JP5828512B2 - サスペンション取付構造 - Google Patents
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Description
係る従来技術においては、サスペンション(懸架ばね)を正確な位置に取り付けるために、アクスルハウジングに位置決め用の部材であるロケートピンを設け、取付用ブラケットにはロケートピンを受容する様な凹部を形成していた。
そして、ロケートピンが当該凹部に受容する様に取付用ブラケットをアクスルハウジングに固定することにより、アクスルハウジングと取付用ブラケットの相対的な位置を正確に決定し、以って、サスペンションの取付位置を正確に決定していた。
しかし、アクスルハウジング表面のロケートピン溶接箇所には、溶接ビードが形成されてしまう。なお、図9と図10の相違点は、溶接ビードの形状である。
ロケートピン溶接箇所に溶接ビードが存在する状態で、取付用ブラケットの凹部にロケートピンを受容するためには、当該凹部の内径寸法を大きくして、溶接ビードも当該凹部に受容することが出来る様にしなければならない。
ところが、取付用ブラケットの凹部の内径寸法を大きくすると、当該凹部にロケートピンを受容しても、取付用ブラケットとアクスルハウジングの相対位置を正確に決定することが困難になる。
しかし、鋳物に対するR部の除去加工に際して、アクスルハウジングに対してピン状部材が垂直となる様に加工することは困難であり、ピン状部材の根元部分(アクセルハウジング表面との境界部分)には、除去加工の残留部が生じてしまう。係る除去加工の残留部は、図9、図10における溶接ビードの場合と同様に、取付用ブラケットの凹部にピン状部材を受容するためには、当該凹部の内径寸法を大きくして、除去加工の残留部も当該凹部に受容することが出来る様にしなければならない。その結果、当該凹部にロケートピンを受容しても、取付用ブラケットとアクスルハウジングの相対位置を正確に決定することが出来なくなる。
係る不都合を回避するためには、溶接ビードあるいは鋳造品のR部分や除去加工の残留部分を、作業者の手作業によりグラインダー等で削り取る等、組み付け時に多大な労力が必要になる。
これに加えて、上述した不都合に起因して、サスペンションのリンク機構等に負荷が掛かる恐れも存在する。
しかし、係る従来技術(特許文献1)は、取付用ブラケットの凹部の内径寸法が大きくなり、当該凹部にロケートピンを受容しても、取付用ブラケットとアクスルハウジングの相対位置を正確に決定することが出来ないという問題点を解決するものではない。
また、アクスルハウジング(11)におけるロケートピン(1P)を突設する位置に貫通孔(11h)を穿孔する作業は、機械加工(ドリル加工)により、溶接作業に比較して、非常に高い精度で且つ迅速に実行することが出来る。
そして、ロケートピン(1P)をアクセルハウジング(11)に溶接する必要がないため、溶接工程およびその後の溶接ビードを除去する後加工工程(例えば、作業者の手作業によりグラインダー等で削り取る作業)を省略することが出来る。その結果、製造コストを低減することが可能である。
雌ねじを形成する場合においても、機械加工によって、溶接作業に比較して、非常に高い精度で実行することが出来るので、ロケートピン(1P)の位置を、従来よりも高精度で加工することが出来る。
そして、上述した様にロケートピン(1P)には多大な外力は作用しないので、ロケートピン(1P)の雄ねじを前記貫通孔(11h)の雌ねじに螺合すれば、溶接を行わなくても、ロケートピン(1P)がアクスルハウジング(11)から外れてしまうことはない。その結果、鋳造品におけるアール部分を除去する後加工工程(例えば、作業者の手作業によりグラインダー等で削り取る作業)を省略することが出来る。その結果、製造コストを低減することが可能である。
それに加えて、ロケートピン(1P)の雄ねじが形成されている領域(1Pa)と雄ねじが形成されていない領域(1Pb)の境界部分には段部が形成されており、当該段部には液体シール(Ls)が塗付されているので、アクスルハウジング(11)内のオイルが前記貫通孔を介して漏れ出すことが防止される。
さらに、取付用ブラケット(2)が傾くことや、それにより車体が傾いてしまうことも防止される。
そのため、サスペンションのリンク機構等に負荷が掛かる恐れもなくなる。
これに対して、本発明によれば、アクスルハウジング(11)において貫通孔(11h)を形成する際の公差は、±0.3mmである。そして、上述した様に、下部ブラケット(2)の凹部(27)とロケートピン(1P)との公差は、±0.2mmである。そのため、下部ブラケット(2)を組み付ける作業における最大のばらつき量は、1.0mmに抑えることが出来る。
すなわち、本発明によれば、組み付け作業におけるばらつき量を、75%程度減少させることが出来るのである。
図1、図2では、本発明の第1実施形態を適用した後車軸におけるサスペンションの取付構造を示しており、図3では、第1実施形態が適用された後車軸用アクスルハウジング1の正面(後面)を示す。
1対のアクスルチューブ12は、ハウジング本体11の両端に、突合せ溶接される。1対のリングリテーナ13は、ハウジング本体11の内周面と、1対のアクスルチューブ12の内周面に内接して、突合せ溶接される際の補強材となる。
ここで、後車軸のトレッド(輪間)における車両左右方向の中心(中心線を符号Lcで示す)は、シャシーフレームの車両左右方向の中心と一致させる必要がある。
ハウジング本体11の垂直面であって、中心から左右方向に同じ距離Lには、ロケートピン1Pが嵌合されている。図3では明示されていないが、ハウジング本体11における図3で示す側とは反対側にも、ロケートピン1Pが設けられている。すなわち、ロケートピン1Pは、ハウジング本体11の前後における垂直面に設けられている。このロケートピン1Pは、後述の下部ブラケット2をハウジング本体11に取り付ける際の位置決めに用いられている。
なお、ロケートピン1Pは、ハウジング本体11の前後何れか一方の垂直面(図3で示す側の面、あるいは、図3で示すのとは裏側の面)のみに設けることも可能である。
換言すれば、ロケートピン1Pは、貫通孔11hに嵌合する領域(小径部)1Paと、ハウジング外に突設する領域(大径部)1Pbを有している。
図5では明示していないが、貫通孔11hに嵌合する領域(小径部)1Paには、セレーションが形成されており、小径部1Paに形成されたセレーションの山の径は、貫通孔11hの直径よりも大きく形成されている。
大径部1Pbの径寸法をDbと、後述する下部ブラケットの凹部27の幅寸法2Rとの間には、次の式が成り立つ。
2R≦Db+0.2mm
図5において、ロケートピン1Pがアクスルハウジング本体11nの貫通孔11hに嵌合している領域11Paと、ロケートピンがアクスルハウジングから突設している領域11Pbの境界部分には、アクスルハウジング内の潤滑オイル漏出防止のため液体シールLsが塗付されている。
図1、図2において、サスペンションの取付構造に係る構成は、アクスルハウジング(後車軸)1と、下部ブラケット2と、上部ブラケット3と、マウント1箇所当り1対のUボルト4と、マウント1箇所当り2対のナット5とを有している。
スプリングシート31は、その上面31fにサスペンション部材である図示しない重ね板ばねを載置して、その載置した重ね板ばねを図示しないUボルトで固定する様に構成されている。スプリングシート31の4隅近傍には、ボルト貫通孔31aが形成されている。
図1において、ハウジング上面包囲部材32の底部裏面32aは、アクスルハウジング本体11の上面に当接するように取り付けられている。
図6において、1対のUボルト係合部材33は、公知の手段(例えば、溶接)によって、ハウジング上面包囲部材32の両側部に固着されている。或いは、1対のUボルト係合部材33は、例えば、鋳造または鍛造によって、ハウジング上面包囲部材32と一体に形成されている。
図6のY矢視では、Uボルト係合部材33はU字を上下逆にした形状である。そして、U字を上下逆にした上縁部には、断面形状が半円弧の溝34が形成されている。この半円弧の溝34は、Uボルト4(図1、図2参照)の断面と相補形状である。
図7において、下部ブラケット2は、ハウジング下面包囲部21と、Uボルト係合部22と、支持ロッド取付部23と、支持ロッド取付空間24、25と、上縁部26とを有している。
ハウジング下面包囲部21は、ハウジング本体11の下面を包囲する様にU字状に形成されている。
Uボルト係合部22は、図7における左右両端に1対ずつ設けられた半円弧状(図1参照)の突設部であり、各突設部を上下方向に貫通するボルト孔22hが形成されている。ボルト孔22hの下側開口部には、ロックナット5用の座面22sが加工形成されている。
支持ロッド取付部23には、図7における1組の左右方向の支持ロッド取付部23を同時に貫通するような取付ボルト挿通孔23hが形成されている。
図7において、図示は省略しているが、下方トルクロッドのトルクロッドエンドピンの両端が、図7の1組の左右方向の支持ロッド取付部23間に挟持された状態で、当該エンドピンに形成されたボルト貫通孔を取付ボルトが同時に貫通して下方トルクロッドを下部ブラケット2に取り付ける様に構成されている。
図2において、左右のUボルト係合部22間の窪んだ部分(図1参照)にはUボルト係合部22の上面よりも僅かに突設した上縁部26が形成されている。
前述したように、ロケートピン1Pの大径部1Pbの径寸法をDbとし、下部ブラケット2の凹部27の幅寸法を2Rとすれば、Dbと2Rとの間には、次式が成り立つ。
Db≦2R≦Db+0.2mm
先ず、図1において、アクスルハウジング本体11のロケートピン1Pに、下部ブラケット2の凹部27を近づけて、アクスルハウジング本体11のロケートピン1Pが下部ブラケット2の凹部27に嵌るように下部ブラケット2をアクスルハウジング本体の下面11uにセットする。
次いで、上方ブラケット3における2箇所のUボルト係合部材33のUボルト溝34にUボルトを係合させた状態で、そのUボルト4を下部ブラケット2のボルト孔22hに挿入するべく、上方ブラケット3を下部ブラケット2に近づける。
次いで、Uボルト4を下部ブラケット2のボルト孔22hに挿入して、ボルト孔22hを貫通したUボルト4の雄ねじ部にロックナット5を螺合させて、適正トルクで締め付ける。
以上の作業を、アクスルハウジング本体11の左右2箇所に対して行なえば、アクスルハウジング本体11への取付用ブラケット(下方ブラケット2、上方ブラケット3)の取付けは完了する。
そのため、下部ブラケット2の凹部27の内径寸法を溶接ビードの分だけ大きくする必要がなく、凹部27の内径寸法とロケートピン1Pの突設している領域の外径寸法との寸法差を小さくして、当該凹部にロケートピン1Pを圧入することにより、取付用ブラケット2、3とアクスルハウジング11の相対位置を正確に決定することが出来る。その結果、サスペンションを正確な位置に取り付けることが出来る。
また、アクスルハウジング11におけるロケートピン1Pを突設する位置に貫通孔11hを穿孔する作業は、機械加工(ドリル加工)により、溶接作業に比較して、非常に高い精度で且つ迅速に実行することが出来る。
それに加えて第1実施形態では、ロケートピン1Pがアクスルハウジング11の貫通孔11hに嵌合している領域1Paにはセレーションが形成されている。このため、貫通孔11hにロケートピン1Pが嵌合すれば、例えば溶接を行わなくても、ロケートピン1Pがアクスルハウジング11から外れてしまうことはない。
そして、ロケートピン1Pをアクセルハウジング11に溶接する必要がないため、溶接工程およびその後の溶接ビードを除去する後加工の工程を省略することが出来る。その結果、製造コストを低減することが可能である。
もちろん、液体シールLsに代えて、通常のシール材を使用することも可能である。
さらに、下部ブラケット2が傾くことが防止され、下部ブラケット2の傾きに起因して車体が傾いてしまうことも防止される。
そのため、サスペンションのリンク機構等に負荷が掛かることもない。
これに対して、第1実施形態について、発明者が検証した結果、アクスルハウジング11に貫通孔11hを形成する際の公差は、±0.3mmであった。そして、下部ブラケット2の凹部27とロケートピン1Pとの公差は、±0.2mmであった。そして第1実施形態によれば、下部ブラケット2を組み付ける作業における最大のばらつき量は、1.0mmに抑えられた。
換言すれば、第1実施形態について発明者が実験した結果、組み付け作業におけるばらつき量を、75%程度減少させることが可能であることが分かった。
図8において、また、図示の実施形態において、アクスルハウジング11の貫通孔11hに雌ねじ11hfを形成し、当該雌ねじ11hfにロケートピン1Pの雄ねじ1Pmが螺合している。これにより、ロケートピン1Pがアクスルハウジング11から外れてしまうことが防止される。
雌ねじ11hfの形成も機械加工によって行われるので、溶接作業に比較して、非常に高い精度で加工することが出来る。その結果、ロケートピン1Pの位置を、従来よりも高精度で位置決めすることが出来る。
図8において、ロケートピン1Pの雄ねじ1Pmが形成されている領域1Paと、雄ねじ1Pmが形成されていない領域1Pbの境界部分には、段部が形成されている。そして、当該段部には液体シールLsが塗付されている。この場合も、液体シールLsに代えて、通常のシール材を使用することが可能である。
その結果、溶接工程およびその後の溶接ビードを除去する後加工工程を省略することが出来て、製造コストを低減することが可能となる。
図8で示す第2実施形態における上述した以外の構成及び作用効果については、図1〜図7を参照して説明した第1実施形態と同様である。
1P・・・ロケートピン
2・・・下部ブラケット
3・・・上部ブラケット
4・・・Uボルト
5・・・ロックナット
11・・・ハウジング本体
12・・・アクスルチューブ
13・・・リングリテーナ
Claims (2)
- 板金で構成されたアクスルハウジング(1)を備え、アクスルハウジング(11)における軸方向の両端部近傍に取付用ブラケット(2、3)を介してサスペンション部材が取付けられており、取付用ブラケット(2、3)は、アクスルハウジング(11)の下方部分を包囲し下端部にサスペンション部材である支持ロッドが接続される下部ブラケット(2)と、アクスルハウジング(11)の上方部分を包囲し、上面に懸架ばねを取り付ける上部ブラケット(3)と、上部ブラケット(3)と下部ブラケット(2)を締結するU字ボルト(4)を有しており、下部ブラケット(2)の上縁部(26)には凹部(27)が形成されており、当該凹部(27)にはアクスルハウジング(11)の表面に突設されたロケートピン(1P)が受容され、当該ロケートピン(1P)はアクスルハウジング(11)の差動歯車群が収容される部分(11G)から軸方向両端側に離隔した位置に設けられており、当該ロケートピン(1P)の位置は、下部ブラケット(2)の凹部(27)がロケートピン(1P)を受容した場合に下部ブラケット(2)に接続される支持ロッドのアクスルハウジング(11)の軸方向における位置が所望の位置となる様に設定されているサスペンション取付構造において、アクスルハウジング(11)におけるロケートピン(1P)を突設する位置には貫通孔(11h)が穿孔されており、当該貫通孔(11h)にロケートピン(1P)が圧入しており、溶接ビートが形成されておらずロケートピン(1P)が前記貫通孔(11h)に圧入している領域(1Pa)の外径寸法はロケートピン(1P)がアクスルハウジング(11)から突設している領域(1Pb)の外径寸法よりも小さく、ロケートピン(1P)が前記貫通孔(11h)に嵌合している領域(1Pa)にはセレーションが形成されており、当該セレーションが形成されている領域(1Pa)が前記貫通孔(11h)に圧入され、ロケートピン(1P)が前記貫通孔(11h)に圧入している領域(1Pa)とロケートピン(1P)がアクスルハウジングから突設している領域(1Pb)の境界部分には段部が形成されており、当該段部には液体シール(Ls)が塗付されていることを特徴とするサスペンション取付構造。
- 板金で構成されたアクスルハウジング(1)を備え、アクスルハウジング(11)における軸方向の両端部近傍に取付用ブラケット(2、3)を介してサスペンション部材が取付けられており、取付用ブラケット(2、3)は、アクスルハウジング(11)の下方部分を包囲し下端部にサスペンション部材である支持ロッドが接続される下部ブラケット(2)と、アクスルハウジング(11)の上方部分を包囲し、上面に懸架ばねを取り付ける上部ブラケット(3)と、上部ブラケット(3)と下部ブラケット(2)を締結するU字ボルト(4)を有しており、下部ブラケット(2)の上縁部(26)には凹部(27)が形成されており、当該凹部(27)にはアクスルハウジング(11)の表面に突設されたロケートピン(1P)が受容され、当該ロケートピン(1P)はアクスルハウジング(11)の差動歯車群が収容される部分(11G)から軸方向両端側に離隔した位置に設けられており、当該ロケートピン(1P)の位置は、下部ブラケット(2)の凹部(27)がロケートピン(1P)を受容した場合に下部ブラケット(2)に接続される支持ロッドのアクスルハウジング(11)の軸方向における位置が所望の位置となる様に設定されているサスペンション取付構造において、アクスルハウジング(11)におけるロケートピン(1P)を突設する位置には貫通孔(11h)が穿孔されており、当該貫通孔(11h)には雌ねじが形成されており、当該雌ねじはロケートピン(1P)のアクスルハウジング(11)に取付けられる側の領域(1Pa)に形成された雄ねじと螺合しており、溶接ビートが形成されておらずロケートピン(1P)の前記雄ねじが形成されている領域(1Pa)の外径寸法はロケートピン(1P)がアクスルハウジング(11)から突設している領域(1Pb)の外径寸法よりも小さく、ロケートピン(1P)の雄ねじが形成されている領域(1Pa)と雄ねじが形成されていない領域(1Pb)の境界部分には段部が形成されており、当該段部には液体シール(Ls)が塗付されていることを特徴とするサスペンション取付構造。
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