(57)【要約】【課題】  操縦安定性を向上させる車両用サスペンションメンバ構造を提供すること。【解決手段】  車両において、エンジンとサスペンションとを支持するサスペンションメンバ構造が、ステアリングギアボックスを取り付け、支持する第一の取付支持構造と、スタビライザを取り付け、支持する第二の取付支持構造と、スタビライザの振動を吸収する防振構造とを備え、該防振構造は、車両前後方向に対する弾性係数が車両上下方向に対する弾性係数よりも高い構造を有する。防振構造は、サスペンションメンバ構造から略垂直方向に延び、第一の取付支持構造と第二の取付支持構造とを車両前後方向に隔てるように設けられた隔壁部と、スタビライザと隔壁部との間及びスタビライザとサスペンションメンバ構造との間を埋めるように設けられた第一の弾性体部材と、隔壁部と第一の弾性体部材との間に設けられ、第一の弾性体部材より弾性係数の高い第二の弾性体部材とを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両において、エンジンとサスペンションとを支持するサスペンションメンバ構造であって、
ステアリングギアボックスを前記サスペンションメンバ構造に取り付け、支持する第一の取付支持構造と、
スタビライザを前記サスペンションメンバ構造に取り付け、支持する第二の取付支持構造と、
前記スタビライザの振動を吸収する防振構造とを有し、
前記防振構造は、車両前後方向に対する弾性係数が車両上下方向に対する弾性係数よりも高い構造を有する、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項２】
請求項１記載のサスペンションメンバ構造であって、
前記防振構造は、
前記サスペンションメンバ構造から略垂直方向に延び、前記第一の取付支持構造と前記第二の取付支持構造とを車両前後方向に隔てるように設けられた隔壁部と、
前記スタビライザと前記隔壁部との間及び前記スタビライザと前記サスペンションメンバ構造との間を埋めるように設けられた第一の弾性体部材と、
前記隔壁部と前記第一の弾性体部材との間に設けられ、該第一の弾性体部材より弾性係数の高い第二の弾性体部材とを有する、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項３】
請求項２記載のサスペンションメンバ構造であって、
前記第二の取付支持構造は、車両上下方向及び車両前後方向の双方において前記スタビライザを前記第一の弾性体部材に対して押圧するように、前記スタビライザを前記サスペンションメンバ構造に対して取り付ける、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか一項記載のサスペンションメンバ構造であって、
前記第二の取付支持構造は、前記スタビライザの中心軸が車両上下方向において前記ステアリングギアボックス内に収容されたラックシャフトの中心軸よりも上方に位置するように、前記スタビライザを取り付ける、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項記載のサスペンションメンバ構造であって、
前記第一の取付支持構造は、前記ステアリングギアボックスと前記サスペンションメンバ構造との当接面に段差を設けて、該ステアリングギアボックスと該サスペンションメンバ構造とが略水平の面及び略垂直の面の双方で当接する構造を採る、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【請求項６】
請求項５記載のサスペンションメンバ構造であって、
前記第一の取付支持構造は、前記ステアリングギアボックスの車両前後方向一端面が前記隔壁部の車両前後方向一側面と当接するように、該ステアリングギアボックスを取り付ける、ことを特徴とするサスペンションメンバ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、車両のサスペンションメンバ構造に係り、特に、エンジン横置きのＦＦ車におけるフロントサスペンションのサスペンションメンバ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両において、エンジンとサスペンションを支持するサスペンションメンバという部品が周知である。
【０００３】
従来、ステアリングギアボックスが取り付けられたサスペンションメンバ構造が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００４】
また、従来、スタビライザが取り付けられたサスペンションメンバ構造も知られている（例えば、特許文献３及び４参照）。
【特許文献１】特開２００１−１６３２４８号公報
【特許文献２】特許３４０７７２１号公報
【特許文献３】特開平１０−３５２３９号公報
【特許文献４】特開平９−３００９３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）車では、エンジンルーム内のスペース効率上、エンジンはいわゆる横置きに配置される（すなわち、クランクシャフトが車両前後方向に対して水平面において略直交するように配置される）場合が多い。
【０００６】
その場合、ピニオンギア及びラックシャフトを収容したステアリングギアボックスは、エンジンよりも車両後方側に配置されるのが通常である。また、車体のロールを抑制するためのトーションバーであるスタビライザも、同じくエンジンよりも車両後方側に配置されるのが通常である。
【０００７】
典型的な従来構造の一例の側面図を図１に概略的に示す。図１においては、紙面左右方向が車両前後方向であり、紙面上下方向が車両上下方向である。図示するように、車体に取り付けられたサスペンションメンバ１０１上にエンジン（Ｅ／Ｇ）１０２が搭載され、エンジン１０２の後方にはトランスミッション（Ｔ）１０３が搭載され、更にその後方にはステアリングギアボックス１０４が取り付けられている。ステアリングギアボックス１０４内にはラックシャフト１０５が収容されており、ラックシャフト１０５はピニオンギア（図示せず）を通じてステアリングシャフト１０６に連結される。ステアリングシャフト１０６の車室内端にはステアリングハンドル１０７が設置されている。
【０００８】
また、サスペンションメンバ１０１上においてステアリングギアボックス１０４の後方には、スタビライザ１０８がブッシュ１０９を介してブラケット１１０により取り付けられている。
【０００９】
図２は、図１の部分拡大図である。ステアリングギアボックス１０４は、２ヶ所（Ｐ１、Ｐ２）でサスペンションメンバ１０１へ締結される（締結手段の図示省略）。また、スタビライザ・ブラケット１１０も、同様に、２ヶ所（Ｐ３、Ｐ４）でサスペンションメンバ１０１へ締結される（締結手段の図示省略）。
【００１０】
スタビライザは、そのねじれによって主として車両への上下方向入力を吸収するトーションバーであり、その支持部にはスタビライザ反力により高い荷重が掛かる。図示するようにステアリングギアボックス１０４とスタビライザ１０８とが共にサスペンションメンバ１０１上に隣接して取り付けられているとき、スタビライザ支持部の剛性が低いと、スタビライザ１０８に掛かるこの高い荷重によりサスペンションメンバが変形し、その影響がステアリングギアボックス１０４に及ぶことになる。
【００１１】
このようにしてステアリングギアボックス１０４自体が動いてしまうと、その影響はラックシャフトとピニオンギアとの噛み合いに及び、ラックシャフトとピニオンギアとの間の摩擦が増大する。この摩擦は、ステアリングシャフト１０６を通じてステアリングハンドル１０７へ伝達され（矢印Ａ）、運転者の操舵感に違和感を与える。
【００１２】
すなわち、運転者は、操舵感（主として、操舵時に得られる反力又は手応え感）に応じて操舵を行うのであり、理想的には車輪の接地摩擦のみを反映した操舵感が得られることが望ましいが、上記のような伝達経路上の摩擦が操舵感として運転者に伝わってしまうと、運転者にとっては悪影響となる。
【００１３】
また、スタビライザ支持部の剛性不足により、スタビライザ反力によってスタビライザ支持部自体が変形してしまうと、支持部が変形している間、スタビライザがねじれ始めるまで、スタビライザは効き目を発揮しない。すなわち、上下入力が入ってからスタビライザが効き初めるまでの間はロールが抑制されずに発生してしまうことになる。スタビライザ支持部の剛性が低いほど、このスタビライザが作用しない初期ロール期間が長くなると共に、ロール収束性も悪化する。
【００１４】
このような事態の発生を回避するためにスタビライザ支持部剛性の増加を図る場合、図示するようにスタビライザ支持部がサスペンションメンバ１０１の略後端付近に配置されていることから、スペース上の制約により、支持部の大型化による剛性確保は困難である。
【００１５】
また、スタビライザ自体の質量を増やして剛性を確保し、ロールを抑えようと思えば、当然、車両重量増を招く。仮に質量増を試みても、スタビライザには、ステアリングギアボックスを避けるために湾曲部が存在するのが通常であり、この湾曲部の強度不足は解消されない可能性が高い。
【００１６】
本発明はこのような課題を解決するためのものであり、操縦安定性を向上させる車両用サスペンションメンバ構造を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願発明者の洞察によれば、上記のような課題が発生する主たる原因の１つは、スタビライザ支持部の車両前後方向の剛性不足である。
【００１８】
すなわち、図２に示すような従来構造では、スタビライザ１０８をブラケット１１０で上下方向にサスペンションメンバ１０１に締結しているため、車両上下方向の変形（矢印Ｂ）については確かにある程度抑制される。しかしながら、ねじれる構造のスタビライザにより発生する反力の力の方向は、上下方向だけでなく、あらゆる方向成分を含んでいる。従来構造では、特に、車両前後方向の変形（矢印Ｃ）が考慮されていないため、前後方向剛性が不十分で、サスペンションメンバ１０１を通じてステアリングギアボックス１０４に力が伝達してしまう。
【００１９】
そこで、上記目的を達成するための本発明の一態様は、車両において、エンジンとサスペンションとを支持するサスペンションメンバ構造であって、ステアリングギアボックスを上記サスペンションメンバ構造に取り付け、支持する第一の取付支持構造と、スタビライザを上記サスペンションメンバ構造に取り付け、支持する第二の取付支持構造と、上記スタビライザの振動を吸収する防振構造とを有し、該防振構造は、車両前後方向に対する弾性係数が車両上下方向に対する弾性係数よりも高い構造を有する、サスペンションメンバ構造である。
【００２０】
この一態様において、上記防振構造は、例えば、上記サスペンションメンバ構造から略垂直方向に延び、上記第一の取付支持構造と上記第二の取付支持構造とを車両前後方向に隔てるように設けられた隔壁部と、上記スタビライザと該隔壁部との間及び該スタビライザと上記サスペンションメンバ構造との間を埋めるように設けられた第一の弾性体部材と、上記隔壁部と上記第一の弾性体部材との間に設けられ、該第一の弾性体部材より弾性係数の高い第二の弾性体部材とを有することによって、車両前後方向に対する弾性係数を車両上下方向に対する弾性係数よりも高くする。この場合、上記第二の取付支持構造が、車両上下方向及び車両前後方向の双方において上記スタビライザを上記第一の弾性体部材に対して押圧するように、上記スタビライザを上記サスペンションメンバ構造に対して取り付けることが好ましい。
【００２１】
この一態様によれば、スタビライザの取付部について車両上下方向に比して車両前後方向の剛性が高まるため、スタビライザ取付支持部にスタビライザ反力により高い荷重が掛かったときに、防振による防音効果等を維持しつつ、スタビライザ取付部の変形がステアリングギアボックスに伝達されるのを防ぐことができる。
【００２２】
なお、この一態様において、ロール剛性を更に高めるために、上記第二の取付支持構造が、上記スタビライザの中心軸が車両上下方向において上記ステアリングギアボックス内に収容されたラックシャフトの中心軸よりも上方に位置するように、上記スタビライザを取り付けるようにしてもよい。
【００２３】
また、この一態様において、ステアリングギアボックス自体を動きにくくするために、上記第一の取付支持構造が、上記ステアリングギアボックスと上記サスペンションメンバ構造との当接面に段差を設けて、該ステアリングギアボックスと該サスペンションメンバ構造とが略水平の面及び略垂直の面の双方で当接する構造を採るようにしてもよい。この場合、更に、上記第一の取付支持構造が、上記ステアリングギアボックスの車両前後方向一端面が上記隔壁部の車両前後方向一側面と当接するように、該ステアリングギアボックスを取り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、操縦安定性を向上させる車両用サスペンションメンバ構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら実施例を挙げて説明する。なお、車両用サスペンションメンバ構造の基本な構造、構成、及び形状等については当業者には既知であるため、詳しい説明を省略する。
【実施例】
【００２６】
以下、図３〜５を用いて、本発明に係る車両用サスペンションメンバ構造の一実施例について説明する。
【００２７】
図３は、本実施例に係るサスペンションメンバ構造の部分概略側面図であり、図４は、同構造の部分概略上面図である。本実施例に係るサスペンションメンバ構造の大きな特徴として、図示するように、サスペンションメンバ３０１上面が平坦ではなく、少なくとも、ステアリングギアボックス３０２が載設される座部３０３と、ステアリングギアボックス３０２とスタビライザ３０４とを車両前後方向に隔てる隔壁（バルクヘッド）部３０５と、スタビライザ・ブラケット３０６の車両後方側端が締結される斜面部３０７とを有する。
【００２８】
ステアリングギアボックス３０２は、ラックシャフト３０８及びピニオンギア（図示せず）を収容する。本実施例に係るステアリングギアボックス３０２は、その底面（すなわち、サスペンションメンバ３０１と当接する面）にサスペンションメンバ３０１の座部３０３の形状に適合した凹部３０９を有し、凹部３０９が座部３０３上に略隙間無く着座するように載置され、締結手段（図示省略）により締結される。
【００２９】
すなわち、ステアリングギアボックス３０２がサスペンションメンバ３０１上に載設されたとき、図示するように、サスペンションメンバ３０１上面の略水平面とステアリングギアボックス３０２底面の略水平面とが略隙間無く当接するだけでなく、座部３０３の車両前方を向いた略垂直面３１０とステアリングギアボックス３０２の凹部３０９の車両後方を向いた略垂直面３１１とも略隙間無く当接する。
【００３０】
さらに、ステアリングギアボックス３０２がサスペンションメンバ３０１上に載設されたとき、図示するように、ステアリングギアボックス３０２の車両後方側端面３１２が隔壁部３０５の車両前方側端面３１３と当接する。
【００３１】
このようなステアリングギアボックス３０２の取付構造により、Ｐ１締結位置とＰ２得締結位置との間に高さの差が生じる。これにより、ステアリングギアボックス３０２取付構造の剛性を大幅に高めることができるため、たとえサスペンションメンバ３０１に変形が生じたとしても、ステアリングギアボックス３０２が動きにくく、ラックシャフト３０８とピニオンギアの間の摩擦の増加が生じにくい構造が実現される。
【００３２】
他方、スタビライザ３０４は、ステアリングギアボックス３０２とは隔壁部３０５を挟んで反対側の車両後方側に配置される。スタビライザ３０４をサスペンションメンバ３０１に取り付けるためのブラケット３０６は、図示するように一方の端部が折れ曲がっており、この一端が隔壁部３０５上面と当接して、Ｐ３締結位置で締結手段（図示省略）によりサスペンションメンバ３０１へ締結される。
【００３３】
スタビライザ・ブラケット３０６は、隔壁部３０５上面から車両後方側斜め下へ延び、その他端がサスペンションメンバ３０１の斜面部３０７上に載置され、Ｐ４締結位置において締結手段（図示省略）により締結される。
【００３４】
このとき、スタビライザ３０４は、そのの中心軸がラックシャフト３０８の中心軸よりも上方に位置するように、保持される。これにより、ロール剛性が向上する。
【００３５】
隔壁部３０５と、サスペンションメンバ３０１と、スタビライザ３０４及びブラケット３０６とによって囲まれた側面視がおよそ三角形状の空間は、弾性体部材である第一の防振ブッシュ３１４によって略隙間無く占められる。また、この第一の防振ブッシュ３１４と、隔壁部３０５の車両後方側側面３１５との間には、側面３１５に沿って、略平板状の弾性体部材である第二の防振ブッシュ３１６が略隙間無く設けられる。
【００３６】
ここで、第二の防振ブッシュ３１６には、第一の防振ブッシュ３１７よりも弾性係数が高い弾性体部材が用いられる。
【００３７】
このようなスタビライザ３０４の取付構造によれば、ブラケット３０６の締結荷重がスタビライザ３０４に対して斜めに（斜面部３０７の斜面に略垂直に）作用するため、スタビライザ３０４は、下方だけでなく、車両前方へも押圧されることになる。これにより、本実施例のブラケット３０６によれば、スタビライザ３０４の上下方向の荷重だけでなく、車両前後方向の荷重も抑えつけられることになる。
【００３８】
また、上記のように、上下方向におけるスタビライザ３０４とサスペンションメンバ３０１との間には弾性係数が比較的低い第一の防振ブッシュ３１４のみが存在し、車両前後方向におけるスタビライザ３０４と隔壁部３０５との間には第一の防振ブッシュ３１４に加えて弾性係数が比較的高い第二の防止ブッシュ３１６を配設したことにより、上下方向は防音等のために軟らかくしたまま、車両前後方向のみ硬くすることができる。これにより、スタビライザ３０４が前後方向に動きにくくなる。すなわち、防音効果等を犠牲にすることなく、スタビライザ３０４が動いてステアリングギアボックス３０２にその影響が伝わるのを防止することができる。
【００３９】
また、隔壁部３０５が存在することにより、スタビライザ反力の車両前後方向成分は、一層、ステアリングギアボックス３０２へは伝達されにくくなっている。
【００４０】
なお、既述のように、スタビライザ反力は様々な方向成分を含む。その詳細は、個別の形状・寸法に依存すると考えられるため、斜面部３０７の傾斜角度θは、実際の形状や寸法に応じて例えば実験等によりスタビライザ反力の上下方向成分や車両前後方向成分を求めるなどして、適宜、最適な値に設定されることが好ましい。
【００４１】
図４は、本実施例に係るサスペンションメンバ構造の部分概略上面図である。図示するように、本実施例では、ステアリングギアボックス３０２は、位置Ｐ１及びＰ２それぞれについて２ヶ所ずつ締結される。また、スタビライザ・ブラケット３０６も２つ設けられ、位置Ｐ３及びＰ４それぞれについて２ヶ所ずつ締結される。
【００４２】
このように締結箇所を増やすことによっても、ステアリングギアボックス３０２の取付剛性が向上すると共に、スタビライザ３０４の支持剛性が向上する。
【００４３】
このように、本実施例によれば、ステアリングギアボックスの取付剛性が向上することにより、ラックシャフトとピニオンギアとの間の摩擦が低減され、運転者の操縦安定性が向上する。
【００４４】
また、本実施例によれば、スタビライザ支持部構造の改良及びスタビライザ支持部の剛性が向上することにより、ロール剛性及びロール剛性の応答性が改善され、運転者の操縦安定性が向上する。
【００４５】
ここで、ロール剛性の応答性の改善とは、より小さいロール角からスタビライザが効き始めることを意味する。これを図５に示す。図５において、縦軸は上下方向のスタビライザ荷重の大きさを示し、値が大きいほどスタビライザがロールを抑制していることを示す。横軸は、左右のロール角を示している。横軸は、ロール時の接地荷重でもよい。
【００４６】
ここで、実線Ｓ１は本実施例に係る特性を示し、破線Ｓ２は従来の特性を示す。従来は、スタビライザ支持部の剛性不足により、支持部自体の変形が大きく、よってスタビライザが作用しない初期のロール発生領域（初期ロール領域）Ｒが広く、この初期ロール領域Ｒを越えてロール角が大きくなって初めてスタビライザ荷重が発生し、スタビライザによってロールが抑制されていた。
【００４７】
本実施例によれば、上述のように、スタビライザ支持部の剛性が増大されるため、スタビライザが作用しない初期ロール領域がＲ’に低減され、より小さいロール角からスタビライザが機能し始めるため、ロール剛性が向上すると共に、ロール剛性の応答性も向上すると言える。
【００４８】
さらに、本実施例では、構造上の工夫によってスタビライザ支持部剛性を向上させるものであり、防振ブッシュの個体差や経時劣化の影響を受けにくい構造となっている点も有利である。
【００４９】
以上、本発明の一実施例について説明した。本発明は、ここに説明又は図示した形状等の具体例に限定されるものでなく、等価な機能を実現するあらゆる構造・構成・形状も本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、車両用サスペンションメンバ構造に利用できる。車両の外観、重量、サイズ、走行性能等は問わない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】従来の車両用サスペンションメンバ構造の一例の概略側面図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明の一実施例に係る車両用サスペンションメンバ構造の一例の部分概略側面図である。
【図４】本発明の一実施例に係る車両用サスペンションメンバ構造の一例の部分概略上面図である。
【図５】ロール角とスタビライザ荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５２】
３０１  サスペンションメンバ
３０２  ステアリングギアボックス
３０３  座部
３０４  スタビライザ
３０５  隔壁部
３０６  スタビライザ・ブラケット
３０７  斜面部
３０８  ラックシャフト
３０９  凹部
３１０  座部略垂直面
３１１  凹部略垂直面
３１２  ステアリングギアボックス車両後方側端面
３１３  隔壁部車両前方側端面
３１４  防振ブッシュ（軟）
３１５  隔壁部車両後方側側面
３１６  防振ブッシュ（硬）
【図１】
2006176002.tif 000003
【図２】
2006176002.tif 000004
【図３】
2006176002.tif 000005
【図４】
2006176002.tif 000006
【図５】
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