JP3912381B2 - Subframe mounting structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両におけるサブフレームの取付構造に関し、更に詳しくは、車両の前面衝突時においても、サブフレームが折れ変形を起こすことのないサブフレームの取付構造に関する。 The present invention relates to a subframe mounting structure in a vehicle such as an automobile, and more particularly to a subframe mounting structure in which the subframe does not bend and deform even in the event of a frontal collision of the vehicle.
自動車などの車両の前部には、車両前後方向に沿って左右一対のサイドメンバが配設されており、該サイドメンバーの下部には、エンジンやトランスミッション等の重量物を支持するサブフレームが支持されている。このサブフレームの前部は、ボルトとナットを介してフロントサイドメンバの下方に支持されており、サブフレームの前部は、ボルトとナットを介してダッシュパネルの下部に支持されている(例えば、特許文献1参照)。また、フロントサイドメンバの前端には、バンパーが取り付けられている。
しかしながら、前記従来例では、車両が前面衝突を起こすと、バンパーからフロントサイドメンバに衝突荷重が入力されてサブフレームが折れ変形を起こし、これにより、衝突エネルギー吸収量の低下や衝突荷重の反力低下を起こすおそれがある。 However, in the above-described conventional example, when the vehicle has a frontal collision, a collision load is input from the bumper to the front side member and the subframe is bent and deformed, thereby reducing the collision energy absorption amount and the reaction force of the collision load. May cause a drop.
即ち、サブフレームの前部は、ボルトとナットを介してフロントサイドメンバの下部に固定されているため、フロントサイドメンバに衝突荷重が入力されると、サブフレームの前部における固定部分に、上方斜め後方に向かう曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントがサブフレームに作用すると、サブフレームが屈曲変形を起こしやすくなる。 That is, since the front part of the subframe is fixed to the lower part of the front side member via bolts and nuts, when a collision load is input to the front side member, A bending moment that acts diagonally backward acts. When this bending moment acts on the subframe, the subframe tends to bend and deform.
そこで、本発明は、車両衝突時においても、サブフレームが折れ変形を起こすことのないサブフレームの取付構造を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a subframe mounting structure in which the subframe does not bend and deform even in the event of a vehicle collision.
本発明は、車体前端部に、車両前後方向に沿って延びるサイドメンバを設け、該サイドメンバの下部から支持部材を下方に延設する一方、サブフレームの前部に取付部を設け、該取付部に前記支持部材を支持させることにより、前記サイドメンバの下方にサブフレームを配設するサブフレームの取付構造において、前記サイドメンバの前端に所定値以上の衝突荷重が入力されたときに前記支持部材がサブフレームに対して車両前後方向に移動するように、前記支持部材の下端部をサブフレームの取付部に支持させ、前記支持部材の下端部を球状の摺動部材に形成し、前記サブフレームの取付部を、前記摺動部材が摺動する摺動レールに構成すると共に、前記支持部材の下端部の少なくとも表面側を弾性体から形成したことを特徴とする。 According to the present invention, a side member extending along the vehicle longitudinal direction is provided at the front end of the vehicle body, and a support member is extended downward from a lower portion of the side member, while an attachment portion is provided at the front portion of the subframe. In the sub-frame mounting structure in which a sub-frame is disposed below the side member by supporting the support member on a portion, the support is supported when a collision load of a predetermined value or more is input to the front end of the side member. The lower end portion of the support member is supported by the attachment portion of the sub frame so that the member moves in the vehicle front-rear direction with respect to the sub frame, and the lower end portion of the support member is formed into a spherical sliding member, The mounting portion of the frame is configured as a slide rail on which the sliding member slides, and at least the surface side of the lower end portion of the support member is formed of an elastic body .
本発明によれば、車両が前面衝突をしても、サブフレームが折れ変形を起こさないため、衝突エネルギーを効率的に吸収することができ、衝突による反力低下を抑制することができる。 According to the present invention, even if the vehicle collides with the front, the subframe does not bend and deform, so that it is possible to efficiently absorb the collision energy and to suppress a reduction in reaction force due to the collision.
即ち、車両が前面衝突を起こすと、サイドメンバの前端から車両後方に向かう衝突荷重が入力され、サイドメンバが軸方向に圧壊する。このサイドメンバには前記支持部材が固定されているため、サイドメンバの軸圧壊に伴い、支持部材も車両後方に移動する。しかし、支持部材の下端部が、サブフレームの取付部に摺動自在に支持されているため、サブフレームは折れ変形を起こすことがない。 That is, when the vehicle has a frontal collision, a collision load from the front end of the side member toward the rear of the vehicle is input, and the side member is crushed in the axial direction. Since the support member is fixed to the side member, the support member also moves to the rear of the vehicle as the side member axially collapses. However, since the lower end portion of the support member is slidably supported by the attachment portion of the subframe, the subframe does not bend and deform.
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態によるサブフレームの取付構造を適用した車体前部の概略断面図である。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a front portion of a vehicle body to which a subframe mounting structure according to an embodiment of the present invention is applied.
車体1の前部には、エンジンルーム3が設けられており、該エンジンルーム3の車両後方側には、車室4が形成され、これらのエンジンルーム3及び車室4は、ダッシュパネル5によって分離されている。また、車室4の下部には、フロアパネル7が配設され、該フロアパネル7の上部に、シート9が配設されている。
An
一方、前記エンジンルーム3の下部には、車両前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ11,11が延設されており、該フロントサイドメンバ11,11の下部には、本実施形態によるサブフレーム13が取り付けられている。
On the other hand, a pair of left and right
図2は、図1のサブフレーム近傍を示す拡大断面図である。 FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of the subframe of FIG.
フロントサイドメンバ11は、ダッシュパネル5の下端部5aから上方斜め前方に向けて屈曲する屈曲部15と、該屈曲部15の上端から車両前方に水平状に延びる延設部17とから構成され、この延設部17の前端には、バンパー補強部材である、バンパースティ19及びバンパーレインフォースメント21が配設されている。
The
一方、本実施形態によるサブフレーム13は、後部側に配置され、略井桁状に形成されたサブフレーム本体23と、該サブフレーム本体23の前部に固定された摺動レール25とからなる。そして、フロントサイドメンバ11の車両前後方向の中央部には、固定ブラケット27が下方に延設され、フロントサイドメンバ11の前端部には、支持部材である支持ブラケット29が下方に延設されている。そして、サブフレーム本体23の前端及び後端は、図示しないゴムブッシュ等のマウント部材を介して、フロントサイドメンバ11の屈曲部15の下端部5aと固定ブラケット27の底面にボルト31で締結されている。
On the other hand, the
図3は図2のA−A線による拡大断面図、図4は図3の摺動レールを拡大して示す斜視図である。 3 is an enlarged sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 4 is an enlarged perspective view showing the sliding rail in FIG.
図3に示すように、上部には断面略矩形状に形成されたフロントサイドメンバ11が配設され、該フロントサイドメンバ11の底面11aには、支持ブラケット29が下方に向けて延設されている。この支持ブラケット29は、下方に向かうにつれて徐々に幅寸法が小さくなるように形成されており、支持ブラケット29の下端部には、その軸方向が上下方向に配置された円板状の摺動部材33が取り付けられている。この摺動部材33は、図示しないが、合成樹脂やゴム等の弾性体から形成されており、径方向の中央部が支持ブラケット29の下端に固定されている。なお、摺動部材33の全体を弾性体で形成しているが、表面側のみ弾性体で形成してもよい。
As shown in FIG. 3, a
また、摺動レール25の上段には、支持ブラケット29の摺動部材33を車両前後方向にスライドさせる摺動部35が形成され、下段には、レール本体部37が形成されている。これらの摺動部35とレール本体部37とは、アルミニウム合金を押出成形して一体に形成したものである。前記摺動部35は、摺動レール25を上下に画成する底面39と、該底面39の左右両端から上方に延びる側面41と、該側面41の上端から内方に延びる上面43とから構成されている。また、上面43の車幅方向中央部には、車両前後方向に延びる切欠き45が形成されており、該切欠き45に沿って摺動部材33を車両前後方向にスライドさせることができる。そして、図3に示すように、支持ブラケット29の摺動部材33は、摺動レール25の摺動部内に収納されると、車幅方向及び上下方向の移動が規制されて、車両前後方向の移動のみが許容される。なお、前記支持ブラケット29の摺動部材として、図5に示すように、球状の摺動部材47を適用することもできる。この摺動部材47についても、全体を弾性体で形成してもよく、表面側のみ弾性体で鋳包んでも良い。また、摺動部35を構成する上面51は、球状の摺動部材47の上部形状に対応して、側面41の上部から内方に向けて湾曲して形成されている。
In addition, a
前記構成を有するサブフレームの取付構造を適用した車両が衝突を起こしたときの、フロントサイドメンバ11及びサブフレーム13の変形挙動を図1,2,6,7を用いて説明する。
The deformation behavior of the
まず、図1,2に示すように、車両衝突前の状態では、フロントサイドメンバ11の前端にバンパースティ19及びバンパーレインフォースメント21を介してバンパーフェイシア49が取り付けられており、サブフレーム13の摺動レール25の前端25aは、バンパーレインフォースメント21の前端よりも車両後方側で、かつ、フロントサイドメンバ11の前端と車両前後方向で略同一位置に配置されている。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, in a state before the vehicle collision, a
次いで、図6に示すように、車両が前面衝突を起こすと、バンパーフェイシア49からバンパーレインフォースメント21及びバンパースティ19を介して、フロントサイドメンバ11の前端に衝突荷重Fが入力され、この衝突荷重Fによって、バンパーレインフォースメント21、バンパースティ19及びフロントサイドメンバ11は軸方向に圧壊する。
Next, as shown in FIG. 6, when the vehicle has a frontal collision, a collision load F is input from the
ここで、フロントサイドメンバ11に支持ブラケット29が固定され、該支持ブラケット29には摺動部材33が取り付けられているため、フロントサイドメンバ11と共に支持ブラケット29がスムーズに車両後方に移動し、サブフレーム13が折れ変形を起こすことがない。
Here, since the
なお、図7は、軽度の前面衝突を起こした状態を示すフロントサイドメンバとサブフレームの側面図である。 FIG. 7 is a side view of the front side member and the subframe showing a state where a slight frontal collision has occurred.
この図7に示すように、車両が軽度の前面衝突を起こした場合、フロントサイドメンバ11の前端に衝突荷重fが入力されバンパーレインフォースメント21とバンパースティ19は変形を起こすが、フロントサイドメンバ11は軸圧壊変形をしない。従って、支持ブラケット29は後退することなく、バンパー補強部材であるバンパーレインフォースメント21とバンパースティ19とが軸圧壊し、サブフレーム13の変形を阻止する。
As shown in FIG. 7, when the vehicle has a slight frontal collision, a collision load f is input to the front end of the
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
図4に示すように、前記支持ブラケット29の下端部を、軸方向が上下方向に配置された円板状の摺動部材33に形成し、該摺動部材33を、摺動レール25の摺動部35に摺動自在に収容しているため、車両衝突時にフロントサイドメンバ11の前端が軸圧壊変形を起こした場合に、支持ブラケット29を円滑に車両後方に移動させることができる。特に、円板状の摺動部材33では、左右及び上下方向の倒れ防止を好適に阻止しつつ前後方向の円滑な移動を導くことができ、摺動部材33の円周方向の回転も許容することができる。よって、車両に斜め前方から衝突荷重Fが入力された場合や車両衝突によってフロントサイドメンバ11が折れ変形を起こした場合でも、支持ブラケット29を車両後方にスムーズに移動させることができる。また、摺動部材33を摺動レール25の摺動部35に差し込んで収容する作業が容易となる。
As shown in FIG. 4, the lower end portion of the
また、図5に示すように、前記支持ブラケット29の下端部を球状の摺動部材47に形成すれば、前後、左右及び上下のいずれの方向に対しても回転することができ、車両に斜め前方や斜め上方から衝突荷重Fが入力された場合でも、支持ブラケット29を車両後方にスムーズに移動させることができる。また、車両に斜め前方から衝突荷重Fが入力された場合や車両衝突によってフロントサイドメンバ11が折れ変形を起こした場合でも、支持ブラケット29を車両後方にスムーズに移動させることができる。
Further, as shown in FIG. 5, if the lower end portion of the
さらに、前記支持ブラケット29の摺動部材33,47を、合成樹脂やゴム等の弾性体から構成しているため、摺動部材33,47の寸法精度等の管理が正確かつ容易になり、また、摺動部材33,47を摺動レール25に組み付ける組付作業性が向上する。さらに、車両走行時において、摺動部材33,47が摺動レール25に当たっても、摺動部材33,47が衝突音を吸収するため、低級音の発生を防止することができる。
Furthermore, since the sliding
そして、図7に示すように、前記フロントサイドメンバ11の前端に、バンパースティ19及びバンパーレインフォースメント21からなるバンパー補強部材を介してバンパーフェイシア49を配設しており、かつ、衝突の程度が軽度の場合には、バンパーレインフォースメント21とバンパースティ19のみが圧壊し、フロントサイドメンバ11が圧壊しない。即ち、衝突後におけるバンパーレインフォースメント21の前端位置が摺動レール25の前端位置よりも車両前方側に配置されている、車両が軽衝突を起こした場合に、サブフレーム13の損傷を防止し、車両の修理コストを低減することができる。
As shown in FIG. 7, a
F,f…衝突荷重
1…車体
11…フロントサイドメンバ(サイドメンバ)
13…サブフレーム
19…バンパースティ(バンパー補強部材)
21…バンパーレインフォースメント(バンパー補強部材)
25…摺動レール(取付部)
29…支持ブラケット(支持部材)
33,47…摺動部材
49…バンパーフェイシア
F, f ... Collision load 1 ...
13 ...
21 ... Bumper reinforcement (bumper reinforcement member)
25 ... Sliding rail (mounting part)
29 ... Support bracket (support member)
33, 47 ... sliding
Claims (2)
サブフレームの前部に取付部を設け、該取付部に前記支持部材を支持させることにより、前記サイドメンバの下方にサブフレームを配設するサブフレームの取付構造において、
前記サイドメンバの前端に所定値以上の衝突荷重が入力されたときに前記支持部材がサブフレームに対して車両前後方向に移動するように、前記支持部材の下端部をサブフレームの取付部に支持させ、
前記支持部材の下端部を球状の摺動部材に形成し、前記サブフレームの取付部を、前記摺動部材が摺動する摺動レールに構成すると共に、
前記支持部材の下端部の少なくとも表面側を弾性体から形成したことを特徴とするサブフレームの取付構造。 On the front end of the vehicle body, a side member extending along the vehicle front-rear direction is provided, and a support member is extended downward from a lower portion of the side member,
In the subframe mounting structure in which a subframe is disposed below the side member by providing a mounting portion at the front of the subframe and supporting the support member on the mounting portion.
The lower end of the support member is supported by the mounting portion of the subframe so that the support member moves in the vehicle longitudinal direction with respect to the subframe when a collision load of a predetermined value or more is input to the front end of the side member. then,
The lower end portion of the support member is formed into a spherical sliding member, and the attachment portion of the subframe is configured as a sliding rail on which the sliding member slides.
An attachment structure for a subframe, wherein at least a surface side of a lower end portion of the support member is formed of an elastic body .
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