JPH0995263A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動車が壁などに衝突した際でも、前輪懸架
装置の変形が少ない構造を提供する。 【解決手段】 衝突時に生じるエンジン３の慣性力を利
用し、この慣性力を、クロスメンバ６ｂ，コンプレッシ
ョンロッド１８を介してサスペンションアーム８に伝え
ることにより、衝突の衝撃とエンジン３の慣性力を相殺
して、前輪懸架装置周辺部品の変形を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の車体前部
構造に関し、詳しくは前輪懸架部材の配置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車、特にキャブオーバタイプの小型
自動車においては、図５に示すように左右それぞれの前
輪１と後輪２を備え、左右の前輪１の間にエンジン３を
配置している。そして、前輪１とエンジン３の上部には
座席４を配置し、前輪１よりも前方に足置きフロア５ａ
を備えている。したがって、乗員は前輪の上方から前方
にかけて脚を投げ出すように座席に座って運転をするこ
とになる。

【０００３】前輪懸架装置には、種々の形式が提案され
ているが、小型の自動車においては、構造が簡単、軽
量、安価等の理由により、マクファーソン型と呼ばれる
形式が採用されることが多い。マクファーソン型の懸架
装置は、図６に示すように、フレーム６の下方にアーム
ブラケット７を取付け、このアームブラケット７に、図
示しないゴムブッシュを介してサスペンションアーム８
が回動自在に支承されている。そして、該サスペンショ
ンアーム８の先端には、前輪１を回転自在に軸止するナ
ックル９が取付けられている。また、サスペンションア
ーム８よりも前方のフレーム６には、平面視Ｈ型のロッ
ドブラケット１０が取付けられている。サスペンション
アーム８にはテンションロッド１１の一端が取付けら
れ、該テンションロッド１１の他端は、ゴムダンパ１
２，１２を介してロッドブラケット１０に浮動して取付
けられている。マクファーソン型の前輪懸架装置におい
ては、前輪１の上下動に伴うキャスタ角の変化や、剛性
の点から、ロッドブラケット１０はアームブラケット７
よりもある程度前方に配置する必要がある。

【０００４】自動車における前輪１と後輪２の間の寸
法、すなわち、ホイールベース長は、自動車の乗り心地
に影響する。ホイールベース長を長くすることができれ
ば、路面の段差や、うねりによる車体の挙動が緩やかに
なり、乗り心地は向上する。しかし、前述したマクファ
ーソン型の前輪懸架装置では、前輪１の中心よりも前方
にテンションロッド１１およびロッドブラケット１０が
配置されているため、前輪１をさらに前方に配置してホ
イールベースを長くすることができない。

【０００５】近年では、前輪を車体前端近くに配置した
自動車が提案されているが、このような自動車では、上
記理由により、安価で構造が簡単なマクファーソン型の
前輪懸架装置を採用することができず、高価で複雑な前
輪懸架装置、例えばダブルウィッシュボーン型の前輪懸
架装置を必要とする。また、単に前輪を車体前方に配置
したものでは、自動車が壁などに前方から衝突した場合
には、前輪が壁に当たり、サスペンションアームが後方
に押されることになる。したがって、アームブラケット
および、この付近のフレームが変形してしまうため、修
理が困難である。特に、ダブルウィッシュボーン型の前
輪懸架装置では、取付け許容誤差が少ないために、補修
用のサスペンションアームを用意しても、一度変形した
フレームに取付けることは極めて難しい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述したように、従来
の車体前部構造では、安価で構造が簡単なマクファーソ
ン型の前輪懸架方法を採用すれば、ホイールベースが短
くなって乗り心地が悪くなり、ホイールベースを長くす
れば、高価で複雑な前輪懸架装置が必要になると共に、
万が一車体が前方から衝突した場合には、修理が困難で
あるという欠点をを有していた。そこで、本発明は、安
価で構造が簡単なマクファーソン型の前輪懸架装置を用
いながら、ホイールベースを長くすることができ、もし
も自動車が衝突した際にも、修理が容易な車体前部構造
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、前輪を車体に対して揺動自在に支承
するサスペンションアームと、該サスペンションアーム
よりも後方に配置されて車体の左右を連結するクロスメ
ンバと、少なくとも車体前方から車体に衝撃が加わった
際に前記クロスメンバを前方に押す位置に配置されたエ
ンジンと、一端を前記サスペンションアームに取付けた
コンプレッションロッドとを備え、コンプレッションロ
ッドの他端、もしくは、コンプレッションロッドの他端
を支承したブラケットを、前記クロスメンバに取付けた
構造をなしている。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１〜図３は本発明の第１実施例
であり、図１は進行方向左側の前輪懸架装置周辺構造を
示す平面図、図２は同一部省略斜視図、図３は自動車全
体の概略図を示す。図３に示すキャブオーバータイプの
小型自動車では、車体前端近傍に前輪１を配置したした
ことにより、前後輪間の距離、すなわちホイールベース
が長くなり、路面の段差やうねりの影響が少ない自動車
となっている。エンジン３は、前輪１と後輪２の間に、
図示しないゴムマウントを介して、車体に弾性支持され
ている。そして、車体底板５をはさんでエンジンの上方
には、乗員用の座席４が配置され、エンジン３の前方か
つ左右の前輪１の間には、車体底板４によって足置きフ
ロア５ａが形成されている。乗員は座席４に腰掛け、足
を足置きフロア５ａに乗せて乗車するが、車体前端から
座席までは、ほぼ前輪１の直径に等しい寸法があり、十
分な足置きフロア面積が確保されている。車体底板はフ
レーム６に載置されており、フレーム６は、車体前後方
向に延びる左右一対のメインフレーム６ａと、左右のメ
インフレームを接続する複数のクロスメンバ６ｂによっ
て構成され、互いに溶接固定されている。

【０００９】メインフレーム６ａの前端近傍下面には、
前方のクロスメンバ６ｃを介して、一対のアームブラケ
ット７が溶接により固定されている。サスペンションア
ーム８のフレーム側の端部には、ゴムブッシュ１３が貫
通されており、ゴムブッシュ１３の中心部に一体に設け
られたカラー１４は、ボルト１５によりアームブラケッ
ト７に固定されている。したがって、サスペンションア
ーム８は、ゴムブッシュ１３により多少の前後動を許容
しながら、フレーム６に対して上下方向揺動自在に固定
されている。サスペンションアーム８の前輪側の端部に
は、前輪１を回転自在に軸支したナックル９が、ボール
ジョイント１６を介して固定されている。なお、ナック
ル９の上端には図示しないストラットが接続されてお
り、サスペンションアーム８の上下動を緩衝している。
また、ナックル９の前端には、図示しないハンドルの動
きをナックル９に伝えるタイロッド１７が接続されてい
る。

【００１０】エンジン３からわずかに隙間をあけてその
前方に、前述した複数のクロスメンバ６ｂの内の１つが
配置されている。エンジン３と該クロスメンバ６ｂとの
隙間は、エンジン３の振動や急加減速、変速ショック程
度の振動ならば、エンジン３がクロスメンバ６ｂに当た
らない程度に設定される。

【００１１】コンプレッションロッド１８はサスペンシ
ョンアーム８からクロスメンバ６ｂに向かって斜めに延
びており、該コンプレッションロッド１８の一端は、板
状に押しつぶされた形状を成し、ボルト１９によってサ
スペンションアーム８の中間部分に取付けられている。
コンプレッションロッド１８の他端近傍には、つば１８
ａが一体に形成され、このつば１８ａよりも他端側は、
該ロッド１８の中間部よりも細い径であって、先端に雄
ネジ１８ｂが形成されている。ロッドブラケット１０
は、平面視略コ字状のベース１０ａと、中央に貫通穴が
設けられたロッド支承部１０ｂからなり、両者は溶接に
よって組み立てられている。ベース１０ａの後端付近に
は、貫通穴が設けられ、クロスメンバ６ｂが貫通して溶
接固定されている。また、ベース１０ａの前端付近に
は、メインフレーム６ａに沿う形状のフランジ１０ｃが
一体に設けられており、該フランジ１０ｃは、メインフ
レーム６ａの下面および側面に溶接固定されている。コ
ンプレッションロッド１８の他端は、ゴムダンパ１２、
ロッド支承部１０ｂ、ゴムダンパ１２、ワッシャ２０を
順に貫通して、ナット２１によって締め付けることによ
り、ゴムダンパ１２，１２に適度な初期たわみを与えな
がら、ロッドブラケットに弾性支持される。

【００１２】この実施例では、以上の構成により、マク
ファーソン型の前輪懸架装置を構成しており、前輪１の
上下動により、ゴムブッシュ１３とゴムダンパ１２を変
形させながら、サスペンションアーム８およびコンプレ
ッションロッド１８が上下に揺動する。また、コンプレ
ッションロッド１８は、サスペンションアーム８が前後
に振れることを防止する。

【００１３】実施例に示した自動車が、前方から壁など
に衝突すると、まず、フロントバンパや車体前面外板、
メインフレーム６ａの先端が変形する。ここまでの変形
で衝突の衝撃が吸収できない場合には、次いで、前輪１
が壁などに当たり、サスペンションアーム８は、壁によ
り後方に押されることになる。しかしこの時、車体に弾
性支持されたエンジンは、衝突に伴う慣性によって前方
に移動し、クロスメンバ６ｂに当接して、これを前方に
押す。クロスメンバ６ｂには、ロッドブラケット１０お
よびメインフレーム６ａが溶接されてトラス形状を形成
し、さらにロッドブラケット１０には、コンプレッショ
ンロッド１８を介してサスペンションアーム８が接続さ
れているので、衝突に伴うエンジン３の慣性力の一部
は、サスペンションアーム８を前方に押す力として作用
する。なお、エンジン３の慣性力の残りは、メインフレ
ーム６ａに前向きの力として作用し、メインフレーム６
ａ内で吸収される。したがって、サスペンションアーム
８には、壁が前輪１を押す力と、エンジン３の慣性力が
作用し、、互いに逆方向の力であるので力が相殺され
る。また、サスペンションアーム８、特に、アームブラ
ケット７付近に作用するモーメントが減少するため、ア
ームブラケット７や、この周辺のメインフレーム６ａが
変形することが防止される。

【００１４】なお、この実施例においては、ロッドブラ
ケット１０のベース１０ａに設けられたフランジ１０ｃ
を、メインフレーム６ａに溶接固定したが、フランジ１
０ｃを省略して、ロッドブラケット１０とメインフレー
ム６ａを溶接しない構造とすることにより、クロスメン
バ６ｂに作用したエンジン３の慣性力を、より多くコン
プレッションロッド１８に伝えることもできる。また、
ロッドブラケット１０を使用せずに、コンプレッション
ロッド１８をクロスメンバ６ｂに直接取付けることによ
り、部品点数を削減することも可能である。先の実施例
では、クロスメンバ６ｂの両端は、左右のメインフレー
ム６ａに溶接されていたが、クロスメンバ６ｂは、車体
の左右を連結していれば良く、モノコックフレームであ
っても、車体にクロスメンバ６ｂを取付けることができ
る。また、先の実施例では、エンジン３は車体に弾性支
持されていたが、エンジンもしくはエンジンマウント
を、ロッドブラケット１０が連接されたクロスメンバ６
ｂに取付けることにより、衝突時に発生するエンジン慣
性力をクロスメンバ６ｂに伝えることもできる。

【００１５】図４は、本願発明のさらに他の実施例を示
し、進行方向にみて左側の前輪懸架装置を示している。
そして、右側の前輪懸架装置は図４と対象に構成されて
いる。左右一対のメインフレーム６ａの下面には、それ
ぞれ、車体幅方向にみて外側に延びるサスペンションア
ーム８が上下動自在に取付けられる。そして、スタビラ
イザ２２の左右の両端は、それぞれ左または右のサスペ
ンションアーム８の中間部に、ボルト１９により固定さ
れる。クロスメンバ６ｂは、サスペンションアーム８よ
りも後方において、左右のメインフレーム６ａを接続す
るように溶接固定されている。クロスメンバ６ｂの下方
にはブラケット２３が溶接され、スタビライザブラケッ
ト２４を用いて、ゴムブッシュ２５を挟持している。ゴ
ムブッシュ２５にはスタビライザ２２が貫通しており、
該スタビライザは、ゴムブッシュ２５により、クロスメ
ンバ６ｂに弾性支持されている。クロスメンバ６ｂのわ
ずか後方には、図示しないエンジンが車体に弾性支持さ
れている。

【００１６】そして、衝突時にはエンジンが、その慣性
によりクロスメンバ６ｂに当接し、クロスメンバ６ｂを
前方に押す。クロスメンバ６ｂが前方に押されることに
よって、スタビライザ２２を介してサスペンションアー
ム８が前方に押されることになる。衝突による前方から
の力は、先の実施例に示したものと同様に作用するか
ら、サスペンションアーム８には、前後からの力が加わ
り、互いに相殺してサスペンションアーム周辺の変形が
防止される。この実施例では、スタビライザ２２が前記
コンプレッションロッド１８の機能をも担っているの
で、スタビライザ２２を備えているにもかかわらず、部
品点数が少ない自動車が実現できる。

【００１７】

【発明の効果】本発明では、自動車が壁などに衝突した
際に生じるエンジン慣性力を、衝突の力がサスペンショ
ンアーム８に作用する向きと、反対方向に作用させるこ
とができるので、互いの力が相殺され、サスペンション
アーム８，アームブラケット７や、それらの周辺部品の
変形を防ぐことができる。また、本発明では、このよう
な効果を得るための専用の部品を必要としないので、重
量や工数が増加することなく、剛性の高い車体前部構造
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例を示す自動車の前部構造平面図であ
る。

【図２】第１図と同構造を示す一部断面斜視図である。

【図３】自動車の側面概略図である。

【図４】第２実施例を示す自動車の前部構造斜視図であ
る。

【図５】従来技術を示す自動車の側面概略図である。

【図６】従来技術を示す自動車の前部構造平面図であ
る。

【符号の説明】

１ 前輪 ３ エンジン ６ｂ クロスメンバ ８ サスペンションアーム １０ ロッドブラケット １８ コンプレッションロッド

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前輪を車体に対して揺動自在に支承する
   サスペンションアームと、該サスペンションアームより
   も後方に配置されて車体の左右を連結するクロスメンバ
   と、少なくとも車体前方から車体に衝撃が加わった際に
   前記クロスメンバを前方に押す位置に配置されたエンジ
   ンと、一端を前記サスペンションアームに取付けたコン
   プレッションロッドとを備え、コンプレッションロッド
   の他端、もしくは、コンプレッションロッドの他端を支
   承したブラケットを、前記クロスメンバに取付けたこと
   を特徴とする自動車の車体前部構造。
2. 【請求項２】 左右のサスペンションアームをスタビラ
   イザによって接続し、少なくとも車体前方から車体に衝
   撃が加わった際にエンジンが係合するクロスメンバに、
   前記スタビライザを支承して、スタビライザによってコ
   ンプレッションロッドを兼用させたことを特徴とする請
   求項第１項記載の自動車の車体前部構造。
3. 【請求項３】 クロスメンバに、コンプレッションロッ
   ドの他端、もしくは、コンプレッションロッドの他端を
   支承したブラケットを取付け、前記クロスメンバに、エ
   ンジンを取付けたことを特徴とする請求項第１項もしく
   は第２項記載の自動車の車体前部構造。