JP2006056323A - サスペンションの取付け部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 サスペンションの取付け部の強度を高めて、その耐久性を向上させる。
【解決手段】 本発明に係るサスペンションの取付け部構造は、サイドメンバ１２を貫通する部材であり、先端部がそのサイドメンバ１２の外側壁１２ｒに固定される構成であり、基端部側がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅから突出する連結ピン３０と、周縁部がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅの外面に固定されることで、そのサイドメンバ１２の外側にほぼ閉じられた状態の空間Ｓを形成可能なように構成されており、連結ピン３０の基端部側に位置する荷重受け部３４が通される軸受孔２６を備えるブラケット２０とを有しており、連結ピン３０の荷重受け部３４は、ブラケット２０の軸受孔２６によって支持されており、そのブラケット２０の軸受孔２６から突出している連結ピン３０の基端部３６にサスペンション構成部品が取付け可能に構成されている。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車体のフレームを構成するサイドメンバにおけるサスペンションの取付け部構造に関する。

従来のサイドメンバにおけるサスペンションの取付け部構造が特許文献１に記載されている。
サイドメンバ９２には、図５（Ａ）（Ｂ）に示すように、サスペンションを構成するショックアブソーバ９６が連結ピン９４によって連結されている。
連結ピン９４は、サイドメンバ９２を幅方向から貫通しており、その連結ピン９４の先端部が前記サイドメンバ９２の一方の側壁９２ｓ（外側壁９２ｓ）に溶接されている。また、連結ピン９４の基端部の近傍（荷重受け部）がサイドメンバ９２の他方の側壁９２ｅ（内側壁９２ｅ）に溶接されている。そして、サイドメンバ９２の内側壁９２ｅから車両の幅方向内側に突出した連結ピン９４の基端部にショックアブソーバ９６の上端部が回転可能な状態で連結されている。
特開平１１−５９４９９号公報

上記したサスペンションの取付け部構造によると、ショックアブソーバ９６からの入力は主に連結ピン９４の荷重受け部からサイドメンバ９２の内側壁９２ｅに加わるようになる。このため、連結ピン９４とサイドメンバ９２の内側壁９２ｅとの溶接部位及びその近傍に応力が集中するようになり、一般的にこの部分の耐久性が低くなる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、サイドメンバにおけるサスペンションの取付け部の強度をアップして、この部分の耐久性を向上させることである。

上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、車体のフレームを構成するサイドメンバにおけるサスペンションの取付け部構造であって、前記サイドメンバを幅方向に貫通する部材であり、先端部がそのサイドメンバの一方の側壁に固定され、基端部側が前記サイドメンバの他方の側壁から突出する連結ピンと、周縁部が前記サイドメンバの他方の側壁の外面に固定されることで、そのサイドメンバの外側にほぼ閉じられた状態の空間を形成しており、前記連結ピンの基端部側に位置する荷重受け部が通される軸受孔を備えるブラケットとを有しており、前記連結ピンの荷重受け部は、前記ブラケットの軸受孔によって半径方向から支持されるとともに、その軸受孔の位置で前記ブラケットに固定されており、そのブラケットの軸受孔から突出している前記連結ピンの基端部に前記サスペンションの構成部品が取付け可能とされていることを特徴とする。
本発明によると、サスペンションからの入力は、主に連結ピンの荷重受け部からブラケットの軸受孔に加わり、そのブラケットを介してサイドメンバの他方の側壁に加わるようになる。ここで、ブラケットは、サイドメンバの外側にほぼ閉じられた状態の空間を形成するように、そのブラケットの周縁部がサイドメンバの他方の側壁に固定されている。このため、連結ピンの荷重受け部をサイドメンバの他方の側壁で直接的に支持する構成と比較して、連結ピンの支持強度が向上する。このように、サスペンションの取付け部の強度がアップするために、サスペンションの取付け部の耐久性が向上する。
また、ブラケットを使用することにより、連結ピンをサイドメンバの一方の側壁と他方の側壁とで支持する構成と比較して、連結ピンの支持間隔を広くできる。このため、サイドメンバにおける連結ピンの支持強度、即ち、サスペンションの取付け部の強度がさらにアップする。

請求項２の発明によると、ブラケットの軸受孔は、そのブラケットの壁の一部が筒状に突出するように加工されることにより形成されており、その筒状に突出した前記壁の先端に連結ピンの荷重受け部が溶接により固定されていることを特徴とする。
本発明によると、連結ピンの荷重受け部からブラケットに加わる荷重の一部は、溶接部位を介さずに、直接的にブラケットの軸受孔に加わるようになる。このため、連結ピンの荷重受け部からの荷重が全て溶接部位に加わる構成と比較して、比較的強度の低い溶接部位に直接荷重が加わることがなく、従って当該溶接部位が破断し難くなる。
請求項３の発明によると、サイドメンバの内側には、連結ピンを囲む位置に、前記サイドメンバの一方の側壁と、他方の側壁と、底板とに固定されて、そのサイドメンバを内側から補強する補強部材が該サイドメンバの軸方向と直交する方向に固定されていることを特徴とする。
このため、補強板によりサイドメンバが潰れ難くなり、サスペンションの取付け部の耐久性がさらに向上する。
請求項４の発明によると、ブラケットの軸受孔には、さらに、プレートが固定されており、前記軸受孔が補強されていることを特徴とする。
このため、軸受孔の強度がさらに向上する。

本発明によると、サスペンションの取付け部の強度がアップするために、サスペンションの取付け部の耐久性が向上するようになる。

（実施形態１）
以下、図１〜図４に基づいて、本発明の実施形態１に係るサスペンションの取付け部構造の説明を行う。本実施形態はサスペンションの構成部品であるショックアブソーバの取付け部構造に関するものであり、図１は車両の右側後部におけるショックアブソーバの取付け部構造を表す全体斜視図である。また、図２は図１のII-II矢視拡大縦断面図、図３はブラケットの斜視図等であり、図４はバルクの斜視図等である。なお、車両の幅方向をＸ方向、前後方向をＹ方向、高さ方向をＺ方向として図示する。
図１に示すように、リヤサスペンションのショックアブソーバ１６は車体（図示省略）のフレームを構成するリヤサイドメンバ１２に連結ピン３０（図２参照）を介して上下回動可能な状態で取付けられている。
リヤサイドメンバ１２（以下、サイドメンバ１２という）は、図１、図２に示すように、断面略逆台形をした溝型フレームであり、内側壁１２ｅと、外側壁１２ｒと、底壁１２ｂとから構成されている。そして、両側壁１２ｅ，１２ｒの上端縁がほぼ一定幅で横方向に折り曲げられることで、帯状の接合部１２ｚが形成されている。サイドメンバ１２は、両接合部１２ｚが車体のリヤフロアパネル（図示省略）に溶接されることにより、その車体の下側に固定されている。
サイドメンバ１２の外側壁１２ｒの上部には、図２に示すように、連結ピン３０の外径寸法とほぼ等しい内径寸法の小径貫通孔１２ｘが形成されている。また、サイドメンバ１２の内側壁１２ｅの上部には、小径貫通孔１２ｘとほぼ対向する位置に、連結ピン３０の外径寸法よりも大径の大径貫通孔１２ｙが形成されている。これによって、連結ピン３０はサイドメンバ１２を幅方向に貫通可能となる。

サイドメンバ１２の内側には、連結ピン３０を囲む位置に、そのサイドメンバ１２を内側から補強するバルク４０が取付けられている。バルク４０は、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、ほぼ一定厚み寸法の成形鉄板である。バルク４０は、サイドメンバ１２の内部を横断するように配置される基板４１と、その基板４１に対してほぼ直角に折り曲げられた外側壁押え板４２、内側壁押え板４４及び底壁押え板４６とから構成されている。そして、バルク４０はサイドメンバ１２の内側にセットされ、図２に示すように、そのバルク４０の外側壁押え板４２がサイドメンバ１２の外側壁１２ｒに溶接され、バルク４０の内側壁押え板４４がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに溶接され、バルク４０の底壁押え板４６がサイドメンバ１２の底壁１２ｂに溶接されて固定される。なお、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の縦断面図である。
バルク４０の外側壁押え板４２の上部には、サイドメンバ１２の外側壁１２ｒの小径貫通孔１２ｘと重なる位置に、その小径貫通孔１２ｘと等しい内径寸法の小径貫通孔４２ｈが形成されている。また、バルク４０の内側壁押え板４４の上部には、サイドメンバ１２の内側壁１２ｅの大径貫通孔１２ｙと重なる位置に、その大径貫通孔１２ｙとほぼ等しい内径寸法の大径貫通孔４４ｈが形成されている。
即ち、上記したバルク４０が本発明の補強部材に相当する。

サイドメンバ１２の内側壁１２ｅの車両幅方向内側には、大径貫通孔１２ｙの周囲を覆うようにブラケット２０が固定されている。ブラケット２０は、サイドメンバ１２の大径貫通孔１２ｙの周囲を補強する部材であり、図２に示すように、サイドメンバ１２の外側にほぼ閉じられた空間Ｓを形成した状態で、そのサイドメンバ１２に固定されている。
ブラケット２０は、図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、サイドメンバ１２の外側に閉じられた状態の空間Ｓを形成するためのブラケット本体部２２と、そのブラケット本体部２２の周囲に形成されたフランジ部２４とから構成されている。
フランジ部２４は、サイドメンバ１２に溶接される部分であり、そのサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに溶接される一対の縦フランジ２４ｅと、そのサイドメンバ１２の接合部１２ｚの下面に溶接される上部フランジ２４ｕと、サイドメンバ１２の底壁１２ｂに溶接される下部フランジ２４ｂとから構成されている。
また、ブラケット本体部２２の上部中央には、サイドメンバ１２の大径貫通孔１２ｙに対応する位置に、連結ピン３０を支持する軸受孔２６が形成されている。軸受孔２６は、ブラケット本体部２２に孔空け加工を行う際に、そのブラケット本体部２２の壁の一部を筒状に突出させる（バーリング加工する）ことにより形成される。そして、軸受孔２６を構成する筒状部２７の先端が、図３（Ｂ）等に示すように、連結ピン３０の外周面に溶接される。
ブラケット２０の軸受孔２６の内面側には、プレート３９（図３（Ｃ）参照）が固定されている。このプレート３９によって軸受孔２６が補強されている。

連結ピン３０は、図２に示すように、リヤサスペンションのショックアブソーバ１６をサイドメンバ１２に支持する部材であり、同軸に設けられたメンバ横断部３２と、荷重受け部３４と、アブソーバ支持部３６とから構成されている。メンバ横断部３２は、サイドメンバ１２を横断する部分であり、その長さ寸法がサイドメンバ１２の幅寸法よりも若干大きく設定されている。また、メンバ横断部３２の外径寸法はサイドメンバ１２の小径貫通孔１２ｘの内径寸法とほぼ等しい値に設定されている。荷重受け部３４は、ブラケット２０の軸受孔２６に通される部分であり、その外径寸法は軸受孔２６の内径寸法とほぼ等しい値に設定されている。荷重受け部３４の外径寸法はメンバ横断部３２の外径寸法よりも大きく設定されている。アブソーバ支持部３６は、ショックアブソーバ１６の連結孔１６ｈに通される部分であり、その外径寸法が連結孔１６ｈの内径寸法とほぼ等しい値に設定されている。アブソーバ支持部３６の外径寸法は荷重受け部３４の外径寸法よりも小さく設定されている。

次に、サイドメンバ１２にバルク４０、ブラケット２０及び連結ピン３０を組付ける手順を説明する。
先ず、ブラケット２０の軸受孔２６の内面側に、プレート３９がその貫通孔３９ｈ（図３（Ｃ）参照）と前記軸受孔２６とが同軸となるように溶接される。
次に、連結ピン３０の荷重受け部３４がブラケット２０の軸受孔２６およびプレート３９の貫通孔３９ｈに通され、ブラケット２０の筒状部２７の先端およびプレート３９の貫通孔３９ｈ内周が荷重受け部３４の外周面に溶接される。これによって、連結ピン３０とブラケット２０とが一体化される（図３（Ｂ）参照）。
また、ブラケット２０と連結ピン３０との溶接と平行して、サイドメンバ１２の内側にバルク４０が固定される。バルク４０は、外側壁押え板４２の小径貫通孔４２ｈがサイドメンバ１２の外側壁１２ｒの小径貫通孔１２ｘに重なり、内側壁押え板４４の大径貫通孔４４ｈがサイドメンバ１２の内側壁１２ｅの大径貫通孔１２ｙと重なるように、サイドメンバ１２の内側にセットされる。この状態で、バルク４０の外側壁押え板４２がサイドメンバ１２の外側壁１２ｒに溶接され、バルク４０の内側壁押え板４４がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに溶接され、バルク４０の底壁押え板４６がサイドメンバ１２の底壁１２ｂに溶接される。

次に、連結ピン３０のメンバ横断部３２が、サイドメンバ１２及びバルク４０の大径貫通孔１２ｙ，４４ｈからそのバルク４０の小径貫通孔４２ｈ及びサイドメンバ１２の小径貫通孔１２ｘに通される。
これによって、連結ピン３０と一体化されたブラケット２０がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅにおける大径貫通孔１２ｙの周囲にセットされる。この状態で、ブラケット２０の縦フランジ２４ｅがサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに溶接され、そのブラケット２０の上部フランジ２４ｕがサイドメンバ１２の接合部１２ｚの下面に溶接される。また、ブラケット２０の下部フランジ２４ｂがサイドメンバ１２の底壁１２ｂに溶接される。これによって、ブラケット２０は、サイドメンバ１２の外側に閉じられた空間Ｓを形成した状態でそのサイドメンバ１２に固定される。
また、連結ピン３０のメンバ横断部３２の先端外周面がサイドメンバ１２の小径貫通孔１２ｘの周縁にそのサイドメンバ１２の外側から溶接される。さらに、サイドメンバ１２の内側から連結ピン３０のメンバ横断部３２の外周面とバルク４０の小径貫通孔４２ｈの周縁とが溶接される。
これによって、サイドメンバ１２に対するバルク４０、ブラケット２０及び連結ピン３０の組付けが完了する。
即ち、サイドメンバ１２の外側壁１２ｒが本発明における一方の側壁に相当し、サイドメンバ１２の内側壁１２が本発明における他方の側壁に相当する。また、連結ピン３０のメンバ横断部３２の先端部が本発明における連結ピンの先端部に相当し、連結ピン３０のアブソーバ支持部３６が本発明における連結ピンの基端部に相当する。

このように、本実施形態に係るサスペンション（ショックアブソーバ１６）の取付け部構造によると、ショックアブソーバ１６からの入力は、主に連結ピン３０の荷重受け部３４からブラケット２０の軸受孔２６に加わり、そのブラケット２０を介してサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに加わるようになる。ここで、ブラケット２０は、サイドメンバ１２の外側にほぼ閉じられた状態の空間Ｓを形成できるように、そのブラケット１２のフランジ部２４がサイドメンバ１２の内側壁１２ｅに固定されている。このため、連結ピン３０の荷重受け部３４をサイドメンバ１２の内側壁１２ｅで直接的に支持する構成と比較して、連結ピン３０の支持強度が向上する。即ち、ショックアブソーバ１６の取付け部の強度がアップするために、ショックアブソーバ１６の取付け部の耐久性が向上する。
また、ブラケット２０を使用することにより、連結ピン３０をサイドメンバ１２の外側壁１２ｒと内側壁１２ｅとで支持する構成と比較して、連結ピン３０の支持間隔を広くできる。このため、サイドメンバ１２における連結ピン３０の支持強度、即ち、ショックアブソーバ１６の取付け部の強度がさらにアップする。

また、ブラケット２０の軸受孔２６は、そのブラケット２０の壁の一部が筒状に突出するように加工されることにより形成されおり、その筒状部２７の先端が溶接により連結ピン３０の荷重受け部３４に溶接されている。このため、連結ピン３０の荷重受け部３４からブラケット２０に加わる荷重の一部は、溶接部位を介さず、直接的にブラケット２０の軸受孔２６に加わるようになる。このため、連結ピン３０の荷重受け部３４からの荷重が全て溶接部位に加わる構成と比べて、比較的強度の低い溶接部位に直接荷重が加わることがないので当該溶接部位が破断し難くなる。
また、サイドメンバ１２の内側には、連結ピン３０を囲む位置に、そのサイドメンバ１２の外側壁１２ｒと、内側壁１２ｅと、底板１２ｂとに固定されて、サイドメンバ１２を内側から補強するバルク４０（補強部材）が該サイドメンバ１２の軸方向と直交する方向に設けられている。このため、バルク４０の働きでサイドメンバ１２が潰れ難くなり、ショックアブソーバ１６の取付け部の耐久性がさらに向上する。
また、ブラケット２０の軸受孔２６には、さらに、プレート３９が固定されており、軸受孔２６が補強されている。このため、軸受孔２６の強度がさらに向上する。

ここで、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。
例えば、本実施形態ではサスペンションのショックアブソーバ１６の取付け部構造について説明したが、サスペンションのリーフスプリング等の取付け部構造について本発明を適用することも可能である。
また、連結ピン３０のメンバ横断部３２と荷重受け部３４とを異なる径寸法で形成する例を示したが、両者３２，３４を等しい径寸法で形成することも可能である。

本発明の実施形態１に係るサスペンション取付け部構造を表す全体斜視図である。 図１のII-II矢視拡大縦断面図である。 ブラケットの斜視図（Ａ図）、側面図（Ａ図のＢ−Ｂ矢視図（Ｂ図））及びプレートの正面図（Ｃ図）である。 バルクの斜視図（Ａ図）及び縦断面図（Ｂ図）である。 従来のサスペンション取付け部構造を表す縦断面図（Ａ図）及びサイドメンバ、連結ピンを表す斜視図（Ｂ図）である。

符号の説明

１２ サイドメンバ
１２ｒ 外側壁（一方の側壁）
１２ｅ 内側壁（他方の側壁）
１２ｂ 底板
１６ ショックアブソーバ（サスペンションの構成部品）
２０ ブラケット
２６ 軸受孔
２７ 筒状部
３０ 連結ピン
３２ メンバ横断部
３４ 荷重受け部
３６ アブソーバ支持部（基端部）
３９ プレート
４０ バルク（補強部材）

Claims (4)

1. 車体のフレームを構成するサイドメンバにおけるサスペンションの取付け部構造であって、
   前記サイドメンバを幅方向に貫通する部材であり、先端部がそのサイドメンバの一方の側壁に固定され、基端部側が前記サイドメンバの他方の側壁から突出する連結ピンと、
   周縁部が前記サイドメンバの他方の側壁の外面に固定されることで、そのサイドメンバの外側にほぼ閉じられた状態の空間を形成しており、前記連結ピンの基端部側に位置する荷重受け部が通される軸受孔を備えるブラケットとを有しており、
   前記連結ピンの荷重受け部は、前記ブラケットの軸受孔によって支持されるとともに、その軸受孔の位置で前記ブラケットに固定されており、そのブラケットの軸受孔から突出している前記連結ピンの基端部に前記サスペンションの構成部品が取付け可能とされていることを特徴とするサスペンションの取付け部構造。
2. 請求項１に記載されたサスペンションの取付け部構造であって、
   ブラケットの軸受孔は、そのブラケットの壁の一部が筒状に突出するように加工されることにより形成されており、その筒状に突出した前記壁の先端に連結ピンの荷重受け部が溶接により固定されていることを特徴とするサスペンションの取付け部構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載されたサスペンションの取付け部構造であって、
   サイドメンバの内側には、連結ピンを囲む位置に、前記サイドメンバの一方の側壁と、他方の側壁と、底板とに固定されて、そのサイドメンバを内側から補強する補強部材が該サイドメンバの軸方向と直交する方向に固定されていることを特徴とするサスペンションの取付け部構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載されたサスペンションの取付け部構造であって、
   ブラケットの軸受孔には、さらに、プレートが固定されており、前記軸受孔が補強されていることを特徴とするサスペンションの取付け部構造。

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