JPH10230723A - トーションビーム式サスペンション - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プレス成形時にトーションビームの両端に割
れやしわ等の欠陥が発生することを防止し、これにより
トーションビームの生産性を向上させる。 【解決手段】 車輌横方向に互いに隔置され前端部にて
車体に枢支され後端部にて車輪を回転可能に支持する一
対のトレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒと、車輌横方
向に延在し両端にて溶接部２４によりトレーリングアー
ムに一体的に連結されたトーションビーム１２とを有す
るトーションビーム式サスペンション。トーションビー
ムは後ろ向きに開いた横断面Ｕ形をなし且つ両端へ向か
うにつれてＵ形断面の深さが漸次増大しており、両端の
Ｕ形断面の底部には切欠き２２L 及び２２R が設けられ
ている。切欠きはトーションビームのプレス成形時にト
ーションビーム粗材の両端に於ける絞り加工に対する応
力解放部として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車輌の
サスペンションに係り、更に詳細にはトーションビーム
式サスペンションに係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌のサスペンションの一つ
として、例えば特公昭６１−４１７６８号公報に記載さ
れている如く、車輌横方向に互いに隔置され前端部にて
車体に枢支され後端部にて車輪を回転可能に支持する一
対のトレーリングアームと、車輌横方向に延在し両端に
て溶接により一対のトレーリングアームに連結されたト
ーションビームとを有するトーションビーム式サスペン
ションが従来より知られており、小型車などに採用され
ている。

【０００３】トーションビーム式サスペンションに於い
ては、左右の車輪が逆相にてバウンド、リバウンドする
と、左右のトレーリングアームが前端部の周りに互いに
逆方向に上下に枢動し、これにより一般に横断面Ｕ形の
トーションビームはトレーリングアームにより弾性的に
捩られ、車輪のバウンド、リバウンドを抑制する力を発
生する。そのためトーションビームの十分な強度が確保
されるよう、補強材としてのガセットがトレーリングア
ームとの連結部に固定されたり、Ｕ形断面の形状がその
深さが両端へ向かうにつれて漸次増大する形状に設定さ
れている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】トーションビームのＵ
形断面の深さが両端へ向かうにつれて漸次増大する形状
に設定される構造には、ガセットが使用される構造の場
合に比して部品点数が少なくガセットを固定する工程が
不要であるという利点がある。しかしＵ形断面のトーシ
ョンビームは平板状の鋼板をプレス成形によって湾曲さ
せることにより形成されるので、トーションビームの両
端へ向かうにつれて絞り度合が高くなり、そのためトー
ションビームの両端に割れやしわ等の欠陥が発生し易
く、トーションビームの生産性が悪いという問題があ
る。

【０００５】本発明は、トーションビームのＵ形断面の
深さが両端へ向かうにつれて漸次増大する形状に設定さ
れた従来のトーションビーム式サスペンションに於ける
上述の如き問題に鑑みてなされたものであり、本発明の
主要な課題は、トーションビーム粗材の両端に絞り加工
に対する応力解放部を設けることにより、プレス成形時
にトーションビームの両端に割れやしわ等の欠陥が発生
することを防止し、これによりトーションビームの生産
性を向上させることである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の如き主要な課題
は、本発明によれば、請求項１の構成、即ち車輌横方向
に互いに隔置され前端部にて車体に枢支され後端部にて
車輪を回転可能に支持する一対のトレーリングアーム
と、車輌横方向に延在し前記トレーリングアームを一体
的に連結するトーションビームとを有するトーションビ
ーム式サスペンションに於いて、前記トーションビーム
は実質的に横断面Ｕ形をなし且つ両端へ向かうにつれて
Ｕ形断面の深さが漸次増大しており、前記トーションビ
ームの両端にはＵ形断面の底部に切欠きが設けられてい
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
によって達成される。

【０００７】上記請求項１の構成によれば、トーション
ビームの両端にはＵ形断面の底部に切欠きが設けられて
おり、プレス成形によってトーションビーム粗材が実質
的に横断面Ｕ形に成形されると共にＵ形断面の深さが両
端へ向かうにつれて漸次増大するよう絞り加工される際
に、これらの切欠きはトーションビーム粗材の両端に於
いて絞り加工に対する応力解放部として機能するので、
トーションビームの両端に割れやしわ等の欠陥が発生す
る虞れが効果的に低減される。

【０００８】

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項１の構成に於いて、切欠き
は曲線により郭定される。

【０００９】本発明の一つの好ましい態様によれば、上
記請求項１の構成に於いて、トーションビームの両端は
切欠きの部分を除き溶接によりトレーリングアームに一
体的に連結され、切欠きの縁部はトレーリングアームよ
り隔置される。

【００１０】本発明の一つの好ましい態様によれば、上
記請求項１の構成に於いて、Ｕ形断面はトレーリングア
ームの前端より後端の方向に開いた形状に設定される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。

【００１２】図１は本発明によるトーションビーム式サ
スペンションの一つの実施形態を示す平面図、図２は図
１に示された実施形態を斜め後方の上方より見た斜視
図、図３は図１に示された実施形態に於けるトレーリン
グアームとトーションビームとの間の連結部を斜め前方
の上方より見た拡大部分斜視図である。

【００１３】これらの図に於いて、１０Ｌ及び１０Ｒは
それぞれ車輌横方向に互いに隔置された左右のトレーリ
ングアームを示し、１２は車輌横方向に延在するトーシ
ョンビームを示している。トレーリングアーム１０Ｌ及
び１０Ｒは実質的にＳ形をなす断面円形の鋼管にて形成
されており、トーションビーム１２は実質的に横断面Ｕ
形をなす鋼板にて形成されている。

【００１４】トレーリングアーム１０Ｌ及び１０Ｒはそ
れぞれ前端に固定され軸線１４Ｌ及び１４Ｒを有するゴ
ムブッシュ装置１６Ｌ及び１６Ｒにより図には示されて
いない車体に枢支され、後端に固定されたブラケット１
８Ｌ及び１８Ｒを介して回転軸線２０Ｌ及び２０Ｒの周
りに図には示されていない車輪を回転可能に支持するよ
うになっている。

【００１５】図示の実施形態に於いては、トーションビ
ーム１２のＵ形断面はトレーリングアームの前端より後
端の方向、即ち後ろ向きに開いた形状に設定されてい
る。またトーションビーム１２のＵ形断面の深さは両端
へ向かうにつれて漸次増大しており、これによりトーシ
ョンビームの湾曲した前縁１２Ａは両端へ向かうにつれ
て漸次前方へ変位している。トーションビーム１２の両
端の前縁、即ちＵ形断面の底部には切欠き２２Ｌ及び２
２Ｒが設けられている。切欠き２２Ｌ及び２２Ｒはトー
ションビームの両端より互いに近付く方向に延在する実
質的に放物線の形状をなしている。

【００１６】トーションビーム１２の両端はその端縁に
て溶接部２４によりトレーリングアーム１０Ｌ及び１０
Ｒに一体的に連結されており、切欠き２２Ｌ及び２２Ｒ
の縁部２６はトレーリングアームより隔置されている。
図４に示されている如く、トーションビーム１２の両端
の端縁に於ける切欠き２２Ｌ及び２２Ｒの縁部２６の上
下方向の幅Ｗn は、溶接トーチ２８を過剰に傾斜しなけ
ればならないことから実質的に溶接不可能な範囲の幅Ｗ
w と実質的に同一である。

【００１７】尚トーションビーム１２は、図５に示され
ている如く所定の形状に打ち抜かれた平板状の鋼板より
なるトーションビーム粗材であって、トーションビーム
１２の前縁になる部分の両端に切欠き２２Ｌ及び２２Ｒ
に対応する切欠き２２Ｌ′及び２２Ｒ′を有するトーシ
ョンビーム粗材３０が形成され、トーションビーム粗材
３０が例えば熱間プレス成形によって実質的に横断面Ｕ
形に成形されると共にＵ形断面の深さが両端へ向かうに
つれて漸次増大するよう絞り加工されることにより形成
される。従ってトーションビーム粗材はその両端に於い
て最も深く絞り加工される。

【００１８】上述の如く構成された実施形態によれば、
トーションビーム１２の両端の前縁には切欠き２２Ｌ及
び２２Ｒが設けられており、これに対応してトーション
ビームがプレス成形によって形成される際に最も深く絞
り加工されるトーションビーム粗材３０の両端には切欠
き２２Ｌ′及び２２Ｒ′が設けられており、これらの切
欠きは絞り加工時に応力解放部として機能するので、両
端に割れやしわ等の欠陥のないトーションビーム１２を
形成することができ、またトーションビームの両端に於
ける絞り加工の程度やＵ形断面形状の設定の自由度を高
くすることができる。

【００１９】特に図示の実施形態によれば、切欠き２２
Ｌ及び２２Ｒはトーションビーム１２の両端より互いに
近付く方向に延在する実質的に放物線の形状をなしてお
り、切欠きの縁部にはトーションビームがトレーリング
アーム１０Ｌ及び１０Ｒによって捩られる際にも応力が
過剰に集中する点が存在しないので、切欠きが例えば直
線的な縁部により郭定される場合に比して、トーション
ビーム１２の強度及び耐久性を向上させることができ
る。

【００２０】また図示の実施形態によれば、トーション
ビーム１２の両端の端縁に於ける切欠き２２Ｌ及び２２
Ｒの縁部２６の上下方向の幅Ｗn は溶接不可能な範囲の
幅Ｗw と実質的に同一であるので、切欠き２２Ｌ及び２
２Ｒの部位に於いてトーションビーム１２の両端の端縁
がトレーリングアームに溶接されないことに起因して、
トレーリングアームに対するトーションビームの連結強
度が大きく低下することはない。

【００２１】またトーションビームの両端の端縁に切欠
き２２Ｌ及び２２Ｒが設けられることなく溶接不可能な
範囲の溶接が省略される場合には、溶接されていない部
分が鋭い切欠きと同様に作用し、溶接された部分と溶接
されていない部分との境界部の応力集中係数が非常に高
くなり、この部分に於ける応力集中が高くなるので、ト
ーションビームの耐久性を向上させることが困難であ
る。これに対し図示の実施形態によれば、溶接された部
分と溶接されていない部分との境界部の応力集中係数が
減少するので、トーションビームの耐久性を向上させる
ことができる。

【００２２】またトーションビームの両端の端縁に切欠
き２２Ｌ及び２２Ｒが設けられない従来の構造に於いて
は、上述の如き応力集中を防止してトーションビームの
耐久性を向上させるためには、トーションビームの両端
の湾曲部を含む端縁の全てを溶接しなければならず、そ
のため溶接部が実質的に水平な姿勢になるようサスペン
ション全体を回転させながら溶接を行う装置が必要であ
る。これに対し図示の実施形態によれば、溶接不可能な
範囲の溶接は不要であるので、サスペンション全体を回
転させながら溶接を行う装置は不要であり、従ってトレ
ーリングアームにトーションビームを溶接する工程を低
廉に且つ能率よく行うことができる。

【００２３】更に従来の構造のサスペンション全体を塗
料浴中に浸漬することにより塗装する際には、トーショ
ンビームの前端を上にすると、トーションビームのＵ形
湾曲部内側の空気が抜けきらないため未塗装部が生じ易
く、トーションビームの後端を上にすると、トーション
ビームのＵ形湾曲部の内側に多量の塗料が溜まり易く、
そのため何れの場合にもサスペンションを回転させるこ
となく良好に塗装することが困難である。

【００２４】これに対し図示の実施形態によれば、トー
ションビーム１２の前端を上にして塗料浴中に浸漬して
も、トーションビームのＵ形湾曲部内側の空気が切欠き
２２Ｌ及び２２Ｒを経て確実に抜け出すので、サスペン
ションを回転させる大掛かりな装置を要することなくサ
スペンション全体を良好に且つ能率よく塗装することが
できる。

【００２５】以上に於ては本発明を特定の実施形態につ
いて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実
施形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。

【００２６】例えば上述の実施形態に於いては、切欠き
２２Ｌ及び２２Ｒはトーションビーム１２の両端より互
いに近付く方向に延在する実質的に放物線の形状をなし
ているが、切欠きは例えば半楕円形や半円の如き放物線
以外の曲線により郭定されてもよい。

【００２７】また上述の実施形態に於いては、トーショ
ンビーム１２の横断面形状はＵ形であるが、例えば半楕
円や半円の如き形状であってもよく、また図示の実施形
態に於けるＵ形断面は後ろ向きに開いた形状に設定され
ているが、Ｕ形断面の開き方向は後ろ向き以外の方向に
設定されてもよい。

【００２８】また上述の実施形態に於いては、トーショ
ンビーム１２の両端にガセットは設けられていないが、
例えば図６（Ａ）及び（Ｂ）に示されている如く、トー
ションビーム１２の両端にガセット３２が設けられ、ト
レーリングアーム及びトーションビームに例えば溶接に
より固定されてもよく、その場合にはトーションビーム
のＵ形断面の深さが両端へ向かうにつれて漸次増大する
度合が小さくてよいので、トーションビームの両端に設
けられる切欠きの大きさも小さくてよい。

【００２９】特にガセット３２も実質的にＵ形の横断面
形状を有する場合には、ガセットのトレーリングアーム
に隣接する湾曲部にも切欠き２２Ｌ及び２２Ｒと同様の
曲線により郭定された切欠き３４が設けられ、これによ
り塗料浴中に浸漬することによるサスペンションの塗装
時に切欠き３４を経て空気抜きや塗料の流通が良好に行
われることが好ましい。

【００３０】更に上述の如くガセットが設けられる場合
には、図６（Ａ）及び（Ｂ）に於いて仮想線にて示され
ている如く、トーションビーム１２のＵ形断面の深さは
全長に亘り実質的に一定であってもよい。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、トーションビームの両端にてＵ形断面の底
部に切欠きが設けられ、これらの切欠きがトーションビ
ーム粗材の両端に於ける絞り加工に対する応力解放部と
して機能するので、トーションビームの両端に割れやし
わ等の欠陥が発生することを効果的に防止することがで
き、またトレーリングアームに対するトーションビーム
の連結強度の低下を来すことなく切欠きの部分の溶接を
省略することができ、更にはサスペンション全体を塗料
浴中に浸漬することによりトーションビームのＵ形断面
の内側面をも良好に塗装することができ、これにより従
来の構造の場合に比してトーションビームの生産性を大
幅に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトーションビーム式サスペンショ
ンの一つの実施形態を示す平面図である。

【図２】図１に示された実施形態を斜め後方の上方より
見た斜視図である。

【図３】図１に示された実施形態に於けるトレーリング
アームとトーションビームとの間の連結部を斜め前方の
上方より見た拡大部分斜視図である。

【図４】図１に示された実施形態に於けるトレーリング
アームとトーションビームとの間の溶接範囲を示す拡大
部分側面図である。

【図５】トーションビームを形成するためのトーション
ビーム粗材をプレス成形前の状態にて示す平面図であ
る。

【図６】トーションビームの両端にガセットが設けられ
たトーションビーム式サスペンションの他の実施形態の
要部を示す拡大部分平面図である。

【符号の説明】

１０Ｌ、１０Ｒ…トレーリングアーム １２…トーションビーム １６Ｌ、１６Ｒ…ゴムブッシュ装置 １８Ｌ、１８Ｒ…ブラケット ２２Ｌ、２２Ｒ…切欠き ２４…溶接部 ３０…トーションビーム粗材 ３２…ガセット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車輌横方向に互いに隔置され前端部にて車
   体に枢支され後端部にて車輪を回転可能に支持する一対
   のトレーリングアームと、車輌横方向に延在し前記トレ
   ーリングアームを一体的に連結するトーションビームと
   を有するトーションビーム式サスペンションに於いて、
   前記トーションビームは実質的に横断面Ｕ形をなし且つ
   両端へ向かうにつれてＵ形断面の深さが漸次増大してお
   り、前記トーションビームの両端にはＵ形断面の底部に
   切欠きが設けら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。