JP6209929B2 - サスペンションフレーム支持構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体の下部に配置されるサスペンションフレームを車体へ取付けるサスペンションフレーム支持構造に関するものである。

車体の下部には、サスペンションフレームが取付けられる。サスペンションフレームは、車幅方向に延び、両端には車軸の位置決めを行うサスペンションアームが懸架される。また、サスペンションフレームと車体は、一般的に、ボルトによって連結される。

車両の走行時には、タイヤおよびサスペンションフレームを通じて振動や衝撃が車体に加わる。衝撃による変形や破損を防ぐため、サスペンションフレームと車体を連結している箇所には高い剛性が必要である。例えば、特許文献１では、サスペンションフレームが車体に連結される箇所に、筒状の介装部材（ボス）を用いている。ボスは、空洞が上下方向を向くように配置されていて、内部に挿入されるボルトによって車体に連結される。特許文献１では、このようなボスを設けることにより、サスペンションフレームと車体を連結している箇所の剛性を高めている。

特開２０１２−１９２８３８号公報

しかし、タイヤから伝わる振動や衝撃は一定ではない。例えば、とりわけ大きな衝撃によって、ボスの上部と下部とを車両前後方向にずらすような力が加わることがある。その際に、特許文献１に記載の技術のように、ボスの上部と下部とをサスペンションフレームに別々に固定（溶接）する構造では、上述のような力によって、溶接が剥がれ、ボスがサスペンションフレームから脱落するおそれがある。あるいは極端な場合には、ボスがねじれなどの変形を生じるおそれもある。

本発明は、このような課題に鑑み、サスペンションフレームと車体とを連結する箇所に配置されるボスの脱落や変形を防ぐ剛性の高いサスペンションフレーム支持構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかるサスペンションフレーム支持構造の代表的な構成は、車体の下部に位置し車幅方向に延び両端にサスペンションアームが懸架されるサスペンションフレームと、サスペンションフレームの両端から車体に向かって車幅方向外側に湾曲しながら延びる２つの湾曲部材と、２つの湾曲部材の各々の端部に配置され上下方向に延びる円筒状のボスであって内部に挿入されるボルトによって車体と連結されるボスとを備え、ボスは、その外周面の車両前部および後部の２つの接合領域で湾曲部材の端部に接合されていて、２つの接合領域は上下方向に延びていて、接合領域の上端同士および下端同士を結ぶ線分は、それぞれボスの外径となることを特徴とする。

上記構成によれば、ボルトは、ボスを介してサスペンションフレームを車体に連結する。このとき、湾曲部材の端部でボスを接合する接合領域は、ボスの外周面の車両前部および後部の領域で上下方向に長く延びている。しかも接合領域の上端同士および下端同士を結ぶ線分は、それぞれボスの外径となっているため、接合領域同士は最も安定した位置に相対して配置されている。このため、ボスの取付剛性が高められ、ボスの脱落や変形を防止することができる。

接合領域の上下方向の長さは、ボスの外径より長いとよい。接合領域の上下方向の長さがかかる程度まで長ければ、ボスの上部と下部とを互いに対してずらすような力が生じても、溶接の剥がれによるボスの傾倒は生じないし、まして、ボスのねじれも生じない。

湾曲部材の端部からボスの下側に延びてボスの底面と当接しボルトが通る穴が設けられている延長部をさらに備えるとよい。かかる構成によれば、ボスの底面を下から延長部が支える。したがって、ボスを支持する箇所が増えるため、ボスの取付剛性をさらに高めることができる。また、取付時にボスの位置決めが容易となり作業性が向上する。

上記延長部は、ボスの底面の円周に沿って円周の外側まで延出しているとよい。かかる構成によれば、ボスとボルトの間に延長部が挟まれる。これにより延長部がワッシャのように働くため、ボスから車体にかけてボルトを取付けた時に、延長部がボルトの座面を安定させ、ボルトによるボスへの面圧を緩和できる。そのため、ボスの厚さを薄くして軽量化することが可能である。加えて、ボスの座屈に対しても有利となるため、結果ボルトの緩みを防ぐこともできる。

本発明は、このような課題に鑑み、サスペンションフレームと車体とを連結する箇所に配置されるボスの脱落や変形を防ぐ剛性の高いサスペンションフレーム支持構造を提供することができる。

本発明の実施形態であるサスペンションフレーム支持構造を説明する図である。 図１のサスペンションフレーム支持構造のＸ部拡大図である。 図２の湾曲部材およびボスを車両左側から見た側面図である。 図２の湾曲部材およびボスを真上から見た上面図である。 図２の湾曲部材およびボスを車両前方から見た正面図である。 図１のサスペンションフレームと車体との連結部分を車両左側から見た側面図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施形態であるサスペンションフレーム支持構造１００を説明する図である。図２は、図１のサスペンションフレーム支持構造１００のＸ部拡大図である。図中、符号Ｆで示す方向が車両前方であり、符号Ｒで示す方向が車両後方である。

サスペンションフレーム支持構造１００はサスペンションフレーム１１０を備える。サスペンションフレーム１１０は、車体１７２の下部に位置する部材である（図６参照。ただし図６ではサスペンションフレーム１１０は湾曲部材１２０のさらに下にあり図中に現れていない）。図１に示すように、サスペンションフレーム１１０には、車幅方向に延び両端に車軸の位置決めを行うサスペンションアーム１１２、１１４が懸架されている。また、サスペンションフレーム１１０には、サスペンションアーム１１２、１１４に沿うように延びるフレーム前後メンバ１１６、１１８が取付けられている。フレーム前後メンバ１１６、１１８は、サスペンションフレーム１１０を補強している。

サスペンションフレーム１１０の中央には、エンジンマウント固定部１２８が設けられている。エンジンマウント固定部１２８は、エンジンマウント１３４を固定する部材である。エンジンマウント１３４は、エンジン（図示省略）との連結部分の部品であり、防振、制振および支持機能を果たしている。

サスペンションフレーム１１０両端には、サスペンションアーム１１２、１１４の前側を固定する前部アーム部１２４、１２６が含まれている。図１に示すように、前部アーム部１２４、１２６、すなわちサスペンションフレーム１１０の両端には、車体に向かって車幅方向外側に湾曲しながら延びる湾曲部材１２０、１２２がそれぞれ配置されている。

図１および図２に示すように、湾曲部材１２０、１２２は、各々の端部に上下方向に延びる円筒状のボス１３０、１３２が配置されている。なお本実施形態ではボス１３０、１３２は鉛直上下方向に延びているが、これは必須ではなく、おおむね上下方向に延びていても支障はない。ボス１３０、１３２の内部にボルト１７６（図６）が挿入されて車体に直接連結されることで、サスペンションフレーム１１０は湾曲部材１２０、１２２およびボス１３０、１３２を介して車体に取付けられる。湾曲部材１２０、１２２は、左右一対でいずれも対称的な同様の構成を有するため、以下、車両左側の湾曲部材１２０およびボス１３０についてのみ説明する。

図３は、図２の湾曲部材１２０およびボス１３０を車両左側から見た側面図である。図４は、図２の湾曲部材１２０およびボス１３０を真上から見た上面図である。図２に示したようにボス１３０は湾曲部材１２０より細い。この湾曲部材１２０を延長し、ボス１３０側に湾曲した端部に位置する接合領域１５０、１６０において、ボス１３０は湾曲部材１２０に接合されている。すなわち図３に示すように、ボス１３０は、その外周面の車両前部および後部の２つの接合領域１５０、１６０で湾曲部材１２０の端部に溶接によって接合されている。また図４に示すように、ボス１３０はその上部の車内側から外周面に沿った接合部１６２においても、湾曲部材１２０の端部に溶接によって接合されている。

図３に示すように、接合領域１５０、１６０は上下方向に延びている。なお本実施形態では接合領域１５０、１６０はボス１３０、１３２と同様に鉛直上下方向に延びているが、これも必須ではなく、おおむね上下方向に延びていても支障はない。接合領域１５０、１６０の上端同士および下端同士を結んだ一点鎖線で示す線分Ｍ、Ｎは、それぞれボス１３０の外径（外径Ｄ２）である。なお図３では、車両左右方向にわずかに幅を有する接合領域１５０、１６０が観者側に張り出しているため、見かけ上、線分Ｍ、Ｎが侵食され外径Ｄ２より短く見えるが、線分Ｍ、Ｎの長さは外径Ｄ２に等しい。接合領域１５０、１６０の上下方向の長さＤ１は、ボス１３０の外径Ｄ２よりも長く設けられている（Ｄ１＞Ｄ２）。

本実施形態によれば、ボルト１７６は、ボス１３０を介してサスペンションフレーム１１０を車体に連結する。このとき、湾曲部材１２０の端部でボス１３０を接合する接合領域１５０、１６０は、ボス１３０の外周面の車両前部および後部の領域で上下方向に長く延びている。しかも接合領域１５０、１６０の上端同士および下端同士を結ぶ線分Ｍ、Ｎは、それぞれボスの外径となっているため、接合領域１５０、１６０同士は最も安定した位置に相対して配置されている。このため、ボス１３０の取付剛性が高められ、ボス１３０の上部と下部とを互いに対してずらすような力が生じても、溶接の剥がれによるボス１３０の脱落は生じないし、まして、ボス１３０のねじれも生じない。

本実施形態では接合領域１５０、１６０が上述の長さＤ１を有する。接合領域１５０、１６０が長いほどボス１３０の変形をより十全に防止可能である。ただし、接合領域１５０、１６０は、ボス１３０の脱落やねじれを防ぐ程度の長さを有していれば、長さＤ１より短くてもよい。

図５は、図２の湾曲部材１２０およびボス１３０を車両前方から見た正面図である。図５に示すように、サスペンションフレーム支持構造１００は、延長部１７０を備えている。延長部１７０は、湾曲部材１２０の端部からボス１３０の下側に延び、ボス１３０の底面と当接している。

図４で示すように、延長部１７０にはボルト１７６が通る穴１６４が設けられている。延長部１７０は、ボス１３０の底面の円周に沿って円周の外側まで延出している。延長部１７０は、ボス１３０の底面に当接しているが、接合はされていない。

図５で示すように、ボス１３０の底面を下から延長部１７０が支えている。すなわち延長部１７０は、ボス１３０を２つの接合領域１５０、１６０および接合部１６２とともに支持している。このようにボス１３０を支持する箇所を増やし、ボス１３０と湾曲部材１２０との取付剛性をさらに高めている。さらに、延長部１７０が設けられていることでボス１３０を湾曲部材に取付ける時の位置決めが容易となり、作業性が向上している。

図６は、図１のサスペンションフレーム１１０と車体１７２との連結部分を車両左側から見た側面図である。ただしサスペンションフレーム１１０は図６の湾曲部材１２０のさらに下にあり図中には現れていない。既に述べた通り、サスペンションフレーム１１０と車体との連結は、ボス１３０の内部に挿入されるボルト１７６によってなされる。ボルト１７６は、下方から延長部１７０の穴１６４およびボス１３０に挿入され、車体１７２の取付部１７４に取付けられる。

図６で示すように、ボルト１７６を取付けると、ボス１３０とボルト１７６との間に延長部１７０が挟まれる。また、既に述べたように延長部１７０とボス１３０とは溶接されていない。これにより、延長部１７０がワッシャのように機能する。かかる延長部１７０がボルト１７６の座面を安定させ、ボルト１７６によるボス１３０の底面への面圧を緩和している。さらに、ボス１３０の厚さを薄くして軽量化を可能としている。加えて、延長部１７０によってボスの座屈に対しても有利となるため、結果ボルト１７６の緩みも防止することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車体の下部に配置されるサスペンションフレームを車体へ取付けるサスペンションフレーム支持構造に利用することができる。

１００…サスペンションフレーム支持構造、１１０…サスペンションフレーム、１１２、１１４…サスペンションアーム、１１６、１１８…フレーム前後メンバ、１２０、１２２…湾曲部材、１２４、１２６…前部アーム部、１２８…エンジンマウント固定部、１３０、１３２…ボス、１３４…エンジンマウント、１５０、１６０…接合領域、１６２…接合部、１６４…穴、１７０…延長部、１７２…車体、１７４…取付部、１７６…ボルト

Claims (4)

1. 車体の下部に位置し車幅方向に延び両端にサスペンションアームが懸架されるサスペンションフレームと、
   前記サスペンションフレームの両端から前記車体に向かって車幅方向外側に湾曲しながら延びる２つの湾曲部材と、
   前記２つの湾曲部材の各々の端部に配置され上下方向に延びる円筒状のボスであって内部に挿入されるボルトによって車体と連結されるボスとを備え、
   前記湾曲部材の端部は、車両前方側および車両後方側それぞれから前記ボスの車両前後方向の外径に沿って該ボス側に屈曲していて、
   前記ボスは、その外周面の車両前部および後部の２つの接合領域で前記湾曲部材の端部に接合されていて、
   前記２つの接合領域は上下方向に延びていて、該接合領域の上端同士および下端同士を結ぶ線分は、それぞれ前記ボスの外径となっていて、
   前記２つの接合領域は、前記外径に沿って車両前後方向に並んで形成されていることを特徴とするサスペンションフレーム支持構造。
2. 前記接合領域の上下方向の長さは、前記ボスの外径より長いことを特徴とする請求項１に記載のサスペンションフレーム支持構造。
3. 前記湾曲部材の端部から前記ボスの下側に延びて該ボスの底面と当接し前記ボルトが通る穴が設けられている延長部をさらに備えることを特徴とする請求項１もしくは２に記載のサスペンションフレーム支持構造。
4. 前記延長部は、前記ボスの底面の円周に沿って該円周の外側まで延出していることを特徴とする請求項３に記載のサスペンションフレーム支持構造。

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