JP2004050994A

JP2004050994A - 車両のスタビライザ取付構造

Info

Publication number: JP2004050994A
Application number: JP2002212238A
Authority: JP
Inventors: Chika Murata; 村田　親; Hiroyoshi Kumada; 熊田　拡佳; Masaaki Fukuoka; 福岡　正明
Original assignee: Mazda Motor Corp; Y Tec Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp; Y Tec Corp
Priority date: 2002-07-22
Filing date: 2002-07-22
Publication date: 2004-02-19
Anticipated expiration: 2022-07-22
Also published as: JP4044803B2

Abstract

【課題】車体振動の影響を低減しつつスタビライザの取付剛性を確保することのできる車両のスタビライザ取付構造を提供する。
【解決手段】サブフレーム１の取付部１５は、第１、第２のブラケット３０、３１によって作られており、この取付部１５にサスペンション機構のアッパアーム７の２つの基端が支持される。取付部１５にはブラケット５６を介して、その前方に位置するスタビライザ５０が固定される。スタビライザ用ブラケット５６は横断面コ字状の形状を有し、このブラケット５６は補強プレート５８を有する。補強プレート５８はアッパアーム７を取り付けるためのボルトＢの座を構成している。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両のスタビライザ取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のロール剛性を高めるためにスタビライザを車体に取り付けることは周知である。スタビライザは、車体部材に取り付けるのが一般的であるが、特開平９−２２６６３１号は、車体サイドフレームの前端とサブサイドフレームの前端とに連結されたブラケットを用意し、このブラケットにスタビライザを取り付けと共に、スタビライザの端をサスペンション機構のロアアームに結合することを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような取付構造によれば、スタビライザ用ブラケットを車体サイドフレームに連結していることから、スタビライザの支持剛性又は取付剛性は確保できると考えられるが、車体サイドフレームは、いわゆる片持ち構造であることから、車体サイドフレームの前端は、振動により振幅が最も大きな箇所であり、車体サイドフレームの振動により、スタビライザが発揮する特性又はサスペンション特性に影響を及ぼし易いという欠点が考えられる。
【０００４】
このような影響を緩和するのに、スタビライザとして大きな直径のロッドを採用することも可能であるが、このような解決策は、車体の軽量化などの要請に反することになりかねない。
【０００５】
本発明の目的は、車体振動の影響を低減しつつスタビライザの取付剛性を確保することのできる車両のスタビライザ取付構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題は、本発明によれば、
車体に取り付けられ且つサスペンション機構を支持するためのサブフレームと、
車幅方向に延び且つ前記サブフレームの前方に配置される中央部分と、該中央部分の両端から後方に延びる端部分とを備えたスタビライザとを有し、
前記サブフレームが、前記サスペンション機構のロアアームを支持する左右のサイドメンバと、車幅方向に延び且つ前記左右のサイドメンバを連結するクロスメンバと、各サイドメンバから上方に延びて車体に連結される鉛直メンバとを有し、
該鉛直メンバは、前記スタビライザの中央部分の端を固定するためのスタビライザ用取付部を有し、
前記スタビライザの端部分がコントロールリンクを介して前記ロアアームに連結されていることを特徴とする車両のスタビライザ取付構造を提供することにより達成される。
【０００７】
すなわち、本発明によれば、サスペンション機構を支持するための強度部材であるサブフレームにスタビライザを固定し、このスタビライザを固定する鉛直メンバの上端が車体に連結されることから、車体振動の影響を低減しつつスタビライザの支持剛性を確保することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態では、サブフレームの鉛直メンバが、その上端に、車体に連結可能な前後方向に張り出した取付部を有し、
この取付部は、前端壁と、後端壁と、これらの間に間隔を隔てて配置された２つの仕切壁とを有し、
取付部の前端壁とこれに隣接する仕切壁とで、前記サスペンション機構のアッパアームの前側基端を挟み込んだ状態で上下方向に揺動可能に支持し、また、取付部の後端壁とこれに隣接する仕切壁とで、サスペンション機構のアッパアームの後側基端を挟み込んだ状態で上下方向に揺動可能に支持し、取付部の前端壁に前記スタビライザ用取付部が設けるのがよい。
【０００９】
これによれば、サブフレームの取付部が、サスペンション機構のアッパアームの支持部と、スタビライザの取付部とを兼用することになり、部品点数を削減することができるだけでなく、剛性を要求されるアッパアーム支持部を用いてスタビライザを固定することから、スタビライザの取付剛性を確保するのが容易である。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態では、
鉛直メンバの取付部が、２つの大きさの異なる第１、第２のブラケットを重ね合わせることで形成され、
比較的大きな第１ブラケットが、天井壁と底壁と前端壁と後端壁と車体内方壁とを備えて車幅方向外方に向けて開口した形状を有し、
比較的小さな第２ブラケットが、天井壁と底壁と前端壁と後端壁と車体内方壁とを備えて車幅方向外方に向けて開口した形状を有し、
第２ブラケットが、その内方壁を第１ブラケットの内方壁から離間した状態で且つ天井壁と底壁とを第１ブラケットの天井壁と底壁とに当接させた状態で、第１ブラケットの前後方向中央部分に配置され、
第２ブラケットの内方壁が前記第１ブラケットの内方壁から離間して位置することにより形成された、第１ブラケットの内方壁と第２ブラケットの内方壁とで挟まれた空間に、第１ブラケットの天井壁と底壁との間に亘って延びる、前後に離置した２つのスペーサが配置されて、該スペーサの中を貫通する締結具を介して前記取付部が車体に固定される。
【００１１】
この好ましい実施の形態によれば、取付部が第１、第２のボックス状のブラケットを互いに重ね合わせることで構成され、また、上下に延びる２本のスペーサと、このスペーサを貫通する締結具を介して車体に連結されることから、サブフレームの取付部の車体に対する取付剛性を十分に確保することができ、これにより、スタビライザの取付剛性を向上することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態では、スタビライザは、鉛直メンバの上端に位置する取付部に対してブラケットを介して固定される。このスタビライザ取付用ブラケットは、横断面コ字状を有するのがよく、更に好ましくは、補強プレートを付加して、この補強プレートをサブフレームの取付部に添設するようにするのがよい。
【００１３】
このようにすることにより、補強プレートによりスタビライザの支持剛性を向上できるだけでなく、サブフレームの取付部の剛性を補強プレートにより向上することができる。
【００１４】
更に好ましい実施の形態によれば、サスペンション機構のアッパアームの前側基端をサブフレームの取付部に取り付けるためのボルトを挿入するためのボルト挿入孔を含むその回りまで上記補強プレートを配置するようにするのが好ましい。
【００１５】
本発明の上記目的及び他の目的並びに作用効果は、以下の本発明の好ましい実施例の詳しい説明から明らかになるであろう。
【００１６】
【実施例】
添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を以下に詳しく説明する。なお、図面において、左右に位置する対の部材には、この対の部材を総称する参照番号に、左側の部材には「Ｌ」を付記し、右側の部材には「Ｒ」を付記してある。
【００１７】
図１、図２は、車両の前部における下部車体構造を示す。これらの図面において、参照符号１は左右一対のフロントサイドフレームを示し、左右のフロントサイドフレーム１Ｌと１Ｒとの間には、その前端に、車幅方向に延びるシュラウド２及びバンパレインフォースメント（図示せず）が取り付けられ、また、長手方向つまり車体前後方向の中間部分に、車幅方向に延びるフロントクロスメンバ３が連結される。
【００１８】
フロントサイドフレーム１の下方にはサブフレーム４が配置され、このサブフレーム４にフロントサスペンション機構５が取り付けられる。フロントサスペンション機構５はダブルウイッシュボーン形式のサスペンションであり、この実施例では、Ａ形ロアアーム６とＡ形アッパアーム７とを備えたのものであるが、マルチリンク形式のものであってもよい。なお、図１の参照符号８はダンパーである。ロアアーム６及びアッパアーム７の先端はナックル９に連結され、このナックル９を介して車輪１０が着脱可能に取り付けられる。
【００１９】
サブフレーム４は、車体前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ１２と、各サイドメンバ１２の前端同士を互いに連結するクロスメンバ１３とを含み、左右のサイドメンバ１２Ｌと１２Ｒとの間にエンジン（図示せず）が搭載される。
【００２０】
サブフレーム４は、各サイドメンバ１２の前端部分から上方に延びる平面視略矩形の鉛直メンバ１４を更に含み、この鉛直メンバ１４の上端に、鉛直メンバ１４の前方及び後方に張り出した車体前後方向に延びる取付部１５が設けられている。この取付部１５には、後に説明するように、Ａ形アッパアーム７の２つの基端が揺動自在に取り付けられる。
【００２１】
各取付部１５は、その上面に、前後方向に離間した前方取付孔１６、後方取付孔１７を有する。また、サイドメンバ１２の後端には、鉛直方向の上方に向けて突出する位置決めピン１９が設けられている。サブフレーム４の左右のサイドメンバ１２の後端には、任意であるが、車幅方向に延びるトランスバースメンバ２０が取り付けられる。
【００２２】
図２を参照して、サブフレーム４は、取付部１５の上面を各フロントサイドフレーム１の下面に当接させた状態で、前方取付孔１６、後方取付孔１７を用いてフロントサイドフレーム１にボルト止めされる。また、サブフレーム４は、左右のサイドメンバ１２の後端部をダッシュロアクロスメンバ２１にボルト止めされ、また、トランスバースメンバ２０の後端部がフロアパネル２２にボルト止めされる。
【００２３】
サブフレーム４を車体に取り付ける際に、取付部１５の前方取付孔１６及び後方取付孔１７と、サイドメンバ１２の後端の位置決めピン１９を用いてサブフレーム４の位置決めが行われる。
【００２４】
サスペンション機構５のＡ形ロアアーム６は、その２つの基端が、サブフレーム４のサイドメンバ１２にボルトＢを用いて揺動可能に取り付けられる（図３参照）。
【００２５】
サブフレーム４の鉛直メンバ１４は、図７から最も良く理解できるように、車幅方向外方に向けて開放した断面コ字状の第１部材２４と、好ましくは、この第１部材２４の幅よりも幅狭の第２部材２５とを有し、この第２部材２５は、第１部材２４とは逆に車幅方向内方に向けて開放した断面コ字状を有する。第２部材２５は、図６から分かるように、その上端に車幅方向外方に向けて延びるフランジ２５ａを有するのがよい。鉛直メンバ１４は、第２部材２５を含むことにより、第１部材２４の開放口から第２部材２５を受け入れ、これらを溶接することにより閉断面構造を備えることができる。
【００２６】
鉛直メンバ１４の上端に位置し、鉛直メンバ１４の前方及び後方に張り出した取付部１５は、車幅方向外方から見たときに矩形の大きさの異なる２つのボックス状の部材である第１、第２のブラケット３０、３１を重ね合わせた状態で互いに溶接により結合され、鉛直メンバ１４の第１部材２４が取付部１５の中に進入して、その上端が、後に説明する第１ブラケット３０の天井壁３３に溶接されていると共に、側面が、後に説明する第１ブラケットの底壁３４及び車体内方壁３７に溶接されている（図４参照）。このように第１部材２４を取付部の中まで進入させることにより、鉛直メンバ１４と取付部１５との一体性を確保することができる。
【００２７】
すなわち、取付部１５を構成する、比較的大きく車体前後方向に延びる第１ブラケット３０は、天井壁３３と底壁３４と前端壁３５と後端壁３６と車体内方壁３７とを有し、車幅方向外方に向けて開口している。この第１ブラケット３０は天井壁３３を別体の部品から作ってもよい。また、第２ブラケット３１は、天井壁４０と底壁４１と前端壁４２と後端壁４３と車体内方壁４４とを有し、第１ブラケット３０と同様に車幅方向外方に向けて開口している。
【００２８】
上述した鉛直メンバ１４の第２部材２５の上端フランジ２５ａは、第１ブラケット３０の底壁３４の一部を構成し（図６）、この上端フランジ２５ａは、第２ブラケット３１の底壁４１に溶接されている。これにより、鉛直メンバ１４とその上端の取付部１５との一体性を確保することができる
【００２９】
この第２ブラケット３１は、その天井壁４０と底壁４１とを第１ブラケット３０の天井壁３３と底壁３４とに当接させた状態で、第１ブラケット３０の前後方向中央部分に配置され、この比較的大きなボックス状の第１ブラケット３０の中に、比較的小さなボックス状の第２ブラケットの前端壁４２と後端壁４３とで２つの仕切壁が構成されている。
【００３０】
すなわち、第１ブラケットの前端壁３５と、これに隣接した仕切壁である第２ブラケットの前端壁４２とでＡ形アッパアーム７の前側基端を挟み込んだ状態でボルトＢによって上下方向に揺動可能に支持している。また、第１ブラケットの前端壁３６と、これに隣接した仕切壁である第２ブラケットの後端壁４３とでＡ形アッパアーム７の後側基端を挟み込んだ状態でボルトＢによって上下方向に揺動可能に支持している。このようにアッパアーム７の２つの基端の各々を挟み込んだ状態でアッパアーム７を支持することより、水平面内でのアッパアーム７の回転を効果的に抑えることができる。
【００３１】
第２ブラケット３１は、また、その車体内方壁４４が第１ブラケット３０の車体内方壁３７から離間して配置され、この両者の壁４４、３７で挟まれた空間に、上下方向に延びる２本のスペーサ４５、４６が配置されている（図６）。この２本のスペーサ４５、４６は車体前後方向に離間して配置され、各スペーサ４５、４６は、共に、第１ブラケット３０の天井壁３３と底壁３４との間に亘って延びている。
【００３２】
前方スペーサ４５は、上述した前方取付孔１６に一致して配置され、また、後方スペーサ４６は、上述した後方取付孔１７に一致して配置されている。これに対応して、第１ブラケット３０の底壁３４には、前方スペーサ４５及び後方スペーサ４６に一致して貫通孔４７、４８が形成されている（図６、図８）。
【００３３】
上述した鉛直メンバ１４の上端の取付部１５によるアッパアーム７の支持構造は、車体後部に配置されるサブフレームに対して適用することが可能である。
【００３４】
図８を参照して、サブフレーム４は、鉛直メンバ１４の上端の取付部１５を上下に貫通するボルト４９を用いて車体つまりフロントサイドフレーム１に固定される。すなわちボルト４９は、スペーサ４５、４６を貫通して配置されるが、前方スペーサ４５及び後方スペーサ４６は共にボルト４９の直径よりも大きな径を備えて、スペーサ４５、４６とボルト４９との間に隙間を設けるのがよい。
【００３５】
好ましくは、後方スペーサ４６は、その上端部が一定の長さを有する小径部４６ａで構成するのがよく、この小径部４６ａの直径はボルト４９と実質的に同一の径の基準径を有するのがよい。
【００３６】
これによれば、上述したように、サブフレーム４の取付部１５をフロントサイドフレーム１に取り付ける際に、後方取付孔１７つまり後方スペーサ４６の小径部４６ａで実質的に位置決めすることができる。このことにより、サスペンション機構５を取り付けるときに、左右の回転方向の動きに伴う取付性の悪化を防止することができる。
【００３７】
また、サブフレーム４を車体に取り付けるときに、前方取付孔１６と後方取付孔１７とその後方の位置決めピン１９とを用いて位置決めが行うことができるが、位置決めピン１９を受け入れる車体側の位置決め孔（図示せず）を位置決めピン１９よりも多少大径に形成しておくことで、これら三者の中央に位置する後方取付孔１７つまり後方スペーサ４６の小径部４６ａで実質的な位置決めを行うことができ、これにより、製造誤差を吸収するのが容易になる。
【００３８】
図３、図４において、参照符号５０はスタビライザを示し、このスタビライザ５０はサブフレーム４の前方に配置されている。より具体的には、スタビライザ５０は、サブフレーム４の取付部１５の前方に配置されている。
【００３９】
この点について詳しく説明すると、スタビライザ５０は、車幅方向に延びる中央部分５１と、この中央部分５１の各端から後方に延びる左右一対の端部５２とを有する。
【００４０】
スタビライザ５０の端は、その下方に位置するＡ形ロアアーム６とコントロールリンク５５を介して連結され、このコントロールリンク５５は上下方向に延びている（図３）。すなわち、コントロールリンク５５は、その下端がＡ形ロアアーム６に連結され、上端がスタビライザ５０の端に連結されている。
【００４１】
スタビライザ５０は、その中央部分５１の各端がブラケット５６を介して、サブフレーム４の取付部１５の前部分に固定されている。スタビライザ用ブラケット５６は、図４から最も良く理解できるように、横断面コ字状の形状を有し、車幅方向に広がりを備え且つスタビライザ５０と対面する取付ベース部分５６ａと、この取付ベース部分５６ａの車幅方向外方端から後方に延びる外側脚部分５６ｂと、取付ベース部分５６ａの車幅方向内方端から後方に延びる内側脚部分５６ｃとを有し、取付ベース部分５６ａにスタビライザ５０が固定されている。
【００４２】
ブラケット５６は、補強プレート５８を有していてもよく、この補強プレート５８は、取付部１５の前面（第１ブラケット３０の前端壁３５）に沿って延びる第１部分５８ａと、車体内方面（第１ブラケット３０の車体内方壁３７）に沿って延びる第２部分５８ｂとを含むのがよい。このような補強プレート５８は、取付部１５つまり第１ブラケット３０に溶接により接合するのがよい。なお、補強プレート５８を省いてもよいことは勿論である。
【００４３】
補強プレート５８は、最も好ましくは、その第１部分５８ａが、サスペンション機構のアッパアーム７を取り付けるためのボルト孔の周囲を覆う大きさを有するのがよく、この第１部分５８ａでボルトＢの座を構成するのが好ましい。ブラケット５６の各脚部分５６ｂ、５６ｃの端は補強プレート５８に溶接により連結される。
【００４４】
以上の実施例において、サブフレーム４は、サスペンション機構（Ａ形ロアアーム６及びアッパアーム７）が取り付けられる、強度部材であるサブフレーム４にスタビライザ５０を取り付けるようにしたことから、スタビライザ５０の取付剛性及び支持剛性を十分に確保することは容易であり且つスタビライザ５０に不用意な振動を与えることもない。
【００４５】
このような取付剛性及び支持剛性の確保により、スタビライザ５０の本来の機能を発揮させることが容易であり、したがって、十分な車体ロール剛性を得るために、不必要に太いロッドをスタビライザ５０として選択する必要はない。
【００４６】
また、スタビライザ用ブラケット５６に補強プレート５８を付加し、この補強プレート５８をサブフレーム４の一部に添設するようにしたことから、補強プレート５８によってスタビライザ用ブラケット５６の取付剛性を向上できるだけでなく、サブフレーム４の剛性を向上することができる。
【００４７】
より具体的に説明すると、補強プレート５８がアッパサイドメンバ５の前面及び車体内方面に沿って延びる形状を有し、この前面に沿って延びる第１部分５８ａがサスペンション機構を締結するためのボルトＢの座を構成していることから、単にサブフレーム４の剛性を高めることができるだけでなく、サスペンション機構の取付剛性も併せて向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に関連した車体下部構造の概要を示す平面図である。
【図２】実施例に関連した車体下部構造の概要を示す側面図である。
【図３】車体前部に設けられるサブフレーム及びスタビライザを横方向から見た側面図である。
【図４】車体前部に設けられるサブフレーム及びスタビライザの一部を前方から見た部分斜視図である。
【図５】サブフレームの鉛直メンバ及びその上端の取付部の側面図である。
【図６】サブフレームの取付部を拡大して示す部分斜視図である。
【図７】鉛直メンバの閉断面構造を説明するために図５のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿って切断した断面図である。
【図８】鉛直メンバの上端の取付部に設けられた前方及び後方スペーサと、これを貫通して延びるボルトを用いて取付部を車体に固定した状態を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１　　サブフレーム
５　　フロントサスペンション機構
６　　ロアアーム
７　　アッパアーム
１４　　鉛直メンバ
１５　　取付部
３０　　第１ブラケット
３１　　第２ブラケット
４５　　前方スペーサ
４６　　後方スペーサ
５０　　スタビライザ
５６　　スタビライザ用ブラケット
５８　　補強プレート

Claims

車体に取り付けられ且つサスペンション機構を支持するためのサブフレームと、
車幅方向に延び且つ前記サブフレームの前方に配置される中央部分と、該中央部分の両端から後方に延びる端部分とを備えたスタビライザとを有し、
前記サブフレームが、前記サスペンション機構のロアアームを支持する左右のサイドメンバと、車幅方向に延び且つ前記左右のサイドメンバを連結するクロスメンバと、各サイドメンバから上方に延びて車体に連結される鉛直メンバとを有し、
該鉛直メンバは、前記スタビライザの中央部分の端を固定するためのスタビライザ用取付部を有し、
前記スタビライザの端部分がコントロールリンクを介して前記ロアアームに連結されていることを特徴とする車両のスタビライザ取付構造。
前記鉛直メンバが、その上端に、車体に連結可能な前後方向に張り出した取付部を有し、
該取付部は、前端壁と、後端壁と、これらの間に間隔を隔てて配置された２つの仕切壁とを有し、
前記取付部の前端壁とこれに隣接する仕切壁とで、前記サスペンション機構のアッパアームの前側基端を挟み込んだ状態で上下方向に揺動可能に支持し、
前記取付部の後端壁とこれに隣接する仕切壁とで、前記サスペンション機構のアッパアームの後側基端を挟み込んだ状態で上下方向に揺動可能に支持し、
前記取付部の前端壁に前記スタビライザ用取付部が設けられている、請求項１に記載の車両のスタビライザ取付構造。
前記取付部が、２つの大きさの異なる第１、第２のブラケットを重ね合わせることで形成され、
比較的大きな前記第１ブラケットが、天井壁と底壁と前端壁と後端壁と車体内方壁とを備えて車幅方向外方に向けて開口した形状を有し、
比較的小さな前記第２ブラケットが、天井壁と底壁と前端壁と後端壁と車体内方壁とを備えて車幅方向外方に向けて開口した形状を有し、
該第２ブラケットが、その内方壁を前記第１ブラケットの内方壁から離間した状態で且つ天井壁と底壁とを第１ブラケットの天井壁と底壁とに当接させた状態で、第１ブラケットの前後方向中央部分に配置され、
前記第２ブラケットの内方壁が前記第１ブラケットの内方壁から離間して位置することにより形成された、前記第１ブラケットの内方壁と第２ブラケットの内方壁とで挟まれた空間に、前記第１ブラケットの天井壁と底壁との間に亘って延びる、前後に離置した２つのスペーサが配置されて、該スペーサの中を貫通する締結具を介して前記取付部が車体に固定される、請求項２に記載の車両のスタビライザ取付構造。