JP2009113648A - 車両用サスペンション取り付け構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体前部において車体前後方向に延びる左右一対のフロントフレームと、これらのフロントフレームを該フレームの車体前後方向略中間位置において車幅方向に連結し、サスペンションが取り付けられるサスペンションクロスメンバとを有する車両用サスペンション取り付け構造において、フロントフレームの断面を拡大すると共に、サスペンションのレイアウト自由度を向上可能な車両用サスペンションの取り付け構造を提供する。
【解決手段】前記フロントフレーム１３は、サスペンションクロスメンバ３１よりも後方の部分１３ｚと、該後方部分１３ｚよりも前方の部分１３ｙとを別部材により構成すると共に、前記フロントフレーム１３の前記前方部分１３ｙを、前記サスペンションクロスメンバ３１に一体形成された前方延長部３１ｙにより構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンションがサスペンションクロスメンバに取り付けられる車両用サスペンション取り付け構造に関し、車両用サスペンションの技術分野に属する。

車両用サスペンションの取り付け構造として、例えば、特許文献１〜３には、車体前部において車体前後方向に延びる左右一対のフロントフレームを車幅方向に連結するサスペンションクロスメンバを設け、該サスペンションクロスメンバにサスペンションを取り付けたものが開示されている。特許文献４には、その構造がより詳しく開示されており、該文献によれば、サスペンションクロスメンバは、車幅方向両端部がフロントフレームの下面に取り付けられ、これらの端部に、サスペンションアームの車幅方向内端部が取り付けられている。

特開２００３−３２６９８１号公報 特開２００５−０２８９１１号公報 特開２００５−０２９０５７号公報 特開２００３−１１８６３０号公報

ところで、フロントフレームは、前部側がフロアパネルよりも高い位置に配置され、後部側が下方にキックダウンして、フロアパネル下面に設けられた左右一対のフロアフレームに接続される場合があるが、フロントフレームに衝撃荷重が作用したときのことを想定すると、前記キックダウンによる段差が小さく、かつフロントフレームの断面積が大きいのが好ましい。

しかし、フロントフレームの直下方には、前述のようにサスペンションクロスメンバへのサスペンションアームの取り付け部が設けられており、フロントフレームの前部側を低くすると、この取り付け位置が低くなって、上下方向取り付け位置範囲が狭くなり自由度が制限されると共に、サスペンションアームの地上高を十分確保できなくなる虞がある。すなわち、フロントフレームの前部側を低くするのは限度がある。

そこで、本発明は、フロントフレームの断面を拡大すると共に、サスペンションのレイアウト自由度を向上可能な車両用サスペンションの取り付け構造を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車体前部において車体前後方向に延びる左右一対のフロントフレームと、これらのフロントフレームを該フレームの車体前後方向略中間位置において車幅方向に連結し、サスペンションが取り付けられるサスペンションクロスメンバとを有する車両用サスペンション取り付け構造であって、前記フロントフレームは、サスペンションクロスメンバよりも後方の部分と、該後方部分よりも前方の部分とが別部材により構成されていると共に、前記フロントフレームの前記前方部分が、前記サスペンションクロスメンバに一体形成された前方延長部により構成されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、前記フロントフレームの前記前方部分と後方部分とは、前方部分の後端側と後方部分の前端側とが上下に重ね合わされた状態で接続されており、この接続部の重ね合わせ面は、前上がりに傾斜していることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、前記サスペンションクロスメンバは、前記左右のフロントフレームの下部間を連結していると共に、該左右のフロントフレームの上部間を、平面視で前記サスペンションクロスメンバと重なる位置において車幅方向に連結する連結クロスメンバが設けられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、前記サスペンションは、車幅方向に延びて、車幅方向外端部が車輪に連結され、車幅方向内端部がサスペンションクロスメンバに連結されるアッパーアーム及びロアアームを有するダブルウィッシュボーン式のものであることを特徴とする。

次に、本発明の効果について説明する。

まず、請求項１に記載の発明によれば、前記フロントフレームは、サスペンションクロスメンバよりも後方の部分と、該後方部分よりも前方の部分とが別部材により構成されていると共に、前記フロントフレームの前記前方部分が、前記サスペンションクロスメンバに一体形成された前方延長部により構成されているから、該前方延長部を利用してサスペンションを取り付けることができる。すなわち、サスペンションの取り付け位置をフロントフレーム位置にまで高くすることができる。

また、サスペンションクロスメンバもフロントフレームの一部としてみなすことができる。したがって、サスペンションクロスメンバが閉断面構造の場合は、それもフロントフレームの閉断面として考慮することができ、フロントフレームの断面が実質的に大型化されることとなる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記フロントフレームの前記前方部分を構成する部分と後方部分とは、前方部分の後端側と後方部分の前端側とが上下に重ね合わされた状態で接続されている場合に、この接続部の重ね合わせ面は、前上がりに傾斜しているから、例えば、前記前方部分を構成する部材を車体前方から移動させながら後方部分を構成する部材に接続する場合に、前方部分と後方部分との上下位置が多少ずれたとしても、前方部分の後端と後方部分の前端とが当接するのが回避される。また、重ね合わせ面同士が当接したときには、重ね合わせ面同士の摺接により所定位置にガイドされることとなる。したがって、フロントフレームを前方部分と後方部分とに分割した場合でも、良好な組み付け性を確保することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、前記サスペンションクロスメンバは、前記左右のフロントフレームの下部間を連結していると共に、該左右のフロントフレームの上部間を、平面視でサスペンションクロスメンバと重なる位置において車幅方向に連結する連結クロスメンバが設けられているから、車両正面視で枠状の構造が形成され、車体における左右のサスペンション取り付け部間、ひいては車体前部の車幅方向剛性が向上する。したがって、サスペンションの能力を良好に発揮させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、前記サスペンションは、車幅方向に延びて、車幅方向外端部が車輪に連結され、車幅方向内端部がサスペンションクロスメンバに連結されるアッパーアーム及びロアアームを有するダブルウィッシュボーン式のものであるから、ストラット式等と比べて、車輪のキャンバ変化やロールセンタ等、サスペンション・ジオメトリの設定自由度を良好に確保することができる。その場合に、前述のように、サスペンションの取り付け位置を従来よりも例えば上方に位置させて、アッパーアームとロアアームとの上下間隔を大きくすることができるので、サスペンション・ジオメトリの設定自由度が一層向上することとなり、例えばキャンバの変化を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る車両用サスペンション取り付け構造について説明する。

図１は本発明の実施の形態に係る車両の車体前部の要部の側面図、図２は同平面図、図３は同正面図である。本車両１は、車体前部に設けられたエンジンルーム２内に配置されたエンジン３により変速機４及び動力伝達機構５を介して後輪（図示せず）を駆動するＦＲタイプの車両であり、また、エンジン５が前輪６の軸心６ａよりも後方に位置するフロントミッドシップタイプの車両として構成されている。

この車両１の車体前部には、エンジンルーム２と車室７とを仕切るダッシュパネル１１が設けられていると共に、該ダッシュパネル１１の下端から後方に延び、車体の床面を構成するフロアパネル１２が設けられている。ダッシュパネル１１の下部側及びフロアパネル１２には、車体前後方向に延び、かつ上方に膨出するトンネル部１２ａが形成されている。そして、前記エンジン３の後部側、変速機４、及び動力伝達機構５は、このトンネル部１２ａ内に収容されている。

ダッシュパネル１１の前方には、車体前後方向に延びる左右一対のフロントフレーム１３，１３が設けられている。フロントフレーム１３は、車体前後方向に延びる略四角形の閉断面を形成している。また、フロントフレーム１３の前部側は、フロアパネル１２よりも高い位置で車体前後方向に延びており、該フロントフレーム１３の後部には、ダッシュパネル１１の下部及びフロアパネル１２の前部の湾曲部１２ｂに沿うように、キックアップ部１３ａが設けられている。そして、その後端部は、フロアパネル１２の下面側において車体前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム１４，１４に接続されている。

左右のフロントフレーム１３，１３の前端部の間には、第１クロスメンバ３０が設けられている。

左右のフロントフレーム１３，１３の前後方向略中間部の間には、前輪６，６用フロントサスペンション２０，２０が取り付けられるサスペンションクロスメンバ３１が設けられている。

その場合に、各フロントフレーム１３は、サスペンションクロスメンバ３１よりも後方の部分１３ｚと、該後方部分１３ｚよりも前方の部分１３ｙとが別部材により構成されている。すなわち、後方部分１３ｚは、車体前後方向に延びる略四角形の閉断面構造のフレーム部材３５により構成され、前記前方部分１３ｙは、前記サスペンションクロスメンバ３１に一体形成された前方延長部３１ｙにより構成されている。

すなわち、サスペンションクロスメンバ３１は、車幅方向に延びる車幅方向延設部３１ａと、該車幅方向延設部３１ａの左右の端部から後方に延び、後端部がフロアパネル１２に固定される後方延設部３１ｂ，３１ｂと、車幅方向延設部３１ａの左右の端部から上方に延びる上方延設部３１ｃ，３１ｃと、該上方延設部３１ｃ，３１ｃの車幅方向外側で車体前方に延びる前方延長部３１ｙとを有し、左右のフロントフレーム１３，１３の下部間を連結している。

サスペンションクロスメンバ３１の前方延長部３１ｙの前部側は、フレーム部材３５同様、車体前後方向に延びる略四角形の閉断面構造とされている。一方、前方延長部３１ｙの後端側及びフレーム部材３５の前端側にはそれぞれ段部３１ｘ，３５ｘが設けられており、これらの段部３１ｘ，３５ｘが上下に重ね合わされた状態で、前記前方部分１３ｙ（前方延長部３１ｙ）と前記後方部分（フレーム部材３５）とが接続されている。これらの段部３１ｘ，３５ｘは、図３からわかるように、いずれも閉断面構造とされている。前方延長部３１ｙの後端部とフレーム部材３５とは、段部３１ｘ，３５ｘが重ねられた部位において、フレーム部材３５のの上面部３５ａと前後方向延設部３１ｄの下面部３１ｅ間を上下に貫通するボルト３２Ａ，３２Ａと、ナット３２Ｂ，３２Ｂとにより連結されている。

また、左右のフロントフレーム１３，１３を、平面視で車幅方向延設部３１ａと重なる位置において連結する第２クロスメンバ３３が設けられている。これによれば、サスペンションクロスメンバ３１とで、車両正面視で枠状の構造が形成される。

フロントサスペンション２０は、ダブルウィッシュボーン式のものであり、前輪６を回転自在に支持するホイールサポート２１と、上下に離間して配置され、サスペンションクロスメンバ３１とホイールサポート２１とを連結するアッパーアーム２２及びロアアーム２３と、緩衝装置２４とを有している。

アッパーアーム２２は、Ｖ字状形状をしており、車幅方向内端部２２ａ，２２ａが、サスペンションクロスメンバ３１の前方延長部３１ｙの段部３１ｘの外側面部３１ｆに、車体前後方向に延びる軸部材２５を中心として回動可能に取り付けられている。なお、軸部材２５は、頭部とは反対の端部側にナット２６螺合用のねじ部が形成されたボルトにより構成されている。一方、車幅方向外端部２２ｂは、ホイールサポート２１に形成された上方延設部２１ａの上端部にボールジョイントを介して取り付けられている。

ロアアーム２３は、アッパーアーム２２同様、Ｖ字状形状をしており、車幅方向内端部２３ａ，２３ａが、サスペンションクロスメンバ３１の上方延設部３１ｃの下端部に、車体前後方向に延びる軸部材２７を中心として回動可能に取り付けられている。なお、軸部材２７は、頭部とは反対の端部側にナット２８螺合用のねじ部が形成されたボルトにより構成されている。一方、車幅方向外端部２３ｂは、ホイールサポート２１に形成された下方延長部２１ｂの下端部にボールジョイントを介して取り付けられている。

緩衝装置２４は、ダンパやコイルスプリング等で構成される一般的なものであり、図示しないが、例えば、これらの上端部が車体に固定され、ダンパの下端部がロアアーム２３に取り付けられ、コイルスプリングの下端部がダンパの側面に固定されている。

次に、本実施の形態に係る車両のサスペンション構造の作用、効果について説明する。

まず、フロントフレーム１３は、サスペンションクロスメンバ３１よりも後方の部分１３ｚと、該後方部分１３ｚよりも前方の部分１３ｙとが別部材により構成されていると共に、フロントフレーム１３の前記前方部分１３ｙが、サスペンションクロスメンバ３１に一体形成された前方延長部３１ｙにより構成されているから、前方延長部３１ｙを利用してサスペンション２０のアッパーアーム２２を取り付けることができる。すなわち、図４に示すように、アッパーアーム２２をフロントフレーム１３の高さ位置に取り付けることができ、該アッパーアーム２２の取付位置を従来よりも高くすることができる。

その場合に、本実施の形態に係るサスペンション２０は、前述のように上下に離間して配置されたアッパーアーム２２とロアアーム２３とを有するダブルウィッシュボーン式のものであり、ストラット式等と比べて、もともとサスペンションジオメトリの設定自由度は比較的大きいが、本実施の形態によれば、前述のようにアッパーアーム２２を従来よりも上方に位置させて、アッパーアーム２２とロアアーム２３との上下間隔を大きくすることができる。したがって、前輪６のキャンバ変化やロールセンタ等、サスペンション・ジオメトリの設定自由度が一層向上することとなり、例えばキャンバの変化を抑制したり、ロールセンタを低くしたりすることができる。

また、サスペンションクロスメンバ３１もフロントフレーム１３の一部としてみなすことができる。例えば、前方延長部３１ｙだけでなく、上方延設部３１ｃ，３１ｃの上部側もフロントフレーム１３の一部と考えることができる。したがって、サスペンションクロスメンバ３１が閉断面構造の場合は、それもフロントフレーム１３の閉断面として考慮することができ、フロントフレーム１３の断面が実質的に大型化されることとなる。

また、左右のフロントフレーム１３を、その前端部において連結する第１クロスメンバ３０が設けられているから、車体前端部の車幅方向剛性が向上することとなる。加えて、サスペンションクロスメンバ３１は、左右のフロントフレーム１３，１３の下部間を連結していると共に、該左右のフロントフレーム１３，１３を、平面視でサスペンションクロスメンバ３１と重なる位置において車幅方向に連結する第２クロスメンバ３３が設けられているから、車両正面視で枠状の構造が形成されることとなり、車体における左右のサスペンション取り付け部周辺、ひいては車体前部の車幅方向剛性が向上する。したがって、設定されたサスペンション・ジオメトリによる走行特性を確実に発揮させることができる。

次に、第２の実施の形態について説明する。

すなわち、第２の実施の形態においては、図５に示すように、フロントフレーム１３′の前方部分１３ｙ′（サスペンションクロスメンバ３１′の前方延長部３１ｙ′）の後端側（段部３１ｘ′）と後方部分１３ｚ′（フレーム部材３５′）の前端側（段部３５ｘ′）との重ね合わせ面１３ｗ１′，１３ｗ２′が、前上がりに傾斜している。

これによれば、図６に示すように、前方部分１３ｙ′を構成するサスペンションクロスメンバ３１′を、サスペンション２０が取り付けられた状態で車体前方から移動させながら、後方部分１３ｚ′を構成するフレーム部材３５′に接続するときに、段部３１ｘ′，３５ｘ′同士の位置が多少上下にずれたとしても、段部３１ｘ′の後端３１ｖ′と，段部３５ｘ′の前端３５ｖ′とが当接するのが回避される。すなわち、段部３１ｘ′，３５ｘ′同士が上下に重なり始めるまで確実に車体後方に移動させることができる。そして、重ね合わせ面１３ｗ１′，１３ｗ２′同士が当接した場合、重ね合わせ面１３ｗ１′，１３ｗ２′同士の摺接により両者が所定の位置関係にガイドされることとなる。したがって、フロントフレーム１３′を、前方部分１３ｙ′と後方部分１３ｚ′とに分割した場合でも、良好な組み付け性を確保することができる。

本発明に係る車両用サスペンション取り付け構造によれば、フロントフレームの断面を拡大すると共に、サスペンションのレイアウト自由度を向上させることができ、車両産業に広く利用される可能性がある。

本発明の第１の実施の形態に係る車両の車体前部の要部の側面図である。 同平面図である（便宜上ロアアームは省略している）。 図２のＡ−Ａ断面図である。 効果の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る車両の車体前部の要部の側面図である。 効果の説明図である。

符号の説明

１，１′ 車両
６ 車輪
１３，１３′ フロントフレーム
１３ａ キックアップ部
１３ｗ１′，１３ｗ２′ 重ね合わせ面
１３ｙ，１３ｙ′ 前方部分
１３ｚ，１３ｚ′ 後方部分
２０，２０′ サスペンション
２１ ホイールサポート
２２ アッパーアーム
２２ａ，２２ａ 車幅方向内端部
２３ ロアアーム
３１，３１′ サスペンションクロスメンバ
３１ｙ，３１ｙ′ 前方延長部
３３ 第２クロスメンバ（連結クロスメンバ）

Claims (4)

1. 車体前部において車体前後方向に延びる左右一対のフロントフレームと、これらのフロントフレームを該フレームの車体前後方向略中間位置において車幅方向に連結し、サスペンションが取り付けられるサスペンションクロスメンバとを有する車両用サスペンション取り付け構造であって、
   前記フロントフレームは、サスペンションクロスメンバよりも後方の部分と、該後方部分よりも前方の部分とが別部材により構成されていると共に、
   前記フロントフレームの前記前方部分が、前記サスペンションクロスメンバに一体形成された前方延長部により構成されていることを特徴とする車両用サスペンション取り付け構造。
2. 前記請求項１に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、
   前記フロントフレームの前記前方部分と後方部分とは、前方部分の後端側と後方部分の前端側とが上下に重ね合わされた状態で接続されており、
   この接続部の重ね合わせ面は、前上がりに傾斜していることを特徴とする車両用サスペンション取り付け構造。
3. 前記請求項１または請求項２に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、
   前記サスペンションクロスメンバは、前記左右のフロントフレームの下部間を連結していると共に、
   該左右のフロントフレームの上部間を、平面視で前記サスペンションクロスメンバと重なる位置において車幅方向に連結する連結クロスメンバが設けられていることを特徴とする車両用サスペンション取り付け構造。
4. 前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両用サスペンション取り付け構造において、
   前記サスペンションは、車幅方向に延びて、車幅方向外端部が車輪に連結され、車幅方向内端部がサスペンションクロスメンバに連結されるアッパーアーム及びロアアームを有するダブルウィッシュボーン式のものであることを特徴とする車両用サスペンション取り付け構造。

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