JP7715085B2 - Suspension structure - Google Patents
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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。 The present invention relates to a suspension structure equipped with a suspension member that supports a lower arm so that it can swing freely.
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)。 A conventional suspension structure known in the art includes a suspension member that swingably supports a lower arm, a stabilizer that connects the left and right suspension members to suppress roll, and a steering gearbox that transmits steering input from the steering shaft to steer the wheels (see, for example, Patent Document 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)。 In order to reduce weight, the suspension members in such general suspension structures are constructed as hollow bodies rather than solid bodies. Specifically, they are typically formed by joining multiple divided members to form a hollow structure that extends in the vehicle width direction between the left and right wheels (see, for example, Patent Document 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。 In conventional vehicles, including those described in Patent Documents 1 and 2, it is common to design each component that makes up the suspension structure separately; for example, the steering gearbox, which is a chassis component, is designed as a standalone unit, and the suspension members, which are body components, are designed as standalone units.
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。 This is because conventional design methods are based on the idea that the optimal suspension structure can be achieved by combining optimal parts (suspension members, stabilizers, steering gearboxes, etc.) that are designed individually.
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。 However, while this conventional design method can be evaluated as the optimal design method when viewed as a single steering gearbox or suspension member, it is difficult to say that it is the optimal design method when viewed as the entire suspension structure.
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。 For example, Patent Document 2 aims to reduce the weight of suspension members by using bending instead of drawing to reduce plate thickness, and by joining the edges of divided members in an abutting (or overlapping) state, thereby eliminating the need for flanges. However, such innovations in the suspension member alone are unlikely to result in significant weight and cost reductions for the entire suspension structure.
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。 Furthermore, if the steering gearbox is assembled (attached) to the suspension member, the stiffness of the entire suspension structure in the vehicle width direction will increase, but this has not been taken into account in the design to reduce the stiffness of the suspension member alone in the vehicle width direction (to reduce weight and cost).
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。 As such, the conventional design method of separately designing each component that makes up the suspension structure is hardly the optimal design method, particularly from the perspective of reducing weight and cost, and there is room for improvement.
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。 The present invention was made in light of these issues, and its purpose is to provide a suspension structure that can achieve significant weight and cost reductions while maintaining the functionality required of a suspension.
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。 To achieve the above objective, the suspension structure of the present invention boldly omits all parts of the suspension member, leaving only the part that supports the lower arm and the part that is attached to the vehicle body, and each part that makes up the suspension structure is treated as if it were a single component.
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。 Specifically, the present invention relates to a suspension structure comprising a suspension member and a steering gearbox for steering the wheels.
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おり、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ものである。 The suspension structure includes left and right suspension members as the suspension members, spaced apart in the vehicle width direction and attached to the vehicle body at both ends in the vehicle width direction, and supporting the left and right lower arms so that they can swing freely, the left suspension member and the right suspension member being connected via the steering gearbox extending in the vehicle width direction, and further including stabilizers supported on the left and right suspension members via support members, forward of the steering gearbox in the vehicle longitudinal direction, the left and right suspension members having a pair of left and right mounting portions on the front and rear sides in the vehicle longitudinal direction, the rear mounting portion being bolted directly to the left and right suspension members in the vertical direction, and the front mounting portion being attached to the left and right suspension members via the support members, and the front mounting portion being configured to be bolted to the support members in the vertical or lateral direction .
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。 This configuration leaves only the left and right suspension members that are attached to the vehicle body and support the left and right lower arms so that they can swing freely, while boldly eliminating the area between these left and right suspension members, thereby achieving significant weight and cost reductions for the entire suspension structure.
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。 In this way, the left and right suspension members, which are spaced apart in the vehicle width direction, are connected via the steering gearbox, which extends in the vehicle width direction, without adding any new components. This allows for significant weight and cost reductions, while also allowing the steering gearbox to compensate for the rigidity and other requirements in the vehicle width direction that were previously provided by the omitted parts.
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。
また、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。
In this way, with the suspension structure of the present invention, each component that makes up the suspension structure (suspension member and steering gearbox) is treated as if it were a single part, and by compensating for any missing parts (functions), it is possible to achieve significant weight and cost reductions while maintaining the functions required of the suspension.
Furthermore, in this configuration, for example, if both of the pair of left and right front mounting portions are bolted to the support member in the vertical direction, in other words, if all four front and rear mounting portions are bolted in the vertical direction, the ease of assembly of the steering gear box can be improved.
On the other hand, for example, in an engine vehicle, various devices are arranged in the engine compartment in front of the steering gear box in the vehicle longitudinal direction, and by appropriately setting the bolt fastening direction of the front mounting part to the vertical or horizontal direction, interference between the support members, bolts, etc. and the devices in the engine compartment can be reduced.
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。 While it is possible to maintain the required suspension functionality with the above configuration, in which the left and right suspension members are connected via the steering gearbox, the height at which the reaction force from the tires is received (the support height of the lower arm) differs from the height at which the left and right suspension members are connected (the installation height of the steering gearbox), which could result in a bending moment being generated in the left and right suspension members. Therefore, from the perspective of vehicle handling stability, it is preferable to connect the left and right suspension members at a height as close as possible to the height at which the reaction force from the tires is received.
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。 Adding a reinforcing member here would increase weight and cost, and would undermine the point of omitting the section between the left and right suspension members, but if an existing part is located near the suspension members, there is no reason not to use it.
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。 Therefore, in the above suspension structure, braces for supporting an undercover that covers the underside of the vehicle floor may be attached to the left and right suspension members from below.
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。 Vehicles are typically equipped with under-floor braces to streamline the airflow while driving and improve fuel economy. With this configuration, the existing braces used to support the under-covers are attached to the left and right suspension members from below, thereby increasing planar rigidity near the height at which the lower arms are supported (where they receive reaction force from the tires).
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。 In this way, by utilizing existing braces, it is possible to improve the vehicle's handling stability while maintaining significant weight and cost reductions.
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。 In an engine vehicle, the engine is typically connected to the center of the suspension member in the vehicle width direction via a torque rod to suppress the engine's driving reaction force. However, this configuration is not possible with a suspension structure that omits the section between the left and right suspension members.
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。 In the above suspension structure, a torque rod mounting portion for mounting a torque rod connected to the engine is formed in the center of the steering gearbox in the vehicle width direction, and the torque rod may be sandwiched between the torque rod mounting portion and the brace from above and below.
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。 With this configuration, even in a structure that omits the section between the left and right suspension members, the torque rod can be firmly supported without adding any new components, with a simple structure in which the torque rod is sandwiched above and below by the torque rod mounting portion and the brace, thereby suppressing the engine's driving reaction force.
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。 Furthermore, in the above suspension structure, the left and right suspension members may be configured as solid members made of aluminum die-cast.
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。 This configuration uses a solid suspension member made of die-cast aluminum, which has higher rigidity than hollow suspension members, thereby increasing the rigidity of force application points, such as the support points of the lower arm and the vehicle body mounting points.
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。 Furthermore, even if solid aluminum die-cast suspension members, which are heavier than hollow steel suspension members, are used, the section between the left and right suspension members is omitted, so the weight of the entire suspension structure can be kept from increasing.
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。 As described above, in the suspension structure of the present invention, the left and right suspension members, which are spaced apart in the vehicle width direction, are connected by a roughly rod-shaped steering gearbox and a flat beam-shaped brace. Looking at it from another perspective, this means that the left and right suspension members, which are spaced apart in the vehicle width direction, are connected in the vehicle width direction by a skeletal member.
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。
Therefore, the present invention provides a suspension structure comprising a suspension member,
The suspension member can also be defined as being composed of left and right suspension members that are spaced apart in the vehicle width direction, attached to the vehicle body at both ends in the vehicle width direction, and supporting the left and right lower arms respectively so that they can swing freely, and the left suspension member and the right suspension member are connected in the vehicle width direction via a skeletal member.
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。 As described above, the suspension structure of the present invention allows for significant weight and cost reductions while maintaining the functionality required of a suspension.
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。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each drawing, the arrow Fw indicates the front side in the longitudinal direction of the vehicle, the arrow Lf indicates the left side in the width direction of the vehicle, and the arrow Up indicates the top side in the vertical direction.
(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。
(Embodiment 1)
Fig. 1 is a perspective view showing a suspension structure according to this embodiment, and Fig. 2 is an exploded perspective view showing the suspension structure and its attachment to a vehicle body. Note that, for ease of viewing, Fig. 2 shows only the right suspension member 50 of the suspension members, and omits some of the beams that make up the brace 30.
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。 This suspension structure is applied to the front suspension of vehicles equipped with engines, such as so-called conventional vehicles and hybrid vehicles. As shown in Figure 1, this suspension structure includes suspension members 40, 50 that connect the front wheels (not shown) to the vehicle body (front side member 90), a steering gearbox 10 for steering the front wheels, a stabilizer bar 20 for suppressing roll, and a brace 30 for supporting an undercover (not shown).
-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。
- Suspension member -
1, the suspension member is made up of a left suspension member 40 and a right suspension member 50 that are spaced apart in the vehicle width direction. In other words, unlike typical suspension members that extend in the vehicle width direction between the left and right front wheels, the suspension member of this embodiment is configured by boldly omitting the portion between the left suspension member 40 and the right suspension member 50. Furthermore, unlike typical suspension members that are configured as hollow structures made of iron, the left and right suspension members 40, 50 are both configured as solid members made of aluminum die-cast.
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。 The left and right suspension members 40, 50 each include a main body portion 41, 51, a front support portion 42, 52, a rear support portion 43, 53, a front mounting portion 44, 54, and a rear mounting portion 45, 55. They are attached to the front side members 90 at both ends in the vehicle width direction, and support the left and right lower arms 81, 83, respectively, so that they can swing freely. Because the left suspension member 40 and the right suspension member 50 are formed symmetrically, the following description will focus on the right suspension member 50 as a representative.
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。 The main body 51 extends in the fore-and-aft direction of the vehicle at approximately the same height as the right lower arm 83. As shown in FIG. 2, the main body 51 is formed so that the portion 51b to which the steering gearbox 10 is attached is higher than the portion 51a to which the bracket 25 of the stabilizer 20 is attached. Two bolt holes that penetrate vertically are formed in the relatively lower portion 51a, so that the bracket 25 of the stabilizer 20 is fastened with bolts. In addition, the relatively higher portion 51b is formed with a front bolt hole 51c and a rear bolt hole 51d that penetrate vertically, so that the steering gearbox 10 is fastened with bolts 18, 19.
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。 The front support portion 52 is provided at the front end of the main body portion 51 and supports the right lower arm 83 via a lower arm bushing (not shown) so that it can swing freely around an axis extending in the fore-and-aft direction of the vehicle. Meanwhile, the rear support portion 53 is provided at the rear end of the main body portion 51 and supports the right lower arm 83 via a lower arm bushing (not shown) so that it can swing freely around an axis extending in the up-down direction. This allows the lower arm bushing of the rear support portion 53 to prevent prying forces from acting on the lower arm bushing of the front support portion 52, while the lower arm bushing of the front support portion 52 absorbs impacts received by the tire (front wheel) and allows the front wheel to be displaced in the up-down direction relative to the vehicle body.
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。 As shown in FIG. 2 , the right suspension member 50 is attached to the front side member 90 at front and rear mounting portions 54, 55. More specifically, the front side member 90 has a front portion 91 extending in the longitudinal direction of the vehicle and a rear portion 93 that is lower than the front portion 91 and extends in the longitudinal direction of the vehicle on the inner side in the vehicle width direction. The front mounting portion 54 extends from the rear of the front support portion 52 of the main body portion 51, sloping upward as it extends outward in the vehicle width direction (to the right), and its upper end is bolted to the front portion 91 of the front side member 90 from below. Meanwhile, the rear mounting portion 55 extends further rearward from the rear support portion 53 of the main body portion 51, and its rear end is bolted to the rear portion 93 of the front side member 90 from below.
-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。
- Steering gear box -
1, the steering gearbox 10 is part of an electric power steering system that assists the steering operation of the driver, and includes a housing 11 extending in the vehicle width direction, a pinion shaft 12 connected to a steering shaft (not shown), a tie rod 13, and a boot 14 that covers the portion of the tie rod 13 that extends from the housing 11. The steering gearbox 10 is connected to a steering wheel (not shown) via the steering shaft, and is configured to convert a rotational displacement input to the steering wheel by the driver's steering operation and to which an assist torque is added by an electric motor (not shown) into a displacement of the tie rod 13 in the vehicle width direction, thereby changing the direction of the front wheels.
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。 In this embodiment, the electric power steering system is a column assist type in which an electric motor and reduction gear (not shown) are provided on the column section of the steering shaft inside the vehicle cabin to drive the column shaft. However, this is not limited to this, and a pinion assist type in which an electric motor is provided on the housing 11 to drive a pinion gear (not shown) may also be used.
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。 The steering gearbox 10 has a pair of left and right mounting portions 15, 16 on the front and rear sides in the longitudinal direction of the vehicle. Specifically, as shown in FIG. 2, a pair of left and right front mounting portions 15 are provided on the front side of the housing 11 of the steering gearbox 10 in the longitudinal direction of the vehicle at positions corresponding to portions 51b (front bolt holes 51c) of the main bodies 41, 51 of the left and right suspension members 40, 50. Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, a pair of left and right rear mounting portions 16 are provided on the rear side of the housing 11 of the steering gearbox 10 in the longitudinal direction of the vehicle at positions corresponding to portions 51b (rear bolt holes 51d) of the main bodies 41, 51 of the left and right suspension members 40, 50.
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。 The pair of left and right front mounting portions 15 and the pair of left and right rear mounting portions 16 each have a bolt hole formed therethrough in the vertical direction. The pair of left and right front mounting portions 15 are directly fastened in the vertical direction to the left and right suspension members 40, 50 by bolts 18 inserted into the front bolt holes 51c, and the pair of left and right rear mounting portions 16 are fastened in the vertical direction to the left and right suspension members 40, 50 by bolts 19 inserted into the rear bolt holes 51d. In other words, the steering gearbox 10 is fastened (supported) to the left and right suspension members 40, 50 at four points via the bolts 18, 19.
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。 As a result, in the steering structure of this embodiment, the left suspension member 40 and the right suspension member 50 are connected via the steering gearbox 10, which extends in the vehicle width direction. In other words, in the steering structure of this embodiment, the steering gearbox 10 functions as a framework member that connects the left suspension member 40 and the right suspension member 50 in the vehicle width direction.
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。 Furthermore, as shown in Figures 1 and 2, a torque rod mounting portion 17 having a bolt hole passing through in the vertical direction is formed in the center of the housing 11 of the steering gearbox 10 in the vehicle width direction for mounting a torque rod 85 connected to the engine (not shown).
-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。
-Stabilizer-
The stabilizer 20 has a torsion bar 21 extending in the vehicle width direction, and arms 22 bent in a generally L-shape from both ends of the torsion bar 21 in the vehicle width direction and extending forward in the vehicle longitudinal direction, with the tips of the arms 22 connected to the left and right lower arms 81, 83 via bushings (not shown). When a difference occurs between the left and right stroke amounts during cornering, for example, torsional stress is generated in the torsion bar 21, and the restoring force of this stress corrects the left and right stroke amounts in the same direction, thereby suppressing rolling and maintaining horizontal stability.
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。 The stabilizer 20 is supported by the left and right suspension members 40, 50 via brackets 25, located further forward in the vehicle longitudinal direction than the steering gearbox 10. More specifically, a pair of left and right stabilizer bushings 23 are fitted to the torsion bar 21 of the stabilizer 20. Brackets 25 are attached to cover these stabilizer bushings 23, and are bolted to portions 51a of the main bodies 41, 51, respectively, so that the stabilizer 20 is supported by the left and right suspension members 40, 50.
-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。
-Brace-
The brace 30 suspends and supports an undercover (not shown) that covers the underfloor of the vehicle to rectify the airflow under the floor. As shown in Figure 2, the brace 30 is attached to the left and right suspension members 40, 50 from below by fastening a portion of it with dedicated bolts 35 and a portion of it together with bolts 18 for fastening the steering gearbox 10.
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。 In this way, by attaching the brace 30 to the left and right suspension members 40, 50 from below, it is possible to increase the planar rigidity of the suspension structure near the height at which the left and right lower arms 81, 83 are supported (receiving reaction forces from the tires). The brace 30 is not simply flat, but is formed in a shape that combines a minimum number of beams, such as a generally linear beam 31 extending in the vehicle width direction and a generally linear beam 32 extending diagonally, as shown in FIG. 1, taking into account the direction of forces acting on the left and right suspension members 40, 50, thereby reducing its weight. In this way, in the steering structure of this embodiment, the brace 30, in addition to the steering gearbox 10, also functions as a skeletal member that connects the left suspension member 40 and the right suspension member 50 in the vehicle width direction.
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。 In addition, because the braces 30 are attached to the left and right suspension members 40, 50 from below, the torque rod 85 connected to the engine is firmly supported by being sandwiched between the torque rod mounting portion 17 of the steering gearbox 10 and the braces 30 from above and below.
-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。
-Actions and Effects-
According to this embodiment, the left and right suspension members 40, 50 that are attached to the front side member 90 and that support the left and right lower arms 81, 83, respectively, so as to be freely swingable, are left, and the portion between these left suspension member 40 and right suspension member 50 is boldly omitted. This makes it possible to achieve significant weight and cost reductions compared to when suspension members that extend in the vehicle width direction between the left and right front wheels are used.
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。 Furthermore, the left and right suspension members 40 and 50, which are spaced apart in the vehicle width direction, are connected via the steering gear box 10, which extends in the vehicle width direction, without adding any new components. This allows for significant weight and cost reductions, while allowing the steering gear box 10 to compensate for the rigidity and other requirements in the vehicle width direction that were previously provided by the omitted parts.
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。 In this way, with the suspension structure of this embodiment, the left and right suspension members 40, 50 support the left and right lower arms 81, 83 so that they can swing freely, the steering gearbox 10 changes the direction of the front wheels, the stabilizer 20 suppresses rolling, and the brace 30 suspends and supports the undercover, thereby enabling significant weight and cost reductions while maintaining the functionality required of a suspension.
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。 Here, it is possible to maintain the required suspension functionality simply by connecting the left suspension member 40 and the right suspension member 50 via the steering gearbox 10. However, with the suspension structure of this embodiment, the height at which reaction force from the tires is received (the support height of the left and right lower arms 81, 83) is different from the height at which the left and right suspension members 40, 50 are connected (the installation height of the steering gearbox 10), so a bending moment may occur in the left and right suspension members 40, 50.
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。 From the perspective of vehicle handling stability, it is therefore preferable to connect the left suspension member 40 and the right suspension member 50 at a height as close as possible to the height at which they receive reaction force from the tires. In this embodiment, however, the brace 30 for supporting the undercover is attached to the left and right suspension members 40, 50 from below, thereby increasing planar rigidity near the height at which the left and right lower arms 81, 83 are supported (receive reaction force from the tires).
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。 In this way, by utilizing the brace 30 that is normally provided to suspend and support the undercover to improve fuel economy, it is possible to improve the vehicle's handling stability while maintaining significant weight and cost savings, without having to take the trouble of adding a new reinforcing member.
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。 In addition, because the torque rod 85 is sandwiched between the torque rod mounting portion 17 of the steering gearbox 10 and the brace 30, the torque rod 85 can be firmly supported without adding any new components, even in a structure that omits the section between the left suspension member 40 and the right suspension member 50, thereby suppressing the engine's driving reaction force.
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。 Furthermore, by using solid suspension members 40, 50 made of die-cast aluminum, which have higher rigidity than hollow suspension members, it is possible to increase the rigidity of the force application points at the front support portions 42, 52 and rear support portions 43, 53, which are support points for the lower arms 81, 83, the front mounting portions 44, 54 and rear mounting portions 45, 55, which are attachment points to the front side member 90, and the main body portions 41, 51, which are attachment points for the steering gearbox 10.
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。 Furthermore, even when using solid aluminum die-cast suspension members 40, 50, which are heavier than hollow steel suspension members, the omission of the section between the left suspension member 40 and the right suspension member 50 prevents the vehicle weight from increasing.
(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。
(Variation 1)
This modified example differs from the first embodiment in the manner in which the steering gear box is attached to the left and right suspension members. The following description will focus on the differences from the first embodiment.
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。 Figure 3 is a perspective view schematically showing a suspension structure according to this modified example. In the first embodiment, as described above, the front mounting portion 15 and rear mounting portion 16 of the steering gearbox 10 are bolted directly to the left and right suspension members 40, 50 in the vertical direction. In contrast, in this modified example, as shown in Figure 3, like the first embodiment, the rear mounting portion 16 of the steering gearbox 10' is bolted directly to the left and right suspension members 40', 50' in the vertical direction. However, unlike the first embodiment, the front mounting portions 15A, 15B of the steering gearbox 10' are bolted to the left and right suspension members 40', 50' via brackets 26, 27.
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。 More specifically, the left and right suspension members 40', 50' have substantially the same configuration as the left and right suspension members 40, 50 described above, except that they do not have the front bolt holes 51c.
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。 As shown in FIG. 3, the steering gear box 10' has substantially the same configuration as the steering gear box 10, except that front mounting portions 15A and 15B are formed on the housing 11' instead of the front mounting portion 15. The front mounting portions 15A and 15B are formed to protrude forward in the vehicle longitudinal direction from the housing 11' and extend above the stabilizer bar 20. The front mounting portion 15A has a bolt hole that penetrates in the vehicle width direction, while the front mounting portion 15B has a bolt hole that penetrates in the vertical direction.
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。 Furthermore, like bracket 25, bracket 26 is attached so as to cover stabilizer bushing 23 and is bolted to the left suspension member 40', but unlike bracket 25, it has an attachment portion 26a that protrudes upward and has a bolt hole that penetrates in the vehicle width direction. Furthermore, like bracket 25, bracket 27 is attached so as to cover stabilizer bushing 23 and is bolted to the right suspension member 50', but unlike bracket 25, it has an attachment portion 27a that protrudes inward in the vehicle width direction (left side) and has a bolt hole that penetrates in the vertical direction.
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。 As shown in Figure 3, the steering gearbox 10' is supported at four points by the left and right suspension members 40', 50'. The rear mounting portion 16 is bolted directly to the left and right suspension members 40', 50' in the vertical direction, the front mounting portion 15A is bolted laterally to the mounting portion 26a of the bracket 26, and the front mounting portion 15B is bolted vertically to the mounting portion 27a of the bracket 27.
-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。
-Actions and Effects-
In a vehicle equipped with an engine, various devices are arranged in the engine room located in front of the steering gear box 10' in the vehicle's fore-and-aft direction. According to this modified example, by omitting the bolt 18 and setting the bolt fastening direction of the front mounting portion 15A to the horizontal direction, it is possible to reduce interference between the bracket 26, bolts, etc. and the devices in the engine room.
(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。
(Variation 2)
This modified example differs from the first embodiment in that the suspension structure does not include the brace 30. The following description will focus on the differences from the first embodiment.
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。 Figure 4 is a perspective view showing a schematic diagram of a suspension structure according to this modified example. This suspension structure is applicable to the front suspension of a vehicle without an engine, such as an electric vehicle. Naturally, a vehicle without an engine does not require the torque rod 85 (there is no need to sandwich the torque rod 85 between the steering gearbox 10 and the brace 30 from above and below), so the brace 30 is omitted from the suspension structure according to this modified example.
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。 As a result, the suspension structure of this modified example has a simple structure in which the stabilizer 20 is supported via a bracket 25 on left and right suspension members 40, 50 that are spaced apart in the vehicle width direction and connected via the steering gear box 10, as shown in Figure 4.
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。 Note that this modified example differs from the suspension structure in that it does not include a brace 30; it does not negate the possibility that the vehicle may include a brace 30 for supporting the undercover.
-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。
-Actions and Effects-
According to this embodiment, even in vehicles that do not have an engine, such as electric vehicles, it is possible to achieve significant weight and cost reductions in the entire suspension structure while maintaining the functions required of the suspension.
(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。
(Embodiment 2)
This embodiment differs from the first embodiment in that the left and right suspension members are made of hollow iron members. The following description will focus on the differences from the first embodiment.
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。 Figure 5 is a perspective view showing the suspension structure according to this embodiment, and Figure 6 is an exploded perspective view showing the suspension structure and its attachment to the vehicle body. The left and right suspension members 60, 70 are hollow structures extending in the vehicle width direction, made by joining together multiple drawn or bent steel plates.
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。 As shown in Figure 5, the left and right suspension members 60, 70 each include a main body 61, 71, a front support portion 62, 72, a rear support portion 63, 73, a front mounting portion 64, 74, and a rear mounting portion 65, 75. The main body 61, front support portion 62, rear support portion 63, front mounting portion 64, and rear mounting portion 65 of the left suspension member 60 have the same configuration as the main body 41, front support portion 42, rear support portion 43, front mounting portion 44, and rear mounting portion 45 of the left suspension member 40, respectively, except for the difference between hollow and solid bodies, and therefore will not be described here. Furthermore, the main body 71, front support portion 72, rear support portion 73, front mounting portion 74, and rear mounting portion 75 of the right suspension member 70 have the same configuration as the main body 51, front support portion 52, rear support portion 53, front mounting portion 54, and rear mounting portion 55 of the right suspension member 50, except for the difference between a hollow body and a solid body, so their description will be omitted.
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。 As shown in FIG. 6, the upper ends of the front mounting portions 74 of the left and right suspension members 60, 70 are bolted from below to the front portions 91 of the front side members 90, and the rear ends of the rear mounting portions 75 are bolted from below to the rear portions 93 of the front side members 90. As shown in FIG. 5, the front support portions 62, 72 of the left and right suspension members 60, 70 support the left and right lower arms 81, 83 for swinging motion around axes extending in the fore-and-aft direction of the vehicle, while the rear support portions 63, 73 support the left and right lower arms 81, 83 for swinging motion around axes extending in the up-and-down direction.
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。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the steering gearbox 10 is supported at four points by the left and right suspension members 60, 70, with the front mounting portion 15 and rear mounting portion 16 fastened to the main bodies 61, 71 via bolts 18, 19. The stabilizer 20 is supported by the main bodies 61, 71 of the left and right suspension members 60, 70 via brackets 25. Furthermore, the brace 30 is attached to the left and right suspension members 60, 70 from below.
-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。
-Actions and Effects-
According to this embodiment, the left and right suspension members 60, 70 are left, and the portion between the left suspension member 60 and the right suspension member 70 is boldly omitted. This makes it possible to achieve a significant reduction in weight and cost for the entire suspension structure compared to when a hollow iron suspension member extending in the vehicle width direction between the left and right front wheels is used.
(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。
(Modification)
This modified example differs from the second embodiment in the manner in which the steering gear box is attached to the left and right suspension members. The following description will focus on the differences from the second embodiment.
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。 Figure 7 is a perspective view showing a schematic diagram of a suspension structure according to this modified example. In this modified example, as shown in Figure 7, the rear mounting portion 16 of the steering gearbox 10' is bolted directly to the left and right suspension members 60', 70' in the vertical direction, while the front mounting portions 15A, 15B of the steering gearbox 10' are bolted to the left and right suspension members 60', 70' via brackets 26, 27.
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。 More specifically, the left and right suspension members 60', 70' have the same configuration as the left and right suspension members 60', 70' described above, except that they do not have front bolt holes corresponding to the front mounting portion 15 of the steering gearbox 10. The steering gearbox 10' is supported at four points by the left and right suspension members 60', 70'. The rear mounting portion 16 is bolted directly to the left and right suspension members 60', 70' in the vertical direction, and the front mounting portion 15A is bolted laterally to the mounting portion 26a of the bracket 26, as shown in FIG. 7, and the front mounting portion 15B is bolted vertically to the mounting portion 27a of the bracket 27.
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。 This modification can achieve the same effects as Modification 1 of Embodiment 1 above.
(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。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the embodiments, and can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main characteristics thereof.
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。 In the above embodiments, the suspension structure of the present invention is applied to a front suspension, but this is not limiting, and the suspension structure of the present invention may also be applied to a rear suspension.
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。 In addition, in the above-described variant 1 of embodiment 1 and variant 2 of embodiment 2, the front mounting portion 15A is bolted laterally to the bracket 26, while the front mounting portion 15B is bolted vertically to the bracket 27. However, this is not limiting. For example, both front mounting portions 15A and 15B may be bolted vertically to the bracket, or both front mounting portions 15A and 15B may be bolted horizontally to the bracket. For example, if both front mounting portions 15A and 15B are configured to be bolted vertically to the bracket, in other words, if all four points are configured to be bolted vertically, the ease of assembly of the steering gearbox 10' can be improved.
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。 In the above embodiments, the left suspension member 40, 60 and the right suspension member 50, 70 are connected via the steering gearbox 10 and the brace 30. However, this is not limited to this. In addition to the steering gearbox 10 and the brace 30, the left suspension member 40, 60 and the right suspension member 50, 70 may also be connected using, for example, a lightweight skeletal member extending in the same direction as the beams 31, 32 of the brace 30.
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。 As such, the above-described embodiments are merely illustrative in all respects and should not be interpreted as limiting. Furthermore, all modifications and variations that fall within the scope of equivalence of the claims are within the scope of the present invention.
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。 The present invention allows for significant weight and cost reductions while maintaining the functionality required of a suspension, making it extremely useful when applied to suspension structures equipped with a suspension member that supports a lower arm in a swingable manner.
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)
10, 10' Steering gear box (framework member)
15 Front mounting portion 16 Rear mounting portion 17 Torque rod mounting portion 20 Stabilizer 26 Bracket (support member)
27 Bracket (support member)
30 Brace (framework member)
40, 40' Left side suspension member 50, 50' Right side suspension member 60, 60' Left side suspension member 70, 70' Right side suspension member 81 Left side lower arm 83 Right side lower arm 85 Torque rod 90 Front side member (vehicle body)
Claims (4)
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おり、
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。 A suspension structure including a suspension member and a steering gear box for steering wheels,
the suspension members include left and right suspension members spaced apart in a vehicle width direction, attached to the vehicle body at both ends in the vehicle width direction, and supporting the left and right lower arms, respectively, so as to be able to swing freely;
the left suspension member and the right suspension member are connected via the steering gear box extending in the vehicle width direction,
The vehicle further includes stabilizers supported by the left and right suspension members via support members, the stabilizers being located forward of the steering gear box in the vehicle longitudinal direction,
the steering gear box has a pair of left and right mounting portions on the front and rear sides in the vehicle longitudinal direction, the rear mounting portions being directly fastened to the left and right suspension members in the vertical direction with bolts, and the front mounting portions being attached to the left and right suspension members via the support members,
A suspension structure characterized in that the front mounting portion is configured to be bolted to the support member in the vertical or horizontal direction .
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。 2. The suspension structure according to claim 1,
A suspension structure characterized in that braces for supporting an undercover that covers the underfloor of the vehicle are attached to the left and right suspension members from below.
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。 In the suspension structure according to claim 2,
A torque rod mounting portion for mounting a torque rod connected to an engine is formed in the center of the steering gear box in the vehicle width direction,
A suspension structure characterized in that the torque rod is sandwiched between the torque rod mounting portion and the brace from above and below.
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。 2. The suspension structure according to claim 1,
A suspension structure characterized in that the left and right suspension members are constructed as solid members made of aluminum die-cast.
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