(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向に延びるトーションビームの両端部にて車両前後方向に延びるアーム部を有し、このアーム部の前側に車体への取付用ブッシュが設けられている一方、上記アーム部の後側に車輪取付用の構造が設けられているトレーリングアーム式サスペンションであって、
上記トーションビームは、その両端部から中間部にわたって断面中空状とした管材により構成され、上記中間部に内屈変形された部分を有するとともに、上記両端部が車両後方に折り曲げられて上記アーム部の後側部分を成し、
上記トーションビームとは別体に形成され、かつ上記アーム部の前側部分を構成するアーム部材を備えており、
上記アーム部材は、車幅方向内方側部分および後部が開口した断面Ｕ字状であり、
上記アーム部材の後部の開口部分には、上記トーションビームの折り曲げられた部分が嵌め合わされて、このアーム部材の後面視Ｕ字状の最後端部が上記トーションビームに溶接されており、
上記アーム部材は、上記溶接が施された最後端部が最前端部よりも大きい平面視末広がり状とされていることを特徴とする、トレーリングア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】
本願発明は、トーションビームを備えたトレーリングアーム式サスペンションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来既知のトレーリングアーム式サスペンションの一例としては、車幅方向に延びるトーションビームの両端部にアーム部材を固定したものがある。この形式のサスペンションでは、基本的にトーションビームとアーム部材とが別々に構成されており、トーションビームは車幅方向に沿って位置されるとともに、アーム部材は車の前後方向に沿うように位置されている。このようなアーム部材の前側には、車体への取付用ブッシュが設けられるとともに、アーム部材の後側には、車輪取付用のスピンドルなどが設けられている。こうしたアーム部材は、取付用ブッシュを支点に全体が上下方向に揺動可能とされている。
【０００３】
一方、トーションビームは、左右一対のアーム部材の相互間に上下方向の段差を生じさせる入力があると、捩じり変形などを起こしてその入力を吸収緩和するものである。そのため、トーションビームは、捩じり変形を起こしやすいようにたとえば断面コ字状とした圧延鋼材などを用いて構成されている。このようなトーションビームとアーム部材とは、互いに直交する恰好で突き合わせ溶接により接合固定されており、その固定箇所が溶接継手とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のトレーリングアーム式サスペンションでは、トーションビームが全長にわたって断面コ字状とされ、捩じり変形するトーションビームの両端部がアーム部材に対して単に突き合わせ溶接されている。それゆえ、そのような突き合わせ溶接によっては、トーションビームの捩じり変形による影響を溶接継手が受け易く、しかもトーションビームが断面コ字状とされていることから連続溶接が困難とされ、トーションビームとアーム部材との溶接継手における強度信頼性を向上できないという難点があった。
【０００５】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、トーションビームとアーム部材との所定の固定箇所にて連続した溶接などを可能とし、そうした固定箇所での強度信頼性が向上されたトレーリングアーム式サスペンションを提供することをその課題とする。
【０００６】
【発明の開示】
上記課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００７】
すなわち、本願発明により提供されるトレーリングアーム式サスペンションは、車幅方向に延びるトーションビームの両端部にて車両前後方向に延びるアーム部を有し、このアーム部の前側に車体への取付用ブッシュが設けられている一方、上記アーム部の後側に車輪取付用の構造が設けられているトレーリングアーム式サスペンションであって、上記トーションビームは、その両端部から中間部にわたって断面中空状とした管材により構成され、上記中間部に内屈変形された部分を有するとともに、上記両端部が車両後方に折り曲げられて上記アーム部の後側部分を成し、上記トーションビームとは別体に形成され、かつ上記アーム部の前側部分を構成するアーム部材を備えており、上記アーム部材は、車幅方向内方側部分および後部が開口した断面Ｕ字状であり、上記アーム部材の後部の開口部分には、上記トーションビームの折り曲げられた部分が嵌め合わされて、このアーム部材の後面視Ｕ字状の最後端部が上記トーションビームに溶接されており、上記アーム部材は、上記溶接が施された最後端部が最前端部よりも大きい平面視末広がり状とされていることを特徴としている。
【０００８】
上記技術的手段が講じられた本願発明により提供されるトレーリングアーム式サスペンションでは、まず第１に、トーションビームは、その全体にわたって断面中空状で中間部に内屈変形された部分を有することから、車幅方向に沿う中間部が捩じり変形を起こしやすくされている。また、トーションビームの両端部は、折り曲げられることによっても断面中空状とされていることから、内屈変形された上記中間部とは逆に捩じり変形力に抗して剛性に優れた部分といえる。しかも、折り曲げられたトーションビームの両端部は、アーム部の一部分として上下方向に揺動可能とされている。第２に、アーム部材は、上記アーム部の他部分としてトーションビームの両端部付近外側に固定されている。つまり、アーム部材は、上記トーションビームの両端部と一体となって上下方向に揺動可能とされ、たとえば溶接などによる溶接継手を介して接合固定されたものである。
【０００９】
こうした溶接などによるアーム部材の固定箇所は、トーションビームの両端部付近の外側に位置されるが、トーションビームの両端部付近は、上記中間部とは異なり剛性を有することから、そうした固定箇所にはトーションビームの捩じり変形による作用が及び難いとされる。また、溶接などでアーム部材を固定するためには、トーションビームの折れ曲がった外側表面に合致するようなアーム部材が用いられるが、そうしたアーム部材では、固定箇所となる所定部分がトーションビームの外側表面に沿う形状とされることから、その固定箇所にて連続溶接することも容易とされ、十分な溶接長を確保することができる。
【００１０】
したがって、本願発明にかかるトレーリングアーム式サスペンションによれば、トーションビームの捩じり変形による影響が及び難い両端部付近外側にアーム部材を溶接などして固定することができ、しかも連続溶接することも可能であるので、そうした固定箇所を溶接継手としてトーションビームとアーム部材との強度信頼性を向上することができる。
【００１１】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本願発明にかかるトレーリングアーム式サスペンションの一実施形態を部分的に示した斜視図、図２は、図１に示すＸ−Ｘ線断面を示した断面図、図３は、図１に示すＹ−Ｙ線断面を示した断面図、図４は、図１に示すトレーリングアーム式サスペンションの外形全体を示した平面図である。なお、図１および図４において、矢印Ｎ１方向が車両前方であり、矢印Ｎ２方向が車幅方向である。
【００１４】
これらの図に示すように、本願発明にかかるトレーリングアーム式サスペンションＡは、車幅方向Ｎ２に延びるトーションビーム１０の両端部１０ａ付近に対し、車の前後方向に沿うようにアーム部材１１を溶接により固定した構成を有している。この形式のサスペンションでは、左右一対のアーム部全体がアーム部材により構成されるのが一般的であるが、本願発明の一例として示すサスペンションＡの特徴は、そうしたアーム部の後側部分をトーションビーム１０の両端部１０ａにより構成するとともに、アーム部の前側部分をアーム部材１１により構成した点にある。
【００１５】
トーションビーム１０は、図１および図４に示すように、たとえば所定肉厚を有して断面中空状とした円あるいは楕円状の鋼管により構成されている。このトーションビーム１０の中間部１０ｂは、車幅方向Ｗに沿うように配置される一方、両端部１０ａが車両後側に向けて折り曲げ形成されてアーム部の後側部分を成している。さらに両端部１０ａの最先端部１０ａａは、車幅方向Ｎ２外側に向けて折り曲げられており、その部分に車輪取付用の一例としてスピンドル軸１２などが設けられている。このトーションビーム１０の中間部１０ｂには、図１にその断面が良く現されるように、内部側に向けて内屈変形された部分１０ｂａが形成されている。この内屈部分１０ｂａは、トーションビーム１０の両端部１０ａに対して上下方向の段差を生じさせる入力があると、捩じり変形などを起こしてその入力を吸収緩和するために形成されている。こうした内屈部分１０ｂａは、高水圧プレス加工などにより所定の断面形状に鋼管を変形させることで形成される。また、内屈部分１０ｂａは、トーションビーム１０の両端部１０ａに達することなく中間部１０ｂのみに所定長さにわたって形成されている。なお、本実施形態においては、内屈部分１０ｂａが車両前方Ｎ１に向けて配置されているが、捩じり変形の具合に応じて車両後方、あるいは上方、下方に向けて配置された状態でも良い。
【００１６】
一方、トーションビーム１０の両端部１０ａは、所定長さにわたって車の前後方向に沿う外形を有しており、その断面から見た状態では図２に示すように、円あるいは楕円状の断面中空状とされている。また、上記中間部１０ｂから両端部１０ａにかけて折り曲げられた部分１０ａｂの外側表面は、車両前方Ｎ１側に向けて湾曲凸状とした曲面とされており、その部分に後述するアーム部材１１が溶接などにより固定される。このように折り曲げられた両端部１０ａは、断面中空状として強度的に優れた形態であることから、上記中間部１０ｂの内屈部分１０ｂａが捩じり変形することによってもそれに抗して一定の剛性が保たれる。なお、トーションビーム１０の両端部１０ａは、後述するアーム部材１１と一体となって上下方向に揺動可能とされている。
【００１７】
アーム部材１１は、図１および図４に示すように、たとえば所定肉厚の断面Ｕ字状とした開口部１１ａａおよび湾曲凹部１１ａｂを有する鋼材により構成されている。このアーム部材１１は、車両の前後方向に沿って上記トーションビーム１０よりも前側に配置されており、さらに前側の最前端部１１ｂには、車体（図示省略）への取付用ブッシュ１３が溶接などで強固に固定されている。一方、アーム部材１１の最後端部１１ｃは、トーションビーム１０の所定箇所と溶接などの溶接継手を介して接合固定されるために、その固定箇所表面に合致して当接するような所定のエッジ形状に加工されている。つまり、アーム部材１１は、その最後端部１１ｃが上記トーションビーム１０の両端部１０ａ付近外側となる折り曲げられた部分１０ａｂの外側表面上に溶接などで接合固定され、取付用ブッシュ１３を支点にその両端部１０ａと一体となって上下方向に揺動可能とされている。こうしたアーム部材１１では、トーションビーム１０との固定箇所にて所要の溶接結合力を得るために、その最後端部１１ｃが最前端部１１ｂよりも大きくなる末広がり状の形状とされている。このようなアーム部材１１の最後端部１１ｃにおいては、その縁端に連続して溶接加工が施され、アーム部材１１は、下側から外側に回り込んで上側へと途切れなく続く溶接継手を介して強固にトーションビーム１０に対して固定されている。
【００１８】
本願発明の要点は、上下方向に揺動するアーム部全体がトーションビーム１０の両端部１０ａとアーム部材１１との別部品により構成され、これら双方の構成部品を一体化した点にある。そうすることにより、トーションビーム１０とアーム部材１１とは、従来のような突き合わせ溶接により固定されるのではなく、図２に良く表すように、トーションビーム１０の外側表面にアーム部材１１を嵌め合わした形態としつつも、互いに当接する箇所（図１および図４において符号１１ｃで示す部分）を溶接継手として固定されるのである。こうした溶接による固定箇所は、トーションビーム１０の折り曲げられた部分１０ａｂの外側表面に設けられているため、トーションビーム１０に捩じり変形が生じてもその影響を受け難く、その固定箇所で溶接継手を介して互いに接合されたトーションビーム１０とアーム部材１１とは、強固に結合された状態にあるといえる。
【００１９】
次に、上記構成を有するトレーリングアーム式サスペンションＡの作用について説明する。
【００２０】
まず、上記構成のサスペンションＡを製造する場合には、先述したように中間部１０ｂに内屈部分１０ｂａを有して両端部１０ａに折り曲げられた部分１０ａｂを有するトーションビーム１０を製作する。そして、そのトーションビーム１０の所定部分１０ａｂ外側表面に対してアーム部材１１の最後端部１１ｃを溶接することによりサスペンションＡが完成される。
【００２１】
この際、アーム部材１１の最後端部１１ｃには、湾曲凹部１１ａｂの形状に沿って下側から上側にあるいはその逆に連続して溶接が施されることとなる。こうした連続溶接は、溶接する所定長さの部分に角部があると困難とされるが、本実施形態では、アーム部材１１の最後端部１１ｃが上側から下側にかけて緩やかな断面Ｕ字状を呈した連続形状とされているので、連続溶接が比較的容易とされるとともに、十分な溶接長を確保することができる。
【００２２】
こうして得られたサスペンションＡが車両に取り付けられて動作する際には、図示しない車輪を介した上下方向のストローク運動に応じてトーションビーム１０およびアーム部材１１が一体となって取付用ブッシュ１３を支点に揺動する。こうした揺動動作において、車幅方向Ｎ２の左右相互間に上下方向の段差を生じさせる入力があると、トーションビーム１０の中間部１０ｂに捩じり変形などが生じて内屈部分１０ｂａによりその入力が吸収緩和される。
【００２３】
こうしたトーションビーム１０の捩じり変形は、その両端部１０ａに対しても内部応力として伝わることとなる。しかしながらトーションビーム１０の両端部１０ａにおいては、そのような捩じり変形力に抗して相当の剛性を有するように断面中空状とされているので、そのほとんどの捩じり変形はトーションビーム１０の中間部１０ｂで生じるのみであり、折り曲げられた部分１０ａｂを有する両端部１０ａは、相当の捩じり変形に耐えて一定の形態が保たれる。
【００２４】
つまり、トーションビーム１０の両端部１０ａにおける折り曲げられた部分１０ａｂには、アーム部材１１が溶接により接合固定された状態とされているが、そうして固定された部分１０ａｂには、捩じり変形による作用が及び難いとされていることから、捩じり変形を受ける際にもアーム部材１１がトーションビーム１０に対して強固に固定された状態が維持される。
【００２５】
したがって、上記構成、作用を有する本願発明にかかるトレーリングアーム式サスペンションＡによれば、トーションビーム１０の捩じり変形による影響が及び難い両端部１０ａ付近の所定部分１０ａｂ外側に対してアーム部材１１を溶接により固定することができ、しかもトーションビーム１０の外形形状に応じてアーム部材１１を連続溶接により固定することができるので、そうした固定箇所を溶接継手としてトーションビーム１０とアーム部材１１との強度信頼性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明にかかるトレーリングアーム式サスペンションの一実施形態を部分的に示した斜視図である。
【図２】図１に示すＸ−Ｘ線断面を示した断面図である。
【図３】図１に示すＹ−Ｙ線断面を示した断面図である。
【図４】図１に示すトレーリングアーム式サスペンションの外形全体を示した平面図である。
【符号の説明】
Ａ        トレーリングアーム式サスペンション
１０      トーションビーム
１０ａ    トーションビームの両端部
１０ｂ    トーションビームの中間部
１０ｂａ  内屈部分
１１      アーム部材
１１ｃ    アーム部材の最後端部（固定箇所）
１２      スピンドル軸
１３      取付用ブッシュ
【図１】
0003604951.tif 000002
【図２】
0003604951.tif 000003
【図３】
0003604951.tif 000004
【図４】
0003604951.tif 000005