JP6565715B2 - サスペンション組付治具 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のサスペンションの組付に使用されるサスペンション組付治具に関する。

従来からモータと強電部品とを車体に取り付ける電気自動車のモータユニット取付方法に関する発明が知られている（下記特許文献１を参照）。この取付方法は、モータをサスペンション部材に取り付ける工程と、モータとサスペンション部材とを支持治具上に保持する工程と、モータより高い位置で強電部品を支持治具から突設した複数の治具ピンにより保持する工程とを有している（請求項１等を参照）。また、この取付方法では、複数の治具ピンの中心位置が、強電部品の重心位置の近傍に存在するように設置される場合がある（請求項３等を参照）。

特許文献１に記載された取付方法によれば、複数の治具ピンの中心位置が、強電部品の重心位置の近傍に存在することで、強電部品のピン孔の中心が重心位置近傍に位置する。そのため、強電部品が治具ピンの上昇に伴って先行して上昇しても、車両前後、左右方向へ転ぶ虞が少なく、上昇中、安定して支持される（段落番号００５４，００５５等を参照）。

特開２０１１―２０６２６号公報

前記特許文献１に記載された取付方法によれば、強電部品を安定して支持することができる。しかし、アクスルアッセンブリーをサスペンションメンバーに組み付ける工程において、アクスルアッセンブリーに内倒れ又は外倒れが発生して、キャンバ角が設計値からずれる虞がある。

本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、アクスルアッセンブリーの内倒れ又は外倒れを抑制し、キャンバ角を設計値により近付けることができるサスペンション組付治具を提供することを目的とする。

前記目的を達成すべく、本発明のサスペンション組付治具は、アクスルアッセンブリーをサスペンションメンバーに対する組付位置に支持するサスペンション組付治具であって、前記アクスルアッセンブリーを前記組付位置に支持する複数の支持部を備え、前記複数の支持部は、平面視において、前記組付位置に支持される前記アクスルアッセンブリーの重心位置を囲む位置に配置されることを特徴とする。

本発明のサスペンション組付治具は、自動車のサスペンションの組付に使用される治具である。本発明のサスペンション組付治具は、前記複数の支持部によって、サスペンションメンバーとアクスルアッセンブリーとを組み付け可能に支持することができる。

複数の支持部は、例えば、アッパーアーム、ロアアームＮｏ．１、及びロアアームＮｏ．２等の部品が組み付けられたサスペンションメンバーを支持することができる。アクスルアッセンブリーは、例えば、ナックル、ブレーキロータ、ショックアブソーバ、トレーリングアーム等の部品が一体に組み立てられた構成を有している。アクスルアッセンブリーの重心位置は、例えば、３Ｄ−ＣＡＤソフトウェア上でアクスルアッセンブリーの３Ｄモデルを作成し、アクスルアッセンブリーを構成する部品の密度などを入力することで、算出することができる。

支持部の構成は特に限定されないが、例えば、上下方向に延在する支柱と、支柱の上端部に設けられてアクスルアッセンブリーの支持点を下方から支持する受部とを有することができる。受部は、例えば、アクスルアッセンブリーの支持点の形状に対応した凹形状やＬ字状の形状を有することができる。また、支持部の数は、平面視でアクスルアッセンブリーの重心位置を囲むことができる３つ以上であれば、特に限定されない。

本発明のサスペンション組付治具は、前述のように、複数の支持部が、平面視において、組付位置に支持されるアクスルアッセンブリーの重心位置を囲む位置に配置される。これにより、アクスルアッセンブリーを複数の支持部によって組付位置に安定して支持することができる。そのため、所定の組付位置に支持されたアクスルアッセンブリーが、車幅方向の内側に倒れる内倒れや、車幅方向の外側に倒れる外倒れを抑制して、キャンバ角を設計値により近付けることができる。

さらに、サスペンション組付治具の支持部とアクスルアッセンブリーとの間にシムを挿入して組付位置を微調整するチューニングを行うときに、アクスルアッセンブリーをシムの挿入に応じた方向に移動させることができる。これにより、チューニングを容易にすることができ、キャンバ調整機構やアライメント調整カムボルト及びナット等の使用を回避し、組立コストを低減することができる。

以上の説明から理解できるように、本発明のサスペンション組付治具によれば、アクスルアッセンブリーの内倒れ又は外倒れを抑制することができ、キャンバ角を設計値により近付けることができる。

本発明の一実施形態に係るサスペンション組付治具の概略構成図。 図１に示すサスペンション組付治具の具体例を示す側面図。 図１に示すアクスルアッセンブリーの支持点を示す下面図。 アクスルアッセンブリーの不適切な支持点を示す下面図。 アクスルアッセンブリーの組付を説明する説明図。 各車台番号のキャンバ角の設計値からのずれを示すグラフ。

以下、図面を参照して本発明のサスペンション組付治具の一実施形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るサスペンション組付治具１の概略構成図である。図１では、互いに垂直な車両の前方向Ｆｒ、上方向Ｕｐ、及び右方向Ｒｈをそれぞれ矢印で示している。

本実施形態のサスペンション組付治具１は、自動車のサスペンションの組付に使用される治具であり、より具体的には、アクスルアッセンブリーＳ１をサスペンションメンバーＳ０に対する組付位置に支持するための治具である。

アクスルアッセンブリーＳ１は、例えば、ナックル、ブレーキロータ、ショックアブソーバ、トレーリングアーム等の部品が一体に組み立てられた構成を有している。アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇ（図３参照）は、例えば、３Ｄ−ＣＡＤソフトウェア上でアクスルアッセンブリーＳ１の３Ｄモデルを作成し、アクスルアッセンブリーＳ１を構成する部品の密度等を入力することで、算出することができる。

サスペンション組付治具１は、アクスルアッセンブリーＳ１を組付位置に支持する複数の支持部２を備えている。複数の支持部２は、アクスルアッセンブリーＳ１を組付位置に支持した状態で、サスペンション組付治具１を上方から見た平面視において、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されている。

本実施形態のサスペンション組付治具１は、サスペンションメンバーＳ０を支持するための支持部３を有している。サスペンションメンバーＳ０を支持するための支持部３は、複数でも単数でもよい。サスペンションメンバーＳ０を支持するための支持部３は、例えば、アッパーアームＳ２、ロアアームＳ３、及びロアアームＳ４等の部品が組み付けられたサスペンションメンバーＳ０を支持する。

本実施形態のサスペンション組付治具１は、アクスルアッセンブリーＳ１を支持するための複数の支持部２と、サスペンションメンバーＳ０を支持するための単一又は複数の支持部３によって、サスペンションメンバーＳ０とアクスルアッセンブリーＳ１とを組み付け可能に支持する。

図２は、図１に示すサスペンション組付治具１の具体例を示す側面図である。図２は、図１に示すサスペンション組付治具１を、右側からＲｈ方向と反対の方向に見た側面図である。本実施形態のサスペンション組付治具１は、図１に示すように、１つのアクスルアッセンブリーＳ１を支持するための支持部２を４つ有している。

より詳細には、１つ目の支持部２ａは、例えば、アクスルアッセンブリーＳ１を構成するトレーリングアームＳ１ａの中間部分を支持している。２つ目の支持部２ｂは、例えば、トレーリングアームＳ１ａのブレーキロータＳ１ｂ側の端部を支持している。３つ目の支持部２ｃは、例えば、ブレーキロータＳ１ｂの一部を支持している。図２で図示を省略する４つ目の支持部２ｄは、ブレーキロータＳ１ｂの軸方向の奥側で、例えば、ナックル又はナックルに取り付けられた部品の一部を支持している。

支持部２の構成は特に限定されないが、例えば、上下方向に延在する支柱２１と、支柱の上端部に設けられてアクスルアッセンブリーＳ１の支持点を下方から支持する受部２２とを有することができる。各支持部２の受部２２は、例えば、アクスルアッセンブリーＳ１の支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４（図３参照）の形状に対応した凹形状、Ｌ字形状、又は円弧形状を有することができる。また、支持部２の数は、平面視でアクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲むことができる３つ以上であれば、特に限定されない。

また、図２に示す例では、サスペンションメンバーＳ０を支持する支持部３は、支柱３１の上端に凸形状の受部３２を有している。この支持部３は、例えば、凸形状の受部３２が、サスペンションメンバーＳ０に設けられた貫通孔に挿入され、支柱３１によってサスペンションメンバーＳ０を支持する。

図３は、本実施形態のサスペンション組付治具１によって組付位置に支持されたときのアクスルアッセンブリーＳ１の支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を示す下面図である。図３は、図１に示す右側のアクスルアッセンブリーＳ１を下方からＵｐ方向に見た下面図である。

前述のように、図１に示すサスペンション組付治具１の４つの支持部２は、サスペンション組付治具１を上方から見た平面視において、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されている。そのため、図３に示すように、アクスルアッセンブリーＳ１の下面視において、サスペンション組付治具１の４つの支持部２によって支持されるアクスルアッセンブリーＳ１の４つの支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４は、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲むように配置される。

より詳細には、サスペンション組付治具１のアクスルアッセンブリーＳ１を支持する４つの支持部２のうちの１つ目の支持部２ａによる１つ目の支持点Ｐ１は、アクスルアッセンブリーＳ１を構成するトレーリングアームＳ１ａの中間部分に位置している。また、２つ目の支持部２ｂによる２つ目の支持点Ｐ２は、例えば、トレーリングアームＳ１ａのブレーキロータＳ１ｂ側の端部に位置している。３つ目の支持部２ｃによる３つ目の支持点Ｐ３は、例えば、ブレーキロータＳ１ｂの一部に位置している。４つ目の支持部２ｄによる４つ目の支持点Ｐ４は、例えば、ナックルの一部やナックルに取り付けられた部品上に位置している。

そして、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇは、アクスルアッセンブリーＳ１の下面視で、これら４つの支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４によって囲まれる概ね台形の形状の領域Ａ内に位置している。換言すると、アクスルアッセンブリーＳ１を４つの支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で支持するサスペンション組付治具１の４つの支持部２は、サスペンション組付治具１の平面視で、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されている。

図４は、図１から図３に示す例とは異なり、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇが、アクスルアッセンブリーＳ１の下面視で、４つの支持点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’によって囲まれる領域Ａ’の外側に位置している不適切な例を示している。すなわち、この例では、図示を省略するサスペンション組付治具の支持部は、平面視において、組付位置に支持されるアクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されていない。

より詳細には、サスペンション組付治具のアクスルアッセンブリーＳ１を支持する４つの支持部のうちの１つ目の支持部による１つ目の支持点Ｐ１’は、アクスルアッセンブリーＳ１を構成するトレーリングアームＳ１ａの先端部に位置している。また、２つ目の支持部による２つ目の支持点Ｐ２’は、例えば、トレーリングアームＳ１ａの中間部に位置している。３つ目の支持部による３つ目の支持点Ｐ３’と、４つ目の支持部による４つ目の支持点Ｐ４’は、図３に示す例の支持点Ｐ３，Ｐ４と同一の位置に位置している。

そして、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇは、アクスルアッセンブリーＳ１の下面視で、これら４つの支持点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’によって囲まれる概ね台形の形状の領域Ａ’の外側に位置している。換言すると、図４に示す不適切な例では、アクスルアッセンブリーＳ１を４つの支持点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’で支持するサスペンション組付治具の４つの支持部は、サスペンション組付治具の平面視で、アクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されていない。

これは、図４に示す不適切な例では、アクスルアッセンブリーＳ１のトレーリングアームＳ１ａを支持する２つの支持部が、図３に示す適切な例よりも、トレーリングアームＳ１ａの先端側を支持していることに起因する。

以下、図５及び図６を参照して、本実施形態のサスペンション組付治具１の作用について説明する。図５は、図１に示すサスペンションメンバーＳ０に対するアクスルアッセンブリーＳ１の組付を説明する説明図であり、サスペンションメンバーＳ０及びアクスルアッセンブリーＳ１を後方側からＦｒ方向に見た背面図である。なお、図５では、各部材を簡略化して概念的に表すとともに、アクスルアッセンブリーＳ１のブレーキロータＳ１ｂにタイヤＴが組み付けられた状態を示している。

図５（ａ）は、サスペンションメンバーＳ０にアクスルアッセンブリーＳ１を組み付ける前の状態を示している。アクスルアッセンブリーＳ１は、例えば、アッパーアームＳ２、ロアアームＳ３、及びロアアームＳ４等の複数のアームＳＡを介してサスペンションメンバーＳ０に組み付けられる。アームＳＡは、両端にボルト穴ＢＨを有し、サスペンションメンバーＳ０とアクスルアッセンブリーＳ１は、それぞれ、アームＳＡの一端と他端のボルト穴ＢＨに対応する位置にボルト穴ＢＨを有している。

図５（ｂ）は、図１及び図２に示す本実施形態のサスペンション組付治具１によってサスペンションメンバーＳ０及びアクスルアッセンブリーＳ１を支持して、アクスルアッセンブリーＳ１をサスペンションメンバーＳ０に組み付けた状態を示している。

サスペンションメンバーＳ０に対するアクスルアッセンブリーＳ１の組付は、例えば、以下の手順で行うことができる。まず、各アームＳＡの一端のボルト穴ＢＨと、サスペンションメンバーＳ０の各ボルト穴ＢＨとにボルトＢを挿通させてナットを締結することで、各アームＳＡの一端をサスペンションメンバーＳ０に取り付ける。次に、サスペンションメンバーＳ０に取り付けられた各アームＳＡの他端のボルト穴ＢＨと、サスペンション組付治具１によって組付位置に支持されたアクスルアッセンブリーＳ１のボルト穴ＢＨとにボルトＢを挿通させてナットを締結することで、各アームＳＡの他端をアクスルアッセンブリーＳ１に取り付ける。

ここで、本実施形態のサスペンション組付治具１は、前述のように、アクスルアッセンブリーＳ１をサスペンションメンバーＳ０に対する組付位置に支持するための治具であり、アクスルアッセンブリーＳ１を組付位置に支持する複数の支持部２を備えている。そして、複数の支持部２は、平面視において、組付位置に支持されるアクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲む位置に配置されている。

これにより、アクスルアッセンブリーＳ１は、組付位置において、図３に示すように、本実施形態のサスペンション組付治具１によって、重心位置を囲む４つの支持点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で支持される。これにより、アクスルアッセンブリーＳ１の組付時に、アクスルアッセンブリーＳ１を複数の支持部２によって組付位置に安定して支持することができる。そのため、図５（ｂ）に示すように、所定の組付位置に支持されたアクスルアッセンブリーＳ１が、車幅方向の内側に倒れる内倒れや、車幅方向の外側に倒れる外倒れを抑制して、キャンバ角を設計値により近付けることができる。

一方、図５（ｃ）は、本実施形態のサスペンション組付治具１とは異なるサスペンション組付治具１’によりサスペンションメンバーＳ０及びアクスルアッセンブリーＳ１を支持して、アクスルアッセンブリーＳ１をサスペンションメンバーＳ０に組み付けた状態を示している。

図５（ｃ）に示すサスペンション組付治具１’は、複数の支持部２’が、平面視において、組付位置に支持されるアクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲まない位置に配置されている。この場合、図４に示すように、アクスルアッセンブリーＳ１は、重心位置Ｇを囲まない４つの支持点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’で支持される。この場合、アクスルアッセンブリーＳ１の組付時に、アクスルアッセンブリーＳ１に内倒れや外倒れが発生して、キャンバ角の設計値からのずれが大きくなる。

より詳細には、図５（ｃ）に示すように、アクスルアッセンブリーＳ１のボルト穴ＢＨの中心に対し、ボルトＢの中心が移動した状態になり、アクスルアッセンブリーＳ１の内倒れが発生する。このような内倒れが発生する場合には、ボルトＢとしてアライメント調整カムボルトを用いたり、キャンバ調整設備を導入したりする必要があるが、いずれも組立コストを増大させる要因になる。

図６は、本実施形態のサスペンション組付治具１を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両と、別のサスペンション組付治具１’を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両のキャンバ角の設計値からのずれを示すグラフである。図６に示すグラフにおいて、設計値からのキャンバ角のずれが±４５′の太い実線は規格ラインである。

図６において、車台番号が１から２１までの車両は、本実施形態のサスペンション組付治具１を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両である。また、車台番号が２２から３４までの車両は、図４に示す支持点Ｐ１’，Ｐ２’，Ｐ３’，Ｐ４’でアクスルアッセンブリーＳ１を支持するサスペンション組付治具１’を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両である。

図６に示すように、本実施形態のサスペンション組付治具１を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両では、キャンバ角の設計値からのずれが平均で約−７．０′である。一方、別のサスペンション組付治具１’を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両では、キャンバ角の設計値からのずれが平均で約−２４．０′である。

このように、本実施形態のサスペンション組付治具１を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両では、アクスルアッセンブリーＳ１の内倒れや外倒れを抑制して、キャンバ角を設計値により近付けることができる。一方、別のサスペンション組付治具１’を用いてアクスルアッセンブリーＳ１を組み付けた車両では、アクスルアッセンブリーＳ１の内倒れや外倒れが発生して、キャンバ角の設計値からのずれが３倍以上に増加する。

すなわち、重心位置Ｇの近傍でアクスルアッセンブリーＳ１を支持したとしても、複数の支持部２’が、平面視において、組付位置に支持されるアクスルアッセンブリーＳ１の重心位置Ｇを囲まない位置に配置されている場合には、キャンバ角の設計値からのずれが大きくなる。

さらに、本実施形態のサスペンション組付治具１は、支持部２とアクスルアッセンブリーＳ１との間にシムを挿入して組付位置を微調整するチューニングを行うときに、アクスルアッセンブリーＳ１をシムの挿入に応じた方向に移動させることができる。これにより、チューニングを容易にすることができ、キャンバ調整機構やアライメント調整カムボルト及びナット等の使用を回避し、組立コストを低減することができる。

以上説明したように、本実施形態のサスペンション組付治具１によれば、アクスルアッセンブリーＳ１の内倒れ又は外倒れを抑制することができ、キャンバ角を設計値により近付けることができる。

以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。

１ サスペンション組付治具
２ 支持部
Ｇ 重心位置
Ｓ１ アクスルアッセンブリー
Ｓ０ サスペンションメンバー

Claims (1)

1. ボルト穴を有するサスペンションメンバーに対して、ボルトとアームを介して組み付けられる、ボルト穴を有するアクスルアッセンブリーを、前記サスペンションメンバーに対する組付位置に支持するサスペンション組付治具であって、
   前記アクスルアッセンブリーを前記組付位置に支持することで、前記サスペンションメンバーの前記ボルト穴と前記アクスルアッセンブリーの前記ボルト穴とを、それぞれ、前記アームの一端と他端のボルト穴に対応する位置に配置する複数の支持部を備え、
   前記複数の支持部は、平面視において、前記組付位置に支持される前記アクスルアッセンブリーの重心位置を囲む位置に配置されることを特徴とするサスペンション組付治具。

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