JP6228483B2

JP6228483B2 - 車体構造

Info

Publication number: JP6228483B2
Application number: JP2014027463A
Authority: JP
Inventors: 浩一内川
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2017-11-08
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015151038A

Description

本発明は、車体構造に関し、特に軸圧潰変形により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレームを備え、左右のメインフレーム間にパワーユニットを搭載すると共にサスペンション装置を支持する車体構造に関する。

従来、例えば特許文献１、２のように左右のメインフレーム間にサスペンションクロスメンバを架設し、サスペンションクロスメンバの上方にエンジン等のパワーユニットを配置し、かつサスペンションクロスメンバにサスペンション装置のサスペンションアームを支持する車体構造が知られている。

この種の左右のメインフレームに架設されたサスペンションクロスメンバにパワーユニット及びサスペンションアームを支持する車体構造の一例を図６及び７を参照して説明する。

図６は車体前部の要部概要を示す斜視図であり、図６に示すように前後に延在する左右のメインフレーム１０１が配設される。各メインフレーム１０１は略水平で前後方向に延在する直線状の前部範囲１０１Ａと、前部範囲１０１Ａの後端１０１Ａｂに連続して下方に傾斜するキックアップ部１０１Ｂ及びキックアップ部１０１Ｂの後方に連続して図示しないフロアフレームに連続する後部範囲１０１Ｃを備える。

左右のメインフレーム１０１の前端１０１Ａａにそれぞれ所定値以上の衝撃荷重で軸圧潰するブラケット１０２を介して車幅方向に延在するバンパフレーム１０３が架け渡される。バンパフレーム１０３の前面に発泡材等によって形成された衝撃緩衝部材が配置され、衝撃緩衝部材の外表面を樹脂製のバンパフェイスによって被覆して車幅方向に延在するパンパを形成する。

左右のフロアフレームに上にフロアパネルが設けられ、フロアパネルの前端近傍がメインフレーム１０１のキックアップ部１０１Ｂに沿って上方に向かって延設し、その前端部に上方に延設してエンジンルームと車室とを区分するバルクヘッド部が形成される。

左右のメインフレーム１０１の前部範囲１０１Ａの中間部にサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃが形成され、左右のサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃにサスペンションクロスメンバ１０５が架け渡される。

サスペンションクロスメンバ１０５は、扁平中空形状で上面に図示しないパワーユニットを支持する取付座面１０６が設けられる。サスペンションクロスメンバ１０２の端部に図示しないサスペンションアームの基端を揺動可能に支持する取付ブラケット１０７が設けられる。

一方、衝突等によってメインフレーム１０１の前端１０１Ａａに前方から所定値以上の衝撃荷重が作用した際には、メインフレーム１０１の前部範囲１０１Ａが、その前端１０１Ａａから後端１０１Ａｂに向かって漸次円滑に軸圧潰変形して衝撃エネルギを吸収することが好ましい。しかし、前部範囲１０１Ａの中間部に形成されにサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃが強固なサスペンションクロスメンバ１０２の取り付けによって剛性が極めて高くなり、軸圧潰変形に対する抗力が過大になり、該部範囲ｃの軸圧潰が阻害されて円滑な衝撃エネルギの吸収が阻害される。

この衝撃力、即ち加速度とクラッシュストロークとの相関を図６及び図７の加速度−クラッシュストローク相関図を参照して説明する。

衝突等により前方から所定値以上の衝撃荷重Ｐが作用すると、車体前方のバンパ及びブラケット１０２の範囲ａ、前部範囲１０１Ａの前端１０１Ａａとサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃとの範囲ｂ、サスペンションクロスメンバ１０５が取り付けられるサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃの範囲ｃ、サスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃと後端１０１Ａｂとなるキックアップ部１０１Ｂとの範囲ｄが前方から漸次軸圧潰する。即ち、先ずバンパ及びブラケット１０２の範囲ａが所定の加速度をもって軸圧潰し、続いて前部範囲１０１Ａの前端１０１Ａａからサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃまでの範囲ｂが比較的小さな加速度をもって軸圧潰する。次に剛性が高く軸圧潰変形に対する抗力が極めて大きなサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃの範囲ｃは圧潰変形することがなく、衝撃力が高められてサスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃと後端１０１Ａｂとの範囲ｄが一気に大きな加速度、即ち大きな衝撃を伴って圧潰する。従って、サスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃの範囲ｃがいわゆる潰れ残りとなり良好なクラッシュストロークが確保できず、十分な衝撃エネルギの吸収が得られず乗員への衝撃が大きくなる。

特開平６−１２２３７８号公報特開昭６３−２５８２０５号公報

上記車体構造によると、左右のメインフレーム１０１の間に比較的幅が広く剛性の高いサスペンションクロスメンバ１０２が架設され、該部範囲の剛性が高くなり、衝突等により前方から所定値以上の衝撃荷重が入力された際、サスペンションクロスメンバ取付部１０１Ａｃの範囲ｃがいわゆる潰れ残りとなり良好なクラッシュストロークが確保できず、十分な衝撃エネルギが吸収が得られなくなり、乗員への衝撃が大きくなることが懸念される。

かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、円滑なメインフレームの軸圧潰及び十分なクラッシュストロークが確保されて衝撃エネルギの吸収ができる安全性に優れた車体構造を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１の車体構造は、軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、板面が車体前後方向を向く板状のサスペンション支持部材とを備え、該サスペンション支持部材は、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端にサスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記サスペンション支持部との間に位置するパワーユニット支持部を有することを特徴とする。

これによると左右のアッパフレームに架設されたサスペンションクロスメンバとメインフレームとに掛け渡されて支持された板状のサスペンション支持部材によってパワーユニット及びサスペンション装置が強固に支持されると共に、メインフレームとサスペンション支持部材との結合による剛性増大範囲が抑制されて十分なクラッシュストロークが得られ、メインフレームの軸圧潰変形による良好な衝撃エネルギの吸収が得られる。

請求項２の発明は、軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられた板状のサスペンション支持部材とを備え、該サスペンション支持部材は、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端にサスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記サスペンション支持部との間に位置するパワーユニット支持部と、該パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であることを特徴とする。

これによると、サスペンション支持部材が剛性強度に優れたトラス形状に構成されると共に、パワーユニット支持部が放射状に配置された各リブによってサスペンションクロスメンバ及びメインフレームに結合される上縁部及び外側縁部に連結され、パワーユニットの支持剛性が確保できる。一方、衝撃力が付与されてパワーユニットが移動した際に、パワーユニット支持部を介して各リブに衝撃が付与されて各リブが破損乃至変形してパワーユニットが開放された下方に脱落してメインフレームと干渉することなく、メインフレームの円滑な軸圧潰が確保できる。

請求項３の発明は、請求項２の車体構造において、前記複数のリブは、前記パワーユニット支持部をそれぞれ前記上縁部の外方端及び内方端に連結する上部内側リブ及び上部外側リブと、前記パワーユニット支持部と前記外側縁部の下端とを連結する下部側リブであることを特徴とする。

これによると、パワーユニット支持部に放射状に配置された上部内側リブが上縁部の端部に連結され、上部外側リブが上縁部と外側縁部との接続部に連結され、下部側リブが外側縁部の下端に結合されてサスペンション支持部材の剛性強度が確保されてパワーユニット支持部の剛性が確保されてパワーユニットの支持剛性が得られる。一方、衝撃力が付与されてパワーユニットが移動した際に、上部内側リブ、上部外側リブ、下部側リブの各リブが破損乃至変形してパワーユニットを脱落させる。

上記目的を達成する請求項４の車体構造は、軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端に前側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記前側サスペンション支持部との間に位置する前側パワーユニット支持部を有する板状の前側サスペンション支持部材と、前記サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端に後側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記後側サスペンション支持部との間に位置する後側パワーユニット支持部を有し、板状で前記前側サスペンション支持部材と対向配置される後側サスペンション支持部材とを備え、対向する前記前側パワーユニット支持部と前記後側パワーユニット支持部との間でパワーユニットを支持し、対向する前記前側サスペンション支持部と前記後側サスペンション支持部との間でサスペンションアームを支持することを特徴とする。

これによると、左右のアッパフレームに架設されたサスペンションクロスメンバ及びメインフレームに支持されて対向配置された板状の前側サスペンション支持部材及び後側サスペンション支持部材によってパワーユニット及びサスペンションアームの支持が得られると共に、メインフレームの前側サスペンション支持部材及び後側サスペンション支持部材との結合部による剛性増大範囲が抑制されてクラッシュストロークが得られ、メインフレームの軸圧潰による良好な衝撃エネルギの吸収が確保できる。

請求項５の発明は、請求項４の車体構造において、前記前側サスペンション支持部材は、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部の外方端から下方に延在して下端に前側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前側パワーユニット支持部と、該前側パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であり、前記後側サスペンション支持部材は、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部の外方端から下方に延在して下端に後側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、後側パワーユニット支持部と、該後側パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であることを特徴とする。

これによると、前側サスペンション支持部材の前側パワーユニット支持部が放射状に配置された各リブによってサスペンションクロスメンバ及びメインフレームに結合される上縁部及び外側縁部に連結され、後側サスペンション支持部材の後側パワーユニット支持部が放射状に配置された各リブによってサスペンションクロスメンバ及びメインフレームに結合される上縁部及び外側縁部に連結されて、パワーユニットの支持剛性が確保できる。

一方、衝撃が付与されてパワーユニットが移動した際に、前側サスペンション支持部材の前側パワーユニット支持部を支持する各リブ及び後側サスペンション支持部材の後側パワーユニット支持部を支持する各リブが破損乃至変形してパワーユニットを下方に脱落させる。

本発明によると、左右のアッパフレームに架設されたサスペンションクロスメンバ及びメインフレームに支持された板状のサスペンション支持部材によってパワーユニット及びサスペンション装置の支持剛性が得られると共に、メインフレームのサスペンション支持部材との結合部による剛性増大の範囲が抑制されてクラッシュストロークが得られ、メインフレームの軸圧潰により良好な衝撃エネルギの吸収が確保できる。

実施の形態における車体構造の概略を示す車体前部の概略を示す要部斜視図である。同じく、車体構造の概略を示す説明図である。同じく、サスペンション支持部の要部分解斜視図である。同じく、サスペンション支持部を示す図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面に対応する説明図である。加速度−クラッシュストローク相関図である。従来の車体構造の要部を示す説明図である。加速度−クラッシュストローク相関図である。

以下、本発明による車体構造の一実施の形態を図１乃至図５を参照して説明する。なお、図１乃至４において矢印Ｆは車体前方方向を示す。

本実施の形態の説明にあたり、予め本実施の形態におけるパワーユニット５０及びサスペンション装置６０の概要を図４を参照して説明する。

パワーユニット５０は、例えば縦置エンジン本体及びトランスミッションが一体にユニット化され、トランスミッションケース５１の上部から左右に突出する一対のマウント部５２を有し、マウント部５２に設けられた円筒ブッシュ５５を介して後述するサスペンション支持部材３０を介して車体に吊り下げ支持される。

一方、サスペンション装置６０は、サスペンションアーム６２の先端が車輪Ｔを回転自在に支持するハウジング６１の下端にボールジョイントにて結合され、サスペンションアーム６２の基端は前後アームの二股に構成され、一方のアームが円筒ブッシュ等を介して車体側に上下揺動可能に軸着され、他方のアームが円筒ブッシュ６５を介して後述するサスペンション支持部材３０に軸着される。

ハウジング６１の上部にはダンパ６３ａ及びコイルスプリング６３ｂを備えたストラット６３が結合され、ストラット６３の上端部はマウント部材を介して後述するストラットタワー８の上端部に回転自在に支持される。また、ハウジング６１には、ステアリングギヤボックス６６から突出するタイロッド６７が連結される。これらパワーユニット５０及びサスペンション装置６０の詳細な説明は省略する。

図１は車体前部の概要を示す斜視図であり、図２はメインフレーム及びサスペンション支持部材等の骨格部材を主に示す車体前部の概要を示す斜視図、図３はサスペンション支持部の概要を示す要部分解斜視図、図４はサスペンション装置等を搭載した状態における図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。

図１に示すように、車体前部は車室ＡとエンジンルームＢと区画するバルクヘッド１を有し、バルクヘッド１の両側端がそれぞれ上下方向に延在する左右のフロントピラ３に接合し、下端がフロアパネルの前端に連接する。

各左右のフロントピラ３の前方に中空形状のアッパフレーム５がエンジンルームＢの左右上縁に沿って延在し、各アッパフレーム５の後端はそれぞれフロントピラ３に接合する。

一方、エンジンルームＢの左右下縁に沿ってそれぞれ前後方向に中空形状で衝突等の際に軸圧潰変形により衝撃エネルギを吸収するメインフレーム１０が延在する。左右の各メインフレーム１０は、図１及び図２に示すようにエンジンルームＢの下縁に沿って略水平で前後方向に延在する直線状の前部範囲１０Ａと、前部範囲１０Ａの後端１０Ａｂに連続すると共にバルクヘッド１の前面に沿って漸次下方に移行するように傾斜するキックアップ部１０Ｂ及びキックアップ部１０Ｂの後方に連続して図示しないフロアフレームに連続する後部範囲１０Ｃを備える。

左右のメインフレーム１０の前端１０Ａａにそれぞれ所定値以上の衝撃荷重で軸圧潰するブラケット１１を介して車幅方向に延在するバンパビームとなるバンパフレーム１２が架け渡される。バンパフレーム１２の前面に図示しないポリプロピレン発泡材等によって形成された衝撃緩衝部材が配置され、衝撃緩衝部材の外表面を樹脂製のバンパフェイスによって被覆して車幅方向に延在するパンパを形成する。

エンジンルームＢの左右の側壁となるホイールエプロン７がアッパフレーム５とメインフレーム１０との間に架設され、更にホイールエプロン７に重なるようにアッパフレーム５とメインフレーム１０との間に、エンジンルームＢ内に膨出するストラットタワー８が架け渡される。このストラットタワー８はアッパフレーム５とメインフレーム１０の間に架設されて支持されると共に前端部及び後端部がホイールエプロン７に重合して結合する。ストラットタワー８にサスペンション装置６０のストラット６３の上端がマウント部材を介して回転可能に支持され、ストラット６３からのサスペンション入力荷重がこれら部材を介して車体全体に分散伝達され、サスペンション入力荷重に対する支持剛性が確保される。

左右のストラットタワー８の前側に車幅方向に延在して左右のアッパフレーム５間に架設されるサスペンションクロスメンバ２１及びサスペンションクロスメンバ２１の左右に複数のサスペンション支持部材３０、本実施の形態では前後に対向配置される一対の前側サスペンション支持部材３０Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂを備えたサスペンション支持構造２０が設けられる。

このサスペンション支持構造２０を図３及び図４を参照して説明する。図３はサスペンション支持構造２０の要部分解斜視図であり、図４はサスペンション支持構造２０の概要を示す図１のＩＩ−ＩＩＩ線断面に相当する図である。

サスペンションクロスメンバ２１は、上面２２Ａ、この上面２２Ａの前縁及び後縁に沿って下方に折曲して対向する前面２２Ｂ、後面２２Ｃを有する断面コ字状で車幅方向に延在する直線状のサスペンションクロスメンバ本体２２と、サスペンションクロスメンバ本体２２の上面２２Ａ、前面２２Ｂ、後面２２Ｃの各端部にそれぞれ連結する上面２３Ａ、前面２３Ｂ、後面２３Ｃを有する断面コ字状で車幅方向に延在してストラットタワー８に結合すると共にアッパフレーム５に結合するサスペンションクロスメンバブラケット２３とによって構成される。

サスペンションクロスメンバ本体２２の前面２２Ｂの端部に前側サスペンション支持部材３０Ａの上縁部３１Ａを取付けるボルト取付孔２４ａ、２４ａを有する前側取付部２２Ｄが形成され、後面２２Ｃの端部に後側サスペンション支持部材３０Ｂの上縁部３１Ｂの上縁部３１Ｂを取付ける図示しないボルト取付孔２４ｂ、２４ｂを有する後側取付部２３Ｅが形成される。

前側サスペンション支持部材３０Ａは、図３に示すように、例えばアルミニウム系合金の押出成形材であって、前側サスペンション支持部３６Ａ及び前側パワーユニット支持部３８Ａを有する車体前後方向に比較的薄い略三角板状で、車幅方向に延在してサスペンションクロスメンバ本体２２の前側取付部２２Ｄに重合可能で車幅方向外方側の外方端３１Ａａから車幅方向中央側の内方端３１Ａｂに直線状で延在する上縁部３１Ａ、上縁部３１Ａの外方端３１Ａａから下方に延在してメインフレーム１０の前部範囲１０Ａから更に下方に突出した下端３２Ａａに前側サスペンション支持部３６Ａを有する外側縁部３２Ａを有する。上縁部３１Ａの内方端３１Ａｂと外側縁部３２Ａの下端３２Ａａとの間に前側パワーユニット支持部３０Ａを有し、この前側パワーユニット支持部３８Ａから放射状に延在して上縁部３１Ａの内方端３１Ａｂとの間に架設される上部内側リブ３３Ａと、前側パワーユニット支持部３８Ａから放射状に延在して上縁部３１Ａの外方端３１Ａａと外側縁部３２Ａとの連続部との間に架設される上部外側リブ３４Ａと、前側パワーユニット支持部３８Ａとから放射状に延在して外側縁部３２Ａの下端３２Ａａとの間に架設される下部側リブ３５Ａとを有する軽量で剛性強度に優れたトラス状に構成される。外側縁部３２Ａにメインフレーム１０の前部範囲１０Ａにおける前後方向中間部にエンジンルームＢ側から当接して図示しないブラケット等を介して結合される取付部３２Ａｂが形成される。

上縁部３１Ａの外方端３１Ａａ及び内方端３１Ａｂにサスペンションクロスメンバ２１の前側取付部２２Ｄに形成されたボルト取付孔２４ａ及び２４ａに対応するボルト取付孔３１ａ、３１ａを有する。

前側サスペンション支持部３６Ａは、サスペンションアーム６２の基端に配設された円筒ブッシュ６５の筒部６６の前端が当接する筒状乃至ボス状であって、円筒ブッシュ６５の筒部６６を挿通する取付ボルト４２ａが前後方向に貫通するボルト貫通孔３７を有する。

前側パワーユニット支持部３８Ａは、パワーユニット５０のトランスミッションケース５１に突設形成されたマウント部５２に配設された円筒ブッシュ５５の筒部５６の前端が当接する筒状乃至ボス状であって、筒部５６を挿通する取付ボルト４１ａが前後方向に貫通するボルト貫通孔３９を有する。更にボルト貫通孔３９には予め設定された以上の衝撃荷重付加によって開口変形して取付ボルト４１ａを脱落させる脆弱部となるスリット３９ａが形成される。

後側サスペンション支持部材３０Ｂは、前側サスペンション支持部材３０Ａと同様の形状のアルミニウム系合金の押出成形材であって、サスペンションクロスメンバ本体２２の後側取付部２３Ｅに重合可能で外方端３１Ｂａから内方端３１Ｂｂに延在する上縁部３１Ｂ、上縁部３１Ｂの外方端３１Ｂａから下方に延在して下端３２Ｂａに後側サスペンション支持部３６Ｂを有する外側縁部３２Ｂを有する。上縁部３１Ｂの内方端３１Ｂｂと外側縁部３２Ｂの下端３２Ｂａとの間に後側パワーユニット支持部３８Ｂを有し、この後側パワーユニット支持部３８Ｂと上縁部３１Ｂの内方端３１Ｂｂとの間に架設される上部内側リブ３３Ｂと、後側パワーユニット支持部３８Ｂと上縁部３１Ｂの外方端３１Ｂａと外側縁部３２Ｂとの連続部に架設された上部外側リブ３４Ｂと、後側パワーユニット支持部３８Ｂから放射状に延在して後側サスペンション支持部３６Ｂを有する外側縁部３２Ｂの下端３２Ｂａとの間に架設された下部側リブ３５Ｂとを有する軽量で剛性強度に優れたトラス形状に構成される。外側縁部３２Ｂにフレーム１０の前部範囲１０Ａに前側サスペンション支持部材３０Ａに隣接してエンジンルームＢ側から当接してブラケット等を介して固定される取付部３２Ｂｂが形成される。

上縁部３１Ｂの外方端３１Ｂａ及び内方端３１Ｂｂにサスペンションクロスメンバ本体２２の後側取付部２３Ｅに形成されたボルト取付孔２４ｂ、２４ｂに対応するボルト取付孔３１ｂ、３１ｂを有する。

後側サスペンション支持部３６Ｂは、サスペンションアーム６２の基端に配設された円筒ブッシュ６５の筒部６６の後端が当接する筒状乃至ボス状であって、筒部６６を挿通する取付ボルト４２ａが前後方向に貫通するボルト貫通孔３７を有する。

後側パワーユニット支持部３８Ｂは、トランスミッションケース５１に突設形成されたマウント部５２に配設された円筒ブッシュ５５の筒部５６の後端が当接する筒状乃至ボス状であって、筒部５６に挿通する取付ボルト４１ａが前後方向に貫通するボルト貫通孔３９を有する。更にボルト貫通孔３９には予め設定された以上の衝撃によって開口変形して取付ボルト４１ａを脱落させる脆弱部となるスリット３９ａが形成される。

このように構成された前側サスペンション支持部材３０Ａは、上縁部３１Ａをサスペンションクロスメンバ本体２２の前側取付部２２Ｄに重ね、ボルト取付孔２４ａ、３１ａ及びボルト取付孔２４ｂ、３１ａにそれぞれ挿入される図示しない取付ボルト及び該取付ボルトに螺合するナット等によってサスペンションクロスメンバ２１に締結し、かつ外側縁部３２Ａの取付部３２Ａｂをメインフレーム１０の前部範囲１０Ａに図示しないブラケット等を介して固定する。これによる前側サスペンション支持部材３０Ａは、上縁部３１Ａが左右のアッパフレーム５に架け渡されたサスペンションクロスメンバ２１に結合され、下端がメインフレーム１０に結合してサスペンションクロスメンバ２１とメインフレーム１０とに架設支持される。

同様に、後側サスペンション支持部材３０Ｂは、前側サスペンション支持部材３０Ａの後方に間隔をおいて対向して、その上縁部３１Ｂをサスペンションクロスメンバ本体２２の後側取付部２２Ｅに重ね、ボルト取付孔２４ｂ、３１ｂ及びボルト取付孔２４ｂ、３１ｂにそれぞれ挿入される図示しない取付ボルト及び該取付ボルトに螺合するナット等によってサスペンションクロスメンバ２１に締結し、かつ外側縁部３２Ｂの図示しない取付部３２Ｂｂをメインフレーム１０の前部範囲１０Ａに図示しないブラケット等を介して固定する。これによる前側サスペンション支持部材３０Ｂは、上縁部３１Ｂが左右のアッパフレーム５に架け渡されたサスペンションクロスメンバ２１に結合され、下端が前側サスペンション支持部材３０Ａに接近してメインフレーム１０に結合支持される。

この同軸上で対向する前側サスペンション支持部材３０Ａの前側パワーユニット支持部３７Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂの後側パワーユニット支持部３７Ｂとの間に、トランスミッションケース５１に突設形成されたマウント部５２に配設された円筒ブッシュ５５を挿入する。この前側パワーユニット支持部３８Ａのボルト貫通孔３９、円筒ブッシュ５５の筒部５６、後側パワーユニット支持部３８Ｂのボルト貫通孔３９に挿入して貫通する取付ボルト４１ａ及び該取付ボルト４１ａに螺合するナット４１ｂ等によってマウント部５２を前側サスペンション支持部材３０Ａの前側パワーユニット支持部３７Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂの後側パワーユニット支持部３７Ｂに軸支する。

同様に、メインフレーム１０の近傍において同軸上で対向する前側サスペンション支持部材３０Ａの前側サスペンション支持部３６Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂの後側サスペンション支持部３６Ｂとの間に、ハウジング６１に連結されたサスペンションアーム６２の基端に配設された円筒ブッシュ６５を挿入する。この前側サスペンション支持部３６Ａのボルト貫通孔３７、円筒ブッシュ６５の筒部６６、後側サスペンション支持部３６Ｂのボルト貫通孔３７に挿入して貫通する取付ボルト４２ａ及び該取付ボルト４２ａに螺合するナット４２ｂ等によってサスペンションアーム６２の基端を揺動可能に前側サスペンション支持部材３０Ａの前側パワーユニット支持部３７Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂの後側パワーユニット支持部３７Ｂに軸支する。

これにより、パワーユニット５０から取付ボルト４１ｂを介して前側サスペンション支持部材３０Ａに前側パワーユニット支持部３８Ａに入力された荷重は、各放射状に配置された上部内側リブ３３Ａ、上部外側リブ３４Ａ及び下部側リブ３５Ａを介して前側サスペンション支持部材３０Ａ全体に分散伝達されサスペンションクロスメンバ２１及びメインフレーム１０等に分散支持される。同様に取付ボルト４１ｂを介して後側サスペンション支持部材３０Ｂに後側パワーユニット支持部３８Ｂに入力された荷重を各放射状に配置された上部内側リブ３３Ｂ、上部外側リブ３４Ｂ及び下部側リブ３５Ｂを介して後側サスペンション支持部材３０Ｂ全体に分散伝達されサスペンションクロスメンバ２１及びメインフレーム１０等に分散支持されてパワーユニット５０の支持剛性が確保される。

このようにして左右に離間したそれぞれの前側サスペンション支持部材３０Ａの前側パワーユニット支持部３８Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの後側パワーユニット支持部３８Ｂにマウント部５２が円筒ブッシュを介して取り下げ支持されたパワーユニット５０は、車体前後方向の回転軸に対するパワーユニット５０の反力、いわゆるローリング力が受け止められる。一方、衝突等でパワーユニット５０に前方から過大な衝撃荷重が入力されてパワーユニット５０が後退移動した際には、パワーユニット５０の後方移動に伴ってパワーユニット５０を支持する前側パワーユニット支持部３８Ａ及び後側パワーユニット支持部３８Ｂが後方に押動され、前側パワーユニット支持部３８Ａを支持する上部内側リブ３３Ａ、上部外側リブ３４Ａ、下部側リブ３５Ａ等に衝撃が付与されて各リブが変形或いは破断し、或いは取付ボルト４１ａによりスリット３９ａが開口して取付ボルト４１ａが抜け出して脱落し、同様に後側パワーユニット支持部３８Ｂを支持する上部内側リブ３３Ｂ、上部外側リブ３４Ｂ、下部側リブ３５Ｂ等の各リブが変形或いは破断或いはスリット３９ａが開口して取付ボルト４１ａが抜け出して脱落し、パワーユニット５０の車室Ａ方向への移動が抑制できると共にパワーユニット５０を開放された下方に脱落させる。

一方、前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂが前後方向に薄い板状で前後に隣接配置され、メインフレーム１０の前部範囲１０Ａに形成される前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの取付部１０Ａｃの範囲ｃが軸方向に狭く、前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの取り付けによるメインフレーム１０の剛性が高くなる範囲が極めて小さく設定されることから、クラッシュストロークが十分確保でき、衝突等によってメインフレーム１０の前端１０Ａａに前方から所定値以上の衝撃荷重が作用した際には、メインフレーム１０の前部範囲１０Ａが、その前端１０Ａａから後端１０Ａｂに向かって漸次円滑に軸圧潰して衝撃エネルギを吸収する。

この衝撃力、即ち加速度とクラッシュストロークとの相関を図２及び図７の加速度−クラッシュストローク相関図を参照して説明する。

衝突等により前方から所定値以上の衝撃荷重Ｐが作用すると、先ずバンパ及びブラケット１１の範囲ａが所定の加速度をもって軸圧潰し、続いて前部範囲１０Ａの前端１０Ａａから前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの取付部１０Ａｃまでの範囲ｂが比較的小さな加速度をもって軸圧潰する。次に、前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの結合によって剛性が高められた取付部１０Ａｃの範囲ｃは極めて狭い範囲であり、衝撃力が増大することなく、続いてクラッシュストロークが十分確保された前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの取付部１０Ａｃと後端１０Ａｂとの範囲ｄが比較的小さな加速度、即ち比較的小さな衝撃を伴って圧潰する。従って、前側サスペンション支持部材３０Ａ及び後側サスペンション支持部材３０Ｂの取付部１０Ａｃの極めて狭い範囲ｃのみが潰れ残りとなり良好なクラッシュストロークが確保でき、十分な衝撃エネルギの吸収が得られ乗員への衝撃が抑制されて安全性が向上する。

更に、パワーユニット５０の前方から過大な衝撃荷重が入力されてパワーユニット５０が後退した際には、前側パワーユニット支持部３８Ａ及び後側パワーユニット支持部３８Ｂの後方移動に伴って前側パワーユニット支持部３８Ａを支持する上部内側リブ３３Ａ、上部外側リブ３４Ａ、下部側リブ３５Ａ等に衝撃が付与されて各リブが変形或いは破断或いはスリット３９ａが開口して取付ボルト４１ａが抜け出して脱落し、同様に後側パワーユニット支持部３８Ｂを支持する上部内側リブ３３Ｂ、上部外側リブ３４Ｂ、下部側リブ３５Ｂ等の各リブが変形或いは破断或いはスリット３９ａが開口して取付ボルト４１ａが抜け出して脱落することで、パワーユニット５０がメインフレーム１０の軸圧潰に影響することなく良好なメインフレーム１０の軸圧潰変形が確保されて良好な衝撃エネルギの吸収が確保できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では前側サスペンション支持部材３０Ａと後側サスペンション支持部材３０Ｂの２枚のサスペンション支持部材を積層配置したが、要求剛性に応じて更にサスペン支持部材を積層配置することもできる。

また、上記実施の形態では各サスペンション支持部材においてパワーユニット支持部から放射状に上部内側リブ、上部外側リブ、下部側リブの３本のリブを配置したが、リブを他の複数配置することもできる。また、各リブの衝撃によって変形や破断を容易にする溝や孔、薄肉部等による脆弱部を形成することもできる。

更に、上記実施の形態では、車体前部の構造への適用例を説明したが、後部車体構造に適用するもできる。

５アッパフレーム
１０メインフレーム
１０Ａ前部範囲
２０サスペンション支持構造
２１サスペンションクロスメンバ
３０サスペンション支持部材
３０Ａ前側サスペンション支持部材
３１Ａ上縁部
３１Ａａ外方端
３１Ａｂ内方端
３２Ａ外側縁部
３２Ａａ下端
３３Ａ上部内側リブ（リブ）
３４Ａ上部外側リブ（リブ）
３５Ａ下部側リブ（リブ）
３６Ａ前側サスペンション支持部
３８Ａ前側パワーユニット支持部
３０Ｂ後側サスペンション支持部材
３１Ｂ上縁部
３１Ｂａ外方端
３６Ｂ後側サスペンション支持部
３２Ｂ外側縁部
３２Ｂａ下端
３３Ｂ上部内側リブ（リブ）
３４Ｂ上部外側リブ（リブ）
３５Ｂ下部側リブ（リブ）
３６Ｂ後側サスペンション支持部
３８Ｂ後側パワーユニット支持部
５０パワーユニット
５２マウント部
６０サスペンション装置
６２サスペンションアーム

Claims

軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、
車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、
該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、板面が車体前後方向を向く板状のサスペンション支持部材とを備え、
該サスペンション支持部材は、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端にサスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記サスペンション支持部との間に位置するパワーユニット支持部を有することを特徴とする車体構造。
軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、
車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、
該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられた板状のサスペンション支持部材とを備え、
該サスペンション支持部材は、
車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、
該上縁部から下方に延在して下端にサスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、
前記上縁部と前記サスペンション支持部との間に位置するパワーユニット支持部と、
該パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であることを特徴とする車体構造。
前記複数のリブは、
前記パワーユニット支持部をそれぞれ前記上縁部の外方端及び内方端に連結する上部内側リブ及び上部外側リブと、
前記パワーユニット支持部と前記外側縁部の下端とを連結する下部側リブであることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
軸圧潰により衝撃エネルギを吸収する左右のメインフレーム及び左右のアッパフレームを備え、該左右のメインフレーム間にパワーユニットが配置される車体構造において、
車幅方向に延在して前記左右のアッパフレーム間に架設されたサスペンションクロスメンバと、
該サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端に前側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記前側サスペンション支持部との間に位置する前側パワーユニット支持部を有する板状の前側サスペンション支持部材と、
前記サスペンションクロスメンバの左右にそれぞれ設けられ、車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、該上縁部から下方に延在して下端に後側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、前記上縁部と前記後側サスペンション支持部との間に位置する後側パワーユニット支持部を有し、板状で前記前側サスペンション支持部材と対向配置される後側サスペンション支持部材とを備え、
対向する前記前側パワーユニット支持部と前記後側パワーユニット支持部との間でパワーユニットを支持し、
対向する前記前側サスペンション支持部と前記後側サスペンション支持部との間でサスペンションアームを支持することを特徴とする車体構造。
前記前側サスペンション支持部材は、
車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、
該上縁部の外方端から下方に延在して下端に前側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、
前側パワーユニット支持部と、
該前側パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であり、
前記後側サスペンション支持部材は、
車幅方向に延在して前記サスペンションクロスメンバに結合される上縁部と、
該上縁部の外方端から下方に延在して下端に後側サスペンション支持部を有すると共に前記メインフレームに結合される外側縁部と、
後側パワーユニット支持部と、
該後側パワーユニット支持部から放射状に延在して前記上縁部及び前記外側縁部に結合される複数のリブとを備えたトラス形状であることを特徴とする請求項４に記載の車体構造。