JP6659201B2 - サスペンション - Google Patents

Description

本発明は、自動車等に搭載されるサスペンションに関する。

従来、自動車に搭載されるサスペンションとして、トーションビーム式サスペンション等が採用されている。トーションビーム式サスペンションは、車幅方向に間隔をおいて配置された一対のトレーリングアームと、前記一対のトレーリングアームの間に設けられて結合されたトーションビームとを備え、それぞれが車輪に接続されたトレーリングアームの上下動をトーションビームのねじれにより許容する構造となっている。

そのようなトーションビーム式サスペンションとして、例えば下記特許文献１に開示されているもののように、トレーリングアームの端部に、ハブユニットを取り付けるためのエンドプレートを取り付けたものがある。特許文献１に開示されているトーションビーム式サスペンションにおいては、ハブユニットに設ける車輪速センサとの干渉を避けるため、トレーリングアームの端部に切り欠きを形成している。このような切り欠きを設けているため、トレーリングアームに対してショックアブソーバが接合されている。

特開２０１３−２３１５０号公報

ここで、上記特許文献１のトーションビーム式サスペンション等において採用されているトレーリングアームは、長手方向中間部において湾曲した形状とされている。これに加え、トーションビーム式サスペンションが曲面によって構成されていたり、切り欠きを設けたりして、さらに他の部材を取り付けるとなると大きな制約が発生するという問題がある。具体的には、トレーリングアームに対し、例えばショックアブソーバの取り付け用のブラケット等を接合しようとしても、湾曲した曲面に対して取り付け対象となるブラケット等を位置合わせしたうえ、溶接等の手法で連結する必要がある。そのため、トレーリングアームの湾曲面に対してブラケット等を連結するためには、相当の熟練を要するという問題がある。

また、トレーリングアームの端部に設けたエンドプレートに対し、ハブユニット等の部材を取り付けたり、センサ等を設ける場合には、トレーリングアームに対してショックアブソーバ用のブラケット等を取り付けるのがより一層困難になることが想定される。具体的には、ハブユニット等の部材を取り付けるために、ボルトなどの固定具をエンドプレートに対して略垂直に挿通し、トレーリングアームの内側に向けて突出するように装着することが考えられる。また、従来公知のＡＢＳセンサ等のようなものが、エンドプレート側からトレーリングアームの内側に向けて突出するように装着するように装着される場合もある。これらのように、エンドプレート側からトレーリングアームの内側に向けて突出するような部材（以下、「突出部材」とも称す）を設ける場合は、トレーリングアームにおいてエンドプレートと対向する部分（対向領域）に対し、突出部材が干渉する必要がある。このような方策として、トレーディングアームの対向領域に干渉防止用の孔を設ける方法が考えられる。しかしながら、干渉防止用の孔を設けた場合、この孔の近傍にブラケット等を溶接すると、孔に隣接する位置に形成された溶接端の影響でトレーリングアームの疲労寿命が低下してしまう懸念がある。また、前述のような孔を設ける場合には、ショックアブソーバ用のブラケット等の接合対象となる部分により一層の制約が加わってしまうという問題がある。

そこで本発明は、トレーリングアームの端部に結合させたエンドプレートに対し、エンドプレート側からトレーリングアームの内側に向けて突出するような突出部材を設けつつ、他部材装着用のブラケットをトレーリングアームに対して取り付けるための制約を最小限に抑制可能としたサスペンションの提供を目的とする。

上述した課題を解決すべく提供される本発明のサスペンションは、湾曲して延在する中空状のトレーリングアームと、前記トレーリングアームの端部に結合するエンドプレートと、他部材が装着されるブラケットと、前記エンドプレートに対して取り付けられる突出部材とを有し、前記トレーリングアームが、前記エンドプレートと対向する対向領域を有し、前記突出部材が、前記トレーリングアームの内部において前記エンドプレート側から前記対向領域に向けて突出するように設けられており、前記対向領域に、前記突出部材の突出方向に膨出した膨出部が設けられており、前記膨出部の頂部に平面あるいは稜線が形成されており、前記ブラケットが、前記頂部に対して結合されていることを特徴とするものである。

本発明のサスペンションにおいては、トレーリングアームの内部において突出部材がエンドプレート側から突出するように設けられている。しかしながら、本発明のサスペンションにおいては、トレーリングアームにおいてエンドプレートと対向する部分にある対向領域に、突出部材の突出方向に膨出した膨出部が設けられている。このような膨出部が設けられているため、トレーリングアームの対向領域に孔等を設けなくても突出部材とトレーリングアームとの干渉を回避できる。

さらに、本発明のサスペンションにおいては、上述した膨出部の頂部に平面あるいは稜線が形成されており、この頂部にブラケットが結合されている。そのため、本発明のサスペンションは、製造過程において溶接等の手法により、トレーリングアームに対し、ブラケットを容易に結合させることができる。また、本発明のサスペンションにおいては、トレーリングアームとブラケットとの結合部が膨出部の頂部に形成された平面状あるいは稜線状の部分に形成される。そのため、本発明によれば、湾曲面に併せてブラケットを位置決めして固定する場合に比べて、トレーリングアームとブラケットとを強固に結合させることができる。

上述した本発明のサスペンションは、前記トレーリングアームが、前記端部から所定の曲率で湾曲しながら延在するように形成されたものであり、前記トレーリングアームの周面が、曲率中心側の内周部と、前記内周部よりも外周側の外周部とを有し、前記外周部に前記対向領域が設けられたものであっても良い。

上述した本発明のサスペンションは、前記エンドプレートに対し、ハブが取り付けられており、前記突出部材が、前記ハブを前記エンドプレートに対して固定するためのボルトである場合に好適である。なお、ハブは、いわゆるスピンドル軸タイプのものや。ベアリングタイプのものなど、いずれのタイプのものであっても良い。

また、上述した本発明のサスペンションにおいて、前記突出部材は、前記エンドプレートに対して固定されたセンサであっても良い。

上述した本発明のサスペンションにおいて、前記他部材は、ショックアブソーバであっても良い。

本発明によれば、トレーリングアームの端部に結合させたエンドプレートに対し、エンドプレート側からトレーリングアームの内側に向けて突出するような突出部材を設けつつ、他部材装着用のブラケットをトレーリングアームに対して取り付けるための制約を最小限に抑制可能としたサスペンションを提供できる。

本実施形態に係るサスペンションの斜視図である。 図１に示すサスペンションのアーム部材を拡大して示す斜視図である。 図１の要部拡大図である。 膨出部におけるトレーリングアームとブラケットの結合構造を示す断面図である。

本発明の実施形態に係るサスペンション１について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては、先ずサスペンション１の概略構成について説明した後、ずサスペンション１をなすトレーリングアーム２とショックアブソーバ８用のブラケット６との結合構造について詳細に説明する。

≪サスペンション１の概略構成について≫
サスペンション１は、前輪駆動の自動車の後輪側に設けられ、後輪（図示しない）が取り付けられる各トレーリングアーム２の上下動を、トーションビーム３のねじれにより許容する構造とした、いわゆるトーションビーム式のサスペンションである。

図１に示すように、サスペンション１は、車体（図示しない）の幅方向（左右方向）に間隔をおいて配置される一対のトレーリングアーム２と、車両の幅方向に直線状に延在し、延在方向の両端でトレーリングアーム２に結合するトーションビーム３を備える。トーションビーム３は、板状部材が折り曲げられて形成されている。トーションビーム３は、例えば断面形状が円形のもの、楕円形のもの、矩形状のもの、小判型のもの等、適宜のものとすることができるが、本実施形態では断面がＵ字で樋状のものとされている。トーションビーム３は、樋状の開口を車両前方側に向けた状態、後方側に向けた状態、下側に向けた状態など適宜の姿勢で取り付けることができるが、本実施形態では樋状の開口が車体の下側に向いた状態、すなわち鞍型形状に設けられている。

一対のトレーリングアーム２は、左右で対称の形状になるように形成されている。トレーリングアーム２は、それぞれ車体の前方側に弾性部材である管状ブシュが圧入されるブシュ圧入部２１を備えている。ブシュ圧入部２１は、ブラケット（図示しない）や固定ボルト（図示しない）を介して車体に揺動可能に取り付けられている。

トレーリングアーム２は、車体の後方側において、スプリング（図示しない）、ショックアブソーバ（図示しない）を介して車体に懸架されている。具体的には、トレーリングアーム２には、スプリングシート５や、ブラケット６が接合されている。スプリングシート５は、スプリング７の座となるものである。また、ブラケット６は、ショックアブソーバ８の一端を接続するためのものである。スプリングシート５と車体との間に配されたスプリングにより、車体に対して上下方向に作用する振動を吸収することができる。また、ブラケット６と車体との間に懸架されたショックアブソーバ８により、車体に対して前後方向から作業する衝撃を受け止めることができる。このように、スプリング７やショックアブソーバ８において衝撃を受け止めることができるよう、スプリングシート５やブラケット６は、それぞれトレーリングアーム２に対して溶接により強固に固定されている（ブラケット６の結合構造５０については、後に詳述する）。

また、トレーリングアーム２の後方側の一端には、後述するエンドプレート３０に取り付けられたハブ９を介して後輪の車軸４が設けられている。これにより、後輪が回転可能に支持されている。

図２および図３に示すように、各トレーリングアーム２は、中空状であって、湾曲して延在するように形成されたアーム部材２０と、アーム部材２０の後方（ブシュ圧入部２１の反対側）の一端に設けられたエンドプレート３０とを備える。

各アーム部材２０は、後方の端部から所定の曲率で湾曲しながら延在するように形成されている。すなわち、アーム部材２０は、車体の幅方向の外側（トレーリングアーム２と反対側）に曲率中心がおかれるように湾曲しながら延在している。

図２に示すように、エンドプレート３０は、板状の本体部３１を有する。本体部３１は、略中央に設けられた開口３１ａと、その外周部に設けられた複数（本実施形態では４つ）の開口３１ｂ〜３１ｅとを有する。開口３１ａは、スピンドルタイプのハブ９の本体部分を一部差し込んで係合させるためのものである。また、開口３１ｂ〜３１ｅのうち一部は、ハブ９を固定するためのボルト３２（突出部材）を挿通するためのものである。

図２に示すように、アーム部材２０とエンドプレート３０とは、アーム部材２０の環状端面２３とエンドプレート３０の平坦面３７とを当接させ、環状端面２３の外側から溶接することにより結合されている。なお、アーム部材２０とエンドプレート３０とは、溶接可能な金属からなる。

≪トレーリングアーム２とブラケット６との結合構造≫
続いて、サスペンション１を構成するトレーリングアーム２と、ショックアブソーバ８用のブラケット６との結合構造５０、及びこれを構成する各部の構造について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

トレーリングアーム２は、上述したように湾曲しつつ延在するように形成された金属製の部材である。トレーリングアーム２は、所定の曲率で湾曲しつつ延在するように形成されたものである。図１等に示すように、トレーリングアーム２の周面は、曲率中心側の内周部２ａと、内周部２ａよりも外周側の外周部２ｂとを有する。トレーリングアーム２は、ブシュ圧入部２１側の端部が車体前方側に向き、エンドプレート３０側の端部が車体後方側に向く姿勢とされ、車体前後方向に延びるように車体に取り付けられる。また、トレーリングアーム２は、内周部２ａが車幅方向外側を向く姿勢として取り付けられる。図１や図３に示すように、トレーリングアーム２の外周部２ｂには、エンドプレート３０と対向する位置に対向領域５２が設けられている。結合構造５０は、対向領域５２において形成されている。

図３に示すように、対向領域５２には、トレーリングアーム２の外側（車体幅方向内側）に向けて膨出した膨出部５４が向けられている。膨出部５４は、ハブ９の固定用としてエンドプレート３０に取り付けられたボルト３２のうち、ハブ９の軸心位置よりも車体後方側に配置されたもの（突出部材）の延長線上において、トレーリングアーム２が膨出するように形成されている。すなわち、膨出部５４は、突出部材たるボルト３２の軸線と、トレーリングアーム２の外周部２ｂとが交差する部分を含み、トレーリングアーム２の長手方向に向けて所定の長さに亘って、ボルト３２の突出方向に向けてトレーリングアーム２が膨出するように形成されている。このような膨出部５４を設けることにより、図４に示すように、ボルト３２（突出部材）と、トレーリングアーム２の外周部２ｂとの間に隙間が確保されている。従って、膨出部５４は、ボルト３２の先端部との干渉を回避する機能を有する。

また、膨出部５４は、ブラケット６を溶接により固定するための座としての機能も有する。具体的には、膨出部５４は、頂部５４ａが平面状とされている。また上述したように、膨出部５４は、トレーリングアーム２の長手方向に向けて延びるように形成されている。

ここで、ブラケット６は、スプリングシート５に対して後方であって、トレーリングアーム２の外周部２ｂに対し、トレーリングアーム２の曲率半径方向外側に隣接する位置（車体幅方向内側に隣接する位置）に配置されている。ブラケット６は、スプリングシート５側に延びる部分がスプリングシート５の裏手において溶接されると共に、トレーリングアーム２の外周部２ｂに向けて延びる部分（以下、「延設部６ａ」とも称す）が膨出部５４の頂部５４ａに対して溶接されている。膨出部５４は、ブラケット６の延設部６ａが到達する位置において、延設部６ａが当接する部分の略全体が頂部５４ａに面接触可能なように、車体前後方向に延びるように形成されている。そのため、延設部６ａは、略全体に亘って膨出部５４の頂部５４ａに対して面接触した状態で溶接により固定されている。このように、膨出部５４は、ブラケット６を溶接により固定するための座としての機能も有する。

上述したように、本実施形態のサスペンション１においては、ハブ９を取り付けるためのボルト３２が、トレーリングアーム２の内部をエンドプレート３０側から突出するように設けられている。その一方で、トレーリングアーム２の対向領域５２には、ボルト３２の突出方向に膨出した膨出部５４が設けられている。膨出部５４を設けることにより、ボルト３２の先端部とトレーリングアーム２との干渉が回避されている。そのため、サスペンション１においては、ボルト３２との干渉回避用の孔等を対向領域５２に設ける必要がない。これにより、トレーリングアームの疲労寿命の低下を抑制できる。

また、本実施形態のサスペンション１においては、膨出部５４の頂部５４ａが平面状に形成されており、この頂部５４ａにブラケット６が結合されている。そのため、上述したような構成によれば、サスペンション１の製造に際し、トレーリングアーム２に対してブラケット６を溶接して結合させる作業を容易に行うことができる。また、サスペンション１においては、トレーリングアーム２とブラケット６とを結合させた結合構造５０が膨出部５４の頂部５４ａに形成された平面状の部分に形成される。そのため、結合構造５０における結合強度は、トレーリングアーム２の湾曲面に併せてブラケット６を位置決めして固定する従来技術の製造方法を採用した場合に比べて高い。

なお、本実施形態においては、膨出部５４の頂部５４ａを平面状とした例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、膨出部５４を頂部５４ａに稜線が形成されるようなものとしてもよい。かかる構成とした場合についても、頂部５４ａに対してブラケット６の延設部６ａを位置決めして溶接する作業を容易かつ適切に行うことができる。

また、本実施形態のサスペンション１は、膨出部５４をハブ９の固定用として用いられるボルト３２を回避できる位置に設けた例を示したが、これに加えて、あるいはこれに代えて他の突出部材との干渉を回避可能な位置に膨出部５４を設けても良い。具体的には、ハブ９の回転を検知するためのセンサ等、エンドプレート３０に取り付けられ、トレーリングアーム２の内側に向けて突出する部材を突出部材とし、この突出部材との干渉を回避できるように膨出部５４を設けても良い。

本実施形態のサスペンション１では、ショックアブソーバ８を支持するためのブラケット６を上述したような結合構造５０によりトレーリングアーム２に対して結合させたものである。そのため、ショックアブソーバ８に対して車体に対して前後方向から作業する衝撃が入力されたとしても、これをしっかりと受け止めることができる。

なお、本実施形態では、ショックアブソーバ８用のブラケット６をトレーリングアーム２に対して結合させるための構造として結合構造５０を採用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的には、ブラケット６に加えて、あるいはブラケット６に代えてスプリングシート５等の他の部材を結合構造５０と同様の構造によりトレーリングアーム２に対して結合させるようにしても良い。

本実施形態において、サスペンション１は、前輪駆動車の後輪に適用される形態を説明した。しかし、サスペンションは、４輪駆動車の後輪に使用されてもよいし、他の駆動方式の自動車や前輪に用いられてもよい。

但し、上記各実施形態に示す構成は構成要素の具体例を挙げたものであり、各構成、形
状、又は取り付け態様は本発明の趣旨を逸脱しない限り、実施形態として示すものに限定
されることなく、種々の変形ないし変更が可能である。

本発明のサスペンションは、車両全般において好適に利用することができる。

１ サスペンション
２ トレーリングアーム
２ａ 内周部
２ｂ 外周部
６ ブラケット
８ ショックアブソーバ
９ ハブ
３０ エンドプレート
３２ ボルト
５２ 対向領域
５４ 膨出部
５４ａ 頂部

Claims (2)

1. 湾曲して延在する中空状のトレーリングアームと、
   前記トレーリングアームの端部に結合するエンドプレートと、
   他部材が装着されるブラケットと、
   前記エンドプレートに対して取り付けられる突出部材とを有し、
   前記トレーリングアームが、前記エンドプレートと対向する対向領域を有し、
   前記突出部材が、前記トレーリングアームの内部において前記エンドプレート側から前記対向領域に向けて突出するように設けられており、
   前記対向領域に、前記突出部材の突出方向に膨出した膨出部が設けられており、
   前記膨出部の頂部に平面あるいは稜線が形成されており、
   前記ブラケットが、前記頂部に対して結合されていることを特徴とするサスペンション。
2. 前記トレーリングアームが、前記端部から所定の曲率で湾曲しながら延在するように形成されたものであり、
   前記トレーリングアームの周面が、曲率中心側の内周部と、前記内周部よりも外周側の外周部とを有し、前記外周部に前記対向領域が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンション。

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