(57)【要約】【課題】トーションビームとトレーリングアームの連結部分の耐久性の確保及びアンダーステア方向のロールステアの確保を実現するトーションビーム式サスペンション装置を提供する。【解決手段】車両前後方向に延びて車両高さ方向に揺動可能な左右一対のトレーリングアームと、両トレーリングアーム間で車幅方向に延びて両端をトレーリングアームの前後中間位置に結合することにより両トレーリングアーム間に架設し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であって、前記トーションビームの両端部における断面形状は車両後方向に開いた後開き形状であり、且つ、当該トーションビームの両端部における断面形状と中央部における断面形状とは断面の開き方向が反転している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。【選択図】図１
2009120090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延びて車両高さ方向に揺動可能な左右一対のトレーリングアームと、両トレーリングアーム間で車幅方向に延びて両端をトレーリングアームの前後中間位置に結合することにより両トレーリングアーム間に架設し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であって、
前記トーションビームの両端部における断面形状は車両後方向に開いた後開き形状であり、且つ、当該トーションビームの両端部における断面形状と中央部における断面形状とは断面の開き方向が反転している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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、自動車等の車両のサスペンションの一つとして、車両横方向に互いに隔置され前端部にて車体に枢支され後端部にて車輪を回転可能に支持する一対のトレーリングアームと、車両横方向に延在し両端にて溶接により一対のトレーリングアームに連結されたトーションビームとを有するトーションビーム式のサスペンション装置が知られており、小型車等に採用されている。
【０００３】
このようなトーションビーム式のサスペンション装置に係る各種発明がなされてきている。例えば、特許文献１には、車両旋回走行時の操舵安定性を向上させることを目的として、トーションビームの車幅方向中央のせん断中心を、左右２箇所の連結部に対して車両上下方向の上方に位置するようにする技術等が開示されている。
【０００４】
また、例えば特許文献２には、トーションビーム用アクスルビームの製造工程を簡素化する等を目的としたプレス成形に係る技術等が開示されている。また、特許文献３には、トーションビーム粗材の両端に絞り加工に対する応力解放部を設けることにより、プレス成形時にトーションビームの両端に割れやしわ等の欠陥が発生することを防止し、これによりトーションビームの生産性を向上する技術等が開示されている。
【特許文献１】特開２００７―１６８４７８号公報
【特許文献２】特開２００１―３２１８４６号公報
【特許文献３】特開平１０―２３０７２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のトーションビーム式のサスペンション装置では、溶接による上記トーションビームと上記トレーリングアームの連結部分の耐久性の確保と、車両旋回走行時のアンダーステア方向のロールステア（以下、「ロールステアＵＳ（Under  Steer）」と略称する）の確保においてさらなる向上が望まれている。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みて、この問題を解消するために発明されたものであり、トーションビームとトレーリングアームの連結部分の耐久性の確保及びアンダーステア方向のロールステアの確保を実現する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を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明におけるトーションビーム式サスペンション装置は、車両前後方向に延びて車両高さ方向に揺動可能な左右一対のトレーリングアームと、両トレーリングアーム間で車幅方向に延びて両端をトレーリングアームの前後中間位置に結合することにより両トレーリングアーム間に架設し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であって、前記トーションビームの両端部における断面形状は車両後方向に開いた後開き形状であり、且つ、当該トーションビームの両端部における断面形状と中央部における断面形状とは断面の開き方向が反転しているように構成することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、トーションビームとトレーリングアームの連結部分の耐久性の確保及びアンダーステア方向のロールステアの確保を実現する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ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
【００１０】
［実施の形態］
（装置の概要）
図１は、本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概要を示す斜視図である。図１において、トーションビーム式サスペンション装置１は、トレーリングアーム１０Ｌ、１０Ｒ（以降、「トレーリングアーム１０」と総称する）、トーションビーム１２、トレーリングアームブッシュ１６Ｌ、１６Ｒ（以降、「トレーリングアームブッシュ１６」と総称する）、ブラケット１８Ｌ、１８Ｒ（以降、「ブラケット１８」と総称する）、溶接部２０等を有する構成である。
【００１１】
トレーリングアーム１０は、車両前後方向に延びて車両高さ方向に揺動可能な左右一対のサスペンションアームである。
【００１２】
トーションビーム１２は、前述の両トレーリングアーム１０Ｌ、１０Ｒ間で車幅方向に延びて両端をトレーリングアーム１０Ｌ、１０Ｒに溶接して結合することにより両トレーリングアーム１０Ｌ、１０Ｒ間に架設した形状のサスペンション（懸架装置）である。ここでは、両端をトレーリングアーム１０Ｌ、１０Ｒの前後中間位置に結合している中間ビーム式の形態をとっているが、この場合に限らない。また、本実施形態に係るトーションビーム１２は、図１に示すように、当該トーションビーム１２の両端部における断面形状は車両後方向に開いた後開き形状であり、中央部における断面形状は車両前方向に開いた前開き形状である。すなわち、当該トーションビーム１２の両端部と中央部とにおけるそれぞれの断面形状の断面の開き方向が反転している。
【００１３】
トレーリングアームブッシュ１６は、トレーリングアーム１０の一端に取り付けられた例えばゴム等の防振装置であり、走行路面の凸凹等によるトレーリングアーム１０の振動を直接車両へ伝達するのを防ぐ。
【００１４】
ブラケット１８は、当該トーションビーム式サスペンション装置１を非図示の車輪に取り付けるための器具である。溶接部２０は、トレーリングアーム１０とトーションビーム１２を一体的に連結するために溶接を行う箇所である。
【００１５】
以上に示されるトーションビーム式サスペンション装置１は、例えば自動車等の車両に設けられ、車両を支え、路面からの振動や衝撃を緩和させるとともに、当該車両の加減速時の駆動力・制動力または旋回時の横力などあらゆる方向の力に対して、適度な合成と十分な強度・耐久性を実現する。
【００１６】
（トーションビーム１２の形状について）
次に、図１のトーションビーム１２の形状の一例について図２を用いて説明を行う。図２は、本実施形態に係るトーションビームの形状の一例を示す図である。図２（ａ）は、図１のトーションビーム式サスペンション装置１を上面より見た図を示している。また、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すトーションビーム１２の断面ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’における各断面の形状を示している。
【００１７】
図２（ａ）では、便宜的に、図１に示すトーションビーム式サスペンション装置１について中心線を介して車幅方向に車両前方向に向かって左半分の形状を示している。なお、図中の捩り中心とは、トーションビーム１２の車幅方向中央のせん断中心を示している。ここでの捩り中心は、トーションビーム１２とトレーリングアーム１０との連結部（溶接部２０）に対して車両前後方向の後方向に位置するようにしている。また、図中の逆相時サス回転軸とは、左右輪が逆相でストロークする時のサスペンションの回転軸を示している。
【００１８】
図２（ｂ）では、断面ＡＡ’、ＢＢ’、ＣＣ’における各断面の形状が車両幅方向において車両外側から車両内側に向かう（ＡＡ’→ＢＢ’→ＣＣ’）につれて、トーションビーム１２の断面開き方向が車両後方向に開いた後開き形状（断面ＡＡ’参照）から車両前方向に開いた前開き形状（断面ＢＢ’参照）へと反転している形状になっている。なお、当該トーションビーム１２の両端部と中央部とにおけるそれぞれの断面形状の断面の開き方向が反転する形状であれば、図２（ｂ）に示す形状に限らない。
【００１９】
これにより、下記の二事項を同時に実現することができる形状となる。
【００２０】
第一の事項とは、トーションビーム１２の中央部における断面形状を車両前方向に開いた前開き形状（断面ＣＣ’参照）にすることにより、トーションビーム１２の捩り中心を車両後方へ設定し、ロールステアＵＳを確保し操安性の向上を図ることができることである。また、第二の事項は、トーションビーム１２の両端部における断面形状を車両後方向に開いた後開き形状（断面ＡＡ’参照）にすることにより、溶接部２０における成形性を向上させることができることである。以下、上記の二事項についてより詳細に説明を行う。
【００２１】
（トーションビーム１２の形状特徴その１）
図３は、図２のトーションビームの形状を説明するための図である。なお、図３中のスピンドル軸とは、車輪の回転軸（タイヤ軸）である。また、図中の同相時回転軸とは、左右輪が同相でストロークする時の回転軸を示している。
【００２２】
ここで、本実施形態のトーションビーム式サスペンション装置１では、捩り中心が車両前後方向の後方向にあるため、車両旋回走行時にはスピンドル軸を逆相時サス回転軸で回転させることによりトーイン（車輪の前側が内向きになっている状態）になる。そのため、ロールステアＵＳを確保することが可能になる。なお、捩り中心を車両前後方向の後方向にすればするほど、トーインは大きくなる。また、スピンドル軸を、同相時回転軸周りに回転させてもトー角は変化しない。
【００２３】
従って、上記第一の事項で示したように、トーションビーム１２の中央部における断面形状を車両前方向に開いた前開き形状（断面ＣＣ’参照）にすることにより、トーションビーム１２の捩り中心を車両後方へ設定し、ロールステアＵＳを確保し操安性の向上を図ることができる。
【００２４】
（トーションビーム１２の形状特徴その２）
図４は、図２のトーションビームの形状の溶接について説明するための図である。
【００２５】
図４（ａ）では、トリム後プレス成形前のトーションビーム１２の板状の形状を示している。また、図４（ｂ）では、図４（ａ）に示す板状のトーションビーム１２を図４（ａ）の中心線（点線）を軸に曲げるプレス成形を施した後のトーションビーム１２の形状を示している。
【００２６】
前述してきたように、本実施形態に係るトーションビーム１２は、両端部において断面開き方向が車両前後方向の後方向に開いた後開き形状（断面ＡＡ’参照）となっている。そのため、図４（ａ）に示すように板のトリム等による成形は容易、自由及び高精度に設計可能である。また、図４（ｂ）に示すように、プレス成形においては、両端部を例えばＵ字に曲げるだけで可能になる。つまり、トーションビーム１２の溶接部２０における耐久性確保の為の形状変更も容易に可能である。
【００２７】
従って、上記第二の事項で示したように、トーションビーム１２の両端部における断面形状を車両後方向に開いた後開き形状（断面ＡＡ’参照）にすることにより、溶接部２０における成形性を向上させることができる。
【００２８】
（トーションビーム１２の形状特徴の補足）
なお、トーションビーム１２の中央部へ向かうに従い断面開き方向が車両前後方向の全方向に開いた前開き形状（断面ＣＣ’参照）へと徐々に変化させるため、前述したようにロールステアＵＳの確保に必要なトーションビーム１２の捩り中心を車両後方向にできる。さらには、キャンバ剛性についてもトーションビーム１２の断面開き方向が下開き形状よりも前開き、後開きの方が高くできることが既知であるため、キャンバ剛性を確保して操安性向上を図ることができる。また、逆相で車両旋回走行時に捩りを受けるトーションビーム１２の断面ＣＣ’は、端部がフランジ形状となっているため、応力が端部へ出ず、その内側の曲げ部に最大応力が発生するため、耐久性向上も図ることができる。
【００２９】
以上に示してきたように、本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よれば、トーションビーム断面の開き方向を端部と中央部とで反転させることで、耐久性確保のためのガセット等を追加することなく溶接部２０における成形性、ロールステアＵＳ、キャンバ剛性を確保することが可能になる。
【００３０】
以上、上記実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態にあげたその他の要素との組み合わせなど、ここで示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することが可能であり、その応用形態に応じて適切に定めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本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概要を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係るトーションビームの形状の一例を示す図である。
【図３】図２のトーションビームの形状を説明するための図である。
【図４】図２のトーションビームの形状の溶接について説明するための図である。
【符号の説明】
【００３２】
１           トーションビーム式サスペンション装置
１０Ｌ、１０Ｒ、１０       トレーリングアーム
１２       トーションビーム
１６Ｌ、１６Ｒ、１６       トーションビームブッシュ
１８Ｌ、１８Ｒ、１８       ブラケット
２０       溶接部
【図１】
2009120090.tif 000003
【図２】
2009120090.tif 000004
【図３】
2009120090.tif 000005
【図４】
2009120090.tif 000006