JP2002362409A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents

自動車の車体前部構造

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JP2002362409A
JP2002362409A JP2001169694A JP2001169694A JP2002362409A JP 2002362409 A JP2002362409 A JP 2002362409A JP 2001169694 A JP2001169694 A JP 2001169694A JP 2001169694 A JP2001169694 A JP 2001169694A JP 2002362409 A JP2002362409 A JP 2002362409A
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JP
Japan
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mounting point
power unit
suspension arm
width direction
vehicle width
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001169694A
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English (en)
Inventor
Takashi Hashimoto
隆志 橋本
Toru Akiba
亨 穐場
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突時におけるパワーユニット、サスペンシ
ョンアームの落下を確実に行わせることができる自動車
の車体前部構造の提供を図る。 【解決手段】 前面衝突によりファーストクロスメンバ
1からサブフレーム3に作用する前後方向の衝突荷重は
屈曲部4で下向き荷重に変換され、サスペンションアー
ム7,パワーユニット9の各前方取付点7F,9Fを入
力点としてこれらサスペンションアーム7,パワーユニ
ット9にこの下向き荷重が入力し、ダッシュクロスメン
バ6側におけるサスペンションアーム7,パワーユニッ
ト9の後方取付点7R,9Rを中心に下向きの回転モー
メントが発生して、これらサスペンションアーム7,パ
ワーユニット9をサブフレーム3と一体に確実に回動,
落下させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車の車体前部構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の車体前部構造の中には、例えば
特開平11−171046号公報に示されているよう
に、サブフレームの左右前端をメインフレームの前側部
に締結固定すると共に、該サブフレームの左右側端をメ
インフレームの後側部に離脱可能に取付け、車両の前面
衝突時に前記サブフレームの左右後端がメインフレーム
から脱落することによって、該メインフレームがサブフ
レームに邪魔されることなく軸圧壊して衝撃吸収効果を
高めるように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、前記従
来の構造では車両の前面衝突によりメインフレームの軸
圧壊変形がある程度進行してからサブフレーム後端が脱
落する構造のため、例えばフロントオーバーハングが極
めて短い車両では、サブフレームの後端が脱落するのに
十分な潰れストロークをメインフレームに確保できなく
なる可能性がある。
【0004】そこで、本発明は車両の前面衝突時にはパ
ワーユニットおよび前輪のサスペンションアームを確実
に下方へ落下させることができて、車体前部の潰れスト
ロークを拡大して衝撃吸収効果を高めることができる自
動車の車体前部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の発明にあって
は、車両前端部に車幅方向に延在するファーストクロス
メンバと、ダッシュパネルの下側部に車幅方向に延在す
るダッシュクロスメンバとに跨って、前側部に下向きの
屈曲部を形成したサブフレームを結合配置した自動車の
車体前部構造において、前輪を装着したサスペンション
アームの前方取付点と、パワーユニットの前方取付点と
を、前記サブフレームの屈曲部の後側近傍位置に設定し
て、これら前方取付点を平面視して車幅方向に同一軸線
上に揃えて配置する一方、サスペンションアームの後方
取付点と、パワーユニットの後方取付点とを、前記ダッ
シュクロスメンバに設定して、これら後方取付点とサブ
フレームの後端取付点とを平面視して車幅方向に同一軸
線上に揃えて配置したことを特徴としている。
【0006】請求項2の発明にあっては、請求項1に記
載の自動車の車体前部構造であって、サスペンションア
ームの前方取付点とパワーユニットの前方取付点、およ
びサスペンションアームの後方取付点とパワーユニット
の後方取付点を、それぞれ側面視して車幅方向に同一軸
線上に揃えて設定すると共に、前記サスペンションアー
ムの前方取付点とパワーユニットの前方取付点の設定位
置を、サスペンションアームの後方取付点とパワーユニ
ットの後方取付点の設定位置よりも下方にオフセットし
て設定したことを特徴としている。
【0007】請求項3の発明にあっては、請求項1,2
に記載の自動車の車体前部構造であって、ステアリング
ラックの車幅方向中央部に左右タイロッドの各内端を連
結したセンターテイクオフ形式のステアリングを備え、
前記ステアリングラックをサブフレーム前側部の屈曲部
よりも車両後方位置に配設すると共に、左右タイロッド
の各外端ピボット点を、左右前輪の転舵中心よりも前側
位置に設定したことを特徴としている。
【0008】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、車両の
前面衝突時にファーストクロスメンバからサブフレーム
に前後方向に衝突荷重が作用すると、この衝突荷重はサ
ブフレーム前側部の下向きの屈曲部で該サブフレームを
下方へ押し下げようとする下向き荷重に変換される。
【0009】これにより、前記屈曲部の後側近傍に平面
視して車幅方向に同一軸線上に揃えて設定したサスペン
ションアーム前方取付点とパワーユニット前方取付点と
を入力点とし、かつ、ダッシュクロスメンバ側で平面視
して車幅方向に同一軸線上に揃えて設定したサスペンシ
ョンアーム後方取付点とパワーユニット後方取付点をそ
れぞれ回動中心として、これらサスペンションアームと
パワーユニットに下向きの回転モーメントが発生し、こ
れらサスペンションアームとパワーユニットとを略同期
的に下向きに回動させてサブフレームと一体に下方へ容
易に落下させることができる。
【0010】この結果、サブフレーム,および剛体部品
のサスペンションアーム,パワーユニットが車体前部の
潰れ変形作用の邪魔になることがなく、車体前部の潰れ
ストロークを拡大して衝撃吸収効果を高めることができ
るから、特にフロントオーバーハング量が小さく規制さ
れる車両にも有効となる。
【0011】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、サスペンションアームとパワー
ユニットのそれらの後方取付点を回動中心とする下向き
の同期的回動を、衝突初期段階からより確実に、かつ、
迅速に行わせることができる。
【0012】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、車両の前面衝突時にサブ
フレーム前側部の前記下方移動に伴ってサスペンション
アームが下方へ移動すると、左右タイロッドにそれぞれ
内側方向への軸力を発生させ、左右前輪のピボット側で
ある前部を車幅方向内側へ引き込む。
【0013】この結果、左右前輪はトーイン方向、即
ち、平面視して前輪後部が車幅方向外側へ積極的に開か
れ、前輪がダッシュパネルやサイドシルを圧迫すること
がなく、車体前部の潰れストロークを更に拡大すること
ができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
共に詳述する。
【0015】図1,2において、1は車両前端部に車幅
方向に配設したファーストクロスメンバで、その左右両
端部は前後方向に延在配置した左右のサイドメンバ2の
前端に結合してある。
【0016】3は左右のサイドメンバ2の下方部位に前
後方向に配設した左右のサブフレームを示し、その前側
部には下向きの屈折部4を形成してある。
【0017】サブフレーム3はその前端を取付点3Fで
ファーストクロスメンバ1の下面にボルト・ナット等に
より締結固定してあると共に、後端を取付点3Rでダッ
シュパネル5の下側部に車幅方向に延在して設けたダッ
シュクロスメンバ6の下面にボルト・ナット等により締
結固定してある。
【0018】7は前輪8を装着した剛体部品のサスペン
ションアームを示し、その前端を取付点7Fでサブフレ
ーム3に上下方向に揺動自在に連結してあると共に、後
端を取付点7Rで前記サブフレーム3の後方取付点3R
よりも車幅方向外側の位置において前記ダッシュクロス
メンバ6の下面に上下方向に揺動自在に連結してある。
【0019】9は左右のサブフレーム3,3間に搭載し
たパワーユニットを示し、その前側部は左右両側の前方
取付点9Fでマウント部材を介してサブフレーム3に防
振支持してあると共に、後側部は車幅方向中央部の後方
取付点9Rでマウント部材を介してダッシュクロスメン
バ6の下面に防振支持してある。
【0020】ここで、前記左右のサスペンションアーム
7の前方取付点7Fと、パワーユニット9の前側部左右
の前方取付点9Fとは、サブフレーム3の屈曲部4の後
側近傍位置で平面視して車幅方向に同軸軸線K1上に揃
えて設定してあると共に、該サスペンションアーム7の
後方取付点7Rと、パワーユニット9の後方取付点9R
とは、平面視してサブフレーム3の後方取付点3Rと車
幅方向に同一軸線K2上に揃えて設定してある。
【0021】10はステアリングラック11の車幅方向
中央部に、左右の前輪8に操舵力を伝達する左右のタイ
ロッド12の各内端を連結したセンターテイクオフ形式
のステアリングを示し、前記ステアリングラック11は
ダッシュパネル5の下側部前面に取付けてある。
【0022】前記タイロッド12の外端のピボット点1
2Pは、前輪8の転舵中心8Pよりも前側位置に設定し
てある。
【0023】図2,4中、13はストラットショックア
ブソーバを示す。
【0024】以上の実施形態の構造によれば、車両の前
面衝突により図2に示すようにファーストクロスメンバ
1からサブフレーム3に前後方向に衝突荷重Faが作用
すると、この衝突荷重Faの一部はサブフレーム3の前
側部の屈曲部4で該サブフレーム3を下方へ押し下げよ
うとする下向き荷重Fbに変換される。
【0025】これにより、前記屈曲部4の後側近傍に平
面視して車幅方向に同一軸線K1上に揃えて設定したサ
スペンションアーム7の前方取付点7Fと、パワーユニ
ット9の前方取付点9Fを入力点としてこれらサスペン
ションアーム7およびパワーユニット9に下向き荷重F
bが入力し、ダッシュクロスメンバ6側で平面視して車
幅方向に同一軸線K2上に揃えて設定したサスペンショ
ンアーム7の後方取付点7Rと、パワーユニット9の後
方取付点9Rをそれぞれ回動中心として、これらサスペ
ンションアーム7とパワーユニット9に下向きの回転モ
ーメントが発生する。
【0026】従って、前記サスペンションアーム7とパ
ワーユニット9は、前記衝突荷重Faによって後方へ移
動するだけでなく、下向き荷重Fbによって略同期的に
下向きに回動してサブフレーム3と一体に下方へ容易に
落下させることができる。
【0027】この結果、サブフレーム3、および剛体部
品のサスペンションアーム7、パワーユニット9がサイ
ドメンバ2を主体とする車体前部の潰れ変形作用の邪魔
になることがなく、車体前部の潰れストロークを拡大し
て衝撃吸収効果を高めることができる。
【0028】一方、この前面衝突時にサブフレーム3の
前側部の下方移動(下方落下)に伴ってサスペンション
アーム7が下方移動すると、図3,4に示すように左右
タイロッド12にそれぞれ内側方向への軸力FTが発生
し、左右の前輪8のピボット側である前部を車幅方向内
側へ引き込む。
【0029】これにより、左右の前輪8は図3に示すよ
うにトーイン方向、即ち、平面視して前輪8の後部が車
幅方向外側へ積極的に開かれ、前輪8がダッシュパネル
5や図外のサイドシルを圧迫することがなく、車体前部
の潰れストロークを更に拡大することができる。
【0030】従って、フロントオーバーハング量が小さ
く規制される車両であっても、車体前部の潰れストロー
クを十分に確保できて、有効な衝撃吸収を行わせること
ができる。
【0031】図5,6は本発明の第2実施形態を示すも
ので、本実施形態にあっては前記第1実施形態における
サスペンションアーム7の前方取付点7Fとパワーユニ
ット9の前方取付点9F、およびサスペンションアーム
7の前方取付点9F、およびサスペンションアーム7の
後方取付点7Rとパワーユニット9の後方取付点9R
を、それぞれ側面視して車幅方向に同一軸線KF、KR
上に揃えて設定してある。
【0032】また、これらサスペンションアーム7の前
方取付点7Fとパワーユニット9の前方取付点9Fの前
記設定位置KFを、サスペンションアーム7の後方取付
点7Rとパワーユニット9の後方取付点9Rの前記設定
位置KRよりも下方にオフセットして設定してある。
【0033】従って、この第2実施形態の構造によれば
前記第1実施形態の効果に加えて、車両の前面衝突時に
はサスペンションアーム7の前,後取付点7F,7R
と、パワーユニット9の前,後取付点9F,9Rとが上
下方向にも同軸線上に一致しているため、それらの回動
入力時期と回転開始時期とがそれぞれ一致し、前記後方
取付点7R,9Rを回動中心とする下向きの同期的回動
を、衝突初期段階からより確実に、かつ、迅速に行わせ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示す略示的平面説明
図。
【図2】同実施形態の略示的側面説明図。
【図3】同実施形態の衝突時における作動を示す略示的
平面説明図。
【図4】同実施形態の衝突時における作動を示す略示的
側面説明図。
【図5】本発明の第2実施形態を示す略示的平面説明
図。
【図6】同実施形態の略示的側面説明図。
【符号の説明】
1 ファーストクロスメンバ 3 サブフレーム 3F 前方取付点 3R 後方取付点 4 屈曲部 5 ダッシュパネル 6 ダッシュクロスメンバ 7 サスペンションアーム 7F 前方取付点 7R 後方取付点 8 前輪 8P 転舵中心 9 パワーユニット 9F 前方取付点 9R 後方取付点 10 ステアリング 11 ステアリングラック 12 タイロッド 12P 外端ピボット点
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 21/15 B62D 21/15 A C

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両前端部に車幅方向に延在するファー
    ストクロスメンバと、ダッシュパネルの下側部に車幅方
    向に延在するダッシュクロスメンバとに跨って、前側部
    に下向きの屈曲部を形成したサブフレームを結合配置し
    た自動車の車体前部構造において、 前輪を装着したサスペンションアームの前方取付点と、
    パワーユニットの前方取付点とを、前記サブフレームの
    屈曲部の後側近傍位置に設定して、これら前方取付点を
    平面視して車幅方向に同一軸線上に揃えて配置する一
    方、 サスペンションアームの後方取付点と、パワーユニット
    の後方取付点とを、前記ダッシュクロスメンバに設定し
    て、これら後方取付点とサブフレームの後端取付点とを
    平面視して車幅方向に同一軸線上に揃えて配置したこと
    を特徴とする自動車の車体前部構造。
  2. 【請求項2】 サスペンションアームの前方取付点とパ
    ワーユニットの前方取付点、およびサスペンションアー
    ムの後方取付点とパワーユニットの後方取付点を、それ
    ぞれ側面視して車幅方向に同一軸線上に揃えて設定する
    と共に、 前記サスペンションアームの前方取付点とパワーユニッ
    トの前方取付点の設定位置を、サスペンションアームの
    後方取付点とパワーユニットの後方取付点の設定位置よ
    りも下方にオフセットして設定したことを特徴とする請
    求項1に記載の自動車の車体前部構造。
  3. 【請求項3】 ステアリングラックの車幅方向中央部に
    左右タイロッドの各内端を連結したセンターテイクオフ
    形式のステアリングを備え、前記ステアリングラックを
    サブフレーム前側部の屈曲部よりも車両後方位置に配設
    すると共に、左右タイロッドの各外端ピボット点を、左
    右前輪の転舵中心よりも前側位置に設定したことを特徴
    とする請求項1,2に記載の自動車の車体前部構造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1780102A1 (fr) * 2005-10-27 2007-05-02 Renault s.a.s. Structure avant d'un véhicule automobile équipée de moyens pour empêcher l'intrusion d'une roue dans l'habitacle en cas de choc frontal
JP2016159676A (ja) * 2015-02-27 2016-09-05 富士重工業株式会社 サスペンション装置
CN114834534A (zh) * 2022-04-27 2022-08-02 岚图汽车科技有限公司 一种碰撞过程中前动力总成的可控脱落结构

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2892691A1 (fr) * 2005-10-27 2007-05-04 Renault Sas Structure avant d'un vehicule automobile equipee de moyens pour empecher l'intrusion d'une roue dans l'habitacle en cas de choc frontal
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