(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延在して左右の車輪を連結し、車両前後方向の前方に位置する前壁及び後方に位置する後壁を有して横断面逆Ｕ字状をなすトーションビームと、このトーションビームから車両前後方向の前方に延在しており、前端部を車体側部材に揺動自在に連結し、後端部を前記トーションビームの車幅方向の両端側に固着した一対のトレーリングアームとを備えた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前記前壁及び前記後壁の間に、前記トーションビームの車幅方向の端部と接しないように前記端部との間に隙間を設けながら、前記トレーリングアームの前記後端部が固着している位置と車幅方向で同一位置に、車両前後方向に延在するビーム補強部材を局部的に固着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】
前記ビーム補強部材を、前記トーションビームの前壁及び後壁の下面に固着した板状部材で構成したことを特徴とする請求項１記載のトーションビーム式サスペンション。
【請求項３】
前記ビーム補強部材の車両前後方向の板幅を、前記前壁及び前記後壁に固着する板部の板幅を大きく、これら板部の間に位置する板幅を小さく設定したことを特徴とする請求項２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】
この発明は、トーションビーム式サスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のトーションビーム式サスペンションとして、例えば実開昭６３−７０４１２号公報に記載の先行技術が知られている。
この先行技術は、図６に示すように、前輪２及び後輪４を備えた車両６において後輪４を懸架するトーションビーム式サスペンション８であり、このトーションビーム式サスペンション８は、トーションビーム１０、トレーリングアーム１２、パナールロッド１４、緩衝機等を備えている。
【０００３】
トーションビーム１０は、図７に示すように、車幅方向に延在するビーム部材１６と、ビーム部材１６の両側に取り付けたスティフナ１８とで構成されている。
ビーム部材１６は、図８に示すように、前壁１６ａと後壁１６ｂと、これらの壁を接続する湾曲状の上壁１６ｃとからなり、断面が逆Ｕ字状を呈している。ビーム部材１６と同様に断面が逆Ｕ字状をなしているスティフナ１８は、ビーム部材１６の前壁１６ａと後壁１６ｂの外面に合わせて溶着されている。トレーリングアーム１２は、後端をスティフナ１８の上面に溶着している。
【０００４】
符号２０は、スティフナ１８の外側寄り（スピンドル２２側）の上部で車両前後方向に貫通している連結ロッドであり（図８参照）、符号２４、２６は、トレーリングアーム１２の後端が、スティフナ１８に溶着している位置より内側寄りでスティフナ１８及びビーム部材１６の両者に貫通している連結ロッドである。ここで、連結ロッド２６は、パナールロッド１４の取り付け用軸として使用されている。
【０００５】
そして、スピンドル２２に車両前後方向の荷重が作用すると、スピンドル２２を基準に考えると、トーションビーム１０は比較的大きな撓み角をもって変位し、スピンドル２２とトーションビーム１０との取付け部に大きな応力が発生する。
また、左右の後輪４、４の車両上下方向のストロークに位相差が生じた場合には、スピンドル２２に上下方向への荷重が作用することでトーションビーム１０に曲げ及び捩れ荷重が作用し、トレーリングアーム１２を基準に考えると、捩れ、曲げによりトーションビーム１０は比較的大きな撓み角、捩れ角をもって変位し、トレーリングアーム１２とトーションビーム１０との取付け部にも大きな応力が発生する。
【０００６】
このような大きな応力が発生しても、上述した先行技術は、車両前後方向の荷重に対しては、トーションビーム１０の断面を逆Ｕ字状として軽量化を図りつつ、連結ロッド２０がスティフナ１８を貫通し、連結ロッド２４がスティフナ１８及びビーム部材１６を貫通してトーションビーム１０の車両前後方向の曲げ剛性を高めているので、スピンドル２２及びビーム部材１６の取り付け部と、トレーリングアーム１２及びビーム部材１６の固着部に生じる応力を緩和することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の先行技術は、左右の後輪４、４の車両上下方向のストロークに位相差が生じた場合に、トーションビーム１０が捩りによって後輪４、４の左右の位相差を吸収するという捩じり性能に悪影響を及ぼすおそれがある。
すなわち、左右の後輪４、４の位相差を即座に吸収するような最適な捩じり剛性を有するトーションビームとするには、トレーリングアーム１２との取り付け部より車幅方向の内側に位置するトーションビームの端部側の捩じり剛性をできるだけ小さく設定しなければならない。ところが、先行技術のトーションビーム１０は、トレーリングアーム１２の後端がスティフナ１８に溶着している位置より内側に連結ロッド２４が貫通しているので、この連結ロッド２４ではビーム部材１６の端部側の捩じり変形（前壁１６ａ及び後壁１６ｂが逆方向に移動するねじり変形）を抑制することになり、捩じり剛性が大きい。
【０００８】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、トーションビームの最適な捩じり剛性を確保した上で軽量化を図りつつ、トーションビームの最適な車両前後方向の曲げ剛性を付与することができるトーションビーム式サスペンションを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、車幅方向に延在して左右の車輪を連結し、車両前後方向の前方に位置する前壁及び後方に位置する後壁を有して横断面逆Ｕ字状をなすトーションビームと、このトーションビームから車両前後方向の前方に延在しており、前端部を車体側部材に揺動自在に連結し、後端部を前記トーションビームの車幅方向の両端側に固着した一対のトレーリングアームとを備えた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前記前壁及び前記後壁の間に、前記トーションビームの車幅方向の端部と接しないように前記端部との間に隙間を設けながら、前記トレーリングアームの前記後端部が固着している位置と車幅方向で同一位置に、車両前後方向に延在するビーム補強部材を局部的に固着した。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のトーションビーム式サスペンションにおいて、前記ビーム補強部材を、前記トーションビームの前壁及び後壁の下面に固着した板状部材で構成した。
さらに、請求項３記載の発明は、請求項２記載のトーションビーム式サスペンションにおいて、前記ビーム補強部材の車両前後方向の板幅を、前記前壁及び前記後壁に固着する板部の板幅を大きく、これら板部の間に位置する板幅を小さく設定した。
【００１２】
【発明の効果】
本発明の請求項１記載のトーションビーム式サスペンションによると、トレーリングアームの後端部が固着している位置と車幅方向で同一位置となるトーションビームの前壁及び後壁の間に車両前後方向に延在するビーム補強部材を局部的に固着しているので、トーションビームの車両前後方向の曲げ剛性が高まるとともに、左右の車輪の上下方向のストロークに位相差が生じた場合でも、ビーム補強部材によってトーションビームの捩じり変形を抑制することがなく、トーションビームに最適な捩じり剛性を付与することができる。したがって、トーションビームの最適な捩じり剛性を確保した上で軽量化を図りつつ、トーションビームの最適な車両前後方向の曲げ剛性を付与することができる。
【００１３】
また、請求項２記載のトーションビーム式サスペンションによると、ビーム補強部材を安価な板状部材で構成したので、トーションビーム式サスペンションのコスト低減を図ることができる。
【００１４】
さらに、請求項３記載のトーションビーム式サスペンションによると、ビーム補強部材は、トーションビームの前壁に固着する部分及び後壁に固着する部分の間の板幅を、前壁及び後壁より小さく設定したので、自身の捩じり変形量も容易に設定することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明のトーションビーム式サスペンションの実施形態を図面を参照しつつ説明する。
先ず構成を説明すると、本実施形態のトーションビーム式サスペンションは、図１に示すように、トーションビーム３０が車体幅方向に延び、そのトーションビーム３０の左右両端にそれぞれ、アクスル３２を介して左右の後輪（図示せず）が回転自在に支持されている。
【００１６】
そのトーションビーム３０の車幅方向の左右両端側に、車幅方向に互いに平行に離間して車両前後方向に延在している２本のトレーリングアーム３４の後端部が固着している。なお、各トレーリングアーム３４の前端部は、図示しないが車体側部材に揺動可能に連結している。
また、トーションビーム３０よりも車体前後方向の後方に、ラテラルリンク３６が配置されている。
【００１７】
このラテラルリンク３６は、トーションビーム３０に固定した取付けブラケット３８から車体前後方向の後方に向けて取付けピン４０を突設し、その取付けピン４０の先端部でビーム側取付け部４２を揺動可能に支持しており、このビーム側取付け部４２の外筒がラテラルリンク３６の本体に固定されている。
また、ラテラルリンク３６の本体はコントロールロッド４４を配置するために内部が中空となった部材であり、コントロールロッド４４は、コントロールロッド本体４４ａと、そのコントロールロッド本体４４ａの一方の端部に固定される取付け部４４ｂ、コントロールロッド本体４４ａの他方の端部に固定される取付け部（図示せず）とからなっている。
【００１８】
そして、ラテラルリンク３６の車体側取付け部４６は、車体側取付けブラケット４８を介して図示しないクロスメンバ及びサイドメンバに取り付けられている。
さらに、トーションビーム３０の車幅方向の両端部には、それぞれショックアブソーバ５０の下端部５０ａが取り付けられており、各ショックアブソーバ５０は、上方に延びて、その上端部を車体側部材に連結している。
【００１９】
ここで、図２から図５は、トーションビーム式サスペンションのトレーリングアーム３４の接合部付近の具体的な構造を示すものである。図２は前記端部側の斜視図、図３は端部側を車幅方向から示した図、図４は後述するビーム補強部材６０の外観を示す平面図、図５は端部側を平面視で示した図である。
端部側の構造は、断面が逆Ｕ字形状のビーム部材５２と、ビーム部材５２の車幅方向の端部の上面で重なるように溶着によって固着した湾曲形状のリーンフォース部材５４とでトーションビーム３０が構成されており、これらビーム部材５２及びリーンフォース部材５４の車幅方向の端部に、スピンドル５６を一体化した連結プレート５８が固着されているとともに、リーンフォース部材５４の上面に、トレーリングアーム３４の車両前後方向の後端部が固着している。
【００２０】
ビーム部材５２は、図３に示すように、車両前後方向の前方に位置する前壁５２ａと、車両前後方向の後方に位置する後壁５２ｂと、これらの壁を接続する湾曲状の上壁５２ｃとからなり、上壁５２ｃの上面を覆い、前壁５２ａ及び後壁５２ｂを下部側を残して覆うようにリーンフォース部材５４が固着されている。
ビーム部材５２と同様に断面が逆Ｕ字状をなしているリーンフォース部材５４は、ビーム部材５２の前壁５２ａと後壁５２ｂの外面に合わせて溶着されている。トレーリングアーム３４は、後端をリーンフォース部材５４の上面に溶着している。
【００２１】
ここで、ビーム部材５２の下部には、車両前後方向に延在する板状のビーム補強部材６０が前壁５２ａ及び後壁５２ｂの間を局部的に補強するように固着されている。
このビーム補強部材６０は、図４に示すように、前壁５２ａの下面に固着する第１の固着面６０ａと、後壁５２ｂの下面に固着する第２の固着面６０ｂと、この第２の固着面６０から直角に立ち上がって後壁５２ｂの下部側面に固着する立ち上がり固着部６０ｃとを備え、第１の固着面６０ａ及び第２の固着面６０ｂの間の板幅は、車両前後方向の中央部に向かうに従い徐々に小さな幅となるように設定している。
【００２２】
そして、このビーム補強部材６０は、図５に示すように、平面視においてトレーリングアーム３４の後端部に重なり、しかも、トレーリングアーム３４より車幅方向の外側に延在するように配置されている。つまり、図５の符号Ａで示す範囲であるトレーリングアーム３４の後端部に重なる位置には必ず存在し、図５の符号Ｂで示す範囲の何れかの位置に配置されている。
【００２３】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
スピンドル５６に車両前後方向の荷重が作用すると、スピンドル５６を基準に考えた場合、スピンドル５６とトーションビーム３０との間の連結プレート５８に大きな応力が発生する。また、左右の後輪の上下方向のストロークに位相差が生じた場合には、スピンドル５６に、上下方向への荷重が作用することで、トーションビーム３０に曲げ及び捩れ荷重が作用し、トレーリングアーム３４を基準に考えると、捩れ、曲げによりトーションビーム３０が大きな撓み角、捩れ角をもって変位することで、トレーリングアーム３４とトーションビーム３０との取付け部に大きな応力が発生する。
【００２４】
ところが、このような大きな応力が発生しても、本実施形態では、トーションビーム３０の構成部材としてのビーム部材５２の断面を逆Ｕ字状として軽量化を図りつつ、ビーム部材５２の下部の前壁５２ａ及び後壁５２ｂの間において車両前後方向に延在するようにビーム補強部材６０を固着しているのでトーションビーム３０の車両前後方向の曲げ剛性が高まり、スピンドル５６及びビーム部材５２の取り付け部と、トレーリングアーム３０及びビーム部材５２の固着部に生じる応力を緩和することができる。
【００２５】
しかも、本実施形態では、平面視においてトレーリングアーム３４の後端部に重なり、しかも、トレーリングアーム３４より車幅方向の外側に延在するように、ビーム補強部材６０をビーム部材５２の前壁５２ａ及び後壁５２ｂの間に固着したので、左右の後輪に車両の上下方向のストロークの位相差が生じた場合に、ビーム補強部材６０でビーム部材５２の端部側の捩じり変形（前壁５２ａ及び後壁５２ｂが逆方向に移動するねじり変形）を抑制することなく、最適な捩じり剛性に設定することができる。
【００２６】
そして、トーションビーム３０の捩じり剛性に影響が出ないように、ビーム補強部材６０の車幅方向の外側への範囲（図５のＢの範囲）を広げることで、車両前後方向の曲げ剛性を更に高めることができる。なお、図５の符号Ｃは、従来技術（実開昭６３−７０４１２号公報）において捩じり剛性が小さくなってしまう連結ロッド２４、２６を貫通した位置である。
【００２７】
また、ビーム補強部材６０は、ビーム部材５２の前壁５２ａに固着する第１の固着面６０ａ及び後壁５２ｂの第２の固着面６０ｂの間の板幅を、車両前後方向の中央部に向かうに従い徐々に小さな幅となるように設定しているので、自身の捩じり変形量も容易に設定することができる。
さらに、ビーム補強部材６０を安価な板状部材で構成しているので、トーションビーム式サスペンションのさらなるコスト低減を図ることができる。
【００２８】
したがって、本実施形態は、トーションビーム３０の最適な捩じり剛性を確保した上で軽量化を図りつつ、トーションビーム３０の最適な車両前後方向の曲げ剛性を付与することができるトーションビーム式サスペンションを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトーションビーム式サスペンションの一実施形態を示す斜視である。
【図２】一実施形態の車幅方向の端部側の構造を示す斜視図である。
【図３】端部側を車幅方向から示した図である。
【図４】本発明に係るビーム補強部材を示す平面図である。
【図５】一実施形態の車幅方向の端部側を平面視で示した図である。
【図６】従来のトーションビーム式サスペンションの概略を示す図である。
【図７】従来のトーションビーム式サスペンションを車両前後方向から示した図である。
【図８】図７のVIII−VIII線断面図である。
【図９】図７のIX−IX線断面図である。
【符号の説明】
３０  トーションビーム
３４  トレーリングアーム
５２  ビーム部材
５２ａ  前壁
５２ｂ  後壁
５４  リーンフォース部材
６０  ビーム補強部材
【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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【図８】
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【図９】
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