(57)【要約】【課題】車輪に作用する横力（入力）に対するトーションビームの剛性を充分に確保することができる上に、トーションビームとプロペラシャフト，フューエルホース及びマフラー等の自動車部品との間のクリアランスを充分に確保することができるような構成のトーションビーム式サスペンションを提供する。【解決手段】トーションビーム２１の車幅方向のほぼ中央部分に、車体上方側に向けて突出するように湾状に屈曲されかつプロペラシャフト１３に沿って延びるように配置される湾状屈曲部２２を設けると共に、湾状屈曲部２２の左右中央位置の頂部箇所（中央箇所）Ａにおける第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  と、第１の湾曲形状部２２ａを挟む湾状屈曲部の左右両側箇所Ｂ，Ｃにおける、頂部箇所Ａの第１の湾曲形状部２２ａとは逆方向に湾曲された第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  とを、ＲＡ  ＜ＲＢ  となる関係をもって設定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部が車体に揺動可能に支持されかつ他端部に車輪を回転可能に支持する左右一対のトレーリングアームと、実質的に車幅方向に沿って配置されて両端部が前記左右一対のトレーリングアームに取付けられた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において、前記トーションビームの車幅方向のほぼ中央部分に、車体前後方向にほぼ沿って配設されるプロペラシャフトを回避すべく車体上方側に向けて突出するように湾状に屈曲されかつ前記プロペラシャフトに沿って延びるように配置される湾状屈曲部を設けると共に、前記湾状屈曲部の左右中央位置の頂部箇所における第１の湾曲形状部の曲率半径ＲＡ  と、前記第１の湾曲形状部を挟む前記湾状屈曲部の左右両側箇所における、前記頂部箇所の第１の湾曲形状部とは逆方向に湾曲された第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  とを、ＲＡ  ＜ＲＢ  となる関係をもって設定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。
【請求項２】
前記トーションビームのうち前記第２及び第３の湾状屈曲部の左右両側にそれぞれ連続する側端部分を直線形状部とし、これらの直線形状の側端部分を背面視で車体方向に対してほぼ平行に配置した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。
【請求項３】
前記トーションビームの下方側の位置であってかつ前記湾状屈曲部によって取り囲まれた位置に前記プロペラシャフトを配置すると共に、前記湾状屈曲部の上方側の位置であってかつ前記湾状屈曲部の両側の位置にフューエルホース、マフラー等の自動車部品を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載のトーションビーム式サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両のトーションビーム式サスペンションに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等のサスペンションの１つとして、トーションビーム式サスペンションが知られている。このトーションビーム式サスペンション１は、図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、一端部（前端部）Ｍが車体２に揺動可能に支持されかつ他端部（後端部）Ｎに車輪（後輪）３ａ，３ｂをそれぞれ回転可能に支持する左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂと、実質的に車幅方向に沿って配置されて両端部が前記左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂに取付けられたトーションビーム５とを備えており、左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂがこれらの間に水平に架設されたストレート形状のトーションビーム５によって互いに連結された構造となされている。なお、図２において、６ａ，６ｂは車体２の側部を構成する左右一対のサイドメンバ（サイドフレーム）、７はこれらのサイドフレーム６ａ，６ｂの間に架設されたクロスメンバ、８ａ，８ｂはトレーリングアーム４ａ，４ｂの一端部Ｍとサイドメンバ６ａ，６ｂとの間にそれぞれ介在されるゴムブッシュ、９ａ，９ｂはトレーリングアーム４ａ，４ｂの他端部Ｎに車輪３ａ，３ｂをそれぞれ支持するキャリア、１０ａ，１０ｂはトレーリングアーム４ａ，４ｂの後端部Ｎに設けられたショックアブソーバ支持部である。
【０００３】
上述の如き構成のトーションビーム式サスペンション１をフロントエンジン・フロントドライブ車（ＦＦ方式の２輪駆動車）のリヤサスペンションとして使用する場合、従来では、通常、トーションビーム５に対して垂直方向に交差して配置される比較的大径の自動車部品であるフューエルホース１１やマフラー１２を図２（Ｂ）に示すようにストレート形状のトーションビーム５の上方位置に通すようにしている。
【０００４】
しかし、上述の如き構成のトーションビーム式サスペンション１をフロントエンジン・リヤドライブ車（ＦＲ方式の４輪駆動車）のリヤサスペンションとして使用する場合には、フューエルホース１１やマフラー１２に加えてプロペラシャフト（図２では図示せず）もトーションビーム５に対して交差させた状態で通す必要がある。このプロペラシャフトは、車体後部において車幅方向のほぼ中央位置に配置された図外のディファレンシャルギヤ装置にフロントエンジン（前置きエンジン）の駆動力を伝達する役割があるが、プロペラシャフトを前記ディファレンシャルギヤ装置の上下左右の両方向におけるほぼ中央箇所の付近を通すことにより前記ディファレンシャルギヤ装置に対するプロペラシャフトの傾斜角度を減らすと共に、前記ディファレンシャルギヤ装置に接続されたドライブシャフトと車軸とを連結するユニバーサルジョイントの角度を減らして、音振を少なく抑える必要がある。そのため、従来においては、車幅方向に沿って延びるように配置されるトーションビーム５を車幅方向の中央部分の付近においてプロペラシャフト５を回避するために車体上方側に屈曲せざるを得ない。
【０００５】
そこで、従来においては、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、トーションビーム５の左右中央箇所αの１箇所を屈曲させてトーションビーム５の全体形状を車体上方側に向けて突出するへの字形状（若しくは、くの字形状）とし、このへの字形状のトーションビーム５の左右中央箇所（頂部箇所）αの下方にプロペラシャフト１３を通すことにより、トーションビーム５とプロペラシャフト１３との間の干渉を避けるような構造が提案されている。また、図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、トーションビーム５の左右中央箇所αを挟む左右両部β，γの２箇所を屈曲させて車体上方側に向けて突出する台形形状に成形し、この台形形状のトーションビーム５の左右中央箇所αの下方にプロペラシャフト１３を通すことにより、トーションビーム５とプロペラシャフト１３との間の干渉を避けるような構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−３２４２１８号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図３（Ａ），（Ｂ）に示す如くトーションビーム５をへの字形状に屈曲成形するようにした場合には、トーションビーム５の左右中央箇所αの左右両側のビーム部分５ａ，５ｂが、図３（Ｂ）に示すように、トーションビーム５の両側部分５ａ，５ｂと車体２のクロスメンバ７との間の領域をそれぞれ通るように配置されたフューエルホース１１及びマフラー１２の側に近づくように張り出した位置に配置されることとなるため、フューエルホース１１及びマフラー１２の配設領域が狭められる結果となり、フューエルホース１１及びマフラー１２を余裕をもって配管できないという不具合がある。
【０００８】
また、図４（Ａ），（Ｂ）に示す如くトーションビーム５を２箇所曲げの台形形状に屈曲成形するようにした場合には、トーションビーム５が図３に示す構造の場合よりも更に多くフューエルホース１１及びマフラー１２の配置領域内に張り出してしまう不具合がある上に、トーションビーム５の剛性が低下するという問題点がある。すなわち、車輪３ａ，３ｂに横力が作用したときの最大曲げモーメントは、トーションビーム５の左右中央箇所α（車幅方向の中央箇所）が最小であり、そこから左右に離れるに従って大きくなることから、トーショシビーム５の屈曲箇所β，γは、曲げモーメントが前記左右中央箇所αより大きな部位に配置されることとなる。そのため、トーションビーム５の剛性が低下し、車輪３ａ，３ｂに作用する横力に対してオーバーステア側のステア角度の変化が大きくなって操縦安定性が悪くなるという問題を生じる。
【０００９】
また、このような問題点を解消するためにはトーションビーム５の車幅方向の中間箇所を車体上方側に向けて突出する湾曲形状に成形することも考えられるが、トーションビーム５を単に湾曲形状にするだけでは、トーションビーム５の剛性の低下の防止を図ることができない場合を生じたり、或いはトーションビーム５とプロペラシャフト，フューエルホース１１及びマフラー１２との間の配置関係を良好に設定することに支障を来たしてこれらの間のクリアランスを十分にとることができなくなるような場合を生じることがある。
【００１０】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、車輪に作用する横力（入力）に対するトーションビームの剛性を充分に確保することができる上に、トーションビームとプロペラシャフト，フューエルホース及びマフラー等の自動車部品との間のクリアランスを充分に確保することができるような構成のトーションビーム式サスペンションを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明では、一端部が車体に揺動可能に支持されかつ他端部に車輪を回転可能に支持する左右一対のトレーリングアームと、実質的に車幅方向に沿って配置されて両端部が前記左右一対のトレーリングアームに取付けられた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において、前記トーションビームの車幅方向のほぼ中央部分に、車体前後方向にほぼ沿って配設されるプロペラシャフトを回避すべく車体上方側に向けて突出するように湾状に屈曲されかつ前記プロペラシャフトに沿って延びるように配置される湾状屈曲部を設けると共に、前記湾状屈曲部の左右中央位置の頂部箇所における第１の湾曲形状部の曲率半径ＲＡ  と、前記第１の湾曲形状部を挟む前記湾状屈曲部の左右両側箇所における、前記頂部箇所の第１の湾曲形状部とは逆方向に湾曲された第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  とを、ＲＡ  ＜ＲＢ  となる関係をもって設定するようにしている。
また、本発明では、前記トーションビームのうち前記第２及び第３の湾状屈曲部の左右両側にそれぞれ連続する側端部分を直線形状部とし、これらの直線形状の側端部分が背面視で車体方向に対してほぼ平行に配置するようにしている。
また、本発明では、前記トーションビームの下方側の位置であってかつ前記湾状屈曲部によって取り囲まれた位置に前記プロペラシャフトを配置すると共に、前記湾状屈曲部の上方側の位置であってかつ前記湾状屈曲部の両側の位置にフューエルホース、マフラー等の自動車部品を配置するようにしている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図１を参照して説明する。なお、図１において、図２〜図４と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略することとする。
【００１３】
図１（ａ），（ｂ）は、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２０を示すものであって、このトーションビーム式サスペンション２０は、一端部（前端部）Ｍが車体２に揺動可能に支持されかつ他端部（後端部）Ｎに車輪３ａ，３ｂをそれぞれ回転可能に支持する左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂと、実質的に車幅方向に沿って配置されて両端部が前記左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂに取付けられたトーションビーム２１とを備えている。従って、左右一対のトレーリングアーム４ａ，４ｂは、これらの間に架設されたトーションビーム２１を介して互いに連結された構造となされている。
【００１４】
本実施形態のトーションビーム式サスペンション２０に備えられるトーションビーム２１は、図１（Ｂ）に明示するように、車幅方向の左右中央部分において上方側に向けて突出する湾状屈曲部２２と、この湾状屈曲部２２の左右両端部にそれぞれ連続する左右一対の直線形状部２３，２４とで構成されている。上述の湾状屈曲部２２は、車幅方向の中央部分の付近において上側に向けて曲率半径ＲＡ  をもって湾状に突出する第１の湾曲形状部２２ａと、車幅方向の左右両側箇所において第１の湾曲形状部２２ａとは逆の方向すなわち車体下方側に向けてそれぞれ曲率半径ＲＢ  をもって突出する第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃとを有している。そして、本実施形態においては、第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  と第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  との関係は、ＲＡ  ＜ＲＢ  となされている。
【００１５】
更に具体的に述べると、トーションビーム２１の車幅方向（長手方向）のほぼ中央部分に、車体前後方向にほぼ沿って配設されるプロペラシャフト１３を回避すべく車体上方側に向けて突出するように湾状に屈曲されかつプロペラシャフト１３に沿って延びるように配置される湾状屈曲部２２が設けられており、この湾状屈曲部２２の左右中央位置の頂部箇所（左右中央箇所）Ａにおける第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  と、上述の第１の湾曲形状部２２ａを挟む湾状屈曲部２２の左右両側箇所Ｂ，Ｃにおける、頂部箇所Ａの第１の湾曲形状部２２ａとは逆方向に湾曲された第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃの曲率半径ＲＢ  とが、ＲＡ  ＜ＲＢ  となる関係をもって設定されている。すなわち、左右両箇所Ｂ，Ｃにおける第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃの曲率半径ＲＢ  は、中央箇所Ａにおける第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  よりも大きく設定されている。従って、トーションビーム２１の車幅方向のほぼ中央箇所（頂部箇所Ａ）における第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  が、トーションビーム２１の左右両側箇所Ｂ，Ｃにおける第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃの曲率半径ＲＢ  よりも小さく設定されており、前記第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  が最も小さく設定されている。
【００１６】
一方、図１（ｂ）に示すように、トーションビーム２１のうち第２及び第３の湾状屈曲部２２ｂ，２２ｃの左右両側にそれぞれ連続する側端部分が直線形状部２３，２４となされており、これらの直線形状部２３，２４が背面視で車体方向に対してほぼ平行に配置されている。
【００１７】
そして、トーションビーム２１の下方側の位置であってかつ湾状屈曲部２２によって取り囲まれた位置（領域）にプロペラシャフト１３が通されており、これによりトーションビーム５の湾状屈曲部２２がプロペラシャフト１３を回避（迂回）するような配置関係をもってトーションビーム５が設置されている。さらに、トーションビーム５の湾状屈曲部２２の上方側の位置であって車体２のクロスメンバ７よりも下方側の位置）でありかつ前記湾状屈曲部２２の一方の側方位置に、フューエルホース１１が配置されるようになっている。また、トーションビーム５の湾状屈曲部２２の上方側の位置であって車体２のクロスメンバ７よりも下方の位置でありかつ前記湾状屈曲部２２の他方の側方位置に、マフラー１２が配置されようになっている。
【００１８】
このような構成のトーションビーム式サスペンション２０によれば、トーションビーム２１の車幅方向の左右中央箇所に設けられる湾状屈曲部２２の中央箇所（頂部箇所）Ａにおける第１の湾曲形状部２２ａの湾曲半径ＲＡ  を相対的に小さく設定するようにしているので、前記湾状屈曲部２２が車幅方向に占める領域を比較的に狭く設定することができ、湾状屈曲部２２の第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃの配設位置をトーションビーム２１の左右中央寄りの位置（左右中央部の近傍位置）にすることができる。しかも、トーションビーム２１の湾状屈曲部２２の左右両側部に下方に湾曲する湾曲形状部２２ｂ，２２ｃを設けるようにしているので、これらの湾曲形状部２２ｂ，２２ｃがフューエルホース１１やマフラー１２から逃げるような形状となされ、従ってトーションビーム２１の湾状屈曲部２２及び直線形状部２３，２４がフューエルホース１１及びマフラー１２の配設領域に張り出すようなレイアウトとなるのを回避することができる。そのため、トーションビーム２１とフューエルホース１１との間のクリアランス、及び、トーションビーム２１とマフラー１２との間のクリアランスを図３及び図４に示す従来の場合に比べてより広く確保することができ、フューエルホース１１やマフラー１２を余裕をもって配置することが可能となる。しかも、トーションビーム２１の剛性に関しては、トーションビーム２１の車体方向中央部は、車輪３ａ，３ｂに横力が作用したときの曲げモーメントの分布が最も小さい部分であるため、既述のように中央箇所の第１の湾曲形状部２２ａにおける湾曲半径ＲＡ  を小さく設定してもトーションビーム２１の剛性の低下を抑えることが可能である。
【００１９】
また、トーションビーム２１の湾状屈曲部２２における第１の湾曲形状部２２ａの曲率半径ＲＡ  と第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  との関係を既述の如くＲＡ  ＜ＲＢ  となるように設定するようにしているので、すなわち、トーションビーム２１の左右中央部Ａから離れた箇所（車輪３ａ，３ｂに横力の入力が加わったときに相対的に大きな曲げモーメントが作用する箇所）における第２及び第３の湾曲形状部２２ｂ，２２ｃの曲率半径ＲＢ  を相対的に大きく設定するように構成しているので、トーションビーム２１の剛性の低下を抑えることができる。その結果、横力に対するオーバーステア側のステア角を低減することができて操縦安定性を良好にすることができる。
【００２０】
さらに、トーションビーム２１の左右両側部分は直線形状部２３，２４となされているので、この直線形状部２３，２４の端部をトレーリングアーム４ａ，４ｂに溶接結合する際の溶接作業を容易に行なうことができると共に、溶接の品質を向上させることができて溶接結合の強度を十分に確保することができる。
【００２１】
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の実施形態においてはフューエルホース１１及びマフラー１２をトーションビーム２１の上方位置（更に詳しくは、トーションビーム２１と車体２のクロスメンバ７との間の領域内）に配置するようにしたが、必要に応じてフューエルホース１１及びマフラー１２以外の自動車部品を配置するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明は、トーションビームの車幅方向のほぼ中央部分に、車体前後方向にほぼ沿って配設されるプロペラシャフトを回避すべく車体上方側に向けて突出するように湾状に屈曲されかつプロペラシャフトに沿って延びるように配置される湾状屈曲部を設けると共に、湾状屈曲部の左右中央位置の頂部箇所における第１の湾曲形状部の曲率半径ＲＡ  と、第１の湾曲形状部を挟む湾状屈曲部の左右両側箇所における、頂部箇所の第１の湾曲形状部とは逆方向に湾曲された第２及び第３の湾曲形状部の曲率半径ＲＢ  とを、ＲＡ  ＜ＲＢ  となる関係をもって設定するようにしたものであるから、トーションビームの剛性を十分に確保することができる上に、フューエルホース，マフラーやプロペラシャフトとトーションビームとの間のクリアランスを確保することができる。しかも、ＲＡ  ＜ＲＢ  となるように設定したので、車輪への横力の入力に対するトーションビームの剛性を向上させることができ、横力に対するオーバーステア側のステア角を低減することができる。
【００２３】
また、請求項２に記載の本発明は、トーションビームのうち第２及び第３の湾状屈曲部の左右両側にそれぞれ連続する側端部分を直線形状部とし、これらの直線形状の側端部分を背面視で車体方向に対してほぼ平行に配置したものであるから、トーションビームの溶接部の形状を簡素化することができ、従って溶接の品質の向上を図り得てトーションビームの取付強度（溶接強度）を高めることができる。さらに、溶接治具及び検査工程の簡素化を図ることが可能となり、溶接精度の向上を図ることが可能となる。
【００２４】
また、請求項３に記載の本発明は、トーションビームの下方側の位置であってかつ湾状屈曲部によって取り囲まれた位置にプロペラシャフトを配置すると共に、湾状屈曲部の上方側の位置であってかつ湾状屈曲部の両側の位置にフューエルホース、マフラー等の自動車部品を配置したものであるから、フロントエンジン・フロントドライブ車のリヤサスペンションとして本発明のトーションビーム式サスペンションを適用した場合には、フューエルホース及びマフラーに加えてプロペラシャフトもトーションビームと干渉することなく十分なクリアランスを確保したレイアウトで配置することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明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造を示すものであって、図１（Ａ）はトーションビーム式サスペンションの平面図、図１（Ｂ）はトーションビーム式サスペンションの背面図である。
【図２】従来のトーションビーム式サスペンションの構造を示すものであって、図２（Ａ）はトーションビーム式サスペンションの平面図、図２（Ｂ）はトーションビーム式サスペンションの背面図である。
【図３】従来の別のトーションビーム式サスペンションの構造を示すものであって、図３（Ａ）はトーションビーム式サスペンションの平面図、図３（Ｂ）はトーションビーム式サスペンションの背面図である。
【図４】従来の更に別のトーションビーム式サスペンションの構造を示すものであって、図４（Ａ）はトーションビーム式サスペンションの平面図、図４（Ｂ）はトーションビーム式サスペンションの背面図である。
【符号の説明】
２  車体
３ａ，３ｂ  車輪（後輪）
７  クロスメンバ
１１  フューエルホース
１２  マフラー
１３  プロペラシャフト
２０  トーションビーム式サスペンション
２１  トーションビーム
２２  湾状屈曲部
２２ａ  第１の湾曲形状部
２２ｂ  第２の湾曲形状部
２２ｃ  第３の湾曲形状部
２３，２４  直線形状部
Ａ  頂部箇所（左右中央箇所）
Ｂ，Ｃ  左右両側箇所
Ｍ  一端部（前端部）
Ｎ  他端部（後端部）
【図１】
2004299513.tif 000003
【図２】
2004299513.tif 000004
【図３】
2004299513.tif 000005
【図４】
2004299513.tif 000006