JP7441680B2 - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、トーションビーム式サスペンションに関し、特に、四輪自動車等の車両に装着されるトーションビーム式サスペンションに関するものである。

近年、四輪自動車等の車両用サスペンション装置に対しては、部品点数が少なく、構造が比較的簡素で、スペース効率に優れるトーションビーム式サスペンションが、小排気量車等を中心に多く採用されてきている。

そのため、かかるトーションビーム式サスペンションに対しては、その生産性等を向上させながら、その強度や剛性をより増大させることが求められている。

かかる状況下で、特許文献１は、トーションビーム式サスペンションに関し、トーションビームと補強部材との接合部分に発生する応力を低減することを目的として、トーションビーム及び補強部材の少なくとも一方に溶接用孔が設けられ、トーションビームとの接合部分である内側接合部として、溶接用孔の周縁の全周において環状である環状溶接部を形成した構成を開示している。

国際公開２０１６／１２１９８９号

しかしながら、本発明者の検討によれば、特許文献１のトーションビーム式サスペンションの構成においては、例えば、左右のトレーリングアームの各々の車輪支持部に対して互いに上下の向きの異なる逆相の大荷重が繰り返して印加されるようなときに、大きな捩り変形を繰り返して受けるトーションビームの環状溶接部への応力集中の度合が高まってしまい、トーションビームの強度や耐久性において改善の余地がある。

本発明は、以上の検討を経てなされたもので、良好な生産性や高い強度等を確保しながら、トーションビームとトレーリングアームとの間の溶接部の応力集中を低減し、トーションビームの強度や耐久性を向上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供することを目的とする。

以上の目的を達成すべく、本発明の第１の局面においては、車体の幅方向における左側で前記車体の長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で左車輪を支持する左トレーリングアームと、前記幅方向における右側で前記長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で右車輪を支持する右トレーリングアームと、前記幅方向に延在しながら前記長手方向において互いに対向する一対の壁部及び前記一対の壁部間を連絡する連絡壁部を有すると共に、前記左トレーリングアーム及び前記右トレーリングアームを連結するトーションビームと、前記左側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記一対の壁部及び前記連絡壁部で囲われた内部領域で前記トーションビームに取り付けられる左内取付部、前記左トレーリングアームに取り付けられる左外取付部、並びに前記左内取付部及び前記左外取付部間を連絡する左中間連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記左トレーリングアームを連結する左スティフナと、前記右側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記内部領域で前記トーションビームの内壁面に取り付けられる右内取付部、前記右トレーリングアームの外壁面に取り付けられる右外取付部、並びに前記右内取付部及び前記右外取付部間を連絡する右中間連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記右トレーリングアームを連結する右スティフナと、を備え、前記連絡壁部及び前記左内取付部の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる左溶接孔を有し、前記連絡壁部及び前記右内取付部の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる右溶接孔を有し、前記連絡壁部は、前記左溶接孔に対して前記右側に並置されて左スティフナと前記トーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第１並置孔と、前記右溶接孔に対して前記左側に並置されて右スティフナと前記トーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第２並置孔と、を有し、前記第１並置孔の孔形状は、前記右方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、前記第２並置孔の孔形状は、前記左方向に向かうに従って先細りとなる形状である。

また、本発明は、かかる第１の局面に加え、前記左溶接孔と前記第１並置孔との並置部分における各々の孔形状は、前記幅方向における右方向に凸の曲線で規定される形状を有し、前記右溶接孔と前記第２並置孔との並置部分における各々の孔形状は、前記幅方向における左方向に凸の曲線で規定される形状を有することを第２の局面とする。

また、本発明は、かかる第１又は第２の局面に加え、前記連絡壁部は、更に、前記左溶接孔に対して前記左側に並置されて左スティフナが前記連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第３並置孔と、前記右溶接孔に対して前記右側に並置されて前記連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第４並置孔と、を有することを第３の局面とする。

また、本発明は、かかる第３の局面に加え、前記第１並置孔の面積は、前記第３並置孔の面積よりも大きく、前記第２並置孔の面積は、前記第４並置孔の面積よりも大きいことを第４の局面とする。

また、本発明は、かかる第３又は第４の局面に加え、前記第３並置孔の孔形状は、前記左方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、前記第４並置孔の孔形状は、前記右方向に向かうに従って先細りとなる形状であることを第５の局面とする。

本発明の第１の局面における構成によれば、トーションビームの連絡壁部及び左スティフナの左内取付部の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる左溶接孔を有し、トーションビームの連絡壁部及び右スティフナの一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる右溶接孔を有し、連絡壁部が、左溶接孔に対して右側に並置されて左スティフナとトーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第１並置孔と、右溶接孔に対して左側に並置されて右スティフナとトーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第２並置孔と、を有することにより、良好な生産性や高い強度等を確保しながら、トーションビーム及びスティフナとの間の溶接部に対する応力バランスをとって、かかる溶接部の応力集中を低減し、トーションビーム式サスペンションとしての耐久性を向上することができる。また、第１並置孔の孔形状が、右方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、第２並置孔の孔形状が、左方向に向かうに従って先細りとなる形状であることにより、第1並置孔及び第２並置孔への応力集中を低減し、耐久性を向上することができる。

また、本発明の第２の局面における構成によれば、左溶接孔と第１並置孔との並置部分における各々の孔形状が、幅方向における右方向に凸の曲線で規定される形状を有し、右溶接孔と第２並置孔との並置部分における各々の孔形状は、幅方向における左方向に凸の曲線で規定される形状を有することにより、より確実に、トーションビーム及びスティフナとの間の溶接部の応力集中を低減することができる。

また、本発明の第３の局面における構成によれば、連絡壁部が、更に、左溶接孔に対して左側に並置されて左スティフナが連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第３並置孔と、右溶接孔に対して右側に並置されて連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第４並置孔と、を有することにより、より自由度高く、トーションビーム及びスティフナとの間の溶接部、特に左右の並置部分側の溶接部に対する応力バランスをとることができる。

また、本発明の第４の局面における構成によれば、第１並置孔の面積が、第３並置孔の面積よりも大きく、第２並置孔の面積が、第４並置孔の面積よりも大きいことにより、より確実に、トーションビーム及びスティフナとの間の溶接部、特に左右の並置部分側の溶接部に対する応力バランスをとることができる。

また、本発明の第５の局面における構成によれば、第３並置孔の孔形状が、左方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、第４並置孔の孔形状が、右方向に向かうに従って先細りとなる形状であることにより、より確実に、トーションビーム及びスティフナとの間の溶接部、特に左右の並置部分側の溶接部の応力集中を低減することができる。

本発明の実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分平面図である。 本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分下面図である。 本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分背面図である。 図１のＡ－Ａ拡大断面図である。 図１のＢ－Ｂ拡大断面図である。 図１のＣ－Ｃ拡大断面図である。 図１のＤ－Ｄ拡大断面図である。 本実施形態の変形例におけるトーションビーム式サスペンションの部分拡大位置的には、図６に相当する。

以下、図１から図５を適宜参照して、本発明の実施形態におけるトーションビーム式サスペンションにつき詳細に説明する。なお、図中、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、３軸直交座標系を成す。また、ｘ軸の正方向が車体の前方向であり、ｙ軸の正方向が車体の左方向であり、かつ、ｚ軸の正方向が車体の上方向である。また、ｘ軸の方向を長手方向、ｙ軸の方向を幅方向、及びｚ軸の方向を上下方向と呼ぶことがある。

図１は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分平面図である。図２は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分下面図である。図３は、本実施形態におけるトーションビーム式サスペンションの部分背面図である。また、図４から図７は、順に、図１のＡ－Ａ拡大断面図、Ｂ－Ｂ拡大断面図、Ｃ－Ｃ拡大断面図及びＤ－Ｄ拡大断面図である。なお、図１から図７は、いずれもトーションビーム式サスペンションの左側の構成要素について主として示すものであるが、トーションビーム式サスペンションの右側の構成要素は、左側の構成に対して左右対称な構成を有する。また、図１から図７において、説明の便宜上、トーションビーム式サスペンションの右側の代表的な構成要素を括弧付きの符号で示している。

まず、本実施形態における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、図１から図７を参照しながら、詳細に説明する。

トーションビーム式サスペンション１は、図示を省略する自動車等のリヤサイドフレーム等の車体に装着されながら、サスペンションスプリング（以下、スプリングという）、サスペンションダンパ（以下、ダンパという）、及び車輪等を支持するものである。

具体的には、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１０、左右一対のトレーリングアーム２０、１２０、左右一対のスティフナ３０、１３０を主として備える。また、トーションビーム式サスペンション１は、左右一対のスプリングシート８０、１８０、及び左右一対のダンパブラケット９０、１９０を備えてもよい。

トーションビーム１０は、典型的には、プレス成形等により上方に凸の形状を呈した鋼板等の金属板から成る板部材であって、幅方向に延在しながら、その両端部に左右一対のトレーリングアーム２０、１２０を連結する。

詳しくは、トーションビーム１０は、ｘ－ｚ平面と平行な平面で切った縦断面において、長手方向で対向する前縦壁部１１及び後縦壁部１２、並びに前縦壁部１１及び後縦壁部１２の各々の上端部を長手方向で連絡する上壁部（連絡壁部）１３を備えて、下方に開いた開断面形状を呈する。なお、必要に応じて、トーションビーム１０は、下方以外の向きに開いた開断面形状を呈していてもよい。

ここで、トーションビーム式サスペンション１は、典型的には、ｘ－ｚ平面と平行な平面であって幅方向の中央を通る中央平面に対して、基本的には左右対称な形状を有するものであるから、トーションビーム１０は、かかる中央平面に対して、互いに左右対称な形状を有するものである。つまり、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０、左スティフナ３０及び右スティフナ１３０、左スプリングシート８０及び右スプリングシート１８０、並びに左ダンパブラケット９０及び右ダンパブラケット１９０は、各々、かかる中央平面に対して、互いに左右対称な形状を有すると共に左右対称な位置に配置される。以下、説明の便宜上、左右一対のトレーリングアーム２０、１２０、左右一対のスティフナ３０、１３０、左右一対のスプリングシート８０、１８０、及び左右一対のダンパブラケット９０、１９０に関し、左トレーリングアーム２０、左スティフナ３０、左スプリングシート８０、及び左ダンパブラケット９０を例に挙げて代表的に説明していく。

左トレーリングアーム２０は、典型的には、閉断面形状を呈した鋼板等の金属板から成る管状の板部材であって、長手方向に延在する。

詳しくは、左トレーリングアーム２０においては、その前端部に車体に支持されるための典型的には鋼板等の金属板を丸めたカラー部材１００がアーク溶接等で溶接される一方で、その後端部には車輪を支持するための典型的には鋼材等の金属製の車輪支持部材１１０がその一部が挿入された態様でアーク溶接等で溶接されている。なお、必要に応じて、左トレーリングアーム２０は、鋼板等の金属板から成る平板部材を縦断面略コ字状に成形した２つの構成部品を用意して、これらを幅方向で互いに対向させた態様でアーク溶接等により溶接されて一体化されたものでもよいし、鋼管等の金属製の１つのパイプ部材で構成されたものでもよい。また、車輪支持部材１１０は、左トレーリングアーム２０の後端部に単に突き当てられた態様でアーク溶接等により溶接されていてもよい。

左スティフナ３０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０の間を幅方向に延在して配設されると共に、その左端部及び右端部が各々トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０にアーク溶接等で溶接されることにより、それらを補強しながら互いに連結する。

詳しくは、左スティフナ３０は、その本体部分である底壁部３１、底壁部３１の前端部から上方に立設された前フランジ３２、及び底壁部３１の後端部から上方に立設された後フランジ３３を備え、前フランジ３２及び後フランジ３３は、各々、底壁部３１と共に幅方向に延在する。

左スティフナ３０は、更に、トーションビーム１０の左端の外部で、左トレーリングアーム２０の外壁面に溶接される左端部である外取付部４０を備える。外取付部４０は、左トレーリングアーム２０の外輪郭形状に沿う形状になるように成形された底壁部３１、前フランジ３２及び後フランジ３３の各々の左端部を有し、かかる各々の左端部が、左トレーリングアーム２０の外壁面に当接した態様でこれにアーク溶接等で溶接される。

左スティフナ３０は、更に、トーションビーム１０の内部でそれに溶接される右端部である内取付部５０を備える。内取付部５０は、トーションビーム１０の上壁部１３の内壁面の形状に沿う形状になるように成形された底壁部３１の右端部、トーションビーム１０の前縦壁１１の内壁面の形状に沿う形状になるように成形された前フランジ３２の右端部、トーションビーム１０の後縦壁１２の内壁面の形状に沿う形状になるように成形された後フランジ３３の右端部を有する。

左スティフナ３０における底壁部３１の右端部、前フランジ３２の右端部及び後フランジ３３の右端部は、トーションビーム１０の内壁面と協働してトーションビーム１０の強度や剛性を向上する閉断面部Ｓを構成することが好ましい。また、前フランジ３２の右端部及び後フランジ３３の右端部は、左スティフナ３０の成形性を向上する観点から、それらの上下長さが減小されてもよく、左スティフナ３０の強度や底壁部３１のトーションビーム１０の内壁面への溶接強度が確保できる場合には、前フランジ３２の右端部及び後フランジ３３の右端部の各々の上下長さがゼロに設定されて前フランジ３２及び後フランジ３３が消滅してもかまわない。

また、左スティフナ３０は、更に、外取付部４０及び内取付部５０を連絡する中間連絡部６０を備える。かかる中間連絡部６０は、外取付部４０から内取付部５０に向かうにつれて徐々に上昇しながら幅方向に延在する斜行部である。中間連絡部６０がこのような斜行部の態様をとることにより、トーションビーム１０の幅方向における縦断面形状の急激な形状変化が抑制され得て、トーションビーム１０の形状が変化した部分における応力集中を緩和することができる。なお、トーションビーム１０の強度や剛性を向上すると共に、トーションビーム１０と左トレーリングアーム２０との接合強度を向上する観点からは、トーションビーム１０と左スティフナ３０とが協働して画成する閉断面部Ｓは、内取付部５０から中間連絡部６０を経由して外取付部４０に至るように設定されていてもよい。また、トーションビーム１０の左端縁及び左スティフナ３０の左端縁が左トレーリングアーム２０に対して不要な隙間を生じること無く溶接されるためには、かかる左端縁においてもこれらが協働して閉断面形状を維持していることがより好ましい。

ここで、トーションビーム１０に対する所定の荷重入力の条件の例としては、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０の各々のカラー部材１００の部分を車体に軸支した状態で、左トレーリングアーム２０及び右トレーリングアーム１２０の各々の車輪支持部材１１０の部分に互いに上下の向きの異なる逆相の上下荷重が１回又は複数回印加される例が挙げられ、かかる場合に、トーションビーム１０と左スティフナ３０とを溶接する溶接部での応力集中の度合が最も高くなる。かかる溶接部の応力集中を低減する等の観点からは、左スティフナ３０の内取付部５０において、底壁部３１を上下方向に貫通するように穿孔して形成された溶接孔３４（左スティフナ３０では左溶接孔、右スティフナ１３０では右溶接孔）が設けられる。溶接孔３４は、典型的には、底壁部３１の長手方向における中央部に配置されると共に、孔形状が上面視で円形の丸孔である。かかる溶接孔３４の周縁に達すると共に溶接孔３４の周囲を囲む底壁部３１の部分の上壁面が、トーションビーム１０の上壁部１３の内壁面（下壁面）に当接した態様で、溶接孔３４の周縁の全周又はその一部に沿って、底壁部３１と、溶接孔３４に露出する上壁部１３と、は、アーク溶接等で溶接されて、図示を省略する溶接部を成している。かかる溶接部の応力集中を低減する等の観点からは、更に、溶接孔３４に対向する上壁部１３の部分に、それが下方に陥設した凹形状部が設けられていてもよく、かかる場合には、水抜き等の観点から凹形状部の中央を上下方向に貫通するに中間孔１４が設けられることが好ましい。なお、溶接孔３４としては、円形の丸孔のみならず、長手方向、幅方向又はそれに交差する方向に平行な方向に長軸を有するような楕円形等の長丸孔を適用してもよい。また、溶接孔３４の溶接部については、その孔周縁のみならずその全体が塞がれるようにプラグ溶接が施されたプラグ溶接部が形成されるものであってもよい。また、必要に応じて、左スティフナ３０の底壁部３１の右端部、前フランジ３２の右端部及び後フランジ３３の右端部が、各々対応するトーションビーム１０における上壁１３の内壁面、前縦壁１１の内壁面及び後縦壁１２の内壁面に当接した態様でこれらに対応してアーク溶接等で溶接されていてもよい。

更に、溶接孔３４に対して設けられた溶接部との間で応力バランスをとって溶接孔３４での応力集中を低減する観点からは、トーションビーム１０の上壁部１３は、溶接孔３４に対して右側に並置されて上壁部１３を上下方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、左スティフナ３０がトーションビーム１０に溶接される溶接部が設けられることのない内側孔１５（左スティフナ３０の溶接孔に対しては第１並置孔で、右スティフナ１３０の溶接孔に対しては第２並置孔）を有することが好ましい。内側孔１５は、典型的には、上面視で、溶接孔３４の図心Ｃ１を通って幅方向に延在する直線Ｌ１上に図心Ｃ２を有し、直線Ｌ１について線対称の孔形状を有する。詳しくは、応力バランスをとる自由度を確保して溶接孔３４に対して設けられた溶接部での応力集中を確実に低減する観点からは、溶接孔３４と内側孔１５との並置部分における各々の孔形状、つまり溶接孔３４の右側部分の孔形状と、内側孔１５の左側部分の形状部（外側形状部）１５ａの孔形状と、は、上面視で、互いに沿いながら直線Ｌ１に交差して延在すると共に、幅方向における右方向に凸の曲線で規定される部分を各々有することが好ましい。このような溶接孔３４と内側孔１５との並置部分における各々の孔形状の設定を簡素化する観点からは、溶接孔３４の孔形状を円形の丸孔に設定しておき、その溶接孔３４の円形の孔形状の曲率と等しい曲率を有する、つまり溶接孔３４の円形の孔形状に対して同心円となる曲線で、溶接孔３４と並置される内側孔１５の並置部分における外側形状部１５ａの孔形状を規定してもよい。また、応力低減等の必要性に応じて、溶接孔３４の円形の孔形状の曲率よりも小さな曲率を有する曲線で、溶接孔３４と並置される内側孔１５の並置部分における外側形状部１５ａの孔形状を規定してもよい。

また、溶接孔３４に対して設けられた溶接部での応力集中を確実に低減する観点からは、溶接孔３４と内側孔１５との並置部分とは反対側の右側における内側孔１５の内側形状部１５ｂの孔形状は、長手方向で扁平化され、右方向に向かうに従って先細りとなる形状（長手方向で対向する孔周縁上の２点間の距離が漸次減小される形状）であることが好ましい。内側孔１５に対しては、水抜き等の観点から、左スティフナ３０の右端部は、内側孔１５内に配置されることが好ましく、かかる場合には、上面視で、左スティフナ３０の右端部と内側孔１５の内側形状部１５ｂとの間には、間隙部Ｇが存在することになる。なお、左スティフナ３０には、内側孔１５に対応して位置決め等に使用可能な貫通孔３５が設けられていてもよい。

更に、内側孔１５に加えて、溶接孔３４に対して設けられた溶接部との間で応力バランスをとって溶接孔３４での応力集中を低減する観点からは、トーションビーム１０の上壁部１３は、溶接孔３４に対して左側に並置されて上壁部１３を上下方向に貫通するように穿孔して形成されると共に、左スティフナ３０がトーションビーム１０に溶接される溶接部が設けられることのない外側孔１６（左スティフナ３０の溶接孔に対しては第３並置孔で、右スティフナ１３０の溶接孔に対しては第４並置孔）を有することが好ましい。外側孔１６は、典型的には、上面視で、直線Ｌ１上に図心Ｃ３を有し、直線Ｌ１について線対称の孔形状を有する。詳しくは、応力バランスをとる自由度を確保して溶接孔３４に対して設けられた溶接部での応力集中を確実に低減する観点からは、溶接孔３４と外側孔１６との並置部分とは反対側の左側における外側孔１６の外側形状部１６ａの孔形状は、長手方向で扁平化され、左方向に向かうに従って先細りとなる形状（長手方向で対向する孔周縁上の２点間の距離が漸次減小される形状）であることが好ましい。なお、溶接孔３４に対する並置部分における外側孔１６の右側部分の内側形状部１６ｂの孔形状は、溶接孔３４の孔形状や内側孔１５の孔形状との兼ね合いで、長手方向に延在する直線又は幅方向における左方向に凸の曲線で規定される部分を有することが好ましい。また、溶接孔３４が上面視で円形である場合、その孔形状の曲率と等しいかそれよりも大きな曲率を有する曲線で、内側形状部１６ｂの孔形状を規定してもよい。

また、溶接孔３４に対して設けられた溶接部との間で応力バランスをとる際の便宜上、上面視で、内側孔１５の面積は、外側孔１６の面積よりも大きく設定されることが好ましい。なお、更に、このように溶接孔３４に対して設けられた溶接部との間で応力バランスをとりながら所要の溶接面積を確保する観点からは、上面視で、溶接孔３４の面積は、内側孔１５の面積よりも小さく、かつ外側孔１６の面積よりも大きく設定されることが好ましい。

左スプリングシート８０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、トーションビーム１０及び左トレーリングアーム２０にアーク溶接等で溶接されると共に、スプリングの下端部を支持自在である。

詳しくは、左スプリングシート８０は、ｘ－ｙ平面に平行な底壁部８１、底壁部８１の中央部から上方に凸の形状を呈する凸部８２、及び凸部８２を上下方向に貫通するように穿孔して形成された貫通孔８３を備える。また、底壁部８１は、底壁部８１を上下方向に穿孔して設けられた単数又は複数の取付け孔８４を有していてもよい。

左スプリングシート８０は、更に、底壁部８１の前右端部から上方に傾斜しながら立設される傾斜壁部８５、及び底壁部８１の後端部から上方に立設されると共に、平面視で後方に凸の湾曲状の後壁部８６を備える。

左スプリングシート８０においては、傾斜壁部８５の前端部は、トーションビーム１０の後縦壁１２の外壁面の形状に沿う形状になるように成形されている。このように成形された部分は、それが後縦壁１２の外壁面に当接した態様で、アーク溶接等で溶接される。かかる傾斜壁部８５は、トーションビーム１０の後縦壁部１２の剛性を向上すると共に、それに対する左スティフナ３０及び左スプリングシート８０の支持強度を各々向上する観点からは、トーションビーム１０の後縦壁部１２を挟んだ態様で左スティフナ３０と並置されることが好ましい。また、後壁部８６の左端部は、左トレーリングアーム２０の外壁面の形状に沿う形状になるように成形されている。このように成形された部分は、それが左トレーリングアーム２０の外壁面に当接した態様で、アーク溶接等で溶接される。

また、左スプリングシート８０は、更に、傾斜壁部８５と後壁部８６とに亘ってそれらの上端部が外方に折り曲げられたフランジ８７を備える。なお、左スプリングシート８０の板厚が厚い等の理由でその強度が十分に確保される場合には、フランジ８７は省略可能である。

ダンパブラケット９０は、典型的には、プレス成形等により成形された鋼板等の金属板から成る板部材であって、左スプリングシート８０の後壁部８６に対してアーク溶接等で溶接されると共に、ダンパの下端部を支持するものである。

詳しくは、ダンパブラケット９０は、ｘ－ｙ平面に平行な底壁部９１、底壁部９１の幅方向の両端部から互いに幅方向で対向しながら上方に立設された左側壁部９２及び右側壁部９３を備える。

ダンパブラケット９０においては、左側壁部９２及び右側壁部９３は、左スプリングシート８０の底壁部８１の下面の下方に延在して、それにアーク溶接等で溶接される。また、図示を省略するが、左側壁部９２及び右側壁部９３は、ダンパの下端部をそれらの間に収容して支持自在であって、それらを幅方向に穿孔して形成されると共に互いに対向する左貫通孔及び右貫通孔を対応して有する。なお、これらの貫通孔の一方には、図示を省略するナット部材が設けられていてもよい。

また、ダンパブラケット９０は、更に、左側壁部９２の上端部が左方に折り曲げられたフランジ９４、及び右側壁部９３の上端部が右方に折り曲げられたフランジ９５を備える。フランジ９４の左端部は、左トレーリングアーム２０の外壁面に当接した態様でアーク溶接等で溶接されると共に、フランジ９４の前端部は、左スプリングシート８０の後壁部８６に当接した態様でアーク溶接等で溶接される。また、フランジ９５の前端部は、左スプリングシート８０の後壁部８６に当接した態様でアーク溶接等で溶接される。

以上の構成を有するトーションビーム式サスペンション１においては、車体に装着される部位として車体取付部Ｂ１が設定されると共に、各種の外力印加部品の装着用の取付け部として、車輪側部材を取り付ける車輪側取付部Ｗ１、スプリングを取付けるスプリング取付部Ｓ１、及びダンパを取り付けるダンパ取付部Ｄ１が設定されている。

詳しくは、車体取付部Ｂ１は、左トレーリングアーム２０の前端部に設けられたカラー部材１００に対応して配置されている。かかる車体取付け部Ａ１においては、左トレーリングアーム２０の前端部が、カラー部材１００に圧入された図示を省略するブッシュ部材を介して、図示を省略する典型的にはボルト等の締結部材で締結されることにより、車体に軸支されて装着される。

車輪側取付部Ｗ１は、左トレーリングアーム２０の後端部に設けられた車輪支持部材１１０に対応して配置されている。かかる車輪側取付部Ｗ１においては、いずれも図示を省略する典型的にはベアリング部材が、ボルト等の締結部材で車輪支持部材１１０に締結されることにより装着される。

スプリング取付部Ｓ１は、左スプリングシート８０の底壁部８１に対応して配置されている。かかるスプリング取付部Ｓ１においては、図示を省略するスプリングが、左スプリングシート８０の底壁部８１の上部に載置されることにより装着される。なお、スプリングの擦れ音等の低減のために、底壁部８１に設けられた複数の取付け孔８４に円盤状の弾性部材を載置して、その上にスプリングを載置してもよい。

ダンパ取付部Ｄ１は、ダンパブラケット９０の左側壁部９２及び右側壁部９３に対応して配置されている。かかるダンパ取付部Ｄ１においては、図示を省略するダンパの下端部が、左側壁部９２及び８右側壁部９３の各々に設けられた左貫通孔及び右貫通孔を介して、図示を省略する典型的にはボルト等の締結部材で締結されることにより装着される。

なお、これまで説明してきたトーションビーム１０では、左スティフナ３０及び右スティフナ１３０の各々の底壁部３１に溶接孔３４を設け、トーションビーム１０の上壁部１３に中間孔１４を設けて、底壁部３１側から溶接をする構成を例に挙げたが、図８に示すように、トーションビーム１０の上壁部１３に溶接孔１４’を設け、左スティフナ３０及び右スティフナ１３０の各々の底壁部３１に中間孔３４’を設けて、上壁部１３側から溶接をする構成を採用していてもよい。

以上の本実施形態の構成においては、トーションビーム１０の連絡壁部１３及び左スティフナ３０の左内取付部５０の一方には、それら溶接されるための溶接部が設けられる左溶接孔３４を有し、トーションビーム１０の連絡壁部１３及び右スティフナ１３０の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる右溶接孔３４を有し、連絡壁部１３が、左溶接孔３４に対して右側に並置されて左スティフナ３０とトーションビーム１０とが溶接される溶接部が設けられることのない第１並置孔１５と、右溶接孔に対して左側に並置されて右スティフナ１３０とトーションビーム１０とが溶接される溶接部が設けられることのない第２並置孔１５と、を有することにより、良好な生産性や高い強度等を確保しながら、トーションビーム１０及びスティフナ３０、１３０との間の溶接部に対する応力バランスをとって、かかる溶接部の応力集中を低減し、トーションビーム式サスペンション１としての耐久性を向上することができる。

また、本実施形態の構成においては、トーションビーム１０の連絡壁部１３が、更に、左溶接孔３４に対して左側に並置されて左スティフナ３０が連絡壁部１３に溶接される溶接部が設けられることのない第３並置孔１６と、右溶接孔３４に対して右側に並置されて右スティフナ１３０が連絡壁部１３に溶接される溶接部が設けられることのない第４並置孔１６と、を有することにより、より自由度高く、トーションビーム１０及びスティフナ３０、１３０との間の溶接部、特に左右の並置部分側の溶接部に対する応力バランスをとることができる。

なお、本発明は、部材の種類、形状、配置、個数等は前述の実施形態に限定されるものではなく、その構成要素を同等の作用効果を奏するものに適宜置換する等、発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることはもちろんである。

以上のように、本発明においては、良好な生産性や高い強度等を確保しながら、トーションビームとトレーリングアームとの間の溶接部の応力集中を低減し、トーションビームの強度や耐久性を向上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供することができるものであるため、その汎用普遍的な性格から広範に車両等の移動体のトーションビーム式サスペンションの分野に適用され得るものと期待される。

１…トーションビーム式サスペンション
１０…トーションビーム
１１…前縦壁部
１２…後縦壁部
１３…上壁部
１４、３４’…中間孔
１５…内側孔
１５ａ…外側形状部
１５ｂ…内側形状部
１６…外側孔
１６ａ…外側形状部
１６ｂ…内側形状部
２０、１２０…トレーリングアーム
３０、１３０…スティフナ
３１…底壁部
３２…前フランジ
３３…後フランジ
３４、１４’…溶接孔
３５…貫通孔
４０…外取付部
５０…内取付部
６０…中間連絡部
８０、１８０…スプリングシート
８１…底壁部
８２…凸部
８３…貫通孔
８４…取付け孔
８５…傾斜壁部
８６…後壁部
８７…フランジ
９０、１９０…ダンパブラケット
９１…底壁部
９２…左側壁部
９３…右側壁部
９４…フランジ
９５…フランジ
１００…カラー部材
１１０…車輪支持部材
Ｓ…閉断面部
Ｇ…間隙部
Ｂ１…車体取付部
Ｓ１…スプリング取付部
Ｄ１…ダンパ取付部
Ｗ１…車輪側取付部

Claims (5)

1. 車体の幅方向における左側で前記車体の長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で左車輪を支持する左トレーリングアームと、
   前記幅方向における右側で前記長手方向に延在すると共に、前記長手方向の前端側で前記車体に支持され、前記長手方向の後端側で右車輪を支持する右トレーリングアームと、
   前記幅方向に延在しながら前記長手方向において互いに対向する一対の壁部及び前記一対の壁部間を連絡する連絡壁部を有すると共に、前記左トレーリングアーム及び前記右トレーリングアームを連結するトーションビームと、
   前記左側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記一対の壁部及び前記連絡壁部で囲われた内部領域で前記トーションビームに取り付けられる左内取付部、前記左トレーリングアームに取り付けられる左外取付部、並びに前記左内取付部及び前記左外取付部間を連絡する左中間連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記左トレーリングアームを連結する左スティフナと、
   前記右側で前記幅方向に延在すると共に、前記トーションビームの前記内部領域で前記トーションビームの内壁面に取り付けられる右内取付部、前記右トレーリングアームの外壁面に取り付けられる右外取付部、並びに前記右内取付部及び前記右外取付部間を連絡する右中間連絡部を有して、前記トーションビーム及び前記右トレーリングアームを連結する右スティフナと、
   を備え、
   前記連絡壁部及び前記左内取付部の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる左溶接孔を有し、
   前記連絡壁部及び前記右内取付部の一方には、それらが溶接されるための溶接部が設けられる右溶接孔を有し、
   前記連絡壁部は、前記左溶接孔に対して前記右側に並置されて左スティフナと前記トーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第１並置孔と、前記右溶接孔に対して前記左側に並置されて右スティフナと前記トーションビームとが溶接される溶接部が設けられることのない第２並置孔と、を有し、
   前記第１並置孔の孔形状は、前記右方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、前記第２並置孔の孔形状は、前記左方向に向かうに従って先細りとなる形状であるトーションビーム式サスペンション。
2. 前記左溶接孔と前記第１並置孔との並置部分における各々の孔形状は、前記幅方向における右方向に凸の曲線で規定される形状を有し、
   前記右溶接孔と前記第２並置孔との並置部分における各々の孔形状は、前記幅方向における左方向に凸の曲線で規定される形状を有する請求項１に記載のトーションビーム式サスペンション。
3. 前記連絡壁部は、更に、前記左溶接孔に対して前記左側に並置されて左スティフナが前記連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第３並置孔と、前記右溶接孔に対して前記右側に並置されて前記連絡壁部に溶接される溶接部が設けられることのない第４並置孔と、を有する請求項１又は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並置孔の面積は、前記第３並置孔の面積よりも大きく、前記第２並置孔の面積は、前記第４並置孔の面積よりも大きい請求項３に記載のトーションビーム式サスペンション。
5. 前記第３並置孔の孔形状は、前記左方向に向かうに従って先細りとなる形状であり、
   前記第４並置孔の孔形状は、前記右方向に向かうに従って先細りとなる形状である請求項３又は４に記載のトーションビーム式サスペンション。

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