車両の下部車体構造
【課題】本発明は、ロアアーム３０における支持部３２の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる車両の下部車体構造を提供することを目的とする。
【解決手段】車体前部の下部車体構造であって、ロアアーム３０の後部を、サブフレーム２０及びフロントサイドフレーム１１に対して揺動可能に連結支持する後部連結部材３１を備え、該後部連結部材３１を、前記ロアアーム３０を連結支持する支持部３２と、前記サブフレーム２０と前記支持部３２とを連結する第５連結部３４と、前記フロントサイドフレーム１１と前記支持部３２とを連結する第４連結部３３とで構成し、前突時において、該第４連結部３３を前記フロントサイドフレーム１１から離脱させる離脱機構を備え、該離脱機構により前記フロントサイドフレーム１１から前記サブフレーム２０及び前記ロアアーム３０を離脱させることを特徴とする。
【解決手段】車体前部の下部車体構造であって、ロアアーム３０の後部を、サブフレーム２０及びフロントサイドフレーム１１に対して揺動可能に連結支持する後部連結部材３１を備え、該後部連結部材３１を、前記ロアアーム３０を連結支持する支持部３２と、前記サブフレーム２０と前記支持部３２とを連結する第５連結部３４と、前記フロントサイドフレーム１１と前記支持部３２とを連結する第４連結部３３とで構成し、前突時において、該第４連結部３３を前記フロントサイドフレーム１１から離脱させる離脱機構を備え、該離脱機構により前記フロントサイドフレーム１１から前記サブフレーム２０及び前記ロアアーム３０を離脱させることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車の車体前部において、サブフレームにサスペンションを構成するアーム部材が連結されたような車両の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前突時における車両前方からの衝撃荷重に対して、衝撃を吸収するクラッシュスペースが車体前部に設定された車両の下部車体構造がある。詳述すると、このような下部車体構造は、車体前部に配設され、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームを、衝撃荷重によって座屈変形しやすい構造に形成し、フロントサイドフレームが座屈変形することにより、前突時における車両前方からの衝撃荷重を吸収することができる。このようなフロントサイドフレームが座屈変形して衝撃荷重を吸収する空間をクラッシュスペースとしている。このように、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができるクラッシュスペースを確保することにより、衝撃荷重が車両後方に伝達されることを阻止することができる。
【０００３】
このような構造では、このクラッシュスペース内において、エンジンなどのパワートレインや、サスペンションクロスメンバなどで構成したサブフレームが配設されている。また、サスペンションクロスメンバは、パワートレインの直下あるいは後方に配設されサスペンション部材を支持している。さらに、パワートレインやサブフレームは、クラッシュスペース内の車幅方向を連結するように支持固定されている。
【０００４】
上述したように、クラッシュスペース内に配置されたパワートレインなどが車幅方向を連結しているため、車両前方からの衝撃荷重に対して、フロントサイドフレームは、車幅方向の変形が抑制され、十分な座屈変形ができなくなる。従って、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができるクラッシュスペースを確保することができないおそれがある。
【０００５】
そこで、前突時に、パワートレインやサブフレームを車体本体から離脱後退させることによって、クラッシュスペースを確保する技術が提案されている。
【０００６】
具体的には、サブフレームと車体本体との連結部に脆弱部を設け、脆弱部によって前突時にサブフレームを車体本体から離脱させ、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができるとされている（特許文献１参照）。
【０００７】
一方、従来より、車体前部の下部車体構造の一つとして、例えば、ロアアームなどのサスペンションを構成するアーム部材を、サブフレームに対して揺動可能に連結支持する構造がある。
【０００８】
このような構造において、走行時の車輪からの入力荷重に対して、アーム部材後部における支持部の取付剛性を向上することによる走行時におけるロードノイズの低減効果を得るため、アーム部材後部をサブフレームとフロントサイドフレームの双方に連結支持して、支持部の取付剛性の向上を図ることがある。
【０００９】
しかし、このようにアーム部材後部をサブフレームとフロントサイドフレームの双方に連結支持することにより、前突時にアーム部材とともにサブフレームがスムーズに離脱後退することを阻害し、衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースが確保できない可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１４８９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑み、アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる車両の下部車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、車体前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレームと、前記サスペンション部材を構成するアーム部材とで構成する車両の下部車体構造であって、前記アーム部材の前部を、前記サブフレームに対して揺動可能に連結支持する前部連結部材と、前記アーム部材の後部を、前記サブフレーム及び前記フロントサイドフレームに対して揺動可能に連結支持する後部連結部材とを備え、該後部連結部材を、前記アーム部材を連結支持する支持部と、前記サブフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第１連結部と、前記フロントサイドフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第２連結部とで構成し、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させる離脱機構を備え、前突時に、該離脱機構により前記フロントサイドフレームから前記サブフレーム及び前記アーム部材を離脱させることを特徴とする。
【００１３】
前記アーム部材は、サスペンションを構成する複数のアーム類のうち、最下部にあって車輪側と前記サブフレームとを連結するアーム部材であり、例えば、ストラット式サスペンションにおけるロアアーム等とすることができる。
【００１４】
前突は、前面衝突あるいはオフセット衝突等の車両前方からの衝突とすることができる。
【００１５】
この発明により、前記アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【００１６】
つまり、サスペンションを構成する前記アーム部材を、前記後部連結部材を介して前記サブフレームと前記フロントサイドフレームの双方に連結することで前記アーム部材後部における支持部の取付剛性を高めることができる。従って、走行時のロードノイズを低減し、乗員の快適性を向上することができる。
【００１７】
また、前突時に、前記アーム部材とともに前記サブフレームを、前記フロントサイドフレームから離脱させることで、車体前部のクラッシュスペースを確保することができる。従って、前突による衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００１８】
この発明の態様として、前記離脱機構に、前記第２連結部の前記フロントサイドフレームからの離脱を補助する長孔形状の開口部を備えることができる。
【００１９】
これにより、前突時に、前記サブフレームが前記フロントサイドフレームから離間しようとする略下向きの荷重が長孔形状の開口部に作用し、第２連結部を前記フロントサイドフレームから容易に離脱させることができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記サブフレームを、車幅方向に延びて前記アーム部材を支持するサスペンションクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの下方において車両前後方向に延設し、該サスペンションクロスメンバの前部に取り付けられた前後メンバとで構成することができる。
【００２１】
これにより、前記前後メンバの座屈変形によって、前突時の衝撃荷重の一部を吸収し、前記サスペンションクロスメンバに伝達される衝撃荷重を緩和することができる。さらに、前記前後メンバの座屈変形によって緩和された衝撃荷重により、前記サスペンションクロスメンバを車体本体から離脱することができる。従って、クラッシュスペースを確保することでき、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００２２】
またこの発明の態様として、前記支持部に、前記アーム部材を弾性支持する弾性部材を備えることができる。
【００２３】
前記弾性部材は、ゴムブッシュなどの弾性力のある素材で形成することができる。
【００２４】
これにより、例えば、前記サブフレームを前記フロントサイドフレームに対してリジットに固定した場合であって、前記弾性部材によって弾性支持された前記アーム部材を介して伝達されるロードノイズを低減することができる。従って、前記サブフレームの前記フロントサイドフレームへの固定に関して、ゴムブッシュなどの弾性部材を不要とすることができ、部品点数と組立工数を低減することができる。これにより、コストと重量を低減することができる。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記離脱機構を第１離脱機構とし、前記サブフレームの後端部を車体本体と連結支持する第３連結部を備え、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第３連結部を、前記車体本体から離脱させる第２離脱機構を備えることができる。
【００２６】
これにより、前記サブフレームの後端を前記車体本体に連結して、前記サブフレームの支持剛性をより向上させるとともに、前突時には前記サブフレームを容易に前記車体本体から離脱させることができる。
【００２７】
またこの発明の態様として、前記第２離脱機構に、前記サブフレームにおける前記被連結部と前記第３連結部との間に設けた変形促進部を備えることができる。
【００２８】
前記変形促進部は、前記サブフレームの片面に設けたビードや、異なる板厚の組合せなどで構成することができる。
【００２９】
これにより、前突時における前記サブフレームの座屈変形を促進し、かつ座屈変形によって車両前方からの衝撃荷重を略下向きの荷重に変換して、前記第３連結部を前記車体本体から離脱させることができる。
【００３０】
さらに、前記第３連結部が離脱することにより、前記サブフレームが前記フロントサイドフレームから離間しようとする略下向きの荷重を前記第２連結部に作用させ、前記第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させることができる。従って、前記サブフレームが座屈変形することにより、衝撃荷重を前記サブフレームが離脱する荷重に変換し、前記サブフレームを容易に離脱させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】車体前部の下部車体構造を示す底面からの斜視図。
【図２】車体前部の下部車体構造を示す底面図。
【図３】車体前部の下部車体構造を示す左側面図。
【図４】第４被連結部についての説明図。
【図５】後部連結部材の底面からの斜視図。
【図６】前突発生初期の車体前部の状態を示す左側面図。
【図７】前突発生後期の車体前部の状態を示す左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は車体前部の下部車体構造の底面からの斜視図を示し、図２は車体前部の下部車体構造の底面図を示し、図３は車体前部の下部車体構造の左側面図を示し、図４は第４被連結部１７についての説明図を示し、図５は後部連結部材３１の底面からの斜視図を示している。なお、図４（ａ）は、本実例におけるボルト挿通孔１７ｂを示し、図４（ｂ）は、ボルト挿通孔１７ｂのバリエーションの一例を示している。
【００３４】
なお、本明細書において前部とは、車両前方側の部分を示し、後部とは、車両後方側の部分を示す。
【００３５】
図１、図２及び図３に示すように、車体前部の下部車体構造は、車体本体１０と、車体本体１０から車両前方に延設する左右一対のフロントサイドフレーム１１と、フロントサイドフレーム１１の前部端に連接する上側クラッシュカン１２と、上側クラッシュカン１２を車幅方向に連接するバンパーレインフォースメント１３と、フロントサイドフレーム１１の下方に連結するサブフレーム２０と、サブフレーム２０に連結する左右一対のロアアーム３０とで構成している。
【００３６】
車体本体１０は、本実施例では車室を構成する部分としている。図３に示すように車体本体１０の前側部分に、略水平の底面１０ａの前部端から前方へ上方傾斜する上方傾斜部１０ｂを形成している。
【００３７】
また、図１に示すように、車体本体１０における底面１０ａの前部端には、後述するフロントサイドフレーム１１より車幅方向内側で、かつフロントサイドフレーム１１に近い位置に後述する第３連結部２７と連結する第３被連結部１８を設けている。なお、第３被連結部１８の車室側の内面に第３連結部２７を固定するナット１８ａ（図７参照）を固定している。
【００３８】
フロントサイドフレーム１１は、図１及び図３に示すように、車体本体１０の底面１０ａにおいて、右部及び左部の前部端から上方傾斜部１０ｂに沿って斜め上方に延設し、さらに上方傾斜部１０ｂの上端から車両前方に延びるように配設している。なお、フロントサイドフレーム１１は、車幅方向の断面が略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成している。
【００３９】
図１に示すように、フロントサイドフレーム１１の底面１１ａにおいて、後述するサブフレーム２０の第１連結部２５と連結する第１被連結部１５を前部近傍に設けるとともに、後述する第２連結部２６と連結する第２被連結部１６を車体本体１０の近傍に設けている。さらに、車体本体１０における底面１０ａの前部端に近いフロントサイドフレーム１１の後部に、第４連結部３３と連結する第４被連結部１７を設けている。
【００４０】
なお、第４被連結部１７は、図４（ａ）に示すように、ボルト挿通孔１７ｂを底面視レンズ断面形状に開口形成している。さらに、第４被連結部１７の閉断面内側に、第４連結部３３を固定するナット１７ａを固定している。
【００４１】
上側クラッシュカン１２は、図１に示すように、車両前後方向に延びる略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成し、フロントサイドフレーム１１の前部に連接している。
【００４２】
バンパーレインフォースメント１３は、図１に示すように、台形の閉断面形状の円弧状部材であり、左右の上側クラッシュカン１２の前部端を車幅方向に連結している。
【００４３】
サブフレーム２０は、図１及び図２に示すように、左右一対の前後メンバ２１と、前後メンバ２１の前部端に連接する下側クラッシュカン２２と、前後メンバ２１の前部を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ２３と、前後メンバ２１の後部端を車幅方向に連結するサスペンションクロスメンバ２４（以下、サスクロス２４という。）とで井桁状に構成している。
【００４４】
また、図３に示すように、フロントサイドフレーム１１の下方に配設されたサブフレーム２０を、後述する第１連結部２５及び第２連結部２６、第４連結部３３を介してフロントサイドフレーム１１に固定している。さらに、サブフレーム２０は、後述する第３連結部２７を介して車体本体１０に固定している。
【００４５】
なお、サブフレーム２０は、フロントサイドフレーム１１及び車体本体１０に対して弾性部材を介さずリジットに固定している。
【００４６】
前後メンバ２１は、図１に示すように、車両前後方向に延びる略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成し、図２及び図３に示すように、フロントサイドフレーム１１の下方に配設している。さらに、図３に示すように、前後メンバ２１における上面２１ａの前部端に、フロントサイドフレーム１１の第１被連結部１５と連結する第１連結部２５を設けている。
【００４７】
下側クラッシュカン２２は、図１に示すように、寝位の四角錘台状に形成し、前後メンバ２１の前部端に連接している。
フロントクロスメンバ２３は、図１に示すように、車両前後方向の断面が逆凹の帯状体に形成し、前後メンバ２１の前部を車幅方向に連結している。
【００４８】
サスクロス２４は、図１及び図２に示すように、前後メンバ２１の後部端を車幅方向に連結している。さらに、図１及び図３に示すように、サスクロス２４の前部に、第２被連結部１６と連結する第２連結部２６を設けるとともに、サスクロス２４の後部に、第３被連結部１８と連結する第３連結部２７を設けている。
【００４９】
また、図２に示すように、サスクロス２４の後部において第３連結部２７より少し車両前方に、後述する後部連結部材３１の第５連結部３４と連結する第５被連結部２４ａを設けている。さらに、図３に示すように、第４連結部３３と第３連結部２７の間において、サスクロス２４の上面に、車幅方向に線条のビード２８を設けている。
【００５０】
ロアアーム３０は、図１及び図２に示すように、車幅方向内側に凸設する略弓形状に形成し、中程に車幅方向内側に突出する支持アーム３０ａを延設している。支持アーム３０ａの先端に、サスクロス２４の前部に対して揺動可能に連結支持する前部連結部３０ｂ（図２参照）を備えている。さらに、ロアアーム３０の後部端は、後述する後部連結部材３１を介して第４被連結部１７及び第５被連結部２４ａの双方に対して揺動可能に連結支持している。なお、ロアアーム３０の前部端は、車輪を支持するナックルアーム（図示省略する）に連結するボールジョイント３５を設けている。
【００５１】
図５に示すように、後部連結部材３１は、ロアアーム３０の後部端を支持する支持部３２と、支持部３２に対して車幅方向外側に第４連結部３３と、支持部３２に対して車幅方向内側に第５連結部３４とで構成している。すなわち、車幅方向内側から第５連結部３４、支持部３２、第４連結部３３の順に配設している。
【００５２】
支持部３２は、車両前後方向に開口を有する円筒状に形成し、内側にロアアーム３０の後部端の嵌入を許容するゴムブッシュ３２ａを圧入している。
【００５３】
第４連結部３３は、略垂直方向の鼓型に形成し、支持部３２の車幅方向外側の円周面に延設し、中央には略垂直方向にボルト挿入孔３３aを備えている。なお、第４連結部３３は、フロントサイドフレーム１１の第４被連結部１７にボルト３６で固定されている。
【００５４】
第５連結部３４は、支持部３２の円周面から車幅方向内側に平板状に延設し、先端中央には略垂直方向にボルト挿入孔３４aを備えている。なお、第５連結部３４は、サスクロス２４の第５被連結部２４ａにボルト３７で固定されている。
【００５５】
このような構成の車両の下部車体構造において、前突時における車体前部の状態を図６及び図７を用いて説明する。
【００５６】
なお、図６は前突発生初期の車体前部の状態の左側面図を示し、図７は前突発生後期の車体前部の状態の左側面図を示している。
【００５７】
図６に示すように、前突発生初期において、車両前方からの衝撃荷重により、上側クラッシュカン１２及び下側クラッシュカン２２が潰れて変形する。このように各クラッシュカン１２、２２が潰れて変形することによって、衝撃荷重の一部が吸収される。そして、緩和された衝撃荷重は、フロントサイドフレーム１１の前部端及び前後メンバ２１の前部端から入力され後方に伝達される。
【００５８】
車両前方からの衝撃荷重により、フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１に、前部端から順にジグザグ状に、かつ双方が上下方向及び車幅方向に離間するような座屈変形が生じる。なお、フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１は、ビードや断面積の小さい部分を設けることにより、車両前方からの衝撃荷重に対する脆弱な部分を形成し、座屈変形における変形形状をコントロールしている。
【００５９】
フロントサイドフレーム１１と前後メンバ２１の座屈変形により、第１連結部２５及び第２連結部２６とがフロントサイドフレーム１１から離脱する方向の荷重として作用して、第１連結部２５及び第２連結部２６がフロントサイドフレーム１１から離脱する。
【００６０】
さらに、フロントサイドフレーム１１と前後メンバ２１との座屈変形によって、衝撃荷重の一部を吸収することができる。
【００６１】
フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１の座屈変形で吸収されない車両前方からの衝撃荷重は、前後メンバ２１からサスクロス２４に伝達される。このとき、サスクロス２４において車幅方向に設けたビード２８に、車両前方からの衝撃荷重が作用すると、他の部位よりも脆弱な部分となり、サスクロス２４は、ビード２８を折り目に谷折れに折れ曲がる。
【００６２】
サスクロス２４が谷折れに折れ曲がることにより、サスクロス２４の後端に、ビード２８を中心に略上向きの回転方向の荷重が発生する。この回転方向の荷重により、第３被連結部１８周辺は、サスクロス２４の後部端に押圧されて圧壊する。その後、サスクロス２４の後部端が支点となり、かつビード２８に作用する車両前方からの衝撃荷重により、所謂テコの原理によって、略下向きの回転方向の荷重が第３連結部２７に作用する。
【００６３】
車両前方からの衝撃荷重がさらに車両後方へ伝達すると、図７に示すように、第３連結部２７に作用する略下向きの回転方向の荷重により、ボルト２９と協働して第３連結部２７を係止するナット１８ａごと第３被連結部１８から引き抜く荷重がボルト２９に作用し、第３被連結部１８を破断しながらナット１８ａが引き抜かれる。従って、サブフレーム２０の第３連結部２７が車体本体１０から離脱することができる。
【００６４】
また、第３連結部２７の離脱過程において、サスクロス２４の後部端を支点としたテコの原理による略下向きの回転方向の荷重は、ロアアーム３０の後部を支持する後部連結部材３１にも作用する。
【００６５】
この略下向きの荷重は、後部連結部材３１の第４連結部３３と第５連結部３４の双方に作用する。しかし、第４被連結部１７のボルト挿通孔１７ｂを底面視レンズ断面形状で形成しているため、略下向きの荷重に対して第４被連結部１７は、他の部位よりも脆弱な部分となり、第４被連結部１７は、第５被連結部２４ａに対して略下向きの荷重の影響を受け易い。
【００６６】
従って、後部連結部材３１に略下向きの荷重が作用することにより、ボルト３６と協働して第４連結部３３を係止するナット１７ａごと第４被連結部１７から引き抜く荷重がボルト３６に作用し、第４被連結部１７を破断しながらナット１７ａが引き抜かれ、第４連結部３３がフロントサイドフレーム１１から離脱することができる。
【００６７】
従って、ロアアーム３０とともにサブフレーム２０が離脱することにより、車両前方からの衝撃荷重を吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【００６８】
このように、この車両の下部車体構造は、車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１１と、フロントサイドフレーム１１の間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレーム２０と、サスペンション部材を構成するロアアーム３０とで構成し、ロアアーム３０の前部を、サブフレーム２０に対して揺動可能に連結支持する前部連結部３０ａと、ロアアーム３０の後部を、サブフレーム２０及びフロントサイドフレーム１１に対して揺動可能に連結支持する後部連結部材３１とを備え、後部連結部材３１を、ロアアーム３０を連結支持する支持部３２と、サブフレーム２０における第５被連結部と支持部３２とを連結する第５連結部３４と、フロントサイドフレーム１１における第４被連結部１７と支持部３２とを連結する第４連結部３３とで構成し、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から離脱させる離脱機構を備え、前突時に、該離脱機構によりフロントサイドフレーム１１からサブフレーム２０及びロアアーム３０を離脱させることにより、ロアアーム３０における支持部３２の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することを実現できる。
【００６９】
つまり、サスペンションを構成するロアアーム３０を、後部連結部材３１を介してサブフレーム２０とフロントサイドフレーム１１の双方に連結することでロアアーム３０の後部における支持部３２の取付剛性を高めることができる。従って、走行時のロードノイズを低減し、乗員の快適性を向上することができる。
【００７０】
また、前突時に、ロアアーム３０とともにサブフレーム２０を、フロントサイドフレーム１１から離脱させることで、車体前部のクラッシュスペースを確保することができる。従って、前突による衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００７１】
また、離脱機構として、第４連結部３３のフロントサイドフレーム１１からの離脱を補助するボルト挿通孔１７ｂを備えているため、前突時に、サブフレーム２０がフロントサイドフレーム１１から離間しようとする略下向きの荷重がボルト挿通孔１７ｂに作用し、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から容易に離脱させることができる。
【００７２】
また、サブフレーム２０を、車幅方向に延びてロアアーム３０を支持するサスクロス２４と、フロントサイドフレーム１１の下方において車両前後方向に延設し、サスクロス２４の前部に取り付けられた前後メンバ２１とで構成しているため、前後メンバ２１の座屈変形によって、前突時の衝撃荷重の一部を吸収し、サスクロス２４に伝達される衝撃荷重を緩和することができる。さらに、前後メンバ２１の座屈変形によって緩和された衝撃荷重により、サスクロス２４を車体本体１０から離脱することができる。従って、クラッシュスペースを確保することでき、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００７３】
また、支持部３２に、ロアアーム３０を弾性支持するゴムブッシュ３２ａを備ええているため、サブフレーム２０をフロントサイドフレーム１１に対してリジットに固定しても、ゴムブッシュ３２ａによって弾性支持されたロアアーム３０を介して伝達されるロードノイズを低減することができる。従って、サブフレーム２０のフロントサイドフレーム１１への固定に関して、ゴムブッシュなどの弾性部材を不要とすることができ、部品点数と組立工数を低減することができる。さらに、コストと重量を低減することができる。
【００７４】
また、前記離脱機構を第１離脱機構とし、サブフレーム２０の後端部を車体本体１０と連結支持する第３連結部２７を備え、前突時に、第３連結部２７を、車体本体１０から離脱させる第２離脱機構を備えているため、サブフレーム２０の後端を車体本体１０に連結して、サブフレーム２０の支持剛性をより向上させるとともに、前突時にはサブフレーム２０を容易に車体本体１０から離脱させることができる。
【００７５】
また、前記第２離脱機構に、サブフレーム２０における第５被連結部２４ａと第３連結部２７との間に設けたビード２８を備えているため、前突時に、サブフレーム２０の座屈変形を促進し、かつ座屈変形によって車両前方からの衝撃荷重を略下向きの荷重に変換して、第３連結部２７を車体本体１０から離脱させることができる。
【００７６】
さらに、第３連結部２７が離脱することにより、サブフレーム２０がフロントサイドフレーム１１から離間しようとする略下向きの荷重を第４連結部３３に作用させ、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から離脱させることができる。従って、サブフレーム２０が座屈変形することにより、衝撃荷重をサブフレーム２０が離脱する荷重に変換し、サブフレーム２０を容易に離脱させることができる。
【００７７】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のアーム部材は、実施形態のロアアーム３０に対応し、
以下同様に、
前部連結部材は、前部連結部３０ｂに対応し、
フロントサイドフレームにおける被連結部は、第４被連結部１７に対応し、
サブフレームにおける被連結部は、第５被連結部２４ａに対応し、
第１連結部は、第５連結部３４に対応し、
第２連結部は、第４連結部３３に対応し、
長孔形状の開口部は、ボルト挿通孔１７ｂに対応し、
弾性部材は、ゴムブッシュ３２ａに対応し、
変形促進部は、ビード２８に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【００７８】
例えば、ボルト挿通孔１７ｂは、図４（ｂ）に示すよう長孔形状に開口形成したり、第４被連結部１７を破断することができる爪などを設けてもよい。
【００７９】
また、ビード２８で脆弱な部分を形成したが、脆弱な部分をサスクロス２４の上面側を底面側より薄い板厚などで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
この発明は、サブフレームを有する車体前部の下部車体構造に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…車体本体
１１…フロントサイドフレーム
１７…第４被連結部
１７ｂ…ボルト挿通孔
２０…サブフレーム
２１…前後メンバ
２４…サスペンションクロスメンバ
２４ａ…第５被連結部
２７…第３連結部
２８…ビード
３０…ロアアーム
３０ｂ…前部連結部
３１…後部連結部材
３２…支持部
３２ａ…ゴムブッシュ
３３…第４連結部
３４…第５連結部
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、自動車の車体前部において、サブフレームにサスペンションを構成するアーム部材が連結されたような車両の下部車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、前突時における車両前方からの衝撃荷重に対して、衝撃を吸収するクラッシュスペースが車体前部に設定された車両の下部車体構造がある。詳述すると、このような下部車体構造は、車体前部に配設され、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームを、衝撃荷重によって座屈変形しやすい構造に形成し、フロントサイドフレームが座屈変形することにより、前突時における車両前方からの衝撃荷重を吸収することができる。このようなフロントサイドフレームが座屈変形して衝撃荷重を吸収する空間をクラッシュスペースとしている。このように、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができるクラッシュスペースを確保することにより、衝撃荷重が車両後方に伝達されることを阻止することができる。
【０００３】
このような構造では、このクラッシュスペース内において、エンジンなどのパワートレインや、サスペンションクロスメンバなどで構成したサブフレームが配設されている。また、サスペンションクロスメンバは、パワートレインの直下あるいは後方に配設されサスペンション部材を支持している。さらに、パワートレインやサブフレームは、クラッシュスペース内の車幅方向を連結するように支持固定されている。
【０００４】
上述したように、クラッシュスペース内に配置されたパワートレインなどが車幅方向を連結しているため、車両前方からの衝撃荷重に対して、フロントサイドフレームは、車幅方向の変形が抑制され、十分な座屈変形ができなくなる。従って、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができるクラッシュスペースを確保することができないおそれがある。
【０００５】
そこで、前突時に、パワートレインやサブフレームを車体本体から離脱後退させることによって、クラッシュスペースを確保する技術が提案されている。
【０００６】
具体的には、サブフレームと車体本体との連結部に脆弱部を設け、脆弱部によって前突時にサブフレームを車体本体から離脱させ、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができるとされている（特許文献１参照）。
【０００７】
一方、従来より、車体前部の下部車体構造の一つとして、例えば、ロアアームなどのサスペンションを構成するアーム部材を、サブフレームに対して揺動可能に連結支持する構造がある。
【０００８】
このような構造において、走行時の車輪からの入力荷重に対して、アーム部材後部における支持部の取付剛性を向上することによる走行時におけるロードノイズの低減効果を得るため、アーム部材後部をサブフレームとフロントサイドフレームの双方に連結支持して、支持部の取付剛性の向上を図ることがある。
【０００９】
しかし、このようにアーム部材後部をサブフレームとフロントサイドフレームの双方に連結支持することにより、前突時にアーム部材とともにサブフレームがスムーズに離脱後退することを阻害し、衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースが確保できない可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１４８９６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑み、アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる車両の下部車体構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この発明は、車体前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレームと、前記サスペンション部材を構成するアーム部材とで構成する車両の下部車体構造であって、前記アーム部材の前部を、前記サブフレームに対して揺動可能に連結支持する前部連結部材と、前記アーム部材の後部を、前記サブフレーム及び前記フロントサイドフレームに対して揺動可能に連結支持する後部連結部材とを備え、該後部連結部材を、前記アーム部材を連結支持する支持部と、前記サブフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第１連結部と、前記フロントサイドフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第２連結部とで構成し、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させる離脱機構を備え、前突時に、該離脱機構により前記フロントサイドフレームから前記サブフレーム及び前記アーム部材を離脱させることを特徴とする。
【００１３】
前記アーム部材は、サスペンションを構成する複数のアーム類のうち、最下部にあって車輪側と前記サブフレームとを連結するアーム部材であり、例えば、ストラット式サスペンションにおけるロアアーム等とすることができる。
【００１４】
前突は、前面衝突あるいはオフセット衝突等の車両前方からの衝突とすることができる。
【００１５】
この発明により、前記アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【００１６】
つまり、サスペンションを構成する前記アーム部材を、前記後部連結部材を介して前記サブフレームと前記フロントサイドフレームの双方に連結することで前記アーム部材後部における支持部の取付剛性を高めることができる。従って、走行時のロードノイズを低減し、乗員の快適性を向上することができる。
【００１７】
また、前突時に、前記アーム部材とともに前記サブフレームを、前記フロントサイドフレームから離脱させることで、車体前部のクラッシュスペースを確保することができる。従って、前突による衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００１８】
この発明の態様として、前記離脱機構に、前記第２連結部の前記フロントサイドフレームからの離脱を補助する長孔形状の開口部を備えることができる。
【００１９】
これにより、前突時に、前記サブフレームが前記フロントサイドフレームから離間しようとする略下向きの荷重が長孔形状の開口部に作用し、第２連結部を前記フロントサイドフレームから容易に離脱させることができる。
【００２０】
またこの発明の態様として、前記サブフレームを、車幅方向に延びて前記アーム部材を支持するサスペンションクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの下方において車両前後方向に延設し、該サスペンションクロスメンバの前部に取り付けられた前後メンバとで構成することができる。
【００２１】
これにより、前記前後メンバの座屈変形によって、前突時の衝撃荷重の一部を吸収し、前記サスペンションクロスメンバに伝達される衝撃荷重を緩和することができる。さらに、前記前後メンバの座屈変形によって緩和された衝撃荷重により、前記サスペンションクロスメンバを車体本体から離脱することができる。従って、クラッシュスペースを確保することでき、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００２２】
またこの発明の態様として、前記支持部に、前記アーム部材を弾性支持する弾性部材を備えることができる。
【００２３】
前記弾性部材は、ゴムブッシュなどの弾性力のある素材で形成することができる。
【００２４】
これにより、例えば、前記サブフレームを前記フロントサイドフレームに対してリジットに固定した場合であって、前記弾性部材によって弾性支持された前記アーム部材を介して伝達されるロードノイズを低減することができる。従って、前記サブフレームの前記フロントサイドフレームへの固定に関して、ゴムブッシュなどの弾性部材を不要とすることができ、部品点数と組立工数を低減することができる。これにより、コストと重量を低減することができる。
【００２５】
またこの発明の態様として、前記離脱機構を第１離脱機構とし、前記サブフレームの後端部を車体本体と連結支持する第３連結部を備え、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第３連結部を、前記車体本体から離脱させる第２離脱機構を備えることができる。
【００２６】
これにより、前記サブフレームの後端を前記車体本体に連結して、前記サブフレームの支持剛性をより向上させるとともに、前突時には前記サブフレームを容易に前記車体本体から離脱させることができる。
【００２７】
またこの発明の態様として、前記第２離脱機構に、前記サブフレームにおける前記被連結部と前記第３連結部との間に設けた変形促進部を備えることができる。
【００２８】
前記変形促進部は、前記サブフレームの片面に設けたビードや、異なる板厚の組合せなどで構成することができる。
【００２９】
これにより、前突時における前記サブフレームの座屈変形を促進し、かつ座屈変形によって車両前方からの衝撃荷重を略下向きの荷重に変換して、前記第３連結部を前記車体本体から離脱させることができる。
【００３０】
さらに、前記第３連結部が離脱することにより、前記サブフレームが前記フロントサイドフレームから離間しようとする略下向きの荷重を前記第２連結部に作用させ、前記第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させることができる。従って、前記サブフレームが座屈変形することにより、衝撃荷重を前記サブフレームが離脱する荷重に変換し、前記サブフレームを容易に離脱させることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、アーム部材における支持部の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】車体前部の下部車体構造を示す底面からの斜視図。
【図２】車体前部の下部車体構造を示す底面図。
【図３】車体前部の下部車体構造を示す左側面図。
【図４】第４被連結部についての説明図。
【図５】後部連結部材の底面からの斜視図。
【図６】前突発生初期の車体前部の状態を示す左側面図。
【図７】前突発生後期の車体前部の状態を示す左側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
この発明の一実施形態を以下図面と共に説明する。
図１は車体前部の下部車体構造の底面からの斜視図を示し、図２は車体前部の下部車体構造の底面図を示し、図３は車体前部の下部車体構造の左側面図を示し、図４は第４被連結部１７についての説明図を示し、図５は後部連結部材３１の底面からの斜視図を示している。なお、図４（ａ）は、本実例におけるボルト挿通孔１７ｂを示し、図４（ｂ）は、ボルト挿通孔１７ｂのバリエーションの一例を示している。
【００３４】
なお、本明細書において前部とは、車両前方側の部分を示し、後部とは、車両後方側の部分を示す。
【００３５】
図１、図２及び図３に示すように、車体前部の下部車体構造は、車体本体１０と、車体本体１０から車両前方に延設する左右一対のフロントサイドフレーム１１と、フロントサイドフレーム１１の前部端に連接する上側クラッシュカン１２と、上側クラッシュカン１２を車幅方向に連接するバンパーレインフォースメント１３と、フロントサイドフレーム１１の下方に連結するサブフレーム２０と、サブフレーム２０に連結する左右一対のロアアーム３０とで構成している。
【００３６】
車体本体１０は、本実施例では車室を構成する部分としている。図３に示すように車体本体１０の前側部分に、略水平の底面１０ａの前部端から前方へ上方傾斜する上方傾斜部１０ｂを形成している。
【００３７】
また、図１に示すように、車体本体１０における底面１０ａの前部端には、後述するフロントサイドフレーム１１より車幅方向内側で、かつフロントサイドフレーム１１に近い位置に後述する第３連結部２７と連結する第３被連結部１８を設けている。なお、第３被連結部１８の車室側の内面に第３連結部２７を固定するナット１８ａ（図７参照）を固定している。
【００３８】
フロントサイドフレーム１１は、図１及び図３に示すように、車体本体１０の底面１０ａにおいて、右部及び左部の前部端から上方傾斜部１０ｂに沿って斜め上方に延設し、さらに上方傾斜部１０ｂの上端から車両前方に延びるように配設している。なお、フロントサイドフレーム１１は、車幅方向の断面が略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成している。
【００３９】
図１に示すように、フロントサイドフレーム１１の底面１１ａにおいて、後述するサブフレーム２０の第１連結部２５と連結する第１被連結部１５を前部近傍に設けるとともに、後述する第２連結部２６と連結する第２被連結部１６を車体本体１０の近傍に設けている。さらに、車体本体１０における底面１０ａの前部端に近いフロントサイドフレーム１１の後部に、第４連結部３３と連結する第４被連結部１７を設けている。
【００４０】
なお、第４被連結部１７は、図４（ａ）に示すように、ボルト挿通孔１７ｂを底面視レンズ断面形状に開口形成している。さらに、第４被連結部１７の閉断面内側に、第４連結部３３を固定するナット１７ａを固定している。
【００４１】
上側クラッシュカン１２は、図１に示すように、車両前後方向に延びる略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成し、フロントサイドフレーム１１の前部に連接している。
【００４２】
バンパーレインフォースメント１３は、図１に示すように、台形の閉断面形状の円弧状部材であり、左右の上側クラッシュカン１２の前部端を車幅方向に連結している。
【００４３】
サブフレーム２０は、図１及び図２に示すように、左右一対の前後メンバ２１と、前後メンバ２１の前部端に連接する下側クラッシュカン２２と、前後メンバ２１の前部を車幅方向に連結するフロントクロスメンバ２３と、前後メンバ２１の後部端を車幅方向に連結するサスペンションクロスメンバ２４（以下、サスクロス２４という。）とで井桁状に構成している。
【００４４】
また、図３に示すように、フロントサイドフレーム１１の下方に配設されたサブフレーム２０を、後述する第１連結部２５及び第２連結部２６、第４連結部３３を介してフロントサイドフレーム１１に固定している。さらに、サブフレーム２０は、後述する第３連結部２７を介して車体本体１０に固定している。
【００４５】
なお、サブフレーム２０は、フロントサイドフレーム１１及び車体本体１０に対して弾性部材を介さずリジットに固定している。
【００４６】
前後メンバ２１は、図１に示すように、車両前後方向に延びる略ロ字の閉断面形状の筒状体で形成し、図２及び図３に示すように、フロントサイドフレーム１１の下方に配設している。さらに、図３に示すように、前後メンバ２１における上面２１ａの前部端に、フロントサイドフレーム１１の第１被連結部１５と連結する第１連結部２５を設けている。
【００４７】
下側クラッシュカン２２は、図１に示すように、寝位の四角錘台状に形成し、前後メンバ２１の前部端に連接している。
フロントクロスメンバ２３は、図１に示すように、車両前後方向の断面が逆凹の帯状体に形成し、前後メンバ２１の前部を車幅方向に連結している。
【００４８】
サスクロス２４は、図１及び図２に示すように、前後メンバ２１の後部端を車幅方向に連結している。さらに、図１及び図３に示すように、サスクロス２４の前部に、第２被連結部１６と連結する第２連結部２６を設けるとともに、サスクロス２４の後部に、第３被連結部１８と連結する第３連結部２７を設けている。
【００４９】
また、図２に示すように、サスクロス２４の後部において第３連結部２７より少し車両前方に、後述する後部連結部材３１の第５連結部３４と連結する第５被連結部２４ａを設けている。さらに、図３に示すように、第４連結部３３と第３連結部２７の間において、サスクロス２４の上面に、車幅方向に線条のビード２８を設けている。
【００５０】
ロアアーム３０は、図１及び図２に示すように、車幅方向内側に凸設する略弓形状に形成し、中程に車幅方向内側に突出する支持アーム３０ａを延設している。支持アーム３０ａの先端に、サスクロス２４の前部に対して揺動可能に連結支持する前部連結部３０ｂ（図２参照）を備えている。さらに、ロアアーム３０の後部端は、後述する後部連結部材３１を介して第４被連結部１７及び第５被連結部２４ａの双方に対して揺動可能に連結支持している。なお、ロアアーム３０の前部端は、車輪を支持するナックルアーム（図示省略する）に連結するボールジョイント３５を設けている。
【００５１】
図５に示すように、後部連結部材３１は、ロアアーム３０の後部端を支持する支持部３２と、支持部３２に対して車幅方向外側に第４連結部３３と、支持部３２に対して車幅方向内側に第５連結部３４とで構成している。すなわち、車幅方向内側から第５連結部３４、支持部３２、第４連結部３３の順に配設している。
【００５２】
支持部３２は、車両前後方向に開口を有する円筒状に形成し、内側にロアアーム３０の後部端の嵌入を許容するゴムブッシュ３２ａを圧入している。
【００５３】
第４連結部３３は、略垂直方向の鼓型に形成し、支持部３２の車幅方向外側の円周面に延設し、中央には略垂直方向にボルト挿入孔３３aを備えている。なお、第４連結部３３は、フロントサイドフレーム１１の第４被連結部１７にボルト３６で固定されている。
【００５４】
第５連結部３４は、支持部３２の円周面から車幅方向内側に平板状に延設し、先端中央には略垂直方向にボルト挿入孔３４aを備えている。なお、第５連結部３４は、サスクロス２４の第５被連結部２４ａにボルト３７で固定されている。
【００５５】
このような構成の車両の下部車体構造において、前突時における車体前部の状態を図６及び図７を用いて説明する。
【００５６】
なお、図６は前突発生初期の車体前部の状態の左側面図を示し、図７は前突発生後期の車体前部の状態の左側面図を示している。
【００５７】
図６に示すように、前突発生初期において、車両前方からの衝撃荷重により、上側クラッシュカン１２及び下側クラッシュカン２２が潰れて変形する。このように各クラッシュカン１２、２２が潰れて変形することによって、衝撃荷重の一部が吸収される。そして、緩和された衝撃荷重は、フロントサイドフレーム１１の前部端及び前後メンバ２１の前部端から入力され後方に伝達される。
【００５８】
車両前方からの衝撃荷重により、フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１に、前部端から順にジグザグ状に、かつ双方が上下方向及び車幅方向に離間するような座屈変形が生じる。なお、フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１は、ビードや断面積の小さい部分を設けることにより、車両前方からの衝撃荷重に対する脆弱な部分を形成し、座屈変形における変形形状をコントロールしている。
【００５９】
フロントサイドフレーム１１と前後メンバ２１の座屈変形により、第１連結部２５及び第２連結部２６とがフロントサイドフレーム１１から離脱する方向の荷重として作用して、第１連結部２５及び第２連結部２６がフロントサイドフレーム１１から離脱する。
【００６０】
さらに、フロントサイドフレーム１１と前後メンバ２１との座屈変形によって、衝撃荷重の一部を吸収することができる。
【００６１】
フロントサイドフレーム１１及び前後メンバ２１の座屈変形で吸収されない車両前方からの衝撃荷重は、前後メンバ２１からサスクロス２４に伝達される。このとき、サスクロス２４において車幅方向に設けたビード２８に、車両前方からの衝撃荷重が作用すると、他の部位よりも脆弱な部分となり、サスクロス２４は、ビード２８を折り目に谷折れに折れ曲がる。
【００６２】
サスクロス２４が谷折れに折れ曲がることにより、サスクロス２４の後端に、ビード２８を中心に略上向きの回転方向の荷重が発生する。この回転方向の荷重により、第３被連結部１８周辺は、サスクロス２４の後部端に押圧されて圧壊する。その後、サスクロス２４の後部端が支点となり、かつビード２８に作用する車両前方からの衝撃荷重により、所謂テコの原理によって、略下向きの回転方向の荷重が第３連結部２７に作用する。
【００６３】
車両前方からの衝撃荷重がさらに車両後方へ伝達すると、図７に示すように、第３連結部２７に作用する略下向きの回転方向の荷重により、ボルト２９と協働して第３連結部２７を係止するナット１８ａごと第３被連結部１８から引き抜く荷重がボルト２９に作用し、第３被連結部１８を破断しながらナット１８ａが引き抜かれる。従って、サブフレーム２０の第３連結部２７が車体本体１０から離脱することができる。
【００６４】
また、第３連結部２７の離脱過程において、サスクロス２４の後部端を支点としたテコの原理による略下向きの回転方向の荷重は、ロアアーム３０の後部を支持する後部連結部材３１にも作用する。
【００６５】
この略下向きの荷重は、後部連結部材３１の第４連結部３３と第５連結部３４の双方に作用する。しかし、第４被連結部１７のボルト挿通孔１７ｂを底面視レンズ断面形状で形成しているため、略下向きの荷重に対して第４被連結部１７は、他の部位よりも脆弱な部分となり、第４被連結部１７は、第５被連結部２４ａに対して略下向きの荷重の影響を受け易い。
【００６６】
従って、後部連結部材３１に略下向きの荷重が作用することにより、ボルト３６と協働して第４連結部３３を係止するナット１７ａごと第４被連結部１７から引き抜く荷重がボルト３６に作用し、第４被連結部１７を破断しながらナット１７ａが引き抜かれ、第４連結部３３がフロントサイドフレーム１１から離脱することができる。
【００６７】
従って、ロアアーム３０とともにサブフレーム２０が離脱することにより、車両前方からの衝撃荷重を吸収するクラッシュスペースを確保することができる。
【００６８】
このように、この車両の下部車体構造は、車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１１と、フロントサイドフレーム１１の間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレーム２０と、サスペンション部材を構成するロアアーム３０とで構成し、ロアアーム３０の前部を、サブフレーム２０に対して揺動可能に連結支持する前部連結部３０ａと、ロアアーム３０の後部を、サブフレーム２０及びフロントサイドフレーム１１に対して揺動可能に連結支持する後部連結部材３１とを備え、後部連結部材３１を、ロアアーム３０を連結支持する支持部３２と、サブフレーム２０における第５被連結部と支持部３２とを連結する第５連結部３４と、フロントサイドフレーム１１における第４被連結部１７と支持部３２とを連結する第４連結部３３とで構成し、前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から離脱させる離脱機構を備え、前突時に、該離脱機構によりフロントサイドフレーム１１からサブフレーム２０及びロアアーム３０を離脱させることにより、ロアアーム３０における支持部３２の取付剛性を向上しながら、かつ前突時の衝撃荷重を十分吸収するクラッシュスペースを確保することを実現できる。
【００６９】
つまり、サスペンションを構成するロアアーム３０を、後部連結部材３１を介してサブフレーム２０とフロントサイドフレーム１１の双方に連結することでロアアーム３０の後部における支持部３２の取付剛性を高めることができる。従って、走行時のロードノイズを低減し、乗員の快適性を向上することができる。
【００７０】
また、前突時に、ロアアーム３０とともにサブフレーム２０を、フロントサイドフレーム１１から離脱させることで、車体前部のクラッシュスペースを確保することができる。従って、前突による衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００７１】
また、離脱機構として、第４連結部３３のフロントサイドフレーム１１からの離脱を補助するボルト挿通孔１７ｂを備えているため、前突時に、サブフレーム２０がフロントサイドフレーム１１から離間しようとする略下向きの荷重がボルト挿通孔１７ｂに作用し、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から容易に離脱させることができる。
【００７２】
また、サブフレーム２０を、車幅方向に延びてロアアーム３０を支持するサスクロス２４と、フロントサイドフレーム１１の下方において車両前後方向に延設し、サスクロス２４の前部に取り付けられた前後メンバ２１とで構成しているため、前後メンバ２１の座屈変形によって、前突時の衝撃荷重の一部を吸収し、サスクロス２４に伝達される衝撃荷重を緩和することができる。さらに、前後メンバ２１の座屈変形によって緩和された衝撃荷重により、サスクロス２４を車体本体１０から離脱することができる。従って、クラッシュスペースを確保することでき、車両前方からの衝撃荷重を十分吸収することができる。
【００７３】
また、支持部３２に、ロアアーム３０を弾性支持するゴムブッシュ３２ａを備ええているため、サブフレーム２０をフロントサイドフレーム１１に対してリジットに固定しても、ゴムブッシュ３２ａによって弾性支持されたロアアーム３０を介して伝達されるロードノイズを低減することができる。従って、サブフレーム２０のフロントサイドフレーム１１への固定に関して、ゴムブッシュなどの弾性部材を不要とすることができ、部品点数と組立工数を低減することができる。さらに、コストと重量を低減することができる。
【００７４】
また、前記離脱機構を第１離脱機構とし、サブフレーム２０の後端部を車体本体１０と連結支持する第３連結部２７を備え、前突時に、第３連結部２７を、車体本体１０から離脱させる第２離脱機構を備えているため、サブフレーム２０の後端を車体本体１０に連結して、サブフレーム２０の支持剛性をより向上させるとともに、前突時にはサブフレーム２０を容易に車体本体１０から離脱させることができる。
【００７５】
また、前記第２離脱機構に、サブフレーム２０における第５被連結部２４ａと第３連結部２７との間に設けたビード２８を備えているため、前突時に、サブフレーム２０の座屈変形を促進し、かつ座屈変形によって車両前方からの衝撃荷重を略下向きの荷重に変換して、第３連結部２７を車体本体１０から離脱させることができる。
【００７６】
さらに、第３連結部２７が離脱することにより、サブフレーム２０がフロントサイドフレーム１１から離間しようとする略下向きの荷重を第４連結部３３に作用させ、第４連結部３３をフロントサイドフレーム１１から離脱させることができる。従って、サブフレーム２０が座屈変形することにより、衝撃荷重をサブフレーム２０が離脱する荷重に変換し、サブフレーム２０を容易に離脱させることができる。
【００７７】
この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、
この発明のアーム部材は、実施形態のロアアーム３０に対応し、
以下同様に、
前部連結部材は、前部連結部３０ｂに対応し、
フロントサイドフレームにおける被連結部は、第４被連結部１７に対応し、
サブフレームにおける被連結部は、第５被連結部２４ａに対応し、
第１連結部は、第５連結部３４に対応し、
第２連結部は、第４連結部３３に対応し、
長孔形状の開口部は、ボルト挿通孔１７ｂに対応し、
弾性部材は、ゴムブッシュ３２ａに対応し、
変形促進部は、ビード２８に対応するが、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。
【００７８】
例えば、ボルト挿通孔１７ｂは、図４（ｂ）に示すよう長孔形状に開口形成したり、第４被連結部１７を破断することができる爪などを設けてもよい。
【００７９】
また、ビード２８で脆弱な部分を形成したが、脆弱な部分をサスクロス２４の上面側を底面側より薄い板厚などで構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
この発明は、サブフレームを有する車体前部の下部車体構造に適用することができる。
【符号の説明】
【００８１】
１０…車体本体
１１…フロントサイドフレーム
１７…第４被連結部
１７ｂ…ボルト挿通孔
２０…サブフレーム
２１…前後メンバ
２４…サスペンションクロスメンバ
２４ａ…第５被連結部
２７…第３連結部
２８…ビード
３０…ロアアーム
３０ｂ…前部連結部
３１…後部連結部材
３２…支持部
３２ａ…ゴムブッシュ
３３…第４連結部
３４…第５連結部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
該フロントサイドフレームの間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレームと、
前記サスペンション部材を構成するアーム部材とで構成する車両の下部車体構造であって、
前記アーム部材の前部を、前記サブフレームに対して揺動可能に連結支持する前部連結部材と、
前記アーム部材の後部を、前記サブフレーム及び前記フロントサイドフレームに対して揺動可能に連結支持する後部連結部材とを備え、
該後部連結部材を、
前記アーム部材を連結支持する支持部と、
前記サブフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第１連結部と、
前記フロントサイドフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第２連結部とで構成し、
前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させる離脱機構を備え、
前突時に、該離脱機構により前記フロントサイドフレームから前記サブフレーム及び前記アーム部材を離脱させる
車両の下部車体構造。
【請求項２】
前記離脱機構に、
前記第２連結部の前記フロントサイドフレームからの離脱を補助する長孔形状の開口部を備えた
請求項１に記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
前記サブフレームを、
車幅方向に延びて前記アーム部材を支持するサスペンションクロスメンバと、
前記フロントサイドフレームの下方において前記前後方向に延設し、前記サスペンションクロスメンバの前部に取り付けられた前後メンバとで構成した
請求項１または請求項２に記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
前記支持部に、
前記アーム部材を弾性支持する弾性部材を備えた
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
前記離脱機構を第１離脱機構とし、
前記サブフレームの後端部を車体本体と連結支持する第３連結部を備え、
前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第３連結部を、前記車体本体から離脱させる第２離脱機構を備えた
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。
【請求項６】
前記第２離脱機構に、
前記サブフレームにおける前記被連結部と前記第３連結部との間に設けた変形促進部を備えた
請求項５に記載の車両の下部車体構造。
【請求項１】
車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームと、
該フロントサイドフレームの間に配設され、サスペンション部材を支持するサブフレームと、
前記サスペンション部材を構成するアーム部材とで構成する車両の下部車体構造であって、
前記アーム部材の前部を、前記サブフレームに対して揺動可能に連結支持する前部連結部材と、
前記アーム部材の後部を、前記サブフレーム及び前記フロントサイドフレームに対して揺動可能に連結支持する後部連結部材とを備え、
該後部連結部材を、
前記アーム部材を連結支持する支持部と、
前記サブフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第１連結部と、
前記フロントサイドフレームにおける被連結部と前記支持部とを連結する第２連結部とで構成し、
前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第２連結部を前記フロントサイドフレームから離脱させる離脱機構を備え、
前突時に、該離脱機構により前記フロントサイドフレームから前記サブフレーム及び前記アーム部材を離脱させる
車両の下部車体構造。
【請求項２】
前記離脱機構に、
前記第２連結部の前記フロントサイドフレームからの離脱を補助する長孔形状の開口部を備えた
請求項１に記載の車両の下部車体構造。
【請求項３】
前記サブフレームを、
車幅方向に延びて前記アーム部材を支持するサスペンションクロスメンバと、
前記フロントサイドフレームの下方において前記前後方向に延設し、前記サスペンションクロスメンバの前部に取り付けられた前後メンバとで構成した
請求項１または請求項２に記載の車両の下部車体構造。
【請求項４】
前記支持部に、
前記アーム部材を弾性支持する弾性部材を備えた
請求項１〜３のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。
【請求項５】
前記離脱機構を第１離脱機構とし、
前記サブフレームの後端部を車体本体と連結支持する第３連結部を備え、
前突時における車両前方からの衝撃荷重によって、該第３連結部を、前記車体本体から離脱させる第２離脱機構を備えた
請求項１〜４のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。
【請求項６】
前記第２離脱機構に、
前記サブフレームにおける前記被連結部と前記第３連結部との間に設けた変形促進部を備えた
請求項５に記載の車両の下部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−６５４５（Ｐ２０１２−６５４５Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４６１２３（Ｐ２０１０−１４６１２３）
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２８日（２０１０．６．２８）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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