JP2009248718A - ロアアームブラケットの接合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】、サスペンションメンバにおけるロアアームブラケットの車両幅方向内側端部周りへの局所的な応力集中を抑制する。
【解決手段】ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ、２０３Ｌには、車両幅方向内側に向けて、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡよりも車両幅方向内側に延出する延出部２１０Ｌが形成され、この延出部２１０Ｌが側面１２２Ａに接合されている。よって、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡを起点とする変位が抑制されるので、リアクロスメンバ１２０の下端部１２２の変形が抑制される。この結果、リアクロスメンバ１２０の下端部１２２におけるロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１への局所的な応力集中が、抑制される。
【選択図】図３

Description

サスペンションメンバに接合されたロアアームブラケットの接合構造に関する。

サスペンションメンバは車両幅方向に沿って配設されたクロスメンバを有している。このクロスメンバの車両幅方向外側端部にアーク溶接等によってロアアームブラケットが接合されている。そして、このロアアームブラケットにサスペンションを構成するロアアームの端部が車両上下方向に回転可能に支持された構成が知られている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照）。
特開２００５−３１８３８４号公報 実開平２−１１７２６９号公報

ここで、サスペンションメンバに接合されたロアアームブラケットには、車両走行時にロアームからの荷重が入力される。このためロアアームブラケットの車両幅方向内側端部の周りに局部的に応力が集中し、その結果、サスペンションメンバの疲労強度の低下を招くおそれがある。

本発明は、上記課題を解決すべく成されたもので、サスペンションメンバにおけるロアアームブラケットの車両幅方向内側端部周りへの局所的な応力集中を抑制することが目的である。

請求項１に記載のロアアームブラケットの接合構造は、サスペンションメンバに接合され、車両上下方向に回転可能にロアアームの端部を支持するロアアームブラケットの接合構造であって、車両幅方向外側を開口側として配置された略Ｕ字状のＵ字状部を有し、前記Ｕ字状部は、前記サスペンションメンバの縦壁部の側面を挟み前記側面に接合された一対の側面接合部と、一対の前記側面接合部の車両幅方向内側端部間を構成し前記縦壁部の下面に接合された下面接合部と、で構成されると共に、一対の前記側面接合部の少なくとも一方には、車両幅方向内側に向けて、前記下面接合部の車両幅方向内側端部よりも車両幅方向内側に延出され、前記側面に接合された延出部が形成されていることを特徴としている。

請求項１に記載のロアアームブラケットの接合構造では、ロアアームブラケットの一対の側面接合部の少なくとも一方には、車両幅方向内側に向けて下面接合部の車両幅方向内側端部よりも車両幅方向内側に延出された延出部が形成されており、この延出部がサスペンションメンバの側面に接合されている。

これにより、車両走行時にロアアームからロアアームブラケットに入力される荷重によってロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部を起点とする変位が、前述した延出部によって抑制される。その結果、リアサスペンションメンバの縦壁部におけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部周りの変形が抑制される。

言い換えると、車両走行時におけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部周りに発生する応力が低減される。つまり、リアサスペンションメンバの縦壁部におけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部周りへの局所的な応力集中が抑制され、この結果、ロアアームブラケットからの荷重入力に対するリアサスペンションメンバの疲労強度が向上される。

請求項２に記載のロアアームブラケットの接続構造は、請求項１に記載の接続構造において、前記ロアアームブラケットの前記下面接合部の車両幅方向内側端部はアーク溶接されていることを特徴としている。

請求項２に記載のロアアームブラケットの接続構造では、車両走行時にロアアームからロアアームブラケットに入力される荷重によってロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部を起点とする変位が延出部によって抑制されるので、リアサスペンションメンバの縦壁部におけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部周りの変形が抑制される。

言い換えると、車両走行時におけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部のアーク溶接部に発生する応力が低減される。つまり、リアサスペンションメンバにおけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部のアーク溶接部への局所的な応力集中が抑制される。

この結果、アーク溶接部の亀裂の発生を防止するための補強、例えば、サスペンションメンバの板厚を厚くするなどの補強の必要性が低減する、或いは補強が不要とされる。

以上説明したように請求項１に記載のロアアームブラケットの接合構造によれば、リアサスペンションメンバにおけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部周りへの局所的な応力集中を抑制することができる、という優れた効果を有する。

請求項２に記載のロアアームブラケットの接合構造によれば、リアサスペンションメンバにおけるロアアームブラケットの下面接合部の車両幅方向内側端部のアーク溶接部への局所的な応力集中を抑制することができ、その結果、アーク溶接部の亀裂の発生を防止するための補強の必要性を低減させることができる、或いは、補強を不要とすることできる、という優れた効果を有する。

以下、図１〜図４を用いて、本発明におけるロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバの実施形態の一例について説明する。

図１は、ロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバを備える車両を車両下側から見た平面図である。図２は、ロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバを車両前方側斜め下から見た斜視図である。図３は、図２に示すリアサスペンションメンバにおけるロアアームブラケット部分を拡大した斜視図である。図４は、図２に示すリアサスペンションメンバにおけるロアアームブラケット部分を拡大した正面図である。なお、図３、図４は、車両前方側から見て左側のロアアームブラケット部分を拡大して図示しているが、右側のロアケット部分も左右対称である以外は同様の構成とされている。また、各図中の矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側方向を示す。

図１に示すように、車両１０の車両後端部には、マフラー１２が設けられている。車両１０の車両後部におけるマフラー１２の車両前方側には、本発明に係るロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバ１００が設けられている。なお、リアサスペンションメンバ１００は、車両１０における車両幅方向両側に車両前後方向に沿って配設されたサイドメンバ（図示略）に固定されている。

リアサスペンションメンバ１００には、リアサスペンションを構成する車両前方側の左右一対のロアアーム１８０Ｌ、１８０Ｒと車両後方側の左右一対のロアアーム１８２Ｌ，１８２Ｒとが、車両上下方向に回転可能（遥動可能）に支持されている。そして、これらのロアアーム１８０Ｌ，１８０Ｒ，１８２Ｌ，１８２Ｒにリアタイヤ１８４Ｌ，１８４Ｒが支持されている。

図２に示すように、リアサスペンションメンバ１００は、車両幅方向に沿って平行に延びるフロントクロスメンバ１１０及びリアクロスメンバ１２０と、車両前後方向を長手方向として車両幅方向に並列配置され且つフロントクロスメンバ１１０及びリアクロスメンバ１２０を連結した左右一対のサイドレール１０８Ｌ、１０８Ｒと、で平面視において略矩形枠状（井型）に構成されている（図１も参照）。なお、リアクロスメンバ１２０は、車両幅方向に沿った縦壁状とされている。

リアサスペンションメンバ１００におけるフロントクロスメンバ１１０の車幅方向外側端部には、支持部１１２Ｌ，１１２Ｒが設けられている。そして、これら支持部１１２Ｌ，１１２Ｒに、車両前方側のロアアーム１８０Ｌ、１８０Ｒ（図１参照）の端部が、車両前後方向を軸方向として、車両上下方向に回転可能に支持されている。

リアサスペンションメンバ１００の縦壁状のリアクロスメンバ１２０における下端部１２２の車両幅方向両外側部には、ロアアームブラケット２００Ｌ、２００Ｒが接合されている。これらロアアームブラケット２００Ｌ，２００Ｒに、車両後方側のロアアーム１８２Ｌ，１８２Ｒの端部がボルト締結されている。そして、ロアアームブラケット２００Ｌ，２００Ｒは、ボルト締結部１８５Ｌ，１８５Ｒを軸心として（車両前後方向を回転軸方向として）、矢印Ｆで示すように、車両上下方向に回転可能に支持されている。

つぎに、ロアアームブラケット２００Ｌ，２００Ｒについて、図３と図４とを用いて詳しく説明する。なお、図３及び図４では、前述したように、車両前方側から見て左側のロアアームブラケット２００Ｌを図示しているが、車両前方側か見て右側のロアアームブラケット２００Ｒも左右対称である以外は同様の構成とされている。よって、以下の説明では、図示されている車両前方側から見て左側のロアアームブラケット２００Ｌを代表して説明する。

ロアアームブラケット２００Ｌは、板状の部材が略Ｕ字状に折り曲げられて形成されたＵ字状部２０６Ｌを有している。Ｕ字状部２０６Ｌは、車両幅方向外側を開口側とし且つ車両幅方向外側斜め上方に向けて配置されている。そして、Ｕ字状部２０６Ｌは、リアクロスメンバ１２０の縦壁状の下端部１２２の側面１２２Ａを挟み込んだ状態で接合された一対の側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌと、一対の側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌの車両幅方向内側端部間を構成し下端部１２２の下面１２２Ｂに接合された下面接合部２０４Ｌと、で構成されている。

ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ、２０３Ｌには、車両幅方向内側に向けて延出する延出部２１０Ｌが形成されると共に、この延出部２１０Ｌは側面１２２Ａに接合されている。なお、延出部２１０Ｌの先端部２１０ＬＡは、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡよりも車両幅方向内側に延出されている。延出部２１０Ｌの延出長さは、図３、図４に示すラインＷ１とラインＷ２との距離Ｄとされている。なお、図では、車両前方側の側面接合部２０３Ｌの延出部２１０Ｌのみが図示されているが、車両後方側の側面接合部２０２Ｌにも同じ大きさ及び同じ形状の延出部２１０Ｌが形成され且つ側面１２２Ａに接合されている。

ロアアームブラケット２００Ｌは、側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌの車両上方側端部、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡ、延出部２１０Ｌの車両上方側端部、がそれぞれアーク溶接されることで接合されている。なお、図６に、ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌの車両上方側端部のアーク溶接部Ｓ２、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１、延出部２１０Ｌの車両上方側端部のアーク溶接部Ｓ３、が示されている。

つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図５には、比較例として本発明が適用されていないロアアームブラケットの接合構造、すなわち、ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌに、延出部２１０Ｌ（図３、図４参照）が形成されていないロアアームブラケット５００Ｌが示されている。また、図７に、ロアアームブラケット５００Ｌの側面接合部２０２Ｌ，２０３Ｌの車両上方側端部のアーク溶接部Ｓ２、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１が示されている。

また、図６及び図７には、車両走行時にロアアーム１８２Ｌからロアアームブラケット２００Ｌ，５００Ｌに荷重が入力された際の応力分布が示されている。なお、発生応力の高い箇所ほど濃度の濃いドットが付与されている。

ここで、図５に示す本発明が適用されていないロアアームブラケットの接合構成の場合、車両走行時にロアアーム１８２Ｌからロアアームブラケット５００Ｌに荷重が入力されると（図２に示すボルト締結部１８５Ｌから荷重が入力されると）、ロアアームブラケット５００Ｌは下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡを起点として上下左右に変位する。

これにより、リアサスペンションの下端部１２２におけるロアアームブラケット５００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１に上下曲げ及び左右引圧の力が加わる。つまり、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１が直接的に荷重を受ける部位とされる。

したがって、図７に示すように、リアサスペンションにおけるロアアームブラケット５００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１（及びその近傍）に応力が集中する。このため、アーク溶接部Ｓ１に亀裂が発生しないように、リアクロスメンバ１２０の板厚を厚くする等の補強の必要が生じる場合がある。

これに対して、図３や図４に示す本発明が適用されたロアアームブラケットの接合構造では、ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ、２０３Ｌには、車両幅方向内側に向けて、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡよりも車両幅方向内側に延出する延出部２１０Ｌが形成され、この延出部２１０Ｌが側面１２２Ａに接合されている。

つまり、図３及び図４に示すように、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのラインＷ１よりも延出部２１０Ｌの先端部２１０ＬＡのラインＷ２のほうが、車両幅方向内側に位置する。

また、図６に示すように、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１よりも、延出部２１０Ｌのアーク溶接部Ｓ３は、のほうが車両幅方向内側に位置する。

よって、車両走行時にロアアーム１８２Ｌからロアアームブラケット２００Ｌに荷重が入力されても（図２に示すボルト締結部１８５Ｌから荷重が入力されても）、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡを起点とする変位が、延出部２１０Ｌによって抑制される。これにより、リアサスペンションメンバ１００の下端部１２２におけるロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡ周りの変形が抑制される。

また、図６に示すように、リアサスペンションメンバ１００の下端部１２２におけるロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１（及びその近傍）に加わる力が、本発明が適用されていない図５に示す比較例と比較し、低減される。換言すると、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１への局所的な応力集中が抑制される。この結果、ロアアームブラケット２００Ｌからの荷重入力に対するリアサスペンション１００の疲労強度が向上される。

また、疲労強度が向上されるので、比較例と比較し、例えば、リアクロスメンバ１２０の板厚を薄くすることが可能とされ、その分、質量低下やコスト削減が可能とされる。

ここで、近年、商品性向上のため大口径ホイールを装着した車両が増加傾向にある。このようにタイヤの外径を変えることなくホイールの径を大きくすると（インチアップすると）、タイヤの扁平率が小さくなる。つまり、タイヤのサイドウォール（側面部分）が薄くなる。これにより、意匠性が向上し、またコーナーリングにおけるタイヤ変形が少なくなりコーナーリング性能が向上する。その一方で、タイヤのサイドウォール（側面部分）が薄くなるので、タイヤの衝撃吸収性能が低下する。このため、車両走行時のロアアーム１８２Ｌからロアアームブラケット２００Ｌに入力される荷重が増加する。

しかし、上述したように本実施形態では、リアサスペンションメンバ１００の下端部１２２におけるロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡのアーク溶接部Ｓ１への局所的な応力集中が抑制されるので、リアタイヤ１８４Ｌ，１８４Ｒ（図１参照）のホイール径を大きくしても（ロアアームブラケット２００Ｌに入力される荷重が増加しても）、アーク溶接部Ｓ１に亀裂が発生しないように、リアクロスメンバ１２０の板厚を厚くする等の補強の必要性が低い、或いは、補強が不要とされる。

なお、ロアアームブラケット２００Ｌの側面接合部２０２Ｌ、２０３Ｌに形成された延出部２１０Ｌの先端部２１０ＬＡは、下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡよりも車両幅方向内側に所定長さ延出されている。つまり、図３及び図４に示す、ロアアームブラケット２００Ｌの下面接合部２０４Ｌの車両幅方向内側端部２０４ＬＡの車両幅方向位置を示すラインＷ１と延出部２１０Ｌの先端部２１０ＬＡの車両幅方向位置を示すラインＷ２との距離Ｄ（延出部２１０Ｌの延出長さ）が、所定長さとされている。そして、この距離Ｄ（延出部２１０Ｌの延出長）は、ロアアームブラケット２００Ｌの全体の形状、延出部２０１Ｌの形状、入力される荷重等によって適宜決定される。

なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、ロアアームブラケット２００の側面接合部２０２Ｌと側面接合部２０３Ｌの両方に同じ大きさ及び同じ形状の延出部２１０Ｌが形成されているが、これに限定されない。例えば、側面接合部２０２Ｌと側面接合部２０３Ｌとで大きさ及び形状が異なる延出部が形成されていてもよい。或いは、ロアアームブラケット２００の側面接合部２０２Ｌと側面接合部２０３Ｌとのうち、いずれか一方のみに延出部２１０Ｌが形成されていてもよい。

また、例えば、上記実施形態では、車両後方側のロアアーム１８２Ｌ，１８２Ｒの端部が支持されるロアアームブラケット２００Ｌ，２００Ｒに本発明が適用されたが、これに限定されなない。車両前方側のロアアーム１８０Ｌ，１８０Ｒの端部もリアサスペンションに接合されたロアアームブラケットが支持する構成の場合、同様に本発明を適用することが可能である。

また、例えば、上記実施形態では、リアサスペンションメンバ１００にロアアームブラケットの接合構造が適用されていたが、これに限定されない。フロントサスペンションメンバにも本発明を適用することは可能である。

本発明に係るロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバを備える車両を車両下側から見た平面図である。 ロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバを車両前方側斜め下から見た斜視図である。 図２に示すリアサスペンションメンバを車両前方側から見て左側のロアアームブラケット部分を拡大した斜視図である。 図２に示すリアサスペンションメンバを車両前方側から見て左側のロアアームブラケット部分を拡大した正面図である。 本発明が適用されていないリアサスペンションメンバを車両前方側から見て左側のロアアームブラケット部分を拡大した斜視図である。 本発明に係るロアアームブラケットの接合構造が適用されたリアサスペンションメンバを示し、車両走行時にロアアームからロアアームブラケットに荷重が入力された際の応力分布を説明する斜視図である。 本発明が適用されていないリアサスペンションメンバを示し、車両走行時にロアアームからロアアームブラケットに荷重が入力された際の応力分布を説明する斜視図である。

符号の説明

１００ リアサスペンションメンバ（サスペンションメンバ）
１８２Ｌ ロアアーム
１８２Ｒ ロアアーム
２００Ｌ ロアアームブラケット
２００Ｒ ロアアームブラケット
１２２ 下端部（縦壁部）
１２２Ａ 側面
１２２Ｂ 下面
２０２Ｌ 側面接合部
２０２Ｒ 側面接合部
２０３Ｌ 側面接合部
２０３Ｒ 側面接合部
２０４Ｌ 下面接合部
２０４Ｒ 下面接合部
２０６Ｌ Ｕ字状部
２０６Ｒ Ｕ字状部
２１０Ｌ 延出部
２１０Ｒ 延出部
Ｓ１ アーク溶接部
Ｓ２ アーク溶接部
Ｓ２ アーク溶接部

Claims (2)

1. サスペンションメンバに接合され、車両上下方向に回転可能にロアアームの端部を支持するロアアームブラケットの接合構造であって、
   前記ロアアームブラケットは、
   車両幅方向外側を開口側として配置された略Ｕ字状のＵ字状部を有し、
   前記Ｕ字状部は、前記サスペンションメンバの縦壁部の側面を挟み前記側面に接合された一対の側面接合部と、一対の前記側面接合部の車両幅方向内側端部間を構成し前記縦壁部の下面に接合された下面接合部と、で構成されると共に、
   一対の前記側面接合部の少なくとも一方には、車両幅方向内側に向けて、前記下面接合部の車両幅方向内側端部よりも車両幅方向内側に延出され、前記側面に接合された延出部が形成されていることを特徴とするロアアームブラケットの接合構造。
2. 前記ロアアームブラケットの前記下面接合部の車両幅方向内側端部はアーク溶接されていることを特徴とする請求項１に記載のロアアームブラケットの接合構造。

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