(57)【要約】【課題】  トーションビーム型サスペンションが採用された車両において、車両の空気抵抗を増加させずにタイヤの接地荷重を増加させるサスペンション構造を提供すること。【解決手段】  車体の床下に左右の懸架装置をつなぐトーションビームを備えた車両用サスペンション構造において、上記トーションビームに床下走行風を利用してダウンフォースを発生させる機能を付加する。この機能は、例えばトーションビームが車両後方に向けて開放したＵ字形断面を有する場合、該Ｕ字形断面における上面を車両後方へ延長し、後ろ上がりに曲げ、トーションビームの断面形状を翼状とすることによって付加される。【選択図】  図３
2005297783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の床下に左右の懸架装置をつなぐトーションビームを備えた車両用サスペンション構造であって、
前記トーションビームに床下走行風を利用してダウンフォースを発生させる機能を付加したことを特徴とする車両用サスペンション構造。
【請求項２】
請求項１記載の車両用サスペンション構造であって、
前記機能は、前記トーションビームの断面形状を翼状に設計することによって付加される、ことを特徴とする車両用サスペンション構造。
【請求項３】
請求項２記載の車両用サスペンション構造であって、
前記トーションビームが車両後方に向けて開放したＵ字形断面を有するとき、該Ｕ字形断面における上面を車両後方へ延長し、後ろ上がりに曲げることによって、前記トーションビームの断面形状を翼状とする、ことを特徴とする車両用サスペンション構造。
【請求項４】
請求項１記載の車両用サスペンション構造であって、
前記機能は、前記トーションビームに翼状断面形状を有する部材を取り付けることによって付加される、ことを特徴とする車両用サスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、トーションビーム型の車両用サスペンション構造に係り、特に、タイヤの接地荷重を増加させるトーションビーム型サスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用サスペンションの分野では、車両の床下を横断し、左右のサスペンションをつなぐトーションビーム型のサスペンション構造が周知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなトーションビーム型サスペンションは、例えば、小型ＦＦ車のリアサスペンションなどに採用されている。
【０００４】
ところで、車重の小さい小型車では、一般的に、車重の大きい大型車に比して車両の持つ空力性能が走行へ与える影響が大きい。
【０００５】
車両の空力性能に影響する空気抵抗は、一般的に、Ｃｄ値（抗力係数）で表される。このＣｄ値の低減を図るためには、空気流の渦や乱れの発生を抑制するために車両の上面・側面のみならず床下にも積極的に走行風を流し、車体後部へスムーズに抜けさせる必要がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
また、車両後部以外の箇所においても、例えば、ウィッシュボーン型サスペンションが採用された車両において足回り周辺での空気流の乱れを低減するために、サスペンション・アームに翼状部材を取り付ける構造も提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００１−１１３９２５号公報
【特許文献２】特開２００２−１２０７６９号公報
【特許文献３】特許第３０４３８４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、Ｃｄ値低減を狙いとして車両床下に積極的に走行風を流す車体構造とすると、他方で床下走行風により揚力が生じて特に後輪の接地荷重が減少し得る。接地荷重の減少は、操安性の悪化につながり得るものであり、特に車重の軽い小型車では顕著となり得る。
【０００８】
接地荷重確保を狙いとして他のエアロパーツでダウンフォースを発生させるなどの対策をとると、他方で空気抵抗が大きくなり、Ｃｄ値が高くなってしまう。
【０００９】
このように、特に車重の軽い小型車においては、Ｃｄ値の低減と接地荷重の確保が背反となり、両者が両立した最適な空力設計が難しいという課題がある。
【００１０】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、トーションビーム型サスペンションが採用された車両において、車両の空気抵抗を増加させずにタイヤの接地荷重を増加させるサスペンション構造を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、車体の床下に左右の懸架装置をつなぐトーションビームを備えた車両用サスペンション構造であって、上記トーションビームに床下走行風を利用してダウンフォースを発生させる機能を付加した車両用サスペンション構造である。
【００１２】
この一態様において、上記機能は、１）トーションビームの断面形状を翼状に設計することによって付加されてもよく、或いは、２）トーションビームに翼状断面形状を有する部材を取り付けることによって付加されてもよい。
【００１３】
ここで、翼状の断面形状とは、ダウンフォースを発生させ得るあらゆる翼状又は略翼状の形状を包括的に指すことが意図されている。したがって、一部が開放したＵ字形断面も、開放部分を持たない閉じた中空断面も、ダウンフォースを発生させ得る限りにおいてこの翼状断面形状に含まれる。
【００１４】
具体的には、例えば上記１）の場合、トーションビームが車両後方に向けて開放したＵ字形断面を有するのであれば、該Ｕ字形断面における上面を車両後方へ延長し、後ろ上がりに曲げることによって、トーションビームの断面形状を翼状とすることができる。
【００１５】
この一態様によれば、スポイラなどのエアロパーツを新たに装備することなく、すなわち空気抵抗を増加させることなく、サスペンション部材を利用してダウンフォースを発生させることができる。さらに、ダウンフォースの発生により、接地荷重が増加し、操安性が向上する。
【００１６】
特に、車両床下に積極的に走行風を流して空気抵抗の低減が図られた車両に備えられることにより、車体に対して揚力が働いても、バネ下はトーションビームが発生するダウンフォースにより接地状態に維持されるため、空気抵抗の低減と接地荷重の確保の両立を図ることができる。
【００１７】
換言すれば、接地荷重はサスペンション構造により確保されるため、車体設計においては接地荷重を考慮せずにＣｄ値の最適化を追及することができる。
【００１８】
上述のように、この効果は、車重の軽い小型車において特に顕著となり、特に高速走行時の空気抵抗の低減と操安性の確保の両立が実現される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、トーションビーム型サスペンションが採用された車両において、車両の空気抵抗を増加させずにタイヤの接地荷重を増加させるサスペンション構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用トーションビーム型サスペンションの基本的な構造や機能については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【実施例】
【００２１】
本発明の一実施例に係る車両用サスペンション構造を図１〜４を用いて説明する。同じ符号は同じ部材を指している。
【００２２】
図１は、本実施例に係るサスペンション構造を採用した車両１００の外観を概略的に示している。図示するように、本実施例に係るサスペンション構造は、トーションビーム型のサスペンションであって、リアサスペンションとして車両１００に採用されている。
【００２３】
また、図２は、図１の部分拡大図であり、本実施例に係るサスペンション構造の概略側面図であり、図３は、本実施例に係るサスペンション構造の概略斜視図である。
【００２４】
図示するように、本実施例に係るサスペンション構造は、全体の構成としては従来のトーションビーム型サスペンションと同じであり、ショックアブソーバ１０１、コイル・スプリング１０２、トレーリング・アーム１０３などから構成され、ハブユニット１０４を懸架している。
【００２５】
ただし、本実施例に係るトーションビーム１０５は従来のトーションビームと異なり、トーションバーとしてロール剛性・トー角剛性を提供するだけでなく、車両１００の空力性能に影響を与え得るエアロパーツとしての機能も併せ持つ。
【００２６】
具体的には、本実施例に係るトーションビーム１０５は、床下走行風が当たることによってダウンフォースが発生するように、断面形状が翼状に設計される。ここで、翼状の断面形状とは、ダウンフォースを発生させ得るあらゆる翼状又は略翼状の形状を包括的に指す。
【００２７】
本実施例では、一例として、トーションビーム１０５が車両後方に向けて開放したＵ字形断面を有するものとする。そこで、上記翼状断面形状は、通常であれば図４（ａ）に示すように略同じ長さのＵ字形断面の上面と下面について、図４（ｂ）に示すように上面のみを後方へ延長し、後ろ上がりに曲げることによって形成される。
【００２８】
また、このような後方への延長部分は、走行風を多く当ててダウンフォースをできるだけ大きく得るために、図３に示すように、床下において可能な限り長い横幅にわたって設けられる。
【００２９】
さらに、この後方への延長部分を設けることにより、車両のトー角剛性も向上する。トー角剛性は、ロール剛性と異なり、高いほど良いため、このような延長部分の形成によるトー角剛性の観点からのデメリットは生じない。
【００３０】
このように、本実施例によれば、スポイラなどのエアロパーツを新たに装備することなく、すなわち空気抵抗を増加させることなく、サスペンション部材を利用してダウンフォースを発生させることができる。さらに、ダウンフォースの発生により、接地荷重が増加し、操安性が向上する。
【００３１】
特に、車両床下に積極的に走行風を流して空気抵抗の低減が図られた車両に備えられることにより、車体に対して揚力が働いても、バネ下はトーションビーム１０５が発生するダウンフォースにより接地状態に維持されるため、空気抵抗の低減と接地荷重の確保の両立を図ることができる。
【００３２】
換言すれば、接地荷重は本実施例に係るサスペンション構造を採用することにより確保されるため、車体設計においては接地荷重を考慮せずにＣｄ値の最適化を追及することができる。
【００３３】
上述のように、この効果は、車重の軽い小型車において特に顕著となり、特に高速走行時の空気抵抗の低減と操安性の確保の両立が実現される。
【００３４】
また、本実施例に係るサスペンション構造は、既に車両床下において左右に横断的に存在するトーションビームを利用して床下横幅の略全幅に渡ってダウンフォースを発生させることができる。
【００３５】
さらに、本実施例に係るサスペンション構造によれば、上述のように、トー角剛性を向上させることもできる。
【００３６】
なお、上記一実施例において、図示した翼状断面形状は一具体例に過ぎず、本発明はこれに限定されない。本発明は、ダウンフォースを発生させる形状であればあらゆる翼状断面が採用され得る。例えば、図５に示すように、開放部分を持たない閉じた中空断面を有するトーションビーム１０５’であっても、走行風によりダウンフォースを発生させ得る限り、採用可能である。
【００３７】
また、上記一実施例においては、トーションビーム自体の形状を変更することによって、床下走行風を利用してダウンフォースを発生させる場合について説明したが、本発明はこれに限られず、ダウンフォースを発生させ得る翼状断面形状を有する別体の部材がトーションビームに取り付けられる構成を採ってもよい。
【００３８】
なぜなら、本発明の狙いとするところは、床下に配設されたサスペンション部材を利用して車体とは独立していわゆるバネ下のサスペンション部材のみにダウンフォースを発生させることによって、Ｃｄ値低減の結果として車体が揚力を受け上方へリフトすることを許容しつつ、タイヤの接地荷重を確保することであるため、バネ下のサスペンション部材であるトーションビームにおいてダウンフォースが発生する限り、別体を取り付けた構成も許容される。
【００３９】
その場合、別体の翼状断面部材は、トーションビームと同じ鉄製である必要は必ずしもなく、樹脂などの材料から作られたものであってもよい。
【００４０】
さらに、上記一実施例においては、本発明に係るサスペンション構造がリアサスペンションとして採用された場合について説明したが、本発明はこれに限られず、トーションビームが備えられている限り、フロントサスペンションにも適用できる。ただし、接地荷重確保の必要性は、リアの方が比較的大きいと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、トーションビーム型の車両用サスペンション構造に利用できる。適用される車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施例に係るサスペンション構造を採用した車両の概略外観図である。
【図２】本発明の一実施例に係るサスペンション構造の概略側面図である。
【図３】本発明の一実施例に係るサスペンション構造の概略斜視図である。
【図４】（ａ）従来のサスペンション構造において用いられるトーションビームのＵ字形断面形状を示す図である。（ｂ）本発明の一実施例に係るサスペンション構造において用いられるトーションビームのＵ字形断面形状を示す図である。
【図５】本発明の別の一実施例に係るサスペンション構造の概略側面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００  車両
１０１  ショックアブソーバ
１０２  コイル・スプリング
１０３  トレーリング・アーム
１０４  ハブユニット
１０５、１０５’  トーションビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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