JP2019031234A - Cross member attachment structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車幅方向に延在するクロスメンバの取り付け構造に関する。 The present invention relates to a cross member mounting structure extending in a vehicle width direction.
車幅方向に延在するクロスメンバとして、例えば、車両のサスペンションクロスメンバが知られている。サスペンションクロスメンバは、懸架装置(サスペンション機構)を保持する部材であり、サスペンションクロスメンバの車幅方向両側の端部が車幅方向両側のサイドメンバやサブフレームにボルトを用いて連結されている。
特許文献1には、車両の前面衝突時に、サスペンションクロスメンバをサブフレームから脱落させるクロスメンバの取り付け構造が開示されている。
As a cross member extending in the vehicle width direction, for example, a suspension cross member of a vehicle is known. The suspension cross member is a member that holds a suspension device (suspension mechanism), and ends of the suspension cross member on both sides in the vehicle width direction are connected to side members and subframes on both sides in the vehicle width direction using bolts.
Patent Document 1 discloses a cross member mounting structure in which a suspension cross member is dropped from a subframe at the time of a frontal collision of a vehicle.
しかしながら、サスペンションクロスメンバの後方に車両構成部材が隣接して配置されている車両では、脱落したサスペンションクロスメンバが車両構成部材に衝突し、車両構成部材が損傷することが考えられる。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、衝突時のクロスメンバの脱落を防止する上で有利なクロスメンバの取り付け構造を提供することを目的とする。
However, in a vehicle in which a vehicle component is disposed adjacent to the rear of the suspension cross member, it is conceivable that the dropped suspension cross member collides with the vehicle component and the vehicle component is damaged.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a cross member mounting structure that is advantageous in preventing the cross member from falling off during a collision.
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、車幅方向に延在する中空状のクロスメンバの車幅方向の端部を車両の前後方向に延在するサイドメンバにボルトにより取り付ける取り付け構造であって、前記サイドメンバに設けられ前記ボルトが螺合される雌ねじ部材と、前記クロスメンバの車幅方向の端部の内部に設けられ、前記ボルトを挿通させることで前記ボルトと前記雌ねじ部材とで挟持される筒体とを備え、前記筒体に、前記筒体の他の箇所に比べて外径が大きい大径部が設けられていることを特徴とする。
請求項2記載の発明は、前記クロスメンバの車幅方向の端部は、サイドメンバの下方に取着され、前記筒体と前記雌ねじ部材は上下方向に延在しており、前記クロスメンバの車幅方向の端部の内部に、前記大径部よりも上方の前記筒体の部分が挿通され、外周部が前記クロスメンバに取着された補強板が設けられていることを特徴とする。
請求項3記載の発明は、前記サイドメンバに、前記雌ねじ部材の車両前後方向の少なくとも一方に前記雌ねじ部材の車両前後方向の倒れを阻止する倒れ阻止部材が設けられていることを特徴とする。
請求項4記載の発明は、前記倒れ阻止部材は、前記雌ねじ部材の車幅方向両側に位置する突出部が備えられていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the end of the hollow cross member extending in the vehicle width direction is attached to the side member extending in the front-rear direction of the vehicle with a bolt. An attachment structure, provided in the side member and provided with an internal thread member into which the bolt is screwed, and an end portion in the vehicle width direction of the cross member, and by inserting the bolt, the bolt and the And a cylindrical body sandwiched between the female screw members, and the cylindrical body is provided with a large-diameter portion having a larger outer diameter than other portions of the cylindrical body.
According to a second aspect of the present invention, an end of the cross member in the vehicle width direction is attached below the side member, and the cylindrical body and the female screw member extend in the vertical direction. A reinforcing plate having an outer peripheral portion attached to the cross member is provided inside the end portion in the vehicle width direction, the portion of the cylindrical body above the large diameter portion being inserted therethrough. .
The invention according to claim 3 is characterized in that the side member is provided with a fall prevention member for preventing the fall of the female screw member in the vehicle longitudinal direction on at least one of the female screw member in the vehicle longitudinal direction.
The invention according to claim 4 is characterized in that the fall prevention member is provided with protrusions located on both sides of the female screw member in the vehicle width direction.
請求項1記載の発明によれば、前面衝突時、クロスメンバに入力する衝撃荷重によってクロスメンバの端部のボルトの周囲の部分が破断してクロスメンバが自重により下方に脱落しようとした場合、クロスメンバの端部のボルトの周囲の部分が筒体の大径部に係止されるので、クロスメンバの脱落を防止する上で有利となる。
したがって、脱落したクロスメンバがクロスメンバの後方に隣接して配置された車両構成部材に衝突して車両構成部材が損傷することを防止する上で有利となる。
請求項2記載の発明によれば、補強板の部分が筒体の大径部に係止するので、クロスメンバの脱落を防止する上でより有利となる。
請求項3記載の発明によれば、雌ねじ部材が脱落することを抑制する上で有利となり、クロスメンバの脱落を防止する上でより有利となる。
請求項4記載の発明によれば、雌ねじ部材が脱落することを抑制する上でより有利となり、クロスメンバの脱落を防止する上でより一層有利となる。
According to the first aspect of the present invention, when the front member collides, the portion around the bolt at the end of the cross member breaks due to the impact load input to the cross member, and the cross member tries to drop downward due to its own weight. Since the portion around the bolt at the end of the cross member is locked to the large diameter portion of the cylindrical body, it is advantageous in preventing the cross member from falling off.
Therefore, it is advantageous in preventing the dropped cross member from colliding with the vehicle component disposed adjacent to the rear of the cross member and damaging the vehicle component.
According to invention of Claim 2, since the part of a reinforcement board latches to the large diameter part of a cylinder, it becomes more advantageous when preventing the drop-off | omission of a cross member.
According to the third aspect of the present invention, it is advantageous for suppressing the female screw member from dropping off, and more advantageous for preventing the cross member from falling off.
According to the fourth aspect of the present invention, it is more advantageous in suppressing the female screw member from falling off, and further advantageous in preventing the cross member from falling off.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方、符号UPは車両上方、符号HLは車幅方向を示す。
図1、図2に示すように、車両10は、車幅方向に間隔をおいて車両10の前後方向に延在する一対のサイドメンバ12と、車両10の前後方向に間隔をおいて車幅方向に延在し一対のサイドメンバ12を連結する不図示の複数のクロスメンバとを備えている。
それら複数のクロスメンバは、サスペンションクロスメンバ14を含み、本実施の形態では、サスペンションクロスメンバ14が中空状のクロスメンバに相当し、このサスペンションクロスメンバ14をサイドメンバ12に取り付ける構造に本発明が適用されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the following drawings, symbol FR indicates the front side of the vehicle, symbol UP indicates the vehicle upper side, and symbol HL indicates the vehicle width direction.
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
The plurality of cross members include a
サイドメンバ12は、水平方向に延在する前部12Aと、前部12Aの後端から車両後方に至るにつれて下方に変位する傾斜部12Bと、傾斜部12Bの後端から水平方向で後方に延在する中間部12Cとを含んでいる。
サイドメンバ12は、傾斜部12B、中間部12Cでは上方が開放された断面ハット形状を呈し、傾斜部12Bでは開放された部分に不図示のダッシュパネルが取着され、中間部12Cでは開放された部分に不図示のフロアパネルが取着されている。
The
The
サスペンションクロスメンバ14は、上下に間隔をおいたロアメンバプレート14Aとアッパメンバプレート14Bの縁部が合わされることで構成され、左右の前輪16の間で車幅方向に延在している。
サスペンションクロスメンバ14の前部の車幅方向両側部は、サブフレーム18を介してサイドメンバ12の前方箇所に取着されている。
サスペンションクロスメンバ14の前部の車幅方向両側部からそれぞれアーム20が上方に突設され、それらアーム20はサイドメンバ12に取着されている。
サスペンションクロスメンバ14の後部の車幅方向両側部はサイドメンバ12の傾斜部12Bに取着されている。
The
Both sides in the vehicle width direction of the front portion of the
Both side portions in the vehicle width direction of the rear portion of the
サスペンションクロスメンバ14の車幅方向両側部に一対のロアアーム22が揺動可能に結合されている。
すなわち、一対のロアアーム22は、車幅方向に延在し、車幅方向の外側の端部でナックル24を介して前輪16を支持している。
ロアアーム22の車幅方向の内側の端部に、前後に間隔をおいて不図示の前取り付け部と図3に示す後取り付け部2202とが設けられている。
図3に示すように、それら前取り付け部と後取り付け部2202とは、サスペンションクロスメンバ14の開口1402からロアメンバプレート14Aとアッパメンバプレート14Bとの間に挿入され、それぞれ不図示の前側ブッシュおよび後側ブッシュ26を介してサスペンションクロスメンバ14に揺動可能に結合されている。
A pair of
That is, the pair of
A front mounting portion (not shown) and a
As shown in FIG. 3, the front attachment portion and the
次に、サスペンションクロスメンバ14のサイドメンバ12への取り付け構造について説明する。
図4に示すように、サスペンションクロスメンバ14の後部の車幅方向両側部は、ボルト28、筒体30、雌ねじ部材32を介してサイドメンバ12の傾斜部12Bに取着されている。
サイドメンバ12の傾斜部12Bには、図5に示すように、下方に膨出する膨出部34が設けられている。
膨出部34は、車両前方に向いた前壁部3402と、前壁部3402の下端に連続し、後方に延在する下方を向いた底壁部3404と、それら前壁部3402と底壁部3404とで囲まれた空間を仕切る仕切壁部3406とを含んで構成されている。
Next, a structure for attaching the
As shown in FIG. 4, both sides in the vehicle width direction of the rear portion of the
As shown in FIG. 5, the
The bulging
底壁部3404には、ボルト28のボルト挿通孔3410が形成されると共に、ボルト挿通孔3410と同軸上に、ボルト28の雄ねじ2802(図9)が螺合される雌ねじ3206を有する雌ねじ部材32が設けられている。
雌ねじ部材32の下端の鍔部3204は、底壁部3404に溶着されている。
また、雌ねじ部材32の上部は、仕切壁部3406の孔に挿通され、孔の内周部との間で溶接され、符号B1は雌ねじ部材32の上部と孔の内周部とを接合したビードを示している。
A
A
The upper portion of the
さらに、傾斜部12Bの内部には、雌ねじ部材32の車両前後方向の倒れを阻止する倒れ阻止部材が設けられている。
倒れ阻止部材は、前倒れ阻止部材36と後倒れ阻止部材38とを含んで構成されている。
Furthermore, a tilt prevention member that prevents the
The fall prevention member includes a forward
図4、図5、図6、図7(A)、(B)に示すように、前倒れ阻止部材36は、雌ねじ部材32の前方に配置されている。
前倒れ阻止部材36は、車両前後方向に延在する本体板部3602と、本体板部3602の車幅方向両側から下方に屈曲された一対の側板部3604と、それら側板部3604の下部から車両後方に突設され雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置する一対の突出板部3606とを備えている。
一対の突出板部3606は、雌ねじ部材32の外周面に合わされる円筒状に形成されている。
本実施の形態では、一対の突出板部3606が、雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置し雌ねじ部材32の車幅方向の倒れを阻止する突出部を構成している。
本体板部3602の前部は、傾斜部12Bの内部で膨出部34の前壁部3402に溶接され、図5、図6、図7(A)において符号B2は本体板部3602の前部と前壁部3402とを接合したビードを示している。
また、本体板部3602の後部は、雌ねじ部材32の車両10の前方に位置する外周面の部分に溶接され、図5、図6、図7(A)において符号B3は本体板部3602の後部と雌ねじ部材32の外周面の部分とを接合したビードを示している。
また、一対の突出板部3606の後部は、雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置する外周面の部分に溶接され、図6、図7(A)において符号B4は突出板部3606の後部と雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置する外周面の部分とを接合したビードを示している。
As shown in FIGS. 4, 5, 6, and 7 (A) and 7 (B), the forward
The forward
The pair of
In the present embodiment, the pair of
The front portion of the main
The rear portion of the main
The rear portions of the pair of protruding
図4、図5、図8に示すように、後倒れ阻止部材38は、雌ねじ部材32の後方に配置されている。
後倒れ阻止部材38は、仕切壁部3406から上方に起立する起立板部3802と、起立板部3802の上端から車両前方に突出する上板部3804とを備えている。
上板部3804には、雌ねじ部材32の外周面に合わされる前方に開放された半円弧状の欠部3806が形成され、欠部3806の車幅方向両側の上板部3804の部分が、雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置し雌ねじ部材32の車幅方向の倒れを阻止する突出部3804Aを構成している。
起立板部3802の下部は、傾斜部12Bの内部で仕切壁部3406に溶接され、図5、図8において符号B5は起立板部3802の下部と仕切壁部3406とを接合したビードを示している。
また、欠部3806は、雌ねじ部材32の車両10の後方に位置する外周面の部分に溶接され、図5、図8において符号B6は欠部3806と雌ねじ部材32の外周面の部分とを接合したビードを示している。
As shown in FIGS. 4, 5, and 8, the rearward
The rearward
The
The lower portion of the
Further, the
図3、図4、図9に示すように、筒体30は、クロスメンバ14の車幅方向の端部の内部に設けられ、ボルト28を挿通させることでボルト28と雌ねじ部材32とで挟持される。
本実施の形態では、ボルト28はワッシャ付きボルトであり、ボルト28に設けられたワッシャ28Aの外径は、筒体30の外径よりも大きい寸法で形成されている。
また、サスペンションクロスメンバ14の車幅方向の端部を構成するロアメンバプレート14Aとアッパメンバプレート14Bには、ボルト挿通孔1410、1412が設けられ、筒体30は、サスペンションクロスメンバ14の内部でそれらボルト挿通孔1410、1412と同軸上に配置される。
筒体30の下部には、他の箇所に比べて外径が大きい大径部3002が設けられている。
より詳細には、筒体30の下部と上部は、均一内径、均一外径の円筒部3004、3006で形成され、筒体30の中間部に内径および外径が次第に大きくなる曲面状の大径部3002が形成されている。
大径部3002の外径は、ボルト28のワッシャ28Aの外径よりも十分に大きい寸法で形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4, and 9, the
In the present embodiment, the
Further,
A large-
More specifically, the lower portion and the upper portion of the
The outer diameter of the
また、サスペンションクロスメンバ14の車幅方向の端部の内部に、大径部3002よりも上方の筒体30の部分が挿通される孔4002を有し、外周部が前記サスペンションクロスメンバ14に溶着された補強板40が設けられている。
このような補強板40を設けることでサイドメンバ12に取り付けられるサスペンションクロスメンバ14の端部の強度の向上が図られている。
なお、大径部3002の外径は孔4002の内径よりも大きな寸法で形成されている。
The
By providing such a reinforcing
Note that the outer diameter of the
次に作用効果について説明する。
前面衝突時、サスペンションクロスメンバ14に対して車両後方に向かって衝撃荷重が入力すると、その荷重は、サスペンションクロスメンバ14の端部のボルト挿通孔1410、1412の縁部からボルト28、雌ねじ部材32を介してサイドメンバ12に伝達される。
サスペンションクロスメンバ14に入力する衝撃荷重がそれほど大きくない場合は、衝撃荷重はサイドメンバ12から後方に伝達され衝突エネルギーが吸収される。
Next, the function and effect will be described.
When an impact load is applied to the
When the impact load input to the
一方、サスペンションクロスメンバ14に入力する衝撃荷重が大きい場合は、サスペンションクロスメンバ14の端部のボルト挿通孔1410、1412の周囲のアッパメンバプレート14Bおよびロアメンバプレート14Aの部分に亀裂が生じやがて破断する。
ボルト挿通孔1410、1412の周囲のアッパメンバプレート14Bおよびロアメンバプレート14Aの部分が破断することにより、ロアメンバプレート14Aのボルト挿通孔1410の内径がボルト28のワッシャ28Aの外径より大きくなり、また、アッパメンバプレート14Bのボルト挿通孔1412の内径が筒体30の上部の外径よりも大きくなると、サスペンションクロスメンバ14が自重により下方に脱落しようとする。
しかしながら、大きくなったボルト挿通孔1412の周囲のアッパメンバプレート14Bの部分に大径部3002に係止されることでサスペンションクロスメンバ14の脱落が阻止される。
したがって、脱落したサスペンションクロスメンバ14がサスペンションクロスメンバ14の後方に隣接して配置された車両構成部材に衝突して車両構成部材が損傷することを防止する上で有利となる。
On the other hand, when the impact load input to the
When the
However, the
Therefore, it is advantageous in preventing the dropped
さらに本実施の形態では、ボルト挿通孔1410、1412の周囲のアッパメンバプレート14Bおよびロアメンバプレート14Aの部分が大きく破断し、サスペンションクロスメンバ14が自重により下方に脱落しようとしても、補強板40の孔4002の縁部が筒体30の大径部3002に係止されることでサスペンションクロスメンバ14の脱落が阻止される。
したがって、脱落したサスペンションクロスメンバ14がサスペンションクロスメンバ14の後方に隣接して配置された車両構成部材に衝突して車両構成部材が損傷することを防止する上でより有利となる。
Further, in the present embodiment, even if the
Therefore, it is more advantageous to prevent the dropped
また、サイドメンバ12に、雌ねじ部材32の車両前後方向の倒れを阻止する倒れ阻止部材を設けたので、雌ねじ部材32に伝達される衝撃荷重によって雌ねじ部材32が車両前後方向に倒れることでサイドメンバ12の底壁部3404に亀裂が生じて雌ねじ部材32が脱落することを抑制する上で有利となり、したがって、サスペンションクロスメンバ14の脱落を防止する上でより有利となる。
また、倒れ阻止部材は、雌ねじ部材32の車幅方向両側に位置する突出部によって雌ねじ部材32の車幅方向の倒れも阻止するので、雌ねじ部材32に伝達される衝撃荷重によって雌ねじ部材32が車幅方向に倒れることでサイドメンバ12の底壁部3404に亀裂が生じて雌ねじ部材32が脱落することを抑制する上でより有利となり、したがって、サスペンションクロスメンバ14の脱落を防止する上でより一層有利となる。
なお、本実施の形態では、車両前後方向の双方に倒れ阻止部材(前倒れ阻止部材36、後倒れ阻止部材38)を設けた場合について説明したが、車両前後方向の少なくとも一方に倒れ阻止部材を設けてもよい。
しかしながら、本実施の形態のようにすると、雌ねじ部材32が脱落することを抑制する上でより有利となり、したがって、サスペンションクロスメンバ14の脱落を防止する上でより有利となる。
また、本実施形態の様にサスペンションクロスメンバ14の脱落を防止することで、サスペンションクロスメンバ14の後方に配置されたサイドメンバ12の中間部12Cに衝突荷重を分散できるので、衝突エネルギを吸収する上で有利となる。
Further, since the
Further, since the fall prevention member prevents the
In the present embodiment, the case where the fall prevention members (the forward
However, according to the present embodiment, it is more advantageous in suppressing the
Further, by preventing the
また、本実施の形態では、サスペンションクロスメンバ14の端部に補強板40を設け、補強板40の孔の縁部が筒体30の大径部3002に係止することでサスペンションクロスメンバ14の脱落を防止する場合について説明した。
しかしながら、補強板40を省略して以下のように構成してもよい。
すなわち、サスペンションクロスメンバ14の端部を構成するアッパメンバプレート14Bの部分の肉厚を大きく確保し、アッパメンバプレート14Bのボルト挿通孔3410の周囲の部分の強度を高くする。
これにより、前面衝突時の衝撃荷重によりアッパメンバプレート14Bのボルト挿通孔3410の周囲の部分に亀裂が生じにくくなり、ボルト挿通孔3410の内径を大径部3002よりも小さい寸法に維持する上で有利となり、サスペンションクロスメンバ14の脱落を防止する上で有利となる。
In the present embodiment, the reinforcing
However, the reinforcing
That is, the thickness of the portion of the
Thus, cracks are less likely to occur in the portion around the
10 車両
12 サイドメンバ
14 サスペンションクロスメンバ(クロスメンバ)
28 ボルト
30 筒体
3002 大径部
32 雌ねじ部材
36 前倒れ阻止部材(倒れ阻止部材)
3606 突出板部(突出部)
38 後倒れ阻止部材(倒れ阻止部材)
3804A 突出部
40 補強板
10
28
3606 Projection plate (projection)
38 Rear fall prevention member (fall prevention member)
Claims (4)
前記サイドメンバに設けられ前記ボルトが螺合される雌ねじ部材と、
前記クロスメンバの車幅方向の端部の内部に設けられ、前記ボルトを挿通させることで前記ボルトと前記雌ねじ部材とで挟持される筒体とを備え、
前記筒体に、前記筒体の他の箇所に比べて外径が大きい大径部が設けられている、
ことを特徴とするクロスメンバの取り付け構造。 A mounting structure in which an end portion in the vehicle width direction of a hollow cross member extending in the vehicle width direction is attached to a side member extending in the front-rear direction of the vehicle with a bolt,
A female screw member provided on the side member and to which the bolt is screwed;
Provided inside the end of the cross member in the vehicle width direction, and includes a cylindrical body sandwiched between the bolt and the female screw member by inserting the bolt.
The cylindrical body is provided with a large-diameter portion having a large outer diameter compared to other portions of the cylindrical body.
A cross member mounting structure characterized by that.
前記筒体と前記雌ねじ部材は上下方向に延在しており、
前記クロスメンバの車幅方向の端部の内部に、前記大径部よりも上方の前記筒体の部分が挿通され、外周部が前記クロスメンバに取着された補強板が設けられている、
ことを特徴とする請求項1記載のクロスメンバの取り付け構造。 The end of the cross member in the vehicle width direction is attached below the side member,
The cylindrical body and the female screw member extend in the vertical direction,
Inside the end portion of the cross member in the vehicle width direction, a reinforcing plate is provided in which a portion of the cylindrical body above the large diameter portion is inserted and an outer peripheral portion is attached to the cross member.
The cross member mounting structure according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2記載のクロスメンバの取り付け構造。 The side member is provided with a fall prevention member that prevents the female screw member from falling in the vehicle longitudinal direction on at least one of the female screw members in the vehicle longitudinal direction.
3. The cross member mounting structure according to claim 1, wherein the cross member is mounted.
ことを特徴とする請求項3記載のクロスメンバの取り付け構造。 The fall prevention member is provided with protrusions located on both sides in the vehicle width direction of the female screw member.
The cross member mounting structure according to claim 3.
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