(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側が車体に支持される一方で他端部に車輪を支持するトレーリングアームを連結すると共に、前記車体の幅方向に延在するサスペンション用トーションビームであって、
前記トーションビームは、
前記車体の前方向に凸になるように膨出する前膨出壁、前記前膨出壁の下端から垂下する前縦壁、及び前記前縦壁の下端から前記前方向に延在する前フランジを有する前壁と、
前記車体の後方向に凸になるように膨出する後膨出壁、前記後膨出壁の下端から垂下する後縦壁、及び前記後縦壁の下端から前記後方向に延在する後フランジを有し、前記前壁に対して前記後方向の側に配置されてそれと対向する後壁と、
を備え、
前記前縦壁は、前記前膨出壁よりも前記後方向に配設され、前記後縦壁は、前記後膨出壁よりも前記前方向に配設されたサスペンション用トーションビーム。
【請求項２】
前記前膨出壁と前記後膨出壁との間に位置して、前記車体の上方に突出しながら前記前膨出壁及び前記後膨出壁の上端同士を接続する突出部を更に備える請求項１に記載のサスペンション用トーションビーム。
【請求項３】
前記前壁は、前記前フランジの前端から垂下する前補強壁を更に有し、
前記後壁は、前記後フランジの後端から垂下する後補強壁を更に有する請求項１又は２に記載のサスペンション用トーションビーム。
【請求項４】
前記幅方向の端部において、前記突出部は、前記前後方向の幅が広い拡幅突出部を有する請求項２又は３に記載のサスペンション用トーションビーム。
【請求項５】
前記拡幅突出部は、前記車体の平面視において鏃形状を呈する終端部で終端する請求項４に記載のサスペンション用トーションビーム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サスペンション用トーションビームに関し、特に、四輪自動車等の車両に装着されるサスペンション用トーションビームに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、四輪自動車等の車両用サスペンション装置に対しては、部品点数が少なく、構造が比較的簡素で、スペース効率に優れるトーションビーム式サスペンションが、小排気量車等を中心に多く採用されてきている。
【０００３】
そのため、かかるトーションビーム式サスペンションに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させることが求められている。
【０００４】
かかる状況下で、特許文献１は、トーションビーム式サスペンションに関し、材料を節約しながら、仕様要求に応える様々な剛性を実現するため、剛性の向上を調整することを企図して、前面板の下縁から前方に折り曲げて成形した前補強フランジの前折曲角度と、後面板の下縁から後方に折り曲げて形成した後補強フランジの後折曲角度と、を異ならせた構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−２０３２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１のトーションビームの構成においては、フランジを折り曲げることにより剛性を調整することができるものではあるが、フランジを折り曲げるだけでは捩り剛性の調整幅は極めて狭く、多種多様な車両の仕様に適用すべく捩り剛性の調整幅を広げるという観点では改善の余地がある。
【０００７】
本発明は、以上の検討を経てなされたもので、簡便な構成で、良好な生産性や高い強度等を確保しながら捩り剛性を高い自由度で調整することができるサスペンション用トーションビ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】
【０００８】
以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面においては、一端側が車体に支持される一方で他端部に車輪を支持するトレーリングアームを連結すると共に、前記車体の幅方向に延在するサスペンション用トーションビームであって、前記トーションビームは、前記車体の前方向に凸になるように膨出する前膨出壁、前記前膨出壁の下端から垂下する前縦壁、及び前記前縦壁の下端から前記前方向に延在する前フランジを有する前壁と、前記車体の後方向に凸になるように膨出する後膨出壁、前記後膨出壁の下端から垂下する後縦壁、及び前記後縦壁の下端から前記後方向に延在する後フランジを有し、前記前壁に対して前記後方向の側に配置されてそれと対向する後壁と、を備え、前記前縦壁は、前記前膨出壁よりも前記後方向に配設され、前記後縦壁は、前記後膨出壁よりも前記前方向に配設された構成を有する。
【０００９】
また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記前膨出壁と前記後膨出壁との間に位置して、前記車体の上方に突出しながら前記前膨出壁及び前記後膨出壁の上端同士を接続す
る突出部を更に備えることを第２の局面とする。
【００１０】
また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記前壁は、前記前フランジの前端から垂下する前補強壁を更に有し、前記後壁は、前記後フランジの後端から垂下する後補強壁を更に有することを第３の局面とする。
【００１１】
また、本発明は、かかる第２又は第３のの局面に加え、前記幅方向の端部において、前記突出部は、前記前後方向の幅が広い拡幅突出部を有することを第４の局面とする。
【００１２】
また、本発明は、かかる第４の局面に加え、前記拡幅突出部は、前記車体の平面視において鏃形状を呈する終端部で終端することを第５の局面とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の第１の局面における構成によれば、一端側が車体に支持される一方で他端部に車輪を支持するトレーリングアームを連結すると共に、車体の幅方向に延在するサスペンション用トーションビームであって、トーションビームが、車体の前方向に凸になるように膨出する前膨出壁、前膨出壁の下端から垂下する前縦壁、及び前縦壁の下端から前方向に延在する前フランジを有する前壁と、車体の後方向に凸になるように膨出する後膨出壁、後膨出壁の下端から垂下する後縦壁、及び後縦壁の下端から後方向に延在する後フランジを有し、前壁に対して後方向の側に配置されてそれと対向する後壁と、を備え、前縦壁が、前膨出壁よりも後方向に配設され、後縦壁が、後膨出壁よりも前方向に配設された構成を有することにより、多種多様な車両の仕様に応じて、簡便な構成で、良好な生産性や高い強度等を確保しながら捩り剛性を高い自由度で調整することができる。
【００１４】
また、本発明の第２の局面における構成によれば、前膨出壁と後膨出壁との間に位置して、車体の上方に突出しながら前膨出壁及び後膨出壁の上端同士を接続する突出部を更に備えることにより、トーションビームの成形性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明の第３の局面における構成によれば、前壁が、前フランジの前端から垂下する前補強壁を更に有し、後壁が、後フランジの後端から垂下する後補強壁を更に有することにより、トーションビームの強度や剛性をより一層向上することができる。
【００１６】
また、本発明の第４の局面における構成によれば、幅方向の端部において、突出部が、前後方向の幅が広い拡幅突出部を有することにより、トーションビームを溶接治具等に載置する際の位置決めを容易にできるため、簡便な構成でその溶接性を向上することができる。
【００１７】
また、本発明の第５の局面における構成によれば、拡幅突出部が、車体の平面視において鏃形状を呈する終端部で終端することにより、車体の幅方向における縦断面形状の急激な形状変化を抑制できるので、形状が変化した部分における応力の集中を緩和しながら、その溶接性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態における車両のサスペンションに適用されるトーションビームの平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１の部分拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１から図４を適宜参照して、本発明の実施形態における車両のサスペンションに適用されるトーションビームにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の前方向であり、ｙ軸の正方向が車体の左方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を長手方向と呼ぶことがあり、ｙ軸の方向を幅方向と呼ぶことがある。
【００２０】
図１は、本実施形態における車両のサスペンションに適用されるトーションビームの平面図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。また、図３は、図１のＢ−Ｂ断面図である。また、図４は、図１の部分拡大平面図である。
【００２１】
まず、本実施形態における車両のサスペンションに適用されるトーションビームの全体構成について、図１を参照しながら、詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、トーションビーム１０は、図示を省略する四輪自動車等の車両のサスペンションに適用され、その幅方向の両端にトレーリングアームＴＡを装着する。トレーリングアームＴＡは、車輪を支持しながらリヤサイドフレーム等の車体に装着されるものである。
【００２３】
具体的には、トーションビーム１０は、上方に凸の形状を呈した鋼板等の金属板から成る板部材であって、幅方向に延在しながら、その幅方向の両端に左右一対のトレーリングアームＴＡを連結するものである。
【００２４】
一対のトレーリングアームＴＡは、各々、典型的には鋼管等の金属製のパイプ部材から成る略円筒状の部材であって、トーションビーム１０にアーク溶接等で溶接されることにより固設されるものである。なお、一対のトレーリングアームＴＡは、トーションビーム１０の幅方向の両端に各々の一部が覆い被された態様で溶接されていてもよいし、また、トーションビーム１０の幅方向の両端部に各々の一部で上下方向から挟み込んだ態様で溶接されていてもよい。
【００２５】
次に、トーションビーム１０の構成につき、図１に加えて更に図２から図４をも参照しながら、より詳細に説明する。
【００２６】
トーションビーム１０の幅方向の中央部でｘ−ｚ平面に平行な平面で切った縦断面である図２及びトーションビーム１０の幅方向の左端部でｘ−ｚ平面に平行な平面で切った縦断面である図３に示すように、トーションビーム１０は、前方向に凸になるように膨出する前膨出壁１１、前膨出壁１１の下端から垂下する前縦壁１２、及び前縦壁１２の下端から前方向に延在する前フランジ１３を有する前壁１４と、後方向に凸になるように膨出する後膨出壁１５、後膨出壁１５の下端から垂下する後縦壁１６、及び後縦壁１６の下端から後方向に延在する後フランジ１７を有する後壁１８と、を備える。トーションビーム１０は、その幅方向の中央部に対して左右対称な形状を有し、前壁１４と後壁１８とは、前後方向で対向して配設される。
【００２７】
かかる縦断面においては、前壁１４は、前縦壁１２が前膨出壁１１の膨出前端部位よりも後方向に位置した所謂インバース形状を呈し、後壁１８は、後縦壁１６が後膨出壁１５の膨出後端部位よりも前方向に位置した所謂インバース形状を呈している。
【００２８】
前膨出壁１１及び後膨出壁１５は、トーションビーム１０の主たる強度部材を構成し、トーションビーム１０の縦断面を大きく確保する見地からは、円弧形状の縦断面を有することが好ましい。
【００２９】
前縦壁１２及び後縦壁１６は、各々の位置を前後に調整することにより、トーションビーム１０の捩り剛性を調整することができる捩り剛性調整壁として機能する。
【００３０】
ここで、かかる縦断面においては、トーションビーム１０の捩り剛性を正確に調整し得る観点からは、前縦壁１２及び後縦壁１６は、各々の形状をプレス成形により正確に規定し易い直状壁であることが好ましい。また、前縦壁１２及び後縦壁１６の各々の形状をプレス成形により正確に規定するためには、前縦壁１２及び後縦壁１６が各々垂直直状壁である場合には、前縦壁１２が前膨出壁１１の膨出前端部位よりも後方向に陥設される前後方向の陥設量と、後縦壁１６が後膨出壁１５の膨出後端部位よりも前方向に陥設される前後方向の陥設量と、は、等しく設定されることがより好ましく、前縦壁１２及び後縦壁１６が各々傾斜直状壁である場合には、前縦壁１２が垂下しながら後傾する後傾角の大きさと、後縦壁１６が垂下しながら前傾する前傾角の大きさと、は、等しく設定されることがより好ましい。但し、プレス成形の工程数の増加が許容される場合には、前縦壁１２及び後縦壁１６は、各々、湾曲壁であってもよい。また、トーションビーム１０の捩り剛性の調整が煩雑になることが許容される場合には、前膨出壁１１に対する前縦壁１２の陥設量や傾斜角といった位置的な性状と、後膨出壁１５に対する後縦壁１６の陥設量や傾斜角といった位置的な性状と、は、異なっていてもよく、前縦壁１２及び後縦壁１６の一方のみが、インバース形状を呈していてもよい。
【００３１】
また、トーションビーム１０の強度を十分に確保しながら捩り剛性を調整し得る観点からは、前縦壁１２における上端及び下端間の上下方向の長さＬ１は、前膨出壁１１における上端及び下端間の上下方向の長さＬ２以下であることが好ましく、後縦壁１６における上端及び下端間の上下方向の長さＬ３は、後膨出壁１５における上端及び下端間の上下方向の長さＬ４以下であることが好ましい。
【００３２】
また、トーションビーム１０と一対のトレーリングアームＴＡとの接合強度を各々増強する観点からは、トーションビーム１０の中央部から幅方向の両端部に向かうにつれ、前縦壁１２は、なだらかに前方へと前進した位置をとり、かつ、後縦壁１６は、なだらかに後方へと後退した位置をとりながら、前縦壁１２は前膨出壁１１の下端に連なると共に、後縦壁１６は後膨出壁１６の下端に連なることにより、トーションビーム１０は、幅方向の両端部で断面略Ｕ字状を呈することが好ましい。但し、トーションビーム１０と一対のトレーリングアームＴＡとの接合強度が十分に確保できる場合には、トーションビーム１０の幅方向両端部においても、前縦壁１２及び後縦壁１６の双方又は一方は、インバース形状を呈していてもよい。
【００３３】
前フランジ１３及び後フランジ１７は、かかる縦断面においては、典型的には直状壁である。トーションビーム１０の重量の増加を抑える見地からは、前フランジ１３における後端及び前端間の前後方向の長さＬ５は、前膨出壁１１における上端及び下端間の上下方向の長さＬ２以下であることが好ましく、後フランジ１７における前端及び後端間の前後方向の長さＬ６は、後膨出壁１５における上端及び下端間の上下方向の長さＬ４以下であることが好ましい。
【００３４】
また、トーションビーム１０は、その強度を増強する見地からは、前フランジ１３の前端から垂下する前補強壁１９と、後フランジ１７の後端から垂下する後補強壁２０と、を更に備えることが好ましい。この際、トーションビーム１０の重量の増加を抑える見地からは、前補強壁１９における上端及び下端間の上下方向の長さＬ７は、前フランジ１３における後端及び前端間の前後方向の長さＬ５以下であることが好ましく、後補強壁２０における上端及び下端間の上下方向の長さＬ８は、後フランジ１７における前端及び後端間の前後方向の長さＬ６以下であることが好ましい。かかる前補強壁１９及び後補強壁２０は、垂直直状壁、傾斜直状壁及び湾曲壁のいずれであってもよい。
【００３５】
また、トーションビーム１０は、そのプレス成形性を向上する見地からは、前膨出壁１１と後膨出壁１５との前後方向での間に位置して、上方に突出しながら前膨出壁１１及び後膨出壁１５の上端同士を接続する突出部２１を更に備えることが好ましい。トーションビーム１０の溶接治具等への載置性を向上する見地からは、かかる突出部２１は、平面視において幅方向に延在し、その幅方向の両端部は、前後方向の幅が広い拡幅突出部２２を各々有することが好ましい。トーションビーム１０における応力集中を抑制しながら溶接治具等への載置性を向上する見地からは、かかる拡幅突出部２２は、平面視で鏃形状を呈する終端部で終端することが好ましい。
【００３６】
また、トーションビーム１０は、そのプレス成形性を向上しながら、トーションビーム１０と一対のトレーリングアームＴＡとの接合強度を各々増強する観点からは、前縦壁１２及び後縦壁１６のインバース形状は、拡幅突出部２２で各々終端して拡幅突出部２２よりも左右外方には設けられないことが好ましい。
【００３７】
また、特に図４に拡大して示すように、トーションビーム１０は、その強度を増強する見地からは、トーションビーム１０の幅方向の両端部において、前フランジ１３、前膨出壁１１及び後膨出壁１５を各々陥設して前後方向に陥設するビード２３を更に備えることが好ましい。かかるビード２３は、トーションビーム１０とトレーリングアームＴＡの溶接部位に沿うように設けられることにより、その溶接部位への応力集中を抑制することができる。なお、かかるビード２３は、後ろフランジに設けられもよく、前補強壁１９及び後補強壁２０が設けられている場合には、これらに設けられてもよい。
【００３８】
なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上のように、本発明においては、簡便な構成で、良好な生産性や高い強度等を確保しながら捩り剛性を高い自由度で調整することができるサスペンション用トーションビームを提供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のトーションビーム式サスペンションの分野に適用され得るものと期待される。
【符号の説明】
【００４０】
１０…トーションビーム
１１…前膨出壁
１２…前縦壁
１３…前フランジ
１４…前壁
１５…後膨出壁
１６…後縦壁
１７…後フランジ
１８…後壁
１９…前補強壁
２０…後補強壁
２１…突出部
２２…拡幅突出部
２３…ビード
ＴＡ…トレーリングアーム
【図１】
0006035315.tif 000002
【図２】
0006035315.tif 000003
【図３】
0006035315.tif 000004
【図４】
0006035315.tif 000005