説明

サスペンションメンバ構造

【課題】衝突エネルギの吸収効率を向上することができ、且つ、充分な強度を確保することが可能なサスペンションメンバ構造を提供する。
【解決手段】サスペンションメンバ構造1は、車両におけるフロントサスペンションメンバ2に設けられ、サイドメンバ11の変形に伴ってフロントサスペンションメンバ2の車両前後方向の変形を誘導する変形誘導部を備えている。変形誘導部はサイドメンバ11に設けたプレート部材7と、プレート部材7とフロントサスペンションメンバ2を連結するワイヤ8により構成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、自動車等の車両におけるサスペンションメンバ構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来のサスペンションメンバ構造としては、例えば特許文献1に記載されたものが知られている。このサスペンションメンバ構造は、車両前後方向に延びるサイドフレームと、車幅方向に延びるフロントフレーム及びリヤフレームとによって井桁状に構成されており、サイドフレームの車両外側には、脆弱部を設けられている。これにより、前突時において、脆弱部によりサイドフレームを車両内側に変形させ、衝突荷重を分散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2003−182628号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、上記サスペンションメンバ構造においては、衝突荷重を分散させて衝突エネルギを効率よく吸収することが図られているものの、前述のように、サイドフレームに脆弱部が設けられていることから、例えば、通常走行時や前突以外の衝突時における強度を充分に確保することが困難となるおそれがある。
【0005】
そこで、本発明は、衝突エネルギの吸収効率を向上することができ、且つ、充分な強度を確保することが可能なサスペンションメンバ構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するため、本発明に係るサスペンションメンバ構造は、車両におけるサスペンションメンバの構造であって、サスペンションメンバに設けられ、サイドメンバの変形に伴ってサスペンションメンバの車両前後方向の変形を誘導する変形誘導部を備えたことを特徴とする。
【0007】
このサスペンションメンバ構造では、前突時において、サイドメンバの変形に伴ってサスペンションメンバの車両前後方向の変形が変形誘導部により誘導される。よって、サスペンションメンバが変形し易くなり、衝突エネルギの吸収効率を向上させることが可能となる。また、サスペンションメンバ自体に脆弱部を設ける必要性が少ないことから、サスペンションメンバの強度低下を抑制し、充分な強度を確保することができる。
【0008】
このとき、サスペンションメンバは、車両前後方向に延びるサイドレールを有しており、変形誘導部は、サイドメンバに取り付けられたプレート部材と、プレート部材及びサスペンションメンバのサイドレールを互いに連結し、プレート部材の変形に伴って車両内側への引張力をサイドレールに付与する張力伝達部材と、を含んで構成されていることが好ましい。この場合、前突時において、サイドメンバが変形するに連れてプレート部材も同調して変形し、張力伝達部材によってサイドレールに車両内側への引張力が付与(入力)され、サイドレールが車両内側に折れ曲がるように変形する。その結果、サスペンションメンバの車両前後方向の変形量を充分に確保することができ、衝突エネルギの吸収効率を好適に向上させることが可能となる。
【0009】
また、本発明に係るサスペンションメンバ構造は、車両におけるフロントサスペンションメンバの構造であって、フロントサスペンションメンバの前側端部にて車両外側に突出するように設けられた突出部を備えたことを特徴とする。
【0010】
このサスペンションメンバ構造では、前突時において、突出部の先端部が車両後方に移動するよう該突出部を変形させることにより、この変形に伴ってモーメントを発生させ、かかるモーメントによってサスペンションメンバの側部を車両内側に折れ曲がるように変形させることができる。その結果、前突時においてサスペンションメンバの車両前後方向の変形量を充分に確保することができ、衝突エネルギの吸収効率を向上させることが可能となる。また、サスペンションメンバ自体に脆弱部を設ける必要性が少ないことから、サスペンションメンバの強度低下を抑制し、充分な強度を確保することができる。
【0011】
このとき、フロントサスペンションメンバは、車幅方向に延びるフロントクロスメンバを有しており、突出部は、フロントクロスメンバよりも車両前方に突出するように設けられていることが好ましい。この場合、前突時において、上記モーメントを好適に発生させることができ、サスペンションメンバの側部が車両内側に折れ曲がるように変形するという上述の作用効果を好適に発揮することが可能となる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、衝突エネルギの吸収効率を向上することができ、且つ、充分な強度を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】第1実施形態に係るサスペンションメンバ構造を示す概略斜視図である。
【図2】(a)は図1のサスペンションメンバ構造における前突時前の状態を示す概略平面図、(b)は図1のサスペンションメンバ構造における前突時の状態を示す平面図である。
【図3】第2実施形態に係るサスペンションメンバ構造を示す概略平面図である。
【図4】(a)は図3のサスペンションメンバ構造における前突時前の状態を示す概略平面図、(b)は図3のサスペンションメンバ構造における前突時の状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」の語は、車両前後方向、車両左右方向(車幅方向)、車両上下方向に対応するものである。
【0015】
まず、本発明の第1実施形態について説明する。図1は、第1実施形態に係るサスペンションメンバ構造を示す概略斜視図である。図1に示すように、本実施形態のサスペンションメンバ構造1は、自動車等の車両に用いられ、フロントサスペンションメンバ(サスペンションメンバ)2を備えている。なお、ここでのサスペンションメンバ構造1は、左右対称構造を呈しているため、図1,2中では、車両左側を省略して示している(以下の図3,4においても同じ)。
【0016】
フロントサスペンションメンバ2は、車両前側のサスペンションを支持する骨格体(フレーム体)であって、上方視において略矩形枠状を呈している。このフロントサスペンションメンバ2は、サイドレール3、フロントクロスメンバ4及びリアクロスメンバ5を有している。サイドレール3は、フロントサスペンションメンバ2の両側部を構成し、該両側部において前後方向に延在している。フロントクロスメンバ4は、サイドレール3の前端部に連続し、車幅方向に延在している。フロントクロスメンバ4は、サイドレール3の後端部に連続し、車幅方向に延在している。
【0017】
また、本実施形態のサスペンションメンバ構造1は、サイドメンバ11の変形に伴ってサスペンションメンバ2の車両前後方向の変形を誘導する変形誘導部6を備えている。サイドメンバ11は、その横断面が矩形形状とされ、車両の両側部におけるサイドレール3上方で車両前後方向に延在している。変形誘導部6は、プレート(プレート部材)7及びワイヤ(張力伝達部材)8を含んで構成されている。
【0018】
プレート7は、サイドメンバ11の車両内側の壁面11aに固定されており、その中央部7xが車両内側に突き出すように折り曲げられている。具体的には、プレート7は、車両内側に山形となるよう屈折された折曲板状の中央部7xと、この中央部7xの車両前後方向それぞれに連続し、サイドメンバ11に対する固定部位である平板状の端部7y,7yと、を含んでいる。ここでのプレート7は、その中央部7xがサイドレール3の中央に位置するように配設されている。
【0019】
ワイヤ8は、プレート7の中央部7xの頂部と、サイドレール3の車両外側とを、互いに連結している。つまり、プレート7の中央部7xの頂部位置にワイヤ8の一端8aが固定されていると共に、サイドレール3の車両外側における車両前後方向の中央位置に他端8bが固定されている。このワイヤ8は、所定の張力を有して車幅方向に延在するように構成されている。このようなワイヤ8では、プレート7の変形に伴って車両内側への引張力をサイドレール3に付与する(詳しくは、後述)。
【0020】
以上のように構成されたサスペンションメンバ構造においては、図2に示すように、車両が前突した際、サイドメンバ11が車両前後方向に圧縮変形する。そして、プレート7の中央部7xが車両内側に一層突き出すように折れ変形する。換言すると、端部7y,7y間の距離が縮小し、中央部7xの頂角が小さくなるように変形する。
【0021】
このプレート7の変形に伴って、ワイヤ8の一端8aが車両内側に移動し、これにより、ワイヤ8の他端8bから、サイドレール3の車両前後方向の中央位置に、車両内側への引張力がワイヤ8の張力として付与(入力)される。つまり、前突時にサイドメンバ11が車両前後方向に変形すると、プレート7が車両内側へ変形し、これに伴ってサイドレール3に車両内側方向の入力(軸方向以外の入力)がワイヤ8により加わる。
【0022】
よって、サイドレール3は、その車両前後方向の中央位置が内側に折れ曲がるように(巻き込まれるように)変形する。その結果、サスペンションメンバ2は、車両前後方向に潰れるように好適に圧縮変形されることとなる。
【0023】
以上、本実施形態では、車両が前突する際、サイドメンバ11の変形に伴って、サスペンションメンバ2の車両前後方向の変形が変形誘導部6によって誘導される。よって、サスペンションメンバ2が変形し易くなり、衝突エネルギの吸収効率を向上させることが可能となる。また、フロントサスペンションメンバ2自体に脆弱部を設ける必要性が少ないことから、フロントサスペンションメンバ2の強度低下を抑制し、充分な強度を確保することができる。
【0024】
特に、本実施形態では、上述したように、前突時において、サイドメンバ11が変形するに連れてプレート7が同調し変形し、ワイヤ8によってサイドレール3に車両内側への引張力が付与(入力)され、サイドレール3が車両内側に折れ曲がる(巻き込む)ように変形する。すなわち、前突時にフロントサスペンションメンバ2のサイドレール3に一定の外力が加わるようにすることで、安定的にサイドレール3を破断させている。これにより、フロントサスペンションメンバ2の車両前後方向の変形量を充分に確保することができ、客室変形量が大きくなり、衝突エネルギの吸収効率を向上させることが可能となる。
【0025】
なお、長手方向が車両前後方向のフロントサスペンションメンバ2のサイドレール3では、軸方向に受けた衝突荷重で軸方向に潰れるよう変形のみさせる場合、かかる変形に必要な荷重が大きくなる。これに対し、本実施形態においては、フロントサスペンションメンバ2を車両内側に向かう荷重がかかるような構成にし、サイドレール3を車両内側に折れ曲がるよう変形させることから、軸方向に潰すような構成に比べてフロントサスペンションメンバ2が変形し易い。この点においても、エネルギ吸収効率を向上させる効果があるといえる。
【0026】
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、本実施形態の説明においては、上記第1実施形態と異なる点について主に説明する。
【0027】
図3は、第2実施形態に係るサスペンションメンバ構造を示す概略平面図である。図3,4(a)に示すように、本実施形態のサスペンションメンバ構造50は、変形誘導部6(図1参照)を備えずに突出部51を備えている点で上記第1実施形態と異なっている。
【0028】
突出部51は、フロントサスペンションメンバ2の前側端部として一体で設けられ、少なくとも車両外側に突出している。ここでは、突出部51は、車両前方に傾斜しつつ車両外側に突出している。具体的には、突出部51は、サイドレール3の前端部に連続し、車両前後方向に対し外側に傾斜する方向に延びている。そして、突出部51の先端部51aは、フロントクロスメンバ4の前端よりも車両前方に位置している。
【0029】
これにより、図4に示すように、突出部51の先端部51aは、サイドレール3に対して車幅方向に所定長lだけオフセットされることとなる。また、サイドレール3は、その車両外側の壁面3bが車両内側に反るように構成されている。なお、突出部51は、サイドレール3の車両外側の壁面3bと滑らかに連続するように形成されていると共に、フロントクロスメンバ4の車両前側の壁面4aと滑らかに連続するように形成されている。
【0030】
以上のように構成されたサスペンションメンバ構造においては、車両が前突した際、突出部51の先端部51aが衝突相手Bと当接し、先端部51aが車両後方へ衝突荷重Fを受ける。このとき、先端部51aとサイドレール3とが、車幅方向に所定長lだけオフセットされていることから、先端部51aが車両後方へ移動するように突出部51が変形し、サイドレール3に[衝突荷重F×所定長l]のモーメントが発生する。
【0031】
よって、図4(b)に示すように、サイドレール3が車両内側に折れ曲がるように変形する。その結果、サスペンションメンバ2は、車両前後方向に潰れるように好適に圧縮変形されることとなる。
【0032】
以上、本実施形態では、前突時において、突出部51の変形に伴ってモーメントを発生させ、かかるモーメントによってサイドレール3(フロントサスペンションメンバ2の側部)を車両内側に折れ曲がるように変形させることができる。従って、前突時においてフロントサスペンションメンバ2の車両前後方向の変形量を充分に確保することができ、衝突エネルギの吸収効率を向上させることが可能となる。また、フロントサスペンションメンバ2自体に脆弱部を設ける必要性が少ないことから、フロントサスペンションメンバ2の強度低下を抑制し、充分な強度を確保することができる。
【0033】
特に、本実施形態では、上述したように、突出部51の先端部51aがフロントクロスメンバ4の前端よりも車両前方に位置している。つまり、突出部51が、フロントクロスメンバ4よりも車両前方に突出するように設けられている。よって、前突時において、モーメントを好適に発生させることができ、モーメントによってサイドレール3が車両内側に折れ曲がるように変形するという上述の作用効果を好適に発揮することが可能となる。
【0034】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明に係るサスペンションメンバ構造は、実施形態に係る上記サスペンションメンバ構造1,50に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。
【0035】
例えば、上記第2実施形態は、フロントサスペンションメンバ2の前側端部として一体で設けられた突出部51を備えているが、この突出部51は、別部品としてフロントサスペンションメンバ2に設けられていてもよい。
【0036】
また、上記第1実施形態では、本発明をフロントサスペンションメンバ2に適用したが、リアサスペンションメンバに適用してもよい。また、本発明は、上記第1及び第2実施形態を共に備えるように構成してもよい。
【0037】
また、上記第1実施形態では、張力伝達部材としてワイヤ8が設けられているが、この張力伝達部材は、線状や帯状の部材(例えばチェーン、ロープ、ベルト等)であってもよく、要は、プレート7の変形に伴って車両内側への引張力をサイドレール3に付与するものであればよい。
【符号の説明】
【0038】
1,50…サスペンションメンバ構造、2…フロントサスペンションメンバ(サスペンションメンバ)、3…サイドレール、4…フロントクロスメンバ、6…変形誘導部、7…プレート(プレート部材)、8…ワイヤ(張力伝達部材)、11…サイドメンバ、51…突出部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両におけるサスペンションメンバの構造であって、
前記サスペンションメンバに設けられ、サイドメンバの変形に伴って前記サスペンションメンバの車両前後方向の変形を誘導する変形誘導部を備えたことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項2】
前記サスペンションメンバは、車両前後方向に延びるサイドレールを有しており、
前記変形誘導部は、
前記サイドメンバに取り付けられたプレート部材と、
前記プレート部材及び前記サスペンションメンバのサイドレールを互いに連結し、前記プレート部材の変形に伴って車両内側への引張力を前記サイドレールに付与する張力伝達部材と、を含んで構成されていることを特徴とする請求項1記載のサスペンションメンバ構造。
【請求項3】
車両におけるフロントサスペンションメンバの構造であって、
前記フロントサスペンションメンバの前側端部にて車両外側に突出するように設けられた突出部を備えたことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項4】
前記フロントサスペンションメンバは、車幅方向に延びるフロントクロスメンバを有しており、
前記突出部は、前記フロントクロスメンバよりも車両前方に突出するように設けられていることを特徴とする請求項3記載のサスペンションメンバ構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−143743(P2011−143743A)
【公開日】平成23年7月28日(2011.7.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−3960(P2010−3960)
【出願日】平成22年1月12日(2010.1.12)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】