JP2013203241A - Front sub-frame structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用エンジン等からなるパワープラントの配置スペースに配設されるフロントサブフレーム構造に関するものである。 The present invention relates to a front sub-frame structure disposed in an arrangement space of a power plant composed of a vehicle engine or the like.
従来、下記特許文献1に示されるように、平面視U字状をなす一本のパイプ材と、該U字状パイプ材の左右側辺部を連結する連結部材(クロスメンバ)と、上記U字状パイプ材に対してハの字状に配置された二本のパイプ材からなる伝達手段とを備えたフロントサブフレームが設けられた車体懸架装置おいて、サスペンションアームからフロントサブフレームに入力された外力を、上記伝達手段を介して車体側強度部材に設けられた取付部に伝達するように構成し、これによりサスペンションアームの取り付け剛性を高めるとともに、その捩り剛性を向上させることが行われている。 Conventionally, as shown in Patent Document 1 below, one pipe member having a U-shape in plan view, a connecting member (cross member) that connects left and right side portions of the U-shaped pipe member, and the U In a vehicle suspension system provided with a front subframe provided with a transmission means composed of two pipe members arranged in a U-shape with respect to a U-shaped pipe material, the suspension arm is input to the front subframe. The external force is transmitted to the mounting portion provided on the vehicle body side strength member via the transmission means, thereby increasing the mounting rigidity of the suspension arm and improving its torsional rigidity. Yes.
また、下記特許文献2に示されるように、車体フレームにより支持される車両用サブフレームの組付け構造において、該サブフレームを、車幅方向に延びる前後のクロスパイプと車両前後方向に延びる左右のサイドパイプとを第1接合部位にて溶接接合し、上記前後のクロスパイプまたは左右のサイドパイプにマウント部材支持パイプを第2接合部位にて溶接接合するとともに、該マウント部材支持パイプに上記車体フレームに取付けられる円筒状のマウント部材を、軸芯が上下方向に延びる第3接合部位にて溶接接合してなるものとし、車幅方向、車両前後方向および上下方向のうちの少なくとも一方向における上記マウント部材の位置を調節可能とする公差吸収構造を上記第1〜第3接合部位に採用することが行われている。
Further, as shown in
上記特許文献1,2に開示された車体懸架装置および車両用サブフレームの取付構造では、車両懸架装置(サスペンションアーム)から入力される捩り荷重等に対する剛性を充分に確保するために、上記フロントサブフレームの本体部を構成する平面視U字状のパイプ材、または車両用サブフレームを構成する後方のクロスパイプの口径を大きくする必要がある。このため、上記U字状パイプ材の後方部等がフロアトンネルの前部下方に設置されることに起因して、フロアトンネル内に設置されるエンジンの排気管やプロペラシャフト等のレイアウト性が阻害されるという問題があった。また、上記フロアパネルの下方に大径のU字状パイプ材等が配設されることによりフロアパネルの地上高が高くなり、車両の乗降性、繰安性および空力特性が悪化することが避けられなかった。
In the mounting structure of the vehicle body suspension device and the vehicle subframe disclosed in
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、簡単かつコンパクトな構成で車両の走行時にサスペンションアームから入力される横力等を安定して支持することができるフロントサブフレーム構造を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a front subframe structure that can stably support a lateral force or the like input from a suspension arm when a vehicle travels with a simple and compact configuration. It is intended to provide.
請求項1に係る発明は、車体フロアの車幅方向中央部に設けられたフロアトンネルと、その中に配設されるようにパワープラントから延びる排気管とを備えた車両において、パワープラントの配置スペースよりも後方側かつサイドフレームの下方側に配設された第1クロスメンバを有し、該第1クロスメンバには、その車幅方向中央部からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設された傾斜部と、その左右両側部をフロアパネルに設置された車体側強度部材に接合する接合部とが設けられたものである。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle including a floor tunnel provided at a vehicle width direction center portion of a vehicle body floor and an exhaust pipe extending from the power plant so as to be disposed therein. The first cross member is disposed rearward of the space and below the side frame, and the first cross member is inclined to the left and right outer sides from the center in the vehicle width direction. An inclined portion extending to the rear side and a joining portion for joining the left and right side portions to a vehicle body side strength member installed on the floor panel are provided.
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載のフロントサブフレーム構造において、上記フロアトンネルの前部直下またはその前方側に配設されて上記第1クロスメンバの左右両端部を連結するように車幅方向に延びる第2クロスメンバが設けられ、かつ該第2クロスメンバの車幅方向中央部における閉断面の面積が、上記第1クロスメンバの車幅方向中央部における閉断面の面積よりも小さな値に設定されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the front subframe structure according to the first aspect of the present invention, the front subframe structure is disposed immediately below or in front of the front portion of the floor tunnel so as to connect the left and right ends of the first cross member. Is provided with a second cross member extending in the vehicle width direction, and the area of the closed cross section of the second cross member in the vehicle width direction central portion is larger than the area of the closed cross section of the first cross member in the vehicle width direction central portion. Is also set to a small value.
請求項3に係る発明は、上記請求項1または2に記載のフロントサブフレーム構造において、上記第1クロスメンバの車幅方向中央部を支持する支持ブラケットを備えた第3クロスメンバが車幅方向に延びるように設置され、該第3クロスメンバの左右側方部で、上記第1クロスメンバの車幅方向中央部よりも前方側に位置する部位に、上記第1クロスメンバよりも前方側でサスペンションアームの前側部を支持する前側アーム支持部が配設されたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the front sub-frame structure according to the first or second aspect, the third cross member having a support bracket that supports a central portion in the vehicle width direction of the first cross member is a vehicle width direction. At the left and right side portions of the third cross member, and on the front side of the first cross member in the vehicle width direction central portion, on the front side of the first cross member. A front arm support portion that supports the front side portion of the suspension arm is provided.
請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3のいずれか1項に記載のフロントサブフレーム構造において、パワープラント配置スペースの側方部に沿って車両の前後方向に延びるように左右一対のサイドメンバが設置され、該サイドメンバの後端部が、上記車体側強度部材に対する接合部よりも車幅方向内方側に位置する第1クロスメンバの左右両側部前面に連結されたものである。 The invention according to claim 4 is the front sub-frame structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the pair of left and right sides extends in the front-rear direction of the vehicle along the side part of the power plant placement space. A side member is installed, and the rear end portion of the side member is connected to the front surfaces of the left and right side portions of the first cross member located on the inner side in the vehicle width direction with respect to the joint portion with respect to the vehicle body side strength member. .
請求項5に係る発明は、上記請求項2に記載のフロントサブフレーム構造において、上記フロアトンネルの前部上壁に、後下がりに傾斜した傾斜部が設けられるとともに、該傾斜部の前端よりも前方側に上記第2クロスメンバが配設され、かつ該第2クロスメンバの車幅方向中央部における前後寸法が上記第1クロスメンバよりも小さな値に設定されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the front subframe structure according to the second aspect of the invention, the front upper wall of the floor tunnel is provided with an inclined portion inclined rearward and lower than the front end of the inclined portion. The second cross member is disposed on the front side, and the longitudinal dimension of the second cross member in the center in the vehicle width direction is set to a value smaller than that of the first cross member.
請求項6に係る発明は、上記請求項2に記載のフロントサブフレーム構造において、上記フロアトンネルの前部が略水平に形成されるとともに、該フロアトンネルの前端よりも後方側に上記第2クロスメンバが配設され、かつ該第2クロスメンバの車幅方向中央部における上下寸法が上記第1クロスメンバよりも小さな値に設定されたものである。
The invention according to
請求項7に係る発明は、上記請求項2に記載のフロントサブフレーム構造において、上記第2クロスメンバの側方部には、上記車体側強度部材と所定間隔を置いて配設された他の車体側強度部材に固定される固定部が設けられ、上記両車体側強度部材と第1クロスメンバの接合部および第2クロスメンバの固定部とにより、正面視でU字状に連続した構造体が構成されたものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the front sub-frame structure according to the second aspect of the present invention, in the side portion of the second cross member, another body member disposed at a predetermined distance from the vehicle body strength member is provided. A structure that is provided with a fixing portion that is fixed to the vehicle body side strength member, and that is continuous in a U-shape when viewed from the front by the vehicle body side strength member, the joint portion of the first cross member, and the fixing portion of the second cross member. Is configured.
請求項1に係る発明では、第1クロスメンバの車幅方向中央部をフロアトンネルの前部下方に位置させることなく、車両の走行時に上記サスペンションアームからサイドメンバ7に入力された横力を、フロアパネルに設置された車体側強度部材に上記第1クロスメンバを介して伝達することにより安定して支持することができる。したがって、従来例のように大径のU字状パイプ材からなる連結部材の本体部、または車両用サブフレームを構成する後方のクロスパイプがフロアトンネルの前部下方に設置されることに起因して、該フロアトンネル内に設置されるエンジンの排気管やプロペラシャフト等のレイアウト性が阻害されたり、上記大径のU字状パイプ材等がフロアパネルの下方に配設されることによりフロアパネルの地上高が高くなって、車両の乗降性、繰安性および空力特性が悪化したりする等の弊害を生じることなく、車両の走行時に上記サスペンションアームからフロントサブフレームに入力された横力等を安定して支持できるという利点がある。
In the invention according to claim 1, the lateral force input from the suspension arm to the
請求項2に係る発明では、上記フロアトンネルの前端部直下に配設されて上記第1クロスメンバの左右両端部を連結するように車幅方向に延びる第2クロスメンバを設け、かつ該第2クロスメンバの車幅方向中央部における閉断面の面積を、上記パイプ状部材からなる第1クロスメンバの車幅方向中央部における閉断面の面積よりも小さな値に設定したため、上記フロアトンネルの前部下方に大型のリヤクロスメンバ等を設けた場合のように、上記フロアトンネル内に設置されるエンジンの排気管またはプロペラシャフト等からなる各部材のレイアウト性が阻害されること等を抑制しつつ、上記第1クロスメンバからトンネルロアフレームに入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を効果的に向上できるという利点がある。したがって、簡単かつ軽量な構成で、車両の走行時に上記フロントサブフレームの第1クロスメンバからトンネルロアフレームの下方部に入力された横力等に応じてフロアトンネルが拡縮変形すること等を効果的に防止できるという利点がある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a second cross member disposed immediately below the front end portion of the floor tunnel and extending in the vehicle width direction so as to connect the left and right end portions of the first cross member, and the second cross member. Since the area of the closed cross section in the vehicle width direction central portion of the cross member is set to a value smaller than the area of the closed cross section in the vehicle width direction central portion of the first cross member made of the pipe-like member, As in the case where a large rear cross member or the like is provided on the side, while suppressing the layout property of each member composed of the exhaust pipe or propeller shaft of the engine installed in the floor tunnel is inhibited, There is an advantage that it is possible to effectively improve the rigidity against the collision load of the vehicle input from the first cross member to the tunnel lower frame and the lateral force during traveling. . Therefore, it is effective that the floor tunnel expands / contracts according to a lateral force or the like input from the first cross member of the front sub-frame to the lower part of the tunnel lower frame when the vehicle is running, with a simple and lightweight configuration. There is an advantage that can be prevented.
請求項3に係る発明では、上記第1クロスメンバの車幅方向中央部を支持する支持ブラケットを備えた第3クロスメンバを車幅方向に延びるように設置し、該第3クロスメンバの左右側方部で、上記第1クロスメンバの車幅方向中央部よりも前方側に位置する部位に、上記第1クロスメンバよりも前方側でサスペンションアームの前側部を支持する前側アーム支持部を配設したため、該前側連結部から第3クロスメンバの側方部に入力された横力等を、該第3クロスメンバから第1クロスメンバの車幅方向中央部および左右の傾斜部を介して斜め後方側に伝達することにより、フロアパネルに設置された車体側強度部材において効果的に支持できるという利点がある。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、パワープラント配置スペースの側方部に沿って車両の前後方向に延びるように左右一対のサイドメンバを設置し、該サイドメンバの後端部を、上記車体側強度部材に対する接合部よりも車幅方向内方側に位置する第1クロスメンバの左右両側部前面に連結したため、車両の衝突時に上記サイドメンバに入力された衝突荷重を上記第1クロスメンバの左右両側部により受け止めることができる。これにより上記サイドメンバの後端部が屈曲変形するのを効果的に防止しつつ、該サイドメンバに入力された衝突荷重を、第1クロスメンバの後部に配設された接合部から車体側強度部材に伝達して効果的に支持することができる。そして、所定の衝突荷重がフロントサブフレームのサイドメンバに作用した場合に、該衝突荷重を上記サイドメンバの前方部に集中的に作用させて、該サイドメンバを蛇腹状に変形させる等により、上記衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。 In the invention according to claim 4, the pair of left and right side members are installed so as to extend in the front-rear direction of the vehicle along the side portion of the power plant arrangement space, and the rear end portion of the side members is connected to the vehicle body side strength member. Since the first cross member is connected to the front surfaces of the left and right side portions of the first cross member located on the inner side in the vehicle width direction with respect to the joint portion, the collision load input to the side member at the time of a vehicle collision is Can be received. This effectively prevents the rear end portion of the side member from being bent and deformed, while the collision load input to the side member is applied to the vehicle body side strength from the joint portion disposed at the rear portion of the first cross member. It can transmit to a member and can be supported effectively. Then, when a predetermined collision load acts on the side member of the front subframe, the collision load is concentratedly applied to the front portion of the side member to deform the side member into a bellows shape, etc. There is an advantage that the collision load can be absorbed efficiently.
請求項5に係る発明では、フロアトンネルの前部上壁に後下がりの傾斜部が形成された車両において、該傾斜部の前端よりも前方側に第2クロスメンバを配設し、かつ該第2クロスメンバの車幅方向中央部における前後寸法を上記第1クロスメンバよりも小さな値に設定したため、上記フロアトンネルの上面部(傾斜部)と、上記第2クロスメンバとの間に、上記エンジンの排気管またはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保しつつ、第2クロスメンバによりフロアトンネルの前部下方を効率よく補強して、その拡縮変形を効果的に防止できるという利点がある。
In the invention according to
請求項6に係る発明では、上記フロアトンネルの前部上壁が略水平に形成されるとともに、該フロアトンネルの前端よりも後方側に、上記第1クロスメンバの左右両端部を連結する第2クロスメンバが配設された車両において、該第2クロスメンバの車幅方向中央部における上下寸法を上記第1クロスメンバの上下寸法よりも小さな値に設定したため、上記第2クロスメンバをなるべく車両の下方側に位置させることにより、上記フロアトンネルの上面部と、上記第2クロスメンバとの間に、エンジンの排気管またはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保することができる。
In the invention according to
請求項7に係る発明では、第2クロスメンバの側方部に上記車体側強度部材と所定間隔を置いて配設された他の車体側強度部材に固定される固定部を設け、上記両車体側強度部材と第1クロスメンバの接合部および第2クロスメンバの連結部とにより、正面視でU字状に連続した構造体を構成したため、上記第1クロスメンバおよび第2クロスメンバの支持部における車体の剛性を充分に確保して、上記第1クロスメンバに入力された走行時の横力等を、上記接合部および固定部から上記両車体側強度部材にそれぞれ伝達して効果的に支持することができる。しかも、上記両車体側強度部材の間に沿って配策されたハーネス等を、上記接合部および固定部とフロアパネルとの間に形成された開口部からエンジンルーム内へ容易に導出させることができるという利点がある。
In the invention according to
図1〜図5は、本発明の第1実施形態に係るフロントサブフレーム構造を備えた車両を示している。該車両の前部には、駆動用エンジンまたは駆動用モータ等からなるパワープラント1が配置されるとともに、その後方には、車室とパワープラント1の配設スペース(エンジンルーム)とを区画するダッシュパネル2が設けられている。そして、該ダッシュパネル2の下端部から車両の前方側に延びるように左右一対のサイドフレーム3が設置され、該サイドフレーム3の下方側にフロントサスペンション用のロアアーム4等を支持するフロントサブフレーム5が設置されている。
FIGS. 1-5 has shown the vehicle provided with the front sub-frame structure which concerns on 1st Embodiment of this invention. A power plant 1 including a driving engine or a driving motor is disposed at the front of the vehicle, and a vehicle compartment and an installation space (engine room) for the power plant 1 are partitioned behind the power plant 1. A
上記サイドフレーム3は、側面視で車両の前後方向に沿って略水平に延びる前方部3aと、その後端部から上記ダッシュパネル2の下端部に向けて後下がりに傾斜しつつ車両の後方側に延びる後方部3bとを有し、該後方部3bの後端部には、後述のフロアフレーム37が連設されている。なお、上記サイドフレーム3の前端部には、金属製の筒状体等からなるクラッシュカン6が車両の前方側に向けて突設されるとともに、その前端部には、車幅方向に延びるバンパレインフォースメント49の側端部が取り付けられている。
The
上記フロントサブフレーム5は、サイドフレーム3の下方に配設されて車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ7と、上記パワープラント1の配置スペースよりも後方側で上記サイドフレーム3の下方側に配設された後述のパイプ状部材からなる第1クロスメンバ8とを有している。また、上記車室の底部を構成するフロアパネル9には、その車幅方向中央部を上方に膨出させたフロアトンネル35が車両の前後方向に延びるように設置されている。
The
上記フロアトンネル35の前部上壁には、後下がりに傾斜した傾斜部35a(図1参照)が設けられ、該傾斜部35aの後端よりも前方側において、具体的には上記フロアトンネル35の前端部直下において、上記第1クロスメンバ8の左右両側端部を相連結する第2クロスメンバ(リヤクロスメンバ)10が車幅方向に延設されている。さらに、左右サイドメンバ7の前後方向中間部を相連結する第3クロスメンバ11(センタクロスメンバ)が車幅方向に沿って略直線状に延設され、かつ上記左右サイドメンバ7の前部を相連結する第4クロスメンバ(フロントクロスメンバ)12が車幅方向に延設されている。
The front upper wall of the
上記サイドメンバ7は、図3〜図5に示すように、後述する前側アーム支持部18よりも車両の前方側に位置するとともに、側面視(図1参照)おいて前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部13と、該サイドメンバ前部13の後端部に連設されるとともに、側面視おいて略水平に設置されたサイドメンバ後部14とを有している。また、上記サイドメンバ前部13の前端部には、車両の前方に向けて突出する金属製の筒状体等からなるクラッシュカン15が取り付けられている。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
上記サイドメンバ前部13は、所定径のパイプ状部材をハイドロフォーム加工する等により、図6に示すように、車両の前後方向に延びる4本の稜線13aと、相隣接する稜線13a間に配設された4枚の平板部13bとを有する略正方形のパイプ状断面形状に構成されている。また、図4に示すように平面視で、上記サイドメンバ前部13が、サイドメンバ後部14の前端から車幅方向の外方側に傾斜しつつ、車両の前方側に延びるように設置されている。そして、サイドメンバ前部13の前端部上面には、上端部がサイドフレーム3の前部下面に締結ボルトで締結されることにより取り付けられる第1マウントブラケット16が立設され、その車幅方向内側部には、上記第4クロスメンバ12の側端部が溶接される等により一体に接合されている。
The side
上記サイドメンバ後部14は、図7に示すように、サイドメンバ前部13の平板部13bに比べて曲率の大きい湾曲面を備えた断面形状(当実施形態では丸パイプ状)に構成されている。そして、平面視で図4に示すように、上記サイドメンバ後部14の前方部がサイドメンバ前部13の後端部から車両の後方側に向けて略真っ直ぐに延びるように設置されるとともに、サイドメンバ後部14の後方部が車幅方向の内方側に傾斜しつつ車両の後方側に延びるように設置されている。
As shown in FIG. 7, the side member
また、上記サイドメンバ後部14の前部外側面には、後述するように締結ボルト53を介して上記サイドフレーム3の下面に上端部が連結される第2マウントブラケット17が設置されている。該第2マウントブラケット17の下部外側面には、上記ロアアーム4の基端部に設けられた後述の前側連結部43が支持される前側アーム支持部18が設けられている。
Further, a
上記サイドメンバ後部14には、図外のスタビライザーまたはステアリングラック等からなる車両用補機の取付部となる3本の丸パイプ材19が、第2マウントブラケット17の後部近傍およびその後方側に位置する部位に設置されている(図5参照)。そして、図4等に示すように、上記サイドメンバ後部14の後端部が、上記第1クロスメンバ8の左右両側端部に設けられたフロアフレーム37に対する接合部20よりも車幅方向内方側に位置する部位、具体的には上記第1第2クロスメンバ10の左右両側方部に設けられた後述のトンネルロアフレーム38に対する固定部34に対向する部位の前面側部に溶接される等により一体に連結されている。
On the side member
上記第3クロスメンバ11は、図1および図5に示すように、車幅方向に延びる略矩形状の閉断面形状を形成する鋼板材等の上部パネル22と下部パネル23とからなっている。そして、該上部パネル22と下部パネル23の左右両側端部が、上記第2マウントブラケット17の設置部に対応する位置においてサイドメンバ後部14の車幅方向内側面部の上下にそれぞれ溶接される等により、左右サイドメンバ7の車両前後方向中間部が上記第3クロスメンバ11を介して互いに連結されている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
また、上記第3クロスメンバ11の車幅方向中央部には、車両用エンジン等からなるパワープラント1(図3参照)の後部マウント24の導入部となる開口部25と、該後部マウント24を支持するパワープラント支持部26とが設けられるとともに、その後方部には、パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28を支持する支持ブラケット27が設けられている。
Further, an
上記第1クロスメンバ8は、円形の鋼管等を折り曲げることにより形成されたパイプ状部材からなり、車両の幅方向に延びるように設置された車幅方向中央部28と、平面視で該車幅方向中央部28の左右両端部から車両の後方側に向けてハの字状に延びるように設置された左右一対の傾斜部29とを有している。そして、上記第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28が第3クロスメンバ11の支持ブラケット27に溶接される等により、上記第1クロスメンバ8と第3クロスメンバ11とがその車幅方向中央部において一体に接続されている。
The
上記傾斜部29の後端部が車幅方向の外方側に延びるように折り曲げられるとともに、その端部が偏平形状に押し潰される等により、下記フロアフレーム37に接合される接合部20が形成されている。また、上記傾斜部29の後部前面に、上記サイドメンバ7の後端部が溶接されることにより、該サイドメンバ7と第1クロスメンバ8とが一体に連結されている。さらに、上記傾斜部29の後部背面側に、上記第2クロスメンバ10の左右両側端部が溶接されることにより、該第2クロスメンバ10を介して上記第1クロスメンバ8の左右両端部が互いに連結されている。
The rear end portion of the
上記第1クロスメンバ8の左右両端部には、傾斜部29の後端部に設けられた上記フロアフレーム37に対する接合部20と、上記サイドメンバ後部14の後端部とに跨るように、上下一対のプレート材からなる後側アーム支持部31が架設されている(図5参照)。そして、後述するようにロアアーム4からなるサスペンションアームの基端部に設けられた後側連結部44が上記後側アーム支持部31に支持されるようになっている。
The left and right ends of the
上記第2クロスメンバ10は、車幅方向に延びる略矩形状の閉断面を構成する鋼板材等の上部パネル32と下部パネル33とからなり、該上部パネル32および下部パネル33の側辺部が溶接されて相接合されている。また、上記第2クロスメンバ10の左右両側端部には、その車幅方向中央部に比べて幅広に形成された固定部34が設けられ、該固定部34がトンネルロアフレーム38の前端部にボルト止めされることにより車体に固定されるようになっている。
The
上記第2クロスメンバ10の上下寸法は、図1に示すように、第1クロスメンバ8の上下寸法よりも小さく設定されるとともに、第2クロスメンバ10の前後寸法は、第1クロスメンバ8の前後寸法と同程度に設定されている。これにより、上記第2クロスメンバ10により形成された閉断面の車幅方向中央部における面積が、上記パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28における閉断面の面積よりも小さな値に設定されている。
As shown in FIG. 1, the vertical dimension of the
上記車両の車室底部を構成するフロアパネル9の車幅方向中央部には、車室内側(上方側)に膨出するとともに車両の前後方向に延びるフロアトンネル35が設けられている。また、上記フロアパネル9の下面には、図2等に示すように、上記サイドフレーム3の後端部に連続して車両の後方側に延びるフロアフレーム37が、上記フロアトンネル35と所定距離を置いてその車幅方向外方側に設置され、かつ上記該フロアトンネル35の下辺部に沿って左右一対のトンネルロアフレーム38が車両の前後方向に延びるように設置されている。
A
そして、上記第1クロスメンバ8の後端部に設けられた接合部20が、上記フロアフレーム37の前端部に締結ボルトを介して締結されるとともに、上記第2クロスメンバ10の側端部に設けられた固定部34が、上記トンネルロアフレーム38の前端部下面に締結ボルトを介して締結されることにより、上記両サイドメンバ7の後部がそれぞれ左右二個所において車体側強度部材に固定されている。上記フロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38と、これらを連結する上記第1クロスメンバ8の接合部20および第2クロスメンバ10の固定部34とにより、図8に示すように、正面視でU字状に連続した構造体が構成されるとともに、該構造体と上記フロアパネル9との間に、上記固定部34および接合部20の上下寸法に対応した開口部40が形成されている。
Then, the
また、上記フロアパネル9の左右両側辺部には、サイドシル36が車両の前後方向に延びるように設置され、かつ該サイドシル36の前部と上記フロアフレーム37の前部とを連結するトルクボックス39が設置されている(図2および図4参照)。該トルクボックス39は、車室の前部に配設されたダッシュパネル2の下方部に沿って車幅方向に延びる前面板と、その下端部から車両の後方側に延びる底面板とを有し、上記前面板およびその下端部に設けられた稜線が、上記接合部20の配設部位に隣接した位置から車幅方向の外方側に向けて延設されている。
In addition,
上記フロントサブフレーム5に支持されるロアアーム4は、図3および図9に示すように、先端部42がボールジョイント等を介して図外の車輪支持部材(アクスルハウジング)に連結されるととともに、その車幅方向内側部(基端部)に前後一対の前側連結部43および後側連結部44が設けられた所謂A型アームからなっている。該ロアアーム4の前側連結部43および後側連結部44は、上記フロントサブフレーム5のサイドメンバ後部14に設けられた前側アーム支持部18および後側アーム支持部31に、それぞれ揺動可能かつ弾性変位可能に支持されるように構成されている。
As shown in FIGS. 3 and 9, the lower arm 4 supported by the
すなわち、上記ロアアーム4の前側連結部43には、車両の前後方向に延びる支持軸45と、該支持軸45を抱持するゴムブッシュ46とが設けられている。そして、上記支持軸45の前後両端部が、締結ボルトを介して上記第2マウントブラケット17の基端部に設けられた前側アーム支持部18に締結されることにより、上記ロアアーム4の前側連結部43が支持軸45を支点にして回動可能に支持されるとともに、上記ゴムブッシュ46が有する弾力性に応じて弾性変位可能に支持されている。
In other words, the
上記サイドメンバ後部14の前部外側面に設置された第2マウントブラケット17は、図7に示すように、上記サイドメンバ後部14を構成する丸パイプ状部材の外側面上部から斜め上方かつ車幅方向外方側に向けて突設された上部パネル51と、上記サイドメンバ後部14の外側面下部から斜め上方かつ外側方に向けて突設された下部パネル52と、締結ボルト53を介して上記サイドフレーム3の下面に締結される筒状取付部54とを有している。
As shown in FIG. 7, the
上記第2マウントブラケット17を構成する上部パネル51は、基端部(下端部)がサイドメンバ後部14の前部外側面に接合された上壁板55と、該上壁板55の前後両側端部から下方に延びる一対の側壁板56とを有している。該上壁板55および側壁板56の先端部(車幅方向外側端部)には、上記筒状取付部54が溶接されることにより固定されている。また、上記側壁板56の先端部には、車両の衝突時に所定の衝突荷重がフロントサブフレーム5に入力された際に、上記筒状取付部54の支持部を変形させることにより、上記サイドフレーム3から第2マウントブラケット17が離脱するのを促進するための脆弱部となる上下一対の切欠き57,58が形成されている。
The
上記第2マウントブラケット17の下部パネル52は、上部パネル51の上壁板55と所定間隔を置いてその下方に設置され、上記下部パネル52の先端部上面に、上記筒状取付部54の下端部が溶接されるようになっている。そして、上記下部パネル52の側辺部に上部パネル51の側壁板56の下辺部が溶接されることにより、車幅方向に延びる閉断面59が上記第2マウントブラケット17の上部パネル51と下部パネル52とで形成されている。
The
また、上記下部パネル52の基端部近傍には、上記前側アーム支持部18を構成する前後一対のナット部材が固着されている。そして、上記支持軸45の前後両端に設けられた締結部が、締結ボルト47を介して上記第2マウントブラケット17に設けられた前側アーム支持部(ナット部材)18に締結されることにより、ロアアーム4の前側連結部43が第2マウントブラケット17の下部外側面に支持されるようになっている。
In addition, a pair of front and rear nut members constituting the front
上記ロアアーム4の後側連結部44には、図9に示すように、上下方向に延びる支持軸62と、該支持軸62を抱持するゴムブッシュ63とが設けられている。上記支持軸62の上下両端部が、サイドメンバ後部14と第1クロスメンバ8の接合部20とに跨るように架設された上下一対のプレート材からなる上記後側アーム支持部31に固定されることにより、上記ロアアーム4の後側連結部44が、支持軸62を支点にして回動可能に支持されるとともに、上記ゴムブッシュ63が有する弾力性に応じて弾性変位可能に支持されている。
As shown in FIG. 9, a
上記フロントサブフレーム5は、ロアアーム4を有するフロントサスペンション装置等がサブアッシーされた状態で車両の組立ラインに搬入されるとともに、上記サイドフレーム3の下方から車体の前部に導入される。そして、上記フロントサブフレーム5のサイドメンバ7に設けられた第1,第2マウントブラケット16,17の上端部がサイドフレーム3の下面にボルト止めされることにより、上記サイドメンバ7の前端部および前後方向中央部がそれぞれサイドフレーム3に取り付けられる。
The
また、上記第1クロスメンバ8の後端部に設けられた接合部20が、フロアパネル9の下面に設置されたフロアフレーム37の前端部にボルト止めされるとともに、上記第2クロスメンバ10の左右両端部に設けられた固定部34がフロアトンネル35の下端部に沿って設置されたトンネルロアフレーム38の前端部にボルト止めされることにより、上記フロントサブフレーム5の左右に設けられた両サイドメンバ7の後端部が、それぞれ左右二個所において上記フロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38からなる車体側強度部材に固定される。
Further, the
そして、車両用エンジン等からなるパワープラント1が左右のサイドフレーム3の間に設置され、かつ該パワープラント1の後部マウント24が上記第3クロスメンバ11の前面に形成された開口部25からパワープラント支持部26に導入されてボルト止めされることにより、パワープラント1の後部がフロントサブフレーム5に支持されるように構成されている。
A power plant 1 including a vehicle engine or the like is installed between the left and right side frames 3, and the
上記構成において、車両の走行時に、例えば図3および図4の矢印Aに示すように、車体の一方(右側)に位置するロアアーム4の前側連結部43からサイドメンバ7に設けられた前側アーム支持部18に横力が入力された場合には、該横力が、矢印Bに示すように上記第3クロスメンバ11を介して他方(左側)のサイドメンバ7に伝達されるとともに、矢印Cに示すように上記第3クロスメンバ8の支持ブラケット27から第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28および左側傾斜部29に伝達され、その後方側に位置するフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38等に伝達されて支持される。
In the above configuration, when the vehicle travels, for example, as shown by an arrow A in FIGS. 3 and 4, the front arm support provided on the
また、車両の走行時に、例えば図3および図4の矢印Dに示すように、車体の一方(右側)に位置するロアアーム4の後側連結部44から左側のサイドメンバ7に設けられた後側アーム支持部31に入力された横力は、矢印Eに示すように、第1クロスメンバ8の左側傾斜部29からその車幅方向中央部28および第3クロスメンバ11に伝達される。そして、該第3クロスメンバ11に伝達された横力が、矢印Bに示すように他方(左側)のサイドメンバ7に伝達されるとともに、矢印Cに示すように上記第3クロスメンバ8の支持ブラケット27から第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28および右側傾斜部29に伝達され、その後方側に位置するフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38等に伝達されてそれぞれ支持される。
Further, when the vehicle is running, for example, as shown by an arrow D in FIGS. 3 and 4, the rear side provided on the
一方、車両の衝突時に、例えば図3および図4の矢印Fに示すように、車体の左側に位置するサイドメンバ前部13に衝突荷重が入力された場合には、該衝突荷重が、矢印G,Hに示すように、車体の左側に位置する第1クロスメンバ8の後部に配設された接合部20および第2クロスメンバ10の固定部34を介して車体左側のフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38にそれぞれ伝達され、これらに分散されて支持される。さらに、上記衝突荷重が、矢印I,Jに示すように、車体の右側に位置する第1クロスメンバ8の接合部20および第2クロスメンバ10の固定部34を介してフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38に伝達され、これらにも分散されてそれぞれ支持される。
On the other hand, when a collision load is input to the side
したがって、上記クラッシュカン15の変形に応じて吸収することができない所定の衝突荷重がフロントサブフレーム5のサイドメンバ7に入力された場合に、上記サイドメンバ後部14が内倒れしたり、サイドメンバ7の後端部が車体側強度部材から離脱したりすること等を効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部13に衝突荷重を集中的に作用させて、これを例えば蛇腹状に変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収することができる。
Therefore, when a predetermined collision load that cannot be absorbed according to the deformation of the crash can 15 is input to the
さらに、車両の衝突時に上記フロントサブフレーム5に支持されたパワープラント1を後退させる方向に大きな衝突荷重が作用した場合には、上記パワープラント1のアクスルシャフトが上記第2マウントブラケット17に当接する等により、上記サイドフレーム3の下面に締結された第2マウントブラケット17の筒状取付部54を後方に押動する荷重が作用することになる。そして、該筒状取付部54の支持部には、上記サイドフレーム3から第2マウントブラケット17が離脱するのを促進する脆弱部、つまり上記側壁板56の切欠き57,58が設けられているため、車両の衝突時に所定の衝突荷重が作用すると、上記筒状取付部54の支持部を大きく変形させてサイドフレーム3から第2マウントブラケット17を離脱させることができる。
Further, when a large collision load acts in a direction in which the power plant 1 supported by the
また、図1に示すように、側面視で前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部13には、車両の衝突時に該サイドメンバ前部13を斜め下方に押動する衝突荷重Kが作用するため、上記第1クロスメンバ8の後部に配設された上記接合部20および固定部34からなる二個所の固定部を支点として、上記フロントサブフレーム5が下方に揺動変位することが許容され、該フロントサブフレーム5に保持された上記パワープラント1が下方に誘導されて下降することになる。
Further, as shown in FIG. 1, a collision load K that pushes the side
上記のようにフロアパネル9からなる車体フロアの車幅方向中央部に設けられたフロアトンネル35と、その中に配設されるようにパワープラント(エンジン)1から延びる排気管1aとを備えた車両において、パワープラント1の配置スペースよりも後方側かつサイドフレーム3の下方側に配設された第1クロスメンバ8を有し、該第1クロスメンバ8に、その車幅方向中央部28からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延びる傾斜部29と、その左右両側端部をフロアパネル9に設置されたフロアフレーム37からなる車体側強度部材に接合する接合部20とを設けたため、上記第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28をフロアトンネル35の前部下方に位置させることなく、簡単かつコンパクトな構成で、車両の走行時にサスペンションアームから入力される横力等を上記第1クロスメンバ8から車体側強度部材に伝達して効果的に支持することができる。
As described above, the vehicle has a
すなわち、上記実施形態では、フロントサブフレーム5に、ロアアーム4からなるサスペンションアームの前側連結部43を支持する前側アーム支持部18およびロアアーム4の後側連結部44を支持する後側アーム支持部31が設けられた左右一対のサイドメンバ7と、該左右のサイドメンバ7の間に配設されて上記前側アーム支持部18の設置部を連結するように車幅方向に延設された第3クロスメンバ(センタクロスメンバ)11とを有するフロントサブフレーム構造において、上記第3クロスメンバ11の支持ブラケット27に支持される車幅方向中央部28と、その左右両端部から外方側に傾斜しつつ車両の後方側に延設された一対の傾斜部29とを有するパイプ状部材からなる第1クロスメンバ8を設置し、該第1クロスメンバ8の左右両端部に設けられた接合部20をフロアフレーム37からなる車体側強度部材に接合したため、該第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28をフロアトンネル35の前部下方に位置させることなく、車両の走行時に上記ロアアーム4の前側連結部43および後側連結部44からサイドメンバ7に入力された横力A,Dを、上記第3クロスメンバ8および第1クロスメンバ8を介して、フロアパネル9に設置されたフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38からなる車体側強度部材に伝達することにより安定して支持することができる。
That is, in the above embodiment, the front
したがって、従来例のように大径のU字状パイプ材からなる連結部材の本体部、または車両用サブフレームを構成する後方のクロスパイプがフロアトンネル35の前部下方に設置されることに起因して、該フロアトンネル35内に設置されるエンジンの排気管1aやプロペラシャフト等のレイアウト性が阻害されたり、上記大径のU字状パイプ材等がフロアパネル9の下方に配設されることによりフロアパネル9の地上高が高くなって、車両の乗降性、繰安性および空力特性が悪化したりする等の弊害を生じることなく、車両の走行時に上記ロアアーム4からフロントサブフレーム5に入力された横力等を安定して支持できるという利点がある。
Therefore, the main part of the connecting member made of a large-diameter U-shaped pipe material or the rear cross pipe constituting the vehicle subframe is installed below the front part of the
また、上記実施形態では、フロアトンネル35の前端部直下に配設されて上記第1クロスメンバ8の左右両端部を連結するように車幅方向に延びる第2クロスメンバ(リヤクロスメンバ)10を設け、かつ該第2クロスメンバ10の車幅方向中央部における閉断面の面積を、上記パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8の車幅方向中央部における閉断面の面積よりも小さな値に設定したため、上記フロアトンネル35の前部下方に大型のリヤクロスメンバ等を設けた場合のように、上記フロアトンネル35内に設置されるエンジンの排気管1aまたはプロペラシャフト等からなる各部材のレイアウト性が阻害されること等を抑制しつつ、上記第1クロスメンバ8からトンネルロアフレーム38に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を効果的に向上できるという利点がある。したがって、簡単かつ軽量な構成で、車両の走行時に上記フロントサブフレーム5の第1クロスメンバ8からトンネルロアフレーム38に入力された横力等に応じてフロアトンネル35が拡縮変形すること等を効果的に防止できるという利点がある。
In the above embodiment, the second cross member (rear cross member) 10 disposed in the vehicle width direction so as to be connected to the left and right end portions of the
特に、上記実施形態に示すように、フロアトンネル35の前部上壁に後下がりの傾斜部35aが形成された車両において、該傾斜部35aの後端よりも前方側に第2クロスメンバ10を配設し、かつ該第2クロスメンバ10の車幅方向中央部における上下寸法を上記パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8よりも小さな値に設定した場合には、上記フロアトンネル35の上面部(傾斜部35a)と、上記第2クロスメンバ10との間に、上記エンジンの排気管1aまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保しつつ、第2クロスメンバ10によりフロアトンネル35の前部下方を効率よく補強して、その拡縮変形を効果的に防止することができる。
In particular, as shown in the above-described embodiment, in a vehicle in which a rearwardly
なお、フロアトンネル35の前部上壁に形成された後下がりの傾斜部35aの前端よりも前方側に、上記第1クロスメンバ8の左右両端部を連結する第2クロスメンバ10が配設された車両では、該第2クロスメンバ10の車幅方向中央部における上下寸法を上記第1クロスメンバ8よりも大きな値に設定した場合においても、上記第2クロスメンバ10の車幅方向中央部における前後寸法を第1クロスメンバ8よりも小さな値に設定して上記第2クロスメンバ10をなるべく車両の前方側に位置させることにより、上記フロアトンネル35の上面部(傾斜部35a)と、上記第2クロスメンバ10との間に、エンジンの排気管1aまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保できるという利点がある。
A
一方、図10に示すように、上記フロアトンネル35の前部上壁35bが略水平に形成されるとともに、該フロアトンネル35の前端よりも後方側に、上記第1クロスメンバ8の左右両端部を連結する第2クロスメンバ10Aが配設された車両では、該第2クロスメンバ10Aの車幅方向中央部における前後寸法の如何に拘わらず、その上下寸法を上記第1クロスメンバ8の上下寸法よりも小さな値に設定して上記第2クロスメンバ10Aをなるべく車両の下方側に位置させることにより、上記フロアトンネル35の前部上壁35bと、上記第2クロスメンバ10Aとの間に、エンジンの排気管1aまたはプロペラシャフト等を設置するためのスペースを充分に確保することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, the front
また、上記実施形態では、第2クロスメンバ10の左右両側方部に設けられた固定部34を、上記フロアフレーム37からなる車体側強度部材と所定間隔を置いた位置でフロアトンネル35の下辺部に沿って配設されたトンネルロアフレーム38からなる他の車体側強度部材に固定している。そして、図8に示すように、上記フロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38からなる両車体側強度部材と、第1クロスメンバ8の接合部20および第2クロスメンバ10の固定部34とにより、正面視でU字状に連続した構造体を形成したため、上記第1クロスメンバ8および第2クロスメンバ10の支持部における車体の剛性を充分に確保して、上記第1クロスメンバ8に入力された走行時の横力等を、上記接合部20および固定部34からフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38にそれぞれ伝達して効果的に支持することができる。しかも、上記フロアフレーム37とトンネルロアフレーム38との間に沿って配策されたハーネス等を、上記接合部20および固定部34とフロアパネル9との間に形成された開口部40からエンジンルーム内へ容易に導出させることができるという利点がある。
Further, in the above-described embodiment, the fixing
さらに、上記実施形態に示すように、パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28を支持する支持ブラケット27を備えた第3クロスメンバ(センタクロスメンバ)11が車幅方向に延びるように設置された車両において、該第3クロスメンバ11の左右両側方部で上記第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28よりも前方側に位置する部位に、上記ロアアーム4からなるサスペンションアームの前側連結部43を支持する前側アーム支持部18を配設した場合には、上記ロアアーム4の前側連結部43から第3クロスメンバ11の側方部に入力された横力等を、該第3クロスメンバ11から第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28および左右の傾斜部29を介して斜め後方側に伝達することにより、フロアパネル9に設置されたフロアフレーム37等の車体側強度部材において効果的に支持できるという利点がある。
Further, as shown in the above embodiment, the third cross member (center cross member) 11 including the
また、上記のようにパワープラント配置スペースの側方部に沿って車両の前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ7が設置された車両において、該サイドメンバ7の後端部を、上記フロアフレーム37等の車体側強度部材に対する接合部20よりも車幅方向内方側に位置する第1クロスメンバ8の左右両側部前面に連結した構造とした場合には、車両の衝突時に上記サイドメンバ7に入力された衝突荷重を上記第1クロスメンバ8の左右両側部により受け止めることができるため、上記サイドメンバ7の後端部が屈曲変形するのを抑制しつつ、該サイドメンバ7に入力された衝突荷重を、第1クロスメンバ8の後部に配設された接合部20からフロアフレーム37等に伝達して効果的に支持することができる。そして、所定の衝突荷重がフロントサブフレーム5のサイドメンバ7に作用した場合に、該衝突荷重を上記サイドメンバ前部13に集中的に作用させて、該サイドメンバ前部13を蛇腹状に変形させる等により、上記衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。
Further, in the vehicle in which the pair of left and
さらに、上記衝突荷重を、図3および図4の矢印I,Jに示すように、第3クロスメンバ11の支持ブラケット27から第1クロスメンバ8の傾斜部29を介して車両の斜め後方に伝達し、第1クロスメンバ8の後端部に配設された接合部20および第2クロスメンバ10の固定部34から、上記車体の右側に位置するフロアフレーム37およびトンネルロアフレーム38に分散させてそれぞれ支持することができる。したがって、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部14が内倒れすること等を第1クロスメンバ8により効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部13に衝突荷重を集中的に作用させてこれを例えば蛇腹状等に圧縮変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収することができる。
Further, as shown by arrows I and J in FIGS. 3 and 4, the collision load is transmitted obliquely rearward of the vehicle from the
また、車両の衝突時に、上記フロントサブフレーム5に支持されたパワープラント1を後退させる方向に作用する衝突荷重に応じ、パワープラント1のアクスルシャフトを上記サイドメンバ7の第2マウントブラケット17に当接させる等により、該第2マウントブラケット17の締結状態を解除し、かつ図1に示すように、側面視において前上がりの傾斜状態で設置されたサイドメンバ前部13を斜め下方に押動する方向に作用する衝突荷重Kに応じ、上記第1クロスメンバ8の後部に配設された二個所の固定部を支点として、上記フロントサブフレーム5が下方に揺動変位することが許容されるように構成したため、車両の衝突時に該フロントサブフレーム5に保持された上記パワープラント1を下方に誘導して、該パワープラント1がダッシュパネル2に干渉するのを抑制することができ、車室内にパワープラント1が侵入すること等を効果的に防止できるという利点がある。
Further, in the event of a vehicle collision, the axle shaft of the power plant 1 is applied to the
上記のようにロアアーム4の前側連結部43を支持する前側アーム支持部18からなるアーム支持部が設けられた左右一対のサイドメンバ7と、該左右のサイドメンバ7を連結するように車幅方向に延設された第3クロスメンバ11からなるセンタクロスメンバとを有するフロントサブフレーム構造において、上記前側アーム支持部18よりも車両の前方側に位置するサイドメンバ前部13を、車両の前後方向に延びる複数本の稜線13aと相隣接する稜線13a間に配設された平板部13bとを有する角パイプ状断面形状とし(図6参照)、かつ上記前側アーム支持部18等からなるアーム支持部が設けられたサイドメンバ後部14を、上記サイドメンバ前部13の平板部13bに比べて曲率の大きい湾曲面を備えた丸パイプ状断面形状とし(図7参照)、かつサイドメンバ後部14に上記第3クロスメンバ11の左右両端部を接合したため、簡単かつコンパクトな構成で、車両の走行時に上記ロアアーム4を介してフロントサブフレーム5に入力された横力と、車両の衝突時にフロントサブフレーム5に入力された衝突荷重との両方を適正かつ効果的に支持できるという利点がある。
As described above, the pair of left and
すなわち、上記実施形態では、ロアアーム4の前側連結部43を支持する前側アーム支持部18よりも前方側に位置するサイドメンバ前部13を、4本の稜線13aと各稜線13a間に設置された4枚の平板部13bとを備えた略正方形のパイプ状断面形状としたため、上記サイドメンバ前部13を軽量化しつつ、該サイドメンバ前部13の車両の衝突荷重に対する剛性を充分に確保することができる。したがって、上記フロントサブフレーム5を構成するサイドメンバ前部13等を大型化することなく、該サイドメンバ前部13に入力された衝突荷重を充分に支持しつつ、上記サイドメンバ後部14およびその後方に設けられた車体側強度部材に上記衝突荷重を効果的に伝達して支持することができる。そして、上記サイドメンバ前部13に入力された衝突荷重が一定値以上となった時点で、該サイドメンバ前部13を蛇腹状に塑性変形させることにより上記衝突荷重を充分に吸収することができるため、該衝突荷重がサイドメンバ後部14および車室内等に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
That is, in the said embodiment, the side
なお、上記前側アーム支持部18よりも後方側に位置するサイドメンバ後部をサイドメンバ前部13と同様に略正方形のパイプ状断面形状とすることも考えられるが、このように構成した場合には、車両の走行時に上記ロアアーム4から前側アーム支持部18を介してサイドメンバ後部に入力された横力等に応じ、該サイドメンバ後部を構成する平板部が面振動し易いとともに、該サイドメンバ後部の断面形状が略正方形から平行四辺形等に塑性変形し易いという問題がある。
In addition, although it is conceivable that the rear part of the side member located on the rear side of the front
これに対して上記実施形態に示すように、前側アーム支持部18および後側アーム支持部31からなるアーム支持部が設けられたサイドメンバ後部14の断面形状を丸パイプ状に形成した場合には、上記横力に応じてサイドメンバ後部14の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを効果的に防止することができる。このため、上記のようにサイドメンバ前部13を略正方形のパイプ状断面形状とするとともに、サイドメンバ後部14を丸パイプ状の断面形状とすることにより、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部13に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収できるという効果と、車両の走行時に上記ロアアーム4からサイドメンバ後部14に入力された横力に応じてフロントサブフレーム5が振動するのを抑制しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上できるという効果とを両立することができる。
On the other hand, as shown in the above embodiment, when the cross-sectional shape of the side member
なお、上記サイドメンバ前部13を、略正方形以外のパイプ状断面形状、例えば長方形または六角形等からなる複数の稜線と各稜線間に設置された平板部とを備えた角パイプ状の断面形状とし、またサイドメンバ後部14を、上記丸パイプ状以外のパイプ状断面形状、例えばサイドメンバ前部の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を備えた楕円形またハート形等の断面形状としてもよい。このように構成した場合においても、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部13に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収することができるという効果と、車両の走行時に上記サイドメンバ後部14に入力された横力等に応じてフロントサブフレーム5が振動するのを効果的に防止しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上させることができるという効果とが同時に得られるという利点がある。
The side
上記実施形態では、サイドメンバ前部13を、平面視でサイドメンバ後部14の前端近傍から車幅方向の外方側に傾斜させつつ車両の前方側に延びるように設置したため、該サイドメンバ前部13の長さを充分に確保してその全体を衝突荷重の吸収部として機能させることができる。また、上記サイドメンバ前部13の後方側において車幅方向の内側寄りに配設されたサイドメンバ後部14の前側部分に位置する車幅方向外側面に前側アーム支持部18を設けたため、該前側アーム支持部18を車幅方向の内方側に位置させることができ、これにより上記ロアアーム4からなるサスペンションアームのアーム長(車幅方向寸法)を充分に確保して、サスペンションジオメトリーを効果的に向上させることができるという利点がある。
In the above embodiment, the side
また、上記実施形態では、サイドメンバ後部14に、サイドフレーム3からなる車体フレームに取り付けられる第2マウントブラケット17および図外のスタビライザーまたはステアリングラック等からなる車両用補機の取付部となる3本の丸パイプ材19を設けた構造としたため、上記サイドメンバ後部14を補強する別体の補強部材を設けることなく、上記第2マウントブラケット17等を利用してサイドメンバ後部14を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部14および第1クロスメンバ8に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対するフロントサブフレーム5の剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部14が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にロアアーム4から入力される横力等によりフロントサブフレーム5が変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
Further, in the above embodiment, the side member
なお、一本のパイプ状部材をハイドロフォーム加工することにより上記サイドメンバ前部13とサイドメンバ後部14とを一体に形成した上記実施形態に代え、別体に形成されたサイドメンバ前部13とサイドメンバ後部14とを溶接する等によりサイドメンバ7を構成することも可能であるが、上記実施形態に示すように、フロントサブフレーム5のサイドメンバ前部13とサイドメンバ後部14とを一本のパイプ材により一体に形成した場合には、軽量で衝突荷重に対して高い剛性を有するサイドメンバ7を容易に製造できるという利点がある。
Instead of the embodiment in which the side
さらに、上記実施形態に示すように、ロアアーム4からなるサスペンションアームの後側連結部44を支持する後側アーム支持部31を、上記パイプ状部材からなる第1クロスメンバ8の側端部に設けられた接合部20と上記サイドメンバ後部14の後端部とに跨るように架設した場合には、該サイドメンバ後部14の後端部を補強するための補強部材を別体に設けることなく、上記後側アーム支持部31を利用してサイドメンバ後部14の後方部分を簡単な構成で効果的に補強することができる。したがって、上記サイドメンバ後部14および第1クロスメンバ8に入力された車両の衝突荷重および走行時の横力等に対する剛性を容易かつ充分に確保し、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部14が内倒れすること等を効果的に防止できるとともに、車両の走行時にロアアーム4から入力される横力等によりフロントサブフレーム5が変形することを抑制して車両の走行安定性を効果的に向上できるという利点がある。
Further, as shown in the above embodiment, a rear
図11〜図15は、本発明の第2実施形態に係るフロントサブフレーム構造を示している。なお、該フロントサブフレーム構造において、上記第1実施形態と同一の部材には同一の番号を付してその説明を省略している。上記第2実施形態に係るフロントサブフレーム構造では、上記フロントサブフレーム5のサイドメンバ7が、略正方形のパイプ状断面形状を有するサイドメンバ前部71と、丸パイプ状の断面形状を有するサイドメンバ後部72とに分割されている。
11 to 15 show a front subframe structure according to the second embodiment of the present invention. In the front subframe structure, the same members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the front subframe structure according to the second embodiment, the
そして、左右のサイドメンバ7前後方向中間部を連結するように車幅方向に延設された第3クロスメンバ(センタクロスメンバ)11と、上記ロアアーム4からなるサスペンションアームの前側連結部43を支持する前側アーム支持部18とが、車幅方向に延びる閉断面を構成する閉断面構造体74を介して相連結されている。
The left and
上記閉断面構造体74は、第3クロスメンバ11の側端部から斜め上方かつ側方に向けて突設された上部パネル75と、該上部パネル75の下方に配設された下部パネル76と、締結ボルト53を介して上記サイドフレーム3の下面に締結される筒状取付部54とを有する第2マウントブラケットからなっている。
The
上記閉断面構造体74の上部パネル75は、上記第3クロスメンバ11の側端部上面から斜め上方に延びる上壁板77と、該上壁板77の前後両側端部から下方に延びる一対の側壁板78と、上記上壁板77の車幅方向内側端部から下方に延びる内壁板79とを備え、上記側壁板78および内壁板79の下端部に上記下部パネル76の外周辺部が接合されることにより、車幅方向に延びる閉断面80が形成されている(図14参照)。
The
上記閉断面構造体74を構成する上部パネル75および下部パネル76は、上記サイドメンバ前部71およびサイドメンバ後部72を構成するパイプ材の板厚よりも厚肉に形成されるとともに、上記第3クロスメンバ11の上部パネル22および下部パネル23を構成する鋼板材よりも厚肉の鋼板材等により形成されている。また、上記サイドメンバ前部71の後端部が、上記閉断面構造体74の基端部前面に溶接されるとともに、上記サイドメンバ後部72の前端部が、上記閉断面構造体74の基端部後面に溶接されることにより、該閉断面構造体74を介して上記サイドメンバ前部71とサイドメンバ後部72とが相連結されている。
The
上記上部パネル22と下部パネル23とにより車幅方向に延びる略矩形状の閉断面を構成する上記第3クロスメンバ11の側端部が、上記閉断面構造体74を構成する上部パネル75の内壁板79に接合されるとともに、上記下部パネル76の基端部(下方部)に前側アーム支持部18を構成する前後一対のナット部材が固着されている。そして、上記下部パネル76の基端部に設けられた前側アーム支持部18と、上記上部パネル75の内壁板79に接合された第3クロスメンバ11とが、上記閉断面構造体74を介して相連結されている。
A side end portion of the
また、上記第3クロスメンバ11の後端部は、閉断面構造体74の後端部よりも後方側に配設されるとともに、該第3クロスメンバ11の後部外側面が上記サイドメンバ後部14の前部内側面に接合されている。さらに、上記第3クロスメンバ11の車幅方向中央部には、上記第1実施形態と同様に、パイプ状メンバからなる第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28が接合される支持ブラケット27が設けられている。そして、該第1クロスメンバの左右傾斜部29が、平面視で上記車幅方向中央部28の左右両端部から車両の後方側に向けてハの字状に延びるように設置されるとともに、上記傾斜部29の後端部にフロアフレーム37からなる車体側強度部材に接合される接合部20が設けられている。
The rear end portion of the
上記のようにサスペンションアーム(ロアアーム4)を支持する前側アーム支持部18と、左右一対のサイドメンバ7と、該左右のサイドメンバ7を連結するように車幅方向に延設された第3クロスメンバ11とを有するフロントサブフレーム構造において、上記サイドメンバ7を、上記前側アーム支持部18よりも前方側に位置する閉断面形状のサイドメンバ前部71と、上記前側アーム支持部18よりも後方側に位置する閉断面形状のサイドメンバ後部72とに分割し、かつ上記前側アーム支持部18と第3クロスメンバ11とを、車幅方向に延びる閉断面を形成する閉断面構造体74を介して相連結するように構成した場合には、簡単かつコンパクトな構成で、車両の走行時にロアアーム4からフロントサブフレーム5に入力される横力等を安定して支持できるという利点がある。
As described above, the front
すなわち、上記サイドメンバ7を閉断面形状のパイプ状体からなるサイドメンバ前部71とサイドメンバ後部72とにより構成したため、該サイドメンバ7を軽量で高剛性に形成することができる。そして、車両の走行時に、例えば車体の一方側に位置するロアアーム4から上記前側アーム支持部18に入力された横力等を、上記閉断面構造体74および第3クロスメンバ11から車体の他方側に伝達することができるため、上記サイドメンバ前部71およびサイドメンバ後部72が上記横力等に応じて振動するのを抑制しつつ、該横力等を安定して支持することができる。
That is, since the
また、上記実施形態では、サイドメンバ前部71の後端部およびサイドメンバ後部72の前端部を上記閉断面構造体74にそれぞれ接合するように構成したため、該閉断面構造体74を、サイドメンバ前部71とサイドメンバ後部14との連結部材として機能させることができる。したがって、簡単かつコンパクトな構成で、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部71に入力された衝突荷重を、上記閉断面構造体74を介してサイドメンバ後部72および上記第3クロスメンバ11に伝達することにより、車体の全体に分散させて効率よく支持できるという利点がある。
In the above embodiment, since the rear end portion of the side
さらに、サイドメンバ前部71を、上記第1実施形態に係るサイドメンバ前部13と同様に、車両の前後方向に延びる複数本の稜線と、相隣接する稜線間に配設された平板部とを備えた角パイプ状等の断面形状とした場合には、上記フロントサブフレーム5を構成するサイドメンバ前部71を大型化することなく、車両の衝突時に該サイドメンバ前部71に入力された衝突荷重を充分に支持しつつ、上記サイドメンバ後部72およびその後方に設けられた車体側強度部材に上記衝突荷重を効果的に伝達することができる。そして、上記サイドメンバ前部71に入力された衝突荷重が一定値以上となった時点で、該サイドメンバ前部71を蛇腹状に塑性変形させることにより上記衝突荷重を効果的に吸収することができるため、該衝突荷重がサイドメンバ後部72および車室内等に及ぶのを効果的に防止できるという利点がある。
Further, the side
また、上記サイドメンバ後部72を、上記第1実施形態に係るサイドメンバ後部14と同様に、上記サイドメンバ前部71の平板部に比べて曲率の大きい湾曲面を備えた丸パイプ状等の断面形状とした場合には、車両の走行時にロアアーム4の後側連結部44等からサイドメンバ後部72に入力された横力に応じてサイドメンバ後部72の壁面部が面振動したり、あるいはその断面形状が塑性変形したりするのを効果的に防止することができる。したがって、上記のようにサイドメンバ前部71を角パイプ状等の断面形状とするとともに、サイドメンバ後部72を丸パイプ状等の断面形状とすることにより、車両の衝突時に上記サイドメンバ前部71に入力された衝突荷重に対する耐力を向上させて該衝突荷重を効果的に吸収できるという効果と、車両の走行時に入力された横力に応じてフロントサブフレーム5が振動するのを抑制しつつ、上記横力に対する耐力を効果的に向上できるという効果とを両立することができる。
In addition, the side member
また、上記実施形態では、ロアアーム4の前側連結部43を支持する前側アーム支持部18と、左右のサイドメンバ7間に設置された第3クロスメンバ11とを相連結する閉断面構造体74を、サイドフレーム3からなる車体フレームの前後方向中央部に取り付けられる第2マウントブラケットにより構成したため、車両の走行時に、上記ロアアーム4から前側アーム支持部18に入力された横力等を、閉断面構造体74から上記サイドフレーム3からなる車体フレームに伝達することにより、該横力等を、より効率よく車体の全体に分散させて効果的に支持できるという利点がある。
Moreover, in the said embodiment, the closed
上記実施形態に示すように、閉断面構造体74を構成する鋼板材等の板厚を、サイドメンバ前部71およびサイドメンバ後部72を構成するパイプ材の板厚よりも厚肉に形成した場合には、上記フロントサブフレーム5の主要部を構成するサイドメンバ7を効果的に軽量化しつつ、車両の走行時に、上記ロアアーム4から該閉断面構造体74に入力された横力等を、上記第3クロスメンバ11およびサイドメンバ7を介して車体の全体に分散させることにより効果的に支持できるという利点がある。
As shown in the above embodiment, when the plate thickness of the steel plate material or the like constituting the
また、上記閉断面構造体74を構成する鋼板材等の板厚を、上記第3クロスメンバ11を構成する上部パネル22および下部パネル23よりも厚肉に形成した場合には、上記フロントサブフレーム5の主要部を構成する第3クロスメンバ11からなるセンタクロスメンバを効果的に軽量化しつつ、車両の衝突時に、上記サブフレーム前部13から該閉断面構造体74に入力された衝突荷重を、上記サイドメンバ後部14等に伝達することにより安定して支持できるという利点がある。
Further, when the plate thickness of the steel plate material or the like constituting the
さらに、上記実施形態に示すように、第3クロスメンバ11を、車幅方向に伸びる閉断面を形成する上部パネル22と下部パネル23により構成し、かつ該第3クロスメンバ11の後端部を上記閉断面構造体74の後端部よりも後方側に位置させるように、第3クロスメンバ11と閉断面構造体74とを車両の前後方向にオフセットさせて配設した場合には、上記第3クロスメンバ11の側端部を閉断面構造体74とサイドメンバ後部14の前方部とに跨るように架設することにより、該閉断面構造体74とサイドメンバ後部14との連結部を上記第3クロスメンバ11により補強できるため、上記フロントサブフレーム5の剛性を効果的に向上させることができる。
Further, as shown in the above embodiment, the
また、上記第3クロスメンバ11の車幅方向中央部28からその左右外方側に傾斜しつつ車両の後方側に向けて延びる左右一対の傾斜部29を備えたパイプ状メンバからなる第1クロスメンバ8を設け、該第1クロスメンバ8の左右両側部をフロアトンネル35の左右に設置されたフロアフレーム37からなる車体側強度部に連結するように構成した場合には、上記ロアアーム4の前側連結部43から第3クロスメンバ11の前方部に入力された横力等を、該第3クロスメンバ11から第1クロスメンバ8の車幅方向中央部28および左右の傾斜部29を介してフロアパネル9に設置されたフロアフレーム37等の車体側強度部材に伝達することにより効果的に支持できるという利点がある。
In addition, a first cross comprising a pipe-like member provided with a pair of left and right
しかも、車両の衝突時には、上記サイドメンバ前部71に入力された衝突荷重を、上記第3クロスメンバ11の車幅方向中央部および第1クロスメンバ8の左右傾斜部29からその後方に配設されたフロアフレーム37等に伝達し、これらに分散させてそれぞれ支持することができるため、上記衝突荷重に応じてサイドメンバ後部72が内倒れすること等を第1クロスメンバ8により効果的に抑制しつつ、上記サイドメンバ前部71に衝突荷重を集中的に作用させてこれを例えば蛇腹状等に圧縮変形させることにより、車両の衝突時に入力される衝突荷重を効率よく吸収できるという利点がある。
In addition, at the time of a vehicle collision, the collision load input to the side
1 パワープラント
1a 排気管
3 サイドフレーム
4 ロアアーム(サスペンションアーム)
5 フロントサブフレーム
7 サイドメンバ
8 第1クロスメンバ
9 フロアパネル
10 第2クロスメンバ
11 第3クロスメンバ
13 サイドメンバ前部
14 サイドメンバ後部
18 前側アーム支持部
20 接合部
28 車幅方向中央部
29 傾斜部
34 固定部
35 フロアトンネル
35a 傾斜部
37 フロアフレーム(車体側強度部材)
38 トンネルロアフレーム(車体側強度部材)
1
5
38 Tunnel lower frame (car body side strength member)
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