JP5698493B2

JP5698493B2 - 車両のサスペンション支持構造

Info

Publication number: JP5698493B2
Application number: JP2010231388A
Authority: JP
Inventors: 陽光高梨; 正志安藤; 登志行横田
Original assignee: Mazda Motor Corp; Hiruta Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mazda Motor Corp; Hiruta Kogyo Co Ltd
Priority date: 2010-10-14
Filing date: 2010-10-14
Publication date: 2015-04-08
Anticipated expiration: 2030-10-14
Also published as: JP2012081915A; CN103180154A; US8899602B2; DE112011103468T5; US20130168938A1; CN103180154B; WO2012049857A1

Description

本発明は、前輪用のナックルを揺動可能に支持するサスペンション部材と、該サスペンション部材の振動を減衰するショックアブソーバとを備えた車両のサスペンション支持構造に関するものである。

従来、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、かつ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を目的として、下記特許文献１に示されるように、車体側のサスペンション支持部材にサスペンション側アーム部材を介して下端が連結されたショックアブソーバと、中央に取付穴が形成された上向き壁部および同上向き壁部の外周部より下向きに延出して上記サスペンション支持部材に固着される筒部からなるショックアブソーバブラケットと、上記取付穴と同心円をなすセンタリング穴および同センタリング穴を囲み上記上向き壁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とも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、上記ショックアブソーバの上端締結部材を上記取付穴とセンタリング穴とに挿通した上で締結することが行われている。

特開平９−１９３６３５号公報

上記特許文献１に開示された車両用サスペンション支持構造では、車輪から入力された荷重を供給する機能を有するショックアブソーバの下端部を、サスペンション側アーム部材であるロアアームに設けられた中間補強バーに対して揺動可能に取り付けるように構成されている。上記ロアアームは、車輪から入力される荷重に応じて揺動変位するとともに、該荷重をショックアブソーバの下端部に伝達して吸収するように構成され、該ショックアブソーバの下端部を支持する支持部材には、上下方向の繰り返し荷重が作用する。このため、上記支持部材をロアアームに溶接する場合には、その溶接端部に入力される繰り返し荷重に対する強度を充分に確保することにより、その疲労破壊を効果的に防止する必要がある。

また、上記支持部材をロアアームに溶接する代わりに、ショックアブソーバの下端部を支持する支持ブラケットをロアアームの上面に取付ボルトにより固定することも行われている。しかし、この場合には、上記ロアアームの上面に設置された支持ブラケットの基板を固定する取付ボルトの頭部等にショックアブソーバの下端部が干渉するのを防止する必要があるので、該ショックアブソーバの下端部を下方に配設することができず、所定の長さを有するショックアブソーバをコンパクトに設置することが困難であった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単かつコンパクトな構成で、ショックアブソーバの下端部を支持する支持ブラケットに入力される繰り返し荷重に対する強度を充分に確保できる車両のサスペンション支持構造を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、前輪用のナックルを揺動可能に支持するサスペンション部材と、該サスペンション部材の振動を減衰するショックアブソーバとを備えた車両のサスペンション支持構造であって、上記サスペンション部材の上面に、ショックアブソーバの下端部を揺動可能に支持する支持ブラケットが溶接され、上記サスペンション部材には、その上面の一部を上方に隆起させた隆起部が形成され、上記支持ブラケットの端部が上記隆起部の上面に溶接されるとともに、隆起部よりも高さの低い隆起部の周辺部の上面に上記支持ブラケットの端部以外の部分が溶接されたものである。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載の車両のサスペンション支持構造において、上記支持ブラケットは、ショックアブソーバの枢支部が形成された一対の起立板を有し、該両起立板の端部が上記隆起部にそれぞれ溶接されたものである。

請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に記載の車両のサスペンション支持構造において、上記サスペンション部材の上方にスタビライザーが車幅方向に延びるように設置されるとともに、該スタビライザーとの干渉を介するための干渉回避部が上記サスペンション部材の隆起部を避けた位置に形成されたものである。

請求項４に係る発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両のサスペンション支持構造において、上記サスペンション部材の上面には、支持ブラケットの端部を超えて溶接される捨て溶接ビード部が形成されたものである。

請求項１に係る発明では、前輪用のナックルを揺動可能に支持するサスペンション部材と、該サスペンション部材の振動を減衰するショックアブソーバとを備えた車両のサスペンション支持構造において、上記サスペンション部材の上面の一部を上方に隆起させた隆起部に支持ブラケットの端部を溶接するとともに、当該支持ブラケットにショックアブソーバの下端部を揺動可能に支持したため、上記支持ブラケット端部の被溶接部分の剛性を効果的に向上させることができ、ロアアームの揺動変位時にその撓みを防止することにより、上記支持ブラケットの溶接端部に疲労破壊が生じるのを効果的に防止できるという利点がある。

請求項２に係る発明では、ショックアブソーバの下端部を枢支する枢支部が設けられた一対の起立板により上記支持ブラケットを構成し、かつ両起立板の端部を上記隆起部にそれぞれ溶接したため、両起立板の片方のみを上記隆起部に溶接した場合に比べ、上記支持ブラケットの溶接端部を疲労破壊させるような繰り返し荷重が作用するのを、より効果的に抑制し、該溶接端部にクラック等が形成されるのを確実に防止することができる。

請求項３に係る発明では、サスペンション部材の上方において車幅方向に延びるように設置されたスタビライザーとの干渉を回避するため、上記サスペンション部材の上面に干渉回避部を形成したため、上記ロアアームの上面に隆起部を形成することにより支持ブラケットの支持強度を充分に確保するという効果を維持しつつ、上記ロアアームの上面にスタビライザーの延設部を干渉させることなく、該スタビライザーを適正に配設できるという利点がある。

請求項４に係る発明では、サスペンション部材の上面に、支持ブラケットの端部を超えて溶接される捨て溶接ビード部を形成したため、上記サスペンション部材の上面に溶接された支持ブラケットの溶接端部に応力が集中するのを効果的に防止することができ、該支持ブラケットの溶接端部に疲労破壊が生じるのを、より確実に防止できるという利点がある。

本発明に係るサスペンション支持構造を備えた車両の全体構成を示す斜視図である。上記車両のシャーシフレームの構造を示す側面図である。上記車両のシャーシフレームの構造を示す斜視図である。上記車両に取り付けられたサスペンション装置を斜め後方から見た状態を示す斜視図である。サスペンション装置を斜め下方から見た状態を示す斜視図である。サスペンション装置の背面図である。サスペンション装置の底面図である。サスペンション装置の側面図である。サスペンション装置の斜視図である。ロアアームの具体的構成を示す平面図である。図１０のＸＩ−ＸＩ線断面図である。図１０のＸＩＩ−ＸＩＩ線断面図である。ロアアームの具体的構成を示す斜視図である。サスペンション支持構造の参考例を示す説明図である。上記参考例に係る支持ブラケットの振動状態を示す説明図である。

図１〜図４は、本発明の実施形態に係る車両のサスペンション支持構造を備えた小型トラックからなる車両１の全体構成を示している。該車両１は、エンジンルーム２、キャビン３および荷台４とを有し、これらがシャーシフレーム５上に支持されている。該シャーシフレーム５は、車両１の前後方向に延びる左右一対のサイドフレーム６，６と、該左右のサイドフレーム６，６を連結するように車幅方向に延びる複数本のクロスメンバ７〜１３とにより平面視で梯子状に形成されている。

上記シャーシフレーム５の前部には、図５〜図９に示すように、前輪１４用のサスペンション装置１５が配設されている。該サスペンション装置１５は、前輪１４を回転自在に支持するナックル１６と、その下部を支持するロアアーム１７と、ナックル１６の上部を支持するアッパアーム１８と、前輪１４から入力された上下振動を減衰するサスペンション用コイルスプリング１９およびショックアブソーバ２０と、車体の傾斜を抑制するスタビライザー２１とを備えたいわゆるハイマウントタイプダブルウィッシュボーン式サスペンションからなっている。

上記ロアアーム１７は、その基端部２２，２３が二股状に分岐し、前方側の基端部２２をクロスメンバ８に枢支する支持軸２４と、後方側の基端部２３をクロスメンバ９に枢支する枢支軸２５とを支点として揺動変位可能に支持されている。また、上記ロアアーム１７の先端部は、ボールジョイント２６を介してナックル１６に連結されている。

上記サイドフレーム６の外側面には、サスペンション用コイルスプリング１９およびショックアブソーバ２０の上端部を支持するサスペンションタワー２７が設置されるとともに、その後方側にはロアアーム１７の上方移動を規制するバンプストッパ２８が取り付けられている。該バンプストッパ２８の下端部には、上記ロアアーム１７の後部上面に当接することによりその上方移動を規制するゴム製の当接部２８ａが設けられている。上記ロアアーム１７は、アッパプレート２９とロアプレート３０とが接合されることにより形成された中空状部材からなり、その上面後方部には、上記バンプストッパ２８の当接部２８ａに接触する部分を保護する当て板材３１が溶接されている。

また、上記ロアアーム１７の上面には、ショックアブソーバ２０の下端部を支持する支持ブラケット３２が溶接されることにより固定されている。該支持ブラケット３２は、上記ショックアブソーバ２０の下端部を枢支する枢支軸３３の挿通孔３４が形成された前後一対の起立板３５，３６を有し、該起立板３５，３６の下辺部がロアアーム１７の上面にアーク溶接される等により固着されている。

前方側の起立板３５は、図１０に示す平面視において、ロアアーム１７の基端部側から先端部側に向けて車幅方向に延びる直線部３７と、その車幅方向外側端部から斜め後方側に延びる傾斜部３８とからなっている。また、上記ロアアーム１７の上面には、図１１〜図１３に示すように、起立板３５の基端部、つまり上記直線部３７の車幅方向内側端部が溶接される被溶接部分を、その周辺部に比べて所定範囲に亘り上方に隆起させた隆起部４０が形成されている。そして、上記隆起部４０の上面には、起立板３５の基端部を超えて車幅方向内方側に延びる捨てビード部４１が形成されている。

後方側の起立板３６は、図１０に示す平面視において、ロアアーム１７の先端部側から基端部側に向けて車幅方向に延びる直線部４２と、その車幅方向内側端部から斜め前方側に延びる傾斜部４３とからなっている。そして、上記起立板３６の先端部、つまり上記直線部４２の車幅方向外側端部が、上記起立板３５の先端部に当接した状態でロアアーム１７の上面に溶接されている。また、上記起立板３６の基端部、つまり上記傾斜部４３の車幅方向内側端部は、上記隆起部４０上に溶接されている。

上記スタビライザー２１は、図７および図８に示すように、クロスメンバ８の前面に設けられた左右一対の支持部４５，４５により回転自在に支持されたスタビライザー本体４６と、その左右両端部が斜め後方側に延びるように延設された延設部４７とを有し、該延設部４７の側端部が連結リンク４８を介して上記ナックル１６に連結されている。そして、上記スタビライザー２１の延設部４７には、ロアアーム１７の上面前方部に沿うように下方に向けて屈曲する屈曲部が設けられている。また、上記ロアアーム１７の上面前方部には、その設置高さを周辺部に比べて低く設定した干渉回避部４４が形成され、これによって上記スタビライザー２１の延設部４７とロアアーム１７との干渉が回避されるようになっている。

上記のように前輪用のナックル１６を揺動可能に支持するロアアーム１７からなるサスペンション部材と、該ロアアーム１７の振動を減衰するショックアブソーバ２０とを備えた車両１のサスペンション支持構造において、上記ロアアーム１７の上面の一部を上方に隆起させた隆起部４０の上面に、ショックアブソーバ２０の下端部を揺動可能に支持する支持ブラケット３２の基端部を溶接するとともに、上記隆起部４０よりも高さの低い隆起部４０の周辺部の上面に上記支持ブラケット４０の基端部以外の部分を溶接したため、簡単かつコンパクトな構成で、ショックアブソーバ２０の下端部を支持する支持ブラケット３２に入力される繰り返し荷重に対する強度を充分に確保できるという利点がある。

すなわち、車両１の走行時に前輪１４からナックル１６を介してロアアーム１７の先端部に上下振動荷重が入力されると、該ロアアーム１７の車幅方向中央部が上記サスペンション用コイルスプリング１９およびショックアブソーバ２０により支持されつつ、枢支軸２５を支点にロアアーム１７が揺動変位することにより、上記支持ブラケット３２の被溶接部を上下動させる方向に振動荷重が作用する。そして、上記隆起部４０を設けることなく、図１４に示すように、ロアアーム１７の平坦面部分に上記支持ブラケット３２′の基端部を溶接した場合には、ロアアーム１７の揺動変位に応じ、図１４の仮想線および図１５の実線で示すように、上記支持ブラケット３２′の被溶接部分が上下に振動する。このため、該支持ブラケット３２′の溶接端部に圧縮荷重と引張荷重とが繰り返して作用することにより、該溶接端部に疲労破壊が生じて上記支持ブラケット３２′の溶接端部にクラックが形成される可能性がある。

これに対して上記のように支持ブラケット３２の基端部が溶接されるロアアーム１７の上面に上記隆起部４０を形成した場合には、上記支持ブラケット３２の被溶接部分の剛性をその周辺部に比べて剛性を高めることができるとともに、図１２の矢印Ａに示すように支持ブラケット３２の溶接端部を上下に揺動変位させる方向に入力された荷重に応じて、上記隆起部４０の基端部Ｂ等を弾性変形させることにより、隆起部４０の上面に溶接された支持ブラケット３２の被溶接部分が変形するのを抑制することができる。このため、上記支持ブラケット３２の溶接端部にクラックを形成させるような繰り返し荷重が生じるのを効果的に防止することができる。

したがって、上記ショックアブソーバ２０の下端部を支持する支持ブラケットの基板をロアアームの上面に取付ボルトにより固定するように構成した場合に比べ、該ショックアブソーバ２０の下端部を上方に配設することができるようにするために、上記支持ブラケット３２をロアアーム１７の上面に溶接した車両１のサスペンション支持構造において、上記支持ブラケット３２の溶接端部に疲労破壊を生じさせるような繰り返し荷重が作用するのを効果的に抑制し、該溶接端部にクラックが形成されること等を確実に防止できるという利点がある。

特に、図１０および図１１に示すように、支持ブラケット３２を構成する一対の起立板３５，３６の車幅方向中央部を下方に膨出させるとともに、これに対応してロアアーム１７の上面を下方に凹入させるように構成した場合には、ショックアブソーバ２０の下端部を枢支する枢支軸３３の挿通孔３４を上記起立板３５，３６の下方に位置させることにより、ショックアブソーバ２０の下端部がロアアーム１７の上面に干渉させることなく、上記ショックアブソーバ２０の全長を充分に確保しつつ、その下端部を下方に位置させることができ、これによって所定の長さを有するショックアブソーバ２０をコンパクトに設置できるという利点がある。

また、上記実施形態では、ショックアブソーバ２０の下端部を枢支する枢支軸３３の挿通孔３４からなる枢支部が設けられた一対の起立板３５，３６により上記支持ブラケット３２を構成し、かつ両起立板３５，３６の基端部を上記隆起部４０にそれぞれ溶接したため、両起立板３５，３６の片方のみを上記隆起部４０に溶接した場合に比べ、上記支持ブラケット３２の溶接端部に疲労破壊を生じさせるような繰り返し荷重が作用するのを、より効果的に抑制し、該溶接端部にクラック等が形成されるのを、さらに確実に防止できるという利点がある。

さらに、上記実施形態では、サスペンション部材を構成する上記ロアアーム１７の上方において車幅方向に延びるように設置されたスタビライザー２１との干渉を回避するため、上記ロアアーム１７の上面前方部の設置高さを、その周辺部に比べて低く設定した干渉回避部４４を形成したため、上記ロアアーム１７の上面に隆起部４０を形成することにより支持ブラケット３２の支持強度を充分に確保するという効果を維持しつつ、上記ロアアーム１７の上面にスタビライザー２１を干渉させることなく、該スタビライザー２１を適正に配設できるという利点がある。

また、上記実施形態に示すように、サスペンション部材を構成する上記ロアアーム１７の上面に、支持ブラケット３２の基端部を超えて溶接される捨て溶接ビード部４１を形成した場合には、上記ロアアーム１７の上面に溶接された支持ブラケット３２の基端部に応力が集中するのを効果的に防止することができるため、該支持ブラケット３２の溶接端部に疲労破壊が生じるのを、より確実に防止できるという利点がある。

なお、上記実施形態では、ロアアーム１７の上面において、上記支持ブラケット３２の基端部が溶接される被溶接部分のみに上記隆起部４０を形成した例について説明したが、上記支持ブラケット３２の先端部、つまり車幅方向外側端部が溶接される被溶接部分にも同様の隆起部を形成し、該隆起部に支持ブラケット３２の先端部を溶接し、かつ上記ロアアーム１７の上面に、支持ブラケット３２の先端部を超えて溶接される捨て溶接ビード部を形成した構造としてもよい。

１車両
１４前輪
１７ロアアーム（サスペンション部材）
２０ショックアブソーバ
２１スタビライザー
３２支持ブラケット
３４挿通孔（ショックアブソーバの枢支部）
３５，３６起立板
４０隆起部
４４干渉回避部

Claims

前輪用のナックルを揺動可能に支持するサスペンション部材と、該サスペンション部材の振動を減衰するショックアブソーバとを備えた車両のサスペンション支持構造であって、
上記サスペンション部材の上面に、ショックアブソーバの下端部を揺動可能に支持する支持ブラケットが溶接され、
上記サスペンション部材には、その上面の一部を上方に隆起させた隆起部が形成され、
上記支持ブラケットの端部が上記隆起部の上面に溶接されるとともに、隆起部よりも高さの低い隆起部の周辺部の上面に上記支持ブラケットの端部以外の部分が溶接されたことを特徴とする車両のサスペンション支持構造。
上記支持ブラケットは、ショックアブソーバの枢支部が形成された一対の起立板を有し、該両起立板の端部が上記隆起部にそれぞれ溶接されたことを特徴とする請求項１に記載の車両のサスペンション支持構造。
上記サスペンション部材の上方にスタビライザーが車幅方向に延びるように設置されるとともに、該スタビライザーとの干渉を介するための干渉回避部が上記サスペンション部材の隆起部を避けた位置に形成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の車両のサスペンション支持構造。
上記サスペンション部材の上面には、支持ブラケットの端部を超えて溶接される捨て溶接ビード部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両のサスペンション支持構造。