JP4534134B2 - 自動車のサスペンション装置及びその組付方法 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンション装置及びその組付方法に係り、特に、ロアアームと車体の間にコイルスプリングが配置された自動車のサスペンション装置及びその組付方法に関する。

サスペンション装置として、車両の操安性を高めると共にコイルスプリングの長さを確保するために、ロアアームと車体間にコイルスプリングを配置したものが知られている。
このようなサスペンション装置の車体への組み付けにおいては、コイルスプリングを除くサスペンション装置を車体に組み付けた後、専用治具で圧縮したコイルスプリングを装着させることがある。しかしながら、このような方法では、コイルスプリングの圧縮時にコイルスプリングが外れて危険な場合があり、また、装着が難しいという問題がある。

また、ロアアームを外したサスペンション装置を車体に組み付けた後、ロアアームごとコイルスプリングを圧縮しながら、ロアアームをサスペンション装置に取り付けることがある。しかしながら、通常、ロアアームの車体側の取り付け部には、サスペンション装置のアライメントを調整するアライメントカム等の調整機構が設けられており、この調整機構は、サスペンション装置を車体に組み付けた後に工場のライン上で或いは車体を地面に置いた状態で調整するには、その作業性が非常に悪く、さらに、細かい調整も難しい。さらに、ロアアームにコイルスプリングの力が加わっている状態では、適正に調整しにくいという問題がある。

さらに、特許文献１には、サスペンション装置に搭載したコイルスプリングを専用治具で把持しながら、サスペンション装置を車体に組み付けることにより、コイルスプリングをサスペンション装置と同時に組み付けることが出来るサスペンション組付装置が開示されている。しかしながら、この装置では、サスペンション装置の各アームやダンパ等の配置によっては、コイルスプリングを有効に把持することが出来ないという問題がある。

特開平１１−２４５８６３号公報

そこで、本発明は、上述した従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付け性及びサスペンション装置の車体への組み付け性を向上することができると共により安全に且つ確実にそれらの組み付けを行うことが出来る自動車のサスペンション装置を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、ロアアームと車体の間にコイルスプリングが配置された自動車のサスペンション装置であって、車体に固定されロアアームを揺動自在に支持するサスペンションクロスメンバと、車体に着脱自在に取り付けられてコイルスプリングの上端を支持するアッパコイルスプリングシートと、サスペンションクロスメンバに固定されアッパコイルスプリングシートを仮固定用スペーサを介して仮固定用ボルトにより仮固定して支持する支持部材と、を有し、仮固定用スペーサ及び仮固定用ボルトは、車体に上記アッパコイルスプリングシートを取り付けた後に取り外されることを特徴としている。
このように構成された本発明においては、アッパコイルスプリングシートは、車体に着脱自在に取り付けられ、支持部材は、アッパコイルスプリングシートを仮固定用スペーサを介して仮固定用ボルトにより仮固定して支持するようにサスペンションクロスメンバに固定され、これらの仮固定用スペーサ及び仮固定用ボルトは、車体にアッパコイルスプリングシートを取り付けた後に取り外されるので、コイルスプリングを支持するロアアームを外さずに、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付け及びサスペンション装置の車体への組み付けを行うことが出来る。さらに、サスペンションクロスメンバ、ロアアーム、アッパコイルスプリングシート及びコイルスプリングを一体でサブアッセンブリすることが出来、より安全に且つ確実に、サスペンション装置の車体への組み付けを行うことが出来る。その結果、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付け性及びサスペンション装置の車体への組み付け性を向上させることが出来る。

また、本発明は、ロアアームと車体の間にコイルスプリングが配置された自動車のサスペンション装置の組み付け方法であって、ロアアームをサスペンションクロスメンバに揺動自在に取り付ける工程と、ロアアームにコイルスプリングを設置すると共にそのコイルスプリングの上端にアッパコイルスプリングシートを設置する工程と、コイルスプリングを、ロアアームとアッパコイルスリングシートと共に圧縮する工程と、サスペンションクロスメンバに取り付けられた支持部材と、アッパコイルスプリングシートとを、スペーサを介してボルトにより互いに仮固定する工程と、サスペンションクロスメンバを車体に固定する工程と、ボルト及びスペーサを取り外すと共にアッパコイルスプリングシートを車体に取り付ける工程と、を有することを特徴としている。
このように構成された本発明においては、ロアアームをサスペンションクロスメンバに揺動自在に取り付ける工程と、ロアアームにコイルスプリングを設置すると共にそのコイルスプリングの上端にアッパコイルスプリングシートを設置する工程と、コイルスプリングを、ロアアームとアッパコイルスリングシートと共に圧縮する工程と、サスペンションクロスメンバに取り付けられた支持部材と、アッパコイルスプリングシートとを、スペーサを介してボルトにより互いに仮固定する工程とを有しているので、コイルスプリングを支持するロアアームを外さずに、コイルスプリングをサスペンション装置へ組み付けると共に、サスペンションクロスメンバ、ロアアーム、アッパコイルスプリングシート及びコイルスプリングを一体でサブアッセンブリすることが出来る。さらに、サスペンションクロスメンバを車体に固定する工程と、ボルト及びスペーサを取り外すと共にアッパコイルスプリングシートを車体に取り付ける工程とを有しているので、より安全に且つ確実に、サスペンション装置の車体への組み付けを行うことが出来る。その結果、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付け性及びサスペンション装置の車体への組み付け性を向上させることが出来る。なお、ボルト及びスペーサを取り外すと共にアッパコイルスプリングシートを車体に取り付ける工程においては、ボルト及びスペーサの取り外しと、アッパコイルスプリングシートの車体への取り付けとは、ほぼ同時に行うか或いはどちらかを先に行っても良い。

また、本発明は、好ましくは、スペーサは、アッパコイルスプリングシートのサスペンションクロスメンバに対する相対位置を規定し、サスペンションクロスメンバが車体に固定されたとき、アッパコイルスプリングシートが車体に近接した位置にあるようにする。
このように構成された本発明においては、アッパコイルスプリングシートを車体に容易に取り付けることが出来る。

また、本発明は、好ましくは、スペーサは、アッパコイルスプリングシートと支持部材との距離を規定し、組み付け時、コイルスプリングをサスペンション装置のフルリバウンド時の長さになるようにする。
このように構成された本発明においては、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付けを容易に行うことが出来る。

本発明によれば、コイルスプリングのサスペンション装置への組み付け性及びサスペンション装置の車体への組み付け性を向上することができると共により安全に且つ確実にそれらの組み付けを行うことが出来る。

以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して説明する。
先ず、図１乃至図３により、本発明の実施形態による自動車のサスペンション装置を説明する。図１は、本発明の実施形態による自動車のリアサスペンション装置を示す平面図であり、図２は、図１に示すリアサスペンション装置を車両後方側から見た正面図であり、図３は、図１に示すリアサスペンション装置のアッパコイルスプリングシート及びブラケットの部分を拡大して示す部分拡大平面図である。

図１及び図２に示すように、自動車のリアサスペンション装置１は、サスペンションクロスメンバ２を有し、このサスペンションクロスメンバ２には、アッパアーム４、フロントロアアーム６及びリアロアアーム８が、それぞれブッシュ１０を介して揺動自在に連結されて車幅方向に延びている。これらのアーム４、６、８の車幅方向外方の端部は、それぞれ、ブッシュ１０を介してホイールサポート１２に連結されている。このホイールサポート１２には、車輪（図示せず）を回転自在に支持するホイールハブ１４と、車体前方に延びるスイングアーム１６の一端部と、車体斜め上方に延びるダンパ１８の下端部とが連結されている。スイングアーム１６の他端部及びダンパ１８の上端部は車体に連結されている。

図２に示すように、リアロアアーム８とサスペンションクロスメンバ２との連結部には、アライメントカム２０が設けられており、このアライメントカム２０を調整することにより、リアサスペンション装置１のトーインやキャンバー等を調整することが出来る。
リアロアアーム８の上面には、ロアコイルスプリングシート２４が一体的に形成され、このロアコイルスプリングシート２４により、コイルスプリング２２の下端部を支持するようになっている。また、アッパコイルスプリングシート２６が、車体５０（図４参照）に取り付けられ、このアッパコイルスプリングシート２６によりコイルスプリング２２の上端部を支持するようになっている。このように、コイルスプリング２２は、リアロアアーム８と車体の間で荷重を受けるようになっている。

次に、図１及び図３に示すように、サスペンションクロスメンバ２には、リアサスペンション装置１の車体への組み付け時に使用する２つの平板状の第１ブラケット（支持部材）３０が設けられている。これらの第１ブラケット３０は、サスペンションクロスメンバ２と一体的に形成されている。
これらの第１ブラケット３０の下面には、それぞれ、ボルト３１により、平板状の第２ブラケット（支持部材）３２が取り付けられ、この第２ブラケット３２は、アッパコイルスプリングシート２６の下方でアッパコイルスプリングシート２６とほぼ平行に延びている（図２及び図４参照）。

第２ブラケット３２の中央部には、コイルスプリング２２が通る開口部３２ａが形成され、この開口部３２ａは、コイルスプリング２２と干渉しないような大きさになっている。第２ブラケット３２は、この開口部３２ａを挟んで対向する位置で各第１ブラケット３０により支持されている。また、この第２ブラケット３２には、後述する仮固定用ボルト３６（図４参照）を通すためのボルト通し孔３２ｂが形成されている。
一方、アッパコイルスプリングシート２６には、これらのボルト通し孔３２ｂに対応する位置に、ボルト通し孔２６ｂが形成され且つその上面にウェルドナット３８が設けられている（図４参照）。また、アッパコイルスプリングシート２６には、後述するように車体５０から延びる取付用ボルト４０（図４参照）を通すためのボルト通し孔２６ａが形成されている。

次に、図４により、本実施形態のリアサスペンション装置の車体への組み付け構造及び手順について説明する。図４は、リアサスペンション装置の組み付け構造及び手順を説明するためのリアサスペンション装置の概略構成を示す部分断面概略図である。
本実施形態では、サスペンションクロスメンバ２、各アーム４、６、８、コイルスプリング２２及びアッパコイルスプリングシート２６等をサブアッセンブリし、コイルスプリング２２が予め圧縮された状態で、リアサスペンション装置１を車体５０に組み付けるようにしている。図４は、このサブアッセンブリされたリアサスペンション装置１を示している。

先ず、図４に示すように、リアロアアーム８をサスペンションクロスメンバ２に取り付けると共にフロントロアアーム６、アッパアーム４もサスペンションクロスメンバ２に取り付ける。さらに、これらのアーム４、６、８をホイールサポート１２に取り付ける。そして、この状態で、アライメントカム２０を適正位置に調節する。
次に、コイルスプリング２２をロアアームのロアコイルスプリングシート２４に載せると共にアッパコイルスプリングシート２６をコイルスプリング２２の上端部に設置する。その後、治具（図示せず）を用いて、アッパコイルスプリングシート２６及びリアロアアーム８及び共にコイルスプリング２２を所定長さになるまで圧縮する。本実施形態では、所定長さとして、リアサスペンション装置のフルリバウンド状態となる長さまでコイルスプリング２２を圧縮する。

次に、その状態を治具で保持しながら、２つの円筒状のスペーサ３４をそれぞれ第２ブラケット３２とアッパコイルスプリングシート２６との間に装入する。これらのスペーサ３４には、上下方向に貫通するボルト通し孔３４ｂが形成されている。そして、これらのスペーサ３４を、ボルト通し孔３４ｂ、第２ブラケット３２のボルト通し孔３２ｂ、アッパコイルスプリングシート２６のボルト通し孔２６ｂ及びそのウェルドナット３８とが一致する位置にそれぞれ配置する。ここで、スペーサ３４は、アッパコイルスプリングシート２６と第２ブラケット３２との距離を規定し、コイルスプリング２２がフルリバウンド状態の長さに保持される高さに形成されている。

次に、仮固定用ボルト３６を、下方から、第２ブラケット３２、スペーサ３４及びアッパコイルスプリングシート２６の各ボルト通し孔３２ｂ、３４ｂ、２６ｂに通し、アッパコイルスプリングシート２６のウェルドナット３８により、第２ブラケット３２、スペーサ３４及びアッパコイルスプリングシート２６とを共締めする。このようにして、スペーサ３４を介して、第２ブラケット３２とアッパコイルスプリングシート２６とが互いに仮固定される。
ここで、上述したように、第２ブラケット３２は、サスペンションクロスメンバ２に固定された第１ブラケット３０に取り付けられているので、各ブラケット３０、３２を介してサスペンションクロスメンバ２により、アッパコイルスプリングシート２６が支持される。従って、この仮固定により、サスペンションクロスメンバ２、各アーム４、６、８、コイルスプリング２２及びアッパコイルスプリングシート２６等がサブアッセンブリされた状態となる。

次に、このサブアッセンブリされたリアサスペンション装置を車体５０に組み付ける。具体的には、先ず、車体５０に固定され且つ下方に突出している２つの取付用ボルト４０に、アッパコイルスプリングシート２６の２つのボルト通し孔２６ａがそれぞれ嵌るようにしながら、リアサスペンション装置１を車体５０に向けて上昇させる。
次に、サスペンションクロスメンバ２を車体５０に固定する。この状態では、アッパコイルスプリングシート２６は、車体５０に接触するか或いは隙間があるような近接した位置になっている。即ち、スペーサ３４は、上述したようにアッパコイルスプリングシート２６と第２ブラケット３２との距離を規定すると共に、アッパコイルスプリングシート２６のサスペンションクロスメンバ２に対する相対位置を規定し、サスペンションクロスメンバ２を車体５０に固定したとき、アッパコイルスプリングシート２６のボルト通し孔２６ａが取付用ボルト４０に完全に嵌ると共にアッパコイルスプリングシート２６の車体５０への固定が容易となる近接した位置となるようにしている。

次に、仮固定用ボルト３６を緩め、コイルスプリング２２の力によりアッパコイルスプリングシート２６が車体５０に密着するようにする。
次に、車体５０に固定された取付用ボルト４０とナット（図示せず）により、アッパコイルスプリングシート２６を車体５０に取り付け、次に、仮固定用ボルト３６及びスペーサ３４を完全に取り外して、アッパコイルスプリングシート２６と第２ブラケット３２との仮固定の状態を完全に解除して、リアサスペンション装置１の車体５０への組み付けを終了する。

次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、コイルスプリング２２を圧縮した状態で第２ブラケット３２とアッパコイルスプリングシート２６とを互いに仮固定しているので、コイルスプリング２２を支持するロアアーム８を外さずに、コイルスプリング２２を組み付けた状態でリアサスペンション装置１を車体に取り付けることが出来る。また、リアサスペンション装置１の車体への組み付け時にコイルスプリング２２を圧縮する必要がないので、より安全に且つ確実に、コイルスプリング２２のリアサスペンション装置１への組み付け及びリアサスペンション装置１の車体への組み付けを行うことが出来る。
さらに、アーム４、６、８をサスペンションクロスメンバ２及びホイールサポート１２に取り付け、コイルスプリング２２を圧縮する前に、アライメントカム２０を適正位置に調節しているので、リアサスペンション装置１のアライメントを適正に調整することが出来る。
これらの結果、コイルスプリング２２のリアサスペンション装置１への組み付け性及びリアサスペンション装置１の車体への組み付け性がいずれも向上する。

次に、スペーサ３４は、アッパコイルスプリングシート２６と第２ブラケット３２との距離を規定し、コイルスプリング２２がフルリバウンド状態の長さに保持される高さに形成されているので、リアサスペンション装置１のサブアッセンブリ工程においてコイルスプリング２２のリアサスペンション装置１への組み付けを容易に行うことが出来る。
さらに、アッパコイルスプリングシート２６のサスペンションクロスメンバ２に対する相対位置を規定し、サスペンションクロスメンバ２を車体５０に固定したとき、アッパコイルスプリングシート２６のボルト通し孔２６ａが取付用ボルト４０に完全に嵌ると共にアッパコイルスプリングシート２６の車体５０への固定が容易となる近接した位置となるようにしているので、サスペンションクロスメンバ２を車体に固定した後、アッパコイルスプリングシート２６を車体に容易に取り付けることが出来る。

なお、本実施形態のリアサスペンション装置１では、例えば、車両のサービス工場においてサスペンションクロスメンバを取り外すようなサービス作業を行う際にも、スペーサ３４及び仮固定用ボルト３６を用いて、第２ブラケット３２とアッパコイルスプリングシート２６とを仮固定することにより、安全に作業を行うことが出来る。

本発明の実施形態による自動車のリアサスペンション装置を示す平面図である。 図１に示すリアサスペンション装置を車両後方側から見た正面図である。 図１に示すリアサスペンション装置のアッパコイルスプリングシート及びブラケットの部分を拡大して示す部分拡大平面図である。 リアサスペンション装置の組み付け構造及び手順を説明するためのリアサスペンション装置の概略構成を示す部分断面概略図である。

符号の説明

１ 自動車のリアサスペンション装置
２ サスペンションクロスメンバ
４ アッパアーム
８ リアロアアーム
１２ ホイールサポート
２０ アライメントカム
２２ コイルスプリング
２６ アッパコイルスプリングシート
３０ 第１ブラケット
３２ 第２ブラケット
３４ スペーサ
３６ 仮固定用ボルト
３８ ウェルドナット
４０ 取付用ボルト
５０ 車体

Claims (4)

1. ロアアームと車体の間にコイルスプリングが配置された自動車のサスペンション装置であって、
   上記車体に固定され上記ロアアームを揺動自在に支持するサスペンションクロスメンバと、
   上記車体に着脱自在に取り付けられて上記コイルスプリングの上端を支持するアッパコイルスプリングシートと、
   上記サスペンションクロスメンバに固定され上記アッパコイルスプリングシートを仮固定用スペーサを介して仮固定用ボルトにより仮固定して支持する支持部材と、を有し、
   上記仮固定用スペーサ及び上記仮固定用ボルトは、上記車体に上記アッパコイルスプリングシートを取り付けた後に取り外されることを特徴とする自動車のサスペンション装置。
2. ロアアームと車体の間にコイルスプリングが配置された自動車のサスペンション装置の組み付け方法であって、
   上記ロアアームをサスペンションクロスメンバに揺動自在に取り付ける工程と、
   上記ロアアームに上記コイルスプリングを設置すると共にそのコイルスプリングの上端にアッパコイルスプリングシートを設置する工程と、
   上記コイルスプリングを、上記ロアアーム及び上記アッパコイルスリングシートと共に圧縮する工程と、
   上記サスペンションクロスメンバに取り付けられた支持部材と、上記アッパコイルスプリングシートとを、スペーサを介してボルトにより互いに仮固定する工程と、
   上記サスペンションクロスメンバを上記車体に固定する工程と、
   上記ボルト及びスペーサを取り外すと共に上記アッパコイルスプリングシートを上記車体に取り付ける工程と、
   を有することを特徴とする自動車のサスペンション装置の組み付け方法。
3. 上記スペーサは、上記アッパコイルスプリングシートの上記サスペンションクロスメンバに対する相対位置を規定し、上記サスペンションクロスメンバが上記車体に固定されたとき、上記アッパコイルスプリングシートが上記車体に近接した位置にあるようにする請求項１記載の自動車のサスペンション装置。
4. 上記スペーサは、上記アッパコイルスプリングシートと上記支持部材との距離を規定し、組み付け時、上記コイルスプリングを上記サスペンション装置のフルリバウンド時の長さになるようにする請求項１又は３記載の自動車のサスペンション装置。

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