JP3129124B2 - サスペンション装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、テンションロッドを用
いて前輪を懸架する構造とするサスペンション装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】自動車（車両）の前輪（操舵輪）を懸架
するサスペンション装置には、モノコック構造に適して
いる、組立時のアライメント精度が出しやすい、スペー
ス効率が高いなどの理由から、ストラットタイプが多く
採用されている。

【０００３】このサスペンション装置の多くは、上端部
が車体にマウントされた、ストラットとなるダンパーの
下端部で、前輪を受けるハブキャリアを固定し、このハ
ブキャリアの下端部と、サイドフレームの側方へ張り出
たロアア−ムの先端側とを、ボールジョイント部を介し
て連結した構造が用いられている。

【０００４】こうしたストラットタイプのサスペンショ
ン装置には、実公昭５３−５２７３３号公報に示される
ようなテンションロッドを用いた構造がある。これは、
図１０に示されるようにＩ形のロアアームａに、ロアア
−ムａから車体前方へ延びるテンションロッドｂを組合
わせてＡア−ムを形造り、前輪ｃから加わる横力をロア
アームａで受け、前輪ｂから加わる前後力をテンション
ロッドｂで受けるようにした構造である。

【０００５】このタイプのサスペンション装置では、図
１０に示されるようにテンションロッドｂの先端部を支
持するブラケットｄを補強材として活用して、車体フレ
ームｅを補強することが行われている。

【０００６】これは、車体前後方向に延びる２本のサイ
ドメンバｆ（１本しか図示せず）と車幅方向に延びるフ
ロントクロスメンバｇ（いずれも車体を構成するもの）
とが交差する角部分の近くの下面に、斜めに延びる細長
のブラケットｄを配置し、同ブラケットｄの先端側に形
成されている据付部ｈをボルトナットｉで交差部の近く
のフロントクロスメンバ部分の下面に締結し、ブラケッ
トｄの後端側に形成されている据付部ｊをボルトナット
ｋで交差部の近くのサイドメンバ部分の下面に締結し
て、ブラケットｄをフロントクロスメンバｇの両側角部
のすじかいに用いたものであり、別途、補強部材を必要
とせずに車体フレームｅのフロント端の剛性を高められ
るという長所をもつ。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】通常、自動車は、前輪
ｃを境とした前側のサイドメンバ部分をクラッシュブル
ゾーンに定めて、衝突時の際、車体前側から入力する衝
撃エネルギーを吸収させている。

【０００８】ところが、衝突時にサイドメンバの前部が
車体前後方向に座屈しようとするがテンションロッドが
あるため、その剛性により座屈できず衝撃力を低減でき
ないという不具合があった。

【０００９】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、テンションロッドのブラ
ケットが据え付くサイドメンバ部分もエネルギー吸収体
として機能させることが可能なサスペンション装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
は、上記目的を達成するために、先端側に車体のフロン
トクロスメンバに据え付けられた第１据付座を有し、後
端側に車体前後方向に延びるサイドメンバに据え付けら
れた第２据付座を有してなるブラケットを有し、同ブラ
ケットに前端が装着され後端が車両の前輪を支持するサ
スペンションアームに連結されたテンションロッドを備
えたサスペンション装置であって、第２据付座には長穴
を形成し、サイドメンバから延びたボルトを前記長穴に
挿入し、長穴の前側端部が在る据付座部分には、第２据
付座の下面に位置するボルトの頭部あるいは同ボルトに
螺挿するナットの外形より大きな空間でえぐりとられた
段差部を形成してなり、えぐられた部分から前記ボルト
の頭部あるいは前記ナットを外部に抜出可能とすること
で、車体への所定以上の衝撃力により前記第２据付座が
サイドメンバとの間で、車両前後方向に相対移動可能に
なるようサイドメンバに装着したことにある。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明によると、衝突に伴い、
車体前側から衝撃力が入力されると、サイドメンバのフ
ロント部分が、車体前後の荷重を受けて、座屈を生じよ
うとする。

【００１４】このとき、第２据付座はサイドメンバに車
両前後方向に相対移動可能に装着されているから、所定
以上の衝撃力を受けると、第２据付座とサイドメンバと
の間で相対変位が生じる。

【００１５】これにより、サイドメンバから延びたボル
トの軸部が長穴の先端部へずれるにしたがい、第２据付
座の下面に位置するボルトの頭部あるいは同ボルトに螺
挿するナットは、長穴から切欠部へ導出されていく。こ
こで、切欠部は、ボルトの頭部およびナットの外形より
大きな空間を有しているから、ボルトの頭部あるいはナ
ットが切欠部に至ると、長穴で行われていたボルトの拘
束が解除される。と共に、加わる荷重によってテンショ
ンロッドは下側へ回動変位する。これにより、第２据付
座が据付けられていたサイドメンバ部分も、他の部分と
同様、車体前後の荷重を受けて座屈変形を起こし、加わ
る衝撃エネルギーを吸収していく。と共にテンションロ
ッドの全体が、サイドフレームの座屈変形に追従して、
くの字状に変形を起こして、加わるエネルギーを吸収し
ていく。

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【実施例】以下、本発明を図１ないし図９に示す一実施
例にもとづいて説明する。図１は本発明のサスペンショ
ン装置をフロントに適用した乗用車（車両）の前部側の
側面図、図２は同じく平面図、図３は同じく正面図（片
側だけ）をそれぞれ示す。図４は、同サスペンション装
置の全体構成を示し、各図中１は車体フレームである。

【００２１】車体フレーム１は、例えば車体前後方向に
延びる並行な２本のサイドメンバ２，２と、これらサイ
ドメンバ２，２の長さ方向各部に同メンバ２，２間を掛
け渡すように車体幅方向の延びるクロスメンバ３を設け
て構成される。これらクロスメンバ３のうち、サイドメ
ンバ２，２の前端部間に配置されているメンバをフロン
トクロスメンバ３ａとし、そのメンバ３ａの後方の前輪
（操舵輪）位置に配置されているメンバをシャシークロ
スメンバ３ｂとしている。なお、サイドメンバ２，２の
前輪位置から前方の部分は、クラッシャブルゾーン４
（前方から衝撃を受けると座屈変形して衝撃エネルギー
を吸収する領域）となっている。

【００２２】この車体フレーム１にボディ５が組み合わ
っている。また車体６のフロント側には、シャシークロ
スメンバ３ｂの両端部を据付部に用いて、ストラットタ
イプのサスペンション装置７，７が装着されている。

【００２３】サスペンション装置７には、例えば車幅方
向に延びるＩ形のロアアーム８（サスペンションアー
ム）と車体前後方向に延びるテンションロッド９とを組
み合わせた構造が採用されている。

【００２４】具体的には、サスペンション装置７を構成
する、スプリング１０が付いたダンパー１１（ストラッ
ト）の上端部は、ボディ５にマウントされている。また
ダンパー１１の下端部は、前輪１２（操舵輪）を受ける
ハブキャリア１３を固定されている。

【００２５】このハブキャリア１３の下端部は、ボール
ジョイント部１４を介して、ロアアーム８に支持され、
前輪１２を上下方向に移動可能に懸架している。むろ
ん、前輪１２は、操舵のために、ダンパー１１の上端部
に組み込まれたベアリング部（図示しない）とボールジ
ョイント部１４とをむすぶ転舵軸を支点として回転す
る。

【００２６】フロントクロスメンバ３ａとサイドメンバ
２，２とが交わる角部からは、車体後方向となるロアア
ーム８の先端側に向かってテンションロッド９が延びて
いる。このテンションロッド９の端部はロアアーム８の
先端部分に連結されている。

【００２７】また弾性部材９ａを介してテンションロッ
ド９の先端部を支持するブラケット１５は、サイドメン
バ２とフロントクロスメンバ３ａとが交差する交差部
（角部分）１６の近くの下面に、すじかい状に斜めに配
置されている。

【００２８】すなわち、ブラケット１５は、図５および
図６に示されるように例えば板金部材を略逆ハット形に
成形した細長状を呈していて、上部壁の先端側には、交
差部近くのフロントクロスメンバ部分の下面に据付く据
付部１７（第１据付座）が形成され、上部壁の後端側に
は、交差部近くのサイドメンバ部分の下面に据付く据付
部１８（第２据付座）が形成されている。なお、据付部
１７と据付部１８との間の中間部分は凹陥していて、両
据付部１７，１８を隔てている。

【００２９】これら据付部１７，１８が、ボルトナット
１９，２０にて、それぞれフロントクロスメンバ部分，
サイドメンバ部分に締結してある。具体的には、交差部
近くのフロントクロスメンバ部分を構成する例えば断面
がコ字形をなす部材２１の底壁には、２つの通孔（図示
しない）が穿設されているとともにこの底壁の内面には
各通孔に対向してナット２０が溶接で固着してある。

【００３０】また交差部近くのサイドメンバ部分を構成
する例えば断面が中空柱状をなす部材２２の底壁にも、
１つの通孔（図示しない）が穿設されているとともにこ
の底壁の内面にも同通孔に対向してナット２１が溶接で
固着してある。

【００３１】据付部１７，１８には、ナット位置に対応
して、それぞれボルト挿通孔２１が設けてあり、ボルト
１９を各ボルト挿通孔２１からナット２０へ螺挿するこ
とによって、ブラケット１５の先端側を交差部近くのフ
ロントクロスメンバ部分に締結させ、ブラケット１５の
後端側を交差部近くのサイドメンバ部分に締結させてい
る。

【００３２】この据付けにより、ブラケット１５をフロ
ントクロスメンバ３ａの両側角部のすじかいに用いて、
車体フレーム１のフロント端の剛性を高めている。据付
部１８のボルト挿通孔２１は、ボルト１９（あるいはナ
ット２０）が在る地点から車体前方へ向かって延びる長
穴２２で構成してある。この長穴２２は、ボルト１９の
軸部１９ａがスライド可能な幅寸法を有していて、衝突
に伴いフロントクロスメンバ３ａから衝撃力が加わる
と、ボルトナット１９，２０は長穴後端からずれてサイ
ドメンバ２と共に前方へスライド変位する構造にしてあ
る。

【００３３】また長穴２２の先端部が配置された据付座
部分の全体はえぐられていて、長穴２２に沿って、後方
からずれてきたボルト１９を長穴２２の途中から外部
（ブラケット外）へ導出させる構造にしてある。

【００３４】詳しくは、図５〜図８に示されているよう
に長穴２２の先端部を含む前側の据付座部分の全体は、
Ｌ字形に凹陥成形してある。これによって、長穴２２の
先端部に、前方向、据付面方向（上方向）、さらにはブ
ラケット側方にそれぞれ開口する段差部２３を形成して
いるこの段差部２３で形成される段差空間は、据付部１
８の下面に位置するボルト１９の頭部１９ｂの外形より
も大きくしてある。

【００３５】また段差部２３を構成する縦壁２３ａに
は、頭部１９ｂの外形より大きな幅寸法を有する開口２
４が長穴２２と連続して形成されていて、据付座部分を
長穴２２の途中からえぐり取ったのと同じ構造にしてあ
る。むろん、開口２４は本実施例のように縦壁２３ａと
連続する横壁２３ｂにまで形成してもよい。

【００３６】この構造により、ボルトナット１９，２０
が段差部２３にまでスライドすると、ボルト１９の頭部
１９ｂが、長穴２２から外れて、外部へ抜け出られるよ
うにしてある。

【００３７】つぎに、こうした乗用車の作用について説
明する。衝突によって、乗用車の前側（正面）から衝撃
が加わったとする。このときの衝撃力の入力により、サ
イドメンバ２のクラッシャブルゾ−ン４を構成するメン
バ部分が、車体前後の荷重を受けて、座屈を生じようと
する。

【００３８】すると、このとき加わる荷重で、据付部１
８を挿通してサイドメンバ２を固定しているボルト１９
は、図６（ａ），（ｂ）に在る長穴２２の後端からずれ
て、図７（ａ），（ｂ）に示されるように長穴２２の前
側へ向かって変位（移動）する。

【００３９】このずれによって、従来、固定状態であっ
た、サイドメンバ２とブラケットの据付部との間では相
対変位が生じるようになる。すると、このブラケット１
５を据付けていたメンバ部分も、テンションロッド９の
剛性の影響を受けずに、他のクラシャブルゾーン４を構
成するメンバ部分と同様、車体前後の荷重を受けて座屈
変形を起して、加わる衝撃エネルギーを吸収していく。

【００４０】サイドメンバ２の座屈が進み、ボルト１９
が段差空間にまで変位すると、長穴２２からボルト１９
の軸部１９ａが外部へ導出されていく。この際、縦壁２
３ａの開口２４を通じて、据付部１８の下面に位置して
いたボルト１９の頭部１９ｂも、段差空間、すなわち外
部へ導出されていく。

【００４１】ここで、段差空間は上側が開放しているか
ら、ボルト１９の頭部１９ｂが段差空間に至ると同時
に、今まで長穴２２で行われていたボルト１９の拘束は
解除される。

【００４２】このとき、加わる荷重により、テンション
ロッド９には、下側に回動しようとする挙動が加わって
いるから、ブラケット１５の据付部１８はサイドメンバ
部分の下面から次第に離れようとする。

【００４３】ここで、段差空間は、ボルト１９の頭部１
９ｂより外形が大きいから、段差空間に導出されたボル
ト１９の頭部１９ｂは、図７（ｂ）および図８（ｂ）中
の二点鎖線で示されるように段差空間の上側の開放した
部分から抜け出ていく。

【００４４】これにより、テンションロッド９の全体
は、図９に示されるようにサイドメンバ２の座屈変形に
追従して、くの字状に変形を起して、加わる衝撃エネル
ギーを吸収していく。

【００４５】かくして、長穴２２を用いて、ブラケット
１５（テンションロッド９）の据付部１８とサイドメン
バ２との間を相対変位可能とした構造により、ブラケッ
ト１５が据え付くフロント側のサイドメンバ部分をエネ
ルギー吸収体として機能させることができる。

【００４６】これにより、エネルギー吸収性能の増加を
図ることができる。この結果、据付部１８の据付面分、
前輪１２から車体前端までの距離を短く設定することが
可能となり、その分、自動車の設計的な自由度を高める
ことができる。

【００４７】そのうえ、据付部１８のサイドメンバ２に
対する相対移動は、サイドメンバ２から延びた同メンバ
固定のためのボルト１９を長穴２１で逃がすだけなの
で、簡単な構造ですむ。

【００４８】しかも、ボルト１９をブラケット１５から
抜け出る構造の採用によって、それに加え、今まで期待
できなかったテンションロッド９もエネルギー吸収体と
して活用させることができ、前輪１２から車体前端まで
の距離が短くとも、高いエネルギー吸収性能を確保する
ことが可能となる。

【００４９】なお、一実施例では、据付部１８の下面に
ボルト１９の頭部１９ｂが位置して、ブラケット１５を
サイドフレーム２に締結する構造に本発明を適用した
が、むろん据付部１８の下面にナット１９ａが位置して
ブラケット１５をサイドフレーム２に締結する構造にも
本発明を適用してもよい。この場合、段差空間はナット
１９ａの外形より大きくしてあればよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、テンションロッドのブラケットによるフレ
ーム補強の効果はそのままに、同ブラケットが据え付く
サイドメンバ部分をエネルギー吸収体として機能させる
ことができる。

【００５１】これにより、エネルギー吸収性能の増加が
図れる。この結果、第２据付座の据付面分、前輪から車
体前端までの距離を短く設定することが可能となり、自
動車の設計的な自由度を高めることができる。

【００５２】それに加え、今まで期待できなかったテン
ションロッドもエネルギー吸収体として活用させること
ができ、前輪から車体前端までの距離が短くとも、高い
エネンルギー吸収性能が確保できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のサスペンション装置を、同
装置を据付けた車両のフロント部分と共に示す側面図。

【図２】同じく平面図。

【図３】同じく正面図。

【図４】フロントのサスペンション装置の構造を説明す
るための斜視図。

【図５】同サスペンション装置を構成するテンションロ
ッド端を支持するブラケット回りの構造を説明するため
の分解斜視図。

【図６】（ａ）は、同じくブラケット回りを示す平面
図。（ｂ）は、同じく側面図。

【図７】（ａ）は、衝撃が加わったときのブラケット回
りの挙動を説明するるための平面図。（ｂ）は、同じく
側面図。

【図８】（ａ）は、図６（ａ）中、Ａ−Ａ線に沿うボル
トおよび段差空間回りの断面図。（ｂ）は、図７（ａ）
中、Ｂ−Ｂ線に沿うボルトおよび段差空間回りの断面
図。

【図９】衝撃を吸収した後の座屈変形したサイドメンバ
およびテンションロッドを示す側面図。

【図１０】（ａ）は、従来のテンションロッドを採用し
たサスペンション装置を示す平面図。（ｂ）は、同じく
側面図。

【符号の説明】

１…車体フレーム ２…サイドメンバ ３ａ…フロントクロスメンバ（クロスメンバ） ７
…サスペンション装置 ８…Ｉ形のロアアーム（サスペンションアーム） ９…
テンションロッド １１…ダンパー １２…前輪（操舵輪） １３
…ハブキャリア １５…ブラケット １６…交差部 １７…
据付部（第１据付座） １８…据付部（第１据付座） ２０…ナット １９…
ボルト ２０…ナット ２１…長穴（ボルト挿通孔） ２３…段差部（えぐった部分） ２４…開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60G 7/00 - 7/04

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端側に車体のフロントクロスメンバに
   据え付けられた第１据付座を有し、後端側に車体前後方
   向に延びるサイドメンバに据え付けられた第２据付座を
   有してなるブラケットを設け、このブラケットに前端が
   装着され後端が車両の前輪を支持するサスペンションア
   ームに連結されたテンションロッドを備えたサスペンシ
   ョン装置において、前記第２据付座には長穴が形成され、サイドメンバから
   延びたボルトが前記長穴に挿入され、前記長穴の前側端
   部が在る据付座部分は、前記第２据付座の下面に位置す
   るボルトの頭部あるいは同ボルトに螺挿するナットの外
   形より大きな空間でえぐりとられた段差部が形成されて
   なり、 前記えぐられ部分から前記ボルトの頭部あるいは前記ナ
   ットを外部に抜出可能とすることで、車体への所定以上
   の衝撃力により前記第２据付座は 前記サイドメンバとの
   間で、車両前後方向に相対移動可能になるよう前記サイ
   ドメンバに装着されたことを特徴とするサスペンション
   装置。