(57)【要約】【課題】ロアアームとしてＨ型アームを採用しても、車体側部材にヒューズ機能を持たせることが不要となるサスペンション装置を提供する。【解決手段】Ｈ型アームなどからなるサスペンションアームの後側の車体側取付け部３ｃ、３ｄを、後側ブラケット８を介してサスペンションメンバ４に連結する。その後側ブラケット８は、サスペンションメンバ４にボルト締結する。また、後側ブラケット８の壁部１１，１２に対し、座屈部Ｙを設ける。【選択図】        図１
2009126205.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪を支持する車輪支持部材と車体側部材とを連結するサスペンションアームを備え、そのサスペンションアームは、互いに車両前後方向に離隔した２箇所以上の車輪側取付け部で車輪支持部材に連結すると共に、互いに車両前後方向に離隔した２箇所以上の車体側取付け部で車体側部材に連結する、サスペンション装置であって、
上記２箇所以上の車体側取付け部の少なくとも１箇所の車体側取付け部を、ブラケットを介して車体側部材に連結し、
上記ブラケットの強度又は当該ブラケットの車体側部材への取付け強度を、上記サスペンションアームの強度、及び車体側部材のうち少なくとも当該ブラケットを取り付ける部分の強度のいずれの強度よりも小さく設定することを特徴とするサスペンション装置。
【請求項２】
上記ブラケットは、車幅方向に離隔した一対の壁部を備え、その一対の壁部間に上記車体側取付け部を取り付ける構成であって、
その一対の壁部の少なくとも一方の壁部の一部に、車幅方向入力に対し座屈変形し易い座屈部を設け、その座屈部によってブラケットの強度を制限することを特徴とする請求項１に記載したサスペンション装置。
【請求項３】
上記座屈部は、上記壁部の一部の断面を、その壁部の他の部分の断面よりも小さくすることで構成することを特徴とする請求項２に記載したことを特徴とするサスペンション装置。
【請求項４】
上記壁部の延在方向における一部の延在方向を、車体側取付け部を取り付ける取付け位置での壁部の延在方向よりも、車両前後方向に傾いた方向に延在することで、上記座屈部を設けることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載したサスペンション装置。
【請求項５】
上記ブラケットは、車体側部材に対しボルト締結によって取り付けることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載したサスペンション装置。
【請求項６】
ブラケットに形成したボルト穴に切欠き部からなる応力集中部を設けることで、ブラケットの車体側取付け部への取付け強度を、上記サスペンションアーム、及び車体側部材のうち少なくとも当該ブラケットを取り付ける部分の強度よりも小さく設定したことを特徴とする請求項５に記載したサスペンション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両を車体に懸架するためのサスペンションアームの車体への取付けに特徴を有するサスペンション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のサスペンション装置としては、例えば特許文献１に記載した技術がある。このサスペンション装置では、ロアアームとしてＨ型アームを採用する。
すなわち、上記ロアアームの車輪側は、車輪を回転自在に支持するアクスルに対し、車両前後方向に離隔した２箇所で連結する。また、上記ロアアームの車体側は、車体側部材に対し車両前後方向に離隔した２箇所で連結する。
【特許文献１】特開平６−１４３９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記Ｈ型アームからなるロアアームは、車輪側及び車体側ともに２箇所で連結している。このため、当該ロアアームは、前後力、横力、及びワインドアップ入力等を受ける。このため、上記ロアアームを頑丈につくる必要がある。そして、このことはロアアームの重量増大に繋がる。
一方、車輪への大入力に対し変形して衝撃を吸収するヒューズ機能を持たせる必要がある。このとき、上述のようにロアアームは強度を高く設定するため、ロアアームにヒューズ機能を持たせることが出来ない。従って、車体側部材がヒューズ機能を受け持つこととなる。この結果、車輪への大入力による補修を行う場合、サスペンションメンバなどの車体側部材を交換する必要が生じる。これは保守性が良くない。
【０００４】
なお、ロアアームの軽量化を図るために、ロアアームをアルミニウム合金製とした場合には、材料の特性上、ロアアームの破壊モードが即破断するモードとなる。このため、ロアアームにヒューズ機能を持たせることは出来ない。
本発明は、上記のような点に着目したもので、ロアアームとしてＨ型アームを採用しても、車体側部材にヒューズ機能を持たせることが不要となるサスペンション装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明のサスペンション装置は、Ｈ型アームなどからなるサスペンションアームの車体側取付け部のうちの少なくとも１箇所を、ブラケットを介して車体側部材に連結し、そのブラケットの強度、若しくはブラケットの車体側部材への取付け強度を、上記サスペンションアームの強度、及び車体側部材のうち少なくとも当該ブラケットを取り付ける部分の強度よりも小さく設定する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ブラケットにヒューズ機能を持たせることで、ロアアームとしてＨ型アーム等を採用しても、車体側部材にヒューズ機能を持たせることが不要となる。
そして、補修の際にはブラケットの交換だけで済むので、保守性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係るサスペンション装置を示す模式的正面図である。図２は、ロアアームの配置を説明する模式的上面図である。
（構成）
アクスル１が車輪２を回転自在に支持している。そのアクスル１の下部とサスペンションメンバ４とを、ロアアーム３によって連結する。サスペンションメンバ４は、インシュレータ６によって車体に弾性支持しておく。
【０００８】
また、アクスル１の上部とサスペンションメンバ４とを、Ｉリンク等からなるアッパアーム５によって連結している。すなわち、アッパアーム５は、ブッシュを介してアクスル１に揺動可能に連結すると共に、サスペンションメンバ４にもブッシュを介して揺動可能に連結する。
上記ロアアーム３を、Ｈ型アームから構成する。すなわち、ロアアーム３は、その車輪２側に、互いに車両前後方向に離隔した２箇所の車輪側取付け部３ａ、３ｂを備える。また、ロアアーム３は、その車体側に、車両前後方向に離隔した２箇所の車体側取付け部３ｃ、３ｄを備える。
【０００９】
なお、２箇所の車輪側取付け部３ａ、３ｂ間のスパンよりも、２箇所の車体側取付け部３ｃ、３ｄ間のスパンの方が広くなっている。この結果、ロアアーム３は、上面視で略台形状となっている。
上記各車輪側取付け部３ａ、３ｂは、それぞれ車両前後方向に離隔した一対の壁部を有する。そして、アクスル１にブッシュの外筒を固定しておき、そのブッシュの内筒を、上記一対の壁部に取り付ける。これによって、車輪側取付け部３ａ、３ｂは、アクスル１に対し上下揺動可能に連結する。
【００１０】
なお、ブッシュは、入れ子状に配置した内筒と外筒との間に、ゴム材からなる弾性体を介装して構成する。以下のブッシュにおいても、同様の構成である。
また、上記各車体側取付け部３ｃ、３ｄに、ブッシュを固定している。すなわち、車体側取付け部３ｃ、３ｄにブッシュ１０の外筒が、圧入や溶接などによって剛に接合してある。そして、車体側取付け部３ｃ、３ｄに固定したブッシュを、ブラケット７，８を介してサスペンションメンバ４に取り付ける。すなわち、上記ブッシュの内筒をボルトによってブラケット７，８に取り付ける。
【００１１】
ここで、２つのブラケット７，８を区別する場合には、上記車両前後方向後側のブラケット８を後側ブラケット８と呼称し、上記車両前後方向前側のブラケット７を前側ブラケット７と呼称する。
上記ブラケット７，８は、車両前方向で対向する一対の壁部１１，１２、７ａ、７ｂを備え、その壁部１１，１２、７ａ、７ｂに同軸のボルト穴が開口している。その一対の壁部１１，１２、７ａ、７ｂ間にブッシュを配置する。そして、そのブッシュの内筒及び上記一対の壁部１１，１２、７ａ、７ｂの取付け穴を同軸に配して、ボルトの軸部で貫通させ、そのボルトの軸部の先端部にナットを螺合して締結する。
【００１２】
前側ブラケット７は、サスペンションメンバ４に溶接によって剛に取り付けてある。一方、後側ブラケット８は、ボルト締結によってサスペンションメンバ４の下面に固定する。
ここで、図３に、後側ブラケット８の下方から見た模式図を示す。
上記後側ブラケット８には、図３のように、上記一対の壁部１１，１２の上部に当該壁部１１，１２と一体になった取付けプレート１５を備える。その取付けプレート１５には、複数のボルト穴１６が開口している。
【００１３】
また、上記後側ブラケット８の一対の壁部１１，１２は、それぞれ略車幅方向に延在し、ボルト穴１６が開口している位置Ｘ（車体側取付け部３ｃ、３ｄを取り付ける位置）に対し、その位置Ｘよりも車幅方向内方位置の断面を、局部的に小さくしている。その断面を局部的に小さくした部分が、座屈部Ｙとなる。図３では、座屈部Ｙでの壁部１１，１２の板厚を相対的に薄くすることで、断面を小さくする場合を例示している。上下方向の板幅を小さくしたり開口を設けたりすることで、断面を局部的に小さくしても良い。
【００１４】
上述のように、局部的に断面を小さく設定した座屈部Ｙを設けることで、車両幅方向入力に対し、その座屈部Ｙの部分に応力集中が発生して、座屈し易い部位となる。
なお、この座屈部Ｙの位置では他のプレートを接合しない方が、座屈部Ｙでより応力集中が発生して座屈し易く設定出来る。
上記後側ブラケット８に上記座屈部Ｙを設けることで、少なくとも車幅方向入力（横方向入力）に対し、後側ブラケット８の強度は、ロアアーム３及びサスペンションメンバ４における当該ブラケット８を取り付ける部分の強度よりも低くなっている。このように、上記座屈部Ｙを設けることで、後側ブラケット８にヒューズ機能を持たせる。
また、サスペンションメンバ４における、上記後側ブラケット８を取り付ける位置の下面が、上記取付けプレート１５を当接可能な面形状となっている。またその取付け位置には、ボルト穴が開口している。
【００１５】
ここで、本実施形態では、車両前後方向前側の車体側取付け部３ｃに設けたブッシュの軸と、車両前後方向後側の車体側取付け部３ｄに設けたブッシュ１０の軸とは、上面視で、互いの向きが異なっている。すなわち、図４に示すように、車両前後方向前側の車体側取付け部３ｃに設けたブッシュの軸は、上面視で、車両前後方向に対し車幅方向に傾斜している。これに合わせて、サスペンションメンバ４に溶接にて固定してある前側ブラケット７は、その一対の壁部７ａ、７ｂの対向方向が、上面視で、車両前後方向に対し車幅方向に傾いている。一方、車両前後方向後方の車体側取付け部３ｄに設けたブッシュ１０の軸は、上面視で、ほぼ車幅方向を向いている。
これによって、図４に示すように、車輪２に横力が入力すると、コンプライアンスステアによって、車輪２をトーイン方向にトー変化させることが可能となる。
ここで、ブラケット８にヒューズ機能を設けるので、ロアアーム３をアルミニウム合金製として軽量化を図っても良い。
【００１６】
次に、そのＨ型アームからなるロアアーム３の車体側への組付け方の一例を、図５を参照して説明する。
まず、車両前後方向後側の車体側取付け部３ｄに設けたブッシュの内筒を、後側ブラケット８の一対の壁部１１，１２間に配置して、一対の壁部１１，１２にボルト締結する。
この状態で、車両前後方向前側の車体側取付け部３ｃに設けたブッシュを、サスペンションメンバ４に予め固定した前側ブラケット７の一対の壁部７ａ、７ｂ間に差し込む。このとき、前側ブラケット７は、車幅方向に対して傾いているので、車幅方向から差し込む際に、図５の矢印Ｂのように斜め方向から差し込む。差し込んだら、前側ブラケット７に対してブッシュの内筒をボルト締結する。
続いて、後側ブラケット８をサスペンションメンバ４に対しボルト締結する。符号２０は、サスペンションメンバ４に形成した、後側ブラケット８の取付け用ボルト穴を示す。
ここで、サスペンションメンバ４が車体側部材を構成する。後側ブラケット８がブラケットを構成する。
【００１７】
（動作）
車両が障害物に衝突するなど、車輪２に対し、車両前後方向や横方向に向かう所定以上の大入力があると、その入力は、ロアアーム３を通じてブラケット７，８に伝達する。その車輪２からの入力は、ロアアーム３及びブッシュを通じてブラケット７，８に伝達することから、ブラケット７，８には主として略横力として受ける。
このとき、後側ブラケット８に座屈部Ｙを設けているので、その座屈部Ｙに応力集中が発生して当該座屈部Ｙで座屈する。すなわち、後側ブラケット８でヒューズ機能が作動して、上記大入力を吸収する。
次に、この補修について次に述べる。  
本実施形態では、後側ブラケット８をサスペンションメンバ４及びロアアーム３ともにボルト締結しているので、ボルトを外すことで、座屈した後側ブラケット８を、サスペンションメンバ４及びロアアーム３から取り外す。続いて、新しい後側ブラケット８を、ロアアーム３及びサスペンションメンバ４にそれぞれボルト締結して取り付ける。
【００１８】
（実施形態の効果）
（１）後側ブラケット８に対し座屈部Ｙを設けることで、後側ブラケット８にヒューズ機能を持たせることが出来る。このため、補修は、ブラケット８の交換だけで済む。
また、ブラケット８は、サスペンションメンバ４よりも安価でかつ小型な部品であるので、補修費用が安くなると共に、その補修作業も容易となる。
（２）またこのとき、壁部１１，１２の一部の断面が局部手的に小さくなるように加工して座屈部Ｙを形成するので、座屈部Ｙの形成が容易である。
（３）また、上記ヒューズ機能を持たせた後側ブラケット８を、サスペンションメンバ４にボルト締結で脱着可能に固定しているので、より簡易に後側ブラケット８を交換することが可能となる。
【００１９】
（４）また、上記のように後側ブラケット８にヒューズ機能を持たせることで、ロアアーム３を軽量化のためにアルミ合金製に設定し易くなる。
すなわち、後側ブラケット８にヒューズ機能を持たせることで、ロアアーム３に絶対強度保証を行う必要がなくなる。つまりロアアーム３には必要最低限の強度を付与することで良くなる。このことは、材料費削減や軽量化を行い易くなることに繋がる。
【００２０】
（５）また、後側ブラケット８をサスペンションメンバ４にボルト締結することで、ロアアーム３をサスペンションメンバ４に取付け易くなる。
すなわち、サスペンション特性を向上させたい場合に、Ｈ型のロアアーム３の２箇所の車体側取付け部３ｃ、３ｄの向きを、上述のように互いに異なる方向に変えることがある。
この場合、２つのブラケット７，８を共にサスペンションメンバ４に溶接その他で脱着不能に固定してある場合には、図６に示すように、ロアアームの組付け時に、一方の車体側取付け部がブラケットと干渉して、組付けが困難となる。これに対し、本件実施形態では、上述のように取付けに困難性が無い。
なお、図５及び図６では、上面視における２箇所の車体側取付け部３ｃ、３ｄの向きが異なる場合である。しかし、上下方向も含め３次元的に２箇所の車体側取付け部３ｃ、３ｄの向きが異なる場合であっても、本実施形態のサスペンション装置では、ロアアーム３をサスペンションメンバ４に組付けることが出来る。
【００２１】
（応用例）
（１）ブラケット８に対し、下方から見た図７に示すような形状として、座屈部Ｙを設けても良い。すなわち、図７では、一対の壁部１１，１２の延在方向の一部に対し、ブッシュの軸直方向に対して車両前後方向に傾斜した方向に延在する曲がり部１１ａを部分的に設けることで、座屈部Ｙを形成している。
すなわち、車体側取付け部３ｄの取付け点位置Ｘ（ボルト穴１６位置）での壁部の延在方向よりも車両前後方向に傾いた方向に延在する曲がり部１１ａを形成することで、座屈部Ｙを設ける。
これによって、車幅方向から大きな入力がブラケット８にあったときに、曲がり部１１ａに応力集中が生じて、座屈部Ｙで座屈が発生する。
【００２２】
（２）また、後側ブラケット８の取付けプレート１５に形成したボルト穴１６に対し、図８のように切欠き部２１を形成する。なお、切欠き部２１は車幅方向に向いていることが好ましい。すなわち応力集中部を設けることで、後側ブラケット８に応力集中部を形成しても良い。
この場合には、大入力時に、ボルトの軸部がボルト穴１６に形成した切欠き部２１側に滑ることで、取付け部の強度が弱くなる。すなわち、上記切欠き部２１が広がることで、ブラケット８のサスペンションメンバ４への取付け強度が弱くなって、入力を吸収する。
【００２３】
（３）上記実施形態では、前後のブラケット７，８のうちの後側ブラケット８だけを、サスペンションメンバ４にボルト締結する場合を例示している。
これに代えて、前側ブラケット７だけ、若しくは両方のブラケット７，８とも、サスペンションメンバ４に対しボルト締結する構成となっていても良い。
【００２４】
（４）また、２つのブラケット７，８を共に、サスペンションメンバ４に対してボルト締結構造とする場合には、図９に示すように、上記取付けプレート１５に各ボルト毎に複数のボルト穴形成位置をマーキング２２を付しておくと良い。図９では、Ｂ車両用にボルト穴１６を形成した場合を例示している。
各ボルト毎に設ける複数のボルト穴形成位置のマーキング２２は、トレッド違いの車両毎に位置を設定しておく。
この場合には、同一部品のブラケット部品を使用して、ブラケット７，８の取付け穴の位置を、使用する車両に応じた位置に開けた後に、上述のように使用する。
【００２５】
これによって、同一のブラケット部品を使用して、トレッド違いの車両を作り分けることが出来る。これによって、長さ違いのロアアーム３や幅違いのサスペンションメンバ４を、トレッド違いの車両毎に持つ必要が無くなる。
ここで、ブラケットをサスペンションメンバに溶接で一体成形している場合には、トレッド違いの車両に対応する場合には、例えば図１０に示すように、長さ違いのロアアームを複数種類用意して対応する必要がある。
また、トレッド違いの車両毎に別のブラケット７，８を持っていても良い。この場合であっても、トレッド違いの車両毎にブラケット７，８を用意しておけば良い。すなわち、ブラケット７，８は、ロアアーム３やサスペンションメンバ４よりも安価で且つ小さな部品であるため、取り扱いが容易である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に基づく実施形態に係るサスペンション装置を示す模式的正面図である。
【図２】本発明に基づく実施形態に係るサスペンション装置を示す模式的上面図である。
【図３】本発明に基づく実施形態に係る後側ブラケットを示す下方から見た図である。
【図４】２箇所の車体側取付け部の揺動軸を違いに異ならせる場合の効果の一例を説明する図である。
【図５】ロアアームのサスペンションへの組付け例を説明する図である。
【図６】本実施形態を採用しない場合の課題を示す図である。
【図７】本発明に基づく実施形態に係る後側ブラケットの別例を示す下方から見た図である。
【図８】ボルト穴に切欠き部を係止した状態を示す図である。
【図９】本発明に基づく実施形態に係る後側ブラケットの別例を示す下方から見た図である。
【図１０】本実施形態を採用しない場合の課題を示す図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    アクスル（車輪支持部材）
２    車輪
３    ロアアーム（サスペンションアーム）
３ａ、３ｂ  車輪側取付け部
３ｃ、３ｄ  車体側取付け部
４    サスペンションメンバ（車体側部材）
７，８      ブラケット
８    後側ブラケット
１１，１２  壁部
１５  取付けプレート
１６  ボルト穴
２２  マーキング
Ｘ    車体側取付け部の取付け位置
Ｙ    座屈部
【図１】
2009126205.tif 000003
【図２】
2009126205.tif 000004
【図３】
2009126205.tif 000005
【図４】
2009126205.tif 000006
【図５】
2009126205.tif 000007
【図６】
2009126205.tif 000008
【図７】
2009126205.tif 000009
【図８】
2009126205.tif 000010
【図９】
2009126205.tif 000011
【図１０】
2009126205.tif 000012