(57)【要約】【課題】サブフレーム支持ブラケットの取り付け部の剛性の向上を図ると共にフロントサイドメンバーの潰れスペースの確保を図ることのできる自動車のサスペンション取り付け構造を提供する。【解決手段】本発明の自動車のサスペンション取り付け構造は、軽合金製の閉断面形状のフロントサイドメンバー１の一対の側壁部１ａ、１ａが一対の接続板部３ｂ、３ｂを有しかつサブフレーム２の前端部が取り付けられるサブフレーム支持ブラケット３の取り付け面部とされ、サブフレーム２の後端部がフロントサイドメンバー１の後端部に取り付けられ、一対の接続板部３ｂ、３ｂが溶接により一対の側壁部１ａ、１ａに接合されて、その取り付け面部がフロントサイドメンバー１に車両前方から後方に向かう力が加わったときにフロントサイドメンバー１の変形を促進させる変形促進部位となっている。【選択図】  図２
2004306882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軽合金製の閉断面形状のフロントサイドメンバーの一対の側壁部が一対の接続板部を有しかつサブフレームの前端部が取り付けられるサブフレーム支持ブラケットの取り付け面部とされ、前記サブフレームの後端部が前記フロントサイドメンバーの後端部に取り付けられ、前記一対の接続板部が溶接により前記一対の側壁部に接合されて、前記取り付け面部が前記フロントサイドメンバーに車両前方から後方に向かう力が加わったときに該フロントサイドメンバーの変形を促進させる変形促進部位となっていることを特徴とする自動車のサスペンション取り付け構造。
【請求項２】
前記サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部に外側に向かう凸形状部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車のサスペンション取り付け構造。
【請求項３】
前記サブフレーム支持ブラケットの後部と前記フロントサイドメンバーとの接合が変形促進部位又は変形促進部位よりも後方に位置していることを特徴とする請求項１に記載の自動車のサスペンション取り付け構造。
【請求項４】
前記サブフレーム支持ブラケットは、前記一対の接続板部を連結する後部縦壁部を有し、該後部縦壁部に補強用ビードが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の自動車のサスペンション取り付け構造。
【請求項５】
前記サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部がフロントサイドメンバーの閉断面の中心近傍であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の自動車のサスペンション取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントサイドメンバーの前端部にサブフレーム支持ブラケットを設け、サブフレーム支持ブラケットにサブフレームの前端部を取り付け、このサブフレームの後端部をフロントサイドメンバーの後端部に取り付けた自動車のサスペンション取り付け構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、フロントサイドメンバーの前端部にサブフレーム支持ブラケットを設け、サブフレーム支持ブラケットにサブフレームの前端部を取り付け、このサブフレームの後端部をフロントサイドメンバーの後端部に取り付けた自動車のサスペンション取り付け構造が知られている（例えば、特許文献等１）。
【０００３】
【特許文献等１】
特開平９−９９８６７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、その従来の自動車のサスペンション取り付け構造は、フロントサイドメンバーの前端部に垂下状態で結合されたフロントバルクヘッド部材とフロントサイドメンバーの前端部の下面との両者に結合されたサブフレーム支持ブラケットにサブフレームの前端部が支持される構造であるので、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバーの前端部分に潰れ残りが生じ、その結果、潰れスペースが少なくなるという不都合があり、この対策としてフロントサイドメンバーを車両前後方向に長くしなければならず、車両全長がその分延び、フロントサイドメンバーの質量がそれに伴って増加するという問題点がある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、サブフレーム支持ブラケットの取り付け部の剛性の向上を図ると共にフロントサイドメンバーの潰れスペースの確保を図ることのできる自動車のサスペンション取り付け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】
請求項１に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、軽合金製の閉断面形状のフロントサイドメンバーの一対の側壁部が一対の接続板部を有しかつサブフレームの前端部が取り付けられるサブフレーム支持ブラケットの取り付け面部とされ、前記サブフレームの後端部が前記フロントサイドメンバーの後端部に取り付けられ、前記一対の接続板部が溶接により前記一対の側壁部に接合されて、前記取り付け面部が前記フロントサイドメンバーに車両前方から後方に向かう力が加わったときに該フロントサイドメンバーの変形を促進させる変形促進部位となっていることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部とフロントサイドメンバーの一対の側壁部とを溶接により接合することにしたので、その溶接接合箇所の強度、剛性が局所的に低下することになり、車両前方から後方に向かう力が加わったときに、フロントサイドメンバーの変形を促進させることができる。
【０００８】
請求項２に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、前記サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部に外側に向かう凸形状部が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、左右方向の力に対する剛性を確保しつつ前後方向の力が加わったときに、サブフレーム支持ブラケットを容易に変形させることができる。
【００１０】
請求項３に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、前記サブフレーム支持ブラケットの後部と前記フロントサイドメンバーとの接合が変形促進部位又は変形促進部位よりも後方に位置していることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、前記サブフレーム支持ブラケットの後部と前記フロントサイドメンバーとの接合が変形促進部位又は変形促進部位よりも後方に位置しているので、車両衝突時にフロントサイドフレームの潰れ変形が阻害されるのを防止できる。
【００１２】
請求項４に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、前記サブフレーム支持ブラケットが前記一対の接続板部を連結する後部縦壁部を有し、該後部縦壁部に補強用ビードが設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、車両衝突時にサブフレーム支持ブラケットの座屈を防止でき、より一層サブフレームの剛性を高めることができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部がフロントサイドメンバーの閉断面の中心近傍であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載の発明によれば、フロントサイドメンバーに加わる曲げ力に対して発生する応力が小さいため、溶接による強度低下の影響を最小限に抑制することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１において、１は車両前後方向に延びるフロントサイドメンバー、２はサブフレームである。フロントサイドメンバー１は、前側メンバー部１Ａと後側メンバー部１Ｂとからなっている。後側メンバー部１Ｂは、前側メンバー部１Ａにつながる上部と後方に向かって延びて図示を略す車体フレームにつながる下部と上部から後方にかつ斜め下方に向かって延びて後部につながる斜部とからなっている。その斜部から後部に移行する屈曲部にはサブフレーム取り付け部１Ｃが形成されている。
【００１７】
前側メンバー部１Ａの先端部分には、図２に拡大して示すようにサブフレーム支持ブラケット３が設けられる。前側メンバー部１Ａは図３に示すように閉断面形状とされ、その先端には図２に示すようにフロントバンパー取り付け部材４が設けられている。
【００１８】
前側メンバー部１Ａは、左右方向に互いに対向する側壁部１ａ、１ａを有する。この一対の側壁部１ａ、１ａは上下方向中間部分に互いに外側に向かって屈曲する屈曲部１ｂを有し、この屈曲部１ｂは前方から後方に向かって延びている。
【００１９】
その側壁部１ａ、１ａはその屈曲部１ｂよりも下側部分がサブフレーム支持ブラケット３の取り付け面部とされている。サブフレーム支持ブラケット３は、その下部にサブフレーム２を締結する締結板部３ａを有し、その上部に側壁部１ａ、１ａに溶接接合される一対の接合板部３ｂ、３ｂを有する。その一対の接合板部３ｂ、３ｂはその後方側が後部縦壁部３ｃにより互いに連結されている。その後部縦壁部３ｃは下方に向かうに伴って斜め前方に延びる形状とされ、その後部縦壁部３ｃには図２に示すように左右方向中央に上方から下方に向かうに伴って斜め前方に延びる補強用ビード部３ｄが形成されている。
【００２０】
サブフレーム支持ブラケット３の締結板部３ａには、断面コ字形状部材５と図示を略すボルトとによりサブフレーム２の先端部が締結固定され、後側メンバー部１Ｂのサブフレーム取り付け部１Ｃには図１に示すようにボルト６によりサブフレーム２の後端部が締結固定される。そのサブフレーム２は後方から前方に向かってその前後方向中間部分において上方に向かって屈曲している。
【００２１】
そのフロントサイドメンバー１はアルミニウム等の軽合金材料から構成され、例えば、アルミニウム押し出し材料により形成し、適宜手段により熱処理されている。サブフレーム支持ブラケット３は、板材、鋳物材等のアルミニウム材料から構成されている。そのフロントサイドメンバー１は熱処理により強度の向上が図られている。
【００２２】
前側メンバー部１Ａの一対の側壁部１ａ、１ａにはその上部と下部とに、前後方向に間隔を開けてガスバーナー等の溶接手段により溶接熱処理部（溶接ビード部）１ｄが形成されている。
【００２３】
サブフレーム支持ブラケット３はその一対の接合板部３ｂ、３ｂの端縁部であって溶接熱処理部１ｄに相当する箇所が溶接による溶接接合部３ｅ、３ｅとされている。
【００２４】
その一対の接合板部３ｂ、３ｂには上部から下部に向かって延びかつ外側に向かって膨らむ凸形状部３ｆ、３ｇが図４に示すように形成され、その凸形状部３ｆは上方から下方に向かうに伴ってすぼまる形状とされている。この凸形状部３ｆは溶接接合部３ｅ、３ｅの間に位置している。その凸形状部３ｇは溶接接合部３ｅと後端縁部３ｈとの間に位置している。その後端縁部３ｈは溶接により側壁部１ａに接合されている。
【００２５】
前側メンバー部１Ａの下部壁１ｅには後部縦壁部３ｃのフランジ部３ｉが溶接により接合されている。符号３ｊはその溶接接合部を示している。
【００２６】
フロントサイドメンバー１は、アルミニウム材料の場合、サブフレーム支持ブラケット３を側壁部１ａ、１ａに溶接接合する際に、その強度が溶接熱の作用により低下する。
【００２７】
すなわち、サブフレーム支持ブラケット３の接合板部３ｂ、３ｂを溶接すると、溶接接合部３ｅ、３ｅの全体剛性は向上するが、溶接によりフロントサイドメンバー１の強度が局所的に低下し、車両前後方向の接合板部３ｂ、３ｂ間がフロントサイドメンバー変形促進部位として作用するので、前面衝突時に、軸方向の力Ｆが作用すると、図５に破線で示すように、フロントサイドメンバー１が容易に変形促進される。
【００２８】
サブフレーム支持ブラケット３には、図２に示すように、サブフレーム２の変形によりモーメントＭｓが作用するが、後部縦壁部３ｃに補強用ビード３ｄが形成されているので、モーメントＭｓによる圧縮力Ｆ１が作用しても、補強用ビード部３ｄの存在により、後部縦壁部３ｃの座屈を抑制でき、一方、モーメントＭｓによる引っ張り力が作用したときには、その補強用ビード部３ｄの存在によりサブフレーム支持ブラケット３の取り付けフランジ部３ｉの幅Ｌを短くしておくと、その取り付けフランジ部３ｉの局部変形も防止できる。
【００２９】
また、サブフレーム２の変形により図３に示すように車幅方向のモーメントＭｆも生じるが、サブフレーム支持ブラケット３には凸形状部３ｆが形成されているので、モーメント分布が大きくなる上部ほど断面二次モーメントが大きく、下部のサブフレーム締結部３ａの変形を抑制することができる。
【００３０】
このように、サブフレーム支持ブラケット３はその下部に作用する前後方向のモーメントＭｓ、左右方向のモーメントＭｆのいずれに対してもその変形を抑制でき、その剛性の向上を図ることができる。
【００３１】
すなわち、従来は、モーメントＭｆが作用すると、実線で示すように変形していたが、この発明の実施の形態では、二点鎖線で示すように変形を小さくでき、左右方向の剛性の向上が期待される。
【００３２】
また、サブフレーム支持ブラケット３には凸形状部３ｆが形成されているので、車両前面衝突時には、図６に示すようにこの凸形状部３ｆがフロントサイドメンバー１の変形を阻害することなく追従して変形し、フロントサイドメンバー１を効率よく軸方向に変形させることができる。
【００３３】
更に、サブフレーム支持ブラケット３とフロントサイドメンバー１との接合を変形促進部位又はその変形促進部位よりも後方に形成したので、フロントサイドメンバー１をより一層効率よく潰すことができる。
【００３４】
サブフレーム支持ブラケット３の一対の接合板部３ｂ、３ｂのフロントサイドメンバー１の側壁部１ａ、１ａに対する接合を上下方向中間よりも下側でかつ中心近傍に形成したので、フロントサイドメンバー１の曲げ入力に対し、溶接接合部３ｅ、３ｅが曲げ中心に近いので、発生応力が図２に示すように小さく、溶接による強度低下の影響を最小限にできる。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、サブフレーム支持ブラケットの一対の接続板部とフロントサイドメンバーの一対の側壁部とを溶接により接合することにしたので、その溶接接合箇所の強度、剛性が局所的に低下するので、車両前方から後方に向かう力が加わったときに、フロントサイドメンバーの変形を促進させることができる。
【００３６】
請求項２に記載の発明によれば、左右方向の力に対する剛性を確保しつつ前後方向の力が加わったときに、サブフレーム支持ブラケットを容易に変形させることができる。
【００３７】
請求項３に記載の自動車のサスペンション取り付け構造は、前記サブフレーム支持ブラケットの後部と前記フロントサイドメンバーとの接合が変形促進部位又は変形促進部位よりも後方に位置しているので、車両衝突時にフロントサイドフレームの潰れ変形が阻害されるのを防止できる。
【００３８】
請求項４に記載の発明によれば、車両衝突時にサブフレーム支持ブラケットの座屈を防止でき、より一層サブフレームの剛性を高めることができる。
【００３９】
請求項５に記載の発明によれば、フロントサイドメンバーに加わる曲げ力に対して発生する応力が小さいため、溶接による強度低下の影響を最小限に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる自動車のサスペンション取り付け構造の主要部を示す図である。
【図２】図１に示すフロントサイドメンバーとサブフレーム支持ブラケットとの部分拡大図である。
【図３】図２のＳＡ−ＳＡ線に沿う断面図である。
【図４】図２のＳＢ−ＳＢ線に沿う断面図である。
【図５】車両前方から後方に向けて力が加わったときのフロントサイドメンバーとサブフレームとの変形の一例を示す図である。
【図６】車両前方から後方に向けて力が加わったときのフロントサイドメンバーとサブフレーム支持ブラケットの変形の一例を示す図である。
【符号の説明】
１…フロントサイドメンバー
２…サブフレーム
３…サブフレーム支持ブラケット
１ａ、１ａ…側壁部
３ｂ、３ｂ…接続板部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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