JP2005112228A - 自動車車両 - Google Patents

Abstract

【課題】 オフセット衝突時におけるパワーユニットの左右方向の移動を抑制して、乗員の安全性を向上する。
【解決手段】 前部にパワーユニットが搭載される自動車車両において、フロアパネル４のトンネル部５を跨ぎパワーユニットを支持するサブフレーム７を設置し、このサブフレーム７にパワーユニット７に後方への力が加わると、パワーユニットの左右方向への移動を規制してパワーユニットを後方へ案内するレール７ａを設けた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、前部にパワーユニットが搭載され、このパワーユニットに接続されたドライブシャフト用のトンネル部がフロアパネルに形成される自動車車両に関するものである。

自動車車両においては、前部にエンジン、トランスミッション等からなるパワーユニットが搭載されるものが主流である。また、自動車車両の駆動方式としては、いわゆる前輪駆動、後輪駆動、四輪駆動の各方式が知られている。ここで、後輪駆動及び四輪駆動方式を採用する場合は、フロアパネルに上方へ凸の前後へ延びるトンネル部を形成し、このトンネル部内に駆動力をパワーユニットから後輪へ伝達するためのドライブシャフトが配されることとなる。

ところで、自動車車両では、前面衝突時の安全性を向上させるため、様々な対策が講じられている。この対策の１つとして、前面オフセット衝突時に、ドライブシャフトの折れ曲がりを抑制するものが公知である（例えば、特許文献１参照。）。この自動車車両では、トランスミッションの後端に当て部を形成するとともに、トンネル部における当て部の後方にストッパを設け、オフセット衝突時に当て部とストッパとが当接するよう構成される。これにより、トランスミッションが所定位置より後方への移動が抑制され、ドライブシャフトの折れ曲がりが抑制される。
特開平９−３０１２２１号公報

ところで、前記自動車車両では、オフセット衝突時にトランスミッションの後方への移動が抑制されるものの、左右方向への移動が抑制されるわけではない。すなわち、車両の衝突部位・角度等によっては、トランスミッションをはじめとするパワーユニットが左右方向へ移動するおそれがある。トランスミッションが当接してトンネル部の側面が室内方向へ変形すると、衝突時の室内空間の確保に不利である。すなわち、前記自動車車両においても、オフセット衝突時の安全性に関する問題点が解決されているとはいえず、車両のオフセット衝突時におけるさらなる安全性の向上がのぞまれている。

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、オフセット衝突時におけるパワーユニットの左右方向の移動を抑制して、乗員の安全性を向上することのできる自動車車両を提供することにある。

前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、フロアパネルに上方へ向かって凸の前後へ延びるトンネル部が形成され、前部にパワーユニットが搭載される自動車車両において、前記フロアパネルのトンネル部を跨ぎ、前記パワーユニットを支持するサブフレームを設置し、前記サブフレームに、前記パワーユニットに後方への力が加わると、前記パワーユニットの左右方向への移動を規制して前記パワーユニットを後方へ案内するフレーム側案内部を設けたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、車両の前面衝突時等に、パワーユニットに後方への力が加わると、サブフレームのフレーム側案内部によりパワーユニットの左右方向への移動が規制される。これにより、パワーユニットがトンネル部の側面と当接することによるトンネル部の変形を抑制することができる。

従って、オフセット衝突時等に、パワーユニットへ左右方向への力が加わった際にも、パワーユニットを後方へ移動させてトンネル部の変形を抑制し、室内空間を比較的大きく確保することができる。また、フルラップ衝突時と同様に、パワーユニットが後方へ移動することにより、オフセット衝突時においてもフルラップ衝突時と同様の変形モードとなる。ここで、車両には一般的に、フルラップ衝突における衝突エネルギの吸収及び室内空間の確保の対策が施されているので、オフセット衝突においてもエネルギ吸収等を効率よく行うことができる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の自動車車両において、前記フレーム側案内部は、前記サブフレーム上面に形成され前記パワーユニットの下端部の左右両側を包囲し前後に延びるレールであることを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１の作用に加え、車両の前面衝突時等に、パワーユニットが左右方向へ移動すると、パワーユニットの下端部とレールとが当接して、レールによりパワーユニットの左右方向への移動が規制される。このとき、レールが前後に延びていることから、パワーユニットは後方へ的確に案内される。

従って、簡単な構成で的確にパワーユニットを後方へ案内することができ、車両の重量増加等を抑制しつつ、安全性の向上を図ることができる。

請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の自動車車両において、前記パワーユニットは、原動機と、この原動機の後方に接続されるトランスミッションと、を有し、前記レールを、前記トランスミッションの下面に突出形成されたリブ部を包囲するよう形成したことを特徴とする。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２の作用に加え、トランスミッションの下面に突出形成されたリブ部を包囲するようレールを形成すればよく、コンパクトな構成でパワーユニットの左右方向への移動を規制することができる。
また、トランスミッションにリブ部を形成することにより、トランスミッション自体の剛性が向上し、トランスミッションの強度、信頼耐久性等を向上することができ、実用に際して極めて有利である。

請求項４に記載の発明では、請求項２または３に記載の自動車車両において、前記レールを、後方に向かって運転席側に傾斜して形成したことを特徴とする。

請求項４に記載の発明によれば、請求項２または３の作用に加え、前面衝突時にパワーユニットが後方へ移動する際に、パワーユニットが左右方向へずれてレールに当接すると、パワーユニットにはレールから運転席側への力が加わる。
ここで、一般道路における対向車同士によるオフセット衝突では、車両前部の運転席側が互いに衝突するのが一般的である。すなわち、このようなオフセット衝突では、パワーユニットには運転席と反対側への力が作用して、助手席側へ移動することとなる。このとき、パワーユニットには当接したレールから運転席側へ力が作用するので、この結果、パワーユニットは後方へ移動することとなる。

従って、対向車同士のオフセット衝突時に、パワーユニットの左右方向への移動を効果的に抑制することができる。特に、対向車同士の衝突では、衝突エネルギが比較的大きいので、衝突エネルギを効率良く分散させることができ、乗員の安全性が飛躍的に向上する。

請求項５に記載の発明では、請求項２から４のいずれか一項に記載の自動車車両において、前記レールを、後下がりに傾斜して形成したことを特徴とする。

請求項５に記載の発明によれば、請求項２から４のいずれか一項の作用に加え、前面衝突時にパワーユニットが移動する際に、パワーユニットはレールにより後下がりに案内される。すなわち、パワーユニット全体が下方へ移動するので、パワーユニットの後部（例えば、トランスミッション等）によりフロアパネルのトンネル部が変形しないことは勿論、トーボードを隔てて運転席の前方に位置するパワーユニットの前部（例えば、エンジン等）のトーボード側への移動を最小限にすることができる。

従って、パワーユニット前部の車両室内方向への移動を抑制して、さらなる安全性の向上を図ることができる。

請求項６に記載の発明では、請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車車両において、前記フロアパネルのトンネル部を、後下がりに傾斜して形成したことを特徴とする。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１から５のいずれか一項の作用に加え、前面衝突時にパワーユニットが移動する際に、パワーユニットの上部がトンネル部と当接すると、パワーユニットはフロアパネルのトンネル部により後下がりに案内される。すなわち、パワーユニット全体が下方へ移動するので、パワーユニットの後部（例えば、トランスミッション等）によりフロアパネルのトンネル部が変形しないことは勿論、トーボードを隔てて運転席の前方に位置するパワーユニットの前部（例えば、エンジン等）のトーボード側への移動を最小限にすることができる。

従って、パワーユニット前部の車両室内方向への移動を抑制して、さらなる安全性の向上を図ることができる。

本発明によれば、オフセット衝突時におけるパワーユニットの左右方向の移動を抑制して、室内空間を比較的大きく確保し、乗員の安全性を向上することができる。

図１から図４は本発明の一実施形態を示すもので、図１は自動車車両の一部側面断面模式図、図２は自動車車両の一部正面断面模式図、図３はトランスミッションのケース体の外観斜視図、図４は前面衝突時のエンジンへの負荷の加わり方とトランスミッションの移動方向を示した上面説明図である。

図１に示すように、この自動車車両１は、車両前部に画成されたエンジンルーム２に、クランクシャフトの向きが前後となるようエンジン３が縦置きで配されている。この自動車車両１は、四輪駆動車であり、原動機としてのエンジン３の動力が前輪と後輪とに分配して伝達される。自動車車両１のフロアパネル４には、上方へ向かって凸の前後へ延びるトンネル部５が形成され、トンネル部５にトランスミッション６が配される。すなわち、本実施形態の自動車車両１のパワーユニットＰＵは、車両の前部に搭載され、トーボード８の前方に位置するエンジン３と、トンネル部５に位置するトランスミッション６とを有する。図２に示すように、フロアパネル４には、トランスミッション６を支持し、トンネル部５を跨ぐサブフレーム７が設けられる。

本実施形態においては、エンジン３は、左右方向に延びるシリンダが対抗配置される水平対抗型である。すなわち、上下方向に延びるシリンダが直列に配置されたものや、各シリンダが正面視でＶ字となるよう配置されたものに比べ、エンジン３の左右方向寸法が大きくなっている。

本実施形態においては、エンジン３が縦置きであるため、エンジン３とトランスミッション６とは、前後に並んで配される。図３に示すように、トランスミッション６は、前後に延びる筒状に形成され、後方に向かって窄むケース体６ａを有する。このケース体６ａの下面には、前後に延びるリブ部６ｂが形成される。本実施形態においては、このリブ部６ｂは正面視にて逆Ｔ字状に形成される。

サブフレーム７は左右に延び、その上面中央部に前後に延びるレール７ａを有する。フレーム側案内部としてのレール７ａは、パワーユニットＰＵに後方への力が加わると、パワーユニットＰＵの左右方向への移動を規制してパワーユニットを後方へ案内する。図３に示すように、レール７ａはトランスミッション６の下端部のリブ部６ｂを包囲するように形成される。本実施形態においては、レール７ａは、図４に示すように後方に向かって運転席側（右側）に傾斜して形成されるとともに、後下がりに傾斜して形成されている。本実施形態においては、図２に示すように、トランスミッション６のリブ部６ｂと、レール７ａとの間に、樹脂からなるブッシュ部材９が介在している。

以上のように構成された自動車車両１においては、車両の前面衝突時等に、パワーユニットＰＵに後方への力が加わった際に、パワーユニットＰＵが左右方向へ移動すると、トランスミッション６のリブ部６ｂとレール７ａとが当接して、レール７ａによりパワーユニットＰＵの左右方向への移動が規制される。このとき、レール７ａが前後に延びていることから、パワーユニットＰＵは後方へ的確に案内される（図４参照）。これにより、リブ部６ｂとレール７ａとが存在しない場合は、図６中の２点鎖線に示すようにパワーユニットＰＵが左右方向に比較的大きく移動することとなるが、本実施形態の構成とすることにより、パワーユニットＰＵがトンネル部５の側面と当接することによるトンネル部５の変形を抑制することができる。

従って、オフセット衝突時等に、パワーユニットＰＵへ左右方向への力が加わった際にも、図４中の２点鎖線で示すようにパワーユニットＰＵを後方へ移動させてトンネル部５の変形を抑制し、室内空間を比較的大きく確保することができる。また、フルラップ衝突時と同様に、パワーユニットＰＵが後方へ移動することにより、オフセット衝突時においてもフルラップ衝突時と同様の変形モードとなる。ここで、車両には一般的に、フルラップ衝突における衝突エネルギの吸収及び室内空間の確保の対策が施されているので、オフセット衝突においてもエネルギ吸収等を効率よく行うことができる。また、簡単な構成で的確にパワーユニットＰＵを後方へ案内することができ、車両の重量増加等を抑制しつつ、安全性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の自動車車両１によれば、レール７ａは後方へ向かって運転席側へ傾斜して形成されているので、パワーユニットＰＵが左右方向へずれてレール７ａに当接すると、パワーユニットＰＵにはレール７ａから運転席側への力が加わる（図４中の細い矢印参照）。ここで、一般道路における対向車同士によるオフセット衝突では、車両前部の運転席側が互いに衝突するのが一般的である。このときの衝突荷重を、図４中の左下の白抜き矢印で示す。すなわち、このようなオフセット衝突では、パワーユニットＰＵには運転席と反対側への力が作用して、助手席側へ移動することとなる。このとき、パワーユニットＰＵには当接したレールから運転席側へ力が作用するので、この結果、パワーユニットＰＵは図４の太塗りの太い矢印で示すように後方へ移動することとなる。

従って、対向車同士のオフセット衝突時に、パワーユニットＰＵの左右方向への移動を効果的に抑制することができる。特に、対向車同士の衝突では、衝突エネルギが比較的大きいので、衝突エネルギを効率良く分散させることができ、乗員の安全性が飛躍的に向上する。

また、本実施形態の自動車車両１によれば、レール７ａを後下がりに傾斜して形成したので、前面衝突時にパワーユニットＰＵが移動する際に、パワーユニットＰＵはレール７ａにより後下がりに案内される。また、フロアパネル４のトンネル部５を後下がりに傾斜して形成したので、パワーユニットＰＵの上部がトンネル部５と当接すると、パワーユニットＰＵはフロアパネル４のトンネル部５により後下がりに案内される。

すなわち、パワーユニットＰＵ全体が下方へ移動するので、パワーユニットＰＵの後部（トランスミッション６）によりフロアパネル４のトンネル部５が変形しないことは勿論、トーボード８を隔てて運転席の前方に位置するパワーユニットの前部（エンジン３）のトーボード８側への移動を最小限にすることができる。

従って、エンジン３の車両室内方向への移動を抑制して、さらなる安全性の向上を図ることができる。

また、本実施形態の自動車車両１によれば、トランスミッション６の下面にリブ部６ｂを形成したので、このリブ部６ｂを包囲するようレール７ａを形成すればよく、コンパクトな構成でパワーユニットＰＵの左右方向への移動を規制することができる。また、トランスミッション６にリブ部６ｂを形成することにより、トランスミッション６自体の剛性が向上し、トランスミッション６の強度、信頼耐久性等を向上することができ、実用に際して極めて有利である。

また、本実施形態の自動車車両１によれば、トランスミッション６のリブ部６ｂと、レール７ａとの間に、樹脂からなるブッシュ部材９を介在させたので、通常走行時のトランスミッション６の振動等はブッシュ部材９に吸収される。また、前面衝突時にトランスミッション６に後方への力が加わると、ブッシュ部材９が破断することにより、トランスミッション６の移動が許容される。

これにより、通常走行時のトランスミッション６の騒音・振動が車両室内に侵入することがないので、乗員の乗り心地を確保することができる。また、前面衝突時に、トランスミッション６の移動が阻害されることもなく、実用に際して極めて有利である。

尚、前記実施形態においては、自動車車両１が四輪駆動車であるものを示したが、後輪駆動車であっても前記実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、前記実施形態においては、エンジン３が水平対抗型であるものを示したが、他の型のエンジン３であってもよいことは勿論である。さらには、原動機としてエンジン３の他にモータを搭載したものであってもよく、パワーユニットＰＵの形式は前記実施形態のものに限定されるものではない。

また、前記実施形態においては、レール７ａとトンネル部５が、ともに後下がりに傾斜して形成されたものを示したが、いずれか一方が後下がりであれば、前面衝突時にパワーユニットＰＵを下方へ案内することができる。

また、前記実施形態においては、トランスミッション６の下端にリブ部６ｂを形成したものを示したが、リブ部６ｂを形成せずに、レール７ａによりトランスミッション６の下端部分を包囲するよう構成してもよい。

また、前記実施形態においては、レール７ａを後方へ向かって運転席側へ傾斜するよう形成したものを示したが、例えば、図５に示すように、左右いずれにも傾斜せず上面視でほぼ前後に延びるよう形成してもよい。これによっても、図５中の２点鎖線に示すように、パワーユニットＰＵによるトンネル部５への当接及び変形を抑制することができる。

また、前記実施形態においては、レール７ａによりトランスミッション６を案内するものを示したが、サブフレーム７にフレーム側案内部としての突条部等を形成してトランスミッション６を案内するものであってもよいし、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。

本発明の一実施形態を示す自動車車両の一部側面断面模式図である。 自動車車両の一部正面断面模式図である。 トランスミッションのケース体の下方からの外観斜視図である。 前面衝突時のエンジンへの負荷の加わり方と、トランスミッションの移動方向を示した上面説明図である。 変形例を示すものであって、前面衝突時のエンジンへの負荷の加わり方と、トランスミッションの移動方向を示した上面説明図である。 従来例を示すものであって、前面衝突時のエンジンへの負荷の加わり方と、トランスミッションの移動方向を示した上面説明図である。

符号の説明

１ 自動車車両
２ エンジンルーム
３ エンジン
４ フロアパネル
５ ドライブシャフト
６ トランスミッション
６ａ ケース体
６ｂ リブ部
７ サブフレーム
７ａ レール
８ トーボード
９ ブッシュ部材
ＰＵ パワーユニット

Claims (6)

1. フロアパネルに上方へ向かって凸の前後へ延びるトンネル部が形成され、前部にパワーユニットが搭載される自動車車両において、
   前記フロアパネルのトンネル部を跨ぎ、前記パワーユニットを支持するサブフレームを設置し、
   前記サブフレームに、前記パワーユニットに後方への力が加わると、前記パワーユニットの左右方向への移動を規制して前記パワーユニットを後方へ案内するフレーム側案内部を設けたことを特徴とする自動車車両。
2. 前記フレーム側案内部は、前記サブフレーム上面に形成され前記パワーユニットの下端部の左右両側を包囲し前後に延びるレールであることを特徴とする請求項１に記載の自動車車両。
3. 前記パワーユニットは、原動機と、この原動機の後方に接続されるトランスミッションと、を有し、
   前記レールを、前記トランスミッションの下面に突出形成されたリブ部を包囲するよう形成したことを特徴とする請求項２に記載の自動車車両。
4. 前記レールを、後方に向かって運転席側に傾斜して形成したことを特徴とする請求項２または３に記載の自動車車両。
5. 前記レールを、後下がりに傾斜して形成したことを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の自動車車両。
6. 前記フロアパネルのトンネル部を、後下がりに傾斜して形成したことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の自動車車両。

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