JP2015033893A - Vehicle suspension system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両に搭載されるサスペンション装置に関する。 The present invention relates to a suspension device mounted on a vehicle.
下記の特許文献1にはこの種のサスペンション装置が開示されている。このサスペンション装置は、車両前後方向に沿って長尺状に延在するサブフレームを車両前面衝突時に変形させる構造を備えており、この構造によって車両前面衝突時の衝突エネルギーを吸収しようとしている。 Patent Document 1 below discloses this type of suspension device. This suspension device has a structure in which a subframe extending in a longitudinal shape along the vehicle front-rear direction is deformed at the time of a vehicle frontal collision, and this structure attempts to absorb collision energy at the time of a vehicle frontal collision.
ところで、車両前面衝突の形態としてフルラップ前面衝突(正面衝突)やオフセット前面衝突が知られており、この種のサスペンション装置の設計に際しては、これらの衝突形態に対処する必要がある。特にオフセット前面衝突の場合には、車両左右方向の衝突位置が異なることによってキャビンが受ける衝突エネルギーが変化するため、オフセット前面衝突を考慮した適切なサスペンション装置が要請される。この要請に対して特許文献1に開示のサスペンション装置は、フルラップ前面衝突時の衝突エネルギーの吸収には有効であるが、オフセット前面衝突時にタイヤアッシがキャビンに衝突するおそれがあり、このような場合に過大な衝突エネルギーがキャビンに及ぶという問題が生じ得る。そこで、この問題に対処するべく、サスペンション装置の構成要素の強度を大幅に高める構造によって衝突エネルギーの吸収能力を高めることも考えられる。しかしながら、この構造を採用するとサスペンション装置の重量が増加し、結果的に車両重量が増加するという新たな問題が生じる。 By the way, full-lap frontal collision (frontal collision) and offset frontal collision are known as forms of vehicle frontal collision, and it is necessary to deal with these types of collision when designing a suspension device of this type. In particular, in the case of an offset frontal collision, the collision energy received by the cabin varies depending on the collision position in the vehicle left-right direction. Therefore, an appropriate suspension device that considers the offset frontal collision is required. In response to this request, the suspension device disclosed in Patent Document 1 is effective in absorbing collision energy at the time of full-lap frontal collision, but the tire assembly may collide with the cabin at the time of offset frontal collision. In addition, there may be a problem that excessive collision energy reaches the cabin. Therefore, in order to cope with this problem, it is also conceivable to increase the collision energy absorption capability by a structure that greatly increases the strength of the components of the suspension device. However, if this structure is adopted, the weight of the suspension device increases, resulting in a new problem that the vehicle weight increases.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の1つは、車輪を回転可能に支持するサスペンションと車体との間に介装される車両用サスペンション装置において、車両前面衝突時にキャビンに及ぶ衝突エネルギーを低減させるのに有効な技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above points, and one of its purposes is a vehicle front collision in a vehicle suspension apparatus interposed between a suspension for rotatably supporting wheels and a vehicle body. It is to provide an effective technique for reducing the collision energy that sometimes reaches the cabin.
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用サスペンション装置は、車輪を回転可能に支持するサスペンションと車体との間に介装される装置であり、左右一対のサイドメンバと荷重受け部とを含む。左右一対のサイドメンバは、車両左右方向に互いに離間し且つ車両前後方向に沿ってそれぞれ長尺状に延在し、それぞれの前端部及び後端部がいずれも車体のうちキャビンよりも車両前方領域に取付けられる。荷重受け部は、左右一対のサイドメンバのそれぞれの前端部において車両左右方向に関し当該サイドメンバの後端部よりも車両外方に設けられ車両前面衝突時の外部荷重を受ける機能を果たす。 To achieve the above object, a vehicle suspension apparatus according to the present invention is an apparatus interposed between a suspension that rotatably supports wheels and a vehicle body, and includes a pair of left and right side members and a load receiving portion. Including. The pair of left and right side members are separated from each other in the left-right direction of the vehicle and extend in a long shape along the front-rear direction of the vehicle. Mounted on. The load receiving portion is provided outside the vehicle from the rear end portion of the side member in the vehicle left-right direction at the front end portion of each of the pair of left and right side members, and functions to receive an external load at the time of a vehicle front collision.
上記の車両用サスペンション装置によれば、車両前面衝突時に各サイドメンバの前端部の荷重受け部に衝突物或いは衝突物の外部荷重が作用したとき、当該サイドメンバはその後端部を支点として車両外方へと回転する。この場合、サイドメンバの回転に伴って前端部(荷重受け部)と後端部との車両左右方向(車幅方向)の距離が増えていく。一方で、サイドメンバの後端部は、車体のうちキャビンよりも車両前方領域に取付けられている。従って、サイドメンバは、キャビンと衝突物との間に介在して、キャビンを衝突物から遠ざける(引き離す)ように作用する。その結果、サスペンション装置の構成要素の強度を大幅に高めることなく、車両前面衝突時にキャビンに及ぶ衝突エネルギーを低減させることができる。 According to the above-described vehicle suspension device, when a collision object or an external load of the collision object acts on the load receiving portion of the front end portion of each side member at the time of a vehicle front collision, the side member has the rear end portion as a fulcrum. Rotate towards. In this case, the distance in the vehicle left-right direction (vehicle width direction) between the front end portion (load receiving portion) and the rear end portion increases as the side member rotates. On the other hand, the rear end portion of the side member is attached to the vehicle front region of the vehicle body rather than the cabin. Therefore, the side member is interposed between the cabin and the collision object and acts to move away (separate) the cabin from the collision object. As a result, it is possible to reduce the collision energy that reaches the cabin during a vehicle front collision without significantly increasing the strength of the components of the suspension device.
また本発明に係る上記の車両用サスペンション装置は、左右一対のサイドメンバのそれぞれの前端部同士を連結するために車両左右方向に長尺状に延在するクロスメンバを含むのが好ましい。この場合、車両前面衝突時に各サイドメンバの荷重受け部から外れた位置に外部荷重が作用したときに当該外部荷重をクロスメンバ全体で受けることができる。また、このクロスメンバは、荷重受け部に所定値以上の外部荷重が作用した場合に当該クロスメンバを複数に分離させる分離予定部を備えるのが好ましい。これにより、車両前面衝突時に各サイドメンバの荷重受け部に外部荷重が作用した場合に、このサイドメンバの回転動作が当該サイドメンバに連結されているクロスメンバによって阻害され難くなり、サイドメンバの回転動作の円滑化を図ることができる。 In addition, the vehicle suspension apparatus according to the present invention preferably includes a cross member that extends in the vehicle left-right direction so as to connect the front end portions of the pair of left and right side members. In this case, when an external load is applied to a position deviated from the load receiving portion of each side member at the time of a vehicle front collision, the external load can be received by the entire cross member. Moreover, it is preferable that this cross member is provided with the scheduled separation part which isolate | separates the said cross member into plurality when the external load more than predetermined value acts on a load receiving part. As a result, when an external load is applied to the load receiving portion of each side member at the time of a vehicle frontal collision, the rotation of the side member is not easily obstructed by the cross member connected to the side member. Smooth operation can be achieved.
また本発明に係る上記の車両用サスペンション装置では、分離予定部は、クロスメンバの車両左右方向の中央領域において当該クロスメンバを破断によって複数に分離させるための破断予定部であるのが好ましい。この場合、各サイドメンバの回転動作が当該サイドメンバに連結されているクロスメンバによって阻害されるのをこのクロスメンバの破断によって確実に防止できる。また、分離予定部の構造を簡素化することができる。また、クロスメンバの車両左右方向の中央領域に破断予定部を設けることによって、いずれのサイドメンバの荷重受け部に外部荷重が作用した場合でも、当該サイドメンバを他方のサイドメンバと同様の態様でバランス良く回転動作させることができる。 In the above vehicle suspension device according to the present invention, it is preferable that the planned separation portion is a planned fracture portion for separating the cross member into a plurality of pieces by breaking in the central region of the cross member in the vehicle left-right direction. In this case, it is possible to reliably prevent the rotation of each side member from being hindered by the cross member connected to the side member by breaking the cross member. Further, the structure of the scheduled separation part can be simplified. In addition, by providing a planned fracture portion in the center region of the cross member in the left-right direction of the vehicle, even if an external load is applied to the load receiving portion of any side member, the side member is treated in the same manner as the other side member. It can be rotated with good balance.
また本発明に係る上記の車両用サスペンション装置では、左右一対のサイドメンバはそれぞれ、前端部が後端部を中心にして車両外方に回転可能となるように後端部を支持する回転支持軸を有する。これにより、車両前面衝突時に各サイドメンバの荷重受け部に外部荷重が作用した場合に、このサイドメンバの後端部に生じる抵抗を回転支持軸の構造によって抑えることができ、サイドメンバの回転動作の円滑化を図ることができる。 Further, in the above vehicle suspension device according to the present invention, the pair of left and right side members each have a rotation support shaft that supports the rear end portion so that the front end portion can rotate outwardly about the rear end portion. Have As a result, when an external load is applied to the load receiving portion of each side member at the time of a vehicle frontal collision, the resistance generated at the rear end portion of the side member can be suppressed by the structure of the rotation support shaft. Can be facilitated.
また本発明に係る上記の車両用サスペンション装置では、荷重受け部は、左右一対のサイドメンバのそれぞれの前端部において車体の車両左右方向の中心部を通り車両前後方向に延在する仮想中心線から車両外方に車幅寸法の25%に相当する距離を隔てた位置に設けられているのが好ましい。換言すれば、各車両側面とこの車両側面に近い方の荷重受け部との間の車両左右方向の距離が車幅寸法の25%に相当する。従って、車両側面から車幅寸法の25%に相当する距離を隔てた位置までの間に衝突物が衝突した場合には、この衝突時にキャビンに及ぶ衝突エネルギーを低減させることができる。 Further, in the above vehicle suspension device according to the present invention, the load receiving portion extends from the virtual center line extending in the vehicle front-rear direction through the vehicle lateral center of the vehicle body at the front end of each of the pair of left and right side members. It is preferable to be provided at a position outside the vehicle at a distance corresponding to 25% of the vehicle width dimension. In other words, the distance in the vehicle left-right direction between each vehicle side surface and the load receiving portion closer to the vehicle side surface corresponds to 25% of the vehicle width dimension. Therefore, when a collision object collides between the side surface of the vehicle and a position separated by a distance corresponding to 25% of the vehicle width dimension, the collision energy reaching the cabin at the time of the collision can be reduced.
また本発明に係る上記の車両用サスペンション装置では、荷重受け部は、左右一対のサイドメンバのそれぞれの前端部から車両後方に向けて凹んだ段差形状を含むのが好ましい。この場合、各サイドメンバの荷重受け部に係合した衝突物がこの荷重受け部の段差部分に引っ掛かって保持され易いため、荷重受け部と衝突物との間の横滑り(車両左右方向に沿った相対移動)が抑制される。従って、衝突物から荷重受け部に作用する外部荷重が小さくなるのを抑制することができる。その結果、オフセット前面衝突時の外部荷重を利用してサイドメンバの回転動作を確実に生じさせることができる。 In the above-described vehicle suspension device according to the present invention, it is preferable that the load receiving portion includes a stepped shape that is recessed toward the rear of the vehicle from each front end portion of the pair of left and right side members. In this case, since the colliding object engaged with the load receiving part of each side member is easily caught and held by the step portion of the load receiving part, the skid between the load receiving part and the colliding object (along the vehicle left-right direction) Relative movement) is suppressed. Therefore, it can suppress that the external load which acts on a load receiving part from a collision object becomes small. As a result, it is possible to reliably cause the side member to rotate using the external load at the time of the offset frontal collision.
以上のように、本発明によれば、車輪を回転可能に支持するサスペンションと車体との間に介装される車両用サスペンション装置において、車両前面衝突時にキャビンに及ぶ衝突エネルギーを低減させることが可能になった。 As described above, according to the present invention, in the vehicle suspension device interposed between the suspension that rotatably supports the wheel and the vehicle body, it is possible to reduce the collision energy that reaches the cabin at the time of a vehicle front collision. Became.
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図面において、車両前方及び車両後方をそれぞれ矢印X1及び矢印X2で示し、また車両左方及び車両右方をそれぞれ矢印Y1及び矢印Y2で示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the front and rear of the vehicle are indicated by arrows X1 and X2, respectively, and the left and right sides of the vehicle are indicated by arrows Y1 and Y2, respectively.
図1には車両10に搭載される車両用サスペンション装置(以下、単に「サスペンション装置」ともいう)20の概略構成が示されている。このサスペンション装置20は、車両10の左右前輪である2つの車輪41,42をそれぞれ回転可能に支持する左右のサスペンション(「サスペンションアーム」ともいう)27,28と車体10aとの間に介装される構造体であり、左右のサスペンション27,28を車体10aに取り付ける機能を果たす。このようなサスペンション装置20を用いることにより、サスペンションジオメトリの精度が向上し、また生産時の組付け精度や効率が向上する。サスペンション装置20は、車体10aにインシュレータ等の防振部材を介してボルト固定され、或いは車体10aに直接的にボルト固定される。このサスペンション装置20は、「サスペンションメンバ」又は「サブフレーム」とも称呼される。このサスペンション装置20は、典型的には金属材料のプレス成型品として、或いは金属製の複数の要素が接合によって一体化された構造体として構成される。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle suspension device (hereinafter also simply referred to as “suspension device”) 20 mounted on the
サスペンション装置20は、車両10の客室としてのキャビン11の車両前方の領域であって、且つ車両左右方向(車幅方向)Y1,Y2に関し2つの車輪41,42の間の領域に配置される。このサスペンション装置20は、左右一対のサイドメンバ21,22と、車両前後のクロスメンバ23,26とを備えている。
The
左右一対のサイドメンバ21,22は、車両左右方向Y1,Y2に所定距離を隔てて互いに離間し且つ車両前後方向X1,X2に沿ってそれぞれ長尺状に延在している。また、これら左右一対のサイドメンバ21,22は、それぞれの前端部21a,22a及び後端部21b,22bがいずれも車体10aのうちキャビン11よりも車両前方領域に取付けられている。具体的には、サイドメンバ21は、前端部21aが第1支持部12によって車体10aに取付けられ、後端部21bが第2支持部13によって車体10aに取付けられている。この場合、第1支持部13はサイドメンバ21のための回転支持軸として構成され、前端部21aが後端部21bを中心にして車両外方に回転可能となるように後端部21bを支持する。同様に、サイドメンバ22は、前端部22aが第1支持部14によって車体10aに取付けられ、後端部22bが第2支持部15によって車体10aに取付けられている。この場合、支持部15はサイドメンバ22のための回転支持軸として構成され、前端部22aが後端部22bを中心にして車両外方に回転可能となるように後端部22bを支持する。これら左右一対のサイドメンバ21,22が本発明の「左右一対のサイドメンバ」に相当する。
The pair of left and
クロスメンバ23は、左右一対のサイドメンバ21,22のそれぞれの前端部21a,22a同士を連結するために車両左右方向Y1,Y2に長尺状に延在している。クロスメンバ26は、左右一対のサイドメンバ21,22のそれぞれの後端部21b,22b同士を連結するために車両左右方向Y1,Y2に長尺状に延在している。
The
サイドメンバ21は、その前端部21aにおいて車両左右方向Y1,Y2に関し後端部21bよりも車両外方に荷重受け部24を備えている。同様にサイドメンバ22は、その前端部22aにおいて車両左右方向Y1,Y2に関し後端部22bよりも車両外方に荷重受け部25を備えている。これらの荷重受け部24,25はいずれも、車両前面衝突時の外部荷重を受ける機能を果たす。特に、サイドメンバ21の前端部21aとクロスメンバ23との連結部分が段差状に構成されており、この段差状の連結部分(段差部分、凹み部分)に荷重受け部24が設けられている。同様に、サイドメンバ22の前端部22aとクロスメンバ23との連結部分が段差状に構成されており、この段差状の連結部分(段差部分、凹み部分)に荷重受け部25が設けられている。即ち、荷重受け部24,25は、サイドメンバ21,22の前端部21a,22aから車両後方X2向けて凹んだ段差形状を含む。この段差形状は、サイドメンバ21,22のうち、クロスメンバ23の左右両端部からそれぞれ車両後方X2に向けて延在する第1延在部と、各第1延在部から車両左方Y1又は車両右方Y2に延在する第2延在部とによって形成される。荷重受け部24,25のこのような段差形状によれば、車両前方からの衝突物が当該荷重受け部(段差部分)に引っ掛かり易く保持され易くなる。これら荷重受け部24,25が本発明の「荷重受け部」に相当する。
The
上記の荷重受け部24,25は、左右一対のサイドメンバ21,22のそれぞれの前端部21a,22aにおいて車体10aの車両左右方向Y1,Y2の中心部を通り車両前後方向X1,X2に延在する仮想中心線Aから車両外方に車両10の車幅寸法Waの25%に相当する離間を隔てた位置に設けられるのが好ましい。この場合、各車両側面とこの車両側面に近い方の荷重受け部との間の車両左右方向Y1,Y2の距離、即ち荷重受け部24から車体10aの左端までの距離Wcや、荷重受け部25から車体10aの右端までの距離Wcがいずれも車幅寸法Waの25%に相当する。これら距離Wb及び距離Wcは変更に応じて適宜に変更可能であり、例えば距離Wbを車幅寸法Waの10%に相当する距離に設定し、且つ距離Wcを車幅寸法Waの40%に相当する距離に設定することもできる。
The
前記のクロスメンバ23は、車両前面衝突時にサイドメンバ21の荷重受け部24、或いはサイドメンバ22の荷重受け部25に予め設定された所定値以上の外部荷重が作用した荷重作用状態が形成された場合に、当該クロスメンバ23を2つに分離させる分離予定部30を備えている。この分離予定部30をクロスメンバ23の1箇所又は複数個所に設けることができる。この場合、車両前面衝突時にクロスメンバ23を複数に分離させることが可能になる。ここでいうクロスメンバ23が本発明の「クロスメンバ」に相当する。
The
上記の分離予定部30の構造の具体例については図2が参照される。図2に示す分離予定部30は、前述の荷重作用状態が形成された場合に、クロスメンバ23の車両左右方向Y1,Y2の中央領域において当該クロスメンバ23を破断によって2つに分離させるための破断予定部である。この目的のため、クロスメンバ23を例えば四角筒形状とし、このクロスメンバ23の各部位のうち分離予定部30の板厚を他の部位よりも薄肉化する構成、分離予定部30に薄肉状の溝を設ける構成を採用することができる。この分離予定部30によれば、図2中の下方に示されるように、クロスメンバ23の破断によって当該クロスメンバ23が第1構成片23aと第2構成片23bとに分離される。ここでいう分離予定部30が本発明の「分離予定部」及び「破断予定部」に相当する。
FIG. 2 is referred to for a specific example of the structure of the scheduled
図2に示す分離予定部30の変更例については図3が参照される。図3に示す分離予定部31では、クロスメンバ23が第1構成片23a及び第2構成片23bに予め分割されている。また、第1構成片23aの四角筒形状の被挿入部に第2構成片23bの四角筒形状の挿入部が挿入された状態でこれら被挿入部及び挿入部が固定ピン32によって互いに固定される。この固定ピン32は、ピン軸部32aとこのピン軸部32aの両端のピン頭部32bを備え、ピン軸部32aが被挿入部の貫通孔23cと挿入部の貫通孔23dの双方に挿入されている。これにより、車両前面衝突前は第1構成片23a及び第2構成片23bが固定ピン32を介して互いに連結されている。この固定ピン32は、前述の荷重作用状態が形成された場合にピン軸部32aとピン頭部32bとの間のせん断によって破壊されるような強度を有する。この分離予定部31によれば、図3中の下方に示されるように、固定ピン32のせん断によって第1構成片23aの被挿入部から第2構成片23bの挿入部が抜け出して連結が解除され、その結果、クロスメンバ23が第1構成片23aと第2構成片23bとに分離される。
FIG. 3 is referred to for a modification example of the scheduled
図2に示す分離予定部30の別の変更例については図4が参照される。図4に示す分離予定部33では、クロスメンバ23が第1構成片23a及び第2構成片23bに予め分割され、第1構成片23aの四角筒形状の被挿入部に第2構成片23bの四角筒形状の挿入部が挿入されることによってこれら被挿入部及び挿入部が係合する。この目的のため、これら被挿入部及び挿入部をいずれも互いに係合可能な蛇腹形状とすることができる。これにより、車両前面衝突前は第1構成片23a及び第2構成片23bの係合によって互いに連結されている。この係合は、前述の荷重作用状態が形成された場合に解除されるように構成されている。この分離予定部33によれば、図4中の下方に示されるように、係合解除によって第1構成片23aの被挿入部から第2構成片23bの挿入部が抜け出して連結が解除され、その結果、クロスメンバ23が第1構成片23aと第2構成片23bとに分離される。
FIG. 4 is referred to for another modification example of the scheduled
次に、車両10のオフセット前面衝突時のサスペンション装置20の動作を図5〜図7を参照しつつ説明する。一例として、車両10の左前部に対する衝突物100の衝突について説明する。この場合、荷重受け部24から車体10aの左端までの距離(図1中の距離Wc)が車両10の車幅寸法(図1中の車幅寸法Wa)の25%に相当している。また、オフセット前面衝突に係る衝突物100として典型的には、自車両である車両10以外の他の車両をはじめ、壁、ガイドレール、建築物等の固定物が挙げられる。この場合のオフセット前面衝突は、特に「スモールオーバーラップ衝突」とも称呼される。
Next, the operation of the
図5には、車両前方X1へ直進中の車両10の左前部と衝突物100とがオフセット前面衝突したときの第1段階の様子が示されている。この第1段階では、衝突物100がバンパー等の車体表面の部材を破壊してサスペンション装置20の前面まで到達しており、特に衝突物100の角部101がサスペンション装置20のうち車両左側のサイドメンバ21の荷重受け部24に作用している。荷重受け部24は車両後方に向けて凹んだ段差形状を含むため、車両前方からサイドメンバ21に作用した衝突物100の角部101がこの荷重受け部24に係合し易い。この場合、衝突物100の内側面102と仮想中心線Aとの間の距離は、前述の距離Wbに相当する距離であり、概ね車両10の車幅寸法Waの25%に相当している。
FIG. 5 shows the state of the first stage when the left front portion of the
前述のように、本実施の形態のサスペンション装置20では、サイドメンバ21の荷重受け部24は、車両左右方向Y1,Y2に関し当該サイドメンバ21の後端部21bよりも車両外方(車両左方Y1)に設けられている。従って、図6に示すように、オフセット前面衝突時の第2段階では、オフセット前面衝突時の衝突エネルギーによってクロスメンバ23が分離予定部(例えば、図2中の分離予定部30)において2つの第1構成片23a及び第2構成片23bに分離され、且つサイドメンバ21の第1支持部12が車体10aから離脱する。その結果、サイドメンバ21は、図6中の矢印D1で示すようにその前端部21aが後端部21bを中心にして車両外方(前開き方向)に回転する回転動作を開始する。即ち、オフセット前面衝突時の外部荷重(衝突エネルギー)の一部がサイドメンバ21の回転運動に利用される(変換される)。これにより、衝突物100の内側面102と仮想中心線Aとの間の距離は前述の第1段階時よりも大きくなり、また車両10の進行方向は車両前方X1から右斜め前方へと変化する。特に、後端部21bの第2支持部13が回転支持軸として構成されることによって、オフセット前面衝突時にサイドメンバ21の荷重受け部24に外部荷重が作用した場合に、このサイドメンバ21の後端部21bに生じる抵抗を第2支持部13の回転支持構造によって抑えることができ、サイドメンバ21の回転動作の円滑化を図ることができる。この場合、サイドメンバ21の荷重受け部24に係合した衝突物100の角部101が荷重受け部24の段差部分に引っ掛かって保持され易いため、荷重受け部24と衝突物100との間の横滑り(車両左右方向Y1,Y2に沿った相対移動)が抑制される。従って、衝突物100から荷重受け部24に作用する外部荷重が小さくなるのを抑制することができる。その結果、オフセット前面衝突時の外部荷重を利用してサイドメンバ21の回転動作を確実に生じさせることができる。
As described above, in the
図7に示すように、サイドメンバ21の回転動作が図6に示す第2段階から進行したオフセット前面衝突時の第3段階では、サイドメンバ21は、第2段階に比べて前端部21aと後端部21bとの間の車両左右方向Y1,Y2の距離dが長くなるように配置される。また、この回転動作の更なる進行に伴ってこの距離dが拡張されていく。これにより、衝突物100の内側面102と仮想中心線Aとの間の距離は前述の第2段階時よりも大きくなる。一方で、サイドメンバ21の後端部21bは第2支持部13を介して車体10a(キャビン11)に固定されている。従って、サイドメンバ21は、衝突物100とキャビン11との車両左右方向Y1,Y2の距離を増やす機能、即ち車両左右方向Y1,Y2に関してキャビン11を衝突物100から遠ざける機能(引き離す機能)を発揮する。要するに、サイドメンバ21の回転動作が進行することによってキャビン11の車両右方Y2へのスライド動作(横移動)が生じる。その結果、衝突物100とキャビン11とが干渉し難くなり、オフセット前面衝突時にキャビン11に及ぶ衝突エネルギーを低減させることが可能になる。
As shown in FIG. 7, in the third stage at the time of the offset frontal collision in which the rotation of the
なお具体的な説明は省略するが、車両右側のサイドメンバ22に衝突物100が作用した場合の動作や作用効果は、上述のように車両左側のサイドメンバ21に衝突物100が作用した場合の動作や作用効果と同様である。この場合、オフセット前面衝突時のサイドメンバ22の動作は、図5〜図7に示すサイドメンバ21の動作と左右対称の関係になる。
Although specific explanation is omitted, the operation and effect when the
一方で、フルラップ前面衝突(正面衝突)時のように、衝突物100の外部荷重がサイドメンバ21,22の荷重受け部24,25から外れた位置に作用したときには、当該外部荷重をクロスメンバ23全体で受けることができる。この場合、クロスメンバ23の塑性変形によって衝突エネルギーを吸収することが可能になる。
On the other hand, when the external load of the
上記のサスペンション装置20によれば、車両前面衝突時のサイドメンバ21,22の回転動作を利用してキャビン11を衝突物100から遠ざけることによって、その構成要素の強度を大幅に高めることなくキャビン11に及ぶ衝突エネルギーを低減させることができる。また、クロスメンバ23に分離予定部30,31,33を設けることによって、車両前面衝突時にサイドメンバ21,22の荷重受け部24,25に外部荷重が作用した場合に、このサイドメンバの回転動作がクロスメンバ23によって阻害され難くなり、サイドメンバ21,22の回転動作の円滑化を図ることができる。特に、分離予定部30を採用することによって、サイドメンバ21,22の回転動作がクロスメンバ23によって阻害されるのをこのクロスメンバ23の破断によって確実に防止でき、また構造を簡素化することができる。この場合、クロスメンバ23の車両左右方向Y1,Y2の中央領域に破断予定部を設けることによって、いずれのサイドメンバの荷重受け部に外部荷重が作用した場合でも、当該サイドメンバを他方のサイドメンバと同様の態様でバランス良く回転動作させることができる。
According to the
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。 The present invention is not limited to the above exemplary embodiment, and various applications and modifications are possible. For example, each of the following embodiments to which the above embodiment is applied can be implemented.
上記実施の形態では、第2支持部13,15がサイドメンバ21,22のための回転支持軸として構成される場合について記載したが、本発明では、車両前面衝突時のサイドメンバ21,22の回転動作が可能であれば、第2支持部13,15に相当する部位が回転支持軸以外の構造であってもよい。例えば、サイドメンバ21,22のそれぞれとクロスメンバ26とが互いに一体化された構造において、第2支持部13,15に相当する部位の板厚を他の部位よりも薄肉化したり、第2支持部13,15に相当する部位に薄肉状の溝を設けたりすることができる。
In the above embodiment, the case where the
上記の実施形態や種々の変更例の記載に基づいた場合、本発明では以下の各態様(アスペクト)を採り得る。 When based on description of said embodiment and various modifications, this invention can take the following each aspects (aspect).
即ち、本発明では、「車輪を回転可能に支持するサスペンションと車体との間に介装される車両用サスペンション装置であって、車両左右方向に互いに離間し且つ車両前後方向に沿ってそれぞれ長尺状に延在し、それぞれの前端部及び後端部がいずれも前記車体のうちキャビンよりも車両前方領域に取付けられる左右一対のサイドメンバと、前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部同士を連結するために車両左右方向に長尺状に延在するクロスメンバと、を含み、前記クロスメンバは、車両前面衝突時の外部荷重によって当該クロスメンバを複数に分離させるための分離予定部を備える、車両用サスペンション装置。」という態様(態様1)を採り得る。 That is, according to the present invention, “a vehicle suspension device interposed between a suspension for rotatably supporting a wheel and a vehicle body, separated from each other in the vehicle left-right direction and elongated in the vehicle front-rear direction, respectively. And a pair of left and right side members that are attached to the vehicle front area of the cabin of the vehicle body, and the front end portions of the pair of left and right side members. A cross member extending in the vehicle lateral direction in order to connect the cross member, and the cross member includes a separation scheduled portion for separating the cross member into a plurality of parts by an external load at the time of a vehicle front collision. A vehicle suspension device "(embodiment 1) may be adopted.
また本発明では、「態様1に記載の車両用サスペンション装置であって、前記分離予定部は、前記クロスメンバの車両左右方向の中央領域において当該クロスメンバを破断によって複数に分離させるための破断予定部である、車両用サスペンション装置。」という態様(態様2)を採り得る。 Further, according to the present invention, “the suspension device for a vehicle according to aspect 1, wherein the scheduled separation portion is a fracture plan for separating the cross member into a plurality of pieces by breaking in a central region of the cross member in the vehicle lateral direction. A vehicle suspension device that is a part ”(embodiment 2) may be employed.
また本発明では、「態様1又は2に記載の車両用サスペンション装置であって、前記左右一対のサイドメンバはそれぞれ、前記前端部が前記後端部を中心にして車両外方に回転可能となるように前記後端部を支持する回転支持軸を有する、車両用サスペンション装置。」という態様(態様3)を採り得る。 Further, according to the present invention, “the suspension device for a vehicle according to aspect 1 or 2, wherein the pair of left and right side members can rotate outwardly of the front end portion around the rear end portion. Thus, a vehicle suspension apparatus having a rotation support shaft that supports the rear end portion as described above (embodiment 3) may be employed.
また本発明では、「態様1〜3のうちのいずれかに記載の車両用サスペンション装置であって、前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部において車両左右方向に関し当該サイドメンバの前記後端部よりも車両外方に設けられ車両前面衝突時の外部荷重を受けるための荷重受け部を含む、車両用サスペンション装置。」という態様(態様4)を採り得る。 Further, according to the present invention, “the vehicle suspension apparatus according to any one of aspects 1 to 3, wherein the rear end of the side member in the vehicle left-right direction at each front end portion of the pair of left and right side members. A vehicle suspension device including a load receiving portion that is provided outside the vehicle and receives an external load at the time of a vehicle frontal collision ”(mode 4) may be employed.
10…車両、10a…車体、11…キャビン、12,14…第1支持部、13,15…第2支持部、20…サスペンション装置、21,22…サイドメンバ、21a,22a…前端部、21b,22b…後端部、23,26…クロスメンバ、23a…第1構成片、23b…第2構成片、23c,23d…貫通孔、24,25…荷重受け部、27,28…サスペンション、30,31,33…分離予定部、32…固定ピン、32a…ピン軸部、32b…ピン頭部、41,42…車輪、100…衝突物、101…角部、102…内側面
DESCRIPTION OF
Claims (6)
車両左右方向に互いに離間し且つ車両前後方向に沿ってそれぞれ長尺状に延在し、それぞれの前端部及び後端部がいずれも前記車体のうちキャビンよりも車両前方領域に取付けられる左右一対のサイドメンバと、
前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部において車両左右方向に関し当該サイドメンバの前記後端部よりも車両外方に設けられ車両前面衝突時の外部荷重を受けるための荷重受け部と、
を含む、車両用サスペンション装置。 A vehicle suspension apparatus interposed between a vehicle body and a suspension that rotatably supports wheels,
A pair of left and right sides that are spaced apart from each other in the vehicle left-right direction and extend in a long shape along the vehicle front-rear direction, and whose front end portion and rear end portion are both attached to the vehicle front area of the cabin of the vehicle body. With side members,
A load receiving portion for receiving an external load at the time of a vehicle front collision provided outside the vehicle with respect to the vehicle left-right direction at the front end portion of each of the pair of left and right side members, than the rear end portion of the side member;
A suspension device for a vehicle, including:
前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部同士を連結するために車両左右方向に長尺状に延在するクロスメンバを含み、前記クロスメンバは、前記荷重受け部に所定値以上の外部荷重が作用した場合に当該クロスメンバを複数に分離させる分離予定部を備える、車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to claim 1,
A cross member extending in the vehicle left-right direction in order to connect the front end portions of each of the pair of left and right side members, and the cross member has an external load greater than or equal to a predetermined value at the load receiving portion. A suspension apparatus for a vehicle, comprising a scheduled separation portion that separates the cross member into a plurality of parts when the act acts.
前記分離予定部は、前記クロスメンバの車両左右方向の中央領域において当該クロスメンバを破断によって複数に分離させるための破断予定部である、車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to claim 2,
The planned separation portion is a vehicle suspension device that is a planned fracture portion for separating the cross member into a plurality of pieces by breaking in a central region of the cross member in the vehicle left-right direction.
前記左右一対のサイドメンバはそれぞれ、前記前端部が前記後端部を中心にして車両外方に回転可能となるように前記後端部を支持する回転支持軸を有する、車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to any one of claims 1 to 3,
Each of the pair of left and right side members has a vehicle suspension device having a rotation support shaft that supports the rear end portion so that the front end portion can rotate outwardly of the vehicle around the rear end portion.
前記荷重受け部は、前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部において前記車体の車両左右方向の中心部を通り車両前後方向に延在する仮想中心線から車両外方に車幅寸法の25%に相当する距離を隔てた位置に設けられている、車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to any one of claims 1 to 4,
The load receiving portion has a vehicle width dimension of 25 on the vehicle outer side from a virtual center line extending in the vehicle front-rear direction through the vehicle left-right center of the vehicle body at the front end of each of the pair of left and right side members. A suspension device for a vehicle, provided at a position separated by a distance corresponding to%.
前記荷重受け部は、前記左右一対のサイドメンバのそれぞれの前記前端部から車両後方に向けて凹んだ段差形状を含む、車両用サスペンション装置。 The vehicle suspension device according to any one of claims 1 to 5,
The load receiving portion includes a stepped shape that is recessed from the front end portion of each of the pair of left and right side members toward the rear of the vehicle.
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