JP2002192958A - 自動車のパワーユニット支持構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 車体前後方向の衝突荷重に対して、サイドメ
ンバを有効に軸圧潰させることができると共に、パワー
ユニットの隔壁との干渉を回避して、該隔壁の車室側へ
の変形を抑制できる自動車のパワーユニット支持構造の
提供を図る。 【解決手段】 車両の前面衝突によりフロントサイドメ
ンバ１３が軸圧潰を開始するが、この衝突荷重がサブフ
レーム１５に作用することにより該サブフレーム１５が
変形起点部Ｐから下向きに折れ変形してパワーユニット
１が下向きの回転挙動を伴って下方移動し、その下方移
動成分によりダッシュパネル１１に設けた補強メンバ１
７に引張力が作用して前記フロントサイドメンバ１３の
基部１３ａに入力し、該フロントサイドメンバ１３の基
部１３ａが上方に折れ変形するのを抑える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のパワーユ
ニット支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動車のパワーユニット支持構造
の中には、例えば特開平５−３３８４４５号公報に開示
されたているように、パワーユニットの上側部をマウン
ト部材を介してフロントサイドメンバの中間部に支持す
ると共に、パワーユニットの下側前後部を、エンジンル
ームの下側中央に配置したセンタメンバに、それぞれマ
ウント部材を介して支持したものが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来のパワーユニット支持構造では、パワーユニットの
上側部をフロントサイドメンバの中間部に支持してある
ため、前面衝突時に、フロントサイドメンバの軸圧潰が
前記パワーユニットを支持した中間部分で規制されてし
まう可能性があり、また、フロントサイドメンバの基部
を上方に押し上げようとするモーメントが働いて、フロ
ントサイドメンバに入力される衝突荷重の作用方向が軸
方向からずれて軸圧潰が阻害されるおそれがある。

【０００４】そこで、本発明は、車体前後方向の衝突荷
重に対して、サイドメンバを有効に軸圧潰させることが
できると共に、パワーユニットの隔壁との干渉を回避し
て、該隔壁の車室側への変形を抑制することができる自
動車のパワーユニット支持構造を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、パワ
ーユニットを車室の前側又は後側に隔成された搭載室に
取り付ける構造であって、前記搭載室の車幅方向両側に
前後方向に配置されるとともに基部が前記隔壁に接合さ
れて、車体の前後方向の衝突荷重に対して軸圧潰してエ
ネルギー吸収するサイドメンバと、前記サイドメンバよ
りも下方位置に配置され、前記衝突荷重により下向きに
折れ変形する変形起点部が設けられるサブフレームと、
前記隔壁に設けられて前記サイドメンバの基部に連なる
補強部と、を備え、前記パワーユニットの下部を、前記
サブフレームの変形起点部、若しくはその近傍に支持す
るとともに、前記パワーユニットの上部を、前記補強部
に回動自在に支持したことを特徴とする。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１に記載の自動
車のパワーユニット支持構造にあって、前記パワーユニ
ットの上部の支持部を、補強部に車幅方向に複数形成し
たことを特徴とする。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１に記載の自動
車のパワーユニット支持構造にあって、前記補強部を、
前記隔壁に車幅方向両側の各サイドメンバの基部から車
幅方向に接合配置した補強メンバで構成したことを特徴
とする。

【０００８】請求項４の発明は、請求項１，２に記載の
自動車のパワーユニット支持構造にあって、前記補強部
が、前記隔壁を構成する車幅方向の閉断面構造部である
ことを特徴とする。

【０００９】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の自動車のパワーユニット支持構造にあって、
前記サイドメンバの基部と前記サブフレームとを、連結
部材を介して連結したことを特徴とする。

【００１０】請求項６の発明は、請求項４に記載の自動
車のパワーユニット支持構造にあって、前記隔壁の車幅
方向閉断面構造部と前記サブフレームとを、連結部材を
介して連結したことを特徴とする。

【００１１】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、車両の
前後方向衝突によりサイドメンバに軸方向に衝突荷重が
入力すると、該サイドメンバが軸圧潰するとともに、前
記衝突荷重によりサブフレームは変形起点部から下方に
折れ変形し、これに伴ってこの変形起点部、若しくはそ
の近傍に支持したパワーユニットが下方へと移動する。

【００１２】このとき、パワーユニット下部のサブフレ
ーム側の支持部とパワーユニット上部の隔壁側の支持部
との間の距離はパワーユニットを挟んで一定であるた
め、パワーユニット上部を支持した隔壁の補強部には、
パワーユニットの下方移動成分により下方への引張力が
作用する。

【００１３】この引張力は補強部からサイドメンバの基
部に入力され、このサイドメンバの基部が上方に折れ変
形するのを抑えることができる。

【００１４】従って、サイドメンバは前後方向に配置さ
れた状態を維持して整然と圧潰変形し、前記衝突荷重に
よる軸圧潰ストロークを大きく稼ぐことができ、ひいて
は、入力荷重のエネルギー吸収効率を高めることができ
る。

【００１５】また、前記パワーユニットが、前記サブフ
レームの変形起点部からの下向きの折れ変形に伴って下
方に移動することにより、このパワーユニットを隔壁の
下方へと案内して、隔壁と干渉するのを回避して、該隔
壁の車室側への変形を抑制することができる。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、パワーユニット上部の支持部を
隔壁の補強部に車幅方向に複数形成してあるため、パワ
ーユニットの下方移動による引張力を補強部へ適正に作
用させて、サイドメンバ基部の上方への折れ変形を確実
に抑制することができる。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、補強メンバを隔壁に接合
配置して、該補強メンバにパワーユニットの上部を支持
すればよいので、車体の大幅な設計変形を伴うことなく
コスト的に有利に得ることができる。

【００１８】請求項４に記載の発明によれば、請求項
１，２の発明の効果に加えて、補強部を隔壁自体で構成
できるため搭載室を前後方向に拡大することができ、パ
ワーユニットの搭載レイアウトを容易に行えるととも
に、衝突時における搭載室の潰れ変形量を大きくして、
衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。

【００１９】請求項５に記載の発明によれば、請求項１
〜４の発明の効果に加えて、連結部材によってサブフレ
ームからの引張力をサイドメンバの基部に直接作用させ
ることができるため、このサイドメンバの基部が上方に
折れ曲がるのをより確実に阻止することができる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、請求項４
の効果に加えて、連結部材によってサブフレームからの
引張力を補強部に直接作用させることができるため、サ
ブフレームの基部が上方に折れ曲がるのをより確実に阻
止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施形態を、
図１，図２によって詳細に説明する。図１はパワーユニ
ット支持構造の要部を示す斜視図、図２は衝突時のパワ
ーユニットの挙動を（ａ）〜（ｄ）によって順を追って
示す説明図である。

【００２２】本実施形態の車両のパワーユニット支持構
造を、図１に示すように、パワーユニット１が車室１２
の前方に配置される搭載室としてのフロントコンパート
メント１０に搭載されるＦ・Ｆ車やＦ・Ｒ車を例に採っ
て説明する。

【００２３】フロントコンパートメント１０は隔壁とし
てのダッシュパネル１１によって車室１２と隔成されて
おり、このフロントコンパートメント１０の車幅方向両
側には、１対のフロントサイドメンバ１３が車体前後方
向に配置され、それぞれのフロントサイドメンバ１３の
後端部はダッシュパネル１１に突き当てて接合するとと
もに、フロア下方に回り込んで接合してエクステンショ
ンサイドメンバ１４としてある。

【００２４】また、１対のフロントサイドメンバ１３
は、その前方端部間をファーストクロスメンバ１６によ
って相互に連結してある。

【００２５】フロントコンパートメント１０の下側には
前記フロントサイドメンバ１３よりも下方位置にサブフ
レーム１５が配置される。このサブフレーム１５は、車
幅方向に所定間隔をもって対向配置される１対の前後方
向部材１５ａと、これら前後方向部材１５ａ間を連結す
る車幅方向部材１５ｂとによってＨ形に構成される。

【００２６】サブフレーム１５の前端部は前記ファース
トクロスメンバ１６の下面に結合されるとともに、後端
部はダッシュパネル１１の下面に設けた突起部１６ａに
結合される。

【００２７】このサブフレーム１５の中間部は下方に折
曲形成されて、その折曲部が前方からの衝突荷重Ｆが入
力された際に下向きに折れ変形する変形起点部Ｐとなっ
ている。

【００２８】ここで、本実施形態では前記１対のフロン
トサイドメンバ１３の基部１３ａからそれぞれ車幅方向
内側に向けて延在する、補強部としての１対の補強メン
バ１７をダッシュパネル１１に一体に結合してある。

【００２９】これら補強メンバ１７はダッシュパネル１
１とで閉断面を構成し、各補強メンバ１７の対向部分間
には適宜間隔δが設けられている。

【００３０】一方、フロントコンパートメント１０に搭
載されるパワーユニット１は、その両端部をエンジンマ
ウント２を介して前記サブフレーム１５の変形起点部Ｐ
近傍に取り付けるとともに、後部上側をエンジンマウン
ト３を介してそれぞれ対応する前記補強メンバ１７の車
幅方向内側の先端部に回動自在に取り付けてある。

【００３１】エンジンマウント２，３は、いずれも一般
に知られるように、筒状のゴムインシュレータを備えた
ブッシュタイプのマウントとして構成され、このインシ
ュレータを挟んで内，外周に配置される中心部材および
外周部材の一方がパワーユニット１側に、他方が前記補
強メンバ１７および前記サブフレーム１５側に結合され
る。

【００３２】以上の構成により本実施形態のパワーユニ
ット支持構造にあっては、図２（ａ）に示すように、前
面衝突時に前方から衝突荷重Ｆが入力されると、図２
（ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ１３が前方
から軸圧潰を発生するとともに、サブフレーム１５が変
形起点部Ｐから下方に折れ変形を開始する。

【００３３】そして、これらフロントサイドメンバ１３
の圧潰変形およびサブフレーム１５の折れ変形が更に進
行すると、図２（ｃ），（ｄ）に示すように、前記変形
起点部Ｐの折れ変形による下方移動によりパワーユニッ
ト１はエンジンマウント３を中心とした下向きの回転挙
動を伴って下方移動する。

【００３４】このとき、エンジンマウント２とエンジン
マウント３との間の距離は、剛体であるパワーユニット
１を介して一定であるため、エンジンマウント３にはパ
ワーユニット１の下方移動成分により下方への引張力Ｑ
が作用する。

【００３５】すると、この下方への引張力Ｑは補強メン
バ１７を介してフロントサイドメンバ１３の基部１３ａ
に入力され、このフロントサイドメンバ１３が基部１３
ａから上方に折れ変形するのを抑えることができる。

【００３６】従って、フロントサイドメンバ１３は前後
方向配置された状態を維持して整然と圧潰変形し、前記
衝突荷重Ｆによる軸圧潰ストロークを大きく稼ぐことが
できる。これによって、フロントサイドメンバ１３の軸
圧潰機能を十分に発揮させて、入力荷重Ｆのエネルギー
吸収効率を高めることができる。

【００３７】また、本実施形態のように前記下方への引
張力Ｑによってフロントサイドメンバ１３の基部１３ａ
の折れ変形が防止されることにより、該フロントサイド
メンバ１３の折れ曲がりに起因する車室内への進入を防
止することができる。

【００３８】更に、本実施形態ではそれぞれの補強メン
バ１７に対応して前記エンジンマウント３が１対設けら
れているので、これらエンジンマウント３によって、パ
ワーユニット１から入力される下方への引張力Ｑを、そ
れぞれ対応する補強メンバ１７に適正に伝達することが
できるため、左右フロントサイドメンバ１３の基部１３
ａの上方への折れ変形を確実に防止することができる。

【００３９】しかも、前記パワーユニット１は、前記サ
ブフレーム１５の変形起点部Ｐの下向きの折れ変形によ
りエンジンマウント２とともに下方に移動するため、図
２（ｄ）に示すように、サブフレーム１５の折れ変形が
大きく進行した際には、エンジンマウント３を中心とす
る回転挙動を伴ってパワーユニット１を図２（ａ）に示
した位置よりダッシュパネル１１の下方へと案内するこ
とができ、これによってパワーユニット１がダッシュパ
ネル１１に干渉するのを回避して該ダッシュパネル１１
の車室１２側への変形を抑制できるとともに、衝突時の
減速度が急激に上昇するのを防止することができる。

【００４０】ところで、本実施形態ではエンジンマウン
ト２をサブフレーム１５の前記変形起点部Ｐ近傍に配置
したが、勿論、この変形起点部Ｐ上に配置しても良いこ
とはいうまでもない。

【００４１】前記第１実施形態ではフロントサイドメン
バ１３を前後方向に直状に形成したものを示したが、こ
の他、図３に示す第２実施形態のようにフロントサイド
メンバ１３の基部１３ａが前端側に較べて地上高が低く
なるように曲折形成したものに適用して前述と同様の効
果を得ることができる。

【００４２】図４は本発明の第３実施形態を示し、前記
各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。図４はパワーユニット支持構造
の要部を示す斜視図で、この実施形態が前記各実施形態
と主に異なる点は、補強部として、ダッシュパネル１１
を構成するダッシュクロスメンバ１８を用いるようにし
たことにある。

【００４３】即ち、この実施形態は図４に示すように、
ダッシュパネル１１に、車幅方向両側のフロントサイド
メンバ１３の基部１３ａ間に跨って閉断面構造部として
のダッシュクロスメンバ１８が結合されており、このダ
ッシュクロスメンバ１８をフロントサイドメンバ１３の
基部１３ａの補強部としている。このダッシュクロスメ
ンバ１８はトーボード部分を含めてアルミ合金等の軽量
金属材料により車幅方向に閉断面構造に押出し成形して
あり、その両端部は前記１対のフロントサイドメンバ１
３に溶接などにより一体に結合され、その結合剛性を高
めてある。また、この実施形態では、１つのエンジンマ
ウント３をダッシュクロスメンバ１８の中央部に配置し
てある。

【００４４】従って、この実施形態にあっても前記第
１，第２実施形態と同様に、前面衝突時にはエンジンマ
ウント３を介してダッシュクロスメンバ１８の中央部に
入力される下方への引張力Ｑは、両側のフロントサイド
メンバ１３の基部１３ａに伝達されて、その基部１３ａ
側が上方に折れ曲がるのを防止することができる。

【００４５】そして、このようにダッシュクロスメンバ
１８自体を補強部としていることにより、フロントコン
パートメント１０を前後方向に拡大することができて、
パワーユニット１の搭載レイアウトを容易に行えるとと
もに、衝突時におけるフロントコンパートメント１０の
潰れ変形量を大きくして、衝突エネルギーの吸収効率を
高めることができる。

【００４６】図５は本発明の第４実施形態を示し、前記
各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。図５はパワーユニット支持構造
の要部をパワーユニットを省略して示す斜視図で、この
実施形態が前記各実施形態と主に異なる点は、連結部材
１９を付加してフロントサイドメンバ１３の基部１３ａ
の結合強度を増大するようにしたことにある。

【００４７】即ち、この実施形態は図５に示すように、
前記フロントサイドメンバ１３の基部１３ａと、前記サ
ブフレーム１５の後端部とを連結部材１９によって連結
してある。

【００４８】この連結部材１９は例えば帯状板に形成さ
れ、上端部を折曲して前記基部１３ａの上側に結合する
とともに、下端部を若干前方に傾斜させてサブフレーム
１５の前後方向部材１５ａの後端部に結合してある。

【００４９】ところで、この実施形態ではパワーユニッ
ト１を便宜上図示省略してあるが、勿論、このパワーユ
ニット１は前記第１〜第３実施形態に示したように、エ
ンジンマウント２，３を介して支持され、その支持構造
としては第１〜第３実施形態のいずれの手法をもって支
持させてもよい。

【００５０】従って、この第４実施形態によれば前記第
１〜第３実施形態の効果に加えて、サブフレーム１５か
ら引張力Ｑをフロントサイドメンバ１３の基部１３ａに
直接作用させることができるため、このフロントサイド
メンバ１３の基部１３ａが上方に折れ曲がるのをより確
実に阻止することができる。

【００５１】図６は本発明の第５実施形態を示し、本実
施形態にあっては前記図４に示した第３実施形態におけ
るダッシュクロスメンバ１８と前記サブフレーム１５と
を連結部材２０によって連結してある。

【００５２】この連結部材２０は車幅方向に１対設けら
れ、それぞれが矩形閉断面に構成され、それぞれの連結
部材２０の上端部をダッシュクロスメンバ１８の中央か
ら車幅方向に振り分けた位置に結合するとともに、下端
部を前方に傾斜させてサブフレーム１５の各前後方向部
材１５ａの後端部に結合してある。

【００５３】また、この実施形態では前記図５と同様に
パワーユニット１を便宜上図示省略してあるが、勿論、
このパワーユニット１は前記第３実施形態に示したよう
に、エンジンマウント２，３を介してダッシュクロスメ
ンバ１８とサブフレーム１５との間に支持される。

【００５４】従って、この第５実施形態によれば前記第
３実施形態の効果に加えて、サブフレーム１５から引張
力Ｑをダッシュクロスメンバ１８に直接作用させること
ができるため、フロントサイドメンバ１３の基部１３ａ
が上方に折れ曲がるのをより確実に阻止することができ
る。

【００５５】なお、前記各実施形態では搭載室をフロン
トコンパートメントに設定したものを示したが、リヤコ
ンパートメントに設定したものに適用して後面衝突対策
として有効性を発揮させることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるパワーユニット支持構造の第１
実施形態を示す要部斜視図である。

【図２】本発明の第１実施形態における前面衝突時のパ
ワーユニットの挙動を（ａ）〜（ｄ）によって順を追っ
て示す説明図である。

【図３】本発明にかかるパワーユニット支持構造の第２
実施形態を示す要部斜視図である。

【図４】本発明にかかるパワーユニット支持構造の第３
実施形態を示す要部斜視図である。

【図５】本発明にかかるパワーユニット支持構造の第４
実施形態をパワーユニットを省略して示す要部斜視図で
ある。

【図６】本発明にかかるパワーユニット支持構造の第５
実施形態をパワーユニットを省略して示す要部斜視図で
ある。

【符号の説明】

１ パワーユニット ２ エンジンマウント（支持部） ３ エンジンマウント（支持部） １０ フロントコンパートメント（搭載室） １１ ダッシュパネル（隔壁） １２ 車室 １３ フロントサイドメンバ １３ａ 基部 １５ サブフレーム １７ 補強メンバ（補強部） １８ ダッシュクロスメンバ（閉断面構造部） １９ 連結部材 ２０ 連結部材 Ｐ 変形起点部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パワーユニットを車室の前側又は後側に
   隔成された搭載室に取付ける構造であって、 前記搭載室の車幅方向両側に前後方向に配置されるとと
   もに基部が前記隔壁に接合されて、車体の前後方向の衝
   突荷重に対して軸圧潰してエネルギー吸収するサイドメ
   ンバと、 前記サイドメンバよりも下方位置に配置され、前記衝突
   荷重により下向きに折れ変形する変形起点部が設けられ
   たサブフレームと、 前記隔壁に設けられて前記サイドメンバの基部に連なる
   補強部と、を備え、 前記パワーユニットの下部を、前記サブフレームの変形
   起点部、若しくはその近傍に支持するとともに、 前記パワーユニットの上部を、前記補強部に回動自在に
   支持したことを特徴とする自動車のパワーユニット支持
   構造。
2. 【請求項２】 パワーユニットの上部の支持部を、補強
   部に車幅方向に複数形成したことを特徴とする請求項１
   に記載の自動車のパワーユニット支持構造。
3. 【請求項３】 前記補強部を、前記隔壁に車幅方向両側
   の各サイドメンバの基部から車幅方向に接合配置した補
   強メンバで構成したことを特徴とする請求項１，２に記
   載の自動車のパワーユニット支持構造。
4. 【請求項４】 前記補強部は、前記隔壁を構成する車幅
   方向の閉断面構造部であることを特徴とする請求項１，
   ２に記載の自動車のパワーユニット支持構造。
5. 【請求項５】 前記サイドメンバの基部と前記サブフレ
   ームとを、連結部材を介して連結したことを特徴とする
   請求項１〜４のいずれかに記載の自動車のパワーユニッ
   ト支持構造。
6. 【請求項６】 前記隔壁の車幅方向閉断面構造部と前記
   サブフレームとを、連結部材を介して連結したことを特
   徴とする請求項４に記載の自動車のパワーユニット支持
   構造。