JP2010023719A

JP2010023719A - 自動車の車体下部構造

Info

Publication number: JP2010023719A
Application number: JP2008188894A
Authority: JP
Inventors: Yukikazu Oi; 幸和大井; Takamichi Sotoyama; 崇道外山
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2008-07-22
Filing date: 2008-07-22
Publication date: 2010-02-04

Abstract

【課題】振動吸収性と操縦安定性を両立させることができる車体下部構造を提供する。
【解決手段】車体１１の幅方向に延びるクロスメンバ３０に、弾性ブッシュ部材６１，６２と支持部材８１，８２が設けられている。第１の支持部材８１の下端側は、第１の弾性ブッシュ部材６１の内筒７０に固定されている。第１の支持部材８１の上端側は、第１のサイドメンバ１２に固定されている。第２の支持部材８２の下端側は、第２の弾性ブッシュ部材６２の内筒７０に固定されている。第２の支持部材８２の上端側は、第２のサイドメンバ１３に固定されている。クロスメンバ３０に沿って連結バー部材１００が設けられている。連結バー部材１００の一方の端部１０１が第１の支持部材８１の下端部８１ａに固定され、連結バー部材１００の他方の端部１０２が第２の支持部材８２の下端部８２ａに固定されている。この連結バー部材１００によって、第１の支持部材８１と第２の支持部材８２が互いに結合されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の車体下部構造に係り、特にクロスメンバを含む車体下部構造に関する。

自動車の車体下部構造は、例えば左右一対のサイドメンバと、これらサイドメンバ間にわたって配置されたクロスメンバとを有している。サイドメンバは車体の前後方向に延びている。クロスメンバは車体の幅方向に延びている。このクロスメンバの両端部に、サスペンションの一部をなすアーム部材等が取付けられている。クロスメンバの両端部には、上方に延出する金属パイプからなる支持部材が溶接されている。これら支持部材が左右一対のサイドメンバに接続されることにより、クロスメンバの両端部が左右一対のサイドメンバによって支持されている。

自動車が走行すると、路面の凹凸などによって発生する車輪の振動がサスペンションのアーム部材等を介してクロスメンバに伝わる。そしてこの振動が前記支持部材とサイドメンバを介して車室内に伝わるため、車室内の振動や騒音の原因となる。

下記の特許文献１に開示されている従来の車体下部構造では、クロスメンバの両端部に設けられた一対の支持部材の上端が、それぞれゴムブッシュを介して、各サイドメンバの下面に弾性的に取付けられている。走行中にクロスメンバに入力する微小な振動がこのゴムブッシュによって吸収されるため、車室内に振動や騒音が伝わることを抑制できる。
特開２００４−２０３３３１号公報

前記特許文献１に記載されているように、クロスメンバに溶接された支持部材とサイドメンバとの間にゴムブッシュが設けられている場合、サイドメンバ間の剛性がゴムブッシュの影響を受ける。例えば一方のサイドメンバに車体の幅方向の荷重が入力したときに、その荷重が前記ゴムブッシュを介して他方のサイドメンバに伝わるため、進路変更時等の応答性に影響が出ることがある。

従って本発明の目的は、振動吸収性と操縦安定性を両立させることができる自動車の車体下部構造を提供することにある。

本発明の車体下部構造は、車体の幅方向に互いに離間して配置され、前記車体の前後方向に延びる第１および第２のサイドメンバと、前記第１および第２のサイドメンバ間にわたって設けられ、車体の幅方向に延びるクロスメンバと、前記クロスメンバの一端側に設けられ、内筒と外筒と弾性体とを有する第１の弾性ブッシュ部材と、前記クロスメンバの他端側に設けられ、内筒と外筒と弾性体とを有する第２の弾性ブッシュ部材と、上下方向に延びるパイプ部を有し、該パイプ部の下端側が前記第１の弾性ブッシュ部材の前記内筒に固定され、該パイプ部の上端側が前記第１のサイドメンバに固定される第１の支持部材と、上下方向に延びるパイプ部を有し、該パイプ部の下端側が前記第２の弾性ブッシュ部材の前記内筒に固定され、該パイプ部の上端側が前記第２のサイドメンバに固定される第２の支持部材と、前記クロスメンバに沿って前記車体の幅方向に延びる連結バー部材であって、一方の端部が前記第１の支持部材に固定されかつ他方の端部が前記第２の支持部材に固定されることにより前記第１の支持部材と前記第２の支持部材を互いに結合する連結バー部材とを具備している。

本発明の１つの形態では、前記第１の支持部材と第２の支持部材のそれぞれの下端部が前記クロスメンバの下面から下方に突出し、前記連結バー部材が前記クロスメンバの下面よりも低い位置において該クロスメンバの下面に沿って配置され、前記連結バー部材の一方の端部が前記第１の支持部材の下端部に固定され、前記連結バー部材の他方の端部が前記第２の支持部材の下端部に固定されている。

本発明によれば、クロスメンバと支持部材との間に弾性ブッシュ部材の弾性体が介在するため、走行中にクロスメンバに入力する振動が吸収される。このため、クロスメンバに入力した振動や騒音が、支持部材からサイドメンバを介して車室内に伝わることを抑制できる。そして一対の支持部材どうしが連結バー部材によって結合されているため、サイドメンバ間の剛性が向上することにより、進路変更時等における応答性と操縦安定性が向上する。

以下に本発明の一実施形態について、図１から図４を参照して説明する。
図１は自動車１０の一例を示している。図２と図３に車体１１の一部が示されている。この車体１１は、左右一対のサイドメンバ１２，１３を備えている。これらサイドメンバ１２，１３は、車体１１の幅方向に互いに離間して配置され、それぞれ車体１１の前後方向に延びている。この明細書では説明の都合上、一方のサイドメンバ１２を第１のサイドメンバと称し、他方のサイドメンバ１３を第２のサイドメンバと称している。車体１１の前部に、以下に説明する車体下部構造１５が構成されている。

図２に示されるように第１のサイドメンバ１２は、互いに溶接された板金部材１２ａ，１２ｂ等によって構成され、閉断面を有している。第１のサイドメンバ１２に、上下方向に延びるアンカー部材２０が溶接されている。アンカー部材２０の下部に、ボルト状のねじ部２１が設けられている。ねじ部２１は、第１のサイドメンバ１２の下面から下方に突出している。

第２のサイドメンバ１３も、互いに溶接された板金部材１３ａ，１３ｂ等によって構成され、閉断面を有している。第２のサイドメンバ１３に、上下方向に延びるアンカー部材２２が溶接されている。アンカー部材２２の下部に、ボルト状のねじ部２３が設けられている。ねじ部２３は、第２のサイドメンバ１３の下面から下方に突出している。

第１のサイドメンバ１２と第２のサイドメンバ１３とにわたって、クロスメンバ３０が設けられている。クロスメンバ３０は車体１１の幅方向に延びている。クロスメンバ３０は、下側の板金部材３１と上側の板金部材３２とを重ね合わせ、その周縁部等を互いに溶接することによって、閉断面を有する中空の形状に形成されている。クロスメンバ３０の上方に、エンジン３５（図１に模式的に示す）を収納するエンジンルーム３６が形成されている。

図３に示すようにクロスメンバ３０の一方の端部に設けられたアーム取付部３７ａ，３７ｂに、フロントサスペンション４０の一部をなすアーム部材４１が取付けられている。クロスメンバ３０の他方の端部に設けられたアーム取付部３８ａ，３８ｂにも、アーム部材４２が取付けられている。

これらのアーム部材４１，４２は、クロスメンバ３０に対して上下方向に揺動可能に取付けられている。アーム部材４１，４２の先端に、ナックル部材４３，４４を介して車輪４５，４６が支持されている。ナックル部材４３，４４は、ステアリング機構４７（図３に一部のみ示す）によって、水平方向に旋回させることができるようになっている。

図１に示すように、アーム部材４１，４２の上側に、懸架ばね５０，５１を備えたストラット５２，５３が設けられている。アーム部材４１，４２は懸架ばね５０，５１によって上下方向に弾性的に支持されている。ストラット５２，５３の上端は、車体１１のエンジンルーム３６に設けられたストラット支持部（図示せず）に固定されている。

図３に示すように、クロスメンバ３０の一端側のアーム取付部３７ｂ付近に、第１の弾性ブッシュ部材（ゴムブッシュ）６１が設けられている。クロスメンバ３０の他端側のアーム取付部３８ｂ付近に、第２の弾性ブッシュ部材（ゴムブッシュ）６２が設けられている。

図２に示すように、弾性ブッシュ部材６１，６２は、それぞれ、内筒７０と、外筒７１と、ゴムあるいはエラストマ等の弾性材料からなる弾性体７２によって構成されている。弾性体７２は、内筒７０と外筒７１との間に収容され、加硫接着によって内筒７０と外筒７１に固定されている。クロスメンバ３０に形成された取付孔７５，７６に外筒７１を圧入することなどにより、弾性ブッシュ部材６１，６２がクロスメンバ３０に固定されている。

クロスメンバ３０の一端側のアーム取付部３７ｂ付近に、第１の支持部材８１が設けられている。クロスメンバ３０の他端側のアーム取付部３８ｂ付近に、第２の支持部材８２が設けられている。これら支持部材８１，８２は互いに共通の構成であり、図４に第１の支持部材８１が示されている。

第１の支持部材８１は、第１の弾性ブッシュ部材６１の内筒７０に挿入される軸部８５と、軸部８５の上端に固定された金属パイプからなるパイプ部８６と、パイプ部８６の上端に固定された円筒形のスリーブ８７を備えている。上下方向に延びるパイプ部８６は、第１の弾性ブッシュ部材６１の上面から第１のサイドメンバ１２に向って、車体外側に湾曲した形状をなしている。

第１の支持部材８１のスリーブ８７に、第１のサイドメンバ１２の前記アンカー部材２０のねじ部２１が挿入され、このねじ部２１にナット等の締結用部材９０を螺合させ締付けることにより、第１の支持部材８１の上端側が第１のサイドメンバ１２に固定されている。すなわちパイプ部８６の上端側に位置するスリーブ８７が、第１のサイドメンバ１２に固定されている。第１の支持部材８１の下端部８１ａは、クロスメンバ３０の下面から下方に突出している。

第２の支持部材８２は、第１の支持部材８１と左右対称形である。第２の支持部材８２は、第２の弾性ブッシュ部材６２の内筒７０に挿入される軸部８５と、軸部８５の上端に固定された金属パイプからなるパイプ部８６と、パイプ部８６の上端に固定された円筒形のスリーブ８７などを備えている。パイプ部８６は、第２の弾性ブッシュ部材６２の上面から第２のサイドメンバ１３に向って、車体外側に湾曲した形状をなしている。

第２の支持部材８２のスリーブ８７は、締結用部材９０によって、第２のサイドメンバ１３に固定されている。すなわち、第２の支持部材８２のパイプ部８６の上端側に位置するスリーブ８７が、第２のサイドメンバ１３に固定されている。第２の支持部材８２のパイプ部８６の下端側に位置する軸部８５は、第２の弾性ブッシュ部材６２の内筒７０に挿入されている。第２の支持部材８２の下端部８２ａは、クロスメンバ３０の下面から下方に突出している。

クロスメンバ３０の下面３０ａに沿って、連結バー部材１００が設けられている。連結バー部材１００は、一方の端部１０１と他方の端部１０２とを有している。一方の端部１０１に貫通孔１０３（図４に示す）が形成されている。他方の端部１０２にも前記貫通孔１０３と同様の貫通孔（図示せず）が形成されている。

第１の支持部材８１の下端部８１ａに雄ねじ部が形成されている。この下端部８１ａを連結バー部材１００の一方の端部１０１に形成された貫通孔１０３（図４に示す）に挿入し、ナット等の締結用部材１１０を螺合させて締付けることにより、連結バー部材１００の一方の端部１０１が第１の支持部材８１の下端部８１ａに固定されている。すなわちこの締結用部材１１０によって、第１の支持部材８１の軸部８５が第１の弾性ブッシュ部材６１の内筒７０に固定されるとともに、連結バー部材１００の一方の端部１０１が第１の支持部材８１の軸部８５に共締めされている。

第２の支持部材８２の下端部８２ａに雄ねじ部が形成されている。この下端部８２ａを連結バー部材１００の他方の端部１０２に形成された貫通孔（図示せず）に挿入し、ナット等の締結用部材１１１を螺合させて締付けることにより、連結バー部材１００の他方の端部１０２が第２の支持部材８２の下端部８２ａに固定されている。すなわちこの締結用部材１１１によって、第２の支持部材８２の軸部８５が第２の弾性ブッシュ部材６２の内筒７０に固定されるとともに、連結バー部材１００の他方の端部１０２が第２の支持部材８２の軸部８５に共締めされている。

以上説明したように連結バー部材１００は、クロスメンバ３０の下面３０ａよりも低い位置において、クロスメンバ３０の下面３０ａに沿って車体１１の幅方向に配置されている。そして連結バー部材１００の一方の端部１０１が第１の支持部材８１の下端部８１ａに固定され、連結バー部材１００の他方の端部１０２が第２の支持部材８２の下端部８２ａに固定されている。この連結バー部材１００によって、第１の支持部材８１と第２の支持部材８２が互いに結合されているため、サイドメンバ１２，１３間の剛性を高めることができる。

次に前記構成の車体下部構造１５を備えた自動車１０の作用について説明する。
サイドメンバ１２，１３の上方から加わる車体１１の前部側の荷重は、懸架ばね５０，５１を介してサスペンション４０のアーム部材４１，４２に入力し、車輪４５，４６によって支持される。自動車１０が走行すると、路面の凹凸などによって発生する車輪４５，４６の振動がアーム部材４１，４２を介してクロスメンバ３０に伝わる。この振動は弾性ブッシュ部材６１，６２の弾性体７２によって吸収され、支持部材８１，８２に伝わることが抑制される。このため、振動や騒音が支持部材８１，８２を介してサイドメンバ１２，１３に伝わることを抑制でき、車室内に振動や騒音が伝わることが抑制される。

自動車１０の進路が変わるときなど、車体１１に横方向の荷重が加わると、サイドメンバ１２，１３に横方向の荷重が入力する。例えば第１のサイドメンバ１２（または第２のサイドメンバ１３）に横方向の荷重が入力すると、この荷重の一部はクロスメンバ３０と連結バー部材１００などを介して、第２のサイドメンバ１３（または第１のサイドメンバ１２）に伝達される。このためサイドメンバ１２，１３が協働して荷重を支えることにより、横方向の剛性が大きくなる。

以上説明したように本実施形態の車体下部構造１５は、弾性ブッシュ部材６１，６２を介して支持部材８１，８２がクロスメンバ３０に取付けられているため、走行中の振動や騒音が車室内に入ることを抑制できるとともに、支持部材８１，８２どうしが連結バー部材１００によって結合（剛結）されていることにより、サイドメンバ１２，１３間の剛性を高めることができ、進路変更時の応答性や操縦安定性を改善することができた。

なお本発明を実施するに当たって、車体下部構造を構成するサイドメンバやクロスメンバ、弾性ブッシュ部材、第１および第２の支持部材、連結バー部材をはじめとして、発明の構成要素の形状や配置などを適宜変形して実施できることは言うまでもない。また連結バー部材は、クロスメンバの上面側に配置されてもよい。

本発明の一実施形態に係る車体下部構造を備えた自動車の斜視図。図１に示された自動車の車体下部構造の一部の正面図。図２に示された車体下部構造の一部を上方から見た平面図。図２中に矢印Ｆ４で示された部分の断面図。

符号の説明

１０…自動車
１１…車体
１２…第１のサイドメンバ
１３…第２のサイドメンバ
３０…クロスメンバ
６１…第１の弾性ブッシュ部材
６２…第２の弾性ブッシュ部材
７０…内筒
７１…外筒
７２…弾性体
８１…第１の支持部材
８２…第２の支持部材
８６…パイプ部
１００…連結バー部材

Claims

車体の幅方向に互いに離間して配置され、前記車体の前後方向に延びる第１および第２のサイドメンバと、
前記第１および第２のサイドメンバ間にわたって設けられ、車体の幅方向に延びるクロスメンバと、
前記クロスメンバの一端側に設けられ、内筒と外筒と弾性体とを有する第１の弾性ブッシュ部材と、
前記クロスメンバの他端側に設けられ、内筒と外筒と弾性体とを有する第２の弾性ブッシュ部材と、
上下方向に延びるパイプ部を有し、該パイプ部の下端側が前記第１の弾性ブッシュ部材の前記内筒に固定され、該パイプ部の上端側が前記第１のサイドメンバに固定される第１の支持部材と、
上下方向に延びるパイプ部を有し、該パイプ部の下端側が前記第２の弾性ブッシュ部材の前記内筒に固定され、該パイプ部の上端側が前記第２のサイドメンバに固定される第２の支持部材と、
前記クロスメンバに沿って前記車体の幅方向に延びる連結バー部材であって、一方の端部が前記第１の支持部材に固定されかつ他方の端部が前記第２の支持部材に固定されることにより前記第１の支持部材と前記第２の支持部材を互いに結合する連結バー部材と、
を具備したことを特徴とする自動車の車体下部構造。
前記第１の支持部材と第２の支持部材のそれぞれの下端部が前記クロスメンバの下面から下方に突出し、前記連結バー部材が前記クロスメンバの下面よりも低い位置において該クロスメンバの下面に沿って配置され、前記連結バー部材の一方の端部が前記第１の支持部材の下端部に固定され、前記連結バー部材の他方の端部が前記第２の支持部材の下端部に固定されたことを特徴とする請求項１に記載の自動車の車体下部構造。