説明

車体前部構造

【課題】サブフレームに入力された前輪の上下荷重をフロントサイドメンバに効率良く伝達して、音振性能を向上することができる車体前部構造の提供を図る。
【解決手段】フロントサイドメンバ2とサブフレーム8のサイドフレーム8Sとを、トランスバースリンクの取付点Pの前方側近傍に配置した第1の連結部材10と、上記取付点Pの後方側近傍に配置した第2の連結部材11と、によって連結することにより、トランスバースリンクを介してサイドフレーム8Sに入力した前輪の上下荷重fを、第1の連結部材10および第2の連結部材11を介して効率良くフロントサイドメンバ2に伝達して、サイドフレーム8Sの変形を抑制して音振性能を向上できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロントサイドメンバの下方に、トランスバースリンクを取り付けるサブフレームを配設した車体前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の車体前部構造としては、車体前部の車幅方向両側に配設したフロントサイドメンバの下方にトランスバースリンクを取り付けるサブフレームを配置して、該サブフレームの前部をフロントサイドメンバに固定するとともに、後部をフロントサイドメンバの後端部のキックアップ部の後端部に固定するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開平9−86437号公報(第3頁、図1−図2)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造によれば、トランスバースリンクの取付点と、サブフレームとフロントサイドメンバとの前,後固定点とが車両前後方向に大きくオフセットしているため、前輪からトランスバースリンクを介してサブフレームに入力される上下荷重をフロントサイドメンバに効率良く伝達して分散させることができない。
【0004】
また、前面衝突により前方から衝突荷重を受けた場合に、フロントサイドメンバの前部が軸方向に潰れる(軸圧壊)ことに伴って、サブフレームの後部の固定点周りに発生する大きな曲げモーメントを十分に抑制することができなくなってしまうことから、サブフレームの曲げ剛性を確保するためにサブフレームの断面拡大やレインフォースを設ける必要があって車体重量の増加を招いてしまう。
【0005】
そこで、本発明は、サブフレームに入力された前輪の上下荷重をフロントサイドメンバに効率良く伝達して、音振性能を向上することができる車体前部構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、車体前部の車幅方向両側に配設されて車両前後方向に延在し、その後端部に下方に傾斜したキックアップ部を備えたフロントサイドメンバと、車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のサイドフレームを備え、前記フロントサイドメンバの下方に配設されて前記サイドフレームの前部および後部でフロントサイドメンバの前端部およびキックアップ部の後端部に固定したサブフレームと、を備え、該サブフレームのサイドフレームの前後方向中間部にトランスバースリンクの取付点を設定した車体前部構造であって、前記フロントサイドメンバとサブフレームのサイドフレームとを、トランスバースリンクの取付点の前方側近傍に配置した第1の連結部材と、前記取付点の後方側近傍に配置した第2の連結部材と、によって連結したことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、サブフレームとフロントサイドメンバとは、サイドフレームの前部および後部の固定点以外に、トランスバースリンクの取付点の前方側近傍および後方側近傍に配置した第1の連結部材および第2の連結部材を介して連結されるため、トランスバースリンクを介してサブフレームに入力した前輪の上下荷重を、前記第1の連結部材および第2の連結部材を介して効率良くフロントサイドメンバに伝達することができる。
【0008】
従って、このようにサブフレームをフロントサイドメンバに多点支持したことにより、トランスバースリンクを介して入力される前輪の上下荷重に対してサブフレームの変形を抑制して音振性能を向上することができる。
【0009】
また、前記第1の連結部材および前記第2の連結部材は、フロントサイドメンバとその下方に配置したサブフレームとを連結して略上下方向に配置されており、フロントサイドメンバやサブフレームの車幅方向内方に大きく突出することなく補剛できるので、エンジンのレイアウトの自由度を広げることができる。
【0010】
更に、前記第1の連結部材および前記第2の連結部材によってフロントサイドメンバの後部を補剛することができるため、前面衝突荷重が入力した際にフロントサイドメンバの第1の連結部材よりも前側を効率よく軸圧壊させることができるため、衝突エネルギー吸収効果を高められて、車体前部のフロントコンパートメントと車室とを隔成するダッシュパネルの後退量を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0012】
図1〜図3は本発明にかかる車体前部構造の第1実施形態を示し、図1は車体前部の骨格構造を示す側面図、図2は前輪の上下荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図、図3は前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図である。
【0013】
本実施形態の車体前部構造は、図1に示すように車体前部に配置したエンジンルーム等のフロントコンパートメント1の車幅方向両側に、車両前後方向に延在するフロントサイドメンバ2を配設してあり、このフロントサイドメンバ2の後端部は後方に向かって下方に傾斜したキックアップ部3を備えている。
【0014】
また、前記フロントサイドメンバ2の前端にはバンパステイ4を介してバンパーレインフォースフォース5を結合してあり、かつ、フロントサイドメンバ2の上方にはフロントピラー6から車両前方に突設したフードリッジメンバ7を配設してある。
【0015】
更に、前記フロントサイドメンバ2の下方には、車両前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム8Sと、フロントクロスフレーム8Fと、リヤクロスフレーム8Rとで平面井桁状に形成したサブフレーム8を配設してあり(図6参照)、そのサイドフレーム8Sの前後方向略中央部にはトランスバースリンクの取付点Pを設置してある。
【0016】
前記サブフレーム8は、サイドフレーム8Sの前部を固定部材8aを介してフロントサイドメンバ2の前端部に前方固定点Qとして固定するとともに、後部をキックアップ部3の後端部にボルト8bを介して後方固定点Rとして固定してある。尚、図1中、9は下端部をフロントサイドメンバ2に結合したストラットタワー、P・Tはパワートレイン、R・Sはラジエータコアサポートである。
【0017】
ここで、本発明にあってはフロントサイドメンバ2とサブフレーム8のサイドフレーム8Sとを、トランスバースリンクの取付点Pの前方側近傍に配置した第1の連結部材10と、前記取付点Pの後方側近傍に配置した第2の連結部材11と、によって連結してある。
【0018】
第1の連結部材10は十分な強度を備えた棒状体で形成し、その上端部を上方結合部材10aを介してフロントサイドメンバ2に結合するとともに、下端部を下方結合部材10bを介してサイドフレーム8Sに結合してあり、また、同様に第2の連結部材11にあっても十分な強度を備えた棒状体で形成し、その上端部を上方結合部材11aを介してフロントサイドメンバ2のキックアップ部3の前端部に結合するとともに、下端部を下方結合部材11bを介してサイドフレーム8Sに結合してある。
【0019】
このとき、前記第2の連結部材11は、サイドフレーム8Sの後部とキックアップ部3との固定点Rを中心とする円周Cirに略沿って傾斜させてある。一方、前記第1の連結部材10は略垂直に配置してある。
【0020】
以上の構成により本実施形態の車体前部構造によれば、サブフレーム8とフロントサイドメンバ2とは、サイドフレーム8Sの前部および後部の固定点Q,R以外に、トランスバースリンクの取付点Pの前方側近傍および後方側近傍に配置した第1の連結部材10および第2の連結部材11を介して連結したので、図2に示すように図外のトランスバースリンクを介してサブフレーム8に入力した前輪の上下荷重fを、第1の連結部材10および第2の連結部材11を介して効率良くフロントサイドメンバ2に伝達することができる。
【0021】
尚、図2中f1は、第1の連結部材10を介してサイドフレーム8Sからフロントサイドメンバ2に伝達される上下力であり、f2は第2の連結部材11を介してサイドフレーム8Sからフロントサイドメンバ2に伝達される上下力である。また、f3はサイドフレーム8Sの前方固定点Qを介してフロントサイドメンバ2に伝達される上下力であり、f4はサイドフレーム8Sの後方固定点Rを介してキックアップ部3に伝達される上下力である。
【0022】
従って、通常はトランスバースリンクを介して前輪の上下荷重fが入力された場合に、サイドフレーム8Sは図2中破線に示すように前方・後方固定点Q,Rを支点として大きく撓み変形しようとするが、本実施形態では前述したようにサイドフレーム8Sをフロントサイドメンバ2に多点支持したことにより、前輪の上下荷重fに対してサイドフレーム8Sの変形を抑制して音振性能を向上することができる。
【0023】
また、前記第1の連結部材10および前記第2の連結部材11は、フロントサイドメンバ2とその下方に配置したサイドフレーム8Sとを連結して略上下方向に配置されており、フロントサイドメンバ2やサイドフレーム8Sの車幅方向内方に大きく突出することなく補剛できるので、エンジンのレイアウトの自由度を広げることができる。
【0024】
更に、前記第1の連結部材10および前記第2の連結部材11によってフロントサイドメンバ2の後部を補剛することができるため、図3に示すように前面衝突荷重Fが入力した際にフロントサイドメンバ2の第1の連結部材10よりも前側を効率よく軸圧壊させることができるため、衝突エネルギー吸収効果を高められて、車体前部のフロントコンパートメント1と図中右方の車室とを隔成するダッシュパネルの後退量を抑制することができる。
【0025】
ところで、本実施形態では、前記第2の連結部材11を、サイドフレーム8Sの後部とキックアップ部3の後端部との後方固定点Rを中心とする円周Cirに略沿って傾斜させたので、図3に示すように衝突荷重Fが入力された際に上記後方固定点R周りに発生するモーメントM1に対して、第2の連結部材11はそのモーメントM1を略軸方向の荷重として受けることができる。
【0026】
このため、前記モーメントM1に対するフロントサイドメンバ2の剛性をより高めることができ、その分、フロントサイドメンバ2を薄肉形成できること等により車体重量の軽減化を図ることができる。
【0027】
また、前記第1の連結部材10を略垂直に配置したので、図3に示すように衝突荷重Fの入力時に、第1の連結部材10よりも前側におけるフロントサイドメンバ2の潰れ量S1とサブフレーム8の潰れ量S2とを略同じにすることができるため、衝突モードが阻害されるのを防止できる。
【0028】
図4〜図6は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図4は車体左側前部の骨格構造を示す正面図、図5は前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体左側前部の骨格構造の正面図、図6は前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体左側前部の骨格構造の平面図である。
【0029】
本実施形態の車体前部構造は、図4に示すように基本的に第1実施形態と同様の構成となり、フロントサイドメンバ2とサブフレーム8のサイドフレーム8Sとを、トランスバースリンクの取付点Pの前方側近傍に配置した第1の連結部材10と、前記取付点Pの後方側近傍に配置した第2の連結部材11と、によって連結してあり、特に、本実施形態では第1の連結部材10および第2の連結部材11を、フロントサイドメンバ2に対してその断面中心Cを境にして、一方の第1の連結部材10を車幅方向外側に固定するとともに、他方の第2の連結部材11を車幅方向内側に固定してある。
【0030】
従って、本実施形態の車体前部構造によれば、フロントサイドメンバ2の断面中心Cを境にして、該フロントサイドメンバ2に対する第1の連結部材10の固定点を車幅方向外側に配置し、第2の連結部材11の固定点を車幅方向内側に配置したので、前面衝突荷重Fが入力した際に、図5に示すようにフロントサイドメンバ2には、第1実施形態で示した後方固定点R周りにモーメントM1が発生するとともに、第1の連結部材10を介して伝達される上下力f1によって該第1の連結部材10が結合されている断面にモーメントM2が発生し、かつ、第2の連結部材11を介して伝達される上下力f2によって該第2の連結部材11が結合されている断面にモーメントM3が発生する。
【0031】
このため、フロントサイドメンバ2は、図6中2点鎖線に示すように前端側が軸圧壊されつつ後端側が前記モーメントM2,M3によって多段折れして、フロントコンパートメント1の潰れ量が増加し、ひいては、衝突エネルギーの吸収量を増大することができる。
【0032】
図7,図8は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとし、図7は車体前部の骨格構造を示す側面図、図8は前輪の上下荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図である。
【0033】
本実施形態の車体前部構造は、図7に示すように基本的に第1実施形態と同様の構成となり、フロントサイドメンバ2とサブフレーム8のサイドフレーム8Sとを、第1の連結部材10および第2の連結部材11によって連結してあり、特に、本実施形態では第1の連結部材10とフロントサイドメンバ2との前側連結部Kf(第1の連結部材10の上方結合部材10a)を、フロントサイドメンバ2に結合したストラットタワー9の前端部9f近傍に配置するとともに、第2の連結部材11とフロントサイドメンバ2との後方連結部Kr(第2の連結部材11の上方結合部材11a)を、フロントサイドメンバ2に結合したストラットタワー9の後端部9r近傍に配置してある。
【0034】
勿論、前記第1の連結部材10はトランスバースリンクの取付点Pの前方側近傍に配置されるとともに、第2の連結部材11は前記取付点Pの後方側近傍に配置されている。
【0035】
従って、本実施形態の車体前部構造によれば、第1の連結部材10の前側連結部Kfおよび第2の連結部材11の後方連結部Krを、ストラットタワー9の前端部9fおよび後端部9rの近傍に配置したので、図8に示すようにトランスバースリンクの取付点Pからサイドフレーム8Sに入力した前輪の上下荷重fは、第1の連結部材10および第2の連結部材11を介してフロントサイドメンバ2に上下力f1,f2として伝達されるが、このフロントサイドメンバ2に伝達された上下力f1,f2を、ストラットタワー9を介してフードリッジメンバ7に効率良く分散することができるため、サイドフレーム8Sの変形をより効果的に抑制できるとともに、音振性能を向上することができる。
【0036】
また、ストラット9の上端部のサスペンション取付部9Tに入力される上下荷重fsに対しても、第1の連結部材10および第2の連結部材11を介してサブフレーム8側に荷重分散できるので、更なる音振性能の向上を達成することができる。
【0037】
ところで、本発明の車体前部構造は前記第1〜第3実施形態に例をとって説明したが、これら実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】本発明の第1実施形態における車体前部の骨格構造を示す側面図。
【図2】本発明の第1実施形態における車輪の上下荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図。
【図3】本発明の第1実施形態における前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図。
【図4】本発明の第2実施形態における車体左側前部の骨格構造を示す正面図。
【図5】本発明の第2実施形態における前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体左側前部の骨格構造の正面図。
【図6】本発明の第2実施形態における前面衝突荷重が入力された際の作用を示す車体左側前部の骨格構造の平面図。
【図7】本発明の第3実施形態における車体前部の骨格構造を示す側面図。
【図8】本発明の第3実施形態における前輪の上下荷重が入力された際の作用を示す車体前部の骨格構造の側面図。
【符号の説明】
【0039】
1 フロントコンパートメント
2 フロントサイドメンバ
3 エクステンションメンバ
7 フードリッジメンバ
8 サブフレーム
8S サイドフレーム
9 ストラットタワー
10 第1の連結部材
11 第2の連結部材
P トランスバースリンクの取付点
Q サブフレームの前方固定点
R サブフレームの後方固定点
Cir 円周
C フロントサイドメンバの断面中心
Kf 第1の連結部材の連結部
Kr 第2の連結部材の連結部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前部の車幅方向両側に配設されて車両前後方向に延在し、その後端部に下方に傾斜したキックアップ部を備えたフロントサイドメンバと、
車幅方向両側に車両前後方向に延在する一対のサイドフレームを備え、前記フロントサイドメンバの下方に配設されて前記サイドフレームの前部および後部でフロントサイドメンバの前端部およびキックアップ部の後端部に固定したサブフレームと、を備え、該サブフレームのサイドフレームの前後方向中間部にトランスバースリンクの取付点を設定した車体前部構造であって、
前記フロントサイドメンバとサブフレームのサイドフレームとを、トランスバースリンクの取付点の前方側近傍に配置した第1の連結部材と、前記取付点の後方側近傍に配置した第2の連結部材と、によって連結したことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
第2の連結部材を、サイドフレームの後部とキックアップ部の後端部との後方固定点を中心とする円周に略沿って傾斜させたことを特徴とする請求項1に記載の車体前部構造。
【請求項3】
第1の連結部材を略垂直に配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の車体前部構造。
【請求項4】
第1の連結部材および第2の連結部材は、フロントサイドメンバに対して、その断面中心を境にして一方を車幅方向外側に固定するとともに、他方を車幅方向内側に固定したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の車体前部構造。
【請求項5】
第1の連結部材とフロントサイドメンバとの連結部を、フロントサイドメンバに結合したストラットタワーの前端部位近傍に配置するとともに、第2の連結部材とフロントサイドメンバとの連結部を、前記フロントサイドメンバに結合したストラットタワーの後端部近傍に配置したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の車体前部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−174179(P2008−174179A)
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−11439(P2007−11439)
【出願日】平成19年1月22日(2007.1.22)
【出願人】(000003997)日産自動車株式会社 (16,386)
【Fターム(参考)】