JP3543646B2 - サスペンションアーム取付部構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションの一部を成すサスペンションアーム取付部構造、特に、サスペンションアームを車体側に支持されたクロスメンバに取付けるサスペンションアーム取付部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両のサスペンションは、一般に車輪と車体の間をリンク部材で結合すると共に同リンク部材にバネおよびダンパを並設し、これにより車輪と路面との間に生ずる前後、左右及び上下荷重を車体に確実に伝達し、しかも、路面から車体に向かう振動やショックを速やかに緩和し、低減させるよう構成されている。ここで、リンク部材は路面からの荷重を基端側より車体側取付部に対して入力し、この入力荷重を受けた車体側取付部はこの入力荷重を確実に耐久性良く支持し、車体側に分散させる必要がある。
例えば、図7に示すリアサスペンションでは車体下部にクロスメンバ101を固着し、同クロスメンバの左右端側に車輪Tを枢支したサスペンションアーム100を揺動可能に取り付けている。
【0003】
ここで、クロスメンバ101は両側端が左右のサイドレール102に結合され、その両端近傍下部に左右サスペンションアーム取付部aが形成されている。左右サスペンションアーム取付部aはクロスメンバ101の下壁に接合されたコ字形ブラケット104と、コ字形ブラケット104に支持された通しボルト105とを備え、この通しボルト105にサスペンションアーム100の基端部が枢支されるように構成される。しかも、左右のコ字形ブラケット104間には両者を結合すると共にクロスメンバ101の下壁にも結合されるガゼット106が付設され、これによりコ字形ブラケット104の剛性を強化し、車幅方向Y内側への変位を規制している。
【0004】
ここで、左右の各サスペンションアーム100は路面反力に応じて車幅方向Yの内側に向かう入力荷重Pを受け、その入力荷重Pはコ字形ブラケット104、クロスメンバ101を介し左右サイドレール102に伝達され、この際、左右のコ字形ブラケット104が受けた入力荷重Pの一部はガゼット106を介して相互に打消され、このガゼット106がコ字形ブラケット104の変位を防止でき、剛性強化を図っている。
なお、実公平2−37663号公報にはコ字形ブラケットを用いたサスペンションのロアアーム取付け構造が開示される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、車体側のクロスメンバ101に設けられるサスペンションアーム取付部aとしては、クロスメンバ101の下壁部に結合されるコ字形ブラケット104を用いたものや、クロスメンバのその他の側壁等に結合される図示しない各種形状のブラケットを用いたものが多い。
ところが、コ字形ブラケット104やその他の各種形状のブラケットを用いた場合、これら各ブラケットをクロスメンバ101の下壁等に溶接する必要があり、しかも、剛性確保のためのガゼット106等を必要とする場合もあり、部品点数が増え、質量増を招く上に、溶接部が多くなり、強度上不利な部位が生じ問題となっている。
【0006】
本発明の目的は、剛性を確保できる上に軽量化及び耐久性を確保できるサスペンションアーム取付部構造を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項1の発明では、車体の車幅方向に延設され同車体に支持されたクロスメンバをクロスメンバ上板材及びクロスメンバ下板材を一体結合して閉断面形状を成すようにして形成し、前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内のいずれか一方を内側に膨出させて膨出部を形成し、他方の車体前後方向対向壁と前記一方の膨出部とを重ねて前側2重壁と後側2重壁を形成すると共に前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の互いのフランジを接合して一体化し、前記前側2重壁と後側2重壁に亘り挿通された通しボルトの前後2重壁との対向部に前記サスペンションアームの一端を枢支したことを特徴とする。
【0008】
ここでは、クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内の一方の膨出部と他方の車体前後方向対向壁とを重ねて、車体前後方向前側の前側2重壁と車体前後方向後側の後側2重壁を形成し、その前側2重壁と後側2重壁間にサスペンションアームの一端を取り付けてサスペンションアーム取付部を形成したので、前側2重壁と後側2重壁が剛性を十分確保でき、これら前側2重壁と後側2重壁間に枢支されるサスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保でき、しかも従来構造と比較して部品点数削減を図れ、軽量化を図れ、溶接部が低減するので強度上不利な部位が生じることを排除できる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1には本発明のサスペンションアーム取付部構造を適用したクロスメンバを示した。
このクロスメンバ1は自動車のセミトレーリング式リヤサスペンションで使用される車体側支持枠Sの一部を形成している。この車体側支持枠Sは、図1、図3、図5に示すように、車体の車幅方向Yに延設されるクロスメンバ1と、このクロスメンバ1の左右端近傍より前方に延出形成される左右の前方延出枠3と、左右の前方延出枠3の前側部分を互いに一体結合する連結バー4と、左右の前方延出枠3の中央側部分より車幅方向Y外側に向けて延出するアームブラケット5とを備える。
【0010】
ここでクロスメンバ1と左右の前方延出枠3と連結バー4とはそれぞれ単独に製造された上で平面視で略矩形に組み合わされた上で互いに溶接され、一体の車体側支持枠Sを構成している。車体側支持枠Sの4角に位置するクロスメンバ1の左右端と左右の前方延出枠3の各前端とはフロアrに一体結合された左右一対のサイドメンバ2,2の下面にそれぞれボルト締めされ、これにより車体側支持枠Sは十分な結合剛性を保持して車体下部に固着されている。
【0011】
このような車体側支持枠Sの左右側部には、サスペンションアーム6がそれぞれ枢支され、同サスペンションアームの揺動端側のナックル(図示せず)を介して図示しない後車輪が枢支される。サスペンションアーム6はその前基端部601が図示しない軸ピンを介してアームブラケット5に枢着され、後基端部602がクロスメンバ1側の後述するサスペンションアーム取付部a1に取付けられる。
サスペンションアーム6はその中央部とその上方に位置するクロスメンバ1のばね受け端部103との間に図示しない圧縮ばねを配備しており、その近傍に図示しないショックアブソーバを並設している。しかも、左右のサスペンションアーム6は図示しないスタビライザにより互いに上下動を規制可能に連結されている。
【0012】
クロスメンバ1は車体の車幅方向Yに延設され、クロスメンバ中心線nに沿って直状の中央部101と、その中央部101の左右より延出する立上り部102と、立上り部102の左右端より車幅方向Y外側に延出するばね受け端部103とを備えており、図4に示すようなハット形断面のクロスメンバ上板材7及び屈曲長板状のクロスメンバ下板材8とを互いに重ね合わせて一体結合し、閉断面形状を成すように形成されている。
クロスメンバ1はその中央部101及び立上り部102を比較的大きな矩形閉断面構成部として形成され、ばね受け端部103をクロスメンバ上板材7とクロスメンバ下板材8の両皿状端部を上下に重ねた2重板皿状に形成され、中央部101の両端のサスペンションアーム取付部a1を図2に示すような閉断面構成部として形成される。
【0013】
サスペンションアーム取付部a1は、図4に示すようなハット形断面の屈曲したクロスメンバ上板材7に上向きの膨出部Bを形成した屈曲長板状のクロスメンバ下板材8を下方より嵌合し、互いのフランジfを接合して一体化した構成を採る。
図2に示すように、膨出部Bの車体前後方向Xにおける前後対向壁B1,B2はクロスメンバ上板材7の前後対向壁701,702に内側より重なるように形成され、剛性の強化された前側2重壁wfと後側2重壁wrを形成している。前側2重壁wfと後側2重壁wrの間には空間eが形成され、この空間eの車幅方向Y内方部位は下向きに開口し、車幅方向Y外方側部位は車外方向に開口するように形成されている。
【0014】
前側2重壁wfと後側2重壁wrに亘り通しボルト9が挿通される。このボルト9にはナット901が締め付けられ、これにより前側2重壁wfと後側2重壁wr間に確実に締付られている。通しボルト9の空間eとの対向部にはサスペンションアーム6の後基端部602が枢支される。後基端部602は通しボルト9により設定される枢支軸線m回りに摺動可能に嵌挿される内筒c1とその外側を覆うゴムブッシュc2とその外側を覆う外筒c3との三重筒構造を採り、通しボルト9に枢支される内筒c1に対するサスペンションアーム6と一体の外筒c3側の相対変位をゴムブッシュc2が許容可能に連結している。
【0015】
このようなサスペンションアーム取付部a1を備えるクロスメンバ1を用いた自動車が走行する場合、サスペンションアーム6の揺動端側は上下揺動を継続する。ここで、サスペンションアーム6の後基端部602は枢支軸線m回りの回動変位とゴムブッシュc2の弾性変位とを行い、スムーズにサスペンションアーム6の上下動を許容する。この際、サスペンションアーム6の後基端部602より通しボルト9には車幅方向Y内側に向かう入力荷重P1が入力され、同荷重は前側2重壁wfと後側2重壁wrより中央部101を含むクロスメンバ1及び車体側支持枠Sを経て左右一対のサイドメンバ2,2に分散支持される。ここで膨出部Bの前後対向壁B1,B2とクロスメンバ上板材7の前後対向壁701,702から成る前側2重壁wfと後側2重壁wrは中央部101及び立上り部102内に含まれ連続した形状を採ることより、特別の補強部材を追加することなく、車幅方向Y内側や上方或いは前後方向Xへ向かう各荷重に対しての剛性を十分に備え、サスペンションアーム取付部a1としての耐久性を十分に確保できる。
【0016】
しかも、サスペンションアーム取付部a1はクロスメンバ上板材7及びクロスメンバ下板材8とを互いに重ね合わせ両者のフランジfを溶接してクロスメンバ1上に形成できるので、従来構造と比べて部品点数が削減され軽量化を図れ、特別な部位の溶接部が追加されることがなく、強度上不利な部位が生じることを排除でき、サスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保できる。
図1のサスペンションアーム取付部a1はセミトレーリング式リヤサスペンションで使用される車体側支持枠Sの一部を成すクロスメンバ1上に形成されていたが、車体側支持枠Sを単にクロスメンバ1aのみで構成しても良い。
【0017】
この場合、図6(a)、(b)に示すように、クロスメンバ1aは長板状のクロスメンバ上板材7aとU字断面のクロスメンバ下板材8aとを互いに重ね合わせ両者のフランジfを溶接して一体接合し、閉断面形状を成すように形成され、中央部101aとその左右端より延びる左右側部102aとを備える。ここで中央部101aの両端部にはサスペンションアーム取付部a1’が形成され、左右側部102aは左右一対のサイドメンバ2,2に結合されている。U字断面のクロスメンバ下板材8aは左右側部102aにおいて下方への吐出量が小さいU字断面に形成され、中央部101aにおいて下方への吐出量が大きいU字断面に形成されている。
【0018】
長板状のクロスメンバ上板材7aはサスペンションアーム取付部a1’との対向位置に下向きの膨出部B’を膨出形成する。この下向きの膨出部B’はその前後対向壁B’1,B’2をクロスメンバ下板材8aの前後対向壁801,802に内側より重なるように形成され、剛性の強化された前側2重壁wfと後側2重壁wrを形成している。前側2重壁wfと後側2重壁wrの間には空間eが保持され、同空間eの車幅方向Y外方は開口している。
前側2重壁wfと後側2重壁wrに亘り通しボルト9が挿通される。通しボルト9にはサスペンションアーム6aの基端部602aが枢支され、その先端にはナット901が締め付けられる。基端部602aは空間eの車幅方向Y外方の開口を通してサスペンションアーム6aの本体側に結合されている。
【0019】
自動車の走行時にサスペンションアーム6aは揺動し、その基端部602aは通しボルト9回りに回動変位し、この際、基端部602aより通しボルト9を介し入力荷重P1が前側2重壁wfと後側2重壁wrに加わり、同荷重は中央部101aを含むクロスメンバ1より左右一対のサイドメンバ2,2に分散支持される。この場合のサスペンションアーム取付部a1’も図1のサスペンションアーム取付部a1と同様の作用効果が得られ、特に、全体構成を簡素化できる。
上述のところで、サスペンションアーム取付部a1はセミトレーリング式リヤサスペンションで使用されていたが、フロントサスペンションで使用される図示しないクロスメンバ上に形成されても良く、この場合も上述の各サスペンションアーム取付部a1、a1’と略同様の作用効果を得られる。
【0020】
【発明の効果】
以上のように、請求項1の発明は、クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内の一方の膨出部と他方の車体前後方向対向壁とを重ねて、車体前後方向前側の前側2重壁と車体前後方向後側の後側2重壁を形成し、その前側2重壁と後側2重壁間にサスペンションアームの一端を取り付けてサスペンションアーム取付部を形成したので、前側2重壁と後側2重壁が剛性を十分確保でき、これら前側2重壁と後側2重壁間に枢支されるサスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保でき、しかも従来構造と比較して部品点数削減を図れ、軽量化を図れ、溶接部が低減するので強度上不利な部位が生じることを排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のサスペンションアーム取付部構造を適用したクロスメンバの後方側面図である。
【図2】図1のA−A線拡大断面図である。
【図3】図1のクロスメンバを含む車体側支持枠の平面図である。
【図4】図1のクロスメンバの要部切欠分解斜視図である。
【図5】図1のクロスメンバを含む車体側支持枠の斜視図である。
【図6】本発明の他の実施形態例が適用されたクロスメンバであり、(a)はその後方側面図、(b)は(a)におけるC−C線拡大断面図である。
【図7】従来のサスペンションアーム取付部を備えたクロスメンバの後方側面図である。
【符号の説明】
1 クロスメンバ
6 サスペンションアーム
7 クロスメンバ上板材
701 前対向壁
702 後対向壁
8 クロスメンバ下板材
a1 サスペンションアーム取付部
e 空間
wf 前側2重壁
wr 後側2重壁
B,B’ 膨出部
B1 前対向壁
B2 後対向壁
S 車体側支持枠
X 車体前後方向
Y 車幅方向
Claims (1)
- 車体の車幅方向に延設され同車体に支持されたクロスメンバにサスペンションアームの一端を取付けるサスペンションアーム取付部構造において、
前記クロスメンバをクロスメンバ上板材及びクロスメンバ下板材により一体結合して閉断面形状を成すように形成し、前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内いずれか一方を内側に膨出させて膨出部を形成し、他方の車体前後方向対向壁と前記一方の膨出部とを重ねて前側2重壁と後側2重壁を形成すると共に前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の互いのフランジを接合して一体化し、前記前側2重壁と後側2重壁に亘り挿通された通しボルトの前後2重壁との対向部に前記サスペンションアームの一端を枢支したことを特徴とするサスペンションアーム取付部構造。
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JP30677898A JP3543646B2 (ja) | 1998-10-28 | 1998-10-28 | サスペンションアーム取付部構造 |
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1998
- 1998-10-28 JP JP30677898A patent/JP3543646B2/ja not_active Expired - Lifetime
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