JPH0627497Y2 - 車両のフロントクロスメンバ構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は車両のフロントクロスメンバ構造に関し、特
に、フロントクロスメンバのストラツトバーブラケツト
取付け部の構造に関する物である。

〔従来の技術〕

一般に、車両のフロントクロスメンバ構造、特に、フロ
ントクロスメンバのストラツトバーブラケツト取付け部
の構造については、実開昭５７−１０９０４号公報に開
示された構造が知られている。

この車両のフロントクロスメンバ構造においては、第７
図及び第８図に示される如く、フロントクロスメンバ８
０は、フロントクロスメンバフロント８２とフロントク
ロスメンバリヤ８４とで構成され閉断面構造となってい
る。このフロントクロスメンバフロント８２の下面８２
Ａは、車両前後方向後側に突出されており、水平フラン
ンジ部８２Ｂとなっている。

この水平フランジ部８２Ｂには、フロントクロスメンバ
リヤ８４の車両前後方向後側面８４Ａの下端部から車両
前後方向後側へ向けて突出された、水平フランジ部８４
Ｂが車両上下方向上側から溶着されている。さらに、こ
の水平フランジ部８４Ｂの車両上下方向上側には、垂直
断面形状がＬ字形のリインフオース８６が、車両前後方
向後側面８４Ａと水平フランジ部８４Ｂとに沿って溶着
されている。

この溶着部にはストラツトバーブラケツト８８の前端部
８８Ａが、ボルト９０及びナツト９２によって、車両上
下方向下側から取付けられている。

しかしながら、この車両のフロントクロスメンバ構造に
おいて、車両が制動状態になった場合には、フロントク
ロスメンバ８０のストラツトバーブラケツト８８取付部
に力Ｆ_１作用する。この力Ｆ_１に対してフロントクロス
メンバ８０は、車両前後方向において車両前後方向後側
のフランジ部８２Ｂ、８４Ｂの片持ち状態となる。従っ
て、フランジ部８２Ｂ、８４Ｂに高い曲げ応力が発生す
る。

これを改善するために、第９図及び第１０図に示される
ような車両のフロントクロスメンバ構造が考えられる。
すなわち、フロントクロスメンバ９２は、開口部を車両
上下方向下側へ向けたハツト形のフロントクロスメンバ
アツパ９４と開口部を車両上下方向上側へ向けたハツト
形のフロントクロスメンバロア９６とで構成されてお
り、閉断面構造となっている。

このフロトクロスメンバアツパ９４とフロントクロスメ
ンバロア９６との間には、開口部を車両上下方向上側へ
向けたハツト形のリインフオース９８がフロントクロス
メンバロア９６の下面９６Ａに沿って配置されており、
各フランジ部が溶着されている。また、フロントクロス
メンバロア９６とリインフオース９８とには、ストラツ
トバーブラケツト８８の前端部８８Ａが、ボルト９０び
ナツト９２によって、車両上下方向下側から取付けられ
ている。

このため、車両の制動時に作用する力Ｆ_１は、フロトク
ロスメンバ９２の車両前後方向の各フランジ部９２Ａ、
９２Ｂに分散され、これらのフランジ部９２Ａ、９２Ｂ
に発生する応力が低下する。

しかしながら、この車両のフロントクロスメンバ構造に
おいては、力Ｆ_１に対して各フランジ部９２Ａ、９２Ｂ
の溶着面に作用する剥離方向（第１０図上下方向）の力
が大きい。このため、フロントクロスメンバのストラツ
トバーブラケツト取付部の剛性が低下する。

〔考案が解決しようとする課題〕

本考案は上記事実を考慮し、フロントクロスメンバロア
のストラツトバーブラケツト取付部の剛性を向上できる
車両のフロントクロスメンバ構造を得ることが目的であ
る。

〔課題を解決するための手段〕 上記目的を達成するために本考案は、車両の前端下部に
車幅方向に沿って配置さたフロントクロスメンバアツパ
とフロントクロスメンバロアとで構成され閉断面構造と
なったフロントクロスメンバと、軸線方向から見た断面
形状が車両上下方向上側に開口部を向けたコ字形とされ
前記フロントクロスメンバの内部に配置されコ字形両側
の縦壁部が前記フロントクロスメンバアツパの車両前後
方向前側縦壁部及び車両前後方向後側縦壁部に固着され
たリインフオースと、前端部が前記リインフオースと前
記ストラツトバブーラケツトとに車両上下方向下側から
共締めされたストラツトバーブラケツトと、を備えたこ
とを特徴としている。

〔作用〕

上記構成の本考案では、車両が制動状態となった場合
に、ストラツトバーブラケツトを介してフロントクロス
メンバに車両上下方向上側へ向かって力が作用する。こ
の力は、リインフオースのコ字形両側の縦壁部とフロン
トクロスメンバアツパの車両前後方向前側縦壁部及び車
両前後方向後側縦壁部とで剪断支持される。このため、
フロントクロスメンバロアのストラツトバーブラケツト
取付部の剛性が向上する。

〔実施例〕

本考案の実施例を第１図〜第６図に従って説明する。

第５図に示される如く、車両１０のフロントボデー１０
Ａの車幅方向両端部には、車両前後方向に沿ってフロン
トサイドメンバ１１が配置されており、このフロントサ
イドメンバ１１の車両前後方向前端部には、車幅方向に
沿って配置されたフロントクロスメンバ１２の両端部が
結合されている。

フロントサイドメンバ１１の車両前後方向中央部の車幅
方向外側には、ホイール１３が配置されている。このホ
イール１３の車軸は、ホイール１３の車幅方向内側に配
置されたロアアーム１４を介してサスペンシヨンクロス
メンバ１６に連結されている。

ロアアーム１４の車幅方向外側端部には、ホイール１３
の車軸を支持するストラツトバー１８の車両前後方向後
端部１８Ａが取付けられている。また、このストラツト
バー１８の車両前後方向前端部１８Ｂには、ゴムブツシ
ユ２０が取付けられており、ストラツトバー１８は、ゴ
ムブツシユ２０を介してストラツトバーブラケツト２２
に固定されている。

第３図及び第４図に示される如く、ロアアーム１４の車
幅方向外側端部には、車体のローリングを少なくするた
めのスタビライザバー２４の車幅方向両端２４Ａが取付
けられている。さらに、このスタビライザバー２４は、
スタビライザバーブラケツト２６によりストラツトバー
ブラケツト２２に支持されている。

このストラツトバーブラケツト２２は、ストラツトバー
ブラケツトアツパ２３及びストラツトバーブラケツトロ
ア２５で構成されており、閉断面構造となっている。こ
れらのストラツトバーブラケツトアツパ２３及びストラ
ツトバーブラケツトロア２５の車両前後方向前側は、互
に溶着されフランジ部となっており、その前端部２２Ｂ
は、フロントクロスメンバ１２に、ボルト３３、３４に
よって車両上下方向下側から固定されている。

さらに、ストラツトバーブラケツト２２の車両前後方向
後側は、車両上下方向上側へ膨出されており、後端部２
２Ａが、フロントサイドメンバ１１にボルト３１によっ
て固定されている。

第１図及び第２図に示される如く、フロントクロスメン
バ１２は、フロントクロスメンバアツパ２８及びフロン
トクロスメンバロア３０とで構成されており、閉断面を
構成している。このフロントクロスメンバアツパ２８の
垂直断面形状は、コ字形先端から車両前後方向へ向けて
フランジ部２８Ａ、２８Ｂが突出され、開口部を車両上
下方向下側へ向けたハツト形とされている。

また、フロントクロスメンバロア３０の垂直断面形状
は、コ字形先端から車両前後方向へ向けてフランジ部３
０Ａ、３０Ｂが突出され、開口部を車両上下方向上側へ
向けたハツト形とされている。このフランジ部３０Ａ、
３０Ｂは、フロントクロスメンバアツパ２８のフランジ
部２８Ａ、２８Ｂに、車両上下方向下側からスポツト溶
接によって溶着されている。

フロントクロスメンバアツパ２８とフロントクロスメン
バロア３０との間には、リインフオース３２が車幅方向
に沿って配置されている。このリインフオース３２の垂
直断面形状は、基部３２Ａの車両前後方向両端部から各
々前側縦壁部３２Ｂ、後側縦壁部３２Ｃが車両上下方向
上側へ向けて突出された、コ字形とされている。

リインフオース３２の基部３２Ａは、フロントクロスメ
ンバーロア３０の下面３０Ｃに、車両上下方向上側から
密着されている。また、リインフオース３２の前側縦壁
部３２Ｂは、フロントクロスメンバロア３０の車両前後
方向前側面３０Ｄ及びフロントクロスメンバアツパ２８
の車両前後方向前側面２８Ｃに、車両前後方向後側から
密着されている。

リインフオース３２の前側縦壁部３２Ｂの上端部は、フ
ロントクロスメンバアツパ２８の車両前後方向前側面２
８Ｃに、スポツト溶接によって溶着されている。

リインフオース３２の後側縦壁部３２Ｃは、フロントク
ロスメンバロア３０の車両前後方向後側面３０Ｅ及びフ
ロントクロスメンバアツパ２８の車両前後方向後側面２
８Ｄに、車両前後方向前側から密着されている。

リインフオース３２の後側縦壁部３２Ｃの上端部は、フ
ロントクロスメンバアツパ２８の車両前後方向後側面２
８Ｄに、スポツト溶接によって溶着されている。

リインフオース３２の基部３２Ａ及びフロントクロスメ
ンバロア３０の下面３０Ｃには、それぞれ車幅方向に沿
って、ストラツトバーブラケツト２２取付け用の貫通孔
３５Ａ、３５Ｂ及び３６Ａ、３６Ｂが穿設されている。
この貫通孔３５Ａ、３５Ｂ及び３６Ａ、３６Ｂには、ス
トラツトバーブラケツト２２の前端部２２Ｂに穿設され
た円孔３８Ａ、３８Ｂに車両上下方向下側から挿入され
た、ボルト３３、３４の脚部３３Ａ、３４Ａが貫通して
いる。この脚部３３Ａ、３４Ａの上端部には、ナツト４
０、４２が車両上下方向上側から螺合されている。

すなわち、ストラツトバーブラケツト２２、フロントク
ロスメンバロア３０及びリインフオース３２は、ボルト
３３、３４とナツト４０、４２とによって共締めされて
いる。

また、リインフオース３２の基部３２Ａには、重量を軽
減をすると共に、フロントクロスメンバアツパ２８とリ
インフオース３２とを溶着するための作業穴４６が車幅
方向に沿って複数個穿設されている。

次に、本考案の作用に付いて説明する。

車体１０が制動状態となった場合には、第３図及び第４
図示にされる如く、ホイール１３に、後向きの力Ｆ_２が
作用する。この力Ｆ_２は、ストラツトバー１８の軸力と
なると共に、一部がスタビライザバー２４の軸力Ｆ_３と
なる。この軸力Ｆ_３は、スタビライザバーブラケツト２
６を介して、ストラツトバーブラケツト２２に、後向き
の力Ｆ_４として作用する。

この場合、ストラツトバーブラケツト２２のフロントサ
イドメンバ１１との結合位置、すなわち、ボルト３１に
よる結合位置Ａ（支点）と、力Ｆ_４が作用するスタビラ
イザバーブラケツト２６の結合位置Ｂ（作用点）との高
低差Ｌにより、車幅方向の軸Ｗを回転中心とする、モー
メントＭが発生する。

従って、ストラツトバーブラケツト２２のフロントクロ
スメンバ１２との結合位置、すなわちボルト３３、３４
による結合位置に、下向きの力Ｆ_５が作用する。この力
Ｆ_５は、リインフオース３２の前側縦壁部３２Ｂとフロ
ントクロスメンバアツパ２８の車両前後方向前側面２８
Ｃとの溶着部、及びリインフオース３２の後側縦壁部３
２Ｃとフロントクロスメンバアツパ２８の車両前後方向
後側面２８Ｄとの溶着部によって、剪断支持されてい
る。

このため、ストラツトバーブラケツト２２の取付部剛性
が向上する。

また、フロントクロスメンバアツパ２８とフロントクロ
スメンバロア３０との溶着部、すなわち、フランジ２８
Ａ、２８Ｂとフランジ３０Ａ、３０Ｂとの溶着部の負荷
か軽減される。

すなわち、第６図に示される如く、フロントクロスメン
バアツパ２８のフランジ部２８Ａ、２８Ｂの車幅方向に
沿って配置されたスポツトＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４、Ｓ
_５に発生する応力は、第９図及び第１０図に示される従
来技術のフランジ部９２Ａ、９２Ｂに沿って配置された
スポツトＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４、Ｓ_５と比較して、そ
れぞれ小さくなる。

このため、各スポツトＳ_１、Ｓ_２、Ｓ_３、Ｓ_４、Ｓ_５の
疲労強度を向上させることができる。

また、下向きの力Ｆ_５によるリインフオース３２の断面
変形に対して、リインフオース３２の前側縦壁部３２Ｂ
及び後側縦壁部３２Ｃが面内変形により、この断面変形
を防止する。このため、クロスメンバ１２全体の剛性が
向上し、制動時のサスペンシヨンアライメントの変化が
小さくなり、操縦安定性が向上する。さらに、第７図及
び第８図に示される従来技術と比較して、クロスメンバ
１２の上面から上方へフランジ部が突出していないた
め、クロスメンバ１２の車両上下方向上側に配置される
ラジエータ用開口部を車両上下方向下側へ大きくでき
る。

また、リインフオース３２の基部３２Ａに、作業穴４６
を穿設することによって、リインフオースによる重量増
加を最小限に押さえることができる。

〔考案の効果〕

本考案は上記構成としたため、フロントクロスメンバロ
アのストラツトバーブラケツト取付部の剛性を向上でき
る優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本考案の車両のフロントクロスメンバ構造を示
す分解斜視図、第２図は第１図II-II線断面図、第３図
は本考案の車両のフロントクロスメンバ構造を下方から
見た平面図、第４図は本考案の車両のフロントクロスメ
ンバ構造の側断面図、第５図は本考案の車両のフロント
クロスメンバ構造が適用された車体を下方から見た平面
図、第６図は本考案のスポツトに作用する応力と第２の
従来技術のスポツトに作用する応力の比較を示すグラ
フ、第７図は第１の従来技術を示す下方から見た平面
図、第８図は第７図VIII-VIII線断面図、第９図は第２
の従来技術を示す分解斜視図、第１０図は第９図Ｘ−Ｘ
線断面図である。 １２……フロントクロスメンバ、 ２２……ストラツトバーブラケツト、 ２８……フロントクロスメンバアツパ、 ３０……フロントクロスメンバロア、 ３２……リインフオース、 ３２Ｂ……前側縦壁部、 ３２Ｃ……後側縦壁、 ３３、３４……ボルト、 ４０、４２……ナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の前端下部に車幅方向に沿って配置さ
   たフロントクロスメンバアツパとフロントクロスメンバ
   ロアとで構成され閉断面構造となったフロントクロスメ
   ンバと、軸線方向から見た断面形状が車両上下方向上側
   に開口部を向けたコ字形とされ前記フロントクロスメン
   バの内部に配置されコ字形両側の縦壁部が前記フロント
   クロスメンバアツパの車両前後方向前側縦壁部及び車両
   前後方向後側縦壁部に固着されたリインフオースと、前
   端部が前記リインフオースと前記フロントクロスメンバ
   ロアとに車両上下方向下側から共締めされたストラツト
   バーブラケツトと、を備えたことを特徴とする車両のフ
   ロントクロスメンバ構造。