JP2010115933A - サスペンションタワーおよびサスペンション構造 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者（頭部）保護のために、ボンネットフードと、サスタワーの上面部との間の間隔を確保すると共に、車体ボディの設計の自由度を向上させることができるサスペンション構造を提供する。
【解決手段】車輪Ｗを回転自在に支持するナックル３と、一端部がナックル３の上端に連結され且つ他端部が車両ボディの連結されたアッパアーム７と、ナックル３の下端に取り付けられたロアアーム（図示せず）に下端部が連結されたアブソーバアッセンブリ４と、アブソーバアッセンブリ４の上端部を支持する略板状の上面部１０ａを有するサスタワー１０とを備えたサスペンション構造であって、ナックル３は、車輪Ｗの上下動に伴い上下方向に揺動するようになされ、サスタワー１０の上面部１０ａには、ナックル３の上端部と相対向する部位に、上下方向に移動するナックル３の上端部側を挿通させる逃げ孔１３が貫通されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、サスペンションタワーおよび当該サスペンションタワーを備えるサスペンション構造に関する。

従来技術による、車両の前輪のサスペンション構造について図５〜図７に基づいて説明する。
図５は、従来技術によるサスペンションタワーを備えた前輪のサスペンション構造の断面図である。また、図６は、従来技術によるサスペンションタワーの斜視図である。また、図７は、図６に示したサスペンションタワーのＤ−Ｄ断面図である。
なお、図中の「ＵＰ」は、車両の上方向を示し、「ＯＵＴ」は、車両の車幅方向外側を示し、「ＦＲ」は、車両の前方向を示し、「Ｒｈ」は、車両の車幅方向の左側を示している。

図５に示すように、従来技術による車両のサスペンション構造は、車両の前輪（車輪）Ｗを回転自在に支持するナックル（車輪支持部材）３と、アブソーバアッセンブリ４と、ナックル３の上端にアッパアームジョイント６で連結された一対のアッパアーム７（破線で示す）と、ナックル３の下端に取り付けられた一対のロアアーム（図示しない）と、アブソーバアッセンブリ４の上端部を支持するサスペンションタワー（サスタワー）１００とを備えている。
また、サスタワー１００は、車両のボンネットフード（フード）２と相対向する略板状の上面部１００ａと、上面部１００ａの一端から下方に折れ曲がって延びる側面部１００ｂとを備え、断面が略Ｌ字状になされている。
また、サスタワー１００の上面部１００ａには、略円状のサスペンション取付孔１００ａ１が形成されている。また、サスタワー１００の側面部１００ｂは、車両の前後方向に延びるフロントサイドメンバー２０に接合されている。

また、ナックル３は、支持本体３ａ、上方アーム３ｂ、および下方アーム（図示せず）を一体的に備えている。また、支持本体３ａは、ハブ５を介して前輪Ｗを回転可能に支持している。
また、ナックル３の下端（図示しない下方アーム）には一対のロアアーム（図示せず）が取り付けられ、そのロアアーム（図示せず）が、ブッシュジョイントを介して、車体ボディにブッシュジョイントの中心軸線回りに上下方向に揺動可能に連結されている。
また、ナックル３の上方アーム３ｂの上端部には、アッパアームジョイント６が取り付けられ、アッパアームジョイント６により、上方アーム３ｂの上端部にアッパアーム７が連結される。

また、アブソーバアッセンブリ４は、ショックアブソーバ４ａ、サスペンションスプリング４ｂ、およびアッパサポート４ｃを備え、ナックル３に取り付けられたロアアーム（図示せず）と車体ボディとの間に介装されている。
具体的には、ショックアブソーバ４は、その下端にて前記ロアアーム（図示せず）の外端部に車幅方向に揺動可能に連結され、その上端にてアッパサポート４ｃがサスペンションタワー１００の上面部１０ａのサスペンション取付孔１００ａ１に取り付けられている。

サスペンションスプリング４ｂは、その下端にてショックアブソーバ４のアウタシリンダに固定されたロアシート（図示せず）に支持され、その上端にてアッパサポート４ｃを介してサスタワー１００を弾性的に支持している。
また、アッパアーム７は、アブソーバアッセンブリ４を迂回するように湾曲した形状に形成されている。そして、アッパアーム７は、一端（先端部）がアッパアームジョイント６により上方アーム３ｂに連結され、他端（基端部）にブッシュジョイント８が設けられ、このブッシュジョイント８を介して、図示しない車体ボディ（又はサスタワー１００に接合されたサスペンション部材）に連結される。

上記のように構成されたサスペンション構造では、前輪Ｗが上下動すると、アッパアーム７の基端部に設けられたブッシュジョイント８を中心として、アッパアーム７の先端部および該先端部に取り付けられたアッパアームジョイント６が上下方向に揺動する（これに伴いナックル３も上下方向に移動する）。
なお、アッパアームジョイント６が上方へ揺動すると、アッパアームジョイント６がサスタワー１００の上面部１００ａに接近する。

そして、従来技術によるサスタワー１００は、アッパアームジョイント６が最も上方へ揺動した際にも、アッパアームジョイント６がサスタワー１００の上面部１００ａに当接しないようにするため、図５〜図７に示すように、その上面部１００ａに、凸状形成された断面が略ドーム状の突起部（逃げ形状）１００ａ２が形成されている。
具体的には、サスタワー１００の上面部１００ａのなかの、アッパアームジョイント６と相対向する部分に、ボンネットフード２側に突出する略ドーム状の突起部（逃げ形状）１００ａ２が形成されている。
なお、上述した図５に示す車両のサスペンション装置の構造は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００７−１２６００５号公報

ところで、自動車の車体では、歩行者との衝突事故を考慮して、歩行者の頭部が衝突する可能性が高いボンネットフードと、ボンネットフードに相対向するサスタワーの上面部との間に所定以上の間隔を設けるようにしている。この間隔により、ボンネットフードに、歩行者の頭部が衝突したときのボンネットフードの変形ストロークを確保し、歩行者が受ける衝撃を吸収させるようにしている。

しかしながら、上述した図５に示す従来技術のサスペンション構造は、サスタワー１００の上面部１００ａに突起部（逃げ形状）１００ａ２を形成するようにしているため、車両のボンネットフード２と、サスタワー１００の上面部１００ａとの間の間隔ｈが小さくなる。すなわち、上述した従来技術のサスペンション構造は、その構造上、ボンネットフード２の変形ストロークが小さくなるため、歩行者保護性能（車体前部の衝撃吸収機能）が低下するという技術的課題を有している。

また、従来技術のサスペンション構造により、車両のフード２と、サスタワー１００の上面部１００ａとの間の間隔ｈを確保しようとした場合、車体ボディが意匠上の制約を受けてしまう。すなわち、従来技術のサスペンション構造を採用した場合、車体ボディ設計の自由度を狭めていた。
さらに、従来技術のサスペンション構造は、上記突起部（逃げ形状）１００ａ２を設けたことにより、エンジンコンパートメントのスペースが小さくなるという技術的課題も有している。

本発明は、上記技術的課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、歩行者保護のために、ボンネットフードと、サスペンションタワーの上面部との間の間隔を確保することができると共に、車体ボディの設計の自由度を向上させることができるサスペンションタワーを提供することにある。また、前記サスペンションタワーを備えるサスペンション構造を提供することにある。

上記課題を解決するためになされた本発明は、車両の車輪を支持する車輪支持部材と、一端部が前記車輪支持部材の上端に連結され且つ他端部が車両ボディに回転自在に連結されたアッパアームと、該車輪支持部材の下端に取り付けられたロアアームに下端部が車幅方向に揺動可能に連結されたアブソーバアッセンブリとを有するサスペンション構造において、前記アブソーバアッセンブリの上端部を支持する略板状の上面部を備えたサスペンションタワーに適用される。ここで、前記車輪支持部材および前記アッパアームの一端部は、前記車輪の上下動に伴い、該アッパアームの他端部を中心にして、上下方向に揺動するようになされている。
そして、前記サスペンションタワーは、前記上面部のうちの前記車輪支持部材の上端部と相対向する部位に、上下方向に移動する前記車輪支持部材および前記アッパアームの一端部を挿通させる逃げ孔が貫通されていることを特徴としている。

このように本発明によれば、上面部に逃げ孔を設けることにより、車輪支持部材および前記アッパアームの一端部が上方へ揺動した場合であっても、車輪支持部材および前記アッパアームを当該逃げ孔に挿通させることができる。
すなわち、本発明によれば、上述した図５に示した従来技術のサスペンション装置のように、上面部に突起部を設けることなく、サスペンションタワーの上面部に、車輪支持部材の上端部が当接すること防止することができる。
そのため、本発明によれば、サスペンションタワーの上面部の上側に配置されるボンネットフードと、サスタワーの上面部との間の間隔を大きくなすことができ、ボンネットフードの変形ストロークを確保することができる。
したがって、本発明のサスペンションタワーを利用することにより、車体前部の歩行者保護性能を向上させることができる。

また、本発明によれば、サスタワーの上面部の車両の上下方向における位置を低くなすことができるため、サスペンションタワーの上側に配置されるボンネットフードの設計の自由度を向上させることができる。
さらに、本発明によれば、サスタワーの上面部の車両の上下方向における位置を低くなすことができるため、上述した図５に示した従来技術のものと比べて、エンジンコンパートメントのスペースを大きくすることができる。

また、前記上面部の逃げ孔の前後両側に、それぞれ、断面が略ロの字状になされた補強部が形成されていることが望ましい。
このように構成することにより、サスペンションタワーの上面部に逃げ孔を設けたことにより生じるサスペンションタワーの剛性不足を解消させることができる。

前記上面部の前記逃げ孔は、弾性変形できる軟質材により形成された断面が略ドーム状の蓋体により覆われていることが望ましい。
このように、蓋体により、サスペンションタワーの上面部に形成された逃げ孔を覆うことで、サスペンションタワーの上面部の下方への水やホコリの侵入を防止することがきる。
なお、サスペンションタワーの上面部の逃げ孔の蓋体により覆っても、蓋体が弾性変形できるようになされているため、ボンネットフードの変形ストロークに影響を与えることがない。

また、上記課題を解決するためになされた本発明は、前記サスペンションタワーと、車両の車輪を支持する車輪支持部材と、一端部が前記車輪支持部材の上端に連結され且つ他端部が車両ボディに回転自在に連結されたアッパアームと、該車輪支持部材の下端に取り付けられたロアアームに下端部が車幅方向に揺動可能に連結されたアブソーバアッセンブリとを備えるサスペンション構造に適用される。

このように、本発明によれば、歩行者保護のために、ボンネットフードと、サスペンションタワーの上面部との間の間隔を確保することができると共に、車体ボディの設計の自由度を向上させることができるサスペンションタワーを提供することができる。また、本発明によれば、前記サスペンションタワーを備えるサスペンション構造を提供することができる。

以下、本発明の実施形態について、図１〜図３を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態のサスペンションタワーを備えた車両前部のサスペンション構造の断面図である。また、図２は、本発明の実施形態のサスペンションタワーの斜視図である。また、図３は、図２に示したサスペンションタワーのＢ−Ｂ断面図である。なお、図１に示すサスペンションタワー１０は、図２に示すサスペンションタワー１０のＡ−Ａ断面を示している。
また、本実施形態のサスペンション構造は、図５〜図７で示した従来技術のサスペンション構造と、サスペンションタワーの構造が異なる以外は、略同様の構成を備えている。そのため、図１〜図３では、上記の従来技術と同じ構成には、同じ符号を付し、その説明を簡略化する。

具体的には、図１に示すように、本実施形態の車両のサスペンション構造は、前輪Ｗを回転自在に支持するナックル３と、アブソーバアッセンブリ４と、ナックル３の上端にアッパアームジョイント６で連結された一対のアッパアーム７（説明の便宜上、一本のアッパアーム７を破線で示している）と、ナックル３の下端に取り付けられた一対のロアアーム（図示しない）と、アブソーバアッセンブリ４の上端部を支持するサスペンションタワー（サスタワー）１０とを備えている。
なお、図１では、車両の右前輪側のサスペンション構造を概略的に示しているが、左前輪側についても、右前輪側と同様に構成されているため、ここでは、右前輪側を代表して説明し、左前輪側についての説明を省略する。

また、ナックル３は、上述した従来技術と同様、支持本体３ａ、上方アーム３ｂ、および下方アーム（図示せず）を一体的に備え、支持本体３ａが、ハブ５を介して前輪Ｗを回転可能に支持している。また、上方アーム３ｂにはアッパアームジョイント６が取り付けられ、アッパアームジョイント６により、上方アーム３に一対のアッパアーム７が連結されている。
このアッパアーム７は、一端（先端部）がアッパアームジョイント６により上方アーム３ｂの上端に連結され、他端（基端部）にブッシュジョイント８が設けられ、このブッシュジョイント８を介して、図示しない車体ボディ（又はサスタワー１０に接合されたサスペンション部材）に回転自在に連結される。

これにより、前輪Ｗが上下動すると、アッパアーム７の基端部に設けられたブッシュジョイント８を中心として、アッパアーム７の先端部および該先端部に取り付けられたアッパアームジョイント６が上下方向に揺動する。
なお、ナックル３、アブソーバアッセンブリ４、アッパアームジョイント６、アッパアーム７、およびロアアーム（図示せず）は、上述した図５のものと同様であるため、ここでの説明は省略し、以下では、本実施形態の特徴的な構成であるサスタワー１０について詳細に説明する。

サスタワー１０は、車両のボンネットフード（フード）２と相対向する板状の上面部１０ａと、上面部１０ａの一端から下方に折れ曲がって延びる側面部１０ｂとを備え、断面が略Ｌ字状になされている。
また、サスタワー１０の側面部１０ｂは、車体の骨格を構成するフロントサイドメンバー２０に接合されている。

また、図１および図３に示すように、サスタワー１０の上面部１０ａには、上面部１０ａを貫通する略円状のサスペンション取付孔１１が形成されていると共に、アッパアームジョイント６と相対向する部位に、上面部１０ａを貫通する所定領域（面積）の逃げ孔１２が形成されている。
また、上面部１０ａに形成されたサスペンション取付孔１１には、アブソーバアッセンブリ４の上端に形成されたアッパサポート４ｃが嵌合され、該嵌合された状態で上面部１０ａとアッパサポート４ｃとが溶接などの固着手段（又はボルト等の締結手段）により一体的に固定されている。

また、上面部１０ａの逃げ孔１２は、アッパアームジョイント６と相対向する部位に、アッパアームジョイント６およびアッパアーム７の先端部が上方向へ揺動した際（これに伴いナックル３も上方向に移動する）、アッパアームジョイント６およびアッパアーム７の先端部（およびナックル３の上端部）を通過させることができる程度の大きさ（面積）に形成されている。
なお、逃げ孔１２は、上記のように、上方に揺動してきたアッパアームジョイント６およびアッパアーム７の先端部を通過させることができる程度の大きさ（面積）に形成されていればよく、その具体的な形状について特に限定されるものではない。

そして、上面部１０ａに逃げ孔１２を設けることにより、図１の破線で示すように、前輪Ｗの上下動に伴い、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が上方向に移動した場合、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が逃げ孔１２を挿通（通過）して、ボンネットフード２と、上面部１０ａとの間に形成された空間部４０に侵入する。
また、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が空間部４０に配置された状態で、前輪Ｗの上下動に伴い、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が下方向に移動した場合、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が逃げ孔１２を挿通（通過）して、サスタワー１０の上面部１０ａの下方側に移動する。

このように、本実施形態によれば、サスタワー１０の上面部１０ａに逃げ孔１２を設けることにより、アッパアーム７の先端部およびアッパアームジョイント６が上方へ揺動した際に、アッパアームジョイント６がサスタワー１０の上面部１０ａに当接することが防止される。
すなわち、本実施形態は、上面部１０ａに逃げ孔１２を設けることにより、上述した図５のように上面部１０ａに突起部を設ける必要がなくなるため、ボンネットフード２と、サスタワー１０の上面部１０ａとの間の間隔ｈを大きくなすことができる。
これにより、本実施形態によれば、ボンネットフード２の変形ストロークを大きく確保することができるため、車体前部の歩行者保護性能を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、サスタワー１０の上面部１０ａの車両の上下方向における位置を低くなすことができるため、ボンネットフード２の形状設計の自由度を向上させることができる。
また、本実施形態によれば、サスタワー１０の上面部１０ａの車両の上下方向における位置を低くなすことができるため、上述した図５に示した従来技術のものと比べて、エンジンコンパートメントのスペースを大きくなすことができる。

また、図２および図３に示すように、本実施形態のサスタワー１０は、上面部１０ａのサスペンション取付孔１１および逃げ孔１２の前後両側（車両の前後方向の両側）に、それぞれ、板状部材を重ねて形成された断面略ロの字状（閉じ断面構造）の補強部１３が設けられている。
このように構成したのは、サスタワー１０の上面部１０ａに複数の孔（サスペンション取付孔１１および逃げ孔１２）を開けたことによるサスタワー１０の剛性不足を解消するためである。

以上説明したように、本実施形態によれば、歩行者（頭部）保護のために、ボンネットフード２と、サスタワー１０の上面部１０ａとの間の間隔を確保することができると共に、車体ボディの設計の自由度を向上させることができるサスペンションタワーを提供することができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内において種々の変形が可能である。

例えば、図４に示すように、サスタワー１０の上面部１０ａに、逃げ孔１２の覆う断面が略ドーム状の蓋体３０を設けるようにして、車外からの水の侵入を防止するように構成してもよい。
この蓋体１０は、ボンネットフード２が衝突により、サスタワー１０側に凹んで変形した場合に、サスタワー１０の変形に合わせて、弾性変形できる軟質材（ゴム、軟質な樹脂等）により作られている。
なお、蓋体３０の形状について特に限定しないが、図示する例では、蓋体３０は、中空状のキャップ部３０ａと、キャップ部３０ａの外周縁に形成されたフランジ部３０ｂとを備え、フランジ部３０ｂにより、サスタワー１０の上面部１０ａに接着されている。

この構成により、サスタワー１０の上面部１０ａの上方から上面部１０ａの下方への水、ホコリ等の侵入を防止することができるため、アブソーバアッセンブリ４等に水やホコリが付着することが防止される。
なお、サスタワー１０の上面部１０の逃げ孔の蓋体３０により覆っても、蓋体３０が弾性変形できるようになされているため、ボンネットフード２の変形ストロークに影響を与えることがない。

本発明の実施形態のサスペンションタワーを備えた車両前部のサスペンション構造の断面図である。 本発明の実施形態のサスペンションタワーの斜視図である。 図２に示したサスペンションタワーのＢ−Ｂ断面図である。 本発明の実施形態の変形例のサスペンションタワーの上面部に取り付ける蓋体の断面を示した模式図である。 従来技術によるサスペンションタワーを備えた車両前部のサスペンション構造の断面図である。 従来技術によるサスペンションタワーの斜視図である。 図６に示したサスペンションタワーのＤ−Ｄ断面図である。

符号の説明

Ｗ 前輪（車輪）
２ ボンネットフード（フード）
３ ナックル
３ａ 支持本体３ａ（ナックル）
３ｂ 上方アーム３ｂ（ナックル）
４ アブソーバアッセンブリ
４ａ ショックアブソーバ（アブソーバアッセンブリ）
４ｂ サスペンションスプリング（アブソーバアッセンブリ）
４ｃ アッパサポート（アブソーバアッセンブリ）
５ ハブ
６ アッパアームジョイント
７ アッパアーム
８ ブッシュジョイント
１０ サスペンションタワー（サスタワー）
１０ａ 上面部（サスペンションタワー）
１０ｂ 側面部（サスペンションタワー）
１１ サスペンション取付孔（サスペンションタワー）
１２ 逃げ孔（サスペンションタワー）
１３ 補強部（サスペンションタワー）
２０ フロントサイドメンバー
３０ 蓋体

Claims (4)

1. 車両の車輪を支持する車輪支持部材と、一端部が前記車輪支持部材の上端に連結され且つ他端部が車両ボディに回転自在に連結されたアッパアームと、該車輪支持部材の下端に取り付けられたロアアームに下端部が車幅方向に揺動可能に連結されたアブソーバアッセンブリとを有するサスペンション構造において、前記アブソーバアッセンブリの上端部を支持する略板状の上面部を備えたサスペンションタワーであって、
   前記車輪支持部材および前記アッパアームの一端部は、前記車輪の上下動に伴い、該アッパアームの他端部を中心にして、上下方向に揺動するようになされており、
   前記サスペンションタワーは、前記上面部のうちの前記車輪支持部材の上端部と相対向する部位に、上下方向に移動する前記車輪支持部材および前記アッパアームの一端部を挿通させる逃げ孔が貫通されていることを特徴とするサスペンションタワー。
2. 前記上面部の逃げ孔の前後両側に、それぞれ、断面が略ロの字状になされた補強部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のサスペンションタワー。
3. 前記上面部の前記逃げ孔は、弾性変形できる軟質材により形成された断面が略ドーム状の蓋体により覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のサスペンションタワー。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のサスペンションタワーと、車両の車輪を支持する車輪支持部材と、一端部が前記車輪支持部材の上端に連結され且つ他端部が車両ボディに回転自在に連結されたアッパアームと、該車輪支持部材の下端に取り付けられたロアアームに下端部が車幅方向に揺動可能に連結されたアブソーバアッセンブリとを備えるサスペンション構造。

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