JP2010221965A - 車両用構造物の取付構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】構造物10を円筒ブッシュ100の内筒120に挿入されるボルトBによって車体側部材51,80,90,Fに締結する車両用構造物の取付構造を、複数の円筒ブッシュは、第1及び第2の方向への内筒の相対変位が許容された第1の円筒ブッシュ50と、第1の方向への相対変位が許容されかつ第2の方向への相対変位が規制された第2の円筒ブッシュ60と、第1及び第2の方向への相対変位がともに規制され、第1及び第2の方向への相対変位のうち少なくとも一方は、車体側部材に形成された係合手段によって規制される第3の円筒ブッシュ70とを有する構成とする。
【選択図】図4
Description
また、各ブッシュの内筒の穴をいわゆるルーズ穴とし、ボルトとの隙間をルーズにすると、ボルトの挿入は容易となるが、サブフレームの取付精度が低下し、車両の直進性低下やタイヤの偏磨耗の原因となる。
一方、各ブッシュの内筒の穴をタイトにしてもボルトを容易に挿入できるようにするためには、サブフレーム等の各部材の製造許容差を高める必要があるが、この場合サブフレーム等の製造コストが増加してしまう。
しかし、この場合、ブッシュとしてボルトとの隙間がタイトなもの、ルーズなもの及び長穴を有するものの3種類の部品が必要となり、部品種類が増加して部品の管理や組立工程が煩雑化してしまう。また、ブッシュをサブフレームに組み込む際に種類や方向を間違うおそれがある。
本発明の課題は、寸法誤差がある場合でも構造物の位置決め精度を高めることができかつブッシュの種類を低減した車両用構造物の取付構造を提供することである。
請求項1の発明は、弾性体を介して接合された外筒及び内筒を有しかつほぼ平行に配置された複数の円筒ブッシュの前記外筒が固定された構造物を、前記内筒に挿入されるボルトによって車体側部材に締結する車両用構造物の取付構造であって、前記複数の円筒ブッシュは、中心軸と直交する面内における第1の方向、及び、前記中心軸及び前記第1の方向とそれぞれ直交する第2の方向への前記内筒の前記車体側部材に対する相対変位が許容された第1の円筒ブッシュと、前記内筒の前記車体側部材に対する前記第1の方向への相対変位が許容されかつ前記第2の方向への相対変位が前記第1の円筒ブッシュよりも規制された第2の円筒ブッシュと、前記内筒の前記車体側部材に対する前記第1の方向及び前記第2の方向への相対変位がともに前記第1の円筒ブッシュよりも規制されるとともに、前記第1の方向及び前記第2の方向への前記相対変位のうち少なくとも一方は、前記車体側部材に形成され前記内筒と係合する係合手段によって規制される第3の円筒ブッシュとを有することを特徴とする車両用構造物の取付構造である。
を特徴とする請求項1に記載の車両用構造物の取付構造である。
請求項3の発明は、前記係合手段は、前記車体側部材から突出して形成され、前記第3の円筒ブッシュの内筒の外周面又は内周面と当接して前記第3の円筒ブッシュの内筒の前記第1の方向又は前記第2の方向の一方への前記相対変位を規制する突起を有し、前記第3の円筒ブッシュの内筒は、前記第1の方向又は前記第2の方向の前記一方に沿った長手方向を有する長穴が形成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用構造物の取付構造である。
請求項5の発明は、前記第2の円筒ブッシュの内筒は、前記第1の方向に沿った長手方向を有する長穴が形成されることを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用構造物の取付構造である。
また、第3の円筒ブッシュによって構造物の位置決めを行い、次いで第2の円筒ブッシュによって第3の円筒ブッシュの軸周りにおける構造体の角度位置を決定し、最後に第1の円筒ブッシュを固定することによって、各ブッシュ間の寸法に誤差がある場合であっても、構造物を容易に取り付けることができかつ位置決めを良好に行うことができる。これによって、車輪トー角を正確に設定し、直進性を向上するとともにタイヤの偏磨耗を防止できる。
さらに、第2の円筒ブッシュの内筒の第2の方向への相対移動を規制しつつ第1の方向への相対移動を案内する案内手段を車体側部材に設けることによって、第1から第3のブッシュの部品を全て共通化することができ、円筒ブッシュの種類をさらに低減することができる。
図1は、実施例1におけるサブフレーム周辺部の外観斜視図である。
サブフレーム10は、ハウジング20を支持するサスペンション30の各リンク等の車体側の端部、及び、ディファレンシャル40を支持するものである。
フロントメンバ11は、サブフレーム10の前部に設けられ、車幅方向にほぼ沿って延びた梁状の部材である。
リアメンバ12は、サブフレーム10の後部に設けられ、車幅方向にほぼ沿って延びた梁状の部材である。
サイドメンバ13は、フロントメンバ11の左右端部近傍から、リアメンバ12の左右端部近傍にかけてそれぞれ設けられ、前後方向にほぼ沿って延びた梁状の部材である。
これらの各メンバ11〜13は、例えば、鋼板をプレスした部材をモナカ状に接合したり、鋼製の筒状体をハイドロフォーミングすること等によって、閉断面を有する中空体として形成されている。
サスペンション30は、ハウジング20をサブフレーム10に対して、略上下方向にストローク可能に支持するものである。サスペンション30は、フロントラテラルリンク31、図示しないリアラテラルリンク、アッパアーム32、トレーリングリンク33等を備えている。
フロントラテラルリンク31及びリアラテラルリンクは、それぞれ車幅方向にほぼ沿って延びるとともに、前後方向に離間して配置され、サイドメンバ13の下部とハウジング20の下部とを連結する部材である。
アッパアーム32は、車幅方向にほぼ沿って延びるとともに、サイドメンバ13の上部とハウジング20の上部とを連結する部材である。
トレーリングリンク33は、前後方向にほぼ沿って延びるとともに、フロントメンバ11の端部とハウジング20の下部とを連結する部材である。
上述した各リンク、アームのサブフレーム10側の端部は、それぞれ円筒ブッシュ等を介してサブフレーム10に対して揺動可能に接続されている。
なお、リアマウント50、左フロントマウント60、右フロントマウント70として用いられる円筒ブッシュは、それぞれ本発明にいう第1、第2、第3の円筒ブッシュとして機能する。
リアマウント50として、以下説明する円筒ブッシュ100が用いられる。
外筒110及び内筒120は、例えば、鉄系等の金属やエンジニアリングプラスチック等のゴム部130よりも硬度が高い硬質材料によって形成されている。
外筒110は、ほぼ円筒状に形成されている。外筒110は、サブフレーム10のリアメンバ12の左右両端部に設けられた円筒状の部分に圧入され固定される。
内筒120は、ほぼ円筒状に形成され、外筒110の内径側にほぼ同心に挿入されている。内筒120は、その上端部及び下端部が外筒110の上端部、下端部よりも突き出すように、外筒110よりも長く形成されている。
ゴム部130は、防振性を有するゴム系材料によって形成され、外筒110の内周面と内筒120の外周面との間に設けられている。ゴム部130は、外筒110及び内筒120と加硫接着によって接合されている。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、フレームF等の車体側部材に対して、車両の前後方向及び車幅方向に、内筒120の内径とボルトBの外径との差の範囲内で相対変位可能となっている。
左フロントマウント60としても、リアマウント50と共通部品である上述した円筒ブッシュ100が用いられる。
左フロントマウント60として用いられる円筒ブッシュ100は、内筒120の上端部を車体のフレーム部Fに当接させ、内筒120の下端部を左フロントサポート80と当接させた状態で、内筒120に下側からボルトBを挿入し、車体側の図示しないナットと締結することによって車体に固定される。
図3に示すように、左フロントサポート80には、開口81、切り起こし部82等が形成されている。
開口81は、ボルトBが挿入されるほぼ円形の開口である。
切り起こし部82は、開口81の周縁部に設けられ、左フロントサポート80が内筒120と当接する面部よりもフレームF側に段状に張り出して形成されている。切り起こし部82の突端部83は、寸法公差等を考慮して不可避的に設けられる最低限の隙間を介して内筒120の外周面に対向しており、内筒120の左フロントサポート80に対する径方向への変位を規制している。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、左フロントサポート80に対する車両の前後方向(本発明にいう第2の方向)の変位が突端部83によって規制されるとともに、車幅方向(本発明にいう第1の方向)の変位が内筒120の内径とボルトBの外径との差の範囲内で許容されるようになっている。このとき、切り起こし部82の突端部83は、内筒120を車幅方向に直進案内する案内手段として機能する。
右フロントマウント70としても、リアマウント50及び左フロントマウント60と共通部品である上述した円筒ブッシュ100が用いられる。
右フロントマウント70として用いられる円筒ブッシュ100は、内筒120の上端部を車体のフレーム部Fに当接させ、内筒120の下端部を左フロントサポート90と当接させた状態で、内筒120に下側からボルトBを挿入し、車体側の図示しないナットと締結することによって車体に固定される。
図4に示すように、左フロントサポート90には、開口91、切り起こし部92等が形成されている。
開口91は、ボルトBが挿入されるほぼ円形の開口である。
切り起こし部92は、開口91の周縁部に設けられ、右フロントサポート90が内筒120と当接する面部よりもフレームF側に段状に張り出して形成されている。切り起こし部92の突端部93は、寸法公差等を考慮して不可避的に設けられる最低限の隙間を介して内筒120の外周面部に対向しており、内筒120の右フロントサポート90に対する径方向への変位を規制している。切り起こし部92は、本発明にいう係合手段として機能する。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、右フロントサポート90に対する車両の前後方向及び車幅方向の変位が、突端部93によって規制されている。
最初に、右フロントマウント70である円筒ブッシュ100の締結を行う。右フロントサポート90の下側から、開口91及び円筒ブッシュ100の内筒120にボルトBを挿入し、ボルトBをフレームF側のナットと締結する。このとき、内筒120は、右フロントサポート90の切り起こし部92の突端部93によってセンタリングされ、サブフレーム10の位置決め基準となる。
比較例のサブフレーム取付構造は、左フロントサポート80、90に実施例1のような切り起こし部82,92を形成せず、左フロントマウント60及び右フロントマウント70として、以下説明する円筒ブッシュ200、円筒ブッシュ300をそれぞれ用いたものである。
なお、比較例及び後に説明する実施例2から実施例4においては、リアマウント50は、上述した実施例1と実質的に同様の構成となっている。
左フロントマウント60として用いられる円筒ブッシュ200は、上述した円筒ブッシュ100の内筒120に代えて、以下説明する内筒220を有するものである。内筒220は、その内部に長穴221が形成されている。
長穴221は、図5(b)に示すように、内筒220の中心軸方向から見た形状が長円状に形成され、その長軸方向は車幅方向にほぼ沿って配置されている。長穴221は、内筒220の全長にわたって均一な横断面形状を有する貫通穴として形成されている。
上述した構成によって、円筒ブッシュ200の内筒220は、左フロントサポート80に対する車両の前後方向の変位が規制されるとともに、車幅方向の変位が許容されるようになっている。
右フロントマウント70として用いられる円筒ブッシュ300は、上述した円筒ブッシュ100の内筒120に代えて、以下説明する内筒320を有するものである。
内筒320は、内筒120と同様にほぼ円筒状に形成されるが、その内径が内筒120よりも小さく形成されている。内筒320の内周面とボルトBの外周面との間には、不可避的に設けられる最低限の隙間が設けられ、その結果、内筒320は、ボルトBによって、右フロントサポート90に対する車両前後方向及び車幅方向の相対変位が実質的に規制されている。
また、サブフレーム10の寸法誤差を吸収しつつ、容易に取付を行うことができ、また正確に位置決めを行うことができる。これによって、車輪のトー角等のアライメントやサスペンションジオメトリを正確に設定し、直進性等の操縦安定性を向上するとともに、タイヤの偏磨耗も防止することができる。
さらに、各マウント50,60,70の円筒ブッシュ100は取付角度が限定されないため、車両の製造工程をより簡素化できる。
実施例2のサブフレーム取付構造は、実施例1の左フロントサポート80及び右フロントサポート90の切り起こし部82,92に代えて、以下説明する突出部84,94を設けたものである。
左フロントサポート80の突出部84は、左フロントサポート80における内筒120の下端部と当接する面から上方へ張り出して形成されている。突出部84は、左フロントサポート80を例えば鋼板をプレス成型して形成する際に、同時に一体的に形成される。突出部84は、図7(b)に示すように内筒120を車両前後方向に挟んで一対設けられる。突出部84は、車幅方向に沿って延び、ビード状の突条として形成されている。突出部84の側面と内筒120の外周面には、各部材の寸法公差等に起因して不可避的に設けられる最低限の隙間が設けられる。突出部84は、本発明にいう案内手段として機能する。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、左フロントサポート80に対する車両の前後方向の変位が突出部84によって規制されるとともに、車幅方向の変位が内筒120の内径とボルトBの外径との差の範囲内で許容されるようになっている。
右フロントサポート90の突出部94は、右フロントサポート90における内筒120の下端部と当接する面から上方へほぼ半球状に張り出して形成されている。突出部94は、右フロントサポート90を例えば鋼板をプレス成型して形成する際に、同時に一体的に形成される。突出部94は、図8(b)に示すように内筒120の中心軸回りに、周方向に等間隔に離間して3つが設けられている。突出部94の側面と内筒120の外周面には、各部材の寸法公差等に起因して不可避的に設けられる最低限の隙間が設けられる。突出部94は、本発明にいう係合手段として機能する。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、右フロントサポート90に対する車両の前後方向及び車幅方向の変位が、突出部94によって規制されている。
以上説明した実施例2においても、上述した実施例1と実質的に同様の効果を得ることができる。
実施例3のサブフレーム取付構造は、実施例1の左フロントサポート80及び右フロントサポート90の切り起こし部82,92に代えて、以下説明する突起85及びバーリング部95を設けたものである。
左フロントサポート80の突起85は、開口81の内周縁部から上方(円筒ブッシュ100)側へ立ち上げられたタブ状の小片である。突起85は、円筒ブッシュ100の内筒120の内周面と、ボルトBの外周面との隙間に挿入され、ボルトBに対する内筒120の偏心を規制する。
図9(b)に示すように、突起85は、ボルトBを車両の前後方向に挟んだ位置に一対設けられている。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、左フロントサポート80に対する車両の前後方向の変位が突起85によって規制されるとともに、車幅方向の変位が内筒120の内径とボルトBの外径との差の範囲内で許容されるようになっている。突起85は、本発明にいう案内手段として機能する。
右フロントサポート90のバーリング部95は、開口91の内周縁部をバーリング加工して円筒ブッシュ100側に立ち上げたものである。バーリング部95は、図10(b)に示すように、開口91の全周にわたって円環状(短い円筒状)に形成されている。バーリング部95は、円筒ブッシュ100の内筒120の内周面と、ボルトBの外周面との隙間に挿入され、ボルトBに対する内筒120の偏心を規制する。バーリング部95は、本発明にいう係合手段として機能する。
上述した構成によって、円筒ブッシュ100の内筒120は、右フロントサポート90に対する車両の前後方向及び車幅方向の変位が、バーリング部95によって規制されている。
以上説明した実施例3においても、上述した実施例1の効果と同様の効果を得ることができ、さらに、各フロントサポートの開口周縁部の強度剛性の低下を防止できる。
実施例4のサブフレーム取付構造は、左フロントマウント60及び右フロントマウント70として、比較例で用いたものと同様の長穴221を有する円筒ブッシュ200を用いるとともに、実施例1の左フロントサポート80及び右フロントサポート90の切り起こし部82,92に代えて、右フロントサポート90にのみ以下説明する切り起こし部96を形成したものである。
円筒ブッシュ200は、内筒220の長穴221の長軸方向が車幅方向にほぼ沿うように配置されている。
また、左フロントサポート80は、切り起こし部等が形成されず、内筒220との当接部付近はほぼ平坦に形成されている。
上述した構成によって、円筒ブッシュ200の内筒220は、左フロントサポート80に対する車両の前後方向の変位が規制されるとともに、車幅方向の変位が許容されるようになっている。
円筒ブッシュ200は、左フロントマウント60部と同様に、内筒220の長穴221の長軸方向が車幅方向にほぼ沿うように配置されている。
また、右フロントサポート90の切り起こし部96は、図12(b)に示すように、円筒ブッシュ200の内筒220を、車幅方向に挟んで一対が設けられている。
切り起こし部96の突端部97は、寸法公差等を考慮して不可避的に設けられる最低限の隙間を介して内筒220の外周面に対向しており、内筒220の右フロントサポート90に対する車幅方向への変位を規制している。切り起こし部96は、本発明にいう係合手段として機能する。
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
(1)各実施例において、車体に取り付けられる構造物は、例えばリアサブフレームであったが、本発明はこれに限らず、例えばフロントサブフレームやその他の構造物の車体への取付にも適用することができる。
(2)各実施例は前後左右の4つの円筒ブッシュを用い、後ろ2つを第1の円筒ブッシュ、前2つをそれぞれ第2、第3の円筒ブッシュとしたが、この配置に限らず、第2、第3の円筒ブッシュの少なくとも一方を後方に配置してもよい。この場合、第2ブッシュが車両側部材に対し相対移動可能な方向は、第2の円筒ブッシュと第3の円筒ブッシュとを結んだ直線にほぼ沿って配置するようにするとよい。また、第1の円筒ブッシュが1つ又は3つ以上存在する構成としてもよい。
(3)各実施例では、係合手段及び案内手段をサポートに設けているが、これに限らず、フレーム等の車体本体側に設けてもよい。
(4)係合手段、案内手段の構成は、上述した各実施例のものに限定されず、適宜変更することができる。例えば、各実施例における係合手段及び案内手段はいずれもサポートと一体に形成されているが、これに限らず、別部材を取り付ける構成としてもよい。また、異なる実施例の案内手段と係合手段とを組み合わせて用いるようにしてもよい。
12 リアメンバ 13 サイドメンバ
20 ハウジング 21 ハブ
30 サスペンション 31 フロントラテラルリンク
32 アッパアーム 33 トレーリングリンク
40 ディファレンシャル 41 ドライブシャフト
50 リアマウント 51 リアサポート
60 左フロントマウント 70 右フロントマウント
80 左フロントサポート 81 開口
82 切り起こし部 83 突端部
84 突出部 85 突起
90 右フロントサポート 91 開口
92 切り起こし部 93 突端部
94 突出部 95 バーリング部
96 切り起こし部 97 突端部
100 円筒ブッシュ 110 外筒
120 内筒 130 ゴム部
200 円筒ブッシュ 220 内筒
221 長穴
300 円筒ブッシュ 320 内筒
F フレーム部 B ボルト
Claims (5)
- 弾性体を介して接合された外筒及び内筒を有しかつほぼ平行に配置された複数の円筒ブッシュの前記外筒が固定された構造物を、前記内筒に挿入されるボルトによって車体側部材に締結する車両用構造物の取付構造であって、
前記複数の円筒ブッシュは、
中心軸と直交する面内における第1の方向、及び、前記中心軸及び前記第1の方向とそれぞれ直交する第2の方向への前記内筒の前記車体側部材に対する相対変位が許容された第1の円筒ブッシュと、
前記内筒の前記車体側部材に対する前記第1の方向への相対変位が許容されかつ前記第2の方向への相対変位が前記第1の円筒ブッシュよりも規制された第2の円筒ブッシュと、
前記内筒の前記車体側部材に対する前記第1の方向及び前記第2の方向への相対変位がともに前記第1の円筒ブッシュよりも規制されるとともに、前記第1の方向及び前記第2の方向への前記相対変位のうち少なくとも一方は、前記車体側部材に形成され前記内筒と係合する係合手段によって規制される第3の円筒ブッシュと
を有することを特徴とする車両用構造物の取付構造。 - 前記係合手段は、前記車体側部材から突出して形成され、前記第3の円筒ブッシュの内筒の外周面又は内周面と当接して前記第3の円筒ブッシュの内筒の前記第1の方向及び前記第2の方向への前記相対変位を規制する突起を有すること
を特徴とする請求項1に記載の車両用構造物の取付構造。 - 前記係合手段は、前記車体側部材から突出して形成され、前記第3の円筒ブッシュの内筒の外周面又は内周面と当接して前記第3の円筒ブッシュの内筒の前記第1の方向又は前記第2の方向の一方への前記相対変位を規制する突起を有し、
前記第3の円筒ブッシュの内筒は、前記第1の方向又は前記第2の方向の前記一方に沿った長手方向を有する長穴が形成されること
を特徴とする請求項1に記載の車両用構造物の取付構造。 - 前記第2の円筒ブッシュは、前記車体側部材に設けられ、前記内筒と係合して前記第2の円筒ブッシュの前記第2の方向への前記相対移動を規制しつつ前記第1の方向への前記相対移動を案内する案内手段を備えること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用構造物の取付構造。 - 前記第2の円筒ブッシュの内筒は、前記第1の方向に沿った長手方向を有する長穴が形成されること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の車両用構造物の取付構造。
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