JP3938562B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は自動車の前部車体構造に係り、特に、前輪用のホイールハウスでフロントサスペンションを支えるように構成した自動車の前部車体構造に関する。

自動車のフロントサスペンションのなかには、前輪用ホイールハウスの側壁にサスペンションアームを上下方向に揺動自在に取り付け、このサスペンションアームの先端部にナックルを取り付け、このナックルにハブを取り付け、このハブに前輪を取り付けたものがある（例えば、特許文献１参照。）。
実開平５−１０１７０号公報（図１）

特許文献１を以下の図面に基づいて説明する。
図８は従来の技術の基本構成を説明する図である。
フロントサスペンション１５０は、前輪用ホイールハウス１５１の側壁１５２をサイドフレーム１５３で補強し、この補強した部位にサスペンションアーム１５４を上下方向に揺動自在に取り付け、このサスペンションアーム１５４の先端部１５５にナックル１５６を取り付け、このナックル１５６にハブ１５７を取り付け、このハブ１５７に前輪１５８を取り付け、前輪用ホイールハウス１５１の天井部１５９にダンパー１６１を取り付け、ダンパー１６１の下端部でナックル１５６を支えるものである。

ところで、フロントサスペンション１５４のなかには、サスペンションアーム１６５（以下、アッパアームと称す）を想像線で示すように、前輪用ホイールハウス１５１の天井部１５９近傍に取り付けたものがある。
すなわち、前輪用ホイールハウス１５１の側壁１５２のうち、天井部１５９近傍の部位に支持ブラケット１６６を取り付け、支持ブラケット１６６にアッパアーム１６５を上下方向に揺動自在に取り付け、このアッパアーム１６５の先端部１６７にナックル１６８を取り付ける。

前輪用ホイールハウス１５１の側壁１５２のうち、天井部１５９近傍の部位に支持ブラケット１６６を取り付けると、支持ブラケット１６６の取付位置がサイドフレーム１５３の上方に位置する。
サイドフレーム１５３の上方の部位で、支持ブラケット１６６を強固に支えるためには、サイドフレームに代わる補強部材を設けることが考えられる。
しかし、補強部材を新たに設けることは構成が複雑になり好ましくない。

本発明は、簡単な構成で前輪用ホイールハウスにアッパアームを強固に取り付けることができる自動車の前部車体構造を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、前輪の上方に前輪用のホイールハウスを設け、このホイールハウスの天井部をダンパーベース部とし、このダンパーベース部にダンパーを下向きに設け、このダンパーの前後側にそれぞれ前後の支持ブラケットを設け、前後の支持ブラケットでフロントサスペンション用のアッパアームを支える自動車の前部車体構造において、前記前後の支持ブラケットを、上下に延びる底部と、この底部の両側から突出した一対の側片とで断面略コ字形に形成し、前記一対の側片のうち、一方の側片の上部に前記ダンパーベース部に対向する接合部を一体形成し、この接合部を前記ダンパーベース部に接合するとともに、他方の側片および前記底部を前記ホイールハウスに接合したことを特徴とする。

ここで、フロントサスペンション用のアッパアームを支持ブラケットで支えるためには、支持ブラケットを断面略コ字形に形成し、コ字形を構成する側片に支持ブラケットを取り付ける。
しかし、側片は一端（すなわち、コ字形の開口部側の端部）が自由端になっているので、側片の剛性を高める必要がある。

そこで、請求項１において、支持ブラケットを断面略コ字形に形成し、略コ字形を構成する一方の側片の上部に接合部を一体形成し、この接合部をダンパーベース部に接合することにした。
一方の側片を接合部を介してダンパーベース部に接合することで、一方の側片をホイールハウスに強固に取り付けることができる。
このように、一方の側片を接合部を介してダンパーベース部に接合することで、補強部材を新たに加えることなく、一方の側片を上方に延ばすだけの簡単な構成で、支持ブラケットをホイールハウスに強固に取り付けることができる。
さらに、一対の側片のうち、他方の側片をホイールハウスに接合することで、他方の側片の剛性を確保することができる。
また、請求項２に係る発明は、前記前後の支持ブラケットに取付ボルトを介して前記アッパアームを回転自在に支える構成とし、前記取付ボルトの先端部が、前記ホイールハウスを貫通して反対側の空間となるエンジンルーム側に突出し、突出した先端部にナットがねじ結合されたことを特徴とする。

請求項１に係る発明では、一方の側片の上部に接合部を一体形成するだけの簡単な構成でホイールハウスに支持ブラケットを強固に取り付けることが可能になり、簡単な構成で前輪用ホイールハウスにアッパアームを強固に取り付けることができるとともに、コストアップを抑えることができるという利点がある。

請求項２に係る発明では、取付ボルトの先端部が、ホイールハウスを貫通して反対側の空間となるエンジンルーム側に突出し、突出した先端部にナットがねじ結合されることで、前後の支持ブラケットに取付ボルトを介してアッパアームを回転自在に支えることができるという利点がある。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。「前」、「後」、「左」、「右」は運転者から見た方向に従う。また、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る自動車の前部車体構造を備えた自動車の斜視図である。
自動車１０は、左右のフロントフェンダ１１，１２の下方に前輪用のホイールハウス１３（左側のみを示す）を設け、左右のホイールハウス１３の下方にそれぞれ前輪１４，１５を配置し、左右のフロントフェンダ１１，１２の間にボンネット１７を配置し、これらの部材、すなわち左右のフロントフェンダ１１，１２およびボンネット１７のそれぞれ前端部にフロントバンパー１８を配置し、ボンネット１７の後方にフロントウインドガラス１９を配置し、フロントウインドガラス１９の左右側に左右のフロントピラー２１，２２を備える。

なお、左側フロントフェンダ１１およびホイールハウス１３は、本発明に係る自動車の前部車体構造３０を構成する部材である。
以下、自動車の前部車体構造３０について詳しく説明する。

図２は図１の２矢視図である。
自動車の前部車体構造３０は、左側フロントサイドフレーム３１を前後方向に延ばし、この左側フロントサイドフレーム３１の外側に左側アッパメンバー３２を設け、左側アッパメンバー３２の外側に左側フロントフェンダ１１を設け、左側アッパメンバー３２と左側フロントサイドフレーム３１との間の空間に左前輪用のホイールハウス１３を設けることで車体内側にエンジンなどを収納するエンジンルームを形成するものである。

さらに、自動車の前部車体構造３０は、ホイールハウス１３の天井部をダンパーベース部３４とし、このダンパーベース部３４にダンパー３５の上端部３６を取り付けるとともに、ダンパー３５を下方に延ばし、ダンパー３５の前後側にそれぞれ前後の支持ブラケット４１，４２を配置し、これら前後の支持ブラケット４１，４２をホイールハウス１３の側壁４４に設けたものである。

加えて、自動車の前部車体構造３０は、前後の支持ブラケット４１，４２に取付ボルト４６，４６（図３、図４参照参照）を介してアッパアーム４７を上下方向に揺動自在に取り付け、このアッパアーム４７の中央部にナックル４８の上端部４９を取り付け、ナックル４８にロアアーム５１を連結し、ロアアーム５１にダンパーフォーク５２（図３も参照）を介してダンパー３５の下端部３７（図３も参照）を連結し、ロアアーム５１にラジアルロッド５３およびスタビライザスプリング５４を連結したものである。
ナックル４８にハブ（図示せず）を介して前輪１４を取り付ける。

なお、自動車の前部車体構造３０を、車体左側を構成するものとして説明するが、車体右側を構成する自動車の前部車体構造も同様の構成であり、左右側の自動車の前部車体構造は同じ作用効果を得る。

図３は本発明に係る自動車の前部車体構造を示す分解斜視図である。
自動車の前部車体構造３０は、前輪１４（図２参照）の上方に前輪用のホイールハウス１３を設け、このホイールハウス１３の天井部をダンパーベース部３４とし、このダンパーベース部３４にダンパー３５を下向きに設け、このダンパー３５の前後側に、フロントサスペンション用のアッパアーム４７を支える前後の支持ブラケット４１，４２をそれぞれ設けたものである。

ホイールハウス１３は、車体前後方向に延びる側壁７６を備える。側壁７６は、ダンパー３５の前方に、車体幅方向と平行で、かつダンパー３５に臨む前壁７７を備えるとともに、ダンパー３５の後方に、車体幅方向と平行で、かつダンパー３５に臨む後壁７８を備える。

前支持ブラケット４１は、上下に延びる底部５６及びこの底部５６の両側から突出した一対の側片５７，５８で断面略コ字形に形成したものである。
底部５６を側壁７６に接合するとともに、一対の側片５７，５８のうち、前側の側片５７を前壁７７に接合する。
前支持ブラケット４１を断面略コ字形にすることで、収納凹部６１を形成する。

後支持ブラケット４２は、前支持ブラケット４１と同様に、上下に延びる底部６３及びこの底部６３の両側から突出した一対の側片６４，６５で断面略コ字形に形成したものである。
底部６３を側壁７６に接合するとともに、一対の側片６４，６５のうち、後側の側片６５を後壁７８に接合する。
後支持ブラケット４２を断面略コ字形にすることで、収納凹部６７を形成する。
なお、部材同士の接合は、一例としてスポット溶接が適用されるが、これに限定するものではない。

図４は本発明に係る自動車の前部車体構造を構成する前後の支持ブラケットを示す断面図である。
ダンパー３５の前後側にそれぞれ前後の支持ブラケット４１，４２を配置し、前支持ブラケット４１の底部５６を、ホイールハウス１３の側壁７６に接合するとともに、前支持ブラケット４１の前側の側片５７を、側壁７６の前壁７７に接合する。
後支持ブラケット４２の底部６３をホイールハウス１３の側壁７６に接合するとともに、後支持ブラケット４２の後側の側片６５を、後壁７８に接合する。

前支持ブラケット４１の前後の側片５７，５８には、それぞれ取付孔５９，５９を備え、側壁７６の前壁７７に取付孔７７ａを備える。
また、後支持ブラケット４２の一対の側片６４，６５には、それぞれ取付孔６６，６６を備え、側壁７６の後壁７８に取付孔７８ａを備える。

アッパアーム４７を略湾曲状に形成し、両端部（前後部）のボス７１，７２のうち、前側ボス７１をスペーサ７３，７３を介して前支持ブラケット４１の収納凹部６１に配置する。
前側ボス７１の貫通孔７１ａを、前支持ブラケット４１の取付孔５９，５９および取付孔７７ａに合わせる。
取付ボルト４６を、取付孔５９，５９、貫通孔７１ａおよび取付孔７７ａに差し込み、取付孔７７ａから突出した取付ボルト４６にナット７４をねじ結合する。
これにより、前支持ブラケット４１に前側ボス７１を回転自在に取り付ける。

さらに、両端部（前後部）のボス７１，７２のうち、後側ボス７２をスペーサ７３，７３を介して後支持ブラケット４２の収納凹部６７に配置する。
後側ボス７２の貫通孔７２ａを、後支持ブラケット４２の取付孔６６，６６および取付孔７８ａに合わせる。
取付ボルト４６を、取付孔６６，６６、貫通孔７２ａおよび取付孔７８ａに差し込み、取付孔７８ａから突出した取付ボルト４６にナット７４をねじ結合する。
これにより、後支持ブラケット４２に後側ボス７２を回転自在に取り付ける。

このように、前後の支持ブラケット４１，４２に前後のボス７１，７２をそれぞれ回転自在に取り付けることで、前後の支持ブラケット４１，４２にアッパアーム４７を上下方向に揺動自在に取り付ける。
このアッパアーム４７の中央部４７ａにナックル４８（図３参照）の上端部４９を取り付ける。

図５は本発明に係る自動車の前部車体構造を構成する前後の支持ブラケットを示す側面図である。
前支持ブラケット４１は、上下に延びる底部５６及びこの底部５６の両側から突出した一対の側片５７，５８で断面略コ字形に形成し、底部５６をホイールハウス１３の側壁７６に接合するとともに、一対の側片５７，５８のうち前側の側片５７をホイールハウス１３の前側壁７７に接合し、一対の側片５７，５８に、それぞれ取付孔５９，５９を備える。

前支持ブラケット４１の上端部８１をダンパーベース部３４まで延ばすとともに、この上端部８１をダンパーベース部３４に、一例としてスポット溶接で接合する。
具体的には、一対の側片５７，５８のうち後側の側片５８の上部５８ａおよび底部５６の上部５６ａをダンパーベース部３４まで上方に延ばし、延ばした部位にダンパーベース部３４に対向する接合部８２を備え、接合部８２をダンパーベース部３４に、一例としてスポット溶接で接合する。
後側の側片５８の上部５８ａ、底部５６の上部５６ａおよび接合部８２で、前支持ブラケット４１の上端部８１を構成する。

ここで、前支持ブラケット４１の後側の側片５８を接合部８２を介してダンパーベース部３４に接合した理由は以下の通りである。
すなわち、一対の側片５７，５８のうち前側の側片５７を、ホイールハウス１３の前側壁７７に接合する。よって、前側の側片５７の剛性を確保することが可能である。
これに対して、後側の側片５８は、ホイールハウス１３の側壁７６に接合しない。そこで、後側の側片５８を接合部８２を介してダンパーベース部３４に接合することで、後側の側片５８の剛性を確保する。

後支持ブラケット４２は、前支持ブラケット４１と同様に、上下に延びる底部６３及びこの底部６３の両側から突出した一対の側片６４，６５で断面略コ字形に形成し、底部６３をホイールハウス１３の側壁７６に接合するとともに、一対の側片６４，６５のうち後側の側片６５をホイールハウス１３の後側壁７８に接合し、一対の側片６４，６５に、それぞれ取付孔６６，６６を備える。

後支持ブラケット４２の上端部８４をダンパーベース部３４まで延ばすとともに、この上端部８４をダンパーベース部３４に接合する。
具体的には、一対の側片６４，６５のうち前側の側片６４の上部６４ａおよび底部６３の上部６３ａをダンパーベース部３４まで上方に延ばし、延ばした部位にダンパーベース部３４に対向する接合部８５を備え、接合部８５をダンパーベース部３４に接合する。
前側の側片６４の上部６４ａ、底部６３の上部６３ａおよび接合部８５で、後支持ブラケット４２の上端部８４を構成する。

ここで、後支持ブラケット４２の前側の側片６４を接合部８５を介してダンパーベース部３４に接合した理由は以下の通りである。
すなわち、一対の側片６４，６５のうち後側の側片６５を、ホイールハウス１３の後側壁７８に接合する。よって、後側の側片６５の剛性を確保することが可能である。
これに対して、前側の側片６４は、ホイールハウス１３の側壁７６に接合しない。そこで、前側の側片６４を接合部８５を介してダンパーベース部３４に接合することで、前側の側片６４の剛性を確保する。

図６は本発明に係る後支持ブラケットを示す拡大図である。
前後の支持ブラケット４１，４２は線対称部材であり、同様の構成部材である。そこで、図６においては、後支持ブラケット４２について説明して、前支持ブラケット４１の説明を省略する。
後支持ブラケット４２の上端部８４をダンパーベース部３４まで延ばし、延ばした上端部８４をダンパーベース部３４に接合した。
このように、後支持ブラケット４２の上端部８４をダンパーベース部３４に接合することで、補強部材を新たに加えることなく、後支持ブラケット４２をホイールハウス１３に強固に接合することができる

すなわち、後支持ブラケット４２を断面略コ字形とし、この後支持ブラケット４２の前側の側片６４の上部６４ａおよび底部６３の上部６３ａをダンパーベース部３４まで延ばし、延ばした部位に接合部８５を設け、接合部８５をダンパーベース部３４に接合する。
前側の側片６４の上部６４ａを接合部８５を介してダンパーベース部３４に接合することで、前側の側片６４をホイールハウス１３に強固に取り付けることができる。

このように、前側の側片６４を接合部８５を介してダンパーベース部３４に接合することで、補強部材を新たに加えることなく、前側の側片６４を上方に延ばすだけの簡単な構成で、後支持ブラケット４２をホイールハウス１３に強固に取り付けることができる。
特に、側片６４の上部６４ａ、底部６３の上部６３ａおよび接合部８５を一体に形成することで、いわゆる箱体の角部と同様の構成とし、前側の側片６４の剛性をより一層高めることができる。
なお、後支持ブラケット４２は接合部８５を一体成形することで、後支持ブラケット４２を簡単に製造することが可能である。

図７（ａ），（ｂ）は本発明に係る自動車の前部車体構造を説明する図であり、（ａ）は比較例を示し、（ｂ）は図１〜図６で説明した実施の形態を実施例として示す。
（ａ）において、ホイールハウス１００の側壁１０１に前後の支持ブラケット１０２，１０３をそれぞれ設け、前支持ブラケット１０２にアッパアーム１０５の前側ボス１０６をボルト１０７で取り付けるとともに、後支持ブラケット１０３にアッパアーム１０５の後側ボス１０８をボルト１０７で取り付ける。

前支持ブラケット１０２の後側の側片１１１は、上端部１１１ａがホイールハウス１００のダンパーベース部１１２に接合されていない。このため、後側の側片１１１が矢印方向に変形する虞がある。
後支持ブラケット１０３の前側の側片１１３は、上端部１１３ａがホイールハウス１００のダンパーベース部１１２に接合されていない。このため、前側の側片１１３が矢印方向に変形する虞がある。

後側の側片１１１の矢印方向への変形を防ぎ、さらに前側の側片１１３の矢印方向への変形を防ぐために、例えば後側の側片１１１や前側の側片１１３を補強する補強部材（図示せず）を新たに加える必要がある。
しかし、補強部材を新たに設けることはコストアップを招き好ましくない。

（ｂ）において、ホイールハウス１３の側壁７６に前後の支持ブラケット４１，４２をそれぞれ設け、前支持ブラケット４１にアッパアーム４７の前側ボス７１をボルト４６で取り付けるとともに、後支持ブラケット４２にアッパアーム４７の後側ボス７２をボルト４６で取り付ける。

前支持ブラケット４１は、後側の側片５８の上部５８ａおよび底部５６の上部５６ａをダンパーベース部３４まで上方に延ばし、延ばした部位にダンパーベース部３４に対向する接合部８２を備え、接合部８２をダンパーベース部３４に接合する。よって、後側の側片５８をホイールハウス１３に強固に取り付ける。

後支持ブラケット４２は、前側の側片６４の上部６４ａおよび底部６３の上部６３ａをダンパーベース部３４まで上方に延ばし、延ばした部位にダンパーベース部３４に対向する接合部８５を備え、接合部８５をダンパーベース部３４に接合する。よって、前側の側片６４をホイールハウス１３に強固に取り付ける。

このように、後側の側片５８の上部５８ａを接合部８２を介してダンパーベース部３４に接合するとともに、前側の側片６４の上部６４ａを接合部８５を介してダンパーベース部３４に接合することで、補強部材を新たに加えることなく、簡単な構成で前後の支持ブラケット４１，４２をホイールハウス１３に強固に取り付けることができる。
これにより、重量の増加を抑えることや、コストを抑えることが可能になる。

なお、前記実施の形態では、前支持ブラケット４１において、後側の側片５８の上部５８ａをダンパーベース部３４に接合し、後支持ブラケット４２において、前側の側片６４の上部６４ａをダンパーベース部３４に接合した例について説明したが、これに限らないで、前支持ブラケット４１の前後の側片５７，５８の上部をダンパーベース部３４に接合し、後支持ブラケット４２の前後の側片６４，６５の上部をダンパーベース部３４に接合することも可能である。

また、前記実施の形態では、前後の支持ブラケット４１，４２を構成する底部５６，６３を略矩形状に形成し、底部の前後辺に側片を備えた例について説明したが、前後の支持ブラケット４１，４２は、この形状に限らないで、任意に変更することが可能である。

本発明の自動車の前部車体構造は、前輪用のホイールハウスでフロントサスペンションを支えるように構成した自動車に好適である。

本発明に係る自動車の前部車体構造を備えた自動車の斜視図である。 図１の２矢視図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を示す分解斜視図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を構成する前後の支持ブラケットを示す断面図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を構成する前後の支持ブラケットを示す側面図である。 本発明に係る後支持ブラケットを示す拡大図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を説明する図である。 従来の技術の基本構成を説明する図である。

符号の説明

１０…自動車、１３…ホイールハウス、１４…前輪、３０…自動車の前部車体構造、３４…ダンパーベース部、３５…ダンパー、４６…取付ボルト、４７…アッパアーム、４１…前支持ブラケット、４２…後支持ブラケット、５６，６３…底部、５７，６４…前側の側片、５８，６５…後側の側片、７４…ナット、８１…前支持ブラケットの上端部、８２，８５…接合部、８４…後支持ブラケットの上端部。

Claims (2)

1. 前輪の上方に前輪用のホイールハウスを設け、このホイールハウスの天井部をダンパーベース部とし、このダンパーベース部にダンパーを下向きに設け、このダンパーの前後側にそれぞれ前後の支持ブラケットを設け、前後の支持ブラケットでフロントサスペンション用のアッパアームを支える自動車の前部車体構造において、
   前記前後の支持ブラケットを、上下に延びる底部と、この底部の両側から突出した一対の側片とで断面略コ字形に形成し、
   前記一対の側片のうち、一方の側片の上部に前記ダンパーベース部に対向する接合部を一体形成し、
   この接合部を前記ダンパーベース部に接合するとともに、他方の側片および前記底部を前記ホイールハウスに接合したことを特徴とする自動車の前部車体構造。
2. 前記前後の支持ブラケットに取付ボルトを介して前記アッパアームを回転自在に支える構成とし、
   前記取付ボルトの先端部が、前記ホイールハウスを貫通して反対側の空間となるエンジンルーム側に突出し、突出した先端部にナットがねじ結合されたことを特徴とする請求項１記載の自動車の前部車体構造。

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