JP2016112966A - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】接合時におけるトーションビームとトレリングアームとの固定作業や位置決め作業が容易になり、生産性を向上させることが可能であり、高強度の接合構造を有するトーションビーム式サスペンションを提供することにある。【解決手段】車両幅方向に延在して配置されるトーションビーム５と、トーションビーム５の左右両端部に配置されるトレリングアーム６とを有するトーションビーム式サスペンション２において、トーションビーム５及びトレリングアーム６のそれぞれが重ね合わせられた部分であるアーム接合部５ａ、フランジ部５０、ビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０と、トーションビーム５及びトレリングアーム６のそれぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられる係合部材２１とを有し、係合部材２１により、重ね合わせられたフランジ部５０，６０が挟持されている。【選択図】図７

Description

本発明は、車両幅方向に延在して配置されるトーションビームと、該トーションビームの左右両端部に配置されるトレリングアームとを有しているトーションビーム式サスペンションに関する。

従来から、自動車の軽量化、省スペース化及び低コスト化を達成するため、車両幅方向に延在して配置されるトーションビームの左右端部に左右一対のトレリングアームが接合されたトーションビーム式サスペンションが採用されている。
また、自動車の燃費向上のために更なる軽量化を実現すべく、自動車部品の材料を鉄製から軽金属合金製に置換することが行われており、足回り部品であるトーションビーム式サスペンションにも軽金属合金化が進められている。

特許文献１には、鋳造製のトレリングアームの接合端部に該アームと材質の異なるトーションビームが重ね合わせられ、接着剤にて接合されるものであって、トーションビームとトレリングアームとがビーム軸と交差する１方向の面で切断した形状において、突き合わせられて接合され、トレリングアームの接合部にトーションビームを受け入れることが可能な溝が設けられ、該溝にトーションビームを差し込み、自己締め付けと接着剤の併用にて接合されているトーションビーム式サスペンションが開示されている。
また、特許文献２には、リベットによる板材接合時の母材の変形を小さく抑える構造として、リベットによる接合部の周囲近傍に母材の塑性変形により凹凸部を形成し、ワーク押えにより母材間を密接させて隙間を無くすようにした板材の接合構造が開示されている。

特許第４８７１８７２号公報 特開２００５−８８０７７号公報

ところで、トーションビームには、左右の車輪が上下逆位相でストロークすることによるロールに起因するねじり荷重が入力されるため、適度な剛性が要求されている。一方、トレリングアームには、横荷重、前後荷重及び上下荷重が入力されるため、これら荷重に耐えられる剛性が要求されている。
そのため、トーションビームとトレリングアームとの接合体であるトーションビーム式サスペンションには、車輪などと連結されているトレリングアームから、横荷重、前後荷重及び上下荷重並びにねじり荷重（以下、単に荷重という）が繰返し入力されることとなる。

しかしながら、上述した特許文献１のような接合構造をトーションビームの接合に適用したトーションビーム式サスペンションでは、下記の課題を有している。
特許文献１の方法は、トーションビームとトレリングアームとが、ビーム軸と交差する１方向に切断した形状にて突き合わせて接合されているので、突き合わせた接合部に荷重が入力されると、当該接合部に応力が集中し、当該接合部で破損するおそれがあった。特にねじり荷重が作用すると、接合部の断面両端部に応力が顕著に集中するという問題を有していた。
また、トレリングアームの接合部にトーションビームを受け入れることが可能な溝を設けることは、加工が難しくかつ多くの工数が必要となるので、加工コストが高くなるおそれがあった。

一方、上述した特許文献２のような接合構造をトーションビームの接合に適用したトーションビーム式サスペンションでは、下記の課題を有している。
特許文献２の方法は、リベットによる接合部の周囲近傍に凹凸部を設け、かつワーク押えを用いて接合しているので、リベット接合１打点当たりに必要な重ね代が大きく、複数のリベットにて接合するに伴い重ね代が増加することにより、重量が増大するという問題があった。
また、リベット２点間のピッチが大きいので、打点数を増やせない湾曲部近傍で凹凸部を形成して接合できないことになる。その結果、接合強度が低い構造のトーションビーム式サスペンションとなるおそれがあった。

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであって、その目的は、接合時におけるトーションビームとトレリングアームとの固定作業や位置決め作業が容易になり、生産性を向上させることが可能であり、高強度の接合構造を有するトーションビーム式サスペンションを提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両幅方向に延在して配置されるトーションビームと、該トーションビームの左右両端部に配置されるトレリングアームとを有す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及び前記トレリングアームのそれぞれの一部同士が重ね合わせられた重ね合わせ部と、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられる係合部材とを有し、前記係合部材により、前記重ね合わせ部の少なくとも一部が挟持されている。

また、本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記重ね合わせ部において、前記係合部材と、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくともいずれか一方とが接合された第１の接合部を有している。

さらに、本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記重ね合わせ部において、前記トーションビームと前記トレリングアームとが接合された第２の接合部を有している。

また、本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記第１の接合部は、熱の入力を伴う接合方法により接合された部位である。

上述の如く、本発明に係るトーションビーム式サスペンションは、車両幅方向に延在して配置されるトーションビームと、該トーションビームの左右両端部に配置されるトレリングアームとを有しており、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの一部同士が重ね合わせられた重ね合わせ部と、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられる係合部材とを有し、前記係合部材により、前記重ね合わせ部の少なくとも一部が挟持されているので、トーションビームとトレリングアームとを接合する前に、係合部材によりトーションビーム及びトレリングアームの仮止めを行うことができる。そのため、リベット接合などの接合の際におけるトーションビームとトレリングアームとの固定作業や位置決め作業が容易になるので、生産性の向上を図ることができる。

また、係合部材が重ね合わせ部を挟持することにより、トーションビームとトレリングアームとを略密着させることが可能になるので、リベット接合などを行う際のトーションビーム及びトレリングアームの変形を抑え、リベット接合などの際に発生する間隙の形成を抑制できる。したがって、車両使用時においてトーションビームに荷重が掛かった際に、トーションビーム及びトレリングアーム同士が擦れ合うことによって起こる異音の発生を防ぎ、トーションビーム式サスペンションのＮＶＨ（騒音、振動、乗り心地）性能を向上させることができる。
さらに、トーションビームとトレリングアームとの間隙を小さくすることが可能になるので、当初から係合部材が係合されていない接合部断面両端部に対して、リベット接合の後に溶接などで接合する場合に、トーションビームとトレリングアームとを強固に接合することができる。そのため、応力が集中しやすい接合部断面両端部の接合が強固なものとなるから、高強度なトーションビーム式サスペンションを得ることができる。
しかも、係合部材による接合は、母材であるトーションビーム及びトレリングアームへの溝等の追加加工が不要となり、構造が簡素であるので、加工コストを低く抑えることができる。

本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記重ね合わせ部において、前記係合部材と、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくともいずれか一方とが接合された第１の接合部を有しているので、係合部材を介してトーションビームとトレリングアームとを接合する部位が設けられていることになる。そのため、車両使用時においてトーションビームに荷重が掛かった際、第１の接合部と係合部材でも当該荷重を受けることができるようになり、トーションビームとトレリングアームとの接合部に掛かる荷重がなくなり、あるいは該荷重が低減されることになり、高強度な接合部を有するトーションビーム式サスペンションを得ることができる。

また、本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記重ね合わせ部において、前記トーションビームと前記トレリングアームとが接合された第２の接合部を有しているので、従来例のように、リベットによる接合部の周囲近傍に凹凸部を設け、かつワーク押えを用いて接合する必要が無くなり、リベット接合１打点当たりに必要な重ね代が小さく、複数のリベットで接合しても重ね代が増加せず、重量増大の問題が起こらない。しかも、リベット打点数が増やせない湾曲部近傍でも、トーションビームとトレリングアームとの接合が可能になるので、高強度の接合部を有す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。

さらに、本トーションビーム式サスペンションの一態様において、前記第１の接合部は、熱の入力を伴う接合方法により接合された部位であるので、係合部材とトーションビーム及びトレリングアームとの熱を伴う接合時に、接合部のビードとトーションビーム及びトレリングアームとの接する面積が、係合部材の無い場合と比べて大きくなる。そのため、トーションビーム及びトレリングアームの接合時の熱が周辺部位に伝達しやすくなるので、接合部の温度上昇を抑制できる。これにより、接合部のビードとトーションビーム及びトレリングアームとの界面に生じる金属間化合物層の生成を抑えることが可能となり、かつトーションビーム及びトレリングアームの第１の接合部近傍の熱影響部の範囲を小さくすることができる。したがって、高強度なトーションビーム式サスペンションを得ることができる。その理由として、金属間化合物層は脆い層であるため、接合部のビードとトーションビーム及びトレリングアームとの界面に金属間化合物層が厚く生成されると、接合強度が低下することになるからである。また、第１の接合部近傍の熱影響部は、トーションビーム及びトレリングアームの母材強度を低下させるからである。

本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションが適用された車両を前方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションを示す分解斜視図である。 図２におけるＺ部の拡大図であって、トーションビームへの入力荷重を説明するための斜視図である。 本発明の実施形態に係る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及びトレリングアームを上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションのトレリングアームを上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る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を上方から見た斜視図である。 本発明の実施形態に係る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とトレリングアームとの接合部を上方から見た斜視図である。 図７におけるＤ部を拡大して示す斜視図である。 図８におけるＸ−Ｘ線断面図である。 図８におけるＹ−Ｙ線断面図である。 本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションに用いられる係合部材（クリップ状部材）を示すものであり、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ方向矢視図、（ｃ）は（ａ）におけるＢ方向矢視図、（ｄ）は（ａ）におけるＣ方向矢視図である。 図１１（ａ）におけるＣ方向から見たクリップ状部材の他の形状を示すものであり、（ａ）は略三角形状のクリップ状部材の平面図、（ｂ）は略半円形状のクリップ状部材の平面図である。 トーションビームとトレリングアームとを溶接した時の熱伝達の状況を説明するものであり、（ａ）は従来のトーションビーム式サスペンションの断面図、（ｂ）は本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションの断面図である。 （ａ）はトーションビーム及びトレリングアームのリベット接合時においてトーションビームの変形により隙間が生じた状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の状態で溶接した接合部を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態の第１変形例に係るトーションビーム式サスペンションにおいて、トーションビームとトレリングアームとの接合部を示す断面図である。 本発明の実施形態の第２変形例に係るトーションビーム式サスペンションにおいて、トーションビームとトレリングアームとの接合部を示す断面図である。 本発明の実施形態の第３変形例に係るトーションビーム式サスペンションにおいて、トーションビームとトレリングアームとの接合部を示す断面図である。 本発明の実施形態の第４変形例に係るトーションビーム式サスペンションにおいて、トーションビームとトレリングアームとの接合部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションに用いられるクリップ状部材の変形例を示す斜視図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１〜図１４は本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンションを示すものである。なお、図２において、矢印Ｉは車両内側方向、矢印Ｒは車両後方、矢印Ｕは車両上方をそれぞれ示している。また、図３において、矢印Ｆ１はタイヤ接地点Ｇの上下荷重、矢印Ｆ２はタイヤ接地点Ｇの前後荷重、矢印Ｆ３はタイヤ接地点Ｇの横荷重の方向をそれぞれ示している。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る車両１は、４輪タイプの自動車であり、リヤサスペンションとしてトーションビーム式サスペンション２を備えており、該トーションビーム式サスペンション２を介して、左右の車輪３を車体４にそれぞれ懸架している。
本実施形態のトーションビーム式サスペンション２は、図２〜図４に示すように、車両幅方向に延在して配置される長尺のトーションビーム５と、該トーションビーム５の左右両端部にそれぞれ配置されて連結される左右一対のトレリングアーム６を備えている。トレリングアーム６には、スプリング７及びショックアブソーバ８が取付けられ、車体４に懸架されている。
本実施形態のトレリングアーム６は、図２〜図５に示すように、軽金属合金など非鉄合金を用いたアルミニウム合金製のものであり、中空構造の閉断面形状に形成されている。このトレリングアーム６は、車両幅方向へ延びるビーム接合部６ａを一端に有し、該ビーム接合部６ａの他端側には車両前後方向へ延びる前側アーム部６ｂと後側アーム部６ｃが設けられている。

トレリングアーム６のビーム接合部６ａは、突き合わせられるトーションビーム５との接合部分であって、トーションビーム５の板厚よりも板厚が厚く設定されており、図２〜図５及び図７〜図１０に示すように、開口側を車両下側に配置する垂直断面略Ｕ字形状に形成されている。また、ビーム接合部６ａの前後両側には、下端部を車両前後方向へ折り曲げたフランジ部６０がそれぞれ形成されており、該フランジ部６０にトーションビーム５のフランジ部５０が重ね合わせられるようになっている。さらに、ビーム接合部６ａの車両内側に位置する先端部側には、トーションビーム５の先端部と重ね合わせる重ね合わせ部６１が設けられており、該重ね合わせ部６１は、ビーム接合部６ａと対応する略Ｕ字形状の段差部６２によりトーションビーム５の板厚に相当する厚さＴを減肉することで、薄肉に形成されている。これにより、トーションビーム５の先端部をトレリングアーム６の段差部６２に突き合わせ、トレリングアーム６の重ね合わせ部６１と重ね合わせた状態では、トーションビーム５の外周部とトレリングアーム６の外周部とが略平坦（面一）になるように構成されている。

また、トレリングアーム６の前側アーム部６ｂには、弾性部材である管状ブッシュが圧入されたブッシュ圧入部６４が設けられており、このブッシュ圧入部６４は、車体４側に固定されるブラケット９に固定ボルト１０を介して揺動可能に取付けられている。また、トレリングアーム６の後側アーム部６ｃには、車両外側に向けてキャリア６５が設けられているとともに、ビーム接合部６ａと後側アーム部６ｃとの車両幅方向内側の角部には、スプリングシート６６及びショックアブソーバ取付け部６７が設けられている。そして、キャリア６５には、ハブ１１及びブレーキドラム１２が取付けられ、車輪３を回転可能に支持している。スプリングシート６６は、上端が車体４に取付けられたスプリング７の下端を支持するものであって、シート板面には取付け穴６６ａが設けられている。しかも、トレリングアーム６は、応力集中対策として、キャリア６５及びブッシュ圧入部６４からビーム接合部６ａまで、Ｒを大きくした形状に形成されている。

一方、本実施形態のトーションビーム５は、図２、図４及び図６に示すように、板状部材を湾曲して折り曲げることにより、開口側を車両下側に配置する垂直断面略Ｕ字形状に形成され長尺の成形品であり、トレリングアーム６とは異なる異種金属の鋼板製部品である。また、トーションビーム５は、トレリングアーム６の板厚よりも薄い板厚Ｔを有しており、車両幅方向の左右両端部は、突き合わせられるトレリングアーム６との接合部分であるアーム接合部５ａとしてそれぞれ形成されている。さらに、トーションビーム５の前後両側には、下端部を更に車両前後方向へ折り曲げたフランジ部５０がそれぞれ形成されており、これらフランジ部５０は、トレリングアーム６のビーム接合部６ａのフランジ部６０に重ね合わせられるようになっている。そのため、トーションビーム５は、トレリングアーム６のビーム接合部６ａと対応する垂直断面略Ｕ字形状を有している。ただし、トーションビーム５の中間部は、垂直断面略Ｃ字形状や垂直断面略Ｖ字形状を有していても良い。

本実施形態のトーションビーム式サスペンション２においては、図７〜図１２に示すように、トーションビーム５のアーム接合部５ａ及びフランジ部５０と、トレリングアーム６のビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０とが重ね合わせられた状態で接合されることによって、一体に構成されている。しかも、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２は、それぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられるクリップ状部材２１を有しており、該クリップ状部材２１により、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられた部分の少なくとも一部であるフランジ部５０，６０が挟持されている。すなわち、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２では、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられたフランジ部５０，６０をクリップ状部材２１にて挟持した後に後述のリベット接合が行われ、該リベット接合後にトーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられた部分の端部全周囲及びクリップ状部材２１の外周端部の全周囲にわたり溶接が行われるようになっている。

クリップ状部材２１は、図９及び図１１に示すように、開口を横向きに配置するコ字型の金属製部材を用いて形成されており、高さｈはトーションビーム５とトレリングアーム６の板厚の和Ｔ_Ｍ＋２ｍｍ以下（ｈ≦Ｔ_Ｍ＋２ｍｍ）とし、好ましくはｈ＝Ｔ_Ｍである。このように設定にすると、トーションビーム５及びトレリングアーム６の加工公差により生じる間隙があっても、トーションビーム５及びトレリングアーム６をクリップ状部材２１で容易に挟むことができる。しかも、トーションビーム５とトレリングアーム６とを強固に密着させることが可能になるため、後述のリベット接合の際の母材の変形を抑制できる。
そして、ｈ＝Ｔ_Ｍとすることで、クリップ状部材２１とトーションビーム５及びトレリングアーム６とのクリアランスが小さくなるため、より強固に密着させることができ、後述のリベット接合の際の母材の変形をより一層抑制できる。
なお、高さｈがトーションビーム５とトレリングアーム６の板厚の和Ｔ_Ｍ＋２ｍｍよりも大きい場合、母材であるトーションビーム５とトレリングアーム６の板厚に対してクリップ状部材２１のクリアランスが大きくなるため、クリップ状部材２１の母材同士を挟む力が弱くなり、後述のリベット接合の際に母材の変形を抑制できないだけでなく、クリップ状部材２１が脱落するおそれがある。

クリップ状部材２１の腕の長さＬは、板厚ｔよりも大きく（Ｌ＞ｔ）する必要があるが、内側と外側で腕の長さＬが同じである必要はない。これにより、クリップ状部材２１において、トーションビーム５及びトレリングアーム６に引っ掛かる部分が得られることになり、クリップ状部材２１は、トーションビーム５とトレリングアーム６とを確実に挟むことが可能になる。
また、クリップ状部材２１の腕の角度θは、トーションビーム５及びトレリングアーム６を確実に挟むために、９０°以下（θ≦９０°）とするが、内側と外側とで異なる角度であっても良い。一方、クリップ状部材２１の腕の角度θが９０°以上の場合、トーションビーム５及びトレリングアーム６を挟む前から開いた形状であるため、母材を挟む力が弱く、クリップ状部材２１が脱落するおそれがある。しかも、母材であるトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形と共にクリップ状部材２１が開くため、母材との間隙を抑制できない。

クリップ状部材２１の腕の形状は、４本の直線からなる平面視で略四角形状（Ｃ方向矢視図の図１１（ｄ））としている。このような形状にすると、クリップ状部材２１がトーションビーム５及びトレリングアーム６との接触部に均一に面圧を与えるため、トーションビーム５及びトレリングアーム６を安定して保持することができ、後述のリベット接合時のトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形を抑制できるとともに、母材であるトーションビーム５及びトレリングアーム６への溝等の追加加工が不要となり、簡素な構造で高強度なトーションビーム式サスペンション２を得ることができる。
さらに、クリップ状部材２１の板厚ｔ及び腕の幅Ｗは、クリップ状部材２１に必要な剛性、強度を最低限確保できるように適宜調整し、クリップ状部材２１の材質は、トーションビーム５及びトレリングアーム６の母材の強度と同等以上の金属製部材が用いられている。これにより、後述のリベット接合の際に、トーションビーム５及びトレリングアーム６が変形しようとする荷重に対してクリップ状部材２１が耐えることができ、母材であるトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形を確実に抑制することができる。
なお、クリップ状部材２１の腕の形状は、３本の直線からなる平面視で略三角形状（Ｃ方向矢視図の図１２（ａ））や、３本の直線からなる平面視で略半円形状（Ｃ方向矢視図の図１２（ｂ））であっても良い。

本実施形態のトーションビーム式サスペンション２は、図７〜図１０に示すように、トーションビーム５のアーム接合部５ａ及びフランジ部５０と、トレリングアーム６のビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０とが重ね合わせられた部分において、クリップ状部材２１の外周部と、トーションビーム５及びトレリングアーム６（どちらか一方でも良い）とが接合された接合部のビード（第１の接合部）２２を有している。すなわち、トーションビーム式サスペンション２におけるトーションビーム５とトレリングアーム６との接合部には、大きな応力が集中するので、外周部に発生する応力が低いクリップ状部材２１を介して、トーションビーム５とトレリングアーム６とを接合する部位が設けられ、当該接合部に生じる応力が小さくなるようにしている。
接合部のビード２２は、熱の入力を伴う接合方法により接合された部位、例えば、ろう接（または摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）、ＭＩＧ溶接、レーザ溶接等）によって線接合された部位である。クリップ状部材２１とトーションビーム５及びトレリングアーム６との熱を伴う接合を行う場合には、接合部のビード２２とトーションビーム５及びトレリングアーム６との接する面積が、図１３（ａ）で示すクリップ状部材２１の無い場合と比べて、図１３（ｂ）に示すように大きくなる。そのため、図１３（ａ）及び（ｂ）の矢印で示すように、トーションビーム５及びトレリングアーム６の接合時の熱が周辺部位に伝達しやすくなり、接合部の温度上昇が抑制されることになる。これにより、接合部のビード２２とトーションビーム５及びトレリングアーム６との界面に生じる金属間化合物層の生成を抑え、かつトーションビーム５及びトレリングアーム６の第１の接合部近傍の熱影響部の範囲を小さくすることが可能になる。

また、トーションビーム５のアーム接合部５ａ及びフランジ部５０と、トレリングアーム６のビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０とが重ね合わせられた部分の端部は、全周が接合されており、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合部の応力集中箇所となる隙間が生じないようになっている。そのため、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合部が強固となり、高強度のトーションビーム式サスペンション２が得られることになる。さらに、トーションビーム５とトレリングアーム６とは、車両幅方向の接合長さが長く確保された状態で長尺に接合されることから、接合部に生じる応力を小さくすることが可能になる。しかも、接合部断面両端部の間隙の発生を抑制しつつ、トーションビーム５とトレリングアーム６とが重ね合わせられた部分の端部を全周接合することにより、例えば、トーションビーム５が鉄製で、トレリングアーム６がアルミニウム製などの異種金属材料である場合には、鉄とアルミニウムの接触部である重ね合わせられた部分内への水の侵入が防げ、異種金属接触腐食及び隙間腐食が防止されるようになっている。

さらに、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２は、図７〜図１０に示すように、トーションビーム５のアーム接合部５ａ及びフランジ部５０と、トレリングアーム６のビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０とが重ね合わせられた部分のうち、トーションビーム５のアーム接合部５ａとトレリングアーム６のビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１とが複数の箇所で接合された点接合部（第２の接合部）２３を有している。これら点接合部２３は、リベット接合または摩擦撹拌接合（ＦＳＷ）などによって点接合された部位である。また、点接合部２３は、トーションビーム５及びトレリングアーム６の上部の１箇所に設けられ、トーションビーム５及びトレリングアーム６の車両前後方向の両側部の複数箇所にそれぞれ設けられている。

しかも、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２において、リベット接合などの点接合は、クリップ状部材２１により、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられたフランジ部５０，６０を挟持して密着させた状態で行われている。そのため、リベットによる点接合部２３の周囲近傍に凹凸部を設けたり、ワーク押えを用いて接合したりする必要が無くなり、リベット接合１打点当たりに必要な重ね代が小さく、複数のリベットで接合しても重ね代の増加や、重量増大の問題が起こらず、リベット打点数が増やせない湾曲部近傍でも、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合が可能になり、必要な打点数の点接合部２３が設けられるようになっている。
一方、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられたフランジ部５０，６０をクリップ状部材２１により挟持しない状態でリベット接合などの点接合を行うと、図１４（ａ）に示すように、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合部断面両端部に隙間Ｓが生じ、図１４（ｂ）に示すように、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合部断面両端部に隙間Ｓが生じた状態でろう接などの線接合による接合部のビード２２が設けられることになり、当該接合部断面両端部が応力集中部Ｅとなる接合部のビード２２の隙間Ｓの発生を抑制できず、接合強度を低下させてしまうことになる。

次に、本発明の実施形態に係るトーションビーム式サスペンション２の作用及び効果について説明する。
本実施形態のトーションビーム式サスペンション２は、車両幅方向に延在して配置されるトーションビーム５と、該トーションビーム５の左右両端部に配置されるトレリングアーム６とを有しており、トーションビーム５及びトレリングアーム６のそれぞれが重ね合わせられた部分であるアーム接合部５ａ、フランジ部５０、ビーム接合部６ａの重ね合わせ部６１及びフランジ部６０と、トーションビーム５及びトレリングアーム６のそれぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられるクリップ状部材２１とを有し、クリップ状部材２１により、重ね合わせられたフランジ部５０，６０が挟持されているので、トーションビーム５とトレリングアーム６とを接合する前に、クリップ状部材２１によりトーションビーム５及びトレリングアーム６を所定位置に仮止めして保持することができる。したがって、リベット接合などの接合の際におけるトーションビーム５とトレリングアーム６との固定作業や位置決め作業を容易に行えるので、トーションビーム式サスペンション２の生産性の向上を図ることができる。それに加えて、クリップ状部材２１による挟持は、従来のように、トーションビーム５及びトレリングアーム６に溝等の追加加工をする必要がなくなり、構造が簡単になるので、加工コストを低く抑えることができる。

また、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２では、クリップ状部材２１が重ね合わせられたフランジ部５０，６０を挟持することにより、トーションビーム５のアーム接合部５ａとトレリングアーム６のビーム接合部６ａとを略密着させることが可能になるので、リベット接合などを行う際のトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形を抑え、リベット接合などの際に発生する間隙の形成を確実に抑制できる。したがって、車両使用時においてトーションビーム５に荷重が掛かった際に、トーションビーム５及びトレリングアーム６が互いに擦れ合うことによって起こる異音の発生を防ぎ、トーションビーム式サスペンションのＮＶＨ性能を向上させることが可能となり、居住性を高めることができる。
さらに、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２では、重ね合わせられるトーションビーム５のアーム接合部５ａとトレリングアーム６のビーム接合部６ａとの間隙を小さくあるいは無くすことが可能になるので、リベット接合の後に溶接などで接合する場合に、トーションビーム５とトレリングアーム６とを直接もしくはクリップ状部材２１を介して強固に接合することができる。したがって、応力が集中しやすいトーションビーム５及びトレリングアーム６の接合部断面両端部の接合が強固なものとなるので、高強度なトーションビーム式サスペンション２を得ることができる。

また、本実施形態のトーションビーム式サスペンション２では、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられた部分の端部全周囲及びクリップ状部材２１の外周端部の全周囲を溶接などで接合し、全周囲に接合部のビード２２が形成されているので、トーションビーム５とトレリングアーム６とを車両幅方向で長尺に接合してさらに長い接合長を確保でき、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合強度を向上させることができるとともに、重ね合わせられた部分への水の侵入を完全に防止することができる。しかも、接合部のビード２２とトーションビーム５及びトレリングアーム６とが接触する面積は、クリップ状部材２１の無い場合と比べて大きくなるので、トーションビーム５及びトレリングアーム６の溶接接合時の熱が周辺部位に伝達しやすくなり、接合部の温度上昇を抑えることができる。これにより、接合部のビード２２とトーションビーム５及びトレリングアーム６との界面に生じる金属間化合物層の生成を抑えることができる。さらに、トーションビーム５及びトレリングアーム６の第１の接合部近傍の熱影響部の範囲が小さくなるので、母材強度の低下を抑制でき、耐久性の向上を図ることができる。また、重ね合わせられた部分への水の侵入を防止することができるため、異種金属接触腐食及び隙間腐食を防止できる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。

例えば、既述の実施の形態では、クリップ状部材２１がコ字型を有しているが、図１５の矢印で示すように、対向する腕の一方を長く形成してトーションビーム５及びトレリングアーム６の接合部を跨ぎながら挟持しても良い。しかも、クリップ状部材２１の外周部とトーションビーム５及びトレリングアーム６とを接合する接合部のビード２２において、他方の接合部のビード２２ｂが一方の接合部のビード２２ａと連続して設けられていなくとも良い。

また、既述の実施の形態において、接合部のビード２２は、クリップ状部材２１の外周部とトーションビーム５及びトレリングアーム６との間に設けられているが、図１６に示すように、クリップ状部材２１の腕の中間部に設けられていても同様の効果を奏することが可能である。
さらに、既述の実施の形態において、クリップ状部材２１は、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられたフランジ部５０，６０を挟持しているが、図１７に示すように、フランジ部５０，６０を形成することなく、トーションビーム５のアーム接合部５ａとトレリングアーム６のビーム接合部６ａとが重ね合わせられた垂直断面略Ｕ字形状の下端部を挟持するようにしても良い。

また、既述の実施の形態において、トーションビーム５及びトレリングアーム６の重ね合わせられたフランジ部５０，６０の一辺を１つのクリップ状部材２１で挟持しているが、図１８に示すように、２つ以上のクリップ状部材２１でフランジ部５０，６０の一辺を挟持しても良い。
さらに、クリップ状部材２１は、コ字型ではなく、図１９に示すように、Ｃ字型を有していても良い。また、クリップ状部材２１のトーションビーム５及びトレリングアーム６との保持力向上を図るため、トーションビーム５及びトレリングアーム６と接触するクリップ状部材２１の内面に滑り止めとなる突起が設けられていても良い。
そして、トレリングアーム６の材質は、アルミニウム合金だけでなく、トーションビーム５の材質と異なる材料、例えば、マグネシウム合金等であっても同様の接合構造を適用することが可能である。また、トーションビーム５の材質は、鋼ではなく非鉄合金であっても良い。

また、クリップ状部材２１による挟持は、リベット接合時のトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形が小さい場合、トーションビーム５及びトレリングアーム６の接合部断面両端部ではなく、接合部断面の片側端部だけ行うようにしても良い。
さらに、トーションビーム５とトレリングアーム６との接合には、溶接の代わりに接着剤を適用しても、溶接と同様、クリップ状部材２１によりリベット接合時のトーションビーム５及びトレリングアーム６の変形を抑え、適用した接着剤の強度低下を抑制する効果が得られる。

１ 車両
２ トーションビーム式サスペンション
３ 車輪
４ 車体
５ トーションビーム
５ａ アーム接合部
６ トレリングアーム
６ａ ビーム接合部
２１ 係合部材（クリップ状部材）
２２ 接合部のビード（第１の接合部）
２３ 点接合部（第２の接合部）
５０ トーションビームのフランジ部
６０ トレリングアームのフランジ部
６１ 重ね合わせ部
６２ 段差部

Claims (4)

1. 車両幅方向に延在して配置されるトーションビームと、該トーションビームの左右両端部に配置されるトレリングアームとを有す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及び前記トレリングアームのそれぞれの一部同士が重ね合わせられた重ね合わせ部と、
   前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくとも一部を跨ぐように設けられる係合部材とを有し、
   前記係合部材により、前記重ね合わせ部の少なくとも一部が挟持されてい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。
2. 前記重ね合わせ部において、前記係合部材と、前記トーションビーム及び前記トレリングアームのそれぞれの少なくともいずれか一方とが接合された第１の接合部を有してい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。
3. 前記重ね合わせ部において、前記トーションビームと前記トレリングアームとが接合された第２の接合部を有していることを特徴とする、請求項１または２に記載のトーションビーム式サスペンション。
4. 前記第１の接合部は、熱の入力を伴う接合方法により接合された部位であることを特徴とする、請求項２または３に記載のトーションビーム式サスペンション。

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