特許 6649870 サスペンション

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6649870

(24)【登録日】2020年1月21日

(45)【発行日】2020年2月19日

(54)【発明の名称】サスペンション

(51)【国際特許分類】

   B60G 9/04 20060101AFI20200210BHJP

【ＦＩ】

   B60G9/04

【請求項の数】4

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2016-222331(P2016-222331)

(22)【出願日】2016年11月15日

(65)【公開番号】特開2018-79761(P2018-79761A)

(43)【公開日】2018年5月24日

【審査請求日】2019年2月7日

(73)【特許権者】

【識別番号】391002498

【氏名又は名称】フタバ産業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000578

【氏名又は名称】名古屋国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】一柳 栄成

(72)【発明者】

【氏名】宇野 貴昭

【審査官】 高島 壮基

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平９−１９３６３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｇ １／００−９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のトレーリングアームと、前記トレーリングアームの一端を塞ぐエンドプレートとを備えるサスペンションであって、
前記エンドプレートは、前記トレーリングアームと当接する面に１又は複数の凹部を有し、
前記凹部は、前記トレーリングアームの内部空間と、前記エンドプレートの平面方向外側の空間とを連通する流路を形成している、サスペンション。

【請求項2】

請求項１に記載のサスペンションであって、
前記エンドプレートは、前記トレーリングアームの内縁よりも径方向外側に位置する第１領域を有し、
前記凹部は、前記第１領域と、前記トレーリングアームの内縁よりも径方向内側に位置する第２領域とに跨って形成されている、サスペンション。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載のサスペンションであって、
前記凹部の深さは、略一定である、サスペンション。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のサスペンションであって、
トーションビームをさらに備え、
前記サスペンションの前記トレーリングアームは、前記トーションビームの端部に接続される、サスペンション。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、サスペンションに関する。

【背景技術】

【0002】

車両に設けられるサスペンション装置の一つにトーションビーム式サスペンションがある。トーションビーム式サスペンションは、トーションビームと、トーションビームの両端部に接続された１対のトレーリングアームとを備える。トレーリングアームの一方の端部は車体に搖動可能に支持され、他方の端部は車輪を軸支する。また、トレーリングアームの車輪を軸支する端部にはハブユニットを取り付けるためのエンドプレートが接続されている。

【0003】

トーションビーム式サスペンションは、金属材料で構成され、トレーリングアームの内部も含む表面が塗装される。この塗装は一般に塗料槽への浸漬により行われる。そのため、塗装工程では、トレーリングアーム内に浸入した塗料をトレーリングアームの外に排出する必要がある。また、製造過程で洗浄工程を経る場合には、洗浄水等も排出する必要がある。

【0004】

このトレーリングアーム内の塗料の排出を容易にする手段として、エンドプレートの縁に切欠きを形成し、塗料排出用の開口を設けたサスペンションが知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１３−２３１５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

図５に示すように、エンドプレート１０４に切欠き１０５を設け、トレーリングアーム１０３の内部空間と連続する流路を形成すると、エンドプレート１０４の歪耐性が低下し、溶接時に変形し易くなる。その結果、エンドプレート１０４の形状精度が低下する。また、プレス加工で切欠き１０５を形成すると、エンドプレート１０４の周縁における溶接長さが短くなるため、耐久性が低下する。これらの不都合を解消するには、エンドプレートの外形の拡大や板厚の増加が必要となり、重量及びコストの増加が避けられない。

【0007】

本開示の一局面は、製造工程における塗料等の排出が容易で、かつ軽量化及び低コスト化が可能なサスペンションを提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示の一態様は、筒状のトレーリングアームと、トレーリングアームの一端を塞ぐエンドプレートとを備えるサスペンションである。エンドプレートは、トレーリングアームと当接する面に１又は複数の凹部を有する。凹部は、トレーリングアームの内部空間と、エンドプレートの平面方向外側の空間とを連通する流路を形成している。

【0009】

このような構成によれば、エンドプレートに切欠きを設けることなく、凹部によって形成される流路から塗料等を容易に排出することができる。そのため、切欠きを設ける場合に対し、エンドプレートの外形の拡大や板厚の増加を避けることができ、結果としてサスペンションの軽量化及び低コスト化が実現できる。

【0010】

本開示の一態様は、エンドプレートは、トレーリングアームの内縁よりも径方向外側に位置する第１領域を有してもよい。また、凹部は、第１領域と、トレーリングアームの内縁よりも径方向内側に位置する第２領域とに跨って形成されてもよい。このような構成によれば、エンドプレートのトレーリングアームへの溶接性を高めて耐久性を向上することができるので、軽量化及び低コスト化をさらに促進できる。

【0011】

本開示の一態様は、凹部の深さは略一定であってもよい。このような構成によれば、凹部の加工性を高めて、低コスト化をさらに促進できる。
本開示の一態様は、トーションビームをさらに備えてもよい。また、サスペンションのトレーリングアームは、トーションビームの端部に接続されてもよい。このような構成によれば、トーションビーム式サスペンションとして車両に好適に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】図１は、実施形態のトーションビーム式サスペンションの模式的な斜視図である。

【図2】図２は、図１の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の外側から視たエンドプレートの模式的な平面図である。

【図3】図３は、図２のエンドプレートのトレーリングアームの内側から視た模式的な平面図である。

【図4】図４は、図２のエンドプレートのＡ−Ａ線での模式的な部分断面図である。

【図5】図５は、従来技術のエンドプレートの模式的な平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．構成］
図１に示すサスペンション１は、主に車両のリアサスペンション装置に用いられる、いわゆるトーションビーム式サスペンションである。

【0014】

サスペンション１は、トーションビーム２と、トーションビーム２の両端部に接続された１対のトレーリングアーム３（図１では一方のみを図示）と、トレーリングアームの一端に接続されたエンドプレート４とを備える。

【0015】

サスペンション１の材料は金属である。上記金属としては、鉄、鋼等の他、アルミニウム等の軽金属が例示される。また、サスペンション１は、材料が鉄、鋼等の場合には筒状部分の内面も含む表面全体が塗装されている。

【0016】

（トーションビーム）
トーションビーム２は、１対のトレーリングアーム３を連結する部材である。トーションビーム２は、Ｕ字状、Ｖ字状等の断面を有する。トーションビーム２は、車両において、幅方向（つまり、車輪の軸方向）に延伸するよう配置される。つまり、１対のトレーリングアーム３は、車両後方の車輪が配置される左右の領域に、１つずつ配置される。また、１対のトレーリングアーム３は、溶接によりトーションビーム２に固定されている。

【0017】

（トレーリングアーム）
トレーリングアーム３は、水平方向に湾曲した筒状の部材である。具体的には、トレーリングアーム３は、平面視で、トーションビーム２が接続される中央部を中心に、両端が車両の外側に向かって突出する形状を有する。トレーリングアーム３は、例えば板材を湾曲及び溶接して筒状体を形成し、さらにこの筒状体を冷間プレス等で曲げ加工することで形成される。

【0018】

トレーリングアーム３の車体前方の端部（以下、「前端」ともいう）は、車体に搖動可能に支持され、車体後方の端部（以下、「後端」ともいう）が車輪を軸支する。トレーリングアーム３は、その断面周長及び断面積が長手方向に沿って変化していてもよい。なお、１対のトレーリングアーム３は、左右対称の形状を有する。

【0019】

トレーリングアーム３の前端には、筒状のピボット部が形成されている。１対のトレーリングアーム３は、独立して、ピボット部を中心に上下方向に回動することができる。
トレーリングアーム３の後端は、板状のエンドプレート４により塞がれている。このエンドプレート４に、車輪のタイヤホイールが装着されるハブユニットが取付けられる。

【0020】

（エンドプレート）
エンドプレート４は、上述のようにトレーリングアーム３の後端を塞いでいる。図２−４に示すように、エンドプレート４には挿通孔１０及び複数の取付孔１１が形成されており、挿通孔１０及び複数の取付孔１１には、ハブユニットのスピンドル等が取付けられる。また、エンドプレート４は、トレーリングアーム３の端部３１と当接する第１面４Ａに、凹部５を有する。

【0021】

エンドプレート４は、第１面４Ａにおいて、トレーリングアーム３の端部３１と当接しており、この当接部分の周囲に施された溶接により、トレーリングアーム３の後端に固定されている。具体的には、トレーリングアーム３の端部３１のうち、凹部５と重ならない部分がエンドプレート４に溶接されている。

【0022】

エンドプレート４は、トレーリングアーム３の内縁３２（つまり、端部３１の内側の縁）よりも径方向外側に位置する第１領域４１と、トレーリングアーム３の内縁３２よりも径方向内側に位置する第２領域４２とを有する。また、エンドプレート４の外周は、トレーリングアーム３の外縁３３（つまり、端部３１の外側の縁）よりも径方向外側に位置する。従って、エンドプレート４の外形面積は、トレーリングアーム３の外形面積、つまり外縁３３で囲まれる領域の面積よりも大きい。なお、エンドプレート４の平面形状は、特に限定されない。

【0023】

エンドプレート４は、一定の厚みの平板である。つまり、エンドプレート４は、図４に示すように、凹部５以外の領域が平坦である。また、エンドプレート４は、トレーリングアーム３の内部に格納される部分を有しない。つまり、エンドプレート４の第１面４Ａの凹部５以外の領域は、トレーリングアーム３の端部３１の端面と当接している。

【0024】

エンドプレート４の平均厚さは、必要とされる強度等によって適宜設計されるが、例えば５ｍｍ以上２０ｍｍ以下である。なお、上記平均厚さは、凹部５以外の領域の平均厚さを意味する。

【0025】

（凹部）
凹部５は、エンドプレート４の厚さを他の領域よりも減じた溝状の部分である。凹部５は、エンドプレート４のトレーリングアーム３の内部空間と、エンドプレート４の平面方向外側（つまり、トレーリングアーム３の周方向外側）の空間とを連通する流路を形成している。この流路により、トレーリングアーム３の内部の流体（具体的には液体）を、トレーリングアーム３の外部へ排出することができる。

【0026】

凹部５の形状をさらに具体的に説明すると、凹部５は、エンドプレート４の第１領域４１と、第２領域４２とに跨って形成されている。つまり、凹部５は、図３に示すように、エンドプレート４の第１面４Ａ側からの平面視で、エンドプレート４の外周からトレーリングアーム３の内縁３２の内側まで到達しており、その一部がトレーリングアーム３の端部３１と重なっている。

【0027】

凹部５の深さは、略一定である。ここで、「略一定」とは、深さの最大値と最小値との差が深さの平均値の２０％未満であることを意味する。また、凹部５の底面は、エンドプレート４の表面と平行であることが好ましい。

【0028】

凹部５の平均深さは、排出しようとする流体が流動できる大きさであればよく、例えば電着塗料の場合、２ｍｍ以上とするとよい。凹部５の平均深さが上記下限より小さい場合、塗料の排出が困難となるおそれがある。逆に、凹部５の平均深さが上記上限より大きい場合、エンドプレート４の剛性が不十分となるおそれがある。

【0029】

凹部５の幅（つまり、トレーリングアーム３の周方向の長さ）も、排出しようとする流体の粘度等に合わせて適宜設計される。例えば電着塗料の場合、凹部５が形成する流路の断面積を径が４ｍｍ以上の円の面積と同じになるように凹部５の幅を決定するとよい。具体的には、凹部５の幅は６．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。凹部５の幅が上記下限より小さい場合、塗料の排出が困難となるおそれがある。逆に、凹部５の幅が上記上限より大きい場合、エンドプレート４の溶接長が小さくなって耐久性が不十分となるおそれがある。

【0030】

また、凹部５が形成する流路の断面形状は、一定とすることが好ましい。つまり、流路の断面積は略一定とするとよい。さらに、凹部５の側面は、底面に対し垂直となるように構成されるとよい。

【0031】

エンドプレート４の第２領域４２における凹部５の面積、つまり凹部５が形成する流路のトレーリングアーム３の内部に連通する開口の面積は、上述のように排出しようとする流体の粘度等に合わせて適宜設計され、例えば電着塗料の場合、径が４ｍｍ以上の円の面積と同じにするとよい。

【0032】

凹部５の平面形状は、トレーリングアーム３の内部の流体を、トレーリングアーム３の外部へ排出することができる流路を形成できれば限定されないが、発明の趣旨に鑑みて、トレーリングアーム３の内部空間と、エンドプレート４の外側の空間とを連通する最短経路を含む流路となる形状が好ましい。具体的には、図３に示すような、トレーリングアーム３の径方向内側の辺が径方向内側に向かって円弧状に湾曲した長方形状が好ましい。

【0033】

なお、凹部５が形成する流路によってトレーリングアーム３内から排出される流体は、塗料に限定されず、例えば洗浄工程における洗浄水等も対象である。この洗浄水は、例えばスプレー洗浄によってトレーリングアーム３内に浸入したものが挙げられる。さらに、凹部５が形成する流路は、例えばサスペンション１を塗料槽等に浸漬する際にトレーリングアーム３内の空気を抜く流路としても機能する。

【0034】

［１−２．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）トレーリングアーム３の内部空間と、エンドプレート４の平面方向外側の空間とを連通する流路が、凹部５により形成されるため、この凹部５によってトレーリングアーム３内部の液体を容易に排出することができる。

【0035】

（１ｂ）凹部５は、切欠きに比べて、エンドプレート４の歪耐性を低下させないため、切欠きを形成する場合よりもエンドプレート４の外形や板厚を小さくすることができる。その結果、軽量化及び低コスト化を図ることができる。

【0036】

（１ｃ）切欠きをプレス加工で形成すると、プレス加工の要件により切欠きの幅を一定以上とする必要があるため、必要以上の大きさの切欠きを形成せざるを得ない。その結果、エンドプレート４とトレーリングアーム３との溶接長が小さくなり、耐久性が低下する。これに対し、凹部５は必要最低限の幅でプレス加工可能である。そのため、サスペンション１では、切欠きを用いた場合よりもエンドプレート４の外形や板厚を小さくして、軽量化及び低コスト化を図ることができる。また、切欠きの場合、加工工数が膨大となるため切削加工は現実的ではないが、凹部５は切削加工で形成することもできる。

【0037】

（１ｄ）エンドプレート４は、トレーリングアーム３の内縁３２よりも外側に位置する第１領域４１を有することで、トレーリングアーム３への溶接性を高めて耐久性を向上することができる。また、凹部５が第１領域４１と第２領域４２とを跨ぐことで、必要最低限のプレス加工で凹部５を形成できる。これにより、軽量化及び低コスト化をさらに促進できる。また、凹部５の深さが略一定であることで、加工コストをさらに低減できる。

【0038】

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

【0039】

（２ａ）上記実施形態のサスペンション１において、エンドプレート４の一部がトレーリングアーム３の内部に格納されていてもよい。例えば、エンドプレート４が、第２領域４２の厚さを第１領域４１の厚さよりも大きくした凸部を有し、この凸部がトレーリングアーム３の端部３１に嵌合していてもよい。この場合、凹部５は、第１領域４１と第２領域４２とに連続して延伸し、第２領域４２でトレーリングアーム３の内部に到達するように、第１領域４１よりも第２領域４２での深さが大きくなるように形成される。このような凹部５により、トレーリングアーム３の内部空間と、エンドプレート４の平面方向外側の空間とを連通する流路が形成される。

【0040】

（２ｂ）上記実施形態のサスペンション１において、エンドプレート４は、第１領域４１を有しなくてもよい。つまり、エンドプレート４の外周がトレーリングアーム３の内縁３２に一致し、平面視でエンドプレート４の全体がトレーリングアーム３の端部３１に嵌合されていてもよい。ただし、トレーリングアーム３の軸方向において、エンドプレート４の一部がトレーリングアーム３の端部３１から突出するようにする。この場合、凹部５の底面は、トレーリングアーム３の端部３１よりも軸方向外側に位置するように形成される。このような凹部５により、トレーリングアーム３の内部空間と、エンドプレート４の平面方向外側の空間とを連通する流路が形成される。

【0041】

（２ｃ）上記実施形態のサスペンション１において、凹部５を複数設けてもよい。特に平面視において、凹部５をエンドプレート４の重心を挟んで対向する位置に設けると、トレーリングアーム３内の流体の排出が容易になる。また、凹部５と、図５に示される切欠き１０５とを組み合わせてもよい。

【0042】

（２ｄ）上記実施形態のサスペンション１において、エンドプレート４は、平板に限定されない。エンドプレート４は、例えば、表面が湾曲している板であってもよい。
（２ｅ）上記実施形態のサスペンション１は、トーションビーム式サスペンション以外のサスペンション装置にも適用可能である。つまり、サスペンション１は、必ずしもトーションビーム２を備える必要はない。トーションビーム式サスペンション以外のサスペンションとしては、例えばマルチリンク式サスペンション、ダブルウィッシュボーン式サスペンション等が挙げられる。

【0043】

（２ｆ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

【符号の説明】

【0044】

１…サスペンション、２…トーションビーム、３…トレーリングアーム、
４…エンドプレート、４Ａ…第１面、５…凹部、１０…挿通孔、１１…取付孔、
３１…端部、３２…内縁、３３…外縁、４１…第１領域、４２…第２領域、
１０３…トレーリングアーム、１０４…エンドプレート、１０５…切欠き。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】