JP2007182116A - 車両のスタビライザ取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スタビライザブラケットの新設による部品点数や重量の増加などの弊害を未然に防止した上で、高い剛性をもってスタビライザを支持して良好なロール剛性を実現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】ロアアーム４の後側基端部４ｂを支持するＧ点ブラケット６の上板６ａ及び下板６を後方に延設してスタビライザブラケット１６の上板１６ａ及び下板１６ｂを形成し、これらの上板１６ａ及び下板１６ｂを側板１６ｄにより相互に連結して略筒状をなすようにスタビライザブラケット１６を形成し、このスタビライザブラケット１６の上板１６ａ上にスタビライザ２１を固定する。
【選択図】図５

Description

本発明は車両のサスペンションを構成するスタビライザの取付構造に関するものである。

スタビライザは車幅方向に架設されて車体に固定されると共に、両端に屈曲形成されたアーム部を車両のサスペンション部分に連結されており、旋回に伴って車両がロールしたときに、外周側サスペンションの縮み方向の変位と内周側サスペンションの伸び方向の変位とをアーム部を介して捩れとしてスタビライザの両端に入力し、入力した捩れを相互に反対側に伝達することにより左右のサスペンション変位を抑制し、これにより車両のロール剛性を高めている。

スタビライザの両端に入力された捩れを効率よく伝達して所期のロール剛性を得るには、スタビライザを車体に対して十分な剛性をもって支持する必要があり、そのために種々のスタビライザの取付構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。当該特許文献１に記載された技術では、左右のサイドフレームをフロントクロスメンバ及びリヤクロスメンバにより結合して車両前部の主フレームを構成し、両サイドフレームの下側に結合フレームを介してサブサイドフレームをそれぞれ固定し、両サブサイドフレームの前端からスタビライザブラケットを延出してフロントクロスメンバに結合し、スタビライザブラケット上にスタビライザを固定して、その両端を左右のサスペンション部分に連結している。
特開平９−２２６６３１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載されたスタビライザの取付構造では、スタビライザ支持のためにサブサイドフレームとフロントクロスメンバとの間に専用のスタビライザブラケットを設ける必要があり、部品点数の増加に伴って製造コストが高騰する上に、スタビライザブラケットはスタビライザの支持剛性を確保すべく板厚を厚くする必要があるため車両重量の増加要因となるという問題があった。

なお、以上の問題はサブサイドフレームを備えた特許文献１の技術に限らず、例えば主フレームに直接的にスタビライザ支持用のブラケットを溶接した構成であっても同様の問題が発生する。
本発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、スタビライザブラケットの新設による部品点数や重量の増加などの弊害を未然に防止した上で、高い剛性をもってスタビライザを支持して良好なロール剛性を実現することが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。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、車体側に設けられるロアアームブラケットにサスペンション装置のロアアームの基端部を揺動可能に連結した車両において、ロアアームブラケットを車両前後方向に延設してロアアームブラケットに対して一体的にスタビライザブラケットを形成し、スタビライザブラケットにスタビライザの本体部を固定し、スタビライザの両端のアーム部をロアアームの揺動に伴って上下動する部材に連結したものである。

従って、走行中の車両が旋回に伴ってロールしたときには、外周側のサスペンション部分の変位と内周側のサスペンション部分の変位とがスタビライザのアーム部を介して捩れとして本体部の両端に入力され、入力された捩れが本体部を介して相互に反対側に伝達されることにより左右のサスペンション変位が抑制され、これにより車両のロール剛性が高められる。ロアアームブラケットはロアアームの基端部を支持するために十分な剛性を有し、このロアアームブラケットから延設されたスタビライザブラケットも高い剛性を有しているため、スタビライザの本体部に入力された捩れを効率よく伝達して良好なロール剛性を実現可能となる。

そして、スタビライザブラケットを新設せずに既存のロアアームブラケットと一体で設けていることから、部品点数は増加することなく、また、ロアアームブラケットのみを設ける場合に比較してスタビライザブラケットを追加することによる重量増加はごく僅かなものとなる。
請求項２の発明は、請求項１において、ロアアームブラケットは、車体の左右で前後方向に延在するサイドフレームから車両側方に向けて突設された上板及び下板とを備えると共に、上板と下板の間にロアアームの基端部を配設して、ボルトで連結される構成であり、
スタビライザブラケットは、ロアアームブラケットの上板及び下板を車両前後方向に延設すると共に、延設した上板及び下板の車幅方向外側を側板により相互に連結し、サイドフレームの側面との間で車両前後方向に延びる略筒状をなすように形成されたものである。

従って、スタビライザブラケットは車両前後方向に延びる略筒状、即ち変形し難い閉断面をなし、その剛性が向上する。さらにスタビライザブラケットの剛性向上によりロアアームブラケット自体の剛性も向上する。
請求項３の発明は、請求項２において、スタビライザブラケットが、反ロアアームブラケット側の開口端を閉止板により閉止されたものである。

従って、反ロアアームブラケット側の開口端が閉止板で閉止されることにより、スタビライザブラケットの剛性が一層向上する。
請求項４の発明は、請求項１乃至３において、車幅方向両側のサイドフレームが、ロアアームブラケット近傍の箇所をクロスメンバにより相互に連結され、クロスメンバとサイドフレームのスタビライザブラケットの裏面位置とが補強部材により連結されたものである。

従って、スタビライザブラケットに作用した力がサイドフレームのみならず補強部材を介してリヤクロスメンバにも伝達されるため、スタビライザブラケットに対する前方や側方からの入力に対してサイドフレームとリヤクロスメンバとが協働して抗し、もって、スタビライザブラケットの位置変位が効果的に抑制される。

以上説明したように請求項１の発明の車両のスタビライザ取付構造によれば、ロアアームの基端部を支持する高い剛性を有するロアアームブラケットから前後方向にスタビライザブラケットを延設して一体的に設けることにより、スタビライザブラケットの新設による部品点数や重量の増加などの弊害を未然に防止した上で、高い剛性をもってスタビライザを支持して良好なロール剛性を実現することができる。

請求項２，３の発明の車両のスタビライザ取付構造によれば、スタビライザブラケットの剛性を一層向上させることにより、スタビライザの支持剛性をさらに高めることができるだけでなく、ロアアームブラケット自体の剛性をも高めることができる。
請求項４の発明の車両のスタビライザ取付構造によれば、スタビライザブラケットの位置変位を抑制することにより、スタビライザの支持剛性をさらに高めることができる。

以下、本発明を具体化した車両のスタビライザ取付構造の一実施形態を説明する。
図１は本実施形態の車両のフロントサスフレームを示す平面図、図２は同じくフロントサスフレームを車両後方より見た正面図、図３はフロントサスフレームとメインフレームとの結合状態を車両左方より見た側面図、図４は左側のフロントサスペンションを左斜め後方より見た斜視図、図５はロアアームブラケット及びスタビライザブラケットを示す図４の部分拡大図である。なお、以下の説明では、車両の姿勢を基準として前後及び左右方向を表現する。

本実施形態の車両はエンジンを後部に搭載しており、メインフレーム１の前部下側にサブフレームとしてフロントサスフレーム２を結合し、このフロントサスフレーム２に左右のフロントサスペンション３が支持されている。フロントサスフレーム２は断面環状をなすパイプフレームで構成され、前後方向に延設された左右のサイドフレーム２ａを前側のフロントクロスメンバ２ｂ及び後側のリヤクロスメンバ２ｃにより相互に連結してなる。両サイドフレーム２ａの前端はフロントクロスメンバ２ｂとの結合箇所から前方に延設されて前側連結部２ｄを形成し、両サイドフレーム２ａの後端はリヤクロスメンバ２ｃとの結合箇所から後方に延設されて後側連結部２ｅを形成し、これらの前側連結部２ｄ及び後側連結部２ｅをメインフレーム１の下面に連結することによりメインフレーム１に対してフロントサスフレーム２が結合されている。

両サイドフレーム２ａのフロントクロスメンバ２ｂとの結合箇所より若干後側、及び両サイドフレーム２ａのリヤクロスメンバ２ｃとの結合箇所には、車両の左右方向の外側に向けてフロントサスペンション３のロアアーム４を支持するためのロアアームブラケット５，６が設けられ、前側のブラケットをＡ点ブラケット５と称し、後側のブラケットをＧ点ブラケット６と称する。以下の説明では、左側のフロントサスペンション３の構成を述べるが、右側のサスペンション３についても左右対称の全く同様の構成となっている。

Ａ点ブラケット５は鋼板からプレス成形され、上板５ａ、前板５ｂ、後板５ｃから構成された全体として下方に開口する略コ字上をなし、上板５ａ、前板５ｂ、後板５ｃの右端側（車幅方向内側）がサイドフレーム２ａに対して溶接されている。Ａ点ブラケット５内には左方（車幅方向外側）よりロアアーム４の前側基端部４ａが挿入配置され、これらのロアアーム４の前側基端部４ａ、Ａ点ブラケット５の前板５ｂ及び後板５ｃには前方よりボルト７が貫通して後板５ｃのウエルドナット８に螺合している。ロアアーム４の前側基端部４ａはボルト７に対し図示しないブッシュを介して連結され、ブッシュを弾性変形させながらボルト７を中心として前側基端部４ａが上下方向に揺動し得る。

Ａ点ブラケット５と同じくＧ点ブラケット６も鋼板からプレス成型されている。Ｇ点ブラケット６は上下方向に所定間隔をおいて左方（車幅方向外側）に向けて突設された上板６ａ及び下板６ｂから構成され、上板６ａ及び下板６ｂの右端側（車幅方向内側）はサイドフレーム２ａの外周面に沿う屈曲部６ｃを形成してサイドフレーム２ａに対して溶接されている。Ｇ点ブラケット６の上板６ａ及び下板６ｂの間には左方よりロアアーム４の後側基端部４ｂが上下方向に遊びをもって挿入配置され、これらのロアアーム４の後側基端部４ｂ、Ｇ点ブラケット６の上板６ａ及び下板６ｂには下方よりボルト９が貫通して上板６ａのウエルドナット１０に螺合している。ロアアーム４の後側基端部４ｂはボルト９に対しブッシュ１１を介して連結され、ブッシュ１１を弾性変形させながら後側基端部４ｂが上下方向に揺動し得る。

フロントサスペンション３はストラット式として構成されている。ロアアーム４の先端にはナックル１２の下部が連結され、ナックル１２の上部にはスプリング１３ａ及びショックアブソーバ１３ｂを備えたストラット１３の下端が連結されている。ストラット１３の上端は図示しないエンジンルーム内でモノコック側と連結され、これらロアアーム４及びストラット１３に支持されながらナックル１２が水平方向に回動し得る。ナックル１２にはハブ１４が回転可能に支持され、ハブ１４には図示しない前輪のホイール及びタイヤが装着されている。ナックル１２のアーム部１２ａにはステアリングラック１５のロッド１５ａが連結され、運転者のステアリング操作が図示しないステアリングシャフトを介して入力軸１５ｂに伝達されると、ステアリングラック１５によりロッド１５ａを介してナックル１２が回動操作され、これにより前輪の操舵が行われる。

特に図５に示すように、上記Ｇ点ブラケット６の上板６ａ及び下板６ｂはそれぞれ後方に向けて延設されてスタビライザブラケット１６を構成している。上板６ａ及び下板６ｂから後方に向けて水平に延設された箇所をスタビライザブラケット１６の上板１６ａ及び下板１６ｂとし、上板１６ａの右端はサイドフレーム２ａの外周面に沿う屈曲部１６ｃを形成してサイドフレーム２ａに対して溶接され、下板１６ｂの右端も斜め上方に屈曲した上で図示はしないがサイドフレーム２ａの外周面に沿う屈曲部を形成して溶接されている。また、上板１６ａの左端（車幅方向外側）は下方に向けて直角に折曲され、下板１６ｂの左端（車幅方向外側）は上方に向けて直角に折曲され、これらの折曲部分は相互に溶接されて上板１６ａ及び下板１６ｂを連結する側板１６ｄが形成されている。なお、上板１６ａと側板１６ｄとの角部、及び下板１６ｂと側板１６ｄとの角部には剛性向上のために打込みビード１６ｅが形成されている。

結果としてスタビライザブラケット１６の上板１６ａ、下板１６ｂ及び側板１６ｄは、サイドフレーム２ａの外周面との間で前後方向に延びる略筒状をなし、その後側の開口端は後板１６ｆ（閉止板）が溶接されて閉止されている。なお、このようにＧ点ブラケット６とスタビライザブラケット１６とが一体化しているため、実際の製作時にはこれらの部材６，１６が共通の鋼板から同時にプレス成型された上で、フロントサスフレーム２のサイドフレーム２ａに溶接される。

サイドフレーム２ａとリヤクロスメンバ２ｃとは、相互の結合箇所の後方位置で補強部材１７により連結されている。補強部材１７は鋼板からプレス成型されて剛性向上のために長手方向に延びる突条１７ａが形成され、直角に交わるサイドフレーム２ａとリヤクロスメンバ２ｃとに対して略三角状をなすように斜めに配置されている。補強部材１７の両端はサイドフレーム２ａ及びリヤクロスメンバ２ｃの外周面に沿う屈曲部１７ｂを形成して溶接され、この補強部材１７によりサイドフレーム２ａとリヤクロスメンバ２ｃとが連結されている。

前後方向においてリヤクロスメンバ２ｃと対応するＧ点ブラケット６から後方に向けてスタビライザブラケット１６が延設されていることから、上記補強部材１７はスタビライザブラケット１６に対してサイドフレーム２ａの裏面側に位置することになり、スタビライザブラケット１６に作用した力はサイドフレーム２ａのみならず補強部材１７を介してリヤクロスメンバ２ｃにも伝達され、これらのサイドフレーム２ａとリヤクロスメンバ２ｃとが協働してスタビライザブラケット１６に対する入力に抗する。

スタビライザブラケット１６の上板１６ａには前後一対のねじ孔１８が貫設され、図示はしないが各ねじ孔１８の裏面側（スタビライザブラケット１６内）にはウエルドナットが設けられている。上板１６ａ上には下方に開口する半円状をなすスタビライザクランプ１９が配設され、スタビライザブラケット１９の前後に形成された取付座１９ａはボルト２０によりねじ孔１８を介してウエルドナットに固定されている。左右のサイドフレーム２ａの上方には左右方向にスタビライザ２１の本体部２１ａが架設され、本体部２１ａは左右のスタビライザクランプ１９内にブッシュ２２を介して保持され、これによりスタビライザブラケット１６に対してスタビライザ２１の本体部２１ａが固定されている。スタビライザ２１の左右両端は斜め前方に向けて屈曲されてアーム部２１ｂを形成し、アーム部２１ｂの端部はスタビライザリンク２３の下端と連結されている。スタビライザリンク２３の上端は上記ストラット１３に設けられたリンクブラケット２４（サスペンション部分）に対して連結されている。

フロントサスフレーム２及びフロントサスペンション３の箇所は以上のように構成されており、走行中の車両が旋回に伴ってロールしたときには、外周側のストラット１３の縮み方向の変位と内周側のストラット１３の伸び方向の変位とがスタビライザリンク２３及びスタビライザ２１のアーム部２１ｂを介して捩れとしてスタビライザ２１の本体部２１ａの両端に入力され、入力された捩れが本体部２１ａを介して相互に反対側に伝達されることにより左右のストラット１３の変位が抑制され、これにより車両のロール剛性が高められる。

そして、本実施形態では、Ｇ点ブラケット６を後方に延設してスタビライザ２１を固定するためのスタビライザブラケット１６を設けている。Ｇ点ブラケット６はロアアーム４の後側基端部４ｂを支持するために元々十分な剛性を有しているため、このＧ点ブラケット６から一体的に延設されたスタビライザブラケット１６も高い剛性を有する。
しかも、スタビライザブラケット１６の上板１６ａ及び下板１６ｂを側板１６ｄにより連結して、サイドフレーム２ａの外周面との間で前後方向に延びる略筒状、即ち変形し難い閉断面をなすようにスタビライザブラケット１６を形成し、さらに、そのスタビライザブラケット１６の後側の開口端を後板１６ｆで閉止しているため、スタビライザブラケット１６の剛性は一層向上する。

加えて、スタビライザブラケット１６に作用した力をサイドフレーム２ａのみならず補強部材１７を介してリヤクロスメンバ２ｃにも伝達するため、スタビライザブラケット１６に対する前方や側方からの入力に対してサイドフレーム２ａとリヤクロスメンバ２ｃとが協働して抗し、もって、スタビライザブラケット１６の位置変位を効果的に抑制できる。

以上の要因によりスタビライザブラケット１６の剛性は非常に高いものとなり、このスタビライザブラケット１６により高い剛性をもってスタビライザ２１の本体部２１ａを支持でき、本体部２１ａの両端に入力された捩れを効率よく伝達して良好なロール剛性を実現することができる。
一方、スタビライザブラケット１６は既存のＧ点ブラケット６と共に一体でプレス成型されて新たに別体で新設する必要がないことから、部品点数は一切増加することなく、また、Ｇ点ブラケット６のみを設ける場合に比較してスタビライザブラケット１６を追加することによる重量増加はごく僅かなものとなる。よって、部品点数の増加による製造コストの高騰や車両重量の増加などの弊害を未然に防止した上で、上記ロール剛性に関する優れた作用効果を得ることができる。

特に本実施形態の車両のようにフロントサスフレーム２を断面環状のパイプフレームとして構成している場合には、角型フレームの場合に比較してスタビライザブラケット１６を溶接固定し難い傾向があるが、Ｇ点ブラケット６と一体化することによりスタビライザブラケット１６の溶接固定が容易になるという利点もある。
以上で実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態ではストラット式のフロントサスペンション３に適用したが、フレームに対してロアアームを揺動可能に支持したものであればサスペンション位置やサスペンション形式はこれに限らず、例えばリアサスペンションに適用したり、ダブルウィッシュボーン式のサスペンションに適用したりしてもよい。

また、上記実施形態では、メインフレーム１の下側に設けたフロントサスフレーム２のＡ点及びＧ点ブラケット５，６によりロアアーム４の基端部４ａ，４ｂを支持し、そのＧ点ブラケット６を後方に延設してスタビライザブラケット１６を形成したが、フロントサスフレーム２を廃止してメインフレーム１にＡ点５及びＧ点ブラケット５，６を直接的に設け、そのＧ点ブラケット６を延設してスタビライザブラケット１６を形成してもよい。また、Ｇ点ブラケット６に代えて前側のＡ点ブラケット５を前方に延設することによりスタビライザブラケット１６を形成してもよい。

また、上記実施形態では、フロントサスフレーム２のサイドフレーム２ａの上方にスタビライザ２１を配置し、スタビライザブラケット１６の上板１６ａ上に対してスタビライザ２１の本体部２１ａを固定したが、スタビライザ２１の配置はこれに限ることはなく、例えばサイドフレーム２ａの下方にスタビライザ２１を配置し、スタビライザブラケット１６の下板１６ｂに対してスタビライザ２１の本体部２１ａを固定するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、Ｇ点ブラケット６の上板６ａ及び下板６ｂを後方に延設してスタビライザブラケット１６の上板１６ａ及び下板１６ｂを形成し、これらの上板１６ａ及び下板１６ｂを側板１６ｄにより連結して略筒状にスタビライザブラケット１６を形成したが、スタビライザブラケット１６の形状はこれに限ることはなく、例えばＧ点ブラケット６の上板６ａのみを後方に延設してスタビライザブラケット１６とし、その上板１６ａ上にスタビライザ２１を固定するようにしてもよい。

実施形態の車両のフロントサスフレームを示す平面図である。 同じくフロントサスフレームを車両後方より見た正面図である。 フロントサスフレームとメインフレームとの結合状態を車両左方より見た側面図である。 左側のフロントサスペンションを左斜め後方より見た斜視図である。 ロアアームブラケット及びスタビライザブラケットを示す図４の部分拡大図である。

符号の説明

１ メインフレーム
２ フロントサスフレーム
２ａ サイドフレーム
２ｃ リヤクロスメンバ
４ ロアアーム
４ａ 前側基端部
４ｂ 後側基端部
５ Ａ点ブラケット（ロアアームブラケット）
６ Ｇ点ブラケット（ロアアームブラケット）
６ａ 上板
６ｂ 下板
９ ボルト
１６ スタビライザブラケット
１６ａ 上板
１６ｂ 下板
１６ｄ 側板
１６ｆ 後板（閉止板）
１７ 補強部材
２１ スタビライザ
２１ａ 本体部
２１ｂ アーム部
２４ リンクブラケット（サスペンション部分）

Claims (4)

1. 車体側に設けられるロアアームブラケットにサスペンション装置のロアアームの基端部を揺動可能に連結した車両において、
   上記ロアアームブラケットを車両前後方向に延設して該ロアアームブラケットに対して一体的にスタビライザブラケットを形成し、該スタビライザブラケットにスタビライザの本体部を固定し、該スタビライザの両端部を上記ロアアームの揺動に伴って上下動する部材に連結したことを特徴とする車両のスタビライザ取付構造。
2. 上記ロアアームブラケットは、車体の左右で車両前後方向に延在するサイドフレームから車幅方向外側に向けて突設された上板及び下板とを備えると共に、該上板と該下板の間に上記ロアアームの基端部を配設して、ボルトで連結される構成であり、
   上記スタビライザブラケットは、上記ロアアームブラケットの上板及び下板を車両前後方向に延設すると共に、該延設した上板及び下板の車幅方向外側を側板により相互に連結し、上記サイドフレームの側面との間で車両前後方向に延びる略筒状をなすように形成されたことを特徴とする請求項１記載の車両のスタビライザ取付構造。
3. 上記スタビライザブラケットは、上記反ロアアームブラケット側の開口端が閉止板により閉止されたことを特徴とする請求項２記載の車両のスタビライザ取付構造。
4. 上記車幅方向両側のサイドフレームは、上記ロアアームブラケット近傍の箇所をクロスメンバにより相互に連結され、該クロスメンバと上記サイドフレームの上記スタビライザブラケットの裏面位置とが補強部材により連結されたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の車両のスタビライザ取付構造。

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