JP4363175B2 - 車両の前部構造 - Google Patents
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Description
一方で、ステアリングユニットをクロスメンバに取り付けた場合には、エンジンや車体の振動が車室内のステアリングまで伝達し、乗員の操舵性が悪化するのを防止するために、ステアリングユニットとクロスメンバとの互いに近接する複数の部位同士を、振動の伝達低減用の比較的大型のブッシュ部材を介して連結させている。この場合、ステアリングユニットは、ステアリングユニットよりも車両前方において、クロスメンバの対応する部位と、少なくとも1つのブッシュ部材を配置して連結させる一方、ステアリングユニットから車両後方に、それとは別のブッシュ部材を配置して、これに対応するクロスメンバの対応する部位とを連結させており、これにより、ステアリングユニットの支持を確実に行っている。
しかしながら、このように大型のブッシュ部材を介して連結させると、ステアリングユニットの前方側には、ステアリングユニットとパワートレインとの間に、大きなブッシュ部材が配置されることになるため、上述にようにパワートレインを後方側に位置させようとすると、ブッシュ部材とパワートレインとが干渉し、パワートレインを最大限、後方側に配置させることができず、これによって、ヨー慣性モーメントを可能な限り低減できてはいなかった。
このような構成によれば、ステアリングユニットを、クロスメンバに対して防振可能に取り付けるための複数のブッシュ部材の内、パワーユニットに近接するブッシュ部材を、クロスメンバに埋め込まれる埋込式ブッシュ部材とすることにより、パワートレインを可能な限り後方側に設置できる。これにより、車両が旋回する際に発生するヨー慣性モーメントを低減できて、操安性を向上できる。
また、埋込式ブッシュ部材をクロスメンバに設置する場合、比較的大径の穴を形成して、そこに埋込式ブッシュ部材を設置するため、クロスメンバに対する埋込式ブッシュ部材の位置を必ずしも一定にできず、個々でばらついてしまい、そのばらつき度合も大きくなる。このことは、クロスメンバに対するステアリングユニットの位置精度を大きく悪化させることに繋がる。このように位置精度が悪化すると、多数の部品を狭い空間にコンパクトに搭載させることが要求される車両においては、例えば、走行中の振動によりステアリングユニットとそれに隣接する部品とが干渉し、異音が生じたり部品等の破損を招くなどの問題がある。
そこで、請求項1記載の構成に係る本発明では、更に、複数のブッシュ部材の内、埋込式ブッシュ部材以外は、クロスメンバに埋め込まれない外付式ブッシュ部材とすることで、外付式ブッシュ部材によって高い位置精度を実現し、これによって、クロスメンバに対するステアリングユニットの位置精度を全体的に高精度に維持でき、異音の発生や部品等の破損を防止できる。
このような構成によれば、埋込式ブッシュ部材におけるステアリングユニットとクロスメンバとの間の変位度合を大きくすることで、ステアリングユニットをクロスメンバに組付ける場合における組付け性を向上できる。
つまり、クロスメンバに対する埋込式ブッシュ部材の位置精度は比較的良いとはいえないが、このように精度面でやや劣る埋込式ブッシュ部材の変位度合を大きくすることにより、位置精度が劣っていたとしても、大きな変位度合を利用して、容易に組付けることが可能となる。
このような構成によって、埋込式ブッシュ部材と、パワートレインとの干渉を可能な限り避けることができ、パワーユニットをより後方に位置させることが可能となり、操安性の向上が図れる。
また、本発明では、埋込式ブッシュ部材以外は、クロスメンバに埋め込まれない外付式ブッシュ部材とすることで、外付式ブッシュ部材によって高い位置精度を実現できる。これによって、クロスメンバに対するステアリングユニットの位置精度を全体的に高精度に維持でき、よってステアリングユニットとこれと近接する部品との干渉により発生する異音や、当該干渉による部品等の破損などを防止できる。
第1の実施形態にかかる車両は、フロントエンジン・フロントドライブ(FF)形の車両であり、その車体前部の車幅方向の左右側において、それぞれ車両前後方向に延設されるフロントフレーム(図示せず)が設けられており、このフロントフレームより下方側には、図1に示すサブフレーム1が配置される。このサブフレーム1は、複数のサスペンションアーム(図示せず)が連結されており、このサスペンションアームには、前輪を回転可能に支持するサポート部材(図示せず)が連結されており、これにより前輪(図示せず)の懸架を可能としている。また、サブフレーム1は、フロントフレームに対してマウント2,2,3,3等を介して支持されている。
サブフレーム1は、車幅方向の左右側において、それぞれ車両前後方向に延設されるサイドフレーム4,4と、車幅方向に延設され、このサイドフレーム4,4を連結固定するクロスメンバ5とから構成されている。
また、クロスメンバ5より車両前方で、且つ斜め上方には、エンジン6と変速機7とからなり、例えばフロントフレーム等により連結支持されるパワートレインユニット8が位置している。尚、エンジン6は、そのクランクシャフト(図示せず)が車幅方向に向くように配置される、所謂、横置タイプであり、これに伴って、車幅方向において、エンジン6に隣接して変速機7が位置している。特に、本実施形態においては、図1の紙面上左側を、車両を前方から見て左側であると規定すると、左側にエンジン6が、右側に変速機7がレイアウトされることになる。
ステアリングユニット9の左端部には、ステアリングギア機構部11が設けられており、ステアリングギア機構部11から車両後方側で且つ斜め上方側を指向してステアリングシャフト12が延設されており、このステアリングシャフトの後端は車室内の運転席近傍まで延びてステアリング(図示せず)が取り付けられている。
尚、図示しないが、ステアリングユニット9内部にはその長手方向に沿ってステアリングナックが延設されており、このステアリングナックのステアリングギア機構部11近傍には、ステアリングナックの長手方向にそってギアが形成され、このギアは、ステアリングギア機構部11内においてステアリングシャフト12と連結されるピニオンギアと噛合っており、これにより、一般的なラック・アンド・ピニオンによる操舵機構が構成されている。
このような、ステアリングユニット9とその周辺構成により、車両の乗員がステアリングを操舵させると、ステアリングナックが車幅方向の左右に変位し、これに伴って、車輪が転舵されて、車両が旋回走行することになる。
一方、クロスメンバ5においては、クロスメンバ5の上面パネル5aのこの先端部14に対応する部位に、穴16が形成され、この穴16には、円筒形状の埋込式ブッシュ部材17が、クロスメンバ5内に略全体的に埋め込まれるように設置されている。
埋込式ブッシュ部材17は、円筒形状の中心軸に沿ってボルト孔17aが形成されたゴムブッシュ17bと、ゴムブッシュ17bの円筒表面を覆うとともに、ゴムブッシュ17bと嵌合状態に固定されるスリーブ状の支持部17cとから構成されている。この支持部17cの上方部分には、円筒形状の外周側に亘って外径方向に延設されるフランジ17dが形成されており、このフランジ17dが穴16の外周部に固定されことで、埋込式ブッシュ部材17のクロスメンバ5への固定が行われている。
これにより、クロスメンバ5の振動の全ては、ゴムブッシュ17bを介してステアリングユニット9に伝達されることになり、延いてはステアリングへの振動が低減される。
尚、このゴムブッシュ20bの円筒形状の半径方向における厚さD1は、図2で示した変速機7の直ぐ後方側に位置し、ステアリングユニット9よりも車両前方側に設置される埋込式ブッシュ部材17のゴムブッシュ17bの同様な厚さD2よりも小さく設定されている。
また、クロスメンバ5の後方部には、ボルト孔21が形成されており、これにより、ボルト22を、ゴムブッシュ20bのボルト孔20cに貫通させ、その先端をボルト孔21内周の図示しない螺子溝に沿って締結させることで、ステアリングユニット9を、ゴムブッシュ21を介して、クロスメンバ5に支持している。また、ブラケット10bとボルト22の間、及びブラケット10bとクロスメンバ5の表面とには、ゴムブッシュ20bが介在しておいる。
これにより、埋込式ブッシュ部材17と同様にステアリングユニット9の防振が可能となる。
また、外付式ブッシュ部材20において、穴20aへのゴムブッシュ20bの嵌合組付けは、ステアリングユニット9をクロスメンバ5に設置する前に行うことができ、この場合、ボルト孔20cの位置精度を向上できる。一方、埋込式ブッシュ部材17においては、支持部17cをクロスメンバ5に固定させた後に、ゴムブッシュ17bを組付ける際、大型の車体構造物の一部である支持部17cに硬質なゴムブッシュ17bを嵌合組付けしなければならず、ボルト孔17aの位置精度は悪化しやすくなり、この場合でも、個々のばらつきは大きくなる。
このような埋込着ブッシュ部材17の設置位置、あるいはボルト孔17aの設置位置の悪化により、クロスメンバ5に対するステアリングユニット9の位置精度も大きく悪化させることになる。このように位置精度が悪化すると、多数の部品を狭い空間にコンパクトに搭載させることが要求される車両においては、例えば、走行中の振動によりステアリングユニット9とそれに隣接する部品とが干渉し、異音が生じたりステアリングユニット9や部品等の破損を招くなどの問題がある。
しかしながら、ブッシュ部材の内、埋込式ブッシュ部材17以外は、外付式ブッシュ部材20としたので、このような外付式ブッシュ部材20により、ステアリングユニット9をクロスメンバ5に対して高い精度で位置させることができ、異音の発生や部品等の破損を防止できる。
これにより、ステアリングシャフト12等の部品が設けられることで、クロスメンバ5とのより高い位置精度が要求されるステアリングユニット9の左側の取り付けは、厚さの薄いゴムブッシュ20bによって行われるため、クロスメンバ5に対するステアリングユニット9左側の位置精度を向上できる。
次に、図4を参照して、第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態では、第1の実施形態に対して、埋込式ブッシュ部材17の配置のみを変更させたものであり、図4に示すように、クロスメンバ上面パネル5aの前端部に、前方側程、下方側に沈み込むように傾斜された傾斜面5bを形成させ、埋込式ブッシュ部材17を、そのボルト孔17aが、この傾斜面に略直交する直交軸と平行となるように傾斜して設置させている。これにより、ボルト18a及び埋込式ブッシュ部材17などの取付部品を、更に下方側に下げて位置させることができ、変速機7を更に後方側に変位させることができ、ヨー慣性モーメントの低減による操安性の向上が図れる。
尚、上述実施形態においては、埋込式ブッシュ部材17は、1箇所のみ採用したが、パワーユニット8とステアリングユニット9との間であれば、例えば、ブラケット10dによる取り付けに対して埋込式ブッシュ部材17を適用してもよい。
また、以上の実施形態においては、ステアリングユニット9を、サブフレーム1のクロスメンバ5に取り付ける場合について、説明したが、これに代えて、ステアリングユニット9を、フロントフレームに対してその両端が固定されるとともに車幅方向に延設されるクロスメンバに取り付けられる場合において、本発明に係るブッシュ部材を適応しても良い。
5:クロスメンバ
7:変速機
8:パワーユニット
9:ステアリングユニット
10a,・・・10d:ブラケット
17:埋込式ブッシュ部材
20:外付式ブッシュ部材
Claims (3)
- 車両前方部において、パワーユニットより後方側に位置するとともに、車幅方向に延設される所定のクロスメンバと、
車両の操舵機構を具備するとともに、該クロスメンバと略並行に配置され、該クロスメンバと、複数の位置において、それぞれ振動を低減させるブッシュ部材を介して取り付けられるステアリングユニットとから成る車両の前部構造において、
上記複数のブッシュ部材の内、上記ステアリングユニットと上記パワーユニットとの間で、該パワーユニットに近接する該ブッシュ部材は、上記クロスメンバの外形よりも所定量埋め込まれるように予め配置される埋込式ブッシュ部材であり、該埋込式ブッシュ部材以外の該ブッシュ部材は、該ブッシュが該クロスメンバに埋め込まれないように配置される外付式ブッシュ部材であることを特徴する車両の前部構造。 - 上記埋込式ブッシュ部材における上記ステアリングユニットと上記クロスメンバとの間の変位度合いは、上記外付式ブッシュ部材における上記ステアリングユニットと上記クロスメンバとの間の変位度合いより、大きくなるよう構成されることを特徴とする請求項1記載の車両の前部構造。
- 上記埋込式ブッシュ部材は、車幅方向から見て、該埋込式ブッシュ部材上部から鉛直方向の上方側に上記パワートレインが位置するように配置されるとともに、該埋込式ブッシュ部材上部に対して、下部が斜め下方側を指向するように、傾斜して配置されることを特徴とする請求項1記載の車両の前部構造。
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