(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構成部材の底面部に下部補強部材を接続すると共に途中高さ位置に上部補強部材を設け、ボルトの上部を上部補強部材に固定し且つボルトの中間部を下部補強部材および底面部に貫通状態で固定し、該底面部から下方に突出したボルトにサスペンション部材を取り付ける構造において、前記ボルトの上部に一体にピン部を形成して、該ピン部を上部補強部材の挿通孔に加締付けることにより前記ボルトの上部を前記上部補強部材に固定すると共に、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、前記下部補強部材の貫通孔部分に上方へ隆起したエンボス部を形成し、該エンボス部と車体構成部材の底面部との間でボルトの鍔部を挟持し、更に下部補強部材の貫通孔に対してボルトを嵌合させたことを特徴とするサスペンション部材の取付構造。
【請求項２】
前記上部補強部材に、前記ピン部の加締部を囲繞する加締据え込み凹陥部を形成したことを特徴とする請求項１記載のサスペンション部材の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等のサスペンション部材の取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のサスペンション機構は各種のサスペンション部材（サスペンションフレームなど）を備えており、このようなサスペンション部材を、例えば特開平３−１３２４１０号にて知られているような取付構造で、車体構成部材（サイドメンバ、クロスメンバ、ブラケット）に対して取付けられている。
【０００３】
この種のサスペンション機構は、図３に示されている。この図３において、４０はサスペンションメンバであり、このサスペンションメンバ４０は、後に詳述するサスペンション部材の取付構造４１を介して車体フロア下面のメンバに取付けられている。
【０００４】
サスペンションメンバ４０には、各種サスペンションアーム類４２（ロアアーム４２Ａ、フロントアッパーアーム４２Ｂ、リヤアッパーアーム４２Ｃおよびラテラルリンク４２Ｄ）が所定のジオメトリ関係の下に回動自在に支承されており、図示のロードホイール４３に所定の拘束運動を付与している。なお、４４はショックアブソーバ、４５はコイルスプリングである。
【０００５】
そして、従来のサスペンション部材取付構造４１としては図４に示すものがある。このサスペンション部材取付構造４１は、車体フロア２１の下面にそのフランジ部２２Ａが溶接により固着されたクロスメンバ２２を備えており、このクロスメンバ２２の底面には下部補強部材２３が固着されている。この下部補強部材２３には、その中心に嵌合孔２４Ａを有するボルトプレート２４が、その周縁部において溶接により固着されている。
【０００６】
そして、ボルト２５が、その中間部のセレーション部２５Ａを嵌合孔２４Ａに嵌合してボルトプレート２４に取付けてあり、ボルト２５の上端部には別体の上部ピン３０が固着してあり、この上部ピン３０を上部補強部材３１の孔３２を貫通させてアーク溶接により上部補強部材３１に固着し、この上部補強部材３１の周側を立上り部３３をクロスメンバ２２にスポット溶接により固着し、また、ボルト２５のクロスメンバ２２からの突出部には、内筒２７Ａ及び外筒２７Ｂとの間に弾性体２７Ｃが配置されたインシュレータ２７を介してサスペンションメンバ４０に支持されている。そして、ボルト２５のねじ部２５Ｄにはナット２８が螺着され、インシュレータ２７の内筒２７Ａをカバー部材２９を介して締結保持している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のサスペンション部材の取付構造においては、ボルト２５（サスペンション部材）の取付強度を、ボルト２５のセレーション部２５Ａとボルトプレート２４との嵌合に頼った構造になっているため、取付強度の向上を図ろうとするには、ボルトプレート自体を厚物化又は大型化せざるを得ない。
【０００８】
また、このようにセレーション部２５Ａとボルトプレート２４との嵌合に頼った構造のため、ボルト２５に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めるためには、ボルト２５のセレーション部２５Ａの硬度を高めて、ボルトプレート２４との嵌合力を高める必要がある。このボルト２５の硬度を高めるために、ボルト２５を製造する際に焼戻し等の特別な処理を施す必要があり、ボルト２５の製造が面倒である。
【０００９】
更に、ボルトプレート２４が厚物になると、重量及びコストの面で不利になるだけでなく、ボルトプレート２４と下部補強部材との接続手段がアーク溶接に限定される。即ち、作業容易なスポット溶接や加締等を用いることができず、作業が比較的難しいアーク溶接で接続しなければならず、作業性の面でも不利である。
【００１０】
加えて、ボルト２５の鍔部２５Ｂとクロスメンバ２２の底面部２２Ｂとの間に、厚物のボルトプレート２４と下部補強部材２３の２つの部材が介在されており、鍔部２５Ｂを底面部２２Ｂに対して間接的に当接させる構造になっているために、ボルト２５の下部補強部材２３に対する垂直状態が得ずらく、該垂直度の調整に時間がかかる。
【００１１】
更にまた、ボルト２５の上部補強部材３１への取付は、ボルト２５の上端部に別体の上部ピン３０を固着して、この上部ピン３０を上部補強部材３１の孔３２を貫通させてアーク溶接により上部補強部材３１に固着して行われている。このため、ボルト２５と上部ピン３１との垂直度出し作業に熟練度を要すると共に、折角垂直度が正確に行われたとしても、永年使用によりガタや抜けの発生も考慮せざるを得ない。また、上部ピン３０の上部補強部材３１への固着は、アーク溶接のために、ボルト２５と上部補強部材３１とが芯出しされていなくても取り付くこととなって他メンバーとボルトとの位置関係に影響を及ぼすと共に、上部ピン３０と上部補強部材３１とのアーク溶接のために、ボルト２５の頭部が熱歪みの影響を起こして、硬度等を変化してしまうおそれも考慮しておかなければならない。
【００１２】
そこで、本発明はこのような従来の技術に着目してなされたものであり、ボルトプレートを必要とせず、ボルトの製造が容易で、加締取付を採用でき、ボルトの垂直状態が得やすいサスペンション部材の取付構造を提供することを目的としている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車体構成部材の底面部に下部補強部材を接続すると共に途中高さ位置に上部補強部材を設け、ボルトの上部を上部補強部材に固定し且つボルトの中間部を下部補強部材および底面部に貫通状態で固定し、該底面部から下方に突出したボルトにサスペンション部材を取り付ける構造において、前記ボルトの上部に一体にピン部を形成して、該ピン部を上部補強部材の挿通孔に加締付けることにより前記ボルトの上部を前記上部補強部材に固定すると共に、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、前記下部補強部材の貫通孔部分に上方へ隆起したエンボス部を形成し、該エンボス部と車体構成部材の底面部との間でボルトの鍔部を挟持し、更に下部補強部材の貫通孔に対してボルトを嵌合させたものである。
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、ボルトの鍔部を下部補強部材のエンボス部と車体構成部材の底面部との間で挟持するために、ボルトの取付強度が高くなり、その結果としてサスペンション部材の取付強度が向上する、特に、鍔部を上下方向で挟持するために、突き上げ力に対する強度が高い。
【００１５】
このように鍔部を挟持して取付ける構造であり、従来のようにボルトプレートを利用した嵌合構造でないため、ボルトを製造する際に硬度を高めるための特別な処理（焼戻し等）を行う必要がなく、ボルトの製造が容易になる。
【００１６】
また、下部補強部材と底面部とは、プレート同士なので、スポット溶接はもちろん加締により接続することができ、接続作業が容易となるばかりか両者の垂直状態が得やすい。
【００１７】
更に、鍔部が直接的に車体構成部材の底面部に当接した状態となるため、ボルトの下部補強部材に対する垂直状態が得やすく、面倒なボルトの垂直調整を行う必要がなくなる。
【００１８】
更にまた、ピン部をボルトの上部に一体に形成するために、両者の垂直状態は確実に得ることができるばかりでなく、ボルトの上部端には、ピン部によって段部が形成され、この段部を上部補強部材の下面に当接すれば、ボルトと上部補強部材との垂直状態が容易に得られ、また、ピン部がボルトに一体に形成されていることから、従来のような両者のガタツキや抜けの心配が無く、安定化を図れる。しかも、ボルトと上部補強部材との取付は、ピン部の加締により行う。そして、この加締は、ボルトを加締機のダイに垂直状態に保持して、パンチによりピン部を加締めて行うのであることから、上部補強部材に対するボルトの垂直状態は容易に維持されると共に、ボルトが従来のような熱歪み変形を起こすことがない。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、上部補強部材に、ピン部の加締部を囲繞する加締据え込み凹陥部を形成したことから、ピン部の加締部が加締据え込み凹陥部内に位置して、囲繞保護されることとなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。
【００２１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１を示す縦断面図であり、このサスペンション部材の取付構造は、車体フロア１の下面にそのフランジ部２Ｂが溶接により固着された断面ハット形のクロスメンバ２を備えており、このクロスメンバ２の底面部２Ｃには貫通孔２Ａが設けてあり、この貫通孔２Ａには、ボルト３が挿通し、このボルト３の中間部に設けた鍔部４が底面部２Ｃに当接している。そして、前記車体フロア１及びクロスメンバ２は、車体構成部材を構成している。
【００２２】
５は下部補強部材で、基本的にプレート形状をしており、その両端に、前記クロスメンバ２の側面部２Ｄ，２Ｄにそれぞれ接合されるフランジ部５Ａ，５Ｂが上向きに形成されている。また、下部補強部材５には貫通孔５Ｃが形成されると共に、該貫通孔５Ｃの周縁部にはエンボス部５Ｄが上方に隆起形成されている。
【００２３】
６は上部補強部材で、この上部補強部材６自体は水平なプレート形状をしている。この上部補強部材６には前記貫通孔５Ｃより小径の挿通孔６Ｃが形成され、また、上部補強部材６の両端に、前記クロスメンバ２の側面部２Ｄ，２Ｄにそれぞれ接合されるフランジ部６Ａ，６Ｂが上向きに形成されている。
【００２４】
前記ボルト３は鍔部４の上部にセレーション部３Ａが形成され、下端にねじ部３Ｂが形成され、上端にボルト３より小径のピン部７が一体に形成されており、この結果、ボルト３には段部３Ｃが形成されることとなり、またピン部７にはセレーション部７Ａが形成されている。
【００２５】
８はサスペンション部材としてのサスペンションフレームで、内部にインシュレータ９を介してボルトカラー１０が設けられている。１１は２枚組のワッシャ、１２はカバー部材、１３はナットをそれぞれ示している。
【００２６】
次に、組み立て方法について説明する。
【００２７】
まず、ボルト３の下部をクロスメンバー２の底面部２Ｃの貫通孔２Ａに通して、鍔部４を底面部２Ｃに密着させた状態とする。次に、下部補強部材５の貫通孔５Ｃをボルト３の上部を挿通し、下部補強部材５を強く押しつけて貫通孔５Ｃとセレーション部３Ａとの嵌合により、ボルト３に対して耐回転力が付与される。なお、この嵌合は、セレーション部３Ａを加締め３Ｄしたり、貫通孔５Ｃにボルト３を圧入することによる締まり嵌め等の手段を用いてもよい。
【００２８】
貫通孔５Ｃをセレーション部３Ａに嵌合させた時点で、下部補強部材５が底面部２Ｃに密着するため、下部補強部材５とクロスメンバー２とをスポット溶接する。スポット溶接は、下部補強部材５と底面部２Ｃ、フランジ部５Ａ，５Ｂと側面部２Ｄとの間で行われる。従来のように作業困難なアーク溶接でなく、スポット溶接で下部補強部材５を接続できるため、溶接作業が容易である。また、フランジ部５Ａ，５Ｂを側面部２Ｄに接続するため、下部補強部材５の底面部２Ｃ等に対する接続強度が高い。しかも、下部補強部材５におけるエンボス部５Ｄの近くまでスポット溶接できるため、スポット溶接の位置がボルト３の近くになり、ボルト３の取付強度が向上する。
【００２９】
下部補強部材５と底面部２Ｃ等をスポット溶接することにより、鍔部４がエンボス部５Ｄと底面部２Ｃとの間で挟持される。挟持されることにより、鍔部４が底面部２Ｃに対して更に確実に当接するため、ボルト３は底面部２Ｃに対して垂直状態となる。したがって、従来のようにボルト３の垂直調整に時間がかかるようなことはない。
【００３０】
次に、上部補強部材６を上から取付け、ボルト３のピン部７を上部補強部材６の挿通孔６Ｃを通して段部３Ｃを上部補強部材６の下面に当接させると共に、フランジ６Ａ，６Ｂをクロスメンバ２の側面部２Ｄ，２Ｄに密着させてスポット溶接する。そして、ピン部７はそのセレーション部７Ａが挿通孔６Ｃに嵌合し、挿通孔６Ｃから挿通した部位を加締め７Ｂすることによって、上部補強部材６はボルト３に対して耐回転力が付与される。
【００３１】
そして、ピン部７の加締作業は、ボルト３を加締機のダイ（不図示）に垂直状態に保持して、パンチ（不図示）によりピン部７を加締めることによって行う。このために、上部補強部材６に対するボルト３の垂直状態は容易に保持されると共に、ボルト３が従来のような熱歪み変形を起こすことがない。また、ピン部７をボルト３の上端に一体に形成するために、両者の垂直状態は確実に得ることができるばかりでなく、ボルト３の上端には、ピン部７によって段部３Ｃが形成され、この段部３Ｃが上部補強部材６の下面に当接しているので、ボルト３と上部補強部材６との垂直状態が容易に得られ、また、ピン部７がボルト３に一体に形成されていることから、従来のような両者のガタツキや抜けの心配が無く、安定化を図れる。これにより、ボルト３が中間部の貫通孔２Ａ、５Ｃと上部の挿通孔６Ｃの上下２箇所で固定された状態となるため、ボルト３の倒れが確実に防止される。
【００３２】
そして、このように下部補強部材５及び上部補強部材６によりボルト３が取付けられたクロスメンバー２を、車体フロア１に取付ける。すなわち、この取付けは、クロスメンバー２のフランジ部２Ｂ、２Ｂを車体フロア１の下面にスポット溶接することにより行われる。
【００３３】
次に、クロスメンバー２の底面部２Ｃから下方の突出しているボルト３に対して、サスペンションフレーム８のボルトカラー１０を挿通し、ボルト３の下端のねじ部３Ｂによりカバー部材１２を通した後、２枚組のワッシャ１１を介してナット１３にて固定する。これにより、サスペンションフレーム８の取付けが完了する。
【００３４】
この実施の形態によれば、ボルト３の鍔部４を下部補強部材５のエンボス部５Ｄとクロスメンバー２の底面部２Ｃとの間で挟持しているため、ボルト３の取付け強度が高くなり、その結果としてサスペンションフレーム８の取付け強度が向上する。特に、鍔部４を前述のように挟持する構造にしたため、サスペンションフレーム８からボルト３に加わる突き上げ力に対する強度が高い。このように、突き上げ力に対する強度を鍔部４の挟持構造により担い、セレーション部３Ａと貫通孔５Ｃとの嵌合はボルト３の耐回転力を確保するためだけのものなので、下部補強部材５は通常の板厚のもので済み、クロスメンバー２の底面部２Ｃとのスポット溶接を可能にしている。
【００３５】
また、セレーション部３Ａの嵌合は耐回転力を確保できれば良く、突き上げ力に対する抵抗力を担う必要がないために、セレーション部３Ａの高度を特別に上げる必要がなく、従って、ボルト３を製造する際にボルト３の硬度を高めるための処理（焼戻し等）を行う必要がなく、ボルト３の製造が容易である。
【００３６】
（実施の形態２）
図２はこの発明の実施の形態２を示す図である。この実施の形態は、前記実施の形態１に対して、上部補強部材６に、ボルト３のピン部７の加締め部７Ｂの周囲を囲繞する加締め据え込み凹陥部１４が形成されており、この加締め据え込み凹陥部１４内に、ピン部７の加締め部７Ｂを位置させている。その他の構成は、前記実施の形態１と同じであることから、同一符号を付して、説明を割愛する。なお、サスペンションフレーム８等のサスペンション部材は省略されている。
【００３７】
これによって、ピン部の加締め部７Ｂは、加締据え込み凹陥部１４内に位置して、囲繞保護されることとなる。
【００３８】
【発明の効果】
請求項１記載の本発明は、ボルトの鍔部を下部補強部材のエンボス部と車体構成部材の底面部との間で挟持するために、ボルトの取付強度が高くなり、その結果としてサスペンション部材の取付強度が向上する、特に、鍔部を上下方向で挟持するために、突き上げ力に対する強度が高い。
【００３９】
このように鍔部を挟持して取付ける構造であり、従来のようにボルトプレートを利用した嵌合構造でないため、ボルトを製造する際に硬度を高めるための特別な処理（焼戻し等）を行う必要がなく、ボルトの製造が容易になる。
【００４０】
また、下部補強部材と底面部とは、プレート同士なので、スポット溶接はもちろん加締により接続することができ、接続作業が容易となるばかりか両者の垂直状態が得やすい。
【００４１】
更に、鍔部が直接的に車体構成部材の底面部に当接した状態となるため、ボルトの下部補強部材に対する垂直状態が得やすく、面倒なボルトの垂直調整を行う必要がなくなる。
【００４２】
更にまた、ピン部をボルトの上部に一体に形成するために、両者の垂直状態は確実に得ることができるばかりでなく、ボルトの上部端には、ピン部によって段部が形成され、この段部を上部補強部材の下面に当接すれば、ボルトと上部補強部材との垂直状態が容易に得られ、また、ピン部がボルトに一体に形成されていることから、従来のような両者のガタツキや抜けの心配が無く、安定化を図れる。しかも、ボルトと上部補強部材との取付は、ピン部の加締により行う。そして、この加締は、ボルトを加締機のダイに垂直状態に保持して、パンチによりピン部を加締めて行うのであることから、上部補強部材に対するボルトの垂直状態は容易に維持されると共に、ボルトが従来のような熱歪み変形を起こすことがない。
【００４３】
請求項２記載の発明によれば、上部補強部材に、ピン部の加締部を囲繞する加締据え込み凹陥部を形成したことから、ピン部の加締部が加締据え込み凹陥部内に位置して、囲繞保護されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１を示すサスペンション部材の取付構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２を示すサスペンション部材の取付構造を示す縦断面図である。
【図３】自動車のサスペンションの斜視図である。
【図４】従来のサスペンション部材の取付構造を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    車体
２    クロスメンバー（車体構成部材）
２Ａ  貫通孔
２Ｂ  フランジ部
２Ｃ  底面部
３    ボルト
３Ａ  セレーション
３Ｂ  ねじ部
３Ｃ  段部
３Ｄ  加締め部
４    鍔部
５    下部補強部材
５Ａ，５Ｂ  フランジ部
５Ｃ  貫通孔
６    上部補強部材
６Ａ，６Ｂ  フランジ部
６Ｃ  挿通孔
７    ピン部
７Ｂ  加締め部
８    サスペンションフレーム（サスペンション部材）
９    インシュレータ
１０  ボルトカラー
１１  ワッシャ
１２  カバー部材
１３  ナット
１４  加締め据え込み凹陥部
【図１】
0003938965.tif 000002
【図２】
0003938965.tif 000003
【図３】
0003938965.tif 000004
【図４】
0003938965.tif 000005