JP2010069964A - フロントサスペンションメンバ - Google Patents

Abstract

【課題】車体の幅方向に亘って配置され、その幅方向に延在するスタビライザが取り付けられるフロントサスペンションメンバに関し、スタビライザの取付方法を改善したフロントサスペンションメンバを提供する。
【解決手段】スタビライザ５１の、このフロントサスペンションメンバ１の表面に沿って延在する部分を、スタビライザ５１の延在方向に直交する方向に跨いでスタビライザ５１をこのフロントサスペンションメンバ１に取り付ける取付部材４を有し、取付部材４は、一端４２がこのフロントサスペンションメンバ１にボルト止めされるとともに他端４４がこのフロントサスペンションメンバ１に係止されるものである。
【選択図】 図９

Description

本発明は、車体の幅方向に亘って配置され、その幅方向に延在するスタビライザが取り付けられるフロントサスペンションメンバに関する。

従来より、四輪車には、一種のサブフレームとしてサスペンションメンバが用いられている（例えば、非特許文献１等参照）。このサスペンションメンバにはサスペンションを構成する各種の部材等が取り付けられ、サスペンションメンバは車体に取り付けられる。サスペンションメンバを用いることにより、各種部材の取付部の剛性が高まり、サスペンションジオメトリィの精度が向上する。また、生産上も組み付け精度や生産効率の向上につながる。

図１は、従来のフロントサスペンションメンバを示す図である。

図１に示すフロントサスペンションメンバ８は、車体の幅方向に亘って配置されるものであり、図１では、右手前側が車体前側になる。以下、車体前側を向いて左右を呼び分ける。この図１では、左手前側が右側になり、右奥側が左側になる。このフロントサスペンションメンバ８は、鉄製のプレス成形品であるベース部８１と取付アーム８２を有する。取付アーム８２は、ベース部８１の左右それぞれに溶接されたパイプ状のものであり、左右の取付アーム８２それぞれが不図示の車体に取り付けられる。なお、ベース部８１の、車体後側の左隅と右隅それぞれにも、車体取付用の取付孔８３が設けらている。また、このフロントサスペンションメンバ８の左右それぞれには、不図示のロアアームが取り付けられる。ベース部８１の左右それぞれには、クレビス構造のロアアーム取付部８４も設けられている。さらに、ベース部８１には、車体幅方向に延在する不図示のスタビライザが取り付けられる。このスタビライザは、ベース部８１の左右それぞれで、同じく不図示のバンド部材によって取り付けられる。この不図示のバンド部材は、その両端それぞれがベース部８１にボルト止めされる。このため、ベース部８１の左右には、このバンド部材をボルト止めするためのボルト孔８５が２つずつ設けられている。

また、ベース部８１の左右それぞれには、ここでは不図示のステアリングギアボックスを取り付けるギアボックス取付部８６１，８６２も溶接されている。図１に示すベース部８１の右側には、先端に取付孔８６１１が１つ設けられたアーム状のギアボックス取付部８６１が溶接されており、左側には、先端に取付孔８６２１が２つ設けられた台座状のギアボックス取付部８６２が溶接されている。

図２は、図１に示すフロントサスペンションメンバに、各種の部材を取り付けた様子を示す図である。

図２では、左奧側が車体前側になり、右奧側が右側になり、左手前側が左側になる。また、図２に示すフロントサスペンションメンバ８には、ステアリングギアボックス９３が取り付けられている。図２には、ステアリングギアボックス９３に設けられたピニオンハウジング９３１が図示されている。また、図２に示すフロントサスペンションメンバ８の左右それぞれには、ロアアーム９４が取り付けられている。このロアアーム９４にはステアリングナックル９４１が接続している。図２に示すステアリングナックル９４１には、ハブ９４２が取り付けられている。このハブ９４２には、ドライブシャフト９４７が不図示のベアリングを介して連結している。また、このステアリングナックル９４１はショックアブソーバ９４３に連結しており、そのショックアブソーバ９４３を周回するようにコイルスプリング９４４が配置されている。さらに、ステアリングナックル９４１にはタイロッド９４５が連結している。加えて、図２に示すフロントサスペンションメンバ８のベース部８１には、車体幅方向に延在するスタビライザ９４６が、ボルト９４６１止めされたバンド部材９４６２によって取り付けられている。
永田元輔編集、「モータファン別冊 ニューモデル速報 Ｎｏ．３７５ ＳＵＺＵＫＩ ＳＸ４のすべて」、株式会社三栄書房、平成１８年８月２６日発行、第４７頁

このように、フロントサスペンションメンバ８には、各種の部材が取り付けられるが、少しでもコストを下げるために、フロントサスペンションメンバ８’への部材の取付方法を改善し、加工費を削減したり、取付時間を短くすることが望まれる。

本発明は上記事情に鑑み、スタビライザの取付方法を改善したフロントサスペンションメンバを提供することを目的とするものである。

上記目的を解決する本発明のフロントサスペンションメンバは、車体の幅方向に亘って配置され、その幅方向に延在するスタビライザが取り付けられるフロントサスペンションメンバにおいて、
上記スタビライザの、このフロントサスペンションメンバの表面に沿って延在する部分を、そのスタビライザの延在方向に直交する方向に跨いでそのスタビライザをこのフロントサスペンションメンバに取り付ける取付部材を有し、
上記取付部材は、一端がこのフロントサスペンションメンバにボルト止めされるとともに他端がこのフロントサスペンションメンバに係止されるものであることを特徴とする。

フロントサスペンションメンバに取り付けられた上記スタビライザには、スタビライザの軸心回りの方向にねじれる力は加わるが、そのスタビライザをフロントサスペンションメンバから引きはがそうとする大きな力は加わらない。そこで、本発明のフロントサスペンションメンバでは、上記取付部材の他端をフロントサスペンションメンバに係止する構造とし、タップ加工等を不要として加工費を削減させた。また、こうすることで、上記取付部材の、フロントサスペンションメンバへの取付時間も短縮することができる。

さらに、本発明のフロントサスペンションメンバにおいて、上記表面に設けられた、上記取付部材の上記他端が差し込まれる係合孔を有し、
上記取付部材は、上記他端が上記係合孔に差し込まれた後にその他端がその係合孔を画定する縁に係合する態様であることが好ましい。

この態様によれば、上記取付部材の上記他端が、このフロントサスペンションメンバにより確実に係止される。

本発明によれば、スタビライザの取付方法を改善したフロントサスペンションメンバを提供することができる。

以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図３は、本発明のフロントサスペンションメンバの一実施形態を斜め上方から見た斜視図である。

図３に示すフロントサスペンションメンバ１は、四輪車の車体の幅方向に亘って配置されるものである。この図３では、左奧側が車体前側になり、左手前側が左側になり、右奥側が右側になる。このフロントサスペンションメンバ１は、アルミニウム合金の鋳物で一体成形されたベース部１１を有する。このベース部１１は、高真空ダイカスト法によって一体鋳造されたものである。図３に示すベース部１１は大物であるが、高真空ダイカスト法を用いることによって薄肉に成形することができる。しかも、ベース部１１はアルミニウム合金製であるため、軽量化されている。本実施形態では、ダイカスト用アルミニウム合金材料を用いて、溶湯の射出速度を３ｍ／ｓ以上にするとともに増圧を３００ｋｇ／ｃｍ^２以上にして鋳造する。

図３に示すベース部１１は、左右それぞれに車体取付アーム部１１１を有する。車体取付アーム部１１１は車体幅方向中央側から外側に向けて漸次高くなるアーム状のものである。この車体取付アーム部１１１の先端には、車体取付用の取付孔１１１１が設けらている。また、車体取付アーム部１１１先端の下方には、ロアアーム取付用の筒状のリンク構造１１２が設けられている。

また、フロントサスペンションメンバ１は、ロアアーム取付用のブラケット１２を有する。図３では、ブラケット１２が左側に１つしか図示されていないが、ブラケット１２はベース部１１の裏面側の左右端部分それぞれに、ボルト止めされる。本実施形態のフロントサスペンションメンバ１は、これらベース部１１とブラケット１２によって、図１に示すフロントサスペンションメンバ８や図２に示すフロントサスペンションメンバ８’と同等の機能を有するものになる。また、本実施形態のフロントサスペンションメンバ１は、アルミニウム合金製のため、図１に示すフロントサスペンションメンバ８よりも軽量化されている。

図４は、図３に示すベース部を斜め左側から見たときの図であり、図５は、図３に示すベース部を下方から見たときの図である。

図４に示すブラケット１２は、アルミニウム合金の板材（例えば展伸材）をプレス加工して得られたものであり、略三角形の形状である。この略三角形のブラケット１２の各頂点付近には取付孔１２１〜１２３が設けられている。図４に示すように、最も大きな取付孔１２１には、ベース部１１の、車体後側の左右の隅それぞれに設けられたボルト孔１１０１に通される不図示のボルトが挿通される。なお、このボルト孔１１０１に通される不図示のボルトは、ベース部１１を不図示の車体に取り付ける役目も兼ねている。また、車体中央側の小さな取付孔１２２には、図５に示すベース部１１の裏面に設けられた車体中央側に寄ったボルト孔１１０２に通される不図示のボルトが挿通される。さらに、車体前側の小さな取付孔１２３には、図５に示すベース部１１の裏面に設けられた車体前側のボルト孔１１０３に通される不図示のボルトが挿通される。図３や図４に示すように、ブラケット１２は、ベース部１１に向けて突出した円錐台形の突部１２５を有する。この突部１２５には、挿通孔１２５１が設けられている。また、ベース部１１には、その突部１２５の真上になる位置に、挿通孔１１０４が設けられており、これら２つの挿通孔１２５１，１１０４は対向してクレビス構造を形成している。本実施形態のフロントサスペンションメンバ１では、鋳造方案を容易にし、低コストにベース部１１を鋳造するために、ベース部１１にはクレビス構造を設けず、ブラケット１２と組み合わせることによって、クレビス構造を形成している。

本実施形態のベース部１１に取り付けられるロアアームは、リンク構造とクレビス構造を有するものであり、そのロアアームのリンク構造は、ベース部１１とブラケット１２の間に入れ込まれ、ロアアームのクレビス構造は、ベース部１１に設けられた筒状のリンク構造１１２を挟み込む。

また、図５に示すように、ベース部１１の裏面側には、多数のリブ１１３がはりめぐらされている。これらのリブ１１３も、鋳造によって一体成形されたものである。

図６は、図３に示すベース部の鋳造方案を説明するための図である。

図６（ａ）では、図３に示すベース部を鋳造する際のゲートにおける湯流れが、白抜きの太い矢印で示されている。ベース部１１を鋳造する際には、車体後側になる方から車体幅方向略全長にわたって溶湯が射出される。

図６（ｂ）では、ベース部１１を鋳造するキャビティ内の湯流れの方向を、ベース部１１に示す矢印で表している。上述のごとく、車体取付アーム部１１１は車体幅方向中央側から外側に向けて漸次高くなるアーム状のものであり、その車体取付アーム部１１１の先端までの溶湯流路に目立って上方へ突出した部位はない。このため、図６（ｂ）に示す矢印のように、ゲートからキャビティ内に入り込んだ溶湯は、ベース部１１の中で最も高い位置にある車体取付アーム部１１１先端に向かってスムーズに流れる。

また、図３には、クロスメンバーフロントロア２が示されている。このクロスメンバーフロントロア２も、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１と同じように、高真空ダイカスト法によって一体鋳造されたアルミニウム合金製のものであり、鉄製のプレス成形品であるクロスメンバーフロントロアよりも軽量化されている。図３に示すクロスメンバーフロントロア２には、ラジエタを取り付けるためのラジエタ取付部２１が一体成形されている。なお、ここに示す例では、車体前後方向に延在するメンバーマウンチングが省略され、クロスメンバーフロントロア２とフロントサスペンションメンバ１のベース部１１にエンジンが載置される。クロスメンバーフロントロア２の車体後側中央部分と、ベース部１１の車体前側中央部分それぞれには、エンジンを固定するためのボルト孔２２，１１４が設けられている。

さらに、図３には、右ハンドル用のステアリングギアボックス３が示されている。図３に示すステアリングギアボックス３は、車体幅方向に延在するものであり、ラックハウジング３１とピニオンハウジング３２を有する。ラックハウジング３１は、車体幅方向に延びるものであり、ラックが内蔵されている。ピニオンハウジング３２は、車体幅方向から突出したものであり、ピニオンが内蔵されている。不図示のステアリングシャフトは、同じく不図示のステアリングシャフトジョイントを介してピニオンハウジング３２に連結している。ステアリングギアボックスは、左ハンドル用と右ハンドル用で、このピニオンハウジング３２の位置が異なっている。図３に示す右ハンドル用のステアリングギアボックス３では、ピニオンハウジング３２は、車体幅方向中央より右側に設けられている。また、このステアリングギアボックス３は、左側に２つの取付部３３，３４を有するとともに、右側に１つの取付部３５を有する。これらの取付部３３〜３５は、車体幅方向に間隔をあけて設けられたものである。左側の２つの取付部３３，３４のうち、一方の取付部３３は左側に向かって相対的に高い位置で延在するものであり、もう一方の取付部３４は車体後側に向かって相対的に低い位置で延在するものである。これら左側の２つの取付部３３，３４はいずれも、先端に下方に向けて開口したボルト孔３３１，３４１を有する。また、右側の取付部３５も、先端に下方に向けて開口したボルト孔３５１を有し、このボルト孔３５１は、左側に向かって延在する取付部３３のボルト孔３３１と、車体幅方向に沿った同一直線上に存在するとともに同じ高さ位置に存在する。したがって、相対的に低い位置で延在する左側に設けられた取付部３４は、他の取付部３３，３５に比べて下方に延びた脚部３４２を有するものである。

一方、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１には、ステアリングギアボックス取付け用のボルト孔１１５１〜１１５４が左右に２つずつ、合計４つ設けられている。すなわち、これら４つのボルト孔１１５１〜１１５４は、車体幅方向に間隔をあけて、その幅方向の中央を除く位置に設けられたものである。また、図３に示す４つのボルト孔１１５１〜１１５４は、車体幅方向中央を基準にして線対象になる位置関係にある。すなわち、これら４つのボルト孔１１５１〜１１５４は、左右に２つずつ設けられ、車体幅方向中央を通る、その幅方向に直交する基準線（車体前後方向に延びる基準線）Ｌに対して左右対称となる位置に設けられたものである。左右に２つずつ設けられたボルト孔のうち、車体幅方向中央側のボルト孔１１５２，１１５３は、車体幅方向に沿った同一直線上に存在し、相対的に車体後側かつ低い位置に設けられている。一方、外側のボルト孔１１５１，１１５４も車体幅方向に沿った同一直線上に存在するが、これらのボルト孔１１５１，１１５４は、相対的に車体前側かつ高い位置に設けられている。

図３に示す右ハンドル用のステアリングギアボックス３の、左側に向かって延在する取付部３３のボルト孔３３１は、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１の左側に設けられた、相対的に車体前側かつ高い位置のボルト孔１１５１に一致させ、両ボルト孔３３１，１１５１に不図示のボルトを通してボルト締めする。また、そのステアリングギアボックス３の、車体後側に向かって延在する取付部３４のボルト孔３４１は、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１の左側に設けられた、相対的に車体後側かつ低い位置のボルト孔１１５２に一致させ、両ボルト孔３４１，１１５２に不図示のボルトを通してボルト締めする。さらに、そのステアリングギアボックス３の、右側に設けられた取付部３５のボルト孔３５１は、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１の右側に設けられた、相対的に車体前側かつ高い位置のボルト孔１１５４に一致させ、両ボルト孔３５１，１１５４に不図示のボルトを通してボルト締めする。図３に示す右ハンドル用のステアリングギアボックス３は、ベース部１１に３箇所で取り付けられるため、ベース部１１に安定した状態で取り付けられる。なお、フロントサスペンションメンバ１のベース部１１の右側に設けられた、相対的に車体後側かつ低い位置のボルト孔１１５３はボルト締めに用いられない。すなわち、図３に示す右ハンドル用のステアリングギアボックス３に、車体幅方向に間隔をあけて設けられた３つの取付部３３〜３５は、ベース部１１の４つのボルト孔１１５１〜１１５４から１つのボルト孔１１５３を除いた残りの取付部１１５１，１１５２，１１５４に取り付けられる。

ステアリングギアボックス３が取り付けられたベース部１１では、ステアリングギアボックス３のラックハウジング３１との間に、ある程度の間隔が確保される。この間隔は、不図示のエキゾーストパイプや同じく不図示の四輪駆動用のドライブシャフトを通す間隔になる。

また、本実施形態のフロントサスペンションメンバ１はバンド部材を有するものである。

図７は、本実施形態のフロントサスペンションメンバ１が有するバンド部材の斜視図である。

図７に示すバンド部材４は、ここでは不図示のパイプ状のスタビライザ（図２に示す符号“９４６”参照）を図３等に示すベース部１１に取り付けるためのものであり、本発明にいう取付部材の一例に相当する。このバンド部材４は、鉄板を打ち抜き加工して得られた可撓性のあるものであり、パイプ状のスタビライザの径よりも大きなＵ字部４１を有する。このＵ字部４１は帯状の鉄板がＵ字状に折り曲げられた部位である。Ｕ字部４１の一端側は、９０度に折り曲げられ、その折り曲げられた部位にはボルト孔４２が設けられている。また、Ｕ字部４１の他端側には、切欠部４３が設けられており、バンド部材４の幅が極端に細くなっている。この切欠部４３の先、すなわちバンド部材４の、ボルト孔４２が設けられた側と反対側の端部には、矩形状の係合片４４が設けられている。

図３や図４に示すように、ベース部１１の左右それぞれには、図７に示すバンド部材の係合片４４が差し込まれる係合孔１１０５と、そのバンド部材４の一端をボルト止めするためのボルト孔１１０６が設けられている。

図８は、ベース部に、図７に示すバンド部材を取り付ける様子を示す図である。

図８の左側には、ベース部１１全体と図７に示すバンド部材４が示されており、その図８の左側に示すベース部１１の丸で囲った部分（左側の係合孔１１０５周辺の部分）は、図８の右側に拡大して示されている。ベース部１１に設けられた係合孔１１０５は、車体前後方向に長い長方形の孔である。この係合孔１１０５の長手方向の長さは、バンド部材４の係合片４４の長手方向の長さより僅かに長い。バンド部材４は、一端に設けられたボルト孔４２をベース部１１のボルト孔１１０６に一致させた姿勢（図８の左側に示すベース部１１の右側に示されたバンド部材４参照）から、他端の係合片４４を回転中心にしてバンド部材４を反時計回りに９０度回転させた姿勢（図８の右側に拡大して示すバンド部材４参照）にすると、係合片４４を係合孔１１０５に差し込むことができる。こうして、係合片４４を係合孔１１０５に差し込み（図８の右側に拡大して示す図中の矢印（１）参照）、係合孔１１０５には、バンド部材４の切欠部４３が設けられた部分４３１（図７も参照）が位置する。バンド部材４の切欠部４３が設けられた部分４３１の幅は、ベース部１１に設けられた係合孔１１０５の短手方向の長さよりもわずかに短い。次いで、不図示のスタビライザを、ベース部１１の表面に沿って延在させる。スタビライザの、バンド部材４によって固定される部位には、ここでは不図示の緩衝部材が設けられている。続いて、係合片４４を係合孔１１０５に差し込んだ状態で、今度は、バンド部材４を時計回りに９０度回転させる（図８の右側に拡大して示す図中の矢印（２）参照）。この際、バンド部材４は、ベース部１１の表面に沿って延在するスタビライザと干渉するが、バンド部材４の可撓性を利用して、バンド部材４のボルト孔４２が設けられた側を持ち上げながらバンド部材４を回転させ、バンド部材４のＵ字部４１がスタビライザを跨ぎ、バンド部材４のボルト孔４２とベース部１１のボルト孔１１０６が一致する。バンド部材４の係合片４４の上縁４４１（図７も参照）は、ベース部１１の、係合孔１１０５を画定する縁１１０５ａに裏側から引っかかり、係合片４４が係止される。最後に、バンド部材４の一端に設けられたボルト孔４２と、ベース部１１のボルト孔１１０６に不図示のボルトを通してボルト締めする。

図９は、図７に示すバンド部材によってスタビライザが取り付けられたベース部を示す図である。

図９の左側には、バンド部材４によってスタビライザ５１が取り付けられたベース部１１全体が示されており、その図９の左側に示すベース部１１の丸で囲った部分（左側に取り付けられたバンド部材４周辺の部分）は、図９の右側に拡大して示されている。なお、この図９の左側では、スタビライザ５１の、ベース部１１の表面に沿って延在する部分のみを示すにとどまる。図９の右側に拡大して示されるバンド部材４の一端はボルト５５で固定されており、他端はベース部１１に係止されている。また、そのバンド部材４では、Ｕ字部４１が、スタビライザ５１の、ベース部１１の表面に沿って延在する部分を、スタビライザ５１の延在方向に直交する方向に跨いでいる。スタビライザ５１の、Ｕ字部４１が跨いだ部分には、緩衝部材５６が設けられている。すなわち、スタビライザ５１はその緩衝部材５２を介してバンド部材４によってベース部１１に取り付けられている。

こうしてベース部１１に取り付けられたスタビライザ５１には、スタビライザ５１の軸心回りの方向にねじれる力は加わるが、そのスタビライザ５１をベース部１１から引きはがそうとする大きな力は加わらない。本実施形態のフロントサスペンションメンバ１では、バンド部材４の係合片４４をベース部１１に係止する構造とし、タップ加工等を不要として加工費を削減させた。また、こうすることで、バンド部材４の、ベース部１１への取付時間も短縮されている。

なお、鉄板を打ち抜き加工して得られたバンド部材４に代えて、樹脂製の取付部材を用いてもよい。例えば、スリットが設けられ樹脂の可撓性を利用して半径方向に縮径可能な端部を有する樹脂製の取付部材のその端部を、ベース部１１の係合孔１１０５に押し込んで、ベース部１１に係止させてもよい。また、本実施形態では、フロントサスペンションメンバ１をアルミニウム合金製のものとしたが、本発明のフロントサスペンションメンバは材質に関係なく、例えば、鉄製であってもよい。さらに、本実施形態におけるフロントサスペンションメンバ１のベース部１１は一体成形された鋳造品であったが、展伸材をプレス加工して成型されたものであってもよい。

従来のフロントサスペンションメンバを示す図である。 図１に示すフロントサスペンションメンバに、各種の部材を取り付けた様子を示す図である。 本発明のフロントサスペンションメンバの一実施形態を斜め上方から見た斜視図である。 図３に示すベース部を斜め左側から見たときの図である。 図３に示すベース部を下方から見たときの図である。 図３に示すベース部の鋳造方案を説明するための図である。 本実施形態のフロントサスペンションメンバ１が有するバンド部材の斜視図である。 ベース部に、図７に示すバンド部材を取り付ける様子を示す図である。 図７に示すバンド部材によってスタビライザが取り付けられたベース部を示す図である。

符号の説明

１ フロントサスペンションメンバ
１１ ベース部
１１１ 車体取付アーム部
１１０５ 係合孔
１１０６ ボルト孔
１２ ブラケット
３ ステアリングギアボックス
４ バンド部材
４１ Ｕ字部
４２ ボルト孔
４４ 係合片
５１ スタビライザ
５５ ボルト

Claims (2)

1. 車体の幅方向に亘って配置され、該幅方向に延在するスタビライザが取り付けられるフロントサスペンションメンバにおいて、
   前記スタビライザの、このフロントサスペンションメンバの表面に沿って延在する部分を、該スタビライザの延在方向に直交する方向に跨いで該スタビライザをこのフロントサスペンションメンバに取り付ける取付部材を有し、
   前記取付部材は、一端がこのフロントサスペンションメンバにボルト止めされるとともに他端がこのフロントサスペンションメンバに係止されるものであることを特徴とするフロントサスペンションメンバ。
2. 前記表面に設けられた、前記取付部材の前記他端が差し込まれる係合孔を有し、
   前記取付部材は、前記他端が前記係合孔に差し込まれた後に該他端が該係合孔を画定する縁に係合するものであることを特徴とする請求項１記載のフロントサスペンションメンバ。