JP4956794B2 - サスペンション取り付け構造 - Google Patents

Description

この発明は、車両前部におけるサスペンション取り付け構造に関するものである。

従来の車両前部におけるサスペンション取り付け構造としては、車体の左右側部に前後方向に沿ってフロントサイドメンバが配設され、フロントサイドメンバの各前端部がフロントバンパリインフォースメントに連結されている。一方、この各フロントサイドメンバの後端部は下方側に湾曲して左右のサイドシルに連結されている。また、サスペンションメンバが左右のフロントサイドメンバに交差するようにその下方に配設され、サスペンションメンバ左右の前端部がサスペンションリンクを介してフロントサイドメンバに連結され、サスペンションメンバの後端部がフロントサイドメンバに連結されている。そして、左右のフロントサイドメンバ、フロントバンパリインフォースメント、サスペンションメンバに囲まれるエンジンルームに駆動ユニットを構成するエンジンおよびトランスミッションが配設されており、左右に延びたドライブシャフトに前輪が装着されている。

ここで、サスペンションリンクはサイドメンバにボルトで締結され、サスペンションリンクの締結部におけるボルト貫通穴には切り欠きが設けられている。

車体に前方から荷重が加わった場合には、各フロントサイドメンバのエンジンルーム前後部分が座屈する。このとき、駆動ユニットが車両後方側に移動（後退）し、ドライブシャフトがサスペンションリンクに干渉するが、サスペンションリンクとフロントサイドメンバとの締結が、サスペンションリンクの締結部の切り欠きによって外れるため、ドライブシャフトが後退してもサスペンションメンバを介してフロントサイドメンバに荷重が加わらない。したがって、フロントサイドメンバはサスペンションメンバより後方で座屈することがなく、前方からの荷重入力をエンジンルーム前後の座屈により吸収することができる（特許文献１参照）。
特開２００２−２５２８公報

しかしながら、特許文献１に示す車両前部におけるサスペンション取り付け構造にあっては、サスペンションリンクの締結部に切り欠きが設けられているため、組み立て時や走行時の荷重入力によりサスペンションリンクが変形破断する懸念があった。

本発明では以上の問題点に鑑み、組み立て時や走行時の荷重入力による変形破断がなく、車両前方からの荷重入力に対しては確実に破断する破断部を有するサスペンションリンクを備えたサスペンション取り付け構造を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は、フロントサイドメンバの前部に荷重が加わった際に、該荷重によって、駆動ユニットとドライブシャフトとが車体後方に移動し、ドライブシャフトがサスペンションリンクに当接することで発生する荷重によって破断する破断部を設定すると共に、車両前方から荷重入力が加わった場合に、サスペンションリンクがドライブシャフトに当接する位置を、破断部が設けられたボルト貫通孔と端部とに挟まれた部分であるサスペンションリンクとサイドメンバとの結合部よりも車両後方側に位置させて、破断部に加わる荷重を引っ張り荷重にする。

本発明によれば、車両前方からの荷重入力に対してサスペンションリンクが破断部で確実に破断し、駆動ユニットの後退による車体の変形量を縮小するとともに、組み立て時や走行時の荷重入力による変形破断を生じることがない。

以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面に基づき説明する。

図１は、この発明の一実施形態の構成図である。

車体の左右側部に前後方向に沿ってフロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒが配設され、フロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒの各前端部がフロントバンパリインフォースメント２００に連結されている。

一方、フロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒの各後端部は下方側に湾曲して左右のサイドシル５００に連結されている。また、サスペンションメンバ３００がフロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒに交差するようにその下方に配設され、サスペンションメンバ３００の左右の前端部３００ＬＦ、３００ＲＦがそれぞれサスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒを介してそれぞれフロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒに連結され、サスペンションメンバ３００の後端部３００ＬＢ、３００ＲＢがそれぞれフロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒに連結されている。すなわち、サスペンションメンバ３００は、フロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒの間に形成され、駆動ユニットの後方下部に位置している。

そして、フロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒ、フロントバンパリインフォースメント２００、サスペンションメンバ３００に囲まれるエンジンルームに、駆動ユニットを構成するエンジン６００およびトランスミッション７００が配設されており、左右に延びたドライブシャフト８００に駆動輪である左右前輪９００Ｌ、９００Ｒが装着されている。

図３に、サスペンションリンク４００Ｌを示す。サスペンションリンク４００Ｌは、図２に示すように、その上端部４００ＬＵがフロントサイドメンバ１００Ｌの下部にボルト貫通穴４０１（図３を参照）を介してボルト（図示省略）により締結される。また、その下端部４００ＬＤが、サスペンションメンバ３００の前端部３００ＬＦの上部にボルト貫通穴４０２（図３を参照）を介してボルト（図示省略）により締結される。

サスペンションリンク４００Ｌの上端部４００ＬＵのボルト貫通穴４０１におけるサスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔ側には、ボルト貫通穴４０１に連続するボルト貫通穴凹部４０３が設けられている。また、ボルト貫通穴４０１に近いサスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔには、端部凹部４０４が設けられている。このボルト貫通穴凹部４０３、端部凹部４０４は、車体前方から荷重入力が加わった際にサスペンションリンク４００Ｌに加わる荷重入力方向（図３の矢印ＡＦ方向）に設定されている。このボルト貫通穴凹部４０３と、端部凹部４０４と、ボルト貫通穴凹部４０３および端部凹部４０４とに挟まれた部分が、荷重入力が生じた場合に破断する破断部４１０を構成している。このように、破断部４１０は、サスペンションリンク４００Ｌの上方に位置し、サスペンションリンク４００Ｌとフロントサイドメンバ１００Ｌとの結合部に設けられている。

この構造により、破断部４１０の荷重入力方向（図３の矢印ＡＦ方向）の断面積が隣接部分（図３の矢印ＡＮ１、ＡＮ２方向）に比べて小さく設定される。

サスペンションリンク４００Ｒも同様の構造を有する。

サスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒは、サスペンションリンク４００Ｌと４００Ｒが平面図上で車両前方側に対して逆ハの字型になるように設定されている（図１参照）。

図４に、サスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒの車体の水平方向に対する設置角度θ（図１参照）と、破断部４１０に加わる荷重入力との関係の解析結果を示す。図４に示すように、破断部４１０を破断させる荷重入力Ｆ０以上の荷重入力が破断部４１０に加わるのは、設置角度θが２２度〜６２度の範囲である。したがって、設置角度θがこの範囲となるようにサスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒを設置することで、破断部４１０を確実に破断させることができる荷重入力を破断部４１０に加えることができる。

サスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒをこのような配置とすることで、車両前方から荷重入力が加わった場合、サスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒと、ドライブシャフト８００との接触位置がサスペンションリンク４００Ｌ、４００Ｒとフロントサイドメンバ１００Ｌ、１００Ｒとの連結部位よりも車両後方側に位置するため、連結部位に加わる荷重が引っ張り荷重となって、破断部４１０をより確実に破断させることができる。

また、破断部４１０がドライブシャフト８００の上方にあることにより、加重を受けた部位から破断部４１０にかかるモーメントが大きくなって、より破断が発生しやすくなる。

さらに、破断部４１０がサスペンションリンク４００Ｌとフロントサイドメンバ１００Ｌとの結合部、すなわち、サスペンションリンク４００Ｌの端部に設けられているため、破断部の加工が容易になる（サスペンションリンク４００Ｒも同様）。

図５に、サスペンションリンク４００Ｒに破断部４１０を設けていない場合と設けた場合について、前方から荷重入力が加わった際のフロントサイドメンバ１００Ｒおよびサスペンションメンバ３００の変形状態の解析結果を示す。

図５に示すように、同じ荷重入力が加わった場合、サスペンションリンク４００Ｒに破断部４１０を設けない場合は、フロントサイドメンバ１００Ｒの後退量は１０１ｍｍであるのに対し、サスペンションリンク４００Ｒに破断部４１０を設けた場合は、フロントサイドメンバ１００Ｒの後退量は８５ｍｍとなり、フロントサイドメンバ１００Ｒの変形量が１６ｍｍ改善される結果が得られた。

一方、破断部４１０は、切り欠き構造となっていないため、組み立て時や走行時の荷重入力による変形破断を生じることがない。
〔実施例２〕
図６に、本実施例におけるサスペンションリンク４００Ｌの平面図を示す。本実施例では、破断部４１１の形状が前述した実施形態における破断部４１０と異なるだけで、それ以外は前述した実施形態と同様のため、破断部４１１の形状についてのみ説明を行う。

サスペンションリンク４００Ｌの上端部４００ＬＵのボルト貫通穴４０１におけるサスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔ側には、ボルト貫通穴４０１に連続するボルト貫通穴凹部４０３が設けられている。このボルト貫通穴凹部４０３は、車体前方から荷重入力が加わった際にサスペンションリンク４００Ｌに加わる荷重入力方向（図６の矢印ＡＦ方向）に設定されている。このボルト貫通穴凹部４０３と、サスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔと、ボルト貫通穴凹部４０３およびサスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔとに挟まれた部分が、荷重入力が生じた場合に破断する破断部４１１を構成している。この構造により、破断部４１１の荷重入力方向（図６の矢印ＡＦ方向）の断面積が隣接部分（図６の矢印ＡＮ１、ＡＮ２）に比べて小さく設定される。

サスペンションリンク４００Ｒも同様の構造を有する。

このように、破断部４１１を設定することにより、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。
〔実施例３〕
図７に、本実施例におけるサスペンションリンク４００Ｌの平面図を示す。本実施例では、破断部４１２の形状が前述した実施形態における破断部４１０と異なるだけで、それ以外は前述した実施形態と同様のため、破断部４１２の形状についてのみ説明を行う。

サスペンションリンク４００Ｌの上端部４００ＬＵのボルト貫通穴４０１に近いサスペンションリンク４００Ｌの端部４００Ｔには、端部凹部４０４が設けられている。この端部凹部４０４は、車体前方から荷重入力が加わった際にサスペンションリンク４００Ｌに加わる荷重入力方向（図３の矢印ＡＦ方向）に設定されている。このボルト貫通穴４０１と、端部凹部４０４と、ボルト貫通穴４０１および端部凹部４０４とに挟まれた部分が、荷重入力が生じた場合に破断する破断部４１２を構成している。この構造により、破断部４１２の荷重入力方向（図７の矢印ＡＦ方向）の断面積が隣接部分（図７の矢印ＡＮ１、ＡＮ２）に比べて小さく設定される。

サスペンションリンク４００Ｒも同様の構造を有する。

このように、破断部４１２を設定することにより、前述した実施形態と同様の効果を得ることができる。

以上説明した本発明の実施の形態のサスペンション取り付け構造によれば、以下のような作用効果を得ることができる。

本発明の実施の形態のサスペンション取り付け構造においては、車体の左右側部に車体の前後方向に沿って配設された左右のサイドメンバと、前記サイドメンバ間に搭載された駆動ユニットと、前記駆動ユニットから車幅方向に伸び、左右駆動輪に接続されるドライブシャフトと、該左右のサイドメンバの間に形成され、前駆駆動ユニットの後方下部に配設されるサスペンションメンバと、前記左右のサイドメンバと前記サスペンションメンバとを連結する左右のサスペンションリンクと、を備えることを特徴とするサスペンション取り付け構造であって、前記サスペンションリンクは、前記サイドメンバの前部に加わる荷重によって、前記駆動ユニットと前記ドライブシャフトとが車体後方に移動し、前記ドライブシャフトが前記サスペンションリンクに当接することで発生する加重によって破断する破断部を備えることとした。

この構成によれば、車両前方からの荷重入力に対してサスペンションリンクが破断部で確実に破断し、エンジンおよびトランスミッションの後退による車体の変形量を縮小するとともに、組み立て時や走行時の荷重入力による変形破断を生じることがない。

また、本発明の実施の形態のサスペンション取り付け構造においては、前記破断部は、前記サスペンションリンクの上方に設けられていることとした。

この構成によれば、通常ドライブシャフトは車両下方にあるため、破断部がドライブシャフトの上方にあることにより、加重を受けた部位から破断部にかかるモーメントが大きくなって、より破断が発生しやすくなる。

また、本発明の実施の形態のサスペンション取り付け構造においては、前記破断部は、前記サスペンションリンクと前記サイドメンバとの結合部に設けられていることとした。

この構成によれば、破断部を結合部に設けることで、破断部の加工が容易になる。

さらに、本発明の実施の形態のサスペンション取り付け構造においては、前記左右のサスペンションリンクは、平面図上において車体前方に対し逆八の字状に配設されていることとした。

この構成によれば、サスペンションリンクとドライブシャフトとの接触位置が、サスペンションリンクとフロントサイドメンバとの連結部位よりも車両後方側に位置するため、連結部位に加わる荷重が引っ張り荷重となって、破断部をより確実に破断させることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎず、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではない。したがって本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれることはもちろんである。

例えば、破断部４１０、４１１、４１２の形状は一例であり、ボルト貫通穴凹部４０３、端部凹部４０４の形状、大きさ、位置、数は任意に設定することができる。

また、破断部４１０、４１１、４１２は荷重入力方向の断面積が隣接部分に比べ小さくなっていればよいため、ボルト貫通穴凹部４０３、端部凹部４０４を設けずに、ボルト貫通穴４０１と端部４００Ｔの形状により荷重入力方向の断面積が周囲に比べ小さくなるようにしてもよい。

本発明の実施形態の構成図の平面図である。 本発明の実施形態の構成図の左側面図である。 本発明の実施形態におけるサスペンションリンクの破断部の説明図である。 本発明の実施形態におけるサスペンションリンクの取り付け角度と入力荷重との関係の解析結果を示すグラフである。 本発明の実施形態において、破断部を設けた場合と設けない場合について、荷重入力を加えた場合の解析結果を示す図である。 本発明の実施例２におけるサスペンションリンクの平面図である。 本発明の実施例３におけるサスペンションリンクの平面図である。

符号の説明

１００Ｌ、１００Ｒ フロントサイドメンバ
２００ フロントバンパリインフォースメント
３００ サスペンションメンバ
４００Ｌ、４００Ｒ サスペンションリンク
４００ＬＵ 上端部
４００ＬＤ 下端部
４００Ｔ 端部
４０１、４０２ ボルト貫通穴
４０３ ボルト貫通穴凹部
４０４ 端部凹部
４１０、４１１、４１２ 破断部
５００ サイドシル
６００ エンジン
７００ トランスミッション
８００ ドライブシャフト
９００Ｌ、９００Ｒ 前輪

Claims (1)

1. 車両の左右側部に車体の前後方向に沿って配設された左右のサイドメンバと、
   前記サイドメンバ間に搭載された駆動ユニットと、
   前記駆動ユニットから車幅方向に伸び、左右駆動輪に接続されるドライブシャフトと、
   該左右のサイドメンバ間に形成され、前記駆動ユニットの後方下部に配設されるサスペンションメンバと、
   前記左右のサイドメンバと前記サスペンションメンバとを連結すると共に、平面図上において車体前方に対し逆八の字状に配設された左右のサスペンションリンクと、
   を備えるサスペンション取り付け構造であって、
   前記サスペンションリンクは、このサスペンションリンクの上方であって、前記サイドメンバに締結するボルトが貫通するボルト貫通孔と端部とに挟まれた部分である結合部に設けられ、前記サイドメンバの前部に加わる荷重によって前記駆動ユニットと前記ドライブシャフトとが車体後方に移動し、前記ドライブシャフトが前記サスペンションリンクに当接することで発生する荷重によって破断する破断部を備えると共に、
   車両前方から荷重入力が加わった場合に、前記サスペンションリンクが前記ドライブシャフトに当接する位置を、前記破断部が設けられた前記ボルト貫通孔と前記端部とに挟まれた部分である前記サスペンションリンクと前記サイドメンバとの結合部よりも車両後方側に位置させて、前記破断部に加わる荷重を引っ張り荷重にすることを特徴とするサスペンション取り付け構造。

Images