(57)【要約】【課題】車両のメンバとブラケットとの間の溶接部分に必要な耐久性を持たせることができるロアアーム用ブラケットの固定構造を提供する。【解決手段】車輪を支持するロアアーム１３を車両のサイドメンバ１に取り付けるためのブラケット４０の側板４０ａは、サイドメンバ１における車両の幅方向外側の側面１ｃに溶接される。そして、サイドメンバ１の上面１ａからブラケット４０の上板４０ｂの上面４０ｃに向けて架け渡された補強用プレート４１が、それら上面１ａ，４０ｃに対しそれぞれ溶接される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持するロアアームを車両のメンバに取り付けるためのブラケットに適用され、そのブラケットが前記メンバにおける車両の幅方向外側の側面に溶接されているロアアーム用ブラケットの固定構造において、
前記メンバの上面から前記ブラケットの上面に向けて架け渡されたプレートが、それら上面に対しそれぞれ溶接されていることを特徴とするロアアーム用ブラケットの固定構造。
【請求項２】
前記車両には、前記ロアアームに支持された車輪に繋がって上下方向に伸縮するサスペンションアッシーと、車両の幅方向に延びて同車両の幅方向両側のサスペンションアッシー同士を連結するスタビライザと、前記メンバの上面に取り付けられて前記スタビライザを回動可能に支持する支持部材と、が設けられており、
前記プレートは、前記メンバの上面と前記支持部材との間に設けられている補強用プレートである請求項１に記載のロアアーム用ブラケットの固定構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロアアーム用ブラケットの固定構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両においては、車輪を支持するロアアームがブラケットを介して車両のメンバに取り付けられている。上記ブラケットは車両のメンバに対し溶接されるが、車両の旋回時等に車輪に対し車両の前後方向についての荷重が作用すると、上記ブラケットがロアアームからの力として上記メンバに対し接近離間する方向の力を受ける。このため、車両のメンバに対する上記ブラケットの溶接部分によって上記力を抑え込むとともに、同溶接部分に上記力を受けるうえで必要とされる耐久性を持たせることが重要になる。
【０００３】
上記ブラケットが溶接される車両のメンバとして、特許文献１ではサスペンションクロスメンバが用いられている。このサスペンションクロスメンバは、平行に配置されたアッパプレートとロアプレートとのうち、アッパプレートの外縁を折り曲げてロアプレートの外端に当接させて両者を溶接することにより、閉断面を有する形状に形成されている。こうしたサスペンションクロスメンバにおいては、アッパプレートとロアプレートとによる形成時に、上記ブラケットが溶接される部分に、同ブラケットの外形に対応した凹部を形成することが比較的容易に行える。そして、ブラケットをサスペンションクロスメンバの上記凹部に嵌め込んだ状態で溶接すれば、その溶接部分によってロアアームからの上記力、すなわちメンバに対し接近離間する方向についての力を抑え込むことができ、同溶接部分の耐久性を高めることもできる。
【０００４】
ただし、車両の構造によっては、上記ブラケットを溶接する車両のメンバとして、上記サスペンションクロスメンバを用いることができず、車両の幅方向両側で同車両の前後方向に延びるサイドメンバを用いざるを得ない場合がある。このサイドメンバは、上面及び下面と車両の幅方向の両側面とを有する断面四角形状に形成されるものであり、サスペンションクロスメンバとは違って形成時に上記ブラケットを嵌め込むための凹部等を容易に形成することはできない構造となっている。このため、サイドメンバに対し上記ブラケットを溶接する場合、同ブラケットは例えばサイドメンバにおける車両の幅方向外側の側面に対し溶接されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３１３８３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、サイドメンバにおける車両の幅方向外側の側面という平坦な面に対し上記ブラケットを溶接する場合、ロアアームからの上記力、すなわちサイドメンバの上記側面に対し接近離間する方向についての力が、サイドメンバに対する上記ブラケットの溶接部分に対し剥離方向に作用するようになる。この場合、上記溶接部分によって上記力を効果的に抑え込むことができるとは限らず、その溶接部分に上記力を受けるうえでの耐久性を持たせることにも限界がある。このため、車両の旋回時等にロアアームからの力をサイドメンバに対する上記ブラケットの溶接部分で受けるに当たり、その溶接部分における必要な耐久性を確保することが困難になる。
【０００７】
本発明の目的は、車両のメンバとブラケットとの間の溶接部分に必要な耐久性を持たせることができるロアアーム用ブラケットの固定構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決するロアアーム用ブラケットの固定構造は、車輪を支持するロアアームを車両のメンバに取り付けるためのブラケットに適用される。上記ブラケットは、メンバにおける車両の幅方向外側の側面に溶接される。そして、上記メンバの上面からブラケットの上面に向けて架け渡されたプレートが、それら上面に対しそれぞれ溶接される。
【０００９】
この構成によれば、車輪を支持するロアアームを車両のメンバに取り付けるためのブラケットが、同メンバにおける車両の幅方向外側の側面に溶接されるだけでなく、メンバの上面に溶接されてブラケットの上面に向けて延びるプレートに対しても溶接される。その結果、メンバ（プレートを含む）に対するブラケットの溶接の箇所が多くなるため、その溶接部分の耐久性が向上する。また、上記プレートは、メンバの上面からブラケットの上面に向けて延びており、それら上面に対しそれぞれ溶接されているため、ロアアーム側からのメンバに対して接近離間する方向についての力が、メンバに繋がるプレートとブラケットとの間の溶接部分に対し剪断方向に作用する。このため、同溶接部分における上記力に対する耐久性が高くなる。更に、上記プレートはメンバからブラケットの上面に向けて延びているため、そのプレートに対するブラケットの溶接部分が同ブラケットにおけるロアアーム側からの上記力の入力位置に対し同メンバよりも近い位置となる。これらのことから、上記溶接部分によって上記力を効果的に抑え込むことができ、その溶接部分における上記力を受けるうえでの耐久性が向上する。以上により、車両のメンバとブラケットとの間の溶接部分に必要な耐久性を持たせることができるようになる。
【００１０】
上記ロアアーム用ブラケットの固定構造は、次のような車両に適用することが考えられる。すなわち、ロアアームに支持された車輪に繋がって上下方向に伸縮するサスペンションアッシーと、車両の幅方向に延びて同車両の幅方向両側のサスペンションアッシー同士を連結するスタビライザと、メンバの上面に取り付けられてスタビライザを回動可能に支持する支持部材と、が設けられている車両にも適用できる。この場合、上記プレートとしては、メンバの上面と上記支持部材との間に設けられている補強用プレートを用いることが考えられる。
【００１１】
上記スタビライザは、車両の幅方向の一方のサスペンションアッシーが伸縮したとき、その伸縮に基づき回動することで同伸縮に基づく力を車両の幅方向のもう一方のサスペンションアッシーに伝達し、それによって同サスペンションアッシーを伸縮させることにより、走行する車両の安定性を向上させるためのものである。こうしたスタビライザの回動時には、同スタビライザに対し捩り方向の力が作用するため、その力がスタビライザを支持する支持部材を介してメンバの上面に伝達される。このため、上記力によってメンバの上面が変形しないよう、同メンバの上面と支持部材との間に補強用プレートを設けることが行われる。上記構成によれば、こうした補強用プレートが、メンバの上面とブラケットの上面とに架け渡されて両者と溶接されるブレートとしての役割も担う。このようにメンバの上面の補強と、メンバとブラケットとの間の溶接部分の耐久性向上とを、一つのプレートによって実現しているため、部品点数を削減することができ、車両の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】車両の車体フレームにおける車輪が支持される部分を車両の後方側の斜め上方から見た状態を示す斜視図。
【図２】車両の車体フレームにおける車輪が支持される部分を車両の前方側の斜め上方から見た状態を示す斜視図。
【図３】サイドメンバにおけるロアアームが取り付けられる部分を示す拡大斜視図。
【図４】サイドメンバにおけるロアアームが取り付けられる部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、車両におけるロアアーム用ブラケットの固定構造の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１は、車両の車体フレームにおける車輪（操舵輪）１２が支持される部分を車両の後方側の斜め上方から見た状態を示している。車体フレームは、車両の幅方向両側で同車両の前後方向に延びるサイドメンバ１と、それらサイドメンバ１を繋ぐように車両の幅方向に延びる複数のクロスメンバ（図１には一つのクロスメンバ３のみ図示）と、を備えている。
【００１４】
サイドメンバ１における車両の幅方向の外側には、車両の操舵を行う上記車輪（操舵輪）１２を支持するためのロアアーム１３が設けられている。ロアアーム１３においては、サイドメンバ１側の端部が同メンバ１に接続されており、且つ、その端部を中心にして上下方向に回動可能となっている。ロアアーム１３におけるサイドメンバ１と反対側の端部においては、上方に突出する支持軸１４が形成されており、且つ、その支持軸１４周りに回転可能なナックル１５が設けられている。
【００１５】
このナックル１５は、上記車輪１２をその中心線周りに回転可能に支持するためのものである。そして、ナックル１５には上下方向に伸縮可能なサスペンションアッシー１６の下端部が連結されている。一方、同サスペンションアッシー１６の上端部は車体フレームのサスペンションタワーに連結されている。そして、車輪１２が路面の凹凸を乗り越えるときには、サスペンションアッシー１６が上下方向に伸縮するとともに、それに合わせてロアアーム１３がサイドメンバ１側の端部を中心として上下方向に回動する。これにより、上記車輪１２がナックル１５と共に上下動するようになる。車両における幅方向両側のロアアーム１３上のナックル１５同士は、車両の幅方向に延びるギヤボックス１１を介して、互いに繋がっている。このギヤボックス１１は、車両の操舵輪である上記車輪１２の操作を行うためのものであって、車体フレームのパイプに対しブラケット等を用いて固定されている。
【００１６】
上記ギヤボックス１１は、内部に互いに噛み合うラック及びピニオンを有しており、ピニオンの回転に伴いラックがギヤボックス１１の延びる方向、言い換えれば車両の幅方向に移動するようになっている。ギヤボックス１１におけるラックの両端部にはそれぞれタイロッド１９が連結されている。そして、タイロッド１９におけるラック側とは反対側の端部は、ナックル１５における上記支持軸１４の中心線から車両の後方側に離れた部分に繋がっている。また、ギヤボックス１１のピニオンには車両のステアリングホイール２０の回転に伴って回転するステアリングシャフト２１が連結されている。
【００１７】
そして、車両の走行中に運転者がステアリングホイール２０を回転させると、その回転を通じてギヤボックス１１が車輪１２の操作を行うべく動作する。詳しくは、ステアリングホイール２０の回転がステアリングシャフト２１及びギヤボックス１１のピニオンに伝達されると、そのピニオンと噛み合うラックがタイロッド１９と共に車両の幅方向に移動する。その結果、車両における幅方向両側のナックル１５が支持軸１４周りに同じ方向に向けて所定角度回転し、それに伴い車両における幅方向両側の車輪１２も同じ方向に向けて水平方向に回転する。こうした車輪１２の動作によって、走行中の車両が旋回するようになる。
【００１８】
図２は、車両の車体フレームにおける車輪（操舵輪）１２が支持される部分を車両の前方側の斜め上方から見た状態を示している。図１及び図２から分かるように、車両の幅方向両側のサスペンションアッシー１６同士は、車両の幅方向に延びるスタビライザ３１によって連結されている。このスタビライザ３１は、車両の幅方向に延びて支持部材３２によって回動可能に支持される軸部３１ａと、同軸部３１ａの両端部から車両の前方側に突出する腕部３１ｂと、を備えている。そして、スタビライザ３１の腕部３１ｂは、スタビライザリンク３０を介して、サスペンションアッシー１６に連結されている。
【００１９】
図１に示すように、スタビライザ３１の軸部３１ａを回動可能に支持する上記支持部材３２は、同軸部３１ａが貫通するブッシュ３３と、そのブッシュ３３をサイドメンバ１の上面１ａに取り付けるための取付部材３４と、を備えている。そして、支持部材３２における取付部材３４は、ボルト３５によってサイドメンバ１の上面１ａに対し固定されている。上記スタビライザ３１は、車両の幅方向の一方のサスペンションアッシー１６が伸縮したとき、その伸縮に基づき軸部３１ａの中心線周りに回動する。こうしたスタビライザ３１の回動を通じて、上記サスペンションアッシー１６の伸縮に基づく力が、車両の幅方向のもう一方のサスペンションアッシー１６に伝達され、同サスペンションアッシー１６も伸縮するようになる。そして、車両における幅方向両側のサスペンションアッシー１６の上記動作により、車両の走行安定性が向上するようになる。
【００２０】
次に、サイドメンバ１に対するロアアーム１３の取付態様について説明する。
図２に示すように、ロアアーム１３におけるサイドメンバ１側の端部には、車両の前後方向に並ぶ一対の突出部３６，３７が形成されている。これら突出部３６，３７にはそれぞれ、車両の前後方向において同一軸線上で延びるピン３８が設けられている。このピン３８は、サイドメンバ１側において、同ピン３８の軸線を中心として回動可能に支持されている。そして、ロアアーム１３は、上記ピン３８を中心に上下方向に回動することが可能となっている。
【００２１】
図３及び図４はそれぞれ、サイドメンバ１におけるロアアーム１３が取り付けられる部分を示している。図４に示すように、サイドメンバ１は、上面１ａ及び下面１ｂと車両における幅方向両側の側面１ｃ，１ｄ（図４の左右両側面）とを有する断面四角形状に形成されている。図３に示すように、ロアアーム１３における突出部３６，３７のピン３８はそれぞれ、サイドメンバ１における車両の幅方向外側の側面１ｃに固定されているブラケット３９，４０によって支持されている。
【００２２】
これらブラケット３９，４０のうち、車両の前後方向における前側に位置するブラケット３９は、車両の前後方向に所定の間隔をおいて平行となる一対の側板３９ａと、それら側板３９ａの上端部同士を繋ぐように形成されている上板３９ｂと、を備えている。ブラケット３９において、一対の側板３９ａはサイドメンバ１の側面１ｃに対しで溶接されており、上板３９ｂはサイドメンバ１の上面１ａの上側まで突出して同上面１ａに対し溶接されている。そして、上記ブラケット３９における一対の側板３９ａにより、ロアアーム１３における突出部３６のピン３８が回転可能に支持されている。
【００２３】
ブラケット３９，４０のうち、車両の前後方向における後側に位置するブラケット４０は、上記支持部材３２（図２）に対応して位置している。上記ブラケット４０は、車両の前後方向に所定の間隔をおいて平行となる一対の側板４０ａと、それら側板４０ａの上端部同士を繋ぐように形成されている上板４０ｂと、を備えている。ブラケット４０において、一対の側板４０ａはサイドメンバ１の側面１ｃに対し溶接されており、それら側板４０ａによってロアアーム１３における突出部３７のピン３８が回転可能に支持されている。また、上板４０ｂは、図４に示されるように、ブラケット４０の上側に上記支持部材３２が位置している関係から、サイドメンバ１の上面１ａと同一平面上に位置するようにされている。
【００２４】
サイドメンバ１の上面１ａであって支持部材３２との間の部分には、その上面１ａを補強するための補強用プレート４１が設けられている。このように補強用プレート４１をサイドメンバ１の上面１ａに設けるのは、次の理由による。すなわち、サスペンションアッシー１６の伸縮に伴ってスタビライザ３１（軸部３１ａ）が回動するときには、同スタビライザ３１に対し捩り方向の力が作用するため、その力がスタビライザ３１を支持する支持部材３２を介してサイドメンバ１の上面１ａに伝達される。このため、上記力によってサイドメンバ１の上面１ａが変形しないよう、同メンバ１の上面１ａと支持部材３２との間に補強用プレート４１を設けるようにしている。
【００２５】
そして、上記補強用プレート４１は、サイドメンバ１の上面１ａからブラケット４０の上板４０ｂの上面４０ｃに向けて架け渡されており、それら上面１ａ，４０ｃに対しそれぞれ溶接されている。更に、補強用プレート４１及び上記支持部材３２の取付部材３４を貫通する上記ボルト３５を通じて、上記取付部材３４をサイドメンバ１に対し固定することにより、上記支持部材３２がサイドメンバ１に対し取り付けられている。
【００２６】
次に、本実施形態の車両におけるロアアーム用ブラケットの固定構造の作用について説明する。
走行する車両の旋回時等に車輪１２に対し車両の前後方向についての荷重が作用すると、上記ブラケット３９，４０(図３)には車輪１２を支持するロアアーム１３からの力としてサイドメンバ１における車両の幅方向外側の側面１ｃに対し接近離間する方向についての力が作用する。この力がサイドメンバ１とブラケット３９，４０との間の溶接部分にも作用することから、同溶接部分に上記力を受けるうえで必要とされる耐久性を持たせることが重要になる。
【００２７】
ブラケット３９においては、側板３９ａがサイドメンバ１の側面１ｃに対し溶接されるだけでなく、上板３９ｂがサイドメンバ１の上面１ａに対し溶接されるようにもなる。その結果、サイドメンバ１に対するブラケット３９の溶接の箇所が多くなるため、その溶接部分の耐久性が向上する。更に、上板３９ｂと上面１ａとの溶接部分においては、上記力を上板３９ｂと上面１ａとの剪断方向（図３における車両の幅方向）に受けるため、側板３９ａと側面１ｃとの溶接部分のように両者の剥離方向に受ける場合と比較して、上記力に対する耐久性が高くなる。これらのことにより、ブラケット３９とサイドメンバ１との間の溶接部分には、上記力を受けるうえで必要とされる耐久性が確保されるようになる。
【００２８】
一方、ブラケット４０においては、側板４０ａがサイドメンバ１の側面１ｃに対し溶接されるものの、同ブラケット４０がサイドメンバ１の上面１ａに取り付けられた支持部材３２に対応して位置している関係から、上板４０ｂをサイドメンバ１の上面１ａまで延ばして同上面１ａに対し溶接することができない。このため、上記補強用プレート４１が、サイドメンバ１の上面１ａからブラケット４０の上板４０ｂの上面４０ｃに向けて架け渡され、それら上面１ａ，４０ｃに対しそれぞれ溶接されている。
【００２９】
これにより、ブラケット４０においては、側板４０ａがサイドメンバ１の側面１ｃに対し溶接されるだけでなく、上板４０ｂがサイドメンバ１の上面１ａに溶接された補強用プレート４１に対しても溶接されるようになる。その結果、サイドメンバ１（補強用プレート４１を含む）に対するブラケット４０の溶接の箇所が多くなるため、その溶接部分の耐久性が向上する。更に、上板４０ｂと補強用プレート４１との溶接部分においては、上記力を上板４０ｂと補強用プレート４１との剪断方向に受けるため、側板４０ａと側面１ｃとの溶接部分のように両者の剥離方向に受ける場合と比較して、上記力に対する耐久性が高くなる。
【００３０】
また、補強用プレート４１はサイドメンバ１からブラケット４０の上板４０ｂの上面４０ｃに向けて延びている。このため、補強用プレート４１に対するブラケット４０の溶接部分が、同ブラケット４０におけるロアアーム１３側からの上記力の入力位置、すなわち側板４０ａにおけるピン３８を支持する位置に対し、サイドメンバ１よりも近い位置となる。その結果、上記溶接部分によって上記力を効果的に抑え込むことができ、その溶接部分における上記力を受けるうえでの耐久性が向上する。
【００３１】
これらのことから、ブラケット４０とサイドメンバ１との間の溶接部分には、上記力を受けるうえで必要とされる耐久性が確保されるようになる。
以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
【００３２】
（１）車両のサイドメンバ１とブラケット４０との間の溶接部分に必要な耐久性を持たせることができる。
（２）補強用プレート４１は、サイドメンバ１の上面１ａの補強という役割を担うだけでなく、サイドメンバ１の上面１ａとブラケット４０の上板４０ｂの上面４０ｃとに架け渡されて上面１ａ，４０ｃにそれぞれ溶接されるプレートとしての役割も担う。その結果、サイドメンバ１の上面１ａの補強と、サイドメンバ１とブラケット４０との間の溶接部分の耐久性確保とを、補強用プレート４１という一つのプレートによって実現することができるようになる。従って、部品点数を削減することができ、車両の軽量化及び低コスト化を図ることができる。
【００３３】
なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・スタビライザ３１の軸部３１ａを回動可能に支持する支持部材３２については、必ずしもサイドメンバ１の上面１ａにおけるブラケット４０に対応した位置に取り付けられている必要はない。こうした位置に支持部材３２が取り付けられていない場合、補強用プレート４１とは別のプレートをサイドメンバ１の上面１ａからブラケット４０の上面４０ｃに向けて架け渡し、同プレートを上面１ａ，４０ｃに対しそれぞれ溶接することとなる。
【００３４】
・車両におけるサイドメンバ１以外のメンバに対しブラケット３９，４０を溶接し、それらブラケット３９，４０を用いてロアアーム１３のピン３８を支持するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１…サイドメンバ、１ａ…上面、１ｂ…下面、１ｃ…側面、１ｄ…側面、３…クロスメンバ、１１…ギヤボックス、１２…車輪、１３…ロアアーム、１４…支持軸、１５…ナックル、１６…サスペンションアッシー、１９…タイロッド、２０…ステアリングホイール、２１…ステアリングシャフト、３０…スタビライザリンク、３１…スタビライザ、３１ａ…軸部、３１ｂ…腕部、３２…支持部材、３３…ブッシュ、３４…取付部材、３５…ボルト、３６…突出部、３７…突出部、３８…ピン、３９…ブラケット、３９ａ…側板、３９ｂ…上板、４０…ブラケット、４０ａ…側板、４０ｂ…上板、４０ｃ…上面、４１…補強用プレート。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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