CN112440637A - 车辆的前悬架装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种当碰撞载荷作用于悬架臂时，降低其后方侧的副车架安装部从车身的脱离量并吸收碰撞载荷能量，由此能降低向副车架的后侧枢转支承部的输入的车辆的前悬架装置。该前悬架装置具有：副车架（SF）；悬架臂（10），外端枢转支承有前轮且内端枢转支承于上述副车架（SF）；并在相对于上述悬架臂（10）的前轮枢转支承部而言的后方侧具有将上述副车架（SF）经由紧固件（17）从下方安装于车身（2）的副车架安装部（13A）；并具有当悬架臂正面碰撞载荷经由前轮输入至上述悬架臂（10）时使该悬架臂（10）向上方弯曲的上方弯曲诱导部（60）。

Description

车辆的前悬架装置

技术领域

本发明涉及一种车辆的前悬架装置，详细来说，所述车辆的前悬架装置具有悬架臂，该悬架臂的外端枢转支承有前轮，且其内端枢转支承于副车架上，且在悬架臂的前轮枢转支承部的后方侧具有副车架安装部，该副车架安装部将副车架通过紧固件从下方安装于车身。

背景技术

一直以来，通常在现有的前悬架装置中，当作为悬架臂的下控制臂的截面闭合时，即使是除了动力总成单元以外，例如在配备有高电压电池的高重量物体的高车重的电动汽车中，也能实现高的支撑刚性。

此时，如专利文献1所公开，如果在下控制臂的上侧面部形成在车宽方向上延伸的凹部的话，当碰撞载荷作用于下控制臂时，能通过以该凹部为起点的下控制臂的变形来吸收碰撞能量。

但是，如果采用专利文献1的技术方案的话，下控制臂会以上述凹部为起点朝下弯曲。由此，朝下的力会作用于后侧的车身安装部，车身安装部可能从车身脱离。

当车身安装部从车身脱离时，副车架的后退量增加，副车架上的稳定杆干涉趾板，趾板后退，因此在这一点上还有改善的余地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开 平8－67120号。

发明内容

发明要解决的技术问题

于是，本发明目的在于提供一种车辆的前悬架装置，所述车辆的前悬架装置在碰撞载荷作用于悬架臂时，不会导致其后方侧的副车架安装部从车身脱离，并能吸收碰撞载荷能量。

解决技术问题的技术手段

本发明的车辆的前悬架装置具有：副车架；悬架臂，外端枢转支承有前轮且内端枢转支承于上述副车架；并在上述悬架臂的前轮枢转支承部的后方侧具有将上述副车架经由紧固件从下方安装于车身的副车架安装部；并具有上方弯曲诱导部，当悬架臂正面碰撞载荷介由前轮输入至上述悬架臂时，所述上方弯曲诱导部使该悬架臂向上方弯曲。

根据上述技术方案，当正面碰撞载荷经由前轮作用于悬架臂时，悬架臂由于上方弯曲诱导部而朝上弯曲。由此，悬架臂的副车架安装部会产生抗拔力，因此不会导致副车架安装部从车身脱离，并能吸收碰撞载荷能量。

在本发明的一实施方式中，上述悬架臂是具有相对于副车架来说的前侧枢转支承部和位于上述前轮枢转支承部后方的后侧枢转支承部的下控制臂，上述上方弯曲诱导部形成于前轮枢转支承部与后侧枢转支承部之间。

根据上述技术方案，上述上方弯曲诱导部形成于前轮枢转支承部与后侧枢转支承部之间，因此在大约6成的碰撞载荷经由前轮作用于下控制臂的斜向碰撞时（比如斜碰撞时）是优选的。即，能通过上方弯曲诱导部向上方弯曲变形来吸收斜碰撞时的载荷，并降低后侧枢转支承部从车身脱离的量。

在本发明的一实施方式中，上述上方弯曲诱导部于车辆侧面视图中的下控制臂的上方弯部形成。

根据上述技术方案，能充分确保上方弯部的形心相对于经由前轮输入至下控制臂的碰撞载荷的输入点而向上方位移的量，由此，上方弯曲诱导部整体弯曲，能量吸收量变大，向后侧枢转支承部的输入降低。

在本发明的一实施方式中，上述下控制臂由向下方开口的上构件和向上方开口的下构件构成，上述下构件的刚性比上述上构件的刚性低。

根据上述技术方案，能确保正面碰撞载荷输入时下控制臂的上方弯曲变形的稳定性。

在本发明的一实施方式中，在上述下控制臂的上方弯部的下壁部设有凹部。

根据上述技术方案，设于下壁部的上述凹部作为上方弯曲诱导的弯折引子发挥作用，因此能确保上方弯曲诱导的稳定性，进而能确保碰撞能量吸收的稳定性。

在本发明的一实施方式中，上述下控制臂相对于副车架来说的后侧枢转支承部和副车架相对于车身来说的副车架安装部是兼用的。

根据上述技术方案，通过上述的兼用，后侧枢转支承部与副车架安装部，能实现悬架装置的简略化。

发明效果

本发明有如下技术效果：当碰撞载荷作用于悬架臂时，不会导致其后方侧的副车架安装部从车身脱离，并能吸收碰撞载荷能量。

附图说明

图1为本发明的车辆的前悬架装置的车辆左侧的俯视图；

图2为图1的主要部分放大俯视图；

图3为沿图2的A－A线的箭头所视的截面图；

图4为图3的主要部分放大图；

图5为下控制臂的俯视图；

图6为下控制臂的仰视图；

图7为下控制臂的侧视图；

图8为表示比较例的下控制臂的侧视图；

图9为用于说明车辆碰撞时的作用的俯视图。

具体实施方式

本发明目的在于当碰撞载荷作用于悬架臂时，降低其后方侧的副车架安装部从车身的脱离量并吸收碰撞载荷能量，该目的通过如下技术方案实现：设置有：副车架；悬架臂，其外端枢转支承于前轮且其内端枢转支承于上述副车架；并且在相对于上述悬架臂的前轮枢转支承部而言的后方侧具有将上述副车架通过紧固件从下方安装于车身的副车架安装部；并具有上方弯曲诱导部，当悬架臂正面碰撞载荷经由前轮输入至上述悬架臂时，所述上方弯曲诱导部使该悬架臂向上方弯曲。

实施例

以下基于附图对本发明的一实施例进行详细阐释。

附图示出了车辆的前悬架装置，图1是表示该车辆的前悬架装置的车辆左侧的俯视图，图2是图1的主要部分放大俯视图，图3是沿图2的A－A线箭头所视的截面图，图4是图3的主要部分放大图。另外，图5是下控制臂的俯视图，图6是下控制臂的仰视图，图7是下控制臂的侧视图。

另外，图1中仅示出了车辆的前悬架装置的车辆左侧的结构，前悬架装置的车辆右侧的结构与左侧呈左右大致对称结构。

在图1、图2中，在车辆的前悬架装置中，副车架SF设于车辆前部的发动机舱下方部（或电动汽车的电机室下方部）。该副车架SF具有：横梁主体20，支撑作为左右的悬架臂的左右的下控制臂10；左右成对的延长框30，从该横梁主体20的左右两侧前部向车辆前方延伸；横件40，在车宽方向上连结成对的延长框30的前端部。

副吸能盒43经由固定板41和安装板42安装于上述延长框30的前端部，在车宽方向上延伸的副保险杠梁44设于左右成对的副吸能盒43、43的前端部。

另外，在上述延长框30的前端部且固定板41的直后部设有在上下方向上延伸的车身安装部45。该车身安装部45是用于将延长框30安装于前方侧架的构件。

如图2所示，上述下控制臂10具有：位于车宽方向外侧的作为前轮枢转支承部的转向节支撑部11；位于车宽方向内侧前部的作为前侧枢转支承部的下控制臂衬套12；位于车宽方向内侧后部的作为后侧枢转支承部的下控制臂衬套13。

如图1～3所示，上述横梁主体20具有：上板21；前侧的下板；后侧的下板23；从上板21的左右两侧部向车辆前方延伸的延设上板24。

通过上述延设上板24和前侧的下板二者形成从上板21和后侧的下板23向车辆前方延伸的延设部25，上述的左右成对的延长框30的后端部连结固定于左右成对的延设部25的前端部。

如图2所示，在该延设部25中的车宽方向的内外侧、与下控制臂衬套12相对应的位置开口形成有开口部25a、25b。

如图2、图3所示，通过上板21和后侧的下板23二者形成支撑下控制臂10后侧的下控制臂衬套13的后侧支撑部26，使得从横梁主体20的后部左右两侧向车宽方向外侧突出。

如图2所示，在上述延设部25安装有支撑下控制臂10的前侧的下控制臂衬套12的臂支撑托架27，通过该臂支撑托架27支撑上述下控制臂衬套12。

此外，如图1、图2所示，在横梁主体20的上板21紧固固定有支撑稳定杆50的稳定杆安装托架51。

如图2所示，稳定杆50的端部经由控制连杆53连结于图1所示的悬架减震器54的减震器外筒部。

另外，在横梁主体20的延设上板24的基部设有从该延设上板24向上方延伸的无图示的支座部。该支座部是用于将横梁主体20安装于前方侧架的构件。

如图1所示，设有从延长框30的前端部向车宽方向外侧突出的用于应对小重叠碰撞的扩张部52。

该扩张部52形成为，在车辆俯视图中，车宽方向外侧的侧面52a朝向车身后方向车宽方向内侧倾斜。即，该扩张部52接合固定于延长框30的前端部与固定板41的背面，该扩张部52前端向车宽方向外侧的突出量比其后端向车宽方向外侧的突出量大，上述侧面52a形成为倾斜面。

另外，在图1、图2中，55是设于副车架SF的横梁主体20与其后方的车身之间的连接板。

此外，如图1、图2所示，上述下控制臂10是悬架臂，其位于车宽方向外端的转向节支撑部11经由转向节14和轮毂部15枢转支承有前轮16，位于车宽方向内端经由前后侧的下控制臂衬套12、13枢转支承于副车架SF。

另外，如图3所示，在相对于下控制臂10的转向节支撑部11而言的车辆后方侧具有副车架安装部13A，该副车架安装部13A使副车架SF经由紧固件即螺栓17从下方安装于车身。

如图3所示，在前围板下板1的前侧部设有在发动机舱或电机室的左右两侧向车辆的前后方向延伸的前方侧架2。该前方侧架2是车身刚性构件，图3中示出了前方侧架2的上曲部。

如图3所示，前方侧架2的上曲部前下部接合固定有副车架安装座3，在该副车架安装座3的水平部上侧面立设固定有焊接螺母4。

下控制臂10相对于副车架SF来说的后侧枢转支承部即下控制臂衬套13和副车架SF相对于车身来说的副车架安装部13A是兼用的。

然后，如图3所示，兼任副车架安装部13A的下控制臂衬套13经由从下方紧固于上述焊接螺母4的螺栓17，与副车架SF的后侧支撑部26一并安装于车身即前方侧架2。

假设如果分别单独形成下控制臂10的后侧枢转支承部和副车架SF相对于车身的副车架安装部的话，则需要复数个作为紧固件的螺栓，且需要在该螺栓之间设置间隔，不仅会使结构复杂化，而且组装工作量也繁杂。

如图3所示，在副车架SF的横梁主体20中的上板21的后侧支撑部26上侧面立设固定有定位销28，该定位销28针对前方侧架2的定位孔2a进行定位。

这里，如图3、图4所示，上述下控制臂衬套13的内部设有内筒13a、橡胶13b和外筒13c。

如图5、图6所示，下控制臂10具有相对于副车架SF来说的作为前侧枢转支承部的下控制臂衬套12和相对于作为前轮枢转支承部的转向节支撑部11而言位于车辆后方的后侧枢转支承部即下控制臂衬套13。

另外，如图5、图6所示，该下控制臂10具有：后侧臂部18，从后侧的下控制臂衬套13至转向节支撑部11形成为弯曲形状；前侧臂部19，连结该后侧臂部18的弯曲形状的转角部和前侧的下控制臂衬套12。

如图3所示，下控制臂10的后侧臂部18由向下方开口的上构件18a和向上方开口的下构件18b构成，通过上构件18a和下构件18b二者使后侧臂部18闭口截面化。此外，下构件18b的刚性比上构件18a的刚性低。具体来说，上述上构件18a由高张力钢板形成，并且下构件18b由刚性比高张力钢板低的材料形成。

如图5、图6所示，下控制臂10的前侧臂部19也由上构件19a和下构件19b构成。

而且，如图7所示，在上述下控制臂10具有上方弯曲诱导部60，当作为悬架臂正面碰撞载荷的下控制臂正面碰撞载荷经由前轮16（参照图1）输入至上述下控制臂10时，所述上方弯曲诱导部60使该下控制臂10向上方弯曲。由此，当正面碰撞载荷介由前轮16作用于下控制臂10时，下控制臂10由于上方弯曲诱导部60而朝上弯曲。因此，下控制臂10的副车架安装部13A产生向车辆上方的抗拔力，降低副车架安装部13A从车身（参照前方侧架2）的脱离量，并通过下控制臂10的朝上的弯曲变形来吸收碰撞载荷能量，降低向后侧枢转支承部的输入。图4用箭头α表示上方弯曲诱导部60的形成范围。

详细来说，上述上方弯曲诱导部60形成于转向节支撑部11与后侧的下控制臂衬套13之间，在本实施例中，形成于前侧臂部19的后端与下控制臂衬套13的前端之间。

已知斜向碰撞时（比如斜碰撞时）大约6成的碰撞载荷经由前轮16作用于下控制臂10，剩余大约4成经由延长框30输入至副车架SF。

于是，使上方弯曲诱导部60形成于上述二者11、13之间，由此相对于斜碰撞时形成优选结构，通过上方弯曲诱导部60向上方的弯曲变形来吸收斜碰撞时的载荷，以降低下控制臂衬套13从车身的脱离量。

进一步具体来说，如图7所示，在车辆侧视图中，上述上方弯曲诱导部60由下控制臂10的后侧臂部18的上方弯部61形成。由此，充分确保上方弯部61的形心CR相对于经由前轮16输入至下控制臂10的碰撞载荷的输入点P1而向上方位移的量OF1，这样一来，整个上方弯曲诱导部60弯曲以便能得到充分的能量吸收量。

此外，如图3、图7所示，在下控制臂10的后侧臂部18中的上方弯部61的下构件18b的下壁部设有向上方凹陷的凹部62。由此，该凹部62，尤其是凹部62的后缘部作为向上方弯曲引起的弯折引子发挥作用，从而确保上方弯曲诱导的稳定性，进而确保碰撞能量吸收的稳定性。

图8是表示比较例的下控制臂的侧视图，为便于说明，图8中与图7相同的部分赋予相同符号。与用图7所示的实施例不同，图8的比较例中完全不具有上方弯曲诱导部60、上方弯部61及凹部62。因此，在图8的比较例中，下控制臂10的形心CR相对于碰撞载荷的输入点P1而向上方位移的量OF2小。

即，OF1＞OF2。在比较例中，位移量OF2小，由此在碰撞载荷经由前轮16输入至下控制臂10时，作用于形心CR的弯矩不充分，难以使下控制臂10恰当向上方弯曲变形。

图9是用于说明车辆碰撞时的作用的俯视图，以下参照图9对碰撞时的作用进行说明。

＜斜碰撞时的作用＞

在碰撞物70与某车辆发生斜向碰撞的斜碰撞时，大约6成的碰撞载荷经由前轮16作用于下控制臂10，剩余大约4成经由延长框30作用于副车架SF。

箭头OB1所示的碰撞载荷输入至下控制臂10的转向节支撑部11后，该载荷传递至后侧臂部18，以凹部62的后缘部作为上方弯曲诱导的弯折引子使上方弯部61向上方弯，上方弯曲诱导部60整体弯曲（向上方山形折变形），吸收碰撞能量，降低向后侧枢转支承部的输入。

此时，下控制臂10的后侧臂部18的上构件18a和下构件18b之间屈服强度不同，上构件18a的屈服强度大，下构件18b的屈服强度小，而且在下构件18b形成有作为弯折引子的凹部62。由此，下构件18b先折弯，在下构件18b折弯后应力集中于上构件18a。

而且，如图7所示，通过形成上方弯曲诱导部60，由此形心CR向上方位移的量OF1大，因此能充分确保作用于形心CR的弯矩，能使下控制臂10的后侧臂部18适当向上方弯曲变形。

在斜碰撞时，如图9的箭头OB2所示，经由延长框30输入至横梁主体20的碰撞载荷传递至副车架SF的后侧支撑部26，但该输入载荷为全部碰撞载荷的4成左右，因此不会导致副车架安装部13A从车身脱离。

＜小重叠碰撞时的作用＞

在碰撞载荷几乎不会输入至前方侧架2的小重叠碰撞时，大约9成的碰撞载荷经由前轮16作用于下控制臂10，剩余大约1成经由延长框30作用于副车架SF。

碰撞载荷输入至下控制臂10的转向节支撑部11后，该载荷传递至后侧臂部18，以凹部62的后缘部作为弯折引子，后侧臂部18如图9的箭头SOL所示，向车辆后外部弯曲变形。

全部碰撞载荷的大约1成传递至副车架SF的后侧支撑部26，但不会导致副车架安装部13A从车身脱离。这里，上述凹部62在小重叠碰撞时也有利于使下控制臂10向后外部弯曲。

＜完全碰撞时的作用＞

在完全碰撞时，全部碰撞载荷如图9的箭头FL所示经由左右成对的延长框30、30作用于横梁主体20。

因此，图9的箭头a，b所示的朝后的力会作用于稳定杆50的安装部即稳定杆安装托架51和后侧支撑部26。然后，碰撞物入侵一定程度后，大的载荷会作用于后侧支撑部，紧固件即螺栓17脱离，使副车架SF从车身向下方脱落。由此，被副车架支撑的动力单元也向下方下降，在碰撞后半程中，动力单元不会过大干涉前围板并后退，即能确保碰撞冲程。因此，根据本结构，针对斜向碰撞（斜碰撞）、小重叠碰撞、完全碰撞均可兼顾。

另外，附图中，箭头F表示车辆前方，箭头R表示车辆后方，箭头IN表示车宽方向的内部，箭头OUT表示车宽方向的外部，箭头UP表示车辆上方。

如上，上述实施例的车辆的前悬架装置具有：副车架SF；悬架臂（参照下控制臂10），外端枢转支承有前轮16，且内端枢转支承于上述副车架SF；并具有副车架安装部13A，其在相对于上述悬架臂（下控制臂10）的前轮枢转支承部（参照转向节支撑部11）而言的后方侧，且其将上述副车架SF经由紧固件（参照螺栓17）从下方安装于车身（前方侧架2）；并具有上方弯曲诱导部60，当悬架臂正面碰撞载荷介由前轮16输入至上述悬架臂（下控制臂10）时，所述上方弯曲诱导部60使该悬架臂（下控制臂10）向上方弯曲（参照图1～图3）。

根据该技术方案，当正面碰撞载荷经由前轮16作用于悬架臂（下控制臂10）时，悬架臂（下控制臂10）由于上方弯曲诱导部60朝上弯曲。由此，悬架臂（下控制臂10）的副车架安装部13A会产生抗拔力，因此能降低副车架安装部13A从车身的脱离量，吸收碰撞载荷能量，并降低向后侧枢转支承部的输入。

另外，在本发明的一实施方式中，上述悬架臂是具有相对于副车架SF来说的前侧枢转支承部（下控制臂衬套12）和相对于上述前轮枢转支承部（转向节支撑部11）而言位于其后方的后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）的下控制臂10，上述上方弯曲诱导部60形成于前轮枢转支承部（转向节支撑部11）与后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）之间（参照图2）。

根据该技术方案，上述上方弯曲诱导部60形成于前轮枢转支承部（转向节支撑部11）与后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）之间，因此在大约6成的碰撞载荷介由前轮16作用于下控制臂10的斜向碰撞时（比如斜碰撞时）是优选的。即，能通过上方弯曲诱导部60向上方的弯曲变形来吸收斜碰撞时的载荷，并降低后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）从车身脱离的量。

此外，在本发明的一实施方式中，上述上方弯曲诱导部60于车辆侧面视图中的下控制臂10的上方弯部61形成（参照图3、图4、图7）。

根据该技术方案，能充分确保上方弯部61的形心CR相对于介由前轮16输入至下控制臂10的碰撞载荷的输入点P1而向上方位移的量OF1，由此，上方弯曲诱导部60整体弯曲，能量吸收量变大，降低向后侧枢转支承部的输入。

另外，在本发明的一实施方式中，上述下控制臂10由向下方开口的上构件18a和向上方开口的下构件18b构成，上述下构件18b的刚性比上述上构件18a的刚性低（参照图3、图4）。

根据该技术方案，能确保正面碰撞载荷输入时下控制臂10的上方弯曲变形的稳定性。

此外，在本发明的一实施方式中，在上述下控制臂10的上方弯部61的下壁部设有凹部62（参照图3、图4）。

根据该技术方案，设于下壁部的上述凹部62作为上方弯曲诱导的弯折引子发挥作用，因此能确保上方弯曲诱导的稳定性，进而能确保碰撞能量吸收的稳定性。

此外，在本发明的一实施方式中，兼并用作上述下控制臂10相对于副车架SF来说的后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）和副车架SF相对于车身（前方侧架2）来说的副车架安装部13A（参照图4）是兼用的。

根据该技术方案，通过上述的后侧枢转支承部（下控制臂衬套13）和副车架安装部13A的兼用，由此能实现悬架装置的简略化。

本发明的技术方案和上述实施例的对应如下：本发明的悬架臂对应实施例的下控制臂10；以下相同，前轮枢转支承部对应转向节支撑部11；车身对应前方侧架2；紧固件对应螺栓17；前侧枢转支承部对应下控制臂衬套12；后侧枢转支承部对应下控制臂衬套13；但发明不仅限于上述实施例的技术方案。

实用性

如以上说明，本发明针对具有：副车架；悬架臂，其外端枢转支承有前轮且其内端枢转支承于上述副车架；并在相对于上述悬架臂的前轮枢转支承部而言的后方侧具有将上述副车架经由紧固件从下方安装于车身的副车架安装部的车辆的前悬架装置而言是有用的。

编号说明

SF…副车架

2…前方侧架（车身）

10…下控制臂（悬架臂）

11…转向节支撑部（前轮枢转支承部）

12…下控制臂衬套（前侧枢转支承部）

13…下控制臂衬套（后侧枢转支承部）

13A…副车架安装部

16…前轮

17…螺栓（紧固件）

18a…上构件

18b…下构件

60…上方弯曲诱导部

61…上方弯部

62…凹部

Claims (6)

1.一种车辆的前悬架装置，其特征在于具有：

副车架；

悬架臂，外端枢转支承有前轮且内端枢转支承于所述副车架；

并在相对于所述悬架臂的前轮枢转支承部而言的后方侧具有将所述副车架经由紧固件从下方安装于车身的副车架安装部；

并具有当悬架臂正面碰撞载荷经由前轮输入至所述悬架臂时使该悬架臂向上方弯曲的上方弯曲诱导部。

2.根据权利要求1所述的车辆的前悬架装置，其特征在于：

所述悬架臂是具有相对于副车架来说的前侧枢转支承部和位于所述前轮枢转支承部后方的后侧枢转支承部的下控制臂；

所述上方弯曲诱导部形成于前轮枢转支承部与后侧枢转支承部之间。

3.根据权利要求2所述的车辆的前悬架装置，其特征在于：

所述上方弯曲诱导部于车辆侧面视图中的下控制臂的上方弯部形成。

4.根据权利要求3所述的车辆的前悬架装置，其特征在于：

所述下控制臂由向下方开口的上构件和向上方开口的下构件构成，所述下构件的刚性比所述上构件的刚性低。

5.根据权利要求3或4所述的车辆的前悬架装置，其特征在于：

在所述下控制臂的上方弯部的下壁部设有凹部。

6.根据权利要求2至5的任意一项所述的车辆的前悬架装置，其特征在于：

所述下控制臂相对于副车架来说的后侧枢转支承部和副车架相对于车身来说的副车架安装部是兼用的。

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