JP2016112956A - Front part structure of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車の前部構造に関するものであり、特に、乗員障害値の悪化を緩和するのに好適な自動車の前部構造に関する。 The present invention relates to a front structure of an automobile, and more particularly, to a front structure of an automobile suitable for alleviating deterioration of occupant obstacle values.
自動車は、その前部に、エンジンとトランスミッションとが締結されたパワートレインと、パワートレインの後方に配置されたクロスメンバとを備えている。
特許文献1に開示されたクロスメンバは、パワートレインの最後端となるエンジンとトランスミッションの締結部に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するクロスメンバ傾斜面を有している。したがって、特許文献1に開示されたクロスメンバを備える自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退すると、パワートレインはクロスメンバ傾斜面に案内されてクロスメンバの上に乗り上げるので、パワートレインとクロスメンバのラップ分だけクラッシュするスペースが拡大され、クロスメンバの後方に設けられるキャビンの変形を最小限に抑制することができるとされている。
The automobile includes a power train in which an engine and a transmission are fastened, and a cross member disposed at the rear of the power train at a front portion thereof.
The cross member disclosed in
しかしながら、上述した特許文献1に開示されたクロスメンバを備える自動車は、クロスメンバに設けられたクロスメンバ傾斜面と対向する部分の構造に関しては、何ら記載がない。パワートレインの構造は、車両によって様々であり、必ずしもパワートレインの最後端部がクロスメンバ傾斜面に沿ってクロスメンバ上に乗り上げるとは限らない、つまりパワートレインの最後端部の形状によっては、パワートレインがクロスメンバに引っ掛かりパワートレインとキャビン(車室)との間に挟まれてしまい、パワートレインとともにクロスメンバが車室側へ侵入してしまう虞がある。また、パワートレインがクロスメンバ上に乗り上げてしまうと、パワートレインが車室側に侵入した場合、より車室上方側の位置で侵入することとなり、乗員への障害値が悪化する可能性がある。
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退した場合に、クロスメンバがパワートレインと車室との間に挟まれることを確実に防止し、クロスメンバの車室側への進入を抑制することができる自動車の前部構造を提供することを課題とする。
However, in the automobile including the cross member disclosed in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and when the automobile collides head-on and the power train moves backward to the position where the cross member is disposed, the cross member is sandwiched between the power train and the passenger compartment. It is an object of the present invention to provide a front structure of an automobile that can reliably prevent the cross member from entering the passenger compartment side.
本発明は、車両用のエンジンとトランスミッションとが締結され、車両の前部に設置されたパワートレインと、前記パワートレインの後方に配置され、車幅方向に延びたクロスメンバと、を備える自動車の前部構造であって、前記パワートレインの前記エンジンと前記トランスミッションの締結部である結合フランジ部が前記パワートレインの最後端部となるよう形成され、前記クロスメンバにおける前記パワートレインの前記結合フランジ部と車両前後方向に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜する傾斜受け面を設ける一方、前記パワートレインの前記結合フランジ部に前記傾斜受け面と車両前後方向で対向し、車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するよう形成され、前記パワートレインが後退した際に当該傾斜受け面に当接して前記クロスメンバを下方側へ押し下げる傾斜当て面を設けたことを特徴とする。 The present invention relates to an automobile equipped with a power train installed at a front portion of a vehicle, to which a vehicle engine and a transmission are fastened, and a cross member disposed behind the power train and extending in the vehicle width direction. It is a front part structure, and it is formed so that the joint flange part which is the fastening part of the engine of the power train and the transmission may become the last end part of the power train, and the joint flange part of the power train in the cross member And an inclined receiving surface that is inclined upward from the front side of the vehicle toward the rear side of the vehicle at a position that opposes the longitudinal direction of the vehicle, while facing the inclined receiving surface in the longitudinal direction of the vehicle to the coupling flange portion of the power train. The power train is configured to incline upward from the vehicle front side toward the vehicle rear side. To the inclined receiving surface in contact, characterized in that a tilting contact surface to push down the cross member to the lower side when.
本発明によれば、自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退した場合にクロスメンバの傾斜受け面にパワートレインの傾斜当て面が当接し、パワートレインによってクロスメンバが下方側へ押し下げられるので、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止できる。よって、パワートレインに押されてクロスメンバが車室側へ進入することを抑制することができる。 According to the present invention, when the automobile collides head-on and the power train moves backward to the position where the cross member is disposed, the inclined contact surface of the power train comes into contact with the inclined receiving surface of the cross member, and the cross member is moved downward by the power train. Therefore, it is possible to reliably prevent the cross member from being sandwiched between the power train and the passenger compartment. Therefore, it is possible to suppress the cross member from being pushed into the passenger compartment by being pushed by the power train.
本発明の一態様では、前記結合フランジ部の前記傾斜当て面は、前記クロスメンバの前記傾斜受け面と平行または、水平に対する傾角度が前記傾斜受け面より小さい角度で傾斜されている。
このようにすれば、結合フランジ部の傾斜当て面が、クロスメンバの傾斜受け面に対して必ず面で当接するので、パワートレインの後退に応じてクロスメンバが傾斜当て面に沿ってスムースに下方側へ変位される。
In one aspect of the present invention, the inclined contact surface of the coupling flange portion is inclined parallel to the inclined receiving surface of the cross member or at an angle smaller than the inclined receiving surface with respect to the horizontal.
In this way, the inclined contact surface of the coupling flange portion always comes into contact with the inclined receiving surface of the cross member so that the cross member smoothly moves downward along the inclined contact surface as the power train moves backward. Displaced to the side.
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、当該結合フランジ部と車両前後方向で対向して設けられ、前記結合フランジ部を収容可能な凹部を有し、前記傾斜受け面は、前記凹部内に前記結合フランジ部の厚みに対応する幅を有して設けられている。
このようにすれば、結合フランジ部の傾斜当て面が傾斜受け面へ確実に案内される。また、傾斜受け面を設ける範囲が結合フランジ部の厚みに対応する範囲に限定されるので、クロスメンバの剛性を確保しつつ、傾斜受け面を設けることができる。
In one aspect of the present invention, the cross member is provided to face the coupling flange portion in the vehicle front-rear direction, and has a recess capable of accommodating the coupling flange portion, and the inclined receiving surface is in the recess. A width corresponding to the thickness of the coupling flange portion is provided.
In this way, the inclined contact surface of the coupling flange portion is reliably guided to the inclined receiving surface. Moreover, since the range in which the inclined receiving surface is provided is limited to the range corresponding to the thickness of the coupling flange portion, the inclined receiving surface can be provided while ensuring the rigidity of the cross member.
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、その前壁部に前記傾斜受け面が設けられ、前記前壁部の下縁から車両前方側に延びる接合フランジを有し、前記接合フランジが前記パワートレインの前記結合フランジ部より下方側に位置するよう形成されている。
このようにすれば、結合フランジ部がクロスメンバの接合フランジによって案内されるので、傾斜受け面に対する傾斜当て面の上下方向での位置ずれを規制でき、傾斜受け面に傾斜当て面をより確実に当接させることができる。
In one aspect of the present invention, the cross member is provided with the inclined receiving surface on a front wall portion thereof, and has a joint flange extending from a lower edge of the front wall portion to a vehicle front side, and the joint flange is the power It is formed so as to be positioned below the connecting flange portion of the train.
In this way, since the connecting flange portion is guided by the joining flange of the cross member, it is possible to restrict the vertical displacement of the inclined contact surface with respect to the inclined receiving surface, and the inclined contact surface is more reliably attached to the inclined receiving surface. It can be made to contact.
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、サスペンションを支持するサスペンションクロスメンバである。
このようにすれば、自動車が正面衝突し、パワートレインがサスペンションクロスメンバの配置位置まで後退した場合にサスペンションクロスメンバの傾斜受け面にパワートレインの傾斜当て面が当接し、パワートレインによってサスペンションクロスメンバが下方側へ押し下げられるので、パワートレインと車室との間にサスペンションクロスメンバが挟まれることを確実に防止できる。よって、パワートレインに押されてサスペンションクロスメンバが車室側へ進入することを抑制することができる。
In one aspect of the present invention, the cross member is a suspension cross member that supports a suspension.
In this way, when the automobile collides head-on and the power train moves backward to the position where the suspension cross member is disposed, the inclined contact surface of the power train contacts the inclined receiving surface of the suspension cross member, and the suspension cross member is caused by the power train. Is pushed downward, so that the suspension cross member can be reliably prevented from being sandwiched between the power train and the passenger compartment. Therefore, it can suppress that a suspension cross member approachs into the compartment side by being pushed by a power train.
本発明によれば、自動車が正面衝突した際に、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止して、クロスメンバの車室側への進入を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably prevent the cross member from being sandwiched between the power train and the passenger compartment when the automobile collides head-on, and to suppress the cross member from entering the passenger compartment. it can.
以下、添付図面を参照して、本発明に係る自動車の前部構造に好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本実施形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須とされるものではない。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments suitable for a front structure of an automobile according to the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment, and all the structures demonstrated by this embodiment are not essential as a solution means of this invention.
図1は、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造1を示す平面図であり、図2は、図1に示した自動車の前部構造1のII−II線断面図である。
図1及び図2に示すように、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造1は、自動車の前部にパワートレイン2と、パワートレイン2の後方に配置されたサスペンションクロスメンバ4とを備えている。
FIG. 1 is a plan view showing a
As shown in FIGS. 1 and 2, a
図1に示すように、パワートレイン2は、車両用のエンジン21とトランスミッション22とが締結されて構成される。車両用のエンジン21とトランスミッション22は、それぞれフランジ211,221を有しており、これらフランジ211,221が締結されて結合フランジ部23となり、締結部を構成する。
As shown in FIG. 1, the
サスペンションクロスメンバ4は、パワートレイン2の直後に配置され、車幅方向に沿って設けられる車体部材であって、車幅方向両端側にサスペンション装置のロアアームが支持されている。
The
図2に示すように、サスペンションクロスメンバ4は、アッパーフレーム41と、アッパーフレーム41の下部に接合されたロアフレーム42とにより閉断面を有して構成される。
アッパーフレーム41は、均一な厚みを有する鋼板をプレス成形したものであり、下面が開口した車幅方向に細長い箱形形状に形成された部材である。アッパーフレーム41の前縁と後縁には、それぞれ車両の前後方向に延びる接合フランジ41a,41bが設けられる。
As shown in FIG. 2, the
The
アッパーフレーム41は、その上面部がサスペンションクロスメンバ4の上壁部4Aを構成する。そして、アッパーフレーム41は、その前面部がサスペンションクロスメンバの前壁部4Bを構成し、その後面部がサスペンションクロスメンバ4の後壁部4Cを構成する。
An upper surface portion of the
ロアフレーム42は、アッパーフレーム41と同様に、均一な厚みを有する鋼板をプレス成形したものであり、車幅方向に細長い板状の部材である。図1に示すように、ロアフレーム42は、平面視アッパーフレーム41の外形と同一に形成され、図2に示すように、アッパーフレーム41に設けられた接合フランジ41a,41bの下面に接合されて、サスペンションクロスメンバ4の下壁部4Dを構成する。
As with the
図1及び図2に示すように、サスペンションクロスメンバ4の前壁部4Bには凹部43が設けられている。凹部43は、パワートレイン2の車両用のエンジン21とトランスミッション22のとの締結部である結合フランジ部23と車両前後方向で対向する位置に設けられ、図2に示すように、車両前方から車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜受け面43Aを有している。
As shown in FIGS. 1 and 2, a
また、図1に示すように、凹部43は、車幅方向に結合フランジ部23を収容するのに十分な幅で局所的に設けられ、その幅が傾斜受け面43Aに向かって次第に狭くなるよう形成されている。なお、傾斜受け面43Aは、結合フランジ部23の厚みTに対応する幅Wを有している。
また、サスペンションクロスメンバ4は、図2に示すように、アッパーフレーム41の前縁、すなわち凹部43(傾斜受け面43A)が設けられる前壁部4Bの下縁から車幅方向前方側に延びる接合フランジ41aがパワートレイン2の結合フランジ部23より下方側に位置するよう形成されている。
Moreover, as shown in FIG. 1, the
Further, as shown in FIG. 2, the
図2に示すように、車両用のエンジン21とトランスミッション22の結合フランジ部23は、パワートレイン2の最後端となるよう後方側に延設されており、その下方側の部位にサスペンションクロスメンバ4の傾斜受け面43Aと車両前後方向で対向するように傾斜当て面23Aを有している。つまり、傾斜受け面43Aと車両前後方向で対向する結合フランジ部23の部位が車両後方に向かって上方に傾斜するよう形成されて傾斜当て面23Aを構成している。傾斜当て面23Aは、自動車が正面衝突し、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退した場合に、パワートレイン2の最後端部となる結合フランジ部23がサスペンションクロスメンバ4に設けられた凹部43の傾斜受け面43Aに安定して当接し、かつ確実にサスペンションクロスメンバ4を押し下げるようにするためのものである。また、結合フランジ部23の傾斜当て面23Aが形成される部位は、図2において二点鎖線で示すエンジン21とトランスミッション22とを締結するのに最低限必要な形状Sを含む大きさとされている。
As shown in FIG. 2, the connecting
傾斜受け面43Aの傾斜角度αおよび傾斜当て面23Aの傾斜角度βは、自動車が正面衝突し、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退し、傾斜受け面43Aに傾斜当て面23Aが当接した際に、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4を押し下げる方向に力を加え、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4に乗り上げない角度である。具体的には、傾斜受け面43Aは、図2に示すように、水平面に対して車両後方側に傾斜する角度が60度を基準にマイナス10度以下の範囲、すなわち、水平面に対して車両後方側に50度から60度の範囲に設定される。そして、傾斜当て面23Aは、水平面に対して車両後方側に60度から50度の範囲で、傾斜受け面43Aと平行又は、傾斜受け面43Aより水平面に対する角度が小さくなるよう設定される。
The inclination angle α of the
図3は、図2に示した自動車の前部構造を示す図であって、(a)は自動車が正面衝突する前の状態を示し、(b)は自動車が正面衝突した時の状態を示す。
図3(a)に示すように、本実施形態に係る自動車の前部構造1は、自動車が正面衝突する前の状態で、サスペンションクロスメンバ4に設けた凹部43は、パワートレイン2の最後端となるエンジン21とトランスミッション22の結合フランジ部23と車両前後方向で対向し、凹部43が有する傾斜受け面43Aと結合フランジ部23が有する傾斜当て面23Aとは離隔されている。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the front structure of the automobile shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A shows a state before the automobile has a frontal collision, and FIG. 3B shows a state when the automobile has a frontal collision. .
As shown in FIG. 3 (a), the
自動車が正面衝突すると、その衝突力によりパワートレイン2が後退する。正面衝突による衝突力が小さい場合には、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退することなく、サスペンションクロスメンバ4がパワートレイン2に押されることはない。
When the automobile collides head-on, the
一方、図3(b)に示すように、正面衝突による衝突力が大きい場合には、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退し、パワートレイン2の最後端となるエンジン21とトランスミッション22の締結部である結合フランジ部23がサスペンションクロスメンバ4に設けた凹部43に進入し、結合フランジ部23の傾斜当て面23Aが凹部43内の傾斜受け面43Aに当接する。なお、このとき、サスペンションクロスメンバ4の凹部43の幅が傾斜受け面43Aに向かって次第に狭くなる形状とされているので、結合フランジ部23の傾斜当て面23Aが傾斜受け面43Aへ確実に案内される。そして、傾斜当て面23Aが傾斜受け面43Aに当接することにより、衝突力は、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4を押し下げる方向の力と、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4に乗り上げる方向の力とに分配される。この場合において、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4を押し下げる方向の力の方が、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4に乗り上がる方向の力よりも大きくなるよう傾斜受け面43Aと傾斜当て面23Aの角度を設定しているので、衝突力は、主にパワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4を押し下げる力として使われる。これにより、パワートレイン2によってサスペンションクロスメンバ4が変形しながら押し下げられ、強制的に下方側に変位されるので、パワートレイン2と車室との間にサスペンションクロスメンバ4が挟まれる事態を防止することができる。これにより、サスペンションクロスメンバ4がパワートレイン2に押されて車室側へ侵入することが防止される。さらに、パワートレイン2に働く車室側へ衝突力がサスペンションクロスメンバ4との当接により減少されるので、パワートレイン2の車室側(後方側)への移動量が減少され、パワートレイン2のキャビンへの進入量も抑制される。
On the other hand, as shown in FIG. 3B, when the collision force due to the frontal collision is large, the
以上説明したように、本実施形態に係る自動車の前部構造1では、自動車が正面衝突し、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退した場合に、パワートレイン2によってサスペンションクロスメンバ4が下方側へ押し下げられるので、サスペンションクロスメンバ4がパワートレイン2と車室との間に挟まれることが防止され、サスペンションクロスメンバ4が車室側へ進入することを抑制することができる上、パワートレイン2の車室側への侵入量も抑制することができる。
As described above, in the
また、結合フランジ部23の傾斜当て面23Aの水平面に対する傾斜角度を傾斜受け面43Aと平行または、傾斜受け面43Aより小さくなるよう設定しているので、傾斜受け面43Aに対して傾斜当て面23Aが常に面で当たることになり、パワートレイン2の後退に応じてサスペンションクロスメンバ4を傾斜当て面23Aに沿ってスムースに下方へ変位させることができる。
In addition, since the inclination angle of the
また、サスペンションクロスメンバ4に、結合フランジ部23と車両前後方向で対向するよう凹部43を設け、この凹部内に前記結合フランジ部23の厚みに対応する幅を有する傾斜受け面43Aを設けている。しかも、この凹部43の幅が傾斜受け面43Aに向かって次第に狭くなるよう形成されているので、結合フランジ部23の傾斜当て面23Aが傾斜受け面43Aへ確実に案内される。また、傾斜受け面43Aを設ける範囲が結合フランジ部23の厚みTに対応する範囲に限定されるので、サスペンションクロスメンバ4の剛性を確保しつつ、凹部43および傾斜受け面43Aを設けることができる。
Further, the
また、サスペンションクロスメンバ4は、サスペンションクロスメンバ4の前壁部4Bに傾斜受け面43Aが設けられ、前壁部4Bの下縁であるアッパーフレーム41の前縁に車両前後方向前方に延びる接合フランジ41aを有しており、該接合フランジ41aがパワートレイン2の結合フランジ部23より下方側の位置に配置されている。これにより、自動車が正面衝突し、パワートレイン2がサスペンションクロスメンバ4の配置位置まで後退した場合にパワートレイン2の結合フランジ部23がサスペンションクロスメンバ4の接合フランジ41aによって案内されるので、傾斜受け面43Aに対する傾斜当て面23Aの上下方向での位置ずれを規制でき、傾斜受け面43Aに傾斜当て面23Aをより確実に当接させることができる。
Further, the
以上説明したように、本発明は、自動車が正面衝突した場合に、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止して、パワートレインによって押されるクロスメンバの車室側への進入を抑制することができるので、自動車広範に好適である。 As described above, the present invention reliably prevents the cross member from being sandwiched between the power train and the passenger compartment in the event of a frontal collision of the automobile, and the passenger compartment of the cross member pushed by the power train. Since the approach to the side can be suppressed, it is suitable for a wide range of automobiles.
1 自動車の前部構造
2 パワートレイン
21 エンジン
211 フランジ
22 トランスミッション
221 フランジ
23 結合フランジ部
23A 傾斜当て面
4 サスペンションクロスメンバ(クロスメンバ)
4A 上壁部
4B 前壁部
4C 後壁部
4D 下壁部
41 アッパーフレーム
41a,41b 接合フランジ
42 ロアフレーム
43 凹部
43A 傾斜受け面
DESCRIPTION OF
4A
Claims (5)
前記パワートレインの後方に配置され、車幅方向に延びたクロスメンバと、
を備える自動車の前部構造であって、
前記パワートレインの前記エンジンと前記トランスミッションの締結部である結合フランジ部が前記パワートレインの最後端部となるよう形成され、
前記クロスメンバにおける前記パワートレインの前記結合フランジ部と車両前後方向に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜する傾斜受け面を設ける一方、
前記パワートレインの前記結合フランジ部に前記傾斜受け面と車両前後方向で対向し、車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するよう形成され、前記パワートレインが後退した際に当該傾斜受け面に当接して前記クロスメンバを下方側へ押し下げる傾斜当て面を設けた
ことを特徴とする自動車の前部構造。 A powertrain installed at the front of the vehicle, where the engine and transmission for the vehicle are fastened,
A cross member disposed behind the power train and extending in the vehicle width direction;
A front structure of an automobile comprising:
A coupling flange portion that is a fastening portion between the engine and the transmission of the power train is formed to be the rearmost end portion of the power train,
While providing an inclined receiving surface inclined upward from the vehicle front side toward the vehicle rear side at a position facing the coupling flange portion of the power train in the cross member in the vehicle longitudinal direction,
The connecting flange portion of the power train is opposed to the inclined receiving surface in the vehicle front-rear direction, and is inclined upward from the front side of the vehicle toward the rear side of the vehicle. A front structure of an automobile, comprising an inclined contact surface that contacts the surface and pushes down the cross member downward.
前記傾斜受け面は、前記凹部内に前記結合フランジ部の厚みに対応する幅を有して設けられている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の自動車の前部構造。 The cross member is provided facing the coupling flange portion in the vehicle front-rear direction, and has a recess capable of accommodating the coupling flange portion,
3. The front structure of an automobile according to claim 1, wherein the inclined receiving surface is provided in the concave portion with a width corresponding to the thickness of the coupling flange portion.
前記接合フランジが前記パワートレインの前記結合フランジ部より下方側に位置するよう形成されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の自動車の前部構造。 The cross member is provided with the inclined receiving surface on the front wall portion thereof, and has a joint flange extending from the lower edge of the front wall portion to the vehicle front side,
The front structure of an automobile according to any one of claims 1 to 3, wherein the joining flange is formed to be positioned below the coupling flange portion of the power train.
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の自動車の前部構造。 5. The front structure of an automobile according to claim 1, wherein the cross member is a suspension cross member that supports a suspension. 6.
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