(57)【要約】【課題】トーションビームの両端部の大型化を最小限に抑えて材料コストおよび溶接コストを削減するとともに、トーションビームの捩じれ変形可能な有効長を増加させて溶接部の耐久性を確保する。【解決手段】トーションビーム式サスペンションは、車体前後方向に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに、Ｕ字状断面を有して車体左右方向に延びるトーションビーム１１の両端の接続部１９を接続してなる。接続部１９はトーションビーム１１の縦壁１７に形成されて左右方向に延びる一端開放のスリット２０と、このスリット２０の上下の縁部から前後方向に張り出す上下のフランジ１７ａとを備え、前記スリット２０をトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに嵌合させた状態で上壁１６および下壁の外端縁と、上下のフランジ１７ａとをトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに溶接ｗ２，ｗ３する。【選択図】　　　図２
2004034866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアーム（１０Ｌ，１０Ｒ）に、上壁（１６）、縦壁（１７）および下壁（１８）が連なるＵ字状断面を有して車体左右方向に延びるトーションビーム（１１）の両端の接続部（１９）を接続したトーションビーム式サスペンションにおいて、
前記接続部（１９）は前記縦壁（１７）に形成されて左右方向に延びる一端開放のスリット（２０）と、このスリット（２０）の上下の縁部から前後方向に張り出す上下のフランジ（１７ａ，１７ｂ）とを備え、前記スリット（２０）をトレーリングアーム（１０Ｌ，１０Ｒ）に嵌合させた状態で、前記上下のフランジ（１７ａ，１７ｂ）と、前記上壁（１６）および下壁（１８）の外端縁とをトレーリングアーム（１０Ｌ，１０Ｒ）に溶接（ｗ２〜ｗ５）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】
前記上壁（１６）および下壁（１８）の外端縁に凹状の切欠（１６ａ，１８ａ）を形成し、これらの切欠（１６ａ，１８ａ）の内周部をトレーリングアーム（１０Ｌ，１０Ｒ）に溶接（ｗ２，ｗ４）したことを特徴とする、請求項１に記載のトーションビーム式サスペンション。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前後方向に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアームに、上壁、縦壁および下壁が連なるＵ字状断面を有して車体左右方向に延びるトーションビームの両端の接続部を接続した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】
かかるトーションビーム式サスペンションは、特開２０００−９４９１７号公報により公知である。
【０００３】
トーションビーム式サスペンションのトーションビームの両端部は左右のトレーリングアームの前後方向中間部に溶接により結合されるが、左右のトレーリングアームの上下揺動角の差によってトーションビームが捩じれ変形したときに、前記溶接部に大きな応力が作用して耐久性が低下する虞がある。そのために、上記特開２０００−９４９１７号公報に記載されたものは、トーションビームの両端部の前後方向幅を拡大して溶接長を増加させることで、溶接部に作用する応力を緩和している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、トーションビームの両端部の前後方向幅を拡大して溶接長を増加させると、トーションビームの両端部が大型化して材料コストが増加するだけでなく、溶接長の増加により溶接コストが増加する問題がある。しかもトーションビームの両端部の剛性が高くなって捩じれ変形し難くなるため、トーションビームの中央部の捩じれ変形可能な有効長が減少し、その結果として溶接部の応力が更に増加してしまう問題がある。
【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、トーションビームの両端部の大型化を最小限に抑えて材料コストおよび溶接コストを削減するとともに、トーションビームの捩じれ変形可能な有効長を増加させて溶接部の耐久性を確保することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前後方向に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアームに、上壁、縦壁および下壁が連なるＵ字状断面を有して車体左右方向に延びるトーションビームの両端の接続部を接続したトーションビーム式サスペンションにおいて、前記接続部は前記縦壁に形成されて左右方向に延びる一端開放のスリットと、このスリットの上下の縁部から前後方向に張り出す上下のフランジとを備え、前記スリットをトレーリングアームに嵌合させた状態で、前記上下のフランジと、前記上壁および下壁の外端縁とをトレーリングアームに溶接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が提案される。
【０００７】
上記構成によれば、断面Ｕ字状のトーションビームの両端をトレーリングアームに接続する接続部の縦壁に一端開放のスリットを形成し、このスリットをトレーリングアームに嵌合させてスリットの上下の縁部から張り出す上下のフランジと、トーションビームの上壁および下壁の外端縁とをトレーリングアームに溶接するので、トーションビームの両端の接続部の大型化を最小限に抑えて材料コストおよび溶接コストを削減しながら、スリットによって接続部の剛性を低下させてトーションビームの捩じれ変形可能な有効長を増加させ、溶接部に加わる応力を低減して耐久性を確保することができる。
【０００８】
特に、フランジがスリットの上下の縁部から前後方向に張り出すので、上壁および下壁の外端縁の溶接部とフランジの溶接部との前後方向距離を増加させ、サスペンションのトー剛性を高めることができる。またトーションビームのスリットをトレーリングアームに嵌合させることで、トーションビームおよびトレーリングアームを相互に位置決めして溶接の精度を高めることができる。
【０００９】
また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記上壁および下壁の外端縁に凹状の切欠を形成し、これらの切欠の内周部をトレーリングアームに溶接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が提案される。
【００１０】
上記構成によれば、トーションビームの上壁および下壁の外端縁に形成した凹状の切欠の内周部をトレーリングアームに溶接するので、上壁および下壁の外端縁の前後端の応力集中が発生し易い角部を溶接する必要がなくなり、その角部から溶接が剥離して耐久性が低下するのを防止することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【００１２】
図１〜図１０は本発明の第１実施例を示すもので、図１はトーションビーム式サスペンションの全体平面図、図２はトーションビーム式サスペンションの全体斜視図、図３は図１の３部拡大図、図４は図３の４−４線断面図、図５は図３の５−５線断面図、図６は図３の６−６線断面図、図７は図３の７−７線断面図、図８は図３の８−８線断面図、図９はトレーリングアームおよびトーションビームの分解斜視図、図１０はトーションビームが捩じれ変形した状態を示す図である。
【００１３】
図１および図２に示すように、自動車の後輪用のトーションビーム式サスペンションは、車体前後方向に延びる左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒと、車体左右方向に延びて左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒを接続するトーションビーム１１とを備える。トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの前端には円筒状のトレーリングアーム支持部１２，１２が溶接されており、このトレーリングアーム支持部１２，１２に収納したゴムブッシュジョイント（図示せず）を介して車体に上下揺動自在に枢支される。トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの後部外端に溶接したスピンドル支持板１３，１３に固定したスピンドル１４，１４に左右の後輪Ｗ，Ｗが回転自在に支持され、またトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの後部内端に懸架ばねの下端を支持するばね座１５，１５が設けられる。
【００１４】
図３〜図９から明らかなように、車体前方側が開放したトーションビーム１１は、上壁１６，縦壁１７および下壁１８が連なるＵ字状断面を有しており、その左右両端の接続部１９，１９は前後方向の幅が僅かに拡大している。トーションビーム１１の各接続部１９の略上下方向に起立する縦壁１７には、左右方向外端が開放するスリット２０が形成されており、このスリット２０の上下縁から後方に向けて上下のフランジ１７ａ，１７ｂが一体に突出する。スリット２０の左右方向内端は、応力集中を緩和してクラックの発生を防止すべく丸みを持たせてある。
【００１５】
左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒは、上部半体２１および下部半体２２の外周部を溶接ｗ１して一体化した中空の部材であり、上部半体２１にほぼ平坦な第１接続部２１ａおよび第２接続部２１ｂが形成され、また下部半体２２にほぼ平坦な第３接続部２２ａおよび第４接続部２２ｂが形成される。
【００１６】
トーションビーム１１の右側の接続部１９は右側のトレーリングアーム１０Ｒに以下のようにして結合される。即ち、トーションビーム１１の縦壁１７のスリット２０をトレーリングアーム１０Ｒに嵌合させ、上壁１６の外端部を上部半体２１の第１接続部２１ａに溶接ｗ２し、スリット２０の上側のフランジ１７ａを上部半体２１の第２接続部２１ｂに溶接ｗ３するとともに、下壁１８の外端部を下部半体２２の第３接続部２２ａに溶接ｗ４し、スリット２０の下側のフランジ１７ｂを下部半体２２の第４接続部２２ｂに溶接ｗ５する。
【００１７】
トーションビーム１１の左側の接続部１９を左側のトレーリングアーム１０Ｌに結合する部分の構造は、上述したトーションビーム１１の右側の接続部１９を右側のトレーリングアーム１０Ｒに結合する部分の構造と同じである。
【００１８】
上記構造を備えたトーションビーム式サスペンションは、路面の凹凸や旋回時の横力により左右の車輪Ｗ，Ｗを支持する左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒが異なる角度で上下に揺動すると、トーションビーム１１が捩じれ変形することで左右のトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒの角度を一致させる復元力が発生する。
【００１９】
断面Ｕ字状のトーションビーム１１の両端の接続部１９，１９の縦壁１７に形成した一端開放のスリット２０，２０をトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに嵌合させ、スリッ２０，２０の上下の縁部から張り出す上下のフランジ１７ａ，１７ｂと、トーションビーム１１の上壁１６および下壁１８の外端縁とをトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに溶接ｗ２〜ｗ５するので、トーションビーム１１の両端の接続部１９，１９の大型化を最小限に抑えて材料コストおよび溶接コストを削減しても、スリット２０，２０を形成したことによって、またスリット２０，２０の一部だけに形成されたフランジ１７ａ，１７ｂを溶接ｗ３，ｗ５することによって、接続部１９，１９の剛性を低下させてしなやかな変形を可能にすることができる。これにより、トーションビーム１１の中央部の捩じれ変形可能な有効長を増加させ、溶接部ｗ２〜ｗ５に加わる応力を低減して耐久性を確保することができる。
【００２０】
またフランジ１７ａ，１７ｂがスリット２０，２０の上下の縁部から前方に張り出すので、上壁１６および下壁１８の外端縁を溶接ｗ２，ｗ４した部分とフランジ１７ａ，１７ｂを溶接ｗ３，ｗ５した部分との前後方向距離が増加し、トレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒを水平面内で揺動し難くしてサスペンションのトー剛性を高めることができる。しかもトーションビーム１１のスリット２０，２０をトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒに嵌合させることで、トーションビーム１１およびトレーリングアーム１０Ｌ，１０Ｒを相互に位置決めして溶接の精度を高めることができる。
【００２１】
次に、図１１に基づいて本発明の第２実施例を説明する。
【００２２】
第２実施例は、トーションビーム１１の上壁１６および下壁１８の外端部に小判を半割した形状の切欠１６ａ，１７ａを形成し、それらの切欠１６ａ，１７ａの内周を溶接ｗ２，ｗ４したものである。上記構成により、応力集中が発生し易い上壁１６および下壁１８の外端部の前後端の角部ａ，ｂを溶接する必要がなくなり、前記角部ａ，ｂから溶接が剥離するのを防止して耐久性を高めることができる。
【００２３】
次に、図１２に基づいて本発明の第３実施例を説明する。
【００２４】
第３実施例は、トーションビーム１１の両端部を別部材１１′，１１′で構成したものである。即ち、トーションビーム１１の両端部において縦壁１７と、上壁１６および下壁１８の一部とをカットし、そこに別部材１１′を嵌合させて溶接ｗ６したものである。別部材１１′には、第１、第２実施例と同じくスリット２０とフランジ１７ａ，１７ｂとが設けられる。この第３実施例によれば、前後方向の幅が拡開するトーションビーム１１の両端部を別部材１１′，１１′で構成したことで、同じ形状のトーションビーム１１を単一部材で構成する場合に比べて、必要な材料の幅を減少させて材料の歩留りを高めることができる。
【００２５】
次に、図１３に基づいて本発明の第４実施例を説明する。
【００２６】
第４実施例の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１０Ｌ，１０Ｒはばね座１５を備えておらず、またＵ字状断面のトーションビーム１１は前記第１〜第３実施例とは逆に車体後方側が開放している。この第４実施例によっても前記第１実施例と同様の作用効果を達成することができる。
【００２７】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された発明によれば、断面Ｕ字状のトーションビームの両端をトレーリングアームに接続する接続部の縦壁に一端開放のスリットを形成し、このスリットをトレーリングアームに嵌合させてスリットの上下の縁部から張り出す上下のフランジと、トーションビームの上壁および下壁の外端縁とをトレーリングアームに溶接するので、トーションビームの両端の接続部の大型化を最小限に抑えて材料コストおよび溶接コストを削減しながら、スリットによって接続部の剛性を低下させてトーションビームの捩じれ変形可能な有効長を増加させ、溶接部に加わる応力を低減して耐久性を確保することができる。
【００２９】
特に、フランジがスリットの上下の縁部から前後方向に張り出すので、上壁および下壁の外端縁の溶接部とフランジの溶接部との前後方向距離を増加させ、サスペンションのトー剛性を高めることができる。またトーションビームのスリットをトレーリングアームに嵌合させることで、トーションビームおよびトレーリングアームを相互に位置決めして溶接の精度を高めることができる。
【００３０】
また請求項２に記載された発明によれば、トーションビームの上壁および下壁の外端縁に形成した凹状の切欠の内周部をトレーリングアームに溶接するので、上壁および下壁の外端縁の前後端の応力集中が発生し易い角部を溶接する必要がなくなり、その角部から溶接が剥離して耐久性が低下するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トーションビーム式サスペンションの全体平面図
【図２】トーションビーム式サスペンションの全体斜視図
【図３】図１の３部拡大図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】図３の６−６線断面図
【図７】図３の７−７線断面図
【図８】図３の８−８線断面図
【図９】トレーリングアームおよびトーションビームの分解斜視図
【図１０】トーションビームが捩じれ変形した状態を示す図
【図１１】本発明の第２実施例に係る、前記図３に対応する図
【図１２】本発明の第３実施例に係る、前記図３に対応する図
【図１３】本発明の第４実施例に係る、前記図３に対応する図
【符号の説明】
１０Ｌ　　　トレーリングアーム
１０Ｒ　　　トレーリングアーム
１１　　　　トーションビーム
１６　　　　上壁
１６ａ　　　切欠
１７　　　　縦壁
１７ａ　　　フランジ
１７ｂ　　　フランジ
１８　　　　下壁
１８ａ　　　切欠
１９　　　　接続部
２０　　　　スリット
ｗ２　　　　溶接
ｗ３　　　　溶接
ｗ４　　　　溶接
ｗ５　　　　溶接
【図１】
2004034866.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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