JP2020125032A - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】良好な生産性や高い強度等を確保しながら所要の捩り特性を発揮すると共に、路面への接触時の耐久性をも向上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。【解決手段】トーションビーム式サスペンション１、１’では、トーションビーム１０の互いに対向する一対の壁部１１、１２の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように取り付けられたプロテクタ７０、１７０、２７０が、保護対象壁部に対して、保護対象壁部における幅方向の中央部及び保護対象壁部における左側の端部の間の領域の左側に寄った部分を覆うようにトーションビーム１０に取り付けられた左プロテクタ７０、２７０と、保護対象壁部に対して、中央部及び保護対象壁部における右側の端部の間の領域の右側に寄った部分を覆うように、左プロテクタ７０、２７０から幅方向に離間して、トーションビーム１０に取り付けられた右プロテクタ１７０と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、トーションビーム式サスペンションに関し、特に、四輪自動車等の車両に装着される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。

近年、四輪自動車等の車両用サスペンション装置に対しては、部品点数が少なく、構造が比較的簡素で、スペース効率に優れるトーションビーム式サスペンションが、小排気量車等を中心に多く採用されてきている。

このような小排気量車等の車両は、新興国等で使用されることも多く、その道路環境は整備途中にあり、路面に起伏や凹凸、障害物等が目立つラフな路面状況にあり、複数人の乗車であって荷物を積載して走行する車両がフルバンプするような過酷な使用条件では、トーションビーム等の車両の底部が路面に接触する傾向が出る可能性も考えられる。

そのため、かかるトーションビーム式サスペンションにおいては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させることが求められると共に、ラフな路面状況下での過酷な使用条件にも適合可能な耐久性を有することを求められる状況にあると考えられる。

かかる状況下で、特許文献１は、アクスルビーム構造に関し、車幅方向に延在するアクスルビーム本体のフロント側の側壁に、その下方に向かう傾斜外周面を有して車幅方向に延在するアクスルビーム本体保護部材を備えた構成を開示している。

また、特許文献２は、アクスルビーム構造に関し、車幅方向に延在するアクスルビーム本体のフロント側の側壁に、その下方に向かう傾斜外周面を有して車幅方向に延在するアクスルビーム本体保護部材を備え、アクスルビーム本体保護部材は、その長手方向両端部近傍域で自在継手を介してアクスルビーム本体に取り付けられた構成を開示している。

特開昭６１−８９１０４号公報 実開昭６２−４１２０５号公報

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１が開示する構成においては、アクスルビーム本体に所要の捩り特性を与えた場合には、その車幅方向の中央部における断面を調整して剛性を調整する必要があるが、アクスルビーム本体保護部材が車幅方向の全体にわたって設けられているため、それがアクスルビーム本体の車幅方向の中央部における捩り剛性を上げる方向に作用してしまい、アクスルビーム本体の適切な捩り特性を得難い傾向が現れて、この点で改善の余地がある。

また、本発明者の検討によれば、特許文献２が開示する構成においては、アクスルビーム本体保護部材がその長手方向両端部近傍域で自在継手を介してアクスルビーム本体に取り付けられているため、アクスルビーム本体保護部材を用いた場合であっても、アクスルビーム本体に所要の捩り特性を与えることは容易になるが、その構成自体が煩雑なものとなって、この点で改善の余地がある。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、良好な生産性や高い強度等を確保しながら所要の捩り特性を発揮すると共に、路面への接触時の耐久性をも向上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する。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面におけるトーションビーム式サスペンションは、車体の幅方向における左側で前記車体の長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で車輪を支持する左トレーリングアームと、前記幅方向における右側で前記左トレーリングアームに対向して前記長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で車輪を支持する右トレーリングアームと、前記幅方向に延在して、前記幅方向に直交する平面で切った縦断面において、互いに対向する一対の壁部及び前記一対の壁部間を連絡する連絡壁を有して開断面形状を呈すると共に、前記左トレーリングアーム及び前記右トレーリングアームを連結するトーションビームと、前記一対の壁部の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、前記保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように前記トーションビームに取り付けられたプロテクタと、を備え、前記プロテクタは、前記保護対象壁部に対して、前記保護対象壁部における前記幅方向の中央部及び前記保護対象壁部における前記左側の端部の間の領域の前記左側に寄った部分を覆うように前記トーションビームに取り付けられた左プロテクタと、前記保護対象壁部に対して、前記中央部及び前記保護対象壁部における前記右側の端部の間の領域の前記右側に寄った部分を覆うように、前記左プロテクタから前記幅方向に離間して、前記トーションビームに取り付けられた右プロテクタと、を有する。

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記左側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記一対の壁部及び前記連絡壁で囲われた内部領域で前記トーションビームに取り付けられる内左取り付け部、前記左トレーリングアームに取り付けられる外左取り付け部、並びに前記内左取り付け部及び前記外左取り付け部間を連絡する中間左連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記左トレーリングアームを連結する左スティフナと、前記右側で前記幅方向に延在すると共に、前記内部領域で前記トーションビームに取り付けられる内右取り付け部、前記右トレーリングアームに取り付けられる外右取り付け部、並びに前記内右取り付け部及び前記外右取り付け部間を連絡する中間右連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記右トレーリングアームを連結する右スティフナと、を更に備え、前記左プロテクタは、その少なくとも一部が前記幅方向で前記内左取り付け部及び前記外左取り付け部間の範囲内に配置されると共に、前記左スティフナに対して前記車体の上下方向に偏位して重ならないように配置される左下取り付け部を介して、前記トーションビームに取り付けられ、前記右プロテクタは、その少なくとも一部が前記幅方向で前記内右取り付け部及び前記外右取り付け部間の範囲内に配置されると共に、前記右スティフナに対して前記上下方向に偏位して重ならないように配置される右下取り付け部を介して、前記トーションビームに取り付けられることを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記左下取り付け部は、第１のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第２のボルト・ナット締結部を有し、前記右下取り付け部は、第３のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第４のボルト・ナット締結部を有することを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記左下取り付け部は、第１のプラグ溶接部を有し、前記右下取り付け部は、第２のプラグ溶接部を有することを第４の局面とする。

本発明の第１の局面における構成によれば、トーションビームの互いに対向する一対の壁部の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように取り付けられたプロテクタが、保護対象壁部に対して、保護対象壁部における幅方向の中央部及び保護対象壁部における左側の端部の間の領域の左側に寄った部分を覆うようにトーションビームに取り付けられた左プロテクタと、保護対象壁部に対して、中央部及び保護対象壁部における右側の端部の間の領域の右側に寄った部分を覆うように、左プロテクタから幅方向に離間して、トーションビームに取り付けられた右プロテクタと、を有することにより、良好な生産性や高い強度等を確保しながら所要の捩り特性を発揮すると共に、路面への接触時の耐久性をも向上することができる。特に、幅方向におけるトーションビームの中央部の捩り剛性が上昇することを避けることができるため、プロテクタの追加によるトーションビーム全体の捩り特性への不要な影響を抑制した態様で、路面との距離が最も狭まる適切な位置にプロテクタを設けることができる。

また、本発明の第２の局面における構成によれば、左プロテクタが、その少なくとも一部が幅方向で左スティフナにおける内左取り付け部及び外左取り付け部間の範囲内に配置されると共に、左スティフナに対して車体の上下方向に偏位して重ならないように配置される左下取り付け部を介して、トーションビームに取り付けられ、右プロテクタが、その少なくとも一部が幅方向で左スティフナにおける内右取り付け部及び外右取り付け部間の範囲内に配置されると共に、右スティフナに対して上下方向に偏位して重ならないように配置される右下取り付け部を介して、トーションビームに取り付けられることにより、プロテクタがトーションビームにおいて相対的に捩り剛性を増大した部位に取り付けられるので、プロテクタの付加によるトーションビーム全体の捩り特性への不要な影響をより抑制することができる。

また、本発明の第３の局面における構成によれば、左プロテクタの左下取り付け部が、第１のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第２のボルト・ナット締結部を有し、右プロテクタの右下取り付け部が、第３のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第４のボルト・ナット締結部を有することにより、プロテクタの回り止めをしながら、プロテクタをトーションビームに適切に取り付けることができると共に、回り止め用の補助的な締結部を主たる締結部に近づけて配置することができ、プロテクタの締結によるトーションビーム全体の捩り特性への不要な影響をより抑制することができる。

また、本発明の第４の局面における構成によれば、左プロテクタの左下取り付け部が、第１のプラグ溶接部を有し、右プロテクタの右下取り付け部が、第２のプラグ溶接部を有することにより、一般的なアーク溶接に比べて溶接面積をプラグ溶接で増大しながら、プロテクタをトーションビームに位置決めして適切に取り付けることができると共に、各プロテクタに単一のプラグ溶接部を設定することで、溶接部への応力集中を抑制しながら、トーションビーム全体の捩り特性への不要な影響をより抑制することができる。

本発明の実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分上面図である。 本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分正面図である。 図１の拡大Ａ−Ａ断面図である。 本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションで用いられるプロテクタの拡大正面図である。 本実施形態における変形例のトーションビーム式サスペンションの拡大断面図であり、位置的には図３に相当する。 本実施形態における変形例のトーションビーム式サスペンションで用いられるプロテクタの拡大正面図である。

以下、図１から図６を適宜参照して、本発明の実施形態におけるトーションビーム式サスペンションにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の前方向であり、ｙ軸の正方向が車体の右方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を長手方向又は前後方向、ｙ軸の方向を幅方向又は左右方向、及びｚ軸の方向を上下方向と呼ぶことがある。

図１は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分上面図であり、図２は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分正面図であり、図３は、図１の拡大Ａ−Ａ断面図（ｘ−ｚ平面と平行な平面：幅方向に直交する平面で切った縦断面図）であり、また、図４は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションで用いられるプロテクタの拡大正面図である。更に、図５は、本実施形態における変形例のトーションビーム式サスペンションの拡大断面図であって、位置的には図３に相当し、図６は、本実施形態における変形例のトーションビーム式サスペンションで用いられるプロテクタの拡大正面図である。なお、図１から図６は、いずれもトーションビーム式サスペンションの左側の構成要素について主として示すものであるが、トーションビーム式サスペンションの右側の構成要素は、左側の構成に対して左右対称な構成を有する。また、図中では、説明の便宜上、トーションビーム式サスペンションの右側の構成要素を括弧付きの符号で示している。

まず、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンション１の構成について、図１から図４を参照しながら、詳細に説明する。

トーションビーム式サスペンション１は、図示を省略する自動車等のリヤサイドフレーム等の車体に装着されながら、サスペンションスプリング（以下、スプリングという）、サスペンションダンパ（以下、ダンパという）及び車輪等を支持するものである。

具体的には、トーションビーム式サスペンション１は、トーションビーム１０、左右一対のトレーリングアーム２０、１２０及び左右一対のプロテクタ７０、１７０を主として備える。また、トーションビーム式サスペンション１は、左右一対のスティフナ３０、１３０、左右一対のスプリングシート８０、１８０及び左右一対のダンパブラケット９０、１９０を備えてもよい。

トーションビーム１０は、典型的には、プレス成形等により上方に凸の形状を呈した鋼板等の金属板から成る板部材であって、幅方向に延在しながら、その両端部に左右一対のトレーリングアーム２０、１２０を連結する。

詳しくは、トーションビーム１０は、幅方向に直交する平面で切った縦断面において、前後方向で対向する前縦壁部１１及び後縦壁部１２、並びに前縦壁部１１及び後縦壁部１２の各々の上端部を前後方向で連絡する上壁部１３を備えて、下方に開いた開断面形状を呈する。典型的には、前縦壁部１１は、上壁部１３からやや前方に斜行しながら垂下し、後縦壁部１２は、上壁部１３からやや後方に斜行しながら垂下する。また、典型的には、トーションビーム式サスペンション１が車重による静止荷重を受けている場合には、上壁部１３は、実質的には水平位置にあると考えてよい。なお、必要に応じて、トーションビーム１０は、前斜め下方や後斜め下方に向けて開いた開断面形状を呈していてもよい。また、トーションビーム１０への強度的な要請等から、前縦壁部１１の下端部１１ａは、下方に向かうに従って前方に曲がり、後縦壁部１２の下端部１２ａは、下方に向かうに従って後方に曲がるように設定されていることが好ましい。

前縦壁部１１の下端部１１ａ及び後縦壁部１２の下端部１２ａは、典型的には、各々、トーションビーム１０の所要の捩り特性との関係で、幅方向の中央部から左方に向かうに従って、徐々に下方に下がるものであり、つまり、下端部１１ａの位置及び下端部１２ａの位置は、各々、幅方向の中央部から左方に向かうに従って、徐々に下方に下がって路面に接近していくように設定されている。また、幅方向に直交する平面で切った縦断面において、前縦壁部１１の長さ及び後縦壁部１２の長さは、トーションビーム１０の所要の捩り軸の位置等を考慮して規定されるので、それに応じて、前縦壁部１１の下端部１１ａと後縦壁部１２の下端部１２ａとの上下方向での相対的な位置関係が規定される。

ここで、トーションビーム式サスペンション１は、典型的には、幅方向に直交する平面であって幅方向の中央を通る中央平面に対して、基本的には左右対称な形状を有するものであるから、トーションビーム１０は、かかる中央平面に対して、互いに左右対称な形状を有するものであり、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０、左スティフナ３０及び右スティフナ１３０、左プロテクタ７０及び右プロテクタ１７０、左スプリングシート８０及び右スプリングシート１８０、並びに左ダンパブラケット９０及び右ダンパブラケット１９０は、各々、かかる中央平面に対して、互いに左右対称な形状を有すると共に左右対称な位置に配置される。以下、説明の便宜上、左右一対のトレーリングアーム２０、１２０、左右一対のスティフナ３０、１３０、左右一対のプロテクタ７０、１７０、左右一対のスプリングシート８０、１８０及び左右一対のダンパブラケット９０、１９０に関し、左トレーリングアーム２０、左スティフナ３０、左プロテクタ７０、左スプリングシート８０及び左ダンパブラケット９０を例に挙げて代表的に説明していく。

左トレーリングアーム２０は、典型的には、閉断面形状を呈した鋼板等の金属板から成る管状の板部材であって、長手方向に延在する。

詳しくは、左トレーリングアーム２０においては、その前端部に車体に支持されるための典型的には鋼板等の金属板を丸めたカラー部材１００がアーク溶接等で溶接される一方で、その後端部には車輪を支持するための典型的には鋼製等の金属製の車輪支持部材１１０がその一部が挿入された態様で、アーク溶接等で溶接されている。なお、必要に応じて、左トレーリングアーム２０は、鋼板等の金属板から成る平板部材を縦断面略コ字状に成形した２つの構成部品を用意して、これらを幅方向又は上下方向で互いに対向させた態様でアーク溶接等により溶接されて一体化されていてもよいし、鋼管等の金属製の単一のパイプ部材で構成されてもよい。また、車輪支持部材１１０は、左トレーリングアーム２０の後端部に単に突き当てられた態様でアーク溶接等により溶接されていてもよい。

左スティフナ３０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０の間を幅方向に延在して配設されると共に、その左端部及び右端部が各々トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０にアーク溶接等で溶接されてそれらを連結する。

詳しくは、左スティフナ３０は、トーションビーム１０の左端の外部で左端部である外取り付け部４０を備える。外取り付け部４０は、左トレーリングアーム２０の外周面に当接した態様でそれにアーク溶接等で溶接される。なお、トーションビーム１０の左端縁及び左スティフナ３０の左端部が協働して閉断面形状を呈することが、それらを左トレーリングアーム２０に対して不要な隙間を生じること無く溶接できるため、より好ましい。

左スティフナ３０は、更に、トーションビーム１０の内部で右端部である内取り付け部５０を備える。内取り付け部５０は、トーションビーム１０の内周面に当接した態様でそれにアーク溶接等で溶接される。なお、トーションビーム１０に対する左スティフナ３０の取り付けを、左スティフナ３０を穿孔して設けられたプラグ溶接孔の少なくとも周壁部とトーションビーム１０の上壁部１３の下壁面部とをアーク溶接等で溶接したプラグ溶接により行ってもよいし、トーションビーム１０の上壁部１３を穿孔して設けられたプラグ溶接孔の少なくとも周壁部と左スティフナ３０の上壁面部とをアーク溶接等で溶接したプラグ溶接により行ってもよい。また、このようなプラグ溶接は、プラグ溶接孔全体を埋めるものであってもよい。

また、左スティフナ３０は、更に、外取り付け部４０及び内取り付け部５０を連絡する中間連絡部６０を備える。かかる中間連絡部６０は、外取り付け部４０から内取り付け部５０に向かうにつれて徐々に上昇しながら幅方向に延在する斜行部である。中間連絡部６０がこのような斜行部の態様をとることにより、トーションビーム１０の幅方向における縦断面形状の急激な形状変化が抑制され得て、トーションビーム１０の形状が変化した部分における応力集中を緩和することができる。

左プロテクタ７０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、トーションビーム１０の前縦壁部１１及び後縦壁部１２の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように、トーションビーム１０に取り付けられるものであり、典型的には、保護対象壁部に対して、保護対象壁部における幅方向の中央部及び保護対象壁部における左側の端部の間の領域の左側に寄った部分を覆うように、トーションビーム１０に取り付けられるものである。これにより、幅方向におけるトーションビーム１０の中央部の捩り剛性が上昇することを避けることができるため、左プロテクタ７０の追加によるトーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響を抑制した態様で、路面との距離が最も狭まる適切な位置に左プロテクタ７０を設けることができる。

具体的には、本実施形態において、左プロテクタ７０は、トーションビーム１０の前縦壁部１１において、その幅方向における中央部と左端部との間の領域中の左側に寄った部分を覆うようにトーションビーム１０に取り付けられていることが好ましい。この理由は、トーションビーム式サスペンション１がフルバンプしたときに、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０の揺動に伴ってトーションビーム１０がやや前傾し、その前縦壁部１１の下端部１１ａが最も路面に近くなること、及びかかる下端部１１ａは、その幅方向で左側に寄る程、路面に近くなることを考慮したためである。これにより、左プロテクタ７０がトーションビーム１０において相対的に捩り剛性を増大した部位に取り付けられるので、左プロテクタ７０の付加によるトーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響をより抑制することができる。

但し、トーションビーム１０の捩り中心軸等との兼ね合いで、前縦壁部１１の上下方向の長さよりも後縦壁部１２の上下方向の長さが長く設定され、トーションビーム式サスペンション１がフルバンプしたときに、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０の揺動に伴ってトーションビーム１０が前傾しても、その後縦壁部１２の下端部１２ａが最も路面に近くなる場合には、左プロテクタ７０は、トーションビーム１０の後縦壁部１２において、その幅方向における中央部と左端部との間の領域中の左側に寄った部分を覆うようにトーションビーム１０に取り付けられていればよい。また、前縦壁部１１の下端部１１ａのみならず、前縦壁部１１の前壁面部を保護する場合には、左プロテクタ７０は、前縦壁部１１の前壁面部の側で前縦壁部１１に取り付けられていることが好ましいが、前縦壁部１１の下端部１１ａを専ら保護すれば足りる場合には、左プロテクタ７０は、前縦壁部１１の後壁面部の側で前縦壁部１１に取り付けられていてもかまわない。同様に、後縦壁部１２の下端部１２ａのみならず、後縦壁部１２の後壁面部を保護する場合には、左プロテクタ７０は、後縦壁部１２の後壁面部の側で後縦壁部１２に取り付けられていることが好ましいが、後縦壁部１２の下端部１２ａを専ら保護すれば足りる場合には、左プロテクタ７０は、後縦壁部１２の前壁面部の側で後縦壁部１２に取り付けられていてもかまわない。また、必要に応じて、前縦壁部１１及び後縦壁部１２の双方に左プロテクタ７０が各々取り付けられていてもかまわない。

詳しくは、左プロテクタ７０が前縦壁部１１の前壁面部の側で前縦壁部１１に取り付けられる場合の構成例について説明すると、左プロテクタ７０は、本体部７１、本体部７１から上方に各々張り出した大張り出し部７２及び小張り出し部７３、大張り出し部７２を穿孔してそれに設けられた締結孔７４、小張り出し部７３を穿孔してそれに設けられた回り止め孔７５、並びに本体部７１から前方に突出した折り曲げ部である突出部７６を備える。

大張り出し部７２の締結孔７４には、前縦壁部１１の後壁面部の側から前縦壁部１１に設けられた締結孔Ｈを介して、六角ボルト等の締結ボルトＢ１が挿通されるもので、このように挿通される締結ボルトＢ１は、大張り出し部７２の締結孔７４の周囲の前壁面部に溶接されたナットＮ１に締結される。また、この際に予め、小張り出し部７３の回り止め孔７５には、前縦壁部１１の後壁面部の側から前縦壁部１１に設けられた図示を省略する回り止め孔を介して、六角ボルト等の回り止めボルトＢ２が挿通されて、このように挿通される回り止めボルトＢ２は、小張り出し部７３の回り止め孔７５の周囲の前壁面部に溶接されたナットＮ２に締結されているため、左プロテクタ７０を不要に回動させることなく、締結ボルトＢ１がナットＮ１に締結されて、左プロテクタ７０が前縦壁部１１に取り付けられることになる。これにより、左プロテクタ７０の回り止めをしながら、左プロテクタ７０をトーションビーム１０に適切に取り付けることができると共に、小張り出し部７３の回り止め孔７５を含む回り止め用の補助的な締結部を、大張り出し部７２の締結孔７４を含む主たる締結部に近づけて配置することができ、左プロテクタ７０の締結によるトーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響を抑制することができる。また、主たる締結部における締結孔７４は、トーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響をより抑制するために、トーションビーム１０の捩り剛性の高い部位に配置されるように、回り止め孔７５よりも車幅方向の左側に配置されることが好ましい。

つまり、回り止め機能を発揮すれば足りる回り止めボルトＢ２のネジ径は、締結ボルトＢ１のネジ径よりも小さく設定されるため、回り止めボルトＢ２のネジ径が締結ボルトＢ１のネジ径に等しく設定される場合に比較して、締結ボルトＢ１及び回り止めボルトＢ２間の距離（各々の中心軸間の距離）をより短縮して設定することができる。これにより、締結ボルトＢ１に加え回り止めボルトＢ２を付加することによるトーションビーム１０の捩り特性等への不要な影響が低減されることになる。なお、左プロテクタ７０では、大張り出し部７２及び小張り出し部７３間に軽量化のための切欠き部Ｃが設けられているが、切欠き部Ｃは、必要に応じて縮小又は省略可能である。

左プロテクタ７０は、その少なくとも一部が幅方向で左スティフナ３０の外取り付け部４０及び内取り付け部５０間の範囲内に配置されると共に、締結孔７４及び回り止め孔７５は、左スティフナ３０に対して上下方向に偏位してそれと重ならないように配置される。これにより、左プロテクタ７０を、トーションビーム１０の前縦壁部１１において、その幅方向における中央部と左端部との間の領域中の左側に寄った部分を覆うように、トーションビーム１０に対して、左スティフナ３０と併存して取り付けられることになる。また、このような位置的条件を満足することを前提とすれば、締結孔７４及び回り止め孔７５は、上壁部１３に配置されていてもよく、かかる場合には、左プロテクタ７０は、前縦壁部１１から上壁部１３に変化する部位で折り曲げられて、これらに沿うような形状を与えられることになる。

本体部７１が突出部７６に連なる部分は、間隙部ｇ１で前縦壁部１１の前壁面部から離間すると共に、その離間した部分から前方に突出する突出部７６は、間隙部ｇ２でもって前縦壁部１１の前壁面部及び下端部１１ａから離間しており、前後方向において、間隙部ｇ２の最大突出長は、間隙部ｇ１の最大突出長よりも長く設定されている。また、突出部７６は、間隙部ｇ１で前縦壁部１１の前壁面部から離間した部分から前方に向かって間隙部ｇ２を画成するように立ち上がって頂部７６ａに至ると共に、頂部７６ａで斜め下方かつ後方に向かって曲がって、頂部７６ａから前縦壁部１１の下端部１１ａを囲いながら後方に向かって延在する形状を呈する。これにより、トーションビーム式サスペンション１のフルバンプ時等に、前縦壁部１１の側が路面に当たって前縦壁部１１に対して斜め上方であって後方に向かって印加される衝撃力は、突出部７６の間隙部ｇ２及び本体部７１の間隙部ｇ２を潰して突出部７６及び本体部７１を前縦壁部１１に当接させながら、締結ボルトＢ１及び回り止めボルトＢ２を介して、前縦壁部１１に印加されるものであるため、下端部１１ａを含む前縦壁部１１の過剰な変形を抑制することができることになる。

左スプリングシート８０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０にアーク溶接等で溶接されると共に、スプリングの下端部を支持するものである。

ダンパブラケット９０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、左スプリングシート８０の後壁部に対してアーク溶接等で溶接されると共に、ダンパの下端部を支持するものである。

以上の構成を有するトーションビーム式サスペンション１においては、車体に装着される部位として車体取り付け部Ｂ１が設定されると共に、各種の外力印加部品の装着用の取付け部として、車輪側部材を取り付ける車輪側取り付け部Ｗ１、スプリングを取付けるスプリング取り付け部Ｓ１及びダンパを取り付けるダンパ取り付け部Ｄ１が設定されている。

詳しくは、車体取り付け部Ｂ１は、左トレーリングアーム２０の前端部に設けられたカラー部材１００に対応して配置されている。かかる車体取付け部Ｂ１においては、左トレーリングアーム２０の前端部が、カラー部材１００に圧入された図示を省略するブッシュ部材を介して、図示を省略する典型的にはボルト等の締結部材で締結されることにより、車体に装着される。

車輪側取り付け部Ｗ１は、左トレーリングアーム２０の後端部に設けられた車輪支持部材１１０に対応して配置されている。かかる車輪側取り付け部Ｗ１においては、いずれも図示を省略する典型的にはベアリング部材が、図示を省略するボルト等の締結部材で車輪支持部材１１０に締結されることにより装着される。

スプリング取り付け部Ｓ１は、左スプリングシート８０の底壁部に対応して配置されている。かかるスプリング取り付け部Ｓ１においては、図示を省略するスプリングが、左スプリングシート８０の底壁部の上面部に載置されることにより装着される。なお、スプリングの擦れ音等の低減のために、底壁部に円盤状の弾性部材を載置して、その上にスプリングを載置してもよい。

ダンパ取り付け部Ｄ１は、ダンパブラケット９０の左側壁部及び右側壁部に対応して配置されている。かかるダンパ取り付け部Ｄ１においては、図示を省略するダンパの下端部が、左側壁部及び右側壁部の各々に設けられた貫通孔を介して、図示を省略する典型的にはボルト等の締結部材で締結されることにより装着される。

なお、以上の各種の車輪支持部材、ナット部材は、典型的には鋼材等の金属製である。

次に、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンション１の変形例につき、更に図５及び図６をも参照して、詳細に説明する。

図５及び図６に示すように、本変形例におけるトーションビーム式サスペンション１’においては、前述したトーションビーム式サスペンション１に対して、プロテクタ７０、１７０の構成が変更されていることが主たる相違点であり、残余の構成は原理的に同様である。以下、かかる相違点に着目して、左プロテクタ２７０を例に挙げて説明をする。

具体的には、本変形例の左プロテクタ２７０は、溶接によってトーションビーム１０の前縦壁部１１に取り付けられるものであって、プロテクタ７０に設けられていた大張り出し部７２、小張り出し部７３、締結孔７４及び回り止め孔７５の代わりに、本体部２７１から上方に張り出した張り出し部２７２、張り出し部２７２を各々穿孔してそれに設けられたプラグ溶接孔２７４及び位置決め孔２７５を備える。

詳しくは、張り出し部２７２を穿孔して単一のプラグ溶接孔２７４が設けられ、そのプラグ溶接孔２７４の周囲には、それを挟んで対向する一対の位置決め孔２７４が、張り出し部２７２を穿孔して設けられている。プラグ溶接孔２７４の少なくとも周壁とトーションビーム１０の前縦壁部１１との間を埋めるプラグ溶接による溶接部により、左プロテクタ２７０は、前縦壁部１１に溶接されてトーションビーム１０の前縦壁部１１に取り付けられる。また、この際に予め、一対の位置決め孔２７５及びそれらに対応して前縦壁部１１に設けられた図示を省略する位置決め孔に位置決め部材を挿通して、左プロテクタ２７０がトーションビーム１０に位置決めされており、左プロテクタ２７０が前縦壁部１１の適正位置に取り付けられることになる。

ここで、単一のプラグ溶接孔２７４にのみ溶接部が設定され、一対の位置決め孔２７４には溶接部が設定されていないため、トーションビーム１０の捩り特性等への不要な影響が低減されることになる。つまり、一般的なアーク溶接に比べて溶接面積をプラグ溶接で増大しながら、左プロテクタ２７０をトーションビーム１０に適切に位置決めして取り付けることができると共に、左プロテクタ２７０に単一のプラグ溶接部を設定することで、溶接部への応力集中を抑制しながら、トーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響をより抑制することができる。

左プロテクタ２７０は、その少なくとも一部が幅方向で左スティフナ３０の外取り付け部４０及び内取り付け部５０間の範囲内に配置されると共に、プラグ溶接孔２７４及び一対の位置決め孔２７５は、左スティフナ３０に対して上下方向に偏位してそれと重ならないように配置される。これにより、左プロテクタ２７０を、トーションビーム１０の前縦壁部１１において、その幅方向における中央部と左端部との間の領域中の左側に寄った部分を覆うように、トーションビーム１０に対して、左スティフナ３０と併存して取り付けられることになる。

なお、本変形例では、トーションビーム１０に対する左スティフナ３０の取り付けを、左スティフナ３０を穿孔して設けられたプラグ溶接孔ＷＨを介したプラグ溶接を用いて行った例で示している。

以上の変形例を含む本実施形態のトーションビーム式サスペンション１、１’によれば、トーションビーム１０の互いに対向する一対の壁部１１、１２の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように取り付けられたプロテクタ７０、１７０、２７０が、保護対象壁部に対して、保護対象壁部における幅方向の中央部及び保護対象壁部における左側の端部の間の領域の左側に寄った部分を覆うようにトーションビーム１０に取り付けられた左プロテクタ７０、２７０と、保護対象壁部に対して、中央部及び保護対象壁部における右側の端部の間の領域の右側に寄った部分を覆うように、左プロテクタ７０、２７０から幅方向に離間して、トーションビーム１０に取り付けられた右プロテクタ１７０と、を有するものであるため、良好な生産性や高い強度等を確保しながら所要の捩り特性を発揮すると共に、路面への接触時の耐久性をも向上することができる。特に、幅方向におけるトーションビーム１０の中央部の捩り剛性が上昇することを避けることができるため、プロテクタ７０、１７０、２７０の追加によるトーションビーム１０全体の捩り特性への不要な影響を抑制した態様で、路面との距離が最も狭まる適切な位置にプロテクタ７０、１７０、２７０を設けることができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、良好な生産性や高い強度等を確保しながら所要の捩り特性を発揮すると共に、路面への接触時の耐久性をも向上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ものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のトーションビーム式サスペンションの分野に適用され得るものと期待される。

１、１’…トーションビーム式サスペンション
１０…トーションビーム
１１…前縦壁部
１２…後縦壁部
１３…上壁部
２０、１２０…トレーリングアーム
３０、１３０…スティフナ
４０…外取り付け部
５０…内取り付け部
６０…中間連絡部
７０、１７０、２７０…プロテクタ
７１…本体部
７２…大張り出し部
７３…小張り出し部
７４…締結孔
７５…回り止め孔
７６、１７６…折り曲げ部
２７１…本体部
２７２…張り出し部
２７４…プラグ溶接孔
２７５…位置決め孔
８０、１８０…スプリングシート
９０、１９０…ダンパブラケット
１００…カラー部材
１１０…車輪支持部材
Ｂ１…車体取り付け部
Ｄ１…ダンパ取り付け部
Ｗ１…車輪側取り付け部

Claims (4)

1. 車体の幅方向における左側で前記車体の長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で車輪を支持する左トレーリングアームと、
   前記幅方向における右側で前記左トレーリングアームに対向して前記長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で車輪を支持する右トレーリングアームと、
   前記幅方向に延在して、前記幅方向に直交する平面で切った縦断面において、互いに対向する一対の壁部及び前記一対の壁部間を連絡する連絡壁を有して開断面形状を呈すると共に、前記左トレーリングアーム及び前記右トレーリングアームを連結するトーションビームと、
   前記一対の壁部の少なくとも一方である保護対象壁部に対して、前記保護対象壁部の少なくとも一部を覆うように前記トーションビームに取り付けられたプロテクタと、
   を備え、
   前記プロテクタは、
   前記保護対象壁部に対して、前記保護対象壁部における前記幅方向の中央部及び前記保護対象壁部における前記左側の端部の間の領域の前記左側に寄った部分を覆うように前記トーションビームに取り付けられた左プロテクタと、
   前記保護対象壁部に対して、前記中央部及び前記保護対象壁部における前記右側の端部の間の領域の前記右側に寄った部分を覆うように、前記左プロテクタから前記幅方向に離間して、前記トーションビームに取り付けられた右プロテクタと、
   を有するトーションビーム式サスペンション。
2. 前記左側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記一対の壁部及び前記連絡壁で囲われた内部領域で前記トーションビームに取り付けられる内左取り付け部、前記左トレーリングアームに取り付けられる外左取り付け部、並びに前記内左取り付け部及び前記外左取り付け部間を連絡する中間左連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記左トレーリングアームを連結する左スティフナと、
   前記右側で前記幅方向に延在すると共に、前記内部領域で前記トーションビームに取り付けられる内右取り付け部、前記右トレーリングアームに取り付けられる外右取り付け部、並びに前記内右取り付け部及び前記外右取り付け部間を連絡する中間右連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記右トレーリングアームを連結する右スティフナと、
   を更に備え、
   前記左プロテクタは、その少なくとも一部が前記幅方向で前記内左取り付け部及び前記外左取り付け部間の範囲内に配置されると共に、前記左スティフナに対して前記車体の上下方向に偏位して重ならないように配置される左下取り付け部を介して、前記トーションビームに取り付けられ、
   前記右プロテクタは、その少なくとも一部が前記幅方向で前記内右取り付け部及び前記外右取り付け部間の範囲内に配置されると共に、前記右スティフナに対して前記上下方向に偏位して重ならないように配置される右下取り付け部を介して、前記トーションビームに取り付けられる請求項１に記載のトーションビーム式サスペンション。
3. 前記左下取り付け部は、第１のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第２のボルト・ナット締結部を有し、
   前記右下取り付け部は、第３のボルト・ナット締結部及びそのねじ径よりも小さなねじ径を有する第４のボルト・ナット締結部を有する請求項１又は２に記載のトーションビーム式サスペンション。
4. 前記左下取り付け部は、第１のプラグ溶接部を有し、
   前記右下取り付け部は、第２のプラグ溶接部を有する請求項１又は２に記載のトーションビーム式サスペンション。

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