10°の範囲とすることが好ましい。なお、図2においては、トレーリングアーム11の一端の形状を破線で示した。さらに、図2では、ショックアブソーバー、コイルスプリング、及び車輪等を含む車体側の部材の図示を省略して示しているが、停止した車両に取り付けられたトレーリングアーム、すなわち1G状態におけるトレーリングアームを示している。

0024

図1等に示したように、本実施形態では、トレーリングアーム11の一端側に車軸15の支持部材16を備える。本実施形態では、支持部材16は、エンドプレート17と呼ばれる板材から構成されており、エンドプレート17の中央部分から車軸15が車両の左方向又は右方向に突出する。車輪側軸孔を車軸15に挿通した状態で車輪をエンドプレート17に対して固定する。

0025

図2等に示したように、トレーリングアーム11の他端側には、車両に対する取付部材18を備える。本実施形態では、車両に対する取付部材18は、中空の菅状部材19の中にゴムなどの弾性体から構成されるブッシュを内蔵して構成されている。そして、トレーリングアーム11と中空の菅状部材19とは、溶接によって接合されている。トーションビーム式サスペンションを車体に支持する際には、ブッシュの穴に車両側の軸を挿通して、トレーリングアーム11を車体に対して回動可能に支持する。車輪を介して付加がトレーリングアーム11に入力されると、ブッシュに通した車両側の軸を中心として、トレーリングアーム11が他端側に回転可能に支持した車輪と共に車両の上下方向に対して変位する。

0026

本実施形態では、上述の通り、一端側に車軸の支持部材16を設け、他端側に車両に対する取付部材18を設け、一端側の底面にトレーリングアーム11の中空部分と連通する開口13を設ける。このため、トレーリングアーム11の内部に侵入した雨水や塵は、1G状態、すなわち車両を保管等している状態において、車体に対する取付部材18側から車軸の支持部材16側に向かって下り勾配で傾斜する傾斜部14に導かれて開口13に移動して、車軸の支持部材16側の底面側に設けた開口13から外部に排出される。これにより、特に車体に対する取付部材側に雨水や塵が溜まりにくくして、ブッシュと車体側の軸との間に塵などが混入することを防止することができる。

0027

本実施形態では、トレーリングアーム11は、平面視及び底面視においてなりに湾曲した形状であり、一端と他端の間に突部20を備える。後述するように、左右のトレーリングアーム11の突部20が内向きとなるようにして、左右のトレーリングアーム11の突部20にトーションビーム12の左右の端部を固定する。トレーリングアーム11は、右側面視及び左側面視において、車両の前面側に急傾斜部を備える。急傾斜部は傾斜部14よりも傾斜度が大きく構成されており、傾斜角は、例えば−5〜−15°であることが好ましい。これにより、特に車体に対する取付部材側に雨水や塵が溜まりにくくして、ブッシュと車体側の軸との間に塵などが混入することを防止することができる。

0028

本実施形態では、平面側の板材と、正面側の板材と、背面側の板材と、正面側の板材及び背面側の板材のそれぞれの縁から突出するフランジとを備える断面ハット形状のトーションビーム12を左右一対のトレーリングアーム12の突部20に溶接によって固定している。トーションビーム12の底面は解放された面となっている。トーションビーム式サスペンション1の底面側においては、トレーリングアーム12の突部20の底面とトーションビーム12の端部の底面とに板状の補強材21を固定し、剛性を向上させている。トーションビーム式サスペンション1の平面側においても同様に、トレーリングアーム12の突部20の平面とトーションビーム12の端部の平面とに板状の補強材22を固定している。底面側の補強材の方が平面側の補強材よりもトーションビーム12の延在方向に対して長尺な形状となっている。

0029

本実施形態では、トレーリングアーム12の一端側の内側にダンパーの支持部23が設けられている。ダンパーの支持部23は、底面側の板材と左側の板材と右側の板材とから構成されており、平面側の面が解放されている。ダンパーの端部を固定するための貫通孔24を左右の板材に計2つ備える。さらに、ダンバーの支持部23と突部20との間にコイルスプリングの支持部25が設けられてる。コイルスプリングの支持部25は、底面側の板材とそれから平面側に隆起する板材とから構成されており、トレーリングアームの内側からトーションビームの延在方向に突出する。

0030

本実施形態では、トレーリングアーム11は、複数のトレーリングアーム構成部材26から構成される。より具体的には、図1に示したように、2つのトレーリングアーム構成部材26を溶接して、1つのトレーリングアーム11を構成している。それぞれのトレーリングアーム構成部材26は、突部20を有する湾曲形状に鋼板などの金属板を曲げ加工して製造する。

0031

本実施形態では、図1に示したように、トレーリングアーム11を構成する金属板の端部がエンドプレートの裏側の縁に接した状態で両者を溶接し固定されている。トレーリングアーム11の底面側の金属板は略半円形切除されており、排水用の開口13を形成する。開口13を形成する金属板は、底面側に曲げられており、補強用の補強フランジ27を構成する。補強フランジ27を設けることによって、開口13をエンドプレート17とトレーリングアーム11の接合部に設けることで不足する剛性を補う。

0032

本実施形態では、上述の通り、2つのトレーリングアーム構成部材をトレーリングアーム11の延在方向に沿って溶接で接合する。このため、トレーリングアーム11の延在方向に沿って接合線28が現れる。そして、接合線28によって分断された一のトレーリングアーム構成部材26と他のトレーリングアーム構成部材26との両方に補強フランジ27が設けられる。トレーリングアーム11は、複数に分割されているため、補強フランジ27やトレーリングアーム11の形状が複雑なものであっても、例えば所望のトレーリングアーム構成部材の形状に対応する形状を備えた金型の間に成形前の金属板を挟んで加圧するプレス成型によって補強フランジ27や突部20を備えるトレーリングアーム11を迅速かつ簡単に成形することができる。例えば、金属製のパイプパンチを押し込んで曲げ加工する場合は、複雑な形状に加工しようとすると、局所的にパイプの肉厚が薄くなったり厚くなったりして応力負荷に対して脆弱になることがあるが、本実施形態のトレーリングアームでは、トレーリングアームを分割してるため、そのような問題が生ずることを防ぐことが可能である。

0033

1トーションビーム式サスペンション
11トレーリングアーム
12トーションビーム
13 開口
16車軸の支持部材
27補強フランジ
28接合線
26 トレーリングアーム構成部材
14 傾斜部

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