JP5161723B2 - スタビライザ取付構造 - Google Patents

Description

本発明は、スタビライザを車体に取り付けるためのスタビライザ取付構造に関する。

特許文献１には、スタビライザをスタビライザブラケットに挿通し、車体を構成するサイドメンバにスタビライザブラケットを固定したスタビライザの取付構造が開示されている。かかるスタビライザは、左右方向に延在するトーション部と、このトーション部の両端から前方に向かって延出する一対のアーム部とを有している。一対のアーム部の先端は、車輪を支持する一対のロアアームにそれぞれ連結されている。

特開２００５−２８０６５１号公報（図１１，図１２）

今般、スタビライザのレバー比を向上させるために、例えば、スタビライザのアーム部の端部をダンパに取り付ける場合がある。このとき、スタビライザのトーション部とダンパの間にステアリングギアボックスが配置されていることがある。そのため、アーム部を上方又は下方に湾曲させてステアリングギアボックスを迂回する必要がある。

しかしながら、ステアリングギアボックスを迂回するために、アーム部を湾曲させると、アーム部が揺動した際に振れ回りが大きくなり、他部材と干渉するという問題がある。また、他部材との干渉を避けるためのスペースを設けると、車体の大型化や、レイアウト上の制約を招く。

一方、このような問題とは別に、車両のハンドリング性能を向上させるために、ロアアームに対するサイドメンバの支持剛性を向上させることが望まれていた。

本発明は、かかる事情に鑑みて創案されたものであり、スタビライザの振れ回りを抑制しながらロアアームに対するサイドメンバの支持剛性を高めることが可能なスタビライザ取付構造を提供することを課題とする。

本発明に係るスタビライザ取付構造は、前後方向に延設された一対のサイドメンバと、左右方向に延設され、前記一対のサイドメンバ同士を連結するとともに、上下方向のいずれか一方にステアリングギアボックスが配置されたリアクロスメンバと、前記一対のサイドメンバに揺動可能にそれぞれ固定され、一対の車輪をそれぞれ支持する一対のロアアームと、前記一対の車輪のサスペンション同士を連結するスタビライザと、を備えるスタビライザの取付構造であって、前記サイドメンバは、前記リアクロスメンバに対する前記ステアリングギアボックスの配置方向と同方向となる上下方向のいずれか一方に突出するように設けられた前記スタビライザの取付部を有し、前記スタビライザは、左右方向に延設され、前記ステアリングギアボックスに対して前後方向のいずれか一方に配置されたトーション部と、前記ステアリングギアボックスを前記スタビライザの取付部の突出方向と同方向となる上下方向のいずれか一方に迂回しつつ、前記トーション部の両端から前後方向のいずれか他方に延出する一対のアーム部と、を有し、前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部と、前記サイドメンバと前記リアクロスメンバとの連結部と、の間に介在して前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部から車幅方向内側に向けて延出するように設けられたことを特徴とする。

かかる構成によれば、サイドメンバは、上下方向のいずれか一方に突出するように設けられたスタビライザの取付部を有しているので、スタビライザの取付高さが高くなる。そのため、ステアリングギアボックスを迂回するためのアーム部の湾曲量を減少させることができ、スタビライザの振れ回りを抑制することができる。これにより、スタビライザが他部材と干渉することを抑制できるとともに、レイアウト性が向上する。

さらに、スタビライザの取付部は、サイドメンバとロアアームとの固定部と、サイドメンバとリアクロスメンバとの連結部と、の間に介在してサイドメンバとロアアームとの固定部から車幅方向内側に向けて延出するように設けられているので、タイヤからの入力をロアアームからリアクロスメンバへ円滑に伝達することができる。すなわち、スタビライザの取付部がサイドメンバの剛性を高める補強部材として機能するため、ロアアームの固定部に応力が集中することを防止することができる。
なお、特許請求の範囲における方向は、車両の前後左右上下を基準としている。

また、前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバとは別体の板状部材で構成され、前記板状部材の一端部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部に取り付けられ、前記板状部材の他端部は、前記サイドメンバと前記リアクロスメンバとの連結部に取り付けられているのが好ましい。

かかる構成によれば、スタビライザの取付部がサイドメンバと別体の板状部材で構成されているので、例えば、サイドメンバ自体を盛り上げるように加工したり、サイドメンバの肉厚を大きくする場合に比べて軽量化を図ることができる。
また、かかる構成によれば、タイヤからの入力をロアアーム、板状部材、リアクロスメンバの順に伝達することができる。

また、前記スタビライザは、スタビライザブラケットにねじれ可能に保持されており、前記スタビライザブラケットは、前記板状部材にボルトで締結されているのが好ましい。

かかる構成によれば、スタビライザブラケットは、板状部材にボルトで締結されているので、従来のようにサイドメンバの反対側の面までボルトを貫通させて締結するのに比べて、取付作業が容易になる。また、ボルトの長さを短くすることができる。

また、前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部から車幅方向内側の前記ステアリングギアボックスに近接する方向に向けて延出形成した構成とするのが好ましい。

本発明によれば、スタビライザの振れ回りを抑制しながらロアアームに対するサイドメンバの支持剛性を高めることが可能なスタビライザ取付構造を提供することができる。

本発明を実施するための最良の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。説明において、同一の要素には同一の番号を付し、重複する説明は省略する。なお、以下の説明において方向を示すときは、車両の前後左右上下を基準として説明する。

図１は、本実施形態に係るスタビライザ取付構造の斜視図である。図２は、スタビライザ取付構造の平面図である。なお、図１では、説明の便宜上、ステアリングギアボックス６を浮かせた状態に描いている。
図１及び図２に示すように、スタビライザ取付構造１は、主に、車両の前後方向に延設された一対のサイドメンバ２，２と、一対のサイドメンバ２，２同士を連結するリアクロスメンバ３と、一対の車輪Ｗ，Ｗをそれぞれ支持する一対のロアアーム５，５と、一対の車輪Ｗ，Ｗの角度を調節するためのステアリングギアボックス６と、一対の車輪Ｗ，ＷのサスペンションＳ同士を連結するスタビライザ７と、を備えている。そして、スタビライザ取付構造１は、サイドメンバ２の後端部付近にスタビライザ７の取付部２５を有することを特徴としている。
以下、各構成について詳細に説明する。

一対のサイドメンバ２，２は、エンジンやサスペンションＳを取り付けるための骨格部材の一部であり、例えば、プレス成形した２枚の鋼板を組み合わせることで中空構造に形成されている。各サイドメンバ２は、図１に示すように、車両の前後方向に延設されており、互いに左右に離間して配置されている。各サイドメンバ２の前端部および後端部は、例えばゴムブッシュを介して、図示しない車両のボディにフローティング支持されている。

図２に示すように、サイドメンバ２の車外側の側面の後端寄りの部分には、後記するロアアーム５の車内側の端部５２を固定するための第１固定部２１が設けられている。また、サイドメンバ２の車外側の側面であって、第１固定部２１から前方に離間した位置には、後記するロアアーム５の突出部５３を固定するための第２固定部２２が設けられている。
また、サイドメンバ２の車内側の側面の後端寄りの部分には、リアクロスメンバ３の連結部２３が形成されている。連結部２３は、例えば、リアクロスメンバ３の端部を上下から挟持する構造となっている。
さらに、サイドメンバ２は、第１固定部２１と連結部２３の間に、スタビライザ７の取付部２５を有している。取付部２５については後に詳しく説明する。

リアクロスメンバ３は、車両の左右方向に延設され、一対のサイドメンバ２，２の後端側同士を連結する部材である。なお、各サイドメンバ２の前端側は、フロントクロスメンバ４によって連結されている。すなわち、一対のサイドメンバ２，２とリアクロスメンバ３とフロントクロスメンバ４とによって、平面視で四角枠状の骨格部材が形成されている。
リアクロスメンバ３の左右両端部は、サイドメンバ２の連結部２３に、例えばボルトで締結されている。リアクロスメンバ３の上部には、ステアリングギアボックス６を載置するための凹溝３ａ（図１参照）が設けられている。

ロアアーム５は、図１、図２に示すように、車輪Ｗを揺動可能に支持するサスペンションＳの一部材であり、後方から前方に向かうほどサイドメンバ２から離れるように湾曲している。ロアアーム５の車外側の端部５１は、ナックルＮ（図２参照）に揺動可能に連結されている。ロアアーム５の車内側の端部５２は、ゴムブッシュ５２ａを介してサイドメンバ２の第１固定部２１に水平方向に揺動可能に連結されている。ロアアーム５の中間部には、車内側に向かって突出する突出部５３が形成されている。突出部５３は、ゴムブッシュ５３ａ（図２参照）を介してサイドメンバ２の第２固定部２２に上下方向に揺動可能に連結されている。

ステアリングギアボックス６は、一対の車輪Ｗ，Ｗの角度を調節するためのラック・アンド・ピニオン機構やアシストモータなど（図示せず）を内蔵するユニットである。ステアリングギアボックス６は、図１に示すように、左右方向に延設されており、リアクロスメンバ３の上部に形成された凹溝３ａに設置されている。図２に示すように、ステアリングギアボックス６の両端部は、一対の車輪Ｗ，ＷのナックルＮから延出するナックルアームＮａに、タイロッドＴを介して連結されている。

スタビライザ７は、一対の車輪ＷのサスペンションＳ同士を連結して、車体のロールを抑制するスプリングである。
スタビライザ７は、図１、図２に示すように、左右方向に延設され、ステアリングギアボックス６の後方に配置されたトーション部７１と、トーション部７１の両端から前方に延出する一対のアーム部７２，７２と、を有している。
スタビライザ７は、一対のアーム部７２，７２に位相差が生じたときに、トーション部７１が捩れることによって、車体のロールを抑制するようになっている。

トーション部７１は、その両端部付近がスタビライザブラケット８，８に挿通されており、このスタビライザブラケット８，８を介してサイドメンバ２，２の取付部２５，２５に取り付けられている。
アーム部７２は、トーション部７１の両端部から前方に延出しつつ、ステアリングギアボックス６を迂回するように上方に湾曲する湾曲部７２ａを有している。アーム部７２のうち、湾曲部７２ａよりも先端側の部分は、左右方向に延出している。アーム部７２の先端部は、スタビライザリンク７３を介して、左右の車輪Ｗ，ＷのダンパＤ，Ｄに連結されている。

サスペンションＳは、一対の車輪Ｗ，Ｗを支持するとともに、路面からの入力を吸収する装置である。サスペンションＳは、主に、ダンパＤ、コイルスプリングＣ、ナックルＮ、ロアアーム５などを含んで構成されている。
ダンパＤの上端部はストラットタワー（図示せず）に固定されており、ダンパＤの下端部は、ロアアーム５の車外側の端部５１付近に連結されている。コイルスプリングＣは、ダンパＤの上端側に外嵌設置されている。
なお、サスペンションＳの形式は特に限定されるものではなく、マクファーソンストラット式、ウィッシュボーン式、マルチリンク式など公知の形式の中から適宜選択することができる。

つづいて、スタビライザ７の取付部２５付近の構造について、図３を参照して説明する。
図３は、図１のＡ部を拡大して示した分解斜視図である。図３では、ロアアーム５を省略するとともに、スタビライザ７を仮想線（２点鎖線）で描いている。
なお、スタビライザ７の取付部２５付近の構造は、左右対称であるので、左側のサイドメンバ２の後端部付近について説明し、右側の説明を省略する。

図３に示すように、サイドメンバ２の後端部には、ロアアーム５の車内側の端部５２を固定するための第１固定部２１が設けられている。
第１固定部２１は、平面視で円弧状の側壁２１ａと、この側壁２１ａの下端部から車外側に延出する平面視扇形状の底壁２１ｂと、側壁２１ａの上端部から車外側に延出する平面視扇状の頂壁２１ｃと、から構成されている。つまり、第１固定部２１は、中空円筒状の部材を軸方向に１／４にカットしたような形状を呈している。
側壁２１ａは、サイドメンバ２の車外側の側面に例えば溶接固定されている。頂壁２１ｃは、サイドメンバ２の上面よりも上方に配置されている。すなわち、サイドメンバ２の上面２ａと頂壁２１ｃとの間には段差が形成されている。
なお、第１固定部２１は、サイドメンバ２と一体に成形してもよい。

板状部材９は、スタビライザ７の取付部２５を構成する鋼製部材であり、例えば、サイドメンバ２に溶接固定されている。具体的には、板状部材９は、取付部２５を構成する平板部９１と、平板部９１の第１固定部２１側の端部から略水平に延出する第１延出部９２と、平板部９１のリアクロスメンバ３側の端部から下方に延出する縦壁部９３と、縦壁部９３の下端部からリアクロスメンバ３側に水平に延出する第２延出部９４と、を備えている。板状部材９は、このような形状を有することにより、取付部２５を構成する平板部９１が、サイドメンバ２の上面２ａから一段高く突出した状態になっている。

なお、「第１延出部９２」が、特許請求の範囲にいう「一端部」に相当し、「第２延出部９４」が、特許請求の範囲にいう「他端部」に相当する。また、板状部材９の固定方法は、溶接に限定されるものではなく、例えばボルトで締結してもよいし、ビスやリベットを用いて固定してもよい。

第１延出部９２は、第１固定部２１の頂壁２１ｃに溶接固定されている。第２延出部９４は、連結部２３の上面付近に溶接固定されている。つまり、板状部材９は、ロアアーム５を固定するための第１固定部２１と、リアクロスメンバ３を連結するための連結部２３との間に介在して設けられている。
平板部９１とサイドメンバ２との間には空隙が形成されている。平板部９１にはボルト孔９１ａ，９１ａが形成されているとともに、平板部９１の下面には、ボルト孔９１ａ，９１ａに対応する位置にナット９６が溶接固定されている。
取付部２５を構成する平板部９１には、図３に示すように、スタビライザブラケット８が取り付けられている。

スタビライザブラケット８は、スタビライザ７のトーション部７１を挿通するための保持孔８１を有している。保持孔８１とトーション部７１の間にはゴムブッシュ（図示せず）が設置されている。つまり、トーション部７１は、ゴムブッシュを介して保持孔８１にねじれ可能に保持されている。スタビライザブラケット８の下端部には、フランジ８２，８２が設けられている。各フランジ８２にはボルト９５を挿通するためのボルト孔８２ａが形成されている。

スタビライザブラケット８は、保持孔８１にスタビライザ７を挿通した状態で平板部９１に載置された後、ボルト孔９１ａ及びボルト孔８２ａにボルト９５を挿通し、ボルト９５をナット９６に螺着させることで、取付部２５に締結される。これにより、スタビライザ７は、スタビライザブラケット８を介して、板状部材９に（ひいてはサイドメンバ２に）取り付けられることとなる。

つづいて、本実施形態に係るスタビライザ取付構造１の作用効果について主に図４を参照して説明する。
図４（ａ）は本実施形態に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図であり、（ｂ）は比較例に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図である。なお、比較例に係るスタビライザ取付構造１００について、本実施形態と同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図４（ｂ）に示すように、比較例に係るスタビライザ取付構造１００は、スタビライザブラケット８がサイドメンバ２の上面２ａに直接取り付けられている。すなわち、比較例に係るスタビライザ取付構造１００は、サイドメンバ２の上面２ａから突出する取付部２５（図４（ａ）参照）を有していないので、ステアリングギアボックス６に対するスタビライザ７の取付位置が低くなる。そのため、ステアリングギアボックス６を迂回するためのスタビライザ７の湾曲部７２ａの高さＨ２が大きくなり、その結果、車輪ＷのサスペンションＳ（図１参照）が揺動したときのスタビライザ７の振れ回り量が大きくなってしまう。

一方、図４（ａ）に示すように、スタビライザ取付構造１は、サイドメンバ２から上方に突出する取付部２５を有しているので、ステアリングギアボックス６に対するスタビライザ７の取付位置が高くなる。そのため、ステアリングギアボックス６を迂回するためのスタビライザ７の湾曲部７２ａの高さＨ１が、比較例に比べて小さくなる。その結果、車輪ＷのサスペンションＳ（図１参照）が揺動したときのスタビライザ７の振れ回り量が小さくなり、スタビライザ７が他部材と干渉することを抑制できるとともに、レイアウト性を向上することができる。

また、本実施形態では、リアクロスメンバ３の上面に凹溝３ａ（図１参照）を形成することで、ステアリングギアボックス６の設置高さを低くしているので、スタビライザ７の湾曲部７２ａの高さＨ１を一層小さくすることができる。

また、図４（ａ）に示すように、板状部材９が、ロアアーム５を固定するための第１固定部２１と、リアクロスメンバ３を連結するための連結部２３との間に介在して設けられているので、車輪Ｗ（図１参照）からロアアーム５に外力Ｆが入力した場合に、第１固定部２１、板状部材９、リアクロスメンバ３の順に外力Ｆを円滑に伝達することができる。すなわち、スタビライザ７の取付部２５を構成する板状部材９がサイドメンバ２の剛性を高める補強部材として機能するため、第１固定部２１に応力が集中することを防止することができる。

また、サイドメンバ２と別体の板状部材９によって、スタビライザ７の取付部２５を突出形成したので、サイドメンバ２の上面２ａを盛り上げるように加工する場合に比較して製造が容易かつ低コストであるとともに、軽量化を図ることができる。

また、比較例では、図４（ｂ）に示すように、サイドメンバ２の下面にナット９６を配置し、サイドメンバ２を上下に貫通するようにボルト９５’を締結しているのに対し、本実施形態に係るスタビライザ取付構造１では、図４（ａ）に示すように、板状部材９の下面にナット９６を溶接固定してスタビライザブラケット８をボルト９５で締結する構成としたので、ボルト９５の長さが短くて済むため、取付作業が容易である。

以上、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。

図５は第１変形例に係るスタビライザ取付構造１Ａを後方からみた拡大側面図である。
本実施形態では、ステアリングギアボックス６がサイドメンバ２の上側に設置されているので、スタビライザ７の取付部２５も、サイドメンバ２から上方に突出するように設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、ステアリングギアボックス６がサイドメンバ２の下側に設置されている場合は、図５に示すように、板状部材９をサイドメンバ２の下側に取り付けることで、スタビライザ７の取付部２５をサイドメンバ２の下面２ｂから下方に突出するように形成してもよい。

図６は、第２変形例に係るスタビライザ取付構造１Ｂを後方からみた拡大側面図である。
本実施形態では、第１固定部２１について、ロアアーム５を水平方向に揺動可能に固定する構造としたが、本発明はこれに限られるものではない。
例えば、第２変形例に係るスタビライザ取付構造１Ｂの第１固定部２１’は、図６に示すように、ロアアーム５を上下方向に揺動可能に固定する構造に形成されている。かかる場合でも、ロアアーム５の第１固定部２１’とリアクロスメンバ３の連結部２３の間に介在するように板状部材９を取り付けることができる。

また、本実施形態では、板状部材９でスタビライザ７の取付部２５を突出するように形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、サイドメンバ２を構成する鋼製部材をプレス加工する際に、取付部２５に相当する部分を盛り上げるように加工してもよい。このようにした場合も、サイドメンバ２の剛性を向上させることができる。

また、本実施形態では、スタビライザ７の両端部をダンパＤに連結したが、これに限定されるものではなく、サスペンションＳを構成する部材の中から適宜選択して連結すればよい。

本実施形態に係るスタビライザ取付構造の斜視図である。 スタビライザ取付構造の平面図である。 図１のＡ部を拡大して示した分解斜視図である。 （ａ）は本実施形態に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図であり、（ｂ）は比較例に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図である。 第１変形例に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図である。 第２変形例に係るスタビライザ取付構造を後方からみた拡大側面図である。

符号の説明

１ スタビライザ取付構造
２ サイドメンバ
３ リアクロスメンバ
４ フロントクロスメンバ
５ ロアアーム
６ ステアリングギアボックス
７ スタビライザ
８ スタビライザブラケット
９ 板状部材
２１ 第１固定部（固定部）
２３ 連結部
２５ 取付部
Ｓ サスペンション
Ｗ 車輪

Claims (4)

1. 前後方向に延設された一対のサイドメンバと、
   左右方向に延設され、前記一対のサイドメンバ同士を連結するとともに、上下方向のいずれか一方にステアリングギアボックスが配置されたリアクロスメンバと、
   前記一対のサイドメンバに揺動可能にそれぞれ固定され、一対の車輪をそれぞれ支持する一対のロアアームと、
   前記一対の車輪のサスペンション同士を連結するスタビライザと、を備えるスタビライザの取付構造であって、
   前記サイドメンバは、前記リアクロスメンバに対する前記ステアリングギアボックスの配置方向と同方向となる上下方向のいずれか一方に突出するように設けられた前記スタビライザの取付部を有し、
   前記スタビライザは、左右方向に延設され、前記ステアリングギアボックスに対して前後方向のいずれか一方に配置されたトーション部と、前記ステアリングギアボックスを前記スタビライザの取付部の突出方向と同方向となる上下方向のいずれか一方に迂回しつつ、前記トーション部の両端から前後方向のいずれか他方に延出する一対のアーム部と、を有し、
   前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部と、前記サイドメンバと前記リアクロスメンバとの連結部と、の間に介在して前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部から車幅方向内側に向けて延出するように設けられたことを特徴とするスタビライザ取付構造。
2. 前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバとは別体の板状部材で構成され、
   前記板状部材の一端部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部に取り付けられ、前記板状部材の他端部は、前記サイドメンバと前記リアクロスメンバとの連結部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のスタビライザ取付構造。
3. 前記スタビライザは、スタビライザブラケットにねじれ可能に保持されており、
   前記スタビライザブラケットは、前記板状部材にボルトで締結されていることを特徴とする請求項２に記載のスタビライザ取付構造。
4. 前記スタビライザの取付部は、前記サイドメンバと前記ロアアームとの固定部から車幅方向内側の前記ステアリングギアボックスに近接する方向に向けて延出形成したことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のスタビライザ取付構造。

Images