JP4356506B2 - 車両用サスペンション支持部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体側のサスペンション支持部材と同サスペンション支持部材に支持される車両用サスペンション部材とにわたってショックアブソーバを装着するのに採用される車両用サスペンション支持部構造に関する。

一般に車両は車体側とホイール側のナックルとの間を連結してホイールを整列させる複数のリンク部材と路面反力を干渉しつつ車体荷重を支持するスプリングと路面反力に基づく車体振動を吸収し減衰させるショックアブソーバとを用いて連結している。このようなサスペンション部材の内、ショックアブソーバはその下端部がリンク部材の一つであるロアアームにピン結合され、上端部が車体側のショックアブソーバ支持部材の縦向き取付孔にボルト軸及びインシュレータを介し揺動可能に締結される。

例えば、図６に示すショックアブソーバ１００はその下端側が不図示のロアアームにピン結合され、上端側のボルト軸１１０がサスペンションクロスメンバ１２０の一端に固着されたショックアブソーバブラケット１３０に連結される。
ここで、ショックアブソーバブラケット１３０は略筒状で上端の上向き壁部１４０に取付孔１５０を形成される。更に、上向き壁部１４０には相互にプロジェクション溶接（×印参照）された第１補強板１７０及び第２補強板１８０が重ねられ、これが上向き壁部１４０にアーク溶接されている。ここで第１、第２補強板１７０、１８０はリング状で取付孔１５０と同心円状の貫通穴１６０が形成され、特に、第２補強板１８０はその外周部分に上インシュレータ２１０のずれを防止するフランジ１８１が形成される。

ここでは上向き壁部の取付孔１５０と第１、第２の補強板の貫通穴１６０に対しショックアブソーバ１００の上端のボルト軸１１０が挿通され、そのボルト軸には上下のインシュレータ２１０、２２０及び上下挟持板２３０、２４０が嵌合され、全体がナット１９０で締結される。

このような締結処理により上向き壁部１４０及び第１、第２補強板１７０、１８０が弾性的に挟圧され、ショックアブソーバ１００の上端部がショックアブソーバブラケット１３０の上端に揺動可能に締結される。これによって、ショックアブソーバより上向き壁部１４０に加わる上下の衝撃荷重は取付孔１５０の環状縁部のみに集中せず、第１、第２補強板１７０、１８０によって上向き壁部１４のほぼ全域に分散して加わり、同部位の耐久性を確保できるようにしている。

なお、実用新案登録第２５１２１７４号公報（特許文献１）には、ショックアブソーバの上端のボルト軸を車体側のサスペンション支持部材に連結するにあたり、サイドレールに固着された共通ブラケットあるいは補助ブラケットの各上向き壁部に取り付け穴を形成し、同取付孔にショックアブソーバの上端ボルト軸を嵌挿し、締結する構成が開示されている。ここでは共通ブラケット上に、スプリング取付け部とショックアブソーバ取付け部とを分けて形成し、あるいはスプリング取付けブラケットとショックアブソーバ取付けブラケットとを別途設けることで、サスペンション装置の設計自由度や、支持安定度を確保するようにしている。

実用新案登録第２５１２１７４号公報

ところで、特許文献１のスプリング取付けブラケットや補助ブラケットはその上向き壁の縦穴に直接ショックアブソーバのボルト軸を嵌挿し、締結しているため、上向き壁の縦穴の周縁部にショックアブソーバからの衝撃荷重が集中して加わり、耐久性が低下し易い。これに対し、図６のショックアブソーバブラケット１３０では上向き壁部１４０を第１、第２の補強板１７０、１８０が補強し、ショックアブソーバ１００からの衝撃荷重が上向き壁部１４０に分散して加わり、耐久性の低下を防止できる。

しかし、ここでは、厚い平板リング状の第１補強板１７０に突出しフランジ付きの第２補強板１８０をプロジェクション溶接し、これらを上向き壁部１４０にアーク溶接しており、部品数が比較的多く、組付け工数が比較的多く、コスト増を招きやすく、改善が望まれている。

本発明は以上のような課題に基づきなされたもので、目的とするところは、部品数や組付け工数の増加を招くことなく、ショックアブソーバを耐久性よく精度よく締結できる車両用サスペンション支持部構造を提供することにある。

上述の目的を達成するために、請求項１の発明は、車体の左右のサイドメンバを連結するよう車幅方向に配備され、左右端に下向き深皿状部が形成されるクロスメンバと、中央に取付穴が形成された上向き壁部と同上向き壁部の外周部より下向きに延出し上記下向き深皿状部の上側底板上に固着される筒部とからなるショックアブソーバブラケットと、上記クロスメンバにサスペンション側アーム部材を介して下ばね受けが連結され上端がクロスメンバ側のショックアブソーバブラケットに連結されたショックアブソーバと、上記取付穴と同心円をなすセンタリング穴及び同センタリング穴を環状に囲み上記取付穴の取付穴周縁部に当接可能な打ち込み部が形成された逆向きカップ状部を有すると共に同逆向きカップ状部が上記上向き壁部に被せられた状態で同逆向きカップ状部の下端部が上記筒部の外周壁に固着されてなるセンタリングブラケットと、を具備し、上記打ち込み部と上記取付穴の取付穴周縁部が当接することで二枚板の重合部を形成すると共にその回りに環状隙間が形成され、上記ショックアブソーバの上端締結部材が上記取付穴とセンタリング穴とに挿通された上で上記二枚板の重合部に締結されることを特徴とする。

この発明によれば、ショックアブソーバブラケットの上向き壁部にセンタリングブラケットの逆向きカップ状部が被せられた状態において、上向き壁部と打ち込み部が当接し、逆向きカップ状部より延びる下端部が筒部の外周壁に固着されることで、上向き壁部の取付穴とセンタリングブラケットのセンタリング穴の両周縁部が二枚板の重合部を形成すると共にその回りに環状隙間が形成されるので、ショックアブソーバブラケットの上部に環状の閉断面構造を形成でき、これにより十分な強度を確保でき、ショックアブソーバの上端締結部材が取付穴とセンタリング穴とに挿通された上で締結された際に、ショックアブソーバを耐久性よく締結でき、しかも打ち込み部により締結部材のずれを規制でき、締結作業を作業性よく精度よく行える。

図１にはこの発明の一実施形態としての車両用サスペンション支持部構造を適用した商用車の車体前部を示す。
車体前部には前後方向Ｘに延出して配備された左右一対のサイドメンバ１と、車幅方向Ｙに向けて配備され両サイドメンバ１を連結する複数のクロスメンバ２ａ、２ｂ、３を備える。

ここで各クロスメンバは前端のフロントクロスメンバ２ａ、サスペンション部材Ｓを支持するサスペンションクロスメンバ３、センタークロスメンバ２ｂ等が後方に向かって順次配備され、それぞれ左右のサイドメンバ１間を連結することで車体前部の剛性を強化している。

図３、４に示すように、サスペンション支持部材であるサスペンションクロスメンバ３は、左右一対の閉断面構造のサイドメンバ１に接合固定され、車輪４からの路面反力Ｆをコイルスプリング５を介して受ける左右一対の連結部６と、同連結部６より車体外側に延出して設けられた下向き深皿状部をなす左右一対の上ばね受け部９と、左右一対の連結部６より車体中央側下方に向けて延出した左右一対の傾斜部７と、同左右一対の傾斜部７より水平方向に屈曲した上で互いに結合される直状中央部８とを有する。

直状中央部８はハット型断面部とその下端側に溶接された底板１０とで閉断面構造を保持する。図３、４に示すように、両傾斜部７は縦幅ｈ１が比較的大きなハット型断面部のみで形成され、中央寄りで下端部位にはロアアーム枢支部材１１の下取付穴１２が形成される。ロアアーム枢支部材１１は前後方向揺動中心線Ｌ１に沿ってロアアーム１３の前後基端１３１をピン結合する。

ロアアーム１３は略三角枠状を成し、前後基端１３１より車外方向に延びるに従い互いに接近して重なる前後枠部１３２（図３には前側のみを図示）を備え、その揺動端側にボールジョイント１４を取り付け、ボールジョイント１４を介しナックル１５の下端に対し玉結合される。ロアアーム１３の車外に向かっての中間部にはコイルスプリング５の下ばね受け１６が形成され、下ばね受け１６の中央には前後枠部１３２を結ぶ中間補強バー１３３が位置するように形成され、ここに下端取付け穴１７が形成されている。下端取付け穴１７には衝撃減衰用のショックアブソーバ１８の下端締結ボルト１９が嵌挿され、同下端締結ボルト１９には不図示の下緩衝部材、挟持金具が嵌挿され、これらがナット２３の締め付けによって中間補強バー１３３に揺動可能に締結される。

サスペンションクロスメンバ３の左右一対の連結部６は共に左右対称の形状を成し、ハット型断面部をほぼ水平に向けて連続形成され、その上壁がサイドメンバ１の低壁１０１に重なるように形成される。
左右一対の上ばね受け部９は共に左右対称の形状を成し、各連結部６におけるハット型断面部の縦壁ｈｗが消滅し、フランジ部ｆと上壁ｆｗが連続してなる下端板部２４と、下端板部２４に大きく形成された下向き穴２５を覆う状態で下端板部２４に下端が溶着される下向きの深皿状部２６と、深皿状部２６の上側底板２６１に下端側が溶接された略筒状のショックアブソーバブラケット２７と、ショックアブソーバブラケット２７の上端に被さるように溶着されたセンタリングブラケット２８（図５参照）と、左右の深皿状部２６の車両内側部位に形成された切込み部２６２（図３参照）に溶着される縦板２９とを備える。

ここでサイドメンバ１は低壁１０１が連結部６の上壁部ｆｗ（図４参照）に載置されると共に外側縦壁１０２が縦板２９に重なる状態においてボルト３０を用いて締結される。
図３に示すように、サイドメンバ１の連結部６との対向部分であってその上壁１０３部分には上部サスペンション取付けブラケット３１の基端部３１１が溶着される。図１に示すように、上部サスペンション取付けブラケット３１は前後枢支ブラケット３２、３３および中央連結ブラケット３４を一体的に形成した取付け金具を成す。前後枢支ブラケット３２、３３はアッパーアーム３５の前後基端３５１をアッパーアーム枢支部材３６を介してピン結合している。中央連結ブラケット３４はショックアブソーバブラケット２７の内側壁に一体的に溶着される内向きブラケット３７（図４参照）にボルト止めされている。

サイドメンバ１はサスペンションクロスメンバ３（サスペンション支持部材の要部）に対しその連結部６においてボルト止めされると共にショックアブソーバブラケット２７に上部サスペンション取付けブラケット３１の中央連結ブラケット３４を介しボルト止めされ、相互の結合剛性を確保するようにしている。

アッパーアーム３５は前後基端３５１より車外側に伸びるに従い互いに接近して重なる前後枠３５２、３５３を備え、その揺動端側にボールジョイント３８を取り付け、前後枠３５２、３５３がボールジョイント３８を介しナックル１５の上端に対し玉結合される。このため、アッパーアーム枢支部材３６に枢支されるアッパーアーム３５とロアアーム枢支部材１１に枢支されるロアアーム１１と、両アームにボールジョイント１４、３８を介し玉結合されるナックル１５とが平行リンクをなして揺動可能に組み付けられている。
図２，３に示すように、下向き深皿状部２６は上バネ受部９の要部をなし、その上側底板２６１は中央に下向き穴４１が形成され、その下向き穴４１の周縁部の下面がコイルスプリング５の当接部を形成している。

下向き穴４１の周縁部の上側にはショックアブソーバブラケット２７の下端のフランジ２７２が溶着される。ショックアブソーバブラケット２７はフランジ２７２より上方に延びる筒部２７１と、その上端に連続形成される上向き壁部２７３を備え、筒部２７１は上向き壁部２７３に閉鎖される。言い換えると、ショックアブソーバブラケット２７は上向き壁部２７３の外周部より下向きに屈曲された状態で延出し、下向きの深皿状部２６（サスペンション支持部材の一部）の上側底板２６１にフランジ２７２が固着され、全体は下方側が上方より大径化され、全体が円錐台状に形成され、形状剛性の強化を図れるように形成されている。

図２、５に示すように、上向き壁部２７３にはその上側より逆向きカップ状部２８１とそれより延びる環状下端部２８２からなるセンタリングブラケット２８が被せられる。逆向きカップ状部２８１は取付穴４２と同心円をなすセンタリング穴４３と同センタリング穴４３を環状に囲み、上向き壁部２７３に当接可能な打ち込み部４４とが形成される。逆向きカップ状部２８１より延びる環状下端部２８２は環状方向に沿って間欠的に複数の凹部ｂ（図２参照）が形成され、各凹部ｂの間に延出片部ａが形成され、その部位がショックアブソーバブラケット２７の外周壁２７１にアーク溶接される。

これにより、センタリングブラケット２８の逆向きカップ状部２８１が上向き壁部２７３に被せられた状態において、取付穴４２と同心的にセンタリング穴４３が配備され、同センタリング穴４３を環状に囲む打ち込み部４４が上向き壁部２７３の取付穴周縁部ｃ（図５参照）に当接された状態が確保され、そのような状態のままでセンタリングブラケット２８がショックアブソーバブラケット２７の筒部２７１の上端に確実に固着される。

このようなショックアブソーバブラケット２７の取付穴４２とセンタリングブラケット２８のセンタリング穴４３とにショックアブソーバ１８の上端のボルト軸４７（上端締結部材）が挿通され、そのボルト軸４７には上下のインシュレータ４８，４９及び上下挟持板５１、５２が嵌合され、その上で全体がナット５３で締結される（図５参照）。このような締結処理によりショックアブソーバ１８の上端がショックアブソーバブラケット２７を介しサスペンションクロスメンバ３の端部に揺動可能に連結される。

このように下端がロアアーム１３に、上端がサスペンションクロスメンバ３側のショックアブソーバブラケット２７に連結されたショックアブソーバ１８は、車両の走行時に車輪４、ナックル１５側が路面反力を受けて上下に揺動変位した場合に、その上下揺動変位を減衰するように機能する。その際、ショックアブソーバ１８の上端側のボルト軸４７から衝撃荷重Ｆは、逆向きカップ状部２８１の打ち込み部４４と上向き壁部２７３の取付穴周縁部ｃが当接する二枚板の重合部に加わる。しかも、上向き壁部２７３の取付穴周縁部ｃよりその周縁に荷重分散でき、同時に逆向きカップ状部２８１の打ち込み部４４よりその周縁に荷重分散できる。
このため、ボルト軸４７から衝撃荷重Ｆは取付孔４２の環状縁部のみに集中せず、分散でき、ショックアブソーバ１８の上部取付け部材であるショックアブソーバブラケット２７の強度アップ、耐久性向上を図れる。

特に、ここでは、センタリングブラケット２８がショックアブソーバブラケット２７の上端に固着された状態において、打ち込み部４４と上向き壁部２７３の取付穴周縁部ｃとが圧接することで、その回りに環状隙間ｔ１が形成されることとなり、ショックアブソーバブラケット２７の上部に環状の閉断面構造を形成でき、上向き壁部２７３及び筒部２７１の上端近傍に荷重分散でき、同部の剛性強化を十分に図ることができ、同部位の耐久性を確保でき、この点でも耐久性のある車両用サスペンション支持部構造を確保できる。ここで、打ち込み部４４と上向き壁部２７３の取付穴周縁部ｃとを溶着して環状の閉断面構造の剛性アップを更に図ることもできる。

なお、打ち込み部４４はその内径ｒ１が上インンシュレータ４８の外径Ｒに略等しく形成され、上インンシュレータ４５装着時のズレを確実に防止でき、車両用サスペンション支持部構造の組み付け作業を容易化できる。
さらに、ここではセンタリングブラケット２８をショックアブソーバブラケット２７の上端に固着するだけの組み付け作業で済み、部品数、作業工数を抑制でき、コスト低減に寄与できる。

上述のところにおいて、センタリングブラケット２８がショックアブソーバブラケット２７の上端に固着された構成部分はフロントサスペンションクロスメンバ３に装着されていたが、これに代えて、不図示のリアサスペンションクロスメンバに装着されていてもよく、この場合も図１の車両用サスペンション支持部構造と同様の作用効果が得られる。

更に、センタリングブラケット２８がショックアブソーバブラケット２７の上端に固着された構成部分はフロントサスペンションクロスメンバ３に装着されていたが、これに代えて、不図示の車両の前後方向に配備された一対のサイドメンバの各車外側に配備され、同各サイドメンバの縦壁等に直接、あるいは同サイドメンバの縦壁等に固着されたブラケットを介してショックアブソーバブラケット２７と同等の部材を固着するという構成を採っても良い。この場合も図１の車両用サスペンション支持部構造と同様の作用効果が得られる。

上述のところにおいて、本発明の車両用サスペンション支持部構造を採用できるのは商用車に限らず乗用車、ワンボックスカー等の多種の車両に有効利用できる。

本発明の一実施形態としての車両用サスペンション支持部構造を採用した車両前部の概略平面図である。 図１の車両用サスペンション支持部構造の適用されたサスペンションクロスメンバの端部に配備されるショックアブソーバブラケットの要部拡大斜視図である。 図１の車両用サスペンション支持部構造の適用された車両前部のサスペンション装置の部分切欠正面図である。 図１の車両用サスペンション支持部構造の適用された車両前部のサスペンションクロスメンバの斜視図である。 図１の車両用サスペンション支持部構造の適用されたサスペンションクロスメンバの端部のショックアブソーバブラケットの要部拡大断面図である。 従来のサスペンション支持部構造におけるショックアブソーバブラケットの要部拡大断面図である。

符号の説明

３ クロスメンバ（サスペンション支持部材の要部）
１３ ロアアーム（サスペンション側アーム部材）
１８ ショックアブソーバ
２６ 深皿状部（サスペンション支持部材の一部）
２７ ショックアブソーバブラケット
２７１ 筒部
２７３ 上向き壁部
４２ 取付穴
４３ センタリング穴
４４ 打ち込み部
２８１ 逆向きカップ状部
２８２ 環状下端部
２８ センタリングブラケット
３１ 上部サスペンション取付けブラケット
４７ ボルト軸（上端締結部材）
ｃ 取付穴周縁部
ｔ１ 環状隙間

Claims (1)

1. 車体の左右のサイドメンバを連結するよう車幅方向に配備され、左右端に下向き深皿状部が形成されるクロスメンバと、
   中央に取付穴が形成された上向き壁部と同上向き壁部の外周部より下向きに延出し上記下向き深皿状部の上側底板上に固着される筒部とからなるショックアブソーバブラケットと、
   上記クロスメンバにサスペンション側アーム部材を介して下ばね受けが連結され上端がクロスメンバ側のショックアブソーバブラケットに連結されたショックアブソーバと、
   上記取付穴と同心円をなすセンタリング穴及び同センタリング穴を環状に囲み上記取付穴の取付穴周縁部に当接可能な打ち込み部が形成された逆向きカップ状部を有すると共に同逆向きカップ状部が上記上向き壁部に被せられた状態で同逆向きカップ状部の下端部が上記筒部の外周壁に固着されてなるセンタリングブラケットと、を具備し、
   上記打ち込み部と上記取付穴の取付穴周縁部が当接することで二枚板の重合部を形成すると共にその回りに環状隙間が形成され、
   上記ショックアブソーバの上端締結部材が上記取付穴とセンタリング穴とに挿通された上で上記二枚板の重合部に締結されることを特徴とする車両用サスペンション支持部構造。

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