(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントサスペンションを支持するサブフレームを設け、該サブフレームを車体へ取付ける車両の下部車体構造であって、
平面視略Ｕ字状のサブフレームの後部両端を接続するトランスバースメンバを設け、
上記サブフレームとトランスバースメンバとを複数箇所で接続し、
上記複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めし、
上記複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレームとのみ接続すると共に、
トランスバースメンバの所定箇所を単独で車体と固定した
車両の下部車体構造。
【請求項２】
上記車体との共締め箇所には衝突時にサブフレームの後退を許容する後退許容部が設けられた
請求項１記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
上記後退許容部は長孔スライド部に設定された
請求項２記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
上記トランスバースメンバの取付け部の一部に脆弱部を設けた
請求項１記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
上記トランスバースメンバの車体との取付け部には、前後方向または前後斜め方向からの荷重によりトランスバースメンバと車体との間の取付けが離脱される方向の切欠き部が設けられた
請求項４記載の車両の下部車体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フロントサスペンションを支持するサブフレームを車体に取付けるような車両の下部車体構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロントサスペンションを支持する平面視略Ｕ字状のサブフレームを設けた場合、上記フロントサスペンションに横力が作用した時、このサブフレームによるサスペンション支持剛性の向上を図る必要がある。
【０００３】
そこで、サブフレームの後部両端を車幅方向に接続するトランスバースメンバを設けることが考えられるが、この場合、サブフレームとトランスバースメンバとを車体に対して強固に取付けることと、これら両者(サブフレームおよびトランスバースメンバ)の組付け性の向上を図ることとが要請されると共に、車両の衝突時にあっては衝撃吸収性を確保する構造と成すことが要求される。
【０００４】
上述の衝撃吸収性を考慮したサスペンションメンバの取付構造としては、例えば、特開平５−１６２６５５号公報に記載の構造がある。
すなわち、左右一対のロアブラケットに対して上方へ隆起して、車幅方向に延びるようなサスペンションメンバ(サブフレーム)を設け、上述のロアブラケットの後端を、フロアパネル下部の補強パネルに対してボルト、ナットで結合し、上述のサスペンションメンバの左右両上部を、サイドメンバ(フロントサイドフレーム)に対して遊嵌孔または長孔を介して接続したものである。
【０００５】
この構造においては、車両の衝突時に上記遊嵌孔または長孔によってサスペンションメンバ(サブフレーム)とサイドメンバ(フロントサイドフレーム)との結合を解除し、該サイドメンバがダッシュパネル側に移動するのを阻止することができるが、同公報に記載のものには、上述のトランスベースメンバについては何等の記載も示唆もない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、平面視略Ｕ字状のサブフレームの後部両端を接続するトランスバースメンバを設け、サブフレームとトランスバースメンバとを複数箇所で接続して、少なくとも１つを車体と共締めし、少なくとも１つをサブフレームとのみ接続すると共に、トランスバースメンバの所定箇所を単独で車体と固定することで、サブフレームとトランスバースメンバとの両者を複数箇所で接続する構造により、サスペンションの支持剛性向上を図ることができ、少なくとも１つをサブフレームとのみ接続する構造により、サブフレームに対するトランスバースメンバの仮止め機能が得られて、組付け性が向上し、また車体と共締めする構造、並びにトランスバースメンバを単独で車体と固定する構造により、サブフレームおよびトランスバースメンバの車体への取付け強度を確保することができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明による車両の下部車体構造は、フロントサスペンションを支持するサブフレームを設け、該サブフレームを車体へ取付ける車両の下部車体構造であって、平面視略Ｕ字状のサブフレームの後部両端を接続するトランスバースメンバを設け、上記サブフレームとトランスバースメンバとを複数箇所で接続し、上記複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めし、上記複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレームとのみ接続すると共に、トランスバースメンバの所定箇所を単独で車体と固定したものである。
【０００８】
上記構成によれば、サブフレームとトランスバースメンバとの両者を複数箇所で接続したので、サスペンションの支持剛性向上を図ることができる。
また複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレームとのみ接続する構造と成したので、サブフレームに対してトランスバースメンバを仮止めすることができ、この結果、組付け性が向上する。
【０００９】
さらに複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めする構造、並びにトランスバースメンバの所定箇所を単独で単体と固定する構造により、サブフレームおよびトランスバースメンバの車体に対する取付け強度を確保することができる。
【００１０】
この発明の一実施態様においては、上記車体との共締め箇所には衝突時にサブフレームの後退を許容する後退許容部が設けられたものである。
上記構成によれば、車両の衝突時に後退許容部にてサブフレームの後退を許容するので、衝突吸収性を向上させることができる。
【００１１】
この発明の一実施態様においては、上記後退許容部は長孔スライド部に設定されたものである。
上記構成によれば、簡単な構成により後退許容部を形成することができる。
【００１２】
この発明の一実施態様においては、上記トランスバースメンバの取付け部の一部に脆弱部を設けたものである。
上記構成の脆弱部は、切欠き部に設定してもよい。
【００１３】
上記構成によれば、サブフレームの後部両端を接続するトランスバースメンバを設けたので、サスペンションの支持剛性向上を図ることができるのは勿論のこと、上述のトランスバースメンバの取付け部の一部には脆弱部を設けたので、衝突時(正突、オフセット衝突の双方)の衝撃吸収性能を確保することができる。
【００１４】
この発明の一実施態様においては、上記トランスバースメンバの車体との取付け部には、前後方向または前後斜め方向からの荷重によりトランスバースメンバと車体との間の取付けが離脱される方向の切欠き部が設けられたものである。
【００１５】
上記構成によれば、車両の衝突時に上述の切欠き部によってトランスバースメンバが車体から外れるので、衝突時における車体の変形を防止することができ、特にオフセット衝突時に効果的である。
【００１６】
【実施例】
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の下部車体構造を示し、図１、図２において、車両前部において車両の前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１，１を設け、これら一対のフロントサイドフレーム１の前部相互間にはシュラウド２を取付けると共に、フロントサイドフレーム１，１の前端相互間にはエネルギ吸収部材(いわゆるクラッシュ管)を介して車幅方向に延びるバンパレインフォースメント(図示せず)を取付けている。
【００１７】
上述のフロントサイドフレーム１，１は車幅方向に所定の間隔を隔てて互に平行に延びる車体剛性部材であって、これら左右のフロントサイドフレーム１，１の前端から後方へ所定距離離間した位置には、車幅方向に延びて左右のフロントサイドフレーム１，１相互間を接続するフロントクロスメンバ３が張架されている。
【００１８】
また、上述のフロントサイドフレーム１，１の下部にはサブフレーム４が取付けられている。
上述のサブフレーム４は左右の各フロントサスペンション５，５を車体に支持するものであり、このフロントサスペンション５としては、例えばＡアーム構造のロアアーム６と、Ａアーム構造のアッパアーム７と、ダンパ部材８とを備えたダブルウイッシュボーン型のサスペンションを採用している。
【００１９】
このフロントサスペンション５はナックル９を介して左右の前輪１０，１０を独立懸架するものである。
上述のサブフレーム４は図４、図５、図６に示すように構成している。
【００２０】
すなわち、このサブフレーム４は主体部４ａと、この主体部４ａの前部左右から上方に立ち上がる縦辺部４ｂ，４ｂと、縦片部４ｂ，４ｂの上部に設けられて取付け座４ｃ，４ｄを有する取付け部４ｅ，４ｅとが一体的に形成され、その全体形状は平面から見て後方が開放するような略Ｕ字状に構成されている。
【００２１】
また、上述の取付け部４ｅの前後両部には、フロントサスペンション５におけるアッパアーム７の車体側支持部としてのアッパアームブッシュ１１，１１を取付けるブラケット１２，１２が一体的に設けられている。
【００２２】
さらに、上述の縦片部４ｂの下側前部は、フロントサスペンション５におけるロアアーム６の前部の車体側支持部としてのロアアームブッシュ(図示せず)を取付ける取付け部１３に設定されている。
【００２３】
一方、図１、図２において上述のサブフレーム４の後部両端つまり主体部４ａの後部相互間に車幅方向に接続するトランスバースメンバ１４を設けている。
このトランスバースメンバ１４は図７に平面図で、図８に側面図で、図９に平面図でそれぞれ示すように、その車幅方向の中間部１４ａに対して車幅方向の左右の端部１４ｂ，１４ｂを幅広状に形成した下方が開放する断面門形状のものである。
【００２４】
上述の左右両端部１４ｂ，１４ｂには２つの取付け孔１５，１６と、脆弱部としての１つの切欠き部１７とが、平面から見て略三角形のコーナ部に位置するように形成されている。
【００２５】
ここで、上述の切欠き部１７は、車両前後方向または車両前後斜め方向からの荷重(衝突荷重)により、後述するトランスバースメンバ１４と車体との間の取付けが離脱されるように、車幅方向外方が開放し、かつリヤ内方からフロント外方に向けて傾斜する傾斜部１７ａを有するものである。
【００２６】
また、上述のサブフレーム４における主体部４ａの後部双方(図４参照)には、トランスバースメンバ１４の２つの取付け孔１５，１６と対応するように、２つの取付け孔１８，１９が形成されているが、これら２つの取付け孔１８，１９のうちの車幅方向外方の１つの取付け孔１８は車両衝突時にサブフレーム４の後退を許容する後退許容部として、前後方向に長い長孔スライド部に設定されている。
【００２７】
次に、図１、図２、図３を参照して、サブフレーム４およびトランスバースメンバ１４の車体への取付け構造について説明する。
車体側においては、図２、図３に示す如くフロアパネル２０を設け、このフロアパネル２０の前端はダッシュロアパネルの下部に対して一体化されるように傾斜した傾斜部２０ａが設けられており、この傾斜部２０ａの前部つまりエンジンルーム側には車幅方向に延びるダッシュロアクロスメンバ２１が接合され、同方向に延びる閉断面２２が形成されている。
【００２８】
上述のサブフレーム４とトランスバースメンバ１４とは複数箇所で接続されるが、この複数箇所のうちの片側１箇所は比較的長尺のボルト２３を用いて車体としてのダッシュロアクロスメンバ２１に共締めされ、複数箇所のうち片側１箇所はボルト２４を用いてサブフレーム４とのみ接続され、トランスバースメンバ１４の端部１４ｂはボルト２５を用いて単独で単体としてのフロアパネル２０と固定されている。
【００２９】
ここで、上述の各ボルト２３，２４，２５と対応するように、ダッシュロアクロスメンバ２１、サブフレーム４の底部内側、フロアパネル２０には予めナット２６，２７，２８がそれぞれ溶接固定されており、何れのボルト２３，２４，２５も下方からの操作で締付けることができるように構成している。なお、サブフレーム４の前部においては取付け座４ｃ，４ｄが図２に示すように、ボルト、ナット等の取付け部材によりフロントサイドフレーム１，１の下面に取付けられる。
【００３０】
ところで、図４において２つの取付け孔１８，１９間の中間部前位にはラバーブッシュ取付け孔２９が設けられており、このラバーブッシュ取付け孔２９を用いて、サブフレーム４の内部には図３に示す如く、ラバーブッシュ３０を取付け、図１に示すようにフロントサスペンション５のロアアーム６における後部の車体側支持部を該ラバーブッシュ３０に支持させている。なお、図中、符号Ｆは車両の前方方向を示すものである。
【００３１】
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用を説明する。
まず、図４〜図６で示したサブフレーム４と、図７〜図９で示したトランスバースメンバ１４との両者がボルト２４により仮止め所謂サブアセンブリされる。
【００３２】
次に、このようにしてサブフレーム４とトランスバースメンバ１４とが仮止め一体化された状態で、これら両者４，１４を車体の所定部に当接し、サブフレーム４の前部においては取付け部４ｅの取付け座４ｃ，４ｄが下方から操作されるボルトにより、フロントサイドフレーム１の下部に接続固定され、サブフレーム４およびトランスバースメンバ１４の後部にあっては、ボルト２５を用いてトランスバースメンバ１４の端部１４ｂがフロアパネル２０に独立して接続固定されると共に、長尺のボルト２３を用いてサブフレーム４とトランスバースメンバ１４との両者がダッシュロアクロスメンバ２１の下部水平部に共締め固定されて、図１、図２に示す如く成る。
【００３３】
ところで、車両の前後方向(正面衝突)または前後斜め方向(オフセット衝突)からの衝突時には、ボルト２３、ナット２６の締付け力よりもその衝突荷重が大きい時には、サブフレーム４が長孔状の取付け孔１８の範囲内において後退し、衝突荷重がさらに大きい場合にはボルト２５が切欠き部１７の傾斜部１７ａに沿って相対的にすべるように、トランスバースメンバ１４と車体としてのフロアパネル２０との間の取付けが離脱する方向に、該トランスバースメンバ１４が移動して、このトランスバースメンバ１４がフロアパネル２０から外れるので、ダッシュロアパネルおよびフロアパネル２０の変形を防止することができる。
【００３４】
このように、図１〜図９で示した実施例の車両の下部車体構造は、フロントサスペンション５を支持するサブフレーム４を設け、該サブフレーム４を車体へ取付ける車両の下部車体構造であって、平面視略Ｕ字状のサブフレーム４の後部両端を接続するトランスバースメンバ１４を設け、上記サブフレーム４とトランスバースメンバ１４とを複数箇所(ボルト２３，２４参照)で接続し、上記複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めし(ボルト２３参照)、上記複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレーム４とのみ接続(ボルト２４参照)すると共に、トランスバースメンバ１４の所定箇所を単独で車体と固定(ボルト２５参照)したものである。
【００３５】
この構成によれば、サブフレーム４とトランスバースメンバ１４との両者を複数箇所で接続したので、トランスバースメンバ１４により、サスペンション５の支持剛性向上を図ることができる。
また、複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレーム４とのみ接続(ボルト２４参照)する構造と成したので、サブフレーム４に対してトランスバースメンバ１４を仮止めすることができ、この結果、組付け性が向上する。
【００３６】
さらに、複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締(ボルト２３参照)めする構造、並びにトランスバースメンバ１４の所定箇所を単独で単体と固定(ボルト２５参照)する構造により、サブフレーム４およびトランスバースメンバ１４の車体に対する取付け強度を確保することができる。
ここで、図１で示したように３本のボルト２３，２４，２５を平面から見てトライアングル状に配置すると、その取付け強度をさらに向上させることができる。
【００３７】
また、上記車体との共締め箇所(ボルト２３による締付け箇所参照)には衝突時にサブフレーム４の後退を許容する後退許容部(長孔状の取付け孔１８参照)が設けられたものである。
この構成によれば、車両の衝突時に後退許容部(取付け孔１８参照)にてサブフレーム４の後退を許容するので、衝突吸収性を向上させることができる。
【００３８】
さらに、上記後退許容部は長孔スライド部(取付け孔１８参照)に設定されたものである。
この構成によれば、簡単な構成により後退許容部を形成することができる。
【００３９】
しかも、上記トランスバースメンバ１４の取付け部の一部に脆弱部(切欠き部１７参照)を設けたものである。
【００４０】
この構成によれば、サブフレーム４の後部両端を接続するトランスバースメンバ１４を設けたので、サスペンション５の支持剛性向上を図ることができる。
しかも、上述のトランスバースメンバ１４の取付け部の一部には脆弱部(切欠き部１７参照)を設けたので、衝突時(正突、オフセット衝突の双方)の衝撃吸収性能を確保することができる。
【００４１】
また、上記サブフレーム４とトランスバースメンバ１４とを複数箇所で接続し(ボルト２３，２４参照)、上記複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めし(ボルト２３参照)、上記複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレーム４とのみ接続(ボルト２４参照)すると共に、トランスバースメンバ１４の所定箇所を単独で車体と固定(ボルト２５参照)したものである。
【００４２】
この構成によれば、サブフレーム４とトランスバースメンバ１４との両者を複数箇所(ボルト２３，２４参照)で接続したので、トランスバースメンバ１４によりサスペンション５の支持剛性をさらに向上させることができる。
また、複数箇所のうち少なくとも１つをサブフレーム４とのみ接続(ボルト２４参照)したので、サブフレーム４に対するトランスバースメンバ１４の仮止め機能が得られて、組付け性が向上する。
【００４３】
さらに、複数箇所のうち少なくとも１つを車体と共締めする構造(ボルト２３参照)、並びにトランスバースメンバ１４の所定箇所を単独で車体と固定する構造(ボルト２５参照)により、サブフレーム４およびトランスバースメンバ１４の車体への取付け強度を確保することができる。
【００４４】
加えて、上記トランスバースメンバ１４の車体との取付け部には、前後方向または前後斜め方向からの荷重(衝突荷重)に切欠き部１７が設けられたものである。
【００４５】
この構成によれば、車両の衝突時に上述の切欠き部１７によってトランスバースメンバ１４が車体から外れるので、衝突時における車体の変形を防止することができ、特にオフセット衝突時に効果的である。
【００４６】
図１０は車両の下部車体構造の他の実施例を示し、ボルト２３を用いてサブフレーム４とトランスバースメンバ１４とをダッシュロアクロスメンバ２１に共締め固定する部分の取付け孔３１を、車両の前後方向に長い長孔形状と切欠き部１７とほぼ同一の形状とを組合わせたような平面視略Ｌ字状の取付け孔に設定したものである。
【００４７】
このように構成すると、ボルト２３、ナット２６の締付け力よりも衝突荷重が大きい時には、サブフレーム４が取付け孔３１の長孔状部の範囲内において後退し、衝突荷重がさらに大きい場合にはトランスバースメンバ１４およびサブフレーム４の両者がフロアパネル２０およびダッシュロアクロスメンバ２１の双方から外れて、ダッシュロアパネルおよびフロアパネル２０の変形をより一層良好に防止することができる。
【００４８】
なお、図１０で示すこの実施例においても、その他の構成、作用、効果については先の実施例とほぼ同様であるから、図１０において前図と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００４９】
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の車体との共締め箇所は、実施例のボルト２３の箇所に対応し、
以下同様に、
サブフレームとのみ接続する箇所は、ボルト２４の箇所に対応し、
トランスバースメンバを単独で車体と固定する箇所は、ボルト２５箇所に対応し、
後退許容部および長孔スライド部は、取付け孔１８または３１に対応し、
脆弱部は、切欠き部１７に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
【００５０】
例えば、上記トランスバースメンバ１４の下方開放部に平板を接合して、車幅方向に延びる閉断面を該メンバ１４に形成すると共に、該平板のボルト２３，２４，２５と対応する部分のみに、これらの頭部より大きい操作孔を設ける構造を採用してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
この発明によれば、平面視略Ｕ字状のサブフレームの後部両端を接続するトランスバースメンバを設け、サブフレームとトランスバースメンバとを複数箇所で接続して、少なくとも１つを車体と共締めし、少なくとも１つをサブフレームとのみ接続すると共に、トランスバースメンバの所定箇所を単独で車体と固定したので、上記サブフレームとトランスバースメンバとの両者を複数箇所で接続する構造により、サスペンションの支持剛性向上を図ることができ、少なくとも１つをサブフレームとのみ接続する構造により、サブフレームに対するトランスバースメンバの仮止め機能が得られて、組付け性が向上し、また車体と共締めする構造、並びにトランスバースメンバを単独で車体と固定する構造により、サブフレームおよびトランスバースメンバの車体への取付け強度を確保することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の車両の下部車体構造を示す平面図。
【図２】  図１の側面図。
【図３】  図２の要部拡大断面図。
【図４】  サブフレームの平面図。
【図５】  サブフレームの側面図。
【図６】  サブフレームの正面図。
【図７】  トランスバースメンバの平面図。
【図８】  トランスバースメンバの側面図。
【図９】  トランスバースメンバの正面図。
【図１０】  本発明の車両の下部車体構造の他の実施例を示す平面図。
【符号の説明】
４…サブフレーム
５…フロントサスペンション
１４…トランスバースメンバ
１７…切欠き部(脆弱部)
１８，３１…取付け孔(後退許容部)
【図１】
0004069605.tif 000002
【図２】
0004069605.tif 000003
【図３】
0004069605.tif 000004
【図４】
0004069605.tif 000005
【図５】
0004069605.tif 000006
【図６】
0004069605.tif 000007
【図７】
0004069605.tif 000008
【図８】
0004069605.tif 000009
【図９】
0004069605.tif 000010
【図１０】
0004069605.tif 000011