JP3136346B2 - トレーリングアーム式サスペンション - Google Patents

トレーリングアーム式サスペンション

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    • B60G2200/21Trailing arms connected by a torsional beam, i.e. twist-beam axles
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    • B60G2206/80Manufacturing procedures
    • B60G2206/82Joining
    • B60G2206/8201Joining by welding

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、自動車などの車両の
リアサスペンションとして用いられるトレーリングアー
ム式サスペンション、さらに詳しくはトーションビーム
を備えたタイプのトレーリングアーム式サスペンション
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のトレーリングアーム式サ
スペンションとしては、たとえば特開昭58−5350
4号公報に所載のものがある。この従来のものは、同公
報の第2図に示されているように、前端部が車体フレー
ムに取付けられ、かつ後端部に後輪が取付けられる左右
一対のトレーリングアームの長手方向の中央部に、トー
ションビームの左右両端部を溶接し、これらを一体化し
た構造である。なお、これらの各部のうち、左右一対の
トレーリングアームの各々は、角パイプなどによって形
成されており、また他方のトーションビームは下向きの
開口断面形状にプレス加工されている。
【0003】一方、従来では、上記とは異なる構造のト
レーリングアーム式サスペンションとして、トレーリン
グアームおよびトーションビームをアッパ部材とロア部
材に上下2分割したものもある。すなわち、この従来の
ものは、トレーリングアームとトーションビームの各ア
ッパ部材を1枚の金属板によって下向き開口状にプレス
加工して一体成形するとともに、トレーリングアームと
トーションビームの各ロア部材をやはり1枚の金属板に
よって上向き開口状にプレス加工して一体成形し、これ
らアッパ部材とロア部材を上下に組み合わせて相互に溶
接したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の前者のものでは、トーションビームの両端部をトレ
ーリングアームに溶接した構造であるために、トレーリ
ングアームが上下方向に揺動し、その逆相入力によって
トレーリングアームがトーションビームを捩じる際に、
上記溶接箇所に応力集中が発生する。これでは、その溶
接箇所の機械的強度が他の箇所に比べて極端に弱くな
る。そこで、従来では、この溶接箇所に一定以上の強度
を確保させる必要があることから、溶接箇所を始めとし
てサスペンション各部のサイズを大きくする必要があっ
た。その結果、上記従来の前者のものでは、サスペンシ
ョン全体が大型化し、その重量も嵩むという難点があっ
た。
【0005】一方、上記従来の後者のものでは、上記前
者の場合とは異なり、トーションビームの両端部がトレ
ーリングアームに溶接された構造ではないために、トー
ションビームとトレーリングアームとの連結箇所に応力
集中が発生するといった不具合は生じ難く、強度性に優
れる。ところが、この後者のものは、トレーリングアー
ムなどの各部の強度を確保することを目的として、トレ
ーリングアームとトーションビームのアッパ部材を下面
開口状の立体的な形態に加工するだけはなく、トレーリ
ングアームとトーションビームのロア部材についても上
面開口状の立体的な形態にプレス加工するものである。
したがって、その製作に際しては、アッパ部材とロア部
材との双方を複雑な形状にプレス加工する必要があり、
その結果サスペンションの製作作業が煩雑となって、歩
留りが悪くなり、その製作コストが高価になるという難
点が生じていた。
【0006】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、トレーリングアームとトーショ
ンビームとの連結箇所に不当な応力集中などを生じさせ
ないようにしてサスペンションの強度を高めることによ
り、サスペンションの小型、軽量化を図り、しかも煩雑
なプレス加工を多数工程要することなく、サスペンショ
ンの製作が容易に行えるようにすることをその課題とし
ている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【0008】 本願発明は、前端部に車体フレームへの
取付け部が形成され、かつ後端部に車輪取付け用のスピ
ンドルが取付けられる左右一対のトレーリングアーム
と、これら一対のトレーリングアームどうしを相互に接
続するようにこれら一対のトレーリングアーム間に連設
されたトーションビームとを有するトレーリングアーム
式サスペンションであって、上記一対のトレーリングア
ームおよびトーションビームは、一枚の金属板が深絞り
加工されることにより、これらの各箇所が下向きに開口
した断面形状を有するアッパ部材として一体的に形成さ
れているとともに、これらトレーリングアームおよびト
ーションビームの各下面部のうち、各トレーリングアー
ムの下面部には、これら各トレーリングアームを閉断面
構造に形成するようにこれらの各下面開口部を塞ぐ平板
状のロアアームが接合されている一方、上記トーション
ビームの下面開口部は、ロアアームが接合されていない
開口状態のままとされていることを特徴としている。
【0009】
【発明の作用および効果】本願発明に係るトレーリング
アーム式サスペンションにおいては、左右一対のトレー
リングアームとトーションビームが深絞り加工によって
下向きに開口した断面形状に一体成形された上で、各ト
レーリングアームの下面部に平板状のロアアームが接合
された構造であるために、従来のトレーリングアームお
よびトーションビームを上下二分割し、一端開口状の立
体的なアッパ部材とロア部材とを相互に溶接していたも
のとは異なり、ロアアームを複雑な立体形状にプレス加
工する必要はない。本願発明では、平板状のロアアーム
をたとえば金属板の打ち抜きや切削加工などによって容
易に製作することが可能である。したがって、ロア部材
をプレス加工などによって複雑な立体形状に製作する必
要がなくなる分だけ、サスペンション全体の製作が従来
よりも容易となって歩留りの向上が図れ、製作コストを
安価にできるという格別な効果が得られる。
【0010】また、左右一対のトレーリングアームとト
ーションビームは、一枚の金属板を深絞り加工すること
によって一体的に形成されているために、これら両者を
溶接によって相互に連結していた従来のものとは異な
り、これら両者の連結箇所に不当な応力集中が生じるこ
とも適切に解消することができる。
【0011】さらに、トレーリングアームについては、
その下面部にロアアームが接合されて閉断面構造とされ
ているために、車輪支持を行うトレーリングアームの機
械的な強度を充分に高めることができることとなる。な
お、トーションビームは、左右一対のトレーリングアー
ム間に生じる捩じり力を主として吸収するためのもので
あるから、その下面部にロアアームを接合させず、下向
きに開口した断面形状のままであっても、これによって
サスペンション全体の機械的強度が著しく低下するとい
った不具合もない。
【0012】このように、本願発明においては、ロアア
ームを複雑な形状に形成する必要を無くし、単純な平板
状の形態にしたにもかかわらず、サスペンション全体の
強度を確保することができ、サスペンション全体の小
型、軽量化が図れるものであり、その実用的価値は多大
である。
【0013】
【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。
【0014】図1は本願発明に係るトレーリングアーム
式サスペンションの一例を示す一部切欠き断面斜視図、
図2はその分解斜視図である。
【0015】図1において、このサスペンションは、左
右一対のトレーリングアーム1,1、これら一対のトレ
ーリングアーム1,1の相互間に連設されたトーション
ビーム2、各トレーリングアーム1,1の下面部に接合
されたロアアーム3,3を具備して構成されている。ト
レーリングアーム1,1は、その長手方向が車体フレー
ムの前後方向に沿うように配置され、またトーションビ
ーム2はその長手方向が車体フレームの車幅方向に沿う
ように配置される。
【0016】上記トレーリングアーム1,1およびトー
ションビーム2は、一枚の金属板をプレスし、深絞り加
工することによってこれら各部が一体的に成形されたも
のである。これら全体の平面形状は略H状に形成されて
いるが、図2に示すように、トレーリングアーム1,1
およびトーションビーム2の各所は、その部分的な垂直
断面形状が下面開口状となるように形成されている。具
体的には、トレーリングアーム1,1およびトーション
ビーム2の各所は、その垂直断面形状がいずれも逆U字
状となるように形成されており、これら各部には下面開
口部4,4,4aが一連に形成されている。また、これ
らトレーリングアーム1,1およびトーションビーム2
の各下端縁は略面一状に設定され、後述する平板状のロ
アアーム3,3の溶接が容易となるように配慮されてい
る。
【0017】上記各トレーリングアーム1の前端部1a
には、各トレーリングアーム1を車体フレーム(図示
略)に対して上下方向に沿って回動自在となるように取
付けるためのブッシュ5が固着され、またその後端部1
bには、車輪(図示略)を取付けるためのスピンドル6
が取付けられている。上記ブッシュ5は、本願発明にい
う車体フレームへの取付け部の一例に相当するものであ
り、その取付けに際しては、たとえば図2に示すよう
に、各トレーリングアーム1の前端部1aに適当な切欠
凹部10を形成しておき、この切欠凹部10にブッシュ
5を嵌合させてから溶接する手段を採用することができ
る。また、スピンドル6の取付けに際しても、各トレー
リングアーム1の後端部1bに適当な孔部11を穿設
し、この孔部11にスピンドル6を支持するボス6aを
嵌合させて溶接する手段を採用することができる。上記
孔部11や切欠凹部10は、トレーリングアーム1,1
およびトーションビーム2を深絞り加工する前に予め加
工しておくことが可能であるが、その形成時期などは無
論問わない。
【0018】上記ロアアーム3,3の各々は、図2に示
すように平板状に形成されたものである。これらロアア
ーム3,3は、平板状の金属板を打ち抜き加工し、また
は切削加工することによって製作することが可能である
が、これら各ロアアーム3のの平面形状は、各トレーリ
ングアーム1の下面開口部4の平面形状と略一致する形
状とされている。これらの各ロアアーム3は、各トレー
リングアーム1の下面部に溶接されるが、その溶接箇所
は、たとえば図2の符号B1,B2で示された側縁部3
a,3bの範囲に限られ、側縁部3cについてはトレー
リングアーム1に溶接されないように配慮されている。
【0019】上記構成のトレーリングアーム式サスペン
ションでは、まずその製作に際しては、トレーリングア
ーム1,1およびトーションビーム2をプレスによる深
絞り加工によって一体成形した後に、平板状の所定平面
形状に形成されたロアアーム3,3をトレーリングアー
ム1,1の下面に溶接すればよい。ロアアーム3,3を
アッパ部材としてのトレーリングアーム1,1やトーシ
ョンビーム2と同様な深絞り加工によって製作する必要
はない。したがって、深絞りによって製作される部材
は、アッパ部材としてのトレーリングアーム1,1とト
ーションビーム2のみでよいから、サスペンション全体
の製作作業は容易である。
【0020】また、上記のように左右一対のトレーリン
グアーム1,1とトーションビーム2とが一体成形され
た構造では、これらの各部材が溶接によって接合されて
いないために、これらの接合部において応力集中が安易
に生じるようなこともない。したがって、サスペンショ
ン全体の強度を高めることが可能である。
【0021】さらに、トレーリングアーム1,1は、そ
の下面部にロアアーム3,3が溶接されることにより、
その下面開口部4,4が塞がれ、閉断面構造となってい
る。したがって、このような閉断面構造によってトレー
リングアーム1,1の機械的強度を高くすることがで
き、縦方向および横方向などから作用する外力に対して
の耐荷重性能を良好にすることが可能である。
【0022】とくに、本実施例においては、図2におい
て説明した通り、符号B1,B2の範囲で示された各ロ
アアーム3の側縁部3a,3bをトレーリングアーム1
に対して溶接するために、各トレーリングアーム1にお
いては、スピンドル6が取付けられる後端部1b側にお
いて溶接が施された閉断面構造が得られる。したがっ
て、スピンドル6およびこのスピンドル6を介しての車
輪の支持を確実に行うことが可能である。また、ロアア
ーム3,3は単純な平板状であるために、その溶接ライ
ンも単純な形状となって、複雑な力が溶接ラインに作用
し難くなる。
【0023】さらに、各ロアアーム3の側縁部3cはト
レーリングアーム1に溶接されていないために、この非
溶接箇所がトレーリングアーム1に作用する応力を適切
に逃がす作用を発揮する。すなわち、ロアアーム3の全
体をトレーリングアーム1の下面へ均等に溶接したので
は、トレーリングアーム1に歪みを生じたときに、その
歪みがロアアーム3との溶接箇所に作用し、何れか特定
の溶接箇所に応力集中を生じる虞れがある。ところが、
本実施例のように、ロアアーム3の一部に非溶接部を設
けておけば、トレーリングアーム1に歪みが生じても、
この歪みを上記非溶接部で逃がすことができ、溶接箇所
に応力が集中するといった不具合を適切に防止し、また
は解消することが可能である。したがって、トレーリン
グアーム1の強度を一層高めることが可能となる。
【0024】本実施例においては、トーションビーム2
の下面開口部4aはロアアーム3,3によって塞がれて
おらず、開口したままであるが、このような一部開口状
のトーションビーム2の形状によれば、トーションビー
ム2の捩じり角を大きくすることが可能である。したが
って、左右のトレーリングアーム1,1間に外力が作用
し、トーションビーム2に捩じり力が作用する際に、こ
の捩じり力を上記トーションビーム2によって適切に吸
収させることが可能である。トーションビーム2につい
ては、主としてこのような捩じり力の吸収機能が要求さ
れ、車輪からサスペンションに入力する横方向および縦
方向の負荷に対する剛性はさほど要求されないため、こ
のトーションビーム2を閉断面構造にしなくても、これ
によってサスペンション全体の剛性が極端に低下するよ
うなことはなく、何ら不具合はない。
【0025】 本願発明は、トレーリングアーム1,1
の下面に対するロアアームの具体的な接合方法は、上記
実施例のように限定されない。
【0026】その他、本願発明では、トレーリングアー
ム1,1、トーションビーム2、およびロアアーム3,
3などの各部の具体的な構成も種々に設計変更自在であ
る。トレーリングアームやトーションビームの具体的な
断面形状としては、逆U字状の他、逆V字状、あるいは
下向き開口状のコの字状などであってもよいことは言う
までもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明に係るトレーリングアーム式サスペン
ションの一例を示す一部切欠き断面斜視図。
【図2】図1に示すトレーリングアーム式サスペンショ
ンの分解斜視図。
【符号の説明】
1 トレーリングアーム 1a 前端部(トレーリングアームの) 1b 後端部(トレーリングアームの) 2 トーションビーム 3 ロアアーム 4,4a 下面開口部 5 ブッシュ(取付け部) 6 スピンドル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B60G 1/00 - 25/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前端部に車体フレームへの取付け部が形
    成され、かつ後端部に車輪取付け用のスピンドルが取付
    けられる左右一対のトレーリングアームと、これら一対
    のトレーリングアームどうしを相互に接続するようにこ
    れら一対のトレーリングアーム間に連設されたトーショ
    ンビームとを有するトレーリングアーム式サスペンショ
    ンであって、 上記一対のトレーリングアームおよびトーションビーム
    は、一枚の金属板が深絞り加工されることにより、これ
    らの各箇所が下向きに開口した断面形状を有するアッパ
    部材として一体的に形成されているとともに、これらト レーリングアームおよびトーションビームの各
    下面部のうち、各トレーリングアームの下面部には、こ
    れら各トレーリングアームを閉断面構造に形成するよう
    にこれらの各下面開口部を塞ぐ平板状のロアアームが接
    合されている一方、 上記トーションビームの下面開口部は、ロアアームが接
    合されていない開口状態のままとされて いることを特徴
    とする、トレーリングアーム式サスペンション。
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