JP6094434B2 - 車体前部構造 - Google Patents

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この発明は、車体前部構造に関し、詳しくは、エンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置するサブフレームとを含む車体前部構造に関する。
従来、車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなすサブフレームとを含む車体前部構造が知られている。
このような車体前部構造としては、特許文献1に開示されたものがある。
すなわち、特許文献1には、サブフレームの左右辺部の閉断面内を上下方向に貫通する支持軸と、該支持軸に取付けられた円筒状のラバーブッシュとを備えると共に、サブフレームの左右辺部の車幅方向内側には、後側のロアアームピボットを上記閉断面内に通す挿通孔を穿設し、後側のロアアームピボットを、ラバーブッシュを介して支持軸に枢支させた構成が開示されている。
この場合、後側のロアアームピボットの軸方向が上下方向に設定されることで、ラバーブッシュは、車両の走行時に前輪から入力される車両前後方向の振動を径方向に沿って吸収することができる。このため、上記車両前後方向の振動が車体側に伝達されることを効果的に抑制でき、結果として、NVH(Noise Vibration Harshness)性能の向上を図ることができるという効果がある。
しかしながら、特許文献1に開示された従来構造においては、前輪の上下動に伴ってロアアームが揺動すると、ラバーブッシュがいびつな形に変形するために、例えばスポーツカーに要求される的確なコンプライアンスステアが得られないという問題点があった。
このような問題点を解決するために、特許文献2に開示された車体前部構造が既に発明されている。
特許文献2に開示されたものは、後側のロアアームピボットの軸方向を車両前後方向に設定しており、これにより、車両の走行時にロアアームの先端部に作用する押し上げ力に応じてロアアーム取付け部の支持軸を支点にロアアームを揺動変位させ、車両の操安性を確保するように構成したものである。
しかしながら、特許文献2に開示された従来構造においては、NVH性能を確保するために比較的大型のラバーブッシュを用いており、同文献のように、ラバーブッシュとサブフレームの左右辺部とを上下方向に重複するよう車幅方向に並設すると、車種によっては、後側のロアアームピボットの配置が車幅方向外側寄りになってしまい、ロアアーム長を充分に確保できなくなる場合があった。
詳しくは、特許文献2に開示された従来構造は、駆動方式を前部機関前輪駆動タイプ(FF)としたものであり、サブフレームの左右辺部を車幅方向内側寄りにレイアウトすることによって、ロアアーム長を確保している。しかしながら、駆動方式を前部機関後輪駆動タイプ(FR)とした場合には、車幅方向中央部にプロペラシャフト等を配設する必要があるため、サブフレームの左右辺部を車幅方向内側寄りにレイアウトすることができない。このため、前部機関後輪駆動タイプ(FR)の車両では、後側のロアアームピボットの配置が必然的に車幅方向外側寄りになり、その結果、ロアアーム長を充分に確保できない構成になってしまう。
そこで、特許文献1と同様、ラバーブッシュをサブフレームの左右辺部の閉断面内に配設して、後側のロアアームピボットを上記閉断面内に通すことが考えられる。しかしながら、この場合、後側のロアアームピボットを通すための挿通孔が大型になってしまい、サブフレーム全体の剛性低下を招くという問題点があった。
特開2003−118630号公報 特開2012−11874号公報
そこで、この発明は、操安性の確保を目的として、ロアアームピボットの軸方向を車両前後方向に設定したとしても、ロアアーム長を確保することができる車体前部構造の提供を目的とする。
この発明による車体前部構造は、車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなすサブフレームとを含む車体前部構造であって、車幅方向内側に前側のロアアームピボットと後側のロアアームピボットとを備えたロアアームを設け、上記各ロアアームピボットの軸方向は車両前後方向に設定されており、上記サブフレームの左右辺部には、車両前後方向に延びる閉断面が形成され、該閉断面は、上記左右辺部の後端にかけて漸次車幅方向に小さくなるように形成されると共に、上記左右辺部の後部には、上記閉断面の上部から車幅方向外側に延びる庇部が形成され、該庇部の下面部には、上記前輪サスペンションの上記ロアアームを上記左右辺部に取付けるためのロアアームピボットブラケットが固定され、該ロアアームピボットブラケットと上記閉断面とは、上記庇部の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設されたものである。
上記構成によれば、サブフレームの左右辺部における閉断面とロアアームピボットブラケットとを、庇部の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設することで、サブフレームの左右辺部の限られた車幅方向の幅内において、閉断面によるサブフレーム剛性と、ロアアームピボットブラケットの結合スペースの確保と、の両立を図ることができる。
これにより、操安性の確保を目的として、ロアアームピボットの軸方向を車両前後方向に設定したとしても、ロアアームピボットを、サブフレームの剛性低下を招くことなく可及的に車幅方向内側寄りに配置することができ、この結果、ロアアーム長を確保することができる。
この発明の一実施態様においては、上記左右辺部は、板状の上側部材と下側部材とで内部中空に形成されて上記閉断面をなし、上記上側部材の後部には、上記下側部材よりも車幅方向外側に延びる延出部位が形成され、上記庇部は、上記延出部位により形成されたものである。
上記構成によれば、閉断面および庇部を、複雑な曲げ加工を要することなく簡素な構成で形成することができる。
この発明によれば、操安性の確保を目的として、ロアアームピボットの軸方向を車両前後方向に設定したとしても、ロアアームピボットを、サブフレームの剛性低下を招くことなく可及的に車幅方向内側寄りに配置することができ、この結果、ロアアーム長を確保することができる。
本発明の車体前部構造を示す側面図 車体前部構造を示す底面図 図1のA−A線矢視に相当する車両右側の平面図 図1のB−B線矢視に相当する車両右側の平面図 車両右側の要部拡大側面図 車体前部構造を左前方上方から見た状態で示す斜視図 車体前部構造を左前方から見た状態で示す斜視図 車体前部構造を右後方下方から見た状態で示す斜視図 車体前部構造を右前方下方から見た状態で示す斜視図 タワー部とスタビライザ支持台座の構造を示す斜視図 図1のC−C線矢視断面図 図5のG−G線矢視に沿う平面図 図1のD−D線に沿う要部拡大断面図 図1のE−E線に沿う要部拡大断面図 車両前突時におけるサブフレームの変形状態を示す説明図
操安性の確保を目的として、ロアアームピボットの軸方向を車両前後方向に設定したとしても、ロアアーム長を確保するという目的を、車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなすサブフレームとを含む車体前部構造において、車幅方向内側に前側のロアアームピボットと後側のロアアームピボットとを備えたロアアームを設け、上記各ロアアームピボットの軸方向は車両前後方向に設定されており、上記サブフレームの左右辺部には、車両前後方向に延びる閉断面が形成され、該閉断面は、上記左右辺部の後端にかけて漸次車幅方向に小さくなるように形成されると共に、上記左右辺部の後部には、上記閉断面の上部から車幅方向外側に延びる庇部が形成され、該庇部の下面部には、上記前輪サスペンションの上記ロアアームを上記左右辺部に取付けるためのロアアームピボットブラケットが固定され、該ロアアームピボットブラケットと上記閉断面とは、上記庇部の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設されるという構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車体前部構造を示し、図1は車体前部構造の車両左側の構成を示す側面図、図2はその底面図、図3は図1のA−A線矢視に相当する車両右側の平面図、図4は図1のB−B線矢視に相当する車両右側の平面図、図5は車両右側の要部拡大側面図であり、この実施例の車体前部構造は左右略対称に構成されている。
図1〜図5において、エンジンルーム1と車室2とを車両前後方向に仕切るダッシュロアパネル3(ダッシュパネル)を設けている。図2に示すように、この実施例では駆動方式を前部機関後輪駆動タイプ(FR)としており、エンジンルーム1にはエンジン4を縦置き配置すると共に、その後部にはトランスミッション5を連結し、該トランスミッション5はフロアトンネル部下方に配設している。
図1に示すように、上述のダッシュロアパネル3は上下方向に延びる縦壁部3aと、この縦壁部3aの下部から前高後低状に傾斜するスラント部3bと、を有し、該スラント部3bの下端後方には、車両後方に向けて略水平に延びるフロアパネル6を連設している。
上述のフロアパネル6の下面部には、断面が逆ハット形状のフロアフレーム7を接合固定して、このフロアフレーム7とフロアパネル6との間には、車両前後方向に延びる閉断面を形成し、下部車体剛性の向上を図っている。
また、ダッシュロアパネル3のスラント部3bの前下部には、キックアップ部フレーム8を接合固定して、このキックアップ部フレーム8とダッシュロアパネル3との間には、閉断面9(図14参照)を形成している。
上述のキックアップ部フレーム8の前側下部には、サブフレーム取付け台座10を接合固定している。このサブフレーム取付け台座10は、図14に示すように、取付け台座アウタ11と、取付け台座インナ12と、取付け台座ロア13との3部材から成り、同図に示すように、サブフレーム取付け台座10とキックアップ部フレーム8との間には、閉断面14を形成し、サブフレーム取付け剛性の向上を図るように構成している。
さらに、図1に示すように、ダッシュロアパネル3の縦壁部3aの前部には、上側フィレット15と下側フィレット16との2部材から成るフィレット部材17を取付けている。
そして、ダッシュロアパネル3の縦壁部3aから、フィレット部材17を介して前方に一直線状に突出しエンジンルーム1左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレーム18を設けている。
このフロントサイドフレーム18は、フロントサイドフレームインナとフロントサイドフレームアウタとを接合固定して、車両前後方向に延びる閉断面を形成した車体強度部材であって、この実施例では、フロントサイドフレーム18の車幅方向断面が十文字筒形状に形成されている。
また、図1〜図3に示すように、フロントサイドフレーム18、キックアップ部フレーム8、フロアフレーム7が平面視で一直線状に連続するように構成されている。
さらに、図1,図2に示すように、フロントサイドフレーム18の前後方向中間部で、かつ車幅方向外側には、前後の脚部19a,19bを介してサスペンションタワー部19が設けられている。
[サブフレームの構成]
図1〜図5に示すように、エンジンルーム1の底部に位置するサブフレーム20を設けている。
このサブフレーム20は、前輪サスペンション(ウイッシュボーン・タイプ・サスペンション)のロアアーム21(図3,図4参照)の取付け部22,23をなす左右辺部としての側辺部24と、左右の各側辺部24,24を車両前方側において車幅方向に連結する前辺部25とで本体部26(いわゆるサブフレーム本体)をなし、図1,図5に示すように、本体部26の左右にそれぞれ立設されたタワー部27,27の上端部が、サスペンションタワー部19と対応する位置においてフロントサイドフレーム18の下面部に図示しない締結部材を用いて締結されており、左右の側辺部24の後部が車室部前方底部としてのサブフレーム取付け台座10(図14参照)に締結されている。
ここで、上述のタワー部27は、上下方向に延びる柱部28と、この柱部28の上部に位置してフロントサイドフレーム18に沿って前後方向に柱部28から突出して延在し前輪サスペンションのアッパアーム30(図3、図4参照)の取付け部をなすタワートップ部29と、を備えている。
図6〜図9は、車体前部構造をそれぞれ異なる角度から見た状態で示す斜視図である。
特に、図7に示すように、サブフレーム20の側辺部24は、板状の上側部材24Aと下側部材24Bとで内部中空に形成されており、同様に、サブフレーム20の前辺部25も、板状の上側部材25Aと下側部材25Bとで内部中空に形成されている。
そして、図8,図9に示すように、ロアアーム21の前側の取付け部22と対応した位置に、側辺部24と前辺部25の分割ラインPLを形成することで、車両前突時に当該取付け部22でのサブフレーム20の潰れを確実に発生させて、衝撃エネルギの吸収を増大するように構成している。
上述の分割ラインPLは、タワー部27の基部前後方向中間位置の分割部であって、該分割ラインPL(分割部)にて側辺部24と前辺部25とを前後に連結すると共に、当該分割ラインPLは側辺部24および前辺部25の各上側部材24A,25Aと各下側部材24B,25Bとの双方に形成されている。
さらに、上記タワー部27は、図7,図8,図9に示すように、その基部の外周が、サブフレーム20の側辺部24(但し、この実施例では前辺部25の左右も含む)の上側部材24Aと下側部材24Bとの双方にわたって分割部としての分割ラインPL位置の車外側端部に切り欠かれたサブフレーム切欠部20Aに収容されて結合されている。
つまり、上記分割ラインPLにおいては、本来ならば上下両部材24A,24Bのフランジを結合して強度が上がってしまうが、この車外側端部を切り欠いて、車両前後方向の潰れに弱い断面外向きコの字のタワー部27を切欠部20Aに埋め込む構造とすることで、分割ラインPLでの折れが阻害されることを回避し、タワー部27が分割部において上側部材24Aと下側部材24Bとの双方に結合されることにより、タワー部27の静剛性向上を図ったものである。
図10はタワー部とスタビライザ支持台座の構造を示す斜視図、図11は図1のC−C線矢視断面図、図12は図5のG−G線矢視に沿う平面図、図13は図1のD−D線に沿う要部拡大断面図、図14は図1のE−E線に沿う要部拡大断面図である。
ロアアーム21は、図8に示すように、その車幅方向内側にロアアームピボット21F,21Rを備えており、前側のロアアームピボット21Fは取付け部22で枢支され、後側のロアアームピボット21Rは取付け部23で枢支される。
そして、取付け部22,23では、ロアアームピボット21F,21Rの軸方向を車両前後方向に設定することで、車両の走行時には、ロアアーム21の先端部に作用する押し上げ力に応じて各取付け部22,23の支持軸を支点にロアアーム21を揺動変位させ、車両の操安性を確保するように構成している。
上述の後側のロアアームピボット21Rの取付け部23は、図1,図2に示すように、側面視略Z字状の2つのブラケット31,32(ロアアーム後ブラケット)を用いて構成される。
この場合、サブフレーム20の側辺部24における車幅方向外側部を図2に示すように、車両前後方向に略直線状に形成すると共に、側辺部24を構成する上側部材24Aと下側部材24Bとによる前後方向に延びる閉断面33(図13,図14参照)を、エンジンマウント34を取付ける位置から後端にかけて漸次車幅方向に小さくし、側辺部24のエンジンマウント34取付け位置よりも後部は、図8,図13,図14に示すように、下側部材24Bの車幅方向内側の縦壁部24cよりも車幅方向外側に延びる上側部材24Aの延出部位24dのみにより、閉断面33の上部から車幅方向外側に延びる庇部35を形成し、該庇部35の下方を開放している。
上述のブラケット31,32は、図1に示すように、上壁部31a,32aと、縦壁部31b,32bと、下壁部31c,32cとを有し、図1に示すように、これら両ブラケット31,32を側面視で逆ハット形状に一体的に組合わせたもので、各ブラケット31,32の上壁部31a,32aを、下方が開放された庇部35の下面部に締結固定している。
ブラケット31,32は、縦壁部31b,32bと下壁部31c,32cとでロアアーム21の後側のロアアームピボット21Rを収容する下向きコの字断面を有するように形成され、ブラケット31,32におけるコの字断面にて上述のロアアーム21の取付け部23が形成されている。
上述のロアアームピボット21Rは、ブラケット31,32により側辺部24に取付けられ、取付け部23では、円筒状のラバーブッシュ40a(図8参照)を介してブラケット31,32に枢支されている。
この際、図13に示すように、前側のブラケット31の上壁部31aは、ボルト36、ナット37等の締結部材を用いて、エンジンマウント34の複数の取付け脚部34a,34b,34c(図3,図4参照)のうちの1つの取付け脚部34aと共締め固定されており、図14に示すように、後側のブラケット32の上壁部32aは、サブフレーム取付け台座10の取付け台座ロア13の閉断面14側に予め溶接固定されてなるスリーブナット38に対して、下方から長尺のボルト39を締結することで、庇部35および取付け台座ロア13と共締め固定されている。
なお、図3,図4に示すように、エンジンマウント34は複数の取付け脚部34a,34b,34cを有しており、他の取付け脚部34b,34cは、同図に示すように、サブフレーム20の側辺部24に締結部材41,42を用いて締結固定されている。
上述のボルト36,39、締結部材41,42のそれぞれのボルト挿通孔36a,39a、締結部材挿通孔41a,42aを図6,図7に示す。
図13,図14に示すように、サブフレーム20の側辺部24における閉断面33と、ロアアーム21の後側の取付け部23を構成するブラケット31,32とを、庇部35の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設することで、サブフレーム20の側辺部24の限られた車幅方向の幅内において、閉断面33によるサブフレーム剛性と、ブラケット31,32の結合スペースの確保と、の両立を図るように構成したものである。
また、図1,図13に示すように、サブフレーム20の側辺部24における庇部35に、エンジンマウント34の取付け脚部34aと、ブラケット31の上壁部31aとを共締め固定することで、前後方向の長さが比較的短い側辺部24の限られた前後方向長さ内において、ブラケット31の結合スペース確保と、共締めによる結合部材低減との両立を図るように構成したものである。
[タワー部の構成]
ところで、上記本体部26の左右に立設され柱部28とタワートップ部29とを有するタワー部27は、図5,図7,図9,図10に示すように構成されている。
すなわち、上述の柱部28は、上記各図に示すように、前辺部28aと車内側辺部28bと後辺部28cとでロアアーム21の前側のロアアームピボット21Fを収容する外向きコの字断面を有するように形成され、柱部28の下部におけるコの字断面にて上述のロアアーム21の取付け部22が形成されている。換言すれば、柱部28の下部はロアアーム前ブラケットを兼ねるものである。
上述のロアアームピボット21Fは、柱部28を有するタワー部27により側辺部24に取付けられ、取付け部22では、取付け部23と同様、円筒状のラバーブッシュ40a(図8,図11参照)を介して柱部28の下部に枢支されている。
タワートップ部29は、図5,図7,図9,図10に示すように、側面視で逆L字状のフロント部材43と、このフロント部材43に対して略前後対称となり側面視でL字状のリヤ部材44と、平面視で車外側が開放するコ字状のセンタ部材45と、タワートップ部29の上壁および車幅方向内側の側壁を形成する一枚物のアッパ部材46と、を備えている。
図5,図9に示すように、上述のフロント部材43は下壁部43aと前壁部43bとを側面視で逆L字状に一体形成したものであり、上述のリヤ部材44は下壁部44aと後壁部44bとを側面視でL字状に一体形成したものであって、これらフロント部材43およびリヤ部材44は柱部28の上部に固定されている。
また、図5,図9に示すように、上述のセンタ部材45は、車幅方向内側に位置する側壁部45aと、該側壁部45aの前後両部から車幅方向外方へ突出する前壁部45bおよび後壁部45cとを、平面視でコ字状に一体形成したものであって、当該センタ部材45は上述のフロント部材43およびリヤ部材44に固定されている。
図8に示すように、前輪サスペンションのアッパアーム30(いわゆるAアーム)はその車幅方向内側にアッパアームピボット30F,30Rを備えている。
そして、図5に示すように、上述の各前壁部43b,45bで前側のアッパアームピボット30Fを枢支するピボット支持部47を構成すると共に、上述の各後壁部45c,44bで後側のアッパアームピボット30Rを枢支するピボット支持部48を構成している。
ピボット支持部47,48では、図3,図4,図6,図8に示すように、アッパアームピボット30F,30Rの軸方向が、ロアアームピボット21F,21Rと同様、車両前後方向に設定されると共に、アッパアームピボット30F,30Rが、それぞれ図8に示すように、円筒状のラバーブッシュ40bを介してピボット支持部47,48に枢支されている。
さらに、図7,図9に示すように、上述のアッパ部材46は、タワートップ部29の上端に位置する上壁部46aと、この上壁部46aの車幅方向内側から下方に延びる側壁部46bと、この側壁部46bの前後方向中間において柱部28の形状に対応して車幅方向内側に膨出した膨出部46cと、を備え、これら上壁部46a、側壁部46b、膨出部46cを一枚物パネルで構成している。
そして、上述のアッパ部材46を、フロント部材43、リヤ部材44、センタ部材45および柱部28にそれぞれ固定している。
[スタビライザの支持構造]
一方、図2,図3,図4,図6に示すように、ねじり剛性の抵抗により片輪のみのバンプ、リバウンド時のロール角を抑制するスタビライザ50を設けている。
このスタビライザ50は車幅方向に延びて、中央部両端部から後方に向けて屈曲形成されており、その左右両端部50aが図示しないコントロールリンクを介してロアアーム21の車外側端部近傍上部に取付けられている。
図2に示すように、上述のスタビライザ50はその中央部両端部がフロントサイドフレーム18と上下方向に対応する位置において、タワー部27に支持されているので、次に、図5〜図10を参照して、スタビライザ50の支持構造について説明する。
図5に示すように、タワー部27の上端部前方であって、後述するエクステンションメンバ60とその下側一部が重複する高さ位置に、上記スタビライザ50を支持するスタビライザ支持台座51が設けられている。同図に示すように、このスタビライザ支持台座51はその過半数がエクステンションメンバ60の上方に配置されている。
図9,図10に示すように、このスタビライザ支持台座51は車幅方向外側に位置する外側台座52と、車幅方向内側に位置する内側台座53と、を溶接固定して一体化したものである。
図9,図10に示すように、外側台座52は前後方向に延びて、その前端部の幅が他部に対して拡大形成された側辺部52aと、この側辺部52aの前端から車幅方向内側に一体に屈曲形成された台座面部52bと、を有し、この台座面部52bが前低後高状にスラントして前方上向きに指向するように形成されている。
ここで、上述の外側台座52の側辺部52aは、図5,図9,図10に示すように、タワートップ部29のフロント部材43における前壁部43b前面と、同下壁部43aと、柱部28の前辺部28aとに溶接固定されている。
また、外側台座52の台座面部52bの上下両位置には、ボルト、ナット等の2組の取付け部材54,54を用いて、スタビライザ支持部材55(いわゆるスタビライザプレート)を取付け、このスタビライザ支持部材55で、スタビライザブッシュ55B(図1,図6参照)を介して、スタビライザ50の車幅方向端部寄りの所定箇所(中央部の両端部)を支持すべく構成している。
さらに、上述の内側台座53は、図10に示すように、その前低後高状の前端部53aが外側台座52における台座面部52bの背面に溶接固定されると共に、内側台座53の上端部から後端部にかけて連続形成されたフランジ部53bが、タワートップ部29のアッパ部材46における側壁部46bに溶接固定されている。
つまり、上述のスタビライザ支持台座51は、サブフレーム20のタワー部27におけるタワートップ部29のピボット支持部47と柱部28との間に跨って結合されており、該スタビライザ支持台座51でタワー部27の剛性向上を図るように構成したものである。
[エクステンションメンバの構成]
図5,図6,図7に示すように、サブフレーム20におけるタワー部27の高さ方向中程部位から前方に延びる左右一対のエクステンションメンバ60を設けている。図6,図7に示すように、該エクステンションメンバ60は断面下向き凹状のアッパメンバ61と、断面凹状のロアメンバ62とを接合固定して車両の略前後方向に延びる閉断面63を有する閉断面部材である。
詳しくは、上述のエクステンションメンバ60はその後端部が柱部28に溶接手段にて結合され、フロントサイドフレーム18(図1参照)の下方位置において車両前方に延びるもので、当該エクステンションメンバ60はその中心線が後端部から上記スタビライザ支持台座51を避けるように一旦車幅方向内側に迂回し、迂回部64から再び車幅方向外側に屈曲して変位しながら前方に突出するものであり、車両の前突時には、該エクステンションメンバ60と上述のフロントサイドフレーム18とが協働して変形し、衝撃を吸収するように構成されている。
さらに詳しくは、図7,図12に示すように、エクステンションメンバ60はその後端部において長手方向の中心線CL1が上述のタワー部27における柱部28の立設方向の中心線CL2よりも車幅方向内側に位置するように結合されており、前突荷重入力時には、タワー部27が捩れて、エクステンションメンバ60の後端部(つまり根元部)が折れることなく、該エクステンションメンバ60はその迂回部64(つまり、後端部よりも前方に位置して一旦車幅方向内側に屈曲して再び車幅方向外側に変位しながら前方へ突出する部分)で、車幅方向の内側に曲がる折れ変形、すなわち、内折れが誘発され、衝突形態によらず確実に内折れさせるように構成している。
この実施例では、図4,図6,図7,図12に示すように、エクステンションメンバ60の後端部の車幅方向外側には切欠部65が形成されており、この切欠部65が上述のタワー部27における柱部28のコの字断面の前辺部28aと車内側辺部28bとの双方に合致して溶接されていて、これにより、溶接線部を長くとり、当該エクステンションメンバ60後端部の溶接剥離および折れをより一層確実に防止して、迂回部64を起点とするエクステンションメンバ60の内折れをさらに確実なものとしている。
さらに、図12に平面図で示すように、上述のエクステンションメンバ60の閉断面63は、後端結合部で大きく、前方の迂回部64に向けて細り、迂回部64から再び車幅方向外側に屈曲して変位しながら前方に突出する部分では閉断面63が再び大きくなるように形成されている。
つまり、エクステンションメンバ60の閉断面63は、上述の迂回部64で最も小さくなるように形成されており、車両前突時のエクステンションメンバ60の内折れを促進するように構成している。
ここで、上述のエクステンションメンバ60は、その平面視においては上記迂回部64で閉断面63が細るものの、図1,図5に側面図で示すように、その上下方向の幅は後端から前端にかけて略同等に形成されており、また、当該エクステンションメンバ60は、図1に示すように、フロントサイドフレーム18の下方位置において後端から前端にかけて略水平に延びるように形成されている。
換言すれば、上述のエクステンションメンバ60は、図1に示すように、その前端から後端にかけて略水平に延び、エクステンションメンバ60の後部が下方に向けて湾曲しないように形成されたものである。
[フロントサイドフレームとエクステンションメンバの連結構造]
図1〜図4に示すように、上述の左右一対の各フロントサイドフレーム18の前端部にはセットプレート66をそれぞれ取付ける一方、左右一対の各エクステンションメンバ60,60の前端部相互間には、車幅方向に延びる連結プレート67を横架しており、セットプレート66の下端折曲げ部66aと、エクステンションメンバ60前端位置に対応する連結プレート67の上端折曲げ部67aとを、ボルト、ナット等の締結部材68を用いて、締結固定している。
上述のエクステンションメンバ60の前端部には、連結プレート67およびブラケット69を介して、断面が8角筒状のサブクラッシュカン70を取付ける一方、上述のフロントサイドフレーム18の前端部には、セットプレート66およびブラケットを介して図示しないメインクラッシュカンを取付け、図1に側面図で示すように、フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とは、車両の前突時にそれぞれの前端のメインクラッシュカン(図示せず)およびサブクラッシュカン70が潰れた後に同期して変形し始めるように、各々の前端位置が設定されている。ここで、上述の連結プレート67は車幅方向に複数に分割形成してもよい。
[タワー部内の節部材の構成]
ところで、図5,図9,図11に示すように、サブフレーム20におけるタワー部27のコの字断面の柱部28内には、合計3つの節部材71,72,73を接合固定している。
これらの各節部材71,72,73は、図5に示すように、柱部28の前辺部28aと後辺部28cとの間にわたるように設けられており、節部材71(第1節部材)は、図11に示すように、コの字断面の柱部28の開放側に設けられ、該節部材71は、上下方向に延びる縦壁部71aと、この縦壁部71aの上下両端から車幅方向内方に一体に屈曲形成された上下の屈曲部71b,71cとを有し、柱部28の剛性向上を図るものである。
節部材72(第2節部材)は、エクステンションメンバ60の後端部の上下位置と対応する位置において柱部28の内奥に設けられ、該節部材72は、上下方向に延びる縦壁部72aと、この縦壁部72aの上下両端から車幅方向内方に一体に屈曲形成された上壁部72b、下壁部72cとを有し、これら上壁部72bおよび下壁部72cを柱部28の車内側辺部28bに溶接接合し、車内側辺部28bと節部材72との間には、前後方向に延びる閉断面74を形成している。
また、上述の縦壁部72aはその前端部の上下幅に対して後端部の上下幅が広く形成されると共に、下壁部72cは前高後低状に傾斜するように形成されており、前突時に、エクステンションメンバ60からの入力荷重を後方に伝達すべく構成している(図5参照)。
節部材73(第3節部材)は、コの字断面の柱部28内の底部に設けられており、この節部材73は、その前後方向中間部で、かつ車幅方向外側に開放する切欠き部としてのV溝73aを有する所謂V字節である。
[前突荷重伝達構造]
さらに、図4,図5,図12に示すように、タワー部27における柱部28の後辺部28cと、分割ラインPL直後のサブフレーム20における側辺部24の上側部材24Aとの間を連結するガセット部材75を設け、このガセット部材75の前部上側を図5に示すように節部材72と上下方向でオーバラップさせると共に、ガセット部材75の前部上側を図4,図12に示すように、エクステンションメンバ60の後端部と車幅方向でオーバラップさせている。
そして、図5に示すように、エクステンションメンバ60の後部と、柱部28内の節部材72と、タワー部27基部背面のガセット部材75とが、後ろ斜め下方向に列状に連続して配置されており、前突荷重をサブフレーム20に伝達すべく構成している。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示し、矢印UPは車両上方を示す。
図示実施例は上記の如く構成するものにして、以下作用を説明する。
フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とは、車両の前突時にそれぞれの前端のメインクラッシュカン(図示せず)およびサブクラッシュカン70が潰れた後に同期して変形を開始し、フロントサイドフレーム18とエクステンションメンバ60とが協働して変形し衝撃を吸収する。
この場合、エクステンションメンバ60の後端部長手方向の中心線CL1が、図12に示すように、タワー部27の立設方向の中心線CL2よりも車幅方向内側に位置するように結合されると共に、エクステンションメンバ60後端部の切欠部65が、タワー部27における柱部28の前辺部28aと車内側辺部28bとの双方に合致して溶接されているので、前突荷重の入力時においてはタワー部27が捩れ、エクステンションメンバ60の後端部が折れたり、溶接部が剥離したりすることなく、該エクステンションメンバ60はその迂回部64で内折れが誘発され、衝突形態によらず確実に内折れ変形して、衝撃を吸収する。
またサブフレーム20の側辺部24と前辺部25との分割ラインPLを、図5,図12に示すように、ロアアーム21の取付け部22の位置と合致させることで、前突時には、図15に実線で示すノーマルな状態から同図に仮想線で示すように、分割ラインPLが上方に変位すべくサブフレーム20を確実に潰して、衝撃を吸収することができる。
このように、上記実施例の車体前部構造は、車室部(ダッシュロアパネル3参照)から前方に突出しエンジンルーム1左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレーム18と、当該エンジンルーム1底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部22,23をなす左右辺部(側辺部24参照)と当該左右辺部(側辺部24)を車幅方向に連結する前辺部25とで本体部26をなすサブフレーム20とを含む車体前部構造であって、上記サブフレーム20の側辺部24には、車両前後方向に延びる閉断面33が形成され、該閉断面33は、上記側辺部24の後端にかけて漸次車幅方向に小さくなるように形成されると共に、上記側辺部24の後部には、上記閉断面33の上部から車幅方向外側に延びる庇部35が形成され、該庇部35の下面部には、上記前輪サスペンションのロアアーム21を上記側辺部24に取付けるためのブラケット31,32(ロアアーム後ブラケット)が固定され、該ブラケット31,32と上記閉断面33とは、上記庇部35の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設されたものである(図1〜図4,図6〜図8,図13,図14参照)。
この構成によれば、サブフレーム20の側辺部24における閉断面33とブラケット31,32とを、庇部35の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設することで、サブフレーム20の側辺部24の限られた車幅方向の幅内において、閉断面33によるサブフレーム剛性と、ブラケット31,32の結合スペースの確保と、の両立を図ることができる。
これにより、操安性の確保を目的として、後側のロアアームピボット21Rの軸方向を車両前後方向に設定したとしても、後側のロアアームピボット21Rを、サブフレーム20の剛性低下を招くことなく可及的に車幅方向内側寄りに配置することができ、この結果、ロアアーム21の長さを確保することができる。
この発明の一実施形態においては、上記側辺部24は、板状の上側部材24Aと下側部材24Bとで内部中空に形成されて上記閉断面33をなし、上記上側部材24Aの後部には、上記下側部材24Bよりも車幅方向外側に延びる延出部位24dが形成され、上記庇部35は、上記延出部位24dにより形成されたものである(図8,図13,図14参照)。
この構成によれば、閉断面33および庇部35を、複雑な曲げ加工を要することなく簡素な構成で形成することができる。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明の車室部は、実施例のダッシュロアパネル3に対応し、
以下同様に、
ロアアーム21の取付け部は、取付け部22,23に対応し、
左右辺部は、側辺部24に対応し、
ロアアームピボットブラケットは、ブラケット31,32(ロアアーム後ブラケット)に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
以上説明したように、本発明は、車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなすサブフレームとを含む車体前部構造について有用である。
1…エンジンルーム
3…ダッシュロアパネル(車室部)
18…フロントサイドフレーム
20…サブフレーム
22,23…取付け部(ロアアーム取付け部)
24…側辺部(左右辺部)
24A…上側部材
24B…下側部材
24d…延出部位
25…前辺部
26…本体部
31,32…ブラケット(ロアアーム後ブラケット)
33…閉断面
35…庇部

Claims (2)

  1. 車室部から前方に突出しエンジンルーム左右を車両前後方向に延在するフロントサイドフレームと、
    当該エンジンルーム底部に位置して、前輪サスペンションのロアアーム取付け部をなす左右辺部と当該左右辺部を車幅方向に連結する前辺部とで本体部をなすサブフレームとを含む車体前部構造であって、
    車幅方向内側に前側のロアアームピボットと後側のロアアームピボットとを備えたロアアームを設け、
    上記各ロアアームピボットの軸方向は車両前後方向に設定されており、
    上記サブフレームの左右辺部には、車両前後方向に延びる閉断面が形成され、
    該閉断面は、上記左右辺部の後端にかけて漸次車幅方向に小さくなるように形成されると共に、
    上記左右辺部の後部には、上記閉断面の上部から車幅方向外側に延びる庇部が形成され、
    該庇部の下面部には、上記前輪サスペンションの上記ロアアームを上記左右辺部に取付けるためのロアアームピボットブラケットが固定され、
    該ロアアームピボットブラケットと上記閉断面とは、上記庇部の下方に形成された開放空間において上下方向に重複するよう車幅方向に並設された
    車体前部構造。
  2. 上記左右辺部は、板状の上側部材と下側部材とで内部中空に形成されて上記閉断面をなし、
    上記上側部材の後部には、上記下側部材よりも車幅方向外側に延びる延出部位が形成され、
    上記庇部は、上記延出部位により形成された
    請求項1記載の車体前部構造。
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