JP5754339B2 - ストラット型サスペンション取り付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の内側壁に突設されたプリングハウスの上端内部にストラット型サスペンションの上端を締結するようにしたストラット型サスペンション取り付け構造に関する。

車両はその車体前部の左右両側に左右車輪からの路面反力を緩衝支持すると共に左右車輪を操舵可能に支持するストラット型のフロントサスペンションを用いるものがある。この種のフロントサスペンションで用いる左右のストラットはその上部に取付用フランジを取り付け、これを左右のスプリングハウスの頂部部材の内側に締結し、ストラットに伝わる路面反力をスプリングハウスを介して車体側に分散し支持している。
例えば、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ストラット１５０のピストンロッド１５１の上端には取付フランジ１３０が取り付けられ、これがスプリングハウス１１０の頂部の蓋状部材１２０の下面に締結される。このスプリングハウス１１０は蓋状部材１２０とその下端側の胴部１４０を備え、この胴部を介して車体側壁面に溶着支持される。

この蓋状部材１２０の中央部１２１にはピストンロッド１５１の上端の取付用フランジ１３０が締結されており、ストラット１５０のピストンロッド１５１の上部の取付フランジ１３０から上下方向の路面反力Ｔｓが中央部１２１に加わり、その荷重がスプリングハウス１１０を介して車体に分散支持されている。
この際、蓋状部材１２０の中央部１２１で取付フランジ１３０から上下方向の路面反力Ｔｓを受ける中央重合部１２３は蓋状部材１２０の周縁の外周縁部１２２に対してスプリングハウス１１０の中心線Ｌ１の方向に弾性的に曲げ変位する。
この要因としては、中央重合部１２３の中央にはピストンロッド１５１との干渉を避ける中央貫通穴１２４が形成されており、中央重合部１２３の剛性が外周縁部より低いという点と、中央部１２１が中心線Ｌ１の方向において外周縁部１２２とほぼ同位置にあり、外周縁部１２２に対して曲げ変位し易い点にある。

ここで、中央重合部１２３の剛性は中央重合部１２３の下面に重なる取付用フランジ１３０の締結により低減でき、中央貫通穴１２４の周縁部に環状に屈曲フランジを延出形成することでも低減できるが、外周縁部１２２に対する中央重合部１２３の曲げ変位を確実に抑制することはできない。
なお、特許文献１にはエンジンルームの内側壁に突設された砲塔部の上端のスプリングサポートを反転した平皿状に形成し、そのスプリングサポートの車幅方向外側部分を延出して接続部を設け、その端部を内壁上端のエプロンメンバに突き当て溶着し、あるいは、スプリングサポートの後方部分を延出して接続部を設け、その端部をカウルトップ側に突き当て溶着し、それぞれ蓋状のスプリングサポートの剛性強化を図っているが、スプリングサポートの形状が複雑化し、大型化し、コスト増、重量増を招いている。

更に、蓋状部材１２０の中央部１２１の剛性、特に、中央部１２１の外周縁部１２２に対する中心線の方向における曲げ剛性が低いという点を解消するため、例えば、図１０（ａ）に示すように蓋状部材１２０の中央部１２１の上面にストラッドタワーバーの端部に形成された肉厚のリング部材１４０を重ね、下面側の取付用フランジ１３０と共締めして中央部１２１の剛性強化を図っている。更に、リング部材１７０に代えて、図１０（ｂ）に示すように、後方側のカウルトップ１９０の一部より前方に延出するエクステンションカウルトップ１８０を追加して中央部１２１の剛性強化を図るようにしている。

特許３５９２１３７号公報

しかしながら、図１０（ａ）や図１０（ｂ）のように、蓋状部材の中央部１２１をリング部材１７０やエクステンションカウルトップ１８０で補強した場合、追加する部品点数が増え、取り付けスペースの追加確保の必要があり、コスト増、重量増を招いてしまう。
しかも、中央部１２１へのリング部材１７０やエクステンションカウルトップ１８０の締結状態が経時的に緩むと、蓋状部材の中央部１２１の曲げ変形が生じてしまい、経時的には、蓋状部材の中央部１２１の経時劣化が進むこととなる。

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、取り付けスペースの確保を必要とせず、過度のコスト増を招くことなく、スプリングハウスの頂部の剛性を向上させ、経時劣化を防ぎ、走行安定性を確保できるストラット型サスペンション取り付け構造を提供することにある。

本願請求項１の発明は、車載のストラット型のサスペンションと対向する車体側の壁部材に基端が溶着され上方に突き出す胴部と該胴部の上端に外周縁が溶着された蓋状部材とから成るスプリングハウスを備え、前記サスペンションのストラットの上端に取り付けられた取付用フランジを前記蓋状部材の下面に重ねてボルト締結するようにしたストラット型サスペンション取り付け構造において、前記蓋状部材は前記取付用フランジを下面に重ねた中央重合部より前記外周縁が下位置となるよう形成され、かつ、該中央重合部と前記外周縁とが傾斜壁で連続形成され、前記蓋状部材の前記傾斜壁にはビードが傾斜壁の傾斜方向に沿って形成された、ことを特徴とする。

本願請求項２の発明は、請求項１記載のストラット型サスペンション取り付け構造において、前記ストラット型のサスペンションは車体前部のエンジンルームに配備され、前記スプリングハウスの胴部はエンジンルームの内壁部材より突き出し形成された、ことを特徴とする。

本願請求項３の発明は、請求項２記載のストラット型サスペンション取り付け構造において、前記蓋状部材はその車幅方向外側部が延出部として突き出し形成され、車幅方向外側に位置するエンジンルーム内壁部材に一体的に結合される、ことを特徴とする。

請求項１の発明は、蓋状部材の中央重合部より外周縁が下位置となり、かつ、中央重合部と外周縁とが傾斜壁で連続形成されたので形状剛性が強化される。このため、上下方向のストラット荷重が取付用フランジより中央重合部に伝達され、その周囲の傾斜壁を経て外周縁の上端部に伝達され車体側に分散され、その際、傾斜壁には引っ張りまたは圧縮荷重が繰り返し加わるが中央部の傾斜壁に曲げ応力が生じることは抑制される。しかも、傾斜壁の傾斜方向に沿って形成されたビードが傾斜壁及び中央重合部を強化でき、蓋状部材の経時劣化が抑制され、走行安定性が確保される。

請求項２の発明は、エンジンルームに配備されたスプリングハウスの蓋状部材の場合も、その中央重合部より外周縁が下位置となり、中央重合部と外周縁とが傾斜壁で連続形成されることで、中央重合部の形状剛性が強化され、中央重合部の経時劣化が抑制され、走行安定性が確保される。

請求項３の発明は、エンジンルームに配備されたスプリングハウスの蓋状部材が、車幅方向外側に位置するエンジンルーム内壁部材に延出部を介して一体的に結合されることで、蓋状部材の形状剛性が強化され、走行安定性が確保される。

本発明の一実施形態としてのストラット型サスペンション取り付け構造が適用された車両の前側要部車体の平面図である。 図１の車両の左右スプリングハウスの正面図である。 図１の車両のスプリングハウスの蓋状部材の拡大斜視図である。 図１の車両のスプリングハウスの蓋状部材の平面図である。 図４のスプリングハウスのＡ−Ａ線断面図である。 図４のスプリングハウスのＢ−Ｂ線断面図である。 図４のスプリングハウスを示し、（ａ）は車幅方向中央側からの側面図、（ｂ）は前方からの側面図である。 第２実施形態としてのスプリングハウスを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。 従来スプリングハウスの蓋状部材を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 従来スプリングハウスの蓋状部材に補強部材を加えた場合の概略断面図を示し、（ａ）は第１従来例を、（ｂ）は第２従来例を示す。

以下、本発明の第１の実施形態であるストラット型サスペンション取り付け構造が適用された車両の前部車体Ｍについて説明する。
図１には車両Ｍの前部の骨格部を示す。ここで、車両の前部にはエンジンルーム１が配設され、エンジンルーム１の後方にダッシュパネル２（図２参照）を挟んで車室３が形成される。エンジンルーム１の左右端側には前後方向Ｘに長いサイドメンバー４が互いに並列状に配備され、両サイドメンバー４の後端側は下方に湾曲した段部４０１（図２参照）を経て後方に所定量延出し、左右のサイドシル６の前端側に連結される。サイドメンバー４の前端側は不図示のフロントエンドクロスメンバで相互に溶着され、エンジンルームの前部剛性を確保している。このサイドメンバー４はハット形断面を成し、車外側面をエンジンルーム１の車幅方向両側に配設される内壁としてのフロントフェンダーエプロン８の下縁部に重ねて溶着され、段部４０１より後方ではダッシュパネル２の下部の後方湾曲部の下面に溶着される。

なお、ダッシュパネル２の下側湾曲部の後端縁にはフロア５の前部が接合され、このフロア５の左右は車室左右端に位置するサイドシル６に溶着され、そのサイドシル６の前端が左右のピラー部材７の下端に溶着され、これらが車室前部の剛性を保持している。
エンジンルーム１の車幅方向Ｙ両側に配設されるフロントフェンダーエプロン８の後部はダッシュパネル２の左右端と溶着され、ダッシュパネル２の左右端は車室前部の左右のピラー部材７側に溶着される。ダッシュパネル２の上部には車幅方向Ｙに長く形成されたカウルトップ９が溶着され、カウルトップ９の左右端が左右のピラー部材７の上部に溶着される。
カウルトップ９は車幅方向Ｙに連続して長い換気路の一部として機能する空室１１（図１参照）を形成し、断面箱型（上方部材が排除されている）に複数の屈曲板の組み合わせで形成されるため、その曲げ剛性、圧縮剛性を比較的強化される。図１に示すように、カウルトップ９及びダッシュパネル２の左右端前側には、フロントフェンダーエプロン８の後端が溶着される。

エンジンルーム１の車幅方向Ｙ両側に配設される内壁は上部が前後方向Ｘに長いエプロンメンバ２０で形成され、下部が前後方向Ｘに長いサイドメンバー４で形成され、エプロンメンバ２０とサイドメンバー４間が前後に長い内壁の要部を成すフロントフェンダーエプロン８で形成される。なお、左右のエプロンメンバ２０の後端は左右のピラー部材７側に溶着され、先端側はラジエータサポート１０に溶着される。
エンジンルーム１の左右のサイドメンバー４の後部近傍には不図示のストラット型のフロントサスペンションが装着される。この不図示のフロントサスペンションと対向する車体側の内壁部材であるフロントフェンダーエプロン８には、図３に示すように、スプリングハウス１９が突設され、この左右のスプリングハウス１９によりフロントサスペンションの左右のストラット３１が取り付け支持されている。

図３に示すように、スプリングハウス１９は略筒状でフロントフェンダーエプロン８の傾斜板部８０１に下方側及び車幅方向外側が溶着された胴部２１と、その上部を覆うように一体的に溶着された蓋状部材２２とを有している。
ここで胴部２１は平断面が略Ｕ字形をなし、その傾斜した下端がフロントフェンダーエプロン８の傾斜板部８０１に重なり、車外側縦向き縁２１１がフロントフェンダーエプロン８の縦壁８０２に重なり、それぞれ相互に溶着される。
胴部２１の上部を覆う蓋状部材２２は中央部２２１と、その車幅方向外側に膨出する延出部２２２と、中央部および延出部の周縁部より下向きに屈曲したフランジ状の外周縁２２３とを有し、これらが一体的に比較的厚い鋼材でプレス成形される。

中央部２２１及びこれに続く延出部２２２の前後側の外周縁２２３はその下端側に胴部２１の上端が重なり、図５に示すように、相互に溶着される。延出部２２２の車幅方向Ｙ外側の外周縁２２３は対向するエプロンメンバ２０に沿うように屈曲形成され、両者は複数箇所で相互にスポット溶接される。
蓋状部材２２の中央部２２１は中央貫通穴２２４が形成され、中央貫通穴２２４の周囲の下面側にストラット３１側のピストンロッド３２の先端に取り付けられた略三角形状の取付用フランジ３３が重ねられ、両者は複数のボルト３４で相互に締結される。
中央部２２１のうち取付用フランジ３３を下面に重ねた略三角形の形状の中央重合部３５には、図４、図５に示すように、その周縁に段部２２９が形成され、これにより取付用フランジ３３のずれを防止している。

中央部２２１のうち取付用フランジ３３を下面に重ねた中央重合部３５には、図５、図４に示すように、その周縁に段部２２９が形成され、これにより取付用フランジ３３のずれを防止している。
図５に示すように、取付用フランジ３３は比較的厚い鋼板によりプレス成形され、中央穴３３１が形成され、そこにピストンロッド３２の先端がその段部まで貫通され、その突き出し側のネジ部には取付用フランジ３３を締め付けるナット３６が螺着される。ピストンロッド３２の先端及びナット３６側は中央貫通穴２２４により中央重合部３５と干渉することが防止されている。

ところで、蓋状部材２２の中央部２２１は取付用フランジ３３を下面に重ねた略三角形の中央重合中央重合部３５を形成され、中央重合部３５の周りのうち、車幅方向外側の延出部２２２と対向する部分以外には傾斜壁２２５が連続形成される。
傾斜壁２２５の外周端が外周縁２２３として連続形成される。図５に示すように、ここでは中央重合部３５より外周縁２２３がストラットの中心線Ｌｏ方向において所定量ｅだけ下位置となるよう形成される。
なお、傾斜壁２２５には互いに離れた位置にそれぞれビードＶが傾斜方向に沿って形成される。特に車幅方向Ｙ内側、左右のスプリングハウスが対向する方向のビードＶは傾斜壁２２５から傾斜するに伴い、幅が細くなっていっていく（図３、図４参照）。このように、中央部２２１の中心側ほどビードＶのは幅大きく形成され、比較適合性の低い中心側ほど剛性強化を図ることができ、傾斜壁２２５及び中央重合部の形状剛性を全域で適正に強化でき、蓋状部材２２の経時劣化がより確実に抑制される。

このため、中央重合部３５にピストンロッド３２と一体の取付用フランジ３３側より中心線Ｌｏ方向の上下荷重Ｆｒ，Ｆｄが繰り返して加わった場合、中央重合部３５より傾斜壁２２５に引っ張り力ｆ１、圧縮力ｆ２が繰り返して加わることとなるが、傾斜壁２２５に対する曲げ応力の発生は抑制される。
なお、中央重合部３５の周りのうち車幅方向Ｙ外側の延出部２２２側は段部２２９を介して、車幅方向外側に延びる平坦部２２６と、その平坦部２２６の両側に形成された前後傾斜壁２２７、２２８とを形成され、それらの外端部にも中央部２２１と連続する外周縁２２３が形成され、エプロンメンバ２０と対向する外周縁２２３が相互にスポット溶接される。

このため、延出部２２２側は図５に示すように、断面台形状を成し、エプロンメンバ２０と溶接される点も加わり、十分な剛性を確保する。このような剛性強化部を成す延出部２２２が中央部２２１と連続形成されるので、この点でも中央部２２１の剛性は強化され、蓋状部材２２は十分な剛性強化部材をなし、車幅方向のスプリングハウス１９の変位を確実に抑制できる。
なお、蓋状部材２２の後側部分とカウルトップ９の前向き壁との間を連結ブラケット４０により相互に接合し（図４参照）、この連結ブラケット４０により蓋状部材２２側であるスプリングハウス１９の前後方向の変位を抑制するようにしても良い。
このようなスプリングハウス１９は左右対称に形成されて配備される。

このような図１のストラット型サスペンション取り付け構造が適用された車両が走行し、左右のストラッドの取付用フランジ３３より中央重合部３５に中心線Ｌｏ方向の上下荷重Ｆｒ，Ｆｄが繰り返して加わる。
この場合、中央重合部３５より中央部２２１や延出部２２２に中心線Ｌｏ方向の上下荷重Ｆｒ，Ｆｄが繰り返して加わる。
この場合、中央部２２１の傾斜壁２２５には傾斜方向に沿って引っ張り力ｆ１、圧縮力ｆ２が繰り返し加わり、これらは中央部２２１の外周縁２３より下方の胴部２１を経て車体側に分散支持され、中央部２２１の傾斜壁２２５に曲げ応力が生じることは抑制され、中央部２２１の経時劣化を防ぎ、耐久性を確保できる。

更に、延出部２２２は段部２２９や比較的狭い幅ｂの平坦部２２６を介して両側の前後傾斜壁２２７、２２８側にも荷重が分散され、これが引っ張り力ｆ１、圧縮力ｆ２として繰り返し加わり、これらの略上下方向の荷重は胴部２１を経て車体側に分散支持される。
ここで、延出部２２２の断面は、図６に示すと同様の台形状断面を成すため上下荷重Ｆｒ，Ｆｄ（図５参照）に伴う曲げ応力の発生は十分に抑制され、しかも、エプロンメンバ２０に蓋状部材２２の延出部２２２の外周縁２３が溶接され、この点でも延出部２２２の剛性強化を図れる。

このように、ストラット３１のピストンロッド３２の先端の取付用フランジ３３から中央重合部３５より蓋状部材２２側の中央部２２１や延出部２２２に中心線Ｌｏ方向の上下荷重Ｆｒ，Ｆｄが繰り返して加わるとしても、中央部２２１や延出部２２２に曲げ応力が発生することを抑制でき、曲げ変位による経時劣化を防ぎ、耐久性の低下を確実に防止できる。しかも、延出部２２２の剛性強化を図れるので、この点でも蓋状部材２２側の耐久性の低下を確実に防止でき、走行安定性を向上できる。
上述のところでは、スプリングハウス１９の胴部２１は略Ｕ字形の断面を成し、フロントフェンダーエプロン８の縦壁８０２に重なり、相互に溶着され、これに伴い、蓋状部材２２は中央部２２１と車幅方向外側に膨出する延出部２２２とを有するものとして説明した。

これに代えて、図８（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態として、スプリングハウス１９ａはその胴部２１ａが筒状断面に形成され、その下端がフロントフェンダーエプロン８の下部に重なり、相互に溶着され、これに伴い、筒状の胴部２１ａの上端には上述の中央部に相当する部位のみを有する円形の蓋状部材２２ａが一体的に相互に溶着される構成としてもよい。
この場合、蓋状部材２２ａは中央部２２１ａに中央貫通穴２２４ａが形成され、その回りの下面側にストラット３１側のピストンロッド３２の取付用フランジ３３が重ねられ、両者は複数のボルト３４で相互に締結される。
中央部２２１ａの取付用フランジ３３を下面に重ねた中央重合部３５ａには、図８（ｂ）に示すように、その周縁に段部２２９ａが形成され、これにより取付用フランジ３３のずれを防止している。

蓋状部材２２ａの中央重合部３５ａ周り全域に傾斜壁２２５ａが連続形成される。この傾斜壁２２５ａの外周端は外周縁２２３ａとして環状に形成され、中央重合部３５ａより外周縁２２３ａがストラットの中心線Ｌｏ方向において下位置となるよう形成される。
ここでも傾斜壁２２５ａはビードＶが傾斜方向に沿って複数形成される。このビードＶにより傾斜壁２２５ａ及び中央重合部３５ａの形状剛性を強化でき、蓋状部材２２ａの経時劣化がより確実に抑制される。
この場合、中央重合部３５ａに取付用フランジ３３より中心線Ｌｏ方向の上下荷重Ｆｒ，Ｆｄが加わると、中央重合部３５ａより円錐台状を成す傾斜壁２２５ａに引っ張り力ｆ１、圧縮力ｆ２が繰り返して加わり、傾斜壁２２５ａに対する曲げ応力の発生は確実に抑制され、曲げ変位による経時劣化を防ぎ、耐久性の低下を確実に防止でき、走行安定性を向上できる。

なお、この場合、スプリングハウス１９ａの車幅方向外側とその方向のエプロンメンバ２０の間や、スプリングハウス１９ａの後方側とその方向のカウルトップ９との間を連結ブラケット４１，４２で相互に一体的に接合して、スプリングハウス１９ａの左右方向や前後方向のずれ変位を抑制して、これにより、走行安定性を確保しても良い。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ エンジンルーム
２ ダッシュパネル
８ フロントフェンダーエプロン（壁部材）
１９，１９ａ スプリングハウス
２１，２１ａ 胴部
２２，２２ａ 蓋状部材
２２１，２２１ａ 中央部
２２２ 延出部
２２３，２２３ａ 外周縁
２２５，２２５ａ 傾斜壁
２２９ 段部
３１ ストラット
３２ ピストンロッド
３３ 取付用フランジ
３５，３５ａ 中央重合部
ｆ１ 引っ張り力
ｆ２ 圧縮力
Ｆｒ，Ｆｄ 上下荷重
Ｍ 車体
Ｘ 前後方向
Ｙ 車幅方向

Claims (3)

1. 車載のストラット型のサスペンションと対向する車体側の壁部材に基端が溶着され上方に突き出す胴部と該胴部の上端に外周縁が溶着された蓋状部材とから成るスプリングハウスを備え、前記サスペンションのストラットの上端に取り付けられた取付用フランジを前記蓋状部材の下面に重ねてボルト締結するようにしたストラット型サスペンション取り付け構造において、
   前記蓋状部材は前記取付用フランジを下面に重ねた中央重合部より前記外周縁が下位置となるよう形成され、かつ、該中央重合部と前記外周縁とが傾斜壁で連続形成され、
   前記蓋状部材の前記傾斜壁にはビードが傾斜壁の傾斜方向に沿って形成された、ことを特徴とするストラット型サスペンション取り付け構造。
2. 請求項１記載のストラット型サスペンション取り付け構造において、
   前記ストラット型のサスペンションは車体前部のエンジンルームに配備され、
   前記スプリングハウスの胴部はエンジンルームの内壁部材より突き出し形成された、ことを特徴とするストラット型サスペンション取り付け構造。
3. 請求項２記載のストラット型サスペンション取り付け構造において、
   前記蓋状部材はその車幅方向外側部が延出部として突き出し形成され、車幅方向外側に位置するエンジンルーム内壁部材に一体的に結合される、ことを特徴とするストラット型サスペンション取り付け構造。

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