JP4026095B2

JP4026095B2 - Cross member structure of vehicle

Info

Publication number: JP4026095B2
Application number: JP35172097A
Authority: JP
Inventors: 康宏中島; 陽司常盤; 稔田中
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1997-12-19
Filing date: 1997-12-19
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2017-12-19
Also published as: JPH11180334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のサスペンションを支持するクロスメンバ構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特開平７−３１５２４５号には、車両のサスペンションを支持するクロスメンバを車体の前方に開いたＵ字状のパイプ材で構成したものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来のクロスメンバ構造では、車両の前突時にエンジンや自動変速機に衝突荷重が作用し、クロスメンバの両側前端部がエンジン或いは自動変速機に平面で衝突したとき、クロスメンバの剛性が高いのでエンジンや自動変速機が破損したり、衝突荷重の吸収が行われにくくなってしまうという欠点がある。
【０００４】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、車両の前突時に、クロスメンバ前方に配置された部品の破損を抑制し、衝突荷重を有効に吸収できる車両のクロスメンバ構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の車両のクロスメンバ構造は、以下の構造を備える。即ち、
車両のサスペンションを支持するための車両のクロスメンバ構造において、前記クロスメンバを車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成し、該クロスメンバの車体の幅方向に対する両側前端部に、車体内方から外方に開く斜面部を設けた。
【０００６】
また、好ましくは、前記クロスメンバは、車両の幅方向に対して略対称な形状のパイプ材からなる。
【０００８】
また、好ましくは、前記クロスメンバは車両のフロントサスペンションを支持する。
【０００９】
また、本発明の車両のクロスメンバ構造は、以下の構造を備える。即ち、
車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成され、前後方向に延びる腕部の先端と、該車両に設けられた自動変速機のバルブボディとが車両の前後方向に重なる位置に配設された車両のフロントサスペンションを支持するための車両のクロスメンバ構造において、前記クロスメンバを車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成し、該クロスメンバの端部に車体内方から外方に開く斜面部を設け、前記バルブボディが車両前方から後方に向けて移動して前記斜面部と前後方向から当接することにより、前記クロスメンバを構成する前後方向に延びる腕部がその後端部を中心に車体の幅方向に開くように変形する。
【００１１】
また、好ましくは、前記クロスメンバは、車両の幅方向に対して略対称な形状のパイプ材からなる。
【００１２】
また、好ましくは、前記斜面部は、該クロスメンバの車体の幅方向に対する両側前端部に設けられている。
また、好ましくは、前記斜面部が設けられた両側前端部は、その一方の前端部が自動変速機に対向する位置でその後方に設けられ、他方の前端部がエンジンに対向する位置でその後方に設けられ、車両の前突時にエンジンと自動変速機が車体後方に移動したときに、前記両側前端部の斜面部と衝突して、該斜面部がそれぞれ車体内方から外方に開くように構成されている。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図３は、本発明に係る実施形態の車両のクロスメンバ構造を示す図である。
【００１５】
図１〜図３に示すように、本実施形態の車両のクロスメンバは、車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成され、車両の幅方向に対して略対称なパイプ材からなるクロスメンバ本体１と、このクロスメンバ本体１を車体側部材に取り付ける左右一対の取付けブラケット２及び取付けアーム部材３を有する。クロスメンバ本体１は、車幅方向に延びる横架部４と、その側端部から車体前方に延びる左右一対の延長部５と、この延長部５と横架部４との接続部となる湾曲部６とを有し、これらが丸パイプまたは角パイプ等からなるパイプ材を曲げ加工することによって一体に形成されている。
【００１６】
クロスメンバ本体１の延長部５には、フロントフレーム７からなる車体側部材にボルト止めされる取付けブラケット２が立設されるとともに、前輪用サスペンションを構成するロアアーム８の前方枢支部８ａを支持する支持ブラケット９が取り付けられている。また、クロスメンバ本体１の湾曲部６には、取付けアーム部材３が、延長部５と逆方向、つまり車体の後方に延びるように取り付けられている。
【００１７】
延長部５の一端面５ａは、自動変速機の下部に設けられたバルブボディ６０に対向する位置で、バルブボディ６０の後方に配置されている。この一端面５ａは、車体内方から外方に開く方向に傾斜するように形成されている。延長部５の他端面５ｂは、エンジンの下部に設けられたオイルパン５０に対向する位置で、オイルパン５０の後方に配置されている。この他端面５ａも、車体内方から外方に開く方向に傾斜するように形成されている。
【００１８】
図７は、延長部５の一端面５ａ及び他端面５ｂを傾斜させたことによりクロスメンバ本体１が奏する作用について説明する図である。
【００１９】
図７に示すように、車両の前突時にエンジンや自動変速機に衝突荷重が作用して車体後方に移動した場合、自動変速機のバルブボディ６０はクロスメンバ本体１の一端面５ａに衝突し、延長部５はクロスメンバ本体の曲折部６を中心に車体の幅方向の外方に開くように変形するように作用する。尚、図示を省略しているが、クロスメンバ本体１の他端面５ｂも、一端面５ａと同様に作用する。即ち、延長部５の他端面５ｂは、車両の前突時にオイルパン５０をエンジンごと車体内方に移動させ、更に、オイルパン５０が車体内方に移動されると、他端面５ｂ側の延長部５はクロスメンバ本体の曲折部６を中心に車体の幅方向の外方に開くように変形する。
【００２０】
以上のように、クロスメンバ本体１の延長部５の一端面５ａ及び他端面５ｂを傾斜させたことにより、車両の前突時にクロスメンバの前方に配置された自動変速機やエンジンの破損を抑制し衝突荷重を有効に吸収できる。
【００２１】
取付けアーム部材３は、図４〜図６に示すように、プレス成形品からなる上部パネル１０と下部パネル１１とによって構成され、その間には車体の前後方向に作用する荷重を支持するガセット１２が配設されている。上部パネル１０及び下部パネル１１は、その壁画部が上下に所定間隔を置いて相対向して設置され、その外周部に設けられたフランジ部が互いに溶接されて接合されるとともに、前面内方部が湾曲部６の後部に外嵌されて溶接されることにより固着されている。
【００２２】
ガセット１２は、車体の前後方向に延びる基板１３と、その内側辺部及び後端部から上方に突設されたリブ１４、１５とからなり、基板１３が下部パネル１１の上面に溶接されて接合されるとともに、基板１３の前面部及びリブ１４、１５の上端部が上部パネル１０の裏面に溶接されて接合されることにより、この上部パネル１０及び下部パネル１１がガセット１２を介して互いに連結されている。
【００２３】
基板１３の前部は、先窄まりの三角形状に形成され、その外側辺部及び内側辺部が、取付けアーム部材３の上部パネル１０と下部パネル１１との接合部及びクロスメンバ本体１の湾曲部６の後面に沿って設置されることにより、この湾曲部６と取付けアーム部材３との接続部の近傍に、基板１３の前部が配設されている。
【００２４】
ガセット１２の基板１３上には、ロアアーム８の後方枢支部８ｂを取付けアーム部３に連結する連結ボルト１６用のナット１７が溶接されている。そして、取付けアーム部材３の下部パネル１１には、ロアアーム８の後方枢支部８ｂの下面部を支持するロアアームブラケット１８の取付け部となるナット１９及びスペーサ２０が、ナット１７が設けられたロアアーム８の連結部の左右両側方に取り付けられるとともに、その後方側に車体側部材に対する取付け部となるスペーサ２１，２２がそれぞれ取り付けられている。
【００２５】
そして、スペーサ２１，２２を挿通するように設置される取付けボルト２３，２４によってロアアームブラケット１８が取付けアーム部材３の下面に取り付けられ、このロアアームブラケット１８の上面と、ガセット１２の下面との間に、ロアアーム８の後方枢支部８ｂが配置された状態で、この後方枢支部８ｂが連結ボルト１６により枢支されるようになっている。
【００２６】
また、スペーサ２２を挿通するように設置された取付けボルト２５が、フロントフレーム７の後方に連設された連結フレーム２６の取付け孔に挿入されてナット２７に螺着されるとともに、スペーサ２１を挿通するように設置された取付けボルト２８が、連結フレーム２６に取り付けられた連結ブラケット２９の取付け孔に挿入されてナット３０に螺着されることにより、連結フレーム２６及び連結ブラケット２９からなる車体側部材に取付けアーム部材３が取り付けられるように構成されている。
【００２７】
なお、スペーサ２０を挿通した取付けボルト２４が、連結ブラケット２６上に設置されナット３１に螺着されることにより、取付けボルト２４によっても取付けアーム部材３が車体側部材に取り付けられている。また、スペーサ２１を挿通する取付けボルト２８によってもロアアームブラケット１８が取付けアーム部材３の下面に取り付けられるようになっている。
【００２８】
ロアアームブラケット１８の下面には、連結ボルト１６を保護する保護部材３２が設置されている。この保護部材３２は、連結ボルト１６の軸部が挿通される挿通孔を有する円板状の基板３３と、この基板３３の外周部から下方に突設された鍔部３４とからなり、この鍔部３４によって連結ボルト１６の頭部１６ａを囲繞して保護するように構成されている。また、取付けアーム部材３の上面には、図示を省略したトーションバーの取付け部となる取付け孔３５が設けられている（図１及び図３参照）。さらに、クロスメンバ本体１の横架部４には、図示を省略したエンジンのマウントブラケットが取り付けられるようになっている。
【００２９】
構成において、車両の衝突時には、車幅方向に延びるパイプ材からなる横架部４及びその側端部に連接されて車体の前後方向に延びる左右一対の延長部５を有するクロスメンバ本体１を後方に押圧する衝突荷重が、フロントサイドフレーム７から取付けブラケット２を介してクロスメンバ本体１の延長部５に入力されるとともに、エンジンからマウントブラケットを介して横架部４等に入力されることになる。
【００３０】
そして、クロスメンバ本体１は、座屈強度及び曲げ強度が大きいパイプ材によって形成されているため、衝突荷重が作用した場合においても、大きな塑性変化を生じることがなく、クロスメンバ本体１の湾曲部６に取り付けられた取付けアーム部材３に衝突荷重が集中的に作用することになるが、取付けアーム部材３には、車体の前後方向に作用する荷重を支持するガセット１２が設けられているため、衝突荷重に応じて取付けアーム部材３が塑性変形するのをガセット１２によって効果的に抑制することができる。
【００３１】
したがって、車両の衝突時に、クロスメンバ本体１に入力された衝突荷重を、取付けアーム部材３を介して連結フレーム２６及び連結ブラケット２９からなる車体側部材に伝達して支持することができるとともに、連結フレーム２６またはこれに連続するフロアフレーム等に設けられたビード部からなる衝撃吸収部を塑性変形させることにより、衝突荷重を効果的に吸収することができる。
【００３２】
また、本実施形態では、プレス成形品等からなる上部パネル１０と、下部パネル１１とによって取付けアーム部材３を構成したため、この取付けアーム部材３の構造を簡略化してその重量を軽量化することができる。そして、取付けアーム部材３の上部パネル１０と下部パネル１１との間にガセット１２を配設し、このガセット１２を上部パネル１０及び下部パネル１１にそれぞれ接合することにより、ガセット１２を介して両パネル１０、１１を互いに連結したため、衝突荷重に応じて上部パネル１０と下部パネル１１との接合部が剥離するように変形するのをガセット１２によって効果的に防止することができる。
【００３３】
このため上部パネル１０と、下部パネル１１とによって取付けアーム部材３を構成することにより、その構造を簡略化して軽量化を図るように構成したにも拘らず、取付けアーム部材３の変形を効果的に抑制することができ、これによって車両の衝突時に作用する衝突荷重を、取付けアーム部材３から車体側部材に伝達して支持することができる。
【００３４】
さらに本実施形態では、車体の前後方向に延びる延長部５の軸線方向に沿ってガセット１２を設置したため、車両の衝突時に取付けアーム部材３の前後方向に作用する衝突荷重をガセット１２により安定して支持し、取付けアーム部材３の変形を効果的に抑制することができる。
【００３５】
特に、本実施形態に示すように、車体の前後方向に延びるリブ１４をガセット１２に突設した場合には、ガセット１２の重量をそれ程増大させること無く、ガセット１２が有する荷重支持力を、簡単な構成で効果的に増強することができるため、衝突荷重に応じて取付けアーム部材３が変形するのを、より効果的に抑制することができる。
【００３６】
さらに、本実施形態に示すように、ガセット１２の前部を先窄まりの三角形状に形成し、クロスメンバ本体１の湾曲部６と、取付けアーム部材３との接合部の近傍に、ガセット１２の前部を配設するように構成した場合には、衝突荷重に応じて上部パネル１０と下部パネル１１との剥離が生じ易い湾曲部６と取付けアーム部材３との接合部の近傍を、ガセット１２の前部によって補強することにより、剥離の発生及び伝播を防止して取付けアーム部材３の変形を効果的に抑制することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、取付けアーム部材３に取り付けられたガセット１２の設置部に、ロアアーム８の取付け部となるナット１７を固着し、このナット１７が設置されたロアアーム８の連結部をガセット１２によって補強するように構成したため、ロアアーム８の支持剛性が効果的に向上し、サスペンションからロアアーム８を介して取付けアーム部材３に入力される振動荷重等を安定して支持することができる。
【００３８】
そして、本実施形態に示すように、ナット１７からなるロアアーム取付け部が設置されたガセット１２の両側方に、車体側部材に対する取付け部となるスペーサ２１，２２を配設し、このスペーサ２１，２２を挿通する取付けボルト２８，３５によって取付けアーム部材３を車体側部材に取り付けるように構成したため、この取付けアーム部材３に設けられた車体側部材に対する取付け部をガセット１２によって効果的に補強できるとともに、ロアアーム８から取付けアーム部材３に入力された荷重を車体側部材に伝達することにより、安定して支持できるという利点がある。
【００３９】
また、本実施形態に示すように、取付けアーム部材３の下面に、サスペンションのロアアーム８を取りつけるように構成した場合には、サスペンションの修理時等に、取付けアーム部材３を車体から取り外すことなく、ロアアーム８を取付けアーム部材３から取り外すことができ、サスペンションの修理作業等を容易に行うことができる。
【００４０】
さらに、実施形態では、取付けアーム部材３に設けられたガセット１２の設置部に、ロアアーム８の連結ボルト１６が螺着されるナット１７を取り付けるとともに、その両側方にロアアーム８の下面部を支持するロアアームブラケット１８の取付け部となるナット１９及びスペーサ２０を設けたため、ロアアーム８の後方枢支部８ａを、ガセット１２とロアアームブラケット１８とにより安定して支持することができるとともに、ロアアーム８の取付け作業を容易に行うことができる。
【００４１】
また、本実施形態に示すように、ロアアームブラケット１８の下面に、ロアアーム８の連結ボルト１６を保護する保護部材３２を設け、この保護部材３２の鍔部３４によって連結ボルト１６の頭部１６ａを囲繞するように構成した場合には、車両の走行時に車体がバウンスした場合等に、連結ボルト１６の頭部１６ａが路面に当接して損傷したり、連結ボルト１６が傾斜状態となったりすること等を効果的に防止することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、車両の衝突時に塑性変形することによって衝突荷重を吸収する荷重吸収部が設けられた連結フレーム２６からなる車体フレームの設置部に、取付けアーム部材３を取りつけるように構成したため、クロスメンバ本体１から取付けアーム部材３を介して車体フレームに伝達された衝突荷重に応じて荷重吸収部を塑性変形させることにより、衝突時に作用する衝突荷重を効率よく吸収することができる。
【００４３】
なお、取付けアーム部材３をプレス成形品等からなる一枚の板材によって形成した構造としてもよい。また、本発明に係る車両のクロスメンバ構造は、前部車体に取り付けられて前輪用サスペンションを支持する部分に限定されることなく、後部車体に取り付けられて後輪用サスペンションを支持する部分にも適用可能である。
【００４４】
本発明はその趣旨を逸脱することなく種々に変形が可能である。
【００４５】
例えば、エンジンや自動変速機のレイアウトに応じて、延長部５の一端部５ａ或いは他端部５ｂのいずれか一方を傾斜するように形成してもよい。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、クロスメンバを車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成し、クロスメンバの車体の幅方向に対する両側前端部に、車体内方から外方に開く斜面部を設けたことにより、車両の前突時に、斜面部の前方に配置された部品の破損を抑制し、衝突荷重を有効に吸収できる。
【００４６】
また、クロスメンバは、車両の幅方向に対して略対称な形状のパイプ材からなることにより、前突時の衝突荷重を左右均等に吸収できる。
【００４８】
また、本発明によれば、クロスメンバを車両の前方に開いた略Ｕ字状に形成し、クロスメンバの端部に車体内方から外方に開く斜面部を設けたことにより、車両前突時にバルブボディの破損を防止できる。
【００４９】
また、バルブボディが車両前方から後方に向けて移動して斜面部と前後方向から当接することにより、クロスメンバを構成する前後方向に延びる腕部がその後端部を中心に車体の幅方向に開くように変形することにより、バルブボディの破損を抑えつつ、前突時の衝突荷重を有効に吸収できる。
【００５０】
また、クロスメンバは、車両の幅方向に対して略対称な形状のパイプ材からなることにより、前突時の衝突荷重を左右均等に吸収できる。
【００５１】
また、斜面部は、クロスメンバの車体の幅方向に対する両側前端部に設けられていることにより、その斜面部の前方に配置されたエンジン等の部品の破損を抑制できる。
【００５２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施形態の車両のクロスメンバ構造を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１の車両のクロスメンバ構造の右側部分を車体後方から見た図である。
【図４】取付けアーム部材の右側部分を示す平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図７】本実施形態の車両のクロスメンバ構造の作用を説明する図である。
【符号の説明】
１…クロスメンバ本体
３…取付けアーム部材
４…横架部
５…延長部
５ａ…一端部
５ｂ…他端部
６…湾曲部
５０…エンジンのオイルパン
６０…自動変速機のバルブボディ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cross member structure that supports a suspension of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-315245 discloses a cross member that supports a suspension of a vehicle and is formed of a U-shaped pipe member that opens to the front of the vehicle body.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cross member structure as described above, when a collision load is applied to the engine or the automatic transmission at the time of the frontal collision of the vehicle, and the front end portions on both sides of the cross member collide with the engine or the automatic transmission in a plane, Since the rigidity of the member is high, the engine and the automatic transmission are damaged, and it is difficult to absorb the collision load.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle cross member structure that can effectively prevent a collision load by suppressing breakage of components arranged in front of the cross member at the time of a frontal collision of the vehicle. It is to be.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems and achieve the object, a cross member structure for a vehicle according to the present invention includes the following structure. That is,
In a vehicle cross member structure for supporting a vehicle suspension, the cross member is formed in a substantially U shape that opens forward of the vehicle, and the cross member is inward of the vehicle body inward at both front end portions in the width direction of the vehicle body. A slope that opens outward is provided .
[0006]
Preferably, the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetrical shape with respect to the vehicle width direction.
[0008]
Preferably, the cross member supports a front suspension of the vehicle.
[0009]
The vehicle cross member structure of the present invention includes the following structure. That is,
It is formed in a substantially U shape that opens in front of the vehicle, and is arranged at a position where the front end of the arm portion extending in the front-rear direction and the valve body of the automatic transmission provided in the vehicle overlap in the front-rear direction of the vehicle. In a cross member structure of a vehicle for supporting a front suspension of a vehicle, the cross member is formed in a substantially U shape that opens to the front of the vehicle, and an inclined surface that opens from the inside of the vehicle body to the outside at the end of the cross member The valve body moves from the front to the rear of the vehicle and comes into contact with the inclined surface from the front-rear direction, so that the arm part extending in the front-rear direction that constitutes the cross member is centered on the rear end. Deforms to open in the width direction .
[0011]
Preferably, the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetrical shape with respect to the vehicle width direction.
[0012]
Preferably, the slope portion is provided at a front end portion on both sides of the cross member in the width direction of the vehicle body.
Preferably, the front end portions on both sides provided with the inclined surface portion are provided behind the front end portion at a position where the front end portion faces the automatic transmission, and the rear end portion is located at the position where the other front end portion faces the engine. So that when the engine and the automatic transmission move rearward of the vehicle during a frontal collision of the vehicle, they collide with the slopes of the front end portions on both sides, and the slopes open from the inside of the vehicle body to the outside. It is configured.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0014]
1 to 3 are views showing a cross member structure of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
[0015]
As shown in FIG. 1 to FIG. 3, the cross member of the vehicle according to the present embodiment is formed in a substantially U shape that opens forward of the vehicle, and is made of a pipe material that is substantially symmetrical with respect to the width direction of the vehicle. It has a main body 1 and a pair of left and right mounting brackets 2 and a mounting arm member 3 for mounting the cross member main body 1 to a vehicle body side member. The cross member main body 1 includes a horizontal part 4 extending in the vehicle width direction, a pair of left and right extension parts 5 extending from the side end part to the front of the vehicle body, and a curve that serves as a connection part between the extension part 5 and the horizontal part 4. Part 6 and these are integrally formed by bending a pipe material made of a round pipe or a square pipe.
[0016]
A mounting bracket 2 that is bolted to a vehicle body side member that is a front frame 7 is erected on the extension portion 5 of the cross member main body 1 and supports the front pivotal support portion 8a of the lower arm 8 that constitutes the front wheel suspension. A support bracket 9 is attached. An attachment arm member 3 is attached to the bending portion 6 of the cross member main body 1 so as to extend in the opposite direction to the extension portion 5, that is, to the rear of the vehicle body.
[0017]
One end surface 5a of the extension 5 is disposed behind the valve body 60 at a position facing the valve body 60 provided at the lower portion of the automatic transmission. The one end surface 5a is formed so as to incline in a direction to open from the inside of the vehicle body to the outside. The other end surface 5b of the extension part 5 is disposed behind the oil pan 50 at a position facing the oil pan 50 provided at the lower part of the engine. The other end surface 5a is also formed so as to incline in a direction to open from the inside of the vehicle body to the outside.
[0018]
FIG. 7 is a view for explaining the action of the cross member main body 1 when the one end surface 5a and the other end surface 5b of the extension portion 5 are inclined.
[0019]
As shown in FIG. 7, when a collision load is applied to the engine or the automatic transmission and the vehicle body moves rearward when the vehicle collides, the valve body 60 of the automatic transmission collides with one end surface 5 a of the cross member main body 1. The extension portion 5 acts so as to be deformed so as to open outward in the width direction of the vehicle body around the bent portion 6 of the cross member body. Although not shown, the other end surface 5b of the cross member main body 1 acts in the same manner as the one end surface 5a. That is, the other end surface 5b of the extension portion 5 moves the oil pan 50 together with the engine to the inside of the vehicle body at the time of a frontal collision of the vehicle. Further, when the oil pan 50 is moved inward of the vehicle body, the other end surface 5b is extended. The part 5 is deformed so as to open outward in the width direction of the vehicle body around the bent part 6 of the cross member body.
[0020]
As described above, the one end surface 5a and the other end surface 5b of the extension portion 5 of the cross member main body 1 are inclined, thereby preventing damage to the automatic transmission or the engine disposed in front of the cross member at the time of a frontal collision of the vehicle. The impact load can be absorbed effectively.
[0021]
As shown in FIGS. 4 to 6, the mounting arm member 3 is composed of an upper panel 10 and a lower panel 11 made of a press-molded product, and a gusset 12 that supports a load acting in the front-rear direction of the vehicle body is interposed therebetween. It is arranged. The upper panel 10 and the lower panel 11 are installed with their mural portions facing each other at a predetermined interval in the vertical direction, and flange portions provided on the outer peripheral portion are welded to each other and joined together, and the front inner portion Is fixed by being fitted to the rear portion of the curved portion 6 and welded.
[0022]
The gusset 12 includes a substrate 13 extending in the front-rear direction of the vehicle body and ribs 14 and 15 projecting upward from the inner side and rear end thereof. The substrate 13 is welded to the upper surface of the lower panel 11 and joined. At the same time, the front surface portion of the substrate 13 and the upper end portions of the ribs 14 and 15 are welded and joined to the back surface of the upper panel 10, whereby the upper panel 10 and the lower panel 11 are connected to each other via the gusset 12. ing.
[0023]
The front portion of the substrate 13 is formed in a tapered triangle shape, and the outer side portion and the inner side portion thereof are the joint portion between the upper panel 10 and the lower panel 11 of the mounting arm member 3 and the curve of the cross member main body 1. By being installed along the rear surface of the portion 6, the front portion of the substrate 13 is disposed in the vicinity of the connecting portion between the curved portion 6 and the mounting arm member 3.
[0024]
On the base plate 13 of the gusset 12, a nut 17 for a connecting bolt 16 that connects the rear pivot portion 8b of the lower arm 8 to the mounting arm portion 3 is welded. Then, on the lower panel 11 of the mounting arm member 3, a nut 19 and a spacer 20, which serve as a mounting portion of the lower arm bracket 18 that supports the lower surface portion of the rear pivot portion 8 b of the lower arm 8, are provided on the lower arm 8 provided with the nut 17. Attached to both the left and right sides of the connecting portion, spacers 21 and 22 serving as attachment portions for the vehicle body side member are respectively attached to the rear side thereof.
[0025]
The lower arm bracket 18 is attached to the lower surface of the mounting arm member 3 by mounting bolts 23 and 24 installed so as to be inserted through the spacers 21 and 22, and between the upper surface of the lower arm bracket 18 and the lower surface of the gusset 12. In the state where the rear pivot portion 8 b of the lower arm 8 is disposed, the rear pivot portion 8 b is pivotally supported by the connecting bolt 16.
[0026]
Further, a mounting bolt 25 installed so as to pass through the spacer 22 is inserted into a mounting hole of a connecting frame 26 connected to the rear of the front frame 7 and screwed into a nut 27, and the spacer 21 is passed through. The mounting bolt 28 installed to be inserted is inserted into the mounting hole of the connecting bracket 29 attached to the connecting frame 26 and screwed to the nut 30, whereby the vehicle body side member composed of the connecting frame 26 and the connecting bracket 29. The attachment arm member 3 is configured to be attached to the head.
[0027]
The mounting bolt 24 inserted through the spacer 20 is installed on the coupling bracket 26 and screwed to the nut 31, so that the mounting arm member 3 is also attached to the vehicle body side member by the mounting bolt 24. The lower arm bracket 18 is also attached to the lower surface of the mounting arm member 3 by mounting bolts 28 that pass through the spacer 21.
[0028]
A protective member 32 that protects the connecting bolt 16 is installed on the lower surface of the lower arm bracket 18. The protective member 32 includes a disk-shaped substrate 33 having an insertion hole through which the shaft portion of the connecting bolt 16 is inserted, and a flange portion 34 protruding downward from the outer peripheral portion of the substrate 33. The head 34a of the connecting bolt 16 is surrounded and protected by the portion 34. Further, a mounting hole 35 serving as a mounting portion of a torsion bar (not shown) is provided on the upper surface of the mounting arm member 3 (see FIGS. 1 and 3). Furthermore, an engine mount bracket (not shown) is attached to the horizontal portion 4 of the cross member main body 1.
[0029]
In the configuration, when the vehicle collides, the cross member main body 1 having the horizontal portion 4 made of a pipe material extending in the vehicle width direction and the pair of left and right extensions 5 connected to the side end portions and extending in the front-rear direction of the vehicle body is rearward. The collision load that is pressed to the cross member body 1 is input from the front side frame 7 to the extension portion 5 of the cross member main body 1 via the mounting bracket 2 and from the engine to the horizontal portion 4 or the like via the mounting bracket. Become.
[0030]
Since the cross member main body 1 is formed of a pipe material having high buckling strength and bending strength, even when a collision load is applied, a large plastic change does not occur, and the curved portion of the cross member main body 1 is not affected. Although the collision load acts on the mounting arm member 3 attached to 6 in a concentrated manner, the mounting arm member 3 is provided with a gusset 12 that supports the load acting in the front-rear direction of the vehicle body. The gusset 12 can effectively suppress plastic deformation of the mounting arm member 3 in accordance with the collision load.
[0031]
Therefore, when the vehicle collides, the collision load input to the cross member main body 1 can be transmitted to and supported by the vehicle body side member composed of the connection frame 26 and the connection bracket 29 via the mounting arm member 3 and connected. A collision load can be effectively absorbed by plastically deforming an impact absorbing portion formed of a bead portion provided on the frame 26 or a continuous floor frame.
[0032]
Further, in the present embodiment, the mounting arm member 3 is configured by the upper panel 10 and the lower panel 11 made of a press-molded product or the like. Therefore, the structure of the mounting arm member 3 can be simplified to reduce its weight. it can. A gusset 12 is disposed between the upper panel 10 and the lower panel 11 of the mounting arm member 3, and the gusset 12 is joined to the upper panel 10 and the lower panel 11. Since 10 and 11 are connected to each other, the gusset 12 can effectively prevent the joint portion between the upper panel 10 and the lower panel 11 from being peeled off according to the collision load.
[0033]
Therefore, the upper arm 10 and the lower panel 11 constitute the mounting arm member 3 so that the structure can be simplified and the weight can be reduced, but the mounting arm member 3 can be effectively deformed. Thus, the collision load acting at the time of vehicle collision can be transmitted from the mounting arm member 3 to the vehicle body side member and supported.
[0034]
Furthermore, in this embodiment, since the gusset 12 is installed along the axial direction of the extension 5 extending in the front-rear direction of the vehicle body, the collision load acting in the front-rear direction of the mounting arm member 3 at the time of a vehicle collision is stabilized by the gusset 12. The deformation of the mounting arm member 3 can be effectively suppressed.
[0035]
In particular, as shown in the present embodiment, when the rib 14 extending in the front-rear direction of the vehicle body is protruded from the gusset 12, the load supporting force of the gusset 12 can be easily reduced without increasing the weight of the gusset 12. Since it can be effectively strengthened with a simple configuration, it is possible to more effectively suppress deformation of the mounting arm member 3 in accordance with the collision load.
[0036]
Further, as shown in the present embodiment, the front portion of the gusset 12 is formed in a tapered triangle shape, and the gusset 12 is provided in the vicinity of the joint portion between the curved portion 6 of the cross member main body 1 and the mounting arm member 3. When the front portion of the mounting arm member 3 is arranged in the vicinity of the joint portion between the bending portion 6 and the mounting arm member 3, the upper panel 10 and the lower panel 11 are likely to be peeled off according to the collision load. By reinforcing with the front portion of 12, the occurrence and propagation of peeling can be prevented and deformation of the mounting arm member 3 can be effectively suppressed.
[0037]
Further, in the present embodiment, a nut 17 as an attachment portion of the lower arm 8 is fixed to an installation portion of the gusset 12 attached to the attachment arm member 3, and a connecting portion of the lower arm 8 on which the nut 17 is installed is connected to the gusset 12. Therefore, the support rigidity of the lower arm 8 is effectively improved, and a vibration load or the like input from the suspension to the mounting arm member 3 via the lower arm 8 can be stably supported.
[0038]
As shown in the present embodiment, spacers 21 and 22 serving as attachment portions for the vehicle body side member are disposed on both sides of the gusset 12 where the lower arm attachment portion including the nut 17 is installed. Since the mounting arm member 3 is attached to the vehicle body side member by the mounting bolts 28 and 35 inserted through the vehicle body side, the mounting portion for the vehicle body side member provided in the mounting arm member 3 can be effectively reinforced by the gusset 12, By transmitting the load input from the lower arm 8 to the mounting arm member 3 to the vehicle body side member, there is an advantage that it can be stably supported.
[0039]
Further, as shown in the present embodiment, when the lower arm 8 of the suspension is attached to the lower surface of the mounting arm member 3, the mounting arm member 3 is not removed from the vehicle body when the suspension is repaired. The lower arm 8 can be detached from the attachment arm member 3, and the suspension repair work and the like can be easily performed.
[0040]
Furthermore, in the embodiment, the nut 17 to which the connecting bolt 16 of the lower arm 8 is screwed is attached to the installation portion of the gusset 12 provided on the attachment arm member 3, and the lower surface portion of the lower arm 8 is supported on both sides thereof. Since the nut 19 and the spacer 20 which are the attachment portions of the lower arm bracket 18 are provided, the rear pivotal support portion 8a of the lower arm 8 can be stably supported by the gusset 12 and the lower arm bracket 18, and the attachment work of the lower arm 8 can be performed. It can be done easily.
[0041]
Further, as shown in the present embodiment, a protection member 32 that protects the connection bolt 16 of the lower arm 8 is provided on the lower surface of the lower arm bracket 18, and the head portion 16 a of the connection bolt 16 is surrounded by the flange portion 34 of the protection member 32. When the vehicle body is bounced while the vehicle is running, the head 16a of the connection bolt 16 may be damaged by contact with the road surface, or the connection bolt 16 may be inclined. Can be effectively prevented.
[0042]
In the present embodiment, the mounting arm member 3 is attached to the installation portion of the vehicle body frame including the connection frame 26 provided with the load absorption portion that absorbs the collision load by plastic deformation at the time of the vehicle collision. In addition, by causing plastic deformation of the load absorbing portion in accordance with the collision load transmitted from the cross member main body 1 to the vehicle body frame via the mounting arm member 3, the collision load acting at the time of the collision can be efficiently absorbed.
[0043]
In addition, it is good also as a structure which formed the attachment arm member 3 with the board | plate material which consists of press-molded goods etc. Further, the vehicle cross member structure according to the present invention is not limited to the portion that is attached to the front vehicle body and supports the front wheel suspension, but is also applied to the portion that is attached to the rear vehicle body and supports the rear wheel suspension. Applicable.
[0044]
The present invention can be variously modified without departing from the gist thereof.
[0045]
For example, depending on the layout of the engine or automatic transmission, either one end 5a or the other end 5b of the extension 5 may be formed to be inclined.
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the cross member is formed in a substantially U shape that opens to the front of the vehicle, and is opened outwardly from the inside of the vehicle body at the front end portions on both sides of the cross member in the width direction of the vehicle body. By providing the slope portion, it is possible to suppress the damage of the parts arranged in front of the slope portion and to effectively absorb the collision load at the time of the frontal collision of the vehicle.
[0046]
Further, the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetrical shape with respect to the width direction of the vehicle, so that the collision load at the time of the front collision can be absorbed equally on the left and right.
[0048]
In addition, according to the present invention, the cross member is formed in a substantially U shape that opens to the front of the vehicle, and a slope portion that opens from the inside of the vehicle body to the outside is provided at the end of the cross member. Sometimes damage to the valve body can be prevented.
[0049]
In addition, the valve body moves from the front to the rear of the vehicle and comes into contact with the slope portion from the front and rear direction, so that the arm portion extending in the front and rear direction constituting the cross member opens in the width direction of the vehicle body around the rear end portion. By deforming in this way, it is possible to effectively absorb the collision load at the time of the front collision while suppressing damage to the valve body.
[0050]
Further, the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetrical shape with respect to the width direction of the vehicle, so that the collision load at the time of the front collision can be absorbed equally on the left and right.
[0051]
Further, since the slope portion is provided at the front end portions on both sides of the cross member in the width direction of the vehicle body, it is possible to suppress breakage of components such as the engine disposed in front of the slope portion.
[0052]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a cross member structure of a vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
3 is a view of the right side portion of the cross member structure of the vehicle of FIG. 1 as viewed from the rear of the vehicle body.
FIG. 4 is a plan view showing a right side portion of the mounting arm member.
5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the cross member structure of the vehicle according to the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cross member main body 3 ... Mounting arm member 4 ... Horizontal part 5 ... Extension part 5a ... One end part 5b ... Other end part 6 ... Curve part 50 ... Engine oil pan 60 ... Valve body of automatic transmission

Claims

In a vehicle cross member structure for supporting a vehicle suspension,
The cross member is formed in a substantially U shape that opens to the front of the vehicle, and a slope portion that opens outward from the inside of the vehicle body is provided at both front end portions of the cross member in the width direction of the vehicle body. Cross member structure of the vehicle.

The vehicle cross member structure according to claim 1, wherein the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetric shape with respect to a width direction of the vehicle.

The vehicle cross member structure according to claim 1 , wherein the cross member supports a front suspension of the vehicle.

It is formed in a substantially U shape that opens in front of the vehicle, and is arranged at a position where the front end of the arm portion extending in the front-rear direction and the valve body of the automatic transmission provided in the vehicle overlap in the front-rear direction of the vehicle. In the cross member structure of the vehicle for supporting the front suspension of the vehicle,
The cross member is formed in a substantially U shape that opens to the front of the vehicle, and a slope portion that opens from the inside of the vehicle body to the outside is provided at the end of the cross member, and the valve body moves from the front of the vehicle toward the rear. The arm portion extending in the front-rear direction constituting the cross member is deformed so as to open in the width direction of the vehicle body with the rear end portion as the center by contacting the inclined surface portion with the front-rear direction . Cross member structure.

5. The cross member structure for a vehicle according to claim 4 , wherein the cross member is made of a pipe material having a substantially symmetric shape with respect to the width direction of the vehicle.

5. The vehicle cross member structure according to claim 4 , wherein the slope portion is provided at a front end portion on both sides of the cross member in the width direction of the vehicle body. 6.

The front end portions on both sides provided with the inclined surface portion are provided behind the front end portion of the vehicle at a position where the front end portion faces the automatic transmission, and the rear end portion is provided at the position where the other front end portion faces the engine. When the engine and automatic transmission move rearward of the vehicle during a frontal collision, they collide with the slopes at the front ends of both sides, and the slopes open from the inside of the vehicle to the outside. The cross member structure for a vehicle according to claim 1 or 6.