JP3893918B2

JP3893918B2 - リヤサスペンション装置

Info

Publication number: JP3893918B2
Application number: JP2001252795A
Authority: JP
Inventors: 俊徳西田; 尚樹粂野; 正岩瀬; 博之本間
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2001-08-23
Filing date: 2001-08-23
Publication date: 2007-03-14
Anticipated expiration: 2021-08-23
Also published as: JP2003063440A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リヤサスペンション装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
従来、乗り心地、静粛性および操縦安定性を高いレベルで達成するリヤサスペンション装置として、図８に示す独立懸架式のリヤサスペンション装置が知られている。この従来のリヤサスペンション装置は、枠状のサスペンションメンバ０１を、図外のサイドメンバに組み付け、このサスペンションメンバ１に、複数のリンク０３を介して車軸０４を上下および前後に移動可能に支持するとともに、ディファレンシャルギア０５を弾性支持するようにしたものである。
【０００３】
上述のリヤサスペンション装置をワンボックスカーのように、リヤのフロアパネルが平面形状に設定された車両にも適用した場合、サスペンションメンバ０１とフロアパネルとの間に、リンク０３のストロークを確保できないとともに、プロペラシャフトを配置させるスペースを確保できず、かつ、取付部の剛性を確保することが難しかった。
【０００４】
本発明は、このような独立懸架サスペンションを、一般にワンボックスカーと呼ばれる車両のようにリヤのフロアパネルが平面形状に設定された車両にも適用可能とするとともに、車体への取付部の剛性を確保して、上述の乗り心地、静粛性および操縦安定性を高いレベルで達成することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、リヤサスペンションメンバ（１）の左右にマウント部（１１）が設けられ、このマウント部（１１）が車両の左右に設けられた骨格部材（２）に組み付けられ、前記リヤサスペンションメンバ（１）に、リンク部材を介して後輪の車軸が相対移動可能に支持されているとともに、駆動源からの駆動力を左右後輪に伝達するディファレンシャルギアが支持されているリヤサスペンション装置において、前記左右の骨格部材（２）の下側にエクステンション部材（３）が結合され、このエクステンション部材（３）は、前記マウント部（１１）を組み付ける組付支持部を備えているとともに、この組付支持部が前記骨格部材（２）の下面よりも下方位置に配置され、前記マウント部（１１）が組み付けられる前記左右のエクステンション部材（３）同士が、前記エクステンション部材（３）の車両中央側面に結合された左右の結合ブラケット（７）を介してリヤクロスバー（６）により結合され、前記エクステンション部材（３）と結合ブラケット（７）とリヤクロスバー（６）との結合が、エクステンション部材（３）からリヤクロスバー（６）への入力伝達方向が上下方向で折り返されることのない上下一方向となる結合となっていることを特徴とする手段とした。
【０００６】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリヤサスペンション装置において、
前記エクステンション部材（３）が、筒状に形成された側壁（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２）と、この側壁の下端部に一体に設けられた底壁（３１ｄ）と、この底壁（３１ｄ）に垂下状態で結合されたボルト（４）とを有し、このボルト（４）と底壁（３１ｄ）とにより前記組付支持部が形成され、
前記結合ブラケット（７）は、前記側壁（３１ｂ）に面当接して結合されるフランジ（７１ｆ，７２ｆ）を有した複数の側壁（７１，７２）と、この側壁（７１，７２）の下端部に一体に設けられているとともに前記リヤクロスバー（６）の連結部（７３ｈ）が設けられたブラケット底壁（７３）と、このブラケット底壁（７３）から延長されて前記エクステンション部材（３）の底壁（３１ｄ）に結合された延長フランジ（７３ｆ）と、を備えていることを特徴とする手段とした。
【０００７】
また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のリヤサスペンション装置において、
前記延長フランジ部（７３ｆ）は、前記ボルト（４）の周囲を囲むように二股形状に延長されていることを特徴とする手段とした。
【０００８】
【発明の作用および効果】
本発明では、車両の骨格部材の下側にエクステンション部材を設け、このエクステンション部材に設けた組付支持部を骨格部材よりも下方に配置させ、この組付支持部にリヤサスペンションメンバのマウント部をマウントするようにしたため、リヤサスペンションメンバとフロアパネルとの間の距離を大きくして、リヤサスペンションメンバに支持されるリンク部材や車軸がストロークするスペースを確保することができるとともに、プロペラシャフトやディファレンシャルギアの上下揺動スペースを確保することができる。
したがって、いわゆるワンボックスカーのように車両後部のフロアパネルが平面形状に設定されている車両にも、乗り心地、静粛性および操縦安定性を高いレベルで達成するリヤサスペンションメンバを有した独立懸架式のリヤサスペンション装置を適用することができるという効果が得られる。
【０００９】
加えて、本発明にあっては、マウント部が組み付けられる左右のエクステンション部材同士が、エクステンション部材の車両中央側面に結合された左右の結合ブラケットを介してリヤクロスバーにより結合させている構成としたため、リヤサスペンションメンバに対して入力があったときに、リヤサスペンションメンバの組付位置の車幅方向への相対変位が抑制されるとともに、フロアパネルと骨格部材とリヤサスペンションメンバとで囲まれる断面形状変化が抑制されることになり、リヤサスペンションメンバの組付剛性が高くなって、操縦安定性の向上および静粛性の向上を図ることができる。さらに、このエクステンション部材と結合ブラケットとリヤクロスバーとの結合を、エクステンション部材からリヤクロスバーへの入力伝達方向が上下方向で折り返されることのない上下一方向となる結合としたため、リヤサスペンションメンバからエクステンション部材に加わる入力に対して結合ブラケットとリヤクロスバーが上下一方向で支持して横方向の変位を抑制するので、上述の組付剛性の向上を効率よく果たすことができる。
【００１０】
加えて、請求項２に記載の発明は、エクステンション部材が筒状に形成された側壁と、この側壁の下端部に一体に設けられた底壁と、この底壁に垂下状態で結合されたボルトとを有し、このボルトと底壁とにより前記組付支持部を形成するようにしたため、リヤサスペンションメンバから入力を受けるボルトおよび底壁が筒状に形成された側壁により強固に支持されて、高い支持剛性が得られる。
さらに、請求項２に記載の発明にあっては、エクステンション部材に結合する結合ブラケットが、複数の側壁と、これら側壁の下端部に一体に設けられたブラケット底壁とを有した構成としたため、結合ブラケットも高い強度を得られ、さらに、このブラケット底壁から延長させた延長フランジをエクステンション部材の組付支持部としての底壁に結合させたため、ボルトから底壁への入力が延長フランジ、ブラケット底壁およびリヤクロスバーによって上下一方向で支持され、上述の組付剛性の向上を効率良く行うことができるという効果が得られる。
【００１１】
加えて、請求項３に記載の発明は、延長フランジ部を、ボルトの周囲を囲む二股形状に形成したため、ボルトと延長フランジとの距離をでき得る限り短くすることで、ボルトから底壁への入力に対してより近い位置で支持できるため、上述の組付剛性の向上をさらに達成できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態）
図１は、実施の形態のリヤサスペンション装置の要部を示す分解斜視図であって、図において１はリヤサスペンションメンバである。
このリヤサスペンションメンバ１は、図示のように緩い円弧形状の閉断面部材で形成された左右の縦枠１ａ，１ａと、車幅方向に延在されて両縦枠１ａ，１ａを結合した閉断面部材で形成された前後の横枠１ｂ，１ｂとを備え、縦枠１ａ，１ａの前後端部に、車両の骨格部材としてのサイドメンバ２に組み付けられるマウント部１１，１１が設けられている。なお、図において矢印ＦＲが車両前方を、同じく矢印ＬＨが車両左方向を示している。
【００１３】
前記サイドメンバ２は、図示のように、左右の側壁２ａ，２ｃと、その間の底壁２ｂと、側壁２ａ，２ｃの上端に設けられたフランジ２ｆとによりハット断面形状に形成され、前記フランジ２ｆ，２ｆが、図１のＳ２−Ｓ２断面図である図２に示すようにフロアパネルＦＰにスポット溶接により結合されている。
【００１４】
次に、前記リヤサスペンションメンバ１のマウント部１１のサイドメンバ２への組付構造を説明するが、この組付構造は全てのマウント部１１について同様であるとして、右前のマウント部１１における組付構造について説明する。
【００１５】
前記サイドメンバ２の下面には、エクステンション部材３が結合されている。このエクステンション部材３は、図３の分解斜視図に示すように、本体３１と側部パネル３２とをスポット溶接により結合させて形成されている。
前記本体３１は、筒状に形成された前壁３１ａと側壁３１ｂと後壁３１ｃと、これらの壁３１ａ，３１ｂ，３１ｃの下端部に一体に結合された底壁３１ｄとを備えている。さらに側壁３１ｂの上端部には、前後にフランジ３１ｆが延在され、かつ、前壁３１ａならびに後壁３１ｃの上端部には、上向きのフランジ３１ｇが連続一体に形成されていて、このフランジ３１ｇの車両中央側の端部はフランジ３１ｆにも一体に形成されている。
前記側部パネル３２には、前後縁と下縁とにフランジ３２ｆ，３２ｇが一体に形成され、これらフランジ３２ｆ，３２ｇを前記本体３１の前後壁３１ａ，３１ｃおよび底壁３１ｄにスポット溶接して一体に結合されている。
【００１６】
そして、前記エクステンション部材３は、図２に示すように、前記本体３１のフランジ３１ｆをサイドメンバ２の車両中央側の側壁２ａにスポット溶接するとともに、側部パネル３２の上端部をサイドメンバ２の車外側の側壁２ｃにスポット溶接し、かつ、図４に示すようにフランジ３１ｇの上面をサイドメンバ２の底壁２ｂにスポット溶接して、サイドメンバ２に結合されている。
【００１７】
また、図２に示すように、エクステンション部材３の底壁３１ｄの下面から下方にボルト４が垂下されている。このボルト４は、中間部に設けられたフランジ４ｆの外周がエクステンション部材３の底壁３１ｄの上面にアーク溶接などにより結合され、さらに、上端部がサイドメンバ２の底壁２ｂを貫通して、その貫通部の周囲が底壁２ｂの周囲にアーク溶接などにより結合されている。
【００１８】
図５に示すように、前記ボルト４には、前記リヤサスペンションメンバ１のマウント部１１が取り付けられるもので、このボルト４および底壁３１ｄが特許請求の範囲の組付支持部に相当し、これらはサイドメンバ２の下面よりも低い位置に配置されている。
また、マウント部１１は、内筒１１ａと、この内筒１１ａに内周が結合されてゴムなどの弾性部材により形成されたインシュレータ１１ｂと、このインシュレータ１１ｂの外周にその内周が結合された外筒１１ｃとを備え、前記内筒１１ａの内周にボルト４を挿通した状態でナット４１により締結されている。
【００１９】
このように、サイドメンバ２の下面にエクステンション部材３を結合し、このエクステンション部材３に設けたボルト４にリヤサスペンションメンバ１の各マウント部１１をマウントすることにより、リヤサスペンションメンバ１のマウント位置とフロアパネルＦＰとの距離を大きくして、リヤサスペンションメンバ１に取り付けられる図外のリンク部材がストロークするスペースを確保することができるとともに、後述するプロペラシャフト５やその後端に設けられる図外のディファレンシャルギアの上下揺動スペースを確保することができる。
【００２０】
さらに、本実施の形態にあっては、図３に示すように、リヤサスペンションメンバ１の前部左右のマウント部１１が組み付けられるエクステンション部材３どおしがリヤクロスバー６により結合されている。
すなわち、エクステンション部材３には、結合ブラケット７が結合され、各結合ブラケット７に、リヤクロスバー６の両端部がそれぞれ結合されている。
【００２１】
以下、この結合構造について説明する。
前記結合ブラケット７は、略三角形状に形成された前後の側壁７１，７２と、これら側壁７１，７２の下端部を連結するブラケット底壁７３とにより略コの字縦断面形状に形成されている。さらに、各側壁７１，７２の車両外側縁部には、フランジ７１ｆ，７２ｆが略直角に折り曲げて形成され、かつ、ブラケット底壁７３の車両外側端部から略二股形状の延長フランジ７３ｆが形成されている。
【００２２】
前記結合ブラケット７は、図２および図４に示すように、側壁７１，７２のフランジ７１ｆ，７２ｆが、エクステンション部材３の側壁３１ｂに当接された状態でスポット溶接により結合されているとともに、ブラケット底壁７３の延長フランジ７３ｆが、エクステンション部材３の底壁３１ｄの下面に当接された状態でスポット溶接により結合されている。
【００２３】
さらに、前記結合ブラケット７のブラケット底壁７３の車両中央側端部には、貫通穴７３ｈが形成されており、この貫通穴７３ｈに前記リヤクロスバー６の端部に設けられたウエルドボルト６１を挿通させてナット６２を締結することで、左右のエクステンション部材３がリヤクロスバー６を介して強固に結合されている。
【００２４】
このように左右のエクステンション部材３がリヤクロスバー６により結合されているため、リヤサスペンションメンバ１の取付剛性が高くなり、操縦安定性の向上を図ることができる。
すなわち、リヤサスペンションメンバ１に車両左右方向の入力があった場合、図５に示すように、マウント部１１からボルト４への入力は、矢印Ａ，Ｂ，Ｃに示すように、エクステンション部材３および結合ブラケット７を介してリヤクロスバー６に伝達され、さらに、リヤクロスバー６から他端（図５では図中右端）の結合ブラケット７を介して他方のエクステンション部材３の側壁３１ｂに入力されるとともに同経路によって支持される。この作用によりリヤサスペンションメンバ１のマウント部における左右方向の変位量を大幅に低減することができる。
【００２５】
この作用において、特に、本実施の形態にあっては、ボルト４からエクステンション部材３および結合ブラケット７を介してリヤクロスバー６への入力伝達系路は、矢印Ａで示すように、このボルト４を支持する底壁３１ｄから、その底壁３１ｄに結合されている延長フランジ７３ｆを経て結合ブラケット７に入力され、矢印Ｂで示すように、この結合ブラケット７のブラケット底壁７３からリヤクロスバー６に伝達される。このようにボルト４からリヤクロスバー６への入力伝達経路は、下方から上方への一方向であり、入力が上向きから下向きに変化するような折返し部分が無いとともに、延長フランジ７３ｆによりボルト４の近傍に結合ブラケット７のスポット溶接点を設けたため、延長フランジ７３ｆからリヤクロスバー６に至る下方から上方への一方向で支持して横方向の変位を抑制するので、高い剛性向上効果を得ることができる。ちなみに、この入力の折返し部分とは、例えば、図７に示すような結合をいう。すなわち、この図７に示す例では、エクステンション部材３の側壁３１ｂに結合ブラケット２０７をスポット溶接点Ｐ１により結合している。この構造の場合、エクステンション部材３への入力は、側壁３１ｂからスポット溶接点Ｐ１を経て結合ブラケット２０７に伝達され、この結合ブラケット２０７のブラケット底壁７３からリヤクロスバー６に伝達されるもので、この場合、図において矢印Ｒ１のように入力がスポット溶接点Ｐ１からブラケット底壁７３に向けて折り返すように下がることになる。これを本明細書では入力の折り返しと称し、この場合は、入力の伝達が効率的に成されない。なお、この図７に示す構造であっても、スポット溶接点Ｐ１とは別に、ブラケット底壁７３を溶接点Ｐ２によりアーク溶接などにより溶接した場合は、上述の入力は、矢印Ｆ２に示すように側壁３１ｂからブラケット底壁７３の端部に伝達されて、上向きのみの伝達となり、効率の良い伝達が成されるもので、この溶接点Ｐ２は、できる限りエクステンション部材３の底壁３１ｄの近くに設けるのが好ましい。また、この入力の伝達の方向は上向きに限らず、結合ブラケットのブラケット底壁７３を下向きに設けて、入力の伝達方向を下向きのみの一方向としてもよい。
【００２６】
また、リヤクロスバー６に伝達された入力は、矢印Ｃで示すように、他端（図５では図中右端）の結合ブラケット７から他方のエクステンション部材３に伝達されるが、この場合、結合ブラケット７に設けられた側壁７１，７２およびフランジ７１ｆ，７２ｆを介してエクステンション部材３の側壁３１ｂに面で伝達される構造としたため、すなわち伝達される経路と同経路によって支持されるため、これによっても、高い剛性向上効果を得ることができる。
【００２７】
また、ディファレンシャルギアが振動してフロアパネルが共振した場合、図６の二点鎖線で示すように、フロアパネルＦＰが、矢印Ｄで示すように、上下に撓むとともに左右のサイドメンバ２およびエクステンション部材３の間隔が相対変位するような断面変形が生じようとするが、この場合、図６の実線で示すように左右のエクステンション部材３の間でリヤクロスバー６が突っ張ることでこの変形を抑制でき、剛性の向上を図ることができるとともに、フロアパネルＦＰの振幅を小さく抑えることができる。
【００２８】
以上説明したように、本実施の形態のリヤサスペンション装置にあっては、エクステンション部材３を介在させてリヤサスペンションメンバ１の取付位置とフロアパネルＦＰとの上下方向の距離を大きく取って、車軸やリンク部材などの必要なストローク量を確保することができ、かつ、このようにエクステンション部材３を介在させて剛性の確保が不利な構成でありながら、高い剛性を得ることができるという効果が得られる。
【００２９】
さらに、本実施の形態にあっては、エクステンション部材３や結合ブラケット７の結合をスポット溶接により行うようにしたため、製造が容易である。
また、結合ブラケット７のブラケット底壁７３を正面視により車両中央側が高くなるように形成して、リヤクロスバー６の結合箇所をエクステンション部材３の下端位置よりも高く配置したため、図５に示すように、リヤクロスバー６がプロペラシャフト５と干渉しない高さに直線状に配置することができた。
【００３０】
以上、図面により実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、エクステンション部材の形状は、実施の形態で示した形状に限定されるものではなく、例えば、前後壁３１ａ，３１ｃ、側壁３１ｂおよび側部パネル３２とで囲まれる筒状部分に、さらに底壁３１ｄと平行に配置したパネルを一体に設けて、剛性を高めても良いもので、この構造は、特にエクステンション部材の上下寸法を長くとった場合に有効である。
また、各部の結合においてスポット溶接を用い、このようにすれば製造が容易となるが、スポット溶接以外の手段により溶接するようにしてもよい。
また、リヤサスペンションメンバ１を組み付ける骨格部材は、サイドメンバ２に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態のリヤサスペンション装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＳ２−Ｓ２線による断面図である。
【図３】実施の形態のリヤサスペンション装置の要部を示す分解斜視図である。
【図４】実施の形態のリヤサスペンション装置の要部を示す側面図である。
【図５】実施の形態のリヤサスペンション装置の要部を示す断面図である。
【図６】実施の形態のリヤサスペンション装置におけるフロアパネルの振動状態を示す断面図である。
【図７】実施の形態の要部の他例を示す断面図である。
【図８】従来技術を示す斜視図である。
【符号の説明】
１リヤサスペンションメンバ
１ａ，１ａ縦枠
１ｂ，１ｂ横枠
１１マウント部
１１ａ内筒
１１ｂインシュレータ
１１ｃ外筒
２サイドメンバ
２ａ，２ｃ側壁
２ｂ底壁
２ｆフランジ
３エクステンション部材
３１本体
３１ａ前壁
３１ｂ側壁
３１ｃ後壁
３１ｄ底壁
３１ｆフランジ
３１ｇフランジ
３２側部パネル
３２ｆ，３２ｇフランジ
４ボルト
４ｆフランジ
４１ナット
５プロペラシャフト
６リヤクロスバー
６１ウエルドボルト
６２ナット
７結合ブラケット
７１，７２側壁
７１ｆ，７２ｆフランジ
７３ブラケット底壁
７３ｆ延長フランジ
７３ｈ貫通穴
２０７結合ブラケット
Ｆ２矢印
ＦＰフロアパネル

Claims

リヤサスペンションメンバ（１）の左右にマウント部（１１）が設けられ、このマウント部（１１）が車両の左右に設けられた骨格部材（２）に組み付けられ、前記リヤサスペンションメンバ（１）に、リンク部材を介して後輪の車軸が相対移動可能に支持されているとともに、駆動源からの駆動力を左右後輪に伝達するディファレンシャルギアが支持されているリヤサスペンション装置において、前記左右の骨格部材（２）の下側にエクステンション部材（３）が結合され、このエクステンション部材（３）は、前記マウント部（１１）を組み付ける組付支持部を備えているとともに、この組付支持部が前記骨格部材（２）の下面よりも下方位置に配置され、前記マウント部（１１）が組み付けられる前記左右のエクステンション部材（３）同士が、前記エクステンション部材（３）の車両中央側面に結合された左右の結合ブラケット（７）を介してリヤクロスバー（６）により結合され、前記エクステンション部材（３）と結合ブラケット（７）とリヤクロスバー（６）との結合が、エクステンション部材（３）からリヤクロスバー（６）への入力伝達方向が上下方向で折り返されることのない上下一方向となる結合となっていることを特徴とするリヤサスペンション装置。
請求項１に記載のリヤサスペンション装置において、前記エクステンション部材（３）が、筒状に形成された側壁（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３２）と、この側壁の下端部に一体に設けられた底壁（３１ｄ）と、この底壁（３１ｄ）に垂下状態で結合されたボルト（４）とを有し、このボルト（４）と底壁（３１ｄ）とにより前記組付支持部が形成され、前記結合ブラケット（７）は、前記側壁（３１ｂ）に面当接して結合されるフランジ（７１ｆ，７２ｆ）を有した複数の側壁（７１，７２）と、この側壁（７１，７２）の下端部に一体に設けられているとともに前記リヤクロスバー（６）の連結部（７３ｈ）が設けられたブラケット底壁（７３）と、このブラケット底壁（７３）から延長されて前記エクステンション部材（３）の底壁（３１ｄ）に結合された延長フランジ（７３ｆ）と、を備えていることを特徴とするリヤサスペンション装置。
請求項２に記載のリヤサスペンション装置において、前記延長フランジ部（７３ｆ）は、前記ボルト（４）の周囲を囲むように二股形状に延長されていることを特徴とするリヤサスペンション装置。