JP4466270B2 - サスペンションメンバ - Google Patents

Description

本発明は、自動車においてサスペンション装置を車体に連結するために用いられる、サスペンションメンバに関するものである。

従来、サスペンション装置を車体に連結するためのサスペンションメンバ５１としては、たとえば特許文献１（図５）に記載されているように、車体側のサイドシル５２に連結された左右一対のサイドフレーム５３に、車両前後方向に所定の間隔をおいて、三対のマウント部５４、５５、５６（インシュレーターを内蔵する円筒状をなす取り付け部）を介して設ける形態のものが提案されている。
特開２００２−１３７６１５号公報

ところがこのような形態のサスペンションメンバ５１においては、車体側のサイドフレーム５３の後端部に図示しないバンパーが設けられた構造のもと、後面衝突が発生した場合に、バンパーから、サスペンションメンバ５１およびサイドフレーム５３を経由して車体のサイドシル５２に後面衝突による圧縮力が伝達されることになり、特にはマウント部５４よりも車両前方側においてはその圧縮力をサイドフレーム５３のみで負担するため、マウント部５４よりも車両前方側に位置するサイドフレーム５３が車両前後方向に圧縮されて、座屈により車両前後方向に縮んでしまうという問題点があった。特に、サイドフレーム５３の前端部から、車両前方のマウント部５４との間に燃料タンクが艤装配置されているような場合、マウント部５４よりも車両前方側のサイドフレーム５３が座屈により縮んでしまうと、燃料タンクが破損するおそれがあるため、サイドフレーム５３の剛性を上げる必要があり、車両の重量の増加、コストの増大を招く要因となっていた。また、サイドフレーム５３が座屈により縮んでも、他の構造物が燃料タンクに干渉しないようにするため、レイアウト上の制約を受けるというデメリットもあった。

本発明の目的は、上述した課題を解決することであり、後面衝突が発生した場合でも、車体側のサイドフレームが座屈により変形することを抑制することができる、サスペンションメンバを提供することにある。

請求項１に係るサスペンションメンバは、車幅方向中央に関して対称に位置する一対の車両前後方向に延在するサイドメンバと、車幅方向に延びるとともに、当該一対のサイドメンバを連結する一以上のビームとを有してなる、車体とサスペンション装置を連結するサスペンションメンバにおいて、
前記一対のサイドメンバのそれぞれに、車両前後方向に所定の間隔をおいて三つづつのマウント部を設け、三対のマウント部を形成するとともに、最も車両前方側に位置する一対のマウント部をそれぞれ車体側のサイドシルに連結し、それ以外のマウント部を車体側のサイドフレームに連結し、最も車両前方側に位置する一対のマウント部はインシュレータを有し、前記インシュレータの前記サイドメンバの延在方向の剛性を、他の方向の剛性に対して硬くしてなる。

請求項１に係るサスペンションメンバによれば、最も車両前方側に位置する一対のマウント部を車体側のサイドシルに連結しているため、後面衝突が発生した場合に、バンパーから、車体側のサイドシルに伝達される車両前後方向の圧縮力を、サスペンションメンバーのサイドメンバーにより効果的にサイドシルに伝達することができ、車両前後方向の全体にわたって、サスペンションメンバの最も車両後方側のマウント部から最も車両前方側のマウント部との間に延在するサイドメンバとサイドフレームとにより分担して支持することができるので、従来の構造のサスペンションメンバを適用することに比べて、前記圧縮力をサイドフレームのみで負担する部分をなくすことができる。
これにより、従来の構造で問題となった、サイドフレームの座屈による変形を抑制することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るサスペンションメンバの一実施形態を、斜め上方から見て示す、模式図であり、図２は、上方から見て示す模式図である。
このサスペンションメンバ１は、図１に示すように、車幅方向中央に関して対称に位置する一対の車両前後方向に延在するサイドメンバ２と、車幅方向に延びるとともに、当該一対のサイドメンバ２を連結する一以上のビーム３、４、５とを有してなる、車体とサスペンション装置を連結するサスペンションメンバにおいて、
前記一対のサイドメンバ２それぞれに、車両前後方向に所定の間隔をおいて三つづつのマウント部６、７、８を設け、三対のマウント部を形成するとともに、図２に示すように、最も車両前方側に位置する一対のマウント部６をそれぞれ車体側のサイドシル９に連結し、それ以外のマウント部７、８を車体側のサイドフレーム１０に連結してなることを特徴とする。（請求項１に相当）

請求項１に係るサスペンションメンバ１によれば、最も車両前方側に位置する一対のマウント部６を車体側のサイドシル９に連結しているため、後面衝突が発生した場合に、図示しないバンパーから、車体側のサイドシル９に伝達される車両前後方向の圧縮力を、サスペンションメンバ１の最も車両後方側に位置するマウント部８から最も車両前方側に位置するマウント部６との間に延在するサイドメンバ２とサイドフレーム１０とにより分担して支持することができ、これにより、サイドフレーム１０のマウント部７よりも前方側における座屈による変形を抑制して、燃料タンクＦの破損をさらに効果的に防止することができる。

さらに、前記一対のサイドメンバ２のうち、最も車両後方側に位置する一対のマウント部８と、車両前後方向の中間に位置する一対のマウント部７との間に位置する部分を、上方側サイドメンバ２ａと、下方側サイドメンバ２ｂの上下二段のメンバで形成している。（請求項２に相当）
なお、ここでは上方側サイドメンバ２ａと下方側サイドメンバ２ｂはマウント部７とマウント部８との中間位置においてサイドメンバ２の一部をなす上下方向に延びる角状部材２ｃにより連結され、前記ビーム５は、一対の角状部材２ｃを相互に連結している。
請求項２に相当する構成によれば、サスペンションメンバ１自体の車両前後方向の剛性を高めて、後面衝突により図示しないバンパーに入力される力を、上方側サイドメンバ２ａと下方側サイドメンバ２ｂの双方を介して、サイドシル９に効率よく伝達することができるため、サイドフレーム１０のマウント部７よりも前方側における座屈による変形をさらに効果的に抑制して、燃料タンクＦの破損を防止することができる。

つまり、マウント部８と、マウント部７との間に位置する一対のサイドメンバ２を、上方側サイドメンバ２ａと、下方側サイドメンバ２ｂで構成することにより、後面衝突によるエネルギーに対するサスペンションメンバ１の分担分を増やすことができる。これにより、車体側のサイドフレーム１０の後面衝突によるエネルギーの分担分が減少し、よって、サイドフレーム１０の変形も小さくすることができ、マウント部７より前方に位置するサイドフレーム１０の前方部分の変形も抑制して、燃料タンクＦの破損を防止することができる。

加えて、最も車両前方側に位置する一対のマウント部６の車幅方向間隔Ｗ６を、車両前後方向の中間に位置する一対のマウント部７の車幅方向間隔Ｗ７よりも大としている。（請求項３に相当）ここでは、最も車両後方側に位置する一対のマウント部８の車幅方向間隔Ｗ８と前記車幅方向間隔Ｗ７とはほぼ同じ長さとしている。
請求項３に相当する構成によれば、旋回走行時において図示しない車輪に横力が働いた場合に、サスペンションメンバ１の瞬間回転中心Ｃの周りに発生するモーメントを、最も車両前方側に位置するマウント部６から瞬間回転中心Ｃに至る、長尺のモーメントアームＭＡにより拘束することができるため、サスペンションメンバ１のヨー方向の支持剛性を高めて、走行安定性を高めることができる。

なお、サイドメンバ２、ビーム３、５は丸パイプ部材で構成され、ビーム４は角パイプ部材で構成されている。上方側サイドメンバ２ａにはＡ形状のアッパーアーム１１が車幅方向外側に突出して揺動自在に設けられ、下方側サイドメンバ２ｂにはトーコントロールリンク１２、トランスバースリンク１３が設けられ、サイドメンバ２のマウント部７近傍には、トレーリングリンク１４が設けられ、これらは図示しないアクスル部材に連結されて、サスペンション装置が構成される。
請求項２に相当する構成は、上方側サイドメンバ２ａがアッパーアーム１１を、下方側サイドメンバ２ｂがロアリンクに相当するトーコントロールリンク１２、トランスバースリンク１３およびトレーリングリンク１４を、それぞれ別個に支持することができるため、アッパーアーム１１とロアリンクを組み合わせたサスペンション装置を構成するに当たっても有利なものである。

なおここで、最も車両前方側に位置する一対のマウント部６の、前記サイドメンバの延在方向の剛性を、他の方向の剛性に対し、硬くすることが好ましい。（請求項４に相当）
ここでマウント部の剛性とは、マウント部内に内蔵されたインシュレーターの剛性を示すものとする。
これによれば、後面衝突により入力される車両前後方向の力を、サスペンションメンバ１のサイドメンバ３により効果的にサイドシル９に伝達することができ、マウント部７よりも車両前方に位置するサイドフレーム１０が座屈により縮んでしまうことをより効果的に抑制して、燃料タンクＦが破損することを防止することができる。

図３は、本発明に係わるサスペンションメンバの車体への取り付け態様を車両側方から見て示す模式図である。
サスペンションメンバ１は、マウント部６によりサイドシル９に連結され、マウント部７、８によりサイドフレーム１０に連結される。
車両前後方向に延びるサイドメンバ２は、車両前後方向の中間のマウント部７と車両後方のマウント部８との間で二股状に分岐して、上方側サイドメンバ２ａ、下方側サイドメンバ２ｂを形成している。

図４は、本発明に係わる他のサスペンションメンバの車体への取り付け態様を車両側方から見て示す模式図である。
サスペンションメンバ１は、マウント部６によりサイドシル９に連結され、マウント部７、８によりサイドフレーム１０に連結される。
車両前後方向に延びるサイドメンバ２は、丸パイプ部材を使用して構成されている。

なお、本発明のサスペンションメンバによれば、従来の二対のマウント部をすべてサイドフレームに連結した構造のサスペンションメンバに比して、図２に示したサイドフレーム１０のマウント部７の、後面衝突時の前方への移動量７０％程度低減することが可能である。解析によれば、二対のマウント部を有する上下二段のサイドメンバを有しない従来構造のサスペンションメンバにおいて、マウント部７に相当する部位が後面衝突により１６０ｍｍ前方に移動するのに対し、本実施例（請求項１、２、３を含む構成）ではその移動量を４５ｍｍとすることができた。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。

本発明のサスペンションメンバは、自動車に用いて好適なものであって、後面衝突に対してより高い安全性を得ることができるものである。

本発明に係るサスペンションメンバの一実施形態を示す、略式斜視図である。 本発明に係るサスペンションメンバの他の実施形態を示す略式平面図である。 本発明に係るサスペンションメンバの車体への取り付け態様を示す略式側面図である。 本発明に係るサスペンションメンバの車体への取り付け態様を示す略式側面図である。 従来のサスペンションメンバを示す略式平面図である。

符号の説明

１ サスペンションメンバ
２ サイドメンバ
３ ビーム
４ ビーム
５ ビーム
６ マウント部
７ マウント部
８ マウント部
９ サイドシル
１０ サイドフレーム
１１ アッパーアーム
１２ トーコントロールリンク
１３ トランスバースリンク
１４ トレーリングリンク

Claims (3)

1. 車幅方向中央に関して対称に位置する一対の車両前後方向に延在するサイドメンバと、車幅方向に延びるとともに、当該一対のサイドメンバを連結する一以上のビームとを有してなる、車体とサスペンション装置を連結するサスペンションメンバにおいて、
   前記一対のサイドメンバのそれぞれに、車両前後方向に所定の間隔をおいて三つづつのマウント部を設け、三対のマウント部を形成するとともに、最も車両前方側に位置する一対のマウント部をそれぞれ車体側のサイドシルに連結し、それ以外のマウント部を車体側のサイドフレームに連結し、最も車両前方側に位置する一対のマウント部はインシュレータを有し、前記インシュレータの前記サイドメンバの延在方向の剛性を、他の方向の剛性に対して硬くしてなるサスペンションメンバ。
2. 前記一対のサイドメンバのうち最も車両後方側に位置する一対のマウント部と、車両前後方向の中間に位置する一対のマウント部との間に位置する部分を、上側サイドメンバと下側サイドメンバの上下二段のメンバで形成してなる請求項１に記載のサスペンションメンバ。
3. 最も車両前方側に位置する一対のマウント部の車幅方向間隔を、車両前後方向の中間に位置する一対のマウント部の車幅方向間隔よりも大としてなる請求項１もしくは２に記載のサスペンションメンバ。

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