(57)【要約】【課題】本発明は、簡単な構造で、良好な接合状態、さらには高い製品精度の確保が可能で、溶接部を応力集中部から離したトーションビーム式リヤサスペンション構造を提供する。【解決手段】本発明は、トーションビーム１０端とトレーリングアーム２との連結として、トーションビーム１０の両端に軸心方向に沿って平行に延びる接合面１２を形成し、トレーリングアーム２に、車幅方向に平行な接合面１６を形成する。そして、これら接合面１２と接合面１６とを重ね合わせ接合させる構造を用いた。【選択図】      図２
2006281885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車幅方向両側に配置され、車両前部側は車体に揺動自在に支持され車両後部側は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、
車幅方向に延び前記トレーリングアーム間を連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式リヤサスペンション構造であって、
前記トーションビーム端と前記トレーリングアームとは、
前記トーションビームの両端に軸心方向に沿って平行に延びる第１接合面を有し、
前記トレーリングアームに車幅方向に平行な第２接合面を有し、
前記第１接合面と前記第２接合面とを重ね合わせ接合することによって、連結させてある
ことを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンション構造。
【請求項２】
請求項１に記載のトーションビーム式リヤサスペンション構造であって、
前記トレーリングアームは、車幅方向内側の第１部材と車幅方向外側の第２部材とを接合してなる分割構造で構成され、
前記第２接合面は、前記第１部材に絞り加工によって成形される
ことを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンション構造。
【請求項３】
請求項２に記載のトーションビームリヤ式サスペンション構造であって、
前記トーションビームの端縁部は、前記第２部材には接合されていない
ことを特徴とするトーションビーム式リヤサスペンション構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対のトレーリングアーム間をトーションビームで連結して構成されるトーションビーム式リヤサスペンション構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
乗用車（車両）のリヤサスペンションには、トーションビームを組み合わせたトレーリング式のサスペンションがある。同サスペンションの多くは、車体の車幅方向両側に配置される一対のトレーリングアームの前部を車体に揺動可能に支持し、後部に後輪（車輪）を支持し、これらアーム間に、車幅方向に延びるトーションビームを連結した構造が用いられ、トーションビームのねじれ剛性を利用して、アンチロール効果が得られるようにしてある。
【０００３】
こうしたリヤサスペンションは、トレーリングアームとトーションビーム端との接合には、一般に、特許文献１にも開示されているようにトーションビーム端をトレーリングアームの側部分に突き当てて、突き当てた部分同士を溶接（突合せ溶接）することが行なわれている。
【特許文献１】特開２００５−    ８１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、こうした接合構造のリヤサスペンションは、問題を抱えている。
【０００５】
一つは、接合不良が生じやすいこと。一つは、車幅方向の精度が確保しにくいこと、もう一つは、応力集中が接合部に生じることが挙げられる。
【０００６】
接合不良の点について述べると、トレーリングアームは主に筒形が用いられるが、同アームの各部形状や断面形状は、仕様に応じて剛性を確保したり、スプリングやショックアブソーバなどの緩衝用機器を設置したり、車体構造に合わせてアーム支持位置や車輪支持位置を変えたりするために、かなり複雑な形状となっている。
【０００７】
トーションビームの突合せ接合は、この複雑なトレーリングアーム部分の形状に合うよう、ビーム端を突き合わせる。
【０００８】
ところで、突き合せのためにはトーションビーム端の形状は、トレーリングアームの断面形状にならう形状に成形しなければならない。ところが、この形状は、かなり複雑である。このため、成形したビーム端の形状は多くのばらつきを含みやすい。このばらつきのため、良好にトーションビーム端をトレーリングアーム部分に対して隙間なく合わせるのは難しく、接合不良（溶接不良）の発生の要因となっている。もしくは追加工が必要となる。
【０００９】
また突合せ接合は、突き当てて位置決めるという特有の構造のため、各部品の車幅方向（左右方向）のばらつきの吸収や車幅方向（左右方向）における位置調整のための余裕はきわめて少なく、トレーリングアーム間の精度（車幅方向の精度）を確保するのは難しく、トーションビームの接合が困難となる。さらには、サスペンションの各部の値、例えばトーやスラスト角などの精度が確保しにくい。
【００１０】
応力集中については、車体のねじれ等をトーションビームで規制する際の応力は、車体前後方向と、車体幅方向の変曲部に集中する為、突合せ接合では、接合部に応力が集中してしまうこととなり、耐久性の確保が困難となる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、簡単な構造で、良好な接合状態、さらには高い製品精度の確保が可能であり、かつ応力集中を接合部から離間させるトーションビーム式リヤサスペンション構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、トーションビーム端とトレーリングアームとの連結には、トーションビームの両端に軸心方向に沿って平行に延びる第１接合面を有し、トレーリングアームに車幅方向に平行な第２接合面を有し、これら第１接合面と第２接合面とを重ね合わせ接合する構成を採用した。
【００１３】
これにより、トーションビームの連結は、どのような形状のトレーリングアームでも、接合面同士の合わせが確実な重ね合わせ接合ですむ。しかも、接合の際、重なり合う各トーションビーム端とトレーリングアームとは、直線状に延びる接合面をガイドとして車幅方向に対して調整可能である。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、さらに簡単に第２接合面の成形が行なえるようよう、トレーリングアームは、車幅方向内側の第１部材と車幅方向外側の第２部材とを接合してなる分割構造とし、このうちの第１部材に第２接合面を絞り加工により成形する構成を採用した。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、さらにトーションビームの接合部がトレーリングアームの耐久性または耐久強度に影響を与えることがないよう、トーションビームの端縁部は第２部材には接合されない構成を採用して、トーションビームの接合部が、トレーリングアームの接合部と重ならないようにした。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、簡単な接合面の重ね合わせ作業だけで、トレーリングアームの形状に関わらず、トレーリングアームとトーションビーム端間の形状合わせが良好にできる。
【００１７】
それ故、どのような形状のトレーリングアームでも、平易な重ね合わせ接合で、トーションビームと連結させることができる。このため、溶接不良の発生を低減させることができ、常に良好な接合状態が約束できる。しかも、重なり合う各トーションビーム端とトレーリングアームは、接合の際、直線状に延びる接合面をガイドとして車幅方向に対して調整（ずらし）が行なえる。そのため、トーションビームおよびトレーリングアームの接合時における車幅方向（左右方向）のばらつき吸収やトレーリングアーム間の精度（車幅方向の精度）が確保でき、トーやスラスト角など各部の値が高精度に定められるといった、高い製品精度をもつリヤサスペンションが確保できる。
【００１８】
そのうえ、トーションビーム端の接合部は、常にトレーリングアームの応力集中部（車体前後方向と車体幅方向の変曲部であって、曲げ応力が集中する部位）から離れた地点に位置決められる為、接合部に応力が集中するのを避けることができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、第２接合面は、第１部材と共に成形されるので、合理的な成形できる。しかも、絞り成形なので、簡単ですむ。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、トーションビームの接合部は、トレーリングアームの第１部材と第２部材との接合部と重ならないので、トレーリングアームの耐久性または耐久強度に影響を与えずにすむ。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
［第１の実施形態］
以下、本発明を図１および図７に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００２２】
図１は、乗用車（車両）のトーションビーム式リヤサスペンション構造、例えばトレーリング式リヤサスペンションのフレーム１の全体を示し、図２および図３はそのフレーム１の各部の分解図をそれぞれ示している。
【００２３】
これら図中２は、一対のトレーリングアームを示す。トレーリングアーム２は、車体下面の車幅方向両側に配置される左右対の部品である。これらトレーリングアーム２は、いずれも車体前後方向に延びるアーム部３を有している。これらアーム部３は、剛性の確保や緩衝用機器の設置や支持位置の設定などから、複雑な形状、例えば車体前方側のスパンが、車体後方側のスパンより狭く、中間が車幅方向内側へ大きな円弧で曲成した形状の筒形部材から構成されている。これらアーム部３には、いずれも断面形状が異形な分割式の部品が用いられている。同部品には、車幅方向内側と車幅方向外側に分かれた部材を接合した構造が用いられている。具体的には、図３に示されるように車幅方向内側の部材は、外側（車幅方向）を開放させた板金製（薄板）のチャンネル形（溝形）の内側部材４（本願の第１部材に相当）が用いられ、車幅方向外側の部材は、内側（車幅方向）を開放させた異形な板金製（薄板）のチャンネル形（溝形）の内側部材５（本願の第２部材に相当）が用いられる。アーム部３は、これら内側部材４の開口端と外側部材５の開口端同士を重ね合わせて、同部分を接合、例えば溶接させてある。このアーム部３の車体前部側の端部には、車体（図示しない）に揺動自在に支持される例えば筒形の支持部６が取着され、アーム部３の車体後部側には、スプリングやショックアブソーバ（いずれも図示しない）を設置するためのブラケット７や後輪８（車輪）を回転自在に支持させるためのブラケット９が取着され、トレーリングアーム２全体を形成している。
【００２４】
一方、図１中、１０はトーションビームを示す。トーションビーム１０は、例えば車幅方向に延びる部材、例えば下部が開放され、両端部が中間部よりも太い板金製のチャンネル形（溝形）の部品が用いてある。このトーションビーム１０は、アーム部３間に設けられる。具体的には、トーションビーム１０は、例えばアーム部３の中間部分３ａ（支持部６とブラケット７間の部分）間に配置される。このトーションビーム１０は、車幅方向に沿って延在される。そして、トーションビーム１０の各端部（両端）が中間部分３ａ間（トレーリングアーム２間）に接合（連結）してある。
【００２５】
同接合構造の詳細が図２および図４〜図７に示されている。同図を参照して接合構造を説明すると、トーションビーム１０の各端部には、図６および図７に示されるようにトーションビーム１０の端壁全体（三方の壁）を軸心方向（長手方向）に沿って平行に成形してなる直線域Ｌ１が形成されている。この直線域Ｌ１は、所定長さを有している。そして、この端壁の内部に、嵌挿用の空間、すなわち嵌挿部１０ａを形成している（片側しか図示せず）。この嵌挿部１０ａの内壁面から、トーションビーム１０の軸心方向（長手方向）に平行に延在する接合面１２（本願の第１接合面に相当）を形成している。
【００２６】
また各アーム部３のうち、トーションビーム１０と連結する地点、具体的には中間部分３ａをなす各内側部材４の側壁部分には、図２、図３、図６および図７に示されるようにそれぞれ内方（車幅方向）へ突き出る突出部１５が形成されている（片側しか図示せず）。突出部１５は、いずれも側壁部分の一部を内方（車幅方向）へ押し出す絞り成形によって形成される。これら突出部１５の外形は、嵌挿部１０ａ内に嵌合可能な角筒形をなしている。この角筒形の突出部１５は、いずれも車幅方向に沿って平行に延びていて、周壁部分が車幅方向に平行な部分となっている。この部分で車幅方向に平行に延びる直線域Ｌ２を形成している。この直線域Ｌ２は、先端から所定長さを有している。そして、この突出部１５の周壁部外面から、車幅方向に沿って平行な接合面１６（本願の第２接合面に相当）を形成している。
【００２７】
これら接合面１２，１６を用いて、トーションビーム端とトレーリングアーム２とを接合させてある。
【００２８】
すなわち、同接合の仕方を説明すると、図２に示されるようにトーションビーム端とトレーリングアーム２とを接合するときは、まず、各トレーリングアーム２の突出部１５をトーションビーム端の嵌挿部１０ａに嵌める。これにより、図４および図５に示されるようにトーションビーム１０の接合面１２（平面）とトレーリングアーム２の接合面１６（平面）とが車両前後方向に対して重ね合わさる。この平面同士の重ね合わせだけで、トーションビーム端はトレーリングアーム２に対して隙間なく合わせられる（形状合わせ：良）。
【００２９】
このとき嵌挿部１０ａと突出部１５とが合わさる合わせ部は、車幅方向（ビームの軸心方向）に平行な接合面１２と接合面１６同士が重なり合う状態なので、トーションビーム１０は軸心方向（長手方向）に変位可能であり、トレーリングアーム２は車幅方向（トーションビーム１０の軸心方向）に変位可能である。
【００３０】
そのため、トーションビーム端とトレーリングアーム２との溶組時、ばらつきがあるときは、この状態から、接合面１２，１６が重なり合う位置をずらして調整すればよい。すなわち、接合面１２，１６を直線域Ｌ１，Ｌ２に沿って変位させるだけで、溶組時のばらつきは吸収される。また精度の確保のため、トレーリングアーム２，２間の寸法を調整するときも、同様に接合面１２，１６の重なり合う位置をずらして寸法を調整すれば、求められるトレーリングアーム２，２間の精度が確保される。
【００３１】
こうして車幅方向の寸法など各部の寸法を規定した後、重なり合う嵌挿部１０ａの周壁と、突出部１５の周壁とを例えば溶接して接合すると、トーションビーム１０とトレーリングアーム２，２とが組み上がる。
【００３２】
したがって、ビーム長手方向や車幅方向に平行な接合面１２，１６を重ね合わせて接合構造だと、トレーリングアーム２の形状を問わず、単純にトーションビーム１０の接合面１２とトレーリングアーム２の接合面１６とを重ね合わせるだけで、求められるトーションビーム端とトレーリングアーム２との形状合わせができる。
【００３３】
それ故、どのような形状のトレーリングアーム２でも、平易、かつ接合面同士の合わせが確実な重ね合わせ接合で、トーションビーム１０と連結することができる。このため、形状の合沿い不良を要因とした溶接不良の発生を低減させることができ、常に良好な接合状態を約束できる。
【００３４】
しかも、溶組時のばらつきやトレーリングアーム２，２間の精度（車幅方向の精度）は、直線的に延びる接合面１２，１６をガイドとした車幅方向の変位（調整）で、容易に、吸収したり、高精度に設定したりすることができ、トーやスラスト角などの各部の値が高精度に定められる。このため、高い製品精度をもつリヤサスペンションを得ることができる。
【００３５】
そのうえ、トーションビーム端の接合は、トレーリングアーム２の接合面１６内だけで行なわれるために、トーションビーム端の接合部は、常にトレーリングアーム２の高応力部、具体的には図１中のαに示されるような曲げ応力が集中しやすい部位となるビーム端とブラケット７，９との間に有る曲がり部（クロスハッチングで示す領域）から、離れた地点に位置決めることができ、接合部に応力が集中するのを避けることができる。
【００３６】
またトレーリングアーム２の突出部１５には、分割式（車幅方向）のトレーリングアーム２を用いて、同トレーリングアーム２の内側部材４に、絞り加工により、成形する構造が用いてあるから、内側部材４の成形工程を利用して、一緒（同時）に接合面１６を成形することができ、合理的に接合面１６を成形することができる。
【００３７】
特に図２、図４および図５に示されるように嵌挿部１０ａ（トーションビーム端）の端縁部１０ｂ（先端縁）は、このトレーリングアーム２の外側部材５（接合）されていない構造を採用して、トーションビーム端の溶接部分（接合部）が、トレーリングアーム２の溶接部分（内側部材４と外側部材５とを接合する部分）と重ならずにすむようにしているから（単品部品同士の溶接による）、トーションビーム１０の溶接（接合）が、トレーリングアーム２の剛性強度に影響を与えることはない。
【００３８】
尚、本実施形態では、トーションビーム１０は、トレーリングアーム２の内側部材４のみに溶接（接合）する構造を示したが、外側部材５に溶接（接合）されなければ、図８に示すように、補強部材１７をトーションビーム１０と内側部材４に溶接（接合）した構造でもよい。
【００３９】
［第２の実施形態］
図９は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００４０】
本実施形態は、トレーリングアーム２がパイプ部材２０から形成された場合を示している。
【００４１】
このときは、トレーリングアーム２の車幅方向内側の部位に、別途、第１の実施形態で述べたような角形の突出部１５が形成された嵌合部品２１を取着しておく（片側しか図示せず）。これにより、第１の実施形態と同様、嵌合部品２１の突出部１５とトーションビーム端の嵌挿部１０ａとを嵌めて、トーションビーム１０の接合面１２と突出部１５の接合面１６とを重ね合わせて溶接するという、平易な重ね合わせ溶接で、トーションビーム端とトレーリングアーム２との接合ができる。
【００４２】
このようにしても第１の実施形態と同様の効果を奏する。但し、第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００４３】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば上述の実施形態では、いずれも下部が開口したチャンネル形の部材で形成されたトーションビームを用いたが、これに限らず、例えば各筒形など、他の断面形状の部材から形成されたトーションビームを用いた構造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の第１の実施形態のトーションビーム式サスペンション構造を示す斜視図。
【図２】同サスペンション構造においてトーションビーム端がトレーリングアームに位置合わせするときを示す分解斜視図。
【図３】同サスペンション構造において分割式のトレーリングアームを説明するための分解斜視図。
【図４】図１中のＡ−Ａ線に沿う断面図。
【図５】図１中のＢ−Ｂ線に沿う断面図。
【図６】図２中のＣ−Ｃ線に沿う断面図。
【図７】図２中のＤ−Ｄ線に沿う断面図。
【図８】本発明の第１の実施形態のトーションビーム式サスペンション構造において、トーションビームとトレーリングアーム間に補強部材を設けたときを示す斜視図。
【図９】本発明の第２の実施形態の要部となるトーションビーム端の接合構造を説明するための斜視図。
【符号の説明】
【００４５】
２…トレーリングアーム、４…内側部材（第１部材）、５…外側部材（第２部材）、１０…トーションビーム、１０ａ…嵌挿部、１２…接合面（第１接合面）、１５…突出部、１６…接合面（第２接合面）、１７…補強部材。
【図１】
2006281885.tif 000003
【図２】
2006281885.tif 000004
【図３】
2006281885.tif 000005
【図４】
2006281885.tif 000006
【図５】
2006281885.tif 000007
【図６】
2006281885.tif 000008
【図７】
2006281885.tif 000009
【図８】
2006281885.tif 000010
【図９】
2006281885.tif 000011