CN109501541A - 车辆用悬架装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车辆用悬架装置，包括悬架臂，悬架臂（72）在车身安装部附近设置有脆弱部（77），该脆弱部（77）在从车辆前侧向前轮输入一定值以上的荷载时使悬架臂（72）以脆弱部（77）为基点弯折，以使得该前轮以脆弱部（77）为中心向车辆后侧转动。本发明在不对车辆正常行驶时的悬架臂（72）支撑性能造成不利影响的前提下尽量减少车辆小重叠碰撞时通过前轮作用于座舱的碰撞荷载。

Description

车辆用悬架装置

技术领域

本发明属于包括悬架臂的车辆用悬架装置的相关技术领域，其中，悬架臂的一端部设有用于支撑车辆前轮的前轮支撑部且另一端部设有安装在该车辆的车身构件上且与该前轮支撑部相比位于车宽度方向内侧的车身安装部。

背景技术

已知车辆正面碰撞中有一种情形是相对于车辆前方侧车架来说在车宽度方向外侧与障碍物碰撞，这种正面碰撞被称为小重叠碰撞（small overlap collision）。出现这种小重叠碰撞时有时前轮会后退并碰撞其后侧的车身，此时该碰撞可能会使碰撞荷载作用于座舱。

针对这一情况，例如专利文献1中，在小重叠碰撞时，从车辆前侧对前轮输入碰撞荷载时通过该碰撞荷载使悬架臂以所述车身安装部为中心向车辆后侧转动（外旋）来使前轮相对于座舱向车宽度方向外侧变位，尽量减少作用于座舱的碰撞荷载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开（日本专利公开）2015－157539号公报。

发明内容

发明要解决的技术问题

但如果采用所述专利文献1的结构，在对车身安装部这一会极大影响车辆正常行驶时的悬架臂的支撑性能（进一步来说还有悬架装置的缓冲性能）的部分进行设计时除了考虑该支撑性能（缓冲性能）之外还要考虑小重叠碰撞时悬架臂的转动，而考虑上述多个因素来设计车身安装部实际上很困难。即，要使得小重叠碰撞时悬架臂以车身安装部为中心进行转动则需要在一定程度上降低车身安装部针对车身构件的安装刚性。车辆正常行驶时不会有像碰撞荷载那样大的荷载作用于前轮，但车身安装部处常常有应力集中。因此，使悬架臂以车身安装部为中心转动的话，车辆长期使用后会出现车辆正常行驶时悬架臂的支撑性能劣化的问题。

鉴于以上所述，本发明的目的在于提供一种能够在不对车辆正常行驶时的悬架臂的支撑性能造成不利影响的前提下尽量减少车辆的小重叠碰撞时通过前轮作用于座舱的碰撞荷载的车辆用悬架装置。

使用的技术手段

为实现所述目的，本发明以车辆用悬架装置为对象，该车辆用悬架装置包括悬架臂，该悬架臂的一端部设有用于支撑车辆前轮的前轮支撑部，另一端部设有安装于该车辆的车身构件且与该前轮支撑部相比位于车宽度方向内侧的车身安装部，其中，所述悬架臂在所述车身安装部的附近设有脆弱部，所述脆弱部在从车辆前侧向所述前轮输入一定值以上的荷载时使该悬架臂以该脆弱部为基点弯折以使所述前轮以所述脆弱部为中心向车辆后侧转动。

通过所述结构，在小重叠碰撞时，从车辆前侧向前轮输入一定值以上的荷载（碰撞荷载）时，悬架臂以脆弱部为基点弯折，由此，前轮以脆弱部为中心向车辆后侧转动。因为脆弱部设在悬架臂的车身安装部附近，所以能够与使悬架臂（前轮）以车身安装部为中心转动的以往示例同样地使前轮的转动半径较大。因此能尽量使前轮相对于座舱向车宽度方向外侧变位，能尽量减少通过该前轮作用于座舱的碰撞荷载。而与使悬架臂以车身安装部为中心转动不同的是，在设计车身安装部时无需考虑小重叠碰撞时悬架臂的转动。因此，不会出现车辆正常行驶时的悬架臂的支撑性能劣化的问题。

在所述车辆用悬架装置的一实施方式中，所述悬架臂的纵长方向中间部分设有弯曲部，该弯曲部从前轮支撑部一侧向车身安装部一侧朝着车辆后侧弯曲，在所述悬架臂的纵长方向上，所述脆弱部设在比所述弯曲部的弯曲曲率最大的最大曲率部更靠近所述车身安装部一侧的位置。

即，如果不设置脆弱部，小重叠碰撞时，从车辆前侧向前轮输入碰撞荷载时通常悬架臂会以最大曲率部为基点弯折。最大曲率部通常设置在比设置脆弱部的部分更靠近前轮支撑部一侧的部分，所以，如果悬架臂如上所述地以最大曲率部为基点弯折则前轮易向车宽度方向内侧（座舱一侧）变位。这样，在悬架臂设有弯曲部的情况下，在该悬架臂的纵长方向上比最大曲率部更靠近车身安装部一侧设置脆弱部，这样能够在从车辆前侧向前轮输入碰撞荷载时使悬架臂以脆弱部为基点弯折，能尽量减少通过前轮作用于座舱的碰撞荷载。

在所述一实施方式下宜采用下述结构：在所述悬架臂的纵长方向上的除了所述脆弱部以外且至少包含所述最大曲率部在内的部分设有沿着该悬架臂的纵长方向延伸的补强构件。

这样在从车辆前侧向前轮输入碰撞荷载时能进一步促进悬架臂以脆弱部为基点弯折。

在所述车辆用悬架装置的另一实施方式中，所述悬架臂具有沿着该悬架臂的纵长方向延伸的底壁部、以及从该底壁部的宽度方向的两端分别向上侧延伸的侧壁部，所述悬架臂的截面大致呈U字形，所述悬架臂以所述脆弱部为基点弯折时位于该弯折的内侧的所述侧壁部的上侧面形成有作为所述脆弱部的、向下侧凹陷的凹部。

这样能以简单的结构构成脆弱部。

取得的技术效果

如上所述，在本发明的车辆用悬架装置中，在悬架臂的车身安装部附近设置脆弱部，这样能在不对车辆正常行驶时的悬架臂的支撑性能造成不利影响的前提下尽量减少车辆小重叠碰撞时通过前轮作用于座舱的碰撞荷载。

附图说明

图1为搭载了本发明实施方式中的车辆用悬架装置的车辆的前部主要部分的仰视图；

图2为右侧的悬架臂的俯视图；

图3为从斜上方看右侧的悬架臂时的斜视图；

图4为沿图3中IV－IV线的截面图；

图5为沿图3中V－V线的截面图；

图6为所述车辆的前方右侧部分与障碍物发生小重叠碰撞并向右侧前轮输入碰撞荷载时，右侧的悬架臂变形前的状态的概略仰视图；

图7为在图6状态下障碍物相对于所述车辆进一步向后移动时的右侧悬架臂变形情况的概略仰视图。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明的实施方式。

图1显示的是搭载了本发明实施方式中的车辆用悬架装置71的车辆1前部的主要部分。该车辆1的前部设有发动机舱2，在发动机舱2中配置用于驱动车辆1的左右前轮3的未图示的动力总成（powertrain）。所述动力总成由发动机以及获得该发动机生成的扭矩（动力）输入的变速器构成。所述发动机和所述变速器在后述左右一对前方侧架11之间沿着车宽度方向排列。以下将车辆1的前、后、左、右、上、下分别简称为前、后、左、右、上、下。

发动机舱2的车宽度方向两侧的端部配置有沿着前后方向延伸的左右一对前方侧架11。左右的前方侧架11的前端面分别设置有吸能盒（crash can）31，该左右吸能盒31的前端面固定在沿着车宽度方向延伸的保险杠梁32的左右两端部。

左右的前方侧架11的车宽度方向外侧分别设有车轮罩板17和悬架支座（suspension tower）18。各车轮罩板17呈覆盖前轮3上侧的圆弧状，在其圆弧内侧构成前车轮罩。左右的悬架支座18的下端部分别固定在左右的前方侧架11上，左右的悬架支座18的上端部分别固定在左右的裙板加强件（apron reinforcement member）19上。

左右的前方侧架11通过在该左右的前方侧架11下侧沿着车宽度方向延伸的悬架叉件（suspension cross member）34相互连结。悬架叉件34具有：沿着车宽度方向延伸的主体部34a、从该主体部34a的左右两端部的前缘朝着前侧向车宽度方向外侧倾斜延伸的前方延设部34b。

左右的前方延设部34b的上侧面分别设置有向上方延伸的上方延设部（省略图示），所述左右的上方延设部的上端部分别固定在左右的前方侧架11的下侧面。

左右的前方延设部34b的前端部分别与在左右的前方侧架11的下侧位置向前后方向延伸的延长架41结合。左右的延长架41在车宽度方向分别与左右的前方侧架11基本位于相同位置。

各延长架41的前端面设置有与各前方侧架11前端所设置的吸能盒31同样的吸能盒45。左右的吸能盒45的前端面固定于在保险杠梁32的下侧位置沿着车宽度方向延伸的加强件46的左右两端部。该加强件46接触碰撞车辆1前侧面的行人腿部的下部并拨开腿部，由此使该行人倒在车辆1的发动机盖上，由此尽可能地防止造成该行人腿部骨折等伤害。此外，保险杠梁32和加强件46的前侧部分被未图示的前保险杠覆盖。此前保险杠相对于保险杠梁32和加强件46来说向车宽度方向外侧延伸。

各延长架41的前端面形成有在上下方向的全部范围向后侧凹陷的凹部41a。此凹部41a用于使延长架41保持较小的重量。

左右的延长架41的前端部之间通过沿着车宽度方向延伸的连结叉件43连结。悬架叉件34的主体部34a以及左右的前方延设部34b、左右的延长架41、以及连结叉件43构成了俯视时大致呈矩形的围护式车架（perimeter frame）。

沿上下方向延伸的未图示的连结构件的下端面固定在各延长架41的前端部的上侧面，该各连结构件的上端面固定于各前方侧架11的下侧面。

各延长架41的前端部设置有荷载承受部53，该荷载承受部53相对于该前端部来说向车宽度方向外侧突出，且其在相对于该延长架41来说的车宽度方向的外侧（即相对于前方侧架11来说的车宽度方向外侧）出现车辆1的正面碰撞时承受碰撞荷载。即，车辆1的前侧面（尤其是前保险杠）中相对于延长架41来说的车宽度方向的外侧部分与障碍物91（参照图6和图7）碰撞时，即发生所谓的小重叠碰撞时，其碰撞荷载通过前保险杠作用在荷载承受部53。

各延长架41的荷载承受部53具有：与该延长架41的前端部的上侧面接合的、且由板状材料构成的上侧面构件（图1中看不到）；与该延长架41的前端部的下侧面接合的、且与该上侧面构件相对的、由板状材料构成的下侧面构件55。所述上侧面构件和下侧面构件55在俯视时呈大小相同的大致三角形形状，其具有：在延长架41的上侧面从凹部41a的车宽度方向外侧部分向车宽度方向外侧径直延伸的前侧缘、从该前侧缘的突出顶端朝着后侧向车宽度方向内侧倾斜延伸的后侧缘。所述上侧面构件和下侧面构件55的前侧缘之间通过由板状材料构成的前侧面构件56连结，上侧面构件和下侧面构件55的后侧缘之间通过由板状材料构成的后侧面构件57连结。前侧面构件56沿着凹部41a的侧面和底面向凹部41a的车宽度方向内侧延伸，且与吸能盒45的后侧面上设置的法兰板45a连结。

车辆用悬架装置71分别与左右前轮3相应地分别设置在车辆1的左右侧部。如图2所示，各车辆用悬架装置71具有用于支撑各前轮3的悬架臂72（下控制臂）。此外各车辆用悬架装置71还具有未图示的、收纳在各悬架支座18内的螺旋弹簧、减震器等。

各悬架臂72的一端部（车宽度方向外侧的端部）设置有用于支撑各前轮3的前轮支撑部73。各悬架臂72的另一端部（车宽度方向内侧的端部）设置有第一车身安装部74，第一车身安装部74安装在车辆1的车身构件（本实施方式中为悬架叉件34（更具体而言是主体部34a））上且相对于前轮支撑部73来说位于车宽度方向内侧。

除了第一车身安装部74一侧的端部，各悬架臂72大致以恒定宽度延伸。各悬架臂72的纵长方向的中间部分设置有弯曲部72a，该弯曲部72a从前轮支撑部73一侧向第一车身安装部74一侧朝着后侧弯曲。此弯曲部72a中的悬架臂72的纵长方向的中间部分（本实施方式中为弯曲部72a中比悬架臂72纵长方向的中央更靠近前轮支撑部73一侧的部分）设置有弯曲部72a的弯曲曲率（在此是指悬架臂72的宽度方向中央的假想线的曲率）最大（曲率半径最小）的最大曲率部72b。

弯曲部72a中的弯曲的外侧部分通过托架76设置有用于安装在车辆1的车身构件（本实施方式中为悬架叉件34（具体而言是前方延设部34b））上的第二车身安装部75。

各悬架臂72的第一车身安装部74具有：安装在主体部34a的左侧或右侧的端部且沿着上下方向延伸的支撑轴74a、固定在各悬架臂72的贯通孔72h的内周面的筒状构件74b、连结支撑轴74a与筒状构件74b的橡胶衬套74c。

各悬架臂72的第二车身安装部75具有：安装在左侧或右侧的前方延设部34b且大致沿着前后方向延伸的螺栓状的支撑轴75a、通过托架76固定在各悬架臂72的筒状构件75b、以及连结支撑轴75a与筒状构件75b的橡胶衬套（未图示）。

各悬架臂72的前轮支撑部73具有用于支撑各前轮3的与未图示的轮毂架（转向节）连结的连结轴73a。此连结轴73a固定在各悬架臂72的贯通孔72i的内周面。

各悬架臂72由板状构件形成，且具有：沿着该悬架臂72的纵长方向延伸的底壁部72c、从该底壁部72c的宽度方向两端分别向上侧延伸的侧壁部72d、72e，各悬架臂72的截面大致呈U字形。侧壁部72d是弯曲部72a中所述弯曲的内侧的侧壁部，侧壁部72e是弯曲部72a中所述弯曲的外侧的侧壁部。

底壁部72c中从最大曲率部72b附近到第一车身安装部74附近的部分设置有向上侧突出的道（bead）72f，该道72f沿悬架臂72的纵长方向延伸。道72f在第一车身安装部74一侧的端部的突出量比其他部分的突出量小。在悬架臂72的纵长方向上，道72f在第一车身安装部74一侧的端部与后述凹部72g大致位于相同位置。

各悬架臂72在第一车身安装部74附近（与道72f在第一车身安装部74一侧的端部相应的部分）设置有脆弱部77。在从前侧向前轮3输入一定值以上的荷载时，此脆弱部77使悬架臂72以该脆弱部77为基点弯折以使前轮3以脆弱部77为中心向后侧转动。

各悬架臂72的脆弱部77在该悬架臂72的纵长方向上设置在第一车身安装部74的附近且设置在比最大曲率部72b更靠近第一车身安装部74一侧的位置。本实施方式中各悬架臂72的脆弱部77并非位于弯曲部72a，但如果弯曲部72a在第一车身安装部74一侧的一端位于第一车身安装部74附近的话，也可以使脆弱部77位于弯曲部72a中。

本实施方式中，悬架臂72以脆弱部77为基点弯折时位于该弯折内侧的侧壁部72d（在弯曲部72a处为所述弯曲的内侧的侧壁部72d）的上侧面上形成的向下侧凹陷的凹部72g（重点参照图3）构成了各悬架臂72的脆弱部77。

所述一定值是小重叠碰撞时使前轮3后退并碰撞其后侧的车身的最小荷载值。

如图2、图3、图5所示，在各悬架臂72的纵长方向上除了脆弱部77以外的、且至少包含最大曲率部72b的部分设置有板状的补强构件79，该板状的补强构件79沿着该悬架臂72的纵长方向延伸。本实施方式中，在各悬架臂72的纵长方向上补强构件79设置在从脆弱部77与最大曲率部72b之间的位置处到前轮支撑部73的附近位置之间的部分。补强构件79在其宽度方向两端部分别通过焊接固定在各悬架臂72的侧壁部72d、72e。

补强构件79中的第一车身安装部74侧的一端与脆弱部77之间的沿悬架臂72的纵长方向的距离宜比第一一定距离大。这是因为，该距离在该第一一定距离以下的话从前侧向前轮3输入一定值以上的荷载时悬架臂72很难以脆弱部77为基点弯折。

在此假设车辆1前侧面的右侧部分与障碍物91（参照图6、图7）之间发生了小重叠碰撞。其碰撞荷载通过前保险杠从前侧作用在右侧的延长架41的荷载承受部53。由此，向车宽度方向内侧推压的推压力作用于右侧的延长架41。右侧的延长架41在此推压力作用下向车宽度方向内侧折弯。

障碍物91相对于车辆1进一步向后移动时，如图6所示，障碍物91碰撞右侧的前轮3，从前侧向该前轮3输入一定值以上的荷载（碰撞荷载）。

随着障碍物91相对于车辆1进一步向后移动，如图7所示，右侧的悬架臂72的第二车身安装部75脱离右侧的前方延设部34b，且右侧的悬架臂72以脆弱部77为基点弯折，右侧的前轮3以该脆弱部77为中心向后侧转动。因为脆弱部77设置在右侧的悬架臂72中的第一车身安装部74附近，因此能使前轮3的转动半径与右侧悬架臂72（右侧前轮3）以第一车身安装部74为中心转动时大致相等。因此能够使右侧前轮3相对于座舱尽量向车宽度方向外侧变位，能够尽量减少通过该前轮3作用于座舱的碰撞荷载。本实施方式中，右侧前轮3会碰撞右侧侧梁（side sill）61（参照图1）或与该侧梁61前端连结并向上侧延伸的铰链柱（hingepillar,图1中看不到），但不会与车身中相对于该右侧侧梁61或铰链柱来说在车宽度方向内侧（座舱一侧）的部分碰撞。

与使悬架臂72以第一车身安装部74为中心转动不同的是，设计第一车身安装部74时无需考虑小重叠碰撞时悬架臂72的转动。因此不会出现车辆1正常行驶时的悬架臂72的支撑性能（进一步来说还有车辆用悬架装置71的缓冲性能）劣化的问题。

车辆1前侧面的左侧部分发生小重叠碰撞，从前侧向左侧的前轮3输入一定值以上的荷载（碰撞荷载）时，与右侧悬架臂72同样地，左侧悬架臂72以脆弱部77为基点弯折，左侧前轮3以该脆弱部77为中心向后侧转动。

因此，本实施方式能够在不对车辆1正常行驶时悬架臂72的支撑性能造成不利影响的前提下尽量减少小重叠碰撞时通过前轮3作用于座舱的碰撞荷载。

本发明不受所述实施方式限制，在不脱离权利要求主旨的范围内可进行替换。

例如，在所述实施方式中，各悬架臂72具有弯曲部72a，弯曲部72a从前轮支撑部一侧向第一车身安装部74一侧朝着车辆后侧弯曲，但在各悬架臂72不具有上述弯曲部72a而呈沿着车宽度方向大致径直延伸的形状时本发明仍然适用。

此外，也可以使弯曲部72a弯曲的曲率（或曲率半径）在整个弯曲部72a恒定，此时，最大曲率部72b即整个弯曲部72a。此时，宜将脆弱部77设置在相对于弯曲部72a来说更靠近第一车身安装部74一侧的位置，如果弯曲部72a在第一车身安装部74一侧的一端位于第一车身安装部74附近的话，也可以使脆弱部77位于弯曲部72a中。

此外，在所述实施方式中，脆弱部77由在侧壁部72d的上侧面形成的向下侧凹陷的凹部72g构成，但本发明不限于此，例如，也可以由侧壁部72d中的与侧壁部72e相对的面的相反一侧的面上形成的、沿上下方向延伸的凹状的道来构成脆弱部77。

所述实施方式仅仅是示例，不应对本发明范围进行限缩解释。本发明的范围由权利要求限定，与权利要求等同的范围内的变形、变更均属于本发明范围之内。

实用性

本发明的实用性涉及一种车辆用悬架装置，其包括悬架臂，悬架臂的一端部设置有用于支撑车辆前轮的前轮支撑部，另一端部设置有安装于该车辆车身构件的且相对于该前轮支撑部来说位于车宽度方向内侧的车身安装部。

标号说明

1 车辆

3 前轮

34 悬架叉件（车身构件）

71 车辆用悬架装置

72 悬架臂

72a 弯曲部

72b 最大曲率部

72c 底壁部

72d 侧壁部

72e 侧壁部

72g 凹部

73 前轮支撑部

74 第一车身安装部

77 脆弱部

79 补强构件

Claims (4)

1.一种车辆用悬架装置，包括悬架臂，所述悬架臂的一端部设有用于支撑车辆前轮的前轮支撑部，另一端部设有安装于所述车辆的车身构件且与所述前轮支撑部相比位于车宽度方向内侧的车身安装部，其特征在于：

所述悬架臂在所述车身安装部的附近设有脆弱部，

所述脆弱部在从车辆前侧向所述前轮输入一定值以上的荷载时使所述悬架臂以所述脆弱部为基点弯折以使所述前轮以所述脆弱部为中心向车辆后侧转动。

2.根据权利要求1所述的车辆用悬架装置，其特征在于：

所述悬架臂的纵长方向的中间部分设有弯曲部，所述弯曲部从前轮支撑部一侧向车身安装部一侧朝着车辆后侧弯曲，

在所述悬架臂的纵长方向上，所述脆弱部设在比所述弯曲部的弯曲曲率最大的最大曲率部更靠近所述车身安装部一侧的位置。

3.根据权利要求2所述的车辆用悬架装置，其特征在于：

在所述悬架臂的纵长方向上的除了所述脆弱部以外且至少包含所述最大曲率部在内的部分设有沿着所述悬架臂的纵长方向延伸的补强构件。

4.根据权利要求1～3其中任意一项所述的车辆用悬架装置，其特征在于：

所述悬架臂具有沿着该悬架臂的纵长方向延伸的底壁部、以及从所述底壁部的宽度方向的两端分别向上侧延伸的侧壁部，所述悬架臂的截面大致呈U字形，

所述悬架臂以所述脆弱部为基点弯折时位于该弯折的内侧的所述侧壁部的上侧面形成有作为所述脆弱部的、向下侧凹陷的凹部。