JP4998273B2 - 車両のサスペンション装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両のサスペンション装置に関し、特に、車幅方向両側部が車体下部に取付けられるサスペンションクロスメンバーと、車体の車幅方向両側部に取付けられるコイルスプリングと、を備えた車両のサスペンション装置に関する。

従来より、サスペンションアーム等を支持するため、車体下部にサスペンションクロスメンバーを取付けることが知られている。また、車輪からの衝撃を緩和するため、車幅方向両側部でロアアームと車体との間にコイルスプリングを設置することが知られている。

一般に、これらサスペンションクロスメンバーの車体側取付け部と、コイルスプリングの車体側取付け部は、異なる場所に設定されることが多い。

しかし、各々の取付け部を別々の位置に設定すると、弾性マウント等の部品点数が増加するといった問題や、サスペンションアームやダンパー装置のレイアウト自由度が制限されるといった問題がある。

そこで、例えば、下記特許文献１では、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部の下側に、コイルスプリングの車体側取付け部を設定して、両者を同軸上に配置するサスペンション構造を提案している。

こうしたサスペンション装置を採用することで、前述した部品点数が増加するといった問題や、サスペンションアーム等のレイアウト自由度が制限されるといった問題を、解消することができる。

特開平１１−５９１５２号公報

ところで、コイルスプリングの上下長は、乗り心地等のサスペンション性能を向上するため、ある程度の長さが要求される。
一方、使い勝手の観点からは、車体フロアの高さも、車室や荷室スペースを拡大するために、低くすることが求められる。

しかし、前述の特許文献１のように、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部の下側に、コイルスプリングの車体側取付け部を設置した場合には、コイルスプリングの上下長が短くならざるを得ず、乗り心地を向上することができない。

一方、こうした乗り心地を向上しようとして、コイルスプリングの上下長を長く設定しようとした場合には、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部がコイルスプリングの車体側取付け部の上側に位置するため、車体フロアを高くせざるを得ない、という問題が生じる。

そこで、本発明は、サスペンションクロスメンバーと、コイルスプリングとの車体側取付け部を、同軸上に配置した車両のサスペンション装置において、コイルスプリングの上下長を確保してサスペンション性能を高めつつも、車体フロアを低くすることができる車両のサスペンション装置の提供を目的とする。

この発明による車両のサスペンション装置は、車幅方向両端部で車体下部に取り付けられるサスペンションクロスメンバーと、ロアアームと車体との間に配設されるコイルスプリングとを備え、該サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部と該コイルスプリングの車体側取付け部とを同軸上に配置する車両のサスペンション装置であって、前記サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部を、前記コイルスプリングの車体側取付け部の外周に車体上下方向でオーバーラップするように配設したものである。

上記構成によれば、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部とコイルスプリングの車体側取付け部が、車体上下方向でオーバーラップすることによって、両取付け部を、同軸上に配置しても、取付け部の上下方向スペースをコンパクトに構成することができる。
このため、サスペンションクロスメンバーの取付け部とコイルスプリングの取付け部を同軸上に配置するメリットを得つつ、コイルスプリングの上下長を確保することができ、さらに低床フロアも実現することができる。

この発明の一実施態様においては、前記コイルスプリングが、スプリングシート部材を介して車体に取り付けられ、該スプリングシート部材の外周部に、サスペンションクロスメンバーを取り付けたものである。
上記構成によれば、コイルスプリングの上部に設置されるスプリングシート部材を利用してサスペンションクロスメンバーを取り付けることができる。
よって、スプリングシート部材という既存の部材を有効に利用して、部品点数の削減を図りつつ、取付け部の同軸上配置、及びオーバーラップ配置を達成することができる。

この発明の一実施態様においては、前記スプリングシート部材に対して、サスペンションクロスメンバーを、弾性マウントを介して取り付けたものである。
上記構成によれば、サスペンションクロスメンバーを、弾性マウントを介して取付けることで、サスペンションクロスメンバーを車体に対して弾性支持することができる。
よって、サスペンションクロスメンバーからの衝撃を緩和して、車体への振動伝達を抑制しつつ、取付け部の同軸上配置、及びオーバーラップ配置を達成することができる。

この発明の一実施態様においては、前記弾性マウントの内筒部材の下端に、外周側に延びるフランジ部を設け、該弾性マウントのラバー体下端に、該フランジ部のコイルスプリング延び方向への移動を規制する規制用突起を設けたものである。
上記構成によれば、弾性マウントのラバー体下端に設けた規制用突起が、内筒部材のフランジ部に当接することで、内筒部材のコイルスプリング延び方向、すなわち、コイルスプリング上方側への移動を規制するため、内筒部材が弾性マウントから抜け落ちるのを防ぐことができる。
よって、車体に組付ける前に、サスペンションクロスメンバーにコイルスプリング等のサスペンション装置を仮組み（サブアッシー）した場合に、コイルスプリングを圧縮状態で組付けても、内筒部材が抜け落ちることがないため、確実にサスペンション装置の仮組み状態を維持することができる。

この発明の一実施態様においては、前記弾性マウントの内筒部材の下端に、外周側に延びるフランジ部を設け、該フランジ部を、該弾性マウントの外筒部材の下端に対向する位置まで延設したものである。
上記構成によれば、弾性マウントの内筒部材のフランジ部を、外筒部材の下端に対向する位置まで延設することで、内筒部材の上方への移動を確実に規制できるため、内筒部材と外筒部材との相対移動を防ぐことができる。
よって、車体に組付ける前に、サスペンションクロスメンバーにコイルスプリング等のサスペンション装置を仮組み（サブアッシー）した場合に、コイルスプリングを圧縮状態で組付けても、内筒部材と外筒部材との相対移動を防ぐことができ、より確実に、サスペンション装置の仮組み状態を維持することができる。

この発明の一実施態様においては、前記コイルスプリングの車体側取付け部近傍の巻き径を、他の部位の巻き径より小さくしたものである。
上記構成によれば、コイルスプリングの車体側取付け部近傍の巻き径を小さくすることで、その外周に配設するサスペンションクロスメンバーの車体側取付け部を小さくすることができる。
よって、コイルスプリングの車体側取付け部と、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部とを、車体上下方向でオーバーラップして配設するものであっても、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部を小型化することができる。

この発明の一実施態様においては、前記サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部に弾性マウントを設け、該弾性マウントを、コイルスプリング上方のスプリングシートラバーと兼ねたものである。
上記構成によれば、サスペンションクロスメンバーの弾性マウントとコイルスプリングのスプリングシートラバーとを兼用することになるため、サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部とコイルスプリングの車体側取付け部との、ラバー部材を共用化することができる。
よって、乗り心地の悪化を招来することなく、部品点数の削減を図ることができる。

この発明によれば、サスペンションクロスメンバーの取付け部とコイルスプリングの取付け部を上下方向にオーバーラップさせたことで、コイルスプリングの上下長を確保することができ、さらに低床フロアも実現することができる。
よって、サスペンションクロスメンバーと、コイルスプリングとの車体側取付け部を、同軸上に配置した車両のサスペンション装置において、コイルスプリングの上下長を確保してサスペンション性能を高めつつも、車体フロアを低くすることができる。

この発明の実施形態を、以下図面に基づいて詳述する。
図１は第一実施形態の車両のサスペンション装置を車体構造を含めて示した全体平面図、図２はこのサスペンション装置を車体構造を含めて示した全体側面図、図３は図２のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、各図では右側のサスペンション装置のみを示しているが、左側のサスペンション装置も同様に、左右対称構造で構成している。

本実施形態のサスペンション装置１は、後輪Ｔを懸架するリアサスペンションであり、複数のリンクで後輪Ｔを支持する、いわゆるマルチリンク式のサスペンション装置である。

具体的には、車輪（後輪）Ｔを支持するホイールサポート２は、車輪Ｔの車体前方側で車体前後方向に延びるトレーリングアーム３と、車幅方向に延びて車輪上方側に配置されるアッパーアーム４と、車幅方向に延びて車輪下方側前部に配置されるフロントロアアーム５と、車幅方向に延びて車輪下方側後部に配置されるリヤロアアーム６とによって、上下方向に揺動自在に支持されている。

そして、このホイールサポート２は、車輪上方側で上下方向に延びるショックアブソーバー７と、リヤロアアーム６とサスペンションクロスメンバー１０との間で上下方向に延びるコイルスプリング８とによって、路面からの衝撃を緩衝するようにして、車体Ｂに懸架されている。

なお、９は、車幅方向に延びて、リアデフ（図示せず）から後輪Ｔに駆動力を伝達するドライブシャフトである。

これらアッパーアーム４等のサスペンションアーム（４，５，６）を車体側で支持するように、サスペンション装置１の車幅方向内方には、サスペンションクロスメンバー１０を設置している。

このサスペンションクロスメンバー１０は、車幅方向に延びる略円筒形状のフロントメンバー部１１と、このフロントメンバー部１１の両側部から車両後方側に延びて車幅外方側に屈曲する略円筒形状のサイドメンバー部１２，１２と、このサイドメンバー部１２，１２の屈曲部間を車幅方向に延びて連結する矩形断面のリアメンバー部１３と、によって構成した、平面視「略鳥居形状」の枠体で構成している。

このサスペンションクロスメンバー１０は、フロントメンバー部１１両側端のフロントマウント部１４，１４と、サイドメンバー部１２、１２両側端のリヤマウント部１５，１５の、合計四箇所で、車体前後方向に延びるリヤサイドフレームＢ１，Ｂ１に締結固定している。

このフロントマウント部１４とリヤマウント部１５は、共に、上下方向に延びる軸心Ｌ１、Ｌ２を有する円筒型マウントで構成しており、外筒部材１４ａ，１５ａと、内筒部材１４ｂ，１５ｂと、この間に介装したラバー部材１４ｃ，１５ｃとを備えている。このように構成することで、外筒部材１４ａ，１５ａ側からのサスペンション荷重を受けても、内筒部材１４ｂ，１５ｂ側へは、荷重が直接伝達されないようにしている。

このうち、リヤマウント部１５については、フロントマウント部１４よりも大径（大型）に構成することで、前述したコイルスプリング８を、その内周側に、レイアウトするように構成している。

リヤマウント部１５の詳細構造について、図３に示す。
このリヤマウント部１５のマウント機能部２０は、大径の筒形状の外筒部材２１と、これよりも小径の筒形状の内筒部材２２と、これら両者の間に介装されたラバー部材２３と、によって構成している。

そして、内筒部材２２の内側には、コイルスプリング８の車体側取付け部として機能する、円盤プレート状のスプリングシート２４と、スプリングシート２４下面に設置した環状のスプリングシートラバー２５と、を設けている。

このうち、スプリングシート２４は、スプリングシート２４に形成した外周フランジ２４ａを内筒部材２２の内周面に接合することで、サスペンションクロスメンバー１０の車体側取付け部材としても機能している。

そして、このスプリングシート２４の下方には、前述したコイルスプリング８を、マウント機能部２０と同軸Ｌ２上で、上下方向に延びるように設置している。

このコイルスプリング８の、少なくとも上端部には、下部位置（８ａ）の通常の巻き径ｄ１よりも小径ｄ２とされた、いわゆるピッグテール形状の小径部８ｂを形成している。そして、この小径部８ｂの外周に、前述のマウント機能部２０が位置するように設定している。

こうして、コイルスプリング８の車体側取付け部（２４）とサスペンションクロスメンバー１０の車体側取付け部（２０）を、同軸上に設置しながら、コイルスプリング８をリヤマウント部１５に対して、上下方向でオーバーラップ（重複）するように設定している。

このように、コイルスプリング８を、リヤマウント部１５に対して上下方向でオーバーラップさせることにより、コイルスプリング８の上下長を、リヤサイドフレームＢ１近傍まで長く確保することができるため、車体フロア（３２）を高くすることなく、コイルスプリング８のストローク長を充分に確保することができる。

また、コイルスプリング８の上端を小径部８ｂとしているため、外周側に位置するマウント機能部２０の径を可及的に小さくすることができ、リヤマウント部１５をできるだけ小型化することができる。

なお、このリヤマウント部１５は、リヤサイドフレームＢ１の下面部Ｂ１ａに対して、締結ボルト３０と締結ナット３１によって締結固定している。

このうち、締結ボルト３０は、フロアパネル３２からリヤサイドフレームＢ１を、上下方向に貫通して配置されており、この締結ボルト３０の周囲には筒状のスペーサ部材３３を設置している。

このように構成することで、締結ボルト３０と締結ナット３１との締結力と締結剛性を高め、コイルスプリング８からの荷重とサスペンションクロスメンバー１０からの荷重が同時に入力されたとしても、充分にこの荷重を支持できるようにしている。

次に、このように構成した第一実施形態の車両のサスペンション装置１の作用・効果について、説明する。
この実施形態のサスペンション装置１は、車幅方向両端部でリヤサイドフレームＢ１，Ｂ１に取り付けられるサスペンションクロスメンバー１０と、リヤロアアーム６とリヤサイドフレームＢ１との間に配設されるコイルスプリング８とを備え、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５と、このコイルスプリング８のスプリングシート２４とを同軸上に配置すると共に、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５（マウント機能部２０）を、コイルスプリング８のスプリングシート２４の外周側に、車体上下方向でオーバーラップするように配設している。

これにより、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５とコイルスプリング８のスプリングシート２４が、車体上下方向でオーバーラップすることによって、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５とコイルスプリング８のスプリングシート２４を、同軸上に配置しても、上下方向スペースをコンパクトに構成することができる。
このため、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５（２０）とコイルスプリング８のスプリングシート２４を同軸上に配置するメリットを得つつ、コイルスプリング８の上下長を確保することができ、さらに低床フロアも実現することができる。
よって、サスペンションクロスメンバー１０とコイルスプリング８との車体側取付け部（２０，２４）を、同軸上に配置した車両のサスペンション装置において、コイルスプリング８の上下長を確保してサスペンション性能を高めつつも、車体フロア（３２）を低くすることができる。

また、この実施形態では、スプリングシート２４の外周フランジ２４ａを内筒部材２２に接合することでリヤマウント部１５を構成して、サスペンションクロスメンバー１０を、リヤサイドフレームＢ１に、取り付けている。
これにより、コイルスプリング８の上部に設置されるスプリングシート２４を利用して、サスペンションクロスメンバー１０を車体Ｂに取り付けることができる。
よって、スプリングシート２４という既存の部材を有効に利用して、部品点数の削減を図りつつ、取付け部の同軸上配置、及びオーバーラップ配置を達成することができる。

また、この実施形態では、スプリングシート２４に対して、サスペンションクロスメンバー１０を、ラバー部材２３を介して取り付けている。
これにより、サスペンションクロスメンバー１０を車体Ｂに対して、弾性支持することができる。
よって、サスペンションクロスメンバー１０からの衝撃を緩和して、車体Ｂへの振動伝達を抑制しつつ、取付け部の同軸上配置、及びオーバーラップ配置を達成することができる。

また、この実施形態では、コイルスプリング８の上端を、他の部位（８ａ）の巻き径より小さな巻き径で構成した小径部８ｂとしている。
これにより、その外周に配設するマウント機能部２０の径を、可及的に小さくすることができる。
よって、コイルスプリング８の車体側取付け部（２４）と、サスペンションクロスメンバー１０の車体側取付け部（２０）とを、車体上下方向でオーバーラップして配設するものであっても、リヤマウント部１５を、できるだけ小型化することができる。

次に、この発明の第二実施形態について、図４、図５を利用して説明する。図４は第二実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図、図５はコイルスプリングの延びによって内筒部材の位置が変化する状況を説明する断面図である。なお、第一実施形態と同じ構成要素については、第一実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

この実施形態は、サスペンション装置１を車体に組付ける前に、予めサスペンションクロスメンバー１０に、コイルスプリング８等の構成要素をサブアッシー（仮組み）して組付けを行なう場合に、リヤマウント部１５の内筒部材１２２の抜け落ちを防止して、組付け作業を容易に行なえるように構成したものである。

具体的には、リヤマウント部１５の内筒部材１２２の下端に外周側に延びる係合フランジ部１２３を形成して、内筒部材１２２がコイルスプリング８の延びによって、上方に移動するのを防止するように構成している。

より具体的には、係合フランジ部１２３の外端１２３ａを外筒部材２１の下端２１ａに対向する位置まで延設して、確実に係合フランジ部１２３が外筒部材２１に係合するように構成している。

また、ラバー部材２３の下部には、下方に突出する規制用突起１２４を設けている。こうすることで、係合フランジ部１２３が、まずラバー部材２３に当接して、係合フランジ部１２３の移動を規制する。

このように構成することで、図５に示すように、サスペンション装置１をサブアッシー（仮組み）する場合に付与したプリロード（予圧）によって、圧縮されたコイルスプリング８は、（ａ）に示すように、スプリングシート２４を上方側に押圧する。

このとき、まず、（ｂ）に示すように、係合フランジ部１２３がラバー部材２３の規制用突起１２４に当接することで、係合フランジ部１２３の上方への動きが規制される。このため、内筒部材１２２が、上方側に抜けるような動きが緩和されて、内筒部材１２２が抜け落ちるのを防ぐことができる。

さらに、コイルスプリング８の圧縮量が大きい場合には、（ｃ）に示すように、係合フランジ部１２３がさらに上昇して外筒部材２１の下端２１ａに当接する。これにより、係合フランジ部１２３の上方への動きが確実に規制され、確実に、内筒部材１２２が抜け落ちを防ぐことができる。

このように、この実施形態では、リヤマウント部１５の内筒部材１２２の下端に、外周側に延びる係合フランジ部１２３を設け、リヤマウント部１５のラバー部材２３の下端に、係合フランジ部１２３の上方への移動を規制する規制用突起１２４を設けている。
これにより、ラバー部材２３の規制用突起１２４が、内筒部材２２の係合フランジ部１２３に当接して、内筒部材１２２の上方側への移動を規制するため、内筒部材１２２が、リヤマウント部１５から抜け落ちるのを防ぐことができる。
よって、車体に組付ける前に、サスペンションクロスメンバー１０にコイルスプリング８等のサスペンション装置１をサブアッシーする場合に、コイルスプリング８を圧縮状態で組付けても、内筒部材１２２が抜け落ちることがないため、確実にサスペンション装置１の仮組み状態を維持することができる。

また、この実施形態では、係合フランジ部１２３を、外筒部材２１の下端２１ａに対向する位置まで延設している。
これにより、係合フランジ部１２３は、外筒部材２１に係合することになり、内筒部材１２２の上方への移動を確実に規制する。このため、内筒部材１２２の外筒部材との相対移動を防ぐことができる。
よって、より確実に内筒部材１２２の抜け落ちを防止して、サスペンション装置１の仮組み状態を維持することができる。

次に、この発明の第三実施形態について、図６を利用して説明する。図６は第三実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図である。なお、第一実施形態と同じ構成要素については、第一実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。

この実施形態は、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５のラバー部材と、コイルスプリング８のスプリングシートラバーを兼用して、部品点数の削減を図るものである。

具体的には、円盤平板状の固定プレート２０１に、断面略Ｌ字状の内筒フランジ部材２０２を溶接することで、内筒側部材２０３を構成して、内筒フランジ部材２０２と、外筒部材２０４との間に、環状のラバー部材２０５を介装することで、リヤマウント部１５を構成している。

そして、環状のラバー部材２０５の下面に、コイルスプリング８の上端部８ｃを支持する環状の支持凹部２０６を形成することで、ラバー部材２０５でスプリングシートラバーも兼用している。

このように、ラバー部材２０５でスプリングシートラバーを兼用することで、コイルスプリング８からの衝撃も、サスペンションクロスメンバー１０からの衝撃も、一つのラバー部材２０５によって緩衝することができる。

このように、この実施形態では、サスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５のラバー部材２０５を、コイルスプリング８上方のスプリングシートラバー（２０５）と兼用している。
これにより、サスペンションクロスメンバー１０の車体側取付け部（１５）とコイルスプリング８の車体側取付け部（２０３）との弾性体を、一つのラバー部材２０５で共用化することができる。
よって、乗り心地の悪化を招来することなく、部品点数の削減を図ることができる。

以上、本発明の構成と、前述の実施形態の対応において、
この発明のサスペンションクロスメンバーの車体側取付け部は、実施形態のリヤマウント部１５（マウント機能部２０）に対応し、
以下、同様に、
コイルスプリングの車体側取付け部は、スプリングシート２４、固定プレート２０１に対応し、
弾性マウントは、マウント機能部２０に対応し、
外周側に延びるフランジ部は、係合フランジ部１２３に対応するも、
この発明は、前述の実施形態の構成のみに限定されるものではない。
例えば、前述実施形態においては、リアサスペンションのサスペンションクロスメンバー１０のリヤマウント部１５を例示したが、本願発明の車両のサスペンション装置は、サスペンションクロスメンバーのフロントマウント部や、フロントサスペンションのサスペンションクロスメンバーのマウント部等に適用することができるのは勿論である。

本実施形態の車両のサスペンション装置を車体構造を含めて示した全体平面図。 サスペンション装置を車体構造を含めて示した全体側面図。 図２のＡ−Ａ線矢視断面図。 第二実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図。 コイルスプリングの延びによって内筒部材の位置が変化する状況を説明する断面図。 第三実施形態のＡ−Ａ線矢視断面図。

符号の説明

１…サスペンション装置
６…リヤロアアーム
８…コイルスプリング
８ｂ…小径部
１０…サスペンションクロスメンバー
１５…リヤマウント部
２０…マウント機能部
２３…ラバー部材
２４…スプリングシート
１２３…係合フランジ部
１２４…規制用突起

Claims (7)

1. 車幅方向両端部で車体下部に取り付けられるサスペンションクロスメンバーと、ロアアームと車体との間に配設されるコイルスプリングとを備え、該サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部と該コイルスプリングの車体側取付け部とを同軸上に配置する車両のサスペンション装置であって、
   前記サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部を、前記コイルスプリングの車体側取付け部の外周に車体上下方向でオーバーラップするように配設した
   車両のサスペンション装置。
2. 前記コイルスプリングが、スプリングシート部材を介して車体に取り付けられ、
   該スプリングシート部材の外周部に、サスペンションクロスメンバーを取り付けた
   請求項１記載の車両のサスペンション装置。
3. 前記スプリングシート部材に対して、サスペンションクロスメンバーを、弾性マウントを介して取り付けた
   請求項２記載の車両のサスペンション装置。
4. 前記弾性マウントの内筒部材の下端に、外周側に延びるフランジ部を設け、
   該弾性マウントのラバー体下端に、該フランジ部のコイルスプリング延び方向への移動を規制する規制用突起を設けた
   請求項３記載の車両のサスペンション装置。
5. 前記弾性マウントの内筒部材の下端に、外周側に延びるフランジ部を設け、
   該フランジ部を、該弾性マウントの外筒部材の下端に対向する位置まで延設した
   請求項３又は４記載の車両のサスペンション装置。
6. 前記コイルスプリングの車体側取付け部近傍の巻き径を、他の部位の巻き径より小さくした
   請求項１〜５いずれか記載の車両のサスペンション装置。
7. 前記サスペンションクロスメンバーの車体側取付け部に弾性マウントを設け、
   該弾性マウントを、コイルスプリング上方のスプリングシートラバーと兼ねた
   請求項１記載の車両のサスペンション装置。

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