(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の車幅方向に延設され同車体に支持されたクロスメンバにサスペンションアームの一端を取付けるサスペンションアーム取付部構造において、
前記クロスメンバをクロスメンバ上板材及びクロスメンバ下板材により一体結合して閉断面形状を成すように形成し、前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内いずれか一方を内側に膨出させて膨出部を形成し、他方の車体前後方向対向壁と前記一方の膨出部とを重ねて前側２重壁と後側２重壁を形成すると共に前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の互いのフランジを接合して一体化し、前記前側２重壁と後側２重壁に亘り挿通された通しボルトの前後２重壁との対向部に前記サスペンションアームの一端を枢支したことを特徴とするサスペンションアーム取付部構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションの一部を成すサスペンションアーム取付部構造、特に、サスペンションアームを車体側に支持されたクロスメンバに取付けるサスペンションアーム取付部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両のサスペンションは、一般に車輪と車体の間をリンク部材で結合すると共に同リンク部材にバネおよびダンパを並設し、これにより車輪と路面との間に生ずる前後、左右及び上下荷重を車体に確実に伝達し、しかも、路面から車体に向かう振動やショックを速やかに緩和し、低減させるよう構成されている。ここで、リンク部材は路面からの荷重を基端側より車体側取付部に対して入力し、この入力荷重を受けた車体側取付部はこの入力荷重を確実に耐久性良く支持し、車体側に分散させる必要がある。
例えば、図７に示すリアサスペンションでは車体下部にクロスメンバ１０１を固着し、同クロスメンバの左右端側に車輪Ｔを枢支したサスペンションアーム１００を揺動可能に取り付けている。
【０００３】
ここで、クロスメンバ１０１は両側端が左右のサイドレール１０２に結合され、その両端近傍下部に左右サスペンションアーム取付部ａが形成されている。左右サスペンションアーム取付部ａはクロスメンバ１０１の下壁に接合されたコ字形ブラケット１０４と、コ字形ブラケット１０４に支持された通しボルト１０５とを備え、この通しボルト１０５にサスペンションアーム１００の基端部が枢支されるように構成される。しかも、左右のコ字形ブラケット１０４間には両者を結合すると共にクロスメンバ１０１の下壁にも結合されるガゼット１０６が付設され、これによりコ字形ブラケット１０４の剛性を強化し、車幅方向Ｙ内側への変位を規制している。
【０００４】
ここで、左右の各サスペンションアーム１００は路面反力に応じて車幅方向Ｙの内側に向かう入力荷重Ｐを受け、その入力荷重Ｐはコ字形ブラケット１０４、クロスメンバ１０１を介し左右サイドレール１０２に伝達され、この際、左右のコ字形ブラケット１０４が受けた入力荷重Ｐの一部はガゼット１０６を介して相互に打消され、このガゼット１０６がコ字形ブラケット１０４の変位を防止でき、剛性強化を図っている。
なお、実公平２−３７６６３号公報にはコ字形ブラケットを用いたサスペンションのロアアーム取付け構造が開示される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、車体側のクロスメンバ１０１に設けられるサスペンションアーム取付部ａとしては、クロスメンバ１０１の下壁部に結合されるコ字形ブラケット１０４を用いたものや、クロスメンバのその他の側壁等に結合される図示しない各種形状のブラケットを用いたものが多い。
ところが、コ字形ブラケット１０４やその他の各種形状のブラケットを用いた場合、これら各ブラケットをクロスメンバ１０１の下壁等に溶接する必要があり、しかも、剛性確保のためのガゼット１０６等を必要とする場合もあり、部品点数が増え、質量増を招く上に、溶接部が多くなり、強度上不利な部位が生じ問題となっている。
【０００６】
本発明の目的は、剛性を確保できる上に軽量化及び耐久性を確保できるサスペンションアーム取付部構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１の発明では、車体の車幅方向に延設され同車体に支持されたクロスメンバをクロスメンバ上板材及びクロスメンバ下板材を一体結合して閉断面形状を成すようにして形成し、前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内のいずれか一方を内側に膨出させて膨出部を形成し、他方の車体前後方向対向壁と前記一方の膨出部とを重ねて前側２重壁と後側２重壁を形成すると共に前記クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の互いのフランジを接合して一体化し、前記前側２重壁と後側２重壁に亘り挿通された通しボルトの前後２重壁との対向部に前記サスペンションアームの一端を枢支したことを特徴とする。
【０００８】
ここでは、クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内の一方の膨出部と他方の車体前後方向対向壁とを重ねて、車体前後方向前側の前側２重壁と車体前後方向後側の後側２重壁を形成し、その前側２重壁と後側２重壁間にサスペンションアームの一端を取り付けてサスペンションアーム取付部を形成したので、前側２重壁と後側２重壁が剛性を十分確保でき、これら前側２重壁と後側２重壁間に枢支されるサスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保でき、しかも従来構造と比較して部品点数削減を図れ、軽量化を図れ、溶接部が低減するので強度上不利な部位が生じることを排除できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１には本発明のサスペンションアーム取付部構造を適用したクロスメンバを示した。
このクロスメンバ１は自動車のセミトレーリング式リヤサスペンションで使用される車体側支持枠Ｓの一部を形成している。この車体側支持枠Ｓは、図１、図３、図５に示すように、車体の車幅方向Ｙに延設されるクロスメンバ１と、このクロスメンバ１の左右端近傍より前方に延出形成される左右の前方延出枠３と、左右の前方延出枠３の前側部分を互いに一体結合する連結バー４と、左右の前方延出枠３の中央側部分より車幅方向Ｙ外側に向けて延出するアームブラケット５とを備える。
【００１０】
ここでクロスメンバ１と左右の前方延出枠３と連結バー４とはそれぞれ単独に製造された上で平面視で略矩形に組み合わされた上で互いに溶接され、一体の車体側支持枠Ｓを構成している。車体側支持枠Ｓの４角に位置するクロスメンバ１の左右端と左右の前方延出枠３の各前端とはフロアｒに一体結合された左右一対のサイドメンバ２，２の下面にそれぞれボルト締めされ、これにより車体側支持枠Ｓは十分な結合剛性を保持して車体下部に固着されている。
【００１１】
このような車体側支持枠Ｓの左右側部には、サスペンションアーム６がそれぞれ枢支され、同サスペンションアームの揺動端側のナックル（図示せず）を介して図示しない後車輪が枢支される。サスペンションアーム６はその前基端部６０１が図示しない軸ピンを介してアームブラケット５に枢着され、後基端部６０２がクロスメンバ１側の後述するサスペンションアーム取付部ａ１に取付けられる。
サスペンションアーム６はその中央部とその上方に位置するクロスメンバ１のばね受け端部１０３との間に図示しない圧縮ばねを配備しており、その近傍に図示しないショックアブソーバを並設している。しかも、左右のサスペンションアーム６は図示しないスタビライザにより互いに上下動を規制可能に連結されている。
【００１２】
クロスメンバ１は車体の車幅方向Ｙに延設され、クロスメンバ中心線ｎに沿って直状の中央部１０１と、その中央部１０１の左右より延出する立上り部１０２と、立上り部１０２の左右端より車幅方向Ｙ外側に延出するばね受け端部１０３とを備えており、図４に示すようなハット形断面のクロスメンバ上板材７及び屈曲長板状のクロスメンバ下板材８とを互いに重ね合わせて一体結合し、閉断面形状を成すように形成されている。
クロスメンバ１はその中央部１０１及び立上り部１０２を比較的大きな矩形閉断面構成部として形成され、ばね受け端部１０３をクロスメンバ上板材７とクロスメンバ下板材８の両皿状端部を上下に重ねた２重板皿状に形成され、中央部１０１の両端のサスペンションアーム取付部ａ１を図２に示すような閉断面構成部として形成される。
【００１３】
サスペンションアーム取付部ａ１は、図４に示すようなハット形断面の屈曲したクロスメンバ上板材７に上向きの膨出部Ｂを形成した屈曲長板状のクロスメンバ下板材８を下方より嵌合し、互いのフランジｆを接合して一体化した構成を採る。
図２に示すように、膨出部Ｂの車体前後方向Ｘにおける前後対向壁Ｂ１，Ｂ２はクロスメンバ上板材７の前後対向壁７０１，７０２に内側より重なるように形成され、剛性の強化された前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒを形成している。前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒの間には空間ｅが形成され、この空間ｅの車幅方向Ｙ内方部位は下向きに開口し、車幅方向Ｙ外方側部位は車外方向に開口するように形成されている。
【００１４】
前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒに亘り通しボルト９が挿通される。このボルト９にはナット９０１が締め付けられ、これにより前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒ間に確実に締付られている。通しボルト９の空間ｅとの対向部にはサスペンションアーム６の後基端部６０２が枢支される。後基端部６０２は通しボルト９により設定される枢支軸線ｍ回りに摺動可能に嵌挿される内筒ｃ１とその外側を覆うゴムブッシュｃ２とその外側を覆う外筒ｃ３との三重筒構造を採り、通しボルト９に枢支される内筒ｃ１に対するサスペンションアーム６と一体の外筒ｃ３側の相対変位をゴムブッシュｃ２が許容可能に連結している。
【００１５】
このようなサスペンションアーム取付部ａ１を備えるクロスメンバ１を用いた自動車が走行する場合、サスペンションアーム６の揺動端側は上下揺動を継続する。ここで、サスペンションアーム６の後基端部６０２は枢支軸線ｍ回りの回動変位とゴムブッシュｃ２の弾性変位とを行い、スムーズにサスペンションアーム６の上下動を許容する。この際、サスペンションアーム６の後基端部６０２より通しボルト９には車幅方向Ｙ内側に向かう入力荷重Ｐ１が入力され、同荷重は前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒより中央部１０１を含むクロスメンバ１及び車体側支持枠Ｓを経て左右一対のサイドメンバ２，２に分散支持される。ここで膨出部Ｂの前後対向壁Ｂ１，Ｂ２とクロスメンバ上板材７の前後対向壁７０１，７０２から成る前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒは中央部１０１及び立上り部１０２内に含まれ連続した形状を採ることより、特別の補強部材を追加することなく、車幅方向Ｙ内側や上方或いは前後方向Ｘへ向かう各荷重に対しての剛性を十分に備え、サスペンションアーム取付部ａ１としての耐久性を十分に確保できる。
【００１６】
しかも、サスペンションアーム取付部ａ１はクロスメンバ上板材７及びクロスメンバ下板材８とを互いに重ね合わせ両者のフランジｆを溶接してクロスメンバ１上に形成できるので、従来構造と比べて部品点数が削減され軽量化を図れ、特別な部位の溶接部が追加されることがなく、強度上不利な部位が生じることを排除でき、サスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保できる。
図１のサスペンションアーム取付部ａ１はセミトレーリング式リヤサスペンションで使用される車体側支持枠Ｓの一部を成すクロスメンバ１上に形成されていたが、車体側支持枠Ｓを単にクロスメンバ１ａのみで構成しても良い。
【００１７】
この場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、クロスメンバ１ａは長板状のクロスメンバ上板材７ａとＵ字断面のクロスメンバ下板材８ａとを互いに重ね合わせ両者のフランジｆを溶接して一体接合し、閉断面形状を成すように形成され、中央部１０１ａとその左右端より延びる左右側部１０２ａとを備える。ここで中央部１０１ａの両端部にはサスペンションアーム取付部ａ１’が形成され、左右側部１０２ａは左右一対のサイドメンバ２，２に結合されている。Ｕ字断面のクロスメンバ下板材８ａは左右側部１０２ａにおいて下方への吐出量が小さいＵ字断面に形成され、中央部１０１ａにおいて下方への吐出量が大きいＵ字断面に形成されている。
【００１８】
長板状のクロスメンバ上板材７ａはサスペンションアーム取付部ａ１’との対向位置に下向きの膨出部Ｂ’を膨出形成する。この下向きの膨出部Ｂ’はその前後対向壁Ｂ’１，Ｂ’２をクロスメンバ下板材８ａの前後対向壁８０１，８０２に内側より重なるように形成され、剛性の強化された前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒを形成している。前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒの間には空間ｅが保持され、同空間ｅの車幅方向Ｙ外方は開口している。
前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒに亘り通しボルト９が挿通される。通しボルト９にはサスペンションアーム６ａの基端部６０２ａが枢支され、その先端にはナット９０１が締め付けられる。基端部６０２ａは空間ｅの車幅方向Ｙ外方の開口を通してサスペンションアーム６ａの本体側に結合されている。
【００１９】
自動車の走行時にサスペンションアーム６ａは揺動し、その基端部６０２ａは通しボルト９回りに回動変位し、この際、基端部６０２ａより通しボルト９を介し入力荷重Ｐ１が前側２重壁ｗｆと後側２重壁ｗｒに加わり、同荷重は中央部１０１ａを含むクロスメンバ１より左右一対のサイドメンバ２，２に分散支持される。この場合のサスペンションアーム取付部ａ１’も図１のサスペンションアーム取付部ａ１と同様の作用効果が得られ、特に、全体構成を簡素化できる。
上述のところで、サスペンションアーム取付部ａ１はセミトレーリング式リヤサスペンションで使用されていたが、フロントサスペンションで使用される図示しないクロスメンバ上に形成されても良く、この場合も上述の各サスペンションアーム取付部ａ１、ａ１’と略同様の作用効果を得られる。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、請求項１の発明は、クロスメンバ上板材とクロスメンバ下板材の内の一方の膨出部と他方の車体前後方向対向壁とを重ねて、車体前後方向前側の前側２重壁と車体前後方向後側の後側２重壁を形成し、その前側２重壁と後側２重壁間にサスペンションアームの一端を取り付けてサスペンションアーム取付部を形成したので、前側２重壁と後側２重壁が剛性を十分確保でき、これら前側２重壁と後側２重壁間に枢支されるサスペンションアームの一端の支持剛性を十分に強化して耐久性を確保でき、しかも従来構造と比較して部品点数削減を図れ、軽量化を図れ、溶接部が低減するので強度上不利な部位が生じることを排除できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンションアーム取付部構造を適用したクロスメンバの後方側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】図１のクロスメンバを含む車体側支持枠の平面図である。
【図４】図１のクロスメンバの要部切欠分解斜視図である。
【図５】図１のクロスメンバを含む車体側支持枠の斜視図である。
【図６】本発明の他の実施形態例が適用されたクロスメンバであり、（ａ）はその後方側面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図７】従来のサスペンションアーム取付部を備えたクロスメンバの後方側面図である。
【符号の説明】
１        クロスメンバ
６        サスペンションアーム
７        クロスメンバ上板材
７０１    前対向壁
７０２    後対向壁
８        クロスメンバ下板材
ａ１      サスペンションアーム取付部
ｅ        空間
ｗｆ      前側２重壁
ｗｒ      後側２重壁
Ｂ，Ｂ’  膨出部
Ｂ１      前対向壁
Ｂ２      後対向壁
Ｓ        車体側支持枠
Ｘ        車体前後方向
Ｙ        車幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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