(57)【要約】【課題】簡易かつ容易な構成でトーションビームからの異音の発生を防止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案することを目的とする。【解決手段】一端が車体に支持され他端に車輪支持部１６が設けられる一対のトレーリングアーム１０と、両端部に前記トレーリングアーム１０をそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビーム２とを具備してなるトーションビーム式サスペンション１において、トーションビーム２は、断面略円筒形状となるように軸線方向に沿って溶接され、溶接部２２の内壁側に溶接時に生成した突起状の溶接バリ２２ａが残存されたパイプ部材Ｐより構成され、パイプ部材Ｐの溶接部２２が外側頂部２４ａに位置するようにして、軸線方向中間部が径方向から押し潰されて横断面略Ｖ字型に成型され、溶接部２２の溶接バリ２２ａが対向する内壁面に噛み込まれて外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂとが固定されるものである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端が車体に支持され他端に車輪支持部が設けられる一対のトレーリングアームと、両端部に前記トレーリングアームをそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビームとを具備してなる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は、
板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その合せ箇所が軸線方向に沿って溶接され、溶接部の内壁側に溶接時に生成した突起状の溶接バリが残存されたパイプ部材より構成され、
前記パイプ部材の前記溶接部が頂部に位置するようにして、軸線方向中間部が径方向から押し潰されて横断面略Ｖ字型又は略Ｕ字型に成型され、
成型により前記溶接部の溶接バリが対向する内壁面に噛み込まれて、前記パイプ部材の外側頂部と内側頂部とが固定される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】
前記トーションビームは、前記パイプ部材の溶接部が前記外側頂部の内壁側に位置される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。
【請求項３】
前記トーションビームは、板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その突合せ箇所が軸線方向に沿ってシーム溶接され、溶接部の内壁側に溶接ビードが残存されたパイプ部材より構成されることを特徴とする請求項１又は請求項２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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トーションビーム式サスペンションに関し、より詳細には、一端が車体に支持され他端に車輪支持部が設けられる一対のトレーリングアームと、両端部に前記トレーリングアームをそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビームとを具備してなるトーションビーム式サスペンションの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トーションビーム式サスペンションは、一端が車体に支持され他端に車輪支持部が設けられる一対のトレーリングアームと、両端部に前記トレーリングアームをそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビーム等とを具備してなり、車体において、リアアクスルに配置され、左右のトレーリングアームを介して後輪の左右車輪が取り付けられる。
【０００３】
一般に、トーションビーム式サスペンションを構成するトーションビームには、左右の車輪が逆位相（上下逆方向）に変位する際にねじり応力が付与される。そのため、トーションビームの構成としては、外側壁と内側壁との間の隙間（内部空間）や、外側壁と内側壁とが当接して円弧状に繋がった両端部の隙間などが形成されることによって、トーションビームのねじり剛性を変更し、車軸のロール剛性を向上するように構成されている。
【０００４】
従来のトーションビームの構成としては、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されるように、断面略円筒形状となるように軸線方向に沿って溶接されたパイプ部材より構成され、前記パイプ部材の軸線方向中間部で横断面が略Ｖ字型又は略Ｕ字型となるように径方向から押し潰して成型されたものが公知である（特許文献１又は特許文献２参照）。かかるトーションビームには、押し潰されて形成された二重壁を構成する外側壁と内側壁との間に所定の隙間（内部空間）や、外側壁と内側壁とが当接して円弧状に繋がった両端部にて所定の大きさの隙間が形成されている。
【０００５】
ところで、従来のトーションビームの構成では、トーションビームのねじれに伴って、押し潰されて形成された二重壁の外側壁と内側壁との間で摺接（コスレ）が起こり、かかる摺接（コスレ）に起因した異音が発生するという問題があった。そのため、これまでにも、このような異音の発生を抑えるための様々な構成が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１に開示されるように、外側曲げ部と内側曲げ部とにおいて内部空間を各頂部における当接端から略Ｖ字型又は略Ｕ字型の端部に向かうに従って連続的に大きくした構成や、また、外側曲げ部と内側曲げ部との間に潤滑油を塗布又は封入する構成などが提案されている（特許文献１参照）。また、特許文献２に開示されるように、外側壁と内側壁との内少なくとも一方の側壁に他方の側壁に向けて突出した凸部を設け、外側壁と内側壁とを前記凸部にて当接させる構成が提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００５−３０６１７７号公報
【特許文献２】特開２００６−１０３５７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に開示されるように、従来のトーションビームの構成では、確かに、トーションビームのねじれに伴う異音の発生を抑制することができるものの、特殊な形状のトーションビームを成型するための特殊な構造を有した金型が別途必要となり、また、高度なプレス成型技術を要していたため簡易に成型することができるものではなかった。
【０００８】
すなわち、特許文献１に開示されるように、略Ｖ字型又は略Ｕ字型の端部に向かうに従って連続的に大きく成型するためには、別途特殊な構造を有した金型が必要であり、高度なプレス成型技術が必要であった。
また、外側曲げ部と内側曲げ部との間に潤滑油を封入するには別途油封入装置が必要であり、潤滑油が切れてしまうと異音が発生してしまうという問題が別途あった。
そして、特許文献２に開示されるように、外側壁と内側壁との内少なくとも一方の側壁に他方の側壁に向けて突出した凸部を成型するには、別途特殊な構造を有した金型や成型工程を追加する必要があったのである。
【０００９】
そこで、本発明においては、トーションビーム式サスペンションに関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易かつ容易な構成でトーションビームからの異音の発生を防止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案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
すなわち、請求項１においては、一端が車体に支持され他端に車輪支持部が設けられる一対のトレーリングアームと、両端部に前記トレーリングアームをそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビームとを具備してなる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は、板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その合せ箇所が軸線方向に沿って溶接され、溶接部の内壁側に溶接時に生成した突起状の溶接バリが残存されたパイプ部材より構成され、前記パイプ部材の前記溶接部が頂部に位置するようにして、軸線方向中間部が径方向から押し潰されて横断面略Ｖ字型又は略Ｕ字型に成型され、成型により前記溶接部の溶接バリが対向する内壁面に噛み込まれて、前記パイプ部材の外側頂部と内側頂部とが固定されるものである。
【００１２】
請求項２においては、前記トーションビームは、前記パイプ部材の溶接部が前記外側頂部の内壁側に位置されるものである。
【００１３】
請求項３においては、前記トーションビームは、板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その突合せ箇所が軸線方向に沿ってシーム溶接され、溶接部の内壁側に溶接ビードが残存されたパイプ部材より構成されるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
請求項１に示す構成としたので、簡易かつ容易な構成でトーションビームからの異音の発生を防止できる。
【００１６】
請求項２に示す構成としたので、内側頂部の内壁側に位置される場合と比べて頂部の強度低下を抑制できる。
【００１７】
請求項３に示す構成としたので、シーム溶接時に生成される溶接ビードを溶接バリとして用いることができ、トーションビームを簡易に構成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るトーションビーム式サスペンションの全体的な構成を示した斜視図、図２はパイプ部材の横断面図、図３はトーションビームの横断面図、図４は図３において各頂部近傍箇所を拡大した横断面図である。
【００１９】
まず、本実施例のトーションビーム式サスペンション１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、本実施例のトーションビーム式サスペンション１は、一端が車体に支持され他端に車輪支持部１６が設けられる一対のトレーリングアーム１０・１０と、両端部に一対のトレーリングアーム１０・１０をそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビーム２等とを具備してなり、左右のトレーリングアーム１０を介して左右の車輪（図略）が支持される。
【００２０】
トレーリングアーム１０は、直線方向に湾曲した円筒状のパイプで構成されており、平面視略三日月形状となるように弓なりに湾曲されて、湾曲面の中途部にてトーションビーム２の両端に溶接されている。トレーリングアーム１０には、ブレーキ機構１２や、ショックアブソーバ１３、コイルスプリング１４等からなるサスペンション機構１５等が組み付けられている。また、トレーリングアーム１０は、前端部にてブッシュ１１・１１を介して車体に略水平軸線回りに回動可能に組み付けられるとともに、後端部に設けられた輪支持部１６を介して車輪（図略）が取り付けられる。
【００２１】
トーションビーム２は、車体の幅方向に略水平方向に延設され、両端に上述したトレーリングアーム１０が溶接されている。本実施例のトーションビーム２は、軸線方向中間部２０が径方向から押し潰されて横断面が略Ｖ字型となるように成型されるとともに、軸線方向外側部２１・２１が径方向から押し潰されて横断面が円を僅かに押し潰された形状となるように成型されている。
【００２２】
次に、本実施例のトーションビーム２の構成について、以下に詳述する。
図２に示すように、まず、本実施例のトーションビーム２を構成する部材としては、板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その合せ箇所が軸線方向に沿って溶接されて構成され、溶接部２２の内壁側に生成した突起状の溶接バリ２２ａが残存されたパイプ部材Ｐが用いられる（図２（ｃ）参照）。パイプ部材Ｐとしては、溶接加工で切削除去されてしまう溶接バリ２２ａの内、少なくとも内壁側に生成された溶接バリ２２ａを残存させたものが用いられる。溶接バリ２２ａは、パイプ部材Ｐの内壁面から軸心方向に向けて突出されている。
【００２３】
断面略円筒形状のパイプ部材Ｐを成型するための溶接技術としては、スポット溶接やシーム溶接などの重ね抵抗溶接や、アプセット溶接などの合せ抵抗溶接などの溶接技術が公知であり、これらの溶接では、溶接部２２には溶接バリ２２ａと呼ばれる突起状の盛り上がりが形成される。通常は、溶接バリ２２ａは、溶接時にパイプ部材Ｐの外壁面及び内壁面から径方向に向けて突出するようにして生成され（図２（ａ）参照）、溶接工程の後工程において切削装置などによって外壁面及び内壁面がそれぞれ略面一となるように切削除去されてしまうものである（図２（ｂ）参照）。上述したように、本実施例のパイプ部材Ｐは、溶接部２２の内壁側に溶接バリ２２ａを残存させたものが用いられる（図２（ｃ）参照）。
【００２４】
パイプ部材Ｐとしては、断面略円筒形状となるように屈曲された鋼板が突合せ箇所を軸線方向に沿ってレーザ溶接によって接合されたシーム管が用いられ、かかるシーム管において溶接部２２の内壁面にシーム溶接時に発生した溶接ビードが残存されたものが用いられる。シーム溶接では、ローラ状の電極（電極輪）で鋼板に圧力が付与された状態で溶接され、溶接部２２には溶接ビードと呼ばれる帯状の盛り上がりが形成される。そして、本実施例で用いられるパイプ部材Ｐでは、外壁側の溶接ビード（溶接バリ２２ａ）が切削除去される一方で、内壁側の溶接ビード（溶接バリ２２ａ）が残存される。
【００２５】
図３及び図４に示すように、トーションビーム２は、上述したパイプ部材Ｐの軸線方向中間部２０が径方向から押し潰され、横断面が略Ｖ字型となるように成型されて、外側曲げ部２３ａと内側曲げ部２３ｂとによる二重壁構造が形成されている。外側曲げ部２３ａは、外側頂部２４ａにおいて略Ｖ字状に屈曲され、両外側端部２５ａ・２５ａにて内側曲げ部２３ｂ（の内側端部２５ｂ）に連続されている。一方、内側曲げ部２３ｂは、内側頂部２４ｂにおいて略Ｖ字状に屈曲され、両内側端部２５ｂ・２５ｂにて外側曲げ部２３ａ（の外側端部２５ａ）に連続されている。また、本実施例の外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂは、両内壁面にて当接されて、後述するように溶接バリ２２ａによって相対位置変動不能となるように固定されている（図４参照）。
【００２６】
本実施例のトーションビーム２の内部は、外側曲げ部２３ａ及び内側曲げ部２３ｂによって内部中空の隙間部２０ａ・２０ｂがそれぞれ形成されており、具体的には、外側曲げ部２３ａ及び内側曲げ部２３ｂの隙間であって外側頂部２４ａ及び内側頂部２４ｂの当接端から外側端部２５ａ及び内側端部２５ｂに向けて徐々に大きくなる離間を有する壁間隙間部２０ａと、各端部２５ａ・２５ｂの間の隙間であって壁間隙間部２０ａよりも大きな離間を有する端部隙間部２０ｂとが形成されている。端部隙間部２０ｂは、壁間隙間部２０ａに連続して各端部２５ａ・２５ｂに向かうに従って連続的に大きくなるように形成されている。
【００２７】
このように、トーションビーム２の内部に壁間隙間部２０ａが設けられることで、左右の車輪（図略）が逆位相（上下逆方向）に変位してトーションビーム２がトレーリングアーム１０・１０を介してねじられたとき、外側曲げ部２３ａ及び内側曲げ部２３ｂの摺接（コスレ）を防止して異音の発生を低減することができ、また、本実施例のように各隙間部２０ａ・２０ｂを設けることで、トーションビーム２の剛性を所定の値となる程度に十分に大きく設定することができるのである。
【００２８】
そして、本実施例のトーションビーム２は、上述したように、溶接部２２が外側頂部２４ａに対応する位置で位置決めされた状態でプレス成型されることで、かかるプレス成型の際に外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂとが圧接されて、溶接部２２の溶接バリ２２ａが対向する内側頂部２４ｂの内壁面に噛み込まれている。そのため、トーションビーム２は、外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂにおいて溶接バリ２２ａによってかしめられ、外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂが相対位置変動不能に固定されている。
【００２９】
具体的には、トーションビーム２は、トーションビーム２の外側頂部２４ａに対応する位置に溶接部２２が位置するようにしてパイプ部材Ｐの軸線方向中間部２０が径方向から押し潰されることで、外側頂部２４ａの内壁面と内側頂部２４ｂの内壁面との間で溶接バリ２２ａが圧接されて、溶接バリ２２ａの突出端が押し潰されるとともに、内側頂部２４ｂの内壁面であって溶接バリ２２ａに対向する箇所が溶接バリ２４ｂによって押し凹められて溝部２２ｂが凹設される。そして、トーションビーム２が成型された状態では、外側頂部２４ａ及び内側頂部２４ｂの間で押し潰された溶接バリ２２ａと、かかる溶接バリ２２ａによって凹設された溝部２２ｂとが嵌合して、溶接バリ２２ａが対向する内側頂部２４ｂの内壁面に噛み込まれ、外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂとが固定されるのである。
【００３０】
以上のように、本実施例のトーションビーム式サスペンション１は、一端が車体に支持され他端に車輪支持部１６が設けられる一対のトレーリングアーム１０・１０と、両端部に前記トレーリングアーム１０をそれぞれ連結して車体の幅方向に配置されるトーションビーム２とを具備してなるトーションビーム式サスペンション１において、トーションビーム２は、鋼板などの板材が断面略円筒形状となるように屈曲され、その合せ箇所が軸線方向に沿って溶接され、溶接部２２の内壁側に溶接時に生成した突起状の溶接バリ２２ａが残存されたパイプ部材Ｐより構成され、パイプ部材Ｐの溶接部２２が外側頂部２４ａに位置するようにして、軸線方向中間部が径方向から押し潰されて横断面略Ｖ字型に成型され、成型により溶接部２２の溶接バリ２２ａが対向する内壁面に噛み込まれて、前記外側頂部２４ａと内側頂部２４ｂとが固定されるものである。
【００３１】
そのため、走行時にトレーリングアーム１０・１０を介してトーションビーム２にねじり応力が付与されても、外側曲げ部２３ａ及び内側曲げ部２３ｂが固定されているため、各頂部２４ａ・２４ｂ間で摺接（コスレ）が発生することなく、摺接（コスレ）に起因する異音の発生を防止することができる。特に、本実施例の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２として溶接部２２の内壁側の溶接バリ２２ａだけを残したパイプ部材Ｐを用いるため、トーションビーム２の成型時にその他の型構成や成型工程を追加する必要がなく、トーションビーム２を簡易かつ容易に構成することができる。
【００３２】
また、本実施例では、パイプ部材Ｐとして、断面略円筒形状となるように突合せ箇所を軸線方向に沿ってシーム溶接され、溶接部２２の内壁側に溶接バリ２２ａ（溶接ビード）が残存されたシーム管が好ましく用いられる。このように、パイプ部材Ｐとしてシーム溶接されたシーム管が用いられることで、シーム溶接時に生成される溶接ビードを溶接バリ２２ａとして用いることができ、トーションビーム２を簡易に構成することができる。
【００３３】
なお、本実施例のトーションビーム式サスペンション１の構成は、上述した実施例に限定されず、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００３４】
すなわち、上述した本実施例のトーションビーム式サスペンション１においてトーションビーム２は、パイプ部材Ｐの溶接部２２が外側頂部２４ａの内壁側に位置されるが、例えば、溶接部２２が内側頂部２４ｂの内壁側に位置されるようにして成型されてもよい。ただし、パイプ部材Ｐの溶接部２２が外側頂部２４ａの内壁側に位置される場合には、内側頂部２４ｂの内壁側に位置される場合と比べて各頂部２４ａ・２４ｂの強度低下を抑制できる点で好ましい。
【００３５】
また、パイプ部材Ｐに生成される溶接バリ２２ａの形状や大きさ等については、特に限定されないが、例えば、パイプ部材Ｐの溶接時のアプセット量を制御することで溶接バリ２２ａの突出形状や突出量（容積）を調整することができ、パイプ部材Ｐの形状やトーションビーム２の形状等に合わせて適宜容易に変更することができる。また、パイプ部材Ｐにおいては、軸線方向に沿って溶接されることで溶接バリ２２ａが生成されるが、かかる溶接バリ２２ａは必ずしも軸線方向に連続して生成される必要はなく、例えば、軸線方向に沿って断続的にいずれかの箇所において生成されていればよい。
【００３６】
また、トーションビーム２の形状としては、上述した実施例では横断面略Ｖ字型に成型されているが、例えば、略Ｕ字型に成型されてもよい。また、横断面略Ｖ字型等に成型された場合であっても、必ずしも上述した実施例のように端部隙間部２０ｂが形成されなくてもよく、また壁間隙間部２０ａの形状等も上述した実施例には特に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施例に係るトーションビーム式サスペンションの全体的な構成を示した斜視図。
【図２】パイプ部材の横断面図。
【図３】トーションビームの横断面図。
【図４】図３において各頂部近傍箇所を拡大した横断面図。
【符号の説明】
【００３８】
１    トーションビーム式サスペンション
２    トーションビーム
１０    トレーリングアーム
１１    ブッシュ
１６    車輪支持部
２０    軸線方向中間部
２０ａ    壁間隙間部
２０ｂ    端部隙間部
２２    溶接部
２２ａ    溶接バリ
２３ａ    外側曲げ部
２３ｂ    内側曲げ部
２４ａ    外側頂部
２４ｂ    内側頂部
２５ａ    外側端部
２５ｂ    内側端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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