JP4270986B2 - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、車体の略前後方向に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアームに車体の略左右方向に延びるトーションビームの両端を接続し、左右のトレーリングアームに溶接したスピンドル支持プレートに車輪を軸支するスピンドルを固定したトーションビーム式サスペンションに関する。

かかるトーションビーム式サスペンションは、例えば下記特許文献１に記載されるように従来公知であり、このものでは、トレーリングアームを中空パイプ状としているので、比較的低コストの生産設備で断面効率の良い閉断面アーム構造が得られる。

ところでこの公知のものでは、溶接結合部とスピンドル取付座面とを離して溶接熱歪の影響を少なくするために、トレーリングアームにその上側に張出す大型ブラケットを溶接し、このブラケットにスピンドル支持プレートを固定している。そのため、スピンドル軸線とトレーリングアームの主断面とがコ字状のブラケットを介して大きくオフセットしてしまい、車輪からの荷重を確実に支持するにはブラケットの肉厚を充分に確保する必要があり、その結果として重量が大幅に増加する問題がある。
特開２０００−９４９１７号公報

そこで前記大型ブラケットを廃止して上記特許文献１のものの問題を解決するために、例えば図８に例示したように、中空パイプ状のトレーリングアームの後端を板状のスピンドル支持プレートに突き合わせて直接溶接し、このスピンドル支持プレートにスピンドルと一体の取付フランジをボルト締めするようにしたものが既に提案されており、このものでは、重量の大きいブラケットを廃止して重量を軽減することができるだけでなく、スピンドルの軸線をトレーリングアームの主断面に接近させることが可能になって強度上有利である。

ところが、上記提案のものでは、トレーリングアーム後端と平板状のスピンドル支持プレートとの間の溶接結合が、その両者間の突き合わせ部分だけでなされるため、その間の結合部に十分な強度と剛性を確保するために、その全周に亘り溶接処理を施す必要があり（図８の（ｄ）を参照）、この場合、特に車両前側の溶接部位は、トレーリングアームの主断面に大きな外部入力を伝達する必要のあることから重要である。

一方、スピンドル支持プレートは、ボルト結合により車軸側（スピンドル、ブレーキ装置のバックプレート等）を保持する関係上、ボルトが締付けられる被締付ネジ部の加工位置をスピンドル軸線に対しその前後及び上下の４箇所にバランスよく分散配置する必要があるが、スペース（ブレーキ系の配置等）に関係した設計上の制約により、締付位置が制限されるため、トレーリングアーム後端のスピンドル支持プレートへの突き合わせ位置は、これをネジ加工位置を避けて配置しようとすると、上下一方の前後一対の被締付ネジ部がアーム開口端面の外側に配置され、またその上下他方の前後一対の被締付ネジ部が同開口端面の内側に配置されることになる。何れにせよ、４箇所の何れのネジ加工部位も、前記突き合わせ溶接部の近くとなるから、溶接熱の影響に起因したネジ精度の劣化（熱変形）があり、このため、ネジ加工を溶接後とするか、若しくは溶接後、再タップ加工を施してネジ精度を確保する必要があり、更に前記上下他方の前後一対の被締付ネジ部がトレーリングアームの開口端面より外側にオーバハングしており、このこともスピンドル支持剛性の低下を招く要因となる。

更にまたスピンドル支持プレートにスピンドル等の固定するためのネジ加工を行う関係で、スピンドル締付力に必要な有効ネジ長さを確保しなければならず、その締付力に応じたプレートの板厚が必要となる。また、スピンドル側の取付けがボルト結合である関係で、スピンドル支持プレートに溶接後の平面精度が要求されるため、溶接の熱歪により悪影響が出ないように、この観点からも該プレートを十分な板厚とする必要がある。以上により、スピンドル支持プレートがかなりの厚板構造となるため、プレス打ち抜きにより製品を供給しようとすると、大型の特殊なプレス加工設備が必要となって大幅なコスト増となってしまい、また熱鍛加工で製品を供給しようとすると、面切削等の工程増となって、やはりコスト増となってしまう。

また本出願人は、スピンドル支持プレートの肉厚を減少させて重量軽減を図りながら、溶接に伴う熱歪の発生を抑制して上記問題を解決するために、スピンドル支持プレートのプレート本体の外周四隅に形成した曲げフランジをトレーリングアームの後端部外周に嵌合、溶接させて、該プレートを固定するようにした改良案（例えば特願２００２−１９９４４９号を参照）を提案しているが、トレーリングアームの後半部が直線状に延びるパイプ構造の場合にはその開放端面がアーム軸線に対し斜めに交差するカット面となることから、上記改良案では、上記曲げフランジをトレーリングアーム後端部外周に嵌合させることができなくなって適用困難となる。またスピンドル等の取付けのためにスピンドル軸線に対しその前後及び上下の４箇所に分散配置される４つの被締付ネジ部を全てアーム後端の開口端面の内側に収める必要があり、それだけ被締付ネジ部の配設位置の選定自由度が狭められてしまう。

本発明は前述の諸事情に鑑みてなされたもので、中空パイプ状に形成され少なくとも後半部が車体の略前後方向に直線状に延びるトレーリングアーム後端の開口端面を、そのアーム軸線に対し斜めに交差したカット面としてスピンドル支持プレートのプレート本体に突き合わせ溶接し、そのプレート本体にスピンドル等の締付用の４個の被締付ネジ部を、スピンドル軸線に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設けたトーションビーム式サスペンションにおいて、従来構造の上記問題を解決しながら、スピンドル支持プレートを大幅に薄肉化して軽量化とコスト節減を図ることを主たる目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、中空パイプ状に形成され少なくとも後半部が車体の略前後方向に直線状に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアームに、車体の略左右方向に延びるトーションビームの両端を接続し、左右の各トレーリングアーム後端の開口端面を、そのアーム軸線に対し斜めに交差したカット面として形成すると共に、車輪軸支用のスピンドルを支持するためのスピンドル支持プレートのプレート本体に該開口端面を突き合わせて溶接し、そのプレート本体には、スピンドル又はこれと一体的に配備される車輪関連部品を該プレート本体に固定するための４本のボルトがそれぞれ締付けられる４つの被締付ネジ部を、スピンドル軸線に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設け、それら被締付ネジ部のうち、少なくとも上下一方の前後２つの被締付ネジ部がトレーリングアームの前記開口端面の外側に位置しているトーションビーム式サスペンションにおいて、前記プレート本体の前端部には、その前端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる前側曲げフランジが、また同プレート本体の後端部には、その後端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる後側曲げフランジがそれぞれ一体に連設され、前側曲げフランジは、トレーリングアームの後端部外側面に沿って前方側に延びて、少なくともその前端縁が該後端部外側面に溶接され、後側曲げフランジは、トレーリングアームの後端縁部に係合して溶接されることを特徴とする。

また請求項２の発明は、前記請求項１の発明の特徴に加えて、前記前側曲げフランジは、トレーリングアーム後端部の外側面・上側面・下側面にそれぞれ当接して溶接されると共に相互に一体に形成される前部フランジ部・上部フランジ部・下部フランジ部より横断面略Ｕ字状に形成され、その上部フランジ及び下部フランジは、少なくとも前側の上下２つの被締付ネジ部に対応して前記プレート本体の上側縁及び下側縁にそれぞれ一体に連設される上側曲げフランジ及び下側曲げフランジとそれぞれ一体に連続していることを特徴とする。

また請求項３の発明は、前記請求項１又は２の発明の特徴に加えて、前記４つの被締付ネジ部は、前記プレート本体に各々プロジェクション溶接されて、スピンドル軸線に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて並ぶ４個のナットよりそれぞれ構成されることを特徴とする。

また請求項４の発明は、前記請求項３の発明の特徴に加えて、左右の各トレーリングアームの後端部には、前記開口端面がその外側に位置する少なくとも上下一方の前後のナットを逃げながら、その前後のナットの軸線相互を連結した連結線上又はその近傍を通るように、該少なくとも上下一方に膨出する拡管成形部が形成されることを特徴とする。

また請求項５の発明は、前記請求項３又は４の発明の特徴に加えて、左右の各トレーリングアーム後端の前記開口端面と前記プレート本体との間が、該開口端面より外側のナットに対応する領域を少なくとも除いて、該開口端面の周方向に沿って溶接されることを特徴とする。

また請求項６の発明は、前記請求項１〜５の何れかの発明の特徴に加えて、前記後側曲げフランジは、トレーリングアームの前記開口端面の後端部に形成した面取り部に密着しており、その面取り部の後端縁が後側曲げフランジと溶接されることを特徴とする。

また請求項７の発明は、前記請求項１〜６の何れかの発明の特徴に加えて、前記プレート本体にバーリング加工により形成したスピンドル支持孔にスピンドルを圧入したことを特徴とする。

また請求項８の発明は、前記請求項７の発明の特徴に加えて、スピンドル支持孔からトレーリングアームの内部に圧入されたスピンドルの先端はトレーリングアームを貫通して外部に突出しており、その突出部をトレーリングアームに溶接したことを特徴とする。

以上のように各請求項の発明によれば、スピンドル支持プレートのプレート本体前端部には、その前端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる前側曲げフランジが、また同プレート本体の後端部には、その後端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる後側曲げフランジがそれぞれ一体に連設され、前側曲げフランジは、トレーリングアームの後端部外側面に沿って前方側に延びて、少なくともその前端縁が該後端部外側面に溶接され、後側曲げフランジは、トレーリングアームの後端縁部に係合して溶接されるので、スピンドル支持プレートを薄肉に形成しても、そのプレート本体前端部及び後端部の剛性、特にアーム開口端面外側における前後の被締付ネジ部（ナット）に対する支持剛性を高めることができて、アーム後端を溶接する際の熱歪でのプレート本体の熱変形が前後の曲げフランジで効果的に抑えられ、スピンドル等の取付に必要な溶接後の平面精度を確保することができる。また特に前側曲げフランジをトレーリングアームの後端部外側面に沿って前方側に延ばしてその前端縁をアーム外側面に溶接したことで、スピンドル軸線より前側に極力離れた位置でスピンドル支持プレートをトレーリングアームと溶接できるようになるから、前述の熱歪の影響をより排除できるばかりか、スピンドル支持プレートからトレーリングアームへの荷重伝達効率が良好となって溶接部の荷重負担が軽減され、その耐久性向上や強度アップが図られる。

また特に請求項２の発明によれば、前側曲げフランジは、トレーリングアーム後端部の外側面・上側面・下側面にそれぞれ当接して溶接される前部フランジ部・上部フランジ部・下部フランジ部を一体に有して横断面略Ｕ字状に形成されるため、この前側曲げフランジによりアーム後端部が安定よく抱持されるような支持形態となり、その前側曲げフランジとトレーリングアームとの接合上のモーメントスパンを前後にも上下にも拡大して各溶接部に発生する支持応力を低減でき、一層の耐久性向上や強度アップが図られる。しかもその上部フランジ及び下部フランジは、少なくとも前側の上下２つの被締付ネジ部に対応してプレート本体の上側縁及び下側縁にそれぞれ一体に連設される上側曲げフランジ及び下側曲げフランジとそれぞれ一体に連続しているから、プレート本体の曲げ剛性がより高められて、アーム開口端面外側における前後の被締付ネジ部に対する支持剛性が一層強化される。

また特に請求項３の発明によれば、上記各被締付ネジ部は、プレート本体に各々プロジェクション溶接されて、スピンドル軸線に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて並ぶ４個のナットよりそれぞれ構成されるので、前述のようにプレート本体を薄肉化できるようにしたことで、各ナットをプロジェクション溶接で容易且つ的確にプレート本体に固定でき、しかもプレート本体を特別にネジ加工しなくても十分なネジ長さを確保でき、コストの節減が図られる。

また特に請求項４の発明によれば、トレーリングアームの後端部には、前記開口端面がその外側に位置する少なくとも上下一方の前後のナットを逃げながら、その前後のナットの軸線相互を連結した連結線上又はその近傍を通るように、該少なくとも上下一方に膨出する拡管成形部が形成されるので、アーム後半部が直線状のパイプ状であって成形加工が比較的容易である効果とも相俟って、そのアーム後端部をナットとの干渉を回避しつつ上下に無理なく拡管でき、この拡管効果により、スピンドル支持プレートからトレーリングアーム側への上下方向の伝達荷重の支持効率が向上し、上下方向の支持剛性（キャンバー方向の支持剛性）を改善することができる。

また特に請求項５の発明によれば、トレーリングアーム後端の前記開口端面とプレート本体との間が、開口端面より外側のナットに対応する領域を少なくとも除いて、該開口端面の周方向に沿って溶接されるので、プレート本体においてスピンドル等の取付に必要な溶接後の平面精度に及ぼす影響が大きい上記外側のナット近傍の溶接を廃止できて、溶接後の冷却時の熱縮みによる倒れ発生を効果的に防止でき、その平面精度を十分に確保可能となる。

また特に請求項６の発明によれば、後側曲げフランジは、トレーリングアームの前記開口端面の後端部に形成した面取り部に密着し、その面取り部の後端縁が後側曲げフランジに溶接されるので、その後側曲げフランジとアーム後端縁との溶接を無理なく的確に行うことができる。

また特に請求項７の発明によれば、スピンドル支持プレートが薄肉化されたことで、スピンドル支持プレートにバーリング加工によりスピンドル支持孔を形成することが可能となり、その結果、スピンドルに取付フランジを一体に形成してスピンドル支持プレートに固定することなく、バーリング加工により形成したスピンドル支持孔にスピンドルを圧入して固定可能となり、前記取付フランジを廃止した分だけスピンドルの重量を軽減することができる。

また特に請求項８の発明によれば、スピンドル支持孔から圧入されてトレーリングアームを外部に貫通するスピンドルの先端をトレーリングアームに溶接したので、その溶接の熱の影響をスピンドル支持プレートに及ぼすことなくスピンドルをトレーリングアームに強固に固定することができる。

本発明の実施の形態を、添付図面に例示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。

添付図面において、図１〜図５は、本発明の第１実施例を示すものであって、図１はトーションビーム式サスペンションの左半部の平面図、図２は図１の２矢視拡大図、図３は図２の３−３線拡大断面図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５は図３の５−５線拡大断面図である。また図６は、第２実施例を示す図２対応図、図７は、第３実施例を示す図３対応図である。

先ず、第１実施例について説明する。図１は、自動車の後輪用のトーションビーム式サスペンションの左半部の平面図であって、右半部は車体の前後中心線に対して左右対称な構造を有している。このトーションビーム式サスペンションは、車体の略前後方向に延びる左右一対のトレーリングアーム１０と、車体の略左右方向に延びて左右のトレーリングアーム１０間を一体的に結合するトーションビーム１１とを備えており、トーションビーム１１の端部とトレーリングアーム１０の中間部との間には、その間の結合強度を高めるガセットＧが溶接される。

各トレーリングアーム１０の前端には円筒状のトレーリングアーム支持部１２が溶接されており、このトレーリングアーム支持部１２に収納したゴムブッシュジョイント（図示せず）を介して車体に上下揺動自在に枢支される。各トレーリングアーム１０の後部外端に溶接したスピンドル支持プレート１３に固定したスピンドル１４に後輪Ｗが回転自在に支持され、またトレーリングアーム１０の中間部及び前記ガセットＧには、その間に跨がって結合されて懸架ばねの下端を支持するばね座１５が設けられる。

トレーリングアーム１０は、その全体が中空金属パイプより形成され、その前端部分は、やや絞られてトレーリングアーム支持部１２に溶接され、またその残余の部分（即ち主要部分）は、該前端部分の軸線とは角度をなして後端までストレートに延びている。そして、このトレーリングアーム１０後端の、閉断面をなす開口端面１０ａは、アーム軸線に対し斜めに交差し車体前後方向に沿う略鉛直なカット面として形成されており、その開口端面１０ａがスピンドル支持プレート１３の裏面に突き合わせて溶接ｗ１される。尚、本発明では、図示例のような継ぎ目の無いパイプ構造に代えて、金属板をプレス成形した上部半体および下部半体の外周部相互を溶接一体化した中空パイプ状の部材でトレーリングアーム１０を形成するようにしてもよい。

次に図２〜図５を併せて参照して、スピンドル支持プレート１３及びこれとトレーリングアーム１０との接合構造について説明する。

スピンドル支持プレート１３は、トレーリングアーム後端の前記開口端面１０ａに裏面が当接すべく該開口端面１０ａよりも大きな概ね長方形状のプレート本体１３Ｍを有している。このプレート本体１３Ｍの表面（図３で左側面）は、スピンドル１４に対する平坦な取付座面となっており、またその裏面には、スピンドル１４をプレート本体１３Ｍに固定するための４本のボルトＢがそれぞれ締付けられる４つの被締付ネジ部としてのナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄが、スピンドル軸線Ｌに対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設けられる。それら４つのナットのうち、上方の前後２つのナットＮｆｕ，Ｎｒｕが前記開口端面１０ａの外側に、また下方の前後２つのナットＮｆｄ，Ｎｒｄが前記開口端面１０ａの内側にそれぞれ位置しており、その各ナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄは、プロジェクション溶接ｗ２によりプレート本体１３Ｍに固着される。

またプレート本体１３Ｍの前端部には、その前端部の上下端間の略全域に亘って上下に延び車体内方側に折り曲げられた前側曲げフランジ１３Ｆが、また同プレート本体１３の後端部には、その後端部の上下端間の略全域に亘って上下に延び車体内方側に折り曲げられた後側曲げフランジ１３Ｒがそれぞれ一体に連設される。その前側曲げフランジ１３Ｆは、トレーリングアーム１０の後端部外側面に沿って前方側に延びて、その前端縁が該後端部外側面に溶接ｗ３され、また後側曲げフランジ１３Ｒは、トレーリングアーム１０の後端縁部に係合して溶接ｗ４される。

特に図示例では、前側曲げフランジ１３Ｆが、トレーリングアーム１０後端部を抱持するようその後端部外側面・上側面・下側面にそれぞれ当接する前部フランジ部１３Ｆｆ・上部フランジ部１３Ｆｕ・下部フランジ部１３Ｆｄを相互に一体化して横断面略Ｕ字状に形成される。そして、前部フランジ部１３Ｆｆはその先端縁（即ち前端縁）がアーム後端部の外側面に溶接ｗ３され、また上部フランジ部１３Ｆｕはその前端縁及び内端縁がアーム後端部の上側面に溶接ｗ３′され、また下部フランジ部１３Ｆｄはその前端縁及び内端縁がアーム後端部の下側面に溶接ｗ３″される。

さらにプレート本体１３Ｍの上側縁及び下側縁には、前側の上下２つのナットＮｆｕ，Ｎｆｄにそれぞれ対応し車体内方側に各々折り曲げられた上側曲げフランジ１３Ｕ及び下側曲げフランジ１３Ｄがそれぞれ一体に連設されており、それら上側曲げフランジ１３Ｕ及び下側曲げフランジ１３Ｄの前端側が、前記上部フランジ部１３Ｆｕ及び下部フランジ部１３Ｆｄにそれぞれ一体に連続している。

また各トレーリングアーム１０の後端部の上方の半部には、アーム後端の前記開口端面１０ａの頂部が上方（即ち開口端面１０ａの外側）の前後２個のナットＮｆｕ，Ｎｒｕをその周方向に沿って回り込むように逃げながら、その両ナットＮｆｕ，Ｎｒｕの軸線相互を連結した連結線上又はその近傍を通るように、上方に膨出する拡管成形部１０ｓが形成される。この拡管成形部１０ｓは、上記２個のナットＮｆｕ，Ｎｒｕに対する逃げ形状を成形する工程で同時に成形され、この場合、トレーリングアーム１０が直線状のパイプ構造であることから、該拡管成形部１０ｓの成形が比較的容易に行われる。

而してこのような拡管成形部１０ｓの特設によれば、スピンドル支持プレート１３からトレーリングアーム１０側への上下方向の伝達荷重の支持効率が向上し、上下方向の支持剛性（キャンバー方向の支持剛性）を改善することができる。

また、トレーリングアーム１０後端の前記開口端面１０ａとプレート本体１３Ｍとの間は、少なくとも前記上方の前後２個のナットＮｆｕ，Ｎｒｕに対応する領域（更に図示例では前端部領域および後端部領域）を除いて、該開口端面１０ａの周方向に沿って溶接ｗ１される。これにより、プレート本体１３Ｍにおいてスピンドル取付に必要な溶接後の平面精度に最も影響のある上記両ナットＮｆｕ，Ｎｒｕ近傍の溶接を廃止できて、溶接後の冷却時の熱縮みによる倒れ発生を効果的に防止でき、その平面精度を十分に確保可能となる。

また、後側曲げフランジ１３Ｒは、トレーリングアーム１０後端の開口端面１０ａの後端部に形成した面取り部１０ａｒに密着しており、その面取り部１０ａｒの後端縁が後側曲げフランジ１３Ｒと溶接ｗ４される。アーム後端の開口端面１０ａにこのような面取り部１０ａｒを形成したことにより、後側曲げフランジ１３Ｒとトレーリングアーム１０後端縁との溶接ｗ４を無理なく的確に行うことができる。

更にプレート本体１３Ｍの、スピンドル軸線Ｌが通る略中央部には、その内外を貫通するスピンドル支持孔１３ｈが形成される。一方、スピンドル１４は、その長手方向中間部外周に形成された概ね方形状の取付フランジ１４ａと、これに貫通一体化された大径部１４ｂとを備えており、この大径部１４ｂが前記スピンドル支持孔１３ｈに嵌合支持される。そして前記取付フランジ１４ａの四隅に設けたボルト孔を貫通し前記ナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄに螺合された４本のボルトＢにより、スピンドル１４がスピンドル支持プレート１３に固定される。尚、前記スピンドル支持孔１３ｈは、後述する第３実施例のようにバーリング加工によって形成することも可能である。

以上説明した第１実施例の構造によれば、スピンドル支持プレート１３のプレート本体１３Ｍの前端部及び後端部にはその上下に広範囲に延びる前側曲げフランジ１３Ｆ及び後側曲げフランジ１３Ｒがそれぞれ連設され、その前側曲げフランジ１３Ｆは、トレーリングアーム１０の後端部外側面に沿って前方側に延びて、その前端縁が該後端部外側面に溶接ｗ３され、後側曲げフランジ１３Ｒは、トレーリングアーム１０の後端縁部に係合して溶接ｗ４される。これにより、スピンドル支持プレート１３を薄肉の金属板よりプレス成形しても、そのプレート本体１３Ｍの前端部及び後端部の剛性、特にアーム開口端面１０ａ外側における前後の被締付ネジ部（ナットＮｆｕ，Ｎｒｕ）に対する支持剛性を高めることができるから、アーム後端を溶接する際の熱歪でのプレート本体１３Ｍの熱変形が前後の曲げフランジ１３Ｆ，１３Ｒで効果的に抑えられて、スピンドル１４の取付に必要な溶接後の平面精度を確保することができる。

また特に前側曲げフランジ１３Ｍをアーム後端部外側面に沿って前方側に延ばしてその前端縁をアーム外側面に溶接ｗ３しているから、スピンドル軸線Ｌより前側に十分離れた位置でスピンドル支持プレート１３をトレーリングアーム１０と溶接できるようになり、これにより、前述の熱歪の影響をより排除できるばかりか、スピンドル支持プレート１３からトレーリングアーム１０への荷重伝達効率が頗る良好となって溶接部ｗ３の荷重負担が軽減され、その耐久性向上や強度アップが図られる。

また図示例のように前側曲げフランジ１３Ｆは、アーム後端部の外側面・上側面・下側面にそれぞれ当接して溶接ｗ３，ｗ３′，ｗ３″される前部フランジ部１３Ｆｆ・上部フランジ部１３Ｆｕ・下部フランジ部１３Ｆｄを一体化して横断面略Ｕ字状に形成されているため、この前側曲げフランジ１３Ｆによりアーム後端部が安定よく抱持されるような支持形態となる。これにより、その前側曲げフランジ１３Ｆとトレーリングアーム１０との接合上のモーメントスパンを前後にも上下にも拡大して各溶接部に発生する支持応力を低減でき、一層の耐久性向上や強度アップが図られる。

しかも図示例では、前側曲げフランジ１３Ｆにおける上部フランジ部１３Ｆｕ及び下部フランジ部１３Ｆｄが、前側の上下２つのナットＮｆｕ，Ｎｆｄにそれぞれ対応してプレート本体１３Ｍの上側縁及び下側縁にそれぞれ特設した上側曲げフランジ１３Ｕ及び下側曲げフランジ１３Ｄとそれぞれ一体に連続しているから、プレート本体１３Ｍの曲げ剛性がより高められ、アーム開口端面１０ａ外側における前後の被締付ネジ部（ナットＮｆｕ，Ｎｒｕ）に対する支持剛性が一層強化される。

また上記のようにしてスピンドル支持プレート１３を薄肉化できるようにしたことで、各ナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄをプロジェクション溶接ｗ２で容易且つ的確にプレート本体１３Ｍに固定でき、しかもこのプレート本体１３Ｍ自体を特別にネジ加工しなくても十分なネジ長さを確保でき、コストの節減が図られる。

またトレーリングアーム１０の後端部に大型のブラケットを介さずに直接スピンドル支持プレート１３を固定しているので、スピンドル軸線Ｌとトレーリングアーム１０の主断面とのオフセット量を減少させてトレーリングアーム１０およびスピンドル１４の組立体の剛性を高めることができる。

また図６には、本発明の第２実施例が示される。この実施例では、プレート本体１３Ｍの上側縁及び下側縁にそれぞれ一体に形成される上側曲げフランジ１３Ｕ及び下側曲げフランジ１３Ｄが、前側の上下２つのナットＮｆｕ，Ｎｆｄにそれぞれ対応する領域だけでなく、プレート本体１３Ｍの長手方向略全域に亘り長く形成される点で、第１実施例と相違しており、その他の構成は、第１実施例の構成と基本的に同一である。

而してこの第２実施例においても、第１実施例と同様の作用効果が達成され、更に上側曲げフランジ１３Ｕ及び下側曲げフランジ１３Ｄが広範囲に形成されることで、プレート本体１３Ｍの曲げ剛性が一層強化される。

また図７には、本発明の第３実施例が示される。この実施例では、スピンドル軸線Ｌに対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設けられる４つの被締付ネジ部としてのナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄに螺合されるボルトＢが、先の実施例のようにスピンドル支持プレート１３外面にスピンドル１４を締着するために使用されるのではなく、スピンドル支持プレート１３の外面にブレーキ装置のバックプレート（図示せず）を締着するために使用され、このバックプレートが本発明の車輪関連部品に相当する。

この第３実施例では、プレート本体１３Ｍの略中央部にスピンドル支持孔１３ｈがバーリング加工によって形成されており、このスピンドル支持孔１３ｈにスピンドル１４の大径部１４ｂが圧入され、その圧入限界は、スピンドル１４外周の環状突起１４ａ′がプレート本体１３Ｍ外面に係合することで規定される。そして、スピンドル１４の、前記大径部１４ｂに連なるテーパ状小径部１４ｃがトレーリングアーム１０の後端部内側壁に形成した開口１０ｋを内側から外側に貫通し、溶接ｗ５により固定される。

而してこの第３実施例においても、前実施例と基本的に同様の作用効果を達成することができる。

またスピンドル支持プレート１３を前述のように薄肉化できるようにしたことにより、本実施例の如くバーリング加工によりスピンドル支持孔１３ｈを形成可能となる。なぜならば、スピンドル支持プレート１３が厚肉であると、バーリング加工時に材料の拡張率が大きくなって割れが発生し易くなるからである。しかして、スピンドル１４に取付フランジを一体に設けることなく、スピンドル支持プレート１３にバーリング加工により形成したスピンドル支持孔１３ｈにスピンドル１４を圧入して固定可能となるから、スピンドル１４の取付フランジ（第１，第２実施例のフランジ１４ａ）を廃止して重量の軽減に寄与することができる。

更に、スピンドル支持孔１３ｈに圧入したスピンドル１４の先端をトレーリングアーム１０の開口１０ｋを内側から外側に貫通させて溶接ｗ５により固定したので、トレーリングアーム１０およびスピンドル支持プレート１３に対するスピンドル１４の取付剛性を大幅に高めることができ、サスペンションのトー剛性やキャンバー剛性の向上に寄与することができる。また溶接ｗ５の部位はスピンドル支持プレート１３から充分に離れているため、その熱がスピンドル支持プレート１３に熱歪みを引き起こす虞はない。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施例では、スピンドル軸線Ｌに対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設けられる４つの被締付ネジ部としてのナットＮｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄのうち、上方の前後２つのナットＮｆｕ，Ｎｒｕをトレーリングアーム１０後端の開口端面１０ａの外側に、また下方の前後２つのナットＮｆｄ，Ｎｒｄを開口端面１０ａの内側にそれぞれ位置させたものを示したが、本発明では、実施例とは上下反対に上方の前後２つのナットＮｆｕ，Ｎｒｕを開口端面１０ａの内側に、また下方の前後２つのナットＮｆｄ，Ｎｒｄを開口端面１０ａの外側にそれぞれ位置させてもよい。また本発明では、少なくとも上方の前後２つのナットＮｆｕ，Ｎｒｕ（又は少なくとも下方の前後２つのナットＮｆｄ，Ｎｒｄ）を含む３つ以上のナット（被締付ネジ部）を開口端面１０ａの外側に位置させるようにしてもよい。

第１実施例に係るトーションビーム式サスペンションの左半部の平面図 図１の２矢視拡大図 図２の３−３線拡大断面図 図３の４−４線拡大断面図 図３の５−５線拡大断面図 第２実施例を示す図２対応図 第３実施例を示す図３対応図 従来例を示す要部の分解図とそのｂ，ｃ，ｄ矢視図

符号の説明

１０ トレーリングアーム
１０ａ 開口端面
１０ａｒ 面取り部
１０ｓ 拡管成形部
１１ トーションビーム
１３ スピンドル支持プレート
１３Ｄ 下側曲げフランジ
１３Ｆ 前側曲げフランジ
１３Ｆｆ 前部フランジ部
１３Ｆｄ 下部フランジ部
１３Ｆｕ 上部フランジ部
１３ｈ スピンドル支持孔
１３Ｍ プレート本体
１３Ｒ 後側曲げフランジ
１３Ｕ 上側曲げフランジ
１４ スピンドル
Ｂ ボルト
Ｌ スピンドル軸線
Ｎｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄ 被締付ネジ部としてのナット
Ｗ 車輪
ｗ１〜ｗ５ 溶接

Claims (8)

1. 中空パイプ状に形成され少なくとも後半部が車体の略前後方向に直線状に延びて上下に揺動する左右のトレーリングアーム（１０）に、車体の略左右方向に延びるトーションビーム（１１）の両端を接続し、左右の各トレーリングアーム（１０）後端の開口端面（１０ａ）を、そのアーム軸線に対し斜めに交差したカット面として形成すると共に、車輪（Ｗ）を軸支したスピンドル（１４）を支持するためのスピンドル支持プレート（１３）のプレート本体（１３Ｍ）に該開口端面（１０ａ）を突き合わせて溶接（ｗ１）し、そのプレート本体（１３Ｍ）には、スピンドル（１４）又はこれと一体的に配備される車輪関連部品を該プレート本体（１３Ｍ）に固定するための４本のボルト（Ｂ）がそれぞれ締付けられる４つの被締付ネジ部（Ｎｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄ）を、スピンドル軸線（Ｌ）に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて設け、それら被締付ネジ部のうち、少なくとも上下一方の前後２つの被締付ネジ部（Ｎｆｕ，Ｎｒｕ）が前記開口端面（１０ａ）の外側に位置しているトーションビーム式サスペンションにおいて、
   前記プレート本体（１３Ｍ）の前端部には、その前端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる前側曲げフランジ（１３Ｆ）が、また同プレート本体（１３Ｍ）の後端部には、その後端部の上下方向略全域に亘って上下に延びる後側曲げフランジ（１３Ｒ）がそれぞれ一体に連設され、
   前側曲げフランジ（１３Ｆ）は、トレーリングアーム（１０）の後端部外側面に沿って前方側に延びて、少なくともその前端縁が該後端部外側面に溶接（ｗ３）され、
   後側曲げフランジ（１３Ｒ）は、トレーリングアーム（１０）の後端縁部に係合して溶接（ｗ４）され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. 前記前側曲げフランジ（１３Ｆ）は、トレーリングアーム（１０）後端部の外側面・上側面・下側面にそれぞれ当接して溶接（ｗ３，ｗ３′，ｗ３″）されると共に相互に一体に形成される前部フランジ部（１３Ｆｆ）・上部フランジ部（１３Ｆｕ）・下部フランジ部（１３Ｆｄ）より横断面略Ｕ字状に形成され、
   その上部フランジ部（１３Ｆｕ）及び下部フランジ部（１３Ｆｄ）は、少なくとも前側の上下２つの被締付ネジ部（Ｎｆｕ，Ｎｆｄ）に対応して前記プレート本体（１３Ｍ）の上側縁及び下側縁にそれぞれ一体に連設される上側曲げフランジ（１３Ｕ）及び下側曲げフランジ（１３Ｄ）とそれぞれ一体に連続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４つの被締付ネジ部は、前記プレート本体（１３Ｍ）に各々プロジェクション溶接（ｗ２）されて、スピンドル軸線（Ｌ）に対してその前後及び上下に相互に間隔をおいて並ぶ４個のナット（Ｎｆｕ，Ｎｆｄ，Ｎｒｕ，Ｎｒｄ）よりそれぞれ構成されることを特徴とする、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. 左右の各トレーリングアーム（１０）の後端部には、前記開口端面（１０ａ）がその外側に位置する少なくとも上下一方の前後のナット（Ｎｆｕ，Ｎｒｕ）を逃げながら、その前後のナット（Ｎｆｕ，Ｎｒｕ）の軸線相互を連結した連結線上又はその近傍を通るように、該少なくとも上下一方に膨出する拡管成形部（１０ｓ）が形成され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。
5. 左右の各トレーリングアーム（１０）後端の前記開口端面（１０ａ）と前記プレート本体（１３Ｍ）との間が、該開口端面（１０ａ）より外側のナット（Ｎｆｕ，Ｎｒｕ）に対応する領域を少なくとも除いて、該開口端面（１０ａ）の周方向に沿って溶接（ｗ１）されることを特徴とする、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。
6. 前記後側曲げフランジ（１３Ｒ）は、トレーリングアーム（１０）の前記開口端面（１０ａ）の後端部に形成した面取り部（１０ａｒ）に密着しており、その面取り部（１０ａｒ）の後端縁が後側曲げフランジ（１３Ｒ）と溶接（ｗ４）されることを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のトーションビーム式サスペンション。
7. 前記プレート本体（１３Ｍ）にバーリング加工により形成したスピンドル支持孔（１３ｈ）にスピンドル（１４）を圧入したことを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載のトーションビーム式サスペンション。
8. スピンドル支持孔（１３ｈ）からトレーリングアーム（１０）の内部に圧入されたスピンドル（１４）の先端はトレーリングアーム（１０）を貫通して外部に突出しており、その突出部をトレーリングアーム（１０）に溶接（ｗ５）したことを特徴とする、請求項７に記載のトーションビーム式サスペンション。
   

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