JP2017052391A - マウントブラケット取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】マウントブラケットと車両フレームの接合部に生じる応力集中を緩和して荷重入力に対する耐力を向上させたマウントブラケット取付構造を得る。
【解決手段】サイドレール２０は、車両の上下方向に沿って配置された外側壁部２２と、該外側壁部２２の下端から連続され下方へ向く下向面２９Ｄを有する下向傾斜部２９と、を有し、マウントブラケット３０は、上方からの荷重を受ける荷重受部３４と、荷重受部３４と連接され端面が外側壁部２２及び下向面２９Ｄに接合された脚部３２Ｂと、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のエンジンやパワーユニット等を支持する、マウントブラケット取付構造に関する。

一般的に、エンジンやパワーユニット等は、複数のマウント部材によって車体に支持されており、マウント部材によりエンジン等から車体への振動伝達が低減されている（特許文献１参照）。そして、当該マウント部材は、マウントブラケットによって車体へ取り付けられている。

ところで、マウント部材の位置設定に関して、周辺部の部品等の制約により、車両上下方向から見て、マウントブラケットがサスペンションメンバ等の車両フレームからはみ出すように取り付けられる場合がある。この場合、マウントブラケットに対する荷重入力により、マウントブラケットに車両フレームに対する回転モーメントが作用する。そのため、マウントブラケットと車体フレームが接合された部分の端部に応力が集中してしまう。

特開２０００−９７６２６号公報

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、マウントブラケットへの荷重入力によりマウントブラケットに車体フレームに対する回転モーメントが作用する場合において、マウントブラケットと車両フレームの接合部に生じる応力集中を緩和して荷重入力に対する耐力を向上させたマウントブラケット取付構造を得ることが目的である。

請求項１の発明に係るマウントブラケット取付構造は、車両の前後方向に見て、車両上下方向に沿って配置された側壁部と、該側壁部の下端から連続し且つ車両の斜め下方を向く下向傾斜部と、を有する車両フレームと、車両の前後方向に見て前記側壁部に対して交差する水平方向に沿って延在されると共に、車両の上方からの荷重を受ける荷重受部と、前記荷重受部を車両の下方側から支持すると共に前記側壁部に対して交差する垂直方向に沿って延在され且つ前記側壁部及び前記下向傾斜部に沿って板面が延設されて前記側壁部及び前記下向傾斜部の双方に接合された板状の脚部と、を有するマウントブラケットと、を備えている。

請求項１に係るマウントブラケット取付構造では、車両上方からの荷重が荷重受部に入力されると、マウントブラケットには、車両フレームに対する回転モーメントが作用する。これにより、マウントブラケットの脚部の下向傾斜部と接合された部分については、当該荷重の一部をせん断方向で受けることができる。したがって、下向傾斜部が設けられていないものと比較して、マウントブラケットと車両フレームの接合部分の一部への応力集中を緩和することができる。

請求項２の発明に係るマウントブラケット取付構造は、前記下向傾斜部が、車両の斜め下方へ凸となる湾曲面とされている。

請求項２に係るマウントブラケット取付構造では、下向傾斜部が車両の斜め下方へ凸となる湾曲面とされ、ここにエンジンマウントブラケットの脚部が接合されている。したがって、脚部に回転モーメントが作用し、脚部によって下向傾斜部が押されても、凸側の湾曲面で受けるため断面崩れが生じにくい。

請求項３の発明に係るマウントブラケット取付構造は、前記車両フレームは、前記側壁部の車両上部側から前記荷重受部と車両幅方向の反対方向に延出される上壁部を有し、前記マウントブラケットは、前記脚部と連接され前記上壁部の上面に配置される上接合部を有する。

請求項３に係るエンジンマウントブラケット取付構造では、マウントブラケットの上接合部が、車両フレームの上壁部の上面に配置されている。したがって、マウントブラケットの上接合部でも、せん断方向で入力荷重を受けることができる。

請求項４の発明に係るマウントブラケット取付構造は、前記脚部は、互いの板面が向き合うように車両の前後方向に離間して配置された一対で構成され、前記荷重受部は、前記一対の脚部の車両の上方端同士を連結している。

請求項４に係るマウントブラケット取付構造では、一対の脚部の間に荷重受部が配置されているので、各脚部は荷重受部に入力された荷重の略半分を受ければよく、しかも上方からの荷重をバランスよく受けることができる。

請求項１の発明に係るマウントブラケット取付構造では、マウントブラケットと車両フレームの接合部分の一部への応力集中が緩和されるので、荷重入力に対する該接合部分の耐力を向上させることができる。

請求項２の発明に係るマウントブラケット取付構造では、断面崩れを防止することで、車両フレームの耐力を向上させることができる。

請求項３の発明に係るマウントブラケット取付構造では、マウントブラケットの上接合部でも、入力荷重を受けることができるので、荷重が分散され、荷重入力に対する接合部分の耐力をより向上させることができる。

請求項４の発明に係るマウントブラケット取付構造では、一対の脚部で荷重を受けるので、荷重が分散され、荷重入力に対する接合部分の耐力をより向上させることができる。

本発明の実施形態に係るマウントブラケット取付構造が適用されたフロントサスペンションメンバの上面図である。 図１のマウントブラケット取付構造が適用された部分の拡大図である。 図２のＡ−Ａ線の断面図であり、（Ａ）は荷重入力されていない状態を示し、（Ｂ）は荷重が入力されている状態を示すものである。 本発明の実施形態に係るマウントブラケット取付構造を車両後方斜め下方側から見た斜視図である。 比較例に係るマウントブラケット取付構造を車両後方から見た図である。 本発明の実施形態の変形例に係るマウントブラケット取付構造を車両後方から見た図である。

本発明の一実施形態に係るマウントブラケット取付構造について図面を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印Ｗは車両幅方向を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１、２には、本実施形態に係るマウントブラケット取付構造１０を車両上方から見た平面図が示されている。マウントブラケット取付構造１０は、車両フレームとしてのフロントサスペンションメンバ１２と、マウントブラケット３０とを備えている。

フロントサスペンションメンバ１２は、車両前後方向に沿って左右一対のサイドレール２０を有している。一対のサイドレール２０は、車両後方に向かって互いの距離が開くように配置されている。一対のサイドレール２０の間には、車両前側から順にクロスメンバ１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃが架け渡されている。一対のサイドレール２０は、同一形状で車両の左右に対称配置されており、同一のマウントブラケット３０がサイドレール２０に取り付けられている。以下、左側に配置されたサイドレール２０及び該サイドレール２０に取り付けられたマウントブラケット３０についてのみ説明する。

図３（Ａ）に示されるように、サイドレール２０は、外側壁部２２、内側壁部２４、上壁部２６、下壁部２８、及び、下向傾斜部２９により構成され、断面が中空略矩形状の閉断面とされている。外側壁部２２は、車両上下方向に延びてサイドレール２０の車両幅方向外側に配置されている。上壁部２６は、外側壁部２２の上端から車両幅方向内側（荷重受部３４と反対方向）へ略水平方向に延びている。内側壁部２４は、上壁部２６の車両幅方向内側端から下方へ屈曲され、車両上下方向に延びて外側壁部２２と略平行になるように車両幅方向内側に配置されている。下壁部２８は、内側壁部２４の下端から車両幅方向外へ延びて、上壁部２６と略平行になるように配置されている。

外側壁部２２と下壁部２８の間には、下向傾斜部２９が形成されている。下向傾斜部２９の一端は、外側壁部２２の下端から連続しつつ車両幅方向内側へ屈曲され、斜め下方へ延びて下壁部２８の車幅方向外端部と連続されている。下向傾斜部２９は車両の斜め下方へ凸となる湾曲面（下向面２９Ｄ）を有している。

サイドレール２０には、クロスメンバ１４Ａとクロスメンバ１４Ｂの間の部分に、マウントブラケット３０が取り付けられている。マウントブラケット３０の上には、エンジン（又はパワーユニット）を支持するマウント部材（不図示）が取り付けられる。

マウントブラケット３０は、図４に示されるように、一対の脚部３２Ａ、３２Ｂ、及び荷重受部３４を有している。荷重受部３４は、下側が開放された腕状とされ、上面が平坦状とされている。図３（Ａ）に示されるように、荷重受部３４は、一端側の上接合部３６がサイドレール２０の上壁部２６の上面に配置されている。また、荷重受部３４の他端側は、外側壁部２２と交差する水平方向に沿って外側壁部２２から離れるように延び、外側壁部２２の上部から車両幅方向外側へ延出されている。なお、ここでの「水平方向に沿って」とは、略水平方向を意味し、水平方向から±１５°程度傾斜したものも含む。上接合部３６は、上壁部２６の上面にアーク溶接され、上溶接部３６Ａが形成されている。荷重受部３４へは、上方に配置されたマウント部材から荷重Ｆが入力される。

一対の脚部３２Ａ、３２Ｂは、板状とされ、板面が外側壁部２２と交差して垂直方向に沿って延在している。なお、ここでの「垂直方向に沿って」とは、略垂直方向を意味し、垂直方向から±１５°程度傾斜したものも含む。一対の脚部３２Ａ、３２Ｂは、互いに離間して略平行に配置されている。脚部３２Ａの上方には、荷重受部３４の車両前端が一体的に連続され、脚部３２Ｂの上方には、荷重受部３４の車両後端が一体的に連続されている。

一対の脚部３２Ａ、３２Ｂの各々の車両内側端部には、外側壁部２２に沿って配置される端辺部３８が形成されている。また、端辺部３８の下側には、端辺部３８から連続し、下向傾斜部２９に沿って配置された下端辺部３９が形成されている。下端辺部３９は、外側壁部２２に対して、端辺部３８から車両幅方向の内側に回り込むように延出されている。端辺部３８及び下端辺部３９は、脚部３２Ａ、３２Ｂの板厚部分の端面を外側壁部２２に向けて配置されている。端辺部３８は外側壁部２２にアーク溶接されており、当該溶接部分に側溶接部３８Ａが形成されている。下端辺部３９は下向傾斜部２９にアーク溶接されており、当該溶接部分に下溶接部３９Ａが形成されている。

マウントブラケット３０は、車両上方側から見て、サイドレール２０の車両幅方向外側に配置されており、サイドレール２０から車両幅方向外側にはみ出した状態となっている。

上記のようにサイドレール２０に取り付けられたマウントブラケット３０へ、荷重Ｆが入力すると、図３（Ａ）に示されるように、マウントブラケット３０に矢印Ｘ方向の回転モーメントが作用する。これにより、図３（Ｂ）に示されるように、サイドレール２０は変形すると共に、側溶接部３８Ａには、端辺部３８が外側壁部２２から剥離される方向の力（剥離方向の力Ｆ１）が作用する。一方で、下溶接部３９Ａには、下端辺部３９と下向傾斜部２９との間でのせん断方向の力Ｆ２が作用する。このように、荷重Ｆの一部を、せん断方向で受けることができるので、マウントブラケット３０とサイドレール２０との接合部分の端部への応力集中を抑制することができる。

なお、仮に、図５に示されるように、サイドレール２０が下向傾斜部２９を有さずに下端まで外側壁部２２が連続形成され、マウントブラケット３０が下端辺部３９を有さずに脚部３２の下端まで端辺部３８が連続形成されている場合には、外側壁部２２に沿って上下方向に端辺部３８が配置される。そして、側溶接部３８Ａについても外側壁部２２の下端まで形成される。この構成では、荷重Ｆが入力されると、側溶接部３８Ａの上部に剥離方向の力Ｆ１が作用する一方で、外側壁部２２の脚部３２下端３２Ｄが外側壁部２２の下端がＦ３で押される。これにより、サイドレール２０の外側壁部２２の下端に応力が集中し、外側壁部２２の下部が変形しやすくなる。本実施形態では、下端辺部３９で下向傾斜部２９が押されるが、その方向がせん断方向となるので、下向傾斜部２９における応力の集中を緩和することができる。

また、下向傾斜部２９は、車両の斜め下方へ凸となる湾曲面とされているので、平坦面と比較して面剛性が高い。したがって、荷重の入力により下向傾斜部２９が下端辺部３９に押されても凹みにくく、サイドレール２０の断面崩れを抑制することができる。

また、マウントブラケット３０は、上接合部３６でサイドレール２０の上壁部２６に溶接されているので、荷重Ｆを上壁部２６でもせん断方向で受けることができる。したがって、荷重Ｆを分散して受けることができる。

また、脚部３２は、一対の脚部３２Ａ、３２Ｂで構成されており、荷重受部３４は、上方から見て一対の脚部３２Ａ、３２Ｂの間に配置されているので、脚部３２Ａ、３２Ｂの各々で荷重Ｆを略半分ずつ受ければよく、上方からの荷重Ｆをバランスよく受けることができる。

なお、本実施形態では、下端辺部３９及び下向傾斜部２９が湾曲面とされたが、図６に示されるように、湾曲されない平坦状の傾斜面で形成された下端辺部３９Ｐ及び下向傾斜部２９Ｐであってもよい。この場合には、外側壁部２２から下向傾斜部２９Ｐへ屈曲する部分で一部応力集中があるが、下向傾斜部２９Ｐが設けられていない場合と比較して応力集中を緩和することができる。また、下向傾斜部２９Ｐを湾曲面にした場合と比較して、容易に製造することができる。

また、本実施形態では、荷重受部３４の一端部である上接合部３６が上壁部２６に溶接されているが、上接合部３６が上壁部２６上に接着剤で接合されていてもよいし、上壁部２６上に配置されているのであってもよい。本実施形態のように溶接することにより、上接合部３６と上壁部２６を強固に接合することができる。

また、本実施形態では、上壁部２６上に配置される上接合部３６を設けたが、マウントブラケット３０が、上壁部２６上に配置される部分を有さないものであってもよい。

１０ マウントブラケット取付構造
２０ サイドレール（車両フレーム）
２２ 外側壁部（側壁部）
２６ 上壁部
２９ 下向傾斜部
３０ マウントブラケット
３２Ａ、３２Ｂ 脚部
３４ 荷重受部
３６ 上接合部

Claims (4)

1. 車両の前後方向に見て、車両上下方向に沿って配置された側壁部と、該側壁部の下端から連続し且つ車両の斜め下方を向く下向傾斜部と、を有する車両フレームと、
   車両の前後方向に見て前記側壁部に対して交差する水平方向に沿って延在されると共に、車両の上方からの荷重を受ける荷重受部と、前記荷重受部を車両の下方側から支持すると共に前記側壁部に対して交差する垂直方向に沿って延在され且つ前記側壁部及び前記下向傾斜部に沿って板面が延設されて前記側壁部及び前記下向傾斜部の双方に接合された板状の脚部と、を有するマウントブラケットと、
   を備えたマウントブラケット取付構造。
2. 前記下向傾斜部は、車両の前後方向に見て、車両の斜め下方へ凸となる湾曲面とされている、請求項１に記載のマウントブラケット取付構造。
3. 前記車両フレームは、前記側壁部の車両上部側から前記荷重受部と車両幅方向の反対方向に延出される上壁部を有し、
   前記マウントブラケットは、前記脚部と連接され前記上壁部の上面に配置される上接合部を有する、請求項１または請求項２に記載のマウントブラケット取付構造。
4. 前記脚部は、互いの板面が向き合うように車両の前後方向に離間して配置された一対で構成され、前記荷重受部は、前記一対の脚部の車両の上方端同士を連結している、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマウントブラケット取付構造。