JP2010137736A - サスペンションメンバ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造でサスペンションメンバに必要な強度・剛性が得られるようにして、軽量化を図ることを目的とする。
【解決手段】フロントサイドメンバ２０（車体）への取付け部となるアーム部材２８と、車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２によりサスペンションアーム３４を支持するアーム支持部３６とを備えたサスペンションメンバ１２を有し、アーム部材２８は、車両平面視でアーム支持部３６と同位置に設定され、該アーム支持部３６における車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２の少なくとも一方に重ねて接合されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンションメンバ構造に関する。

アッパ部材（アッパアーム）とロア部材（ロアアーム）とが溶接等により接合されたメンバ本体と、このメンバ本体の内部を左右方向に貫通するパイプとから構成され、パイプの左右両端にボディ取付け部が形成されたサスペンションメンバが開示されている（特許文献１参照）。また中央に位置し車両の車幅方向に延伸するクロスメンバと、クロスメンバの左右端部に接合されたサイドメンバとしてレフトメンバ及びライトメンバとを備え、クロスメンバが管材により構成されたサスペンションメンバが開示されている（特許文献２参照）。
特開平１１−１１５７９６号公報 特開２００４−２１６９８９号公報

一般に、サスペンションメンバ構造は、サスペンションのロアアーム、エンジントルクロッド等を支持し、かつそれらからの入力を受けるのに必要な剛性・強度を確保する必要がある。

しかしながら、上記した特許文献１及び特許文献２に記載の従来例では、車両平面視において、サスペンションメンバに対するロアアームの車両前側取付け位置が、ボディ取付け部からオフセットした位置に設定されており、ロアアーム等からの入力に対する力の受け方が非合理的である。また構造が複雑である上、必要な剛性・強度を確保するためには、相当の質量が必要であると考えられる。

本発明は、上記事実を考慮して、簡素な構造でサスペンションメンバに必要な強度・剛性が得られるようにして、軽量化を図ることを目的とする。

請求項１の発明は、車体への取付け部となるアーム部材と、車両前側の壁部及び車両後側の壁部によりサスペンションアームを支持するアーム支持部とを備えたサスペンションメンバを有し、前記アーム部材は、車両平面視で前記アーム支持部と同位置に設定され、該アーム支持部における前記車両前側の壁部及び前記車両後側の壁部の少なくとも一方に重ねて接合されている。

請求項１に記載のサスペンションメンバ構造では、サスペンションメンバの車体への取付け部となるアーム部材が、サスペンションアームを支持するアーム支持部と車両平面視で同位置に設定され、該アーム支持部における車両前側の壁部及び車両後側の壁部の少なくとも一方に重ねて接合されているので、アーム支持部とサスペンションアームとの結合剛性・結合強度が高く、該サスペンションアームからの入力に対して、サスペンションメンバとして必要な強度・剛性を得ることができる。このような簡素な構造でサスペンションメンバにおいて必要とされる強度・剛性が得られるので、該サスペンションメンバの軽量化が可能となる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のサスペンションメンバ構造において、エンジンと前記サスペンションメンバとを連結するエンジントルクロッドと、車幅方向において前記エンジントルクロッドと同位置に配置され、前記サスペンションメンバを基準として該エンジントルクロッドの車両前後方向反対側に位置する車体部位と該サスペンションメンバとを連結し、前記エンジントルクロッドからの入力を軸方向で受ける連結部材と、を有している。

請求項２に記載のサスペンションメンバ構造では、エンジンとサスペンションメンバとを連結するエンジントルクロッドと、車幅方向においてエンジントルクロッドと同位置に配置され、サスペンションメンバを基準として該エンジントルクロッドの車両前後方向反対側に位置する車体部位と該サスペンションメンバとを連結し、エンジントルクロッドからの入力を軸方向で受ける連結部材と、を有しているので、エンジントルクロッドの位置におけるサスペンションメンバの車両前後方向の剛性を高めることができる。

請求項３の発明は、請求項２に記載のサスペンションメンバ構造において、前記車体部位は、フロアパネルに設けられ車両前後方向に延びるトンネル部である。

請求項３に記載のサスペンションメンバ構造では、車体部位が、フロアパネルに設けられ車両前後方向に延びるトンネル部であるので、エンジントルクロッドを介したエンジンからサスペンションメンバへの入力を、連結部材を介して、フロアパネルのうち比較的高剛性なトンネル部へ効率的に伝達することができる。

以上説明したように、本発明に係る請求項１に記載のサスペンションメンバ構造によれば、簡素な構造でサスペンションメンバに必要な強度・剛性が得られ、軽量化が可能となる、という優れた効果が得られる。

請求項２に記載のサスペンションメンバ構造によれば、エンジントルクロッドの位置におけるサスペンションメンバの車両前後方向の剛性を高めることができる、という優れた効果が得られる。

請求項３に記載のサスペンションメンバ構造によれば、エンジントルクロッドを介したエンジンからサスペンションメンバへの入力を、連結部材を介して、フロアパネルのうち比較的高剛性なトンネル部へ効率的に伝達することができる、という優れた効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。図１において、本実施の形態に係るサスペンションメンバ構造Ｓは、例えば車両１０の前部におけるサスペンションメンバ構造に係り、サスペンションメンバ１２と、エンジントルクロッド１４と、連結部材１６とを有している。

まず、車両１０の前部の構造を説明する。車両下部における車幅方向の両側部には、車体骨格部材である中央サイドメンバ１８が夫々車両前後方向に延設されている。図１，図２に示されるように、中央サイドメンバ１８の車両前側に連なるフロントサイドメンバ２０は、例えば車幅方向及び車両上下方向に夫々湾曲する湾曲部２０Ａ，２０Ｂを有している。湾曲部２０Ａは、フロントサイドメンバ２０の後端部に位置し、例えば車両下側に凸に湾曲すると共に、車幅方向内側に凸に湾曲している。湾曲部２０Ｂは、湾曲部２０Ａよりも車両前側に位置し、例えば車両上側に凸に湾曲すると共に、車幅方向外側に凸に湾曲している。フロントサイドメンバ２０のうち、湾曲部２０Ｂより車両前方側の部位２０Ｃは、車両前後方向に沿って延びている。この部位２０Ｃは、中央サイドメンバ１８よりも車両上側に位置している。

両側の中央サイドメンバ１８の間には、フロアパネル２２が設けられている。このフロアパネル２２の車幅方向中央部には、例えば車両上側に凸に形成され、車両前後方向に延びるトンネル部２４が設けられている。また図１に示されるように、両側のフロントサイドメンバ２０の間には、エンジン２６が配設されている。

図１，図２において、サスペンションメンバ１２は、車体の一例たるフロントサイドメンバ２０への取付け部となるアーム部材２８と、車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２によりサスペンションアーム３４を支持するアーム支持部３６とを備えている。具体的には、サスペンションメンバ１２は、例えば断面四角形の閉断面構造を有し、車幅方向の中央部において車幅方向に延び、その両端から夫々車幅方向外側かつ車両前方に延びている。

アーム支持部３６の位置は、サスペンションメンバ１２の両端部に夫々設定されている。サスペンションアーム３４は、例えばサスペンション装置（図示せず）におけるロアアームである。サスペンションアーム３４の車両前側の取付け部４０は、サスペンションメンバ１２のアーム支持部３６に支持されている。またサスペンションアーム３４の車両後側の取付け部４２は、例えばフロントサイドメンバ２０の後端部に設けられた支持部４４に、ボルト４５及び図示しないブッシュを介して弾性的に支持されている。

図１に示されるように、アーム部材２８は、車両平面視でアーム支持部３６と同位置に設定されている。また図４に示されるように、アーム部材２８は、アーム支持部３６における車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２の少なくとも一方に重ねて接合されている。本実施形態では、アーム部材２８は、車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２の双方に重ねて接合されている。換言すれば、サスペンションアーム３４から車幅方向の入力を考慮してシェア結合されている。

具体的には、図４，図５に示されるように、アーム部材２８は、例えば前壁部２８Ｆ、後壁部２８Ｒ、車幅方向内側の壁部２８Ｂ及び車幅方向外側の壁部２８Ａにより閉断面構造とされている。車幅方向内側の壁部２８Ｂの下縁部には、フランジ２８Ｃが設けられている。このフランジ２８Ｃは、サスペンションメンバ１２の上壁部４６の上に重ねて接合されている。前壁部２８Ｆ及び後壁部２８Ｒの下縁部には、フランジ２８Ｃよりも車両下側まで延設されたフランジ２８Ｄが夫々設けられている。これらのフランジ２８Ｄは、サスペンションメンバ１２を跨ぎ、車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２に夫々重ねて接合されている。

アーム支持部３６における車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２には、サスペンションアーム３４の車両前側の取付け部４０を支持するボルト４８を、例えば車両前後方向に通すための貫通孔５０が形成されている。また前後のフランジ２８Ｄには、該貫通孔５０に対応する貫通孔２８Ｅが夫々形成されている。

サスペンションメンバ１２の上壁部４６の車幅方向夫々の端縁には、車両上方に折り曲げられたフランジ５２が形成されている。このフランジ５２は、アーム部材２８における車幅方向外側の壁部２８Ａの内面に重ねて接合されている。この車幅方向外側の壁部２８Ａの上部は、カラー５６用の台座部２８Ｇとなっており、該台座部２８Ｇにはボルト６０を通すための貫通孔２８Ｈが設けられている。

図２に示されるように、フロントサイドメンバ２０の下面には、サスペンションメンバ１２用の取付けブラケット５８が固設されている。この取付けブラケット５８には、ボルト６０（図５）が締結されるナット６２が例えば溶接により固定されている。図４に示されるように、アーム部材２８における台座部２８Ｇ上にカラー５６を載せ、該台座部２８Ｇの車両下側からボルト６０を差し込み、図１に示されるように、該ボルト６０を取付けブラケット５８のナット６２に締結することで、サスペンションメンバ１２がフロントサイドメンバ２０に取り付けられている。

一方、図４に示されるように、サスペンションアーム３４の車両前側の取付け部４０は、アーム部材２８における前後のフランジ２８Ｄの貫通孔２８Ｅと、サスペンションメンバ１２のアーム支持部３６における車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２に設けられた貫通孔５０に対して、例えば車両前側からボルト４８を通し、車両後側からナット６４を締め付けることで、アーム支持部３６に支持されている。これにより、サスペンションアーム３４の車両前側の取付け部４０は、車両前後方向を回転軸として回動可能に支持されている。

図１において、エンジントルクロッド１４は、エンジン２６とサスペンションメンバ１２とを連結する防振支持機構の一種であり、車両１０の主たる振動発生源であるエンジン２６から車体への振動伝達を抑えて優れた乗り心地を実現すると共に、車体及び該車体に取り付けられた各種部品を振動から保護するために用いられている。

図６（Ａ）に示されるように、エンジントルクロッド１４は、例えば夫々外筒６６、内筒（図示せず）及びゴム弾性体６８からなる一対のゴムブッシュ７０と、これら一対のゴムブッシュ７０の外筒６６同士を連結する連結ロッド７２を備えており、車両前側のゴムブッシュ７０における内筒がエンジン２６側に連結されると共に、車両後側のゴムブッシュ７０における内筒が車体側、即ちサスペンションメンバ１２に連結されている。この連結には、例えばボルト７４及びナット７６が用いられている。車両前側のゴムブッシュ７０には、ボルト７４が車幅方向に通され、車両後側のゴムブッシュ７０には、ボルト７４が車両上下方向に通されている。これにより、エンジントルクロッド１４は、エンジン２６側に対して、車両上下方向に回動可能に連結され、サスペンションメンバ１２側に対して、車幅方向に回動可能に連結されている。

なお、図１，図２に示されるように、エンジン２６側及びサスペンションメンバ１２側には、ゴムブッシュ７０が夫々連結される取付けブラケット７８，８０が設けられている。図３，図６（Ａ）に示されるように、取付けブラケット８０は、例えばサスペンションメンバ１２の上壁部４６及び下壁部４７に固設された一対の板状部材であり、ボルト７４を車両上下方向に通すための貫通孔８０Ａが夫々形成されている。

図１，図２において、連結部材１６は、車幅方向においてエンジントルクロッド１４と同位置に配置され、サスペンションメンバ１２を基準として該エンジントルクロッド１４の車両前後方向反対側に位置する車体部位と該サスペンションメンバ１２とを連結し、該エンジントルクロッド１４からの入力を軸方向で受けるように該車体部位に結合されている。ここで、車体部位とは、例えばフロアパネル２２に設けられ車両前後方向に延びるトンネル部２４である。具体的には、図６（Ａ）に示されるように、連結部材１６は、例えばサスペンションメンバ１２の車両後側の壁部３２に固設されて車両後方に延びており、図３に示されるように、その後端部１６Ｒには、車両上下方向に貫通した貫通孔１６Ａが形成されている。

一方、トンネル部２４の下面側には、取付けブラケット８２が固設されている。この取付けブラケット８２には、ナット８６が例えば溶接により固定されている。連結部材１６の後端部１６Ｒを、取付けブラケット８２の下面に合わせ、車両下側から貫通孔１６Ａにボルト８４を差し込み、ナット８６に締め付けることで、該後端部１６Ｒが取付けブラケット８２に連結されている。

（作用）
本実施形態は、上記のように構成されており、以下その作用について説明する。図１，図２において、本実施形態に係るサスペンションメンバ構造Ｓでは、サスペンションメンバ１２の車体への取付け部となるアーム部材２８が、サスペンションアーム３４を支持するアーム支持部３６と車両平面視で同位置に設定され、該アーム支持部３６における車両前側の壁部３０及び車両後側の壁部３２の双方に重ねて接合されているので、アーム支持部３６とサスペンションアーム３４との結合剛性・結合強度が高く、該サスペンションアーム３４からの例えば車幅方向の入力に対して、サスペンションメンバ１２として必要な強度・剛性を得ることができる。

このように、簡素な構造でサスペンションメンバ１２において必要とされる強度・剛性が得られるので、該サスペンションメンバ１２の軽量化が可能となる。またこのような簡素な構造とすることで、サスペンションメンバ１２の成形が容易となるため、高張力鋼を材料に用いることができ、これによってサスペンションメンバ１２において必要とされる強度・剛性を確保しつつ、更なる軽量化を図ることができる。

また本実施形態に係るサスペンションメンバ構造Ｓは、エンジン２６とサスペンションメンバ１２とを連結するエンジントルクロッド１４と、車幅方向においてエンジントルクロッド１４と同位置に配置され、サスペンションメンバ１２を基準として該エンジントルクロッド１４の車両前後方向反対側に位置する車体部位と該サスペンションメンバ１２とを連結し、該エンジントルクロッド１４からの入力を軸方向で受ける連結部材１６と、を有しているので、エンジントルクロッド１４の位置におけるサスペンションメンバ１２の車両前後方向の剛性を高めることができる。

特に、連結部材１６の後端部１６Ｒが連結される車体部位が、フロアパネル２２に設けられ車両前後方向に延びるトンネル部２４であるので、エンジントルクロッド１４を介したエンジン２６からサスペンションメンバ１２への入力を、該連結部材１６の軸方向で受けて、フロアパネル２２のうち比較的高剛性なトンネル部２４へ効率的に伝達することができる。

なお、本実施形態においては、サスペンションメンバ構造Ｓが車両１０の前部に適用されるものとして説明したが、これに限られず、車両１０の後部、即ち図示しないリヤサスペンション用のサスペンションメンバに適用することも可能である。またエンジン２６が車両１０の後部に搭載される場合には、該エンジン２６とサスペンションメンバ１２とをエンジントルクロッド１４により連結し、該サスペンションメンバ１２と、該サスペンションメンバ１２の車両前側の車体部位とを連結部材１６により連結することが可能である。

車両の前部に設けられたサスペンションメンバ構造を示す平面図である。 車両の前部に設けられたサスペンションメンバ構造を示す斜視図である。 サスペンションメンバ構造を示す斜視図である。 サスペンションメンバにおけるアーム支持部にアーム部材が設けられ、該アーム支持部にサスペンションアームの車両前側の取付け部が支持された状態を示す拡大斜視図である。 サスペンションメンバ、アーム部材及びカラーを示す分解斜視図である。 （Ａ）エンジントルクロッドとサスペンションメンバとの連結状態、及び該サスペンションメンバから車両後方に延びる連結部材とトンネル部との連結状態を示す、図２における６Ａ−６Ａ矢視拡大断面図である。（Ｂ）連結部材とトンネル部との連結状態を示す、図２における６Ｂ−６Ｂ矢視拡大断面図である。

符号の説明

１２ サスペンションメンバ
１４ エンジントルクロッド
１６ 連結部材
２０ フロントサイドメンバ（車体）
２２ フロアパネル
２４ トンネル部（車体部位）
２６ エンジン
２８ アーム部材
３０ 車両前側の壁部
３２ 車両後側の壁部
３４ サスペンションアーム
３６ アーム支持部
Ｓ サスペンションメンバ構造

Claims (3)

1. 車体への取付け部となるアーム部材と、車両前側の壁部及び車両後側の壁部によりサスペンションアームを支持するアーム支持部とを備えたサスペンションメンバを有し、
   前記アーム部材は、車両平面視で前記アーム支持部と同位置に設定され、該アーム支持部における前記車両前側の壁部及び前記車両後側の壁部の少なくとも一方に重ねて接合されているサスペンションメンバ構造。
2. エンジンと前記サスペンションメンバとを連結するエンジントルクロッドと、
   車幅方向において前記エンジントルクロッドと同位置に配置され、前記サスペンションメンバを基準として該エンジントルクロッドの車両前後方向反対側に位置する車体部位と該サスペンションメンバとを連結し、前記エンジントルクロッドからの入力を軸方向で受ける連結部材と、
   を有する請求項１に記載のサスペンションメンバ構造。
3. 前記車体部位は、フロアパネルに設けられ車両前後方向に延びるトンネル部である請求項２に記載のサスペンションメンバ構造。

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