(57)【要約】      （修正有）【課題】トーションビームの左右両端に集中するロールモーメントを分散できるようにした車両用カップルドトーションビームアクスルを提供する。【解決手段】車幅方向に配置されるトーションビーム１０と、トーションビーム１０の両端に車体の長さ方向に配置されるトレーリングアーム２０と、を含むカップルドトーションビームアクスルにおいて、トーションビーム１０は、狭長な板材の幅方向の中心線から左右の縁までの長さが順次変化するように加工された一つの板材をプレス成形して逆「Ｕ」字形状の開放型断面を有する成形品を形成し、車幅方向の中央から左右の両側トレーリングアーム２０までの間でトーションビーム１０の車体の長さ方向断面の断面幅が順次変化し、断面の縁がウェーブ形状をなすことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に配置されるトーションビームと、前記トーションビームの両端に車体の長さ方向に配置されるトレーリングアームと、を含むカップルドトーションビームアクスルにおいて、
前記トーションビームは、
狭長な板材の幅方向の中心線から左右の縁までの長さが順次変化するように加工された一つの板材をプレス成形して逆「Ｕ」字形状の開放型断面を有する成形品を形成し、
車幅方向の中央から左右の両側トレーリングアームまでの間で前記トーションビームの車体の長さ方向断面の断面幅が順次変化し、断面の縁がウェーブ形状をなすことを特徴とする車両用カップルドトーションビームアクスル。
【請求項２】
前記トーションビームは、
車幅方向の中央で上部両側が対称の形状に下側方向に折り曲げられた折曲面が形成され、前記折曲面の両側下端が下側方向に延長された延長下部が形成されるセンター部と、
前記センター部の車幅方向の両側に延長され、前記センター部の車体の長さ方向断面の断面幅に比べて断面幅が増加し、上部両側が下側にに折り曲げられて延長下部が形成されたサイド部と、
前記サイド部の車幅方向の両側に延長され、前記サイド部の車体の長さ方向断面の断面幅に比べて断面幅が減少し、上部両側が下側に折り曲げられて延長下部が形成されたエンド部と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用カップルドトーションビームアクスル。
【請求項３】
前記サイド部の延長下部の幅は、前記センター部の延長下部の幅に比べて長く形成されることを特徴とする請求項２に記載の車両用カップルドトーションビームアクスル。
【請求項４】
前記エンド部の延長下部の幅は、前記サイド部の延長下部の幅に比べて短く形成されたことを特徴とする請求項２に記載の車両用カップルドトーションビームアクスル。
【請求項５】
前記サイド部の延長下部の下端には両端が折曲形成されるフランジが形成されたことを特徴とする請求項３に記載の車両用カップルドトーションビームアクスル。
【請求項６】
前記エンド部の延長下部の下端には両端が折曲形成されるフランジが形成されたことを特徴とする請求項４に記載の車両用カップルドトーションビームアクスル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用カップルドトーションビームアクスルに係り、より詳しくは、トーションビームのロール剛性を確保し、上下曲げによって発生する音叉振動現象を改善することができる車両用カップルドトーションビームアクスルに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車両用カップルドトーションビームアクスル（ＣＴＢＡ；Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｔｏｒｓｉｏｎ  Ｂｅａｍ  Ａｘｌｅ）は、単純な部品で構成されて設計性能領域が高くないにもかかわらず、安い生産単価と軽い重量に比べて相対的に高い走行安定性を有することから、主に軽自動車及び準中型自動車の後輪懸架装置に採用されてきた。
図１は、一般的なカップルドトーションビームアクスルが適用される後輪懸架装置の斜視図である。
図１に示したとおり、一般的なカップルドトーションビームアクスル（ＣＴＢＡ）の構成は、車幅方向にトーションビーム１が備えられ、トーションビーム１の両端には車体の長さ方向にそれぞれトレーリングアーム３が溶接により固定される。
トレーリングアーム３の後方外側にはスピンドルブラケット５がそれぞれ構成されて、タイヤとホイール７を装着するためのキャリアが回転可能に設置される。
そして、各トレーリングアーム３の先端には、車体と連結するためのマウンティングブッシュ９が構成され、後方内側には、懸架系の懸架スプリング１１を装着するためのスプリングシート１３とショックアブソーバー１５を連結するためのショックアブソーバーマウンタ１７が設けられる。（例えば、特許文献１〜４参照）。
【０００３】
このように、従来のカップルドトーションビームアクスルに適用されるトーションビーム１は、車体の長さ方向の断面が一律に逆「Ｖ」字形状を有する。
しかし、このようなトーションビームアクスルは、トーションビーム１が一律の断面を有しているため、トーションビーム１のロール剛性を弾力的に維持することができない。このため、乗り心地を悪くする動きの特性を示すだけでなく、トレーリングアーム３を通じて伝達される横力、前後力、制動力の影響によって、トーションビーム１とトレーリングアーム３との連結部の耐久性が低下するという問題点があった。
また、トーションビーム１は、上下曲げによる振動の振動絶縁（ｖｉｂｒａｔｉｏｎ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）が難しく、上下曲げによる振動が発生すると、トーションビーム１の両側に音叉振動現象が発生し、振動による騒音が車両の内部に伝達されて、車体の騒音が増幅するという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４３５３８号公報
【特許文献２】特開２００９−２５５７６３号公報
【特許文献３】特開２０１０−０２３８３８号公報
【特許文献４】特開２０１４−０９７７７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、トーションビームの左右両端に集中するロールモーメントを分散できるようにした車両用カップルドトーションビームアクスルを提供することにある。
また、他の目的とするところは、トーションビームの上下曲げによって発生する振動の音叉振動現象を抑制し、車体の騒音を低減できるようにした車両用カップルドトーションビームアクスルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本願発明の車両用カップルドトーションビームアクスルは、車幅方向に配置されるトーションビームと、トーションビームの両端に車体の長さ方向に配置されるトレーリングアームと、を含むカップルドトーションビームアクスルにおいて、トーションビームは、狭長な板材の幅方向の中心線から左右の縁までの長さが順次変化するように加工された一つの板材をプレス成形して逆「Ｕ」字形状の開放型断面を有する成形品を形成し、車幅方向の中央から左右の両側トレーリングアームまでの間でトーションビームの車体の長さ方向断面の断面幅が順次変化し、断面の縁がウェーブ形状をなすことを特徴とする。
【０００７】
トーションビームは、車幅方向の中央で上部両側が対称の形状に下側方向に折り曲げられた折曲面が形成され、折曲面の両側下端が下側方向に延長された延長下部が形成されたセンター部と、センター部の車幅方向の両側に延長され、センター部の車体の長さ方向断面の断面幅に比べて断面幅が増加し、上部両側が下側に折り曲げられて延長下部が形成されたサイド部と、サイド部の車幅方向の両側に延長され、サイド部の断面幅に比べて断面幅が減少し、上部両側が下側に折り曲げられて延長下部が形成されたエンド部と、を含むことが好ましい。
また、本発明のトーションビームのサイド部の延長下部の幅は、センター部の延長下部の幅に比べて長く形成されることが好ましい。
【０００８】
また、本発明のトーションビームのエンド部の延長下部の幅はサイド部の延長下部の幅に比べて短く形成されることがよい。
また、本発明のトーションビームのサイド部の延長下部の下端には両端が折曲形成されたフランジが形成されることが好ましい。
さらに、本発明のトーションビームのエンド部の延長下部の下端には両端が折曲形成されたフランジが形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、本発明のトーションビームは、車幅方向の中央から両側のトレーリングアームの間で車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って順次断面幅が変化し、車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って車体の長さ方向断面の縁がウェーブ形状をなすように構成することにより、トーションビームの全体的な素材の厚さを減らして、軽量化を実現することができる。
また、トーションビームは、車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って車体の長さ方向断面の縁がウェーブ形状をなすように構成することにより、トーションビームの耐久性と共にロール剛性を確保することができる。
さらに、トーションビームは、センター部、サイド部、エンド部それぞれの延長下部長さが異なり、サイド部とエンド部の下端にフランジを形成した逆「Ｕ」字形状の開放型断面を構成することにより、上下曲げによって発生する振動の音叉振動現象を抑制し車体に発生する騒音を低減させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】一般的なカップルドトーションビームアクスルが適用された後輪懸架装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルのトーションビームの平面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルのトーションビームの部分平面図である。
【図５】本発明のトーションビームのセンター部の断面図であり、（ａ）は図４のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。
【図６】本発明のトーションビームのサイド部及び一部エンド部の断面図であり、（ａ）は図４のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）は図４の、Ｄ−Ｄ断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ断面図である。
【図７】本発明のトーションビームのエンド部の断面図であり、（ａ）は図４のＦ−Ｆ断面図、（ｂ）は図４のＧ−Ｇ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付した図面を基にして、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００１２】
図２は、本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルの斜視図であり、図３は、本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルのトーションビームの平面図である。
図２及び３に示したとおり、本発明に係る車両用カップルドトーションビームアクスルは、トーションビーム１０とトレーリングアーム２０で構成され、トーションビーム１０は車体の長さ方向に配置されるトレーリングアーム２０に結合する。
ここで、トーションビーム１０は、車両の走行時に発生する路面の衝撃が車体や搭乗者に伝達させないようにする装置であり、路面の衝撃を緩和して乗り心地を向上させる一方、走行時に路面の接地力に対するハンドリング特性（ｈａｎｄｌｉｎｇ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）を高めるように設計される。
【００１３】
トーションビーム１０は、継続的な路面の衝撃に対しても一定の剛性（ｒｉｇｉｄｉｔｙ）と持続的な耐久性能（ｄｕｒａｂｉｌｉｔｙ）を維持するように設計される。
トーションビーム１０は、継続的なねじれ荷重（ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  ｌｏａｄ）が作用するため、安定した耐久性が必要である。トーションビーム１０の断面形状は、その耐久性能に重要な役割を果たす。
例えば、トーションビーム１０の断面形状は、車両の特性によって多様な設計が可能であり、断面形状は、設計初期に車両のロール剛性及びロール強度と関連し決定して多様な形態で適用できる。
【００１４】
図４は、本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルのトーションビームの部分平面図であり、図５〜７は、それぞれ本発明のトーションビームのセンター部、サイド部及びエンド部の断面図であり、図５（ａ）は図４のＡ−Ａ断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ断面図、図６（ａ）は図４のＣ−Ｃ断面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図、（ｃ）はＥ−Ｅ断面図、図７（ａ）は図４のＦ−Ｆ断面図、（ｂ）はＧ−Ｇ断面図である。
図４乃至図７に示したとおり、本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルのトーションビーム１０は細長い板材の幅方向の中心線から左右の縁までの長さが順次変化するように加工された一つの板材をプレス成形して逆「Ｕ」字形状の開放型断面有する成形品に製作される。
【００１５】
ここで、トーションビーム１０は、車幅方向の中央から左右の両側トレーリングアーム２０までの間でトーションビームの車体の長さ方向断面の断面幅が順次変化し、断面の縁がウェーブ形状をなす。
トーションビーム１０は、センター部３０、サイド部４０、及びエンド部５０からなる。
センター部３０は、トーションビーム１０の車幅方向の中央部分にあり、上部両側が対称の形状で下側方向に折り曲げられた折曲面３１を有している。折曲面３１の両側下端は下側方向に延長下部が形成される。
【００１６】
サイド部４０は、センター部３０より車幅方向の両側に延長された部分である。サイド部４０の断面は、センター部３０の断面に比べてその上部を除いた断面幅が増加する。
サイド部４０は、上部両側が下側方向に折り曲げられ、下側に延長下部が形成される。延長下部の幅がセンター部３０の延長下部の幅に比べて増加する。
【００１７】
エンド部５０は、サイド部４０より車幅方向に両側にさらに延長された部分であり、トーションビーム１０の両端を含む。エンド部５０の断面は、サイド部４０の断面に比べてその断面幅が減少する。
エンド部５０は、上部両側が下側方向に折り曲げられ、下側に延長下部が形成さる。エンド部５０の延長下部の幅はサイド部４０の下部の幅に比べて減少する。
【００１８】
サイド部４０の延長下部は、センター部３０の延長下部に比べて長く形成され、サイド部４０の下部両端にフランジ４１が折曲形成される。
エンド部５０の延長下部は、サイド部４０の延長下部に比べて短く形成され、エンド部５０の下部両端はフランジ５１が折曲形成される。
【００１９】
上記の構成を有するトーションビーム１０は、逆「Ｕ」字形状の断面を有し、下方に向かって開放した断面を形成し、車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って次第に断面幅が広がり、両端部付近で断面幅が再び狭くなるウェーブ形状である構造を形成する。
すなわち、ロール剛性は断面の形状と方向によって決定されるが、トーションビーム１０は、センターより左右両端側に向かって次第にロール剛性が集中する特徴がある。
このことから、本発明の実施形態では、トーションビーム１０のロールモーメントがトーションビーム１０の左右両側に集中するのを分散させ、そのトーションビーム１０のロール剛性を確保するためにセンター部３０、サイド部４０、及びエンド部５０の断面幅が互いに異なるように構成した。
【００２０】
また、本発明の実施形態では、トーションビーム１０の音叉振動現象を改善するために、センター部３０、サイド部４０、及びエンド部５０それぞれの延長下部の長さを変化させ、サイド部４０とエンド部５０の下端にフランジ４１、５１がそれぞれ形成された逆「Ｕ」字形状の開放型断面を構成した。
すなわち、本発明の実施形態では、トーションビーム１０で振動が発生した時、延長下部の長さが異なるセンター部３０、サイド部４０、エンド部５０、及びフランジ４１、５１に伝達されながら振動が減衰して、トーションビーム１０の音叉振動現象を改善することができる。
【００２１】
上述したとおり、本発明の実施形態に係る車両用カップルドトーションビームアクスルは、トーションビーム１０を逆「Ｕ」字形状の開放型断面に形成し、両側トレーリングアーム２０の間でトーションビーム１０の車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って断面幅が順次変化し、車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って断面の縁がウェーブ形状をなすように構成することにより、トーションビーム１０の全体的な素材の厚さを減らして、軽量化を実現することができる。
また、トーションビーム１０は、車幅方向の中央から両側車幅方向に沿って前後面がウェーブ形状をなすように構成することにより、トーションビーム１０の耐久性と共にロール剛性を確保することができる。
さらに、トーションビーム１０は、センター部３０、サイド部４０、エンド部５０それぞれの延長下部の長さが異なり、サイド部４０とエンド部５０の下端にフランジ４１、５１を形成した逆「Ｕ」字形状の開放型断面を構成することにより、上下曲げによって発生する音叉振動現象を抑制することができる。
【００２２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、本発明の実施形態から当該発明が属する技術分野における通常の知識を有する者によって容易に変更されて均等であると認められる範囲の全ての変更を含む。
【符号の説明】
【００２３】
１，１０：トーションビーム
３，２０：トレーリングアーム
５：スピンドルブラケット
７：タイヤとホイール
９：マウンティングブッシュ
１１：懸架スプリング
１３：スプリングシート
１５：ショックアブソーバー
１７：ショックアブソーバーマウンタ
３０：センター部
３１：折曲面
４０：サイド部
４１：（サイド部の）フランジ
５０：エンド部
５１：（エンド部の）フランジ
【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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【図６】
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【図７】
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