JP2020082789A - 車載部品の支持構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前後方向についての車両の衝突時、それに伴う衝撃を吸収するためのサイドメンバの前後方向についての変形が阻害されることを抑制できる車載部品の支持構造を提供する。【解決手段】車載部品の支持構造では、車両に搭載される電動コンプレッサ８が、車両の幅方向両側でそれぞれ前後方向に延びるサイドメンバ１に、支持装置９によって支持される。同装置９は、サイドメンバ１に固定されている第１ブラケット１１と、電動コンプレッサ８に固定されており且つ第１ブラケット１１に対し車両の前後方向にずれて位置する第２ブラケット１２と、を備える。同装置９は、第１ブラケット１１と第２ブラケット１２とを繋ぐ第１防振ゴム１３、中間部材１４、及び第２防振ゴム１５も備える。第１ブラケット１１及び第２ブラケット１２には第１防振ゴム１３及び第２防振ゴム１５が固定される。第１防振ゴム１３と第２防振ゴム１５とは中間部材１４によって連結される。【選択図】図３

Description

本発明は、車載部品の支持構造に関する。

自動車等の車両においては、車両の幅方向両側にそれぞれ車両の前後方向に延びるサイドメンバが設けられており、車両の前後方向についての衝突時に上記サイドメンバを前後方向に変形させることにより、上記衝突時の衝撃を吸収するようにしたものが知られている。

また、特許文献１には、車両における幅方向両側のサイドメンバ間に車両の前後方向に延びるセンタフレームを配置し、そのセンタフレームをサイドメンバに対し固定するようにしている。更に、センタフレームには、車両に搭載される部品であるエンジンが防振ゴムを介して支持されている。

従って、特許文献１では、車両に搭載される部品が、防振ゴム及びセンタフレームを介して、サイドメンバに支持されることとなる。そして、上記防振ゴムにより、上記部品の振動がセンターフレーム及びサイドメンバに伝達されることが抑制されるとともに、路面からの振動が車両のサイドメンバ及びセンターフレームを介して上記部品に伝達されることが抑制される。

特開２００５−５９６８１号公報

しかし、特許文献１では、前後方向についての衝突による衝撃が車両に加わったとき、その衝撃を吸収するためのサイドメンバの前後方向についての変形が、サイドメンバに対し固定されている上記センタフレームによって阻害されるおそれがある。その結果、上記衝撃を効果的に吸収するうえでサイドメンバを前後方向に好適に変形させることが困難になり、上記衝撃がセンタフレームに支持された部品等に悪影響を及ぼすことにもなる。

本発明の目的は、前後方向についての車両の衝突時、それに伴う衝撃を吸収するためのサイドメンバの前後方向についての変形が阻害されることを抑制できる車載部品の支持構造を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する車載部品の支持構造では、車両の幅方向両側でそれぞれ前後方向に延びるサイドメンバにより、それらサイドメンバ間に設けられている部品を支持する。詳しくは、上記部品をサイドメンバに支持するための支持装置が設けられる。同支持装置は、サイドメンバに固定されている第１ブラケット、上記部品に固定されており且つ第１ブラケットに対し車両の前後方向にずれて位置する第２ブラケット、及び、第１ブラケットと第２ブラケットとを繋ぐ防振ゴムを備える。

上記構成によれば、車両の前後方向についての衝突時、その衝突による衝撃が加わることによってサイドメンバが前後方向に変形しようとするとともに、そのサイドメンバの変形に伴って第１ブラケットも車両の前後方向に変位しようとする。このときの第１ブラケットの変位は、第２ブラケット及び上記部品に対し、防振ゴムの弾性変形を通じて相対的になされる。従って、上記衝突による衝撃を吸収するためのサイドメンバの前後方向についての変形が、サイドメンバに繋がる第１ブラケット、防振ゴム、第２ブラケット、及び上記部品によって阻害されることは抑制される。また、上記衝撃がサイドメンバ、第１ブラケット、防振ゴム、及び第２ブラケットを介して上記部品側に伝達されることも、上記防振ゴムの弾性変形を通じて抑制される。

上記車載部品の支持構造において、上記第１ブラケットは、車両の幅方向に延びて前記サイドメンバに対し固定されるものとすることが考えられる。
上記車載部品の支持構造において、車両の幅方向両側に位置するサイドメンバ間には、車両の幅方向に延びて同サイドメンバに対し固定されているクロスメンバが設けられており、上記第１ブラケットは、クロスメンバに対し固定されることにより、同クロスメンバを介してサイドメンバに対し固定されるものとすることが考えられる。

上記車載部品の支持構造において、上記サイドメンバには、車両の前後方向についての衝突時の衝撃に対して変形の起点となる脆弱部が設けられているものとすることが考えられる。

この構成によれば、サイドメンバの延びる方向についての上記脆弱部の位置を適宜定めることにより、上記衝突による衝撃が加わったときのサイドメンバの前後方向についての変形が、その衝撃の吸収及び同衝撃の上記部位品への伝達の抑制にとって適切な変形となるよう、上記変形をコントロールすることができる。

上記車載部品の支持構造において、上記第１ブラケットは、第１防振ゴム、中間部材、及び第２防振ゴムを介して、第２ブラケットに繋がるものとすることが考えられる。更に、上記第１ブラケットには第１防振ゴムが固定されているとともに第２ブラケットには第２防振ゴムが固定されており、且つ、それら第１防振ゴムと第２防振ゴムとが中間部材によって連結されている。上記第１防振ゴムは、第１ブラケットと中間部材との間で少なくとも上下方向に伸縮するように設けられている。上記第２防振ゴムは、中間部材と第２ブラケットとにおける水平面に対し傾斜した対向面間に設けられている。

上記構成によれば、上記部品がその動作時に多方向に振動するものであっても、その振動がサイドメンバ側に伝達されることを第２防振ゴムの弾性変形を通じて効果的に抑制することができる。また、車両が走行する路面からの振動がサイドメンバ側から上記部品側に伝達されることは、第１防振ゴムにおける上下方向についての弾性変形を通じて効果的に抑制される。更に、サイドメンバの前後方向についての変形に伴う第１ブラケットの変位は、主に第２防振ゴムの弾性変形を通じて、第２ブラケット及び上記部品に対し相対的になされる。

本発明によれば、前後方向についての車両の衝突時、それに伴う衝撃を吸収するためのサイドメンバの前後方向についての変形が阻害されることを抑制できる。

サイドメンバにおける車両の前端寄りの部分を示す平面図。 サイドメンバにおける車両の前端寄りの部分を示す側面図。 電動コンプレッサをサイドメンバに支持する支持装置を示す断面図。 車両の前後方向についての衝突によってサイドメンバが変形したときの支持装置を示す断面図。 支持装置の他の例を示す平面図。

以下、車載部品の支持構造の一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
図１に示すように、車両における幅方向両側（図１の上下両側）にはそれぞれ、車両の前後方向（図１の左右方向）に延びるサイドメンバ１，２が設けられている。なお、図１は、サイドメンバ１，２における車両の前端寄りの部分を上方から見た状態を示している。そして、サイドメンバ１は、サイドメンバ２に対し、車両における幅方向の中央寄りに位置している。上記車両においては、同車両の前後方向についての衝突時、サイドメンバ１を車両の前後方向に変形させることにより、上記衝突時の衝撃を吸収するようにされている。

車両における幅方向両側のサイドメンバ１にはそれぞれ、車両の幅方向に延びる複数のクロスメンバ３〜５が固定されている。これらクロスメンバ３〜５は車両の前後方向（図１の左右方向）に所定の間隔をおいて互いに平行となっており、同クロスメンバ３〜５によって車両の幅方向両側にそれぞれ位置するサイドメンバ１が繋がっている。クロスメンバ３〜５のうち、最も車両の後方側（図１の右側）に位置するクロスメンバ５は、サイドメンバ１を貫通してサイドメンバ２に対しても固定されている。

更に、車両の幅方向両側に位置するサイドメンバ２の前端間には、車両の幅方向に延びるクロスメンバ６が設けられている。同クロスメンバ６の長手方向の両端部は、車両の幅方向両側に位置するサイドメンバ２の前端に対しそれぞれ固定されている。従って、車両の幅方向両端にそれぞれ位置するサイドメンバ２は、クロスメンバ６及びクロスメンバ５によって繋がっているとともに、クロスメンバ５によってサイドメンバ１とも繋がっている。

図２は、図１のサイドメンバ１，２等を左方（図１の下方）から見た状態を示している。図２から分かるように、サイドメンバ２においては、クロスメンバ５よりも車両の前方側（図２の左方側）に位置する部分がサイドメンバ１よりも上方に位置するよう、湾曲している。そして、サイドメンバ１の前端部は上下方向に延びる連結バー７の下端部に対し固定されており、その連結バー７の上端部はサイドメンバ２に対し固定されている。従って、図１に示すように、車両の幅方向両側のうち片側に位置するサイドメンバ１とサイドメンバ２とが連結バー７によって繋がるとともに、もう片側に位置するサイドメンバ１とサイドメンバ２とも連結バー７によって繋がっている。

図１に示すように、上記車両においては、同車両に搭載される部品である電動コンプレッサ８、及び、その電動コンプレッサ８をサイドメンバ１に支持するための支持装置９が設けられている。

上記電動コンプレッサ８は、回転するモータによって往復動するピストンを備えており、動作時には上記モータの回転及び上記ピストンの往復移動によって多方向に振動するものである。この電動コンプレッサ８は、車両における車幅方向の両側にそれぞれ位置するサイドメンバ１間であって、クロスメンバ５と同クロスメンバ５よりも車両の前方側（図１の左方側）に位置するクロスメンバ４との間に設けられている。

また、支持装置９は、電動コンプレッサ８の前側と後側とにそれぞれ設けられている。電動コンプレッサ８の前側に位置する支持装置９は電動コンプレッサ８の前部をサイドメンバ１に支持するためのものであり、電動コンプレッサ８の後側に位置する支持装置９は電動コンプレッサ８の後部をサイドメンバ１に支持するためのものである。

サイドメンバ１におけるクロスメンバ４とクロスメンバ５との間の部分であって、電動コンプレッサ８に対応する部分には、車両の前後方向についての衝突時の衝撃に対して変形の起点となる脆弱部１０が設けられている。なお、サイドメンバ１は、同サイドメンバ１の長手方向に延びる二つの板状部材を、上記長手方向に沿って所定間隔毎にスポット溶接することにより形成されるものである。そして、サイドメンバ１における長手方向の一部で上記スポット溶接を行わないようにし、そのスポット溶接を行わない部分が上記脆弱部１０とされている。

次に、支持装置９について詳しく説明する。
図３に示すように、支持装置９は、サイドメンバ１に固定されている第１ブラケット１１と、電動コンプレッサ８に固定されており且つ第１ブラケット１１に対し車両の前後方向にずれて位置する第２ブラケット１２と、を備えている。

上記第１ブラケット１１は、車両の幅方向（図３の紙面と直交する方向）に延びており、車両の幅方向両側に位置するサイドメンバ１（図１には一方のサイドメンバ１のみ図示）に対し固定されている。なお、サイドメンバ１の上記脆弱部１０は、同サイドメンバ１において電動コンプレッサ８の前側に位置する支持装置９の第１ブラケット１１と、電動コンプレッサ８の後側に位置する支持装置９の第１ブラケット１１との間の部分に設けられている。

更に、支持装置９は、第１ブラケット１１と第２ブラケット１２とを繋ぐ第１防振ゴム１３、中間部材１４、及び第２防振ゴム１５を備えている。詳しくは、第１ブラケット１１には第１防振ゴム１３が固定されているとともに第２ブラケット１２には第２防振ゴム１５が固定されており、且つ、それら第１防振ゴム１３と第２防振ゴム１５とが中間部材１４によって連結されている。

なお、電動コンプレッサ８の前側に位置する支持装置９においては、第１防振ゴム１３、中間部材１４、第２防振ゴム１５、及び第２ブラケット１２が、車両の幅方向（図３の紙面と直交する方向）に間隔をおいて二組設けられている（図３には一組のみ図示）。また、電動コンプレッサ８の後側に位置する支持装置９においても、第１防振ゴム１３、中間部材１４、第２防振ゴム１５、及び第２ブラケット１２が車両の幅方向に間隔をおいて二組設けられている（図３には一組のみ図示）。

第１防振ゴム１３は、円筒状に形成されており、第１ブラケット１１の上側で中間部材１４における第１ブラケット１１側の端部を上下方向から挟むように配置されている。そして、第１防振ゴム１３、中間部材１４、及び第１ブラケット１１には、軸部材１６が上方から下方に向けて挿通されている。更に、軸部材１６の頭部１６ａと反対側の端部であって第１ブラケット１１の下側の部分には、係止部材１８が係止されている。

これにより、係止部材１８と軸部材１６の頭部１６ａとの間において、第１防振ゴム１３が第１ブラケット１１に対し固定されるとともに、第１ブラケット１１と中間部材１４における第１ブラケット１１側の端部とが第１防振ゴム１３によって繋がる。この第１防振ゴム１３は、少なくとも上下方向について伸縮可能となっている。そして、第１ブラケット１１と中間部材１４とは、第１防振ゴム１３の上下方向についての伸縮を通じて、軸部材１６に沿って案内されつつ上下方向についての相対移動が可能となっている。

第２防振ゴム１５は、中間部材１４における第２ブラケット１２側の端部と第２ブラケット１２における中間部材１４側の端部との対向面間に配置されている。中間部材１４及び第２ブラケット１２における上記端部同士の対向面は、電動コンプレッサ８に近づくほど下方に位置するよう水平面に対し傾斜している。上記第２防振ゴム１５の上端には上方に突出して第２ブラケット１２を貫通する上側軸部１５ａが固定されており、上記第２防振ゴム１５の下端には下方に突出して中間部材１４を貫通する下側軸部１５ｂが固定されている。

そして、上側軸部１５ａにおける第２ブラケット１２よりも上方に突出する部分に係止部材１９が係止されるとともに、下側軸部１５ｂにおける中間部材１４よりも下方に突出する部分に係止部材２０が係止されることにより、第２防振ゴム１５が第２ブラケット１２に対し固定されるとともに中間部材１４における第２ブラケット１２側の端部に繋がる。そして、中間部材１４と第２ブラケット１２とは、第２防振ゴム１５の伸縮を通じて相対移動することが可能となっている。

第２ブラケット１２における電動コンプレッサ８側の端部には、ボルト２１が車両の前方側（図３の左方側）から後方側（図３の右方側）に向けて貫通している。また、このボルト２１は電動コンプレッサ８の下端部も水平方向に貫通している。そして、ボルト２１における車両の後方側の端部にはナット２２が取り付けられており、それらナット２２及びボルト２１による締結を通じて、第２ブラケット１２が電動コンプレッサ８に対し固定されている。

次に、車載部品の支持構造の作用について説明する。
車両において、電動コンプレッサ８が動作時に多方向に振動したとしても、そうした多方向の振動がサイドメンバ１側に伝達されることは、主に第２防振ゴム１５の弾性変形を通じて抑制される。上記第２防振ゴム１５は、中間部材１４における第２ブラケット１２側の端部と第２ブラケット１２における中間部材１４側の端部との間であって、電動コンプレッサ８に近づくほど下方に位置するよう水平面に対し傾斜する対向面間に位置している。このため、電動コンプレッサ８における多方向の振動が第２ブラケット１２を通じて第２防振ゴム１５に伝達されたとき、その多方向の振動に応じて第２防振ゴム１５が弾性変形（伸縮）しやすくなる。そして、電動コンプレッサ８における多方向の振動がサイドメンバ１側に伝達されることは、上記第２防振ゴム１５の弾性変形によって効果的に抑制される。

走行中の車両において、路面からの振動の入力によってサイドメンバ１が上下方向に振動するとき、そうした振動が電動コンプレッサ８に伝達されることは、主に第１防振ゴム１３の弾性変形を通じて抑制される。すなわち、サイドメンバ１の上下方向についての振動が第１防振ゴム１３に伝達されると、同第１防振ゴム１３が上下方向に弾性変形（伸縮）する。そして、サイドメンバ１の上下方向についての振動が、中間部材１４、第２防振ゴム１５、及び第２ブラケット１２を介して電動コンプレッサ８に伝達されることは、上記第１防振ゴム１３の弾性変形によって効果的に抑制される。また、仮にサイドメンバ１の上下方向についての振動が第１防振ゴム１３を介して中間部材１４に伝達されたとしても、その振動が中間部材１４側から第２ブラケット１２側に伝達されることは、同振動に基づく第２防振ゴム１５の弾性変形を通じて抑制される。

ところで、車両の前後方向についての衝突時には、その衝突による衝撃が加わることによってサイドメンバ１が前後方向に変形しようとする。このサイドメンバ１には車両の前後方向についての衝突時の衝撃に対して変形の起点となる脆弱部１０が設けられているため、上記衝突による衝撃が加わったときには、サイドメンバ１が図４に示すように脆弱部１０で折れることにより、同サイドメンバ１の前後方向についての変形が生じる。そうしたサイドメンバ１の変形により、同サイドメンバ１において電動コンプレッサ８よりも前方側（図４の左方側）の部分が、図４に矢印Ｙ１で示すように同電動コンプレッサ８に対し後方側（図４の右方側）に相対移動しようとする。一方、サイドメンバ１において電動コンプレッサ８よりも後方側の部分は、図４の矢印Ｙ２で示すように同電動コンプレッサ８に対し前方側に相対移動しようとする。

そして、上述したサイドメンバ１における車両の前後方向についての変形に伴い、同サイドメンバ１に固定された第１ブラケット１１が車両の前後方向に変位しようとする。このときの第１ブラケット１１の変位は、第２ブラケット１２及び電動コンプレッサ８に対し、図４に示す第２防振ゴム１５の弾性変形を通じて相対的になされる。従って、上記衝突による衝撃を吸収するためのサイドメンバ１の前後方向についての変形が、サイドメンバ１に繋がる支持装置９（第１ブラケット１１、第１防振ゴム１３、中間部材１４、第２防振ゴム１５、及び第２ブラケット１２）、並びに、電動コンプレッサ８によって阻害されることは抑制される。

また、上述したように第２防振ゴム１５が弾性変形することにより、上記衝撃がサイドメンバ１から支持装置９（第１ブラケット１１、第１防振ゴム１３、中間部材１４、及び第２防振ゴム１５、及び第２ブラケット１２）を介して電動コンプレッサ８側に伝達されることも抑制される。

以上詳述した本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
（１）前後方向についての車両の衝突時、それに伴う衝撃を吸収するためのサイドメンバ１の前後方向についての変形が支持装置９及び電動コンプレッサ８によって阻害されることを抑制できる。

（２）サイドメンバ１には車両の前後方向についての衝突時の衝撃に対して変形の起点となる脆弱部１０が設けられている。この脆弱部１０におけるサイドメンバ１の延びる方向についての位置を適宜定めることにより、上記衝突による衝撃が加わったときのサイドメンバ１の前後方向についての変形が、その衝撃の吸収及び同衝撃の電動コンプレッサ８への伝達の抑制にとって適切な変形となるよう、上記変形をコントロールすることができる。

（３）電動コンプレッサ８が動作時に多方向に振動するとしても、その多方向の振動がサイドメンバ１側に伝達されることを第２防振ゴム１５の弾性変形を通じて効果的に抑制することができる。また、車両が走行する路面からの振動がサイドメンバ１側から電動コンプレッサ８側に伝達されることを、第１防振ゴム１３における上下方向についての弾性変形を通じて効果的に抑制することができる。

なお、上記実施形態は、例えば以下のように変更することもできる。
・二つの板状部材を長手方向に沿ってスポット溶接することによってサイドメンバ１を形成するに当たり、そのスポット溶接を行わない部分を脆弱部１０とするようにしたが、それ以外の脆弱部を採用してもよい。すなわち、サイドメンバ１において板厚を薄くした部分、孔を形成した部分、又は切り欠きを形成した部分などを設け、それらの部分を脆弱部とするようにしてもよい。

・支持装置９の第１ブラケット１１は、必ずしもサイドメンバ１に対し直接的に固定されている必要はなく、例えば次のように間接的に固定することも考えられる。すなわち、図５に示すように、車両の前方側（図５の左方側）に位置する支持装置９の第１ブラケット１１をクロスメンバ４に固定することにより、同第１ブラケット１１がクロスメンバ４を介してサイドメンバ１に対し固定されるようにする。更に、車両の後方側（図５の右方側）に位置する支持装置９の第１ブラケット１１をクロスメンバ５に固定することにより、同第１ブラケット１１がクロスメンバ４を介してサイドメンバ１に対し固定されるようにする。

・中間部材１４における第２ブラケット１２側の端部と第２ブラケット１２における中間部材１４側の端部との対向面、言い換えれば第２防振ゴム１５を挟む対向面は、必ずしも水平面に対し傾斜している必要はない。

・支持装置９において、必ずしも第１防振ゴム１３を設ける必要はない。この場合、中間部材１４が省略され、且つ、第１ブラケット１１が第２防振ゴム１５の下側軸部１５ｂと固定される。そして、上記第２防振ゴム１５が第１防振ゴム１３の役割も担うことになる。

・電動コンプレッサ８の前方側に位置する支持装置９と電動コンプレッサ８の後方側に位置する支持装置９との一方を、防振ゴムを持たない支持部材に代えてもよい。
・車両のサイドメンバ１に支持される部品として電動コンプレッサ８を例示したが、それ以外の部品をサイドメンバ１に支持するようにしてもよい。

１…サイドメンバ、２…サイドメンバ、３…クロスメンバ、４…クロスメンバ、５…クロスメンバ、６…クロスメンバ、７…連結バー、８…電動コンプレッサ、９…支持装置、１０…脆弱部、１１…第１ブラケット、１２…第２ブラケット、１３…第１防振ゴム、１４…中間部材、１５…第２防振ゴム、１５ａ…上側軸部、１５ｂ…下側軸部、１６…軸部材、１６ａ…頭部、１８…係止部材、１９…係止部材、２０…係止部材、２１…ボルト、２２…ナット。

Claims (5)

1. 車両の幅方向両側でそれぞれ前後方向に延びるサイドメンバにより、それらサイドメンバ間に設けられている部品を支持するようにした車載部品の支持構造において、
   前記部品を前記サイドメンバに支持するための支持装置が設けられており、
   前記支持装置は、前記サイドメンバに固定されている第１ブラケット、前記部品に固定されており且つ前記第１ブラケットに対し車両の前後方向にずれて位置する第２ブラケット、及び、前記第１ブラケットと前記第２ブラケットとを繋ぐ防振ゴムを備える
   ことを特徴とする車載部品の支持構造。
2. 前記第１ブラケットは、車両の幅方向に延びて前記サイドメンバに対し固定されるものである請求項１に記載の車載部品の支持構造。
3. 車両の幅方向両側に位置するサイドメンバ間には、車両の幅方向に延びて同サイドメンバに対し固定されているクロスメンバが設けられており、
   前記第１ブラケットは、前記クロスメンバに対し固定されることにより、同クロスメンバを介して前記サイドメンバに対し固定されるものである請求項１に記載の車載部品の支持構造。
4. 前記サイドメンバには、車両の前後方向についての衝突時の衝撃に対して変形の起点となる脆弱部が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載部品の支持構造。
5. 前記第１ブラケットは、第１防振ゴム、中間部材、及び第２防振ゴムを介して、前記第２ブラケットに繋がるものであり、
   前記第１ブラケットには第１防振ゴムが固定されているとともに前記第２ブラケットには前記第２防振ゴムが固定されており、且つ、それら第１防振ゴムと第２防振ゴムとが前記中間部材によって連結されており、
   前記第１防振ゴムは、前記第１ブラケットと前記中間部材との間で少なくとも上下方向に伸縮するように設けられており、
   前記第２防振ゴムは、前記中間部材と前記第２ブラケットとにおける水平面に対し傾斜した対向面間に設けられている請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載部品の支持構造。