JP2005014728A

JP2005014728A - Cast suspension member structure

Info

Publication number: JP2005014728A
Application number: JP2003181450A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Mikuni; 敦三国; Masayuki Yoshikawa; 雅之吉川; Masayuki Suzuki; 雅之鈴木; Yoshihiro Kawamoto; ▼吉▲弘河本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20
Anticipated expiration: 2023-06-25
Also published as: CN1576066A; JP4172339B2; CN2754970Y; CN100423977C

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cast suspension member structure capable of reconciling securing of rigidity in relation to an input from a suspension arm with securing of energy absorbing performance at the time of a frontal collision. <P>SOLUTION: First reinforcing ribs 50 for connecting a front side mounting part 52 and a rear side mounting part 54 are stood on both sides of a cast front suspension member 10. The first reinforcing ribs 50 are reinforced by a plurality of second reinforcing ribs 56. As a result, the rigidity in relation to the input from the suspension arm is secured. A thin-walled part 58 is formed in a triangular range in plane view on a front side of the rear side mounting part 54. A crash bead 62 is formed in the thin-walled part 58. As a result, energy absorbing stroke at the time of the frontal collision is secured and energy absorbing performance is also ensured. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋳造によって形成されると共に、サスペンションフロントクロスメンバ、サスペンションリヤクロスメンバ、及び一対のサスペンションサイドメンバを含んで構成された鋳造サスペンションメンバ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、サスペンションアームやステアリングギヤボックスを支持するための部材としてサスペンションメンバが配設されている。一般にはサスペンションメンバは鋼板をプレス成形することによって製作されるが、昨今では軽量化の観点からサスペンションメンバをアルミニウム合金等を使って鋳造で製作することに対するニーズが高まっている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９８１２１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋳造サスペンションメンバ構造を採用した場合、サスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを両立させることが非常に難しい。
【０００５】
というのも、鋼板をプレス成形することにより製作されたサスペンションメンバであれば、サスペンションアームからの入力に対する剛性を確保できる形状とした上で、前面衝突時に変形させたい部位に所定形状のビード等を設定することにより、狙った変形モードをある程度実現することができる。これに対し、アルミ合金等を使った鋳造製のサスペンションメンバの場合、本来的にプレス成形品のサスペンションメンバよりも疲労強度が低いという特性があるため、前面衝突時に積極的に変形する構造を採用し難い。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、サスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを両立させることができる鋳造サスペンションメンバ構造を得ることが目的である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成された鋳造サスペンションメンバ構造であって、前記サスペンションサイドメンバにはその長手方向に沿って高剛性部が設定されており、前記サスペンションリヤクロスメンバと前記サスペンションサイドメンバとが交差する部位には低剛性部が設定されている、ことを特徴としている。
【０００８】
請求項２記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成され、フロント側及びリヤ側にそれぞれ設定された複数の取付点でボディー側に取り付けられる鋳造サスペンションメンバ構造であって、前記サスペンションサイドメンバにはその長手方向に沿って高剛性部が設定されており、前記サスペンションリヤクロスメンバと前記サスペンションサイドメンバとが交差する部位でリヤ側取付点の前方側には低剛性部が設定されている、ことを特徴としている。
【０００９】
請求項３記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記高剛性部はフロント側取付点とリヤ側取付点とを結ぶように設定されており、前記低剛性部は前記高剛性部において前記リヤ側取付点の前方側の所定範囲に位置する部分と接続されている、ことを特徴としている。
【００１０】
請求項４記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の発明において、前記高剛性部は、車両前後方向に沿って延在する第１補強リブと、一端が第１補強リブに接続されて車両幅方向内側へ延びる一又は二以上の第２補強リブとによって構成されており、さらに、前記第２補強リブは、前記低剛性部と重ならない範囲で設定されている、ことを特徴としている。
【００１１】
請求項１記載の本発明によれば、サスペンションメンバは鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成されている。
【００１２】
ここで、本発明では、サスペンションサイドメンバにはその長手方向に沿って高剛性部が設定されているため、サスペンションアームからの入力に対してはこの高剛性部で支持することができる。従って、サスペンションアームからの入力に対する剛性を確保することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、サスペンションリヤクロスメンバとサスペンションサイドメンバとが交差する部位には低剛性部が設定されているため、前面衝突時にはこの低剛性部によって変形ストロークが確保される。従って、前面衝突時のエネルギー吸収性能を確保することができる。
【００１４】
請求項２記載の本発明によれば、サスペンションメンバは鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成されており、更にフロント側及びリヤ側にそれぞれ設定された複数の取付点でボディー側に取り付けられている。
【００１５】
ここで、本発明では、サスペンションサイドメンバにはその長手方向に沿って高剛性部が設定されているため、サスペンションアームからの入力に対してはこの高剛性部で支持することができる。従って、サスペンションアームからの入力に対する剛性を確保することができる。
【００１６】
さらに、本発明では、サスペンションリヤクロスメンバとサスペンションサイドメンバとが交差する部位でリヤ側取付点の前方側には低剛性部が設定されているため、前面衝突時にはこの低剛性部によって変形ストロークが確保される。従って、前面衝突時のエネルギー吸収性能を確保することができる。
【００１７】
請求項３記載の本発明によれば、高剛性部はフロント側取付点とリヤ側取付点とを結ぶように設定されており、低剛性部は高剛性部においてリヤ側取付点の前方側の所定範囲に位置する部分と接続されているため、前面衝突時の衝突荷重がサスペンションメンバに入力されると、高剛性部における低剛性部との接続部分には、低剛性部へ押し込まれる（入り込む）ような荷重が作用する。従って、低剛性部自体が変形するのみならず、低剛性部の変形に伴って高剛性部における低剛性部との接続部分が低剛性部側へ引き込まれて変形する。すなわち、本発明では、高剛性部と低剛性部との協働作用が得られる。
【００１８】
請求項４記載の本発明によれば、高剛性部は、車両前後方向に沿って延在する第１補強リブと、一端が第１補強リブに接続されて車両幅方向内側へ延びる一又は二以上の第２補強リブとによって構成されているため、第２補強リブによって第１補強リブが補強される。従って、通常走行時のサスペンションアームからの入力に対する剛性を高めることができる。
【００１９】
さらに、上記第２補強リブは低剛性部と重ならない範囲で設定されているため、前面衝突時には低剛性部の変形を阻害しない。また、第１補強リブ自体も第２補強リブによる支持力が得られない範囲では、変形し易くなる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、図１〜図３を用いて、本発明が適用された第１実施形態に係るフロントサスペンションメンバ１０について説明する。
【００２１】
図３には本実施形態に係るフロントサスペンションメンバ１０の全体構成を示す斜視図が示されており、又図２には当該フロントサスペンションメンバ１０の全体構成を示す平面図が示されている。さらに、図１には当該フロントサスペンションメンバ１０の要部を示す拡大平面図等が示されている。
【００２２】
図３及び図２に示されるように、フロントサスペンションメンバ１０は、車両幅方向に沿って前後に平行に配置された一対のフロントサスペンションフロントクロスメンバ１２及びフロントサスペンションリヤクロスメンバ１４と、車両前後方向に沿って左右に平行に配置された一対のフロントサスペンションサイドメンバ１６、１８とを含んで構成されており、全体としては平面視で井型形状に形成されている。また、このフロントサスペンションメンバ１０は、アルミニウム合金を用いた鋳造（アルミダイキャスト）によって構成されている。
【００２３】
上述したフロントサスペンションメンバ１０におけるフロントサスペンションフロントクロスメンバ１２の前面の両サイドには、図示しないステアリングギヤボックスを取り付けるためのギヤボックス取付部４２が一体に形成されており、かかるギヤボックス取付部４２に形成されたボルト挿通孔４３に図示しないボルトが挿入されてナットに締結されることにより、ステアリングギヤボックスが固定されるようになっている。
【００２４】
また、フロントサスペンションメンバ１０における一対のフロントサイド部には、図示しない左右一対のフロントサスペンションアームの内側の端部を揺動可能に取り付けるための前側取付ベース２４及び後側取付ベース２６が前後に平行に一体に形成されている。かかる前側取付ベース２４及び後側取付ベース２６には同軸上にボルト挿通孔２８が形成されており、両者の間にフロントサスペンションアームの内側の端部に圧入されたブッシュが挿入配置された状態でボルト挿通孔２８内へボルトが挿入されてナットに締結されることにより、左右一対のフロントサスペンションアームが揺動可能に軸支されるようになっている。
【００２５】
ここで、図１等に示されるように、本実施形態では、上述したフロントサスペンションメンバ１０におけるフロントサスペンションサイドメンバ１６、１８の外縁部に、車両前後方向に沿って延在する帯状の第１補強リブ５０が一体に形成されている。各第１補強リブ５０はフロントサスペンションメンバ１０の四隅に設けられたフロント側取付部５２とリヤ側取付部５４とを前後に結ぶように立設されている。
【００２６】
さらに、上記第１補強リブ５０の内側には、車両幅方向に沿って複数の直角三角形状の第２補強リブ５６が立設されている。これらの第２補強リブ５６は車両前後方向に沿って所定の間隔で配置されており、外側の端部は第１補強リブ５０に直交した状態で接続されている。
【００２７】
また、上述したフロントサスペンションメンバ１０におけるリヤ側取付部５４の前方側には、所定の範囲（図１（Ａ）に斜線で示した三角形状の範囲）に亘って薄肉部５８が形成されている。薄肉部５８の板厚ｔ（図１（Ｃ）参照）は、フロントサスペンションメンバ１０の一般部６０の板厚よりも薄く設定されている。従って、薄肉部５８の面剛性は一般部６０の面剛性よりも意図的に低く設定されている。なお、上述した第２補強リブ５６は、この薄肉部５８の形成範囲に重ならないように設定されている。
【００２８】
さらに、上記薄肉部５８における第１補強リブ５０の後端側の内側には、平面視で細長い長円形状とされかつ上方側へ向けて凸となる断面ハット形状とされたクラッシュビード６２が形成されている。クラッシュビード６２は第１補強リブ５０の後端側に対して略平行に形成されている。このクラッシュビード６２を形成したことにより、当該クラッシュビード６２の形成部位の剛性は車両前後方向に対しては高くなり（変形しにくくなり）、車両幅方向に対しては低いものとなっている（変形し易いものとなっている）。
【００２９】
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。
【００３０】
フロントサスペンションメンバ１０における一対のフロントサスペンションサイドメンバ１６、１８の外縁部には左右一対の第１補強リブ５０が略車両前後方向に沿って立設されているため、フロントサスペンションメンバ１０の車両前後方向に対する剛性は通常よりも高くなっている。さらに、第１補強リブ５０には車両幅方向に延びる複数の第２補強リブ５６が接続されることにより、支持剛性が高められている。これにより、フロントサスペンションメンバ１０の車両前後方向に対する剛性は充分に確保される。従って、通常走行時において図示しないサスペンションアームからフロントサスペンションメンバ１０に荷重Ｆ（図１（Ａ）参照）が入力されても、フロントサスペンションメンバ１０が変形したり、割れ等の破損が生じることはない。
【００３１】
一方、前面衝突時には、フロントサスペンションメンバ１０の一対のフロントサスペンションサイドメンバ１６、１８には車両後方側への衝突荷重が入力される。ここで、本実施形態では、リヤ側取付部５４の前方側に薄肉部５８を形成したので、車両幅方向に対する剛性は一般部６０よりも低くなっている。さらに、薄肉部５８の形成範囲内には第１補強リブ５０の後端側に対して略平行にクラッシュビード６２が形成されているので、車両幅方向には変形し易くなっている。加えて、前述した第２補強リブ５６は薄肉部５８と重ならない範囲で設けられているため、第１補強リブ５０の後端側は前端側に比べて車両幅方向へ変形し易くなっている。これらのことから、衝突荷重が入力されると、図１（Ｂ）に示されるように、第１補強リブ５０の後端側（最後尾に配置された第２補強リブ５６とリヤ側取付部５４との間の部分）が車両幅方向内側へ圧縮塑性変形する。つまり、第１補強リブ５０の後端側がクラッシュビード６２をビード幅方向へ押し潰しながら薄肉部５８の内方へと侵入するようにして変形が進む。上記作用から、本実施形態によれば、前面衝突時のフロントサスペンションメンバ１０の変形ストロークを充分に確保することができる。
【００３２】
上記の如く、本実施形態に係る鋳造サスペンションメンバ構造では、フロントサスペンションサイドメンバ１６、１８にその長手方向に沿って第１補強リブ５０を設定すると共に、フロントサスペンションリヤクロスメンバ１４とフロントサスペンションサイドメンバ１６、１８とが交差する部位（リヤ側取付部５４の前方側）に薄肉部５８及びクラッシュビード６２を設定したので、フロントサスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを両立させることができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る鋳造サスペンションメンバ構造では、第１補強リブ５０はフロント側取付部５２とリヤ側取付部５４とを結ぶように設定されており、薄肉部５８は第１補強リブ５０においてリヤ側取付部５４の前方側の所定範囲に位置する部分と接続されているため、前面衝突時の衝突荷重がフロントサスペンションメンバ１０に入力されると、薄肉部５８及びクラッシュビード６２自体が変形するのみならず、薄肉部５８及びクラッシュビード６２の変形に伴って第１補強リブ５０における薄肉部５８との接続部分を薄肉部５８側へ引き込む作用をする。すなわち、本実施形態では、第１補強リブ５０と薄肉部５８との協働作用の結果、第１補強リブ５０を効果的かつ迅速に車両幅方向内側へ変形させることができる。その結果、本実施形態によれば、前面衝突時のエネルギー吸収性能を向上させることができる。
【００３４】
さらに、本実施形態に係る鋳造サスペンションメンバ構造では、略車両前後方向に沿って延在する第１補強リブ５０を設けるだけでなく、これと直交するかたちで車両幅方向に延びる複数の第２補強リブ５６の端部を第１補強リブ５０に繋いだので、第１補強リブ５０を複数の第２補強リブ５６によって補強することができる。従って、通常走行時のフロントサスペンションアームからの入力に対する剛性を高めることができる。加えて、第２補強リブ５６は薄肉部５８と重ならない範囲で設定されているため、前面衝突時に第２補強リブ５６によって薄肉部５８の変形が阻害されることはない。また、第１補強リブ５０自体も第２補強リブ５６による支持力が得られない範囲では、変形し易くなる。これらの結果、本実施形態によれば、フロントサスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを、より高い精度で両立させることができる。
【００３５】
また、本実施形態に係る鋳造サスペンションメンバ構造では、フロントサスペンションメンバ１０のリヤ側取付部５４の前方側（即ち、フロントサスペンションメンバ１０の周縁部ではない所）にクラッシュビード６２を設けるため、フロントサスペンションメンバ１０の疲労強度を損なう不利が生じない。つまり、先行技術文献として挙げた特許文献１に開示された構成の場合、サスペンションメンバの周縁部に複数の切欠を設定するようになっているが、このように周縁部に切欠を設定すると、通常走行時に切欠に応力集中が起こり、疲労破壊する可能性がある。しかし、本実施形態の場合には、そのような不利は無い。
【００３６】
〔第２実施形態〕
以下、図４〜図６を用いて、本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造の第２実施形態（クラッシュビードの幾つかのバリエーション）について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。
【００３７】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示される実施形態では、フロントサスペンションメンバ１０のリヤ側取付部５４の前方側に、平面視で略正三角形状に形成された幅広のクラッシュビード７０が形成されている。クラッシュビード７０の一辺は、第１補強リブ５０に対して略平行に配置されている。
【００３８】
なお、クラッシュビード７０以外の構成（第１補強リブ５０、第２補強リブ５６の設定及び薄肉部５８の設定等）は、前述した第１実施形態と同様である（この点は、後述する図５及び図６の実施形態についても同様）。
【００３９】
図５（Ａ）、（Ｂ）に示される実施形態では、フロントサスペンションメンバ１０のリヤ側取付部５４の前方側に、第１実施形態のクラッシュビード６２と平面形状が略同様の開口（穴）７２が形成されている。
【００４０】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示される実施形態では、第１実施形態のクラッシュビード６２よりも幅が狭くより細長い一対のクラッシュビード７４が車両幅方向に並設されている。
【００４１】
上述した図４、図５、図６のいずれの構成を採っても、前述した第１実施形態と同様の作用・効果が得られる。
【００４２】
〔実施形態の補足説明〕
上述した各実施形態では、フロントサスペンションメンバ１０に対して本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造を適用したが、これに限らず、リヤサスペンションメンバに本発明を適用することも可能である。
【００４３】
また、上述した各実施形態では、高剛性部として第１補強リブ５０及び第２補強リブ５６を設定する構成を採用したが、これに限らず、リブ以外の構成（例えば、板厚を厚くする等）を採ってもよい。
【００４４】
さらに、上述した各実施形態では、低剛性部として薄肉部５８とクラッシュビード６２、７０、７４又は開口７２とを併用したが、これに限らず、いずれか一方のみで低剛性部を構成してもよい。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成されたものにおいて、サスペンションサイドメンバにその長手方向に沿って高剛性部を設定すると共に、サスペンションリヤクロスメンバとサスペンションサイドメンバとが交差する部位に低剛性部を設定したので、サスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを両立させることができるという優れた効果を有する。
【００４６】
請求項２記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、鋳造によって形成されると共に、略車両幅方向を長手方向として配置されるサスペンションフロントクロスメンバ及びサスペンションリヤクロスメンバと、略車両前後方向を長手方向として配置される一対のサスペンションサイドメンバとを含んで構成され、フロント側及びリヤ側にそれぞれ設定された複数の取付点でボディー側に取り付けられるものにおいて、サスペンションサイドメンバにその長手方向に沿って高剛性部を設定すると共に、サスペンションリヤクロスメンバとサスペンションサイドメンバとが交差する部位でリヤ側取付点の前方側に低剛性部を設定したので、サスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを両立させることができるという優れた効果を有する。
【００４７】
請求項３記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、高剛性部はフロント側取付点とリヤ側取付点とを結ぶように設定されており、低剛性部を高剛性部においてリヤ側取付点の前方側の所定範囲に位置する部分と接続したので、前面衝突時には高剛性部と低剛性部との協働作用によって両者を変形させることができ、その結果、前面衝突時のエネルギー吸収性能を向上させることができるという優れた効果を有する。
【００４８】
請求項４記載の本発明に係る鋳造サスペンションメンバ構造は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の配置において、高剛性部は車両前後方向に沿って延在する第１補強リブと、一端が第１補強リブに接続されて車両幅方向内側へ延びる一又は二以上の第２補強リブとによって構成されており、さらに、第２補強リブを低剛性部と重ならない範囲で設定したので、サスペンションアームからの入力に対する剛性確保と前面衝突時のエネルギー吸収性能の確保とを、より高い精度で両立させることができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は第１実施形態に係る鋳造サスペンションメンバ構造の要部を通常走行時の状態で示す拡大平面図、（Ｂ）当該鋳造サスペンションメンバ構造の要部を前面衝突時の状態で示す拡大平面図、（Ｃ）はクラッシュビードの断面形状を示すＣ−Ｃ線断面図である。
【図２】第１実施形態に係るフロントサスペンションメンバの全体構成を示す平面図である。
【図３】第１実施形態に係るフロントサスペンションメンバの全体構成を示す斜視図である。
【図４】第２実施形態に係り、（Ａ）はクラッシュビードの一つ目の変形例の要部を示す拡大平面図、（Ｂ）は当該クラッシュビードの断面形状を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】第２実施形態に係り、（Ａ）はクラッシュビードの二つ目の変形例の要部を示す拡大平面図、（Ｂ）は開口の断面形状を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【図６】第２実施形態に係り、（Ａ）はクラッシュビードの三つ目の変形例の要部を示す拡大平面図、（Ｂ）は当該クラッシュビードの断面形状を示すＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１０フロントサスペンションメンバ
１２フロントサスペンションフロントクロスメンバ
１４フロントサスペンションリヤクロスメンバ
１６フロントサスペンションサイドメンバ
１８フロントサスペンションサイドメンバ
５０第１補強リブ（高剛性部）
５２フロント側取付部（フロント側取付点）
５４リヤ側取付部（リヤ側取付点）
５６第２補強リブ（高剛性部）
５８薄肉部（低剛性部）
６２クラッシュビード（低剛性部）
７０クラッシュビード（低剛性部）
７２開口（低剛性部）
７４クラッシュビード（低剛性部）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cast suspension member structure that is formed by casting and includes a suspension front cross member, a suspension rear cross member, and a pair of suspension side members.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a suspension member is provided as a member for supporting a suspension arm and a steering gear box. In general, the suspension member is manufactured by press-molding a steel plate. Recently, however, there is an increasing need for manufacturing the suspension member by casting using an aluminum alloy or the like from the viewpoint of weight reduction.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-6-298121 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the cast suspension member structure is adopted, it is very difficult to achieve both ensuring of rigidity with respect to input from the suspension arm and ensuring of energy absorption performance at the time of frontal collision.
[0005]
This is because a suspension member manufactured by press-molding a steel plate should have a shape that can secure rigidity against input from the suspension arm, and a bead or the like having a predetermined shape is formed on a portion that is to be deformed at the time of a frontal collision. By setting, the targeted deformation mode can be realized to some extent. In contrast, cast suspension members made of aluminum alloy, etc., have inherently lower fatigue strength than press-formed suspension members, so a structure that positively deforms when a frontal collision occurs is adopted. It is hard to do.
[0006]
An object of the present invention is to obtain a cast suspension member structure that can achieve both of ensuring rigidity with respect to input from a suspension arm and ensuring energy absorption performance at the time of a frontal collision in consideration of the above facts.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The cast suspension member structure according to the first aspect of the present invention is formed by casting, and has a suspension front cross member and a suspension rear cross member that are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction, and a vehicle longitudinal direction that is substantially longitudinal. The suspension suspension member is configured to include a pair of suspension side members arranged in a direction, and the suspension side member is provided with a highly rigid portion along a longitudinal direction thereof, and the suspension rear cross A low-rigidity portion is set at a portion where the member and the suspension side member intersect with each other.
[0008]
The cast suspension member structure according to the second aspect of the present invention is formed by casting, and has a suspension front cross member and a suspension rear cross member that are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction, and a vehicle longitudinal direction that is substantially longitudinal. A cast suspension member structure including a pair of suspension side members arranged as directions and attached to the body side at a plurality of attachment points respectively set on the front side and the rear side. A high-rigidity portion is set along the longitudinal direction, and a low-rigidity portion is set on the front side of the rear-side attachment point at a portion where the suspension rear cross member and the suspension side member intersect. It is characterized by that.
[0009]
A cast suspension member structure according to a third aspect of the present invention is the cast suspension member structure according to the first or second aspect, wherein the high-rigidity portion is set so as to connect a front side attachment point and a rear side attachment point. The low-rigidity part is connected to a part of the high-rigidity part that is located in a predetermined range on the front side of the rear-side attachment point.
[0010]
The cast suspension member structure according to a fourth aspect of the present invention is the cast suspension member structure according to any one of the first to third aspects, wherein the high-rigidity portion extends in the vehicle front-rear direction. And one or more second reinforcing ribs, one end of which is connected to the first reinforcing rib and extends inward in the vehicle width direction, and the second reinforcing rib does not overlap the low-rigidity portion. It is characterized by being set in a range.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the suspension member is formed by casting, and the suspension front cross member and the suspension rear cross member are disposed with the vehicle width direction as the longitudinal direction, and the vehicle longitudinal direction is the longitudinal direction. And a pair of suspension side members arranged as described above.
[0012]
Here, in the present invention, the suspension side member is provided with a highly rigid portion along the longitudinal direction thereof, so that it is possible to support the input from the suspension arm with this highly rigid portion. Therefore, the rigidity with respect to the input from the suspension arm can be ensured.
[0013]
Furthermore, in the present invention, since a low rigidity portion is set at a portion where the suspension rear cross member and the suspension side member intersect, a deformation stroke is secured by the low rigidity portion at the time of a frontal collision. Therefore, the energy absorption performance at the time of a frontal collision can be ensured.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, the suspension member is formed by casting, and the suspension front cross member and the suspension rear cross member are disposed with the vehicle width direction as the longitudinal direction, and the vehicle longitudinal direction is the longitudinal direction. And a pair of suspension side members arranged as shown in FIG. 1, and are attached to the body side at a plurality of attachment points respectively set on the front side and the rear side.
[0015]
Here, in the present invention, the suspension side member is provided with a highly rigid portion along the longitudinal direction thereof, so that it is possible to support the input from the suspension arm with this highly rigid portion. Therefore, the rigidity with respect to the input from the suspension arm can be ensured.
[0016]
Furthermore, in the present invention, since a low-rigidity portion is set in front of the rear attachment point at the intersection of the suspension rear cross member and the suspension side member, a deformation stroke is caused by the low-rigidity portion at the time of a frontal collision. Secured. Therefore, the energy absorption performance at the time of a frontal collision can be ensured.
[0017]
According to the third aspect of the present invention, the high-rigidity portion is set so as to connect the front-side attachment point and the rear-side attachment point, and the low-rigidity portion is located on the front side of the rear-side attachment point in the high-rigidity portion. Since it is connected to the part located in the predetermined range, when the collision load at the time of frontal collision is input to the suspension member, it is pushed into the connection part of the high rigidity part with the low rigidity part. ) Is applied. Therefore, not only the low-rigidity part itself is deformed, but also the connection part of the high-rigidity part with the low-rigidity part is drawn into the low-rigidity part side and deformed with the deformation of the low-rigidity part. That is, in the present invention, a cooperative action between the high rigidity portion and the low rigidity portion is obtained.
[0018]
According to the fourth aspect of the present invention, the high-rigidity part includes one or two first reinforcing ribs extending along the vehicle front-rear direction and one end connected to the first reinforcing rib and extending inward in the vehicle width direction. Since it is comprised with the above 2nd reinforcement rib, a 1st reinforcement rib is reinforced with a 2nd reinforcement rib. Therefore, the rigidity with respect to the input from the suspension arm during normal traveling can be increased.
[0019]
Furthermore, since the second reinforcing rib is set in a range that does not overlap the low-rigidity portion, it does not hinder the deformation of the low-rigidity portion at the time of a frontal collision. Further, the first reinforcing rib itself is easily deformed in a range where the supporting force by the second reinforcing rib cannot be obtained.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[First Embodiment]
Hereinafter, the front suspension member 10 according to the first embodiment to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS.
[0021]
FIG. 3 is a perspective view showing the overall configuration of the front suspension member 10 according to this embodiment, and FIG. 2 is a plan view showing the overall configuration of the front suspension member 10. Further, FIG. 1 is an enlarged plan view showing the main part of the front suspension member 10.
[0022]
As shown in FIGS. 3 and 2, the front suspension member 10 includes a pair of front suspension front cross member 12 and front suspension rear cross member 14 arranged in parallel in the front-rear direction along the vehicle width direction, and the vehicle front-rear direction. And a pair of front suspension side members 16 and 18 arranged in parallel on the left and right sides, and the whole is formed in a well shape in plan view. The front suspension member 10 is formed by casting (aluminum die casting) using an aluminum alloy.
[0023]
A gear box mounting portion 42 for mounting a steering gear box (not shown) is integrally formed on both sides of the front surface of the front suspension front cross member 12 in the front suspension member 10 described above. A steering gear box is fixed by inserting a bolt (not shown) into the formed bolt insertion hole 43 and fastening it to a nut.
[0024]
A front mounting base 24 and a rear mounting base 26 for swingably mounting inner ends of a pair of left and right front suspension arms (not shown) are parallel to the front and rear sides of the pair of front side portions of the front suspension member 10. Are integrally formed. The front mounting base 24 and the rear mounting base 26 are formed with bolt insertion holes 28 on the same axis, and a bush press-fitted into the inner end of the front suspension arm is inserted between them. A bolt is inserted into the bolt insertion hole 28 and fastened to the nut, so that the pair of left and right front suspension arms are pivotally supported.
[0025]
Here, as shown in FIG. 1 and the like, in the present embodiment, a belt-like first reinforcement extending along the vehicle front-rear direction on the outer edge portions of the front suspension side members 16 and 18 in the front suspension member 10 described above. The rib 50 is integrally formed. Each first reinforcing rib 50 is erected so as to connect a front side mounting portion 52 and a rear side mounting portion 54 provided at the four corners of the front suspension member 10 in the front-rear direction.
[0026]
Further, a plurality of right-angled triangular second reinforcing ribs 56 are erected on the inner side of the first reinforcing rib 50 along the vehicle width direction. These second reinforcing ribs 56 are arranged at predetermined intervals along the vehicle front-rear direction, and the outer ends are connected in a state orthogonal to the first reinforcing rib 50.
[0027]
In addition, a thin portion 58 is formed over a predetermined range (a triangular range shown by hatching in FIG. 1A) on the front side of the rear mounting portion 54 in the front suspension member 10 described above. . The plate thickness t of the thin portion 58 (see FIG. 1C) is set to be thinner than the plate thickness of the general portion 60 of the front suspension member 10. Therefore, the surface rigidity of the thin portion 58 is intentionally set lower than the surface rigidity of the general portion 60. The second reinforcing rib 56 described above is set so as not to overlap the range where the thin portion 58 is formed.
[0028]
Further, a crush bead 62 is formed on the inner side of the rear end side of the first reinforcing rib 50 in the thin-walled portion 58. The crash bead 62 has an elongated oval shape in a plan view and a cross-sectional hat shape that protrudes upward. Has been. The crash bead 62 is formed substantially parallel to the rear end side of the first reinforcing rib 50. By forming the crash bead 62, the rigidity of the portion where the crash bead 62 is formed becomes higher (becomes difficult to deform) in the vehicle front-rear direction and is lower in the vehicle width direction ( It is easy to deform).
[0029]
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
[0030]
Since the pair of left and right first reinforcing ribs 50 are provided upright along the vehicle front-rear direction at the outer edge portions of the pair of front suspension side members 16, 18 in the front suspension member 10, The rigidity against is higher than usual. Further, a plurality of second reinforcing ribs 56 extending in the vehicle width direction are connected to the first reinforcing rib 50, thereby enhancing the support rigidity. Thereby, the rigidity of the front suspension member 10 in the vehicle longitudinal direction is sufficiently ensured. Accordingly, even when a load F (see FIG. 1A) is input to the front suspension member 10 from a suspension arm (not shown) during normal traveling, the front suspension member 10 is not deformed or broken such as cracks. .
[0031]
On the other hand, during a frontal collision, a collision load on the vehicle rear side is input to the pair of front suspension side members 16 and 18 of the front suspension member 10. Here, in the present embodiment, since the thin portion 58 is formed on the front side of the rear side mounting portion 54, the rigidity in the vehicle width direction is lower than that of the general portion 60. Furthermore, since the crush bead 62 is formed substantially parallel to the rear end side of the first reinforcing rib 50 within the formation range of the thin portion 58, it is easy to deform in the vehicle width direction. In addition, since the second reinforcing rib 56 described above is provided in a range that does not overlap the thin portion 58, the rear end side of the first reinforcing rib 50 is more easily deformed in the vehicle width direction than the front end side. . Accordingly, when a collision load is input, as shown in FIG. 1B, the rear end side of the first reinforcing rib 50 (the second reinforcing rib 56 disposed at the rearmost end and the rear side mounting portion). 54) and compressively plastically deformed inward in the vehicle width direction. That is, the deformation proceeds so that the rear end side of the first reinforcing rib 50 enters the inside of the thin portion 58 while crushing the crush bead 62 in the bead width direction. From the above action, according to the present embodiment, it is possible to sufficiently secure the deformation stroke of the front suspension member 10 at the time of a frontal collision.
[0032]
As described above, in the cast suspension member structure according to the present embodiment, the front suspension side members 16 and 18 are provided with the first reinforcing ribs 50 along the longitudinal direction thereof, and the front suspension rear cross member 14 and the front suspension side member. Since the thin-walled portion 58 and the crash bead 62 are set at a portion where the crossing portions 16 and 18 intersect (the front side of the rear-side mounting portion 54), the rigidity with respect to the input from the front suspension arm and the energy absorption performance at the time of a frontal collision are ensured. Can be made compatible.
[0033]
Further, in the cast suspension member structure according to the present embodiment, the first reinforcing rib 50 is set so as to connect the front side mounting portion 52 and the rear side mounting portion 54, and the thin portion 58 is formed in the first reinforcing rib 50. Since it is connected to a portion located in a predetermined range on the front side of the rear side mounting portion 54, when a collision load at the time of a frontal collision is input to the front suspension member 10, the thin portion 58 and the crash bead 62 themselves are deformed. Not only that, but with the deformation of the thin portion 58 and the crash bead 62, the connecting portion of the first reinforcing rib 50 with the thin portion 58 acts to draw the thin portion 58 side. That is, in the present embodiment, as a result of the cooperative action of the first reinforcing rib 50 and the thin portion 58, the first reinforcing rib 50 can be effectively and quickly deformed inward in the vehicle width direction. As a result, according to this embodiment, the energy absorption performance at the time of frontal collision can be improved.
[0034]
Furthermore, in the cast suspension member structure according to the present embodiment, a plurality of second reinforcements extending in the vehicle width direction are provided in addition to the first reinforcement ribs 50 extending substantially along the vehicle longitudinal direction. Since the end portion of the rib 56 is connected to the first reinforcing rib 50, the first reinforcing rib 50 can be reinforced by the plurality of second reinforcing ribs 56. Therefore, the rigidity with respect to the input from the front suspension arm during normal traveling can be increased. In addition, since the second reinforcing rib 56 is set in a range that does not overlap the thin portion 58, the deformation of the thin portion 58 is not inhibited by the second reinforcing rib 56 at the time of a frontal collision. Further, the first reinforcing rib 50 itself is easily deformed as long as the supporting force by the second reinforcing rib 56 cannot be obtained. As a result, according to the present embodiment, it is possible to achieve both of ensuring rigidity with respect to input from the front suspension arm and ensuring energy absorption performance at the time of frontal collision with higher accuracy.
[0035]
Further, in the cast suspension member structure according to the present embodiment, the crush bead 62 is provided on the front side of the rear side mounting portion 54 of the front suspension member 10 (that is, not the peripheral edge portion of the front suspension member 10). There is no disadvantage that impairs the fatigue strength of the member 10. That is, in the case of the configuration disclosed in Patent Document 1 cited as the prior art document, a plurality of notches are set in the peripheral portion of the suspension member. When running, stress concentration occurs in the notch, which may cause fatigue failure. However, in the case of this embodiment, there is no such disadvantage.
[0036]
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment (several variations of the crash bead) of the cast suspension member structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, about the same component as 1st Embodiment mentioned above, the same number is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
[0037]
In the embodiment shown in FIGS. 4A and 4B, a wide crush bead 70 formed in a substantially equilateral triangular shape in plan view is formed on the front side of the rear side mounting portion 54 of the front suspension member 10. ing. One side of the crash bead 70 is disposed substantially parallel to the first reinforcing rib 50.
[0038]
The configuration other than the crash bead 70 (setting of the first reinforcing rib 50, the second reinforcing rib 56, setting of the thin portion 58, etc.) is the same as that in the first embodiment described above (this point will be described later). The same applies to the embodiments of FIGS.
[0039]
In the embodiment shown in FIGS. 5A and 5B, an opening (hole) having a plane shape substantially the same as that of the crash bead 62 of the first embodiment is formed on the front side of the rear side mounting portion 54 of the front suspension member 10. 72 is formed.
[0040]
In the embodiment shown in FIGS. 6A and 6B, a pair of crash beads 74 that are narrower and narrower than the crash beads 62 of the first embodiment are arranged side by side in the vehicle width direction.
[0041]
Regardless of the configuration shown in FIGS. 4, 5, or 6, the same operations and effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
[0042]
[Supplementary explanation of the embodiment]
In each of the embodiments described above, the cast suspension member structure according to the present invention is applied to the front suspension member 10. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can also be applied to the rear suspension member.
[0043]
Moreover, in each embodiment mentioned above, although the structure which sets the 1st reinforcement rib 50 and the 2nd reinforcement rib 56 as a highly rigid part was employ | adopted, not only this but structure (for example, plate | board thickness is increased) other than a rib. Etc.).
[0044]
Furthermore, in each embodiment mentioned above, although the thin part 58 and the crush beads 62, 70, 74, or the opening 72 were used together as a low rigidity part, not only this but a low rigidity part is comprised only in any one. Also good.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, the cast suspension member structure according to the first aspect of the present invention is formed by casting, and has a suspension front cross member and a suspension rear cross member that are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction. A structure including a pair of suspension side members arranged substantially in the longitudinal direction of the vehicle, the suspension side member is provided with a highly rigid portion along the longitudinal direction, and the suspension rear cross member and the suspension Since the low-rigidity portion is set at the portion where the side member intersects, it has an excellent effect that it is possible to achieve both of ensuring rigidity with respect to the input from the suspension arm and ensuring energy absorption performance at the time of frontal collision.
[0046]
The cast suspension member structure according to the second aspect of the present invention is formed by casting, and has a suspension front cross member and a suspension rear cross member that are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction, and a vehicle longitudinal direction that is substantially longitudinal. And a pair of suspension side members arranged as directions, and attached to the body side at a plurality of attachment points set on the front side and the rear side, respectively, along the longitudinal direction of the suspension side member In addition to setting a high-rigidity part, a low-rigidity part was set in front of the rear mounting point at the intersection of the suspension rear cross member and suspension side member. Ensuring energy absorption performance It has an excellent effect that it is possible to achieve both.
[0047]
The cast suspension member structure according to the present invention described in claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the high-rigidity portion is set so as to connect the front-side attachment point and the rear-side attachment point, Since the low-rigidity part is connected to the part of the high-rigidity part that is located in a predetermined range in front of the rear mounting point, both can be deformed by the cooperative action of the high-rigidity part and the low-rigidity part during a frontal collision. As a result, the energy absorption performance at the time of frontal collision can be improved.
[0048]
The cast suspension member structure according to a fourth aspect of the present invention is the arrangement according to any one of the first to third aspects, wherein the high-rigidity portion extends along the vehicle front-rear direction, Since one end is connected to the first reinforcing rib and is configured by one or more second reinforcing ribs extending inward in the vehicle width direction, and further, the second reinforcing rib is set within a range not overlapping the low-rigidity portion. In addition, it has an excellent effect that it is possible to achieve both higher rigidity with respect to ensuring rigidity with respect to input from the suspension arm and ensuring energy absorption performance at the time of frontal collision.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is an enlarged plan view showing a main part of a cast suspension member structure according to a first embodiment in a state of normal running, and FIG. 1B is a state of the main part of the cast suspension member structure in a frontal collision. (C) is CC sectional view taken on the line which shows the cross-sectional shape of a crush bead.
FIG. 2 is a plan view showing an overall configuration of a front suspension member according to the first embodiment.
FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a front suspension member according to the first embodiment.
4A is an enlarged plan view showing a main part of a first modified example of a crash bead according to the second embodiment, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line BB showing a cross-sectional shape of the crash bead; FIG.
5A is an enlarged plan view showing a main part of a second modified example of the crash bead, and FIG. 5B is a sectional view taken along line BB showing the sectional shape of the opening according to the second embodiment. is there.
6A is an enlarged plan view showing a main part of a third modified example of the crash bead according to the second embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line BB showing the cross-sectional shape of the crash bead. FIG.
[Explanation of symbols]
10 front suspension member 12 front suspension front cross member 14 front suspension rear cross member 16 front suspension side member 18 front suspension side member 50 first reinforcing rib (high rigidity portion)
52 Front side mounting part (Front side mounting point)
54 Rear side mounting part (Rear side mounting point)
56 Second reinforcement rib (high rigidity part)
58 Thin part (low rigidity part)
62 Crash beads (low rigidity part)
70 Crash beads (low rigidity part)
72 Opening (low rigidity part)
74 Crash beads (low rigidity part)

Claims

A suspension front cross member and a suspension rear cross member that are formed by casting and are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction, and a pair of suspension side members that are arranged with a vehicle longitudinal direction as a longitudinal direction. Cast suspension member structure,
The suspension side member is set with a highly rigid portion along its longitudinal direction,
A low-rigidity portion is set at a portion where the suspension rear cross member and the suspension side member intersect.
A cast suspension member structure characterized by that.

A suspension front cross member and a suspension rear cross member that are formed by casting and are arranged with the vehicle width direction as a longitudinal direction, and a pair of suspension side members that are arranged with a vehicle longitudinal direction as a longitudinal direction. A cast suspension member structure that is attached to the body side at a plurality of attachment points set on the front side and the rear side,
The suspension side member is set with a highly rigid portion along its longitudinal direction,
A low-rigidity portion is set on the front side of the rear-side attachment point at a portion where the suspension rear cross member and the suspension side member intersect.
A cast suspension member structure characterized by that.

The high-rigidity part is set so as to connect a front side attachment point and a rear side attachment point,
The low-rigidity part is connected to a portion located in a predetermined range on the front side of the rear-side attachment point in the high-rigidity part.
3. The cast suspension member structure according to claim 1, wherein the suspension member structure is a cast suspension member structure.

The high-rigidity portion is configured by a first reinforcing rib extending along the vehicle front-rear direction, and one or more second reinforcing ribs having one end connected to the first reinforcing rib and extending inward in the vehicle width direction. And
Furthermore, the second reinforcing rib is set in a range that does not overlap the low rigidity portion.
The cast suspension member structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the cast suspension member structure is provided.