JP6602567B2 - サスペンション用ブラケット - Google Patents

Description

本発明は、車両の二軸式サスペンションにおける前側アクスルと後側アクスルとの中間位置で前後のロアロッドを車体側から支持するためのブラケットに関するものである。

図７及び図８はトラックやバス等の大型車両における後輪二軸車に適用される二軸式サスペンションの一例を示すもので、車両の前後方向（図７中における左右方向）に延びる左右一対のサイドレール１の下方に、車幅方向（図８中における上下方向）に延び且つその両端で車輪２を軸支するための前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂが前後一対で配置されており、この前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの端部寄りの下面の夫々には、サイドレール１に沿い前後方向に延びるサポートビーム４の中間部が一体的に組み付けられ、該サポートビーム４の前後端部と前記サイドレール１下面との間に、上下方向の振動を吸収するエアスプリング５が介装されている。

また、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの夫々の前方に配置されたエアスプリング５の更に前方のサイドレール１の外側面には、下方向きに延びるブラケット６の上端部が取り付けられており、該ブラケット６の下端部とその直後のサポートビーム４における中間部との間が、車体のロール剛性を高めるスタビライザ７により傾動自在に連結されている。

即ち、ここに図示しているスタビライザ７は、一般的にロアロッド一体式スタビライザと称されているもので、左右のブラケット６の下端部に設けた軸保持部１１によりラバーブッシュを介し両端部を保持されて車幅方向に延在する中空パイプのスタビライザバー８と、該スタビライザバー８の両端部に前端部を固定装着し且つ後端部を前記サポートビーム４の中間部に設けた締結部１０に対しラバーブッシュを介して連結したアーム９とにより構成されて左右の車輪２の間をコの字型に橋渡しするようになっており、左右の車輪２が同時に上下動した場合はブラケット６に対しスタビライザバー８がラバーブッシュの弾性変形により左右対称に回動してスタビライザ７が特に働くことはないが、コーナリング等で左右の車輪２が異なる上下動を成した場合には、スタビライザバー８に捩じれモーメントが作用し、その反力で左右の車輪２を元に戻すような働きを成すようになっている。

ここで、このスタビライザ７におけるアーム９は、ロアロッド（ロア側のラジアスロッド）として前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの前後の位置決めを行う機能も兼ね備えており、ロアロッドを別に設けなくても済むようにしてあるが、これらのアーム９だけでは、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂにかかる軸回りの回転モーメント（制動力や駆動力）及び横方向への変位モーメントを確実に抑え込むことが困難であるため、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの夫々の中央部上面と、左右のサイドレール１の内側面との間が、アッパロッド（アッパ側のラジアスロッド）として機能するＶロッド１２により連結されるようになっており、より具体的には、このＶロッド１２の左右に別れた分岐端部１２ａ（前側端部）が、左右のサイドレール１の内側面から延ばしたＶロッドブラケット１３に対しラバーブッシュを介して連結され、また、Ｖロッド１２中央の屈曲端部１２ｂ（後側端部）が、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの夫々の中央部上側に設けたアクスルブラケット１４に対しラバーブッシュを介して連結されている。

このようなＶロッド１２を採用すれば、車両の前後方向と左右方向の両方の向きの入力に対して対応することが可能となるので、平行リンク式のトルクロッドを採用した場合のような左右方向の入力対策としてのラテラルロッドを別途並設しなくても済み、しかも、下側のアーム９に対し上方にオフセット配置されているので、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂにかかる軸回りの回転モーメントを確実に抑え込むことが可能となる。

尚、前記サポートビーム４の中途部と、その直上のサイドレール１との間は、上下方向に延びるショックアブソーバ１５により連結されており、このショックアブソーバ１５により上下方向の振動の揺り返しを抑制して振動減衰が図られるようにしてある。

そして、斯かる従来構造にあっては、図９〜図１１に詳細を示す如く、ロアロッドを兼ねたアーム９の前端部を支持しているブラケット６の上端部にボルト締結用のボス部１６，１７を上下二段に配列し、その上段側のボス部１６の列群と下段側のボス部１７の列群とをサイドレール１の外側面に沿わせ、前記各ボス部１６，１７に図示しないボルトを通して前記ブラケット６の上端部をサイドレール１の外側面に締結するようにしているが、各サイドレール１の外側面に対する取り付け箇所の直下（下段側のボス部１７の直下付近）にアーム９からの前後荷重が最も強く作用する一方、この高さ位置で直近のエアスプリング５が最も接近することになるため、該エアスプリング５との干渉を避けるべく、その両側部分を車幅方向外側に向けてＶ字形に開いた溝形断面（図１０参照）を採用し、直近のエアスプリング５との間に適切なクリアランスを確保するようにしている。

尚、この種のサスペンション用ブラケットに関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。

特許第３９１９６０２号公報

しかしながら、前述の如き両側部分を車幅方向外側に向けてＶ字形に開いた溝形断面のブラケット６では、前記アーム９からの前後荷重に対し効率の良い強度向上を図ることが難しく、十分な強度信頼性を確保するのに車幅方向の厚み（溝形の深さ）を大きく取ってエアスプリング５との干渉をＶ字形で逃げつつ両側部分の断面積を極力増やす必要があり、これにより鋳物のブラケット６の重量が増大し且つその重量が前後左右計４本分嵩むことで車両重量の大幅な増加を招いていた。

また、前記ブラケット６を鋳造する場合、そのパーティングラインＰ（金型の分割線：図１０参照）がＶ字形に開いた側の先端を基準として設定されるため、型抜きストロークＬが大きくなって型抜きが難しくなると共に、断面積を増やした両側部分に鋳巣が入り易くなり、前記ブラケット６を製造する上での鋳造性が悪いという側面もあった。

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、ロアロッドからの前後荷重に対し高い強度信頼性を確保しつつ同時に大幅な軽量化と鋳造性の改善を図り得るようにしたサスペンション用ブラケットを提供することを目的とする。

本発明は、二軸式サスペンションの前側アクスルと後側アクスルとの中間位置で左右のサイドレールの外側面に上端部を取り付けられて下方向きに延び且つその下端部で前側アクスルと後側アクスルの夫々から延びるロアロッドを支持するようにしたサスペンション用ブラケットであって、一対のフランジ間を繋ぐウェブの連結方向を車両の前後方向に向けたＨ形断面を成すように全体形状を形成すると共に、前記各サイドレールの外側面に取り付けられる上端部にボルト締結用のボス部を上下二段に且つその上段側のボス部の列群が下段側のボス部の列群よりも前後方向外側に張り出すように配列し、上段側のボス部と下段側のボス部との間の部位における前後のフランジが上方へ末広がりに拡張する上部リブを成し、下段側のボス部より下方の部位における前後のフランジが前記上部リブと連続する下部リブを成し、前記ウェブの上端部で一対の前記上部リブ間を繋ぐ上端部側のリブを形成し、前記ウェブの下端部で一対の前記下部リブ間を繋ぐ下端部側のリブを形成し、前記ウェブは、連続する前記上部リブ、前記下部リブ、前記上端部側のリブ、前記下端部側のリブにより外周縁を囲まれるように構成したことを特徴とするものである。
また、本発明において、前記上部リブは、上段側のボス部のうち車両前後方向前側に位置する上段前側のボス部と、下段側のボス部のうち車両前後方向前側に位置する下段前側のボス部とをつなぐように延在すると共に、上段側のボス部のうち車両前後方向後側に位置する上段後側のボス部と、下段側のボス部のうち車両前後方向後側に位置する下段後側のボス部とをつなぐように延在し、前記ウェブは、上段前側のボス部及び上段後側のボス部を除いた残りの上段側のボス部から、下段側のボス部まで、上部リブを用いることなく延在することができる。

而して、このようにすれば、二軸式サスペンションにおける前側アクスルと後側アクスルとの中間位置で共通のブラケットにより前後のロアロッドを一緒に支持しているので、従来の如き前側アクスル及び後側アクスルの夫々の前方に備えたブラケットにより前後のロアロッドを個別に支持した形式と比較して、ブラケット周囲におけるレイアウト上の制約が緩和されて空間的余裕ができ、これにより直近のエアスプリング等との干渉を回避しながらも断面効率の高い（重量当たりの曲げ剛性の高い）Ｈ形断面を採用し且つロアロッドからの前後荷重に対し高い曲げ剛性が発揮される向きで配置することが可能となり、しかも、上方へ末広がりに拡張する上部リブと該上部リブに連続する下部リブとをロアロッドからの前後荷重に対し効果的に作用するので、高い曲げ剛性を発揮させることが可能となる。

この結果、前後のロアロッドを一緒に支持するために必要な強度信頼性を確保するにあたり、この強度信頼性の確保を従来のＶ字形に開いた溝形断面のブラケットで実現するよりも、車幅方向の厚み（フランジの幅）や両側部分の断面積（前後のフランジの断面積）が少なくて済んで重量の増加が抑制され、しかも、これまで前後左右計４本分必要であったブラケットが左右計２本分に削減されるので、大幅な軽量化を図ることが可能となって車両重量が著しく削減されることになる。

更に、このようなブラケットを鋳造する場合、そのパーティングラインが前後のフランジの幅方向中間を基準として設定されることで型抜きストロークが小さくなって型抜きが容易となり、従来のＶ字形に開いた溝形断面の場合より両側部分の断面積が少なくて済むことで鋳巣が入り難くなって鋳造性が良くなる。

また、本発明のサスペンション用ブラケットを具体的に実施するにあたっては、例えば、前側アクスルと後側アクスルの端部寄りの下面に対し前後対称に夫々組み付けられたサポートビームの前後端部とサイドレール下面との間をエアスプリングを介して弾性支持した二軸式サスペンションを対象とし、前後のサポートビームの中間部をロアロッドを介し前後対称に下端部に連結することが好ましい。

即ち、このような形式の二軸式サスペンションに適用した場合、各サイドレールの外側面に対する取り付け箇所の直下にロアロッドからの前後荷重が最も強く作用し且つ直近のエアスプリングが最も接近することになるが、この高さ位置での効果的な補強を図りつつ確実に直近のエアスプリングとの干渉を回避することが可能となる。

また、本発明においては、下段側のボス部より上方の部位が前後方向中央を下方向きに湾曲させた二股形状を成すように形成しても良く、このようにすれば、ロアロッドからの前後荷重が大きく作用することになる上段側の車幅方向外側のボス部を残しつつ剛性向上への寄与度の低い前後方向中央を下方向きに湾曲させて更なる軽量化を図ることが可能となる。

上記した本発明のサスペンション用ブラケットによれば、二軸式サスペンションにおける前側アクスルと後側アクスルとの中間位置で共通のブラケットにより前後のロアロッドを一緒に支持することで、これまで採用されてこなかったＨ形断面を全体形状に採用して上方へ末広がりに拡張する上部リブに下部リブを連続させた剛性の高い構造を実現すると共に、これまで前後左右計４本分必要であったブラケットを左右計２本分に削減し、しかも、その鋳造にあたり型抜きストロークを小さくして型抜きを容易化し且つ従来のＶ字形に開いた溝形断面の場合より両側部分の断面積を少なくして鋳巣が入り難くしているので、ロアロッドからの前後荷重に対し高い強度信頼性を確保しつつ同時に大幅な軽量化と鋳造性の改善を図ることができるという優れた効果を奏し得る。

本発明を実施する形態の一例を示す側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ方向の矢視図である。 図１のブラケットの詳細を示す側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ矢視の断面図である。 図３のＶ−Ｖ矢視の断面図である。 図３のＶＩ−ＶＩ方向の矢視図である。 大型車両におけるサスペンションの一例を示す側面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向の矢視図である。 従来のブラケットの詳細を示す側面図である。 図９のＸ−Ｘ矢視の断面図である。 図９のＸＩ−ＸＩ方向の矢視図である。

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１〜図６は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図７〜図１１と同一の符号を付した部分は同一物を表わしている。

図１及び図２に周辺構造と共に図示している本形態例のブラケット１８は、図７で説明した従来のブラケット６の場合とは異なり、前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの夫々の前方に配置することに換えて、前側アクスル３Ａと後側アクスル３Ｂとの中間位置に配置されるようになっており、前側アクスル３Ａについてのサスペンションの構造が、本形態例のブラケット１８を挟んで、後側アクスル３Ｂについてのサスペンションの構造と前後対称に構成されている。

即ち、前側アクスル３Ａと後側アクスル３Ｂの端部寄りの下面に対し前後対称に夫々組み付けられたサポートビーム４の前後端部とサイドレール１下面との間をエアスプリング５を介して弾性支持した二軸式サスペンションを対象としたものとなっており、前記ブラケット１８の下端部に並設した一対の軸保持部１１により二本のスタビライザバー８が一緒に軸支され、該各スタビライザバー８の両端部と前後のサポートビーム４の中間部との間がアーム９（ロアロッド）を介し一緒に連結されるようになっている。

そして、図３〜図６に詳細を示す通り、従来のブラケット６（図７参照）と比較して最も改善された特徴部分は、一対のフランジ１９間を繋ぐウェブ２０の連結方向を車両の前後方向（図１〜図４中における左右方向）に向けたＨ形断面を成すように全体形状を形成すると共に、前記各サイドレール１の外側面に取り付けられる上端部にボルト締結用のボス部１６，１７を上下二段に且つその上段側のボス部１６の列群が下段側のボス部１７の列群よりも前後方向外側に張り出すように配列し、上段側のボス部１６と下段側のボス部１７との間の部位における前後のフランジ１９が上方へ末広がりに拡張する上部リブ１９ａを成し且つ下段側のボス部１７より下方の部位における前後のフランジ１９が前記上部リブ１９ａと連続する下部リブ１９ｂを成すように構成したところにあり、特に本形態例にあっては、下段側のボス部１７より上方の部位が前後方向中央を下方向きに湾曲させた二股形状を成すようにも形成してある。

而して、このようにブラケット１８を構成すれば、二軸式サスペンションにおける前側アクスル３Ａと後側アクスル３Ｂとの中間位置で共通のブラケット１８により前後のアーム９を一緒に支持しているので、従来の如き前側アクスル３Ａ及び後側アクスル３Ｂの夫々の前方に備えたブラケット６（図７参照）により前後のアーム９を個別に支持した形式と比較して、ブラケット１８周囲におけるレイアウト上の制約が緩和されて空間的余裕ができ、これにより直近のエアスプリング５との干渉を回避しながらも断面効率の高い（重量当たりの曲げ剛性の高い）Ｈ形断面を採用し且つアーム９からの前後荷重に対し高い曲げ剛性が発揮される向きで配置することが可能となり、しかも、上方へ末広がりに拡張する上部リブ１９ａと該上部リブ１９ａに連続する下部リブ１９ｂとがアーム９からの前後荷重に対し効果的に作用するので、高い曲げ剛性を発揮させることが可能となる。

特に本形態例のように、前側アクスル３Ａと後側アクスル３Ｂの端部寄りの下面に対し前後対称に夫々組み付けられたサポートビーム４の前後端部とサイドレール１下面との間をエアスプリング５を介して弾性支持した二軸式サスペンションを対象とし、前後のサポートビーム４の中間部をアーム９を介し前後対称に下端部に連結するようにした形式の二軸式サスペンションに適用した場合には、各サイドレール１の外側面に対する取り付け箇所の直下に前後のアーム９からの前後荷重が最も強く作用し且つ直近のエアスプリング５が最も接近することになるが、この高さ位置での効果的な補強を図りつつ確実に直近のエアスプリング５との干渉を回避することが可能となる。

この結果、前後のアーム９を一緒に支持するために必要な強度信頼性を確保するにあたり、この強度信頼性の確保を従来のＶ字形に開いた溝形断面のブラケット６（図７参照）で実現するよりも、車幅方向の厚み（フランジ１９の幅）や両側部分の断面積（前後のフランジ１９の断面積）が少なくて済んで重量の増加が抑制され、しかも、これまで前後左右計４本分必要であったものが左右計２本分に削減されるので、大幅な軽量化を図ることが可能となって車両重量が著しく削減されることになる。

ここで、特に本形態例においては、下段側のボス部１７より上方の部位が前後方向中央を下方向きに湾曲させた二股形状を成すように形成してあるが、このようにすると、アーム９からの前後荷重が大きく作用することになる上段側の車幅方向外側のボス部１６を残しつつ剛性向上への寄与度の低い前後方向中央を下方向きに湾曲させて更なる軽量化を図ることが可能となる。

更に、このようなブラケット１８を鋳造する場合、そのパーティングラインＰ（金型の分割線：図４参照）が前後のフランジ１９の幅方向中間を基準として設定されることで型抜きストロークＬが小さくなって型抜きが容易となり、従来のＶ字形に開いた溝形断面の場合より両側部分の断面積が少なくて済むことで鋳巣が入り難くなって鋳造性が良くなる。

従って、上記形態例によれば、二軸式サスペンションにおける前側アクスル３Ａと後側アクスル３Ｂとの中間位置で共通のブラケット１８により前後のアーム９を一緒に支持することで、これまで採用されてこなかったＨ形断面を全体形状に採用して上方へ末広がりに拡張する上部リブ１９ａに下部リブ１９ｂを連続させた剛性の高い構造を実現すると共に、これまで前後左右計４本分必要であったものを左右計２本分に削減し、しかも、その鋳造にあたり型抜きストロークＬを小さくして型抜きを容易化し且つ従来のＶ字形に開いた溝形断面の場合より両側部分の断面積を少なくして鋳巣が入り難くしているので、アーム９からの前後荷重に対し高い強度信頼性を確保しつつ同時に大幅な軽量化と鋳造性の改善を図ることができる。

尚、本形態例においては、車幅方向に延在するスタビライザバー８を保持し得るよう下端部に一対の軸保持部１１を並設し、該各軸保持部１１に保持されて車幅方向外側に張り出した各スタビライザバー８の端部と前後のサポートビーム４の中間部との間を連結するアーム９をロアロッドとして支持し得るように構成した例を示しているが、スタビライザを別の場所に配置してロアロッドを独立配置した形式のサスペンションにも適用できることは勿論である。

また、本発明のサスペンション用ブラケットは、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ロアロッドの上側に配置されるアッパロッドは、必ずしもＶロッドとする必要はなく、ラテラルロッドを併用したパラレルリンク式のアッパロッドとしても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

１ サイドレール
３Ａ 前側アクスル
３Ｂ 後側アクスル
４ サポートビーム
５ エアスプリング
９ アーム（ロアロッド）
１６ ボス部
１７ ボス部
１８ ブラケット
１９ フランジ
１９ａ 上部リブ
１９ｂ 下部リブ
２０ ウェブ

Claims (4)

1. 二軸式サスペンションの前側アクスルと後側アクスルとの中間位置で左右のサイドレールの外側面に上端部を取り付けられて下方向きに延び且つその下端部で前側アクスルと後側アクスルの夫々から延びるロアロッドを支持するようにしたサスペンション用ブラケットであって、
   一対のフランジ間を繋ぐウェブの連結方向を車両の前後方向に向けたＨ形断面を成すように全体形状を形成すると共に、前記各サイドレールの外側面に取り付けられる上端部にボルト締結用のボス部を上下二段に且つその上段側のボス部の列群が下段側のボス部の列群よりも前後方向外側に張り出すように配列し、
   上段側のボス部と下段側のボス部との間の部位における前後のフランジが上方へ末広がりに拡張する上部リブを成し、
   下段側のボス部より下方の部位における前後のフランジが前記上部リブと連続する下部リブを成し、
   前記ウェブの上端部で一対の前記上部リブ間を繋ぐ上端部リブを形成し、
   前記ウェブの下端部で一対の前記下部リブ間を繋ぐ下端部リブを形成し、
   前記ウェブは、連続する前記上部リブ、前記下部リブ、前記上端部リブ、前記下端部リブにより外周縁を囲まれるように構成したことを特徴とするサスペンション用ブラケット。
2. 前記上部リブは、上段側のボス部のうち車両前後方向前側に位置する上段前側のボス部と、下段側のボス部のうち車両前後方向前側に位置する下段前側のボス部とをつなぐように延在すると共に、上段側のボス部のうち車両前後方向後側に位置する上段後側のボス部と、下段側のボス部のうち車両前後方向後側に位置する下段後側のボス部とをつなぐように延在し、
   前記ウェブは、上段前側のボス部及び上段後側のボス部を除いた残りの上段側のボス部から、下段側のボス部まで、上部リブを用いることなく延在したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション用ブラケット。
3. 前側アクスルと後側アクスルの端部寄りの下面に対し前後対称に夫々組み付けられたサポートビームの前後端部とサイドレール下面との間をエアスプリングを介して弾性支持した二軸式サスペンションを対象とし、前後のサポートビームの中間部をロアロッドを介し前後対称に下端部に連結したことを特徴とする請求項１又は２に記載のサスペンション用ブラケット。
4. 下段側のボス部より上方の部位が前後方向中央を下方向きに湾曲させた二股形状を成すように形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のサスペンション用ブラケット。

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