JP2012224152A - Vehicle body structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a vehicle body structure that can suppress a vibration of a subframe.SOLUTION: The vehicle body structure 10 includes: a subframe 14 which is attached to a front side member 12 forming a vehicle framework while supporting a lower control arm 22 that configures a front suspension; and a cooling unit 40 which is configured to incorporate a heat exchanger 44 exchanging heat between air and a refrigerant. Further, the cooling unit 40 is attached to the subframe 14 and functions as a mass damper or a dynamic damper.

Description

本発明は、サブフレームを備えた車体構造に関する。   The present invention relates to a vehicle body structure provided with a subframe.

ラジエータをラジエータサポートにて弾性支持し、該ラジエータを車体に対するダイナミックダンパとして機能させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。   A technique is known in which a radiator is elastically supported by a radiator support, and the radiator functions as a dynamic damper for a vehicle body (see, for example, Patent Document 1).

特開２００５−３１９９５９号公報JP 2005-319959 A

ところで、サスペンションを介して車輪を支持するサブフレームを備えた車両において、該サブフレームの振動を抑制する要求がある。   Incidentally, there is a demand for suppressing vibration of a subframe in a vehicle including a subframe that supports wheels via a suspension.

本発明は、サブフレームの振動を抑制することができる車体構造を得ることが目的である。   An object of the present invention is to obtain a vehicle body structure that can suppress vibration of a subframe.

請求項１記載の発明に係る車体構造は、車体に取り付けられると共に、少なくともサスペンションの一部を支持するサブフレームと、空気と冷媒との熱交換器を含み、前記サブフレームに取り付けられた冷却ユニットと、を備えている。   A vehicle body structure according to a first aspect of the present invention includes a subframe that is attached to the vehicle body and includes a subframe that supports at least a part of the suspension, and a heat exchanger of air and refrigerant, and is attached to the subframe. And.

請求項１記載の車体構造では、サスペンションの少なくとも一部を支持するサブフレームには、路面（車輪）からの入力により振動が生じる。ここで、本車体構造では、サブフレームに冷却ユニットが取り付けられているので、該冷却ユニットがマスダンパ又はダイナミックダンパとして機能し、サブフレームの振動が抑制される。   In the vehicle body structure according to the first aspect, the subframe that supports at least a part of the suspension is vibrated by the input from the road surface (wheel). Here, in this vehicle body structure, since the cooling unit is attached to the subframe, the cooling unit functions as a mass damper or a dynamic damper, and the vibration of the subframe is suppressed.

このように、請求項１記載の車体構造では、サブフレームの振動を抑制することができる。冷却ユニットを構成する熱交換器としては、例えば、車両駆動源を冷却するために冷媒として冷却水を用いるラジエータ、及び空調装置の冷媒を凝縮するためのコンデンサの一方又は双方を用いることができる。   Thus, in the vehicle body structure according to the first aspect, the vibration of the subframe can be suppressed. As the heat exchanger constituting the cooling unit, for example, one or both of a radiator that uses cooling water as a refrigerant to cool the vehicle drive source and a condenser that condenses the refrigerant of the air conditioner can be used.

請求項２記載の発明に係る車体構造は、請求項１記載の車体構造において、前記サブフレームに固定され、前記サスペンションに支持された車輪を転舵するためのステアリングギヤボックスをさらに備え、前記冷却ユニットは、少なくとも一部が前記ステアリングギヤボックスを介して前記サブフレームに取り付けられている。   A vehicle body structure according to a second aspect of the present invention is the vehicle body structure according to the first aspect, further comprising a steering gear box for turning a wheel fixed to the subframe and supported by the suspension. At least a part of the unit is attached to the subframe via the steering gear box.

請求項２記載の車体構造では、サブフレームにはサスペンションで支持された車輪を転舵するためのステアリングギヤボックスが固定されている。冷却ユニットは、少なくとも一部においてステアリングギヤボックスを介してサブフレームに取り付けられているので、全体としてサブフレームに取り付けられる構成と比べて、冷却ユニットの寸法形状、取付姿勢に対する自由度が高い。すなわち、サブフレームに対し冷却ユニットを接続しやすい。   In the vehicle body structure according to the second aspect, a steering gear box for turning the wheel supported by the suspension is fixed to the subframe. Since at least a part of the cooling unit is attached to the subframe via the steering gear box, the cooling unit has a high degree of freedom with respect to the dimensional shape and mounting orientation of the cooling unit as a whole. That is, it is easy to connect the cooling unit to the subframe.

請求項３記載の発明に係る車体構造は、請求項１又は請求項２記載の車体構造において、前記サブフレームは、車幅方向に長手とされ、前記冷却ユニットの下部が取り付けられた第１クロスメンバと、車幅方向に長手とされると共に、前記第１クロスメンバに対する車両前方でかつ車両上方に配置された第２クロスメンバと、を含んで構成されている。   A vehicle body structure according to a third aspect of the present invention is the vehicle body structure according to the first or second aspect, wherein the sub-frame is elongated in the vehicle width direction and a lower portion of the cooling unit is attached. The member includes a second cross member that is long in the vehicle width direction and is disposed in front of and above the vehicle with respect to the first cross member.

請求項３記載の車体構造では、前後一対のクロスメンバのうち後側に位置する第１クロスメンバに冷却ユニットの下部が接続されている。前側に位置する第２クロスメンバは、第１クロスメンバすなわち冷却ユニットの下部に対し上方にオフセットされているので、空気と冷媒との熱交換器への空気流の導入経路が確保される。   In the vehicle body structure according to the third aspect, the lower part of the cooling unit is connected to the first cross member located on the rear side of the pair of front and rear cross members. Since the second cross member located on the front side is offset upward with respect to the first cross member, that is, the lower part of the cooling unit, an air flow introduction path to the heat exchanger of air and refrigerant is secured.

以上説明したように本発明に係る車体構造は、サブフレームの振動を抑制することができるという優れた効果を有する。   As described above, the vehicle body structure according to the present invention has an excellent effect that vibration of the subframe can be suppressed.

本発明の実施形態に係る車体構造を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the vehicle body structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車体構造を示す側面図である。It is a side view which shows the vehicle body structure which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る車体構造を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a vehicle body structure according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る車体構造を示す正面図である。It is a front view which shows the vehicle body structure which concerns on embodiment of this invention.

本発明の実施形態に係る車体構造１０について、図１〜図４に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下の方向を用いるときは、上記した車両前後方向、車両上下方向を示すものとする。   A vehicle body structure 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that an arrow FR appropriately shown in the drawing indicates a forward direction in the vehicle longitudinal direction, an arrow UP indicates an upward direction in the vehicle vertical direction, and an arrow W indicates a vehicle width direction. In the following description, when using the front-rear direction and the up-down direction unless otherwise specified, the vehicle front-rear direction and the vehicle up-down direction are indicated.

図１には、車体構造１０の全体構成が分解斜視図にて示されている。図２には車体構造１０の側面図が示され、図４には車体構造１０の正面図が示されている。これらの図に示される如く、車体構造１０は、自動車Ｖの前部を構成している。自動車Ｖは、車体としての左右一対のフロントサイドメンバ１２（図１では、右側のフロントサイドメンバ１２のみを図示）を備えている。各フロントサイドメンバ１２は、前後方向に長手の骨格部材であり、図２に示される如く前端がバンパリインフォースメント１３にて架け渡されると共に、後部１２Ｒがフロアパネル３６の下面側に接合されている。各フロントサイドメンバ１２は、それぞれの中間部にキック部１２Ｋが形成されており、前部１２Ｆと後部１２Ｒとの高さの違いが吸収されている。   FIG. 1 is an exploded perspective view showing the overall structure of the vehicle body structure 10. 2 shows a side view of the vehicle body structure 10, and FIG. 4 shows a front view of the vehicle body structure 10. As shown in FIG. As shown in these drawings, the vehicle body structure 10 constitutes a front portion of the automobile V. The automobile V includes a pair of left and right front side members 12 (only the right front side member 12 is shown in FIG. 1) as a vehicle body. Each front side member 12 is a skeleton member that is long in the front-rear direction. As shown in FIG. 2, the front end is bridged by a bumper reinforcement 13 and the rear portion 12R is joined to the lower surface side of the floor panel 36. . Each of the front side members 12 has a kick portion 12K formed at an intermediate portion thereof, and the difference in height between the front portion 12F and the rear portion 12R is absorbed.

また、車体構造１０は、車輪としての前輪Ｗｆを支持するフロントサスペンションを支持するサブフレーム（サスペンションメンバ）１４を備えている。図１に示される如く、サブフレーム１４は、左右一対のサイドレール１６と、左右のサイドレール１６の後端間を架け渡す第１クロスメンバとしてのリヤクロスメンバ１８と、左右のサイドレール１６の前部間を架け渡す第２クロスメンバとしてのフロントクロスメンバ２０と、を主要部として構成されている。すなわち、サブフレーム１４は、平面視で略矩形枠状を成す井型フレームとされている。   The vehicle body structure 10 also includes a subframe (suspension member) 14 that supports a front suspension that supports a front wheel Wf as a wheel. As shown in FIG. 1, the subframe 14 includes a pair of left and right side rails 16, a rear cross member 18 serving as a first cross member that bridges between rear ends of the left and right side rails 16, and left and right side rails 16. A front cross member 20 as a second cross member that spans between the front portions is configured as a main portion. That is, the subframe 14 is a well-shaped frame having a substantially rectangular frame shape in plan view.

この実施形態では、各サイドレール１６の前部は、それぞれの後部から前後方向に直線状を成す下部１６Ｌと、下部１６Ｌの上方に上下に離間して位置する上部１６Ｕとを有する二股構造とされている。各サイドレール１６の下部１６Ｌと上部１６Ｕとは、肉抜き孔１６Ｈが形成された連結壁１６Ｗにて連結されている。そして、各サイドレール１６は、それぞれの後端（近傍）と下部１６Ｌとでフロントサスペンションを構成するロアアーム２２の車幅方向内端を前後方向に沿った軸回りに遥動可能に支持している。図示は省略するが、ロアアーム２２は、前輪Ｗｆのハブを回転可能に支持するアクスルブラケットに連結されている。一方、フロントクロスメンバ２０は、サイドレール１６の上部１６Ｕ間を架け渡している。   In this embodiment, the front portion of each side rail 16 has a bifurcated structure having a lower portion 16L that forms a straight line from the rear portion in the front-rear direction and an upper portion 16U that is spaced above and below the lower portion 16L. ing. The lower portion 16L and the upper portion 16U of each side rail 16 are connected by a connecting wall 16W in which a lightening hole 16H is formed. Each side rail 16 supports the inner end in the vehicle width direction of the lower arm 22 constituting the front suspension by the rear end (near) and the lower portion 16L so that the side rail 16 can swing about an axis along the front-rear direction. . Although illustration is omitted, the lower arm 22 is connected to an axle bracket that rotatably supports the hub of the front wheel Wf. On the other hand, the front cross member 20 bridges between the upper portions 16U of the side rails 16.

これらのサイドレール１６は、上部１６Ｕの前端（近傍）に設けられたブラケット２４を介してフロントサイドメンバ１２の前部１２Ｆに設けられた取付部１２Ｃに、ボルト・ナット等の締結具２１にて取り付けられるようになっている。また、図示は省略するが、各サイドレール１６は、その後端においてフロントサイドメンバ１２の後部（キック部１２Ｋ）の下端部近傍）に取り付けられるようになっている。これらの取付構造としては、締結手段による剛結（非防振構造）、締結部に防振ゴムを介在させた弾性結合（防振構造）の何れかを採ることができる。   These side rails 16 are attached to a mounting portion 12C provided on the front portion 12F of the front side member 12 via a bracket 24 provided on the front end (near) of the upper portion 16U with a fastener 21 such as a bolt or a nut. It can be attached. Moreover, although illustration is abbreviate | omitted, each side rail 16 is attached to the rear part (near the lower end part of the kick part 12K) of the front side member 12 in the rear end. As these attachment structures, either rigid connection by a fastening means (non-vibration isolation structure) or elastic coupling (anti-vibration structure) in which an anti-vibration rubber is interposed in the fastening portion can be adopted.

また、図３に車幅方向中央の断面図として示される如く、サブフレーム１４は、前輪Ｗｆを駆動するためのパワーユニット２６を支持している。この実施形態におけるパワーユニット２６は、駆動源として内燃機関であるエンジンと電動モータとを含んで構成されている。したがって、自動車Ｖは、２つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。具体的には、パワーユニットは、車幅方向に沿ったクランクシャフトを有する横置きのエンジンと、該エンジンに動力伝達可能に連結されたトランスアクスルとを主要部として構成されている。トランスアクスルは、電動モータ、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスルには、例えば電動モータ、ジェネレータ、及びバッテリに電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニットは、パワープラントとして捉えることも可能である。なお、トランスアクスルとしては、例えば、マニュアルトランスミッション（ＭＴ）、トルコン式等の自動変速機（ＡＴ）、無断変速機（ＣＶＴ）等の通常のトランスアクスルとしても良い。このパワーユニット２６の出力軸である図示しないドライブシャフトが前輪Ｗｆのハブに駆動力を伝達可能に接続されている。   Further, as shown in FIG. 3 as a cross-sectional view at the center in the vehicle width direction, the subframe 14 supports a power unit 26 for driving the front wheels Wf. The power unit 26 in this embodiment includes an engine that is an internal combustion engine and an electric motor as drive sources. Therefore, the vehicle V is a hybrid vehicle having two drive sources. Specifically, the power unit includes a horizontal engine having a crankshaft along the vehicle width direction and a transaxle connected to the engine so as to be able to transmit power. The transaxle includes an electric motor, a generator (not shown), a power split mechanism, a transmission such as a continuously variable transmission, and the like. In this embodiment, the transaxle includes, for example, an electric motor, a generator, and an inverter electrically connected to a battery. Therefore, the power unit according to this embodiment can also be regarded as a power plant. The transaxle may be a normal transaxle such as a manual transmission (MT), a torque converter type automatic transmission (AT), a continuously variable transmission (CVT), or the like. A drive shaft (not shown) which is an output shaft of the power unit 26 is connected to the hub of the front wheel Wf so as to be able to transmit a driving force.

以上説明したパワーユニット２６は、図示しない部分で車体（フロントサイドメンバ１２）にマウント部材を介して支持されると共に、図３に示される如くトルクロッド２８を介してサブフレーム１４に連結されている。トルクロッド２８は、それぞれ内筒と外筒との間にゴムが充填されて構成された一対の結合部間をロッドで繋いだ如く構成されており、サブフレーム１４のフロントクロスメンバ２０とパワーユニット２６とを弾性的に連結している。このトルクロッド２８によってパワーユニット２６の車幅方向に沿ったロール軸周りの変位（振動）が抑制される構成とされている。   The power unit 26 described above is supported by a vehicle body (front side member 12) via a mount member at a portion not shown, and is connected to the subframe 14 via a torque rod 28 as shown in FIG. The torque rod 28 is configured such that a pair of coupling portions each formed by filling rubber between the inner cylinder and the outer cylinder are connected by a rod, and the front cross member 20 and the power unit 26 of the subframe 14 are connected. And are connected elastically. The torque rod 28 is configured to suppress displacement (vibration) around the roll axis along the vehicle width direction of the power unit 26.

また、図１及び図２に示される如く、サブフレーム１４には、ステアリングギヤボックス（ステアリングギヤハウジング）３０が固定されている。ステアリングギヤボックス３０は、左右の前輪Ｗｆを転舵させるためのもので、図示は省略するが、タイロッドを介して前輪Ｗｆのナックルアームに連結されている。このステアリングギヤボックス３０は、ステアリングシャフト３２を介して図示しないステアリングホイールに連結されている。そして、乗員によるステアリングホイールの操作力が、ステアリングシャフト３２を介してステアリングギヤボックス３０に伝わり、該ステアリングギヤボックス３０によるアシスト力が加えられて前輪Ｗｆに転舵力として伝わる構成とされている。なお、ステアリングギヤボックス３０は、ステアリングホイールの操舵により生じる電気信号に基づいて左右の前輪Ｗｆに転舵力を与えるものであっても良い。   As shown in FIGS. 1 and 2, a steering gear box (steering gear housing) 30 is fixed to the subframe 14. The steering gear box 30 is for turning the left and right front wheels Wf, and although not shown, is connected to a knuckle arm of the front wheel Wf via a tie rod. The steering gear box 30 is connected to a steering wheel (not shown) via a steering shaft 32. The operation force of the steering wheel by the occupant is transmitted to the steering gear box 30 via the steering shaft 32, and the assisting force by the steering gear box 30 is applied and transmitted to the front wheels Wf as the steering force. Note that the steering gear box 30 may provide a turning force to the left and right front wheels Wf based on an electrical signal generated by steering the steering wheel.

このステアリングギヤボックス３０は、車幅方向に略一致する長手方向に離れた２箇所から取付片３０Ｃが張り出されており、各取付片３０Ｃにおいてフロントクロスメンバ２０に設けられた取付片２０Ｃに対しボルト・ナット等の締結具３１にて締結固定されている。これにより、ステアリングギヤボックス３０は、サブフレーム１４に固定され、該サブフレーム１４と一体の構造体（振動系）を成している。この状態で、ステアリングギヤボックス３０は、図４に示される如く、サブフレーム１４のフロントクロスメンバ２０よりも上方にオフセットされている。この実施形態では、ステアリングギヤボックス３０は、フロントクロスメンバ２０よりも後方に位置して、該フロントクロスメンバ２０よりも後述する冷却ユニット４０に近接して配置されている。   The steering gear box 30 has mounting pieces 30C projecting from two places separated from each other in the longitudinal direction substantially coincident with the vehicle width direction. The mounting pieces 30C are provided on the front cross member 20 at the respective mounting pieces 30C. It is fastened and fixed by fasteners 31 such as bolts and nuts. Thus, the steering gear box 30 is fixed to the subframe 14 and forms a structure (vibration system) that is integral with the subframe 14. In this state, the steering gear box 30 is offset above the front cross member 20 of the sub-frame 14 as shown in FIG. In this embodiment, the steering gear box 30 is located behind the front cross member 20 and is disposed closer to a cooling unit 40 described later than the front cross member 20.

車体構造１０が適用された自動車Ｖでは、パワーユニット２６等が配置されたパワーユニット室（エンジンルーム）Ｒｐと、乗員スペースである車室Ｃとがダッシュパネル３４にて仕切られている。ダッシュパネル３４は、フロアパネル３６の前端部に接合されている。フロアパネル３６における車幅方向の中央部には、正面断面視で車両上下方向に下向きに開口する［コ」字状を成すフロアトンネル３８が形成されている。フロアトンネル３８の前端は、ダッシュパネル３４の下部３４Ｌにおいて」前向きに開口した開口端３８Ａとされている。この実施形態では、ダッシュパネル３４の下部３４Ｌは、上下方向に略沿って平坦な上部３４Ｕに対し、前側が後側よりも高位となるように傾斜しており、該傾斜部においてフロアトンネル３８が前向きに開口している。   In the vehicle V to which the vehicle body structure 10 is applied, a power unit room (engine room) Rp in which the power unit 26 and the like are arranged and a passenger compartment C are partitioned by a dash panel 34. The dash panel 34 is joined to the front end portion of the floor panel 36. In the center of the floor panel 36 in the vehicle width direction, a floor tunnel 38 having a “U” shape is formed which opens downward in the vehicle vertical direction in a front sectional view. The front end of the floor tunnel 38 is an open end 38 </ b> A that opens forward in the lower portion 34 </ b> L of the dash panel 34. In this embodiment, the lower portion 34L of the dash panel 34 is inclined with respect to the flat upper portion 34U substantially along the vertical direction so that the front side is higher than the rear side, and the floor tunnel 38 is formed at the inclined portion. Open forward.

そして、図１に示される如く、車体構造１０は、冷却ユニット４０を備えている。図２及び図３に示される如く、冷却ユニット４０は、フロアトンネル３８の開口端３８Ａを塞ぐように配置されている。したがって、この実施形態では、冷却ユニット４０がパワーユニット２６に対する車両前後方向の後側に配置されている。冷却ユニット４０は、空気と冷媒との熱交換器４４を含んで構成されている。熱交換器４４は、パワーユニット２６（のエンジンや電気モータ）との間で冷媒としての冷却水を循環させて該パワーユニット２６を冷却する空冷式の熱交換器であるラジエータ、及び図示しない空調装置（の冷凍サイクル）を構成する空気との空調冷媒との熱交換器であるコンデンサ（凝縮器）の少なくとも一方（この実施形態では双方）を含んで構成されている。   As shown in FIG. 1, the vehicle body structure 10 includes a cooling unit 40. As shown in FIGS. 2 and 3, the cooling unit 40 is disposed so as to close the opening end 38 </ b> A of the floor tunnel 38. Therefore, in this embodiment, the cooling unit 40 is disposed on the rear side in the vehicle front-rear direction with respect to the power unit 26. The cooling unit 40 includes an air / refrigerant heat exchanger 44. The heat exchanger 44 is a radiator that is an air-cooled heat exchanger that circulates cooling water as a refrigerant between the power unit 26 (engine and electric motor thereof) and cools the power unit 26, and an air conditioner (not shown) Of at least one condenser (condenser) that is a heat exchanger for the air-conditioning refrigerant with the air constituting the refrigeration cycle) (both in this embodiment).

また、冷却ユニット４０は、図３に示される如く、熱交換器４４の後面側に設けられたファン４２と、これらの間を覆うファンシュラウド４５とを有する。このファン４２の作動又は自動車Ｖの走行によって、冷却ユニット４０には、前面側から後面側に向けて、冷媒（冷却水や空調冷媒）との熱交換を行う冷却風が通過するようになっている。冷媒との熱交換を行った後の冷却風は、ファンシュラウド４５からフロアトンネル３８の下向き開口端３８Ｂを通じてフロア下に排出されるようになっている。したがって、ファンシュラウド４５は、フロアトンネル３８内に配置されている。   As shown in FIG. 3, the cooling unit 40 includes a fan 42 provided on the rear surface side of the heat exchanger 44 and a fan shroud 45 covering the space between them. By the operation of the fan 42 or the traveling of the automobile V, the cooling air passing through the cooling unit 40 from the front side to the rear side passes through the heat exchange with the refrigerant (cooling water or air conditioning refrigerant). Yes. The cooling air after heat exchange with the refrigerant is discharged from the fan shroud 45 to the bottom of the floor through the downward opening end 38B of the floor tunnel 38. Therefore, the fan shroud 45 is disposed in the floor tunnel 38.

この冷却ユニット４０には、自動車Ｖのフロア下から冷却風が導入されるようになっている。具体的には、図３に示される如く、車体構造１０は、パワーユニット室Ｒｐを下側から覆うアンダカバー４６を備えており、アンダカバー４６には冷却ユニット４０の熱交換器４４に冷却風を導くダクト４８が設けられている。すなわち、ダクト４８は、熱交換器４４の前方で路面に向けて開口する空気取り入れ口４８Ａと、フロアトンネル３８の開口端３８Ａとの間に冷却ユニット４０をほぼ気密状態で挟み込む後側開口端４８Ｂとの間に流路を形成している。   Cooling air is introduced into the cooling unit 40 from below the floor of the automobile V. Specifically, as shown in FIG. 3, the vehicle body structure 10 includes an under cover 46 that covers the power unit chamber Rp from below, and the under cover 46 supplies cooling air to the heat exchanger 44 of the cooling unit 40. A guiding duct 48 is provided. That is, the duct 48 has a rear opening end 48B that sandwiches the cooling unit 40 between the air intake opening 48A opening toward the road surface in front of the heat exchanger 44 and the opening end 38A of the floor tunnel 38 in a substantially airtight state. A flow path is formed between the two.

以上説明した冷却ユニット４０は、サブフレーム１４に取り付けられている。具体的には、冷却ユニット４０（熱交換器４４）の下端からは、複数（この実施形態では２つ）の取付ボルト５０が下向きに突出されている。リヤクロスメンバ１８には、複数の取付ボルト５０に対応して複数の取付片５２が車幅方向に離間して設けられている。それぞれ取付片５２を貫通した取付ボルト５０にナット５４を螺合させることで、冷却ユニット４０の下部がリヤクロスメンバ１８に取り付けられた下側取付部Ｊｂ（図２参照）が構成されている。   The cooling unit 40 described above is attached to the subframe 14. Specifically, a plurality (two in this embodiment) of mounting bolts 50 protrude downward from the lower end of the cooling unit 40 (heat exchanger 44). A plurality of mounting pieces 52 are provided on the rear cross member 18 so as to be spaced apart from each other in the vehicle width direction corresponding to the plurality of mounting bolts 50. A lower mounting portion Jb (see FIG. 2) in which the lower portion of the cooling unit 40 is attached to the rear cross member 18 is configured by screwing the nuts 54 into the mounting bolts 50 penetrating the mounting pieces 52.

一方、冷却ユニット４０の上部は、ステアリングギヤボックス３０に取り付けられている。具体的には、図１に示される如く、冷却ユニット４０（熱交換器４４）の上端からは、複数（この実施形態では２つ）の取付片５６が前向きに突出されている。また、ステアリングギヤボックス３０には、複数の取付片５６に対応して複数の取付ブラケット５８が設けられている。   On the other hand, the upper part of the cooling unit 40 is attached to the steering gear box 30. Specifically, as shown in FIG. 1, a plurality (two in this embodiment) of mounting pieces 56 project forward from the upper end of the cooling unit 40 (heat exchanger 44). The steering gear box 30 is provided with a plurality of mounting brackets 58 corresponding to the plurality of mounting pieces 56.

そして、図２に示される如く、上下重ね合わされた取付片５６、取付ブラケット５８を貫通するボルト６０と、該ボルト６０に螺合されたナット６２とによって、冷却ユニット４０の上部が、ステアリングギヤボックス３０に取り付けられている。すなわち、冷却ユニット４０の上部が取付ブラケット５８を介してステアリングギヤボックス３０に取り付けられた上側取付部Ｊｔ（図２参照）が構成されている。   As shown in FIG. 2, the upper portion of the cooling unit 40 is attached to the steering gear box by the mounting pieces 56 and the bolts 60 penetrating the mounting brackets 58 and the nuts 62 screwed into the bolts 60. 30 is attached. That is, an upper attachment portion Jt (see FIG. 2) is configured in which the upper portion of the cooling unit 40 is attached to the steering gear box 30 via the attachment bracket 58.

これら下側取付部Ｊｂ、上側取付部Ｊｔは、上記した取付ボルト５０、ナット５４、及びボルト６０、ナット６２による剛結（非防振構造）、締結部に防振ゴムを介在させた弾性結合（防振構造）の何れかを採ることができる。そして、冷却ユニット４０は、サブフレーム１４に剛結された構成においてはマスダンパとして機能し、サブフレーム１４に弾性結合された構成においてはダイナミックダンパとして機能するようになっている。後者の場合、特定の周波数で冷却ユニット４０がサブフレーム１４に対するダイナミックダンパとして機能するように、防振ゴムの弾性特性（ばね定数）などが設定されている。   The lower mounting portion Jb and the upper mounting portion Jt are rigidly coupled (non-vibration-proof structure) by the mounting bolt 50, the nut 54, the bolt 60, and the nut 62 described above, and elastic coupling in which a vibration-proof rubber is interposed in the fastening portion. Any of (anti-vibration structure) can be adopted. The cooling unit 40 functions as a mass damper in a configuration rigidly connected to the subframe 14 and functions as a dynamic damper in a configuration elastically coupled to the subframe 14. In the latter case, the elastic characteristics (spring constant) of the vibration-proof rubber and the like are set so that the cooling unit 40 functions as a dynamic damper for the subframe 14 at a specific frequency.

また、以上説明した車体構造１０では、サブフレーム１４、ロアアーム２２を含むサスペンション、前輪Ｗｆ（ハブ、アクスルブラケット、ナックルアーム等を含む）、パワーユニット２６、トルクロッド２８、ステアリングシャフト３２、冷却ユニット４０が車体（フロントサイドメンバ１２、ダッシュパネル３４、フロアパネル３６）への搭載前に前部モジュール６４（図２参照）としてモジュール化されている。この前部モジュール６４にアンダカバー４６（ダクト４８）が含まれる構成としても良い。   In the vehicle body structure 10 described above, the suspension including the subframe 14, the lower arm 22, the front wheels Wf (including the hub, axle bracket, knuckle arm, etc.), the power unit 26, the torque rod 28, the steering shaft 32, and the cooling unit 40 are provided. Before being mounted on the vehicle body (front side member 12, dash panel 34, floor panel 36), it is modularized as a front module 64 (see FIG. 2). The front module 64 may include an under cover 46 (duct 48).

次に、本実施形態の作用を説明する。   Next, the operation of this embodiment will be described.

上記構成の車体構造１０が適用された自動車Ｖでは、パワーユニット２６が発生する駆動力が前輪Ｗｆに伝達されて走行する。また、乗員の操舵力がステアリングギヤボックス３０を介してアシストされつつ前輪Ｗｆに伝達されることで、該前輪Ｗｆが転舵される。この自動車Ｖの走行の際に、パワーユニット２６と冷却ユニット４０の熱交換器４４とを冷却水が循環する。この冷却水は、冷却ユニット４０において空気との熱交換により冷却される。また、空調装置の作動時には、冷媒が冷却ユニット４０の熱交換器４４、膨張弁、エバポレータ、コンプレッサの順で循環して冷凍サイクルが形成される。冷却ユニット４０は、空気との熱交換により冷媒を冷却して凝縮させるコンデンサとして機能する。   In the vehicle V to which the vehicle body structure 10 having the above configuration is applied, the driving force generated by the power unit 26 is transmitted to the front wheels Wf to travel. Further, the front wheel Wf is steered by transmitting the steering force of the occupant to the front wheel Wf while being assisted through the steering gear box 30. During traveling of the automobile V, cooling water circulates between the power unit 26 and the heat exchanger 44 of the cooling unit 40. The cooling water is cooled by heat exchange with air in the cooling unit 40. Further, when the air conditioner is operated, the refrigerant circulates in the order of the heat exchanger 44, the expansion valve, the evaporator, and the compressor of the cooling unit 40 to form a refrigeration cycle. The cooling unit 40 functions as a condenser that cools and condenses the refrigerant by heat exchange with air.

この冷却ユニット４０での熱交換は、自動車Ｖの走行風、又はファン４２の作動により生じる空気流（冷却風）が冷却ユニット４０の空気側流路を流れることで行われる。例えば、自動車Ｖの車速が所定の車速以下でかつ冷却水温が所定の温度以上である場合には、図示しない冷却ＥＣＵによりファン４２が作動される。すると、ファン４２の吸引力によって冷却ユニット４０に導かれる。また例えば自動車Ｖの車速が所定の車速を超えた場合には、冷却ＥＣＵによりファン４２が停止される。すると、自動車Ｖの走行風が冷却ユニット４０に導かれる。   The heat exchange in the cooling unit 40 is performed by the running air of the automobile V or the air flow (cooling air) generated by the operation of the fan 42 flowing through the air-side flow path of the cooling unit 40. For example, when the vehicle speed of the automobile V is equal to or lower than a predetermined vehicle speed and the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, the fan 42 is operated by a cooling ECU (not shown). Then, it is led to the cooling unit 40 by the suction force of the fan 42. For example, when the vehicle speed of the automobile V exceeds a predetermined vehicle speed, the fan 42 is stopped by the cooling ECU. Then, the traveling wind of the automobile V is guided to the cooling unit 40.

そして、自動車Ｖの走行に伴って路面から前輪Ｗｆ、ロアアーム２２を介してサブフレーム１４には変動（荷重、変位）が入力される。この路面からの入力によってサブフレーム１４には振動が生じる。   As the automobile V travels, fluctuations (load, displacement) are input from the road surface to the subframe 14 via the front wheels Wf and the lower arm 22. Due to the input from the road surface, the sub-frame 14 is vibrated.

ここで、冷却ユニット４０がサブフレーム１４に非防振で取り付けられた（剛結された）車体構造１０では、冷却ユニット４０がマスダンパとして機能する。すなわち、冷却ユニット４０の質量がサブフレーム１４の振動系の質量として加わるため、該サブフレーム１４の振動系の共振周波数が低周波側にずれる。これにより、サブフレーム１４の振動系の共振周波数が路面からの入力で問題となる周波数からずされ、該サブフレーム１４の振動が抑制される。   Here, in the vehicle body structure 10 in which the cooling unit 40 is attached to the subframe 14 without vibration isolation (rigidly coupled), the cooling unit 40 functions as a mass damper. That is, since the mass of the cooling unit 40 is added as the mass of the vibration system of the subframe 14, the resonance frequency of the vibration system of the subframe 14 is shifted to the low frequency side. As a result, the resonance frequency of the vibration system of the subframe 14 is shifted from the frequency that causes a problem in the input from the road surface, and the vibration of the subframe 14 is suppressed.

また、冷却ユニット４０がサブフレーム１４に防振で取り付けられた（弾性結合された）車体構造１０では、冷却ユニット４０がダイナミックダンパとして機能する。すなわち、サブフレーム１４の振動系において問題となる周波数の振動は、冷却ユニット４０が構成する副振動系における質量要素である冷却ユニット４０の振動により吸収される。したがって、この構成においてもサブフレーム１４の振動が抑制される。   Further, in the vehicle body structure 10 in which the cooling unit 40 is attached to the subframe 14 with vibration isolation (elastically coupled), the cooling unit 40 functions as a dynamic damper. That is, the vibration of the frequency which becomes a problem in the vibration system of the subframe 14 is absorbed by the vibration of the cooling unit 40 which is a mass element in the sub vibration system formed by the cooling unit 40. Therefore, the vibration of the subframe 14 is also suppressed in this configuration.

このように、本実施形態に係る車体構造１０では、サブフレーム１４の振動を抑制することができる。補足すると、排気管やその他の部品が密に配置されて路面からの入力をダイレクトに受け止める構造（補強）が作りにくい構成において、冷却ユニット４０をマスダンパ又はダイナミックダンパとして用いることで、補強に頼ることなくサブフレーム１４の振動を抑制することができる。   Thus, in the vehicle body structure 10 according to the present embodiment, the vibration of the subframe 14 can be suppressed. Supplementally, relying on reinforcement by using the cooling unit 40 as a mass damper or a dynamic damper in a configuration in which exhaust pipes and other parts are closely arranged and it is difficult to create a structure (reinforcement) that directly receives input from the road surface. And vibration of the subframe 14 can be suppressed.

また、車体構造１０では、ステアリングギヤボックス３０を介して冷却ユニット４０の上部がサブフレーム１４に接続されている。このため、簡単な構造で冷却ユニット４０をサブフレーム１４に接続することができる。すなわち、サブフレーム１４よりも上側に位置するステアリングギヤボックス３０を利用することで、冷却ユニット４０の上部をサブフレーム１４に接続する構成と比較して、取付ブラケット５８を小型化したり、形状を簡素化することが可能になる。換言すれば、冷却ユニット４０が全体としてサブフレーム１４に接続される構成と比べて、冷却ユニット４０の寸法形状、取付姿勢に対する自由度が高く、サブフレーム１４に対し冷却ユニット４０を接続しやすい。   In the vehicle body structure 10, the upper part of the cooling unit 40 is connected to the subframe 14 via the steering gear box 30. For this reason, the cooling unit 40 can be connected to the subframe 14 with a simple structure. That is, by using the steering gear box 30 located above the subframe 14, the mounting bracket 58 can be downsized and the shape can be simplified as compared with the configuration in which the upper part of the cooling unit 40 is connected to the subframe 14. It becomes possible to become. In other words, compared to the configuration in which the cooling unit 40 is connected to the subframe 14 as a whole, the cooling unit 40 has a higher degree of freedom with respect to the dimensional shape and mounting orientation, and the cooling unit 40 can be easily connected to the subframe 14.

さらに、車体構造１０では、上記の通り補強構造等に頼ることなくサブフレーム１４の振動が抑制されるため、該サブフレーム１４の寸法形状に対する自由度も高くなる。このため、サブフレーム１４では、フロントクロスメンバ２０をリヤクロスメンバ１８に対し上方にオフセットして配置する形状とすることができた。この形状によって、ダクト４８を通じた冷却ユニット４０への冷却風の導入経路が確保される。   Furthermore, in the vehicle body structure 10, since the vibration of the subframe 14 is suppressed without depending on the reinforcing structure or the like as described above, the degree of freedom with respect to the size and shape of the subframe 14 is also increased. For this reason, in the sub-frame 14, the front cross member 20 can be formed to be offset upward with respect to the rear cross member 18. With this shape, a cooling air introduction path to the cooling unit 40 through the duct 48 is secured.

例えばリヤクロスメンバ１８と同じ高さに位置する（左右の下部１６Ｌを架け渡す）フロントクロスメンバを備えた比較例に係る構成では、該フロントクロスメンバが空気取り入れ口４８Ａの中央部を横切ることとなり、ダクト４８への冷却風の導入が制限される。これに対して車体構造１０では、図３及び図４に示される如くフロントクロスメンバ２０が上方にオフセットされている。このため、図３に矢印Ｆにて示される如く、フロア下から冷却ユニット４０への冷却風の導入経路が確保される。   For example, in the configuration according to the comparative example provided with the front cross member that is located at the same height as the rear cross member 18 (over the left and right lower portions 16L), the front cross member crosses the central portion of the air intake port 48A. The introduction of cooling air into the duct 48 is limited. On the other hand, in the vehicle body structure 10, the front cross member 20 is offset upward as shown in FIGS. 3 and 4. For this reason, as shown by an arrow F in FIG. 3, a cooling air introduction path from below the floor to the cooling unit 40 is secured.

またさらに、車体構造１０では、サブフレーム１４、ロアアーム２２を含むサスペンション、前輪Ｗｆ、パワーユニット２６、トルクロッド２８、ステアリングシャフト３２、冷却ユニット４０等が車体への搭載前に前部モジュール６４としてモジュール化されている。このため、上記各部品を一体として車体へ搭載することができ、搭載性が高い。   Furthermore, in the vehicle body structure 10, the suspension including the subframe 14, the lower arm 22, the front wheel Wf, the power unit 26, the torque rod 28, the steering shaft 32, the cooling unit 40 and the like are modularized as a front module 64 before being mounted on the vehicle body. Has been. For this reason, each said part can be mounted in a vehicle body integrally, and mounting property is high.

なお、上記した実施形態では、冷却ユニット４０がステアリングギヤボックス３０を介してサブフレーム１４に取り付けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、より上方に配置されるハイマウントタイプのステアリングギヤボックスを備える構成では、フロントクロスメンバ２０に設けられた取付ブラケットに冷却ユニット４０の上部（取付片５６）が取り付けられる構成であっても良い。   In the above-described embodiment, an example in which the cooling unit 40 is attached to the sub-frame 14 via the steering gear box 30 has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, a high-level arrangement disposed at a higher position. In the configuration including the mount type steering gear box, a configuration in which the upper portion (mounting piece 56) of the cooling unit 40 is mounted on a mounting bracket provided on the front cross member 20 may be employed.

また、上記した実施形態では、熱交換器４４への冷却風がフロア下の空気取り入れ口４８Ａから導入される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、フロントバンパ下部に形成した開口部からパワーユニット２６の下側を通して熱交換器４４に至る前後方向に沿った冷却風の経路を、上記フロア下からの冷却風の導入経路に代えて又は加えて設定しても良い。このフロントバンパ下部からの冷却風に対しても、図４に示される如くフロントクロスメンバ２０が上方にオフセットされている構成により、効率良く熱交換器４４に導くことができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the cooling air to the heat exchanger 44 is introduced from the air intake port 48A below the floor is shown, but the present invention is not limited thereto, and is formed, for example, at the lower part of the front bumper. The path of the cooling air along the front-rear direction from the opening to the heat exchanger 44 through the lower side of the power unit 26 may be set instead of or in addition to the cooling air introduction path from below the floor. The cooling air from the lower portion of the front bumper can be efficiently guided to the heat exchanger 44 by the configuration in which the front cross member 20 is offset upward as shown in FIG.

さらに、上記した実施形態では、冷却ユニット４０がラジエータ及び空調コンデンサとしての熱交換器４４を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されず、ラジエータ及び空調コンデンサの一方だけの機能を有する熱交換器４４をサブフレーム１４に接続する構成としても良い。   Furthermore, in the above-described embodiment, an example in which the cooling unit 40 includes the heat exchanger 44 as a radiator and an air conditioning condenser has been described. However, the present invention is not limited to this, and the function of only one of the radiator and the air conditioning condenser is provided. It is good also as a structure which connects the heat exchanger 44 which has to the sub-frame 14. FIG.

またさらに、上記した実施形態では、内燃機関及びモータを含むパワーユニット２６が車室Ｃの前方に位置するパワーユニット室Ｒｐに配置された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット２６がモータを含まない構成（一般的なＦＦ車、ＦＲ車、４ＷＤ車等のエンジン車）としても良く、内燃機関を含むパワーユニット２６が車室Ｃの後方に位置するパワーユニット室に配置される構成としても良く、パワーユニットが内燃機関を含まない構成としても良い。   Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the power unit 26 including the internal combustion engine and the motor is disposed in the power unit chamber Rp located in front of the vehicle compartment C is shown, but the present invention is not limited to this, for example, The power unit 26 may be configured so as not to include a motor (general FF vehicle, FR vehicle, 4WD vehicle or other engine vehicle), and the power unit 26 including the internal combustion engine is disposed in the power unit chamber located behind the passenger compartment C. It is good also as a structure, and it is good also as a structure in which a power unit does not contain an internal combustion engine.

その他、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。   In addition, the present invention is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

１０ 車体構造
１２ フロントサイドメンバ
１４ サブフレーム
１８ リヤクロスメンバ（第１クロスメンバ）
２０ フロントクロスメンバ（第２クロスメンバ）
２２ ロアアーム（サスペンション）
３０ ステアリングギヤボックス
４０ 冷却ユニット
Ｗｆ 前輪（車輪） 10 Car body structure 12 Front side member 14 Sub frame 18 Rear cross member (first cross member)
20 Front cross member (second cross member)
22 Lower arm (suspension)
30 Steering gear box 40 Cooling unit Wf Front wheel

Claims (3)

車体に取り付けられると共に、少なくともサスペンションの一部を支持するサブフレームと、
空気と冷媒との熱交換器を含み、前記サブフレームに取り付けられた冷却ユニットと、
を備えた車体構造。 A subframe attached to the vehicle body and supporting at least a part of the suspension;
A cooling unit including a heat exchanger for air and refrigerant, and attached to the subframe;
Body structure with 前記サブフレームに固定され、前記サスペンションに支持された車輪を転舵するためのステアリングギヤボックスをさらに備え、
前記冷却ユニットは、少なくとも一部が前記ステアリングギヤボックスを介して前記サブフレームに取り付けられている請求項１記載の車体構造。 A steering gear box for turning a wheel fixed to the subframe and supported by the suspension;
The vehicle body structure according to claim 1, wherein at least a part of the cooling unit is attached to the sub-frame via the steering gear box. 前記サブフレームは、
車幅方向に長手とされ、前記冷却ユニットの下部が取り付けられた第１クロスメンバと、
車幅方向に長手とされると共に、前記第１クロスメンバに対する車両前方でかつ車両上方に配置された第２クロスメンバと、
を含んで構成されている請求項１又は請求項２記載の車体構造。 The subframe is:
A first cross member that is elongated in the vehicle width direction and to which a lower portion of the cooling unit is attached;
A second cross member that is longitudinal in the vehicle width direction and disposed in front of and above the vehicle with respect to the first cross member;
The vehicle body structure according to claim 1 or 2, wherein the vehicle body structure is configured to include
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