JP3429946B2 - クロスメンバ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【技術分野】本願発明は、自動車などの車両の車幅方向
に延びるように取付けられるクロスメンバの軽量化を図
りつつ、このクロスメンバにステアリングギヤボックス
を適切に取付けるための技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】周知のとおり、車両のステアリングギヤ
ボックスは、ステアリングホイールの回転操作を車幅方
向の往復動作に変換し、これを操舵輪に伝達するもので
あるため、車体の剛性の高い部分に固定して取付けてお
く必要がある。そこで、従来では、ステアリングギヤボ
ックスを車体に固定させる手段としては種々の手段があ
り、その一例としては、たとえば実開平３−４３０７７
号公報の第５図に示されている手段がある。 【０００３】この従来の手段は、本願の図７に示すよう
に、車両のサブフレーム９の構成部品であるクロスメン
バ１ｅの後板部１１ｅにブラケット２ｅ，２ｅを取付け
ておき、これらブラケット２ｅ，２ｅを介してクロスメ
ンバ１ｅにステアリングギヤボックス３ｅを取付ける手
段である。なお、上記クロスメンバ１ｅの軽量化、なら
びに強度の確保などの観点からすれば、上記クロスメン
バ１ｅをたとえばチャンネル状（断面コ字状）、あるい
は中空角パイプ状に形成しておくことが好ましく、上記
クロスメンバ１ｅはこのような部材によって構成され
る。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の手段では、次のような不具合があった。 【０００５】すなわち、上記クロスメンバ１ｅは、たと
えばチャンネル状や角パイプ状の部材によって形成され
ている場合であっても、既述した車体の軽量化の観点か
らすれば、各部を必要最小限の寸法に設定することが要
請される。このような要請に応えるべく、従来におい
て、たとえば図８に示すように、クロスメンバ１ｅの上
下幅Ｈを上記ブラケット２ｅの上下幅Ｈ１よりも小さく
したのでは、ブラケット２ｅをクロスメンバ１ｅの上方
に大きく突出させない限り、このブラケット２ｅの下部
がクロスメンバ１ｅの下方へはみ出してしまう。これで
は、車両走行時に跳ねた石ｍやその他の物が、クロスメ
ンバ１ｅの下方へ突出したブラケット部分を直撃し、ス
テアリングギヤボックス３ｅの取付部分がダメージを受
ける虞れが生じるため、適切でない。 【０００６】したがって、結局、従来では、先の図７に
示すように、ブラケット２ｅがクロスメンバ１ｅの下方
へはみ出さないように、クロスメンバ１ｅの上下幅Ｈａ
を、ブラケット２ｅの上下幅Ｈ１よりも大きく形成する
必要があった。その一方、クロスメンバ１ｅに取付けら
れるステアリングギヤボックス３ｅの小型化には一定の
限度があり、これを取付けるためのブラケット２ｅの上
下幅Ｈ１を充分に小さくすることは難しい。その結果、
従来では、ブラケット２ｅのサイズに対応させてクロス
メンバ１ｅを大きく形成しなければならなくなり、クロ
スメンバ１ｅの重量が嵩むという不具合を生じていた。 【０００７】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、車両走行時に跳ねた石などがス
テアリングギヤボックスの取付部分を直撃するといった
不具合を生じさせることなく、ステアリングギヤボック
スを支持するクロスメンバの軽量化が適切に図れるよう
にすることをその課題としている。 【０００８】 【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を講じている。 【０００９】すなわち、本願発明は、相対面する前板部
と後板部、およびこれら両板部の上端どうしを繋ぐ上板
部を有しており、かつ上記後板部には、ステアリングギ
ヤボックス取付用のブラケットが取付けられているクロ
スメンバであって、上記ブラケットは、その下部が上記
前板部の下端部よりも下方へ位置するように取付けられ
ており、かつ上記後板部のうち上記ブラケットが取付け
られている領域の下端部は、上記ブラケットの下部の前
面側に対向するように、上記ブラケットの下部よりも下
方へ延びていることを特徴としている。 【００１０】本願発明においては、後板部の下端部によ
ってブラケットの下部を保護することができる。すなわ
ち、車両走行時においてたとえば地面上の石がブラケッ
トの下部に衝突する方向に跳ねたとしても、この石はク
ロスメンバの後板部の下部によって遮られることとなっ
て、上記ブラケットを直撃するようなことはない。した
がって、ブラケットを適切に保護し、ステアリングギヤ
ボックスの取付部分を保護することができる。 【００１１】一方、本願発明では、ステアリングギヤボ
ックス取付用のブラケットの下部が前板部の下端部より
も下方へ位置するように設定するために、この前板部の
上下幅は、上記ブラケットの上下幅よりも小さくしても
よいこととなる。また、後板部については、ブラケット
が取付けられている一定領域についてのみ部分的にその
下端部を下方へ延ばせばよく、後板部の全長にわたって
その上下幅を大きくする必要もない。したがって、本願
発明では、後板部が不必要に大きくなることを回避しつ
つ、前板部の上下幅を小さくできるので、クロスメンバ
全体の軽量化が図れることとなる。 【００１２】このように、本願発明によれば、ステアリ
ングギヤボックスの取付部分の保護を図りつつ、クロス
メンバの軽量化を図ることができるという従来の手段に
はみられない格別な効果が得られる。 【００１３】 【発明の実施の形態】以下、本願発明の好ましい実施の
形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。 【００１４】図１は、本願発明に係るクロスメンバ１の
一例を示す一部断面平面図である。図２は、その正面図
である。図３は、図１のＸ１−Ｘ１線断面図である。図
４は、図１のＸ２−Ｘ２線断面図である。なお、これら
の図において、矢印Ｆｒは、車両前方を示している。 【００１５】図１および図２において、このクロスメン
バ１は、相対面する前板部１０と後板部１１、およびこ
れら両板部１０，１１の上端どうしを繋ぐ上板部１２を
有しており、その長手方向の各所の断面形状は、基本的
には、図４に示すように、下開放チャンネル状（下開放
の断面コ字状）に形成されている。このような形状のク
ロスメンバ１は、適当な厚みの金属板をプレス加工する
ことによって成形することが可能である。また、このク
ロスメンバ１は、一枚の金属板をチャンネル状にプレス
成形する手段に代えて、たとえば複数枚の金属板をチャ
ンネル状にプレス成形したものを互いに溶接することに
よって形成することも可能である。 【００１６】このクロスメンバ１は、その両端部１ａ，
１ａを所望の車体フレーム部材に取付けることにより、
サスペンションメンバとして使用できるように構成され
ている。具体的には、このクロスメンバ１の両端部１
ａ，１ａには、このクロスメンバ１を車体フレームへボ
ルト止めするための上下方向に貫通したボルト挿通孔１
３，１３が設けられている。また、前板部１０および後
板部１１の各所のうち、このクロスメンバ１の両端部１
ａ，１ａの各近傍部分には、孔部１４，１４が相互に対
向して設けられている。これら孔部１４，１４は、後述
するサスペンションアーム４の一端部を支持するための
ものである。 【００１７】このクロスメンバ１の後板部１１の長手方
向略中央部には、後述するステアリングギヤボックス３
を取付けるための二つのブラケット２，２が適当な間隔
を隔てて取付けられている。これらの各ブラケット２
は、たとえば金属板を平面視コ字状に屈曲するなどして
形成されたものであり、相互に対向する側板部２１，２
１と、これら側板部２１，２１を互いに繋ぐ背板部２０
とを具備している。これら各ブラケット２は、上記側板
部２１，２１の先端部がクロスメンバ１に溶接されてい
る。また、各ブラケット２の背板部２０の上下二箇所に
は、ボルト止めを図るためのネジ孔２２を備えたナット
２３，２３が溶接されている。 【００１８】なお、ブラケット２，２の取付け部分の強
度を確保する観点から、これらブラケット２，２が取付
けられているクロスメンバ１の長手方向略中央部の車両
前後方向の幅Ｗ１は、サスペンションアームを支持する
部位の幅Ｗ２よりも大きめに形成されている。 【００１９】このクロスメンバ１の前板部１０は、その
長手方向略中央部の上下幅Ｓが上記各ブラケット２の上
下幅Ｓａよりも小さく形成されている。したがって、こ
の前板部１０よりも上下幅の大きな各ブラケット２は、
その上部２ａがクロスメンバ１の上板部１２よりも適当
な寸法だけ上方へ突出するように取付けられている。ま
た、各ブラケット２の下部２ｂは、上記前板部１０の下
端部１０ｂの高さよりも適当な寸法Ｌだけ下方へ突出す
るように設定されている。 【００２０】このクロスメンバ１の後板部１１は、基本
的には、その上下幅は、長手方向の全域にわたって上記
前板部１０の上下幅と同等またはそれ以下に形成されて
いるが、二つのブラケット２，２の取付箇所、およびこ
れら二つのブラケット２，２の両者間の一定領域Ａ（図
２参照）については、前板部１０よりも大きな上下幅と
なっている。すなわち、図３によく表れているように、
上記領域Ａにおいては、後板部１１の下端部１１ｂが上
記前板部１０の下端部１０ｂよりも所定寸法Ｌ１だけ下
方へ延びており、この下端部１１ｂが各ブラケット２の
下部の前面側に対向するように配置されている。上記寸
法Ｌ１は、各ブラケット２の下部２ｂが前板部１０の下
端部１０ｂよりも下方へ突出する寸法Ｌよりも大きな寸
法である。 【００２１】また、このクロスメンバ１は、既述したと
おり、基本的には下開放チャンネル状であるが、図３に
示すように、このクロスメンバ１の長手方向略中央部に
は、底板１５が溶接されており、このクロスメンバ１の
下向き開口部が一部塞がれている。この底板１５には、
下向きの略円錐台形状の突起部１６が形成されている。
この突起部１６は、車両をジャッキアップする際のジャ
ッキアップポイントとなるものであり、たとえば底板１
５に打ち出しプレス加工を施すなどして底板１５と一体
的に形成されている。 【００２２】なお、クロスメンバ１の前板部１０の下端
部１０ｂのうち、上記突起部１６の側方の部分には、上
記底板１５よりも若干寸法だけ下方へ突出する突出部１
７が形成されている。この突出部１７は、上記突起部１
６にジャッキをかけるときに、このジャッキが突起部１
６から安易に外れないようにするための係止部としての
役割を果たす。また、この突出部１７は、適宜屈曲し、
または湾曲した形状に形成されている。 【００２３】図５は、上記クロスメンバ１を車体に組み
込んだ状態の一例を示す要部平面図である。図６は、図
５のＸ３−Ｘ３線断面図である。 【００２４】図５に示すように、上記クロスメンバ１
は、たとえば車体フレームの一部材としてのサイドメン
バ６に取付けられて、車幅方向に延びるように設定され
て使用される。サイドメンバ６への取付けは、図４に示
すように、各端部１ａをサイドメンバ６の下方に配置さ
せてから、ボルト挿通孔１３，１３に挿通したボルト１
８をサイドメンバ６のネジ孔６０に螺合させればよい。
このように、少なくともクロスメンバ１の両端部１ａ，
１ａを下開放チャンネル状に形成しておけば、車体への
取付けを容易に行うことができる。また、クロスメンバ
１の各孔部１４，１４には、サスペンションアーム（ロ
アアーム）４の一端部を支持するピン１９を挿通して取
付ける。これにより、このクロスメンバ１をサスペンシ
ョンメンバとして適切に使用することができる。 【００２５】さらに、二つのブラケット２，２には、ス
テアリングギヤボックス３を取付ける。このステアリン
グギヤボックス３の取付けは、図６に示すように、適当
なホルダー３０をステアリングギヤボックス３の小径部
分に外嵌させてから、このホルダー３０の両端部をブラ
ケット２のネジ孔２２に螺合するボルト３１によって締
付ければよい。これにより、ステアリングギヤボックス
３をクロスメンバ１の車両後方側に配置させて固定する
ことができる。なお、ステアリングギヤボックス３の両
端のタイロッド３ａは、車輪Ｗに連結されたナックルア
ーム３３と連結される。 【００２６】上記クロスメンバ１を利用した車体構造に
おいては、ブラケット２，２の下部２ｂがクロスメンバ
１の前板部１０の下端部１０ｂの高さよりも下方に位置
している。しかし、上記ブラケット２，２の下部２ｂの
前面側には、クロスメンバ１の後板部１１の下端部１１
ｂが下方へ延びたかたちで存在している。したがって、
図６に示すように、車両走行時において、地面の石ｍが
車両後方側へ跳ね上がるような事態を生じても、この石
ｍは上記後板部１１の下端部１１ｂによって遮られ、上
記ブラケット２を直撃することはない。また、ステアリ
ングギヤボックス３を直撃することもない。これらの各
部は、クロスメンバ１の後板部１１によって適切に保護
される。 【００２７】一方、上記クロスメンバ１は、ブラケット
２が取付けられている一定領域Ａについては、後板部１
１の上下幅のサイズが部分的に大きく形成されている
が、後板部１１のそれ以外の箇所については必要最小限
度のサイズに形成することができる。また、前板部１０
の長手方向略中央部の上下幅は、ブラケット２の上下幅
よりも小さく形成されており、クロスメンバ１の略全長
域にわたってこの前板部１０をブラケット２よりも小さ
な上下幅にすることもできる。したがって、クロスメン
バ１の各部が必要以上に大型化することが回避でき、ク
ロスメンバ１の軽量化が図れる。とくに、サスペンショ
ンメンバとしてのクロスメンバ１の軽量化は、車両のば
ね下重量の軽量化に寄与するので一層好ましいものとな
る。 【００２８】また、車両の保守点検時などにおいて、車
両をジャッキアップする際には、図６に示すように、皿
状形状などのジャッキ工具８をクロスメンバ１に溶接し
た底板１５の突起部１６に嵌合させてから、車体を持ち
上げることも可能である。この底板１５が溶接された箇
所においては、クロスメンバ１が閉断面構造となってお
り、その剛性が高められている。そして、ステアリング
ギヤボックス取付用のブラケット２，２は、この閉断面
構造部分に取付けられている。したがって、上記ブラケ
ット２，２の取付箇所の強度を効率良く高めることがで
きる。また、これによりクロスメンバ１の全体の肉厚を
小さくするこも可能となり、より一層の軽量化が図れ
る。 【００２９】なお、上記実施形態では、車両のサイドメ
ンバに取付けられるサスペンションメンバとして構成さ
れたクロスメンバを一例として説明したが、本願発明は
これに限定されない。本願発明では、たとえば従来例と
して図７において説明したものと同様に、サブフレーム
の一部を構成するクロスメンバとして用いられるもので
あってもよく、むろんサスペンションアームの取付手段
が設けられている必要もない。 【００３０】また、本願発明に係るクロスメンバは、前
板部、後板部、および上板部を備えたものであればよ
く、これら各部の具体的な形状などは上記実施形態に限
定されない。また、ステアリングギヤボックス取付用の
ブラケットの具体的な構成や、ブラケットの下部と前板
部の下端部との具体的な高さ寸法の差なども限定されな
い。各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在であ
る。 【００３１】さらに、本願発明では、クロスメンバの後
板部の下端部がブラケットの下部の前面側に対向する態
様としては、これら両者が互いに対面接触した状態と、
これら両者が互いに非接触状態で対向した状態とがある
が、本願発明はいずれの態様であってもよい。

【図面の簡単な説明】 【図１】本願発明に係るクロスメンバの一例を示す一部
断面平面図。 【図２】図１に示すクロスメンバの正面図。 【図３】図１のＸ１−Ｘ１線断面図。 【図４】図１のＸ２−Ｘ２線断面図。 【図５】クロスメンバを車体に組み込んだ状態の一例を
示す要部平面図。 【図６】図５のＸ３−Ｘ３線断面図。 【図７】従来のクロスメンバにステアリングギヤボック
ス取付用のブラケットを取付ける手段の一例を示す斜視
図。 【図８】従来のクロスメンバにステアリングギヤボック
ス取付用のブラケットを取付ける手段の他の例を示す斜
視図。 【符号の説明】 １ クロスメンバ ２ ブラケット ２ｂ 下部（ブラケットの） ３ ステアリングギヤボックス １０ 前板部 １０ｂ 下端部（前板部の） １１ 後板部 １１ｂ 下端部（後板部の） １２ 上板部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 明祥 愛知県豊田市細谷町４丁目50番地 豊田 鉄工株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−246878（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−13864（ＪＰ，Ａ) 実開 平７−8158（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 25/20 B62D 3/12 509 B62D 21/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 相対面する前板部と後板部、およびこれ
   ら両板部の上端どうしを繋ぐ上板部を有しており、かつ
   上記後板部には、ステアリングギヤボックス取付用のブ
   ラケットが取付けられているクロスメンバであって、 上記ブラケットは、その下部が上記前板部の下端部より
   も下方へ位置するように取付けられており、かつ、 上記後板部のうち上記ブラケットが取付けられている領
   域の下端部は、上記ブラケットの下部の前面側に対向す
   るように、上記ブラケットの下部よりも下方へ延びてい
   ることを特徴とする、クロスメンバ。