JP2000108927A - サスペンションクロスメンバの車体取付構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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な
いで、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。 【解決手段】 車体の両側に配置されたサイドフレーム
４,４間に懸架されるサスペンションクロスメンバの取
付構造において、フロントサスペンションクロスメンバ
１０の両端においてサイドフレーム４,４上に取り付け
られるフロア３とフロントサスペンションクロスメンバ
１０の間に、一対のブレース１１,１１’が、それぞれ
フロントサスペンションクロスメンバ１０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
れの接合面１１Ｃがサイドフレーム４とフロントサスペ
ンションクロスメンバ１０の端部の間に挟圧されて固定
され、接合面１１Ｂがフロア３に固定された状態で組み
付けられる。

Description

【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、車体の前部または後部にお
いて、一対の斜交い部材が、車体の両側に前後方向に沿
って延びるよう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両端部に、一端部が
サスペンションクロスメンバの端部とサイドフレームと
の連結部に固定され、他端がサイドフレームの上側に取
り付けられる車体フロアに固定された状態で、サスペン
ションクロスメンバ,サイドフレームおよびフロアに対
して斜交い向きに組み付けられる。

【００１０】そして、この斜交い部材が、サスペンショ
ンクロスメンバの両側の端部において、それぞれ、サス
ペンションクロスメンバと車体フロアとともに閉じ系を
形成する。

【００１１】このように、上記第１の発明によれば、斜
交い部材の組み付けによって、サイドフレームとサスペ
ンションクロスメンバの連結部における車体の横方向お
よび上下方向に対する剛性が増加されて、車両の操縦性
および安定性の向上が図られる。そして、そのために、
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
を加えることもない。

【００１２】さらに、この斜交い部材の組み付けによっ
ては、車体の前後方向における剛性にはほとんど影響を
与えないので、前後方向からの衝撃に対して車体が変形
するのを妨げることがなく、乗員の安全性を損なう虞が
ない。

【００１３】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、第
１の発明の構成に加えて、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。

【００１４】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、第１の発明におけるサスペ
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。

【００１５】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。

【００１６】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、第
１の発明の構成に加えて、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。

【００１７】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、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。

【００１８】第４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、第
１の発明の構成に加えて、前記サスペンションクロスメ
ンバが車体の前部に取り付けられるフロントサスペンシ
ョンクロスメンバであることを特徴としている。

【００１９】この第４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、斜交い部材の組付けが車体
前部のフロントサスペンションクロスメンバに対して行
われる。

【００２０】これによって、車体前部の横剛性が増加さ
れて車両の操縦性および安定性の向上が図られ、そし
て、この斜交い部材の組み付けによっては、車体の前方
向に対する剛性にはほとんど影響を与えないので、前方
向からの衝撃に対して車体が変形するのを妨げることが
なく、乗員の安全性が損なわれる虞がない。

【００２１】第５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、第
１の発明の構成に加えて、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。

【００２２】この第５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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】

【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。

【００２６】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。

【００２７】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１１
ｂと１１ｃが形成されている。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】本体部１１Ａの中間位置には、本体部１１
Ａ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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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る。

【００３８】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。

【００３９】そしてさらに、ブレース１１（ブレース１
１’も同様）の中間部に取り付けられたブラケット１１
Ｇ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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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１
０の連結部における被締結部品数が増える。

【００４４】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。

【００４５】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１
１Ｃ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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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１０
ａ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。

【００４９】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１２
Ｂ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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【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ることを特徴するサスペンションク
   ロスメンバの車体取付構造。
2. 【請求項２】 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
   定されている請求項１に記載のサスペンションクロスメ
   ンバの車体取付構造。
3. 【請求項３】 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
   請求項１に記載のサスペンションクロスメンバの車体取
   付構造。
4. 【請求項４】 前記サスペンションクロスメンバが車体
   の前部に取り付けられるフロントサスペンションクロス
   メンバである請求項１に記載のサスペンションクロスメ
   ンバの車体取付構造。
5. 【請求項５】 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
   いる請求項１に記載のサスペンションクロスメンバの車
   体取付構造。