JP2014201191A - サスペンションアーム取付構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】サスペンションアームの組み付けの作業性を向上させると共に、サスペンションアームの取付け部の強度を向上させる。
【解決手段】サスペンションフレーム10の後側取付部の上壁11の上壁膨出部11Bに、取付穴11Cを中心として車両の車幅方向においてブッシュ40の内筒42の外径が嵌合する幅を有する溝50を車両の前後方向に延びるよう形成する。後側取付部の下壁12の下壁膨出部12Bに、取付穴12Cに対して車両の内側に段部60を車両の前後方向に延びるよう形成する。ブッシュ40の内筒42の車両方向上側の端部は上壁膨出部11Bの溝50に嵌合し、内筒42の車両方向下側の端部は下壁膨出部12Bの段部60に当接している。
【選択図】図3

Description

本発明は、車両の前輪を支持するサスペンションアームの取付け構造に関する。
車両のエンジンルームの下方に配設されるサスペンションフレームの左右両端部にそれぞれサスペンションアームが取り付けられている。サスペンションアームは、サスペンションフレームの左右両端部において車両前後方向に2か所設けられた取付部を介してサスペンションフレームに固定されている。サスペンションアームには、同軸的に配置された内筒及び外筒と、内筒と外筒の間に設けられたゴムブッシュとを有するブッシュが固定されている。ブッシュの内筒の穴とサスペンションフレームの取付部の取付穴を同軸的に位置決めし、そこへボルトを挿入することにより、サスペンションアームはサスペンションフレームに上下揺動可能に取り付けられる。
このようなサスペンションアームをサスペンションフレームへ取り付ける構造として、サスペンションアームの車両前後方向の後方の取付部をサスペンションフレームと共に車両のボディに共締めする構造が知られている(特許文献1)。共締めの場合、部組工程でサスペンションアームをサスペンションフレームに組付ける際、サスペンショアームは車両前後方向の前側の取付部では固定されるが、後側の取付部では固定されず仮組みした状態となる。そして、後側の取付部が仮組み状態のまま、サスペンションメンバを移動し車両のボディに固定する。すなわち、サスペンションメンバの固定作業時、後側の取付部ではサスペンションアームは自由な状態である。従って、サスペンションメンバをボディに固定する際、サスペンションアームの揺動に従ってブッシュが移動し、内筒の穴の軸心と取付穴の軸心がずれてしまい、取付けの作業性が著しく低下してしまうという問題があった。
このようなブッシュの内筒とサスペンションフレームの取付穴のずれを防止するために、例えば特許文献2には、板金性サスペンションフレームにおいて別部品である位置決め部材を用いることが記載されている。位置決め部材は取付穴の周囲に溶接して接合され、この位置決め部材を介してサスペンションアームが所定の位置に位置決めされる。
特開2003−127892号公報 特開2005−178458号公報
近年、車両の軽量化の観点からアルミ製のサスペンションフレームが用いられているが、アルミの溶接等は容易ではない。従って、アルミ製サスペンションフレームにおいては、上記のような板金性サスペンションフレームと同様の位置決め部材を追加することは困難である。また、位置決め部を別部品とした場合、別部品の製造による公差、別部品を組付ける際の公差などにより、位置決めの精度が低下してしまう。さらに、アルミ製サスペンションフレームの場合、鋳造等による型成型により位置決め部材を一体成型することが考えられるが、サスペンションアーム取付部の形状上、型抜きの方向が決まってしまうため、位置決め部材を一体成型するのは困難である。
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、サスペンションメンバにおいてサスペンションアームの組み付けの作業性を向上させると共に、サスペンションアームの取付部の強度を向上させることを目的とする。
上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、サスペンションフレームの本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられた上壁と、前記上壁と並行して前記本体から前記車両の外側に向けて延出するよう設けられた下壁と、前記上壁において前記車両上下方向の下方向に膨出する上壁膨出部であって、サスペンションアームを取り付けるためのボルトが挿通する取付穴が形成された上壁膨出部と、前記下壁において前記車両上下方向の上方向に膨出する下壁膨出部であって、前記ボルトが挿通する取付穴が形成された下壁膨出部とを備え、前記上壁膨出部の前記取付穴及び前記下壁膨出部の前記取付穴と前記サスペンションアームに固定された筒状のブッシュの穴とが同軸的に配置されるよう前記ブッシュを位置決めするための位置決め部が、前記上壁膨出部と前記下壁膨出部の少なくとも一方に一体的に形成され、前記ブッシュが前記位置決め部により位置決めされた状態で前記サスペンションアームが前記上壁膨出部と前記下壁膨出部とで挟み込まれるよう支持される。
本発明において、前記上壁膨出部の前記位置決め部と前記下壁膨出部の前記位置決め部の少なくとも一方が、前記取付穴を中心として前記車両の車幅方向において前記ブッシュの内筒の外径が嵌合する幅を有し、前記内筒の一方の端部が嵌合する溝であり、該溝は前記車両の前後方向に延びるよう形成され、少なくとも車輌前方に向けて開放されている。
また、本発明において、前記上壁膨出部の前記位置決め部と前記下壁膨出部の前記位置決め部のいずれか一方の前記位置決め部は前記溝であり、他方の前記位置決め部は、前記取付穴に対して前記車両の内側において前記車両の前後方向に延びるよう形成され、前記内筒の他方の端部が係合する段部である。
また、本発明において、前記上壁は、前記本体と連続する上壁基端部と前記上壁膨出部の前記取付穴との間において前記車両に面する側が肉抜きされ、前記下壁は、前記本体と連続する下壁基端部と前記下壁膨出部の前記取付穴との間において前記車両と反対側の面が肉抜きされている。
また、本発明において、前記上壁膨出部の前記位置決め部及び前記下壁膨出部の前記位置決め部は、車両幅方向の断面形状において車両幅方向に延びる面と車両上下方向に延びる面とが直交して配置され、前記上壁の肉抜きされた部分の車両幅方向の断面形状は、前記上壁膨出部の前記位置決め部の近傍の側壁が湾曲する形状を有し、前記下壁の肉抜きされた部分の車両幅方向の断面形状は、前記下壁膨出部の前記位置決め部の近傍の側壁が湾曲する形状を有している。
また、本発明において、前記上壁は、前記上壁膨出部の前記取付穴の近傍における前記上壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、前記本体と連続する上壁基端部の近傍における前記上壁膨出部の車両前後方向の幅が長く、前記下壁は、前記下壁膨出部の前記取付穴の近傍における前記下壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、前記本体と連続する下壁基端部の近傍における前期下壁膨出部の車両前後方向の幅が長い。
上述のように、本発明に係るサスペンションアーム取付構造は、サスペンションフレームの本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられた上壁と、上壁と並行して本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられた下壁と、上壁において車両上下方向の下方向に膨出する上壁膨出部であって、サスペンションアームを取り付けるためのボルトが挿通する取付穴が形成された上壁膨出部と、下壁において車両上下方向の上方向に膨出する下壁膨出部であって、ボルトが挿通する取付穴が形成された下壁膨出部とを備え、上壁膨出部の取付穴及び下壁膨出部の取付穴とサスペンションアームに固定された筒状のブッシュの穴とが同軸的に配置されるようブッシュを位置決めするための位置決め部が、上壁膨出部と下壁膨出部の少なくとも一方に一体的に形成され、ブッシュが位置決め部により位置決めされた状態でサスペンションアームが上壁膨出部と下壁膨出部とで挟み込まれるよう支持されるため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ブッシュを位置決めするための位置決め部が上壁膨出部と下壁膨出部の少なくとも一方に一体的に設けられているため、別体の位置決め部品を配置する構造に比べ、別部品の製造による公差、別部品を組付ける際の公差などによる位置決め精度の低下が防止される。また、別部品を製造する必要がないため製造工程を削減することができる。さらに、別部品をサスペンションメンバに配設する必要がないため、サスペンションメンバ全体の重量の増加を抑えることができる。
また、上壁膨出部の位置決め部と下壁膨出部の位置決め部の少なくとも一方を、取付穴を中心として前記車両の車幅方向においてブッシュの内筒の外径が嵌合する幅を有し、内筒の一方の端部が嵌合する溝とし、この溝を車両の前後方向に延びるよう形成し、少なくとも車輌前方に向けて開放させることにより、車両の横方向からサスペンションアームに荷重がかかった場合、ブッシュを介して上壁膨出部と下壁膨出部の少なくとも一方の溝部で受けることができる。従って、荷重の受け止めが効率的に行われ、サスペンションアームを取り付ける部分の強度及び剛性が向上する。
上壁膨出部の位置決め部と下壁膨出部の位置決め部のいずれか一方の位置決め部を前記溝とし、他方の前記位置決め部を、取付穴に対して車両の内側において車両の前後方向に延びるよう形成し、内筒の他方の端部が係合する段部とすることにより、車両の横方向からサスペンションアームに荷重がかかった場合、ブッシュを介して溝部と段部で受けることができる。従って、荷重の受け止めがより効率的に行われ、サスペンションアームを取り付ける部分の強度及び剛性がさらに向上する。
さらに、サスペンションアームを取り付ける上壁膨出部及び下壁膨出部の剛性の向上により、サスペンションメンバにおいてサスペンションを正確に機能させるために必要な剛性を確保することができる。
また、上壁及び下壁に肉抜きされた部分を設けることにより、サスペンションフレームの軽量化が図られる。
また、上壁は、上壁膨出部の取付穴の近傍における上壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、本体と連続する上壁基端部の近傍における上壁膨出部の車両前後方向の幅を長くし、下壁は、下壁膨出部の取付穴の近傍における下壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、本体と連続する下壁基端部の近傍における下壁膨出部の車両前後方向の幅を長くすることにより、サスペンションアームの横方向からかかる荷重を分散して車両のボディに伝えることができる。従って、ボディの特定の箇所に応力が集中することが防止される。
本発明の実施形態に係るサスペンションメンバの斜視図である。 本発明の実施形態に係るサスペンションメンバのサスペンションアーム取付け部分の拡大図である。 図2の線A−A矢視断面図である。 図2の線B−B矢視断面図である。 図3の線C−Cの位置で切断した場合の後側取付部を示す断面図である。 サスペンションアーム取付け部を下から示す斜視図である。 サスペンションアーム取付け部の上壁の平面図である。
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図1は本実施形態に係るアルミ製サスペンションメンバを示す斜視図である。サスペンションメンバ1は車両のエンジンルームの下方に配設される。サスペンションメンバ1はサスペンションフレーム10を有し、サスペンションフレーム10の左右両端にはそれぞれサスペンションアーム20、30が取り付けられている。
図2は、サスペンションアーム20が取り付けられたサスペンションフレーム10の左端部の近傍を拡大して示す図である。サスペンションアーム20は、車両前後方向の前側取付部10Aと後側取付部10Bの2か所でサスペンションフレーム10の左端部10Lに取り付けられる。
図3〜図5は後側取付部10Bの断面を拡大して示す図であり、図3は図2の線A−A矢視断面図、図4は図2の線B−B矢視断面図である。図5は後側取付部10Bを図3の線C−Cの位置で切断し車両の外側から示した図である。図6は、後側取付部10Bを下方から示す斜視図である。図5及び6において、構成を明示するため一部の部材は省略されている。サスペンションフレーム10の後側取付部10Bにおいて、サスペンションフレーム10の本体と一体的に上壁11、下壁12が形成されている。上壁11はサスペンションフレーム10の本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられ、下壁12は上壁11と所定の距離をおいて上壁11と並行してサスペンションフレーム10の本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられている。上壁11は本体側の車両上下方向の下向きに膨出する上壁膨出部11Bを有し、上壁膨出部11Bにおいて上壁基端部11Aと反対側には、固定ボルト80が挿通する取付穴11Cが形成されている。下壁12は本体側の車両上下方向の上向きに膨出する上壁膨出部12Bを有し、下壁膨出部12Bにおいて下壁基端部12Aと反対側には、固定ボルト80が挿通する取付穴12Cが形成されている。取付穴11C及び12Cは、同一の形状、大きさを有し、車両上下方向から見たときその中心が一致するよう形成されている。
ブッシュ40は外筒41、内筒42、ゴムブッシュ43を有する。外筒41は径方向の寸法より軸線方向の寸法が短い円筒状の部材である。内筒42は軸線方向の寸法より径方向の寸法が短い円筒状の部材である。さらに、内筒42は軸線方向の寸法が外筒41の軸線方向の寸法より長く、外筒41よりも小径である。内筒42は外筒41の穴41Aにおいて上下端部が外筒41から突出するよう配置され、ゴムブッシュ43を介して外筒41の穴41A内に固定されている。サスペンションアーム20は、その端部が外筒41の外周面に固定されている。
上壁膨出部11Bには、取付穴11Cを中心として車両の車幅方向においてブッシュ40の内筒42の外径が嵌合する幅を有する溝50が車両の前後方向に延びるよう形成されている。図3に示されるように、溝50の車両幅方向の断面形状は、車両左右方向に延びる面50Aと車両上下方向に延びる面50B、50Cとが直交する形状を有する。上壁11は、基端部11Aと上壁膨出部11Bの間において車体に面する側が肉抜きされた上壁肉抜部11Dを有する。上側肉抜部11Dの車両幅方向の断面形状は、溝50の近傍の側壁51が湾曲しており、側壁51はアールがつけられている。すなわち、上壁膨出部11Bから上側肉抜部11Dにかけて車両幅方向の断面形状はクランク状を呈している。
下壁膨出部12Bには、取付穴12Cに対して車両の内側において、段部60が車両の前後方向に延びるよう形成されている。図3に示されるように、段部60の車両幅方向の断面形状は、車両左右方向に延びる面60Aと車両上下方向に延びる面60Bとが直交する形状を有する。下壁12は、基端部12Aと下壁膨出部12Bの間において車体とは反対側の面が肉抜きされた下壁肉抜部12Dを有する。下側肉抜部12Dの車両幅方向の断面形状は、段部60の近傍の側壁61が湾曲しており、側壁61はアールがつけられている。すなわち、下壁膨出部12Bから下側肉抜部12Dにかけて、車両幅方向の断面形状はクランク状を呈している。
図3及び図4に示すように、ブッシュ40の内筒42の車両方向上側の端部は上壁膨出部11Bの溝50に嵌合し、内筒42の車両方向下側の端部は下壁膨出部12Bの段部60に係合している。これにより内筒42の穴42Aの軸心が上壁膨出部11Bの取付穴11C及び下壁膨出部12Bの12Cの中心を貫くよう、各部が位置決めされる。そして、上壁膨出部11Bは車両のボディの壁部70に当接している。この状態で、固定ボルト80は下壁12側から取付穴12C、ブッシュ40の内筒42の穴42A、取付穴11Cを挿通し、先端部が壁部70を貫通しており、壁部70側でナットが締め付けられている。すなわち、サスペンションアーム20は、車両のボディに対してサスペンションフレーム10と共締めされている。
図7に示すように、上壁11は、取付穴11Cの近傍における上壁膨出部11Bの車両前後方向の長さαよりも、基端部11Aの近傍における上壁膨出部11Bの車両前後方向の長さβが長くなるよう形成されている。同様に、下壁12も、取付穴12Cの近傍における下壁膨出部12Bの車両前後方向の長さよりも、基端部12Aの近傍における下壁膨出部12Bの車両前後方向の長さが長くなるよう形成されている。
尚、サスペンションアーム30が取り付けられたサスペンションフレーム10の右端部においても、左端部と同様の構成を有する。すなわち、車両前後方向の後側取付部10D(図1参照)における各部の構成は、図3〜7に示す構成と同様の構成を有しており、サスペンションアーム30は車両のボディに対してサスペンションフレーム10と共締めされている。
ここで、本実施形態に係るサスペンションメンバの取付け手順を説明する。
サスペンションアーム20をサスペンションフレーム10の左端部の前側取付部10Aで固定し、後側取付部10Bで仮組みする。仮組みとは、ブッシュ40の内筒42の車両方向上側の端部をサスペンションフレーム10の上壁11の上壁膨出部11Bの溝50に嵌合させ、内筒42の車両方向下側の端部を下壁12の下壁膨出部12Bの段部60に係合させた状態で、固定ボルト80による締め付けは行われていない状態である。固定ボルト80により固定されていないので、サスペンションアーム20は自由な状態であるが、ブッシュ40の内筒42の上端部が溝50に嵌合し、下端部が段部60に係合しているため、サスペンションアーム60に外力が加わっても、取付穴11C、12Cと内筒42の穴42Aがずれることがない。また、仮に内筒42の穴42Aに対してずれたとしても、溝50、段部60を介して容易にずれを修正することができる。同様に、サスペンションアーム30をサスペンションフレーム10の右端部の後側取付部10Dで仮組みする。
サスペンションアーム20及び30を後側取付部10B及び10Dでサスペンションフレーム10に仮組みした状態で、サスペンションフレーム10を車両のボディ内の取り付け位置に配置する。そして、後側取付部10Bにおいて固定ボルト80を下壁膨出部12Bの取付穴12Cから挿入し、ボディの壁部70に固定する。同様に、後側取付部10Dにおいて固定ボルトを下壁膨出部の取付穴から挿入し、ボディの壁部に固定する。
このように、本発明に係る実施形態によれば、ブッシュ40の内筒42の位置決め部として、上壁膨出部11Bに溝50が形成され、下壁膨出部12Bに段部60が形成されている。すなわち、内筒42の位置決め部はサスペンションフレーム10の上壁膨出部11B、下壁膨出部12Bに一体的に設けられている。従って、サスペンションフレーム10とは別体の位置決め部品を配置する構造に比べ、別部品の製造による公差、別部品を組付ける際の公差などに起因する位置決め精度の低下が防止される。また、別部品を製造する必要がないため製造工程を削減することができる。さらに、別部品をサスペンションメンバ1に配設する必要がないため、サスペンションメンバ1全体の重量の増加を抑えることができる。
ブッシュ40の内筒42は、上側の端部が溝50の車両上下方向に延びる面50B、50Cに当接し、下側の端部が段部60の車両上下方向に延びる面60Bに当接している。従って、車両の外側から横方向にサスペンションアーム20に荷重がかかった場合、内筒42を介して溝50及び段部60で荷重を受けることができる。従って、荷重の受け止めがより効率的に行われ、サスペンションアーム20が取り付けられた部分の強度及び剛性が向上する。そして、サスペンションアーム20が取り付けられた部分の強度及び剛性の向上により、サスペンションメンバ1においてサスペンションを正確に機能させるために必要な剛性を確保することができる。
上述のように、上壁11には上壁肉抜部11Dが設けられ、下壁12には下壁肉抜部12Dが設けられている。従って、サスペンションメンバ1の軽量化が図られる。
また、上壁11及び下壁12は、それぞれ、車両前後方向の幅が膨出部よりも基端部が長くなるよう形成されている。従って、車両の外側から横方向にサスペンションアーム20を介して荷重がかかった場合、その荷重は分散してボディの壁部70に伝達され、ボディの特定の箇所に応力が集中することが防止される。
尚、本実施形態では、上壁膨出部11Bに溝50が設けられ、下壁膨出部12Bに段部60が設けられているがこれに限るものではない。上壁膨出部11Bに段部を設け、下壁膨出部12Bに溝を設けてもよいし、上壁膨出部11Bと下壁膨出部12Bの双方に溝を設けてもよい。また、上壁膨出部11Bと下壁膨出部12Bのいずれか一方に位置決め部を設ける構成としてもよい。
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
1 サスペンションメンバ
10 サスペンションフレーム
11 上壁
11B 上壁膨出部
12 下壁
12B 下壁膨出部
20、30 サスペンションアーム
40 ブッシュ
41 外筒
42 内筒
50 溝部
60 段部
70 壁部
80 固定ボルト

Claims (6)

  1. サスペンションフレームの本体から車両の外側に向けて延出するよう設けられた上壁と、
    前記上壁と並行して前記本体から前記車両の外側に向けて延出するよう設けられた下壁と、
    前記上壁において前記車両上下方向の下方向に膨出する上壁膨出部であって、サスペンションアームを取り付けるためのボルトが挿通する取付穴が形成された上壁膨出部と、
    前記下壁において前記車両上下方向の上方向に膨出する下壁膨出部であって、前記ボルトが挿通する取付穴が形成された下壁膨出部とを備え、
    前記上壁膨出部の前記取付穴及び前記下壁膨出部の前記取付穴と前記サスペンションアームに固定された筒状のブッシュの穴とが同軸的に配置されるよう前記ブッシュを位置決めするための位置決め部が、前記上壁膨出部と前記下壁膨出部の少なくとも一方に一体的に形成され、
    前記ブッシュが前記位置決め部により位置決めされた状態で前記サスペンションアームが前記上壁膨出部と前記下壁膨出部とで挟み込まれるよう支持されることを特徴とするサスペンションアーム取付構造。
  2. 前記上壁膨出部の前記位置決め部と前記下壁膨出部の前記位置決め部の少なくとも一方が、前記取付穴を中心として前記車両の車幅方向において前記ブッシュの内筒の外径が嵌合する幅を有し、前記内筒の一方の端部が嵌合する溝であり、該溝は前記車両の前後方向に延びるよう形成され、少なくとも車輌前方に向けて開放されていることを特徴とする請求項1に記載のサスペンションアーム取付構造。
  3. 前記上壁膨出部の前記位置決め部と前記下壁膨出部の前記位置決め部のいずれか一方の前記位置決め部は前記溝であり、他方の前記位置決め部は、前記取付穴に対して前記車両の内側において前記車両の前後方向に延びるよう形成され、前記内筒の他方の端部が係合する段部であることを特徴とする請求項2に記載のサスペンションアーム取付構造。
  4. 前記上壁は、前記本体と連続する上壁基端部と前記上壁膨出部の前記取付穴との間において前記車両に面する側が肉抜きされ、
    前記下壁は、前記本体と連続する下壁基端部と前記下壁膨出部の前記取付穴との間において前記車両と反対側の面が肉抜きされていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のサスペンションアーム取付構造。
  5. 前記上壁膨出部の前記位置決め部及び前記下壁膨出部の前記位置決め部は、車両幅方向の断面形状において車両幅方向に延びる面と車両上下方向に延びる面とが直交して配置され、
    前記上壁の肉抜きされた部分の車両幅方向の断面形状は、前記上壁膨出部の前記位置決め部の近傍の側壁が湾曲する形状を有し、
    前記下壁の肉抜きされた部分の車両幅方向の断面形状は、前記下壁膨出部の前記位置決め部の近傍の側壁が湾曲する形状を有している
    ことを特徴とする請求項4に記載のサスペンションアーム取付構造。
  6. 前記上壁は、前記上壁膨出部の前記取付穴の近傍における前記上壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、前記本体と連続する上壁基端部の近傍における前記上壁膨出部の車両前後方向の幅が長く、
    前記下壁は、前記下壁膨出部の前記取付穴の近傍における前記下壁膨出部の車両前後方向の幅よりも、前記本体と連続する下壁基端部の近傍における前期下壁膨出部の車両前後方向の幅が長いことを特徴とする請求項1に記載のサスペンションアーム取付構造。
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