JPH11208232A - サスペンションの構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】いわゆる中空状の板金製としたサスペンション
アームの後部にサススプリングを受ける座部を設けてい
る場合であっても、そのサスペンションアームの大型化
などを極力回避しつつ、簡易な手段によってスピンドル
の取付部分の強度を高め、車両旋回時の車輪のトーアウ
ト現象などを適切に防止可能にする。 【解決手段】車体６と前部との連結部分を中心として車
両高さ方向に揺動可能なサスペンションアーム１が、金
属板をプレス加工した部材１０ａ，１０ｂによって中空
状に形成され、その後部上面部分には、サススプリング
を受けるための座部１８が設けられているとともに、そ
の後部の車幅方向外側面に設けられた開口部１７には車
輪取付け用のスピンドル５の基端部が挿入され、このス
ピンドル５の基端部の外周面と開口部１７の周縁部とが
溶接されている、サスペンションの構造であって、サス
ペンションアーム１とは別体に形成された補強部材８を
具備し、かつサスペンションアーム１のスピンドル５か
ら距離を隔てた部分とスピンドル５とは、補強部材８を
介して連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本願発明は、サスペンションの構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】本願出願人は、特開平８−２１６６３９
号公報に所載のサスペンションを先に提案している。こ
のサスペンションは、本願の図６に示すように、車幅方
向に間隔を隔てて車両前後方向に延びる左右一対のサス
ペンションアーム１ｅ，１ｅを、トーションビーム２ｅ
を介して互いに連結したものであり、上記サスペンショ
ンアーム１ｅ，１ｅのそれぞれの後部上面には、サスス
プリングを受けるための座部１８ｅ，１８ｅが設けられ
ているとともに、その車幅方向外側面には、後輪４ｅ，
４ｅを取り付けるためのスピンドル５ｅ，５ｅが取り付
けられている。上記サスペンションアーム１ｅ，１ｅの
それぞれの前部は、車体６ｅに取付けられたブラケット
７ｅに回動可能に連結されており、その連結点を中心と
して上記サスペンションアーム１ｅ，１ｅは車両高さ方
向（上下方向）に揺動可能となっている。

【０００３】このような構成のサスペンションでは、路
面から後輪４ｅ，４ｅに対して上向きの入力があると、
トーションビーム２ｅが捩じり変形あるいは曲げ変形を
生じて一対のサスペンションアーム１ｅ，１ｅが異なる
角度に上下方向に揺動可能となり、独立懸架方式のサス
ペンションに近い車両の乗り心地が得られる。

【０００４】一方、上記サスペンションの各サスペンシ
ョンアーム１ｅは、いわゆる板金製であり、図７によく
表れているように、金属板をプレス加工して形成された
アッパ部材１９ａとロア部材１９ｂとを接合することに
よって中空状に形成されている。このような構成によれ
ば、サスペンションアーム全体の軽量化と強度の確保を
図りつつ、その製造コストをたとえば鋳造成形によって
サスペンションアームを製造するような場合と比較する
とかなり低減化することができる。また、上記サスペン
ションでは、各サスペンションアーム１ｅにスピンドル
５ｅを取付けるための手段として、上記各サスペンショ
ンアーム１ｅの後部の車幅方向外側面に設けられた開口
部１７ｅ内にスピンドル５ｅの基端部を挿入し、このス
ピンドル５ｅの基端部の外周面と上記開口部１７ｅの周
縁部とに溶接Ｗ１を施していた。このような構成によれ
ば、スピンドル５ｅの取付け作業を簡易に行うことがで
きる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のサスペンションでは、次のような不具合を生じてい
た。

【０００６】すなわち、従来では、サスペンションアー
ム１ｅの開口部１７ｅにスピンドル５ｅを挿入して溶接
Ｗ１を施しているものの、その溶接Ｗ１は、開口部１７
ｅの周縁部の一個所のみになされているに過ぎない。こ
のため、上記スピンドル５ｅは、事実上は、上記開口部
１７ｅの周縁部のみによって支持された構造となってい
る。その一方、上記開口部１７ｅが形成されるサスペン
ションアーム１ｅの後部の車幅方向外側面は、スピンド
ル５ｅに後輪４ｅを取り付けたときにこの後輪４ｅがサ
スペンションアーム１ｅの他の部分と干渉しないよう
に、サスペンションアーム１ｅの外側面の他の部分より
も車幅方向外方に膨出するように形成する必要がある。
このため、従来では、サスペンションアーム１ｅを比較
的薄肉の金属板を加工して形成した場合には、上記スピ
ンドル５ｅの取り付け部分およびその周辺部分の強度が
不足する傾向が見られ、たとえば車両の旋回時において
路面から後輪４ｅに対して車幅方向の大きな入力がある
と、その入力に原因して上記スピンドル５ｅの取り付け
部分に変形を生じてスピンドル５ｅの向きが変化し、後
輪４ｅがトーアウト気味となる虞れがあった。これで
は、車両の旋回時にオーバステアとなり、車両の安定性
や操縦性の悪化を招き適切でない。一方、このような事
態を解消しようとしてサスペンションアーム１ｅを厚肉
の金属板を用いて製造したのでは、サスペンションアー
ム１ｅを軽量かつ安価に製造することが難しくなり、サ
スペンションアーム１ｅをいわゆる中空状の板金製とし
た本来の趣旨が損なわれてしまう。

【０００７】なお、上記不具合を解消する手段として
は、たとえば特開昭５７−１５００６号公報の第２図に
示されているように、スピンドルの一個所のみをサスペ
ンションアームに溶接するのではなく、スピンドルの後
端部と中間部との二個所をサスペンションアームに溶接
する手段がある。ところが、このような手段は、スピン
ドルをサスペンションアームの車幅方向の左右両側面部
に跨がせて設ける必要があるために、スピンドルの全長
寸法を必要以上に長くする必要があり、スピンドルの大
型化や部品コストの上昇を招く不具合が生じる。また、
上記公報に記載の手段は、スピンドルが取り付けられる
部分のサスペンションアームの車幅方向の幅が小さい場
合には適するものの、上記図６および図７に示すよう
に、サスペンションアーム１ｅの後部の車幅方向の幅Ｌ
が大きい場合には不向きである。とくに、スピンドル５
ｅの取り付け部分の側方にサススプリングの一端を支持
するための比較的幅広な座部１８ｅを設けている場合に
は、上記幅Ｌがかなり大きくなってしまい、上記公報に
記載の従来の手段を採用することは、事実上困難とな
る。

【０００８】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、いわゆる中空状の板金製とした
サスペンションアームの後部にサススプリングを受ける
ための座部を設けている場合であっても、そのサスペン
ションアームの大型化などを極力回避しつつ、簡易な手
段によってスピンドルの取付部分の強度を高め、車両旋
回時における車輪のトーアウト現象などを適切に防止で
きるようにすることをその課題としている。

【０００９】

【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。

【００１０】本願発明によれば、サスペンションの構造
が提供される。このサスペンションの構造は、車両前後
方向に延びてその前部と車体との連結部分を中心として
車両高さ方向に揺動可能なサスペンションアームを具備
し、このサスペンションアームは、金属板をプレス加工
した部材によって中空状に形成されているとともに、上
記サスペンションアームの後部上面部分には、サススプ
リングを受けるための座部が設けられており、かつ上記
サスペンションアームの後部の車幅方向外側面に設けら
れた開口部には、車輪取付け用のスピンドルの基端部が
挿入され、このスピンドルの基端部の外周面と上記開口
部の周縁部とが溶接されている、サスペンションの構造
であって、上記サスペンションアームとは別体に形成さ
れた補強部材を具備し、かつ上記サスペンションアーム
の上記スピンドルから距離を隔てた部分と上記スピンド
ルとは、上記補強部材を介して連結されていることに特
徴づけられる。

【００１１】本願発明においては、サスペンションアー
ムのスピンドルから距離を隔てた部分とスピンドルとが
補強部材を介して連結されているために、上記スピンド
ルを上記補強部材によって突っ張って支持した構造とす
ることができる。スピンドルをこのような構造に支持す
れば、スピンドルの支持強度自体が高まるのに加え、こ
のスピンドルに溶接されているサスペンションアームの
開口部の周縁部やその近傍部分の強度もそれに伴って高
められることとなり、それらの部分が安易に変形するこ
とを防止することが可能となる。したがって、本願発明
では、サスペンションアームをさほど厚肉の金属板を用
いて製作しなくても、車両旋回時などにおける車輪への
入力に原因してスピンドルの取付部分が不当に変形する
ことを抑制してスピンドルの向きが変化することを回避
し、車両のオーバステア現象を無くすことが可能とな
る。その結果、本願発明では、サスペンションアームの
重量を大きく増大させたり、あるいはその製造コストを
大幅に上昇させるようなことなく、車両の安定性や操縦
性を良好にできるという効果が得られる。

【００１２】さらに重要な効果として、本願発明におい
て補強部材を取付ける場合には、この補強部材をスピン
ドルの各部のうちサスペンションアームの外部に突出し
ている部分とサスペンションアームの外面部分などの適
当な部分との二箇所に、ボルト止めあるいは溶接などの
手段を用いて固定連結すればよく、その取付作業は簡単
に行うことができる。また、本願発明では、スピンドル
の後端部と中間部との二個所をサスペンションアームに
溶接していた従来の手段とは異なり、スピンドルの全長
寸法を必要以上に長くする必要もなくなるので、スピン
ドルとしては比較的短寸の安価なものを適用できる。さ
らに、本願発明では、補強部材の取付作業は、スピンド
ルの取付部分の側方にサススプリングの座部が形成され
ていても適切に行うことできる。その結果、本願発明で
は、サススプリングの座部は、スピンドルの取付けの影
響を受けることなく、サスペンションアームのできる限
り後方寄りの位置に設けることができる。このようにす
れば、サススプリングをサスペンションアームの揺動中
心から離れた位置に設定できることとなって、そのバネ
力をサスペンションアームに対して効率良く作用させる
ことができる。その結果、サススプリングとしてはバネ
定数が小さい安価なものを用いればよいこととなり、さ
らにはサススプリングを支持するサスペンションアーム
の座部や車体のバネ受部の強度をさほど大きくする必要
を無くすことも可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。

【００１４】図１は、本願発明が適用されたサスペンシ
ョンの一例を示す平面図である。図２は、図１に示すサ
スペンションの要部を示す一部断面平面図である。図３
は、図１に示すサスペンションの要部分解斜視図であ
る。図４は、図１に示すサスペンションの要部斜視図で
ある。なお、各図において、矢印Ｆｒは車両前方を示
し、矢印Ｕｐは車両高さ方向上方を示し、矢印ｗは車幅
方向を示す。

【００１５】図１に示すサスペンションは、いわゆるト
レーリングアーム式サスペンションとして構成されたも
のであり、自動車のリヤサスペンションとして用いられ
るものである。このサスペンションは、左右一対のサス
ペンションアーム１，１、これら一対のサスペンション
アーム１，１を連結するトーションビーム２、左右一対
のスピンドル５，５、および補強部材８，８を具備して
構成されている。

【００１６】上記サスペンションアーム１，１のそれぞ
れは車両前後方向に延びており、車幅方向に一定間隔を
隔てて対向配置されている。これら一対のサスペンショ
ンアーム１，１は、互いに左右対称な形状である。図３
および図４によく表れているように、上記各サスペンシ
ョンアーム１は、上下二分割状のアッパ部材１０ａとロ
ア部材１０ｂとが接合して構成されたいわゆるモナカ状
の中空形状である。これらアッパ部材１０ａとロア部材
１０ｂとは、所定の肉厚の鉄板などの金属板をプレス加
工（深絞り加工）することによって形成されたものであ
り、アッパ部材１０ａの下部周縁とロア部材１０ｂの上
部周縁とには、互いに対面接触するフランジ１２ａ，１
２ｂが適宜形成されている。これらフランジ１２ａ，１
２ｂどうしは溶接されており、これによって上記アッパ
部材１０ａとロア部材１０ｂとの接合が図られている。

【００１７】図３によく表れているように、上記各サス
ペンションアーム１の車幅方向内側面の長手方向中間部
からその前方の一定領域には、上記トーションビーム２
の端部を挿入するための第１の開口部１４が設けられて
いる。また、図４によく表れているように、上記各サス
ペンションアーム１の車幅方向外側面の長手方向中間部
には、第２の開口部１５が設けられている。この第２の
開口部１５は、アッパ部材１０ａのフランジ１２ａの一
部が上方に湾曲されるとともに、ロア部材１０ｂのフラ
ンジ１２ｂの一部が下方に湾曲されることによって形成
されている。

【００１８】図３によく表れているように、上記トーシ
ョンビーム２は、適度な曲げ変形と捩じり変形とが可能
なように車両前方側に開口部２０を形成する傾斜状の上
片部２１ａと下片部２１ｂとを備えた断面略Ｖ字状また
は断面略Ｕ字状であり、たとえば一定厚みの金属板を屈
曲または湾曲加工して形成されたものである。このトー
ションビーム２は、車幅方向に延びており、その長手方
向両端部は、各サスペンションアーム１の第１の開口部
１４の後部寄りの位置に挿入された上で、その先端が第
２の開口部１５にも挿入されており、サスペンションア
ーム１，１のそれぞれに貫通している。なお、トーショ
ンビーム２は、上記第１の開口部１４に挿入する部分の
幅Ｓ１よりも第２の開口部１５に挿入する部分の幅Ｓ２
の方が小さく形成されており、第２の開口部１５をでき
る限り小さくして、各サスペンションアーム１の強度が
なるべく低下しないように配慮されている。上記第１の
開口部１４の周縁部および第２の開口部１５の周縁部に
は、それぞれ溶接Ｗａ，Ｗｂが施されており、これによ
ってサスペンションアーム１，１のそれぞれの長手方向
中間部とトーションビーム２の長手方向両端部とが強固
に連結されている。

【００１９】上記各サスペンションアーム１の前端部に
は、円筒状のボス１６が溶接されており、このボス１６
内にはゴムブッシュ３が嵌合装着されている。このゴム
ブッシュ３にボルト９が挿通するとともに、このボルト
９が車体６に固定して取付けられたブラケット７に支持
されることにより、一対のサスペンションアーム１，１
は二本のボルト９を中心として車両高さ方向に揺動可能
となっている。

【００２０】図２によく表れているように、上記スピン
ドル５は、軸体５０、この軸体５０の長手方向中間部に
固定して取付けられた略円板状のフランジ板５１、およ
び上記軸体５０の基端部に装着されたキャップ状の補助
体５２とを具備して構成されている。上記軸体５０の先
端部には、後輪４を回転可能に支持するためのベアリン
グ（図示略）が装着される。上記フランジ板５１は、後
輪４のブレーキ板（図示略）を取付けるためのものであ
り、その周縁部には複数のボルト挿通孔が穿設されてい
る。上記補助体５２は、その外径が上記軸体５０の基端
部よりもかなり大きく形成されており、このスピンドル
５をサスペンションアーム１に溶接するときにこの補助
体５２の外周に溶接を施すことによってその溶接長さを
長くするのに役立つ。また、上記補助体５２は、その一
端部が上記フランジ板５１の背面部に溶接されていると
ともに、その他端部が上記軸体５０の基端部の外周面に
溶接されており、上記軸体５０に対するフランジ板５１
の取付強度を高める役割をも発揮する。

【００２１】上記スピンドル５は、その基端部の補助体
５２が上記サスペンションアーム１の後部の車幅方向外
側面に設けられている開口部１７に挿入された上で、こ
の開口部１７の外周縁と上記補助体５２の外周面とに溶
接Ｗｃが施されることによって、上記サスペンションア
ーム１に固定して取付けられている。上記開口部１７
は、たとえばその上半部分がアッパ部材１０ａの端縁に
より囲まれ、またその下半部分がロア部材１０ｂの端縁
によって囲まれた開口部である。

【００２２】なお、サスペンションアーム１の車幅方向
外側面は車両後方になるほど車幅方向外方にせり出す形
状に形成されており、上記開口部１７が設けられている
部分はその前方部分よりも車幅方向外方へ膨出してい
る。これにより、スピンドル５に取付けられる後輪４と
サスペンションアーム１との不当な接触が防止される。
また、上記サスペンションアーム１の後部上面には、サ
ススプリングを支持するための座部１８が設けられてい
る。本実施形態のサスペンションでは、サススプリング
をサスペンションアーム１のできる限り後部に設けるこ
とがサススプリングの弾発力をサスペンションアーム１
に作用させる上で効率が良く、バネ定数の小さなサスス
プリングを用いることが可能となるので都合が良い。こ
のため、本実施形態のサスペンションでは、上記座部１
８がスピンドル５の取付部分の側方に位置している。

【００２３】上記補強部材８は、たとえば平板状の硬質
の金属板を打ち抜き加工するなどして形成されたもので
あり、一定方向に延びるアーム状である。この補強部材
８は、上記スピンドル５の取付部分の前方位置において
フランジ１２ａの上面に沿うように配置されており、そ
の長手方向の一端部８ａの側面は、上記開口部１７の周
縁部の一部や、スピンドル５のうち上記開口部１７の外
部に位置する補助体５２の外周面の一部に当接し、これ
らの部分に溶接されている。また、この補強部材８の長
手方向の他端部８ｂの近傍の一部分は、上記フランジ１
２ａ，１２ｂの少なくとも一方に溶接されている。上記
補強部材８は、結局、図２に示す２つの領域Ｌａ，Ｌｂ
においてサスペンションアーム１やスピンドル５に溶接
されているが、これらの溶接領域Ｌａ，Ｌｂの間には、
溶接が施されていない領域Ｌｃが設けられている。これ
によって、上記スピンドル５の一部は、上記スピンドル
５から距離を隔てた領域Ｌｂに対して補強部材８を介し
て剛結されており、上記スピンドル５は補強部材８によ
ってその斜め側方から突っ張って支持された構造となっ
ている。

【００２４】なお、上記補強部材８には、二つの孔部８
０，８１が設けられているが、これは補強部材８をサス
ペンションアーム１に溶接するときの位置決めに用いら
れるものである。すなわち、補強部材８をサスペンショ
ンアーム１の所定位置へ位置決めするときには、上記孔
部８０，８１が位置すべき箇所に予め二本の位置決めピ
ン（図示略）を立てておき、これらの位置決めピンに上
記孔部８０，８１を套嵌させることによって上記補強部
材８の各部をサスペンションアーム１やスピンドル５の
所定位置へ正確に接触させ、その溶接作業を行うことが
できる。上記孔部８０は、サスペンションアーム１のフ
ランジ１２ａ，１２ｂと重なる位置に配置されている
が、これらフランジ１２ａ，１２ｂにもむろん位置決め
用の孔部が設けられている。

【００２５】次に、上記サスペンションの作用について
説明する。

【００２６】上記サスペンションのスピンドル５は、既
述したとおり、サスペンションアーム１の開口部１７の
周縁部に溶接されているだけではなく、補強部材８によ
っても支持されている。また、上記開口部１７の周縁部
の一部も上記補強部材８によって支持されている。した
がって、上記スピンドル５の支持強度が高められること
は勿論のこと、このスピンドル５が取付けられている開
口部１７の周縁部およびその近傍部分の強度も高められ
ることとなる。とくに、上記補強部材８は、スピンドル
５よりも車両前方側の位置からスピンドル５や開口部１
７の周縁部の一部を突っ張っているために、上記開口部
１７の周縁部やその近傍部分は車両前後方向に一層変形
し難いものとなる。その結果、たとえば図１において、
車両が矢印Ｎ１方向に旋回することに起因して、その旋
回時にコーナリングフォースの反作用としての水平力が
路面から後輪４，４に作用し、これらの後輪４，４の前
部を矢印Ｎ２方向に向ける力が生じても、それによって
上記スピンドル５の向きが安易に変更されるようなこと
はない。このため、後輪４，４がトーアウトとなる現象
を抑制してオーバステアを防止できることとなり、車両
の走行安定性や操縦性を良好にすることができる。

【００２７】また、上記サスペンションは、開口部１７
の外部に露出しているスピンドル５の一部分に補強部材
８の一端部８ａを溶接するとともに、この補強部材８の
他の部分をサスペンションアーム１のフランジ１２ａ，
１２ｂのいずれかに溶接すればよいため、その溶接作業
は容易である。スピンドル５の側方にはサススプリング
が取付けられる座部１８を設けているが、そのような場
合であっても、座部１８の存在には関係なく、補強部材
８を利用してスピンドル５の取付部分およびその近傍部
分の強度を高めることができる。

【００２８】図５は、本願発明が適用されたサスペンシ
ョンの他の例の要部を示す一部断面平面図である。な
お、先の実施形態と同一部分は同一符号で示し、その説
明は省略する。

【００２９】同図に示す構造では、スピンドル５のフラ
ンジ板５１に設けられている孔部５３とこれに挿通する
ボルト９０とを利用して、補強部材８Ａの一端部８ｃを
上記フランジ板５１に固定連結している。また、上記補
強部材８Ａの他端部８ｄについては、サスペンションア
ーム１のフランジ１２ａ，１２ｂに穿設されている孔部
９１とこれに挿通するボルト９０ａとを利用して、上記
フランジ１２ａ，１２ｂのうちスピンドル５から一定距
離だけ離れた箇所に固定連結している。上記補強部材８
Ａとしては、たとえばパイプ材の両端部を偏平状にプレ
ス加工してその一端部を屈曲させたもの、あるいは細長
な平板状の部材の一端部を屈曲させたものなどが用いら
れている。このように、本願発明では、補強部材をスピ
ンドルやサスペンションアームに対してボルト止めする
手段を用いてもかまわない。また、補強部材の具体的な
形状などもとくに限定されるものではない。

【００３０】その他、本願発明に係るサスペンションの
構造の各部の具体的な構成は、上述の実施形態に限定さ
れず、種々に設計変更自在である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明が適用されたサスペンションの一例を
示す平面図である。

【図２】図１に示すサスペンションの要部を示す一部断
面平面図である。

【図３】図１に示すサスペンションの要部分解斜視図で
ある。

【図４】図１に示すサスペンションの要部斜視図であ
る。

【図５】本願発明が適用されたサスペンションの他の例
の要部を示す一部断面平面図である。

【図６】従来のサスペンションの一例を示す平面図であ
る。

【図７】図６のＶII−ＶII断面図である。

【符号の説明】

１ サスペンションアーム ２ トーションビーム ４ 後輪 ５ スピンドル ６ 車体 ８，８Ａ 補強部材 １０ａ アッパ部材 １０ｂ ロア部材 １７ 開口部 １８ 座部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両前後方向に延びてその前部と車体と
   の連結部分を中心として車両高さ方向に揺動可能なサス
   ペンションアームを具備し、このサスペンションアーム
   は、金属板をプレス加工した部材によって中空状に形成
   されているとともに、上記サスペンションアームの後部
   上面部分には、サススプリングを受けるための座部が設
   けられており、かつ上記サスペンションアームの後部の
   車幅方向外側面に設けられた開口部には、車輪取付け用
   のスピンドルの基端部が挿入され、このスピンドルの基
   端部の外周面と上記開口部の周縁部とが溶接されてい
   る、サスペンションの構造であって、 上記サスペンションアームとは別体に形成された補強部
   材を具備し、かつ、 上記サスペンションアームの上記スピンドルから距離を
   隔てた部分と上記スピンドルとは、上記補強部材を介し
   て連結されていることを特徴とする、サスペンションの
   構造。