車体前部構造
【課題】車体の剛性向上と、走行時の静粛性向上とを両立しつつ、クロスメンバの位置をより低くする車体前部構造を提供すること。
【解決手段】車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、を備えた車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする。
【解決手段】車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、を備えた車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体の前部構造として、フロントサイドフレーム下に、サスペンション装置を支持するサブフレームを設けたものが提案されている（特許文献１及び２）。このようなサブフレームを設けた構成においては、走行時の静粛性を向上すべく、路面から車輪へ入力される振動の、フロントサイドフレームへの伝達を低減するために、フロントサイドフレームへのサブフレームのマウント方式は、ラバーブッシュを介在させたラバーマウントが好ましい。一方、操縦安定性を向上すべく、車体前部の車幅方向の剛性やねじり剛性を確保するためには、フロントサイドフレームの前部間にクロスメンバを配置することが有効であることが知られている。剛性向上を目的とするため、フロントサイドフレームへのクロスメンバのマウント方式はリジットマウントが好ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３７７７号公報
【特許文献２】特開２００６−５１８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フロントサイドフレーム間の空間は、一般には、エンジンルームを構成するが、フロントサイドフレームの前部間にクロスメンバを配置すると、エンジンルームの前部において、上下方向の空間的な制約が生じ、ラジエータ等のの配設スペースを確保することが難しくなってくる。特許文献１及び２には、サブフレームにクロスメンバを設けたものが開示されている。サブフレームにクロスメンバを設けることで、フロントサイドフレーム間に設ける場合よりも、クロスメンバの位置を下げることができる。
【０００５】
しかし、この構成の場合、フロントサイドフレームに対するサブフレームのマウント方式が問題となる。リジットマウントとすると、路面から車輪へ入力される振動がフロントサイドフレームに伝達され易くなり、走行時の静粛性が低下する。ラバーマウントとすると、クロスメンバによるフロントサイドフレームの剛性向上効果が薄れる。
【０００６】
加えて、車両の悪路走破性等の観点からサブフレームの前部の地上高は、余り低くできない。このため、サブフレームにクロスメンバを設けた構成では、クロスメンバの位置を下げることに限界がある。
【０００７】
本発明の目的は、車体の剛性向上と、走行時の静粛性向上とを両立しつつ、クロスメンバの位置をより低くする車体前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、を備えた車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする車体前部構造が提供される。
【０００９】
本発明の車体前部構造では、前記クロスメンバが前記サブフレームの下方に配設されるため、前記クロスメンバの位置をより低くできる。前記クロスメンバと前記フロントサイドフレームとの間は、前記結合手段により剛結合されるため、車体の剛性向上を図れる。一方、前記サブフレームと前記フロントサイドフレームとの間は、前記弾性部材を介在させたマウントとなるため、走行時の静粛性向上も図れる。
【００１０】
本発明においては、前記サブフレームの車両前後方向の前端部に設けられ、車幅方向に略水平に延設されたバンパー部材を備えてもよい。この構成によれば、前記クロスメンバの位置をより低くしながら、前突時における前記バンパー部材からの荷重を前記サブフレームへ伝達させ、負担させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記サブフレームが、前記フロントサイドフレームの後部と弾性部材を介して連結された後部連結部を有するサブフレーム後部と、前記サブフレーム後部から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部と、を備え、各々の前記サブサイドフレーム部は、前記サブフレームの前記前端部を構成すると共に、前記前端部から略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部と、前記サブフレーム後部から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部と、前記フレーム前部と前記フレーム後部とを連結し、前記バンパー部材を基準とするアプローチアングルラインよりも前記フレーム前部及び前記クロスメンバが上方に位置するよう、前記フレーム後部の前端から斜め上方に延設されたフレーム中部と、を備え、前記前部連結部を、前記フレーム前部に設けてもよい。この構成によれば、前突時における前記バンパー部材から前記サブフレーム後部及び前記フロントサイドフレームへの荷重の伝達性能を向上できると共に、アプローチアングルの確保による車両の走破性向上を図れる。
【００１２】
また、本発明においては、前記前部連結部に固着され、前記弾性部材と前記サブフレームとの間に介在する筒体を備え、前記スペーサ部が筒状をなし、前記スペーサ部と、前記弾性部材と、前記筒体とが、前記スペーサ部を内筒、前記筒体を外筒、前記弾性部材を前記内筒と前記外筒との間に介在するラバーとしたラバーブッシュであり、前記結合手段が、前記ラバーブッシュの前記内筒を挿通し、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとを締結するボルトを備えてもよい。この構成によれば、組み付け性を向上できる。
【００１３】
また、本発明においては、前記クロスメンバに固定され、前記ボルトが挿通すると共に、前記ラバーブッシュの前記内筒に連設されたパイプ部材を備えてもよい。この構成によれば、前記クロスメンバを、より強固に前記フロントサイドフレームに結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【００１４】
また、本発明においては、前記ラバーブッシュの前記内筒の端部と前記クロスメンバとを固着してもよい。この構成によれば、前記クロスメンバを、より強固に前記フロントサイドフレームに結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べた通り、本発明によれば、車体の剛性向上と、走行時の静粛性向上とを両立しつつ、クロスメンバの位置をより低くする車体前部構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車体前部構造Ａの平面図、図２は車体前部構造Ａの側面図である。車体前部構造Ａは、車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレーム１０を備える。図１において、フロントサイドフレーム１０は破線で示しており、その下方の構成が見えるように透視図様に示されている。
【００１７】
フロントサイドフレーム１０の前端部には、クラッシュ管５１を介して主バンパー部材４０が連結されている。主バンパー部材４０は、フロントサイドフレーム１０の前端部間を連結するように、車幅方向に略水平に延設されている。図１において、主バンパー部材４０及びクラッシュ管５１も破線で示しており、その下方の構成が見えるように透視図様に示されている。
【００１８】
フロントサイドフレーム１０の下方には、サブフレーム２０が配設されている。本実施形態の場合、サブフレーム２０は、車幅方向に延在するサブフレーム後部２２と、サブフレーム後部２２から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部２１と、を備え、平面視で略コの字型をなしている。
【００１９】
サブサイドフレーム部２１は、サブフレーム２０の前端部２０ａを構成すると共に、前端部２０ａから略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部２１１と、サブフレーム後部２２から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部２１３と、フレーム前部２１１とフレーム後部２１３とを連結するフレーム中部２１２と、を備える。
【００２０】
前端部２０ａには、クラッシュ管４１を介して副バンパー部材５０が連結されている。副バンパー部材５０は、前端部２０ａ間を連結するように、車幅方向に略水平に延設されている。副バンパー部材５０は、主バンパー部材４０よりも下方に位置しており、車両走行中に歩行者と接触した際、歩行者の脚払い（車両の下側へ歩行者の脚を巻き込むこと）をする機能も有している。
【００２１】
図２に示すように、フレーム前部２１１は、フレーム後部２１３よりも地面から高い位置に位置しており、フレーム中部２１２は、副バンパー部材５０を基準とするアプローチアングルラインＬよりもフレーム前部２１１が上方に位置するよう、フレーム後部２１３の前端から斜め上方に延設されている。アプローチアングルラインＬは、副バンパー部材５０の前端下部と前輪Ｗの接地点とを結ぶ仮想線である。
【００２２】
サブフレーム２０は、サスペンション装置を構成するロアアーム７０を取付ける取付部２５、２６を有する。取付部２５は、側方及び下方が開放したハット状に形成されており、取付部２６はボルト孔をなしている。ロアアーム７０には、前輪Ｗを支持する不図示のホイールサポート部材が取付けられ、また、ホイールサポート部材には例えばストラットの下端が取付けられて前輪Ｗのサスペンション装置が構成される。ロアアーム７０は、不図示の取付け部材により、揺動自在に取付部２５、２６に取付けられる。サブフレーム２０は、取付部２５、２６にロアアーム７０が取付けられることにより、サスペンション装置を支持する。
【００２３】
サブフレーム２０は、その前方においては、ラバーブッシュ２３を介して、その後方においては、ラバーブッシュ２４を介して、フロントサイドフレーム１０の前部、後部にそれぞれ連結されている。ラバーブッシュ２３、２４は、外筒と内筒との間に弾性部材（ラバー）を介在させてなり、外筒と内筒のいずれか一方をフロントサイドフレーム１０側に、他方をサブフレーム２０側に固定することで、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０とを連結する。ラバーブッシュ２４は、サブフレーム後部２２に形成されたアーム状の後部連結部２４ａに設けられている。このようにフロントサイドフレーム１０に対するサブフレーム２０のマウント方式をラバーマウントとすることで、路面から前輪Ｗへ入力される振動の、フロントサイドフレーム１０への伝達が低減し、走行時の静粛性を向上できる。
【００２４】
次に、フロントサイドフレーム１０の前部の下方において、サブフレーム２０の下方には、車幅方向に延設されたクロスメンバ３０が配設されている。以下、図３を参照して、フロントサイドフレーム１０の前部における、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の連結構造を説明する。図３は図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【００２５】
フロントサイドフレーム１０の前部下面には、ボックス状のブラケット１１が固着されている。ブラケット１１の内側面間には、中仕切り板１１ａが固着されており、この中仕切り板１１ａには、ボルト６０が挿通する穴が設けられている。ブラケット１１の底部には、ボルト６０が挿通する穴１１ｃが形成されていると共に、ボルト６０が挿通する、ボルト６０を支持するためのブッシュ１１ｂが固着されている。フロントサイドフレーム１０の下面及び上面には、それぞれ、ボルト６０の着脱作業をフロントサイドフレーム１０の上方から行うための、メンテンスホール１２が穿設されている。
【００２６】
フロントサイドフレーム１０の前部下方において、サブフレーム２０のサブフレーム前部２１１には、前部連結部２１１ａが形成されている。本実施形態の場合、前部連結部２１１ａは、サブフレーム前部２１１の上面及び下面にそれぞれ形成された穴である。
【００２７】
ラバーブッシュ２３は、金属製の筒体である内筒２３１と、金属製の筒体である外筒２３２と、内筒２３１と外筒２３２との間に介在する弾性部材であるラバー２３３と、を備える。ラバーブッシュ２３は、前部連結部２１１ａに装填されており、その外筒２３２が前部連結部２１１ａに溶接等により固着されている。
【００２８】
クロスメンバ３０は、その断面形状が、下方が開放したハット状をなしており、その上面３１の両端部近傍にはそれぞれ穴３１ａが形成されている。なお、図２に示す通り、クロスメンバ３０もアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。穴３１ａの下方には、クロスメンバ３０の下部開放端を塞ぐように局所的に配設された支持板３３が、溶接等により固着されている。支持板３３には穴が形成されており、この穴と穴３１ａとには、金属製のパイプ部材３２が挿通している。パイプ部材３２の上部、下部は、それぞれ、穴３１ａの周壁及び支持板３３の穴の周壁に、溶接等により固着されている。
【００２９】
ラバーブッシュ２３の内筒２３１は、前部連結部２１１ａを挿通して、フロントサイドフレーム１０の前部と、クロスメンバ３０との間に介在するスペーサ部を構成している。剛結合時において、内筒２３１とパイプ部材３２とは上下に連設され、本実施形態の場合、内筒２３１の上端面はブラケット１１の下面に当接し、下端はパイプ部材３２の上端面に当接するだけで、互いに固着されない。
【００３０】
ボルト６０は、ラバーブッシュ２３の内筒２３１内及びパイプ部材３２を挿通して、支持板３３の下方に突出するよう配置され、その先端にナット６１が螺着される。なお、図２に示す通り、ボルト６０の先端やナット６１もアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。また、本実施形態の場合、軽量化のために、ボルト６０の中程が小径となっている。
【００３１】
ボルト６０、ナット６１及び内筒２３１は、フロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とを剛結合する結合手段を構成している。すなわち、ボルト６０とナット６１とを締結すると、ブラケット１１、内筒２３１及びパイプ部材３２が締結され、これによりフロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とが剛結合され、フロントサイドフレーム１０に対してクロスメンバ３０をリジットマウントすることができる。一方、フロントサイドフレーム１０に対してサブフレーム２０は、ラバー２３３を介して連結されるため、ラバーマウントとなる。
【００３２】
係る構成からなる車体前部構造Ａでは、クロスメンバ３０がサブフレーム２０の下方に配設されるため、クロスメンバ３０の位置をより低くできる。クロスメンバ３０とフロントサイドフレーム１０との間は剛結合されるため、車体の剛性向上を図れる。一方、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０との間は、ラバー２３３を介在させたマウントとなるため、走行時の静粛性向上も図れる。
【００３３】
また、副バンパー部材５０を、サブフレーム２０の前端部２０ａに設けたため、クロスメンバ３０の位置をより低くしながら、前突時における副バンパー部材５０からの荷重をサブフレーム２０へ伝達させ、負担させることができる。加えて、前部連結部２１１ａを車両前後方向に略水平に延設されたフレーム前部２１１に設けたことで、副バンパー部材５０の水平方向後方に、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０とのマウント部が位置し、前突時における副バンパー部材５０からの荷重を直線的にフレーム前部２１１に伝達させると共にフロントサイドフレーム１０にも伝達させ、負担させることができ、荷重を分散することができる。更に、サブサイドフレーム部２１が車両前後方向に延設されており、また、サブフレーム後部２２に形成された後部連結部２４ａを介して、フロントサイドフレーム１０の後部とも連結されているため、前突時における副バンパー部材５０からの荷重をサブフレーム後部２２及びフロントサイドフレーム１０にも伝達させることができる。
【００３４】
また、フレーム中部２１２により、フレーム前部２１１を上方に位置させたことにより、アプローチアングルラインＬよりも上方に、フレーム前部２１１やクロスメンバ３０を位置させることができ、アプローチアングルの確保による車両の走破性向上を図れる。
【００３５】
また、ラバーブッシュ２３の内筒２３１をスペーサ部として利用することで、ラバーブッシュ２３を用いて、より簡易にフロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の連結構造を構築できる。更に、フロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０との剛結合を、ボルト６０とナット６１を用いた締結により行うことで、組み付け性を向上できる。特に、本実施形態の場合、ラバーブッシュ２３の内筒２３１を、ブラケット１１及びパイプ部材３２のいずれにも固着していなっことから、ボルト６０とナット６１による締結を解除すれば、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０を分離でき、メンテナンス時の利便性を向上できる。
【００３６】
また、クロスメンバ３０にパイプ部材３２を設けたことで、クロスメンバ３０のマウント部位の剛性を高め、クロスメンバ３０を、より強固にフロントサイドフレーム１０に結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図４は、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の他の連結構造例を示す図であり、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図に相当する。以下、上記第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる構成について説明する。
【００３８】
本実施形態では、ボルト６０の頭部が、フロントサイドフレーム１０内に配置される構成としている。フロントサイドフレーム１０内には、その側面間に固着された中仕切り板１４が設けられており、中仕切り板１４には、ボルト６０が挿通する穴が設けられている。フロントサイドフレーム１０の上面には、ボルト６０の着脱作業をフロントサイドフレーム１０の上方から行うための、メンテンスホール１２が穿設されている一方、下面には、ボルト６０が挿通する穴１３が穿設されている。なお、ボルト６０のネジ部分の径は軸方向に均一としている。
【００３９】
クロスメンバ３０には、パイプ部材３２及び支持板３３は設けず、クロスメンバ３０の上面３１の穴３１ａには、ラバーブッシュ２３の内筒２３１の下端部が挿入されている。本実施形態の場合、内筒２３１が、外筒２３２よりも下方に延設されている。内筒２３１の下端部と、穴３１ａの周壁とは、溶接等により固着されている。
【００４０】
ボルト６０は、ラバーブッシュ２３の内筒２３１を挿通して、クロスメンバ３０の上面３１の下方に突出するよう配置され、その先端にナット６１がクロスメンバ３０内において螺着される。ボルト６０とナット６１とを締結すると、フロントサイドフレーム１０、内筒２３１及びクロスメンバ３０が締結され、これによりフロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とが剛結合される。なお、図示しないが、本実施形態においても、クロスメンバ３０はアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。
【００４１】
係る構成からなる本実施形態の連結構造においては、ラバーブッシュ２３の内筒２３１とクロスメンバ３０とが固着されているため、ボルト６０とナット６１との締結を解除しただけでは、上記第１実施形態のように、サブフレーム２０とクロスメンバ３０とを分離できないが、内筒２３１を利用してクロスメンバ３０のマウント部位の剛性を高め、より簡易な構成で、クロスメンバ３０を、より強固にフロントサイドフレーム１０に結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体前部構造Ａの平面図である。
【図２】車体前部構造Ａの側面図である。
【図３】図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【図４】フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の他の連結構造例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ａ 車体前部構造
１０ フロントサイドフレーム
２０ サブフレーム
３０ クロスメンバ
６０ ボルト
７０ ロアアーム
６１ ナット
２１１ａ 前部連結部
２３１ 内筒（スペーサ部）
２３３ ラバー（弾性部材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の前部の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車体の前部構造として、フロントサイドフレーム下に、サスペンション装置を支持するサブフレームを設けたものが提案されている（特許文献１及び２）。このようなサブフレームを設けた構成においては、走行時の静粛性を向上すべく、路面から車輪へ入力される振動の、フロントサイドフレームへの伝達を低減するために、フロントサイドフレームへのサブフレームのマウント方式は、ラバーブッシュを介在させたラバーマウントが好ましい。一方、操縦安定性を向上すべく、車体前部の車幅方向の剛性やねじり剛性を確保するためには、フロントサイドフレームの前部間にクロスメンバを配置することが有効であることが知られている。剛性向上を目的とするため、フロントサイドフレームへのクロスメンバのマウント方式はリジットマウントが好ましい。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２０３７７７号公報
【特許文献２】特開２００６−５１８３９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フロントサイドフレーム間の空間は、一般には、エンジンルームを構成するが、フロントサイドフレームの前部間にクロスメンバを配置すると、エンジンルームの前部において、上下方向の空間的な制約が生じ、ラジエータ等のの配設スペースを確保することが難しくなってくる。特許文献１及び２には、サブフレームにクロスメンバを設けたものが開示されている。サブフレームにクロスメンバを設けることで、フロントサイドフレーム間に設ける場合よりも、クロスメンバの位置を下げることができる。
【０００５】
しかし、この構成の場合、フロントサイドフレームに対するサブフレームのマウント方式が問題となる。リジットマウントとすると、路面から車輪へ入力される振動がフロントサイドフレームに伝達され易くなり、走行時の静粛性が低下する。ラバーマウントとすると、クロスメンバによるフロントサイドフレームの剛性向上効果が薄れる。
【０００６】
加えて、車両の悪路走破性等の観点からサブフレームの前部の地上高は、余り低くできない。このため、サブフレームにクロスメンバを設けた構成では、クロスメンバの位置を下げることに限界がある。
【０００７】
本発明の目的は、車体の剛性向上と、走行時の静粛性向上とを両立しつつ、クロスメンバの位置をより低くする車体前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、を備えた車体前部構造において、前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする車体前部構造が提供される。
【０００９】
本発明の車体前部構造では、前記クロスメンバが前記サブフレームの下方に配設されるため、前記クロスメンバの位置をより低くできる。前記クロスメンバと前記フロントサイドフレームとの間は、前記結合手段により剛結合されるため、車体の剛性向上を図れる。一方、前記サブフレームと前記フロントサイドフレームとの間は、前記弾性部材を介在させたマウントとなるため、走行時の静粛性向上も図れる。
【００１０】
本発明においては、前記サブフレームの車両前後方向の前端部に設けられ、車幅方向に略水平に延設されたバンパー部材を備えてもよい。この構成によれば、前記クロスメンバの位置をより低くしながら、前突時における前記バンパー部材からの荷重を前記サブフレームへ伝達させ、負担させることができる。
【００１１】
また、本発明においては、前記サブフレームが、前記フロントサイドフレームの後部と弾性部材を介して連結された後部連結部を有するサブフレーム後部と、前記サブフレーム後部から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部と、を備え、各々の前記サブサイドフレーム部は、前記サブフレームの前記前端部を構成すると共に、前記前端部から略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部と、前記サブフレーム後部から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部と、前記フレーム前部と前記フレーム後部とを連結し、前記バンパー部材を基準とするアプローチアングルラインよりも前記フレーム前部及び前記クロスメンバが上方に位置するよう、前記フレーム後部の前端から斜め上方に延設されたフレーム中部と、を備え、前記前部連結部を、前記フレーム前部に設けてもよい。この構成によれば、前突時における前記バンパー部材から前記サブフレーム後部及び前記フロントサイドフレームへの荷重の伝達性能を向上できると共に、アプローチアングルの確保による車両の走破性向上を図れる。
【００１２】
また、本発明においては、前記前部連結部に固着され、前記弾性部材と前記サブフレームとの間に介在する筒体を備え、前記スペーサ部が筒状をなし、前記スペーサ部と、前記弾性部材と、前記筒体とが、前記スペーサ部を内筒、前記筒体を外筒、前記弾性部材を前記内筒と前記外筒との間に介在するラバーとしたラバーブッシュであり、前記結合手段が、前記ラバーブッシュの前記内筒を挿通し、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとを締結するボルトを備えてもよい。この構成によれば、組み付け性を向上できる。
【００１３】
また、本発明においては、前記クロスメンバに固定され、前記ボルトが挿通すると共に、前記ラバーブッシュの前記内筒に連設されたパイプ部材を備えてもよい。この構成によれば、前記クロスメンバを、より強固に前記フロントサイドフレームに結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【００１４】
また、本発明においては、前記ラバーブッシュの前記内筒の端部と前記クロスメンバとを固着してもよい。この構成によれば、前記クロスメンバを、より強固に前記フロントサイドフレームに結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【発明の効果】
【００１５】
以上述べた通り、本発明によれば、車体の剛性向上と、走行時の静粛性向上とを両立しつつ、クロスメンバの位置をより低くする車体前部構造を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る車体前部構造Ａの平面図、図２は車体前部構造Ａの側面図である。車体前部構造Ａは、車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレーム１０を備える。図１において、フロントサイドフレーム１０は破線で示しており、その下方の構成が見えるように透視図様に示されている。
【００１７】
フロントサイドフレーム１０の前端部には、クラッシュ管５１を介して主バンパー部材４０が連結されている。主バンパー部材４０は、フロントサイドフレーム１０の前端部間を連結するように、車幅方向に略水平に延設されている。図１において、主バンパー部材４０及びクラッシュ管５１も破線で示しており、その下方の構成が見えるように透視図様に示されている。
【００１８】
フロントサイドフレーム１０の下方には、サブフレーム２０が配設されている。本実施形態の場合、サブフレーム２０は、車幅方向に延在するサブフレーム後部２２と、サブフレーム後部２２から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部２１と、を備え、平面視で略コの字型をなしている。
【００１９】
サブサイドフレーム部２１は、サブフレーム２０の前端部２０ａを構成すると共に、前端部２０ａから略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部２１１と、サブフレーム後部２２から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部２１３と、フレーム前部２１１とフレーム後部２１３とを連結するフレーム中部２１２と、を備える。
【００２０】
前端部２０ａには、クラッシュ管４１を介して副バンパー部材５０が連結されている。副バンパー部材５０は、前端部２０ａ間を連結するように、車幅方向に略水平に延設されている。副バンパー部材５０は、主バンパー部材４０よりも下方に位置しており、車両走行中に歩行者と接触した際、歩行者の脚払い（車両の下側へ歩行者の脚を巻き込むこと）をする機能も有している。
【００２１】
図２に示すように、フレーム前部２１１は、フレーム後部２１３よりも地面から高い位置に位置しており、フレーム中部２１２は、副バンパー部材５０を基準とするアプローチアングルラインＬよりもフレーム前部２１１が上方に位置するよう、フレーム後部２１３の前端から斜め上方に延設されている。アプローチアングルラインＬは、副バンパー部材５０の前端下部と前輪Ｗの接地点とを結ぶ仮想線である。
【００２２】
サブフレーム２０は、サスペンション装置を構成するロアアーム７０を取付ける取付部２５、２６を有する。取付部２５は、側方及び下方が開放したハット状に形成されており、取付部２６はボルト孔をなしている。ロアアーム７０には、前輪Ｗを支持する不図示のホイールサポート部材が取付けられ、また、ホイールサポート部材には例えばストラットの下端が取付けられて前輪Ｗのサスペンション装置が構成される。ロアアーム７０は、不図示の取付け部材により、揺動自在に取付部２５、２６に取付けられる。サブフレーム２０は、取付部２５、２６にロアアーム７０が取付けられることにより、サスペンション装置を支持する。
【００２３】
サブフレーム２０は、その前方においては、ラバーブッシュ２３を介して、その後方においては、ラバーブッシュ２４を介して、フロントサイドフレーム１０の前部、後部にそれぞれ連結されている。ラバーブッシュ２３、２４は、外筒と内筒との間に弾性部材（ラバー）を介在させてなり、外筒と内筒のいずれか一方をフロントサイドフレーム１０側に、他方をサブフレーム２０側に固定することで、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０とを連結する。ラバーブッシュ２４は、サブフレーム後部２２に形成されたアーム状の後部連結部２４ａに設けられている。このようにフロントサイドフレーム１０に対するサブフレーム２０のマウント方式をラバーマウントとすることで、路面から前輪Ｗへ入力される振動の、フロントサイドフレーム１０への伝達が低減し、走行時の静粛性を向上できる。
【００２４】
次に、フロントサイドフレーム１０の前部の下方において、サブフレーム２０の下方には、車幅方向に延設されたクロスメンバ３０が配設されている。以下、図３を参照して、フロントサイドフレーム１０の前部における、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の連結構造を説明する。図３は図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【００２５】
フロントサイドフレーム１０の前部下面には、ボックス状のブラケット１１が固着されている。ブラケット１１の内側面間には、中仕切り板１１ａが固着されており、この中仕切り板１１ａには、ボルト６０が挿通する穴が設けられている。ブラケット１１の底部には、ボルト６０が挿通する穴１１ｃが形成されていると共に、ボルト６０が挿通する、ボルト６０を支持するためのブッシュ１１ｂが固着されている。フロントサイドフレーム１０の下面及び上面には、それぞれ、ボルト６０の着脱作業をフロントサイドフレーム１０の上方から行うための、メンテンスホール１２が穿設されている。
【００２６】
フロントサイドフレーム１０の前部下方において、サブフレーム２０のサブフレーム前部２１１には、前部連結部２１１ａが形成されている。本実施形態の場合、前部連結部２１１ａは、サブフレーム前部２１１の上面及び下面にそれぞれ形成された穴である。
【００２７】
ラバーブッシュ２３は、金属製の筒体である内筒２３１と、金属製の筒体である外筒２３２と、内筒２３１と外筒２３２との間に介在する弾性部材であるラバー２３３と、を備える。ラバーブッシュ２３は、前部連結部２１１ａに装填されており、その外筒２３２が前部連結部２１１ａに溶接等により固着されている。
【００２８】
クロスメンバ３０は、その断面形状が、下方が開放したハット状をなしており、その上面３１の両端部近傍にはそれぞれ穴３１ａが形成されている。なお、図２に示す通り、クロスメンバ３０もアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。穴３１ａの下方には、クロスメンバ３０の下部開放端を塞ぐように局所的に配設された支持板３３が、溶接等により固着されている。支持板３３には穴が形成されており、この穴と穴３１ａとには、金属製のパイプ部材３２が挿通している。パイプ部材３２の上部、下部は、それぞれ、穴３１ａの周壁及び支持板３３の穴の周壁に、溶接等により固着されている。
【００２９】
ラバーブッシュ２３の内筒２３１は、前部連結部２１１ａを挿通して、フロントサイドフレーム１０の前部と、クロスメンバ３０との間に介在するスペーサ部を構成している。剛結合時において、内筒２３１とパイプ部材３２とは上下に連設され、本実施形態の場合、内筒２３１の上端面はブラケット１１の下面に当接し、下端はパイプ部材３２の上端面に当接するだけで、互いに固着されない。
【００３０】
ボルト６０は、ラバーブッシュ２３の内筒２３１内及びパイプ部材３２を挿通して、支持板３３の下方に突出するよう配置され、その先端にナット６１が螺着される。なお、図２に示す通り、ボルト６０の先端やナット６１もアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。また、本実施形態の場合、軽量化のために、ボルト６０の中程が小径となっている。
【００３１】
ボルト６０、ナット６１及び内筒２３１は、フロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とを剛結合する結合手段を構成している。すなわち、ボルト６０とナット６１とを締結すると、ブラケット１１、内筒２３１及びパイプ部材３２が締結され、これによりフロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とが剛結合され、フロントサイドフレーム１０に対してクロスメンバ３０をリジットマウントすることができる。一方、フロントサイドフレーム１０に対してサブフレーム２０は、ラバー２３３を介して連結されるため、ラバーマウントとなる。
【００３２】
係る構成からなる車体前部構造Ａでは、クロスメンバ３０がサブフレーム２０の下方に配設されるため、クロスメンバ３０の位置をより低くできる。クロスメンバ３０とフロントサイドフレーム１０との間は剛結合されるため、車体の剛性向上を図れる。一方、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０との間は、ラバー２３３を介在させたマウントとなるため、走行時の静粛性向上も図れる。
【００３３】
また、副バンパー部材５０を、サブフレーム２０の前端部２０ａに設けたため、クロスメンバ３０の位置をより低くしながら、前突時における副バンパー部材５０からの荷重をサブフレーム２０へ伝達させ、負担させることができる。加えて、前部連結部２１１ａを車両前後方向に略水平に延設されたフレーム前部２１１に設けたことで、副バンパー部材５０の水平方向後方に、サブフレーム２０とフロントサイドフレーム１０とのマウント部が位置し、前突時における副バンパー部材５０からの荷重を直線的にフレーム前部２１１に伝達させると共にフロントサイドフレーム１０にも伝達させ、負担させることができ、荷重を分散することができる。更に、サブサイドフレーム部２１が車両前後方向に延設されており、また、サブフレーム後部２２に形成された後部連結部２４ａを介して、フロントサイドフレーム１０の後部とも連結されているため、前突時における副バンパー部材５０からの荷重をサブフレーム後部２２及びフロントサイドフレーム１０にも伝達させることができる。
【００３４】
また、フレーム中部２１２により、フレーム前部２１１を上方に位置させたことにより、アプローチアングルラインＬよりも上方に、フレーム前部２１１やクロスメンバ３０を位置させることができ、アプローチアングルの確保による車両の走破性向上を図れる。
【００３５】
また、ラバーブッシュ２３の内筒２３１をスペーサ部として利用することで、ラバーブッシュ２３を用いて、より簡易にフロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の連結構造を構築できる。更に、フロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０との剛結合を、ボルト６０とナット６１を用いた締結により行うことで、組み付け性を向上できる。特に、本実施形態の場合、ラバーブッシュ２３の内筒２３１を、ブラケット１１及びパイプ部材３２のいずれにも固着していなっことから、ボルト６０とナット６１による締結を解除すれば、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０を分離でき、メンテナンス時の利便性を向上できる。
【００３６】
また、クロスメンバ３０にパイプ部材３２を設けたことで、クロスメンバ３０のマウント部位の剛性を高め、クロスメンバ３０を、より強固にフロントサイドフレーム１０に結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
図４は、フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の他の連結構造例を示す図であり、図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図に相当する。以下、上記第１実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明を割愛し、異なる構成について説明する。
【００３８】
本実施形態では、ボルト６０の頭部が、フロントサイドフレーム１０内に配置される構成としている。フロントサイドフレーム１０内には、その側面間に固着された中仕切り板１４が設けられており、中仕切り板１４には、ボルト６０が挿通する穴が設けられている。フロントサイドフレーム１０の上面には、ボルト６０の着脱作業をフロントサイドフレーム１０の上方から行うための、メンテンスホール１２が穿設されている一方、下面には、ボルト６０が挿通する穴１３が穿設されている。なお、ボルト６０のネジ部分の径は軸方向に均一としている。
【００３９】
クロスメンバ３０には、パイプ部材３２及び支持板３３は設けず、クロスメンバ３０の上面３１の穴３１ａには、ラバーブッシュ２３の内筒２３１の下端部が挿入されている。本実施形態の場合、内筒２３１が、外筒２３２よりも下方に延設されている。内筒２３１の下端部と、穴３１ａの周壁とは、溶接等により固着されている。
【００４０】
ボルト６０は、ラバーブッシュ２３の内筒２３１を挿通して、クロスメンバ３０の上面３１の下方に突出するよう配置され、その先端にナット６１がクロスメンバ３０内において螺着される。ボルト６０とナット６１とを締結すると、フロントサイドフレーム１０、内筒２３１及びクロスメンバ３０が締結され、これによりフロントサイドフレーム１０とクロスメンバ３０とが剛結合される。なお、図示しないが、本実施形態においても、クロスメンバ３０はアプローチアングルラインＬよりも上方に位置している。
【００４１】
係る構成からなる本実施形態の連結構造においては、ラバーブッシュ２３の内筒２３１とクロスメンバ３０とが固着されているため、ボルト６０とナット６１との締結を解除しただけでは、上記第１実施形態のように、サブフレーム２０とクロスメンバ３０とを分離できないが、内筒２３１を利用してクロスメンバ３０のマウント部位の剛性を高め、より簡易な構成で、クロスメンバ３０を、より強固にフロントサイドフレーム１０に結合でき、車体前部の剛性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係る車体前部構造Ａの平面図である。
【図２】車体前部構造Ａの側面図である。
【図３】図１の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。
【図４】フロントサイドフレーム１０、サブフレーム２０及びクロスメンバ３０の他の連結構造例を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ａ 車体前部構造
１０ フロントサイドフレーム
２０ サブフレーム
３０ クロスメンバ
６０ ボルト
７０ ロアアーム
６１ ナット
２１１ａ 前部連結部
２３１ 内筒（スペーサ部）
２３３ ラバー（弾性部材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、
を備えた車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、
前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、
前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記サブフレームの車両前後方向の前端部に設けられ、車幅方向に略水平に延設されたバンパー部材を備え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】
前記サブフレームが、
前記フロントサイドフレームの後部と弾性部材を介して連結された後部連結部を有するサブフレーム後部と、
前記サブフレーム後部から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部と、を備え、
各々の前記サブサイドフレーム部は、
前記サブフレームの前記前端部を構成すると共に、前記前端部から略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部と、
前記サブフレーム後部から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部と、
前記フレーム前部と前記フレーム後部とを連結し、前記バンパー部材を基準とするアプローチアングルラインよりも前記フレーム前部及び前記クロスメンバが上方に位置するよう、前記フレーム後部の前端から斜め上方に延設されたフレーム中部と、を備え、
前記前部連結部を、前記フレーム前部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記前部連結部に固着され、前記弾性部材と前記サブフレームとの間に介在する筒体を備え、
前記スペーサ部が筒状をなし、
前記スペーサ部と、前記弾性部材と、前記筒体とが、前記スペーサ部を内筒、前記筒体を外筒、前記弾性部材を前記内筒と前記外筒との間に介在するラバーとしたラバーブッシュであり、
前記結合手段が、
前記ラバーブッシュの前記内筒を挿通し、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとを締結するボルトを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記クロスメンバに固定され、前記ボルトが挿通すると共に、前記ラバーブッシュの前記内筒に連設されたパイプ部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記ラバーブッシュの前記内筒の端部と前記クロスメンバとを固着したことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項１】
車両前後方向に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの下方に配置され、サスペンション装置を支持するサブフレームと、
を備えた車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームの前部の下方において、前記サブフレームの下方に配設されたクロスメンバと、
前記フロントサイドフレームの前記前部と、前記クロスメンバとの間に介在するスペーサ部を有し、前記フロントサイドフレームの前記前部と前記クロスメンバとを剛結合する結合手段と、を備え、
前記サブフレームが、前記スペーサ部が通過し、弾性部材を介して前記スペーサ部に連結された前部連結部を備えたことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記サブフレームの車両前後方向の前端部に設けられ、車幅方向に略水平に延設されたバンパー部材を備え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】
前記サブフレームが、
前記フロントサイドフレームの後部と弾性部材を介して連結された後部連結部を有するサブフレーム後部と、
前記サブフレーム後部から車両前後方向前方に延設され、車幅方向に互いに離間した一対のサブサイドフレーム部と、を備え、
各々の前記サブサイドフレーム部は、
前記サブフレームの前記前端部を構成すると共に、前記前端部から略水平に車両前後方向の後方へ延設されたフレーム前部と、
前記サブフレーム後部から車両前後方向の前方に延設されたフレーム後部と、
前記フレーム前部と前記フレーム後部とを連結し、前記バンパー部材を基準とするアプローチアングルラインよりも前記フレーム前部及び前記クロスメンバが上方に位置するよう、前記フレーム後部の前端から斜め上方に延設されたフレーム中部と、を備え、
前記前部連結部を、前記フレーム前部に設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
【請求項４】
前記前部連結部に固着され、前記弾性部材と前記サブフレームとの間に介在する筒体を備え、
前記スペーサ部が筒状をなし、
前記スペーサ部と、前記弾性部材と、前記筒体とが、前記スペーサ部を内筒、前記筒体を外筒、前記弾性部材を前記内筒と前記外筒との間に介在するラバーとしたラバーブッシュであり、
前記結合手段が、
前記ラバーブッシュの前記内筒を挿通し、前記フロントサイドフレームと前記クロスメンバとを締結するボルトを備えたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車体前部構造。
【請求項５】
前記クロスメンバに固定され、前記ボルトが挿通すると共に、前記ラバーブッシュの前記内筒に連設されたパイプ部材を備えたことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【請求項６】
前記ラバーブッシュの前記内筒の端部と前記クロスメンバとを固着したことを特徴とする請求項４に記載の車体前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−４２７４２（Ｐ２０１０−４２７４２Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０７３９０（Ｐ２００８−２０７３９０）
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１１日（２００８．８．１１）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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