(57)【要約】【課題】  トーションバーを用いて、車体の下方のスペースを有効に利用できるようにする。【解決手段】  各トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒは、各前端部にてブッシュ１４Ｌ，１４Ｒを介して第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒの軸線回りに回動可能に組み付けられる。トーションビーム１１は、略Ｕ字状の横断面に形成され、両端部１１ａ，１１ｂにてトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの前端部に一体的に接続される。第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、トーションビーム１１の内周面に沿って延設され、各外側端部にてブラケット１７Ｌ，１７Ｒを介して車体ＢＤに固定され、各内側端部にてブラケット１６により互いに相対回転不能に結合される。第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒは、各外側端部にてトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの後端部に固定され、各内側端部にてブラケット１６により互いに相対回転不能に結合される。【選択図】  図１
2006001334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前後方向に延設されて各前端部にて車体に略水平軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられるとともに各後端部にて左右後輪をそれぞれ組み付けた左右一対のトレーリングアームと、車両の幅方向に延設されて両端部にて前記左右一対のトレーリングアームにそれぞれ接続されたトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンション装置において、
車両の幅方向に延設されて両端部にて車体に固定された第１トーションバーと、
車両の幅方向に延設されて両端部にて前記左右一対のトレーリングアームにそれぞれ固定された第２トーションバーとを設け、
前記第１トーションバーおよび前記第２トーションバーを、各中間部にて軸線回りに回転不能となるように一体的に接続したことを特徴とするトーションビーム式サスペンション装置。
【請求項２】
請求項１に記載したトーションビーム式サスペンション装置において、
前記トーションビームは、円筒状のパイプの軸線方向中間部を押し潰して同中間部の横断面を略Ｕ字状または略Ｖ字状に形成したものであり、
前記第１トーションバーは、その軸線が前記トーションビームの軸線と略同一軸線上に位置するように同トーションビームを押し潰した側の内周面に沿って延設されるとともに、前記左右一対のトレーリングアームを同軸線回りに回動可能に支持するように構成されているトーションビーム式サスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、左右一対のトレーリングアームおよび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装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のトーションビーム式サスペンション装置としては、例えば下記特許文献１に記載されているように、車両の前後方向に延設されて各前端部にて車体に略水平軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられるとともに各後端部にて左右後輪をそれぞれ組み付けた左右一対のトレーリングアームと、車両の幅方向に延設されて両端部にて左右一対のトレーリングアームにそれぞれ接続されたトーションビームとを備えたものが知られている。このサスペンション装置においては、車両の姿勢変化を抑制したり路面からの衝撃を緩和することなどを目的として、一般に各トレーリングアームと、例えばサイドメンバに代表される車体側部材との間にコイルスプリングが介装されている。
【特許文献１】特開２０００−９４９１７号公報
【０００３】
上記従来のトーションビーム式サスペンション装置においては、車体側部材の下方にコイルスプリングを配置する必要があるため、車体側部材の下方のスペースに余裕がなくなる。また、車輪のフルバウンド時にコイルスプリングが線間接触しないように同コイルスプリングの長さをある程度長くする必要がある。また、コイルスプリングの下端をある程度高くする必要があるため、同コイルスプリングの上端は高くなる傾向にある。したがって、コイルスプリングの上端を支持する車体側部材の設置高さは高くなり、車体側部材の形状に対する制約も受けるという問題がある。
【発明の開示】
【０００４】
本発明は、上記問題に対処するためになされたものであり、その目的は、上記コイルスプリングに代わるばね部材を設けることにより、車体側部材の下方のスペースを有効に利用できるようにするとともに、車体側部材の構成の自由度を向上させることが可能なトーションビーム式サスペンション装置を提供することにある。
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、車両の前後方向に延設されて各前端部にて車体に略水平軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられるとともに各後端部にて左右後輪をそれぞれ組み付けた左右一対のトレーリングアームと、車両の幅方向に延設されて両端部にて前記左右一対のトレーリングアームにそれぞれ接続されたトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンション装置において、車両の幅方向に延設されて両端部にて車体に固定された第１トーションバーと、車両の幅方向に延設されて両端部にて前記左右一対のトレーリングアームにそれぞれ固定された第２トーションバーとを設け、前記第１トーションバーおよび前記第２トーションバーを、各中間部にて軸線回りに回転不能となるように一体的に接続したことにある。
【０００６】
路面からの入力により車輪が上下方向に変位したとき、トレーリングアームが略水平軸線回りに上下方向に回動する。このトレーリングアームの回動に伴って、第２トーションバーが軸線回りに捩られる。このとき、捩りトルクが第１トーションバーの接続された部位に作用することにより、第１トーションバーも捩られる。このため、第１および第２トーションバーの捩れによって、路面からの入力を緩和することができる。このように車体側部材の下方にスペースを要しない第１および第２トーションバーを用いることにより、コイルスプリングと同等の機能を果たすことができる。したがって、車体側部材の下方のスペースを有効に利用できるようになり、車体側部材の構成の自由度を向上させることが可能である。しかも、第１および第２トーションバーを用いれば、トーションバーの全長を長く設定することができるため、ばね定数を小さくすることができ、路面からの衝撃を容易に吸収することが可能である。また、左右車輪が逆位相（上下逆方向）に変位したときは、トーションビームの捩れに加えて、第２トーションバーも上下逆方向に捩られるため、捩り剛性を高くすることができ、車体のロールを少なくして走行安定性を向上させることも可能である。
【０００７】
また、本発明の他の特徴は、前記トーションビームは、円筒状のパイプの軸線方向中間部を押し潰して同中間部の横断面を略Ｕ字状または略Ｖ字状に形成したものであり、前記第１トーションバーは、その軸線が前記トーションビームの軸線と略同一軸線上に位置するように同トーションビームを押し潰した側の内周面に沿って延設されるとともに、前記左右一対のトレーリングアームを同軸線回りに回動可能に支持するように構成されていることにある。
【０００８】
これによれば、トーションビームが延設されているスペースを有効に利用して、第１トーションバーを設けることができる。したがって、第１トーションバーのために新たなスペースを確保する必要がないという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
ａ．第１実施形態
以下、本発明の第１実施形態について図面を用いて説明する。図１は、同第１実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置の全体を示していて、このトーションビーム式サスペンション装置は、左右一対のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒ、トーションビーム１１、左右一対の第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒおよび第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒを備えている。
【００１０】
左右一対のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒは、断面方形状の長尺状のパイプを湾曲させて構成されている。トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒは、車両の前後方向に延設されていて、各前端部にてブッシュ１４Ｌ，１４Ｒを介して後述する第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒの軸線回りにそれぞれ回動可能に組み付けられるとともに、各前端部から車両の後方かつ下方に延設された各後端部にて車軸１５Ｌ，１５Ｒを介して図示を省略する左右後輪をそれぞれ組み付けている。
【００１１】
トーションビーム１１は、両端部１１ａ，１１ｂが円筒状に形成されるとともに、軸線方向中間部１１ｃを押し潰して同中間部１１ｃの横断面が略Ｕ字状に形成されている。トーションビーム１１は、押し潰して形成された内周面を車両の前方に向けるようにして車両の幅方向に延設されており、両端部１１ａ，１１ｂにてそれぞれトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの前端部に、例えば溶接によって一体的に接続されている。
【００１２】
左右一対の第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、各内端部の外周面上に複数の鋸歯状の歯部（図示省略）からなるセレーションをそれぞれ有していて、同歯部に嵌合可能な歯部を内周面に有するブラケット１６のボス部１６ａによって互いに相対回転不能にセレーション結合されている。
【００１３】
また、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、図２および図３に示すように、各軸線がトーションビーム１１の軸線と略同一軸線上に位置するように同トーションビーム１１を押し潰した側の内周面に沿って車両の幅方向に水平に延設されている。そして、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、各外端部がトーションビーム１１の両端部１１ａ，１１ｂおよびブッシュ１４Ｌ，１４Ｒをそれぞれ貫通しており、トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの外側にてブラケット１７Ｌ，１７Ｒを介してそれぞれ車体ＢＤに固定されている。なお、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、各外端部にてサイドメンバに代表される車体側部材に固定されるようにしてもよいし、車体ＢＤに直接固定されるようにしてもよい。
【００１４】
左右一対の第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒは、円弧状に湾曲した棒材で構成されており、車両の幅方向に延設されていて、各外端部にてトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの後端部にそれぞれ固定されている。
【００１５】
また、第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒは、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒと同様に、各内端部の外周面上に複数の鋸歯状の歯部（図示省略）からなるセレーションをそれぞれ有していて、同歯部に嵌合可能な歯部を内周面に有するブラケット１６のボス部１６ｂによって互いに相対回転不能にセレーション結合されている。この状態では、第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒは、各軸線回りに予め所定の捩れ角が設定されており、コイルスプリングを用いた場合と同様、車軸１５Ｌ，１５Ｒに対して所定の取り付け荷重が設定されている。
【００１６】
ブラケット１６は、略Ｈ字状に形成されており、ボス部１６ａおよび１６ｂが接続部１６ｃによって一体に形成されている。トーションビーム１１の軸線方向中間部１１ｃには、その車両後方側に長孔１１ｃ１が形成されていて、ブラケット１６の接続部１６ｃが長孔１１ｃ１を貫通してトーションビーム１１の内側から外側に向かって延び出している。これにより、ブラケット１６が第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒの捩れに伴って同第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒの軸線回りに回転するようになっている。
【００１７】
上記のように構成した実施形態によれば、路面からの入力により、例えば、車軸１５Ｌ，１５Ｒが上または下方向に変位したとき、トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒが第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒの軸線回りに上または下方向に回動する。このトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの回動に伴って第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒがブラケット１６のボス部１６ｂ側端部の軸線回りに捩られながら、ボス部１６ｂを上または下方向に変位させようとする。このとき、ボス部１６ｂに作用する力および接続部１６ｃの長さに応じた捩りトルクがボス部１６ａに作用することにより、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒも捩られる。このため、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒおよび第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒの捩れによって、路面からの入力を緩和することができる。
【００１８】
また、路面からの入力により、例えば、車軸１５Ｌ，１５Ｒが逆位相（上下逆方向）に変位したときは、各トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの上下逆方向の回動に伴って、トーションビーム１１が捩られるとともに、第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒもボス部１６ｂ側端部の軸線回りに互いに反対方向に捩られる。このため、捩り剛性を高く設定することができ、車体のロールを少なくして走行安定性を向上させることが可能である。
【００１９】
このように車体ＢＤの下方にスペースを要しない第１および第２トーションバー１２Ｌ，１２Ｒ、１３Ｌ，１３Ｒを用いることにより、コイルスプリングと同等の機能を果たすことができる。したがって、車体ＢＤの下方のスペースを有効に利用できるようになり、サイドメンバ等の車体側部材の構成の自由度を向上させることが可能である。しかも、第１および第２トーションバー１２Ｌ，１２Ｒ、１３Ｌ，１３Ｒを用いれば、トーションバーの全長を長く設定することができるため、ばね定数を小さくすることができ、路面からの衝撃を容易に吸収することが可能である。また、トーションビーム１１を押し潰した側の内周面に沿って第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒを延設するようにしているため、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒのために新たなスペースを確保する必要がないという利点もある。
【００２０】
なお、この実施形態においては、トーションビーム１１を、押し潰して形成された内周面が車両の前方を向くようにして車両の幅方向に延設するようにしたが、同内周面が車両の後方または下方を向くようにして車両の幅方向に延設するようにしてもよい。この場合、同内周面が車両の後方を向くようにすれば、トーションビーム１１の軸線方向中間部１１ｃにブラケット１６のための長孔１１ｃ１を形成しなくてもよい。
【００２１】
ｂ．第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、この第２実施形態の説明においては、上記第１実施形態と同一の部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
【００２２】
この第２実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置においては、図４に示すように、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒは、各外側端部にてサイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒによって車体ＢＤに固定されている。サイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒは、車両の前後方向に延設されていて、各前端部にてブッシュ２２Ｌ，２２Ｒを介して、各後端部にてブッシュ２３Ｌ，２３Ｒを介してそれぞれ車体ＢＤに組み付けられており、各ブッシュ２２Ｌ，２３Ｌ，２２Ｒ，２３Ｒを構成するゴム（図示省略）の弾性変形により各軸線方向および各径方向に所定量だけ変位できるようになっている。
【００２３】
ブラケット１６は、上記第１実施形態と同様に、ボス部１６ａおよび１６ｂを備えている。ただし、上記第１実施形態とは異なり、トーションビーム１１の軸線方向中間部１１ｃには長孔１１ｃ１が形成されておらず、ブラケット１６は、ボス部１６ａおよび１６ｂを一体に接続する接続部１６ｃの代わりに、例えば溶接によりボス部１６ａをトーションビーム１１の内周面に固定させている第１接続部１６ｄと、ボス部１６ｂをトーションビーム１１の外周面に固定させている第２接続部１６ｅとを備えている。
【００２４】
この第２実施形態によっても、上記第１実施形態と同様に、路面からの入力により、例えば、車軸１５Ｌ，１５Ｒが上または下方向に変位したとき、第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒがブラケット１６のボス部１６ｂ側端部の軸線回りに捩られる。この場合、ボス部１６ｂおよび第２接続部１６ｅに作用する上または下方向の力により、トーションビーム１１およびトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒがブッシュ１４Ｌ，１４Ｒの軸線回りに回動する。このトーションビーム１１の回動に従って第１接続部１６ｄおよびボス部１６ａが回動することにより、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒが捩られる。このため、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒおよび第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒの捩れによって、路面からの入力を緩和することができる。
【００２５】
また、路面からの入力により、例えば、車軸１５Ｌ，１５Ｒが逆位相（上下逆方向）に変位したときは、上記第１実施形態と同様に、トーションビーム１１が捩られるとともに、第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒがボス部１６ｂ側端部の軸線回りに互いに反対方向に捩られる。したがって、この第２実施形態によっても、捩り剛性を高く設定することができ、車体のロールを少なくして走行安定性を向上させることが可能である。
【００２６】
この第２実施形態においても、上記第１実施形態と同様に、車体ＢＤの下方のスペースを有効に利用できるようになる。また、トーションバー全体としてのばね定数を小さくすることができ、路面からの衝撃を容易に吸収することが可能である。また、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒのために新たなスペースを確保する必要がないという利点がある。
【００２７】
また、この第２実施形態によれば、ブッシュ２２Ｌ，２３Ｌ、２２Ｒ，２３Ｒを介して車体ＢＤに組み付けられた各サイドフレーム２１Ｌ，２１Ｒを用いることにより、上記した効果に加えて、ハーシュネスすなわち舗装路の継ぎ目等を通過した時に生じる衝撃的な振動等や、ロードノイズすなわちトレッドパターンを原因として発生するタイヤノイズ等を低減することが可能であり、横力によるコンプライアンスステアを改善することも可能である。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００２９】
例えば、上記各実施形態においては、左右一対の第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒおよび第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒを用いて、これらをブラケット１６のボス部１６ａ，１６ｂによってそれぞれ互いに相対回転不能にセレーション結合することにより、各一本のトーションバーとして機能させるようにした。これにより、第１トーションバー１２Ｌ，１２Ｒおよび第２トーションバー１３Ｌ，１３Ｒをサスペンション装置に容易に組み付けることができた。しかし、第１および第２トーションバーを、それぞれ一本の棒材で構成するようにして、各トーションバーを、各中間部にて軸線回りに回転不能となるように一体的に接続するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明による第１実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置を示す斜視図である。
【図２】図１の２−２断面図である。
【図３】図１の３−３断面図である。
【図４】本発明による第２実施形態に係るトーションビーム式サスペンション装置を示す斜視図である。
【図５】図４の５−５断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
ＢＤ…車体、１０Ｌ，１０Ｒ…トレーリングアーム、１１…トーションビーム、１２Ｌ，１２Ｒ…第１トーションバー、１３Ｌ，１３Ｒ…第２トーションバー、１６…ブラケット
【図１】
2006001334.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006001334.tif 000005
【図４】
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【図５】
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