(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたことを特徴とする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ものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等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、従来、このようなサスペンション部材を、各種の取付構造で、車体構成部材（サイドメンバ、クロスメンバ、サブフレーム等）に取り付けている。
【０００３】
先ず、自動車のサスペンション機構について、図５を用いて説明する。図５において、４０はサスペンションメンバであり、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（所定のジオメトリ関係の下に回動自在に支承されているロアアーム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）或いはフロントサブフレーム（不図示）等で構成しており、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の取付け構造は図６および図７に示すものがある。
【０００６】
図６に示すものは、特開平３−１３２４１０号公報に記載されたものであり、これによれば、サスペンション部材の取付構造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の底面に下部補強部材２３が固着されている。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。
【０００７】
ボルト２５は、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が固着されてあり、上部ピン３０を上部補強部材３１の穴３２に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の周側の立上り部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。
【０００８】
また、図７に示すものは、特開平１０−２１１８８７号公報に記載されたものであり、これによれば、ボルト５３の上部に一体にピン部５７を形成して、ピン部５７が上部補強部材５６の挿通孔５６Ｃに加締め付けられることにより、ボルト５３の上部を上部補強部材５６に固定すると共に、ボルト５３の中間部に形成した鍔部５４を、エンボス部５５Ｄとクロスメンバ５２の底面部５２Ｃとの間で挟持し、更に、下部補強部材５５の貫通孔５５Ｃに対してボルト５３を嵌合させて構成したものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すサスペンション部材の取付け構造では、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によるセレーション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２４や下部補強部材３３自体を厚物にするか又は大型化せざるを得ない。また、このようにセレーション部２５Ａによるセレーション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り、ボルト２５の硬度を高めるために、ボルト２５を製造する際に調質等の特別な処理を施す必要があり、ボルト２５の製造が面倒となってしまう。更には、ボルトの高硬度化のために、ボルト２５を直接上部補強部材３１に溶接できないために、比較的低硬度の別体の上部ピン３０が必要となってしまう。このために、ボルト２５と上部ピン３０との芯合わせが難しくなり、セレーション部２５Ａによる嵌合であるためにボルトプレート２４に対してボルト２５が傾いて嵌合してしまうことも考慮に入れなくてはいけないことと相俟って、ボルト２５のクロスメンバ２２との垂直精度を出すのが非常に困難であった。
【００１０】
また、図７に示すサスペンション部材の取付け構造では、上部補強部材６に対して、ボルト５３は加締めにより固着されていることから、セレーション部５３Ａによる嵌合であるためにボルトプレート５４に対してボルト２５が傾いて嵌合してしまうことも考慮に入れなくてはいけないことと相俟って、ボルト２５のクロスメンバ５２との垂直精度を出すのが非常に困難であった。さらには、ボルトプレート５４がクロスメンバ５２の底部５２Ｃと下部補強部材５５のエンボス部５５Ｄとの間に挟着する構成となっているために、クロスメンバ５２の底部５２Ｃとボルトプレート５４及びこのボルトプレート５４とエンボス部５５Ｄとの平面度が、ボルト２５のクロスメンバ５２との垂直精度に関ってきてしまい、この点からも、ボルト２５の垂直精度を出すのが難しかった。
【００１１】
そこで、本発明は、ボルトを高硬度化しなくとも、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高め、しかも、ボルトの垂直精度を容易に出せるように意図した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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明によるサスペンション部材の取付構造は、車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたものである。
【００１３】
上記構成によって、ボルトは、その上部において上部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部を下部補強部材にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、車体構成部材に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好ましい実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態を示すサスペンション部材の取り付け構造を示す縦断面図、図２は図１における実施の形態に使用するフロントサブフレームのを示す斜視図である。
【００１６】
図１において、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２Ａおよび２Ｂが溶接により固着されたフロントサブフレーム２を備えており、このフロントサブフレーム２の底部２Ｃには貫通孔２Ｄが設けてあり、貫通孔２Ｄには、ボルト３が挿通嵌合している。ボルト３の中間部には、鍔部４が形成されている。そして、車体フロア１及びフロントサブフレーム２は、車体構成部材を構成している。
【００１７】
５は下部補強部材で、基本形状としてはプレート形状をしており、その両端にフロントサブフレーム２の底部２Ｃの上面にそれぞれ接合されるフランジ部５Ａ、５Ｂが形成されると共に、フロントサブフレーム２の底部２Ｃの上面と鍔部４との間に配置され、その上面において、鍔部４をアーク溶接等により接続Ｘしている。このために、ボルト３を貫通嵌合する貫通孔５Ｃが、下部補強部材５の略中央部に形成されている。
【００１８】
６は上部補強部材で、上部補強部材６の取付平面部６Ｄには、貫通孔２Ｄより小径の挿通孔６Ｃが形成され、挿通孔６Ｃには、ボルト３の上部が嵌合し、アーク溶接等により接続Ｙされている。また上部補強部材６の両端には、フランジ部６Ａ，６Ｂが形成されており、両フランジ部６Ａ，６Ｂは、フロントサブフレーム２の底部２Ｃ及びフランジ部２Ｂを連結する傾斜部２Ｅと直立壁部２Ｆとにそれぞれ接合されている。
【００１９】
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。
【００２０】
次に、組立方法について説明する。
【００２１】
先ず、ボルト３の下部を、下部補強部材５の貫通孔５Ｃ及びフロントサブフレーム２の貫通孔２Ｄに貫通嵌合して、鍔部４の下面をフロントサブフレーム２の底部２Ｃに固着された下部補強部材５の上面に密着させた状態にして、鍔部４の周囲を、アーク溶接等により、下部補強部材５に接続Ｘする。
【００２２】
次に、ボルト３の上部を、上部補強部材６の取付平面部６Ｄの挿通孔６Ｃに挿通させて、わずか突出させ、この突出部をアーク溶接等により、上部補強部材６に接続Ｙする。
【００２３】
上記接続Ｘは、上部補強部材６の固着前に行うために、アーク溶接等の溶接作業が容易であり、また接続Ｙはフロントサブフレーム２を車体１の下部に固着する前に部品の状態で行うので、これまたアーク溶接等の溶接作業が容易となる。
【００２４】
以上のように構成する本発明における実施の形態によれば、ボルト３は、その上部において上部補強部６に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部４を下部補強部材５にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルト３に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、フロントサブフレーム２に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【００２５】
この結果、ボルト３を高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材５及び上部補強部材６の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【００２６】
また、ボルト３は、上部補強部材６に直接接続Ｙにより固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【００２７】
図３及び図４は、本発明における好ましい他の実施の形態を示すもので、図３はその縦断面図、図４はこの実施の形態に使用するブラケットの下面から描画した斜視図である。
【００２８】
この実施の形態によれば、下部補強部材５や上部補強部材６を直接フロントサブフレーム等の車体構成部材に取付けるのではなく、これら車体部材を車体７に取付けるために介在するブラケット１３に取付けたものである。
【００２９】
即ち、ブラケット１３は、階段状に形成されて取付平面部底部１３Ａを有して構成しており、取付平面部１３Ａは下部補強部材５の底部５Ｃを構成している。また、取付平面部１３Ａとブラケット１３の直立壁１３Ｂには、それぞれ上部補強部材６のフランジ部６Ａ、６Ｂが固着されている。
【００３０】
そして、前記実施の形態と同様、ブラケット１３の取付平面部１３Ａには貫通孔１３Ｃが設けてあり、貫通孔１３Ｃには、ボルト３が挿通嵌合している。ボルト３の中間部には、鍔部４が形成されている。
【００３１】
下部補強部材５は、ブラケット１３の底部１３Ａの上面と鍔部４との間に配置され、その上面において、鍔部４をアーク溶接等により接続Ｘしている。このために、ボルト３を貫通嵌合する貫通孔５Ｃが、下部補強部材５の略中央部に形成されている。
【００３２】
上部補強部材６には、貫通孔１３Ｃより小径の挿通孔６Ｃが形成され、挿通孔６Ｃには、ボルト３の上部が嵌合し、アーク溶接等により接続Ｙされている。
【００３３】
また、ブラケット１３の底部１３Ａの裏面には、図４に示すように、貫通孔１３Ｄを囲繞するように、複数条のビート１４が突出形成されていて、底部１３Ａの剛性を高めている。
【００３４】
なお、サスペンション部材８は図示を省略している。
【００３５】
以上のように構成する本発明における他の実施の形態においても、ボルト３は、その上部において上部補強部６に直接アーク等による溶接により固着すると共に、その鍔部４を下部補強部材５にアーク等による溶接により固着する構成を採用した結果、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルト３に加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、ブラケット１３に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【００３６】
この結果、ボルト３を高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材５及び上部補強部材６の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【００３７】
また、ボルト３は、上部補強部材６に直接接続Ｙにより固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【００３８】
さらに、ブラケット１３の下側取付平面部１３Ａに、複数条のビート１４を形成して剛性を出しているので、ブラケット１３の板厚を更に薄くでき、車両の軽量化に寄与する。
【００３９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、車体構成部材の底部上面に下部補強部材を溶接により接続すると共に、前記車体構成部材の途中高さ位置に上部補強部材を設け、前記上部補強部材にボルトの上部を直接アーク等による溶接により固定し、かつ、前記ボルトの中間部に鍔部を形成し、該鍔部の下面を前記下部補強部材の上面に密着させた状態で、前記鍔部を前記下部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、前記ボルトの下部を前記下部補強部材および前記車体構成部材の底部より貫通させて突出させた構成にしたことから、ボルトの上部において上部補強部材に直接アーク等による溶接により固着すると共に、ボルトの鍔部が下部補強部材にアーク等による溶接により固着されて、従来の別体のピン或いはセレーション部による嵌合方式に頼った構成に比較して、ボルトに加わる突き上げ力に対する抵抗力を高めることができ、しかも、車体構成部材に対する垂直精度を容易に出すことが可能となる。
【００４０】
この結果、ボルトを高硬度にするための調質等の特別な処理を必要としないと共に、下部補強部材及び上部補強部材の板厚を薄くすることができて、車両軽量化の一翼を担うことができる。
【００４１】
また、ボルトは、上部補強部材に直接溶接により固着していることから、従来のように高硬度化したボルトを上部補強部材に溶接するために必要な別体の低硬度のピンを必要とせず、ピンのボルトへの取付作業等も廃止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における実施の形態におけるサスペンション部材の取付構造の縦断面図である。
【図２】図１における実施の形態を施した車体構成部材であるフロントサブフレームの斜視図である。
【図３】本発明における他の実施の形態におけるサスペンション部材の取付構造の縦断面図である。
【図４】図３におけるブラケットを裏面側から描画した斜視図である。
【図５】自動車のサスペンションの斜視図である。
【図６】従来における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７】従来における他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    フロントサブフレーム（車体構成部材）
２Ａ，２Ｂ  フランジ部
２Ｃ  下側取付平面部
２Ｄ  貫通孔
３    ボルト
４    鍔部
５    下部補強部材
５Ａ、５Ｂ  フランジ部
６    上部補強部材
６Ａ、６Ｂ  フランジ部
６Ｃ  挿通孔
６Ｄ  上側取付平面部
１３  ブラケット（車体構成部材）
１３Ａ  取付平面部（底部）
１３Ｃ  貫通孔
１４    ビート
Ｘ、Ｙ  接続
【図１】
0004184515.tif 000002
【図２】
0004184515.tif 000003
【図３】
0004184515.tif 000004
【図４】
0004184515.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0004184515.tif 000008