JP4293221B2 - 車両のボデー支持構造 - Google Patents

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Description

本発明は自動車等の車両のボデー支持構造に係り、特に、シャーシフレームにボデーマウントを介してボデーを搭載した車両のボデー支持構造に関する。
従来から、シャーシフレームにボデーマウントを介してボデーを搭載した車両のボデー支持構造が知られている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、ボデーマウントに支持されるボデー側のマウントブラケットがロッカインナパネルの車幅方向内側面と、フロアパネルとに溶接によって固定されている。
特開平8−58628号公報
しかしながら、特許文献1の車両のボデー支持構造では、センタピラーが設けられたロッカと、ボデーマウントとの車幅方向に沿ったオフセット量が大きい。このため、ロールオーバ時に、センタピラーからロッカに作用する荷重をマウントブラケットを介してボデーマウントに効率良く伝達するためには、マウントブラケットの補強が必要になり、重量が大幅に増加する。
本発明は上記事実を考慮し、大幅な重量増加を伴うことなく、ロッカからボデーマウントに荷重を効率良く伝達できる車両のボデー支持構造を提供することが目的である。
請求項1記載の本発明の車両のボデー支持構造は、シャーシフレームに設けられボデーを支持するボデーマウントと、ボデーの車幅方向両端下部に長手方向を車両前後方向に沿って配置され、車両前後方向に沿った閉断面構造を形成するロッカと、ボデーの下部に長手方向を車幅方向に沿って形成され、車幅方向端部が前記ロッカに結合された車幅方向閉断面部と、車幅方向外側部が前記ロッカの下部に結合され、車幅方向内側部が前記車幅方向閉断面部の下面に結合されると共に、前記ロッカの閉断面構造の下方に延びる閉空間を形成するマウントブラケットと、前記ボデーマウントと前記マウントブラケットとを結合するボデーマウント結合部材と、を有することを特徴とする。
ボデーの車幅方向両端下部に長手方向を車両前後方向に沿って配置され、車両前後方向に沿った閉断面構造を形成するロッカの下部と、ボデーの下部に長手方向を車幅方向に沿って形成され、車幅方向端部がロッカに結合された車幅方向閉断面部の下面と、がマウントブラケットによって連結されており、マウントブラケットによってロッカの閉断面構造の下方に延びる閉空間が形成されている。また、シャーシフレームに設けられたボデーマウントと、ボデー側のマウントブラケットとがボデーマウント結合部材によって結合されている。このため、ボデーマウント結合部材の支持剛性が向上すると共にロッカとボデーマウントとの車幅方向のオフセット量が小さくなる。この結果、ロッカからボデーマウントに荷重が伝達される際にマウントブラケットの変形が抑制され、ロッカからボデーマウントに荷重が効率良く伝達される。また、ボデーマウントブラケットの補強が必要ないため、重量が大幅に増加することもない。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の車両のボデー支持構造において、長手方向を車両上下方向に沿って配置され、下端部が前記ロッカに結合されたピラーが、ボデーの車幅方向両端部に配置されると共に、前記マウントブラケットの車幅方向外側に設けられていることを特徴とする。
従って、ロールオーバ時に、ボデーの車幅方向両端部に配置されると共に、長手方向を車両上下方向に沿って配置され、下端部が前記ロッカに結合されたピラーに作用する荷重が、ロッカとマウントブラケットを介してボデーマウントからシャーシフレームに効率良く伝達される。
請求項1記載の本発明は、大幅な重量増加を伴うことなく、ロッカからボデーマウントに荷重を効率良く伝達できる。
請求項2記載の本発明は、ロールオーバ時に、センタピラーに作用する荷重をシャーシフレームに効率良く伝達できる。
本発明における車両のボデー支持構造の第1実施形態を図1〜図5に従って説明する。
なお、図中矢印UPは車両上方方向を示し、図中矢印FRは車両前方方向を示し、図中矢印INは車幅内側方向を示している。
図2には、本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造が車両斜め前方内側の上方から見た斜視図で示されている。
なお、図2においては、構成を明確にするためシャーシフレーム10を二点鎖線で示している。
図2に示される如く、本実施形態の自動車は、車両の車幅方向両端下部に、長手方向を車両前後方向に沿って配置されている左右一対のシャーシフレーム10と、これらのシャーシフレーム10に後述するボデーマウントを介して搭載されたボデー12とを備えた構成となっている。
なお、車両は車幅方向の中心に関して、左右対称に構成されており、図2では車両右側のみを示している。
シャーシフレーム10は、シャーシフレーム10の車幅方向外側部を構成するシャーシフレームアウタ14と、シャーシフレーム10の車幅方向内側部を構成するシャーシフレームインナ16と、を備えており、車両前後方向に沿った閉断面構造17となっている。
なお、閉断面構造とは、対象とする断面の開口外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている断面構造であって、実質的にとは、対象とする断面が外周長に比べて小さな孔等が部分的に形成されていても、断面の直角方向(図2に示すシャーシフレーム10の場合は図面の矢印A方向)の手前側または奥側では孔等が無く、開口部周囲の部材が連続している構成も含むことを意味する。
一方、ボデー12は、ボデー12の床面を構成するフロアパネル20と、ボデー12の車幅方向両端下部に長手方向を車両前後方向に沿って配置された左右一対のロッカ22と、を備えている。また、ボデー12はボデー12の車幅方向両端部に長手方向を車両上下方向に沿って配置された左右一対のセンタピラー24を備えており、センタピラー24の下端部はロッカ22に結合されている。
図1には、図2の1−1断面線に沿った拡大断面図が示されている。
図1に示される如く、ロッカ22は、ロッカ22の車幅方向外側部を構成するロッカアウタ28と、ロッカ22の車幅方向内側部を構成するロッカインナ30と、を備えており、車両前後方向に沿った閉断面構造32となっている。また、ロッカ22の上端にはロッカアウタ28の上フランジ28Aとロッカインナ30の上フランジ30Aとが結合された上側接合フランジ22Aがあり、ロッカ22の下端にはロッカアウタ28の下フランジ28Bとロッカインナ30の下フランジ30Bとが結合された下部接合部としての下側接合フランジ22Bがある。
図5には、図1の5−5断面線に沿った拡大断面図が示されている。
図5に示される如く、センタピラー24は、センタピラー24の車幅方向外側部を構成するセンタピラーアウタパネル36と、センタピラー24の車幅方向内側部を構成するセンタピラーインナパネル38とを備えており、センタピラーアウタパネル36とセンタピラーインナパネル38とで車両上下方向に沿った閉断面構造40となっている。なお、センタピラーアウタパネル36の車幅方向外側にはサイメンアウタ42が配置されている。
図1に示される如く、センタピラーアウタパネル36の下端36Aは、ロッカアウタ28の縦壁部28Cの車幅方向外側面に溶接等によって結合されている。また、センタピラーインナパネル38の下部38Aはロッカ22の閉断面構造32内に挿入されており、ロッカアウタ28の上フランジ28Aとロッカインナ30の上フランジ30Aとの間およびロッカアウタ28の下フランジ28Bとロッカインナ30の下フランジ30Bとの間に溶接等によって結合されている。また、サイメンアウタ42の下端に形成されたフランジ42Aがロッカアウタ28の下フランジ28Bの車幅方向外側面に溶接等によって結合されている。
フロアパネル20の一般部20Aの車幅方向外側端部には車幅方向外側下方へ向って傾斜部20Bが形成されており、傾斜部20Bの下端からは車幅方向外側へ向ってフランジ20Cが形成されている。また、フロアパネル20のフランジ20Cは、ロッカインナ30の上壁部30Cの上面に溶接等によって結合されている。
図3には、本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造の一部が車両斜め前方内側の下方側から見た斜視図で示されている。
図3に示される如く、ボデー12は、ボデー12の下部に長手方向を車幅方向に沿って配置されたクロスメンバ44を備えている。また、クロスメンバ44の車幅方向外側下部にはフロアクロス46が配置されており、フロアクロス46の車幅方向外側下部にはマウントブラケット48が配置されている。
クロスメンバ44の車幅方向から見た断面形状は、開口部を車両上方へ向けたハット断面形状となっており、下壁部44Aの前後両端からは車両上方へ向って前壁部44Cと後壁部44Dとが形成されている。また、前壁部44Cの上端からは車両前方へ向ってフランジ44Dが形成されており、後壁部44Cの上端からは車両後方へ向ってフランジ44Eが形成されている。
クロスメンバ44の前フランジ44と後フランジ44とはフロアパネル20の一般部20Aの下面に溶接等によって結合されている。また、クロスメンバ44の車幅方向外側端部には、車両下方へ向ってフランジ44Fが形成されており、フランジ44Fはフロアパネル20の傾斜部20Bの下面に溶接等によって結合されている。また、クロスメンバ44のフランジ44Fの下部44Gは、ロッカインナ30の縦壁部30Dの車幅方向内側面に溶接等によって結合されている。
図4には、本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造の一部が車両斜め前方内側の下方側から見た分解斜視図で示されている。
図4に示される如く、フロアクロス46の車幅方向から見た形状は開口部を車両上方へ向けたコ字状となっており、下壁部46Aの前後両端からは車両上方へ向って前壁部46Bと後壁部46Cとが形成されている。フロアクロス46の前壁部46Bはクロスメンバ44の前壁部44Bの前面に溶接等によって結合されており、フロアクロス46の後壁部46Cはクロスメンバ44の後壁部44Cの後面に溶接等によって結合されている。
フロアクロス46の下壁部46Aはクロスメンバ44の下壁部44Aの下面に溶接等によって結合されている。また、フロアクロス46の下壁部46Aの車幅方向外側端部46Dは、クロスメンバ44の下壁部44Aから離間し車両外側下方へ向って伸びており、車幅方向外側端部46Dの下端からは車幅方向外側へ向って下壁部46Eが形成されている。また、フロアクロス46の下壁部46Eの中央部には貫通孔54が形成されており、下壁部46Eの車幅方向外側端には車両下方へ向ってフランジ46Fが形成されている。
図1に示される如く、フロアクロス46のフランジ46Fは、ロッカインナ30の縦壁部30Dの車幅方向内側面に溶接等によって結合されている。
従って、フロアパネル20とクロスメンバ44とフロアクロス46とで車幅方向に沿った閉断面構造となった車幅方向閉断面部50を形成しており、車幅方向閉断面部50の車幅方向外側端部50Aがロッカ22に結合されている。
図4に示される如く、マウントブラケット48の車幅方向内側端部は、車幅方向内側上方に向って伸びるクロスメンバ取付部48Aとなっている。
図1に示される如く、マウントブラケット48におけるクロスメンバ取付部48Aの縦壁部48Bの上部は、フロアクロス46の車幅方向外側端部46Dの下面に溶接等によって結合されている。また、マウントブラケット48の車幅方向外側端部はロッカ取付部48Cとなっており、ロッカ取付部48Cの車幅方向外側端部に車両下方へ向けて形成された下フランジ48Dは、ロッカインナ30の下フランジ30Bの車幅方向内側面に溶接等によって結合されている。また、マウントブラケット48のクロスメンバ取付部48Aとロッカ取付部48Cとの中間部48Eは、車両前後方向から見た断面形状が縦壁部48Fと横壁部48Gとを有するL字状となっている。
図4に示される如く、マウントブラケット48のクロスメンバ取付部48Aにおける下壁部48Bの車両前後方向前端からは車両上方に向って前壁部48Hが形成されており、下壁部48Bの車両前後方向後端からは車両上方に向って後壁部48Jが形成されている。また、前壁部48Hは、ロアクロス46の前壁部46Bの前面に溶接等によって結合されており、後壁部48Jは、ロアクロス46の後壁部46Cの後面に溶接等によって結合されている。
マウントブラケット48における中間部48Eの縦壁部48Fの車両前後方向前端からは車幅方向外側に向って前壁部48Kが形成されており、縦壁部48Fの車両前後方向後端からは車幅方向外側に向って後壁部48Lが形成されている。また、前壁部48Kの車幅方向外側端からは車両前方へ向ってフランジ48Mが形成されており、後壁部48Lの車幅方向外側端からは車両後方へ向ってフランジ48Nが形成されている。
図3に示される如く、マウントブラケット48のフランジ48M、48Nは、クロスメンバ44におけるフランジ44Fの下部44Gの車幅方向内側面と、ロッカインナ30の縦壁部30Dとに溶接等によって結合されている。
図4に示される如く、マウントブラケット48における中間部48Eの横壁部48Gの車両前後方向前端からは車両上方に向って前壁部48Pが形成されており、横壁部48Gの車両前後方向後端からは車両上方に向って後壁部48Qが形成されている。また、前壁部48Pの車幅方向外側端からは車両前方へ向ってフランジ48Rが形成されており、後壁部48Qの車幅方向外側端からは車両後方へ向ってフランジ48Sが形成されている。
図3に示される如く、マウントブラケット48のフランジ48R、48Sは、ロッカインナ30の下壁部30Eに溶接等によって結合されている。
従って、図1に示される如く、マウントブラケット48がロッカ22またはフロアクロス46とで閉空間51を形成しており、閉空間51の車幅方向内側部51Aがロッカ22のロッカインナ30の下方に延びている。
なお、閉空間とは、対象とする空間の外周部が実質的に連続して高強度及び高剛性になっている空間であって、実質的にとは、対象とする空間が外周面に比べて小さな孔等が部分的に形成されている構成も含むことを意味する。
図1に示される如く、マウントブラケット48における中間部48Eの横壁部48Gの中央部には貫通孔60が形成されている。また、フロアクロス46の下壁部46Eとマウントブラケット48の横壁部48Gとの間には、ボデーマウント結合部材としてのナット62が長手方向を車両上下方向に沿って配置されている。ナット62の上端部62Aは、フロアクロス46の下壁部46Eの貫通孔54に挿入され溶接により結合されており、ナット62の下端部62Bは、マウントブラケット48の横壁部48Gにおける貫通孔60の周縁部に同軸的に当接している。
図2に示される如く、シャーシフレーム10のシャーシフレームアウタ14にはボデーマウント70が設けられており、ボデーマウント70を介してボデー12がシャーシフレーム10に取付けられている。また、ボデーマウント70はマウントゴム支持体72とマウントゴム74とを備えており、マウントゴム支持体72は車幅内側が開口されたボックス形状とされている。
図1に示される如く、マウントゴム支持体72における車幅方向内側の開口周縁部72Aが、シャーシフレームアウタ14の下部に溶接により結合されている。また、マウントゴム支持体72の上壁部72Bには、マウントゴム取付部80が形成されており、マウントゴム74の上下方向中央部がマウントゴム取付部80に固定されている。
マウントゴム支持体72の下壁部72Cには、作業孔82が形成されており、この作業孔82を通して、ボデーマウント70のマウントゴム74にボデー12を取り付けるためのボルト84を締結するようになっている。また、ボルト84は車両下方側からマウントゴム74の軸心に沿って設けられたカラー86に挿入され、ボルト84の先端部に形成された螺子部84Aが貫通孔60を通してナット62に螺合するようになっている。
従って、ロッカ22の下側接合フランジ22Bと、クロスメンバ44の車幅方向両端部に設けたフロアクロス46の下壁部46Aとが、マウントブラケット48によって連結されており、マウントブラケット48がロッカ22またはフロアクロス46とで車幅方向内側部51Aがロッカ22のロッカインナ30の下方に延びる閉空間51を形成している。また、閉空間51内に設けたナット62でマウントブラケット48とボデーマウント70とを結合することで、マウントブラケット48によるナット62の支持剛性が向上すると共にロッカ22とボデーマウント70との車幅方向のオフセット量S1が小さくなっている。この結果、ロッカ22からボデーマウント70に荷重が伝達される際にマウントブラケット48の変形が抑制され、ロッカ22からの荷重をマウントブラケット48が形成する閉空間51を介してボデーマウント70に効率良く伝達できるようになっている。また、マウントブラケット48が形成する閉空間51によってロッカ22と車幅方向閉断面部50との結合剛性が高くなるため、悪路走行時のボデー耐久性も向上できるようになっている。
また、マウントブラケット48の補強が必要ないため、重量が大幅に増加することもないようになっている。
また、マウントブラケット48の車幅方向外側にセンタピラー24が設けられている。このため、ロールオーバ時に、センタピラー24に作用する荷重(図1の矢印F1)が、ロッカ22を介してボデーマウント70からシャーシフレーム10に効率良く伝達されるようになっている。この結果、ロールオーバ時に発生するセンタピラー24のシャーシフレーム10に対しての変位を抑制できるようになっている。
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態では、ボデー12の車幅方向両端下部に長手方向を車両前後方向に沿って配置された左右一対のロッカ22の下側接合フランジ22Bと、ボデー12の下部に長手方向を車幅方向に沿って配置されたクロスメンバ44の車幅方向両端部に設けたフロアクロス46の下壁部46Aの車幅方向外側端部46Dとが、マウントブラケット48によって連結されており、マウントブラケット48がロッカ22とフロアクロス46とで、車幅方向内側部51Aがロッカインナ30の下方に延びる閉空間51を形成している。また、閉空間51内に設けたナット62でマウントブラケット48とボデーマウント70とを結合している。このため、マウントブラケット48によるナット62の支持剛性が向上すると共にロッカ22とボデーマウント70との車幅方向のオフセット量S1が小さくなる。
この結果、本実施形態では、ロッカ22からボデーマウント70に荷重が伝達される際にマウントブラケット48の変形が抑制される。このため、ロッカ22からの荷重をマウントブラケット48が形成する閉空間51を介してボデーマウント70に効率良く伝達できる。また、マウントブラケット48が形成する閉空間51によってロッカ22と車幅方向閉断面部50との結合剛性が高くなる。このため、悪路走行時のボデー耐久性も向上できる。
また、本実施形態では、マウントブラケット48の補強が必要ないため、重量が大幅に増加することもない。
さらに、本実施形態では、マウントブラケット48の車幅方向外側にセンタピラー24が設けられている。このため、ロールオーバ時に、センタピラー24に作用する荷重(図1の矢印F1)をロッカ22とマウントブラケット48を介してボデーマウント70からシャーシフレーム10に効率良く伝達できる。この結果、ロールオーバ時に発生するセンタピラー24のシャーシフレーム10に対しての変位を抑制できる。
次に、本発明における車両のボデー支持構造の第2実施形態を図6に従って説明する。
なお、第1実施形態と同一部材は、同一符号を付してその説明を省略する。
図6には、本発明の第2実施形態に係る車両のボデー支持構造の図1に対応する断面図が示されている。
図6に示される如く、本実施形態では、ロッカ22の閉断面構造32におけるロッカインナ30とセンタピラーインナパネル38とで形成される閉断面構造内に補強部材としてのバルクヘッド90が設けられており、バルクヘッド90の周縁部に形成されたフランジ90Aがロッカインナ30とセンタピラーインナパネル38とに溶接等によって結合されている。
また、バルクヘッド90は、ロッカインナ30におけるマウントブラケット48を取り付けた部位に設けられている。より具体的には、マウントブラケット48の前壁部48Kと後壁部48L(図4参照)の車幅方向外側となる部位にそれぞれバルクヘッド90が設けられている。
従って、本実施形態では、第1実施形態の作用効果に加えて、ロッカインナ30とセンタピラーインナパネル38とで形成される閉断面構造内に設けたバルクヘッド90によって、ロッカインナ30とセンタピラーインナパネル38とで形成される閉断面構造の変形が抑制される。この結果、マウントブラケット48の支持剛性をさらに向上できる。
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記各実施形態では、フロアパネル20の下面にクロスメンバ44とフロアクロス46とを結合することで車幅方向閉断面部50を形成したが、これに代えて、フロアパネル20の上面にクロスメンバ44とフロアクロス46とを結合することで車幅方向閉断面部50を形成する構成としてもよい。また、クロスメンバ44とフロアクロス46とを一部材としてもよい。
また、上記各実施形態では、ボデーマウント結合部材としてナット62を使用したが、ボデーマウント結合部材はナットに限定されず、マウントブラケット48とボデーマウント70とを結合する部材であれば、ボルト等の他のボデーマウント結合部材であってもよい。
また、上記各実施形態では、ロッカアウタ28とロッカインナ30とで閉断面構造32を形成したが、ロッカ22を押出材等によって閉断面構造とした構成としてもよい。
また、上記各実施形態では、マウントブラケット48の車幅方向外側端部の下フランジ48Dをロッカインナ30の下フランジ30Bの車幅方向内側面に結合したが、マウントブラケット48の車幅方向外側端部の下フランジ48Dは、閉空間51の車幅方向内側部51Aがロッカ22の下方に延びる位置であれば、ロッカインナ30の下部の他の位置に結合してもよい。
図2の1−1断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造を示す車両前方斜め上方内側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造の一部を示す車両前方斜め下方内側から見た斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る車両のボデー支持構造の一部を示す車両前方斜め下方内側から見た分解斜視図である。 図1の5−5断面線に沿った拡大断面図である。 本発明の第2実施形態に係る車両のボデー支持構造を示す図1に対応する断面図である。
符号の説明
10 シャーシフレーム
12 ボデー
18 車室
20 フロアパネル
22 ロッカ
22A ロッカの上側接合フランジ
22B ロッカの下側接合フランジ(下端)
24 センタピラー
28 ロッカアウタ
30 ロッカインナ
44 クロスメンバ
46 フロアクロス
48 マウントブラケット
50 車幅方向閉断面部
51 閉空間
62 ナット(ボデーマウント結合部材)
70 ボデーマウント
72 ボデーマウントのマウントゴム支持体
74 ボデーマウントのマウントゴム
84 ボルト

Claims (2)

  1. シャーシフレームに設けられボデーを支持するボデーマウントと、
    ボデーの車幅方向両端下部に長手方向を車両前後方向に沿って配置され、車両前後方向に沿った閉断面構造を形成するロッカと、
    ボデーの下部に長手方向を車幅方向に沿って形成され、車幅方向端部が前記ロッカに結合された車幅方向閉断面部と、
    車幅方向外側部が前記ロッカの下部に結合され、車幅方向内側部が前記車幅方向閉断面部の下面に結合されると共に、前記ロッカの閉断面構造の下方に延びる閉空間を形成するマウントブラケットと、
    前記ボデーマウントと前記マウントブラケットとを結合するボデーマウント結合部材と、
    を有することを特徴とする車両のボデー支持構造。
  2. 長手方向を車両上下方向に沿って配置され、下端部が前記ロッカに結合されたピラーが、ボデーの車幅方向両端部に配置されると共に、前記マウントブラケットの車幅方向外側に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の車両のボデー支持構造。
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