JP2003118631A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】フロントフレームとエンジンルームレイアウト
を両立しつつ、サブフレームの車体への支持剛性向上を
図ることができ、かつサブフレームの前後、左右方向の
剛性向上を図ることができる車両の前部車体構造の提
供。 【解決手段】フロントサスペンション７を車体に支持す
るサブフレーム６を備えた車両の前部車体構造であっ
て、車体の前部には所定間隔を隔てて車両前後方向に平
行に延びるフロントフレーム１，１が設けられ、上記フ
ロントフレーム１の前端から後方へ所定距離離間した位
置にはフロントフレーム１，１相互を接続するクロスメ
ンバ５が設けられ、上記フロントフレーム１に上記サブ
フレーム６が取付けられ、上記サブフレーム６と上記ク
ロスメンバ５とを前後方向に接続する接続部材３４が設
けられたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、フロントサスペ
ンションを車体に支持するサブフレームを備えたような
車両の前部車体構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上述の車両の前部車体構造として
は例えば特開平５−１６２６５５号公報に記載のよう
に、フロントサスペンションを車体に支持するサブフレ
ームを設け、このサブフレームを車体としてのフロント
サイドフレームに取付けたものがあるが、エンジンルー
ム内にレイアウトされるエンジンの配設条件(例えばフ
ロントミッドシップ方式)とフロントフレームの位置関
係によっては、サブフレームの主体部(サブフレームの
サスペンションアームの支持)とフロントサイドフレー
ムとの間の高さ方向のスパンが大きくなる場合があり、
このような場合においては、サブフレームの前後方向、
左右方向の剛性が弱くなる問題点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、車両の前
後方向に平行に延びるフロントフレームを設け、このフ
ロントフレームの前端から後へ離間した位置に、フロン
トフレーム間を接続するクロスメンバを設け、フロント
フレームにサスペンション支持用のサブフレームを取付
けると共に、このサブフレームとクロスメンバとを前後
方向に接続する接続部材を設けることで、フロントフレ
ームとエンジンルームレイアウトを両立しつつ、サブフ
レームの車体への支持剛性向上を図ることができ、かつ
サブフレームの前後、左右方向の剛性向上を図ることが
できる車両の前部車体構造の提供を目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この発明による車両の前
部車体構造は、フロントサスペンションを車体に支持す
るサブフレームを備えた車両の前部車体構造であって、
車体の前部には所定間隔を隔てて車両前後方向に平行に
延びるフロントフレームが設けられ、上記フロントフレ
ームの前端から後方へ所定距離離間した位置にはフロン
トフレーム相互を接続するクロスメンバが設けられ、上
記フロントフレームに上記サブフレームが取付けられ、
上記サブフレームと上記クロスメンバとを前後方向に接
続する接続部材が設けられたものである。

【０００５】上記構成によれば、サブフレームとクロス
メンバとを接続部材で前後方向に接続したので、エンジ
ンの配設条件によりサブフレームの主体部とフロントフ
レームとの間の高さ方向のスパンが大きくなっても、サ
ブフレームの車体への支持剛性向上を図ることができ、
この結果、フロントフレームとエンジンルームレイアウ
トを両立することができ、しかも、上述の接続部材にて
サブフレームの前後、左右方向の剛性向上を図ることが
できる。

【０００６】この発明の一実施態様においては、上記ク
ロスメンバはサブフレームの直前部において左右一対の
フロントフレーム間に車幅方向に張架されたものであ
る。上記構成によれば、荷重が入力されるサブフレーム
の直前部にクロスメンバを設けたので、車体剛性および
サブフレームの車体に対する支持剛性を、より一層向上
させることができる。

【０００７】この発明の一実施態様においては、上記接
続部材はＶ字状またはＵ字状に形成され、一端側頂部が
クロスメンバに、他端側が車幅方向に離反してサブフレ
ームに取付けられたものである。上記構成によれば、ク
ロスメンバの他端側を離反させてサブフレームに取付け
たので、この離反によるスパン形成により、サブフレー
ムの支持剛性向上を図ることができる。

【０００８】この発明の一実施態様においては、上記接
続部材は一体のパイプ部材にて構成されたものである。
上記構成によれば、接続部材の軽量化と部品点数の低減
を図ることができる。

【０００９】この発明の一実施態様においては、上記接
続部材は２本のパイプ部材から構成されたものである。
上記構成によれば、接続部材の軽量化を図ることができ
ると共に、その加工性の向上を図ることができる。

【００１０】この発明の一実施態様においては、上記接
続部材はＸ字状に形成され、該Ｘ字状の前後の各部がそ
れぞれ車幅方向に離反してクロスメンバおよびサブフレ
ームに取付けられたものである。

【００１１】上記構成によれば、接続部材の前後の各部
が車幅方向に離反しているので、この離反による前後両
部のスパン形成により、サブフレームの支持剛性をさら
に向上させることができる。

【００１２】

【実施例】この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳
述する。図面は車両の前部車体構造を示し、図１、図
２、図３において、車両前部において車両の前後方向に
延びる左右一対のフロントサイドフレーム１，１を設
け、これら一対のフロントサイドフレーム１，１の前部
相互間にはシュラウド２を取付けると共に、フロントサ
イドフレーム１，１の前端相互間にはエネルギ吸収部材
(いわゆるクラッシュ管)３，３を介して車幅方向に延び
るバンパレインフォースメント４を取付けている。

【００１３】上述のフロントサイドフレーム１，１は車
幅方向に所定の間隔を隔てて互に平行に延びる車体剛性
部材であって、これら左右のフロントサイドフレーム
１，１の前端から後方へ所定距離離間した位置には、車
幅方向に延びて左右のフロントサイドフレーム１，１相
互間を接続するフロントクロスメンバ５(いわゆるNo.
１．５クロスメンバ)が張架されている。

【００１４】また上述のフロントサイドフレーム１，１
の下部にはサブフレーム６が取付けられている。上述の
サブフレーム６は左右の各フロントサスペンション７，
７を車体に支持するものであり、このフロントサスペン
ション７としては、例えばＡアーム構造のロアアーム８
と、Ａアーム構造のアッパアーム９と、コイルスプリン
グおよびダンパ部材１０とを備えたダブルウイッシュボ
ーン型のサスペンションを採用している。

【００１５】このフロントサスペンション７はナックル
１１を介して左右の前輪１２，１２を独立懸架するもの
である。上述のサブフレーム６は図４に平面図で、図５
に側面図で、図６に正面図でそれぞれ示すように構成し
ている。

【００１６】すなわち、このサブフレーム６は主体部６
ａと、この主体部６ａの前部左右から上方に立ち上がる
縦辺部６ｂ，６ｂと、縦片部６ｂ，６ｂの上部に設けら
れて取付け座６ｃ，６ｄを有する取付け部６ｅ，６ｅと
が一体的に形成され、その全体形状は平面から見て後方
が開放するような略Ｕ字状に構成されている。

【００１７】また、上述の取付け部６ｅの前後両部に
は、フロントサスペンション７におけるアッパアーム９
の車体側支持部としてのアッパアームブッシュ１３，１
３を取付けるブラケット１４，１４が一体的に設けられ
ている。

【００１８】さらに上述の縦片部６ｂの下側前部は、フ
ロントサスペンション７におけるロアアーム８の前部の
車体側支持部としてのロアアームブッシュ(図示せず)を
取付ける取付け部１５に設定されている。

【００１９】一方、図１、図２において上述のサブフレ
ーム６の後部両端つまり主体部６ａの後部相互間を車幅
方向に接続するトランスバースメンバ１６を設けてい
る。このトランスバースメンバ１６は図７に平面図で、
図８に側面図で、図９に平面図でそれぞれ示すように、
その車幅方向の中間部１６ａに対して車幅方向の左右の
両端部１６ｂ，１６ｂを幅広状に形成した下方が開放す
る断面門形状のものである。

【００２０】上述の左右両端部１６ｂ，１６ｂには２つ
の取付け孔１７，１８と、脆弱部としての１つの切欠き
部１９とが、平面から見て略三角形のコーナ部に位置す
るように形成されている。

【００２１】ここで、上述の切欠き部１９は、正面衝突
に相当する車両前後方向またはオフセット衝突に相当す
る車両前後斜め方向からの荷重(衝突荷重)により、トラ
ンスバースメンバ１６と車体との間の取付けが離脱され
るように、車幅方向外方が開放し、かつリヤ内方からフ
ロント外方に向けて傾斜する傾斜部１９ａを有するもの
である。

【００２２】また、上述のサブフレーム６における主体
部６ａの後部双方(図４参照)には、トランスバースメン
バ１６の２つの取付け孔１７，１８と対応するように、
２つの取付け孔２０，２１が形成されているが、これら
２つの取付け孔２０，２１のうちの車幅方向外方の１つ
の取付け孔２０は車両衝突時にサブフレーム６の後退を
許容する後退許容部として、前後方向に長い長孔スライ
ド部に設定されている。

【００２３】次に、図１、図２、図１０を参照して、サ
ブフレーム６およびトランスバースメンバ１６の車体へ
の取付け構造について説明する。車体側においては、図
２、図１０に示す如くフロアパネル２２を設け、このフ
ロアパネル２２の前端はダッシュロアパネルの下部に対
して一体化されるように傾斜した傾斜部２２ａが設けら
れており、この傾斜部２２ａの前部つまりエンジンルー
ム側には車幅方向に延びるダッシュロアクロスメンバ２
３が接合され、同方向に延びる閉断面２４が形成されて
いる。

【００２４】上述のサブフレーム６とトランスバースメ
ンバ１６とは複数箇所で接続されるが、この複数箇所の
うちの片側１箇所は比較的長尺のボルト２５を用いて車
体としてのダッシュロアクロスメンバ２３に共締めさ
れ、複数箇所のうち片側１箇所はボルト２６を用いてサ
ブフレーム６とのみ接続され、トランスバースメンバ１
６の端部１６ｂはボルト２７を用いて単独で車体として
のフロアパネル２２と固定されている。

【００２５】ここで、上述の各ボルト２５，２６，２７
と対応するように、ダッシュロアクロスメンバ２３、サ
ブフレーム６の底部内側、フロアパネル２２には予めナ
ット２８，２９，３０がそれぞれ溶接固定されており、
何れのボルト２５，２６，２７も下方からの操作で締付
けることができるように構成している。なお、サブフレ
ーム６の前部においては取付け座６ｃ，６ｄが図２に示
すように、ボルト、ナット等の取付け部材(図示せず)に
よりフロントサイドフレーム１，１の下面に取付けられ
る。

【００２６】ところで、図４において２つの取付け孔２
０，２１間の中間部前位にはラバーブッシュ取付け孔３
１が設けられており、このラバーブッシュ取付け孔３１
を用いて、サブフレーム６の内部には図１０に示す如
く、ラバーブッシュ３２を取付け、図１に示すようにフ
ロントサスペンション７のロアアーム８における後部の
車体側支持部を該ラバーブッシュ３２に支持させてい
る。

【００２７】一方、前述のエンジンルーム内には図１、
図２に示すように、エンジン３３を縦置き、かつフロン
トミッドシップとなるようにレイアウトし、重量物を車
体の可及的中心部に配設することにより、重量配分の向
上を図って、運動性能を向上させると共に、ヨー(yaw)
方向の慣性モーメントの発生を抑制するように構成して
いる。

【００２８】このようなエンジン３３の配設条件により
上述のサブフレーム６の主体部６ａとフロントサイドフ
レーム１との間の高さ方向のスパンが大となるので、こ
の実施例では、図１、図２、図３に示すように、サブフ
レーム６の主体部６ａと、このサブフレーム６の直前部
において左右一対のフロントサイドフレーム１，１間に
車幅方向に張架されたフロントクロスメンバ５の下部と
を前後方向(図１参照)および上下方向(図２参照)に接続
する接続部材３４を設けている。

【００２９】上述の接続部材３４は一体の金属パイプ部
材により、平面視略Ｖ字状または平面視略Ｕ字状に形成
されており、前端側頂部と後端側取付け部とにはパイプ
の偏平加工によって、それぞれ取付け片３４ａ，３４
ｂ，３４ｂが一体形成されている。

【００３０】そして、フロントクロスメンバ５の下面に
は図１１にも示す如きブラケット３５を予め接合固定し
て、前端側頂部の取付け片３４ａは該ブラケット３５に
ボルトアップ等の手段により取付け、後端側取付け部の
２つの取付け片３４ｂ，３４ｂは車幅方向にスパンが形
成されるように離反して、上述のサブフレーム６の主体
部６ａにボルトアップ等の手段により取付けている。

【００３１】なお、この実施例では上述の取付けに、ボ
ルト３６およびその対応部位に予に固着させたナット
(取付け部材)を用いたが、これは溶接等の接合手段によ
って取付けてもよい。

【００３２】このように、図１〜図１１で示した実施例
の車両の前部車体構造は、フロントサスペンション７を
車体に支持するサブフレーム６を備えた車両の前部車体
構造であって、車体の前部には所定間隔を隔てて車両前
後方向に平行に延びるフロントサイドフレーム１，１が
設けられ、上記フロントサイドフレーム１，１の前端か
ら後方へ所定距離離間した位置にはフロントサイドフレ
ーム１，１相互を接続するフロントクロスメンバ５が設
けられ、上記フロントサイドフレーム１，１に上記サブ
フレーム６が取付けられ、上記サブフレーム６と上記フ
ロントクロスメンバ５とを前後方向に接続する接続部材
３４が設けられたものである。

【００３３】この構成によれば、サブフレーム６とフロ
ントクロスメンバ５とを接続部材３４で前後方向に接続
したので、エンジン３３の配設条件によりサブフレーム
６の主体部６ａとフロントサイドフレーム１との間の高
さ方向のスパンが大きくなっても、サブフレーム６の車
体への支持剛性向上を図ることができ、この結果、フロ
ントサイドフレーム１とエンジンルームレイアウトを両
立することができ、しかも、上述の接続部材３４にてサ
ブフレーム６の前後、左右方向の剛性向上を図ることが
できる。

【００３４】また、上記フロントクロスメンバ５はサブ
フレーム６の直前部において左右一対のフロントサイド
フレーム１，１間に車幅方向に張架されたものである。
この構成によれば、荷重が入力されるサブフレーム６の
直前部にフロントクロスメンバ５を設けたので、車体剛
性およびサブフレーム６の車体に対する支持剛性を、よ
り一層向上させることができる。

【００３５】さらに、上記接続部材３４はＶ字状または
Ｕ字状に形成され、一端側頂部がフロントクロスメンバ
５に、他端側が車幅方向に離反してサブフレーム６に取
付けられたものである。この構成によれば、フロントク
ロスメンバ５の他端側を離反させてサブフレーム６に取
付けたので、この離反によるスパン形成により、サブフ
レーム６の支持剛性向上を図ることができる。

【００３６】加えて、上記接続部材３４は一体のパイプ
部材にて構成されたものである。この構成によれば、接
続部材３４の軽量化と部品点数の低減を図ることができ
る。

【００３７】図１２、図１３は車両の前部車体構造の他
の実施例を示し、先の実施例においてはサブフレーム６
とフロントクロスメンバ５とを前後方向に接続する接続
部材３４を、一体のパイプ部材にて構成したが、図１
２、図１３に示すこの実施例では上述の接続部材３４を
２本のパイプ部材から構成し、これら２本のパイプ部材
を組合わせた平面視形状が略Ｖ字状と成るように構成し
たものである。

【００３８】上述の各パイプ部材には、その前後両端に
取付け片３４ａ，３４ｂが偏平化加工されていて、前端
側頂部の２つの取付け片３４ａ，３４ａは互に近接させ
た状態で、ブラケット３５を介してフロントクロスメン
バ５に取付けられ、後端側取付け部の２つの取付け片３
４ｂ，３４ｂは車幅方向にスパンが形成されるように離
間させた状態で、上述のサブフレーム６の主体部６ａに
取付けられている。

【００３９】このように図１２、図１３で示した実施例
においては、上記接続部材３４は２本のパイプ部材から
構成されたものである。この構成によれば、接続部材３
４の軽量化を図ることができると共に、その加工性の向
上を図ることができる。

【００４０】なお、図１２、図１３に示す実施例におい
ても、その他の構成、作用、効果については、先の実施
例とほぼ同様であるから、図１２、図１３において前図
と同一部分には同一符号を付して、その詳しい説明を省
略する。

【００４１】図１４、図１５は車両の前部車体構造のさ
らに他の実施例を示し、サブフレーム６とフロントクロ
スメンバ５とをＸ字状に形成された接続部材３７で前後
方向に接続したものである。

【００４２】すなわち、前後両端にそれぞれ偏平な取付
け片３８ａ，３８ｂ，３９ａ，３９ｂが一体形成された
パイプ部材３８，３９を設け、これら各パイプ部材３
８，３９を図１４、図１５に示す如くＸ字状に組合わせ
て、上述の前端側頂部の２つの取付け片３８ａ，３９ａ
は車幅方向にスパンが形成されるように離間させた状態
でブラケット３５を介してフロントクロスメンバ５に取
付けられ、後端側取付け部の２つの取付け片３８ｂ，３
９ｂは車幅方向にスパンが形成されるように離間させた
状態で、上述のサブフレーム６の主体部６ａに取付けら
れている。

【００４３】このように、図１４、図１５に示す実施例
においては、上記接続部材３７はＸ字状に形成され、該
Ｘ字状の前後の各部(取付け片３８ａ，３８ｂ，３９
ａ，３９ｂ参照)がそれぞれ車幅方向に離反してフロン
トクロスメンバ５およびサブフレーム６に取付けられた
ものである。

【００４４】この構成によれば、接続部材３７の前後の
各部が車幅方向に離反しているので、この離反による前
後両部のスパン形成により、サブフレーム６の支持剛性
をさらに向上させることができる。

【００４５】なお、図１４、図１５に示す実施例におい
ても、その他の構成、作用、効果については、先の実施
例とほぼ同様であるから、図１４、図１５において前図
と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を
省略する。

【００４６】図１６、図１７は車両の前部車体構造のさ
らに他の実施例を示し、前方が開放する略Ｖ字状の２組
の接続部材３４，３４を設け、これら各組の接続部材３
４にはその前後両端に取付け片３４ａ，３４ｂを偏平化
加工し、これら各組の接続部材３４，３４を車幅方向に
離間させて、フロントクロスメンバ５の下面とサブフレ
ーム６の主体部６ａとに取付け、前述のブラケット３５
を省略したものである。

【００４７】このように２組の接続部材３４，３４を用
いても、ボルト３６による取付け部相互間にはスパンが
形成されるので、サブフレーム６の支持剛性向上を達成
することができる。

【００４８】なお、図１６、図１７に示す実施例におい
ても、その他の構成、作用、効果については、先の実施
例とほぼ同様であるから、図１６、図１７において前図
と同一の部分には同一符号を付して、その詳しい説明を
省略する。

【００４９】この発明の構成と、上述の実施例との対応
において、この発明のフロントフレームは、実施例のフ
ロントサイドフレーム１に対応し、以下同様に、クロス
メンバは、フロントクロスメンバ５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。

【００５０】例えば、上記各実施例においてはトランス
バースメンバ１６を用いたが、このトランスバースメン
バ１６は省略してもよい。

【００５１】

【発明の効果】この発明のよれば、車両の前後方向に平
行に延びるフロントフレームを設け、このフロントフレ
ームの前端から後へ離間した位置に、フロントフレーム
間を接続するクロスメンバを設け、フロントフレームに
サスペンション支持用のサブフレームを取付けると共
に、このサブフレームとクロスメンバとを前後方向に接
続する接続部材を設けたので、フロントフレームとエン
ジンルームレイアウトを両立しつつ、サブフレームの車
体への支持剛性向上を図ることができ、かつサブフレー
ムの前後、左右方向の剛性向上を図ることができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の車両の前部車体構造を示す平面図。

【図２】 図１の要部側面図。

【図３】 図１の要部正面図。

【図４】 サブフレームの平面図。

【図５】 サブフレームの側面図。

【図６】 サブフレームの正面図。

【図７】 トランスバースメンバの平面図。

【図８】 トランスバースメンバの側面図。

【図９】 トランスバースメンバの正面図。

【図１０】 サブフレームおよびトランスバースメンバ
の車体への取付け構造を示す断面図。

【図１１】 ブラケットの斜視図。

【図１２】 車両の前部車体構造の他の実施例を示す平
面図。

【図１３】 図１２の要部正面図。

【図１４】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を
示す平面図。

【図１５】 図１４の要部正面図。

【図１６】 車両の前部車体構造のさらに他の実施例を
示す平面図。

【図１７】 図１６の要部正面図。

【符号の説明】

１…フロントサイドフレーム(フロントフレーム) ５…フロントクロスメンバ(クロスメンバ) ６…サブフレーム ７…フロントサスペンション ３４…接続部材 ３７…接続部材 ３８，３９…パイプ部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小田 昌司 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D003 AA01 BB02 CA09 CA59 DA03 DA29

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フロントサスペンションを車体に支持する
   サブフレームを備えた車両の前部車体構造であって、車
   体の前部には所定間隔を隔てて車両前後方向に平行に延
   びるフロントフレームが設けられ、上記フロントフレー
   ムの前端から後方へ所定距離離間した位置にはフロント
   フレーム相互を接続するクロスメンバが設けられ、上記
   フロントフレームに上記サブフレームが取付けられ、上
   記サブフレームと上記クロスメンバとを前後方向に接続
   する接続部材が設けられた車両の前部車体構造。
2. 【請求項２】上記クロスメンバはサブフレームの直前部
   において左右一対のフロントフレーム間に車幅方向に張
   架された請求項１記載の車両の前部車体構造。
3. 【請求項３】上記接続部材はＶ字状またはＵ字状に形成
   され、一端側頂部がクロスメンバに、他端側が車幅方向
   に離反してサブフレームに取付けられた請求項１または
   ２記載の車両の前部車体構造。
4. 【請求項４】上記接続部材は一体のパイプ部材にて構成
   された請求項３記載の車両の前部車体構造。
5. 【請求項５】上記接続部材は２本のパイプ部材から構成
   された請求項３記載の車両の前部車体構造。
6. 【請求項６】上記接続部材はＸ字状に形成され、該Ｘ字
   状の前後の各部がそれぞれ車幅方向に離反してクロスメ
   ンバおよびサブフレームに取付けられた請求項１または
   ２記載の車両の前部車体構造。