JP2023184196A - サスペンション構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能なサスペンション構造を提供する。【解決手段】サスペンションメンバと、車輪を転舵させるためのステアリングギヤボックス10と、を備えるサスペンション構造である。サスペンションメンバは、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれフロントサイドメンバに取り付けられるとともに、左側および右側ロアアーム81,83をそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバ40,50で構成されている。左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とが、車幅方向に延びるステアリングギヤボックス10を介して連結されている。【選択図】図1
Description
本発明は、ロアアームを揺動自在に支持するサスペンションメンバを備えるサスペンション構造に関するものである。
従来から、一般的なサスペンション構造として、ロアアームを揺動自在に支持するサスペンションメンバと、左右のサスペンション部材を接続してロールを抑制するスタビライザと、ステアリングシャフトからの操舵入力を伝達して車輪を転舵させるステアリングギヤボックスと、を備えたものが知られている(例えば特許文献1)。
かかる一般的なサスペンション構造におけるサスペンションメンバは、軽量化を図るべく、中実体ではなく中空体として構成されるのが、具体的には、複数の分割メンバを接合して、左右の車輪の間で車幅方向に延びる中空構造体として形成されるのが一般的である(例えば特許文献2)。
ところで、上記特許文献1および2のものを含む従来の車両では、例えば、シャシー部品であるステアリングギヤボックスを、それ単体として設計するとともに、ボデー部品であるサスペンションメンバを、それ単体として設計するといった具合に、サスペンション構造を構成する各部品を別々に設計するのが一般的である。
これは、従来の設計手法が、それ単体として設計された最適な部品(サスペンションメンバ、スタビライザ、ステアリングギヤボックス等)を組み合わせれば、最適なサスペンション構造を実現することができるという考えに基づいているためである。
しかしながら、このような従来の設計手法は、ステアリングギヤボックス単体として見た場合や、サスペンションメンバ単体として見た場合には、最適な設計手法と評価することができるものの、サスペンション構造全体として見た場合には、最適な設計手法とは言い難い面がある。
例えば、特許文献2では、絞り加工に代えて曲げ加工を採用して板厚を薄くすることや、分割メンバの端縁同士を突き合わされた状態(または重ね合わされた状態)で接合してフランジを省略することで、サスペンションメンバの軽量化を図っているが、かかるサスペンションメンバ単体における工夫では、サスペンション構造全体における大幅な軽量化・低コスト化は望むべくもない。
また、ステアリングギヤボックスをサスペンションメンバに組み付ければ(取り付ければ)、サスペンション構造全体における車幅方向の剛性等が大きくなるが、そのことを加味して、サスペンションメンバ単体における車幅方向の剛性等を小さくする(軽量化・低コスト化を図る)ような設計が行われている訳でもない。
このように、サスペンション構造を構成する各部品を別々に設計する従来の設計手法は、特に軽量化・低コスト化という観点から、最適な設計手法とは言い難く、改良の余地がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能なサスペンション構造を提供することにある。
前記目的を達成するため、本発明に係るサスペンション構造では、ロアアームを支持する部位および車体に取り付けられる部位を残して、サスペンションメンバにおけるその他の部位を大胆に省略するとともに、サスペンション構造を構成する各部品を、恰も一部品として扱うようにしている。
具体的には、本発明は、サスペンションメンバと、車輪を転舵させるためのステアリングギヤボックスと、を備えるサスペンション構造をその対象としている。
そして、このサスペンション構造は、上記サスペンションメンバとして、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれ車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバを備え、上記左側サスペンションメンバと上記右側サスペンションメンバとが、車幅方向に延びる上記ステアリングギヤボックスを介して連結されていることを特徴とするものである。
この構成によれば、車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバを残して、これら左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとの間の部位を大胆に省略することから、サスペンション構造全体における大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
そうして、車幅方向に離間する、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとを、新たな部材を追加することなく、車幅方向に延びるステアリングギヤボックスを介して連結することから、大幅な軽量化および低コスト化を享受したまま、省略された部位が受け持っていた、車幅方向における剛性等をステアリングギヤボックスにて補うことができる。
このように、本発明に係るサスペンション構造によれば、サスペンション構造を構成する各部品(サスペンションメンバおよびステアリングギヤボックス)を、恰も一部品として扱い、足りない部分(機能)を補うことで、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
ところで、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとをステアリングギヤボックスを介して連結した上記構成によっても、サスペンションに求められる機能を維持することは可能であるが、上記構成では、タイヤからの反力を受ける高さ(ロアアームの支持高さ)と、左側および右側サスペンションメンバを連結する高さ(ステアリングギヤボックスの設置高さ)と、が異なるため、左側および右側サスペンションメンバに曲げモーメントが生じる可能性がある。それ故、車両の操縦安定性という観点からは、タイヤからの反力を受ける高さにできるだけ近い高さで、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとを連結することが好ましい。
ここで、補強部材をわざわざ追加すると、重量化およびコスト増となり、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとの間の部位を省略した意味が薄れることになってしまうが、既存の部品がサスペンションメンバの近くにある場合に、これを利用しない手はない。
そこで、上記サスペンション構造では、車両の床下を覆うアンダーカバーを支持するためのブレースが、上記左側および右側サスペンションメンバに、下方から取り付けられていてもよい。
車両では通常、燃費向上を図るべく、床下における走行風の整流のためのアンダーカバーが設けられているところ、この構成によれば、かかるアンダーカバーを支持するための既存のブレースを、左側および右側サスペンションメンバに下方から取り付けることから、ロアアームを支持する(タイヤからの反力を受ける)高さの近傍における平面的な剛性を高めることができる。
このように、既存のブレースを利用することで、大幅な軽量化および低コスト化を維持しつつ、車両の操縦安定性を向上させることが可能となる。
ところで、エンジン車両では通常、エンジンの駆動反力を抑制するべく、エンジンがトルクロッドを介してサスペンションメンバにおける車幅方向の中央部に連結されるが、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとの間の部位を省略したサスペンション構造では、そのような構成は採れない。
そこで、上記サスペンション構造では、上記ステアリングギヤボックスの車幅方向中央部には、エンジンに連結されるトルクロッドを取り付けるためのトルクロッド取付け部が形成されており、上記トルクロッドが、上記トルクロッド取付け部と上記ブレースとによって上下に挟まれていてもよい。
この構成によれば、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとの間の部位を省略した構造においても、新たな部材を追加することなく、トルクロッド取付け部とブレースとによってトルクロッドを上下に挟むという簡単な構成で、トルクロッドをしっかりと支持することができ、これにより、エンジンの駆動反力を抑制することができる。
また、上記サスペンション構造では、上記左側および右側サスペンションメンバは、アルミダイカスト製の中実部材として構成されていてもよい。
この構成によれば、中空のサスペンションメンバに比して、剛性の高いアルミダイカスト製の中実のサスペンションメンバを採用することで、例えばロアアームの支持点や車体取付け点などにおける、着力点剛性を高めることができる。
しかも、鉄製の中空のサスペンションメンバよりも重い、アルミダイカスト製の中実のサスペンションメンバを用いても、左側サスペンションメンバと右側サスペンションメンバとの間の部位を省略していることから、サスペンション構造全体としての重量が増大するのを抑えることができる。
さらに、上記サスペンション構造では、上記ステアリングギヤボックスよりも車両前後方向前側で、上記左側および右側サスペンションメンバに支持部材を介して支持されるスタビライザをさらに備え、上記ステアリングギヤボックスは、左右一対の取付け部を車両前後方向前側および後側に有していて、後側の取付け部が上記左側および右側サスペンションメンバに対し直接に上下方向にボルト締結されるとともに、前側の取付け部が上記支持部材を介して上記左側および右側サスペンションメンバに取り付けられており、上記前側の取付け部は、上記支持部材に対し、上下方向または横方向にボルト締結されるように構成されていてもよい。
この構成では、例えば、左右一対の前側の取付け部を共に、支持部材に対して上下方向にボルト締結するようにすれば、換言すると、4点の前側および後側取付け部をすべて上下方向にボルト締結するようにすれば、ステアリングギヤボックスの組み付け性を向上させることができる。
一方、例えばエンジン車両では、ステアリングギヤボックスの車両前後方向前側のエンジンルーム内に様々な機器が配置されるところ、前側の取付け部のボルト締結方向を適宜上下方向または横方向に設定することで、支持部材やボルト等と、エンジンルーム内の機器との干渉を抑えることができる。
以上のように、本発明に係るサスペンション構造では、車幅方向に離間した左側および右側サスペンションメンバを、略棒状のステアリングギヤボックスや、平面梁状のブレースで連結している。これは、見方を変えれば、車幅方向に離間した左側および右側サスペンションメンバが、骨格部材にて車幅方向に連結されているといえる。
それ故、本発明は、サスペンションメンバを備えるサスペンション構造であって、
上記サスペンションメンバは、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれ車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバで構成され、上記左側サスペンションメンバと上記右側サスペンションメンバとが、骨格部材を介して車幅方向に連結されていることを特徴とするものとも規定することができる。
上記サスペンションメンバは、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれ車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバで構成され、上記左側サスペンションメンバと上記右側サスペンションメンバとが、骨格部材を介して車幅方向に連結されていることを特徴とするものとも規定することができる。
以上説明したように、本発明に係るサスペンション構造によれば、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。なお、各図における、矢印Fwは車両前後方向前側を、また、矢印Lfは車幅方向左側を、また、矢印Upは上下方向上側をそれぞれ示している。
(実施形態1)
図1は、本実施形態に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図であり、図2は、サスペンション構造および車体への取付け態様を模式的に説明する分解斜視図である。なお、図2では、図を見易くするために、サスペンションメンバのうち右側サスペンションメンバ50だけを示すとともに、ブレース30を構成している梁の一部を図示省略している。
図1は、本実施形態に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図であり、図2は、サスペンション構造および車体への取付け態様を模式的に説明する分解斜視図である。なお、図2では、図を見易くするために、サスペンションメンバのうち右側サスペンションメンバ50だけを示すとともに、ブレース30を構成している梁の一部を図示省略している。
このサスペンション構造は、所謂コンベンショナル車両やハイブリッド車両等といったエンジンを搭載した車両のフロントサスペンションに適用されるものである。このサスペンション構造は、図1に示すように、前輪(図示せず)と車体(フロントサイドメンバ90)とを繋ぐサスペンションメンバ40,50と、前輪を転舵させるためのステアリングギヤボックス10と、ロールを抑制するためのスタビライザ20と、アンダーカバー(図示せず)を支持するためのブレース30と、を備えている。
-サスペンションメンバ-
サスペンションメンバは、図1に示すように、車幅方向に離間する、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とで構成されている。つまり、本実施形態のサスペンションメンバは、左右の前輪の間で車幅方向に延びる一般的なサスペンションメンバとは異なり、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を大胆に省略した構成となっている。また、左側および右側サスペンションメンバ40,50は、鉄製の中空構造体として構成された一般的なサスペンションメンバとは異なり、共にアルミダイカスト製の中実部材として構成されている。
サスペンションメンバは、図1に示すように、車幅方向に離間する、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とで構成されている。つまり、本実施形態のサスペンションメンバは、左右の前輪の間で車幅方向に延びる一般的なサスペンションメンバとは異なり、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を大胆に省略した構成となっている。また、左側および右側サスペンションメンバ40,50は、鉄製の中空構造体として構成された一般的なサスペンションメンバとは異なり、共にアルミダイカスト製の中実部材として構成されている。
左側および右側サスペンションメンバ40,50は、本体部41,51と、前側支持部42,52と、後側支持部43,53と、前側取付け部44,54と、後側取付け部45,55と、をそれぞれ備えていて、車幅方向の両端部でそれぞれフロントサイドメンバ90に取り付けられるとともに、左側および右側ロアアーム81,83をそれぞれ揺動自在に支持している。なお、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とは、左右対称に形成されていることから、以下では代表して右側サスペンションメンバ50について説明する。
本体部51は、右側ロアアーム83と略同じ高さで、車両前後方向に延びている。本体部51は、図2に示すように、スタビライザ20のブラケット25が取り付けられる部位51aよりも、ステアリングギヤボックス10が取り付けられる部位51bの方が高くなるように形成されている。相対的に低い部位51aには、上下に貫通するボルト孔が2つ形成されていて、スタビライザ20のブラケット25がボルト締結されるようになっている。また、相対的に高い部位51bには、それぞれ上下に貫通する前側ボルト孔51cおよび後側ボルト孔51dが形成されていて、ステアリングギヤボックス10がボルト18,19を介して締結されるようになっている。
前側支持部52は、本体部51の前端部に設けられていて、ロアアームブッシュ(図示せず)を介して、右側ロアアーム83を車両前後方向に延びる軸回りに揺動自在に支持している。一方、後側支持部53は、本体部51の後端部に設けられていて、ロアアームブッシュ(図示せず)を介して、右側ロアアーム83を上下方向に延びる軸回りに揺動自在に支持している。これにより、後側支持部53のロアアームブッシュによって、前側支持部52のロアアームブッシュに対して、こじり方向の力が作用することを抑えながら、前側支持部52のロアアームブッシュによって、タイヤ(前輪)が受けた衝撃を吸収しつつ、前輪を車体に対して上下方向に変位させることが可能となっている。
右側サスペンションメンバ50は、図2に示すように、前側および後側取付け部54,55で、フロントサイドメンバ90に取り付けられている。より詳しくは、フロントサイドメンバ90は、車両前後方向に延びる前側部分91と、前側部分91よりも低く且つ車幅方向内側で車両前後方向に延びる後側部分93と、を有している。前側取付け部54は、本体部51における前側支持部52の後側から、車幅方向外側(右側)に行くほど上方に傾斜して延びていて、その上端部が、フロントサイドメンバ90の前側部分91に下方からボルト締結されるようになっている。一方、後側取付け部55は、本体部51における後側支持部53から更に後方に延びていて、その後端部が、フロントサイドメンバ90の後側部分93に下方からボルト締結されるようになっている。
-ステアリングギヤボックス-
ステアリングギヤボックス10は、運転者のステアリング操作をアシストする電動パワーステアリングシステムを構成するものであり、図1に示すように、車幅方向に延びるハウジング11と、ステアリングシャフト(図示せず)と連結されるピニオン軸12と、タイロッド13と、タイロッド13におけるハウジング11から延出する部位を被覆するブーツ14と、を備えている。このステアリングギヤボックス10は、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール(図示せず)と連結されていて、運転者の操舵操作によりステアリングホイールに入力されるとともに、電動モータ(図示せず)でアシストトルクが付加された回転変位を、タイロッド13の車幅方向の変位に変換して、前輪の向きを変化させるように構成されている。
ステアリングギヤボックス10は、運転者のステアリング操作をアシストする電動パワーステアリングシステムを構成するものであり、図1に示すように、車幅方向に延びるハウジング11と、ステアリングシャフト(図示せず)と連結されるピニオン軸12と、タイロッド13と、タイロッド13におけるハウジング11から延出する部位を被覆するブーツ14と、を備えている。このステアリングギヤボックス10は、ステアリングシャフトを介してステアリングホイール(図示せず)と連結されていて、運転者の操舵操作によりステアリングホイールに入力されるとともに、電動モータ(図示せず)でアシストトルクが付加された回転変位を、タイロッド13の車幅方向の変位に変換して、前輪の向きを変化させるように構成されている。
なお、本実施形態では、電動パワーステアリングシステムとして、車室内のステアリングシャフトのコラム部に電動モータや減速ギヤ(図示せず)を設けて、コラムシャフトを駆動するコラムアシスト式を採用しているが、これに限らず、ハウジング11に電動モータを設けて、ピニオンギヤ(図示せず)を駆動するピニオンアシスト式を採用してもよい。
ステアリングギヤボックス10は、左右一対の取付け部15,16を車両前後方向前側および後側に有している。具体的には、ステアリングギヤボックス10のハウジング11における車両前後方向前側には、図2に示すように、左側および右側サスペンションメンバ40,50における本体部41,51の部位51b(前側ボルト孔51c)に対応する位置に、左右一対の前側取付け部15が設けられている。また、ステアリングギヤボックス10のハウジング11における車両前後方向後側には、図1および図2に示すように、左側および右側サスペンションメンバ40,50における本体部41,51の部位51b(後側ボルト孔51d)に対応する位置に、左右一対の後側取付け部16が設けられている。
これら左右一対の前側取付け部15および左右一対の後側取付け部16には、上下方向に貫通するボルト孔がそれぞれ形成されている。そうして、左右一対の前側取付け部15は前側ボルト孔51cに挿通されたボルト18によって、また、左右一対の後側取付け部16は後側ボルト孔51dに挿通されたボルト19によって、左側および右側サスペンションメンバ40,50に対し直接に上下方向に締結されている。つまり、ステアリングギヤボックス10は、左側および右側サスペンションメンバ40,50に対して、ボルト18,19を介して4点で締結(支持)されるようになっている。
これにより、本実施形態のステアリング構造では、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とが、車幅方向に延びるステアリングギヤボックス10を介して連結されている。換言すると、本実施形態のステアリング構造では、ステアリングギヤボックス10が、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とを車幅方向に連結する骨格部材として機能している。
さらに、ステアリングギヤボックス10のハウジング11における車幅方向中央部には、図1および図2に示すように、エンジン(図示せず)に連結されるトルクロッド85を取り付けるための、上下方向に貫通するボルト孔を有するトルクロッド取付け部17が形成されている。
-スタビライザ-
スタビライザ20は、車幅方向に延びるトーションバー21と、トーションバー21の車幅方向の両端部から略L字状に曲折されて車両前後方向前側に延びるアーム部22と、を有していて、アーム部22の先端部が、ブッシュ(図示せず)を介して左側および右側ロアアーム81,83に連結されている。スタビライザ20は、コーナリング時など左右のストローク量に差異が生じたときに、トーションバー21に捻れ応力が発生し、その復元力により左右のストローク量を同一となる方向に是正することで、ローリングを抑え水平安定を保つように構成されている。
スタビライザ20は、車幅方向に延びるトーションバー21と、トーションバー21の車幅方向の両端部から略L字状に曲折されて車両前後方向前側に延びるアーム部22と、を有していて、アーム部22の先端部が、ブッシュ(図示せず)を介して左側および右側ロアアーム81,83に連結されている。スタビライザ20は、コーナリング時など左右のストローク量に差異が生じたときに、トーションバー21に捻れ応力が発生し、その復元力により左右のストローク量を同一となる方向に是正することで、ローリングを抑え水平安定を保つように構成されている。
スタビライザ20は、ステアリングギヤボックス10よりも車両前後方向前側で、左側および右側サスペンションメンバ40,50にブラケット25を介して支持されている。より詳しくは、スタビライザ20のトーションバー21には、左右一対のスタビライザブッシュ23が嵌められていて、これらスタビライザブッシュ23を覆うように取り付けたブラケット25を、それぞれ本体部41,51の部位51aにボルト締結することで、スタビライザ20が左側および右側サスペンションメンバ40,50に支持されるようになっている。
-ブレース-
ブレース30は、床下における走行風の整流のために、車両の床下を覆うアンダーカバー(図示せず)を吊り下げ支持するものである。ブレース30は、図2に示すように、一部が専用のボルト35にて締結されることで、また、一部がステアリングギヤボックス10を締結するためのボルト18にて共締めされることで、左側および右側サスペンションメンバ40,50に下方から取り付けられている。
ブレース30は、床下における走行風の整流のために、車両の床下を覆うアンダーカバー(図示せず)を吊り下げ支持するものである。ブレース30は、図2に示すように、一部が専用のボルト35にて締結されることで、また、一部がステアリングギヤボックス10を締結するためのボルト18にて共締めされることで、左側および右側サスペンションメンバ40,50に下方から取り付けられている。
このように、ブレース30を、左側および右側サスペンションメンバ40,50に下方から取り付けることから、サスペンション構造における、左側および右側ロアアーム81,83を支持する(タイヤからの反力を受ける)高さの近傍における平面的な剛性を高めることが可能となっている。なお、ブレース30は、単純な平板状ではなく、図1に示すように、車幅方向に延びる略線状の梁31や、斜めに延びる略線状の梁32等、左側および右側サスペンションメンバ40,50に作用する力の方向を考慮した最小限の梁を組み合わせた形状に形成されており、これにより、その軽量化が図られている。このように、本実施形態のステアリング構造では、ステアリングギヤボックス10に加えてブレース30も、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とを車幅方向に連結する骨格部材として機能している。
また、左側および右側サスペンションメンバ40,50に、ブレース30を下方から取り付けることから、エンジンに連結されるトルクロッド85が、ステアリングギヤボックス10のトルクロッド取付け部17と、ブレース30とによって上下に挟まれた状態で、しっかりと支持されるようになっている。
-作用・効果-
本実施形態によれば、フロントサイドメンバ90に取り付けられるとともに、左側および右側ロアアーム81,83をそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバ40,50を残して、これら左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を大胆に省略することから、左右の前輪の間で車幅方向に延びるサスペンションメンバを用いる場合に比して、大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
本実施形態によれば、フロントサイドメンバ90に取り付けられるとともに、左側および右側ロアアーム81,83をそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバ40,50を残して、これら左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を大胆に省略することから、左右の前輪の間で車幅方向に延びるサスペンションメンバを用いる場合に比して、大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
しかも、車幅方向に離間する、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とを、新たな部材を追加することなく、車幅方向に延びるステアリングギヤボックス10を介して連結することから、大幅な軽量化および低コスト化を享受したまま、省略された部位が受け持っていた、車幅方向における剛性等をステアリングギヤボックス10にて補うことができる。
そうして、本実施形態のサスペンション構造では、左側および右側サスペンションメンバ40,50が左側および右側ロアアーム81,83を揺動自在に支持し、ステアリングギヤボックス10が前輪の向きを変化させ、スタビライザ20がローリングを抑えるとともに、ブレース30がアンダーカバーを吊り下げ支持することから、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
ここで、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とをステアリングギヤボックス10を介して連結した構成だけでも、サスペンションに求められる機能を維持することは可能であるが、本実施形態のサスペンション構造では、タイヤからの反力を受ける高さ(左側および右側ロアアーム81,83の支持高さ)と、左側および右側サスペンションメンバ40,50を連結する高さ(ステアリングギヤボックス10の設置高さ)と、が異なるため、左側および右側サスペンションメンバ40,50に曲げモーメントが生じる可能性がある。
それ故、車両の操縦安定性という観点からは、タイヤからの反力を受ける高さにできるだけ近い高さで、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50とを連結するのが好ましいところ、本実施形態では、アンダーカバーを支持するためのブレース30を、左側および右側サスペンションメンバ40,50に下方から取り付けることから、左側および右側ロアアーム81,83を支持する(タイヤからの反力を受ける)高さの近傍における平面的な剛性を高めることができる。
このように、新たな補強部材をわざわざ追加することなく、燃費向上のために通常設けられているアンダーカバーを吊り下げ支持するためのブレース30を利用することで、大幅な軽量化および低コスト化を維持しつつ、車両の操縦安定性を向上させることが可能となる。
また、ステアリングギヤボックス10のトルクロッド取付け部17と、ブレース30とによって、トルクロッド85が上下に挟まれることから、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を省略した構造においても、新たな部材を追加することなく、トルクロッド85をしっかりと支持することができ、これにより、エンジンの駆動反力を抑制することができる。
さらに、中空のサスペンションメンバに比して、剛性の高いアルミダイカスト製の中実のサスペンションメンバ40,50を採用することで、ロアアーム81,83の支持点である前側支持部42,52および後側支持部43,53や、フロントサイドメンバ90への取付け点である前側取付け部44,54および後側取付け部45,55や、ステアリングギヤボックス10の取付け点である本体部41,51等における、着力点剛性を高めることができる。
しかも、鉄製の中空のサスペンションメンバよりも重い、アルミダイカスト製の中実のサスペンションメンバ40,50を用いても、左側サスペンションメンバ40と右側サスペンションメンバ50との間の部位を省略していることから、車体重量が増大するのを抑えることができる。
(変形例1)
本変形例は、左側および右側サスペンションメンバへのステアリングギヤボックスの取付け態様が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、左側および右側サスペンションメンバへのステアリングギヤボックスの取付け態様が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
図3は、本変形例に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図である。実施形態1では、上述の如く、ステアリングギヤボックス10の前側取付け部15および後側取付け部16を、左側および右側サスペンションメンバ40,50に対し直接に上下方向にボルト締結するようにした。これに対し、本変形例では、図3に示すように、実施形態1と同様、ステアリングギヤボックス10’の後側取付け部16を左側および右側サスペンションメンバ40’,50’に対し直接に上下方向にボルト締結する一方、実施形態1と異なり、ステアリングギヤボックス10’の前側取付け部15A,15Bを左側および右側サスペンションメンバ40’,50’にブラケット26,27を介してボルト締結するようにしている。
より詳しくは、左側および右側サスペンションメンバ40’,50’は、前側ボルト孔51cが形成されていないことを除けば、上記左側および右側サスペンションメンバ40,50とほぼ同様の構成になっている。
また、ステアリングギヤボックス10’は、図3に示すように、ハウジング11’に前側取付け部15に代えて前側取付け部15A,15Bが形成されていることを除けば、上記ステアリングギヤボックス10とほぼ同様の構成になっている。前側取付け部15A,15Bは、ハウジング11’から車両前後方向前側に突出してスタビライザ20の上方まで延びるように形成されている。前側取付け部15Aには、車幅方向に貫通するボルト孔が形成されている一方、前側取付け部15Bには、上下方向に貫通するボルト孔が形成されている。
さらに、ブラケット26は、ブラケット25と同様、スタビライザブッシュ23を覆うように取り付けられて、左側サスペンションメンバ40’にボルト締結されるが、ブラケット25と異なり、上方に突出し、且つ、車幅方向に貫通するボルト孔が形成された取付け部26aを有している。また、ブラケット27も、ブラケット25と同様、スタビライザブッシュ23を覆うように取り付けられて、右側サスペンションメンバ50’にボルト締結されるが、ブラケット25と異なり、車幅方向内側(左側)に突出し、且つ、上下方向に貫通するボルト孔が形成された取付け部27aを有している。
そうして、ステアリングギヤボックス10’は、図3に示すように、後側取付け部16が左側および右側サスペンションメンバ40’,50’に対し直接に上下方向にボルト締結されるとともに、前側取付け部15Aがブラケット26の取付け部26aに横方向にボルト締結され、且つ、前側取付け部15Bがブラケット27の取付け部27aに上下方向にボルト締結されることで、左側および右側サスペンションメンバ40’,50’に対して4点で支持されるようになっている。
-作用・効果-
エンジンを搭載した車両では、ステアリングギヤボックス10’の車両前後方向前側に位置するエンジンルーム内に様々な機器が配置されるところ、本変形例によれば、ボルト18を省略したり、前側取付け部15Aのボルト締結方向を横方向に設定したりすることで、ブラケット26やボルト等と、エンジンルーム内の機器との干渉を抑えることが可能となる。
エンジンを搭載した車両では、ステアリングギヤボックス10’の車両前後方向前側に位置するエンジンルーム内に様々な機器が配置されるところ、本変形例によれば、ボルト18を省略したり、前側取付け部15Aのボルト締結方向を横方向に設定したりすることで、ブラケット26やボルト等と、エンジンルーム内の機器との干渉を抑えることが可能となる。
(変形例2)
本変形例は、サスペンション構造がブレース30を備えていない点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、サスペンション構造がブレース30を備えていない点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
図4は、本変形例に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図である。このサスペンション構造は、例えば電気自動車等のエンジンを搭載していない車両のフロントサスペンションに適用されるものである。エンジンを搭載していない車両では、当然、トルクロッド85が必要ない(ステアリングギヤボックス10とブレース30とでトルクロッド85を上下に挟む必要がない)ので、本変形例のサスペンション構造では、ブレース30を省略している。
それ故、本変形例のサスペンション構造は、図4に示すように、ステアリングギヤボックス10を介して連結された、車幅方向に離間する左側および右側サスペンションメンバ40,50に、ブラケット25を介してスタビライザ20が支持されたシンプルな構造となっている。
なお、本変形例は、サスペンション構造がブレース30を備えていないだけであり、車両が、アンダーカバーを支持するためのブレース30自体を備えていることを否定するものではない。
-作用・効果-
本実施形態によれば、電気自動車等のエンジンを搭載していない車両においても、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、サスペンション構造全体における大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
本実施形態によれば、電気自動車等のエンジンを搭載していない車両においても、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、サスペンション構造全体における大幅な軽量化および低コスト化を図ることが可能となる。
(実施形態2)
本実施形態は、左側および右側サスペンションメンバを鉄製の中空部材で構成している点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
本実施形態は、左側および右側サスペンションメンバを鉄製の中空部材で構成している点が、上記実施形態1と異なるものである。以下、実施形態1と異なる点を中心に説明する。
図5は、本実施形態に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図であり、図6は、サスペンション構造および車体への取付け態様を模式的に説明する分解斜視図である。左側および右側サスペンションメンバ60,70は、絞り加工ないし曲げ加工された複数の鉄板を接合した、車幅方向に延びる中空構造体として構成されている。
左側および右側サスペンションメンバ60,70は、図5に示すように、本体部61,71と、前側支持部62,72と、後側支持部63,73と、前側取付け部64,74と、後側取付け部65,75と、をそれぞれ備えている。なお、左側サスペンションメンバ60の本体部61、前側支持部62、後側支持部63、前側取付け部64および後側取付け部65は、中空体と中実体の違いを除けば、左側サスペンションメンバ40の本体部41、前側支持部42、後側支持部43、前側取付け部44および後側取付け部45と、それぞれ同様の構成なので説明を省略する。また、右側サスペンションメンバ70の本体部71、前側支持部72、後側支持部73、前側取付け部74および後側取付け部75も、中空体と中実体の違いを除けば、右側サスペンションメンバ50の本体部51、前側支持部52、後側支持部53、前側取付け部54および後側取付け部55と、それぞれ同様の構成なので説明を省略する。
これら左側および右側サスペンションメンバ60,70は、図6に示すように、前側取付け部74の上端部がフロントサイドメンバ90の前側部分91に下方からボルト締結されるとともに、後側取付け部75の後端部がフロントサイドメンバ90の後側部分93に下方からボルト締結されるようになっている。また、左側および右側サスペンションメンバ60,70は、図5に示すように、前側支持部62,72が左側および右側ロアアーム81,83を車両前後方向に延びる軸回りに揺動自在に支持している一方、後側支持部63,73が左側および右側ロアアーム81,83を上下方向に延びる軸回りに揺動自在に支持している。
さらに、ステアリングギヤボックス10は、図6に示すように、前側取付け部15および後側取付け部16が本体部61,71にボルト18,19を介して締結されることで、左側および右側サスペンションメンバ60,70に4点で支持されている。また、スタビライザ20は、左側および右側サスペンションメンバ60,70の本体部61,71にブラケット25を介して支持されている。さらに、ブレース30は、左側および右側サスペンションメンバ60,70に下方から取り付けられている。
-作用・効果-
本実施形態によれば、左側および右側サスペンションメンバ60,70を残して、これら左側サスペンションメンバ60と右側サスペンションメンバ70との間の部位を大胆に省略することから、左右の前輪の間で車幅方向に延びる中空鉄製のサスペンションメンバを用いる場合に比して、サスペンション構造全体における大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
本実施形態によれば、左側および右側サスペンションメンバ60,70を残して、これら左側サスペンションメンバ60と右側サスペンションメンバ70との間の部位を大胆に省略することから、左右の前輪の間で車幅方向に延びる中空鉄製のサスペンションメンバを用いる場合に比して、サスペンション構造全体における大幅な軽量化および低コスト化を図ることができる。
(変形例)
本変形例は、左側および右側サスペンションメンバへのステアリングギヤボックスの取付け態様が、上記実施形態2と異なるものである。以下、実施形態2と異なる点を中心に説明する。
本変形例は、左側および右側サスペンションメンバへのステアリングギヤボックスの取付け態様が、上記実施形態2と異なるものである。以下、実施形態2と異なる点を中心に説明する。
図7は、本変形例に係るサスペンション構造を模式的に示す斜視図である。本変形例では、図7に示すように、ステアリングギヤボックス10’の後側取付け部16を左側および右側サスペンションメンバ60’,70’に対し直接に上下方向にボルト締結する一方、ステアリングギヤボックス10’の前側取付け部15A,15Bを左側および右側サスペンションメンバ60’,70’にブラケット26,27を介してボルト締結するようにしている。
より詳しくは、左側および右側サスペンションメンバ60’,70’は、ステアリングギヤボックス10の前側取付け部15に対応する前側ボルト孔が形成されていないことを除けば、上記左側および右側サスペンションメンバ60,70と同様の構成になっている。そうして、ステアリングギヤボックス10’は、後側取付け部16が左側および右側サスペンションメンバ60’,70’に対し直接に上下方向にボルト締結されるとともに、図7に示すように、前側取付け部15Aがブラケット26の取付け部26aに横方向にボルト締結され、且つ、前側取付け部15Bがブラケット27の取付け部27aに上下方向にボルト締結されることで、左側および右側サスペンションメンバ60’,70’に対して4点で支持されるようになっている。
本変形例によれば、上記実施形態1の変形例1と同様の効果を得ることができる。
(その他の実施形態)
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
上記各実施形態では、本発明のサスペンション構造をフロントサスペンションに適用したが、これに限らず、本発明のサスペンション構造をリヤサスペンションに適用してもよい。
また、上記実施形態1の変形例1および上記実施形態2の変形例では、前側取付け部15Aをブラケット26に対し横方向にボルト締結する一方、前側取付け部15Bをブラケット27に対し上下方向にボルト締結するようにしたが、これに限らず、例えば、前側取付け部15A,15Bを共に、ブラケットに対し上下方向にボルト締結するようにしてもよいし、前側取付け部15A,15Bを共に、ブラケットに対し横方向にボルト締結するようにしてもよい。例えば、前側取付け部15A,15Bを共に、ブラケットに対し上下方向にボルト締結するように構成すれば、換言すると、4点すべてを上下方向にボルト締結されるように構成すれば、ステアリングギヤボックス10’の組み付け性を向上させることができる。
上記各実施形態では、左側サスペンションメンバ40,60と右側サスペンションメンバ50,70とを、ステアリングギヤボックス10およびブレース30を介して連結するようにしたが、これに限らず、ステアリングギヤボックス10およびブレース30に加えて、例えばブレース30の梁31,32と同じ方向に延びる軽量の骨格部材を用いて、左側サスペンションメンバ40,60と右側サスペンションメンバ50,70とを連結するようにしてもよい。
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
本発明によると、サスペンションに求められる機能を維持しつつ、大幅な軽量化および低コスト化を図ることができるので、ロアアームを揺動自在に支持するサスペンションメンバを備えるサスペンション構造に適用して極めて有益である。
10、10’ ステアリングギヤボックス(骨格部材)
15 前側取付け部
16 後側取付け部
17 トルクロッド取付け部
20 スタビライザ
26 ブラケット(支持部材)
27 ブラケット(支持部材)
30 ブレース(骨格部材)
40、40’ 左側サスペンションメンバ
50、50’ 右側サスペンションメンバ
60、60’ 左側サスペンションメンバ
70、70’ 右側サスペンションメンバ
81 左側ロアアーム
83 右側ロアアーム
85 トルクロッド
90 フロントサイドメンバ(車体)
15 前側取付け部
16 後側取付け部
17 トルクロッド取付け部
20 スタビライザ
26 ブラケット(支持部材)
27 ブラケット(支持部材)
30 ブレース(骨格部材)
40、40’ 左側サスペンションメンバ
50、50’ 右側サスペンションメンバ
60、60’ 左側サスペンションメンバ
70、70’ 右側サスペンションメンバ
81 左側ロアアーム
83 右側ロアアーム
85 トルクロッド
90 フロントサイドメンバ(車体)
Claims (6)
- サスペンションメンバと、車輪を転舵させるためのステアリングギヤボックスと、を備えるサスペンション構造であって、
上記サスペンションメンバとして、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれ車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバを備え、
上記左側サスペンションメンバと上記右側サスペンションメンバとが、車幅方向に延びる上記ステアリングギヤボックスを介して連結されていることを特徴とするサスペンション構造。 - 上記請求項1に記載のサスペンション構造において、
車両の床下を覆うアンダーカバーを支持するためのブレースが、上記左側および右側サスペンションメンバに、下方から取り付けられていることを特徴とするサスペンション構造。 - 上記請求項2に記載のサスペンション構造において、
上記ステアリングギヤボックスの車幅方向中央部には、エンジンに連結されるトルクロッドを取り付けるためのトルクロッド取付け部が形成されており、
上記トルクロッドが、上記トルクロッド取付け部と上記ブレースとによって上下に挟まれていることを特徴とするサスペンション構造。 - 上記請求項1に記載のサスペンション構造において、
上記左側および右側サスペンションメンバは、アルミダイカスト製の中実部材として構成されていることを特徴とするサスペンション構造。 - 上記請求項1に記載のサスペンション構造において、
上記ステアリングギヤボックスよりも車両前後方向前側で、上記左側および右側サスペンションメンバに支持部材を介して支持されるスタビライザをさらに備え、
上記ステアリングギヤボックスは、左右一対の取付け部を車両前後方向前側および後側に有していて、後側の取付け部が上記左側および右側サスペンションメンバに対し直接に上下方向にボルト締結されるとともに、前側の取付け部が上記支持部材を介して上記左側および右側サスペンションメンバに取り付けられており、
上記前側の取付け部は、上記支持部材に対し、上下方向または横方向にボルト締結されるように構成されていることを特徴とするサスペンション構造。 - サスペンションメンバを備えるサスペンション構造であって、
上記サスペンションメンバは、車幅方向に離間して、車幅方向の両端部でそれぞれ車体に取り付けられるとともに、左右のロアアームをそれぞれ揺動自在に支持する左側および右側サスペンションメンバで構成され、
上記左側サスペンションメンバと上記右側サスペンションメンバとが、骨格部材を介して車幅方向に連結されていることを特徴とするサスペンション構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022098209A JP2023184196A (ja) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | サスペンション構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022098209A JP2023184196A (ja) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | サスペンション構造 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023184196A true JP2023184196A (ja) | 2023-12-28 |
Family
ID=89333633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022098209A Pending JP2023184196A (ja) | 2022-06-17 | 2022-06-17 | サスペンション構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023184196A (ja) |
-
2022
- 2022-06-17 JP JP2022098209A patent/JP2023184196A/ja active Pending
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