(57)【要約】【課題】車両の後突時に関する安全性を向上することのできる車両のサブフレーム構造を提供する。【解決手段】フロントクロスメンバ４は、アッパ部材２０と、端部ロア部材２１と、中央ロア部材２２とで構成され、フロントクロスメンバ４の左右両端部分は、端部ロア部材２１によって閉断面構造が形成されている。フロントクロスメンバ４の中央部分は、中央ロア部材２２によって、フロントクロスメンバ４の前部に下方に向けて開放した開放断面構造Ｏが形成され、後部に閉断面構造が形成されている。【選択図】　　　図３
2004050992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、これら左右のサイドメンバ間に亘って車幅方向に延び且つ前方に位置する燃料タンクに近接して位置するクロスメンバとを備え、前記サイドメンバにサスペンションアームが取り付けられる車両のサブフレーム構造において、
前記クロスメンバは、その前部が後部に比べて剛性が低いことを特徴とする車両のサブフレーム構造。
【請求項２】
前記クロスメンバは、その前部が開放断面構造を有し、後部が閉断面構造を有し、これにより該クロスメンバの前部が後部に比べて剛性が低い、請求項１に記載の車両のサブフレーム構造。
【請求項３】
前記クロスメンバが、
天井壁と前壁と後壁とを備えた下方に開放した断面コ字状のアッパ部材と、
底壁と前壁と後壁とを備えた上方に向けて開放した断面コ字状のロア部材とを有し、
該ロア部材は、その前壁の上端から前方に広がるフランジを備え、
該ロア部材は、その後壁を前記アッパ部材の後壁の背面に当接し、また、前記フランジを前記アッパ部材の天井壁の背面に当接した状態で、前記アッパ部材に接合されている、請求項２に記載の車両のサブフレーム構造。
【請求項４】
前記クロスメンバの左右両端部分が閉断面構造である、請求項２又は３に記載の車両のサブフレーム構造。
【請求項５】
底壁と前壁と後壁とを有し、前記アッパ部材の左右両端部分に接合される断面コ字状の端部ロア部材を更に含み、
該端部ロア部材は、その前壁と後壁とが前記アッパ部材の前壁と後壁とに当接した状態で該アッパ部材の接合されて、前記クロスメンバの左右両端部分の前記閉断面構造が形成され、
前記端部ロア部材は、内端に前記アッパ部材の前壁と後壁とに亘って延びる内端壁を更に有し、該内端壁によって、前記クロスメンバの端部に節が形成されている、請求項４に記載の車両のサブフレーム構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両のサブフレーム構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開２０００−６６７４号公報に見られるように、従来から、車両後部に設けられるサブフレームを設け、このサブフレームにサスペンション機構などを取り付けることが知られているが、車両のフレームは、一般的に、閉断面のメンバから作られている。特開２０００−６６７４号公報は、また、サブフレームの前方に燃料タンクを配置することを開示している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
特開２０００−６６７４号公報に開示のように、サブフレームの前方に燃料タンクを配置した車両にあっては、後突時の安全を確保するために、燃料タンクとサブフレームとの間に一定の離間距離を確保する必要がある。
【０００４】
本発明の目的は、車両の後突時に関する安全性を向上することのできる車両のサブフレーム構造を提供することにある。
【０００５】
本発明の他の目的は、例えば燃料タンクの容積を拡大した結果、燃料タンクとサブフレームとの間の離間距離を小さくせざるを得ない場合であっても、車両の後突時に関する安全性を確保することのできる車両のサブフレーム構造を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かかる技術的課題は、本発明によれば、
車体前後方向に延びる左右一対のサイドメンバと、これら左右のサイドメンバ間に亘って車幅方向に延び且つ前方に位置する燃料タンクに近接して位置するクロスメンバとを備え、前記サイドメンバにサスペンションアームが取り付けられる車両のサブフレーム構造において、
前記クロスメンバは、その前部が後部に比べて剛性が低いことを特徴とする車両のサブフレーム構造を提供することにより達成される。
【０００７】
すなわち、本発明に従うサブフレーム構造によれば、後突時に、サブフレームが前方移動して、その前方に位置する燃料タンクとクロスメンバとが干渉したとしても、クロスメンバの前部の剛性が後部に比べて弱められていることから、剛性が比較的高い後部によって、クロスメンバの剛性を保ちながら、剛性が比較的低い前部によって、燃料タンクへの衝撃を緩和することができ、これにより、車両の後突時に関する安全性を向上することのできる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態によれば、クロスメンバの前部が開放断面構造で構成され、後部が閉断面構造で構成される。具体的には、クロスメンバが、天井壁と前壁と後壁とを備えた下方に開放した断面コ字状のアッパ部材と、底壁と前壁と後壁とを備えた上方に向けて開放した断面コ字状のロア部材とを有し、ロア部材は、その前壁の上端から前方に広がるフランジを備え、ロア部材は、その後壁をアッパ部材の後壁の背面に当接し、また、ロア部材のフランジをアッパ部材の天井壁の背面に当接した状態で、アッパ部材に接合される。この実施の形態によれば、クロスメンバの前部の開放断面構造及び後部の閉断面構造が比較的数少ない部品で作ることができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態によれば、クロスメンバの左右両端部分が閉断面構造である。これによれば、左右一対のサイドメンバに対する結合剛性を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の最も好ましい実施の形態によれば、底壁と前壁と後壁とを有し、アッパ部材の左右両端部分に接合される断面コ字状の端部ロア部材を更に含み、端部ロア部材は、その前壁と後壁とがアッパ部材の前壁と後壁とに当接した状態で該アッパ部材の接合されて、クロスメンバの左右両端部分の前記閉断面構造が形成され、端部ロア部材は、内端にアッパ部材の前壁と後壁とに亘って延びる内端壁を更に有し、この内端壁によって、クロスメンバの端部に節が形成されているのがよい。このように、クロスメンバの端部に節を設けることによって、クロスメンバの端部分と、中央部分との連結剛性を向上することができる。
【００１１】
本発明の上記目的及び他の目的並びに作用効果は、以下の本発明の実施例の詳しい説明を参照することにより、一層明確に理解できるであろう。
【００１２】
【実施例】
添付の図面を参照して本発明の好ましい実施例を以下に詳しく説明する。
図１、図２は、車両後部のサブフレーム構造を示すものであり、図１は上方から見た平面図であり、図２はその底面図である。
【００１３】
図１、図２を参照して、車両の後部には、ペリメータフレーム１が配置され、このペリメータフレーム１の前方に燃料タンク２が隣接して配置されている。
【００１４】
ペリメータフレーム１は、車体前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ３Ｒ、３Ｌと、これら一対のサイドフレーム３Ｒと３Ｌとの間に亘って車幅方向に延びる２本のクロスメンバ４、５とを有し、この２本のクロスメンバ４、５は、車体前後方向に離間して配置されている。
【００１５】
すなわち、ペリメータフレーム１は、左右一対のサイドメンバ３Ｒ、３Ｌと、このサイドメンバ３Ｒ、３Ｌの前部に連結されて車幅方向に延びるフロントクロスメンバ４と、サイドメンバ３Ｒ、３Ｌの後部に連結されて車幅方向に延びるリアクロスメンバ５とで構成されている。
【００１６】
ペリメータフレーム１の４つのメンバ３〜５で囲まれた空間には、デファレンシャルギア６が配設されている。車体前部に配置された図外のエンジンからの駆動力は、車体中央を前後方向に延びるプロペラシャフト７を介してデファレンシャルギア６に入力され、デファレンシャルギア６から左右一対のアクスルシャフト８Ｒ、８Ｌを介して後輪用ホイールサポート９Ｒ、９Ｌに伝達される。
【００１７】
サイドメンバ３Ｒ、３Ｌには、夫々、ダブルウイッシュボーン形式のリヤサスペンション機構１０が取付けられている。すなわち、リヤサスペンション機構１０は、前後一対のロアアーム１１，１２と、前後一対のアッパアーム１３、１４とを有し、これらアーム１１〜１４は、その内端がサイドメンバ３Ｒ又は３Ｌに揺動可能に取り付けられ、外端がホイールサポート９Ｒ又は９Ｌに揺動可能に取り付けられている。なお、図中、符号１５Ｒ、１５Ｌは、サイドメンバ３Ｒ、３Ｌとホイールサポート９Ｒ、９Ｌとを夫々連結するコントロールリンクを示す。
【００１８】
サスペンション機構１０は左右一対のダンパー１７Ｒ、１７Ｌを更に有し、このダンパー１７は、アッパアーム１３と１４との間に配置されており、ホールサポート９Ｒ又は９Ｌとはロッド１８Ｒ、１８Ｌを介して連結されている。
【００１９】
ペリメータフレーム１に含まれるフロントクロスメンバ４は、アッパ部材２０と端部ロア部材２１と中央ロア部材２２とで構成されている。フロントクロスメンバ４に関し、図３以降の図面を参照して以下に詳しく説明する。
【００２０】
フロントクロスメンバ４は、左右のサイドメンバ３Ｒ、３Ｌ間に亘って延びるアッパ部材２０を含む。このアッパ部材２０は、天井壁２０ａの前端又は後端から夫々下方に向けて垂下する前壁２０ｂ又は後壁２０ｃを備え、下方に向けて開放した断面コ字状の形状を有している（図４）。
【００２１】
フロントクロスメンバ４は、その左右両端部分に、上方に向けて開放した断面コ字状の端部ロア部材２１（図４）を有し、この端部ロア部材２１は底壁２１ａの前端又は後端から夫々上方に向けて延びる前壁２１ｂ及び後壁２１ｃを備えている。端部ロア部材２１は、その前壁２１ｂがアッパ部材２０の前壁２０ｂの裏面に当接し、後壁２１ｃがアッパ部材２０の後壁２０ｃに当接した状態で、アッパ部材２０に接合され、これにより、フロントクロスメンバ４の左右両端部分には、アッパ部材２０と端部ロア部材２１とで第１の閉断面構造Ｃ１が形成されて、サイドメンバ３に対する結合剛性が確保されている。
【００２２】
フロントクロスメンバ４の左右両端部分に挟まれた中央部分には、上方に向けて開放した断面コ字状の中央ロア部材２２を有し、この中央ロア部材２２は底壁２２ａの前端又は後端から上方に向けて延びる前壁２２ｂ又は後壁２２ｃの他に、前壁２２ｂの端から前方に向けて広がる中央フランジ２２ｄを備えている。
【００２３】
中央ロア部材２２は、その後壁２２ｃがアッパ部材２０の後壁２０ｃの裏面に当接し、前壁２２ｂがアッパ部材２０の幅方向中央部分に位置し、中央フランジ２２ｄがアッパ部材２０の天井壁２０ａに当接した状態で、アッパ部材２０に接合され、これにより、フロントクロスメンバ４はその車幅方向中央部分には、前部に開放断面構造Ｏが形成され、後部に第２の閉断面構造Ｃ２が形成されて、フロントクロスメンバ４の前部が後部に比べて剛性が弱められている。
【００２４】
フロントクロスメンバ４の剛性を前部を開放断面構造Ｏとすることで、後突時に、ペリメータフレーム１が前方移動して、フロントクロスメンバ４が燃料タンク２と干渉するときに、燃料タンク２に対する衝撃力を緩和することができる。したがって、燃料タンク２の容積を拡大して欲しいという要請に応じるために、燃料タンク２を後方に拡大して燃料タンク２の後端面がフロントクロスメンバ４に接近させた設計を行ったとしても、フロントクロスメンバ４の前部の開放断面構造Ｏによる燃料タンク２への衝撃力の緩和によって、安全性を十分に確保することができる。
【００２５】
端部ロア部材２１は内端壁２１ｄを有し、この内端壁２１ｄは、アッパ部材２０を横断し、アッパ部材２０の前壁２０ｂと後壁２０ｃとの間に延びる仕切壁つまり節を構成しており、上述した中央ロア部材２２は、その左右両端が、図６に示すように、端部ロア部材２１の内端壁２１ｄでに突き合わせた状態で溶接されて、この節構造により、フロントクロスメンバ４の端部分と中央部分との連結剛性が高められている。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両の後部に配置されるサブフレーム構造の平面図である。
【図２】図１のサブフレーム構造を下から見た底面図である。
【図３】サブフレームに含まれるフロントクロスメンバの端部分を下方から見た部分底面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。
【符号の説明】
１　　ペリメータフレーム
２　　燃料タンク
３　　サイドメンバ
４　　フロントクロスメンバ
１０　　リヤサスペンション機構
２０　　アッパ部材
２０ａ　アッパ部材の天井壁
２０ｂ　アッパ部材の前壁
２０ｃ　アッパ部材の後壁
２１　　端部ロア部材
２１ａ　端部ロア部材の底壁
２１ｂ　端部ロア部材の前壁
２１ｃ　端部ロア部材の後壁
２１ｄ　端部ロア部材の内端壁
２２　　中央ロア部材
２２ａ　中央ロア部材の底壁
２２ｂ　中央ロア部材の前壁
２２ｃ　中央ロア部材の後壁
２２ｄ　中央フランジ
Ｃ１　　フロントクロスメンバの両端部分の閉断面
Ｃ２　　フロントクロスメンバの中央部分の閉断面
Ｏ　　フロントクロスメンバの中央部分の開放断面
【図１】
2004050992.tif 000003
【図２】
2004050992.tif 000004
【図３】
2004050992.tif 000005
【図４】
2004050992.tif 000006
【図５】
2004050992.tif 000007
【図６】
2004050992.tif 000008