JP2009096331A - 車両用フロントサブフレーム - Google Patents

Abstract

【課題】車両正面からの荷重でフロントボデーに形成されている取付け部が破断しても、アンダボデーに荷重を伝達し、エンジンの後退量を抑え、車室の変形を抑制する車両用フロントサブフレームを提供する。
【解決手段】車両用フロントサブフレーム１１は、ダッシュボード２２前のフロントボデー１３に下方からマウント部（左後マウント部４７）を介して取付けられている。左後マウント部４７に設けた衝突脱落防止装置６１は、左後マウント部４７を固定するボルト６６に押されてダッシュボードへ向け前進する直動部６７と、直動部に後退の推力を付与する復帰手段６４と、直動部とともに前進・後退する係止部６８と、係止部６８が嵌合するようにダッシュボード２２側に形成した係止接合部６５と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、車両用フロントサブフレームに関するものである。

車両用フロントサブフレームには、井桁状に形成されて、車両の正面（オフセット含む）から荷重が加わると、前後に延びるサイドフレームの後端股部に伝わり、後端股部で分岐するものがある。例えば、荷重が一方のサイドフレームの後端股部に伝わり、後端股部から内に分かれて、荷重を車幅方向内側へリヤフレームを介して他方のサイドフレームに伝える。また、後端股部で外に分かれて車幅方向外側へ外側ブランチ部を介してフロア骨格メンバに伝えるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００３−１２７８９３公報（第８頁、図４）

しかし、特許文献１の車体前部構造では、荷重が一方のサイドフレームから分岐させる後端股部に加わったときに、後端股部を締結しているフロア骨格メンバの締結部（例えば、めねじ部）が破断することがある。このような破断の場合には、フロア骨格メンバからサイドフレームが外れて、サイドフレームから荷重がフロア骨格メンバに十分に伝わらず、結果的に、サブフレーム上のエンジンの後退量が増加し、車室の変形が大きくなることが考えられるという問題がある。

本発明は、車両正面からの荷重でフロントボデーに形成されている取付け部が破断しても、アンダボデーに荷重を伝達し、エンジンの後退量を抑え、車室の変形を抑制する車両用フロントサブフレームを提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、車室を隔絶しているダッシュボード前のフロントボデーに下方からマウント部を介して取付けられている車両用フロントサブフレームにおいて、マウント部の後マウント部に衝突脱落防止装置を備え、衝突脱落防止装置は、後マウント部を固定するボルトに押されてダッシュボードへ向け前進する直動部と、直動部に後退の推力を付与する復帰手段と、直動部とともに前進・後退する係止部と、係止部が前進すると嵌合するようにダッシュボード側に形成した係止接合部と、を備えていることを特徴とする。

請求項１に係る発明では、衝突脱落防止装置は、後マウント部を固定するボルトに押されてダッシュボードへ向け前進する直動部と、直動部に後退の推力を付与する復帰手段と、直動部とともに前進・後退する係止部と、係止部が前進すると嵌合するようにダッシュボード側に形成した係止接合部と、を備えているので、車両正面からの荷重が後マウント部用のボルトをねじ込んでいるフロントボデーの取付け部を破断すると、係止部が係止接合部に引っ掛かる。その結果、アンダボデー並びにフロントフロアフレームに荷重を伝達することができ、エンジンの後退量を抑え、車室の変形を抑制することができるという利点がある。

また、衝突脱落防止装置では、直動部に後退の推力を付与する復帰手段と、直動部とともに前進・後退する係止部とを備えているので、車両へフロントサブフレームを搭載するときは、後退した状態であり、衝突脱落防止装置と車体とのクリアランスを確保できるので、組み付けが容易である。また、ボルトを抜くと、復帰手段によって係止部が後退して戻り、フロントサブフレームとアンダボデーとの係合を解除することができる。その結果、フロントボデーからフロントサブフレームを取り外す作業は容易になり、点検などのメンテナンス性を維持することができる。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１は、本発明の車両用フロントサブフレームを採用した車両の車体の斜視図である。
車両用フロントサブフレーム１１は、車両１２のフロントボデー１３に採用され、フロントボデー１３に下方から上昇させて取付けられている。具体的には後述する。

車両１２は、車体１４を有し、車体１４は車室１５の床をなすアンダボデー１６と、アンダボデー１６の前に設けエンジン１７を支持しているフロントボデー１３と、フロントボデー１３に設けたエンジンルーム２１との前隔壁をなすダッシュボード２２と、を備える。

アンダボデー１６は、左フロントフロアフレーム２５と、右フロントフロアフレーム２６と、これらの左フロントフロアフレーム２５並びに右フロントフロアフレーム２６の上端に載せたフロアパネル２７と、フロアパネル２７の左右端に連なる左サイドシル３１と、右サイドシル３２と、備える。

図２は、図１の２矢視図であり、車両用フロントサブフレーム１１の下面を示している。図１を併用して説明する。
フロントボデー１３は、サスペンションを支持している左のフロントサイドフレーム３３、右のフロントサイドフレーム３４と、これらの下部３５に配置されエンジン１７を支持しているフロントサブフレーム１１と、を備える。

フロントサブフレーム１１は、エンジン１７やサスペンションの下部を支持し、車両１２の前部３６に配置されている前ビーム部４１と、前ビーム部４１の一端（左前マウント部）４２から車両１２の後方へ向けて延びている左ビーム部４３と、前ビーム部４１の他端（右前マウント部）４４から車両１２の後方へ向けて延びている右ビーム部４５と、左ビーム部４３の左後端４６に形成した左後マウント部４７と、右ビーム部４５の右後端４８に形成した右後マウント部５１と、を備える。

また、フロントサブフレーム１１は、前ビーム部４１の一端４２が左のフロントサイドフレーム３３の下部３５に前マウント部材５２で取付けられ、前ビーム部４１の他端４４が右のフロントサイドフレーム３４の下部３５に前マウント部材５２で取付けられている。

さらに、左後マウント部４７が左のフロントサイドフレーム３３の左後取付け部５４に駆動マウント部材５５で取付けられ、右後マウント部５１が右のフロントサイドフレーム３４の右後取付け部５６に駆動マウント部材５５で取付けられている。そして、フロントサブフレーム１１の左後マウント部４７、右後マウント部５１には、それぞれ衝突脱落防止装置６１が設けられている。

図３は、図２の３−３線断面図であり、衝突脱落防止装置６１の断面を示している。
衝突脱落防止装置６１は、フロントサブフレーム１１をアンダボデー１６側に着脱自在に係止するもので、フロントサブフレーム１１の後から出る係止ロッド６２を備える。
具体的には、左後マウント部４７に連なる筒部６３と、筒部６３内にスライド自在に嵌合している係止ロッド６２と、係止ロッド６２を戻す復帰手段６４と、前進した係止ロッド６２を受ける係止接合部６５と、からなる。
「前進」とは、車室１５やダッシュボード２２やアンダボデー１６へ向かって動くことである。

係止ロッド６２は、駆動マウント部材５５のボルト６６に当接している直動部６７と、直動部６７に連なっている係止部６８と、直動部６７近傍に設けられ筒部６３内を摺動自在な受け部７１と、からなり、係合解除位置Ｓから係合位置Ｅまで筒部６３内を移動する。

筒部６３は、左後マウント部４７の周壁７２に連ねて形成され、周壁７２に第１通し穴７３が開けられ、第１通し穴７３に対向している筒端部７４が形成され、筒端部７４に第２通し穴７５が開けられ、第１通し穴７３に直動部６７が通り、第２通し穴７５に係止部６８が通り、筒端部７４と受け部７１との間に復帰手段６４が設けられている。

復帰手段６４は、係合位置Ｅから係合解除位置Ｓまで係止部６８の先端を戻すもので、例えば、圧縮ばねであり、受け部７１に後退の推力を付与して係止部６８を係止接合部６５から抜く。
係止接合部６５は、アンダボデー１６又は／及びダッシュボード２２に係止部６８を嵌めるように形成した部位であるが、望ましくは、左フロントフロアフレーム２５の前端７６に形成する。

直動部６７は、駆動マウント部材５５のボルト６６の先端７７に押される、又は、先端を押す傾斜部８１が形成されている。なお、ボルト６６がめねじにねじ込まれるときの推力（若しくは、トルク）とは関係していない。ボルト６６の押し込みで作動する関係にあり、大局的には、直動部６７は駆動マウント部材５５を含む。

駆動マウント部材５５は、ボルト６６に嵌合している金属製の内筒８３と、内筒８３と左後マウント部４７の周壁７２との間に介在させている緩衝部材８４と、を有し、緩衝部材８４及び内筒８３には、傾斜部８１を貫通させている開口部８５が開けられている。
なお、緩衝部材８４は、嵌合可能に分割されている。

次に、本発明の車両用フロントサブフレームの作用を説明する。左の衝突脱落防止装置６１を説明するが、右の衝突脱落防止装置６１も同様である。
図４は、衝突脱落防止装置の係合の機構を説明する図である。図１を併用して説明する。

フロントサブフレーム１１は、予めエンジン１７や緩衝部材８４など所望の部品が組み付けられた後、フロントボデー１３の下方に二点鎖線で示しているように搬送されて、矢印ａ１のように上昇し、実線で示しているように位置決めされ、引き続き、ボルト６６が挿入される。

衝突脱落防止装置６１では、ボルト６６が内筒８３に嵌め込まれると、ボルト６６の先端７７が傾斜部８１を押すので、直動部６７は復帰手段６４に抗して矢印ａ２のように前進すると同時に、係止部６８が係合解除位置Ｓから係合位置Ｅまで前進して係止接合部６５に嵌る（図３の状態になる）。従って、アンダボデー１６にフロントサブフレーム１１を係合することができる。
続けて、左後取付け部５４のめねじ部８６にボルト６６をねじ込み、所望の軸力を発生させるとともに、付与することで、下方からフロントサブフレーム１１を取付けることができる。

また、衝突脱落防止装置６１では、ボルト６６を抜くと、復帰手段６４によって係止部６８が係合位置Ｅから係合解除位置Ｓまで後退して戻るので、フロントサブフレーム１１とアンダボデー１６との係合を解除することができる。
その結果、フロントボデー１３からフロントサブフレーム１１を取り外す作業は容易になり、点検などのメンテナンス性を維持することができる。

図５は、車両正面からフロントサブフレームに荷重が加わったときの衝突脱落防止装置の機構を説明する図である。
車両１２の正面から荷重が矢印ａ３のように加わると、フロントサブフレーム１１が車両１２の後方へ矢印ａ４のように押され、左後取付け部５４が破断することがある。
左後取付け部５４が破断すると、二点鎖線で示した状態から実線で示した状態へ移動するとともに、フロントサブフレーム１１が後方へ移動し、衝突脱落防止装置６１の突出している係止部６８が係止接合部６５を押しながら、係止接合部６５に引っ掛かるので、アンダボデー１６並びに左フロントフロアフレーム２５に荷重を伝達することができる。その結果、エンジン１７の後退量Ｍｅを抑え、エンジン１７の後退による車室１５の変形を抑制することができる。

衝突脱落防止装置６１では、フロントサブフレーム１１を取り付けるボルト６６をねじ込む際に、ボルト６６を挿入すると同時に係止部６８が突出すので、係止部６８を前進させるための駆動源を組み付ける必要がなく、衝突脱落防止装置６１の構造は簡単になる。

尚、本発明の車両用フロントサブフレームは、実施の形態ではフロントに採用したが、リヤにも採用可能である。リヤサブフレームに同様の機構を用いることで、衝突時の荷重を多く伝達するこができ、荷重伝達率の向上を図ることができ、且つ、リヤサブフレームの脱着性の向上を図ることができる。

本発明の車両用フロントサブフレームは、車両に好適である。

本発明の車両用フロントサブフレームを採用した車両の車体の斜視図である。 図１の２矢視図である。 図２の３−３線断面図である。 衝突脱落防止装置の係合の機構を説明する図である。 フロントサブフレームに荷重が加わったときの衝突脱落防止装置の機構を説明する図である。

符号の説明

１１…車両用フロントサブフレーム、１３…フロントボデー、１５…車室、２２…ダッシュボード、４２…左前マウント部、４４…右前マウント部、４７…左後マウント部、５１…右後マウント部、６１…衝突脱落防止装置、６４…復帰手段、６５…係止接合部、６６…ボルト、６７…直動部、６８…係止部。

Claims (1)

1. 車室を隔絶しているダッシュボード前のフロントボデーに下方からマウント部を介して取付けられている車両用フロントサブフレームにおいて、
   前記マウント部の後マウント部に衝突脱落防止装置を備え、
   前記衝突脱落防止装置は、前記後マウント部を固定するボルトに押されて前記ダッシュボードへ向け前進する直動部と、該直動部に後退の推力を付与する復帰手段と、前記直動部とともに前進・後退する係止部と、該係止部が前進すると嵌合するように前記ダッシュボード側に形成した係止接合部と、を備えていることを特徴とする車両用フロントサブフレーム。

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