JP2006240517A

JP2006240517A - 車体前部構造

Info

Publication number: JP2006240517A
Application number: JP2005060244A
Authority: JP
Inventors: Shinji Watanabe; 慎治渡辺
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2005-03-04
Filing date: 2005-03-04
Publication date: 2006-09-14

Abstract

【課題】フロントロアアーム取付部及びステアリングギヤボックス取付部の各部における前後方向及び左右方向の作用力に対する強度・剛性の向上を図ることができ、ひいては強度耐久性並びに操縦安定性の向上を図ることができるような車体前部構造を提供する。
【解決手段】フロントロアアーム取付部３とステアリングギヤボックス取付部８とを互いに連結するリーンフォースメント２０を配設し、リーンフォースメント２０の前端部２０ａに一体に結合された第１の板金部材２１の延設部分２１ａをフロントロアアーム２と一緒にフロントロアアーム取付部３に共締すると共に、リーンフォースメントの車体前後方向の後端部に一体に結合された第２の板金部材２２の延設部分２２ａをステアリングギヤボックス取付用ブラケット９と一緒にステアリングギヤボックス取付部８に共締めする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車などの車両の車体前部構造に関し、さらに詳しくは、前輪を懸架するフロントロアアームの一端が取付けられるフロントロアアーム取付部、及び、ステアリング機構がステアリングステアリングギヤボックス取付用ブラケットを介して取付けられるステアリングギヤボックス取付部の周辺の車体補強構造に関するものである。

図４は、自動車などの車両における従来の車体前部構造を示すものである。図４に示すように、前輪１を懸架するフロントロアアーム２の一端が車体側に設けられたフロントロアアーム取付部３に取付けられており、フロントロアアーム２にスタビライザバー４の一端が固着されている。なお、図４には左側の車輪１の懸架構造を示しているが、右側の前輪もこれと同様の懸架構造（図示省略）となされている。

上述のフロントロアアーム取付部３は、車両が走行している時に、前輪１からの前後方向の作用力Ｆ₁並びに左右方向の作用力Ｆ₂をフロントロアアーム２を介して受けたり、車両が加減速している時や旋回している時にも前後方向の作用力Ｆ₁並びに左右方向の作用力Ｆ₂を受けるため、このフロントロアアーム取付部３は、強度的にも、また操縦安定性のためにも重量な部分である。

また、図５に示すように、フロントロアアーム取付部３の近傍個所においては、ステアリング機構５のステアリングギヤボックス６が、車室とエンジンルームとの間を仕切るダッシュパネル７に設けられたステアリングギヤボックス取付部８にステアリングギヤボックス取付用ブラケット９を介して取付けられている。そして、ステアリングギヤボックス６内に配設されたラックバー（図示せず）にユニバーサルジョイント（図示せず）を介してタイロッド１０が連結されており、このタイロッド１０が前輪１のナックル（図示せず）に連結されている。なお、ラックバーとタイロッド１０との連結部を保護するためにその連結部を覆うようにゴム製のブーツ１１が配設されている。

上述のようなフロントロアアーム取付部３並びにステアリングギヤボックス取付部８を有する従来の車体前部構造にあっては、次のような問題点がある。すなわち、フロントロアアーム取付部３は、通常、ダッシュパネル７及びフロントサイドメンバ１２（図５参照）からそれぞれオフセットした箇所であって例えば２枚の構成パネル１３，１４（図５参照）を接合させた箇所に設けるようにした構造であるため、前後方向の作用力Ｆ₁並びに左右方向の作用力Ｆ₂に対して強度・剛性の点で不利であることが多く、従来のフロントロアアーム取付部３の構造では強度・剛性が不足して十分な強度耐久性並びに操縦安定性能を確保できない場合がある。このような場合には、フロントロアアーム取付部３を構成する構成パネル部分の結合剛性及び曲げ剛性を高めるべく、構成パネル１３，１４の板厚の増大、リーンフォースメントの追加、溶接の追加などを行う必要があるが、このような手段を採用するのに伴って、コスト・重量の増加、燃費の悪化、重量増加によるスポーティな操縦性の悪化といった不具合を生じる。

一方、ステアリングギヤボックス取付部８は、前輪１の据え切り時や旋回時に大きな負荷がステアリングギヤボックスの軸力として加わるため、強度耐久性並びに操縦安定性上、重要な部分である。しかし、従来の車体前部構造では、ステアリングギヤボックス６の軸力に対して強度・剛性の点で不利であることが多いため、ダッシュパネル７の板厚の増大、ステアリングギヤボックス取付用ブラケット９の大型化や板厚の増大などによりステアリングギヤボックス取付部８の強度・剛性を充分に確保しているが、このような手段を採用するのに伴って、コスト・重量の増加や、燃費の悪化といった不具合を生じる。

本発明は、このような実状を勘案してなされたものであって、その目的は、フロントロアアーム取付部及びステアリングギヤボックス取付部の各部における前後方向及び左右方向の作用力に対する強度・剛性の向上を図ることができ、ひいては強度耐久性並びに操縦安定性の向上を図ることができるような車体前部構造を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明では、前輪を懸架するフロントロアアームの一端が取付けられるフロントロアアーム取付部と、ステアリングギヤボックスがステアリングギヤボックス取付用ブラケットを介して取付けられるステアリングギヤボックス取付部とを互いに連結するリーンフォースメントを配設し、前記リーンフォースメントの車体前後方向の前端部に一体に結合された第１の板金部材を前記フロントロアアーム取付部に当てがって、前記リーンフォースメントの前端部と前記第１の板金部材との結合部より車体前方側に向けて延設された前記第１の板金部材の延設部分を、前記フロントロアアームと一緒に前記フロントロアアーム取付部に共締すると共に、前記リーンフォースメントの車体前後方向の後端部に一体に結合された第２の板金部材を前記ステアリングギヤボックス取付部に当てがって、前記リーンフォースメントの後端部と前記第２の板金部材との結合部より車体上方側に向けて延設された前記第２の板金部材の延設部分を、前記ステアリングギヤボックス取付用ブラケットと一緒に前記ステアリングギヤボックス取付部に共締めするようにしている。
また、本発明では、前記ステアリング機構のステアリングギヤボックスとタイロッドとの連結部を覆っているブーツの下方個所に前記リーンフォースメントを配置するようにしている。
また、本発明では、前記リーンフォースメントの後端部の車体左右方向（車幅方向）における幅を、前記リーンフォースメントの前端部の車体左右方向における幅より広く形成するようにしている。
また、本発明では、前記リーンフォースメントを車体左右方向の左右両部にそれぞれ配置すると共に、これらのリーンフォースメントの前端部を連結部材にて互いに連結するようにしている。

請求項１に記載の本発明は、フロントロアアーム取付部とステアリングギヤボックス取付部とを互いに連結するリーンフォースメントを配設し、リーンフォースメントの前端部に一体に結合された第１の板金部材の延設部分（リーンフォースメントの前端部と第１の板金部材との結合部より車体前方側に向けて延設された延設部分）をフロントロアアームと一緒にフロントロアアーム取付部に共締すると共に、リーンフォースメントの車体前後方向の後端部に一体に結合された第２の板金部材の延設部分（リーンフォースメントの後端部と第２の板金部材との結合部より車体上方側に向けて延設された延設部分）をステアリングギヤボックス取付用ブラケットと一緒にステアリングギヤボックス取付部に共締めするようにしたものであるから、フロントロアアーム取付部とステアリングギヤボックス取付部との間に掛け渡された（架設された）リーンフォースメントにより、フロントロアアーム取付部及びステアリングギヤボックス取付部の各部における強度・剛性を向上させることができてこれら両部の強度耐久性を向上させることができ、ひいては操縦安定性の向上を図ることができる。さらに、リーンフォースメントを追加して設けるだけで（部品点数の増加が最小限で済む）、フロントロアアーム取付部及びステアリングギヤボックス取付部、並びに、その周辺部におけるパネル板厚の低減や、溶接部の削減が可能となり、これにより軽量化並びにコストダウンを図ることが可能となる。

また、請求項２に記載の本発明は、ステアリング機構のステアリングギヤボックスとタイロッドとの連結部を覆っているブーツの下方個所にリーンフォースメントを配置するようにしたものであるから、このリーンフォースメントをブーツ保護部材としての機能を果たさせ得ることとなり、ブーツへの飛び石などに対する耐摩耗性能の向上を図ることができる。

また、請求項３に記載の本発明は、リーンフォースメントの後端部の車体左右方向における幅を、リーンフォースメントの前端部の車体左右方向における幅より広く形成するようにしたものであるから、フロントロアアーム取付部よりも車体後方側に配置されるブーツに対する保護部材としてのリーンフォースメントの対応面積（すなわち、リーンフォースメントでブーツを覆う面積）が大きくなり、ブーツを充分にカバーして保護することができる。

また、請求項４に記載の本発明は、リーンフォースメントを車体左右方向の左右両部にそれぞれ配置すると共に、これらのリーンフォースメントの前端部を連結部材にて互いに連結するようにしたものであるから、この連結部材による補強機能にて、フロントロアアーム取付部及びステアリングギヤボックス取付部の各部における車体左右方向の強度・剛性をより一層向上させることができる。

以下、本発明の実施形態に係る車体前部構造について図１〜図３を参照して説明する。なお、図１〜図３において、図４及び図５と同様の部分には同一の符号を付して重複する説明を省略する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示すものであって、フロントロアアーム取付部３及びステアリングギヤボックス取付部８を具備する車体前部の左側部分の構造を示している。本実施形態においては、図１に示すようなリーンフォースメン２０が車体前部の左右方向の両側箇所にそれぞれ設けられている。なお、図１においては左側個所に配設されるリーンフォースメン２０だけが示されているが、右側個所においてもリーンフォースメント２０と同様の構成でリーンフォースメント（図示せず）が配設されている。ここでは、図１に示すリーンフォースメント２０の配設構造だけを説明し、他方のリーンフォースメントの配設構造はリーンフォースメント２０の配設構造と同様なので、その説明を省略する。

上述のリーンフォースメント２０は、前輪１を懸架するフロントロアアーム（図１では図示省略）の一端が取付けられるフロントロアアーム取付部３と、ステアリングギヤボックス６がステアリングギヤボックス取付用ブラケット９を介して取付けられるステアリングギヤボックス取付部８との間に掛け渡され（架設され）ており、このリーンフォースメン２０によってフロントロアアーム取付部３とステアリングギヤボックス取付部８とが互いに連結されている。すなわち、リーンフォースメント２０の車体前後方向の前端部２０ａ及び後端部２０ｂには、第１及び第２の板金部材２１，２２が溶接によりそれぞれ一体に結合されており、これらの第１及び第２の板金部材２１，２２を介してリーンフォースメント２０がフロントロアアーム取付部３とステアリングギヤボックス取付部８との間に架設されている。

さらに具体的に述べると、リーンフォースメント２０の前端部２０ａに一体に結合された第１の板金部材２１がフロントロアアーム取付部３に当てがわれ、リーンフォースメント２０の前端部２０ａと第１の板金部材２１との溶接結合部Ｗ₁より車体前方側に向けて延設された第１の板金部材２１の延設部分２１ａが、フロントロアアーム（図５のフロントロアアーム２参照）と一緒にフロントロアアーム取付部３に共締されている（図１参照）。また、リーンフォースメント２０の後端部２０ｂに一体に結合された第２の板金部材２２がステアリングギヤボックス取付部８に当てがわれ、リーンフォースメント２０の後端部２０ｂと第２の板金部材２２との溶接結合部Ｗ₂より車体上方側に向けて延設された第２の板金部材２２の延設部分２２ａが、ステアリングギヤボックス取付用ブラケット６と一緒にステアリングギヤボックス取付部８に共締めされている（図１参照）。なお、図１には明示していないが、リーンフォースメント２０の後端部２０ｂが溶接結合されている第２の板金部材２２の取付片部（後述の図２における取付片部２２ｂ参照）がダッシュパネル７の下端側屈曲片部に締付固定されている。

上述のリーンフォースメント２０は、長手状に延びる高剛性部材であり、図１に示す如くステアリング機構５のブーツ１１（ステアリング機構５のステアリングギヤボックス６とタイロッド１０との連結部を覆っているブーツ１１）の下方個所を通るように配置されてこのブーツ１１と車体上下方向において対向するように配置されている。従って、リーンフォースメント２０は、ブーツ１１の下方領域においてこのブーツ１１（ステアリング機構５のステアリングギヤボックス６とタイロッド１０と連結部を覆っているブーツ１１）をカバーするように配置されており、これにより、リーンフォースメント２０は、飛び石などがブーツ１１に当たるのを防ぐためのブーツ保護用部材としての役目も果たすような構成となされている。

図２は、本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を示すものであって、本実施形態においては、第２の板金部材２２のうちダッシュパネル７の下端縁７ａに対応する部分２２ｃがリーンフォースメント２０の後端部２０ｂに溶接されており、この部分２２ｂが溶接結合部Ｗ₃となされている。なお、その他の構成は、既述の第１の実施形態の構成と同様である。

図３は、本発明の第３の実施形態に係る車体前部構造を示すものであって、本実施形態においては、リーンフォースメント２０の幅（平面視における車体左右方向の長さ）は、前端部２０ａから後端部２０ｂに向かうにつれて徐々に広くなるように設定されており、従って、リーンフォースメント２０の後端部２０ｂの車体左右方向における幅Ｌ₁が、リーンフォースメント２０の前端部２０ｂの車体左右方向における幅Ｌ₂より広く形成されている（Ｌ₁＞Ｌ₂）。さらに、図３に示すように、車体左右方向の左右両部にそれぞれ配置された左右一対のリーンフォースメント２０，２０の前端部２０ａ，２０ａが、これらの前端部２０ａ，２０ａに両端がそれぞれ溶接結合された１つの連結部材２３により互いに連結されている。一方、この連結部材２３は、図外のエンジンやトランスミッションなどとの間に適当なクリアランスが確保される個所に配置されるのが一般的であるため、例えば図３に示すような形状に屈曲されている。また、連結部材２３は、パイプ材などを曲げてその一部分を扁平状に潰して成形することにより、高剛性で低コストの部材として製作されている。なお、その他の構成は、既述の第１の実施形態の構成と同様である。

このような第１〜第３の実施形態に係る車体前部構造によれば、上述の如くリーンフォースメント２０を設けたことにより、フロントロアアーム取付部３における車体前後方向及び車体左右方向の強度・剛性を向上させることができると共に、ステアリングギヤボックス取付部８における車体左右方向の強度・剛性を向上させることができ、ひいてはフロントロアアーム取付部３及びステアリングギヤボックス取付部８の強度耐久性の向上を図り得て操縦安定性の向上を図ることができる。特に、第３の実施形態に係る車体前部構造のように左右一対のリーンフォースメント２０，２０の前端部２０ａを連結部材２３を介して互いに連結した場合には、連結部材２３による補強構造にて、より一層の強度・剛性を向上を図ることができる。また、リーンフォースメント２０を追加したことに伴い、フロントロアアーム取付部３及びステアリングギヤボックス取付部８、並びに、その周辺部分のパネル板厚を相対的に薄くしてもよくなると共に、溶接量を少なくしてもよくなるため、軽量化及びこれによる燃費の向上、並びに、コストダウンを図ることが可能となる。さらに、ブーツ１１の下方個所に配置されたリーンフォースメント２０がブーツ保護用部材としての役目を果たすこととなるため、ブーツ１１への飛び石などに対する耐摩耗性能の向上を図ることができる。特に、既述の第３の実施形態に係る車体前部構造のようにリーンフォースメント２０の後端部２０ｂの幅Ｌ₁を前端部２０ａよりも相対的に広く設定するようにした場合には、飛び石などがブーツ１１に当たるのをより一層効果的に防止することができ、これに伴ってより一層の耐摩耗性能の向上を図ることができる。また、スポーツ仕様の車体や、車両重量の増加を来たさないように設計すべき車体に対して、ボディ全体の変更無しに後付けでリーンフォースメント２０を追加することができる。

以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。例えば、既述の第１〜第３の実施形態では、例えば平柱形状のリーンフォースメント２０を用いるようにしているが、ロッド形状の部材などであってもよい。また、リーンフォースメント２０の形状は、平面視で三角形状のものに限定されることなく、必要に応じて形状の変更が可能である。

本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図である。従来の車体前部構造を示す平面図である。従来の車体前部構造を示す斜視図である。

符号の説明

１前輪
２フロントロアアーム
３フロントロアアーム取付部
５ステアリング機構
６ステアリングギヤボックス
８ステアリングギヤボックス取付部
９ステアリングギヤボックス取付用ブラケット
２０リーンフォースメント
２０ａ前端部
２０ｂ後端部
２１第１の板金部材
２１ａ延設部分
２２第２の板金部材
２２ａ延設部分
２２ｂ取付片部
２２ｃ部分
２３連結部材
Ｌ₁，Ｌ₂ 幅
Ｗ₁，Ｗ₂，Ｗ₃ 溶接結合部

Claims

前輪を懸架するフロントロアアームの一端が取付けられるフロントロアアーム取付部と、ステアリングギヤボックスがステアリングギヤボックス取付用ブラケットを介して取付けられるステアリングギヤボックス取付部とを互いに連結するリーンフォースメントを配設し、前記リーンフォースメントの車体前後方向の前端部に一体に結合された第１の板金部材を前記フロントロアアーム取付部に当てがって、前記リーンフォースメントの前端部と前記第１の板金部材との結合部より車体前方側に向けて延設された前記第１の板金部材の延設部分を、前記フロントロアアームと一緒に前記フロントロアアーム取付部に共締すると共に、前記リーンフォースメントの車体前後方向の後端部に一体に結合された第２の板金部材を前記ステアリングギヤボックス取付部に当てがって、前記リーンフォースメントの後端部と前記第２の板金部材との結合部より車体上方側に向けて延設された前記第２の板金部材の延設部分を、前記ステアリングギヤボックス取付用ブラケットと一緒に前記ステアリングギヤボックス取付部に共締めしたことを特徴とする車体前部構造。
前記ステアリング機構のステアリングギヤボックスとタイロッドとの連結部を覆っているブーツの下方個所に前記リーンフォースメントを配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
前記リーンフォースメントの後端部の車体左右方向における幅を、前記リーンフォースメントの前端部の車体左右方向における幅より広く形成したことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
前記リーンフォースメントを車体左右方向の左右両部にそれぞれ配置すると共に、これらのリーンフォースメントの前端部を連結部材にて互いに連結したことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の車体前部構造。