JP7040259B2 - 車両のサスペンション構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のサスペンション構造に関する。

従来の車両のサスペンション構造において、アクスルハウジングには、トレーリングアームの取付部とショックアブソーバの取付部が設けられており、これら取付部の取付ブラケットの上部は、アクスルハウジングにそれぞれ溶接されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６－３２９６５号公報

しかしながら、上述した従来の車両のサスペンション構造においては、アクスルハウジングへのトレーリングアームの取付部とショックアブソーバの取付部とが離れた位置に設けられているとともに、アクスルハウジングと当該取付部の取付ブラケット上部との溶接部がアクスルハウジングの軸方向に直線状に設けられているので、アクスルハウジングの強度を補完してアクスルハウジングの変形を低減させる必要がある。そのため、従来の車両のサスペンション構造では、アクスルハウジングに補強部材が設けられており、該補強部材が重量増加の要因になるという問題を有していた。
また、従来の車両のサスペンション構造では、アクスルハウジングとの取付ブラケットの溶接部が変形に対して最適化されていないので、取付ブラケットの溶接部における応力集中を防ぐことが難しいという問題を有していた。

本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、部品の板厚を厚くしたり、補強部材などを追加することなく高い強度及び剛性を得ることが可能であり、アクスルハウジングに発生する応力がショックアブソーバ及びトレーリングアームの取付ブラケットの溶接部に集中するのを防ぐことが可能な車両のサスペンション構造を提供することにある。

上記従来技術の有する課題を解決するために、本発明は、車両幅方向両側の車輪間に配置される車軸を覆うアクスルハウジングを備え、該アクスルハウジングは、上側にスプリング受け部とバンプラバー受け部を有しているとともに、下側にショックアブソーバのアブソーバ取付部とトレーリングアームのアーム取付部を有し、前記アブソーバ取付部は、前記アーム取付部の車両幅方向内側に隣接して設けられている車両のサスペンション構造において、前記アブソーバ取付部は、第１溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアブソーバ取付ブラケットに設けられ、前記アーム取付部は、第２溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアーム取付ブラケットに設けられており、前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部の車両幅方向外側端と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部の車両幅方向内側端とが同じ高さ位置に設けられ、前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部とは、連続して車両幅方向に延びて設けられている。

上述の如く、本発明に係る車両のサスペンション構造は、車両幅方向両側の車輪間に配置される車軸を覆うアクスルハウジングを備え、該アクスルハウジングは、上側にスプリング受け部とバンプラバー受け部を有しているとともに、下側にショックアブソーバのアブソーバ取付部とトレーリングアームのアーム取付部を有し、前記アブソーバ取付部は、前記アーム取付部の車両幅方向内側に隣接して設けられ、前記アブソーバ取付部は、第１溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアブソーバ取付ブラケットに設けられ、前記アーム取付部は、第２溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアーム取付ブラケットに設けられており、前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部の車両幅方向外側端と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部の車両幅方向内側端とが同じ高さ位置に設けられ、前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部とは、連続して車両幅方向に延びて設けられている。
したがって、本発明の車両のサスペンション構造では、アブソーバ取付ブラケット上側の第１溶接部とアーム取付ブラケット上側の第２溶接部とが連続して延び、段差や急激に曲がるような箇所が存在していないので、アクスルハウジングに発生する応力がショックアブソーバ及びトレーリングアームの取付ブラケットの溶接部に集中するのを防ぐことが可能となり、当該溶接部の破損を防止することができる。しかも、アクスルハウジングは、高い強度及び剛性を得ることが可能となり、アクスルハウジングに補強部材を設けたり、部品の板厚を厚くしたりする必要がなくなるので、サスペンションの重量増大を防ぐことができる。
また、本発明の車両のサスペンション構造では、アブソーバ取付ブラケット上側の第１溶接部の端部とアーム取付ブラケット上側の第２溶接部の端部が、車両前後方向及び車両上下方向の曲げ変形によって最も大きな変形を起こす車両幅方向中央部付近の範囲から離れた箇所に配置されているので、アクスルハウジングの応力発生時に、これら溶接部の端部に応力が集中するのを効果的に防ぐことができる。

本発明の実施形態に係るサスペンション構造を車両前方から見た正面図である。 図１におけるＺ部を拡大して示す正面図である。 図２において、ショックアブソーバ、トレーリングアーム及びスプリングを取り除いた状態で示す正面図である。 図２において、スプリングを取り除いた状態で示す正面図である。 図３の矢印Ａ方向から見た側面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
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構造を示すものである。なお、図において、矢印Ｏ方向は車両外側を示し、矢印Ｕ方向は車両上方を示している。また、矢印Ｘ方向は車両幅方向を示している。

図１～図４に示すように、本発明の実施形態に係るサスペンション構造は、車軸懸架式の懸架装置であり、車両幅方向左右両側の車輪間に配置される車軸（図示せず）を覆う中空形状のアクスルハウジング１を備えている。このようなアクスルハウジング１は、車両幅方向左右両側の上側（車両上方側）１１にスプリング受け部２１とバンプラバー受け部３１を有しており、スプリング受け部２１はコイルスプリング２の下部を受け、バンプラバー受け部３１はバンプラバー３を受けるように構成されている。また、アクスルハウジング１は、車両幅方向左右両側の下側（車両下方側）１２にアブソーバ取付部４１とアーム取付部５１を有しており、アブソーバ取付部４１にはショックアブソーバ４の下端部を取付けられ、アーム取付部５１にはトレーリングアーム５の後端部が取付けられるように構成されている。そして、車体（図示せず）とアクスルハウジング１との間に介在させるために、コイルスプリング２及びショックアブソーバ４は車両上下方向に沿って設けられ、トレーリングアーム５は車両前後方向に沿って設けられている。
しかも、アブソーバ取付部４１は、アーム取付部５１の車両幅方向内側に隣接して横並びに設けられており、ショックアブソーバ４がトレーリングアーム５の近くでアクスルハウジング１に取付けられるようになっている。すなわち、スプリング受け部２１の下側にアブソーバ取付部４１が位置し、スプリング受け部２１の外側にバンプラバー受け部３１が位置し、アブソーバ取付部４１の外側にアーム取付部５１が位置している。なお、コイルスプリング２、スプリング受け部２１、バンプラバー３、バンプラバー受け部３１、ショックアブソーバ４、アブソーバ取付部４１、トレーリングアーム５及びアーム取付部５１は、左右両側で同じ構造であるため、本実施形態では車両右側に設けられたものについて説明する。

図１～図４に示すように、本実施形態のアブソーバ取付部４１は、アブソーバ取付ブラケット６の下部に設けられており、ショックアブソーバ４の下端部は、ボルトなどの締結具４２によって、アブソーバ取付部４１に取付けられている。アブソーバ取付ブラケット６は、正面視で略台形状のブラケット本体６ａと、該ブラケット本体６ａの上端部をアクスルハウジング１から離れる方向へ折り曲げたフランジ部６ｂを有しており、該フランジ部６ｂのハウジング側を溶接することによって形成される第１溶接部Ｗ１を介してアクスルハウジング１の外周面に接合されている。そして、アブソーバ取付ブラケット６のフランジ部６ｂ（上端部）及び第１溶接部Ｗ１は、アクスルハウジング１の下側１２に位置している。
また、本実施形態のアーム取付部５１は、アーム取付ブラケット７の下部に設けられており、トレーリングアーム５の後端部は、ボルトなどの締結具５２によって、アーム取付部５１に取付けられている。アーム取付ブラケット７は、正面視で略逆Ｕ字形状に形成され、上壁面部７ａと、該上壁面部７ａの左右両端部から車両下方へ延び、対向して配置される側壁面部７ｂを有しており、上壁面部７ａのハウジング側を溶接することによって形成される第２溶接部Ｗ２を介してアクスルハウジング１の外周面に接合されている。そして、アーム取付ブラケット７の上壁面部７ａ（上側）及び第２溶接部Ｗ２は、アクスルハウジング１の上側１１に位置している。

図２～図４に示すように、本実施形態のサスペンション構造においては、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１の車両幅方向外側端Ｗ１ａと、アーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２の車両幅方向内側端Ｗ２ａとが同じ高さ位置に設けられている。そして、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１と、アーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２とは、連続して車両幅方向に延びて設けられている。そのため、アブソーバ取付ブラケット６とアーム取付ブラケット７とは、車両幅方向に隣接して接続配置されており、アーム取付ブラケット７の上壁面部７ａの車両幅方向内側は、アブソーバ取付ブラケット６の上端部のフランジ部６ｂと同じ高さに位置するように、当該フランジ部６ｂへ向かって下り傾斜した傾斜面状に形成されている。また、アブソーバ取付ブラケット６のフランジ部６ｂの車両幅方向内側は、アクスルハウジング１の下端１ｂへ向かって下り傾斜した傾斜面状に形成されている。これにより、アブソーバ取付ブラケット６及びアーム取付ブラケット７の上側の第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２とは、途中に段差や急な曲がりが形成されることなく、滑らかに連続した形状を有している。

また、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１及びアーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２は、図３に示すように、アクスルハウジング１の車両幅方向の軸中心Ｃ１を上下に跨ぐように設けられており、車両前後方向及び車両上下方向の曲げ応力が高い範囲に当該溶接部Ｗ１，Ｗ２の端部のどちらもが重ならないように構成されている。しかも、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１の端部とアーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２の端部Ｗ１ａ，Ｗ２ａなどは、車両前後方向及び車両上下方向の曲げ変形によって最も大きな変形を起こす車両幅方向中央部Ｄ（図１参照）付近の範囲から離れた箇所に配置されている。これによって、アクスルハウジング１の曲げ変形の際に、応力が掛かっていない側に応力を分散させ、これら溶接部Ｗ１，Ｗ２の端部Ｗ１ａ，Ｗ２ａへの応力集中が避けられるようになっている。
すなわち、第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２から構成された連続する溶接部Ｗの両端部Ｗａ，Ｗｂは、正面視で、アクスルハウジング１の上端１ａと軸中心Ｃ１との間及びアクスルハウジング１の下端１ｂと軸中心Ｃ１との間に配置されており、連続する溶接部Ｗの一端Ｗａはアクスルハウジング１の上側１１に位置し、連続する溶接部Ｗの他端Ｗｂはアクスルハウジング１の下側１２に位置している。そのため、アブソーバ取付ブラケット６及びアーム取付ブラケット７は、アクスルハウジング１の上側１１から下側１２まで、アクスルハウジング１の外周面に沿って接合されていることになる。

さらに、本実施形態のアブソーバ取付部４１は、図１及び図２に示すように、ショックアブソーバ４の下部に設けられたアクスル側取付部であり、ショックアブソーバ４の上部には車体側取付部４３が設けられ、該車体側取付部４３はアクスル側取付部４１よりも車両幅方向内側に位置している。そして、連続する溶接部Ｗは、図２及び図４に示すように、正面視で、ショックアブソーバ４の軸中心Ｃ２と交差するとともに、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて車両上方に高くなるように傾斜して設けられている。
そのため、連続する溶接部Ｗは、ショックアブソーバ４からの入力方向に対して交差角が大きく取れることになり、連続する溶接部Ｗの強度が高められるようになっている。しかも、ショックアブソーバ４からの入力をアクスルハウジング１の車両幅方向に分散させるとともに、取付ブラケット６，７の連続する溶接部Ｗの縦方向（車両上下方向）で受けることが可能となり、連続する溶接部Ｗへの応力集中が避けられるようになっている。

また、本実施形態のサスペンション構造において、スプリング受け部２１は、図４に示すように、取付ブラケット６，７の上側の第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２から構成された連続する溶接部Ｗの車両幅方向範囲Ｒ内に配置されている。すなわち、連続する溶接部Ｗの車両幅方向範囲Ｒは、連続する溶接部Ｗの両端Ｗａ，Ｗｂ間に位置する範囲である。これによって、コイルスプリング２から入力された荷重は、連続する溶接部Ｗの全体に分散されるように構成されている。

このように、本発明の実施形態に係る車両のサスペンション構造は、車両幅方向両側の車輪間に配置される車軸を覆うアクスルハウジング１を備えており、該アクスルハウジング１は、上側１１にスプリング受け部２１とバンプラバー受け部３１を有しているとともに、下側１２にショックアブソーバ４のアブソーバ取付部４１とトレーリングアーム５のアーム取付部５１を有し、アブソーバ取付部４１は、アーム取付部５１の車両幅方向内側に隣接して設けられている。そして、アブソーバ取付部４１は、第１溶接部Ｗ１を介してアクスルハウジング１に接合されるアブソーバ取付ブラケット６に設けられ、アーム取付部５１は、第２溶接部Ｗ２を介してアクスルハウジング１に接合されるアーム取付ブラケット７に設けられている。アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１の車両幅方向外側端Ｗ１ａと、アーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２の車両幅方向内側端Ｗ２ａとは、同じ高さ位置に設けられ、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１と、アーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２とは、連続して車両幅方向に延びて設けられている。
したがって、本発明の車両のサスペンション構造では、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１とアーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２とが車両幅方向に連続して延びているので、段差や急激に曲がるような箇所が当該第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２に存在せず、アクスルハウジング１に発生する応力が取付ブラケット６，７の第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２の箇所に集中するのを防ぐことができ、当該溶接部Ｗ１，Ｗ２の破損を防止して耐久性の向上を図ることができる。
また、本実施形態の車両のサスペンション構造においては、上側が第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２によってアクスルハウジング１に接合される取付ブラケット６，７が隣接して設けられているので、アクスルハウジング１が高い強度及び剛性を得ることができ、アクスルハウジング１に補強部材を設けたり、部品の板厚を厚くしたりする必要がなくなり、サスペンションの重量増大やコスト高を防ぐことができる。
さらに、本実施形態の車両のサスペンション構造では、アブソーバ取付ブラケット６の上側の第１溶接部Ｗ１の端部とアーム取付ブラケット７の上側の第２溶接部Ｗ２の端部Ｗ１ａ，Ｗ２ａが、車両前後方向及び車両上下方向の曲げ変形によって最も大きな変形を起こす車両幅方向中央部Ｄ（図１参照）付近の範囲から離れた箇所に配置されているので、アクスルハウジング１の応力発生時に、これら溶接部Ｗ１，Ｗ２の端部Ｗ１ａ，Ｗ２ａへの応力集中を確実に防ぐことができる。

また、本実施形態のサスペンション構造において、取付ブラケット６，７の上側の第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２は、アクスルハウジング１の車両幅方向の軸中心Ｃ１を上下に跨ぐように設けられている。そして、第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２から構成された連続する溶接部Ｗの両端部Ｗａ，Ｗｂは、正面視で、アクスルハウジング１の上端１ａと軸中心Ｃ１との間及びアクスルハウジング１の下端１ｂと軸中心Ｃ１との間に配置されている。連続する溶接部Ｗの一端Ｗａはアクスルハウジング１の上側１１に位置し、連続する溶接部Ｗの他端Ｗｂはアクスルハウジング１の下側１２に位置している。
したがって、本実施形態のサスペンション構造においては、車両前後方向及び車両上下方向の曲げ応力が高い範囲に当該溶接部Ｗ１，Ｗ２の端部のどちらもが重ならないように構成されているので、アクスルハウジング１の曲げ変形の際に、応力が掛かっていない側に応力を分散させることができ、これら溶接部Ｗ１，Ｗ２の端部Ｗ１ａ，Ｗ２ａなどへの応力集中を防止できる。

さらに、本実施形態のサスペンション構造において、アブソーバ取付部４１は、アクスル側取付部であり、ショックアブソーバ４の上部には車体側取付部４３が設けられ、該車体側取付部４３はアクスル側取付部４１よりも車両幅方向内側に位置している。しかも、連続する溶接部Ｗは、正面視で、ショックアブソーバ４の軸中心Ｃ２と交差するとともに、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて車両上方に高くなるように傾斜して設けられている。
したがって、本実施形態のサスペンション構造では、ショックアブソーバ４からの入力方向に対して、連続する溶接部Ｗの交差角が大きく取れることになるので、連続する溶接部Ｗの強度を高めることができる。また、ショックアブソーバ４からの入力をアクスルハウジング１の車両幅方向に分散させ、取付ブラケット６，７の連続する溶接部Ｗの縦方向（車両上下方向）で受けることが可能となるので、連続する溶接部Ｗへの応力集中をより一層防ぐことができる。

そして、本実施形態のサスペンション構造において、スプリング受け部２１は、取付ブラケット６，７の上側の第１溶接部Ｗ１及び第２溶接部Ｗ２から構成された連続する溶接部Ｗの車両幅方向範囲Ｒ内に配置されているので、コイルスプリング２から入力された荷重を当該溶接部Ｗの全体に分散させ、応力集中を避けることができる。

以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、アブソーバ取付ブラケット６やアーム取付ブラケット７は、既述の実施形態の形状のものに限られず、取付ブラケット６，７の上側の第１溶接部Ｗ１と第２溶接部Ｗ２とが連続して車両幅方向に延びるように設けることが可能な形状であれば他の形状に形成されていても良い。
さらに、アブソーバ取付ブラケット７は、アクスルハウジング１の外周を裏側まで回り込むように延長されており、円周方向に沿った接合部を有している。アブソーバ取付ブラケット７の第２溶接部Ｗ２は、図３及び図５に示すように、端部から更に円周に沿った接合部を溶接する延長溶接部Ｗ３を有していても良い。この延長溶接部Ｗ３によって、アクスルハウジング１の裏側まで溶接部の端部を延ばすことが可能となるため、曲げ方向による応力発生のより少ない箇所に溶接部の端部を配置することができる。

１ アクスルハウジング
１ａ 上端
１ｂ 下端
２ コイルスプリング
３ バンプラバー
４ ショックアブソーバ
５ トレーリングアーム
６ アブソーバ取付ブラケット
６ａ ブラケット本体
６ｂ フランジ部
７ アーム取付ブラケット
７ａ 上壁面部
７ｂ 側壁面部
１１ アクスルハウジングの上側
１２ アクスルハウジングの下側
２１ スプリング受け部
３１ バンプラバー受け部
４１ アブソーバ取付部
４２ 締結具
５１ アーム取付部
５２ 締結具
Ｒ 連続する溶接部の車両幅方向範囲
Ｗ１ 第１溶接部
Ｗ１ａ 車両幅方向外側端
Ｗ２ 第２溶接部
Ｗ２ａ 車両幅方向内側端
Ｗ 連続する溶接部
Ｗａ 一端
Ｗｂ 他端
Ｗ３ 延長溶接部

Claims (4)

1. 車両幅方向両側の車輪間に配置される車軸を覆うアクスルハウジングを備え、該アクスルハウジングは、上側にスプリング受け部とバンプラバー受け部を有しているとともに、下側にショックアブソーバのアブソーバ取付部とトレーリングアームのアーム取付部を有し、前記アブソーバ取付部は、前記アーム取付部の車両幅方向内側に隣接して設けられている車両のサスペンション構造において、
   前記アブソーバ取付部は、第１溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアブソーバ取付ブラケットに設けられ、前記アーム取付部は、第２溶接部を介して前記アクスルハウジングに接合されるアーム取付ブラケットに設けられており、
   前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部の車両幅方向外側端と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部の車両幅方向内側端とが同じ高さ位置に設けられ、
   前記アブソーバ取付ブラケット上側の前記第１溶接部と、前記アーム取付ブラケット上側の前記第２溶接部とは、連続して車両幅方向に延びて設けられていることを特徴とする車両のサスペンション構造。
2. 前記取付ブラケット上側の前記第１溶接部及び前記第２溶接部は、前記アクスルハウジングの車両幅方向の軸中心を上下に跨ぐように設けられ、前記第１溶接部及び前記第２溶接部から構成された連続する溶接部の両端部が、正面視で、前記アクスルハウジングの上端と前記軸中心との間及び前記アクスルハウジングの下端と前記軸中心との間に配置され、前記連続する溶接部の一端は前記アクスルハウジングの上側に位置し、前記連続する溶接部の他端は前記アクスルハウジングの下側に位置している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構造。
3. 前記アブソーバ取付部は、アクスル側取付部であり、前記ショックアブソーバの上部には車体側取付部が設けられ、該車体側取付部は前記アクスル側取付部よりも車両幅方向内側に位置し、
   前記連続する溶接部は、正面視で、前記ショックアブソーバの軸中心と交差するとともに、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向けて車両上方に高くなるように傾斜して設けられている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構造。
4. 前記スプリング受け部は、前記連続する溶接部の車両幅方向範囲内に配置されている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構造。

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