JP6125225B2 - 自動車の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、骨格部材の下方に配設されたサスペンションメンバの車幅方向両側部にロアアームを上下揺動可能に取り付けるようにした自動車の下部車体構造に関する。

自動車の下部車体を構成するサスペンションメンバでは、エンジンユニットとの干渉を回避するために、前辺部に車両後側に凹む湾曲部を形成している。このため操舵時のロアアームからの車幅方向の入力により、サスペンションメンバの前辺部が凹み内に倒れ込むように変形する傾向があり、この変形によって操縦安定性に影響を与えたり、ロードノイズが発生したり、あるいはサスペンションメンバのスポット溶接部の剥がれ等が発生するという問題がある。

このような操舵時の入力によるサスペンションメンバの変形を防止するために、例えば、サスペンションメンバ内に車幅方向全長に渡る長さの補強部材を配設することが考えられる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２５３６４２号公報

ところで、前記従来のようにサスペンションメンバ内に補強部材を配設したとしても、車幅方向の入力の如何によっては効果が得られにくく、この点での改善が要請される。ここで、サスペンションメンバに連結されたトルクロッドを取り付けるためのバルクヘッドを介して車両前方側に補強体を別途設けることにより、ある程度の効果が期待できる。しかしながら、サスペンションメンバの剛性を確保するための専用の長大の補強体を追加することになり、それだけコスト及び車体重量が増えるとともに、生産性が悪化するという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、コスト及び車体重量を増やすことなく、操舵時の車幅方向入力によりサスペンションメンバが変形するのを防止できる自動車の下部車体構造を提供することを課題としている。

本発明は、車両前後方向に延びる骨格部材と、該骨格部材の下方に配設され、車両上面視で、車幅方向一方側及び他方側の前コーナ部が車両前方に突出するよう車両前辺部を後側に凹むように湾曲形成したサスペンションメンバと、該サスペンションメンバの車幅方向両側部にその内端部が取り付けられ、左，右の操向輪を支持するための左，右のロアアームとを備えた自動車の下部車体構造において、
前記サスペンションメンバの車幅方向一方側の前コーナ部の前記ロアアームの取付け部近傍と、車幅方向他方側の前記骨格部材の前記サスペンションメンバより車両後方に離れた位置にある車両後方部材とを直線状の第１のクロスバーにより連結し、前記サスペンションメンバの車幅方向他方側の前コーナ部の前記ロアアームの取付け部近傍と、車幅方向一方側の前記骨格部材の前記サスペンションメンバより車両後方に離れた位置にある車両後方部材とを直線状の第２のクロスバーにより連結したことを特徴としている。

本発明に係る自動車の下部車体構造によれば、サスペンションメンバの車幅方向一方側のロアアームの取付け部近傍と、車幅方向他方側の車両後方部材とを第１のクロスバーにより連結し、さらに前記サスペンションメンバの車幅方向他方側のロアアームの取付け部近傍と、車幅方向一方側の車両後方部材とを第２のクロスバーにより連結したので、操舵時のロアアームからの車幅方向入力によりサスペンションメンバの前辺部が内側に倒れ込む変形を、該変形方向と略一致する方向に配置されたクロスバーがサスペンションメンバと車両後方部材との間で突っ張ることにより抑えることとなる。これにより、操舵時におけるサスペンションメンバの変形を防止することができ、操縦安定性への影響を回避できるとともに、ロードノイズの発生を防止でき、さらにはサスペンションメンバのスポット溶接部が剥がれるのを防止することができる。

また前記サスペンションメンバと骨格部材の車両後方部材とを、第１，第２のクロスバーにより交差させて連結するので、前述のサスペンションメンバの変形を防止しつつ、前記骨格部材全体の捩れ剛性を高めることができ、従来のサスペンションメンバ内に補強部材や補強体を設ける場合に比べてコスト及び車体重量の低減を可能にできるとともに、生産性を高めることができる。本発明の前記構成は、下部車体の捩じり剛性が確保し難く、しかも軽量化が要求されるオープンカーに特に有効である。

本発明の実施例１による自動車の下部車体の平面図である。 前記下部車体に配設されたクロスバーの断面図（図１のII-IIの断面図）である。 前記クロスバーの下方から見た分解斜視図である。 前記クロスバーの作用効果を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図４は、本発明の実施例１による自動車の下部車体構造を説明するための図である。

図において、１は自動車の下部車体を示している。この下部車体１は、車両前後方向に延びる車体骨格部材２と、該骨格部材２の、後述する前方部１０ａからキック部１０ｂを経て後方部１０ｃに渡る部分の下方に配設されたサスペンションメンバ３と、該サスペンションメンバ３の車幅方向左，右端部に、その前，後内端部４ａ，４ａ′がそれぞれ円筒ブッシュ５，５′を介して上下揺動可能に取り付けられ、外端部４ｂに前輪６が装着された左，右のロアアーム４とを備えている。

前記骨格部材２は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ１０と、該左，右のサイドメンバ１０の車外側に配設されて車両前後方向に延びる左，右のロッカパネル１１とを有している。この左，右のロッカパネル１１は、連結部材１２を介して前記サイドメンバ１０に結合されている。

前記左，右のサイドメンバ１０は、エンジンユニット１３が搭載された車両前方部１０ａと、該前方部１０ａに続いて斜め後下方に屈曲して延びるキック部１０ｂと、該キック部１０ｂの下端に続いて後方に延びる車両後方部１０ｃとを有する。

前記サスペンションメンバ３は、アッパメンバ３ａとロアメンバ３ｂとを中空状をなすよう外周縁部３ｃ同士を溶接により結合した構造を有する（図２参照）。このサスペンションメンバ３のアッパメンバ３ａには、不図示のステアリングシャフトが連結されたステアリングギヤユニットが取り付けられている。

また前記サスペンションメンバ３の前辺部３ｄには、前記エンジンユニット１３を揺動可能に支持するトルクロッド９が連結されている。

前記サスペンションメンバ３の左，右前端部は、それぞれ脚部材１４を介して前記左，右のサイドメンバ１０の車両前方部１０ａに取り付けられており、左，右後端部は、それぞれ前記ロアアーム４の円筒ブッシュ５及びブレース１５の前端部と共に前記サイドメンバ１０のキック部１０ｂにボルト締め固定されている。また前記ブレース１５の後端部はサイドメンバ１０の後方部１０ｃの下面にボルト締め固定されている。前記左，右のブレース１５には、車両衝突時の入力よりサスペンションメンバ３をサイドメンバ１０から脱落させる不図示の脆弱部が形成されている。

前記サスペンションメンバ３は、これの下面が前記サイドメンバ１０の車両後方部１０ｃの下面と略同じ高さ位置となるよう配置されている。

前記サスペンションメンバ３は、車両上面視で、左，右の前コーナ部３ｄ′,３ｄ′が車両前方に突出するよう前記前辺部３ｄを後側に凹むように湾曲形成した構造を有し、これにより前記エンジンユニット１３との干渉を回避しつつ、該エンジンユニット１３の搭載スペースを確保している。

そして前記サスペンションメンバ３と前記左，右のサイドメンバ１０の車両後方部１０ｃとは、第１，第２クロスバー１８，１９により連結されており、詳細には、以下の構造を有する。

前記第１，第２クロスバー１８，１９は、パイプ材からなるものであり、前記サスペンションメンバ３及びサイドメンバ１０の下方に交差させて配置されている。具体的には、操舵時にサスペンションメンバ３の前辺部３ｄに作用する入力方向と、第１，第２クロスバー１８，１９の軸線が略一致するよう配置されている。

前記第１，第２クロスバー１８，１９の前端部及び後端部には、平板状の前取付け部１８ａ，１９ａ及び後取付け部１８ｂ，１９ｂがパイプ材を押圧することにより形成されている。

前記第１クロスバー１８は、前記サスペンションメンバ３の車幅方向左側下面の前コーナ部３ｄ′の前記ロアアーム４の前内端部（取付け部）４ａ近傍と、前記右のサイドメンバ１０の車両後方部（車両後方部材）１０ｃの下面とに橋渡して連結されている。

詳細には、図２に示すように、第１クロスバー１８の前取付け部１８ａは、該前取付け部１８ａ内に配設された一対のスペーサ２１及びサスペンションメンバ３内に配設された一対のカラー２２にそれぞれ挿入された各ボルト２３により該サスペンションメンバ３の下面に固定されている。また前記第１クロスバー１８の後取付け部１８ｂは、該後取付け部１８ｂ内に配設されたカラー２４に挿入されたボルト２５により前記サイドメン１０の車両後方部１０ｃの下面に固定されている。

前記第２クロスバー１９は、前記サスペンションメンバ３の車幅方向右側下面の前コーナ部３ｄ′の前記ロアアーム４の前側内端部（取付け部）４ａ近傍と、前記左のサイドメンバ１０の車両後方部（車両後方部材）１０ｃの下面とに橋渡して連結されており、該第２クロスバー１９の前，後取付け部１９ａ，１９ｂは、前記第１クロスバー１８と同様の取付け構造となっている。

前記第１クロスバー１８と第２クロスバー１９とは回動可能に連結されている。詳細には、第１，第２クロスバー１８，１９の交差部分には、それぞれ平板部１８ｃ，１９ｃが互い当接するよう形成されており、該各平板部１８ｃ，１９ｃを貫通するよう挿入された回転支持部材２７により回動可能に連結されている。

前記左，右のサイドメンバ１０の車両後方部１０ｃには、車両衝突時の入力より前記第１，第２クロスバー１８，１９を脱落させる脆弱孔１０ｅが形成されている。この左，右の脆弱孔１０ｅは、第１，第２クロスバー１８，１９の後取付け部１８ｂ，１９ｂのボルト２５が挿入されるボルト孔１０ｄより大径で、かつ該ボルト孔１０ｄの近傍に形成されている。また前記各脆弱孔１０ｅは、ボルト孔１０ｄの車外側前方に位置するよう形成されている。

即ち、図４に示すように、車両正面衝突時の入力Ｆが第１，第２クロスバー１８，１９に加わると、第１，第２クロスバー１８，１９は、回転支持部材２７を中心に前半部が後方に撓むように変形（図４の二点鎖線参照）し、これに伴って第１，第２クロスバー１８，１９の後取付け部１８ｂ，１９ｂに回転支持部材２７を中心として前方に回動する回転入力Ａが加わる。この回転入力Ａによってボルト２５が車両後方部１０ｃのボルト孔１０ｄの縁部を破断するように移動して脆弱孔１０ｅから脱落することとなる。これにより車両正面衝突時にサスペンションメンバ３をサイドメンバ１０から確実に脱落させることができる。

ここで前記ボルト孔１０ｄと脆弱孔１０ｅとをスリット１０ｆで連通してもよく、この場合にはボルト２５の脱落をより早めることが可能となる。

本実施例によれば、サスペンションメンバ３の車幅方向左側のロアアーム４の前内端部４ａ近傍と、右のサイドメンバ１０の車両後方部１０ｃとを第１クロスバー１８により連結し、前記サスペンションメンバ３の車幅方向右側のロアアーム４の前内端部４ａ近傍と、左の車両後方部１０ｃとを第２クロスバー１９により連結した。

このように構成したので、例えば左側に操舵した時のロアアーム４からの車幅方向入力によりサスペンションメンバ３の前辺部３ｄが内側に倒れ込む変形を、該入力方向と略一致する方向に配置された第１クロスバー１８がサスペンションメンバ３と右のサイドメンバ１０の車両後方部１０ｃとの間で突っ張ることにより抑えることとなる。これにより、操舵時におけるサスペンションメンバ３の変形を防止することができ、操縦安定性への影響を回避できるとともに、ロードノイズの発生を防止でき、さらにはサスペンションメンバ３のスポット溶接部が剥がれるのを防止することができる。

また前記サスペンションメンバ３と車両後方部１０ｃとを、第１，第２クロスバー１８，１９により交差させて連結するので、サスペンションメンバ３の変形を防止しつつ、左，右のサイドメンバ１０全体の捩れ剛性を高めることができ、従来のサスペンションメンバ内に補強部材や補強体を設ける場合に比べてコスト及び車体重量の低減を可能にできるとともに、生産性を高めることができる。

このように第１，第２クロスバー１８，１０によりサスペンションメンバ３と左，右のサイドメンバ１０とを連結する構造は、下部車体の捩じり剛性が確保し難く、しかも軽量化が要求されるオープンカーに特に有効である。

なお、前記実施例では、第１，第２クロスバー１８，１９を回動可能に連結したが、本発明では両クロスバーを必ずしも連結する必要はないが、連結しない場合には、ボルト孔１０ｄの中心を通るクロスバー１８の軸線の延長線上に脆弱孔１０ｅ′を形成すれば良い（図３二点鎖線参照）。

また前記実施例では、第１，第２クロスバーをパイプ材により形成したが、本発明のクロスバーは、断面コ字形状，あるいは断面ハット形状の板材により形成してもよい。

また前記実施例では、第１，第２クロスバーの後取付け部をサイドメンバの車両後方部に連結したが、本発明では、図１に二点鎖線で示すように、第１，第２クロスバー１８，１９を延長形成して左，右のロッカパネル（車両後方部材）１１に連結してもよい。この場合にも前記実施例と略同様の効果が得られる。

１ 下部車体
２ 骨格部材
３ サスペンションメンバ
３ｄ 前辺部
４ ロアアーム
４ａ 前内端部（取付け部）
４ｂ 外端部
６ 前輪
１０ サイドメンバ（骨格部材）
１０ｃ 車両後方部（車両後方部材）
１１ ロッカパネル（車両後方部材）
１８ 第１クロスバー
１９ 第２クロスバー

Claims (1)

1. 車両前後方向に延びる骨格部材と、該骨格部材の下方に配設され、車両上面視で、車幅方向一方側及び他方側の前コーナ部が車両前方に突出するよう車両前辺部を後側に凹むように湾曲形成したサスペンションメンバと、該サスペンションメンバの車幅方向両側部にその内端部が取り付けられ、左，右の操向輪を支持するための左，右のロアアームとを備えた自動車の下部車体構造において、
   前記サスペンションメンバの車幅方向一方側の前コーナ部の前記ロアアームの取付け部近傍と、車幅方向他方側の前記骨格部材の前記サスペンションメンバより車両後方に離れた位置にある車両後方部材とを直線状の第１のクロスバーにより連結し、
   前記サスペンションメンバの車幅方向他方側の前コーナ部の前記ロアアームの取付け部近傍と、車幅方向一方側の前記骨格部材の前記サスペンションメンバより車両後方に離れた位置にある車両後方部材とを直線状の第２のクロスバーにより連結した
   ことを特徴とする自動車の下部車体構造。