(57)【要約】【課題】  ステアリング系をパワーユニットや足廻りの振動から隔離するとともに、前面衝突時の室内への突出しを抑制し、足廻り部品と独立してパワーユニット系部品を整備することを可能にする。【解決手段】  サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２とを前後に分割して横架するとともに、これらフレーム１、２の両端部近傍をサスペンション部材取付部３、４によって連結したことにより、パワーユニットやサスペンション等の足廻りからのステアリングホイールへの振動や騒音の伝達を有効に抑制でき、フレーム１、２、３、４を四角形状の強固な構造体とすることができ、それぞれの要求特性に応じて必要最小限の断面積を確保すればよいので、フレーム自体の強度は小さくて済み、軽量化とコスト低減が可能となる。しかも、走行性能に大きな影響を及ぼすフレームの横曲げ剛性が補完できる。【選択図】  図２                                                        
2005153578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦置きパワーユニットを載置して横架されサスペンション部材取付部およびステアリング部材取付部を有するサスペンション支持フレームを備えたサスペンション支持構造において、サスペンション支持フレームとステアリング取付フレームとを前後に分割して横架するとともに、これらフレームの両端部近傍をサスペンション部材取付部によって連結したことを特徴とするサスペンション支持構造。
【請求項２】
前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームよりも後部に配置したことを特徴とする請求項１に記載のサスペンション支持構造。
【請求項３】
前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームに対してボルト等により固定して艤装化したことを特徴とする請求項１または２に記載のサスペンション支持構造。
【請求項４】
前記ステアリング取付フレームは平面視でほぼ直線状に形成され、前記サスペンション部材取付部を含む平面視コの字形のサスペンション支持フレームに対して艤装化されたことを特徴とする請求項３に記載のサスペンション支持構造。
【請求項５】
前輪駆動軸に伝達される前輪からの横力を前記サスペンション部材取付部を介してサスペンション支持フレームに転嫁可能に構成したことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のサスペンション支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、縦置きパワーユニットを載置して横架されサスペンション部材取付部およびステアリング部材取付部を有するサスペンション支持フレームを備えたサスペンション支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、縦置きパワーユニットを搭載した車両において、サスペンション支持フレームは車両の幅方向に延びて横架され、サスペンションの支持はもとより、エンジン等のパワーユニットやステアリングギヤボックスを取り付けるように構成されたものが多用されている。つまり、走行中の旋回時に、タイヤおよび車輪から入力される横力を理想的に負担できるように、タイヤ中心上にサスペンションアーム、サスペンション支持フレームを一直線に配置し、さらに前記サスペンション支持フレームにステアリングギヤボックスの取付け、パワーユニットの支持を集約した構造が採用されている。このような構造は、タイヤ横力をサスペンション支持フレームの軸力として受け止められるので、高い支持剛性と形状の単純化が両立できる利点がある。
【０００３】
しかしながら、サスペンション支持フレームという一つの部材にフロント廻りの主要部品の取付けが集約されているところから、パワーユニットからの振動や足廻りからの振動が、ステアリングギヤボックスを通じてステアリングホイールに直接に伝播してしまい、運転者に不快感を与えていた。また万一の前面衝突時には、パワーユニットの後退に連動してステアリングギヤボックスも後退し、ステアリングコラムの室内への突出しを招いた。しかも、パワーユニットの構成部品であるトランスミッションを整備する必要が生じた場合、サスペンション支持フレームに取り付けられている足廻り関連の部品一式も取り外す必要を生じた。一つの部材にてこれらの課題を解決しようとすると、大型になり、コスト高と重量増を招いた。
【０００４】
そこで、サスペンション支持構造として、パワーユニット支持およびサスペンション支持を受け持つサスペンション支持フレームと、ステアリング取付フレームとに分離したものが提案された（下記非特許文献１参照）。
【非特許文献１】「構造調査シリーズ」Ｎｏ．Ｊ−２４５  トヨタマーク２  ＪＺＸ１１０、１１５、ＧＸ１１０、１１５系  第１０２ページ（２００１年３月  株式会社自動車研究センター発行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記非特許文献１に開示されたものは、図５に示すように、エンジンマウント部やサスペンションロアアーム等のサスペンション部材取付点（取付部）を有するサスペンション支持部材（支持フレーム）と、ステアリングギヤボクッス等の取付部を有するステアリング取付部材（取付フレーム）とを分離して構成したものである。このような構成により、パワーユニットからの振動や足廻りからの振動が、ステアリングギヤボックスを通じてステアリングホイールに直接に伝播することが抑制され、運転者に不快感を与えることがなくなった。また、万一の前面衝突時には、パワーユニットと分離されているステアリング系の室内への突出しも抑制され、しかも、パワーユニット系の整備も足廻り関連の部品と独立して行えるようになった。
【０００６】
しかしながら、このような分離独立タイプのサスペンション支持フレームにあっては、サスペンション支持部材とステアリング取付部材との間に格別の関連がなく、フレームとしての剛性が不充分であり、それぞれのフレームの剛性確保のために肉厚を大きくしたり、格別の補強構造を採用する必要があって、依然として重量増を招いた。しかも、タイヤおよび車輪から入力される横力を理想的に負担できる構成は何も採用されていない。
【０００７】
そこで本発明は、このような従来のサスペンション支持構造の諸課題を解決して、ステアリング系をパワーユニットや足廻りの振動から隔離するとともに、前面衝突時の室内への突出しを抑制し、足廻り部品と独立してパワーユニット系部品を整備することを可能にするとともに、必要最小限の断面積にてもフレームの高い剛性を確保できるサスペンション支持構造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】
【０００８】
このため本発明は、縦置きパワーユニットを載置して横架されサスペンション部材取付部およびステアリング部材取付部を有するサスペンション支持フレームを備えたサスペンション支持構造において、サスペンション支持フレームとステアリング取付フレームとを前後に分割して横架するとともに、これらフレームの両端部近傍をサスペンション部材取付部によって連結したことを特徴とする。また本発明は、前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームよりも後部に配置したことを特徴とする。また本発明は、前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームに対してボルト等により固定して艤装化したことを特徴とする。また本発明は、前記ステアリング取付フレームは平面視でほぼ直線状に形成され、前記サスペンション部材取付部を含む平面視コの字形のサスペンション支持フレームに対して艤装化されたことを特徴とする。また本発明は、前輪駆動軸に伝達される前輪からの横力を前記サスペンション部材取付部を介してサスペンション支持フレームに転嫁可能に構成したことを特徴とするもので、これらを課題解決のための手段とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、縦置きパワーユニットを載置して横架されサスペンション部材取付部およびステアリング部材取付部を有するサスペンション支持フレームを備えたサスペンション支持構造において、サスペンション支持フレームとステアリング取付フレームとを前後に分割して横架するとともに、これらフレームの両端部近傍をサスペンション部材取付部によって連結したことにより、パワーユニットやサスペンション支持部とステアリング取付部とを分離して、パワーユニットやサスペンション等の足廻りからのステアリングホイールへの振動や騒音の伝達を有効に抑制できるものでありながら、フレームを四角形状の強固な構造体として構成することができて、それぞれの要求特性に応じて必要最小限の断面積を確保すればよいので、フレーム自体の強度は小さくて済み、軽量化とコスト低減が可能となる。しかも、走行性能に大きな影響を及ぼすフレームの横曲げ剛性が補完できる。
【００１０】
また、前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームよりも後部に配置した場合は、ステアリングコラム等のジョイント連結による曲折角度を大きくできるので、万一の前面衝突時のステアリングギヤボックスの脱落に伴って、前記ステアリングコラムが車室内に突き出ることなく、むしろ下方へ引き出されて安全である。さらに、前記ステアリング取付フレームをサスペンション支持フレームに対してボルト等により固定して艤装化した場合は、各別の艤装が可能な上に、ステアリング系部品を取り外すことなく独立してパワーユニットあるいはサスペンション系の部品を取り外して保守・点検することが可能となる他、前面衝突時に、パワーユニットの後退を利用したサスペンション支持フレームからのステアリング取付フレームを、ボルト締結部で切り離すことで、ステアリングギヤボックスの後退、あるいは脱落を容易にすることができる。
【００１１】
さらにまた、前記ステアリング取付フレームは平面視でほぼ直線状に形成され、前記サスペンション部材取付部を含む平面視コの字形のサスペンション支持フレームに対して艤装化された場合は、各別の艤装が可能な上、独立してのパワーユニット系とステアリング系の保守・点検も容易であり、サスペンション支持フレームを強固な構造体とするとともに、衝突時のボルト締結部での切り離しも容易で、ステアリング取付フレーム部分をほぼ直線状に構成して単純化できる。また、前輪駆動軸に伝達される前輪からの横力を前記サスペンション部材取付部を介してサスペンション支持フレームに転嫁可能に構成した場合は、高い剛性を有するサスペンション部材取付部によって、前輪からの横力を確実に抗力として受け入れて各フレーム部に振り分けることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図４は本発明のサスペンション支持構造の１つの実施例を示すもので、図１はサスペンション部材およびステアリング部材が装備されたサスペンション支持構造の斜視図、図２はフレームのみが示された本発明のサスペンション支持構造の斜視図、図３は図１の底面図、図４はステアリング取付フレームとサスペンション支持フレームのそれぞれの縦断面図である。本発明の基本的な構成は、図２に示すように、縦置きパワーユニットを載置して横架されサスペンション部材取付部およびステアリング部材取付部を有するサスペンション支持フレームを備えたサスペンション支持構造において、サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２とを前後に分割して横架するとともに、これらフレームの両端部近傍をサスペンション部材取付部３、４によって連結したことを特徴とする。
【実施例１】
【００１３】
実施例を以下に詳述する。図２はフレームのみが示された本発明のサスペンション支持構造の斜視図である。車体前方に横架されて配置されるサスペンション支持フレーム１と、車体後方に横架されて配置されるステアリング取付フレーム２と、これらの両端部近傍間を連結して配置される左右のサスペンション部材取付部３、４からサスペンション支持構造が構成される。好適には、さらに車体中央部よりに前後に配置されて、前記サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２とを連結する左右の連結杆５、６が渡設される。
【００１４】
サスペンション支持フレーム１には、中央部よりの上部に左右のパワーユニット・マウント取付部７、８が形成され、両端部に車体取付部９、１０が形成される。ステアリング取付フレーム２には、後側面に取付孔２７等からなるステアリング部材取付部が形成され、両端部に車体取付部１１、１２が形成される。図示の例では、サスペンション支持フレーム１をサスペンション部材取付部３、４を含む平面視コの字形に一体に形成するとともに、ステアリング取付フレーム２を平面視でほぼ直線状に形成した。そして、サスペンション支持フレーム１に対してステアリング取付フレーム２をボルト締結等により艤装化したものである。符号２０にて示した部分が分離可能な艤装部分である。
【００１５】
図４（Ａ）（Ｂ）はステアリング取付フレーム２とサスペンション支持フレーム１のそれぞれの縦断面図、図４（Ｃ）はそれらを艤装化して一体化されたフレームの縦断面図（図２のＸ方向から見た）で、図４（Ａ）により、艤装部２０がボルト孔として構成された状態が明瞭に理解される。図４（Ｂ）に内部構造が示されたサスペンション支持フレーム１を、図４（Ａ）のステアリング取付フレーム２とを艤装化して一体に固定すると、図４（Ｃ）のような関連構成となる。
【００１６】
図２を参照しつつ図１に示すように、ステアリング取付フレーム２の後側面の取付孔２７には、ステアリング部材であるステアリングギヤボックス１３が取り付けられる。ステアリングギヤボックス１３内にはラックが車体の幅方向に軸動可能に収容されており、該ラックには図示省略のステアリングコラムにジョイントにより接続されたシャフトの先端のピニオンギヤが直交して噛合し、該ピニオンギヤの回転により前記ラックが軸動し、左右のタイロッド１４、１５を押し引きして、車輪に取り付けられたナックルアームを介して前輪１８、１９を転舵する。
【００１７】
前記サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２とを連結するサスペンション部材取付部３、４には、左右のコイルスプリング２１、２２におけるロアアーム２３、２４（左のロアアームは図３参照）等のサスペンション部材が支持される。サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２、およびサスペンション部材取付部３、４により構成される四角形状の強固な構造体により、サスペンション部材が強固に支持される。このような構造は、有効な２つの部材を左右のサイドフレーム間に配設したものと同様の性能が発揮できる。
【００１８】
図３はサスペンション部材およびステアリング部材が装備されたサスペンション支持構造の底面図である。したがって、図面上方が車体前方、図面右側が車体左側である。該底面図により理解されるように、前輪駆動軸２５、２６に伝達される前輪１８、１９からの横力を前記サスペンション部材取付部３、４を介してサスペンション支持フレーム１に転嫁可能に構成されており、サスペンション支持フレーム１とステアリング取付フレーム２、およびサスペンション部材取付部３、４により構成される四角形状の強固な構造体に裏付けられた高い剛性を有するサスペンション部材取付部３、４によって、前輪１８、１９からの横力を確実に抗力として受け入れて各フレーム部１、２に振り分けることが可能となる。図では、サスペンション部材を構成する左右のロアアーム２３、２４がサスペンション部材取付部３、４に固定された状態が明瞭に示されている。
【００１９】
以上、本発明の各実施例について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、縦置きパワーユニットの形状、形式、サスペンション支持フレームの形状（サスペンション部材取付部を一体にした平面視コの字形に形成する他、サスペンション支持フレームおよびステアリング取付フレームをほぼ直線状に形成し、これらをサスペンション部材取付部にて連結して構成してもよい）、形式、ステアリング取付フレームの形状、形式および該フレームへのステアリング部材の取付形態（取付孔への螺合の他、適宜の固定具を用いた固定形態が採用され得る）、サスペンション部材取付部の形状（実施例のように、平面視でほぼ直線状、側面視でＵの字形とする他、適宜の形状が採用され得る）、形式、ステアリング取付フレームのサスペンション支持フレームに対する艤装形態（ボルト等による固定）、前輪からの横力のサスペンション支持フレームへの転嫁形態（サスペンション部材取付部を介したもの等）等については適宜選定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明のサスペンション支持構造の１つの実施例を示すもので、サスペンション部材およびステアリング部材が装備されたサスペンション支持構造の斜視図である。
【図２】同、フレームのみが示された本発明のサスペンション支持構造の斜視図である。
【図３】同、図１の底面図である。
【図４】同、ステアリング取付フレームとサスペンション支持フレームのそれぞれの縦断面図である。
【図５】サスペンション支持構造の従来例を示す全体斜視図である。
【符号の説明】
【００２１】
１        サスペンション支持フレーム
２        ステアリング取付フレーム
３        左サスペンション部材取付部（連結部）
４        右サスペンション部材取付部（連結部）
５        左連結杆
６        右連結杆
７        左パワーユニット・マウント取付部
８        右パワーユニット・マウント取付部
９        車体取付部
１０        車体取付部
１１        車体取付部
１２        車体取付部
１３        ステアリングギヤボックス（ステアリング部材）
１４        左タイロッド
１５        右タイロッド
１６        左ナックルアーム
１７        右ナックルアーム
１８        左前輪
１９        右前輪
２０        艤装部（分離可能、ボルト孔等）
２１        左コイルスプリング（サスペンション部材）
２２        右コイルスプリング（サスペンション部材）
２３        左ロアアーム（サスペンション部材）
２４        右ロアアーム（サスペンション部材）
２５        左前輪駆動軸
２６        右前輪駆動軸
２７        取付孔
【図１】
2005153578.tif 000003
【図２】
2005153578.tif 000004
【図３】
2005153578.tif 000005
【図４】
2005153578.tif 000006
【図５】
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