JP2009107441A - 車体構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品点数を低減でき、重量の増加を抑制できるとともに、衝突安全性能も向上できる車体構造の提供を課題とする。
【解決手段】車体前後方向に延在し、車幅方向に並設された一対のサスペンションメンバサイドレール16と、一対のサスペンションメンバサイドレール16を車幅方向で連結するクロスメンバ18と、クロスメンバ18と車体前後方向に並設され、一対のサスペンションメンバサイドレール16を車幅方向で連結するステアリングギアボックス20と、を備えた車体構造10とする。
【選択図】図2
【解決手段】車体前後方向に延在し、車幅方向に並設された一対のサスペンションメンバサイドレール16と、一対のサスペンションメンバサイドレール16を車幅方向で連結するクロスメンバ18と、クロスメンバ18と車体前後方向に並設され、一対のサスペンションメンバサイドレール16を車幅方向で連結するステアリングギアボックス20と、を備えた車体構造10とする。
【選択図】図2
Description
本発明は、車体構造に関する。
従来の車体構造では、ステアリングギアボックスをブラケットとボルトによってサスペンションメンバサイドレールやクロスメンバに取り付けていた(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、ステアリングギアボックスが、ブラケットとボルトでサスペンションメンバサイドレールやクロスメンバに取り付けられる構成であると、ブラケットとボルト分、部品点数が増加し、重量が増加する不具合があった。
また、ステアリングギアボックスは、側面視でクロスメンバと車体上下方向にオフセットされるようにして(上方にずれるようにして)、サスペンションメンバサイドレールやクロスメンバにブラケットとボルトで取り付けられていた。したがって、サスペンションメンバサイドレールの上方において車体前後方向に延在するサイドメンバの車体前方部分(キック部分)は、そのステアリングギアボックスを避けるために車体前上方向に屈曲形成されていた。
しかしながら、サイドメンバの車体前方部分は、衝突安全性能向上の観点から言えば(前面衝突時の衝撃をサイドメンバの軸方向で吸収できるようにするためには)、車体前上方向に屈曲形成されない方が望ましい。つまり、サイドメンバの車体前方部分は、できるだけ直線状に形成されることが望ましい。
実開平2−85668号公報
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、部品点数を低減でき、重量の増加を抑制できるとともに、衝突安全性能も向上できる車体構造を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車体構造は、車体前後方向に延在し、車幅方向に並設された一対のサスペンションメンバサイドレールと、前記一対のサスペンションメンバサイドレールを車幅方向で連結するクロスメンバと、前記クロスメンバと車体前後方向に並設され、前記一対のサスペンションメンバサイドレールを車幅方向で連結するステアリングギアボックスと、を備えたことを特徴としている。
請求項1に記載の発明によれば、ステアリングギアボックスをクロスメンバとして利用することができるので、従来のようなブラケットやボルトが不要となる。したがって、従来よりも部品点数を低減することができ、重量の増加を抑制することができる。また、ステアリングギアボックスがクロスメンバを兼用すると、その位置を従来よりも低位置とすることができるので、サイドメンバの車体前方部分の高さを低くすることができる。したがって、サイドメンバの車体前方部分を略直線状に形成することが可能となり、前面衝突時の衝撃をサイドメンバの軸方向で吸収することが可能となる。よって、衝突安全性能を向上させることができる。
また、請求項2に記載の車体構造は、請求項1に記載の車体構造において、エンジンを有し、前記一対のサスペンションメンバサイドレールの間に配置されたユニットと、前記ユニットと前記ステアリングギアボックスとの間に配置されたデファレンシャルギアボックスと、を備えたことを特徴としている。
請求項2に記載の発明によれば、エンジンが設けられたユニットとステアリングギアボックスとの間にデファレンシャルギアボックスが配置されているので、前面衝突時には、サスペンションメンバサイドレールの変形に伴い、ステアリングギアボックスがデファレンシャルギアボックスの上方へ回り込むように相対的に移動することになる。したがって、ステアリングギアボックスに伝動連結されているステアリングシャフトを介してステアリングホイールを車体前方側へ引き込む(車体前方側へ移動させる)ことができる。これにより、衝突安全性能をより一層向上させることができる。
また、請求項3に記載の車体構造は、請求項1又は請求項2に記載の車体構造において、前記ステアリングギアボックスが、前記一対のサスペンションメンバサイドレールに溶接によって取り付けられ、該一対のサスペンションメンバサイドレールに、サスペンションを支持するロアアームが設けられていることを特徴としている。
一般にステアリングギアボックスは、サスペンションアライメントへの感度が高いが、そのステアリングギアボックスをブラケットとボルトで取り付ける場合、ステアリングギアボックスの製品ばらつきを吸収するために、ブラケットのボルト挿通孔の一部が、他のボルト挿通孔よりも大きく(長孔状に)形成される。そのため、サスペンションアライメントの精度向上が、その一部のボルト挿通孔のガタつきによって困難になる不具合があった。
しかし、請求項3に記載の発明によれば、ステアリングギアボックスは、ブラケットとボルトを使用せずに、サスペンションメンバサイドレールに溶接によって取り付けられるので、サスペンションメンバサイドレールに設けられてサスペンションを支持するロアアームに対する取付位置精度を向上させることができる。したがって、サスペンションアライメントの精度を向上させることができる。
以上のように、本発明によれば、部品点数を低減でき、重量の増加を抑制できるとともに、衝突安全性能も向上できる車体構造を提供することができる。
以下、本発明の最良な実施の形態について、図面に示す実施例を基に詳細に説明する。まず、第1実施例に係る車体構造10について説明する。図1は第1実施例に係る車体構造10の概略側面図であり、図2は第1実施例に係る車体構造10の概略斜視図である。なお、各図において、車体前方向を矢印FRで示し、車体上方向を矢印UPで示す。
図1で示すように、車両の前部には、車体前後方向に延在する中空角柱状のフロントサイドメンバ12が、車体右方側と車体左方側に(車幅方向に)所定の間隔を隔てて一対で配設されている(なお、図1では車体右方側のフロントサイドメンバ12が省略されている)。フロントサイドメンバ12は、車体前後方向の中途部に傾斜部12Aを有しており、その傾斜部12Aよりも車体後方側が、車体前方側よりも所定高さ低い位置で、車体前後方向に延在している。
なお、この傾斜部12Aは、フロントサイドメンバ12が略直線状になるように、即ちフロントサイドメンバ12に角張った屈曲形状が形成されないように、傾斜角度の小さい滑らかな曲線状に形成されており、前面衝突時における衝撃をフロントサイドメンバ12の軸方向で吸収可能なように構成されている。そして、フロントサイドメンバ12の車体下方側で、傾斜部12Aよりも車体前方側には、サブフレーム14がフロントサイドメンバ12に支持された状態で配設されている。
このサブフレーム14は、図2で示すように、車体前後方向に延在し、車体右方側と車体左方側に(車幅方向に)所定の間隔を隔てて一対で並設されるサスペンションメンバサイドレール16と、一対のサスペンションメンバサイドレール16の車体前方側を車幅方向で連結する角柱状のクロスメンバ18と、そのクロスメンバ18よりも車体後方側に並設され、一対のサスペンションメンバサイドレール16を車幅方向で連結する円筒状のラックハウジング21を備えたステアリングギアボックス20と、で構成されている。
すなわち、サスペンションメンバサイドレール16の車体後方側の所定位置には、車体上下方向に円弧状に膨出する膨出部16Aが形成されており、その膨出部16Aには、車幅方向に連通する円形状の貫通孔16Bが穿設されている。そして、ステアリングギアボックス20の円筒状に形成されたラックハウジング21の車幅方向両端部が、サスペンションメンバサイドレール16の互いに対向する内面に、貫通孔16Bと同軸的に溶接によって固着されている。
これにより、ステアリングギアボックス20のラックハウジング21が、車体後方側のクロスメンバとして機能する構成であり、平面視略「井」型形状とされた、モジュール化されたサブフレーム14が得られる構成になっている。なお、一対のサスペンションメンバサイドレール16の外面には、貫通孔16Bと同軸的にゴム製のブーツ22が設けられており、ステアリングギアボックス20のラックハウジング21内から車幅方向外側へ延設されたタイロッド24が、そのブーツ22から車幅方向外側へ突出されている。
また、一対のサスペンションメンバサイドレール16の貫通孔16B(ブーツ22)よりも車体前方側の外面には、それぞれ所定間隔を隔てた一対のブラケット32が一体に形成されており、その一対のブラケット32には同軸的に貫通孔32Aが形成されている。そして、後述するロアアーム40の車体前方側の取付部40Aにも貫通孔(図示省略)が形成されており、それら貫通孔に取付軸34が抜け落ち防止に挿設されることにより、ロアアーム40の取付部40Aがサスペンションメンバサイドレール16に枢支連結されるようになっている。
マクファーソンストラット式サスペンション(図示省略)を支持する一対のロアアーム40は、平面視略「Λ」字型又は平面視略「L」字型形状に形成されており、ロアアーム40の車体後方側の取付部40Bにはボールジョイント36が設けられている。そして、そのボールジョイント36は、側面視でステアリングギアボックス20よりも車体後方側のサスペンションメンバサイドレール16の下面に、ボルト37等によって固定されている。また、ロアアーム40の車幅方向外端部の上面には、ナックル(図示省略)に接続されるロアボールジョイント38が設けられている。
また、サスペンションメンバサイドレール16の車体前方側端部と車体後方側端部には、車体上下方向に連通する取付孔16Cが穿設されており、車体前方側端部の取付孔16Cに、支持部材42の一端部(車体下方側端部)が、ボルト(図示省略)等により取り付けられ、車体後方側端部の取付孔16Cに、支持部材44の一端部(車体下方側端部)が、ボルト(図示省略)等により取り付けられている。
そして、支持部材42の他端部(車体上方側端部)が、フロントサイドメンバ12の車体前方側に取り付けられ、支持部材44の他端部(車体上方側端部)が、フロントサイドメンバ12の車体後方側(傾斜部12Aの車体後端部)に取り付けられている(図1参照)。これにより、サブフレーム14が、フロントサイドメンバ12に支持される構成である。
また、高さの低い車体後方側のフロントサイドメンバ12の上面には、略平板状のフロントフロア46が設けられている。そして、フロントフロア46よりも車体前方側のフロントサイドメンバ12(傾斜部12A)の車体上方側には、略平板状のダッシュパネル48が設けられており、ダッシュパネル48は、フロントフロア46に連結されるとともに、傾斜部12Aから車体上方側へ延伸されている。
また、ダッシュパネル48の車体前方側には、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ50が配設されており、ダッシュパネル48の車体前方側に向いている裏面が、そのダッシュクロスメンバ50に取り付けられている。これにより、ダッシュクロスメンバ50がダッシュパネル48を補強する構成である。
更に、ステアリングギアボックス20のラックハウジング21の所定位置には、ピニオンギア(図示省略)を収容する略円柱状のピニオンハウジング30が一体に連設されており、ピニオンギアは、ラックハウジング21内で車幅方向に移動可能に支持されているラックバー(図示省略)に噛合されるようになっている。なお、このラックバーにはタイロッド24が接続されている。
また、ステアリングシャフト26は、ピニオンシャフト31からダッシュパネル48を貫通して配置された中間シャフト33により連結されており、その中途部には、ユニバーサルジョイント27、29が設けられている。そして、ステアリングシャフト26の上端部には、ステアリングホイール28が取り付けられている。
以上のような構成の第1実施例の車体構造10において、次に、その作用について説明する。図2で示すように、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)は、一対のサスペンションメンバサイドレール16間を連結するクロスメンバを兼用する構成とされて、サブフレーム14としてモジュール化されている。
したがって、従来のようなステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)取付用のブラケットやボルトが不要となり、従来よりも部品点数を低減することができるとともに、重量の増加を抑制することができる。また、これにより、スペース効率を向上させることができるので、車両への搭載性も向上させることができる。
また更に、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)がクロスメンバを兼用する構成とされていると、その位置を従来よりも低位置とすることができ、フロントサイドメンバ12の傾斜部12Aを含む車体前方部分の高さを低くすることができる。したがって、フロントサイドメンバ12の車体前方部分を略直線状(傾斜角度の小さい滑らかな曲線状)に形成することができ、前面衝突時の衝撃をフロントサイドメンバ12の軸方向で吸収することができる。つまり、これにより、衝突安全性能を向上させることができる。
また、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)は、サスペンションアライメントへの感度が高いが、そのステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)をブラケットとボルトで取り付ける場合、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)の製品ばらつきを吸収するために、ブラケットのボルト挿通孔の一部が、他のボルト挿通孔よりも大きく(長孔状に)形成される。そのため、サスペンションアライメントの精度向上が、その一部のボルト挿通孔のガタつきによって困難になる不具合があった。
しかし、第1実施例に係る車体構造10を構成するステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)は、ブラケットとボルトを使用せずに、そのラックハウジング21がサスペンションメンバサイドレール16に溶接によって結合される(取り付けられる)ので、サスペンションメンバサイドレール16に設けられてサスペンションを支持するロアアーム40に対する取付位置精度を向上させることができる。よって、サスペンションアライメントの精度を向上させることができる。
次に、第2実施例に係る車体構造10について説明する。なお、上記第1実施例の車体構造10と同等の構成については同じ符号を付して詳細な説明は省略する。図3は第2実施例に係る車体構造10の概略側面図である。そして、図4は第2実施例に係る前面衝突時の車体構造10の概略側面図であり、図5は第2実施例に係る前面衝突後の車体構造10の概略側面図である。
図3で示すように、この第2実施例の車体構造10では、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21及びピニオンハウジング30)が、第1実施例の車体構造10よりも車体前方側に配設されている。また、一対のフロントサイドメンバ12間には設置スペース(エンジンコンパートメント)が設けられており、その設置スペースには、エンジン(図示省略)とトランスミッション(図示省略)が設けられたユニット52が配置されている。
そして、ユニット52とステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)との間には、車幅方向が長手方向とされた円筒状のフロントデファレンシャルギアボックス54が、ユニット52と一体的に配設されている。フロントデファレンシャルギアボックス54の車幅方向両端部には、車幅方向に延在するドライブシャフト(図示省略)が設けられており、そのドライブシャフトには、車両の前輪(図示省略)が連結されている。なお、タイロッド24の車幅方向外端部に設けられたタイロッドエンド25にも、車両の前輪が連結される(図2参照)。
また、ステアリングギアボックス20のピニオンハウジング30は傾倒配置されており、ピニオンハウジング30から車体後方側へ延設されるピニオンシャフト31は、側面視でサスペンションメンバサイドレール16とほぼ平行になるように配置されている。したがって、この第2実施例においては、側面視でフロントデファレンシャルギアボックス54の車体後方側で、かつ支持部材44の車体前方側に、ユニバーサルジョイント29が設けられている。
以上のような構成の第2実施例の車体構造10において、次に前面衝突時における作用について、図4、図5を基に説明する。障壁W等に車両が前面衝突すると、フロントバンパリインフォースメント(図示省略)を介して、一対のフロントサイドメンバ12へ、その衝撃(衝突荷重)が伝達される。
ここで、フロントサイドメンバ12は、略直線状になるように、即ちフロントサイドメンバ12に角張った屈曲形状が形成されない、傾斜角度の小さい滑らかな曲線状に形成されているので、軸方向(車体前後方向)に圧縮変形され、その衝撃を効率よく吸収することができる。
また、サブフレーム14、即ちサスペンションメンバサイドレール16の車体前方側端部も、車両の前面衝突によって変形し、衝撃(衝突荷重)を吸収するが、このとき、ステアリングギアボックス20は、フロントデファレンシャルギアボックス54の外周面(円弧面)に沿って車体上方側へ回り込むように相対的に移動する(図4、図5参照)。
すると、ピニオンハウジング30から車体後方側へ延設されたピニオンシャフト31と中間シャフト33とを連結するユニバーサルジョイント29が、車体前下方向側へ引っ張られ、中間シャフト33を介してステアリングシャフト26が、車体前下方側へ引っ張られて、ステアリングホイール28が車体前方側へ引き込まれる(車体前方側へ移動する)。したがって、車室内の空間を広く確保することができ、乗員に対する衝突安全性能をより一層向上させることができる。
以上、説明したように、ステアリングギアボックス20(ラックハウジング21)を、サブフレーム14のクロスメンバとして兼用し、モジュール化する構成としたので、部品点数の削減ができ、重量の軽減が可能となる。また、これにより、スペース効率を向上させることができ、フロントサイドメンバ12の車体前方部分を、従来よりも低位置に配置することができる。よって、前面衝突時の衝撃をフロントサイドメンバ12の軸方向で効率よく吸収することが可能となり、乗員に対する衝突安全性能を向上させることができる。
なお、ステアリングギアボックス20のラックハウジング21の形状は、図示の形状に限定されるものではなく、例えば角筒状等に形成されてもよい。また、そのラックハウジング21の外径の大きさによっては、サスペンションメンバサイドレール16に膨出部16Aを形成しなくてもよい。何れにしても、本発明に係る車体構造10は、図示の形状に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。
10 車体構造
12 フロントサイドメンバ
14 サブフレーム
16 サスペンションメンバサイドレール
18 クロスメンバ
20 ステアリングギアボックス
21 ラックハウジング
24 タイロッド
26 ステアリングシャフト
28 ステアリングホイール
30 ピニオンハウジング
40 ロアアーム
42 支持部材
44 支持部材
50 ダッシュクロスメンバ
52 ユニット
54 フロントデファレンシャルギアボックス
12 フロントサイドメンバ
14 サブフレーム
16 サスペンションメンバサイドレール
18 クロスメンバ
20 ステアリングギアボックス
21 ラックハウジング
24 タイロッド
26 ステアリングシャフト
28 ステアリングホイール
30 ピニオンハウジング
40 ロアアーム
42 支持部材
44 支持部材
50 ダッシュクロスメンバ
52 ユニット
54 フロントデファレンシャルギアボックス
Claims (3)
- 車体前後方向に延在し、車幅方向に並設された一対のサスペンションメンバサイドレールと、
前記一対のサスペンションメンバサイドレールを車幅方向で連結するクロスメンバと、
前記クロスメンバと車体前後方向に並設され、前記一対のサスペンションメンバサイドレールを車幅方向で連結するステアリングギアボックスと、
を備えたことを特徴とする車体構造。 - エンジンを有し、前記一対のサスペンションメンバサイドレールの間に配置されたユニットと、
前記ユニットと前記ステアリングギアボックスとの間に配置されたデファレンシャルギアボックスと、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。 - 前記ステアリングギアボックスは、前記一対のサスペンションメンバサイドレールに溶接によって取り付けられ、該一対のサスペンションメンバサイドレールに、サスペンションを支持するロアアームが設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車体構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007280667A JP2009107441A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 車体構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2007280667A JP2009107441A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 車体構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009107441A true JP2009107441A (ja) | 2009-05-21 |
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ID=40776449
Family Applications (1)
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JP2007280667A Pending JP2009107441A (ja) | 2007-10-29 | 2007-10-29 | 車体構造 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2009107441A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101316212B1 (ko) | 2007-12-14 | 2013-10-08 | 현대자동차주식회사 | 차량의 서브프레임과 스티어링장치 장착구조 |
CN110271616A (zh) * | 2019-07-23 | 2019-09-24 | 芜湖中集瑞江汽车有限公司 | 一种低鹅颈高度直梁骨架车 |
US10479392B2 (en) | 2016-10-03 | 2019-11-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle lower portion structure |
CN112699689A (zh) * | 2021-01-05 | 2021-04-23 | 虎博网络技术(上海)有限公司 | 音频切分方法、装置和电子设备 |
JP7362976B2 (ja) | 2018-06-14 | 2023-10-18 | 日本放送協会 | 音声合成装置及びプログラム |
-
2007
- 2007-10-29 JP JP2007280667A patent/JP2009107441A/ja active Pending
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