JPH11115430A - サスペンションアーム - Google Patents

サスペンションアーム

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JPH11115430A JP29482997A JP29482997A JPH11115430A JP H11115430 A JPH11115430 A JP H11115430A JP 29482997 A JP29482997 A JP 29482997A JP 29482997 A JP29482997 A JP 29482997A JP H11115430 A JPH11115430 A JP H11115430A
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arm
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の湾曲形状を有し能率よく低廉に製造可
能なサスペンションアームを提供する。 【解決手段】 例えば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２２を回転可能に
支持する一対のトレーリングアーム１０と、車輌横方向
に延在し両端にて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
式サスペンションのトレーリングアームとして構成され
る。トレーリングアームは塑性変形により実質的にＳ形
に湾曲したパイプ状に成形された一つの板材よりなり、
板材の互いに対向する側縁が溶接部１０Ｅに於いて溶接
されている。溶接部はトレーリングアームの中心軸線１
０Ａよりアウトボード側に位置している。

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、更に詳細にはサスペンションア
ームに係る。
【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の
連結部にて溶接により二つ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】
【発明が解決しようとする課題】上述のトーションビー
ム式サスペンションの如きサスペンションに於いては、
周囲の他の部品との干渉を回避する等の目的でサスペン
ションアームが湾曲した形状に設定されなければならな
いことがある。例えばトーションビーム式サスペンショ
ンに於いては、車輌の加減速時に車輪に作用する前後力
に起因してトレーリングアームが車輪より受ける前端の
枢支部の周りの回転モーメントを低減するためには、枢
支部が車輪の接地点の前方にあることが好ましく、また
トレーリングアームが車輪のタイヤに干渉しないことが
必要である。そのためトレーリングアームはそのタイヤ
に近接した部分に於いて車輌のインボード方向へ弓形に
湾曲し、前端部に於いて車輌前方且つアウトボード方向
へ延在するよう構成されることがある。
【０００４】一般に、湾曲したサスペンションアーム
は、鋼管を塑性変形させることにより形成されている
が、座屈等の欠陥を生ずることなく達成可能な鋼管の塑
性変形量には限度があるため、鋼管の塑性変形によって
は強度低下等を招くことなく上述の所望の湾曲形状に成
形することが困難であり、特に湾曲部の内縁の曲率半径
がサスペンションアームの外径よりも小さくなるよう鋼
管を塑性変形させることができない。
【０００５】また上述の問題を解消すべく、所望の湾曲
形状を有する実質的に断面半円形の上側半体と下側半体
とが互いに対向する状態にて溶接される構造も実用化さ
れているが、この構造の場合には二つの半体が互いに対
応する形状をなすよう正確に加工されなければならず、
また二つの半体が左右二つの溶接部に沿って溶接されな
ければならず、従ってサスペンションアームを能率よく
低廉に製造することが困難であり、更には強度確保のた
めサスペンションアームが大型にならざるを得ないとい
う問題がある。
【０００６】本発明は、従来のトーションビーム式サス
ペンション用トレーリングアームの如きサスペンション
アーム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、一つの板材にてサスペン
ションアームを形成することにより、所望の湾曲形状を
有し能率よく低廉に製造可能なサスペンションアームを
提供することである。
【０００７】
【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、即ち一つの板材
が塑性変形により湾曲したパイプ状に成形され、前記板
材の互いに対向する側縁が溶接されたサスペンションア
ームによって達成される。
【０００８】上記請求項１の構成によれば、サスペンシ
ョンアームは一つの板材が塑性変形により湾曲したパイ
プ状に成形されると共に、板材の互いに対向する側縁が
溶接されることにより形成されるので、板材が塑性変形
されることにより所望の湾曲形状が達成され、また板材
の互いに対向する側縁のみが溶接されることにより溶接
部の数が一箇所に低減され、これにより所望の湾曲形状
のサスペンションアームを能率よく低廉に製造すること
が可能になる。
【０００９】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項１の構成に於いて、前
記サスペンションアームは弓状の湾曲部を有し、前記湾
曲部の内縁の曲率半径は前記サスペンションアームの外
径よりも小さいよう構成される（請求項２の構成）。
【００１０】上記請求項２の構成によれば、サスペンシ
ョンアームは弓状の湾曲部を有し、該湾曲部の内縁の曲
率半径はサスペンションアームの外径よりも小さいの
で、サスペンションアームの長さが過剰に大きくなるこ
とを回避しつつサスペンションアームの車体側端部の位
置の設定の自由度を高くすることが可能になる。
【００１１】
【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、サスペ
ンションアームはトーションビーム式サスペンションの
トレーリングアームとして構成される（好ましい態様
１）。
【００１２】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記好ましい態様１の構成に於いて、板材の互いに
対向する側縁の溶接部はトレーリングアームの中心軸線
に対しアウトボード側に位置するよう構成される（好ま
しい態様２）。
【００１３】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記好ましい態様２の構成に於いて、板材の互いに
対向する側縁の溶接部はトレーリングアームの最もアウ
トボード側に位置するよう構成される（好ましい態様
３）。
【００１４】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記好ましい態様１の構成に於いて、トレーリング
アームの中心軸線は実質的に一平面内に存在し、板材の
互いに対向する側縁の溶接部はトレーリングアームの最
もアウトボード側に位置するよう構成される（好ましい
態様４）。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明をトーションビーム式サスペンションのトレーリン
グアームに適用された好ましい実施形態について詳細に
説明する。
【００１６】図１は本発明によるサスペンションアーム
の一つの実施形態が組み込まれたトーションビーム式サ
スペンションの一例の右半分を示す平面図、図２は図１
に示された実施形態のトレーリングアームのみを示す平
面図、図３はトレーリングアームのみを車輌のアウトボ
ード側より見た側面図、図４は図３の線IV−IVに沿う拡
大断面図である。
【００１７】これらの図に於いて、１０は車輌横方向に
互いに隔置された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。左
右一対のトレーリングアーム１０は互いに左右対称の関
係をなすよう全体として車輌前後方向に延在している。
トーションビーム１２は後ろ向きに開いた実質的に横断
面Ｕ形をなす鋼板にて形成され、その内側にはトーショ
ンバー１４が配置されている。
【００１８】各トレーリングアーム１０は前端部にてト
ーコントロールリンク１６により図には示されていない
車体に枢支され、後端部に固定されたブラケット１８を
介して回転軸線２０の周りに回転可能に車輪２２を支持
している。ブラケット１８に近接した位置にはショック
アブソーバ取り付け用のブラケット２４によりシャフト
２６が固定されており、シャフト２６により図には示さ
れていないショックアブソーバの下端が支持されるよう
になっている。
【００１９】トーコントロールリンク１６は前端にてゴ
ムブッシュ装置２８により実質的に車輌横方向に延在す
る軸線３０の周りに枢動自在に支持され、後端にてゴム
ブッシュ装置３２により実質的に上下方向に延在する軸
線３４の周りに枢動自在に支持され、ゴムブッシュ装置
２８と３２との間のリンク部とトレーリングアームの内
面との間には図には示されていないゴムブッシュが配置
されている。尚トレーリングアーム１０の前端はゴムブ
ッシュ装置２８の如きゴムブッシュ装置の外筒に直接連
結されていてもよい。
【００２０】図示の例に於いては、トーションビーム１
２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１
２Ａは両端へ向かうにつれて漸次前方へ変位している。
またトーションビーム１２の両端は連結部としての溶接
部３６によりトレーリングアーム１０の前端部と後端部
との中間部に連結されている。
【００２１】図示の実施形態に於いては、トレーリング
アーム１０はその中心軸線１０Ａが一平面内に存在する
よう全体として実質的にＳ形に湾曲した形状をなすと共
に矩形に近い断面形状を有する前端部を除き実質的に断
面円形をなすようパイプ状に塑性加工された鋼板にて形
成され、後端にて円形の鋼板にて閉じられている。特に
トレーリングアーム１０はそれが車輪２２のタイヤ等に
干渉しないようインボード方向へ弓形に湾曲した湾曲部
１０Ｂを有し、またその前端部は車輌前方且つアウトボ
ード方向へ延在している。
【００２２】特に図示の実施形態に於いては、図２に示
されている如く、トレーリングアーム１０の外径をｄと
し、トレーリングアームの湾曲部１０Ｂの内縁の曲率半
径をｒとすると、曲率半径ｒは外径ｄと実質的に同一の
値に設定されているが、後に詳細に説明する如く、外径
に対する曲率半径の比ｒ／ｄは１以上であってもよく、
また０．５以上の範囲にて１未満であってもよい。
【００２３】また図２及び図４に示されている如く、ト
レーリングアーム１０を構成する鋼板の互いに対向する
側縁１０Ｃ及び１０Ｄはアーク溶接の溶接部１０Ｅによ
り互いに固定されている。側縁１０Ｃ及び１０Ｄ、従っ
て溶接部１０Ｅはトレーリングアーム１０の最もアウト
ボード側に位置し、車輌のアウトボード側より見て実質
的に直線的に延在している。
【００２４】次に図５を参照して図示の実施形態のトレ
ーリングアーム１０を製造するための好ましい製造方法
の一例について説明する。
【００２５】まず図５（Ａ）に示されている如く、例え
ばＪＩＳ規格ＳＰＨ５９０−ＯＤの如き高張力鋼よりな
る厚さ４mm以下の実質的に矩形の鋼板３８が用意され、
次いで図５（Ｂ）に示されている如く、鋼板３８が何段
階かの冷間プレス加工により断面形状が実質的にＵ形を
なすと共にＳ形の湾曲度合が図１の度合よりも小さい中
間形状に塑性変形される。尚図５（Ｂ）に於いて、３８
Ａはプレス加工による伸び変形部を示し、３８Ｂはプレ
ス加工による縮み変形部を示している。
【００２６】次いで図５（Ｃ）に示されている如く、中
間形状の鋼板３８′が何段階かの冷間プレス加工により
図１に示された製品形状と実質的に同一の形状に変形さ
れ、しかる後図５（Ｄ）に示されている如く、実質的に
製品形状の鋼板３８″の互いに対向する側縁３８Ｃ及び
３８Ｄが例えばＭＩＧ溶接装置４０により溶接され、更
にトレーリングアームの後端に相当する部分に円形の鋼
板が溶接される。
【００２７】下記の表１は鋼管を塑性加工により湾曲変
形させる場合、塑性加工により鋼板より上側半体及び下
側半体を形成しそれらを互いに一体的に溶接する場合
（二分割方式）、図示の構造のトレーリングアームを形
成する上述の好ましい製造方法について、トレーリング
アームの外径に対する湾曲部の内縁の曲率半径の比ｒ／
ｄと加工限界との関係を示している。尚下記の表１に於
いて、○は正常に加工可能であることを意味し、×は座
屈等の欠陥発生により正常な加工が不可能であることを
意味している。
【００２８】
【表１】
【００２９】上記表１より解る如く、鋼管を湾曲変形さ
せる場合には、座屈等の欠陥を生ずることなくトレーリ
ングアームの外径に対する湾曲部の内縁の曲率半径の比
ｒ／ｄを１よりも小さくすることができない。これに対
し、図示の構造のトレーリングアームを形成する上述の
好ましい製造方法によれば、外径に対する曲率半径の比
ｒ／ｄの自由度が高く、座屈などの欠陥を生ずることな
く必要に応じて比ｒ／ｄを１よりも小さくすることがで
き、従ってトレーリングアームの強度低下等の問題を生
じることなくトレーリングアームの前端の位置の設定の
自由度を高くすることができ、これによりトーションビ
ーム式サスペンションの設定の自由度を高くすることが
できる。
【００３０】また二分割方式の場合には、比ｒ／ｄを１
よりも小さくすることができるが、図６（Ａ）に示され
ている如く、実質的に互いに鏡像の関係をなし左右の側
縁にて互いに正確に係合する上側半体５０Ａ及び下側半
体５０ＢがＳ形をなす鋼板より塑性加工によって正確に
成形されなければならず、また図６（Ｂ）に示されてい
る如く、上側半体５０Ａ及び下側半体５０Ｂが溶接装置
５２により左右の二つの側縁に沿って溶接されなければ
ならない。従ってトレーリングアームを能率よく低廉に
製造することが困難であり、また溶接部の疲労強度の関
係からトレーリングアームの小径化の如き小型軽量化が
困難である。
【００３１】これに対し、上述の好ましい製造方法によ
れば、鋼板は実質的に矩形の単純な形状であってよく、
溶接部は一箇所であるので、トレーリングアームを能率
よく低廉に製造することができ、また溶接部が二箇所で
ある二分割方式の場合に比して疲労強度の低下の虞れが
低く、従ってトレーリングアームの薄肉化や小径化によ
る小型軽量化が可能である。
【００３２】特に図示の実施形態によれば、溶接部１０
Ｅはトレーリングアーム１０の最もアウトボード側に位
置するので、鋼板をプレス加工する際に鋼板をパイプ状
に湾曲変形させるための応力付与方向と鋼板をＳ形に湾
曲変形させるための応力付与方向とが直角になり、これ
により溶接部がトレーリングアームの最もアウトボード
側又は最もインボード側以外の位置に設定される場合に
比して、鋼板のプレス加工を容易に且つ正確に行うこと
ができる。
【００３３】また上述の理由からすれば溶接部１０Ｅは
トレーリングアームの最もインボード側に設定されても
よいが、その場合にはショックアブソーバ連結用のシャ
フト２６を取り付けるためのブラケット２４の溶接部等
を確保する必要から、ブラケット２４の位置に於いてト
レーリングアームの溶接部１０Ｅに非溶接箇所を設定し
なければならず、トレーリングアームの強度が局部的に
低下し易い。
【００３４】これに対し、図示の実施形態によれば、ト
レーリングアームの全長に亘り間断なく鋼板の両側縁を
溶接することができ、トレーリングアームの良好な強度
を確保することができる。尚車輪２２を支持するための
ブラケット１８はブラケット２４に比して遥かに大きい
ので、ブラケット２４をトレーリングアーム１０に固定
するための溶接が溶接部１０Ｅに於いて省略されてもブ
ラケット２４の取り付け強度が大きく低下することはな
い。
【００３５】また図示の実施形態によれば、トレーリン
グアーム１０の中心軸線１０Ａは一平面内に存在し、溶
接部１０Ｅはトレーリングアーム１０の最もアウトボー
ド側に位置し、これにより車輌のアウトボード側より見
て実質的に直線的に延在しているので、溶接部がトレー
リングアームの最もアウトボード側又は最もインボード
側以外の位置に設定される場合や溶接部が三次元的に変
位する線に沿って設定される場合に比して、溶接工程を
容易に且つ良好に行うことができる。
【００３６】また図示のサスペンションに於いて、左右
の車輪２２が互いに逆相にてバウンド、リバウンドする
と、トレーリングアーム１０は車輌の前後方向の中心線
４２とトーションビーム１２及びトーションバー１４の
剪断中心軸４４との交点Ｏ1とゴムブッシュ装置２８の
中心Ｏ2 とを結ぶ軸線４６の周りに上下方向に枢動し、
これによりトーションビーム１２は両端にてトレーリン
グアーム１０より捩りモーメントを受けるので、トーシ
ョンビームの弾性変形の反力によりトレーリングアーム
は車輪のバウンド、リバウンドを抑制する方向の力を受
け、これにより車体のロールが抑制される。
【００３７】図示の実施形態によれば、トレーリングア
ーム１０の溶接部１０Ｅはトーションビーム１２の溶接
部３６より最も遠い位置に存在するので、溶接部１０Ｅ
が溶接部３６に近接している場合に比して、トーション
ビームの弾性変形の反力に起因してトーションビーム近
傍の溶接部１０Ｅに作用する応力を低減し、これにより
トレーリングアームの耐久性を向上させることができ
る。
【００３８】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。
【００３９】例えば上述の実施形態に於いては、サスペ
ンションアームはトーションビーム式サスペンションの
トレーリングアームであるが、本発明はダブルウィッシ
ュボーン式サスペンションの如きトーションビーム式サ
スペンション以外の他の型式のサスペンションのアーム
に適用されてもよい。
【００４０】また上述の実施形態に於いては、溶接部１
０Ｅはトレーリングアーム１０の最もアウトボード側に
設定されているが、溶接部１０Ｅはトレーリングアーム
の最もインボード側の位置又はこれら以外の位置に設定
されてもよい。
【００４１】また上述の実施形態に於いては、トレーリ
ングアーム１０はその前端部を除き断面円形をなしてい
るが、トレーリングアームの断面形状は例えば楕円、多
角形の如き任意の断面形状に設定されてよい。
【００４２】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の請求項１の構成によれば、一つの板材が塑性変形さ
れることにより所望の湾曲形状が達成され、また板材の
互いに対向する側縁のみが溶接されることにより溶接部
の数が一箇所に低減されるので、所望の湾曲形状を有す
るサスペンションアームを能率よく低廉に製造すること
ができ、またサスペンションアームの疲労強度を向上さ
せ、サスペンションアームの小型軽量化を達成すること
ができる。
【００４３】また請求項２の構成によれば、サスペンシ
ョンアームの弓状の湾曲部の内縁の曲率半径はサスペン
ションアームの外径よりも小さいので、サスペンション
アームの長さが過剰に大きくなることを回避しつつサス
ペンションアームの車体側端部の位置の設定の自由度を
高くすることができ、これによりサスペンションの設計
の自由度を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるサスペンションアームの一つの実
施形態が組み込まれたトーションビーム式サスペンショ
ンの一例の右半分を示す平面図である。
【図２】図１に示された実施形態のトレーリングアーム
のみを示す平面図である。
【図３】トレーリングアームを車輌のアウトボード側よ
り見た側面図である。
【図４】図２の線IV−IVに沿う拡大断面図である。
【図５】実施形態のトレーリングアームの製造方法の一
例を示す工程図である。
【図６】従来の二分割方式によりトレーリングアームを
製造するための上側半体及び下側半体を示す斜視図
（Ａ）及び二つの半体の溶接工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…トレーリングアーム １０Ｂ…湾曲部 １０Ｃ、１０Ｄ…側縁 １０Ｅ…溶接部 １２…トーションビーム １６…トーコントロールリンク １８…ブラケット ２２…車輪 ３６…溶接部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】一つの板材が塑性変形により湾曲したパイ
    プ状に成形され、前記板材の互いに対向する側縁が溶接
    されたサスペンションアーム。
  2. 【請求項２】前記サスペンションアームは弓状の湾曲部
    を有し、前記湾曲部の内縁の曲率半径は前記サスペンシ
    ョンアームの外径よりも小さいことを特徴とするサスペ
    ンションアーム。
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