JP2015098238A - トレーリングアーム取付部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることを目的とする。【解決手段】本発明にかかるトレーリングアーム取付部構造１００の構成は、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０は、ボルト１７２を支持する箇所の周囲に膨出部１４４・１５４を有し、ブラケットリンフォースの膨出部は、車両側面視でインサイドブラケットの膨出部内の範囲で膨出していて、インサイドブラケットおよびブラケットリンフォースが、それぞれの膨出部および膨出部の周囲で当接することにより、ボルトの支持箇所の周囲にインサイドブラケットおよびブラケットリンフォースによって囲まれる閉断面１７４ａ・１７４ｂが形成され、ナットリテーナ１６０は、ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐようにブラケットリンフォースに接合されることを特徴とする。【選択図】図５

Description

本発明は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造に関するものである。

トーションビーム式リヤサスペンションは、車両のサスペンション形式の一種である。トーションビーム式リヤサスペンションでは、車両後部の床面の下方で車幅方向に延びるトーションビーム（クロスビームとも称される）の左右にトレーリングアームが配置されている。このトレーリングアームを車両後部に取り付けることにより、トーションビーム式リヤサスペンションが揺動可能に車両後部に支持される（例えば特許文献１）。

特開２００３−１５４９７１号公報

車両において、トレーリングアームの取付箇所には、トーションビームからの曲げ荷重や捩り荷重が他の箇所よりも多くかかる。このため、操縦安定性およびＮＨＶ（Noise・Vibration・Harshness）を確保するべくトレーリングアームの取付箇所には高い剛性が必要である。またトレーリングアームには、路面走行時の振動がリヤタイヤから入力されるため、その振動を緩和するためのブッシュが内蔵されている。このブッシュを有効に機能させるためにも、トレーリングアームの取付箇所には局所的に高い剛性が求められる。

特許文献１のようにトレーリングアームの取付箇所にエクステンションを設定する手段によれば、かかる取付箇所の剛性向上が図られる。しかしながら、そのような手段によると、トレーリングアームの取付箇所において高い剛性が得られる一方、エクステンションのような部材の追加によって車両の重量増大やコストの増大を招いてしまう。またトレーリングアームの取付箇所となる部材の板厚を厚くすれば剛性を高めることが可能であるものの、やはり重量やコストの増大を招くこととなる。

本発明は、このような課題に鑑み、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることが可能なトレーリングアーム取付部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるトレーリングアーム取付部構造の代表的な構成は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造であって、車両後部の床面を構成するリヤフロアパネルの下方で車両前後方向に延びるサイドメンバと、サイドメンバの車両外側に配置されトレーリングアームの揺動軸となるボルトを貫通させて支持するアウトサイドブラケットと、アウトサイドブラケットの車両内側に配置されボルトを貫通させて支持するインサイドブラケットと、インサイドブラケットの車両内側に接合されインサイドブラケットを補強しボルトを貫通させて支持するブラケットリンフォースとを含むトレーリングアーム取付部構造において、ブラケットリンフォースの車両内側の面に接合されボルトの端部に組み付けられるナットを貫通させて保持するナットリテーナを更に含み、ブラケットリンフォースおよびインサイドブラケットの少なくとも一方はサイドメンバに接合され、インサイドブラケットおよびブラケットリンフォースは、ボルトを支持する箇所の周囲が車両外側に向かって膨らんだ膨出部を有し、ブラケットリンフォースの膨出部は、車両側面視でインサイドブラケットの膨出部内の範囲で膨出していて、インサイドブラケットおよびブラケットリンフォースが、それぞれの膨出部および膨出部の周囲で当接することにより、ボルトの支持箇所の周囲にインサイドブラケットおよびブラケットリンフォースによって囲まれる閉断面が形成され、ナットリテーナは、ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐようにブラケットリンフォースに接合されることを特徴とする。

上記構成によれば、トレーリングアームの揺動軸となるボルトの支持箇所の周囲にインサイドブラケットおよびブラケットリンフォースに囲まれた閉断面が形成されることにより、かかる支持箇所ひいてはトレーリングアームの取付部の剛性を高めることができる。そして、ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐようにナットリテーナが配置されることにより、膨出部の周囲の両側面がナットリテーナによって連結される。これにより、膨出部の開きが抑制されるため、ボルトすなわちトレーリングアームの揺動軸のブレを防ぐことができ、高い操縦安定性およびＮＨＶを得ることが可能となる。

このとき、上記構成では、インサイドブラケットおよびブラケットリンフォースの形状変更、ならびにナットリテーナの配置位置により、新たな部材を追加することなくトレーリングアーム取付部の剛性の向上が達成される。したがって、本発明によれば、車両の重量増大やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付箇所において高い剛性を得ることが可能となる。

上記閉断面は、車両側面視でサイドメンバと重なる位置まで及んでいるとよい。かかる構成によれば、トレーリングアーム取付部にかかった荷重をサイドメンバに効率的に分散することが可能となる。

上記ナットリテーナの、ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐ長手方向の縁には、車両内側に向かって突出するビード形状またはフランジが設けられていて、ナットリテーナの、ナットを貫通させて保持する箇所の周囲には、ビード形状またはフランジと逆方向に向かって膨らんだ窪み部が設けられているとよい。これにより、ナットリテーナの剛性を向上させることができ、ひいては上述した膨出部の開きを抑制する効果を高めることが可能となる。

当該トレーリングアーム取付部構造は、車両前後方向でブラケットリンフォースの膨出部の範囲内に位置しサイドメンバの内面に接合されサイドメンバを補強するフロントブレースを更に含むとよい。これにより、ブラケットリンフォースの膨出部、すなわちトレーリングアームの揺動軸であるボルトを支持する箇所近傍のサイドメンバの剛性を高めることができる。したがって、トレーリングアーム取付部にかかった荷重をより確実にサイドメンバに分散することが可能となる。

本実施形態にかかるトレーリングアーム取付部構造を備える車両の全体斜視図である。 図１（ｂ）の拡大図である。 図１（ｂ）の拡大図である。 図１（ｂ）の拡大図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３に示すナットリテーナの変形例を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかるトレーリングアーム取付部構造（以下、単に取付部構造１００と称する）を備える車両１００ａの全体斜視図である。図１（ａ）は車両１００ａを左側方から観察した全体斜視図であり、図１（ｂ）は車両１００ａを下方から観察した全体斜視図である。

図１（ａ）に示すように、車両１００ａでは、車両後部の床面を構成するリヤフロアパネル１０２が設けられている。図１（ｂ）に示すように、リヤフロアパネル１０２の下方には、車両前後方向に延びるサイドメンバであるリアフロアサイドメンバ（以下、サイドメンバ１１０と称する）が配置されている。

本実施形態では、トーションビーム式リヤサスペンションによって車両１００ａの後輪（不図示）が支持される。詳細には、トーションビーム式リヤサスペンションでは、図１（ｂ）に示すように、車幅方向に延びるトーションビーム１０４の両端に後輪を支持するトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂが配置されている。かかるトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂが車両に揺動可能に取り付けられる。本実施形態の取付部構造１００は、これらのトレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂを車両１００ａに取り付けるための構造である。

図２、図３および図４は、図１（ｂ）の拡大図である。図２は、図１（ｂ）の破線円内を車両内側から観察した状態を図示していて、図３は、図２のブラケットブレース１８０を不図示とした状態を図示していて、図４は、図１（ｂ）の破線円内を車両外側から観察した状態を図示している。なお、トレーリングアーム１０６ａ・１０６ｂは左右対称に同様の構成を有するため、以下の説明ではトレーリングアーム１０６ａを車両に取り付ける場合を例示して説明する。

図４に示すように、サイドメンバ１１０の車両外側には、車両前後方向に延びるサイドシル１２０が配置されている。このサイドシル１２０の車両内側であってサイドメンバ１１０の車両外側には、トレーリングアーム１０６ａの揺動軸となるボルト１７２（図５参照）を貫通させて支持するアウトサイドブラケット１３０が配置されている。またアウトサイドブラケット１３０の車両内側には、同じくボルト１７２を貫通させて支持するインサイドブラケット１４０が配置されている。

インサイドブラケット１４０の車両内側には、そこに接合されてインサイドブラケット１４０を補強し、ボルト１７２を貫通させて支持するブラケットリンフォース１５０が配置されている。また図３に示すように、ブラケットリンフォース１５０の車両内側の面には、ボルト１７２の端部に組み付けられるナット１７０を貫通させて保持するナットリテーナ１６０が接合される。このようにナット１７０を車体側の部材に直接溶接せずナットリテーナ１６０に保持させる方式はフローティング方式と称され、かかるフローティング方式によれば、ボルト１７２の挿入性ひいてはトレーリングアーム１０６ａの取付性を高めることができる。

更に、図２に示すように、ブラケットリンフォース１５０の車両内側にはブラケットブレース１８０が配置される。ブラケットブレース１８０は、ブラケットリンフォース１５０の車両内側の面１５０ａとサイドメンバの下面１１０ａおよび車両内側の面１１０ｂとに跨るようにそれらの面に接合される。本実施形態の取付部構造１００は、これらのアウトサイドブラケット１３０、インサイドブラケット１４０、ブラケットリンフォース１５０、ナットリテーナ１６０およびブラケットブレース１８０を含んで構成される。

図５は、図３のＡ−Ａ断面図である。トレーリングアーム１０６ａ（図１参照）の端部には、図５に示すトレーリングアームリンク１９０が設けられている。トレーリングアームリンク１９０は、内部に挿通孔１９２ａを有する筒状のスペーサ１９２が中心に配置されていて、このスペーサ１９２の周囲に筒状のブッシュ１９４が配置されている。アウトサイドブラケット１３０とインサイドブラケット１４０とはそれらの前端同士が接合されることによって車両後方側が開口した略コの字形状となっていて、このコの字に内部にトレーリングアームリンク１９０が配置される。

トレーリングアーム１０６ａの車両への組付けでは、図５に示すように、まずサイドシル１２０に設けられたボルト穴１２２、およびアウトサイドブラケット１３０に設けられたボルト穴１３２にトレーリングアーム１０６ａの揺動軸となるボルト１７２を貫通させ、かかるボルト１７２をスペーサ１９２の挿通孔１９２ａに挿通させる。その後、インサイドブラケット１４０のボルト穴１４２およびブラケットリンフォース１５０のボルト穴１５２にボルト１７２を挿通し、ボルト１７２の端部をナットリテーナ１６０に保持されたナット１７０に組み付ける。これにより、トレーリングアームリンク１９０ひいてはトレーリングアーム１０６ａが揺動可能に車両１００ａに取り付けられる。

図４に示すように、本実施形態では、ブラケットリンフォース１５０およびインサイドブラケット１４０は、サイドメンバ１１０の外側面１１０ｃに接合される。これにより、ブラケットリンフォース１５０やインサイドブラケット１４０、すなわちトレーリングアーム１０６ａの取付部にかかった荷重をサイドメンバ１１０に分散することが可能となる。なお、本実施形態ではブラケットリンフォース１５０およびインサイドブラケット１４０の両方をサイドメンバ１１０に接合する構成を例示したが、これに限定するものではなく、それらのうち少なくとも一方をサイドメンバ１１０に接合すればよい。

本実施形態の取付部構造１００の特徴は、図５に示す膨出部１４４・１５４（ハット形状）が形成されていることである。膨出部１４４・１５４は、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０のうち、ボルトを支持する箇所、すなわちそれらのボルト穴１４２・１５２の周囲で、車両外側に向かって膨らんでいる。特に、ブラケットリンフォース１５０の膨出部１５４は、車両側面視でインサイドブラケット１４０の膨出部１４４内の範囲で膨出していて、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０が、それぞれの膨出部１４４・１５４、および膨出部１４４・１５４の周囲の面で当接している。これにより、取付部構造１００において、ボルト１７２の支持箇所の周囲に、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０によって囲まれる閉断面１７４ａ・１７４ｂが形成される。そのため、ボルト１７２の支持箇所の周囲、特にブッシュ１９４の当接箇所の剛性を高めることができる。

また本実施形態の特徴は、図３および図５に示すように、ナット１７０を保持するナットリテーナ１６０が、ブラケットリンフォース１５０の膨出部１５４を跨ぐようにブラケットリンフォースに接合されることである。これにより、膨出部１５４の周囲の両側面、すなわちボルト１７２の支持箇所の両側の閉断面１７４ａ・１７４ｂがナットリテーナ１６０によって連結されるため、膨出部１５４の開き（口開き）ひいては閉断面１７４ａ・１７４ｂの変形が抑制される。したがって、トレーリングアーム１０６ａの揺動軸（懸架軸）であるボルト１７２のブレを防ぐことができ、トレーリングアーム１０６ａの懸架剛性を高め、高い操縦安定性およびＮＨＶを得ることが可能となる。

上記構成において、トレーリングアーム取付部の剛性は、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０の形状変更、ならびにナットリテーナ１６０の配置位置により向上可能であり、新たな部品の追加は不要である。したがって、本実施形態の取付部構造１００によれば、車両１００ａの重量やコストの増大を抑制しつつ、トレーリングアーム取付部において高い剛性を得ることが可能となる。またこのようにトレーリングアーム取付部の剛性を向上可能であることにより、板厚の低減が可能であるため、重量およびコストの低減を図ることもできる。

また本実施形態では、図５に示すように、インサイドブラケット１４０およびブラケットリンフォース１５０の膨出部１４４・１５４をサイドメンバ１１０と重なる位置まで延ばしている。これにより、膨出部１４４・１５４において形成される閉断面１７４ａ・１７４ｂは、車両側面視でサイドメンバ１１０と重なる位置まで及ぶこととなる。このように、閉断面１７４ａ・１７４ｂをサイドメンバ１１０と重なる位置に至るようにしている。すなわち閉断面１７４ａ・１７４ｂを上下方向（サイドメンバ１１０の前後方向と直行する方向）に延ばしている。これにより、インサイドブラケット１４０やブラケットリンフォース１５０にかかった荷重をサイドメンバ１１０に好適に分散することができる。

本実施形態の取付部構造１００では更に、図３に示すように、フロントブレース１７６（破線にて図示）を配置している。フロントブレース１７６は、サイドメンバ１１０の内部において、車両前後方向でブラケットリンフォース１５０の膨出部１５４の範囲内の位置に、サイドメンバ１１０の内面に接合されてサイドメンバ１１０を補強する。かかる構成により、サイドメンバ１１０において、車両前後方向でブラケットリンフォース１５０の膨出部１５４の範囲内（トレーリングアーム１０６ａの揺動軸であるボルト１７２を支持する箇所近傍）に相当する箇所の剛性が向上する。したがって、ボルト１７２の支持箇所近傍にかかった荷重をより確実にサイドメンバ１１０に分散することが可能となる。

また本実施形態では、図３に示すように、ナットリテーナ１６０において、ブラケットリンフォース１５０の膨出部１５４を跨ぐ長手方向の縁（本実施形態では上縁および下縁）に、車両内側に向かって突出するフランジ１６２ａ・１６２ｂが設けられている。このようにフランジ１６２ａ・１６２ｂを設けることにより、ナットリテーナ１６０において高い剛性が得られる。このため、荷重によるナットリテーナ１６０の変形をより好適に防ぐことができ、上述した膨出部１５４の開きを抑制する効果を更に高めることが可能となる。

更に本実施形態では、フランジ１６２ａ・１６２ｂが設けられたナットリテーナ１６０において、ナット１７０を貫通させて保持する箇所の周囲に、かかるフランジ１６２ａ・１６２ｂと逆方向すなわち車両外側に向かって膨らんだ窪み部１６４ａ・１６４ｂを設けている。これにより、ナットリテーナ１６０の剛性、特にナット１７０を保持する箇所の剛性を高めることができ、膨出部１５４の開きを抑制する効果を一層高めることが可能となる。なお、図示はしないが、図３に示すフランジ１６２ａ・１６２ｂに替えて、車両内側に向かって突出するビード形状を設けることによっても、フランジ１６２ａ・１６２ｂを設けた場合と同様の効果を得ることが可能である。

図６は、図３に示すナットリテーナ１６０の変形例を説明する図である。上述したように、本実施形態ではナットリテーナ１６０の長手方向の縁にフランジ１６２ａ・１６２ｂを設ける構成としたが、図６（ａ）に示すように、フランジを設けない構成とすることも可能である。また図６（ｂ）に示すように、ナットリテーナ１６０は、窪み部を設けず、フランジ１６２ａ・１６２ｂのみを設ける構成とすることも可能である。

なお、図３では、フランジ１６２ａ・１６２ｂおよび窪み部１６４ａ・１６４ｂの両方を設ける構成を例示したが、これに限定するものではない。窪み部１６４ａ・１６４ｂは、フランジ１６２ａ・１６２ｂが設けられていない、例えば図６（ａ）に示すナットリテーナ１６０にも設けることが可能であり、この場合、窪み部１６４ａ・１６４ｂが膨らむ方向は、車両内側または車両外側のいずれの方向であってもよい。またフランジ１６２ａ・１６２ｂではなくビード形状が設けられたナットリテーナ１６０に窪み部１６４ａ・１６４ｂを設ける場合には、窪み部１６４ａ・１６４ｂは、ビード形状が膨らむ方向と逆方向に膨らませることが好ましい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造に利用することができる。

１００…取付部構造、１００ａ…車両、１０２…リヤフロアパネル、１０４…トーションビーム、１０６ａ…トレーリングアーム、１０６ｂ…トレーリングアーム、１１０…サイドメンバ、１１０ａ…下面、１１０ｂ…内側面、１１０ｃ…外側面、１２０…サイドシル、１２２…ボルト穴、１３０…アウトサイドブラケット、１３２…ボルト穴、１４０…インサイドブラケット、１４２…ボルト穴、１４４…膨出部、１５０…ブラケットリンフォース、１５０ａ…内側面、１５２…ボルト穴、１５４…膨出部、１６０…ナットリテーナ、１６２ａ…フランジ、１６２ｂ…フランジ、１６４ａ、１６４ｂ…窪み部、１７０…ナット、１７２…ボルト、１７４ａ…閉断面、１７４ｂ…閉断面、１７６…フロントブレース、１８０…ブラケットブレース、１９０…トレーリングアームリンク、１９２…スペーサ、１９２ａ…挿通孔、１９４…ブッシュ

Claims (4)

1. 車両後部のトーションビーム式リヤサスペンションのトレーリングアームを揺動可能に車両に取り付けるトレーリングアーム取付部構造であって、
   車両後部の床面を構成するリヤフロアパネルの下方で車両前後方向に延びるサイドメンバと、
   前記サイドメンバの車両外側に配置され前記トレーリングアームの揺動軸となるボルトを貫通させて支持するアウトサイドブラケットと、
   前記アウトサイドブラケットの車両内側に配置され前記ボルトを貫通させて支持するインサイドブラケットと、
   前記インサイドブラケットの車両内側に接合され該インサイドブラケットを補強し前記ボルトを貫通させて支持するブラケットリンフォースとを含むトレーリングアーム取付部構造において、
   前記ブラケットリンフォースの車両内側の面に接合され前記ボルトの端部に組み付けられるナットを貫通させて保持するナットリテーナを更に含み、
   前記ブラケットリンフォースおよび前記インサイドブラケットの少なくとも一方は前記サイドメンバに接合され、
   前記インサイドブラケットおよび前記ブラケットリンフォースは、前記ボルトを支持する箇所の周囲が車両外側に向かって膨らんだ膨出部を有し、該ブラケットリンフォースの膨出部は、車両側面視で該インサイドブラケットの膨出部内の範囲で膨出していて、
   前記インサイドブラケットおよび前記ブラケットリンフォースが、それぞれの前記膨出部および該膨出部の周囲で当接することにより、前記ボルトの支持箇所の周囲に該インサイドブラケットおよび該ブラケットリンフォースによって囲まれる閉断面が形成され、
   前記ナットリテーナは、前記ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐように該ブラケットリンフォースに接合されることを特徴とするトレーリングアーム取付部構造。
2. 前記閉断面は、車両側面視で前記サイドメンバと重なる位置まで及んでいることを特徴とする請求項１に記載のトレーリングアーム取付部構造。
3. 前記ナットリテーナの、前記ブラケットリンフォースの膨出部を跨ぐ長手方向の縁には、車両内側に向かって突出するビード形状またはフランジが設けられていて、
   前記ナットリテーナの、前記ナットを貫通させて保持する箇所の周囲には、前記ビード形状またはフランジと逆方向に向かって膨らんだ窪み部が設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のトレーリングアーム取付部構造。
4. 車両前後方向で前記ブラケットリンフォースの膨出部の範囲内に位置し前記サイドメンバの内面に接合され該サイドメンバを補強するフロントブレースを更に含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のトレーリングアーム取付部構造。

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