車両用サスペンションメンバ支持装置
【課題】サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバの落下機能の作動を確保することができる車両用サスペンションメンバ支持装置を提供すること。
【解決手段】車両用サスペンションメンバ支持装置は、フロントサイドメンバ１と、サスペンションメンバ３と、締結ボルト４，５と、メンバ締結構造６と、を備える。フロントサイドメンバ１は、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成する。サスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１に固定される。締結ボルト４，５は、フロントサイドメンバ１に対してサスペンションメンバ３を締結固定する。メンバ締結構造６は、フロントサイドメンバ１の箱断面のうち対向する二つの面１１ａ，１１ｂの間に設けられ、二つの面１１ａ，１１ｂの対向面間距離Ｌ１が拡大することにより、締結ボルト４，５によるサスペンションメンバ３の締結固定を解除する。
【解決手段】車両用サスペンションメンバ支持装置は、フロントサイドメンバ１と、サスペンションメンバ３と、締結ボルト４，５と、メンバ締結構造６と、を備える。フロントサイドメンバ１は、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成する。サスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１に固定される。締結ボルト４，５は、フロントサイドメンバ１に対してサスペンションメンバ３を締結固定する。メンバ締結構造６は、フロントサイドメンバ１の箱断面のうち対向する二つの面１１ａ，１１ｂの間に設けられ、二つの面１１ａ，１１ｂの対向面間距離Ｌ１が拡大することにより、締結ボルト４，５によるサスペンションメンバ３の締結固定を解除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドメンバに対しサスペンションメンバを締結により支持する車両用サスペンションメンバ支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、締結部の穴をＵ字型スリットとし、衝突時、フロントサイドメンバとサスペンションメンバの前後方向相対移動をきっかけとしてサスペンションメンバを落下させるようにした車両におけるサブフレーム支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、衝突時、サスペンションメンバを落下させることにより、それに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させることを狙っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両におけるサブフレーム支持構造にあっては、フロントサイドメンバとサスペンションメンバが共に後退すると、サスペンションメンバの落下機能が作動しないなど、両者の相対移動方向に制限がある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバの落下機能の作動を確保することができる車両用サスペンションメンバ支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置は、サイドメンバと、サスペンションメンバと、締結ボルトと、メンバ締結構造と、を備えた手段とした。
前記サイドメンバは、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格の一部を構成する。
前記サスペンションメンバは、前記サイドメンバに固定され、サスペンションリンク部材を支持する。
前記締結ボルトは、前記サイドメンバに対して前記サスペンションメンバを締結固定する。
前記メンバ締結構造は、前記サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、前記二つの面の相対距離が拡大することにより、前記締結ボルトによる前記サスペンションメンバの締結固定を解除する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、衝撃力の入力時、サスペンションメンバがサイドメンバに対して離れる方向に移動すると、サイドメンバの箱断面のうちサスペンションメンバが取りついた側の面が引っ張られる。そうすると二つの面が離れ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルトとメンバ締結構造によるサスペンションメンバの締結固定が解除される。このサスペンションメンバの締結固定解除によって、サスペンションメンバが落下する。
このように、サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間にメンバ締結構造を設けた。このため、サスペンションメンバがサイドメンバから離れる方向が、下方向であっても前後方向を含んだ斜め方向であっても、サイドメンバの箱断面の二つの面の距離は、離れる方向（二つの面の相対距離が拡大する方向）となる。
この結果、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバの落下機能の作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。
【図２】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置におけるメンバ締結構造を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの支持状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ支持状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ支持状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。
【図４】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの落下状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ落下状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ落下状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。
【図５】実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。
【図６】モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの衝突時変形モードを示す側面図である。
【図７】車輪のハブ内部に電動モータを装備した実施例２の電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの支持状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。
【００１１】
実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置は、図１に示すように、フロントサイドメンバ１（サイドメンバ）と、サスペンションメンバ３と、締結ボルト４，５と、メンバ締結構造６と、を備えている。
【００１２】
前記フロントサイドメンバ１は、車室より前方の車体を構成するため、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成する。このフロントサイドメンバ１は、車両前方に突出する左右対称の一対のメンバにより構成されているが、図１では片側のメンバのみを示す。このフロントサイドメンバ１には、走行用駆動源（エンジンや電動モータ）やサスペンションメンバ３などが取り付けられる。このフロントサイドメンバ１は、衝突時の衝撃を吸収する役割を与えられている場合がある。
【００１３】
前記サスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１の下面に固定され、図外のサスペンションリンク部材を支持する。
【００１４】
前記締結ボルト４，５は、フロントサイドメンバ１の下面に対してサスペンションメンバ３を締結固定する。なお、図１の４ａ，５ａは締結ボルト４，５の雄ネジ部である。
【００１５】
前記メンバ締結構造６は、フロントサイドメンバ１の箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルト４，５によるサスペンションメンバ３の締結固定を解除する構造である。ここで、フロントサイドメンバ１は、本体部１１のフランジと蓋部１２のフランジをスポット溶接することにより箱断面に構成されている。
【００１６】
図２は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置におけるメンバ締結構造を示す分解斜視図である。以下、図２に基づいて、実施例１のメンバ締結構造６を詳細に説明する。
【００１７】
前記メンバ締結構造６は、図２に示すように、溶接ナット８の位置規制をする位置規制ブラケット７（位置規制部材）と、締結ボルト４が螺合する溶接ナット８と、を有して構成されている。
【００１８】
前記位置規制ブラケット７は、フロントサイドメンバ１の本体部１１における上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定される。そして、二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離Ｌ１が拡大することにより溶接ナット８の位置規制を解除する位置規制部材である。この位置規制ブラケット７は、図２に示すように、本体部１１の上面１１ａに溶接固定するフランジ部７ａ，７ｂと、両フランジ部７ａ，７ｂを連結する台形状に折り曲げ形成されたブラケット本体７ｄと、ブラケット本体７ｄの上底部を貫通して形成したナット穴７ｃと、を有する。そして、溶接ナット８の先端部分に対し、溶接ナット８の外径と同等、もしくは、少し小さい内径を持つナット穴７ｃを差し込み嵌合することにより、溶接ナット８を上下２階建ての位置規制をする。
【００１９】
前記溶接ナット８は、フロントサイドメンバ１の本体部１１における上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち下面１１ｂに溶接される。この溶接ナット８は、ナット軸方向の切り欠きによるスリット８ａと、ナット周方向の全周溝８ｂ（周溝）と、溶接フランジ部８ｃと、雌ネジ部８ｄと、を有する。スリット８ａは、図２に示すように、周方向等間隔に４本設けられ、溶接ナット８を４分割する。全周溝８ｂは、図２に示すように、Ｕ字断面溝であり、溶接されるフランジ部８ｃ側の下部位置に有する。そして、全周溝８ｂより上部領域に締結ボルト４の雄ネジ部４ａと螺合する雌ネジ部８ｄを設定している。
【００２０】
次に、作用を説明する。
まず、「サスペンションメンバ支持構造の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置における作用を、「通常時のサスペンションメンバ支持作用」、「衝突時のサスペンションメンバ落下作用」に分けて説明する。
【００２１】
［サスペンションメンバ支持構造の課題について］
車体とサスペンションメンバの固定部に、前後方向の差込みピンを用いる自動車のサスペンションメンバの取り付け構造が知られている（特開平９−６６７１８号公報の図１参照）。また、メインフレームとサブフレームの締結部の穴をＵ字型スリットとし、衝突時、フロントサイドメンバとサブフレームの前後方向相対移動をきっかけとしてサブフレームを落下させるようにした車両におけるサブフレーム支持構造が知られている（特開平１１−１７１０４６号公報の図２参照）。
【００２２】
上記構造は、何れの構造も、衝突時、サイドメンバ（＝車体、メインフレーム）からサスペンションメンバ（＝サブフレーム）を落下させることにより、サスペンションメンバに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させ、乗員の衝突安全性の向上を図ることを狙っている。
【００２３】
しかしながら、上記構造にあっては、サイドメンバとサスペンションメンバが共に後退すると、サスペンションメンバの落下機能が作動しないなど、両者の相対移動方向に制限がある。このように、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向に制限があると、例えば、正面衝突時であって、両メンバの相対移動方向が車両前後方向でない限り、サスペンションメンバの落下機能が作動しないことになる。言い換えると、両メンバの相対移動方向が車両前後方向となり難い衝突時（例えば、オフセット衝突時や側面衝突時や斜め方向からの衝突時等）においては、サスペンションメンバの落下機能が作動しない。
【００２４】
したがって、両メンバの相対移動方向に制限があるということは、衝突時、サスペンションメンバに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させるという本来の意義を失ってしまうことになる。すなわち、両メンバの相対移動方向の制限を低く抑えて、サスペンションメンバの落下機能を確実に作動させることは、乗員の衝突安全性の向上を図る上で重要な技術課題である。
【００２５】
［通常時のサスペンションメンバ支持作用］
図３は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの支持状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ支持状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ支持状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。以下、図３に基づき通常時のサスペンションメンバ支持作用を説明する。
【００２６】
サスペンションメンバ３は、図３(a)に示すように、締結ボルト４によりフロントサイドメンバ１に締結されている。この時、締結ナット８は、フランジ部８ｃがフロントサイドメンバ１の本体部１１に溶接固定されており、先端部が位置規制ブラケット７のナット穴７ｃとの差し込み嵌合により保持されている。
【００２７】
このように、位置規制ブラケット７による上下２階建ての位置規制構造とした。このため、締結ボルト４の傾きによる転び方向の変形力が加わっても、位置規制ブラケット７を変形させることなく力を受け、サスペンションメンバ３を、フロントサイドメンバ１に対して強固に締結固定することができる。この時、フロントサイドメンバ１の本体部１１の対向する上下面１１ａ，１１ｂの対向面間距離は、図３(b)に示すように、対向面間距離Ｌ１を保っている。
【００２８】
以上説明したように、実施例１は、メンバ締結構造６は、本体部１１の上面１１ａに固定された位置規制ブラケット７と、本体部１１の下面１１ｂに溶接され、締結ボルト４が螺合する溶接ナット８と、を有する構造を採用している。
したがって、下部を溶接ナット８、上部を位置規制ブラケット７という上下２階建てのメンバ締結構造６により、通常時における溶接ナット８の位置規制を保つ作用を示す。
このため、通常時、溶接ナット８の傾きによる転び方向の変形にも強く、サスペンションメンバ３を強固に締結固定することができる。
【００２９】
実施例１では、位置規制ブラケット７として、溶接ナット８の先端部をナット穴７ｃに差し込み嵌合することで位置規制するブラケットを採用した。
したがって、位置規制ブラケット７に差しまれた状態で締結ボルト４の締結力を維持するが、その差込み代の調整によりサスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を調整することができる。すなわち、差込み代を大きくするほど、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を大きく調整することができる。
このため、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を、溶接ナット８の長さ設定、または、位置規制ブラケット７の形状設定というように、簡単で小規模な設定変更により調整することができる。
【００３０】
［衝突時のサスペンションメンバ落下作用］
図４は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの落下状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ落下状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ落下状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。以下、図４に基づいて衝突時のサスペンションメンバ落下作用を説明する。
【００３１】
衝突時のサスペンションメンバ落下作用の概要は、衝突時、箱断面によるフロントサイドメンバ１の下面１１ｂを変形させながら移動し、フロントサイドメンバ１の上面１１ａとの位置関係が変化することにより、締結力失いサスペンションメンバ３を落下させる。そして、サスペンションメンバ３を落下させることにより、それに支えられたエンジンや電動モータ、等が、車室への進入量を低減するものである。
【００３２】
衝突時、衝撃力の入力によりサスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１から離れる方向（図４では、一例として右下方向）に移動すると、締結ボルト４を介して締結ナット８が、フロントサイドメンバ１の下面１１ｂを変形させながら下方向に引っ張られる。この時、位置規制ブラケット７は、フロントサイドメンバ１の上面１１ｂに接合されているため移動せず、結果として、締結ナット８の上部と位置規制ブラケット７のナット穴７ｃの嵌合が外れる。そして、締結ボルト４からの引っ張り力により、嵌合が外れた締結ナット８は、全周溝８ｂを基点として、上部がテーパー状に広がり、締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させる。この時、締結ナット８上の全周溝８ｂおよびスリット８ａがナット上部をテーパー状に拡大するのを補助する。
【００３３】
このように、サスペンションメンバ３がフロントサイドメンバ１から離れる方向が何れの方向（例えば、下方向、前後方向を含んだ斜め方向、等）であっても、フロントサイドメンバ１の箱断面の二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離は拡大する方向となる。つまり、衝突時の入力によりサスペンションメンバ３がフロントサイドメンバ１から離れる方向に移動さえすれば、二つの面１１ａ，１１ｂは、対向面間距離Ｌ１から対向面間距離Ｌ２（＞Ｌ１）に拡大することになる。
【００３４】
以上説明したように、実施例１は、フロントサイドメンバ１の箱断面の二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離は拡大することにより、締結力が失われサスペンションメンバ３を落下する構造を採用した。
したがって、衝突時に入力により、フロントサイドメンバ１とサスペンションメンバ３の相対距離（＝対向面間距離Ｌ１）が離れる方向になれば、サスペンションメンバ３の落下に至る。この離れる方向は、上下方向でも前後方向成分を含んだ斜め方向でも良く、従来構造に対し方向の自由度が高い。
このため、フロントサイドメンバ１とサスペンションメンバ３の相対移動方向の制限が低く抑えられ、衝撃力の入力時、サスペンションメンバ３の落下機能の作動を確保することができる。
【００３５】
実施例１では、締結ナット８に、全周溝８ｂおよびスリット８ａが設ける構成を採用した。
したがって、締結ナット８は、全周溝８ｂおよびスリット８ａによりナット先端部を狭めることができるため、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃへ嵌め込むのが容易となり、アッセンブリー時間を短縮できる。その後、締結ナット８に締結ボルト４が締結されることにより、ナット先端部の外径は元に戻り、狭めることができなくなる。
このため、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃのサイズ調整により、容易な組付け性を確保しながら、ボルト締結後は適度な摩擦をもった嵌合状態にすることができる。
【００３６】
実施例１では、締結ナット８は、下部に全周溝８ｂを設けると共に、全周溝８ｂより上部に雌ネジ部８ｄを設定する構成を採用した。
したがって、全周溝８ｂを基点として、締結ナット８の上部がテーパー状に広がり易くなり、雌ネジ部８ｄをナット上部に設定することにより、テーパー状に広がった際に締結ボルト４が抜け易くなる。
このため、衝突時、確実に締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させることができる。
【００３７】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３８】
(1) 車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成するサイドメンバ（フロントサイドメンバ１）と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）に固定され、サスペンションリンク部材を支持するサスペンションメンバ３と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）に対して前記サスペンションメンバ３を締結固定する締結ボルト４，５と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の箱断面のうち対向する二つの面１１ａ，１１ｂの間に設けられ、前記二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離（対向面間距離Ｌ１）が拡大することにより、前記締結ボルト４，５による前記サスペンションメンバ３の締結固定を解除するメンバ締結構造６と、
を備えた。
このため、サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）とサスペンションメンバ３の相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバ３の落下機能の作動を確保することができる。
【００３９】
(2) 前記メンバ締結構造６は、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定された位置規制部材（位置規制ブラケット７）と、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち下面に溶接され、前記締結ボルト４，５が螺合する溶接ナット８と、を有する。
このため、上記(1)の効果に加え、上下２階建てのメンバ締結構造６により、通常時、溶接ナット８の傾きによる転び方向の変形にも強く、サスペンションメンバ３を強固に締結固定することができる。
【００４０】
(3) 前記位置規制部材は、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定したブラケット本体７ｄと、前記ブラケット本体７ｄに形成したナット穴７ｃと、を有し、前記溶接ナット８に前記ナット穴７ｃを差し込み嵌合することで位置規制する位置規制ブラケット７である。
このため、上記(2)の効果に加え、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を、溶接ナット８の長さ設定、または、位置規制ブラケット７の形状設定というように、簡単で小規模な設定変更により調整することができる。
【００４１】
(4) 前記溶接ナット８は、ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）とナット軸方向の切り欠きによるスリット８ａを有する。
このため、上記(3)の効果に加え、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃのサイズ調整により、容易な組付け性を確保しながら、ボルト締結後は適度な摩擦をもった嵌合状態にすることができる。
【００４２】
(5) 前記溶接ナット８は、前記ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）を溶接部側の下部位置に有し、前記ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）より上部領域に前記締結ボルト４，５の雄ネジ部４ａ，５ａと螺合する雌ネジ部８ｄを設定した。
このため、上記(4)の効果に加え、衝突時、確実に締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させることができる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、実施例１のメンバ締結構造をインホイールモータによる電気自動車に適用した例である。
【００４４】
まず、構成を説明する。
図５は、実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。以下、図５に基づき全体構成を説明する。
【００４５】
実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置は、インホイールモータによる電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）に適用されたもので、図１に示すように、フロントサイドメンバ２１，２１（サイドメンバ）と、第１サスペンションメンバ２２（サスペンションメンバ）と、第２サスペンションメンバ２３（サスペンションメンバ）と、フロント締結部２４と、リア締結部２５と、センター締結部２６と、を備えている。
【００４６】
前記インホイールモータによる電気自動車とは、車輪のハブ内部に装備された電気モータ、あるいは、ハブと一体化して同軸で繋がっている電動モータを備えた電気自動車をいう。このインホイールモータによる電気自動車の場合、モータルームに電動モータを装備した電気自動車に比べ、サスペンションのバネ下重量が遙かに高くなる。このため、駆動輪を車体に支持するサスペンション形式が、２リンクタイプ（ＩＷＭ−ＥＶ）と１リンクタイプ（ＥＶ）というように異なる。
【００４７】
前記フロントサイドメンバ２１，２１は、車両前方に突出する左右対称の一対のメンバにより構成され、車両前方側がクロスメンバ３１により連結され、車両後方側がダッシュメンバ３２により連結されている。このフロントサイドメンバ２１，２１には、第１サスペンションメンバ２２と第２サスペンションメンバ２３が取り付けられる。
【００４８】
前記第１サスペンションメンバ２２は、方形状フレームあるいは台形状フレームにより構成され、左右のロアリンク３３，３３を支持する。
【００４９】
前記第２サスペンションメンバ２３は、第１サスペンションメンバ２２の車両前後方向中央部位置を車幅方向に横断するフレームにより構成され、左右のアッパーリンク３４，３４を支持する。
【００５０】
前記フロント締結部２４と前記リア締結部２５は、フロントサイドメンバ２１，２１に対して第１サスペンションメンバ２２を締結固定する。このフロント締結部２４とリア締結部２５は、締結ボルト３５，３６を有し、衝撃力の入力時、第１サスペンションメンバ２２を下に折る変形モードとなるように締結している。
【００５１】
前記センター締結部２６は、フロント締結部２４とリア締結部２５との中間部の位置において、フロントサイドメンバ２１，２１に対して第２サスペンションメンバ２３を締結固定する。このセンター締結部２６は、締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８を有し、衝撃力の入力時、第２サスペンションメンバ２３を下に落下させるように締結している。すなわち、締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８は、一対構造であるものの、実施例１の締結ボルト４とメンバ締結構造６と同様の構成であり、詳しい構成の説明を省略する。
【００５２】
次に、作用を説明する。
図６は、モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの衝突時変形モードを示す側面図である。図７は、車輪のハブ内部に電動モータを装備した実施例２の電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの支持状態を示す側面図である。以下、図６および図７に基づいて、衝突時のサスペンションメンバ落下作用を説明する。
【００５３】
まず、モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの場合、実施例２の第２サスペンションメンバ２３とアッパーリンク３４が無い構成である。このＥＶでの衝突時変形モードは、図６に示すように、第１サスペンションメンバ２２を下に折ることで、衝突時、車室内に入力される衝突エネルギーを吸収するものである。
【００５４】
一方、車輪のハブ内部に電動モータを装備した電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの場合、第２サスペンションメンバ２３とアッパーリンク３４が追加されることで、第２サスペンションメンバ２３をフロントサイドメンバ２１，２１に対して締結固定する必要がある。このとき、通常のボルト・ナットによる締結構造を採用すると、衝突時、フロントサイドメンバ２１，２１から第２サスペンションメンバ２３が離脱落下せず、上記ＥＶでの衝突時変形モードを阻害することになる。
【００５５】
これに対し、衝突時、サスペンションメンバを下方に折れ曲がらせることによりエネルギーを吸収するサスペンションメンバ支持構造において、実施例２では、追加された第２サスペンションメンバ２３に対し、実施例１の本発明の構造を適用した。すなわち、フロント締結部２４とリア締結部２５との中間部の位置のセンター締結部２６に対し、実施例１と同様の締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８を採用した。
【００５６】
したがって、衝突時、第２サスペンションメンバ２３が下方に曲がることで、第２サスペンションメンバ２３とフロントサイドメンバ２１，２１との締結が容易に解除され、第２サスペンションメンバ２３を下に折れやすくすることになる。このため、図７に示すように、ＩＷＭ−ＥＶとしながらも、狙いのＥＶでの衝突時変形モードを実現することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００５８】
(6) 前記サイドメンバは、電動車両（ＩＷＭ−ＥＶ）のフロントサイドメンバ２１，２１であり、
前記サスペンションメンバは、ロアリンク３３，３３を支持する第１サスペンションメンバ２２と、アッパーリンク３４，３４を支持する第２サスペンションメンバ２３と、を有し、
前記フロントサイドメンバ２１，２１に対して前記第１サスペンションメンバ２２は、フロント締結部２４とリア締結部２５により、衝撃力の入力時、前記第１サスペンションメンバ２２を下に折る変形モードとなるように締結し、
前記フロントサイドメンバ２１，２１に対して前記第２サスペンションメンバ２３は、前記締結ボルト３７，３７と前記メンバ締結構造３８によるセンター締結部２６により、衝撃力の入力時、前記第２サスペンションメンバ２３を下に落下させるように締結した。
このため、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、ロアリンク３３，３３とアッパーリンク３４，３４を有するサスペンション形式の電気自動車としながらも、衝突時、両サスペンションリンク２２，２３を下に折るという衝突時変形モードを実現することができる。
【００５９】
以上、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６０】
実施例１，２では、メンバ締結構造として、溶接ナットと位置規制ブラケットによる例を示した。しかし、サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルトによるサスペンションメンバの締結固定を解除する構造であれば、具体的な構成は、実施例１，２に限られない。
【００６１】
実施例１，２では、フロントサイドメンバにサスペンションメンバを締結支持する構成の例を示した。しかし、リアサイドメンバにサスペンションメンバを締結支持する例としても良い。
【００６２】
実施例２では、インホイールモータによる電気自動車への適用例を示したが、モータルームに電動モータを装備した電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車、等の電動車両にも適用できる。さらには、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等を搭載したエンジン車に対しても本発明のサスペンションメンバ支持装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１１ 本体部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ 蓋部
３ サスペンションメンバ
４，５ 締結ボルト
４ａ，５ａ 雄ネジ部
６ メンバ締結構造
７ 位置規制ブラケット（位置規制部材）
７ｄ ブラケット本体
７ｃ ナット穴
８ 溶接ナット
８ａ スリット
８ｂ 全周溝（周溝）
８ｄ 雌ネジ部
２１ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
２２ 第１サスペンションメンバ（サスペンションメンバ）
２３ 第２サスペンションメンバ（サスペンションメンバ）
２４ フロント締結部
２５ リア締結部
２６ センター締結部
３３ ロアリンク
３４ アッパーリンク
３７ 締結ボルト
３８ メンバ締結構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のサイドメンバに対しサスペンションメンバを締結により支持する車両用サスペンションメンバ支持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、締結部の穴をＵ字型スリットとし、衝突時、フロントサイドメンバとサスペンションメンバの前後方向相対移動をきっかけとしてサスペンションメンバを落下させるようにした車両におけるサブフレーム支持構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
そして、衝突時、サスペンションメンバを落下させることにより、それに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させることを狙っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１７１０４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両におけるサブフレーム支持構造にあっては、フロントサイドメンバとサスペンションメンバが共に後退すると、サスペンションメンバの落下機能が作動しないなど、両者の相対移動方向に制限がある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバの落下機能の作動を確保することができる車両用サスペンションメンバ支持装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置は、サイドメンバと、サスペンションメンバと、締結ボルトと、メンバ締結構造と、を備えた手段とした。
前記サイドメンバは、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格の一部を構成する。
前記サスペンションメンバは、前記サイドメンバに固定され、サスペンションリンク部材を支持する。
前記締結ボルトは、前記サイドメンバに対して前記サスペンションメンバを締結固定する。
前記メンバ締結構造は、前記サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、前記二つの面の相対距離が拡大することにより、前記締結ボルトによる前記サスペンションメンバの締結固定を解除する。
【発明の効果】
【０００７】
よって、衝撃力の入力時、サスペンションメンバがサイドメンバに対して離れる方向に移動すると、サイドメンバの箱断面のうちサスペンションメンバが取りついた側の面が引っ張られる。そうすると二つの面が離れ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルトとメンバ締結構造によるサスペンションメンバの締結固定が解除される。このサスペンションメンバの締結固定解除によって、サスペンションメンバが落下する。
このように、サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間にメンバ締結構造を設けた。このため、サスペンションメンバがサイドメンバから離れる方向が、下方向であっても前後方向を含んだ斜め方向であっても、サイドメンバの箱断面の二つの面の距離は、離れる方向（二つの面の相対距離が拡大する方向）となる。
この結果、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバの落下機能の作動を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。
【図２】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置におけるメンバ締結構造を示す分解斜視図である。
【図３】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの支持状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ支持状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ支持状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。
【図４】実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの落下状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ落下状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ落下状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。
【図５】実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。
【図６】モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの衝突時変形モードを示す側面図である。
【図７】車輪のハブ内部に電動モータを装備した実施例２の電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの支持状態を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１および実施例２に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。以下、図１に基づき全体構成を説明する。
【００１１】
実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置は、図１に示すように、フロントサイドメンバ１（サイドメンバ）と、サスペンションメンバ３と、締結ボルト４，５と、メンバ締結構造６と、を備えている。
【００１２】
前記フロントサイドメンバ１は、車室より前方の車体を構成するため、車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成する。このフロントサイドメンバ１は、車両前方に突出する左右対称の一対のメンバにより構成されているが、図１では片側のメンバのみを示す。このフロントサイドメンバ１には、走行用駆動源（エンジンや電動モータ）やサスペンションメンバ３などが取り付けられる。このフロントサイドメンバ１は、衝突時の衝撃を吸収する役割を与えられている場合がある。
【００１３】
前記サスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１の下面に固定され、図外のサスペンションリンク部材を支持する。
【００１４】
前記締結ボルト４，５は、フロントサイドメンバ１の下面に対してサスペンションメンバ３を締結固定する。なお、図１の４ａ，５ａは締結ボルト４，５の雄ネジ部である。
【００１５】
前記メンバ締結構造６は、フロントサイドメンバ１の箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルト４，５によるサスペンションメンバ３の締結固定を解除する構造である。ここで、フロントサイドメンバ１は、本体部１１のフランジと蓋部１２のフランジをスポット溶接することにより箱断面に構成されている。
【００１６】
図２は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置におけるメンバ締結構造を示す分解斜視図である。以下、図２に基づいて、実施例１のメンバ締結構造６を詳細に説明する。
【００１７】
前記メンバ締結構造６は、図２に示すように、溶接ナット８の位置規制をする位置規制ブラケット７（位置規制部材）と、締結ボルト４が螺合する溶接ナット８と、を有して構成されている。
【００１８】
前記位置規制ブラケット７は、フロントサイドメンバ１の本体部１１における上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定される。そして、二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離Ｌ１が拡大することにより溶接ナット８の位置規制を解除する位置規制部材である。この位置規制ブラケット７は、図２に示すように、本体部１１の上面１１ａに溶接固定するフランジ部７ａ，７ｂと、両フランジ部７ａ，７ｂを連結する台形状に折り曲げ形成されたブラケット本体７ｄと、ブラケット本体７ｄの上底部を貫通して形成したナット穴７ｃと、を有する。そして、溶接ナット８の先端部分に対し、溶接ナット８の外径と同等、もしくは、少し小さい内径を持つナット穴７ｃを差し込み嵌合することにより、溶接ナット８を上下２階建ての位置規制をする。
【００１９】
前記溶接ナット８は、フロントサイドメンバ１の本体部１１における上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち下面１１ｂに溶接される。この溶接ナット８は、ナット軸方向の切り欠きによるスリット８ａと、ナット周方向の全周溝８ｂ（周溝）と、溶接フランジ部８ｃと、雌ネジ部８ｄと、を有する。スリット８ａは、図２に示すように、周方向等間隔に４本設けられ、溶接ナット８を４分割する。全周溝８ｂは、図２に示すように、Ｕ字断面溝であり、溶接されるフランジ部８ｃ側の下部位置に有する。そして、全周溝８ｂより上部領域に締結ボルト４の雄ネジ部４ａと螺合する雌ネジ部８ｄを設定している。
【００２０】
次に、作用を説明する。
まず、「サスペンションメンバ支持構造の課題について」の説明を行う。続いて、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置における作用を、「通常時のサスペンションメンバ支持作用」、「衝突時のサスペンションメンバ落下作用」に分けて説明する。
【００２１】
［サスペンションメンバ支持構造の課題について］
車体とサスペンションメンバの固定部に、前後方向の差込みピンを用いる自動車のサスペンションメンバの取り付け構造が知られている（特開平９−６６７１８号公報の図１参照）。また、メインフレームとサブフレームの締結部の穴をＵ字型スリットとし、衝突時、フロントサイドメンバとサブフレームの前後方向相対移動をきっかけとしてサブフレームを落下させるようにした車両におけるサブフレーム支持構造が知られている（特開平１１−１７１０４６号公報の図２参照）。
【００２２】
上記構造は、何れの構造も、衝突時、サイドメンバ（＝車体、メインフレーム）からサスペンションメンバ（＝サブフレーム）を落下させることにより、サスペンションメンバに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させ、乗員の衝突安全性の向上を図ることを狙っている。
【００２３】
しかしながら、上記構造にあっては、サイドメンバとサスペンションメンバが共に後退すると、サスペンションメンバの落下機能が作動しないなど、両者の相対移動方向に制限がある。このように、サイドメンバとサスペンションメンバの相対移動方向に制限があると、例えば、正面衝突時であって、両メンバの相対移動方向が車両前後方向でない限り、サスペンションメンバの落下機能が作動しないことになる。言い換えると、両メンバの相対移動方向が車両前後方向となり難い衝突時（例えば、オフセット衝突時や側面衝突時や斜め方向からの衝突時等）においては、サスペンションメンバの落下機能が作動しない。
【００２４】
したがって、両メンバの相対移動方向に制限があるということは、衝突時、サスペンションメンバに支持されたエンジンや電動モータ等の車室への進入量を低減させるという本来の意義を失ってしまうことになる。すなわち、両メンバの相対移動方向の制限を低く抑えて、サスペンションメンバの落下機能を確実に作動させることは、乗員の衝突安全性の向上を図る上で重要な技術課題である。
【００２５】
［通常時のサスペンションメンバ支持作用］
図３は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの支持状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ支持状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ支持状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。以下、図３に基づき通常時のサスペンションメンバ支持作用を説明する。
【００２６】
サスペンションメンバ３は、図３(a)に示すように、締結ボルト４によりフロントサイドメンバ１に締結されている。この時、締結ナット８は、フランジ部８ｃがフロントサイドメンバ１の本体部１１に溶接固定されており、先端部が位置規制ブラケット７のナット穴７ｃとの差し込み嵌合により保持されている。
【００２７】
このように、位置規制ブラケット７による上下２階建ての位置規制構造とした。このため、締結ボルト４の傾きによる転び方向の変形力が加わっても、位置規制ブラケット７を変形させることなく力を受け、サスペンションメンバ３を、フロントサイドメンバ１に対して強固に締結固定することができる。この時、フロントサイドメンバ１の本体部１１の対向する上下面１１ａ，１１ｂの対向面間距離は、図３(b)に示すように、対向面間距離Ｌ１を保っている。
【００２８】
以上説明したように、実施例１は、メンバ締結構造６は、本体部１１の上面１１ａに固定された位置規制ブラケット７と、本体部１１の下面１１ｂに溶接され、締結ボルト４が螺合する溶接ナット８と、を有する構造を採用している。
したがって、下部を溶接ナット８、上部を位置規制ブラケット７という上下２階建てのメンバ締結構造６により、通常時における溶接ナット８の位置規制を保つ作用を示す。
このため、通常時、溶接ナット８の傾きによる転び方向の変形にも強く、サスペンションメンバ３を強固に締結固定することができる。
【００２９】
実施例１では、位置規制ブラケット７として、溶接ナット８の先端部をナット穴７ｃに差し込み嵌合することで位置規制するブラケットを採用した。
したがって、位置規制ブラケット７に差しまれた状態で締結ボルト４の締結力を維持するが、その差込み代の調整によりサスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を調整することができる。すなわち、差込み代を大きくするほど、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を大きく調整することができる。
このため、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を、溶接ナット８の長さ設定、または、位置規制ブラケット７の形状設定というように、簡単で小規模な設定変更により調整することができる。
【００３０】
［衝突時のサスペンションメンバ落下作用］
図４は、実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置によるサスペンションメンバの落下状態をあらわし、(a)はサスペンションメンバ落下状態断面図を示し、(b)はサスペンションメンバ落下状態におけるフロントサイドメンバの対向面間距離を示す。以下、図４に基づいて衝突時のサスペンションメンバ落下作用を説明する。
【００３１】
衝突時のサスペンションメンバ落下作用の概要は、衝突時、箱断面によるフロントサイドメンバ１の下面１１ｂを変形させながら移動し、フロントサイドメンバ１の上面１１ａとの位置関係が変化することにより、締結力失いサスペンションメンバ３を落下させる。そして、サスペンションメンバ３を落下させることにより、それに支えられたエンジンや電動モータ、等が、車室への進入量を低減するものである。
【００３２】
衝突時、衝撃力の入力によりサスペンションメンバ３は、フロントサイドメンバ１から離れる方向（図４では、一例として右下方向）に移動すると、締結ボルト４を介して締結ナット８が、フロントサイドメンバ１の下面１１ｂを変形させながら下方向に引っ張られる。この時、位置規制ブラケット７は、フロントサイドメンバ１の上面１１ｂに接合されているため移動せず、結果として、締結ナット８の上部と位置規制ブラケット７のナット穴７ｃの嵌合が外れる。そして、締結ボルト４からの引っ張り力により、嵌合が外れた締結ナット８は、全周溝８ｂを基点として、上部がテーパー状に広がり、締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させる。この時、締結ナット８上の全周溝８ｂおよびスリット８ａがナット上部をテーパー状に拡大するのを補助する。
【００３３】
このように、サスペンションメンバ３がフロントサイドメンバ１から離れる方向が何れの方向（例えば、下方向、前後方向を含んだ斜め方向、等）であっても、フロントサイドメンバ１の箱断面の二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離は拡大する方向となる。つまり、衝突時の入力によりサスペンションメンバ３がフロントサイドメンバ１から離れる方向に移動さえすれば、二つの面１１ａ，１１ｂは、対向面間距離Ｌ１から対向面間距離Ｌ２（＞Ｌ１）に拡大することになる。
【００３４】
以上説明したように、実施例１は、フロントサイドメンバ１の箱断面の二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離は拡大することにより、締結力が失われサスペンションメンバ３を落下する構造を採用した。
したがって、衝突時に入力により、フロントサイドメンバ１とサスペンションメンバ３の相対距離（＝対向面間距離Ｌ１）が離れる方向になれば、サスペンションメンバ３の落下に至る。この離れる方向は、上下方向でも前後方向成分を含んだ斜め方向でも良く、従来構造に対し方向の自由度が高い。
このため、フロントサイドメンバ１とサスペンションメンバ３の相対移動方向の制限が低く抑えられ、衝撃力の入力時、サスペンションメンバ３の落下機能の作動を確保することができる。
【００３５】
実施例１では、締結ナット８に、全周溝８ｂおよびスリット８ａが設ける構成を採用した。
したがって、締結ナット８は、全周溝８ｂおよびスリット８ａによりナット先端部を狭めることができるため、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃへ嵌め込むのが容易となり、アッセンブリー時間を短縮できる。その後、締結ナット８に締結ボルト４が締結されることにより、ナット先端部の外径は元に戻り、狭めることができなくなる。
このため、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃのサイズ調整により、容易な組付け性を確保しながら、ボルト締結後は適度な摩擦をもった嵌合状態にすることができる。
【００３６】
実施例１では、締結ナット８は、下部に全周溝８ｂを設けると共に、全周溝８ｂより上部に雌ネジ部８ｄを設定する構成を採用した。
したがって、全周溝８ｂを基点として、締結ナット８の上部がテーパー状に広がり易くなり、雌ネジ部８ｄをナット上部に設定することにより、テーパー状に広がった際に締結ボルト４が抜け易くなる。
このため、衝突時、確実に締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させることができる。
【００３７】
次に、効果を説明する。
実施例１の車両用サスペンションメンバ支持装置にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００３８】
(1) 車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格構造を形成するサイドメンバ（フロントサイドメンバ１）と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）に固定され、サスペンションリンク部材を支持するサスペンションメンバ３と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）に対して前記サスペンションメンバ３を締結固定する締結ボルト４，５と、
前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の箱断面のうち対向する二つの面１１ａ，１１ｂの間に設けられ、前記二つの面１１ａ，１１ｂの相対距離（対向面間距離Ｌ１）が拡大することにより、前記締結ボルト４，５による前記サスペンションメンバ３の締結固定を解除するメンバ締結構造６と、
を備えた。
このため、サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）とサスペンションメンバ３の相対移動方向の制限を低く抑え、衝撃力の入力時、サスペンションメンバ３の落下機能の作動を確保することができる。
【００３９】
(2) 前記メンバ締結構造６は、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定された位置規制部材（位置規制ブラケット７）と、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち下面に溶接され、前記締結ボルト４，５が螺合する溶接ナット８と、を有する。
このため、上記(1)の効果に加え、上下２階建てのメンバ締結構造６により、通常時、溶接ナット８の傾きによる転び方向の変形にも強く、サスペンションメンバ３を強固に締結固定することができる。
【００４０】
(3) 前記位置規制部材は、前記サイドメンバ（フロントサイドメンバ１）の上下に対向する二つの面１１ａ，１１ｂのうち上面１１ａに固定したブラケット本体７ｄと、前記ブラケット本体７ｄに形成したナット穴７ｃと、を有し、前記溶接ナット８に前記ナット穴７ｃを差し込み嵌合することで位置規制する位置規制ブラケット７である。
このため、上記(2)の効果に加え、サスペンションメンバ３の落下に至る入力荷重を、溶接ナット８の長さ設定、または、位置規制ブラケット７の形状設定というように、簡単で小規模な設定変更により調整することができる。
【００４１】
(4) 前記溶接ナット８は、ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）とナット軸方向の切り欠きによるスリット８ａを有する。
このため、上記(3)の効果に加え、位置規制ブラケット７のナット穴７ｃのサイズ調整により、容易な組付け性を確保しながら、ボルト締結後は適度な摩擦をもった嵌合状態にすることができる。
【００４２】
(5) 前記溶接ナット８は、前記ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）を溶接部側の下部位置に有し、前記ナット周方向の周溝（全周溝８ｂ）より上部領域に前記締結ボルト４，５の雄ネジ部４ａ，５ａと螺合する雌ネジ部８ｄを設定した。
このため、上記(4)の効果に加え、衝突時、確実に締結ボルト４およびサスペンションメンバ３を落下させることができる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、実施例１のメンバ締結構造をインホイールモータによる電気自動車に適用した例である。
【００４４】
まず、構成を説明する。
図５は、実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置を示す分解斜視図である。以下、図５に基づき全体構成を説明する。
【００４５】
実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置は、インホイールモータによる電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）に適用されたもので、図１に示すように、フロントサイドメンバ２１，２１（サイドメンバ）と、第１サスペンションメンバ２２（サスペンションメンバ）と、第２サスペンションメンバ２３（サスペンションメンバ）と、フロント締結部２４と、リア締結部２５と、センター締結部２６と、を備えている。
【００４６】
前記インホイールモータによる電気自動車とは、車輪のハブ内部に装備された電気モータ、あるいは、ハブと一体化して同軸で繋がっている電動モータを備えた電気自動車をいう。このインホイールモータによる電気自動車の場合、モータルームに電動モータを装備した電気自動車に比べ、サスペンションのバネ下重量が遙かに高くなる。このため、駆動輪を車体に支持するサスペンション形式が、２リンクタイプ（ＩＷＭ−ＥＶ）と１リンクタイプ（ＥＶ）というように異なる。
【００４７】
前記フロントサイドメンバ２１，２１は、車両前方に突出する左右対称の一対のメンバにより構成され、車両前方側がクロスメンバ３１により連結され、車両後方側がダッシュメンバ３２により連結されている。このフロントサイドメンバ２１，２１には、第１サスペンションメンバ２２と第２サスペンションメンバ２３が取り付けられる。
【００４８】
前記第１サスペンションメンバ２２は、方形状フレームあるいは台形状フレームにより構成され、左右のロアリンク３３，３３を支持する。
【００４９】
前記第２サスペンションメンバ２３は、第１サスペンションメンバ２２の車両前後方向中央部位置を車幅方向に横断するフレームにより構成され、左右のアッパーリンク３４，３４を支持する。
【００５０】
前記フロント締結部２４と前記リア締結部２５は、フロントサイドメンバ２１，２１に対して第１サスペンションメンバ２２を締結固定する。このフロント締結部２４とリア締結部２５は、締結ボルト３５，３６を有し、衝撃力の入力時、第１サスペンションメンバ２２を下に折る変形モードとなるように締結している。
【００５１】
前記センター締結部２６は、フロント締結部２４とリア締結部２５との中間部の位置において、フロントサイドメンバ２１，２１に対して第２サスペンションメンバ２３を締結固定する。このセンター締結部２６は、締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８を有し、衝撃力の入力時、第２サスペンションメンバ２３を下に落下させるように締結している。すなわち、締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８は、一対構造であるものの、実施例１の締結ボルト４とメンバ締結構造６と同様の構成であり、詳しい構成の説明を省略する。
【００５２】
次に、作用を説明する。
図６は、モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの衝突時変形モードを示す側面図である。図７は、車輪のハブ内部に電動モータを装備した実施例２の電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの支持状態を示す側面図である。以下、図６および図７に基づいて、衝突時のサスペンションメンバ落下作用を説明する。
【００５３】
まず、モータルームに電動モータを装備した電気自動車（ＥＶ）におけるサスペンションメンバの場合、実施例２の第２サスペンションメンバ２３とアッパーリンク３４が無い構成である。このＥＶでの衝突時変形モードは、図６に示すように、第１サスペンションメンバ２２を下に折ることで、衝突時、車室内に入力される衝突エネルギーを吸収するものである。
【００５４】
一方、車輪のハブ内部に電動モータを装備した電気自動車（ＩＷＭ−ＥＶ）におけるサスペンションメンバの場合、第２サスペンションメンバ２３とアッパーリンク３４が追加されることで、第２サスペンションメンバ２３をフロントサイドメンバ２１，２１に対して締結固定する必要がある。このとき、通常のボルト・ナットによる締結構造を採用すると、衝突時、フロントサイドメンバ２１，２１から第２サスペンションメンバ２３が離脱落下せず、上記ＥＶでの衝突時変形モードを阻害することになる。
【００５５】
これに対し、衝突時、サスペンションメンバを下方に折れ曲がらせることによりエネルギーを吸収するサスペンションメンバ支持構造において、実施例２では、追加された第２サスペンションメンバ２３に対し、実施例１の本発明の構造を適用した。すなわち、フロント締結部２４とリア締結部２５との中間部の位置のセンター締結部２６に対し、実施例１と同様の締結ボルト３７，３７とメンバ締結構造３８を採用した。
【００５６】
したがって、衝突時、第２サスペンションメンバ２３が下方に曲がることで、第２サスペンションメンバ２３とフロントサイドメンバ２１，２１との締結が容易に解除され、第２サスペンションメンバ２３を下に折れやすくすることになる。このため、図７に示すように、ＩＷＭ−ＥＶとしながらも、狙いのＥＶでの衝突時変形モードを実現することができる。
なお、他の作用は、実施例１と同様であるので、説明を省略する。
【００５７】
次に、効果を説明する。
実施例２の車両用サスペンションメンバ支持装置にあっては、下記の効果を得ることができる。
【００５８】
(6) 前記サイドメンバは、電動車両（ＩＷＭ−ＥＶ）のフロントサイドメンバ２１，２１であり、
前記サスペンションメンバは、ロアリンク３３，３３を支持する第１サスペンションメンバ２２と、アッパーリンク３４，３４を支持する第２サスペンションメンバ２３と、を有し、
前記フロントサイドメンバ２１，２１に対して前記第１サスペンションメンバ２２は、フロント締結部２４とリア締結部２５により、衝撃力の入力時、前記第１サスペンションメンバ２２を下に折る変形モードとなるように締結し、
前記フロントサイドメンバ２１，２１に対して前記第２サスペンションメンバ２３は、前記締結ボルト３７，３７と前記メンバ締結構造３８によるセンター締結部２６により、衝撃力の入力時、前記第２サスペンションメンバ２３を下に落下させるように締結した。
このため、実施例１の(1)〜(5)の効果に加え、ロアリンク３３，３３とアッパーリンク３４，３４を有するサスペンション形式の電気自動車としながらも、衝突時、両サスペンションリンク２２，２３を下に折るという衝突時変形モードを実現することができる。
【００５９】
以上、本発明の車両用サスペンションメンバ支持装置を実施例１および実施例２に基づき説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００６０】
実施例１，２では、メンバ締結構造として、溶接ナットと位置規制ブラケットによる例を示した。しかし、サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、二つの面の相対距離が拡大することにより、締結ボルトによるサスペンションメンバの締結固定を解除する構造であれば、具体的な構成は、実施例１，２に限られない。
【００６１】
実施例１，２では、フロントサイドメンバにサスペンションメンバを締結支持する構成の例を示した。しかし、リアサイドメンバにサスペンションメンバを締結支持する例としても良い。
【００６２】
実施例２では、インホイールモータによる電気自動車への適用例を示したが、モータルームに電動モータを装備した電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車、等の電動車両にも適用できる。さらには、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等を搭載したエンジン車に対しても本発明のサスペンションメンバ支持装置を適用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１１ 本体部
１１ａ 上面
１１ｂ 下面
１２ 蓋部
３ サスペンションメンバ
４，５ 締結ボルト
４ａ，５ａ 雄ネジ部
６ メンバ締結構造
７ 位置規制ブラケット（位置規制部材）
７ｄ ブラケット本体
７ｃ ナット穴
８ 溶接ナット
８ａ スリット
８ｂ 全周溝（周溝）
８ｄ 雌ネジ部
２１ フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
２２ 第１サスペンションメンバ（サスペンションメンバ）
２３ 第２サスペンションメンバ（サスペンションメンバ）
２４ フロント締結部
２５ リア締結部
２６ センター締結部
３３ ロアリンク
３４ アッパーリンク
３７ 締結ボルト
３８ メンバ締結構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格の一部を構成するサイドメンバと、
前記サイドメンバに固定され、サスペンションリンク部材を支持するサスペンションメンバと、
前記サイドメンバに対して前記サスペンションメンバを締結固定する締結ボルトと、
前記サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、前記二つの面の相対距離が拡大することにより、前記締結ボルトによる前記サスペンションメンバの締結固定を解除するメンバ締結構造と、
を備えたことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記メンバ締結構造は、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち上面に固定された位置規制部材と、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち下面に溶接され、前記締結ボルトが螺合する溶接ナットと、を有することを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記位置規制部材は、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち上面に固定したブラケット本体と、前記ブラケット本体に形成したナット穴と、を有し、前記溶接ナットの先端部に前記ナット穴を差し込み嵌合することで位置規制する位置規制ブラケットであることを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記溶接ナットは、ナット周方向の周溝とナット軸方向の切り欠きによるスリットを有することを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記溶接ナットは、前記ナット周方向の周溝を溶接部側の下部位置に有し、前記ナット周方向の周溝より上部領域に前記締結ボルトの雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を設定したことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記サイドメンバは、電動車両のフロントサイドメンバであり、
前記サスペンションメンバは、ロアリンクを支持する第１サスペンションメンバと、アッパーリンクを支持する第２サスペンションメンバと、を有し、
前記フロントサイドメンバに対して前記第１サスペンションメンバは、フロント締結部とリア締結部により、衝撃力の入力時、前記第１サスペンションメンバを下に折る変形モードとなるように締結し、
前記フロントサイドメンバに対して前記第２サスペンションメンバは、前記締結ボルトと前記メンバ締結構造によるセンター締結部により、衝撃力の入力時、前記第２サスペンションメンバを下に落下させるように締結したことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項１】
車体左右位置に配置され、車両前後方向に延びて車体骨格の一部を構成するサイドメンバと、
前記サイドメンバに固定され、サスペンションリンク部材を支持するサスペンションメンバと、
前記サイドメンバに対して前記サスペンションメンバを締結固定する締結ボルトと、
前記サイドメンバの箱断面のうち対向する二つの面の間に設けられ、前記二つの面の相対距離が拡大することにより、前記締結ボルトによる前記サスペンションメンバの締結固定を解除するメンバ締結構造と、
を備えたことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項２】
請求項１に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記メンバ締結構造は、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち上面に固定された位置規制部材と、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち下面に溶接され、前記締結ボルトが螺合する溶接ナットと、を有することを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項３】
請求項２に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記位置規制部材は、前記サイドメンバの上下に対向する二つの面のうち上面に固定したブラケット本体と、前記ブラケット本体に形成したナット穴と、を有し、前記溶接ナットの先端部に前記ナット穴を差し込み嵌合することで位置規制する位置規制ブラケットであることを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項４】
請求項３に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記溶接ナットは、ナット周方向の周溝とナット軸方向の切り欠きによるスリットを有することを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項５】
請求項４に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記溶接ナットは、前記ナット周方向の周溝を溶接部側の下部位置に有し、前記ナット周方向の周溝より上部領域に前記締結ボルトの雄ネジ部と螺合する雌ネジ部を設定したことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された車両用サスペンションメンバ支持装置において、
前記サイドメンバは、電動車両のフロントサイドメンバであり、
前記サスペンションメンバは、ロアリンクを支持する第１サスペンションメンバと、アッパーリンクを支持する第２サスペンションメンバと、を有し、
前記フロントサイドメンバに対して前記第１サスペンションメンバは、フロント締結部とリア締結部により、衝撃力の入力時、前記第１サスペンションメンバを下に折る変形モードとなるように締結し、
前記フロントサイドメンバに対して前記第２サスペンションメンバは、前記締結ボルトと前記メンバ締結構造によるセンター締結部により、衝撃力の入力時、前記第２サスペンションメンバを下に落下させるように締結したことを特徴とする車両用サスペンションメンバ支持装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１１９００（Ｐ２０１２−１１９００Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１５０７８０（Ｐ２０１０−１５０７８０）
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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