(57)【要約】【課題】重量増加を抑制しつつサスペンションメンバの強度とステアリングギヤボックスの取付剛性を向上する。【解決手段】ステアリングギヤボックス４０の取付部４２は、フロントサスペンションメンバ１０のサイドメンバ１６に形成されたギヤボックス取付部４４にボルト４６、４８によって固定されている。また、ステアリングギヤボックス４０とフロントサスペンションメンバ１０との結合部であるステアリングギヤボックス４０の下側取付部４２Ｃ（ボルト４８の頭部４８Ａの近傍）と、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０に形成したブレース取付部６８と、がブレース６６によって連結されている。【選択図】図１
2007160968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の下部に長手方向を車幅方向に沿って配置されたステアリングギヤボックスと、
前記ステアリングギヤボックスが取付けられ、サスペンションを支持するサスペンション支持部が設けられたサスペンションメンバと、
前記ステアリングギヤボックスと前記サスペンションメンバとの結合部と、前記サスペンションメンバのサスペンション支持部とを連結する荷重伝達手段と、
を有することを特徴とする車両下部構造。
【請求項２】
前記荷重伝達手段と前記ステアリングギヤボックスとが前記サスペンションメンバに取付部材によって共締めされていることを特徴とする請求項１に記載の車両下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等の車両に適用され、車両の下部に配置されたサスペンションメンバにステアリングギヤボックスが取付けられた車両下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、サスペンションメンバにステアリングギヤボックス（ステアリングギアハウジングまたはステアリングユニットともいう）を取付けた車両下部構造が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。これらの技術では、ステアリングギヤボックスをボルトによってサスペンションメンバに固定している。
【特許文献１】特開平１１−１８０３１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６８２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１、２の車両下部構造において、ステアリングギヤボックスの取付剛性を向上するためには、各ボルトの剛性を高くしたりボルトの数を増やす必要があり、大幅な重量増加となる。また、サスペンションから入力する荷重に対するサスペンションメンバの強度を向上するためには、サスペンションメンバの断面を拡大する必要があり、大幅な重量増加となる。
【０００４】
本発明は上記事実を考慮し、重量増加を抑制しつつサスペンションメンバの強度とステアリングギヤボックスの取付剛性を向上できる車両下部構造を提供することが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明の車両下部構造は、車両の下部に長手方向を車幅方向に沿って配置されたステアリングギヤボックスと、前記ステアリングギヤボックスが取付けられ、サスペンションを支持するサスペンション支持部が設けられたサスペンションメンバと、前記ステアリングギヤボックスと前記サスペンションメンバとの結合部と、前記サスペンションメンバの前記サスペンション支持部とを連結する荷重伝達手段と、を有することを特徴とする。
【０００６】
サスペンションメンバのサスペンション支持部にサスペンションからの荷重が作用した場合には、この荷重はサスペンションメンバのサスペンション支持部から荷重伝達手段によって、ステアリングギヤボックスとサスペンションメンバとの結合部へ伝達され、ステアリングギヤボックスとサスペンションメンバとの結合部で支持される。このため、サスペンションメンバのサスペンション支持部の変位が抑制される。この結果、サスペンションメンバの強度を上げるために、サスペンションメンバの断面を拡大する必要がない。また、ステアリングギヤボックスとサスペンションメンバとの結合部とサスペンションメンバのサスペンション支持部とを荷重伝達手段によって連結しているため、ステアリングギヤボックスの変位が荷重伝達手段によって抑制される。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の車両下部構造において、前記荷重伝達手段と前記ステアリングギヤボックスとが前記サスペンションメンバに取付部材によって共締めされていることを特徴とする。
【０００８】
サスペンションメンバに荷重伝達手段とステアリングギヤボックスとが取付部材によって共締めされているため取付部材の数が少なくなる。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の本発明の車両下部構造は、重量増加を抑制しつつサスペンションメンバの強度とステアリングギヤボックスの取付剛性を向上できる。
【００１０】
請求項２記載の本発明の車両下部構造は、重量増加を更に抑制できると共に組付作業性も向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明における車両下部構造の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
【００１２】
なお、図中矢印ＵＰは車両上方方向を示し、図中矢印ＦＲは車両前方方向を示し、図中矢印ＩＮは車幅内側方向を示している。また、各図面において紙面下方が車両上方となっている。
【００１３】
図２に示される如く、本実施形態では、自動車の車両前方下部にフロントサスペンションメンバ１０が配置されている。フロントサスペンションメンバ１０はフロントメンバ１２、リヤメンバ１４及び左右のサイドメンバ１６を備えており、矩形枠状とされている。フロントメンバ１２及びリヤメンバ１４は長手方向を車幅方向に沿って配置されており、左右のサイドメンバ１６は長手方向を車両前後方向に沿って配置されている。なお、図３に示される如く、左右のサイドメンバ１６は車両上方へ向って凸の円弧状に湾曲されている。
【００１４】
フロントメンバ１２の車幅方向両端部は左右のサイドメンバ１６の前端部に連結されており、フロントメンバ１２とサイドメンバ１６との連結部は車両前方側のフロントサスペンション支持部２０となっている。
【００１５】
また、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０には、フロントサスペンションのフロントロアアーム２４の車幅方向内側端部２４Ａがボルト２６によって回転可能に軸支されている。
【００１６】
なお、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０とは、フロントサスペンションメンバ１０におけるボルト２６の付近の部位である。
【００１７】
図１に示される如く、フロントサスペンション支持部２０には車両下方側から凹部２８が形成されており、凹部２８は車両後方外側から車両前方内側に向けて延びている。また、フロントロアアーム２４は車両後方外側から車両前方内側へ延びており、車幅方向内側端部２４Ａが凹部２８内に挿入されている。また、フロントロアアーム２４の車幅方向内側端部２４Ａは円筒状となっており、ボルト２６が凹部２８の両側壁部とフロントロアアーム２４の車幅方向内側端部２４Ａとを車両前方外側から車両後方内側へ向かって貫通している。なお、フロントロアアーム２４はボルト２６を中心に車両上下方向へ回転可能となっている。
【００１８】
図２に示される如く、リヤメンバ１４の車幅方向両端部は左右のサイドメンバ１６の後端部に連結されており、リヤメンバ１４とサイドメンバ１６との連結部は車両後方側のフロントサスペンション支持部３０となっている。また、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部３０には、フロントサスペンションのリヤロアアーム３４の車幅方向内側端部３４Ａがボルト３６によって回転可能に軸支されている。
【００１９】
なお、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部３０とは、フロントサスペンションメンバ１０におけるボルト３６の付近の部位である。
【００２０】
図１に示される如く、フロントサスペンション支持部３０には車両下方側から凹部３８が形成されており、凹部３８は車両前方外側から車両後方内側に向けて延びている。また、リヤロアアーム３４は車両前方外側から車両後方内側へ延びており、車幅方向内側端部３４Ａが凹部３８内に挿入されている。また、リヤロアアーム３４の車幅方向内側端部３４Ａは円筒状となっており、ボルト３６が凹部３８の両側壁部とリヤロアアーム３４の車幅方向内側端部３４Ａとを車両前方内側から車両後方外側へ向かって貫通している。なお、リヤロアアーム３４はボルト３６を中心に車両上下方向へ回転するようになっている。
【００２１】
図２に示される如く、フロントサスペンションメンバ１０のフロントメンバ１２とリヤメンバ１４との間となる部位におけるリヤメンバ１４に接近した部位には、ステアリングギヤボックス４０が長手方向を車幅方向に沿って配置されている。また、ステアリングギヤボックス４０の長手方向中間部には左右一対の取付部４２が形成されており、これらの取付部４２は、フロントサスペンションメンバ１０の左右のサイドメンバ１６にそれぞれ形成されたギヤボックス取付部４４に取付部材としての締結部材であるボルト４６、４８によって固定されている。
【００２２】
なお、ギヤボックス取付部４４はサイドメンバ１６の後部下面におけるフロントサスペンション支持部３０の車両前方側近傍に形成されている。
【００２３】
図３に示される如く、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の後部４２Ａには車両上下方向に貫通孔５０が形成されており、フロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の後部４４Ａには、車両上下方向に螺子孔５２が形成されている。また、ボルト４６は、ステアリングギヤボックス４０の貫通孔５０に車両下方から挿通されており、フロントサスペンションメンバ１０の螺子孔５２に車両下方側から螺合している。即ち、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の後部４２Ａはフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４における後部４４Ａにボルト４６によって結合されている。
【００２４】
ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の前部は上下に分割されており、車両上側となる上側取付部４２Ｂと、車両下側となる下側取付部４２Ｃとが形成されている。また、上側取付部４２Ｂはフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂに長手方向を車両前後方向に沿って形成された係合部５３に車両後方側から車両前方側へ向って挿入されている。
【００２５】
ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の前部における下側取付部４２Ｃは、フロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４における前部４４Ｂの下面４４Ｃに重合されている。また、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の上側取付部４２Ｂと下側取付部４２Ｃとには車両上下方向に貫通孔５４、５６が形成されており、フロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂには、車両上下方向に取付孔５８が形成されている。
【００２６】
ボルト４８は、ステアリングギヤボックス４０の貫通孔５６、５４とフロントサスペンションメンバ１０の取付孔５８に車両下方から挿通されており、フロントサスペンションメンバ１０の取付孔５８の車両上部側に形成された螺子部６０に螺合している。即ち、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２の前部における上側取付部４２Ｂと下側取付部４２Ｃは、フロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４における前部４４Ｂにボルト４８によって結合されている。
【００２７】
図１に示される如く、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支持部２０の車両後方部で且つ車幅方向内側部であるサイドメンバ１６の前部下面には、荷重伝達手段としてのブレース６６を取付けるブレース取付部６８が形成されている。
【００２８】
図３に示される如く、フロントサスペンションメンバ１０のブレース取付部６８には、車両下方側から車両上方側に向って螺子孔７０が形成されている。
【００２９】
図４に示される如く、ブレース６６は断面形状が半円形の押出し材で構成されており、直線状の押出し材の両端部を潰して後側取付部６６Ａと前側取付部６６Ｂを形成している。また、ブレース６６は長手方向を車両前後方向に沿って配置されており、後側取付部６６Ａと前側取付部６６Ｂの各中央部には貫通孔７４、７６が形成されている。
【００３０】
図３に示される如く、ブレース６６の後側取付部６６Ａの貫通孔７４には、ボルト４８が車両下方側から挿入されており、ブレース６６の後側取付部６６Ａはステアリングギヤボックス４０の取付部４２における下側取付部４２Ｃの下面にボルト４８によって共締めされている。また、ブレース６６の前側取付部６６Ｂの貫通孔７６には、ボルト８０が車両下方側から挿入されており、ブレース６６の前側取付部６６Ｂはステアリングギヤボックス４０のブレース取付部６８の下面にボルト８０によって固定されている。
【００３１】
従って、ステアリングギヤボックス４０とフロントサスペンションメンバ１０との結合部であるステアリングギヤボックス４０の下側取付部４２Ｃ（ボルト４８の頭部４８Ａの近傍）と、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０に形成したブレース取付部６８と、がブレース６６によって連結されている。このため、ステアリングギヤボックス４０の変位によってボルト４８の頭部４８Ａが車両前後方向（図３の矢印Ａ方向）等へ揺動するのをブレース６６によって抑制できるようになっている。この結果、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２のフロントサスペンションメンバ１０への取付剛性が向上し、ステアリングギヤボックス４０の軸心Ｐの変位を抑制できるようになっている。
【００３２】
また、図１に示される如く、フロントロアアーム２４からの押圧荷重（図１の矢印Ｆ１）がフロントサスペンション支持部２０に車両前方車幅方向内側で且つ車両上方へ向かって作用した場合には、押圧荷重Ｆ１の分力（図１の矢印Ｆ２）がフロントサスペンション支持部２０に車両前方へ向って作用する（なお、図１の矢印Ｆ３は押圧荷重Ｆ１の車幅内側方向への分力を示す）。この際、車両前方への分力Ｆ２を、ブレース６６によって、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂに伝達し、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂで支持できるようになっている。この結果、フロントサスペンション支持部２０が車両前方側へ変位するのを抑制できるようになっている。
【００３３】
なお、フロントロアアーム２４からの引っ張り荷重（図１の矢印Ｆ１と反対方向の荷重）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合にも、ブレース６６によってフロントサスペンション支持部２０が車両後方側へ変位するのを抑制できるようになっている。
【００３４】
また、図３に示される如く、フロントロアアーム２４からの押圧荷重（図３の矢印Ｆ１）がフロントサスペンション支持部２０に車両前方車幅方向内側で且つ車両上方へ向かって作用した場合には、押圧荷重Ｆ１の分力（図３の矢印Ｆ４）がフロントサスペンション支持部２０に車両上方へ向って作用する。この際、車両上方への分力Ｆ４を、ブレース６６によってステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂに伝達し、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂで支持できると共に、ブレース６６に作用する曲げ荷重に対するブレース６６の応力（抵抗力）によっても支持できるようになっている。この結果、フロントサスペンション支持部２０が図３に二点鎖線で示すように車両上方（図３の矢印Ｂ方向）へ撓むのを抑制できるようになっている。
【００３５】
なお、フロントロアアーム２４からの引っ張り荷重（図３の矢印Ｆ１と反対方向の荷重）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合にも、ブレース６６によって、フロントサスペンション支持部２０が車両下方（図３の矢印Ｃ方向）へ撓むのを抑制できるようになっている。
【００３６】
同様に、リヤロアアーム３４からの荷重（図１の矢印Ｆ５）がフロントサスペンション支持部３０に作用した場合にも、荷重の一部をステアリングギヤボックス４０の取付部４２とブレース６６を介してフロントサスペンション支持部２０へ伝達できるため、フロントサスペンション支持部３０の変位を抑制できるようになっている。
【００３７】
図２に示される如く、フロントサスペンションメンバ１０のフロントメンバ１２とステアリングギヤボックス４０との間には、スタビライザ９０の長手方向中間部９０Ａが長手方向を車幅方向に沿って配置されている。また、スタビライザ９０の長手方向中間部９０Ａは、左右のサイドメンバ１６の下面に形成されたスタビライザ取付部９２にボルト９４によってそれぞれ取付けられており、スタビライザ９０の長手方向中間部９０Ａは、サイドメンバ１６とブレース６６との間に挿通されている。
【００３８】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００３９】
本実施形態では、図１に示される如く、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２が、フロントサスペンションメンバ１０のサイドメンバ１６に形成されたギヤボックス取付部４４にボルト４６、４８によって固定されている。また、ステアリングギヤボックス４０とフロントサスペンションメンバ１０との結合部であるステアリングギヤボックス４０の下側取付部４２Ｃと、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０に形成したブレース取付部６８と、がブレース６６によって連結されている。
【００４０】
従って、フロントサスペンションのフロントロアアーム２４からの押圧荷重（図１の矢印Ｆ１）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合には、押圧荷重Ｆ１の分力（図１の矢印Ｆ２）がフロントサスペンション支持部２０に車両前方へ向って作用するが、この分力Ｆ２をブレース６６によって、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂに伝達し、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂで支持できる。このため、フロントサスペンション支持部２０が車両前方側へ変位するのを抑制できる。
【００４１】
同様に、フロントロアアーム２４からの引っ張り荷重（図１の矢印Ｆ１と反対方向の荷重）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合にも、ブレース６６によって、フロントサスペンション支持部２０が車両後方側へ変位するのを抑制できる。
【００４２】
また、図３に示される如く、フロントロアアーム２４からの押圧荷重（図３の矢印Ｆ１）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合には、押圧荷重Ｆ１の分力（図３の矢印Ｆ４）がフロントサスペンション支持部２０に車両上方へ向って作用するが、この分力Ｆ４をブレース６６によってステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂに伝達し、ステアリングギヤボックス４０の取付部４２及びフロントサスペンションメンバ１０のギヤボックス取付部４４の前部４４Ｂで支持できると共に、ブレース６６に作用する曲げ荷重に対するブレース６６の応力（抵抗力）によっても支持できる。このため、フロントサスペンション支持部２０が図３に二点鎖線で示すように車両上方（図３の矢印Ｂ方向）へ撓むのを抑制できる。
【００４３】
同様に、フロントロアアーム２４からの引っ張り荷重（図３の矢印Ｆ１と反対方向の荷重）がフロントサスペンション支持部２０に作用した場合にも、ブレース６６によってフロントサスペンション支持部２０が車両下方（図３の矢印Ｃ方向）へ撓むのを抑制できる。
【００４４】
更に、フロントサスペンションのリヤロアアーム３４からの荷重（図１の矢印Ｆ５）がフロントサスペンション支持部３０に作用した場合にも、荷重の一部をステアリングギヤボックス４０の取付部４２とブレース６６を介してフロントサスペンション支持部２０へ伝達できるため、フロントサスペンション支持部３０の変位を抑制できる。
【００４５】
従って、本実施形態では、フロントサスペンションメンバ１０の変位を抑制するためにフロントサスペンションメンバ１０の断面を拡大する必要がない。このため、大幅な重量増加を抑制しつつフロントサスペンションメンバ１０の強度を向上できる。
【００４６】
また、本実施形態では、ステアリングギヤボックス４０とフロントサスペンションメンバ１０との結合部であるステアリングギヤボックス４０の下側取付部４２Ｃと、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０に形成したブレース取付部６８と、がブレース６６によって連結されているため、ステアリングギヤボックス４０の変位によってボルト４８の頭部４８Ａが車両前後方向（図３の矢印Ａ方向）等へ揺動するのを抑制できる。この結果、ステアリングギヤボックス４０のフロントサスペンションメンバ１０への取付剛性が向上し、ステアリングギヤボックス４０の軸心Ｐの変位を抑制できる。
【００４７】
従って、本実施形態では、ステアリングギヤボックス４０のフロントサスペンションメンバ１０への取付剛性を向上するためにボルト４８の軸径を太くしたり、ボルトの本数を増やす必要がない。このため、重量増加及び部品の増加を抑制しつつステアリングギヤボックス４０のフロントサスペンションメンバ１０への取付剛性を向上できる。
【００４８】
また、本実施形態では、フロントサスペンションメンバ１０にブレース６６の後側取付部６６Ａとステアリングギヤボックス４０の取付部４２とをボルト４８によって共締めしているため、ボルトの数を少なくできる。この結果、重量増加を更に抑制できると共に組付作業性も向上できる。
【００４９】
また、本実施形態では、ブレース６６の追加による最小限の部品増加となるため、ブレース６６とフロントサスペンションメンバ１０に取付けられる他部品との干渉等が発生せず、実施し易い。
【００５０】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、ブレース６６を断面形状が半円形の押出し材で構成したが、ブレース６６は押出し材に限定されず、鋳造品、プレス品、鍛造品、削り出し品等の他の構成としても良い。また、ブレース６６の断面形状も円形、Ｉ字形状、コ字状等の他の形状でも良い。
【００５１】
また、ブレース６６をフロントサスペンションメンバ１０に取付ける取付部材は、ボルト４６、４８等の締結部材に代えて、リベット等の他の取付部材でも良い。
【００５２】
また、上記実施形態では、荷重伝達手段としてのブレース６６をサスペンションメンバ１０にボルト４８、８０によって締結する構成としたが、これに代えて、ステアリングギヤボックス４０とフロントサスペンションメンバ１０との結合部と、フロントサスペンションメンバ１０のフロントサスペンション支持部２０に形成されたブレース取付部６８とを連結する荷重伝達手段を、フロントサスペンションメンバ１０またはステアリングギヤボックス４０と鋳造等により一体化した構成としても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両下部構造の一部を示す車両下方外側後方から見た斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車両下部構造を示す車両下方外側後方から見た斜視図である。
【図３】図１の３−３線に沿った拡大断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両下部構造のブレースを示す車両下方外側後方から見た斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
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メンバのフロントメンバ
１４    フロントサスペンションメンバのリヤメンバ
１６    フロントサスペンションメンバのサイドメンバ
２０    フロントサスペンションメンバのフロントサスペンション支持部
２４    フロントサスペンションのフロントロアアーム
３０    フロントサスペンションメンバのフロントサスペンション支持部
３４    フロントサスペンションのリヤロアアーム
４０    ステアリングギヤボックス
４２    ステアリングギヤボックスの取付部
４４    フロントサスペンションメンバのギヤボックス取付部
４６    ボルト（取付部材）
４８    ボルト（取付部材）
６６    ブレース（荷重伝達手段）
６８    フロントサスペンションメンバのブレース取付部
【図１】
2007160968.tif 000003
【図２】
2007160968.tif 000004
【図３】
2007160968.tif 000005
【図４】
2007160968.tif 000006