JP6943214B2 - トレーリングアーム - Google Patents

Description

本発明は車両に設けられるトレーリングアームに関する。

特許文献１はリアサスペンションに設けられたトレーリングアームを開示している。このトレーリングアームは金属板をプレス成形することにより製造されている。トレーリングアームは前後方向に延びている。

トレーリングアームは、その上部を構成する第１板部と、その下部を構成する第２板部と、第１板部と第２板部との間に位置する中央突条部と、を備えている。さらに第１板部の後端部はキャリアに固定される被取付部となっている。さらにトレーリングアームの前端部は車体に揺動自在に接続されている。

ところでキャリアに支持された車輪とトレーリングアームとが車幅方向に離れているため、車輪が路面上の段差に乗り上げた後に前方に押されると、キャリアからトレーリングアームに伝わった力に起因してトレーリングアームに曲げ及び／又は捩じりが発生することがある。しかし中央突条部が形成されたトレーリングアームは、中央突条部が形成されていない場合と比べて、曲げ及び捩じりに対して高い剛性を有する。そのため、特許文献１のトレーリングアームは、中央突条部が形成されていない場合と比べて、曲げ及び／又は捩じりによる変形量が小さい。

特開２０１７−７４８３１号公報

プレス成形によってトレーリングアームを製造すると、例えばトレーリングアームの後端面がせん断面となる。即ち、トレーリングアームの後端面は、トレーリングアームの車内側面及び車外側面に比べて粗い面となる。

さらに車輪が段差に乗り上げることによりキャリアからトレーリングアームの被取付部に力が掛かると、被取付部が車幅方向の内側に倒れるように変形することがある。すると、被取付部の変形に伴って、トレーリングアームの後端面の中央突条部が形成された部位（特に第１板部と中央突条部との境界部）に大きな力が及ぶことがある。

そして、粗面であるトレーリングアームの後端面はトレーリングアームの車内側面及び車外側面に比べて疲労強度が小さいため、当該後端面の中央突条部が形成された部位に大きな力が繰り返し及ぶのは好ましくない。

なおトレーリングアームの板厚を大きくすれば、トレーリングアームの後端面の疲労強度が大きくなる。しかし、この場合はトレーリングアームの重量が大きくなってしまう。

本発明は上述した課題に対処するためになされたものである。即ち、本発明の目的の一つは、トレーリングアームの重量を大きくすることなく、トレーリングアームの後端部にキャリアから大きな力が伝わったときに、トレーリングアームの後端面の中央突条部が形成された部位に大きな力が掛かり難くすることが可能なトレーリングアームを提供することにある。

本発明のトレーリングアーム（２０）は、
車両の前後方向に延び、前端部が車体に支持され且つ後端部がキャリア（１２）に支持されるトレーリングアームにおいて、
前記前後方向に延びる第１板部（２１）と、
前記第１板部の下方に位置し且つ前記前後方向に延びる第２板部（２５）と、
前記第１板部と前記第２板部との間に位置しながら前記前後方向に延び、且つ、前記第１板部及び前記第２板部から車幅方向の内側に突出する中央突条部（２９）と、
を備え、
前記第１板部の後端部に前記キャリアに支持される被取付部（２３）が形成され、
前記中央突条部が、
前記第１板部及び前記第２板部より前記内側に位置する中央板部（３０）と、
前記中央板部の上縁部と前記第１板部の下縁部とを接続する上側接続部（３１）と、
前記中央板部の下縁部と前記第２板部の上縁部とを接続する下側接続部（３２）と、
を備え、
前記上側接続部及び前記第１板部に、前記被取付部の直下に位置すると共に前記トレーリングアームの後端面（２０ａ）から前方に離間し、且つ、前記内側に突出する補強リブ（３１ａ）が形成される。

本発明のトレーリングアームでは、中央突条部の上側接続部及び第１板部に、被取付部の直下に位置すると共にトレーリングアームの後端面から前方に離間し、且つ、車幅方向の内側に突出する補強リブが形成されている。そのため、キャリアから被取付部に力が伝わったときに、被取付部が変形することを補強リブが抑制する。そのため、被取付部の変形に起因して、トレーリングアームの後端面の中央突条部が形成された部位（特に第１板部の下縁部と中央突条部の上側接続部との境界部）に大きな力が及ぶおそれは小さい。そのため、トレーリングアームをプレス成形により製造し且つ後端面が粗面となった場合に、トレーリングアームの後端面が疲労破壊するおそれは小さい。

しかもトレーリングアームの板厚を大きくする必要がないので、トレーリングアームの重量が大きくならない。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述する実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係るトレーリングアームを有するサスペンションの上方から見たときの斜視図である。 トレーリングアームの車外側から見たときの側面図である。 トレーリングアームの平面図である。 トレーリングアームの底面図である。 図２のＶ−Ｖ矢線に沿う断面図である。 図２のVI−VI矢線に沿う断面図である。 図５のVII−VII矢線に沿う断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態に係るトレーリングアーム２０を有するサスペンション１０について説明する。

図１に示すように本実施形態のサスペンション１０は、トレーリングアーム式ダブルウィッシュボーン型のリアサスペンションである。なお、以下の説明では右輪用のサスペンション１０について説明を行う。右輪用のサスペンション１０と対称な左輪用のサスペンションについての説明は省略する。

図１に示すようにサスペンション１０は、キャリア１２、アッパーアーム１４、ロアアーム１６、リンク部材１８及びトレーリングアーム２０を備える。キャリア１２の中央孔部１２ａには、車輪（右輪。図示略）を回転可能に支持するベアリング（図示略）が設けられる。キャリア１２は、トレーリングアーム２０の後端部が連結されるアーム状の取付部１２ｂを有する。取付部１２ｂは、中央孔部１２ａの周辺部から車幅方向の内側（車内側）且つ車両の前方に向かって延びている。取付部１２ｂの先端部（前端部）の車内側面は、車幅方向に対して略直交する取付面１２ｃ（図５参照）である。即ち、取付面１２ｃは中央孔部１２ａより車内側に位置する。

アッパーアーム１４の一端部（車外側端部）はキャリア１２の上部に接続され、ロアアーム１６の一端部はキャリア１２の下部に接続され、リンク部材１８の一端部はキャリア１２の下部に接続されている。

トレーリングアーム２０は平板状の金属板をプレス成形することにより製造される。そのためトレーリングアーム２０の外周面（例えば、後端面２０ａ、上側フランジ３６の車内側面及び下側フランジ３８の車内側面を含む）並びに貫通孔（例えば、第１取付孔２２、第２取付孔２６及び車体側取付孔３４）の内周面がせん断面となる。トレーリングアーム２０は、主要な部位として、第１板部２１、第２板部２５、中央突条部２９、車体側取付孔３４、上側フランジ３６及び下側フランジ３８を備えている。

トレーリングアーム２０の上部を構成する第１板部２１は前後方向に延び且つ車幅方向に対して略直交する平板状部である。第１板部２１の後端はトレーリングアーム２０の後端面２０ａまで延びており且つ第１板部２１の前端はトレーリングアーム２０の前端より後方に位置する。第１板部２１の後端部には前後一対の第１取付孔２２が形成されている。そして図２に示すように、第１板部２１の後端部の一部であり且つ前後の第１取付孔２２を含む所定領域（図２の一点鎖線で囲まれた領域）が第１被取付部２３である。

トレーリングアーム２０の下部を構成する第２板部２５は前後方向に延び且つ車幅方向に対して略直交する平板状部である。第２板部２５の後端は後端面２０ａまで延びており且つ第２板部２５の前端はトレーリングアーム２０の前端より後方に位置する。図２、図５及び図６に示すように、第２板部２５は第１板部２１から下方に離間しており且つ第１板部２１と同一平面上に位置する。図２等及び図５に示すように、第２板部２５の後端部には一つの第２取付孔２６が形成されている。そして第２板部２５の後端部の一部であり且つ第２取付孔２６を含む所定領域（図２の一点鎖線で囲まれた領域）が第２被取付部２７である。

トレーリングアーム２０の幅方向（上下方向）の中央部を構成する中央突条部２９は前後方向に延びている。中央突条部２９の上縁部は第１板部２１の下縁部に接続しており、且つ、中央突条部２９の下縁部は第２板部２５の上縁部に接続している。中央突条部２９の後端は後端面２０ａまで延びており且つ中央突条部２９の前端はトレーリングアーム２０の前端より後方に位置する。中央突条部２９は、中央板部３０、上側接続部３１及び下側接続部３２を有する。図２、図５及び図６に示すように、中央突条部２９の車外側には前後方向に延びる凹溝２９ａが形成される。

中央板部３０は中央突条部２９の幅方向の中央部を構成している。中央板部３０は第１板部２１及び第２板部２５より車内側に位置する。

上側接続部３１は中央突条部２９の上縁部を構成している。図５及び図６に示すように、前後方向に対して直交する直交平面で切断した上側接続部３１の断面形状は、中央板部３０の上縁部から上方に延びるにつれて徐々に車外側に向かう形状である。上側接続部３１の上縁部は第１板部２１の下縁部に接続しており、上側接続部３１の上縁部と第１板部２１の下縁部との接続部２９ｂの断面形状はＲ形状（湾曲形状）である。さらに図２及び図５に示すように、上側接続部３１の後端面２０ａから前方に僅かに離間した部位には車内側に向かって突出する補強リブ３１ａが形成されている。補強リブ３１ａの側面形状は上下方向に延びる細長形状であり、補強リブ３１ａの上端は第１板部２１の下端部にまで延びており且つ補強リブ３１ａの下端は中央板部３０の上端部にまで延びている。図２及び図５に示すように補強リブ３１ａは第１被取付部２３の直下且つ第２被取付部２７の直上に位置する。

下側接続部３２は中央突条部２９の下縁部を構成している。図５及び図６に示すように、下側接続部３２の上記直交平面で切断した断面形状は、中央板部３０の下縁部から下方に延びるにつれて徐々に車外側に向かう形状である。下側接続部３２の下縁部は第２板部２５の上縁部に接続しており、下側接続部３２の下縁部と第２板部２５の上縁部との接続部２９ｃの断面形状はＲ形状である。

トレーリングアーム２０の前端部には車体側取付孔３４が形成されている。即ち、車体側取付孔３４は第１板部２１、第２板部２５及び中央突条部２９より前方に位置する。

図１、図３及び図６に示すように第１板部２１の上縁部には車内側に向かって延びる上側フランジ３６が設けられている。同様に、図１、図４、図５及び図６に示すように第２板部２５の下縁部には車内側に向かって延びる下側フランジ３８が設けられている。

このようにトレーリングアーム２０には中央突条部２９、上側フランジ３６及び下側フランジ３８が形成されているので、中央突条部２９、上側フランジ３６及び下側フランジ３８が形成されていない場合と比べて、トレーリングアーム２０の曲げ及び捩じりに対する剛性は高い。

図１、図５及び図７に示すようにトレーリングアーム２０の後端部はキャリア１２の車内側に位置しており、第１被取付部２３及び第２被取付部２７の車外側面がキャリア１２の取付面１２ｃに面接触している。そして、例えば、第１取付孔２２及び第２取付孔２６に挿入したボルト及びナット（いずれも図示略）によって、トレーリングアーム２０の後端部が取付面１２ｃに固定される。

車体側取付孔３４に挿入されたブッシュ（図示略）は、車体側の支持部材（図示略）に支持される。トレーリングアーム２０はブッシュの車幅方向に延びる軸線まわりにこの支持部材に対して揺動可能である。

ところでキャリア１２に支持された右輪とトレーリングアーム２０とが車幅方向に離れているため、右輪が路面上の段差に乗り上げた後に前方に押されると、キャリア１２の取付面１２ｃから第１被取付部２３及び第２被取付部２７に伝わった力に起因してトレーリングアーム２０に曲げ及び／又は捩じりが発生することがある。さらに取付面１２ｃからトレーリングアーム２０に伝わる力は、トレーリングアーム２０全体に均等には伝わらない。即ち、トレーリングアーム２０に伝わる力は、取付面１２ｃからの距離が長くなるほど小さくなり、且つ、取付面１２ｃからの距離が短くなるほど大きくなる。そのため、トレーリングアーム２０の後端部（第１被取付部２３、第２被取付部２７、及び中央突条部２９の第１被取付部２３と第２被取付部２７との間に位置する部位）に大きな力が掛かる。しかしトレーリングアーム２０の曲げ及び／又は捩じりに対する剛性は高いので、トレーリングアーム２０の後端部（及び後端部より前方に位置する部位）が大きく曲がったり大きく捩じられたりするおそれは小さい。

また、キャリア１２に支持された右輪が路面上の段差に乗り上げると、取付面１２ｃから第１被取付部２３に大きな力が及ぶ。すると図５に示すように第１被取付部２３（及びその周辺部）が車内側（矢印Ａ方向）に倒れるように変形（例えば、弾性変形）しようとする。第１被取付部２３が車内側に変形すると、この変形に伴ってトレーリングアーム２０の後端面２０ａの中央突条部２９（特に接続部２９ｂ）が形成された部位に力が及ぶ。そして仮に第１被取付部２３の車内側への変形量が大きくなると、後端面２０ａの中央突条部２９（特に接続部２９ｂ）が形成された部位に及ぶ力が大きくなる。

しかし補強リブ３１ａが第１被取付部２３の直下に位置するので、取付面１２ｃから第１被取付部２３に及んだ力の大部分を補強リブ３１ａが受け止め、その結果、補強リブ３１ａによって第１被取付部２３が車内側に大きく変形することが防止される。従って、取付面１２ｃから後端面２０ａの中央突条部２９が形成された部位に及ぶ力の大きさは小さくなる。そのため、せん断面である後端面２０ａはトレーリングアーム２０の（せん断面ではない）車内側面及び車外側面に比べて疲労強度が小さいものの、後端面２０ａに大きな力が掛からないので、右輪が路面上の段差に繰り返し乗り上げても後端面２０ａの中央突条部２９（特に接続部２９ｂ）が形成された部位が疲労破壊するおそれは小さい。

さらに本実施形態ではトレーリングアーム２０の板厚を大きくする必要がないので、トレーリングアーム２０の重量が大きくならない。

以上、本発明を上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

例えば、前輪用サスペンションに本発明を適用してもよい。

トレーリングアームを有する限りサスペンションの形式は上記実施形態とは異なるものでもよい。

トレーリングアーム２０の補強リブ３１ａの側面形状は上記実施形態の形状には限定されない。例えば、補強リブ３１ａの側面形状を多角形（例えば、正方形若しくは三角形）又は丸形状にしてもよい。

１０・・・サスペンション、１２・・・キャリア、１２ｂ・・・取付部、１２ｃ・・・取付面、２０・・・トレーリングアーム、２０ａ・・・後端面、２１・・・第１板部、２２・・・第１取付孔、２３・・・第１被取付部、２５・・・第２板部、２６・・・第２取付孔、２７・・・第２被取付部、２９・・・中央突条部、２９ａ・・・凹溝、３０・・・中央板部、３１・・・上側接続部、３１ａ・・・補強リブ、３２・・・下側接続部、３４・・・車体側取付孔、３６・・・上側フランジ、３８・・・下側フランジ。

Claims (1)

1. 車両の前後方向に延び、前端部が車体に支持され且つ後端部がキャリアに支持されるトレーリングアームにおいて、
   前記前後方向に延びる第１板部と、
   前記第１板部の下方に位置し且つ前記前後方向に延びる第２板部と、
   前記第１板部と前記第２板部との間に位置しながら前記前後方向に延び、且つ、前記第１板部及び前記第２板部から車幅方向の内側に突出する中央突条部と、
   を備え、
   前記第１板部の後端部に前記キャリアに支持される被取付部が形成され、
   前記中央突条部が、
   前記第１板部及び前記第２板部より前記内側に位置する中央板部と、
   前記中央板部の上縁部と前記第１板部の下縁部とを接続する上側接続部と、
   前記中央板部の下縁部と前記第２板部の上縁部とを接続する下側接続部と、
   を備え、
   前記上側接続部及び前記第１板部に、前記被取付部の直下に位置すると共に前記トレーリングアームの後端面から前方に離間し、且つ、前記内側に突出する補強リブが形成された、
   トレーリングアーム。

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