JP6123505B2 - 車両側部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両のエンジンルーム内を車両側面付近で前後方向に延びるサイドメンバを備える車両側部構造に関するものである。

車両側部構造としては、例えばボルトなどの固定部材を用いて、サイドメンバの下方にサスペンションフレームを設置したものが知られている。サスペンションフレームは、車両の前輪を懸架するロアアームを支持するだけでなく、車両のエンジンを懸架するエンジンマウントなどが取付けられる。エンジンマウントは、走行中に生じるエンジンの慣性重量を支え、またエンジンの稼動に伴う振動を吸収する機能を有している。

サイドメンバは、サスペンションフレームを下方に設置することで、走行中に振動が発生する場合がある。また、サイドメンバは、車両前後方向に延びた車両側部付近に位置する部材であり、車両の衝突時に荷重を受けて変形する可能性もある。

ところで、サイドメンバは、その底面が水平面ではなく、後方に向かうにしたがって下方に傾斜する形状を有する場合がある。特許文献１には、底面が傾斜したフロントサイドフレーム（サイドメンバ）の外部の下側にブラケットを配置した車体前部構造が記載されている。

この車体前部構造は、フロントサイドフレームの上方に位置する結合メンバと、ペリメータフレームの突出部に設けられたマウント部とを備えている。なおペリメータフレームとは、サスペンションのロアアームの取付基部を成すサブフレームである。

上記車体前部構造では、結合メンバ、フロントサイドフレーム、マウント部を上下方向に貫通するボルトを用いて、結合メンバとマウント部とをフロントサイドメンバに対して共締め固定している。特許文献１では、ブラケットは、その下面が水平な取付面を成し予めナットが固定されていて、上記ボルトを一旦ナットに螺合させることでたわみを防止するとしている。

特開２００８−１２６９２７号公報

特許文献１に記載の技術では、サイドメンバを貫通するボルトの上端部が、サイドメンバよりも上方に位置する結合メンバに固定される。このため、ボルトは、少なくともサイドメンバの底面から上面にまで至る長さが必要となり、倒れ易くなってしまう。

また、ブラケットは、水平な取付面を有しているものの、サイドメンバの外部に設置されボルトのたわみを防止するものに過ぎない。つまり、上記技術では、底面が傾斜したサイドメンバの変形を防止しつつ、ボルトなどの固定部材を確実にサイドメンバに固定することは困難である。

本発明は、このような課題に鑑み、サイドメンバの変形を抑制しつつ、サイドメンバに他の要素を固定するボルトなどの固定部材をより確実にサイドメンバに固定できる車両側部構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車両側部構造の代表的な構成は、車両のエンジンルーム内を車両側面付近で前後方向に延びるサイドメンバであり、後方に向かうにしたがって下方に傾斜した底面、底面の車外側および車内側で上方にそれぞれ延びる外壁面および内壁面、ならびに外壁面および内壁面を上方で繋ぐ上面を有するサイドメンバと、サイドメンバの下方に設置されるサスペンションフレームと、サイドメンバの内部に設置されサイドメンバの底面の上に位置する取付座面を含む第１ブラケットと、サイドメンバの底面を鉛直方向に貫通する長手の固定部材であって一端がサスペンションフレーム側に配置され他端が第１ブラケットの取付座面に固定される固定部材とを備え、第１ブラケットは、サイドメンバの底面、外壁面、内壁面および上面に固定されていて、取付座面が、固定部材の長手方向に対して直交する水平面を成していることを特徴とする。

上記構成によれば、サイドメンバを構成する底面、外壁面、内壁面および上面の内部に第１ブラケットが固定されている。このため、第１ブラケットは、サイドメンバの内部に強固に固定されることになり、サイドメンバの底面が傾斜していても、水平面を成す取付座面の位置が安定する。また、第１ブラケットは、サイドメンバの変形を抑制する補強部材としても機能する。したがって、サスペンションフレームを固定するためのボルトなどの固定部材を、第１ブラケットの取付座面に確実に固定できる。

上記の第１ブラケットは、取付座面から上方に延びる前側壁面と、前側壁面よりも後方で取付座面から下方に延びる後側壁面と、前側壁面から後方に張り出していてサイドメンバの上面、外壁面および内壁面に固定される第１フランジと、後側壁面から後方に張り出していてサイドメンバの底面に固定される第２フランジとをさらに含むとよい。これにより、第１ブラケットは、第１および第２フランジによりサイドメンバに対して確実に固定され、サイドメンバの変形もより防止できる。

上記の第１フランジがサイドメンバの上面と固定される第１固定点と、第２フランジがサイドメンバの底面と固定される第２固定点とは、それぞれ、固定部材が取付座面に固定される位置の前後に位置するとよい。このように、第１ブラケットでは、第１固定点と第２固定点とが、取付座面に固定部材が固定される位置を挟んで前後にそれぞれ配置されているので、取付座面の位置がより安定し、固定部材が倒れるような変形を防止できる。

上記の車両側部構造は、サイドメンバの底面の下側に設置され固定部材が貫通する第２ブラケットをさらに備え、サイドメンバは、内壁面を底面の下方まで延長した延長内壁面と、延長内壁面に重なるように底面から下方に張り出した第３フランジとをさらに有し、第２ブラケットは、サイドメンバの底面および第３フランジとともに閉断面を形成するとよい。これにより、サイドメンバは、第１ブラケットにより内部が補強され、閉断面を形成する第２ブラットにより外部が補強されるので、車体剛性を高めることができる。なお第２ブラケットは、サイドメンバの底面から下方に張り出した第３フランジに重ねることで閉断面を形成できるので、形状を簡素化でき容易に成形できる。

本発明によれば、サイドメンバの変形を抑制しつつ、サイドメンバに他の要素を固定するボルトなどの固定部材をより確実にサイドメンバに固定できる車両側部構造を提供することができる。

本実施形態における車両側部構造を示す図である。 図１の車両側部構造を斜め上方から見て要部を拡大して示す図である。 図１の車両側部構造のＡ−Ａ断面図である。 図１の車両側部構造を斜め下方から見て要部を拡大して示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態における車両側部構造を示す図である。以下各図に示す矢印Ｘ、Ｙは車両前側、車外側をそれぞれ示している。なお図１は、エンジンルーム内から車外側を見た状態で、車両の右側面付近が示されている。以下では、車両側部構造のうち車両の右側面付近での構造を説明するが、左側面付近に位置する構造も同様の機能などを有している。

車両側部構造１００は、例えば、サイドメンバ１０２と、サスペンションフレーム１０４と、第１ブラケット１０６と、固定部材としてのボルト１０８と、第２ブラケット１１０とを備える。サイドメンバ１０２は、車両のエンジンルーム１１２内を車両側面付近で前後方向に延びる部材であって、図示ように後方に向かうにしたがって下方に傾斜した底面１１４ａを有する。また、サイドメンバ１０２は、傾斜した底面１１４ａの車外側および車内側で上方にそれぞれ延びる外壁面１１４ｂおよび内壁面１１４ｃと、外壁面１１４ｂおよび内壁面１１４ｃを上方で繋ぐ上面１１４ｄとをさらに有している。なおこれらの底面１１４ａ、外壁面１１４ｂ、内壁面１１４ｃおよび上面１１４ｄにより、サイドメンバ１０２が形成されている（図３参照）。

サスペンションフレーム１０４は、サイドメンバ１０２の下方に設置されていて、図示を省略するが例えば、車両の前輪を懸架するロアアームを支持し、またエンジンを懸架するエンジンマウントなどが取付けられる。このため、サイドメンバ１０２は、サスペンションフレーム１０４を下方に設置することで、走行中に振動が発生する場合がある。また、サイドメンバ１０２は、車両前後方向に延びる部材であるため、車両の衝突時に荷重を受けて変形する可能性もある。

第１ブラケット１０６は、図中破線で示すようにサイドメンバ１０２の内部に設置されていて、サイドメンバ１０２の傾斜した底面１１４ａの上に位置し、水平面を成す取付座面１１６を含んでいる。また、第１ブラケット１０６は、詳細は後述するが、取付座面１１６の位置を安定させ水平面を確保するために、サイドメンバ１０２の底面１１４ａ、外壁面１１４ｂ、内壁面１１４ｃおよび上面１１４ｄに固定されている。第２ブラケット１１０は、サイドメンバ１０２の底面１１４ａの下側に設置されていて、ボルト１０８が貫通する。

以下、図２〜図４を参照して、上記各部材を詳細に説明する。図２は、図１の車両側部構造１００を斜め上方から見て要部を拡大して示す図である。図２（ａ）は、第１ブラケット１０６をサスペンションフレーム１０４とともに示している。図２（ｂ）は、図２（ａ）から第１ブラケット１０６を取り除いた状態を示している。

第１ブラケット１０６は、図２（ａ）に示すように、上記取付座面１１６と、前側壁面１１８と、後側壁面１２０と、第１フランジ１２２と、第２フランジ１２４とを有している。前側壁面１１８は、取付座面１１６の前側から上方に延びる壁面である。後側壁面１２０は、前側壁面１１８よりも後方で取付座面１１６から下方に延びる壁面である。

第１フランジ１２２は、前側壁面１１８から後方に張り出していて、サイドメンバ１０２の上面１１４ｄ、外壁面１１４ｂおよび内壁面１１４ｃにそれぞれ固定されるフランジ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを含む。第２フランジ１２４は、後側壁面１２０から後方に張り出していて、サイドメンバ１０２の底面１１４ａに固定される。なお後側壁面１２０は、第２フランジ１２４の車幅方向の端部から上方に張り出し、サイドメンバ１０２の外壁面１１４ｂおよび内壁面１１４ｃにそれぞれ固定されるフランジ１２６ａ、１２６ｂを含んでいる。

取付座面１１６には、図２（ａ）に示すように、孔部１２８と、水平面の剛性を高めるための三角形のリブ１３０ａ、１３０ｂとが形成されている。孔部１２８には、筒状のナット１３２が溶接部１３４によって溶接されている。なお溶接部１３４は、孔部１２８の周囲の一部のみに形成されている。ナット１３２には、ボルト１０８が螺合している（図３参照）。取付座面１１６は、車幅方向の端部から上方に張り出し、サイドメンバ１０２の外壁面１１４ｂおよび内壁面１１４ｃにそれぞれ固定されるフランジ１３６ａ、１３６ｂを含んでいる。

図３は、図１の車両側部構造１００のＡ−Ａ断面図である。第２ブラケット１１０は、図２（ｂ）および図３に示すように、ナット１３２の下端１３２ａが接する接触面１３８と、接触面１３８の車内側から下方に張り出した下方フランジ１４０とを含む。図３に示すように、ボルト１０８は、サイドメンバ１０２の底面１１４ａに形成された開口部１４２を鉛直方向に貫通する長尺状の部材である。

図４は、図１の車両側部構造１００を斜め下方から見て要部を拡大して示す図である。図４（ａ）は、サイドメンバ１０２の下方にサスペンションフレーム１０４が設置されている状態を示している。図４（ｂ）は、図４（ａ）から第２ブラケット１１０を取り除いた状態を示している。なお図４では、サイドメンバ１０２を一部透視した状態で示している。

サスペンションフレーム１０４の先端１４４には、図３および図４に示すように、円筒状のカラー１４６が溶接され、カラー１４６の内部にはボルト１０８が挿通されている。ボルト１０８は、図３に示すように、一端１０８ａがサスペンションフレーム１０４側に配置され、他端１０８ｂが上記ナット１３２に螺合し第１ブラケット１０６の取付座面１１６に固定される。このようにして、サイドメンバ１０２の下方にサスペンションフレーム１０４が設置される。

また、サイドメンバ１０２は、図３に示すように、延長内壁面１１４ｅと第３フランジ１１４ｆとをさらに含んでいる。延長内壁面１１４ｅは、内壁面１１４ｃを底面１１４ａの下方まで延長した壁面である。第３フランジ１１４ｆは、延長内壁面１１４ｅに重なるように底面１１４ａから下方に張り出している。

第２ブラケット１１０は、図３に示すように、下方フランジ１４０が延長内壁面１１４ｅおよび第３フランジ１１４ｆに重ねられた状態となり、さらに、接触面１３８とサイドメンバ１０２の底面１１４ａおよび第３フランジ１１４ｆとともに閉断面１４８を形成している。

また、サイドメンバ１０２の上面１１４ｄは、上記したように第１ブラケット１０６の前側壁面１１８から後方に張り出した第１フランジ１２２のうちフランジ１２２ａと接し固定される。よって、フランジ１２２ａは、図２（ａ）に示すように、サイドメンバ１０２の上面１１４ｄと固定される第１固定点１５０Ａを含んでいる。

サイドメンバ１０２の底面１１４ａは、上記したように第１ブラケット１０６の後側壁面１２０から後方に張り出した第２フランジ１２４と接し固定される。よって、第２フランジ１２４は、図２（ａ）に示すように、サイドメンバ１０２の底面１１４ａと固定される第２固定点１５０Ｂを含んでいる。また、第１固定点１５０Ａと第２固定点１５０Ｂとは、図２（ａ）に示すように、それぞれボルト１０８がナット１３２を介して取付座面１１６に固定される位置の車両前後に位置している。

本実施形態における車両側部構造１００によれば、第１ブラケット１０６の第１フランジ１２２および第２フランジ１２４によって、サイドメンバ１０２を構成する底面１１４ａ、外壁面１１４ｂ、内壁面１１４ｃおよび上面１１４ｄの内部に第１ブラケット１０６を強固に固定できる。このため、第１ブラケット１０６は、サイドメンバ１０２の底面１１４ａが傾斜していても、取付座面１１６の位置が安定し、これにより取付座面１１６がボルト１０８の長手方向に対して直交する水平面を成すことができる。

また、第１ブラケット１０６は、サイドメンバ１０２の内部に強固に固定されることで、バルクヘッドすなわち補強部材としても機能し、これによりサイドメンバ１０２の断面が例えば平行四辺形などの形状に変形することを抑制できる。したがって、車両側部構造１００によれば、サイドメンバ１０２の変形を抑制しつつ、サスペンションフレーム１０４をサイドメンバ１０２に固定するためのボルト１０８を、ナット１３２を介して第１ブラケット１０６の取付座面１１６に確実に固定できる。

また、サイドメンバ１０２は、第１ブラケット１０６により内部を補強されるだけでなく、上記閉断面１４８を形成する第２ブラケット１１０により外部も補強されるので、車体剛性を高めることができる。なお、第２ブラケット１１０は、サイドメンバ１０２の底面１１４ａから下方に張り出した第３フランジ１１４ｆに重ねることで閉断面１４８を形成できるので、形状を簡素化でき容易に成形できる。

また、ボルト１０８は、その他端１０８ｂが取付座面１１６に固定できる程度の長さがあればよく、例えばサイドメンバ１０２の上面１１４ｄに至るような長さは不要となる。よって、ボルト１０８が倒れ難くなる。さらに、第１ブラケット１０６では、第１固定点１５０Ａと第２固定点１５０Ｂとが、取付座面１１６にボルト１０８が固定される位置を挟んで前後にそれぞれ配置されているので、取付座面１１６の位置がより安定し、ボルト１０８が倒れるような変形を防止できる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車両のエンジンルーム内を車両側面付近で前後方向に延びるサイドメンバを備える車両側部構造に利用することができる。

１００…車両側部構造、１０２…サイドメンバ、１０４…サスペンションフレーム、１０６…第１ブラケット、１０８…ボルト、１１０…第２ブラケット、１１２…エンジンルーム、１１４ａ…底面、１１４ｂ…外壁面、１１４ｃ…内壁面、１１４ｄ…上面、１１４ｅ…延長内壁面、１１４ｆ…第３フランジ、１１６…取付座面、１１８…前側壁面、１２０…後側壁面、１２２…第１フランジ、１２４…第２フランジ、１２８…孔部、１３０ａ、１３０ｂ…リブ、１３２…ナット、１３４…溶接部、１３８…接触面、１４０…下方フランジ、１４２…開口部、１４６…カラー、１４８…閉断面、１５０Ａ…第１固定点、１５０Ｂ…第２固定点

Claims (4)

1. 車両のエンジンルーム内を車両側面付近で前後方向に延びるサイドメンバであり、後方に向かうにしたがって下方に傾斜した底面、該底面の車外側および車内側で上方にそれぞれ延びる外壁面および内壁面、ならびに該外壁面および内壁面を上方で繋ぐ上面を有するサイドメンバと、
   前記サイドメンバの下方に設置されるサスペンションフレームと、
   前記サイドメンバの内部に設置され該サイドメンバの底面の上に位置する取付座面を含む第１ブラケットと、
   前記サイドメンバの底面を鉛直方向に貫通する長手の固定部材であって一端が前記サスペンションフレーム側に配置され他端が前記第１ブラケットの取付座面に固定される固定部材とを備え、
   前記第１ブラケットは、前記サイドメンバの底面、外壁面、内壁面および上面に固定されていて、前記取付座面が、前記固定部材の長手方向に対して直交する水平面を成していて、
   前記第１ブラケットは、前記取付座面から上方に延びる前側壁面と、該前側壁面よりも後方で前記取付座面から下方に延びる後側壁面とをさらに含むことを特徴とする車両側部構造。
2. 前記第１ブラケットは、
   前記前側壁面から後方に張り出していて前記サイドメンバの上面、外壁面および内壁面に固定される第１フランジと、
   前記後側壁面から後方に張り出していて前記サイドメンバの底面に固定される第２フランジとをさらに含むことを特徴する請求項１に記載の車両側部構造。
3. 前記第１フランジが前記サイドメンバの上面と固定される第１固定点と、前記第２フランジが該サイドメンバの底面と固定される第２固定点とは、それぞれ、前記固定部材が前記取付座面に固定される位置の前後に位置することを特徴とする請求項２に記載の車両側部構造。
4. 当該車両側部構造は、前記サイドメンバの底面の下側に設置され前記固定部材が貫通する第２ブラケットをさらに備え、
   前記サイドメンバは、前記内壁面を前記底面の下方まで延長した延長内壁面と、該延長内壁面に重なるように前記底面から下方に張り出した第３フランジとをさらに有し、
   前記第２ブラケットは、前記サイドメンバの底面および前記第３フランジとともに閉断面を形成することを特徴する請求項２または３に記載の車両側部構造。

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