(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架され、両端が該サイドフレームに締結されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、
前記サスペンションクロスメンバの両端とフロアとの間に、左右一対の斜交い部材が配設され、前記斜交い部材の一端が前記サスペンションクロスメンバと共に前記サイドフレームに共締めされ、他端が前記一端から車体内側斜め上方に略直線状に延びて前記フロアに締結され、
前記斜交い部材の中間部にブラケット部材が固定され、このブラケット部材の下端部がサスペンションクロスメンバに固定され上端部が車体フロアに固定されていることを特徴とするサスペンションクロスメンバの車体取付構造。
【請求項２】
車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架され、両端が該サイドフレームに締結されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、
前記サスペンションクロスメンバの両端とフロアとの間に、左右一対の斜交い部材が配設され、前記斜交い部材の一端が前記サスペンションクロスメンバと共に前記サイドフレームに共締めされ、他端が前記一端から車体内側斜め上方に略直線状に延びて前記フロアに締結され、
前記斜交い部材が、板状の本体部と、この本体部の両側部がそれぞれ折り曲げられることによって形成されたフランジ部と、本体部にこの本体部の少なくとも一方の面をカバーするように取り付けられて本体部とともに閉じ断面を形成する補強部材とを有していることを特徴とするサスペンションクロスメンバの車体取付構造。
【請求項３】
車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架され、両端が該サイドフレームに締結されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、
前記サスペンションクロスメンバの両端とフロアとの間に、左右一対の斜交い部材が配設され、前記斜交い部材の一端が前記サスペンションクロスメンバと共に前記サイドフレームに共締めされ、他端が前記一端から車体内側斜め上方に略直線状に延びて前記フロアに締結され、
前記斜交い部材の一端部とサイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部との連結部において、一端部に外フランジが形成されたピン部材がサスペンションクロスメンバの端部に嵌合され、このピン部材の外フランジがサスペンションクロスメンバの端部と斜交い部材の一端部との間に介在され、斜交い部材の一端部がピン部材の外フランジとサイドフレームとの間で挟持された状態で、ボルト締めにより互いに締結されていることを特徴とするサスペンションクロスメンバの車体取付構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車の車体構造に関し、特に、サスペンションクロスメンバを車体フレームに取り付けるための構造に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示されるように、サスペンションクロスメンバ１は、左右の車輪Ｗ１およびＷ２間に配置され、両端に連結されたアーム２,２を介してそれぞれ車輪Ｗ１とＷ２を支承するものである。
【０００３】
従来、このサスペンションクロスメンバ１は、図１１に示されるように、フロア３の下方において車体の前後方向に延びる一対のサイドフレーム４,４にその両端部が固定されることによって、車体に取り付けられている。
【０００４】
しかしながら、この従来のサスペンションクロスメンバの車体取付構造においては、図１１に示されるように、サイドフレーム４の断面が車体重量を支えるために縦長の矩形に形成されており、このため、サスペンションクロスメンバ１とフロア３との間の間隔が長くなって、車体の横方向からの荷重に対する剛性、すなわち横剛性が小さくなるという問題を有している。そして、この横剛性が小さいことによって、自動車の操縦性および安定性が低下するという問題が発生している。
【０００５】
このような問題を解決するため、フロア３の板厚を厚くしたりサスペンションクロスメンバ１自体を補強する等の方法によって、車体の横剛性を増加させることも考えられる。
【０００６】
しかしながら、このような方法を採用した場合には、車体に対する前後方向からの衝撃に対する剛性も増加することになり、衝突等によって車体に前後方向から衝撃が加わった際に車体が変形し難くなり、車体の変形により乗員にダメージが及ぶのを回避するという安全対策が損なわれることになる。
【０００７】
この発明は、上記のような従来のサスペンションクロスメンバの車体取付構造が有している問題点を解決するためになされたものである。
すなわち、この発明は、車体やサスペンションクロスメンバの構成に大きな変更を加えることなく、車体の上下方向および横方向の剛性を増加させて操縦性および安定性の向上を図るとともに、車体の前後方向における剛性は増加させることなく、前後方向からの衝撃に対して車体の変形を妨げることがないサスペンションクロスメンバの取付構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、上記目的を達成するために、車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、前記サスペンションクロスメンバの両端部において前記サイドフレーム上に取り付けられる車体フロアとサスペンションクロスメンバの間に、一対の斜交い部材が、それぞれサスペンションクロスメンバの端部から内側に向かって斜め上方に延びるように配置され、それぞれの一端部がサイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部とともに固定され他端部が車体フロアに固定された状態で組み付けられ、前記斜交い部材の中間部にブラケット部材が固定され、このブラケット部材の下端部がサスペンションクロスメンバに固定され上端部が車体フロアに固定されていることを特徴としている。
【０００９】
この第１の発明によるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、サスペンションクロスメンバの両側の端部における斜交い部材による閉じ系の形成に加えて、斜交い部材の中間部に取り付けられたブラケット部材の上下端部が車体フロアおよびサスペンションクロスメンバに固定されることにより、ブラケット部材とサイドフレームとの間に高剛性の閉じ系が形成される。
【００１０】
これによって、サスペンションクロスメンバの両端部における横剛性と上下方向の剛性が、さらに増加される。また、このブラケット部材によって、斜交い部材に対して軸方向に荷重が作用する際に、斜交い部材が座屈するのが防止される。
【００１１】
第２の発明によるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、前記目的を達成するために、車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、前記サスペンションクロスメンバの両端部において前記サイドフレーム上に取り付けられる車体フロアとサスペンションクロスメンバの間に、一対の斜交い部材が、それぞれサスペンションクロスメンバの端部から内側に向かって斜め上方に延びるように配置され、それぞれの一端部がサイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部とともに固定され他端部が車体フロアに固定された状態で組み付けられ、前記斜交い部材が、板状の本体部と、この本体部の両側部がそれぞれ折り曲げられることによって形成されたフランジ部と、本体部にこの本体部の少なくとも一方の面をカバーするように取り付けられて本体部とともに閉じ断面を形成する補強部材とを有していることを特徴としている。
【００１２】
この第２の発明によるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、本体部の両側部に形成されたフランジ部によって、板状の本体部の圧縮および曲げに対する剛性が増加され、さらに、本体部の少なくとも一方の面をカバーするように取り付けられた補強部材が本体部とともに閉じ断面を形成することによって、板状の本体部の圧縮および曲げに対する剛性がさらに増加される。
【００１３】
第３の発明によるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、前記目的を達成するために、車体の両側に配置されたサイドフレーム間に懸架されるサスペンションクロスメンバの車体取付構造において、前記サスペンションクロスメンバの両端部において前記サイドフレーム上に取り付けられる車体フロアとサスペンションクロスメンバの間に、一対の斜交い部材が、それぞれサスペンションクロスメンバの端部から内側に向かって斜め上方に延びるように配置され、それぞれの一端部がサイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部とともに固定され他端部が車体フロアに固定された状態で組み付けられ、前記斜交い部材の一端部とサイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部との連結部において、一端部に外フランジが形成されたピン部材がサスペンションクロスメンバの端部に嵌合され、このピン部材の外フランジがサスペンションクロスメンバの端部と斜交い部材の一端部との間に介在され、斜交い部材の一端部がピン部材の外フランジとサイドフレームとの間で挟持された状態で、ボルト締めにより互いに締結されていることを特徴としている。
【００１４】
この第３の発明によるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、斜交い部材とサスペンションクロスメンバとサイドフレームの連結部において、斜交い部材の一方の端部とサスペンションクロスメンバの端部との間にピン部材の一端部に形成された外フランジが介在された状態で、斜交い部材とサスペンションクロスメンバとがサイドフレームに対してボルト締めにより締結される。
【００１５】
これによって、斜交い部材の端部とサスペンションクロスメンバの端部とが直接接触することがなく、その間に異物が挟み込まれて緩みが発生する可能性が少なくなる。
【００１６】
そして、ピン部材に形成された外フランジが斜交い部材の端部に当接されることによって、外フランジが形成されないでピン部材の端面が斜交い部材の端部に当接される場合と比べて、ボルト締めによる圧力の受圧面積が広がり、サイドフレームとサスペンションクロスメンバの端部との間の強固な締結が達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の最も好適と思われる実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明を行う。
【００１８】
図１および２は、この発明が自動車のフロントサスペンションクロスメンバの車体取付構造に適用された場合の実施形態の一例を示している。
この図１および２において、フロントサスペンションクロスメンバ１０の両端部とフロア３との間に、斜交い（以下、ブレース）１１および１１’がそれぞれ介装されている（但し、図１においては、車体左側のブレース１１のみ図示されている）。
なお、図１中、１３は、フロントサスペンションクロスメンバ１０の連結されて車輪を支持するためのサスペンションアームである。
【００１９】
ここで、フロントサスペンションクロスメンバ１０の左側と右側の端部に取り付けられるブレース１１と１１’は互いに対称構造であるので、以下においては、図２においてフロントサスペンションクロスメンバ１０の左側端部に取り付けられるブレース１１についての説明を行う。
図３ないし６はブレース１１の構成を示している。
この図３ないし６において、ブレース１１は、斜め方向に延びる板上の本体部１１Ａの上端部と下端部に水平な接合面１１Ｂと１１Ｃが一体的に形成され、接合面１１Ｂと１１Ｃに、それぞれ、ボルト穴１１ｂと１１ｃが形成されている。
【００２０】
本体部１１Ａには、ブレース１１が車体に取り付けられた際に正面側に位置する側部（図３において手前側）に、この本体部１１Ａの一部が下向きに折り曲げられることによって下向きフランジ１１Ｄが一体的に形成されており、さらに反対側の側部（図３において奥側）に、この本体部１１Ａの一部が上向きに折り曲げられることによって上向きフランジ１１Ｅが一体的に形成されている。
【００２１】
さらに、本体部１１Ａには、断面形状が略Ｌ字形の補強板１１Ｆが、本体部１１Ａの上面をほぼ覆い、一方の側部から下向きに張り出したフランジ１１ｆが下向きフランジ１１Ｄの外面に接合され、他方の側縁部が上向きフランジ１１Ｅの内面に接合され、そして、上端部が本体部１１Ａの上面に接合された状態で、取り付けられている。
【００２２】
この補強板１１Ｆは、上記のように下向きフランジ１１Ｄの外面、上向きフランジ１１Ｅの内面および本体部１１Ａの上面と接合している部分がそれぞれ溶接されることによって、本体部１１Ａに強固に固定され、本体部１１Ａの上面との間に略矩形の閉じ断面を形成している。
また、この補強板１１Ｆは、車体に組み付けられる際の他の車体部品との干渉を避けるためおよび増強の目的で、細部の形状が適宜変形されている。
【００２３】
本体部１１Ａの中間位置には、本体部１１Ａの長手方向から見た形状がＬ字形状で短手方向から見た形状が矩形の枠形状のブラケット１１Ｇが、そのＬ字形の水平部１１ｇ１の上縁部が本体部１１Ａの下面に接合され直立部１１ｇ２の内縁部がフランジ１１Ｅの外面に接合されてそれぞれ溶接されることにより、強固に固定されている。
【００２４】
このブラケット１１Ｇの直立部１１ｇ２の上端面には、ブレース１１が車体に組み付けられた際にフロア３の下面に接合される接合面１１ｇ３が形成され、さらに、この接合面１１ｇ３の中央部に、ボルト穴１１ｇ４が形成されている。
【００２５】
ブラケット１１Ｇの水平部１１ｇ１の下部に、ナットプレート１１ｇ５が水平向きに溶接によって固定されている。
このナットプレート１１ｇ５には、その中央部に、ボルト穴１１ｇ６が形成されているとともに、内側にナット１１ｇ７がフレーム１１ｇ８によって抜け落ち不能に取り付けられている。
【００２６】
なお、ブレース１１の各部分には、ビードなどの増強加工が適宜施されている。
このブレース１１は、下向きフランジ１１Ｄ,上向きフランジ１１Ｅおよび補強板１１Ｆの各構成によって、本体部１１Ａが圧縮力および曲げ力に対して補強されており、さらに、ブラケット１１Ｇによって本体部１１Ａの中間部が支持され、これによって、座屈に対する補強がなされている。
【００２７】
ブレース１１は、図２に示されるように、フロントサスペンションクロスメンバ１０とフロア３の間において、車体に対して横向きにかつ斜交い向きに配置される。
【００２８】
そして、ブレース１１の接合面１１Ｂがフロア３の下面に接合されてボルト穴１１ｂを貫通するボルトＢ１により固定され、接合面１１Ｃがフロントサスペンションクロスメンバ１０の左側端部と車体のサイドフレーム４との間に挟まれた状態でボルト穴１１ｃを貫通するボルトＢ２により固定され、ブラケット１１Ｇの接合面１１ｇ３がフロア３の下面に接合されてボルト穴１１ｇ４を貫通するボルトＢ３により固定され、ナットプレート１１ｇ５がフロントサスペンションクロスメンバ１０の上面に接合されてボルト穴１１ｇ６を貫通しナット１１ｇ７に螺合されるボルトＢ４によって固定されている。
【００２９】
このブレース１１と対称形状に構成され、フロントサスペンションクロスメンバ１０の右側端部に配置されるブレース１１’も、同様の態様により、フロントサスペンションクロスメンバ１０とフロア３との間に介装されて組み付けられる。
【００３０】
このように、ブレース１１と１１’が、フロントサスペンションクロスメンバ１０とフロア３との間において車体に対して横向きにかつ斜交い向きに組み付けられることにより、フロントサスペンションクロスメンバ１０の左端部にサイドフレーム４,フロア３およびブレース１１によって、また、右端部にサイドフレーム４,フロア３およびブレース１１’によってそれぞれ閉じ系が形成され、これにより、フロントサスペンションクロスメンバ１０の両端部における横剛性が増加される。
【００３１】
そしてさらに、ブレース１１（ブレース１１’も同様）の中間部に取り付けられたブラケット１１Ｇの上下端部が、フロア３およびフロントサスペンションクロスメンバ１０に固定されることにより、このブラケット１１Ｇとサイドフレーム４との間に高剛性の閉じ系が形成され、これによって、フロントサスペンションクロスメンバ１０の両端部における横剛性の増加とともに、上下方向の剛性が増加される。
【００３２】
また、ブレース１１および１１’の組み付けによって、フロントサスペンションクロスメンバ１０の両端部のアーム支持部（図１０参照）の補強が為される。
ここで、このブレース１１および１１’は、サイドフレーム４,４の長手方向と直交する方向に延びるように組み付けられるために、サイドフレーム４,４の長手方向における剛性にはほとんど影響を与えることがない。
【００３３】
そして、ブレース１１,１１’が、それぞれの上端部と下端部とがボルト締めによって車体に組み付けられることにより、サイドフレーム４,４の長手方向すなわち車体の前後方向から強い衝撃が加わった際に、ブレース１１,１１’のボルト締め部分が回動して車体が変形するのを妨げることが無い。
【００３４】
次に、ブレース１１,１１’とフロントサスペンションクロスメンバ１０とサイドフレーム４の連結部の構成について、説明を行う。
【００３５】
上記サスペンションクロスメンバの車体取付構造においては、従来の車体取付構造に比べてフロア３とフロントサスペンションクロスメンバ１０の間にブレース１１,１１’が組み付けられることにより、サイドフレーム４とフロントサスペンションクロスメンバ１０の連結部における被締結部品数が増える。
このため、サイドフレーム４とフロントサスペンションクロスメンバ１０の連結部において異物などの挟み込み等によって緩みが発生する可能性が増大するという問題が発生してくる。
【００３７】
例えば、図１２に示されるように、従来の連結部の構成のまま、ブレース１１，１１’の接合面１１Ｃをサイドフレーム４とフロントサスペンションクロスメンバ１０の端面との間に挿入し、ボルトＢ２によってボルト締めして、接合面１１Ｃをサイドフレーム４とフロントサスペンションクロスメンバ１０の端面とで挟圧した場合には、接合面１１Ｃとフロントサスペンションクロスメンバ１０とが広範囲に亘って直接に接触するために、その間に異物を挟み込む可能性が大きくなる。
【００３８】
そこで、この例におけるサスペンションクロスメンバの車体取付構造は、図７ないし９に示されるように、フロントサスペンションクロスメンバ１０の端部にフランジ付きのピン１２を取り付け、このピン１２を介してブレースの接合面１１Ｃをサイドフレーム４との間で挟圧するようになっている。
【００３９】
図７および８は、フロントサスペンションクロスメンバ１０の左側端部の連結部の構成を示す図である。
【００４０】
ピン１２は、円筒部１２Ａの上端外縁部に外フランジ１２Ｂが一体的に形成された形状になっており、円筒部１２Ａが、フロントサスペンションクロスメンバ１０の端部の上板１０Ａに形成された切欠き穴１０ａに挿入され、上板１０Ａの外面とピン１２の外フランジ１２Ｂの下面とがプロジェクション溶接されることによって固定されている。
このとき、円筒部１２Ａの下端部は、フロントサスペンションクロスメンバ１０の下板１０Ｂの内面に当接されている。
【００４１】
そして、フロントサスペンションクロスメンバ１０の端部に固定されたピン１２の外フランジ１２Ｂの上面上にブレース１１の接合面１１Ｃが接合され、さらにその上にサイドフレーム４が接合されて、ボルトＢ２によりボルト締めされることにより、互いに堅く締結されている。
【００４２】
なお、図７および８中、１３はフロントサスペンションクロスメンバ１０の下板１０Ｂに取り付けられるサスペンションアーム支持ブッシュであり、ボルトＢ２により共締めされている。
また、１４はサイドフレーム４内においてボルトＢ２の先端部に螺合されるナットプレートである。
【００４３】
上記のように、ブレースの接合面１１Ｃとフロントサスペンションクロスメンバ１０の端部との間にピン１２の外フランジ１２Ｂが介在された状態で、サイドフレーム４との締結が行われることにより、接合面１１Ｃとフロントサスペンションクロスメンバ１０の端部とが直接接触することがなく、その間に異物が挟み込まれる可能性が少なくなる。
【００４４】
そして、ピン１２に形成された外フランジ１２Ｂが接合面１１Ｃに当接されることによって、外フランジ１２Ｂが形成されないでピン１２の円筒部１２Ａの端面が接合面１１Ｃに当接される場合と比べて、接合面１１Ｃおよびピン１２のボルト締めによる圧力の受圧面積が広がり、サイドフレーム４とフロントサスペンションクロスメンバ１０の端部と間の強固な締結が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態における一例を示す斜視図である。
【図２】  同例の正面図である。
【図３】  同例におけるブレースを示す斜視図である。
【図４】  同ブレースの底部を示す斜視図である。
【図５】  同ブレースを示す平面図である。
【図６】  同ブレースを示す側面図である。
【図７】  同例におけるサスペンションクロスメンバとサイドフレームとブレースの連結部の構成を示す分解斜視図である。
【図８】  同連結部の組み付け状態を示す断面図である。
【図９】  同例におけるサスペンションクロスメンバのサイドフレームおよびブレースとの連結部の構成を示す部分平面図である。
【図１０】  サスペンションクロスメンバの配置を説明するための説明図である。
【図１１】  従来のサスペンションクロスメンバの車体取付構造を示す正面図である。
【図１２】  従来の方法によるサスペンションクロスメンバのサイドフレームおよびブレースとの連結部の構成を説明するための断面図である。
【符号の説明】
３    …フロア（車体フロア）
１０  …フロントサスペンションクロスメンバ（サスペンションクロスメンバ）
１０ａ…切欠き穴
１１,１１’…ブレース（斜交い部材）
１１Ａ…本体部
１１Ｂ…接合面（他方の端部）
１１Ｃ…接合面（一方の端部）
１１Ｄ…下向きフランジ（フランジ部）
１１Ｅ…上向きフランジ（フランジ部）
１１Ｆ…補強板（補強部材）
１１Ｇ…ブラケット（ブラケット部材）
１２  …ピン（ピン部材）
１２Ａ…円筒部
１２Ｂ…外フランジ
Ｂ１,Ｂ２,Ｂ３,Ｂ４…ボルト（ボルト部材）
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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