JP2016107685A

JP2016107685A - ショックアブソーバブラケット

Info

Publication number: JP2016107685A
Application number: JP2014244478A
Authority: JP
Inventors: 真和山口; Masakazu Yamaguchi; 健土野; Takeshi Tsuchino
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2014-12-02
Filing date: 2014-12-02
Publication date: 2016-06-20

Abstract

【課題】製造が容易であるとともに重量を抑えることができるようにする。【解決手段】略方形状に形成された主要部１１を設け、主要部１１からアーム部１２を延設する。また、アーム部１２の先端に、ショックアブソーバを保持するためのネジ部１３ｂが形成されるピン部１３を設ける。さらに、ショックアブソーバブラケット１をリーフスプリングに固定するためのＵボルトが挿通されるボルト孔１４を主要部１１の各隅に設け、主要部１１においてボルト孔１４で囲まれる部分に凹部１５を形成する。また、ショックアブソーバブラケット１を、衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で一体成形する。【選択図】図１

Description

本発明は、トラックなどの車両のサスペンションにおいて、ショックアブソーバをリーフスプリングに取り付けるためのショックアブソーバブラケットに関する。

車両のサスペンションには、ショックアブソーバを他の部材に取り付けるためのショックアブソーバブラケット（以下、単にブラケットともいう）が設けられる。例えば特許文献１には、ショックアブソーバをトルクアームに取り付けるためのブラケットが記載されている。また、例えば特許文献２には、ショックアブソーバをトレーリングアームに取り付けるためのブラケットが記載されている。

特開平１１−１２３９０６号公報特開２００４−９９８３号公報

一般にブラケットは、アルミ材やスチール材を鍛造する、あるいはＦＣＤ材（球状黒鉛鋳鉄）を鋳造することによって形成される。アルミ材は、スチール材やＦＣＤ材に比べて軽量であるが、強度は劣る。そのため、アルミ材でブラケットを鍛造形成する場合、重量を抑えることはできても、ショックアブソーバが取り付けられるブラケットのピン部はより強度の高い部材（例えばスチール鍛造品）で別体に形成しなければならず、製造に手間がかかる。

一方、スチール材は、アルミ材やＦＣＤ材に比べて強度及び靭性は高いが、重量は大きい。そのため、スチール材でブラケットを鍛造形成する場合、前記ピン部を一体に成形することはできても、重量が嵩んでしまう。

これに対し、ＦＣＤ鋳造によりブラケットを形成する場合、鍛造によりブラケットを形成する場合と比べて形状自由度が高いため、ブラケットを薄肉に形成することが容易であり、軽量化を図ることができる。しかしながら、ＦＣＤ材は、スチール材に比べて強度及び靭性が低いため、ＦＣＤ材でブラケットを形成する場合にも、前記ピン部はより強度の高い部材で別体に形成しなければならず、製造に手間がかかる。また、この場合、ブラケットにおいて前記ピン部が圧入される部分には、これを受容するだけの容積を確保しなければならないため、この分の重量増が避けられない。

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、製造が容易であるとともに重量を抑えることができるようにした、ショックアブソーバブラケットを提供することを目的とする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的として位置づけることができる。

（１）ここで開示するショックアブソーバブラケットは、リーフスプリングにショックアブソーバを取り付けるためのものである。前記ショックアブソーバブラケットは、略方形状に形成された主要部と、前記主要部の各隅に設けられ、前記リーフスプリングに固定するためのボルトが挿通されるボルト孔と、前記主要部の前記ボルト孔で囲まれる部分に形成された凹部と、前記主要部から延設されたアーム部と、前記アーム部の先端に設けられ、前記ショックアブソーバを保持するためのネジ部が形成されるピン部と、を備える。また、前記ショックアブソーバブラケットは、衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ^２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で一体成形されている。なお、前記球状黒鉛鋳鉄としては、例えば特開２００９−１８６５号公報に開示されたものを適用することができる。
（２）前記球状黒鉛鋳鉄は、耐力が略５００ＭＰａ以上であることが好ましい。

開示のショックアブソーバブラケットによれば、主要部に凹部が設けられるとともに、アーム部が主要部から延設されるため、重量を抑えることができる。また、開示のショックアブソーバブラケットによれば、主要部とアーム部とピン部とが、衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ^２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で一体成形されているため、製造が容易である。

本実施形態に係るショックアブソーバブラケットの裏面側を示す斜視図である。図１のショックアブソーバブラケットの取付構造を示すサスペンションの分解斜視図である。

図面を参照して、本実施形態としてのショックアブソーバブラケットについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。
なお、図２において、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向（車両左右方向）外側を示す。

［１．構成］
［１−１．全体構成］
本実施形態に係るショックアブソーバブラケット１（以下、単にブラケット１という）は、図２に示すショックアブソーバ２の取付けに用いられる。ショックアブソーバ２は、トラックなどの車両のフロントサスペンションに設けられ、車輪から車体フレームに伝達される振動を減衰するダンパである。ショックアブソーバ２は、上端部２ａが図示しない車体フレームに固定され、下端部２ｂがブラケット１を介してリーフスプリング３に固定される。

リーフスプリング３は、車輪の位置決めを行う機能と、車輪から車体フレームに伝達される振動を吸収する機能とを兼ねる。リーフスプリング３は、重ね板バネとも呼ばれ、順次重ねられた帯状の鋼板３１がシート部材３２を介してボルト３３で締結されることよって形成される。リーフスプリング３は、車長方向に延在し、前端部３ａが図示しないスプリングブラケットを介して、後端部３ｂが図示しないエアスプリングを介して、それぞれ車体フレームに結合される。

リーフスプリング３の上方には、左右の車輪が連結された図示しないフロントアクスルを支持するアクスルハウジング４が設けられる。アクスルハウジング４は、車幅方向に延在し、その中央部が終減速機を装着するためにお椀型に形成され、中央部の車幅方向外側が矩形の閉断面を有するように形成される。アクスルハウジング４は、二組のＵボルト５１（ボルト）及びナット５２とブラケット１とによって、リーフスプリング３のシート部材３２の上面に接した状態に固定される。なお、Ｕボルト５１とアクスルハウジング４との間には、両者間の干渉を防止するためにパッド部材６が設けられる。

ブラケット１は、リーフスプリング３の下方に配置され、Ｕボルト５１及びナット５２によって、アクスルハウジング４と共にリーフスプリング３に固定される。

［１−２．ショックアブソーバブラケットの構成］
図１及び図２に示すように、ブラケット１は、略方形状に形成された主要部１１と、主要部１１から鎌の刃状に延設されたアーム部１２と、アーム部１２の先端に設けられたピン部１３とを備える。主要部１１，アーム部１２及びピン部１３（すなわちブラケット１全体）は、衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ^２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上であり、耐力が略５００ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で、鋳造により一体成形されている。

主要部１１の四つの隅には、二つのＵボルト５１が挿通される四つのボルト孔１４が設けられる。また、図１に示すように、主要部１１において四つのボルト孔１４で囲まれる部分には、凹状に窪んだ凹部１５が形成される。本実施形態の凹部１５は、主要部１１の裏面１１Ａ（図１で目視できる面であって、図２で下方を向く面）において、角が丸められた方形状に開口するように形成されている。凹部１５は、ブラケット１に求められる強度及び剛性が確保される限り、ブラケット１の軽量化のためにできるだけ大きく形成されることが好ましい。

凹部１５の中心には孔部１６が形成され、孔部１６には、ブラケット１がリーフスプリング３に固定された状態でリーフスプリング３のボルト３３と締結されたナットが配置されて、ブラケット１とナットとの干渉が防止される。孔部１６は、凹部１５と主要部１１のおもて面１１Ｂ（リーフスプリング３に取り付けられる面であって、図２で上方を向く面）とを貫通するように形成される。

アーム部１２は、主要部１１のおもて面１１Ｂ及び裏面１１Ａと略平行に延設された略角柱状の部位であり、主要部１１の厚み（おもて面１１Ｂと裏面１１Ａとの距離に相当する長さ）よりもやや大きい厚みを有するように形成される。また、アーム部１２は、延設方向の長さが、アーム部１２に要求される強度及び剛性や、ショックアブソーバ２の下端部２ｂとの位置関係などに応じて設定される。

ピン部１３は、アーム部１２の先端から、アーム部１２の延設方向に沿ってさらに延設された部位である。ピン部１３は、ショックアブソーバ２の下端部２ｂを取り付けるための取付部１３ａと、ショックアブソーバ２の下端部２ｂを保持するためのネジ部１３ｂとを有する。取付部１３ａは、ショックアブソーバ２の下端部２ｂを貫通するような円柱状に形成される。また、ネジ部１３ｂは、取付部１３ａの径よりも小さな径に形成され、雄ネジが加工される。

図２に示すように、ブラケット１は、リーフスプリング３に対して、おもて面１１Ｂが上方を向くとともに裏面１１Ａが下方を向き、ピン部１３が車幅方向内側を向くように配置される。そして、ブラケット１は、各ボルト孔１４にＵボルト５１の端部が挿通され、Ｕボルト５１にナット５２が締結されることにより、アクスルハウジング４がリーフスプリング３に固定される際に、リーフスプリング３に固定される。

また、ブラケット１のピン部１３は、取付部１３ａにショックアブソーバ２の下端部２ｂ，ワッシャ２１，２２及びブッシュ２３が取り付けられ、ネジ部１３ｂにナット２４が螺合されることにより、ショックアブソーバ２の下端部２ｂと結合される。これにより、ブラケット１を介してショックアブソーバ２とリーフスプリング３とが連結される。

［２．効果］
（１）ブラケット１では、主要部１１に凹部１５が形成され、アーム部１２が主要部１１から延設される。そのため、ブラケット１の重量を抑えることができる。また、ブラケット１では、アーム部１２とピン部１３とが一体に成形されるため、従来のようにアーム部１２に別体のピン部を圧入するための容積を確保する必要がなく、アーム部１２を細長い鎌の刃状に形成することができる。そのため、従来のものと比べて、アーム部１２の容積を小さくすることができ、アーム部１２の重量を抑えることができる。

また、ブラケット１は、鋳造により形成されるため、鍛造により形成される場合と比べて形状自由度を向上させることができる。そのため、形状設計の幅を広げることができ、例えば、凹部１５を曲面状に形成することや、更に薄肉化することによって、一層の軽量化を実現することができる。

また、ブラケット１は、衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ^２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で形成されている。一般に材料は、衝撃値が高いほど靭性が高く、引張強さが大きいほど強度が高くなるとされ、強度が向上するほど靭性が低下するとされている。これに対しブラケット１は、高強度かつ高靭性を有する球状黒鉛鋳鉄で形成されている。そのため、ブラケット１によれば、ピン部１３を別部材で形成しなくてもピン部１３に必要な強度を確保することができ、ピン部１３を含む全体を同一の部材で一体成形することが可能である。

したがって、ブラケット１によれば、例えばピン部１３を別体に成形してアーム部１２に圧入するという作業工程を省略することができるため、製造が容易であり、製造コストを削減することができる。また、ブラケット１によれば、高強度かつ高靭性を有する材料が適用されるため、強度を確保しつつも薄肉化を実現でき、重量を抑えることができる。

（２）また、ブラケット１は、耐力が略５００ＭＰａ以上の球状黒鉛鋳鉄で形成されているため、自動車の足回り部品として好適である。
（３）さらに、ブラケット１は、アーム部１２の厚みが主要部１１の厚みよりも大きく形成されている。そのため、ブラケット１によれば、アーム部１２の強度及び剛性を向上させることができ、ピン部１３や、ピン部１３に取り付けられるショックアブソーバ２を安定して支えることができる。

［３．変形例］
上述した本実施形態に関わらず、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。

本実施形態で示したブラケット１の形状は一例であり、変更可能である。例えば、ブラケット１の凹部１５は、主要部１１の裏面１１Ａにおいて方形状に開口するように形成されるものに限らず、長円形状に開口するように形成されてもよいし、主要部１１において半球状に窪んだ形状に形成されてもよい。凹部１５の形状は、ブラケット１に求められる強度及び剛性に応じて適宜設定することができる。

また、本実施形態では、アーム部１２が略角柱状に形成される場合を例示したが、アーム部１２は少なくとも主要部１１から延びた形状であればよく、例えば、円柱状に形成されてもよいし、Ｉ断面形状やコの字断面形状に形成されてもよい。特にブラケット１は、高強度かつ高靭性を有する球状黒鉛鋳鉄で鋳造により形成されるため、様々な形状の設計が可能であり、成形も容易である。

また、本実施形態では、ブラケット１に四つのボルト孔１４が形成される場合を例示したが、ボルト孔１４は、少なくとも主要部１１の各隅に設けられればよく、主要部１１の隅以外の場所に追加で形成されてもよい。また、ブラケット１は、Ｕボルト５１に限らず、例えば六角ボルトなどでリーフスプリング３に固定されてもよい。

さらに、本実施形態では、ブラケット１が二組のＵボルト５１及びナット５２によって、アクスルハウジング４と共にリーフスプリング３に固定される場合を例示したが、ブラケット１は、例えば、アクスルハウジング４をリーフスプリング３に固定する部材とは別の部材でリーフスプリング３に固定されてもよい。また、ブラケット１は、アクスルハウジング４の固定には使用されずに、ショックアブソーバ２をリーフスプリング３に取り付けるためだけに使用されてもよい。

また、本実施形態では、凹部１５にナット避けの孔部１６が形成される場合を例示したが、孔部１６はリーフスプリング３の構成や、リーフスプリング３とブラケット１との位置関係によっては省略可能である。

なお、本実施形態では、ブラケット１が車両のフロントサスペンションに適用される場合を例示したが、ブラケット１は車両のリアサスペンションにも適用可能である。また、ブラケット１は、ショックアブソーバ２以外の部材を取り付けるために使用されてもよい。

１ブラケット（ショックアブソーバブラケット）
２ショックアブソーバ
３リーフスプリング
１１主要部
１２アーム部
１３ピン部
１３ｂネジ部
１４ボルト孔
１５凹部
５１Ｕボルト（ボルト）

Claims

リーフスプリングにショックアブソーバを取り付けるためのショックアブソーバブラケットであって、
略方形状に形成された主要部と、
前記主要部の各隅に設けられ、前記リーフスプリングに固定するためのボルトが挿通されるボルト孔と、
前記主要部の前記ボルト孔で囲まれる部分に形成された凹部と、
前記主要部から延設されたアーム部と、
前記アーム部の先端に設けられ、前記ショックアブソーバを保持するためのネジ部が形成されるピン部と、を備え、
衝撃値が５．０Ｊ／ｃｍ^２以上であり引張強さが７５０ＭＰａ以上である球状黒鉛鋳鉄で一体成形されている
ことを特徴とする、ショックアブソーバブラケット。
前記球状黒鉛鋳鉄は、耐力が略５００ＭＰａ以上である
ことを特徴とする、請求項１記載のショックアブソーバブラケット。