JP6001264B2

JP6001264B2 - トーションビーム式サスペンション

Info

Publication number: JP6001264B2
Application number: JP2011276134A
Authority: JP
Inventors: 正和倉地; 聡久保園
Original assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Current assignee: Futaba Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2016-10-05
Anticipated expiration: 2031-12-16
Also published as: JP2013126791A

Description

本発明は、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションに関する。

従来より、左右のトレーリングアームをトーションビームで連結したトーションビーム式サスペンションが知られている。このようなトーションビーム式サスペンションとしては、例えば、特許文献１にあるように、左右のトレーリングアームとトーションビームとを溶接して連結すると共に、トーションビームの両端にトレーリングアームの断面形状に応じた切欠を形成し、切欠に挿入したトレーリングアームをトーションビームに溶接する。また、トーションビームとトレーリングアームとに跨るガゼットを配置し、ガゼットにもトレーリングアームの断面形状に応じた切欠を形成して、トーションビームとガゼットとの両切欠によりトレーリングアームの外周を半周以上囲むようにして、溶接長を確保し強度及び耐久性を満足していた。

特開２００５−８１２３号公報

しかしながら、こうした従来のものでは、溶接長を確保するために、ガゼットを必要とするので、補強に適した形状にガゼットを成形しなければならず成形が煩わしいと共に、部品点数が多くなり、また、重量が増加し、ガゼットをトレーリングアームとトーションビームとに溶接するので溶接長が長くなるという問題があった。

本発明の課題は、部品点数を削減すると共に、溶接長を短縮でき、軽量化を図った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。

かかる課題を達成すべく、本発明は課題を解決するため次の手段を取った。即ち、
一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側に車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えた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両側板部と前記両側板部の上側を接続する上板部とを有すると共に下側を開放し、
前記トーションビームの長手方向両端側に前記トレーリングアームの断面形状に応じた切欠を形成すると共に、前記切欠は前記トレーリングアームの径方向に開口を有し、また、前記切欠に挿入した前記トレーリングアームの外周を前記トーションビームが半周以上囲み、かつ、前記トレーリングアームの径方向から前記切欠の前記開口に挿入できない大きさに前記開口を形成し、
前記トレーリングアームに前記トーションビームの長手方向先端を挿入可能な逃がし部を形成し、前記逃がし部に前記トーションビームの先端を挿入してから、前記トレーリングアームを前記トレーリングアームの長手方向の廻りに相対的に回転させて前記切欠に前記トレーリングアームを挿着し、前記トレーリングアームと前記トーションビームとを溶接して連結す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がそれである。

前記逃がし部は逃がし孔である構成でもよい。その際、前記逃がし孔は前記トーションビームの前記側板部の板厚に応じたスリット状である構成でもよい。更に、前記両側板部は互いに平行で、前記逃がし孔は前記両側板部の間隔に応じて一対平行に形成され、前記トーションビームの長手方向先端の前記両側板部下側を前記逃がし孔に挿入する構成でもよい。

前記トレーリングアームを前記トレーリングアームの長手方向の廻りに相対的に回転させて前記切欠に前記トレーリングアームを挿着した後、相対的に前記トレーリンクアームの長手方向に移動してから、前記トレーリングアームと前記トーションビームとを溶接して連結する構成としてもよい。また、前記逃がし孔を塞ぐ蓋部材を前記トレーリングアームに取り付けた構成としてもよい。

本発明のトーションビーム式サスペンションは、切欠に挿着したトレーリングアームの外周をトーションビームが半周以上囲んで溶接されるので、溶接長を長く取ることができ、また、ガゼットを用いることなく連結できるので、部品点数を削減でき、軽量化を図ることができるという効果を奏する。

逃がし部を逃がし孔として形成することにより、形成が容易となる。また、逃がし孔をスリット状とすることにより、トレーリングアームの強度低下を抑制できる。更に、両側板部と両逃がし孔とを平行に形成することにより、逃がし孔に側板部下側を挿入し、切欠へのトレーリングアームの挿着作業が容易になる。相対的にトレーリングアームの長手方向に移動してから溶接することにより、逃がし部から離れた位置で溶接でき、強度低下を抑制できる。また、蓋部材を設けることにより、トレーリングアームの強度補強ができる。

本発明の一実施形態としてのトーションビーム式サスペンションの平面図である。本実施形態のトーションビームとトレーリングアームとの斜視図である。本実施形態の切欠へのトレーリングアームの挿着を示す説明図である。本実施形態の切欠にトレーリングアームを挿着した後、相対的にトレーリンクアームを長手方向に移動する説明図である。図４のＡ矢視図である。本実施形態の蓋部材を取り付けたトーションビーム式サスペンションの要部斜視図である。

以下本発明を実施するための形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１に示すように、１は中空状の左のトレーリングアームで、トレーリングアーム１は、本実施形態では、断面円形のパイプを曲げ加工して形成されている。左のトレーリングアーム１と、これと左右対称の右のトレーリングアーム２とがトーションビーム４により連結されている。

左のトレーリングアーム１の一端には、カラー６が溶接により固定されている。カラー６を介して、図示しない車体に左のトレーリングアーム１が揺動可能に支持される。また、トレーリングアーム１の他端には、車輪支持部材８が溶接により固定されている。車輪支持部材８には、図示しない車輪が回転可能に取り付けられる。更に、左のトレーリングアーム１にはばね受け部材１０が溶接により固定されており、ばね受け部材１０と図示しない車体との間にコイルスプリングが配置される。

右のトレーリングアーム２も、前述した左のトレーリングアーム１と同様、右のトレーリングアーム２の端にカラー１２が取り付けられると共に、右のトレーリングアーム２の他端には、車輪支持部材１４が溶接により固定されている。右のトレーリングアーム２にはばね受け部材１６が溶接により固定されている。

トーションビーム４は両側板部４ａ，４ｂと両側板部４ａ，４ｂの上側を接続する上板部４ｃとを有し、トーションビーム４は、板材を折り返した開放断面形状にプレス成形により形成されている。トーションビーム４はその断面形状が略コ字状や略Ｕ字状又は略Ｖ字状に、車体の下側が開放された鞍型形状に形成されている。

本実施形態では、トーションビーム４の両端にはトレーリングアーム１，２の径方向に膨らまされた膨出部１８，２０が形成されており、膨出部１８，２０はトレーリングアーム１，２の外周よりも上方向に飛び出すように膨らまされている。

図２に示すように、右の膨出部２０には切欠２２ａ，２２ｂが形成されている。尚、左の膨出部１８についても同様に、切欠（図示せず）が形成されており、構成が同様であるので、以下、右の膨出部２０、右のトレーリングアーム２について詳細に説明する。

右のトレーリングアーム２側のトーションビーム４の膨出部２０には、切欠２２ａ，２２ｂが形成されており、切欠２２ａ，２２ｂはトレーリングアーム２の断面形状に応じて形成されると共に、トレーリングアーム２の長手方向に貫通して形成されている。

本実施形態では、トーションビーム４の両側板部４ａ，４ｂにそれぞれ切欠２２ａ，２２ｂが貫通して形成されている。切欠２２ａ，２２ｂには開口２４ａ，２４ｂが設けられており、開口２４ａ，２４ｂはトレーリングアーム２の径方向に向かって開いて形成されている。また、切欠２２ａ，２２ｂは、切欠２２ａ，２２ｂにトレーリングアーム２を挿入した際に、トレーリングアーム２の外周に切欠２２ａ，２２ｂの内周が接触するようにほぼ円弧状に形成されている。

また、切欠２２ａ，２２ｂにトレーリングアーム２を挿入した状態では、トーションビーム４がトレーリングアーム２の外周を半周以上囲むように切欠２２ａ，２２ｂが形成されており、これにより、トレーリングアーム２を径方向から開口２４ａ，２４ｂを通して切欠２２ａ，２２ｂ内に挿入しようとしても、トーションビーム４の端がトレーリングアーム２の外周と干渉して挿入できない大きさに開口２４ａ，２４ｂが形成されている。

トレーリングアーム２には、トーションビーム４の両側板部４ａ，４ｂに対応して、一対の逃がし部としての逃がし孔２６ａ，２６ｂが形成されている。本実施形態では、トーションビーム４の両側板部４ａ，４ｂは互いに平行に形成されており、一対の逃がし孔２６ａ，２６ｂは、両側板部４ａ，４ｂの間隔と同じ間隔で形成されると共に、両逃がし孔２６ａ，２６ｂも互いに平行に形成されている。

また、両逃がし孔２６ａ，２６ｂの幅は、側板部４ａ，４ｂの板厚よりも少し大きく形成され、両逃がし孔２６ａ，２６ｂにそれぞれ側板部４ａ，４ｂの長手方向先端で、開口２４ａ，２４ｂの下側の先端部２８ａ，２８ｂを挿入可能にスリット状に形成されている。

そして、図３（イ）に示すように、両逃がし孔２６ａ，２６ｂにトーションビーム４の先端部２８ａ，２８ｂを挿入する。次に、図３（ロ）に示すように、トレーリングアーム２をトレーリングアーム２の長手方向の廻りに相対的に回転させながら、トレーリングアーム２を移動し、切欠２２ａ，２２ｂにトレーリングアーム２を挿着する。

図３（ハ）に示すように、トレーリングアーム２を移動して、トレーリングアーム２の外周を切欠２２ａ，２２ｂの内周に隙間なく接触させるようにする。続いて、図４（イ）に示すように、トレーリングアーム２をトレーリングアーム２の長手方向の廻りに相対的に回転させ、トレーリングアーム２とトーションビーム４との位置関係を合わせる。その際、図５（イ）に示すように、逃がし孔２６ａ，２６ｂは切欠２２ａ，２２ｂの開口２４ａ，２４ｂに対向する位置になる。この位置に逃がし孔２６ａ，２６ｂがあっても溶接上や強度上に問題がなければ、切欠２２ａ，２２ｂの周囲に沿って、トレーリングアーム２とトーションビーム４とを溶接して連結する。

また、逃がし孔２６ａ，２６ｂと開口２４ａ，２４ｂとの位置を別な位置にしたいときには、図４（ロ）に示すように、トレーリングアーム２をトレーリングアーム２の長手方向に相対的に移動する。これにより、図５（ロ）に示すように、逃がし孔２６ａ，２６ｂと開口２４ａ，２４ｂとの位置が異なった位置となる。そして、切欠２２ａ，２２ｂの周囲に沿って、トレーリングアーム２とトーションビーム４とを溶接して連結する。

更に、図６に示すように、逃がし孔２６ａ，２６ｂを塞ぐ蓋部材３０をトレーリングアーム２に溶接してもよい。左のトレーリングアーム１でも同様に、切欠（図示せず）の周囲に沿って、トレーリングアーム１とトーションビーム４とを溶接して連結する。

左右のトレーリングアーム１，２の一端にカラー６，１２を溶接すると共に、他端にそれぞれ車輪支持部材８，１４を溶接し、また、それぞればね受け部材１０，１６を溶接する。

尚、本実施形態では、トーションビーム４の両側板部４ａ，４ｂを互いに平行に形成した場合を例としたが、逆Ｖ字状に形成した場合には、逃がし孔２６ａ，２６ｂも同様に逆Ｖ字状をなすように形成すれば、先端部２８ａ，２８ｂを逃がし孔２６ａ，２６ｂに挿入することができる。

図３（ロ）に示すように、トレーリングアーム２をトレーリングアーム２の長手方向の廻りに相対的に回転させながら、トレーリングアーム２を移動して、切欠２２ａ，２２ｂにトレーリングアーム２を挿着することにより、開口２４ａ，２４ｂの間隔を小さくしても挿着が可能になる。

一方、走行中に、左右の両輪が車体に対して同じ方向の同じ量だけストロークした場合には、トーションビーム式サスペンションは、そのまま上下に動き、ねじれは発生しないが、例えば車体に遠心力が働き車体が傾き、左右の両輪が車体に対し逆方向にストロークする場合には、トーションビーム４がねじられ、そのねじり剛性に比例したねじり反力が発生する。

ねじり反力による応力が左右のトレーリングアーム１，２とトーションビーム４との溶接箇所に発生するが、トーションビーム４はトレーリングアーム１，２にトレーリングアーム１，２の外周の半分以上を溶接されているので、溶接長を長く取ることができ、応力が拡散され、応力集中による過度の応力が発生することはない。

このように、ガゼットを用いることなく、トーションビーム４と左右のトレーリングアーム１，２とを溶接により連結することができるので、部品点数を削減できる。また、ガゼットを溶接する場合よりも短い溶接長でトーションビーム４と左右のトレーリングアーム１，２とを溶接でき、溶接長を低減できる。更に、ガゼットを用いないので、軽量化を図ることができる。

しかも、逃がし部を逃がし孔２６ａ，２６ｂとして形成することにより、形成が容易となる。また、逃がし孔２６ａ，２６ｂをスリット状とすることにより、トレーリングアーム１，２の強度低下を抑制できる。更に、両側板部４ａ，４ｂと両逃がし孔２６ａ，２６ｂとを平行に形成することにより、逃がし孔２６ａ，２６ｂに側板部４ａ，４ｂ下側を挿入し、切欠２２ａ，２２ｂへのトレーリングアーム１，２の挿着作業が容易になる。相対的にトレーリングアーム１，２の長手方向に移動してから溶接することにより、逃がし孔２６ａ，２６ｂから離れた位置で溶接でき、強度低下を抑制できる。また、蓋部材３０を設けることにより、トレーリングアーム１，２の強度を補強できる。蓋部材３０は、図６に示すように、両逃がし孔２６ａ，２６ｂを完全に塞ぐ場合に限らず、両逃がし孔２６ａ，２６ｂの一部を塞ぐ大きさに形成してもよい。あるいは、蓋部材３０は、逃がし孔２６ａ，２６ｂの一方のみを塞ぐ大きさに形成してもよく、また、逃がし孔２６ａ，２６ｂの一方の一部のみを塞ぐ大きさに形成してもよい。

以上本発明はこの様な実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。

１，２…トレーリングアーム４…トーションビーム
４ａ，４ｂ…側板部４ｃ…上板部
６，１２…カラー８，１４…車輪支持部材
１０，１６…ばね受け部材１８，２０…膨出部
２２ａ，２２ｂ…切欠２４ａ，２４ｂ…開口
２６ａ，２６ｂ…逃がし孔２８ａ，２８ｂ…先端部
３０…蓋部材

Claims

一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側に車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えた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両側板部と前記両側板部の上側を接続する上板部とを有すると共に下側を開放し、
前記トーションビームの長手方向両端側に前記トレーリングアームの断面形状に応じた切欠が形成されていると共に、前記切欠は前記トレーリングアームの径方向に、前記両側板部の先端向きに開いている開口を有し、また、前記切欠に挿入された前記トレーリングアームの外周を前記トーションビームが半周以上囲み、かつ、前記トレーリングアームの径方向から前記切欠の前記開口に挿入できない大きさに前記開口が形成されており、
前記トレーリングアームには、前記切欠に前記トレーリングアームを装着する際に前記トーションビームの長手方向先端を挿入可能な逃がし部が形成されており、前記切欠には前記トレーリングアームが挿着されており、前記トレーリングアームと前記トーションビームとは溶接によって連結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。
前記逃がし部は逃がし孔であ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。
前記逃がし孔は前記トーションビームの前記側板部の板厚に応じたスリット状であることを特徴とする請求項２に記載のトーションビーム式サスペンション。
前記両側板部は互いに平行で、前記逃がし孔は前記両側板部の間隔に応じて一対平行に形成されていることを特徴とする請求項３に記載のトーションビーム式サスペンション。
前記逃がし孔を塞ぐ蓋部材が前記トレーリングアームに取り付けられていることを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。
前記切欠と前記逃がし部との位置が、前記トレーリングアームの長手方向において異なる位置にあり、前記トレーリングアームと前記トーションビームとが溶接され連結されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンション。
一端側が車体に揺動可能に支持され、他端側に車輪を回転可能に支持する左右の中空状トレーリングアームと、該左右のトレーリングアームを連結するトーションビームとを備えたトーションビーム式サスペンションの製造方法であって、
前記トーションビームは両側板部と前記両側板部の上側を接続する上板部とを有すると共に下側を開放しており、
前記トーションビームは長手方向両端側に前記トレーリングアームの断面形状に応じた切欠が形成されていると共に、前記切欠は前記トレーリングアームの径方向に開口を有し、また、前記トーションビームの長手方向先端は、前記切欠に挿入された前記トレーリングアームの外周を半周以上囲む形状であり、かつ、前記トーションビームの長手方向先端には、前記トレーリングアームの径方向から前記切欠の前記開口に挿入できない大きさに前記開口が形成されており、
前記トレーリングアームには、前記トーションビームの長手方向先端を挿入可能な逃がし部が形成されており、前記逃がし部に前記トーションビームの先端を挿入してから、前記トレーリングアームを前記トレーリングアームの長手方向の廻りに相対的に回転させて前記切欠に前記トレーリングアームを挿着し、前記トレーリングアームと前記トーションビームとを溶接して連結す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の製造方法。
前記逃がし部は逃がし孔であることを特徴とする請求項７に記載のトーションビーム式サスペンションの製造方法。
前記逃がし孔は前記トーションビームの前記側板部の板厚に応じたスリット状であることを特徴とする請求項８に記載のトーションビーム式サスペンションの製造方法。
前記両側板部は互いに平行で、前記逃がし孔は前記両側板部の間隔に応じて一対平行に形成され、前記開口は前記側板部に設けられており、前記トーションビームの長手方向先端の前記両側板部の前記開口を挟む２つの先端部のうち下側の先端部を前記逃がし孔に挿入することを特徴とする請求項９に記載のトーションビーム式サスペンションの製造方法。
前記トレーリングアームと前記トーションビームとを溶接して連結した後、前記逃がし孔を塞ぐ蓋部材を前記トレーリングアームに取り付けたことを特徴とする請求項８ないし請求項１０のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンションの製造方法。
前記トレーリングアームを前記トレーリングアームの長手方向の廻りに相対的に回転させて前記切欠に前記トレーリングアームを挿着した後、相対的に前記トレーリングアームの長手方向に移動してから、前記トレーリングアームと前記トーションビームとを溶接して連結することを特徴とする請求項７ないし請求項１１のいずれかに記載のトーションビーム式サスペンションの製造方法。