JP4766517B2

JP4766517B2 - 自動車の下部構造

Info

Publication number: JP4766517B2
Application number: JP2006076924A
Authority: JP
Inventors: 和彦松下
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2006-03-20
Filing date: 2006-03-20
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-03-20
Also published as: JP2007253642A

Description

本発明は、サスペンションメンバに対し走行用駆動ユニットをトルクロッドなどの連結体により連結させるようにした自動車の下部構造に関するものである。

上記自動車の下部構造には、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、自動車の下部構造は、車体に支持され、車輪を懸架するサスペンションメンバと、このサスペンションメンバの下面側に一端部が連結される一方、他端部が走行用駆動ユニットに連結されてこの駆動ユニットを上記サスペンションメンバに連結させる連結体とを備えている。上記サスペンションメンバは、上下方向で互いに対面し車体平面視での各外縁部が互いに結合される上、下板部材と、これら上、下板部材の間の空間に介設されて、これら上、下板部材を互いに結合させるバルクヘッドとを備えている。
特開２００４−２０３３３１号公報

ところで、従来の技術では、連結体の一端部は上記サスペンションメンバの下面側に連結されている。このため、サスペンションメンバから下方に向かって上記連結体の一端部が大きく突出しがちとなる。そして、これは、例えば、上記自動車の最低地上高を狭めるおそれがあって好ましくない。

そこで、上記サスペンションメンバの上、下板部材の各外縁部の間に、上記空間を駆動ユニットに向かって開放する開口を形成し、この開口を通して上記連結体の一端部を上記サスペンションメンバの上、下板部材の間に嵌入させて、このサスペンションメンバに連結させることが考えられる。このようにすれば、上記サスペンションメンバと連結体の一端部との組み合わせ体がコンパクトな構成になって、上記連結体の一端部が上記最低地上高を狭める、ということを防止できる。

しかし、上記のように構成した場合、連結体を介し駆動ユニット側からサスペンションメンバに与えられる大きい外力により、上記開口を形成している上、下板部材の各外縁部が互いに離反（口開き）するなど大きく変形するおそれがあり、つまり、上記開口を形成したことにより、サスペンションメンバにおける上記連結体の連結強度が不足するおそれを生じる。また、この変形を防止しようとして、例えば、上記上、下板部材の板厚を全体的に大きくするなどサスペンションメンバを単に補強しようとすると、このサスペンションメンバが無用に重くなるという不都合を生じる。

本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、サスペンションメンバと、このサスペンションメンバに駆動ユニットを連結させるための連結体の一端部との組み合わせ体をコンパクトに構成し、上記サスペンションメンバにおける上記連結体の連結強度が十分に確保されるようにすると共に、このようにした場合でもサスペンションメンバが重くならないようにすることである。

請求項１の発明は、車体２に支持され、車輪３を懸架するサスペンションメンバ１３と、このサスペンションメンバ１３に一端部２０が連結される一方、他端部２１が走行用駆動ユニット６に連結されてこの駆動ユニット６を上記サスペンションメンバ１３に連結させる連結体１９とを備え、上記サスペンションメンバ１３が、上下方向で互いに対面し車体２平面視での各外縁部２２，２３が互いに結合される上、下板部材２４，２５と、これら上、下板部材２４，２５の間の空間２６に介設されて、これら上、下板部材２４，２５を互いに結合させるバルクヘッド２７とを備えた自動車の下部構造において、
上記上、下板部材２４，２５の各外縁部２２，２３の各一部分を互いに離反させてこれら各外縁部２２，２３の各一部分の間に、上記空間２６を上記駆動ユニット６側に向かって開放する開口３８を形成し、この開口３８の近傍で上記空間２６に配置されて上記上、下板部材２４，２５とバルクヘッド２７とにそれぞれ結合される補強体３９を設け、
この補強体３９が、上記上、下板部材２４，２５にそれぞれ結合される上、下補強板４０，４１と、これら上、下補強板４０，４１の各側縁部を互いに結合する左右一対の側部結合板４２と、上記上、下補強板４０，４１の各後縁部を互いに結合すると共に上記バルクヘッド２７に結合される正面結合板４３とを備え、上記補強体３９の前面に上記サスペンションメンバ１３の開口３８に対向する開口４４を形成し、
上記連結体１９の一端部２０を上記各開口３８，４４を通して上記空間２６における上記補強体３９の内部に嵌入させ、上記連結体１９の一端部２０を、上記サスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５と、上記補強体３９の上、下補強板４０，４１との互いの上、下結合部分に跨るよう支持させて上記サスペンションメンバ１３および補強体３９に連結したものである。

なお、この項において、上記各用語に付記した符号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。

本発明による効果は、次の如くである。

請求項１の発明は、車体に支持され、車輪を懸架するサスペンションメンバと、このサスペンションメンバに一端部が連結される一方、他端部が走行用駆動ユニットに連結されてこの駆動ユニットを上記サスペンションメンバに連結させる連結体とを備え、上記サスペンションメンバが、上下方向で互いに対面し車体平面視での各外縁部が互いに結合される上、下板部材と、これら上、下板部材の間の空間に介設されて、これら上、下板部材を互いに結合させるバルクヘッドとを備えた自動車の下部構造において、
上記上、下板部材の各外縁部の各一部分を互いに離反させてこれら各外縁部の各一部分の間に、上記空間を上記駆動ユニット側に向かって開放する開口を形成し、この開口の近傍で上記空間に配置されて上記上、下板部材とバルクヘッドとにそれぞれ結合される補強体を設け、
この補強体が、上記上、下板部材にそれぞれ結合される上、下補強板と、これら上、下補強板の各側縁部を互いに結合する左右一対の側部結合板と、上記上、下補強板の各後縁部を互いに結合すると共に上記バルクヘッドに結合される正面結合板とを備え、上記補強体の前面に上記サスペンションメンバの開口に対向する開口を形成し、
上記連結体の一端部を上記各開口を通して上記空間における上記補強体の内部に嵌入させ、上記連結体の一端部を、上記サスペンションメンバの上、下板部材と、上記補強体の上、下補強板との互いの上、下結合部分に跨るよう支持させて上記サスペンションメンバおよび補強体に連結している。

即ち、上記サスペンションメンバに対し駆動ユニットを連結させる連結体の一端部は、上記サスペンションメンバの外面側に連結されたのではなく、このサスペンションメンバの内部の空間に嵌入されて上記補強体に連結されている。このため、上記サスペンションメンバと連結体の一端部との組み合わせ体はコンパクトに構成される。よって、上記組み合わせ体によれば、自動車の最低地上高をより高くすることができる。

また、上記したように連結体の一端部を連結させる補強体は、上記開口の近傍でサスペンションメンバの上、下板部材とバルクヘッドとにそれぞれ結合されている。

このため、上記サスペンションメンバにおいて上記開口を形成した周りの部分の強度は低下しがちであるが、この強度低下は、上記のように互いに結合された上、下板部材、バルクヘッド、および補強体によって効果的に防止される。よって、上記開口を通し上記空間に嵌入されて補強体に連結された上記連結体を介し上記駆動ユニット側から上記サスペンションメンバに大きい外力が与えられるとしても、上記開口を形成している上、下板部材の各外縁部が互いに離反（口開き）するなどの大きい変形は防止され、つまり、サスペンションメンバにおける上記連結体の連結強度は十分に確保される。

そして、上記したサスペンションメンバにおける連結体の連結強度の十分な確保は、サスペンションメンバの開口の近傍に補強体を配置し、この補強体と上記サスペンションメンバのバルクヘッドとの連結により、このバルクヘッドの強度を有効に利用したことによるものである。よって、上記連結体の連結強度の確保のために、上記上、下板部材の板厚を全体的に大きくするというような補強は不要であることから、上記連結体の連結強度の十分な確保は、サスペンションメンバが重くなることを防止して、達成できる。

本発明の自動車の下部構造に関し、サスペンションメンバと、このサスペンションメンバに駆動ユニットを連結させるための連結体の一端部との組み合わせ体をコンパクトに構成し、上記サスペンションメンバにおける上記連結体の連結強度が十分に確保されるようにすると共に、このようにした場合でもサスペンションメンバが重くならないようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための最良の形態は、次の如くである。

即ち、自動車の下部構造は、車体に支持され、車輪を懸架するサスペンションメンバと、このサスペンションメンバに一端部が連結される一方、他端部が走行用駆動ユニットに連結されてこの駆動ユニットを上記サスペンションメンバに連結させる連結体とを備えている。上記サスペンションメンバは、上下方向で互いに対面し車体平面視での各外縁部が互いに結合される上、下板部材と、これら上、下板部材の間の空間に介設されて、これら上、下板部材を互いに結合させるバルクヘッドとを備えている。

上記上、下板部材の各外縁部の各一部分を互いに離反させてこれら各外縁部の各一部分の間に、上記空間を上記駆動ユニット側に向かって開放する開口が形成され、この開口の近傍で上記空間に配置されて上記上、下板部材とバルクヘッドとにそれぞれ結合される補強体が設けられている。この補強体は、上記上、下板部材にそれぞれ結合される上、下補強板と、これら上、下補強板の各側縁部を互いに結合する左右一対の側部結合板と、上記上、下補強板の各後縁部を互いに結合すると共に上記バルクヘッドに結合される正面結合板とを備える。上記補強体の前面に上記サスペンションメンバの開口に対向する開口が形成される。上記連結体の一端部が上記各開口を通して上記空間における上記補強体の内部に嵌入させられ、上記連結体の一端部が、上記サスペンションメンバの上、下板部材と、上記補強体の上、下補強板との互いの上、下結合部分に跨るよう支持されて上記サスペンションメンバおよび補強体に連結されている。

本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。

図において、符号１は自動車で、矢印Ｆｒは、この自動車１の進行方向の前方を示している。

上記自動車１は、車体２と、この車体２の前部に対し左右前車輪３を懸架させる懸架装置４と、上記車体２に左右一対のエンジンマウント５により支持される走行用駆動ユニット６とを備えている。上記エンジンマウント５は緩衝体を備え、この緩衝体を介し上記車体２に駆動ユニット６が支持されている。この駆動ユニット６は、内燃機関と動力伝達装置とを備えている。

上記車体２は、その骨格をなす車体フレーム８と、この車体フレーム８上に支持されその内部が車室とされる車体本体９とを備えている。上記車体フレーム８は、この車体フレーム８の左右各側部を構成して車体２の長手方向に延びる左右一対のサイドメンバ１０，１１と、これら左右サイドメンバ１０，１１を互いに結合させる不図示のクロスメンバとを備えている。上記左右サイドメンバ１０，１１の各前部の間に上記駆動ユニット６が配置され、この駆動ユニット６は、上記サイドメンバ１０，１１に架設されて、これら各サイドメンバ１０，１１に上記したようにエンジンマウント５により支持されている。

上記懸架装置４は、上記駆動ユニット６の後方近傍で、上記左右サイドメンバ１０，１１の間に配置されるサスペンションメンバ１３を備えている。このサスペンションメンバ１３は、上記車体フレーム８の左右サイドメンバ１０，１１に架設され、これら各サイドメンバ１０，１１に締結具１４により両持ち支持されている。また、上記懸架装置４は、上記サスペンションメンバ１３の左右各側部に対しそれぞれ前後一対の枢支具１５により上下揺動可能となるよう枢支される左右一対のロアリンク１６を備えている。上記各車輪３は上記各ロアリンク１６と不図示の緩衝器とにより上記サスペンションメンバ１３と車体２とに支持されている。

上記車体２の長手方向に延び、上記サスペンションメンバ１３に対し上記駆動ユニット６の後部を連結させる連結体１９が設けられている。この連結体１９は、その一端部（後端部）２０が上記サスペンションメンバ１３の前部に連結される一方、他端部（前端部）２１が上記駆動ユニット６の後部に連結されている。この駆動ユニット６の後部は具体的には動力伝達装置のミッションケースである。また、上記連結体１９はトルクロッドといわれるもので、上記一端部２０と他端部２１とはそれぞれ弾性の緩衝体を備え、これら各緩衝体を介し上記サスペンションメンバ１３や駆動ユニット６の後部に連結されている。

上記サスペンションメンバ１３は板金製で、このサスペンションメンバ１３は、上下方向でで互いに対面し、車体２平面視での各外縁部２２，２３が互いにスポット溶接Ｓ１により結合される上、下板部材２４，２５と、これら上、下板部材２４，２５の間の空間２６の後部に介設されて、これら上、下板部材２４，２５を互いに結合させるバルクヘッド２７とを備えている。

上記バルクヘッド２７は板金製で、プレス加工により成形されたものである。このバルクヘッド２７は、車体２の幅方向で、上記サスペンションメンバ１３のほぼ全体にわたり延び、その長手方向の各部横断面が倒立ハット形状をなしている。上記バルクヘッド２７は、車体２の長手方向で対面する前、後部板２９，３０と、これら前、後部板２９，３０の各上縁部同士を互いに一体的に結合する上部板３１と、上記前、後部板２９，３０のそれぞれ下縁部に一体的に形成される外向きフランジ３２，３３とを備えている。

上記バルクヘッド２７の上部板３１の上方における上記サスペンションメンバ１３の上板部材２４の部分には、上記バルクヘッド２７の長手方向（車体２の幅方向）に長く延びる複数の長孔３６が形成され、これら各長孔３６の孔縁部が上記バルクヘッド２７の上部板３１にＣＯ_２アーク溶接Ｗ１により結合されている。また、上記サスペンションメンバ１３の外向きフランジ３２，３３は、上記サスペンションメンバ１３の下板部材２５にスポット溶接Ｓ２により結合されている。そして、上記下板部材２５とバルクヘッド２７とにより閉断面構造が形成されて、上記サスペンションメンバ１３の強度と剛性とが十分に確保される。

上記サスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５の各外縁部２２，２３の各一部分が互いに離反されて、開口３８が形成されている。この開口３８は、上記空間２６を上記駆動ユニット６側（前方）に向かって開放させており、上記サスペンションメンバ１３の前端部に形成されている。

上記バルクヘッド２７と開口３８との間で、かつ、これら２７，２８の近傍で、上記空間２６に配置されて上記サスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５とバルクヘッド２７とに結合される補強体３９が設けられている。この補強体３９は板金製で、プレス加工により一枚の板を箱形状となるよう屈曲形成したものである。

上記補強体３９は、上記サスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５の内面にそれぞれ面接合される上、下補強板４０，４１と、これら上、下補強板４０，４１の各側縁部を互いに一体的に結合する左右一対の側部結合板４２と、上記上、下補強板４０，４１の各後縁部を互いに一体的に結合する正面結合板４３とを備えている。上記下補強板４１と各結合板４２，４３とは互いにスポット溶接Ｓ３により互いに結合され、補強体３９にはそれ自体に十分の強度と剛性とが与えられている。上記補強体３９の前面には、上記サスペンションメンバ１３の開口３８に対向する開口４４が形成されている。

上記補強体３９の上補強板４０の上方における上記サスペンションメンバ１３の上板部材２４の部分には、車体２の平面視で、上記長孔３６とほぼ直交する方向（車体２の長手方向）に延びる複数の他の長孔４８が形成され、これら各長孔４８の孔縁部が上記補強体３９の上補強板４０にＣＯ_２アーク溶接Ｗ２により結合されている。また、上記各側部結合板４２の下縁部は上記下板部材２５にＣＯ_２アーク溶接Ｗ３により結合されている。更に、上記各側部結合板４２の後縁部は上記バルクヘッド２７の前部板２９にＣＯ_２アーク溶接Ｗ４により結合されている。

前記連結体１９の一端部２０は上記各開口３８，４４を通し空間２６と補強体３９の内部とに嵌入されている。上記連結体１９の一端部２０はこの一端部２０が有する緩衝体を介し、軸心４６が縦向きの枢支軸４７により上記補強体３９に連結されている。

具体的には、上記枢支軸４７は上記補強体３９の上、下補強板４０，４１の間に介設されるカラー４７ａと、上記サスペンションメンバ１３、補強体３９、およびカラー４７ａに貫設されて、このカラー４７ａと共に上記サスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５と補強体３９の上、下補強板４０，４１とをそれぞれ共締めする締結具４７ｂとを備えている。上記枢支軸４７は、上記サスペンションメンバ１３と補強体３９とに両持ち支持され、上記枢支軸４７の中途部に上記緩衝体を介し連結体１９の一端部２０が連結されている。

一方、上記連結体１９は、その他端部２１を構成する緩衝体を介し、軸心４９が横向きの枢支軸５０により上記駆動ユニット６の後端部に連結されている。

上記構成によれば、上、下板部材２４，２５の各外縁部２２，２３の間に、上記空間２６を上記駆動ユニット６側に向かって開放する開口３８を形成し、この開口３８の近傍で上記空間２６に配置されて上記上、下板部材２４，２５とバルクヘッド２７とにそれぞれ結合される補強体３９を設け、上記連結体１９の一端部２０を上記開口３８を通して上記空間２６に嵌入させ、上記連結体１９の一端部２０を補強体３９に連結させている。

即ち、上記サスペンションメンバ１３に対し駆動ユニット６を連結させる連結体１９の一端部２０は、上記サスペンションメンバ１３の外面側に連結されたのではなく、このサスペンションメンバ１３の内部の空間２６に嵌入されて上記補強体３９に連結されている。このため、上記サスペンションメンバ１３と連結体１９の一端部２０との組み合わせ体はコンパクトに構成される。よって、上記組み合わせ体によれば、自動車１の最低地上高をより高くすることができる。

また、上記したように連結体１９の一端部２０を連結させる補強体３９は、上記開口３８の近傍でサスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５とバルクヘッド２７とにそれぞれ結合されている。

このため、上記サスペンションメンバ１３において上記開口３８を形成した周りの部分の強度は低下しがちであるが、この強度低下は、上記のように互いに結合された上、下板部材２４，２５、バルクヘッド２７、および補強体３９によって効果的に防止される。よって、上記開口３８を通し上記空間２６に嵌入されて補強体３９に連結された上記連結体１９を介し上記駆動ユニット６側から上記サスペンションメンバ１３に大きい外力が与えられるとしても、上記開口３８を形成している上、下板部材２４，２５の各外縁部２２，２３が互いに離反（口開き）するなどの大きい変形は防止され、つまり、サスペンションメンバ１３における上記連結体１９の連結強度は十分に確保される。

そして、上記したサスペンションメンバ１３における連結体１９の連結強度の十分な確保は、サスペンションメンバ１３の開口３８の近傍に補強体３９を配置し、この補強体３９と上記サスペンションメンバ１３のバルクヘッド２７との連結により、このバルクヘッド２７の強度を有効に利用したことによるものである。よって、上記連結体１９の連結強度の確保のために、上記上、下板部材２４，２５の板厚を全体的に大きくするというような補強は不要であることから、上記連結体１９の連結強度の十分な確保は、サスペンションメンバ１３が重くなることを防止して、達成できる。

また、前記したようにサスペンションメンバ１３の上、下板部材２４，２５と、補強体３９の上、下補強板４０，４１との互いの上、下結合部分に上記枢支軸４７が両持ち支持され、この枢支軸４７の軸方向の中途部に上記連結体１９の一端部２０が支持されている。

よって、上記連結体１９の一端部２０は、十分に補強されて強度の大きい上記上、下結合部分に上記枢支軸４７を介し両持ち支持されるため、上記サスペンションメンバ１３における連結体１９の連結強度は、より十分に確保される。

なお、以上は図示の例によるが、上記サスペンションメンバ１３はリアエンジンやリアアクスルハウジング等の後車輪用のものであってもよい。また、上記結合板４２，４３は、いずれか２枚だけを設けてもよく、１枚だけ設けてもよい。

図２のI−I線矢視断面図である。自動車の前部の簡略平面図である。図２の部分拡大部分断面図である。図２のIV−IV線矢視断面図である。サスペンションメンバの部分斜視図である。

１自動車
２車体
３車輪
４懸架装置
５エンジンマウント
６駆動ユニット
１３サスペンションメンバ
１９連結体
２０一端部
２１他端部
２２外縁部
２３外縁部
２４上板部材
２５下板部材
２６空間
２７バルクヘッド
３６長孔
３８開口
３９補強体
４０上補強板
４１下補強板
４２結合板
４３結合板
４４開口
４７枢支軸
４８長孔
５０枢支軸
Ｓ１スポット溶接
Ｓ２スポット溶接
Ｓ３スポット溶接
Ｗ１アーク溶接
Ｗ２アーク溶接
Ｗ３アーク溶接
Ｗ４アーク溶接

Claims

車体に支持され、車輪を懸架するサスペンションメンバと、このサスペンションメンバに一端部が連結される一方、他端部が走行用駆動ユニットに連結されてこの駆動ユニットを上記サスペンションメンバに連結させる連結体とを備え、上記サスペンションメンバが、上下方向で互いに対面し車体平面視での各外縁部が互いに結合される上、下板部材と、これら上、下板部材の間の空間に介設されて、これら上、下板部材を互いに結合させるバルクヘッドとを備えた自動車の下部構造において、
上記上、下板部材の各外縁部の各一部分を互いに離反させてこれら各外縁部の各一部分の間に、上記空間を上記駆動ユニット側に向かって開放する開口を形成し、この開口の近傍で上記空間に配置されて上記上、下板部材とバルクヘッドとにそれぞれ結合される補強体を設け、
この補強体が、上記上、下板部材にそれぞれ結合される上、下補強板と、これら上、下補強板の各側縁部を互いに結合する左右一対の側部結合板と、上記上、下補強板の各後縁部を互いに結合すると共に上記バルクヘッドに結合される正面結合板とを備え、上記補強体の前面に上記サスペンションメンバの開口に対向する開口を形成し、
上記連結体の一端部を上記各開口を通して上記空間における上記補強体の内部に嵌入させ、上記連結体の一端部を、上記サスペンションメンバの上、下板部材と、上記補強体の上、下補強板との互いの上、下結合部分に跨るよう支持させて上記サスペンションメンバおよび補強体に連結したことを特徴とする自動車の下部構造。