JP4184515B2 - サスペンション部材の取付構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のサスペンション部材の取付構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車等のサスペンション機構は各種のサスペンション部材(サスペンションフレームなど)を備えており、従来、このようなサスペンション部材を、各種の取付構造で、車体構成部材(サイドメンバ、クロスメンバ、サブフレーム等)に取り付けている。
【0003】
先ず、自動車のサスペンション機構について、図5を用いて説明する。図5において、40はサスペンションメンバであり、サスペンションメンバ40は、後に詳述するサスペンション部材の取付構造41を介して車体フロア下面のメンバに取付けられている。
【0004】
サスペンションメンバ40には、各種サスペンションアーム類42(所定のジオメトリ関係の下に回動自在に支承されているロアアーム42A、フロントアッパーアーム42B、リヤアッパーアーム42Cおよびラテラルリンク42D)或いはフロントサブフレーム(不図示)等で構成しており、図示のロードホイール43に所定の拘束運動を付与している。なお、44はショックアブソーバ、45はコイルスプリングである。
【0005】
そして、従来のサスペンション部材の取付け構造は図6および図7に示すものがある。
【0006】
図6に示すものは、特開平3−132410号公報に記載されたものであり、これによれば、サスペンション部材の取付構造41は、車体フロア21の下面にそのフランジ部22Aが溶接により固着されたクロスメンバ22を備えており、このクロスメンバ22の底面に下部補強部材23が固着されている。下部補強部材23には、その中心に嵌合孔24Aを有するボルトプレート24が、その周縁部において溶接により固着されている。
【0007】
ボルト25は、その中間部のセレーション部25Aを嵌合孔24Aに嵌合してボルトプレート24に取付けてあり、ボルト25の上端部には別体の上部ピン30が固着されてあり、上部ピン30を上部補強部材31の穴32に貫通させてアーク溶接により上部補強部材31に固着し、この上部補強部材31の周側の立上り部33をクロスメンバ22にスポット溶接により固着し、また、ボルト25のクロスメンバ22からの突出部は、内筒27A及び外筒27Bとの間に弾性体27Cが配置されたインシュレータ27を介してサスペンションメンバ40に支持されている。そして、ボルト25のねじ部25Dにはナット28が螺着され、インシュレータ27の内筒27Aをカバー部材29を介して締結保持している。
【0008】
また、図7に示すものは、特開平10−211887号公報に記載されたものであり、これによれば、ボルト53の上部に一体にピン部57を形成して、ピン部57が上部補強部材56の挿通孔56Cに加締め付けられることにより、ボルト53の上部を上部補強部材56に固定すると共に、ボルト53の中間部に形成した鍔部54を、エンボス部55Dとクロスメンバ52の底面部52Cとの間で挟持し、更に、下部補強部材55の貫通孔55Cに対してボルト53を嵌合させて構成したものである。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6に示すサスペンション部材の取付け構造では、ボルト25(サスペンション部材)の取付強度を、ボルト25のセレーション部25Aによるセレーション嵌合に頼った構造になっているため、取付強度の向上を図ろうとするには、ボルトプレート24や下部補強部材33自体を厚物にするか又は大型化せざるを得ない。また、このようにセレーション部25Aによるセレーション嵌合に頼った構造のため、ボルト25に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めるためには、ボルト25のセレーション部25Aの硬度を高めて、ボルトプレート24との嵌合力を高める必要があり、ボルト25の硬度を高めるために、ボルト25を製造する際に調質等の特別な処理を施す必要があり、ボルト25の製造が面倒となってしまう。更には、ボルトの高硬度化のために、ボルト25を直接上部補強部材31に溶接できないために、比較的低硬度の別体の上部ピン30が必要となってしまう。このために、ボルト25と上部ピン30との芯合わせが難しくなり、セレーション部25Aによる嵌合であるためにボルトプレート24に対してボルト25が傾いて嵌合してしまうことも考慮に入れなくてはいけないことと相俟って、ボルト25のクロスメンバ22との垂直精度を出すのが非常に困難であった。
【0010】
また、図7に示すサスペンション部材の取付け構造では、上部補強部材6に対して、ボルト53は加締めにより固着されていることから、セレーション部53Aによる嵌合であるためにボルトプレート54に対してボルト25が傾いて嵌合してしまうことも考慮に入れなくてはいけないことと相俟って、ボルト25のクロスメンバ52との垂直精度を出すのが非常に困難であった。さらには、ボルトプレート54がクロスメンバ52の底部52Cと下部補強部材55のエンボス部55Dとの間に挟着する構成となっているために、クロスメンバ52の底部52Cとボルトプレート54及びこのボルトプレート54とエンボス部55Dとの平面度が、ボルト25のクロスメンバ52との垂直精度に関ってきてしまい、この点からも、ボルト25の垂直精度を出すのが難しかった。
【0011】
そこで、本発明は、ボルトを高硬度化しなくとも、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高め、しかも、ボルトの垂直精度を容易に出せるように意図したサスペンション部材の取付構造を提供することを目的としている。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によるサスペンション部材の取付構造は、車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたものである。
【0013】
上記構成によって、ボルトは、その上部において上部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部を下部補強部材にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、車体構成部材に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【0014】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図を用いて説明する。
【0015】
図1は本発明の実施の形態を示すサスペンション部材の取り付け構造を示す縦断面図、図2は図1における実施の形態に使用するフロントサブフレームのを示す斜視図である。
【0016】
図1において、このサスペンション部材の取付構造は、車体フロア1の下面にそのフランジ部2Aおよび2Bが溶接により固着されたフロントサブフレーム2を備えており、このフロントサブフレーム2の底部2Cには貫通孔2Dが設けてあり、貫通孔2Dには、ボルト3が挿通嵌合している。ボルト3の中間部には、鍔部4が形成されている。そして、車体フロア1及びフロントサブフレーム2は、車体構成部材を構成している。
【0017】
5は下部補強部材で、基本形状としてはプレート形状をしており、その両端にフロントサブフレーム2の底部2Cの上面にそれぞれ接合されるフランジ部5A、5Bが形成されると共に、フロントサブフレーム2の底部2Cの上面と鍔部4との間に配置され、その上面において、鍔部4をアーク溶接等により接続Xしている。このために、ボルト3を貫通嵌合する貫通孔5Cが、下部補強部材5の略中央部に形成されている。
【0018】
6は上部補強部材で、上部補強部材6の取付平面部6Dには、貫通孔2Dより小径の挿通孔6Cが形成され、挿通孔6Cには、ボルト3の上部が嵌合し、アーク溶接等により接続Yされている。また上部補強部材6の両端には、フランジ部6A,6Bが形成されており、両フランジ部6A,6Bは、フロントサブフレーム2の底部2C及びフランジ部2Bを連結する傾斜部2Eと直立壁部2Fとにそれぞれ接合されている。
【0019】
8はサスペンション部材としてのサスペンションフレームで、内部にインシュレータ9を介してボルトカラー10が設けられている。11は2枚組のワッシャ、12はカバー部材、13はナットをそれぞれ示している。
【0020】
次に、組立方法について説明する。
【0021】
先ず、ボルト3の下部を、下部補強部材5の貫通孔5C及びフロントサブフレーム2の貫通孔2Dに貫通嵌合して、鍔部4の下面をフロントサブフレーム2の底部2Cに固着された下部補強部材5の上面に密着させた状態にして、鍔部4の周囲を、アーク溶接等により、下部補強部材5に接続Xする。
【0022】
次に、ボルト3の上部を、上部補強部材6の取付平面部6Dの挿通孔6Cに挿通させて、わずか突出させ、この突出部をアーク溶接等により、上部補強部材6に接続Yする。
【0023】
上記接続Xは、上部補強部材6の固着前に行うために、アーク溶接等の溶接作業が容易であり、また接続Yはフロントサブフレーム2を車体1の下部に固着する前に部品の状態で行うので、これまたアーク溶接等の溶接作業が容易となる。
【0024】
以上のように構成する本発明における実施の形態によれば、ボルト3は、その上部において上部補強部6に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部4を下部補強部材5にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルト3に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、フロントサブフレーム2に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【0025】
この結果、ボルト3を高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材5及び上部補強部材6の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【0026】
また、ボルト3は、上部補強部材6に直接接続Yにより固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【0027】
図3及び図4は、本発明における好ましい他の実施の形態を示すもので、図3はその縦断面図、図4はこの実施の形態に使用するブラケットの下面から描画した斜視図である。
【0028】
この実施の形態によれば、下部補強部材5や上部補強部材6を直接フロントサブフレーム等の車体構成部材に取付けるのではなく、これら車体部材を車体7に取付けるために介在するブラケット13に取付けたものである。
【0029】
即ち、ブラケット13は、階段状に形成されて取付平面部底部13Aを有して構成しており、取付平面部13Aは下部補強部材5の底部5Cを構成している。また、取付平面部13Aとブラケット13の直立壁13Bには、それぞれ上部補強部材6のフランジ部6A、6Bが固着されている。
【0030】
そして、前記実施の形態と同様、ブラケット13の取付平面部13Aには貫通孔13Cが設けてあり、貫通孔13Cには、ボルト3が挿通嵌合している。ボルト3の中間部には、鍔部4が形成されている。
【0031】
下部補強部材5は、ブラケット13の底部13Aの上面と鍔部4との間に配置され、その上面において、鍔部4をアーク溶接等により接続Xしている。このために、ボルト3を貫通嵌合する貫通孔5Cが、下部補強部材5の略中央部に形成されている。
【0032】
上部補強部材6には、貫通孔13Cより小径の挿通孔6Cが形成され、挿通孔6Cには、ボルト3の上部が嵌合し、アーク溶接等により接続Yされている。
【0033】
また、ブラケット13の底部13Aの裏面には、図4に示すように、貫通孔13Dを囲繞するように、複数条のビート14が突出形成されていて、底部13Aの剛性を高めている。
【0034】
なお、サスペンション部材8は図示を省略している。
【0035】
以上のように構成する本発明における他の実施の形態においても、ボルト3は、その上部において上部補強部6に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部4を下部補強部材5にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルト3に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、ブラケット13に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【0036】
この結果、ボルト3を高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材5及び上部補強部材6の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【0037】
また、ボルト3は、上部補強部材6に直接接続Yにより固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【0038】
さらに、ブラケット13の下側取付平面部13Aに、複数条のビート14を形成して剛性を出しているので、ブラケット13の板厚を更に薄くでき、車両の軽量化に寄与する。
【0039】
【発明の効果】
以上のように本発明は、車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたことから、ボルトの上部において上部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、ボルトの鍔部が下部補強部材にアーク等による溶接により固着されて、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、車体構成部材に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【0040】
この結果、ボルトを高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材及び上部補強部材の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【0041】
また、ボルトは、上部補強部材に直接溶接により固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明における実施の形態におけるサスペンション部材の取付構造の縦断面図である。
【図2】図1における実施の形態を施した車体構成部材であるフロントサブフレームの斜視図である。
【図3】本発明における他の実施の形態におけるサスペンション部材の取付構造の縦断面図である。
【図4】図3におけるブラケットを裏面側から描画した斜視図である。
【図5】自動車のサスペンションの斜視図である。
【図6】従来におけるサスペンション部材の取付構造を示す縦断面図である。
【図7】従来における他のサスペンション部材の取付構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
1 車体
2 フロントサブフレーム(車体構成部材)
2A,2B フランジ部
2C 下側取付平面部
2D 貫通孔
3 ボルト
4 鍔部
5 下部補強部材
5A、5B フランジ部
6 上部補強部材
6A、6B フランジ部
6C 挿通孔
6D 上側取付平面部
13 ブラケット(車体構成部材)
13A 取付平面部(底部)
13C 貫通孔
14 ビート
X、Y 接続
Claims (1)
- 車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたことを特徴とするサスペンション部材の取付構造。
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