JP2019172203A - サスペンション - Google Patents

Abstract

【課題】エンドプレート側の熱の拡散を抑制し、適度な熱量の供給でのアーム部材とエンドプレート部材との溶接を可能とする。【解決手段】サスペンションは、湾曲して延在する中空状のアーム部材２０と、アーム部材２０の端部に結合するエンドプレート部材３０とを備えるサスペンションであって、アーム部材２０は、所定寸法の環状端面２３を有し、エンドプレート部材３０は、一方の面が平坦面とされ、かつアーム部材２０の環状端面２３と少なくとも同等以上の大きさの板状に形成されており、アーム部材２０の環状端面２３とエンドプレート部材３０の平坦面とが当接して結合されており、エンドプレート部材３０が、環状端面２３との結合部よりも外周側にある外周部において、内周側よりも肉薄に形成されていることを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明は、トレーリングアームを備えるサスペンションに関し、特に、トレーリングアームと、トレーリングアームの端部に結合されるエンドプレートに関する。

自動車のトーションビーム式サスペンションは、従来、車幅方向に間隔をおいて配置された一対のトレーリングアームと、前記一対のトレーディングアームの間に設けられて結合されたトーションビームとを備え、各トレーディングアームに接続された車輪の上下動をトーションビームのねじれにより許容する構造となっている。

そのようなトーションビーム式サスペンションにおいて、管状に形成されて車体の前後方向に延びるトレーリングアームのアーム部材の後端側には、エンドプレートと称される板状の部材を介して車軸が取り付けられる。そのようなトレーリングアームとして、特許文献１に示すように、アーム部材の環状端部にエンドプレート部材（ハブユニット結合部材）の一方の面を当接させて、環状端部の外周を溶接することにより、アーム部材とエンドプレート部材とを結合したものがある。

特開２０１３−２３１５０号公報

上述のような特許文献１に記載のエンドプレート部材は、両面を平坦とした板状部材から形成されている。エンドプレート部材の平坦面にアーム部材の環状端部を当接させ、環状端部の外周に沿って溶接をしようとすると、エンドプレート部材に熱が拡散してしまう。これにより、アーム部材とエンドプレート部材を溶接しようとした場合に、溶接に必要な熱量を供給しようとすると、過剰に熱の供給が必要になるといった問題があった。

また、本発明者らが鋭意検討したところ、上述のように過剰な熱量が供給されることで、エンドプレート部材に比較して、薄い筒状のアーム部材の環状端部では溶け落ちが生じることにより、溶接が困難となるとの知見を得た。

本発明は、これらのような課題を解決し、エンドプレート部材の熱の拡散を抑制し、適度な熱量の供給でのアーム部材とエンドプレート部材との溶接を可能とする。

（１）本発明に係るサスペンションは、延在する中空状のアーム部材と、前記アーム部材の端部に結合するエンドプレート部材とを備えるものであって、前記アーム部材は、所定寸法の環状端面を有し、前記エンドプレート部材は、一方の面が平坦面とされ、かつ前記アーム部材の前記環状端面と少なくとも同等以上の大きさの板状に形成されており、前記アーム部材の前記環状端面と前記エンドプレート部材の前記平坦面とが当接して結合されており、前記エンドプレート部材が、前記環状端面との結合部よりも外周側にある外周部において、内周側よりも肉薄に形成されていることを特徴とする。

このようなサスペンションでは、アーム部材の環状端面をエンドプレートの平坦面に当接し、環状端面部の外側を溶接して結合する。このときに、エンドプレート部材の外周部が肉薄とされていることで、エンドプレート部材の外周部付近の熱容量が小さくなるため、熱の拡散が抑制され、過剰に熱を供給することなく、溶接を確実に行うことができる。

（２）前記したサスペンションにおいて、前記エンドプレート部材の前記外周部は、前記エンドプレート部材の厚み方向に拡がる側周面から膨出するフランジ部として形成されることを特徴とする。そのようにすれば、エンドプレート部材のフランジ部として形成された外周部付近の熱容量が小さくなるため、過剰に熱を供給することなく、溶接を確実に行うことができる。

（３）前記したサスペンションにおいて、前記アーム部材は、前記環状端面から所定の曲率で湾曲しながら延在するように形成されたものであり、前記アーム部材の周面が、曲率中心側において前記エンドプレート部材の前記平坦面に対して鋭角に当接した鋭角部をなすように結合されており、前記鋭角部付近において、前記エンドプレート部材の厚み方向に拡がる側周面と、前記エンドプレートの前記平坦面とが交差する部分が面取り形状とされていることを特徴としてもよい。

そのようにすれば、エンドプレート部材の平坦面に対して鋭角に当接したアーム部材が形成する鋭角部付近において、エンドプレート部材の側周面と平坦面との交差する部分が面取り形状とされていることにより、鋭角部を中心としたエンドプレート部材の平坦面と、アーム部材の周面との角度が大きくなる。これにより、溶接の際に、溶接トーチを鋭角部に挿入しやすく、また溶接ビードの盛り上がりを幅広かつ扁平にすることができる。したがって、通常は溶接が困難となる鋭角部付近において溶接を容易にすることができる。

本発明によれば、エンドプレートの外周部付近の熱容量を小さくし、適度な熱量の供給でのアーム部材とエンドプレート部材との溶接を可能とする。

本実施形態に係るサスペンションの斜視図である。 図１に示すサスペンションのアーム部材を拡大して示す斜視図である。 図２に示すサスペンションアーム部材とエンドプレート部材とを結合する前の状態を拡大して示す斜視図である。 図３に示すエンドプレート部材を拡大して示す斜視図であり、（Ａ）はエンドプレート部材の表面側を示し、（Ｂ）はエンドプレート部材の裏面側を示す。 図２に示すアーム部材とエンドプレート部材とが当接した状態を拡大して示す平面図である。 図５に示すアーム部材の鋭角部付近を拡大して示す平面図である。

本発明の実施形態に係るサスペンション１について、図面を参照して説明する。

サスペンション１は、前輪駆動の自動車の後輪側に設けられ、後輪（図示しない）が取り付けられる各トレーリングアーム２の上下動を、トーションビーム３のねじれにより許容する構造とした、いわゆるトーションビーム式のサスペンションである。

図１に示すように、サスペンション１は、車体（図示しない）の幅方向（左右方向）に間隔をおいて配置される一対のトレーリングアーム２と、車両の幅方向に直線状に延在し、延在方向の両端でトレーリングアーム２に結合するトーションビーム３を備える。トーションビーム３は、板状部材が折り曲げられて、断面がＵ字の樋状に形成されている。トーションビーム３は、樋状の開口を車両前方側に向けた状態、後方側に向けた状態、下側に向けた状態など適宜の姿勢で取り付けることができるが、本実施形態では樋状の開口が車体の下側に向いた状態、すなわち鞍型形状に設けられている。

一対のトレーリングアーム２は、左右で対称の形状になるように形成されており、各トレーリングアーム２は、車体の前方側に弾性部材である管状ブッシュが圧入されるブッシュ圧入部２１を備え、このブッシュ圧入部２１は、ブラケット（図示しない）や固定ボルト（図示しない）を介して車体に揺動可能に取り付けられている。

また、トレーリングアーム２は、車体の後方側に、スプリング（図示しない）、ショックアブソーバ（図示しない）を介して車体に懸架されている。トレーリングアーム２の後方側の一端は、エンドプレート部材３０を介して後輪４の車軸が設けられ、後輪を回転可能に支持する。

図２および図３に示すように、各トレーリングアーム２は、湾曲して延在する中空状に形成されたアーム部材２０と、アーム部材２０の後方（ブッシュ圧入部２１の反対側）の一端にエンドプレート部材３０とを備える。アーム部材２０は、断面が概略円形の中空状のパイプを曲げて加工して形成されたものである。

各アーム部材２０は、後方の端部に所定寸法の環状端面２３を有する。さらに、アーム部材２０は、環状端面２３から所定の曲率で湾曲しながら延在するように形成されている。すなわち、アーム部材２０は、車体の幅方向の外側（トレーリングアーム３と反対側）に曲率中心がおかれるように湾曲しながら延在している。環状端面２３は、エンドプレート部材３０の本体部３１より肉薄となっている。

図４に示すように、エンドプレート部材３０は、板状の本体部３１と、本体部３１から膨出するフランジ部３２とを備える。本体部３１は、表面３３と、裏面３４と、エンドプレート部材３０の厚み方向に拡がる側周面３５とを備える。側周面３５は、表面３３と裏面３４とを繋ぐ。

本体部３１には、車軸の基端部を挿入するための貫通穴が中央に設けられており、また、車輪速センサ（図示しない）を固定するための貫通孔等が設けられている。また、フランジ部３２は、側周面３５から膨出するように形成されている。フランジ部３２は、側周部３５の約１／４程度に渡って形成されている。

フランジ部３２を構成する一の面３６は、本体部３１の裏面３４に連続して、平坦面３７を形成している。本体部の裏面３４とフランジ部３２の一の面３６とからなる平坦面３７は、アーム部材２０の環状端面２３の枠寸法よりも大きい。環状端面２３は、エンドプレート部材３０の本体部３１の裏面３４より僅かに小さいが、裏面３４と概略相似の形状を有する（図３を参照）。

エンドプレート部材３０において、その厚み方向に拡がる側周面３５と、エンドプレート部材３０の平坦面３７との交差する部分が面取り形状とされて面取部３８が形成される。面取部３８は、本体部３１の表面３３と側周面３５とから形成される角部の一部を削って形成されている。面取部３８は、エンドプレート部材３８のフランジ部３２の形成されていない部分に設けられ、エンドプレート部材３２の略１／３程度の範囲に渡って形成されている。

図２および図５に示すように、アーム部材２０とエンドプレート部材３０とは、アーム部材２０の環状端面２３とエンドプレート部材３０の平坦面３７とを当接させ、環状端面２３の外側から溶接することにより結合されている。なお、アーム部材２０とエンドプレート３０とは、溶接可能な金属からなる。

図５に示すように、アーム部材２０とエンドプレート部材３０とは、フランジ部３２が環状端面２３と平坦面３７との結合部２７よりも外周側に位置するように当接されている。これにより、フランジ部３５は、結合部２７より外側の外周部として機能し、また、結合部２７より内側の部分よりも肉薄に形成されている。フランジ部３５は、プレス加工等により形成される。

外周部が肉薄となることにより、外周部付近の熱容量が小さくなるため、熱の拡散を抑制し、過剰に熱を供給することなく、溶接を確実に行うことができる。なお、アーム部材２０の環状端面２３は、エンドプレート部材３０の平坦面３７に覆われるように、エンドプレート部材３０の平坦面３７に当接した状態で溶接される。

図６に示すように、アーム部材２０とエンドプレート部材３０とは、管状で湾曲するアーム部材２０の周面が、湾曲するアーム部材２０の曲率中心側において、エンドプレート部材３０の平坦面３７に対して鋭角に当接した鋭角部２９をなすように当接されている。また、鋭角部２９付近において、エンドプレート部材３０の厚み方向に拡がる側周面３５と、エンドプレートの平坦面３７とが交差する部分に面取部３８が設けられている。

これにより、曲率中心側においてエンドプレート部材３０の平坦面３７に対して鋭角に当接したアーム部材２０の鋭角部２９付近において、鋭角部２９を中心とした角度（図６の両矢印ａ）が広がり、溶接トーチを挿入しやすく、溶接ビードの盛り上がりを幅広かつ扁平にすることができる。

本実施の形態において、エンドプレート部材３０は、アーム部材２０の環状端面２３よりも僅かに大きい形態について説明した。しかし、エンドプレート部材３０は、環状端面２３より十分に大きくてもよく、同程度の大きさでもよい。そのようにすれば、エンドプレート部材３０を環状端面２３に当接させるときに、位置ずれを許容することができる。なお、エンドプレート部材３０を大きくすると、熱容量が増加して溶接に過剰な熱量が必要となるが、外周部を肉薄とすることで、熱容量を低減し、適度な熱量での溶接が可能となる。

本実施の形態において、フランジ部３５（外周部）は、エンドプレート部材３０をプレス加工等することにより形成される形態を説明したが、鍛造でつくられてもよく、切削加工等により形成されてもよい。

本実施形態において、面取部３８は、アーム部材２０の鋭角部２９付近において、エンドプレートの表面３３および側周面３５の１／３に渡って設けられている形態を説明した。しかし、面取部３８は、エンドプレートの表面３３および側周面３５から形成される周の少なくとも一部に設けられていればよく、または、周の全部に設けられてもよい。

本実施形態において、面取部３８は、角部を直線状に削り平坦面とした、いわゆるＣ面取の形態について説明した。しかし、面取部は、角部をＲ形状に削り湾曲面とした、いわゆるＲ面取であってもよい。

本実施形態において、外周部は、フランジ部３５として形成されて形態を説明した。しかし、外周部は熱容量が小さくなれば、他の形状であってもよい。例えば、外周部に窪みを設けて熱容量を小さくしてもよい。

本実施形態において、サスペンション１は、前輪駆動車の後輪に適用される形態を説明した。しかし、サスペンションは、４輪駆動車の後輪に使用されてもよいし、他の駆動方式の自動車や前輪に用いられてもよい。

但し、上記各実施形態に示す構成は構成要素の具体例を挙げたものであり、各構成、形
状、又は取り付け態様は本発明の趣旨を逸脱しない限り、実施形態として示すものに限定
されることなく、種々の変形ないし変更が可能である。

本発明は、サスペンションに利用できる。

１ サスペンション
２ トレーリングアーム
３ トーションビーム
２０ アーム部材
２３ 環状端面
２７ 結合部
２９ 鋭角部
３０ エンドプレート部材
３２ フランジ部
３５ 側周面
３７ 平坦面

Claims (1)

1. 延在する中空状のアーム部材と、
   前記アーム部材の端部に結合するエンドプレート部材とを備えるサスペンションであって、
   前記アーム部材は、所定寸法の環状端面を有し、
   前記エンドプレート部材は、一方の面が平坦面とされ、かつ前記アーム部材の前記環状端面と少なくとも同等以上の大きさの板状に形成されており、
   前記アーム部材の前記環状端面と前記エンドプレート部材の前記平坦面とが当接して結合されており、
   前記エンドプレート部材が、前記環状端面との結合部よりも外周側にある外周部において、内周側よりも肉薄に形成されている、サスペンション。

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