JP5949482B2 - サスペンション用ビームおよびサスペンション用ビームの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両用サスペンション装置に用いられるサスペンション用ビームに関し、また、そのサスペンション用ビームの製造方法に関する。

下記の特許文献に記載されているように、車両用サスペンション装置には、両端に車輪を保持したビームをスプリングを介して車体に取り付けるタイプのサスペンション装置が存在する。そのようなサスペンション装置は、車輪を回転可能に保持する車輪保持部材をビームに取り付けてしまうと、その後のアライメントの調整ができないため、サスペンション装置を製造する過程で、何らかの方法を用いて、アライメントの調整が行われる。例えば、下記特許文献１，２に記載されたサスペンション装置は、ビームが、自身の両端に、車輪保持部材がそれぞれ取り付けられる１対の取付座を有しており、その取付座と車輪保持部材との間に、スペーサを介在させることで、アライメントを調整するように構成されている。また、例えば、車輪保持部材を取り付ける前に、上記の１対の取付座の各々における車輪保持部材の取付面を切削することで、アライメントの調整を行う方法も存在する。

特開２００２−２７４１３４号公報 特開昭５９−１８４０６４号公報

しかしながら、上記特許文献１，２に記載のサスペンション装置においては、上記のスペーサのように、別部材を用意しなければならないという問題がある。また、上記のように、ビームの製造時に１対の取付座の切削工程を含む場合、その切削にかかるコストが比較的高いという問題がある。そのような問題に対処することにより、サスペンション用ビームを含んで構成されるサスペンション装置の実用性を向上させ得ると考えられる。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、サスペンション装置の実用性を向上させるサスペンション用ビームを提供することを課題とする。また、実用性の高いサスペンション用ビームの製造方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本サスペンション用ビームは、(A)筒状のビーム本体と、(B)互いに背を向けた状態でビーム本体の両端部にそれぞれ接合され、それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座とを含んで構成され、ビーム本体が、両端部の各々に切欠が形成されたものであり、１対の取付座の各々が、それぞれ、自身の外縁を含む一部分が前記ビーム本体の端部に嵌め入れられた状態で、その嵌め入れられた部分に含まれる外縁においてビーム本体の内周面に接合されたことを特徴とする。

また、本サスペンション用ビーム製造方法は、（Ｉ）(A)両端部の各々に切欠が形成された筒状のビーム本体と、(B)それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座とを準備する部品準備工程と、（II）１対の取付座を、互いに背を向けた状態で、それぞれ、それら１対の取付座の一部分をビーム本体の端部に嵌め入れ、ビーム本体の軸線に対する傾きを、定められた傾きに調整する取付座調整工程と、（III）その取付座調整工程において、記１対の取付座の各々を、ビーム本体の軸線に対する傾きが調整された状態で、ビーム本体の端部に溶接によって接合する溶接接合工程とを含むことを特徴とする。

本サスペンション用ビームは、ビーム本体に１対の取付座を接合する前に、ビーム本体の軸線に対する取付座の傾きを、容易に調整することが可能である。本サスペンション用ビームを採用すれば、先に述べたスペーサのような別部材が必要なく、取付座の取付面を切削する必要がないため、サスペンション装置の製造にかかるコストを抑えることが可能である。そのような利点を有することで、本サスペンション用ビームを含んで構成されるサスペンション装置は実用性の高いものとなる。

発明の態様

以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、それらの発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から何某かの構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）項ないし（４）項の各々が、請求項１ないし請求項４の各々に、それぞれ相当する。

（１）左右の車輪の各々を連結するとともに、上下動可能に車体に保持されるサスペンション用ビームであって、
筒状のビーム本体と、
互いに背を向けた状態で前記ビーム本体の両端部にそれぞれ接合され、それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座と
を含んで構成され、
前記ビーム本体が、両端部の各々に切欠が形成されたものであり、
前記１対の取付座の各々が、一部分が前記ビーム本体の端部に嵌め入れられて接合されたサスペンション用ビーム。

本項に記載のサスペンション用ビームを含んで構成されるサスペンション装置は、いわゆる、車軸式サスペンション装置である。つまり、本サスペンション用ビームは、例えば、リジッドアクスルやトーションビームなど、左右の車輪を連結するものであればよい。そのような車軸式サスペンション装置は、車輪まで組み付けてしまうと、アライメントを調整することができない構造が、一般的である。本サスペンション用ビームは、例えば、ビーム本体が有する切欠を利用して、取付座のビーム本体に対する傾きを調整して、それらを接合することが可能である。本サスペンション用ビームをサスペンション装置に用いることで、アライメント調整のために、比較的コストの高い取付座の取付面を切削する工程を行う必要がない。また、取付座に車輪保持部材を取り付ける際に、スペーサ等のアライメント調整用の部品が必要ない。したがって、本サスペンション用ビームを用いることで、本サスペンション用ビームを含んで構成されるサスペンション装置の製造が容易になるとともに、サスペンション装置を製造する際のコストを抑えることが可能である。

本項に記載のサスペンション用ビームは、取付座の一部分が、ビーム本体の切欠から嵌り込んだ状態で接合された構成、換言すれば、取付座がビーム本体の切欠から延び出した状態で接合された構成とされている。つまり、本項の態様のサスペンション用ビームは、ビーム本体に取付座を接合する前に、切欠を支点として、取付座のビーム本体に対する傾きを調整することが可能である。また、例えば、ビーム本体に対する軸線方向における取付座の位置を調整することで、トレッド幅を調整することも可能である。

本項に記載の「取付座」は、一部分がビーム本体の端部を塞ぐような形状のものとすることが可能である。そのような形状とすることで、取付座の一部分をビーム本体の内周面に接する状態で、取付座のビーム本体に嵌り込む部分の外縁に沿って接合することが可能であり、接合の強度を確保するために有効である。

（２）前記ビーム本体が、
円筒状のものとされ、自身が車体に保持された状態において、前記切欠が、端部の断面形状における斜め半分が切り欠かれたように形成されたものである(1)項に記載のサスペンション用ビーム。

本項に記載の態様は、ビーム本体の形状が円筒状のものに限定されるとともに、それに形成された切欠の位置および大きさが限定されている。本項に記載の「ビーム本体」は、車体に保持された状態で、切欠によって、径方向における上側と下側とのいずれかに開口するとともに、車両の前方側と後方側とのいずれかに開口するものとなっている。つまり、本項のビーム本体は、前方斜め上側，前方斜め下側，後方斜め上側，後方斜め下側のいずれかが切り欠かれたものとなっている。つまり、本項の態様によれば、車体正面からの視点において、鉛直線に対する取付座の傾きを調整することで、キャンバ角を調整することができるともに、上方からの視点において、前後方向に対する取付座の傾きを調整することで、トー角を調整することができる。

（３）前記ビーム本体が、
前記切欠を形成する部分のうち自身の端を向く面が、自身の端に向かって膨らんだ形状とされた(1)項または(2)項に記載の車両用懸架装置。

本項に記載の態様は、ビーム本体の切欠の形状に、限定が加えられている。本項に記載の態様によれば、ビーム本体に対して取付座を、その取付座のビーム本体へ嵌め入れた部分の外周に沿って接合するだけでなく、ビーム本体の切欠を形成する箇所においても接合できるため、ビーム本体と取付座との接合の強度を充分に確保することが可能である。なお、本項に記載のビーム本体には、切欠を形成する部分の周方向における中央部が、平面視において、端部側に向かって円弧状に膨らんだものを採用することができる。そのような形状のものを採用することで、ビーム本体と取付座とを接合する前において、ビーム本体の切欠を形成する場所に取付座が点で接するため、ビーム本体に対する取付座の傾きを、容易に調整することが可能である。

（４）左右の車輪の各々を連結するとともに、上下動可能に車体に保持されるサスペンション用ビームの製造方法であって、
(A)両端部の各々に切欠が形成された筒状のビーム本体と、(B)それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座とを準備する部品準備工程と、
前記１対の取付座を、互いに背を向けた状態で、それぞれ、それら１対の取付座の一部分を前記ビーム本体の端部に嵌め入れ、前記ビーム本体の軸線に対する傾きを、定められた傾きに調整する取付座調整工程と、
その取付座調整工程において、前記１対の取付座の各々を、前記ビーム本体の軸線に対する傾きが調整された状態で、前記ビーム本体の端部に溶接によって接合する溶接接合工程と
を含むサスペンション用ビームの製造方法。

本項に記載の態様は、上述したサスペンション用ビームの製造方法をカテゴリとした態様である。先にも述べたように、上述したサスペンション用ビームは、ビーム本体と取付座との接合前に、ビーム本体の軸線に対する取付座の傾きを調整して、アライメントを調整することが可能であるため、本サスペンション用ビームを含んで構成されるサスペンション装置の製造が容易になるとともに、サスペンション装置を製造する際のコストを抑えることが可能である。

請求可能発明の実施例であるサスペンション用ビームを含んで構成される車両用サスペンション装置の平面図である。 実施例のサスペンション用ビームの端部を、車両後方からの視点において拡大して示す図である。 実施例のサスペンション用ビームの側面図である。 実施例のサスペンション用ビームの端部を、図３に示す矢印の方向からの視点において拡大して示す図である。 第１の変形例のサスペンション用ビームの三面図である。 第２の変形例のサスペンション用ビームの三面図である。 第３の変形例のサスペンション用ビームの三面図である。

以下、請求可能発明を実施するための形態としての実施例を、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、前記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。また、〔発明の態様〕の各項の説明に記載されている技術的事項を利用して、下記の実施例の変形例を構成することも可能である。

図１に、請求可能発明の第１実施例であるサスペンション用ビーム１０を含んで構成される車両用サスペンション装置２０を示す。なお、その図１は、上方からの視点における図であり、一部が断面図とされている。車両用サスペンション装置２０は、本サスペンション用ビーム１０（以下、単に「ビーム１０」という場合がある）によって、非駆動輪である左右の車輪２２が連結された形式のサスペンション装置であり、車軸式のサスペンション装置である。図示および詳細な説明は省略するが、本サスペンション装置２０は、本実施例のビーム１０が、上下動可能に車体に支持され、左右の車輪２２が連動するようになっており、ビーム１０と車体との間に設けられたサスペンションスプリングおよびショックアブソーバによって、路面からの入力による衝撃を緩和するとともに、車体の振動を抑えるように構成されている。

車輪２２は、ホイール３０とタイヤ３２とによって構成される。ホイール３０が、アクスルハブ３４に複数のハブボルト・ナット３６によって締結され、そのアクスルハブ３４が、車輪保持部材としてのアクスルキャリア３８によって回転可能に保持されることで、車輪２２が回転可能とされている。そして、そのアクスルキャリア３８が、本実施例のサスペンション用ビーム１０に固定されている。

以下に、本実施例のビーム１０について、図２ないし図４をも参照しつつ、詳しく説明する。図２は、ビーム１０の端部を、車両後方からの視点において拡大して示す図であり、図３は、ビーム１０の側面視であり、図４は、ビーム１０の端部を、図３に示す矢印の方向からの視点において拡大して示す平面図である。なお、ビーム１０は、左右対称な形状とされているため、右側の端部のみを、図２ないし図４に示して、以下に説明するものとする。また、図４は、ビーム１０の構成要素の形状を理解しやすいように、誇張して示している。

本実施例のビーム１０は、車幅方向に延びる円筒状のビーム本体５０と、そのビーム本体５０の両端に、互いに背を向けた状態で接合された１対のエンド部材５２とを含んで構成される。１対のエンド部材５２は、１対の取付座として機能するものであり、それぞれに、左右の車輪２２の各々に対応する上述のアクスルキャリア３８が４つのボルト５４（図１には、２つのみが示されている。図３参照）で締結されている。

ビーム本体５０は、両端部の各々に、切欠６０が形成されている。その切欠６０は、図３から分かるように、本実施例のビーム１０が車体に支持された状態において、前方斜め上側の概して斜め半分が切り欠かれたものである。一方、エンド部材５２は、板状の部材であり、一部分は、ビーム本体５０の内径とほぼ同じ径の半円形状に形成された半円部６２とされている。その半円部６２が、ビーム本体５０の端部に嵌め入れられて、接合されている。より詳しく言えば、エンド部材５２は、半円部６２の外周が、ビーム本体５０の端部における内周面に接する状態で、溶接によって接合されている。また、エンド部材５２は、それの背面が、ビーム本体５０の切欠６０を形成している箇所に接する状態で、溶接によって接合されている。

本実施例のサスペンション用ビーム１０の製造方法について説明する。まず、本実施例のビーム１０の構成要素として、上述のように形成されたビーム本体５０および１対のエンド部材５２が、準備される（部品準備工程）。

次いで、その準備されたビーム本体５０に対して、１対のエンド部材５２の各々を取り付ける。その際、エンド部材５２の各々は、ビーム本体５０の軸線に対する傾きが調整される（取付座調整工程）。詳しく言えば、１対のエンド部材５２の各々は、ビーム本体５０の軸線に対する上下方向の傾き、および、前後方向の傾きが、設定された傾きに調整される。具体的には、ビーム本体５０の軸線に対する上下方向の傾きが、車輪２２のキャンバ角が設定された角度となるように調整され、ビーム本体５０の軸線に対する前後方向の傾きが、車輪２２のトー角が設定された角度となるように調整されるのである。

なお、ビーム本体５０に形成された切欠６０は、先にも述べたように、概して斜め半分が切り欠かれたものであるため、ビーム本体５０の軸線に対するエンド部材５２の傾きを、いずれの方向へも容易に調整することが可能とされている。また、ビーム本体５０の切欠６０を形成する箇所は、図４に示すように、周方向における中央部が、端部側に向かって円弧状に膨らんだ形状とされているため、ビーム本体５０の軸線に対するエンド部材５２の傾きを容易に変更することが可能とされている。

そして、ビーム本体５０の軸線に対するエンド部材５２の傾きが調整された状態で、それらビーム本体５０とエンド部材５２とが、溶接によって接合されるのである（溶接接合工程）。

上記のように製造されたサスペンション用ビーム１０を用いた本サスペンション装置２０は、アライメント調整のために、エンド部材５２の取付面を切削する工程を行う必要がなく、また、エンド部材５２にアクスルキャリア３８を取り付ける際に、スペーサ等のアライメント調整用の部品が必要ない。したがって、本サスペンション用ビーム１０を含んで構成されるサスペンション装置２０は、その製造が容易であり、サスペンション装置２０を製造する際のコストが抑えられているのである。

図５ないし図７に、上記実施例の変形例であるサスペンション用ビームの三面図を示す。図５に示す第１の変形例のサスペンション用ビーム１００は、ビーム本体１０２の形状に特徴を有している。ビーム本体１０２は、上記実施例のビーム本体５０と同様に、切欠１０４が設けられているが、上側の概して半分が切り欠かれたものとなっている。一方、ビーム本体１０２の下側半分は、断面中心に向かって折り返されてフランジが１０６が形成されている。そして、エンド部材１１０が、そのビーム本体１０２の端部に嵌め入れられて、エンド部材１１０の円弧状に形成された下側の部分が、上記のビーム本体１０２のフランジ１０６の先端に接するとともに、上側の部分が切欠１０４から延び出した状態で接合されている。本変形例のサスペンション用ビーム１００は、上記実施例のサスペンション用ビーム１０と同様に、ビーム本体１０２の軸線に対するエンド部材１１０の傾きを調整した状態で接合することが可能である。また、この第１の変形例のサスペンション用ビーム１００は、ビーム本体１０２にフランジ１０６が形成されており、そのフランジ１０６の先端においてエンド部材１１０と接するため、ビーム本体１０２の軸線に対するエンド部材１１０の傾きを容易に変更することが可能である。

図６に示す第２の変形例のサスペンション用ビーム１３０は、ビーム本体１３２が、円筒状ではなく、角パイプ状のものとされている。そのビーム本体１３２は、上側の１つの面に切欠１３４が形成されており、残り３つの面には、上記の第１の変形例と同様に、断面中心に向かって折り返されたフランジ１３６が形成されている。そして、エンド部材１４０が、そのビーム本体１３２の端部に嵌め入れられて、エンド部材１４０の下側の部分が、上記のビーム本体１３２のフランジ１３６に接するとともに、上側の部分が切欠１３４から延び出した状態で接合されている。つまり、本変形例のサスペンション用ビーム１２０も、第１変形例のものと同様に、ビーム本体１３２の軸線に対するエンド部材１４０の傾きを調整した状態で接合することが可能であり、ビーム本体１３２に形成されたフランジ１３６の先端においてエンド部材１４０と接するため、ビーム本体１３２の軸線に対するエンド部材１４０の傾きを容易に変更することが可能である。

図７に示す第３の変形例のサスペンション用ビーム１６０は、上記の第２の変形例のサスペンション用ビーム１３０と同様に、ビーム本体１６２が、角パイプ状のものとされているが、端部にフランジ形成されていない。上述した実施例および変形例のサスペンション用ビームにおいては、エンド部材が、ビーム本体の端部から軸線方向にはみ出した状態で接合されていたが、本変形例のサスペンション用ビーム１６０は、エンド部材１６４が、ビーム本体１６２の軸線方向において、そのビーム本体１６２の内側に収まる状態で接合されている。上記の実施例および２つの変形例においては、エンド部材１６４の側面に沿って溶接するために、エンド部材１６４にある程度の厚みが必要であったが、本変形例のサスペンション用ビーム１６０においては、エンド部材１６４の表面において溶接するために、エンド部材１６４を厚くする必要がない。また、本変形例のサスペンション用ビーム１６０は、エンド部材１６４をビーム本体１６２の内側に収まる状態で接合するため、それらの部材を比較的単純な形状のものとすることができ、シンプルな構成のサスペンション用ビームが実現する。

１０：サスペンション用ビーム ２０：車両用サスペンション装置 ２２：車輪 ３０：ホイール ３２：タイヤ ３４：アクスルハブ ３８：アクスルキャリア〔車輪保持部材〕 ５０：ビーム本体 ５２：１対のエンド部材〔１対の取付座〕 ６０：切欠 １００：サスペンション用ビーム １０２：ビーム本体 １０４：切欠 １０６：フランジ １１０：１対のエンド部材〔１対の取付座〕 １３０：サスペンション用ビーム １３２：ビーム本体 １３４：切欠 １３６：フランジ １４０：１対のエンド部材〔１対の取付座〕 １６０：サスペンション用ビーム １６２：ビーム本体 １６４：１対のエンド部材〔１対の取付座〕

Claims (4)

1. 左右の車輪の各々を連結するとともに、上下動可能に車体に保持されるサスペンション用ビームであって、
   筒状のビーム本体と、
   互いに背を向けた状態で前記ビーム本体の両端部にそれぞれ接合され、それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座と
   を含んで構成され、
   前記ビーム本体が、両端部の各々に切欠が形成されたものであり、
   前記１対の取付座が、それぞれ、自身の外縁を含む一部分が前記ビーム本体の端部に嵌め入れられた状態で、その嵌め入れられた部分に含まれる外縁の少なくとも一部において前記ビーム本体の内周面に接合されたサスペンション用ビーム。
2. 前記ビーム本体が、
   円筒状で、かつ、前記切欠を有することで自身の両端部の各々の一円周上における半分が切り欠かれた形状のものとされ、自身が車体に保持された状態において、前記切欠によって、上側と下側とのいずれかに開口するとともに、車両の前方側と後方側とのいずれかに開口するものである請求項１に記載のサスペンション用ビーム。
3. 前記ビーム本体が、
   両端部の各々の前記切欠によって形成された部分が、周方向における中間部がその中間部の両側の部分より前記取付座に向かって膨らんだ形状とされたものである請求項１または請求項２に記載のサスペンション用ビーム。
4. 左右の車輪の各々を連結するとともに、上下動可能に車体に保持されるサスペンション用ビームの製造方法であって、
   (A)両端部の各々に切欠が形成された筒状のビーム本体と、(B)それぞれに車輪を回転可能に保持する車輪保持部材が取り付けられる概して板状の１対の取付座とを準備する部品準備工程と、
   前記１対の取付座を、互いに背を向けた状態で、それぞれ、それら１対の取付座の一部分を前記ビーム本体の端部に嵌め入れ、前記ビーム本体の軸線に対する傾きを、定められた傾きに調整する取付座調整工程と、
   その取付座調整工程において、前記１対の取付座の各々を、前記ビーム本体の軸線に対する傾きが調整された状態で、前記ビーム本体の端部に溶接によって接合する溶接接合工程と
   を含むサスペンション用ビームの製造方法。

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