(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、前記フロア上面に横架された、前記左右一対のフレームをつなぐ補剛部材がサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記補剛部材が、少なくとも車体中央近傍にて前記フロアに固定されように構成されたことを特徴とするサスペンション取付構造。
【請求項２】
車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、他端側をストラットタワー頂部に固定した傾斜バーがサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記傾斜バーの左右一対の交差部が互いに固定されるように構成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取付構造。
【請求項３】
前記フロア上面に横架された補剛部材を前記サスペンションクロスメンバおよび傾斜バーと共締めされるように構成されたことを特徴とする請求項２に記載のサスペンション取付構造。
【請求項４】
前記サスペンションクロスメンバの両端部におけるフレームへの接合点を車体前後方向に複数か所とし、これら接合点を連結する前後結合部を前記補剛部材および傾斜バーの両端部に形成したことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のサスペンション取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面にサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車等車両において、タイヤを装着した車輪の車体に対する懸架装置すなわちサスペンション取付構造として、車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面にサスペンションクロスメンバ（あるいはサスペンションサブフレーム）の両端部を接合固定し、該サスペンションクロスメンバに対して揺動自在に支持された車輪を、車体との間に介設されたダンパを構成するストラットによって緩衝するように構成したものが多用されている。図６は、このようなストラットタイプのサスペンション取付構造の典型的な例である。これを簡単に説明すると、図６（Ａ）に示すように、車体前後方向に延びる左右一対のフレーム１の下面（図示のものはリヤサスペンション取付構造の例であり、後部トランクルームのフロア４の両側を凹設１Ａして形成されたサイドフレーム１の下面）にサスペンションクロスメンバ３の両端部がそれぞれ後述する図６（Ｂ）のようにして接合される。
【０００３】
前記サスペンションクロスメンバ３の両端部近傍に支点を有してラテラルリンク１７等により上下揺動自在にタイヤＴを装着した車輪ハウジング２０が配設され、該車輪ハウジング２０と車体との間にダンパを構成するストラット８Ａが介設されて、タイヤＴを介した路面からの衝撃等を緩衝するように構成される。図６（Ｂ）に示すように、前記サスペンションクロスメンバ３のフレーム１への接合取付けは、前記サスペンションクロスメンバ３の両端部における取付筒部３Ｄを貫通して下方から挿入された取付ボルト２５を、前記フレーム１における凹設部１Ａ内に固着されたウェルディングナット１９に螺合緊締してなされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構造にあって、サスペンションクロスメンバ３の両端部は複数の取付ボルト２５によって強固に車体フレームに取り付けられているものの、前記取付ボルト２５は前記フレーム１における凹設部１Ａ内に固着されたウェルディングナット１９に螺合緊締されているのみであるので、サスペンションクロスメンバ３に作用する横方向の力に対してはウェルディングナット１９部近傍にてこれを負担しなければならず、上下方向のスパンが殆ど確保されないままこれらの力に対処することを余儀なくされていた。しかも、走行中を通じてサスペンションクロスメンバ３には、絶えずサスペンションからの衝撃入力を受けて捩りや曲げ力が加わる。このため、前記各取付ボルト２５には複雑な力が作用する。一方、車体の様々な部位に取り付けられることが多い取付ボルトに関しては、その取付部剛性は必ずしも等価でなく、走行中に複雑な力を受けるサスペンションクロスメンバの各取付部の均衡を失して、サスペンションクロスメンバに弾性変形を引き起こし、きわめて僅かと言えども操縦安定性能の維持に好ましくないアライメント変化をもたらす虞れがあった。
【０００５】
そこで本発明は、このような従来のサスペンション取付構造の課題を解決して、従来の構造を改変することなく僅かの追加構成のみにより、取付部剛性の向上とサスペンションクロスメンバの剛性向上を図り、取付ボルト間の相対変位をも防止して好ましくないアライメント変化を生じさせることのないサスペンション取付構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
このため本発明は、車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、前記フロア上面に横架された、前記左右一対のフレームをつなぐ補剛部材がサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記補剛部材が、少なくとも車体中央近傍にて前記フロアに固定されように構成されたことを特徴とする。また本発明は、車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、他端側をストラットタワー頂部に固定した傾斜バーがサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記傾斜バーの左右一対の交差部が互いに固定されるように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記フロア上面に横架された補剛部材を前記サスペンションクロスメンバおよび傾斜バーと共締めされるように構成されたことを特徴とする。また本発明は、前記サスペンションクロスメンバの両端部におけるフレームへの接合点を車体前後方向に複数か所とし、これら接合点を連結する前後結合部を前記補剛部材および傾斜バーの両端部に形成したことを特徴とするもので、サスペンションクロスメンバのフレームへの取付ボルトをフロアの上面まで延設してこれらを補剛部材とともに共締めするだけの簡素な追加構成の採用のみで、取付部剛性とサスペンションクロスメンバの剛性が格段に向上し、取付ボルト間の相対変位をも防止して好ましくないアライメント変化を生じさせることがない。
【０００７】
【実施の形態】
以下、本発明のサスペンション取付構造の実施の形態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取付構造の第１実施の形態を示し、図１は要部後面図、図２は図１のＡ部拡大図、図３はサスペンションクロスメンバおよび補剛部材の斜視図、図４はサスペンション各部への力の作用状態の説明図である。
本発明のサスペンション取付構造は、図１に示すように、車体前後方向に延びる左右一対のフレーム１、２（右フレーム２については後述実施の形態の図５参照）の下面にサスペンションクロスメンバ３の両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバ３から前記フレーム１を貫通してフロア４の上面まで延びる取付ボルト５によって、前記フロア４の上面に横架された補剛部材７がサスペンションクロスメンバ３と共締めされるように構成されたことを特徴とする。本実施の形態は、フロントにエンジンルームが配設されリヤにトランクルームが配設されたリヤサスペンション側に適用された例であるが、リヤエンジンでフロントにトランクルームが配設されたフロントサスペンションに適用することも可能である。
【０００８】
図１のＡ部拡大図である図２、および図３を参照して詳細に説明すると、本実施の形態では図３に示すように、サスペンションクロスメンバ３の両端部には、フレーム１への接合点を車体前後方向に２か所とすべく取付筒部３Ｄ、３Ｄが形成されている。一方、トランクルームのフロア４の上面に横架される補剛部材７は、例えば断面円形の直線状の横バー７と該横バー７の両端部近傍から分岐形成された左右の二股部７Ａ、７Ｂとから構成され、それらの端部には前記サスペンションクロスメンバ３の両端部における取付筒部３Ｄ、３Ｄに対応する位置に取付筒部７Ｄ、７Ｄが形成される。そして、これら前後の取付筒部７Ｄ、７Ｄ同士が前後結合部７Ｃによって結合され、サスペンションクロスメンバ３のフレーム１、２への複数の接合点同士を結合して高い剛性が確保される。また、好適には横バー７を、後述する図５（Ｂ）に示すように、少なくとも車体中央近傍にて前記フロア４に固定される。必要なら、中央近傍以外の部位もフロアに固定してもよい。
【０００９】
フレーム１、２（フレーム１側についてのみ説明する）へのサスペンションクロスメンバ３の接合取付けは、サスペンションクロスメンバ３の両端部における前後一対の取付筒部３Ｄ、３Ｄの下方から挿入された比較的長い各取付ボルト５を、フレーム１における凹設部１Ａの底部に固着されたウェルディングナット１９に螺合していき、フロア４の上面から突出した先端を前記横バー７および二股部における取付筒部７Ｄ、７Ｄに挿入して、ナット６によって螺合緊締する。かくして、図１に示すように、車体に接合されたサスペンションクロスメンバ３の両端部近傍に支点を有してラテラルリンク１７、１８（後述する図４参照）が上下揺動自在に支持され、これらラテラルリンク１７、１８の自由端部にはタイヤＴを装着した車輪ハウジング２０が配設される。車輪ハウジング２０と車体との間にダンパを構成するストラット８Ａが介設されて、タイヤＴを介した路面からの衝撃等が緩衝される。
【００１０】
このように構成されているので、走行中にサスペンションクロスメンバ３に加わる図４（Ｂ）に示すような横方向の衝撃等の力は、図２に示すようにフレーム１、２における底部のウェルディングナット１９近傍を支点とする比較的長いスパンＨを隔てた取付ボルト５の先端側において小さな耐力にても高い強度にて受け持つことができる。しかも、取付ボルト５の先端側の少なくとも左右はフロア４の上面に横架された補剛部材７によって強固に連結されているので、サスペンションクロスメンバ３に作用する複雑な前後左右および上下方向の衝撃に対する高い剛性を確保して、車輪のアライメント変化等を生じさせることがない。つまり、図４（Ａ）に示すように、前後のラテラルリンク１７、１８を介してサスペンションクロスメンバ３に作用する荷重にずれが生じても、補剛部材７のバックアップによりサスペンションクロスメンバ３が変形することがなく、車輪にトー変化を生じさせることが殆どない。また、前記サスペンションクロスメンバ３の両端部におけるフレーム１、２への接合点を車体前後方向に複数か所とし、これら接合点を連結する前後結合部７Ｃを形成した場合は、特に、サスペンションクロスメンバ３に作用する捩れに対しても有効に高い剛性を発揮できる。さらに、補剛部材７の車体中央近傍がフロア４に固定されている場合には、補剛部材７の補強部材としての剛性機能がフロア４にバックアップされてさらに向上する。
【００１１】
図５は本発明のサスペンション取付構造の第２実施の形態を示し、図５（Ａ）は全体後面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面拡大図である。
本実施の形態のものは、車体前後方向に延びる左右一対のフレーム１、２の下面にサスペンションクロスメンバ３の両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバ３から前記フレーム１、２を貫通してフロア４の上面まで延びる取付ボルト５、５によって、他端側をストラットタワー９（８）頂部に固定した傾斜バー１０（１１）がサスペンションクロスメンバ３と共締めされるように構成されたことを特徴とする。本実施の形態では、傾斜バー１０、１１を交差状に配設して、サスペンションクロスメンバ３に作用する種々の力をストラットタワー８、９の頂部に転嫁して剛性を確保するものであるが、さらに加えて前記第１実施の形態のものと同様に、フロア４の上面に横架された補剛部材７をも配設して、前記サスペンションクロスメンバ３および傾斜バー１０、１１と共締めされるように構成して、より高い剛性を確保するように構成することもできる。
【００１２】
前記傾斜バーの左右一対１０、１１の交差結合部Ｐにおいて互いを固定することにより、該交差結合部Ｐを介して個々に作用するサスペンションクロスメンバ３からの荷重が両者に分散転嫁されるので、左右一対の傾斜バー１０、１１の互いの剛性が補完される。また、傾斜バー１０、１１の取付ボルト５、５への取付部およびストラットタワー８、９の頂部への取付部についても、車体前後方向に複数か所（図示の例では２か所）とし、これら接合点を連結する前後結合部１０Ｃ、１１Ｃ（図５（Ａ）のストラットタワー９の上方に描かれた取付ボルト１３、１３を連結する前後結合部１１Ｃ参照）が形成されて、サスペンションクロスメンバ３の捩れに対する剛性の向上を図ることができる。さらに、図５（Ｂ）に示すように、フロア４の上面に横架された補剛部材である横バー７をアングル部材１５を介して、少なくとも車体中央近傍にて前記フロア４に固定される。その固定は、フロア４の下面に固着される車体側クロスメンバ１４とともにスポット溶接Ｓ等によりなされる。そして、左右のストラットタワー８、９の頂部同士が頂部横バー１２によって連結されてストラットタワー８、９間の剛性を高め、傾斜バー１０、１１のストラットタワー８、９による補剛機能が高められる。
【００１３】
このような構成により、サスペンションクロスメンバ３に作用する種々の荷重は、比較的長いスパンＨを隔てた取付ボルト５の先端側において小さな耐力にても高い強度にて受け持つことができる。しかも、取付ボルト５の先端側は左右のストラットタワー８、９の頂部と強固に連結されて互いに交差する傾斜バー１０、１１によってバックアップされているので、サスペンションクロスメンバ３に作用する複雑な前後左右および上下方向の衝撃に対する高い剛性を確保して、車輪のアライメント変化等を生じさせることがない。また、フロア４の上面に横架された補剛部材７を前記サスペンションクロスメンバ３および傾斜バー１０、１１と共締めされるように構成することによって、より高い剛性が確保できる。さらに、傾斜バー１０、１１の交差部を固定して交差結合部Ｐを設けた場合は、サスペンションクロスメンバ３からの力を受けた取付ボルト５が、ウェルディングナット１９近傍を支点とするサスペンションクロスメンバ３との逆方向に移動しようとしても、交差する相手側の傾斜バーの突張りによって耐力を示してストラットタワーに転嫁できる。この耐力はストラットタワー頂部同士を連結する頂部横バー１２の配設によって倍加する。
【００１４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の趣旨の範囲内で、サスペンションクロスメンバの形状、形式（サスペンションサブフレームの形式でもよい）、断面形状を含むフレームの形状、形式、ウェルディングナットの形状、配設形態、サスペンションクロスメンバが取り付けられる部位（リヤのみならず、リヤエンジン形式のフロント部にも適用可能である）、取付ボルトの形状、形式、補剛部材である横バー、傾斜バーの形状（サスペンションクロスメンバとの接合点の数、前後結合部の形成形態および交差結合部の固定形態を含むパイプ形状、棒状、板状等）、形式、材質（鋼材、アルミ材、繊維強化樹脂等）およびそのフロアならびにストラットタワーへの取付形態、サスペンションクロスメンバへの車輪の懸架形式、車輪と車体との間のストラットの介設形態等については適宜選定できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳細に述べてきたように、本発明によれば、車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、前記フロア上面に横架された、前記左右一対のフレームをつなぐ補剛部材がサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記補剛部材が、少なくとも車体中央近傍にて前記フロアに固定されように構成されたことにより、幾分スパンの長い取付ボルトの採用のみにて、トランクルーム等の目立たない部分に後付けにて簡単に補剛部材を追加して、走行中にサスペンションクロスメンバに加わる横方向の衝撃力は、フレーム底部を支点とする比較的長いスパンを隔てた取付ボルトの先端側において小さな耐力にても高い強度にて受け持つことができ、サスペンション周りの剛性を向上させることができ、車輪のアライメント変化等を生じさせることがない。しかも、補剛部材の補強部材としての剛性機能がフロアにバックアップされてさらに向上する。
【００１６】
また、車両のフロアと、前記フロア下面に設けられた車体前後方向に延びる左右一対のフレーム下面に、前記フロアと略フレームの高さ分だけ距離を置いて配置されるサスペンションクロスメンバの両端部がそれぞれ接合されるサスペンション取付構造において、前記サスペンションクロスメンバから前記フレームを貫通してフロア上面まで延びる取付ボルトによって、他端側をストラットタワー頂部に固定した傾斜バーがサスペンションクロスメンバと共締めされるとともに、前記傾斜バーの左右一対の交差部が互いに固定された場合は、後付けにて追加された傾斜バーを介して、サスペンションクロスメンバに作用する種々の荷重は、比較的長いスパンを隔てた取付ボルトの先端側において小さな耐力にて高い強度にて受け持つことができ、対向する反対側のストラットタワーの頂部にて確実に負担されて、高い剛性が確保されて車輪のアライメント変化等を生じさせることがない。しかも、サスペンションクロスメンバからの力を受けた取付ボルトが、ウェルディングナット近傍を支点とするサスペンションクロスメンバとの逆方向に移動しようとしても、交差する相手側の傾斜バーの突張りによって耐力を示してストラットタワーに転嫁して、高い剛性を確保できる。
【００１７】
また、前記フロア上面に横架された補剛部材を前記サスペンションクロスメンバおよび傾斜バーと共締めされるように構成された場合は、ボックス形状と筋交い機能の相乗効果によってより高い補剛性能が発揮される。
さらに、前記サスペンションクロスメンバの両端部におけるフレームへの接合点を車体前後方向に複数か所とし、これら接合点を連結する前後結合部を前記補剛部材および傾斜バーの両端部に形成した場合は、特に、サスペンションクロスメンバに作用する捩れに対して有効に高い剛性が発揮される。
このように、本発明によれば、従来の構造を改変することなく僅かの追加構成のみにより、取付部剛性の向上とサスペンションクロスメンバの剛性向上を図り、取付ボルト間の相対変位をも防止して好ましくないアライメント変化を生じさせることのないサスペンション取付構造が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のサスペンション取付構造の第１実施の形態を示し、要部後面図である。
【図２】同、図１のＡ部拡大図である。
【図３】同、サスペンションクロスメンバおよび補剛部材の斜視図である。
【図４】同、サスペンション各部への力の作用状態の説明図である。
【図５】本発明のサスペンション取付構造の第２実施の形態を示し、図５（Ａ）は全体後面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面拡大図である。
【図６】従来のサスペンション取付構造を示す後面およびその要部拡大図である。
【符号の説明】
１      左フレーム
１Ａ      凹設部
２      右フレーム
３      サスペンションクロスメンバ
３Ｄ      取付筒部
４      フロア
５      取付ボルト
６      ナット
７      横バー（補剛部材）
７Ａ      左二股部
７Ｂ      右二股部
７Ｃ      前後結合部
７Ｄ      取付筒部
８      左ストラットタワー
８Ａ      ストラット
９      右ストラットタワー
９Ａ      ストラット
１０      第１傾斜バー（補剛部材）
１１      第２傾斜バー（補剛部材）
１１Ｃ    前後結合部
１２      頂部横バー（補剛部材）
１３      取付ボルト
１６      トレーリングリンク
１７      ラテラルリンク
１８      ラテラルリンク
１９      ウェルディングナット
２０      車輪ハウジング
Ｈ      補強スパン
Ｐ      交差結合部
Ｓ      スポット溶接部
Ｔ      タイヤ
【図１】
0004580532.tif 000002
【図２】
0004580532.tif 000003
【図３】
0004580532.tif 000004
【図４】
0004580532.tif 000005
【図５】
0004580532.tif 000006
【図６】
0004580532.tif 000007