JP2020104550A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両前突の際に連結部材を容易に破断させる。【解決手段】パワートレイン１５とフロントサスペンションメンバ２０と、パワートレイン１５とフロントサスペンションメンバ２０とを車両前後方向に連結する連結部材４０と、を含む車両前部構造１００であって、連結部材４０は、パワートレイン１５に接続される前端部４８と、フロントサスペンションメンバ２０に接続する後端部４４と、前端部４８と後端部４４とを接続するロッド部５０と、を備え、ロッド部５０は、前端部４８と後端部４４との間に、断面積の小さい脆弱部５２を有し、第２保持部２０Ａは、前突時に、脆弱部５２に向かって突出する上凸部３１を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、車両前部構造、特に、車両前方のフロントコンパートメントに収容されるパワートレインとフロントサスペンションメンバとを連結する連結部材と、その取り付け部の構造に関する。

車両のエンジンなどのパワートレインとボデーとの間を連結してパワートレインの前後方向の変位を規制するとともに、パワートレインとボデーとの間の振動の絶縁を行う連結部材が多く用いられている。この連結部材は、車両が前突した際には、パワートレインを車両後方に後退させて衝撃エネルギーの吸収を行うために破断させることが要求される。このため、連結部材の中間部に穴をあけた部分を設け、前突時に連結部材が破断するようにした構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された従来技術では、連結部材は、内筒と外筒との間にゴム部材を配置した両端部と、両端部の外筒間を接続するロッド部とで構成されており、内筒をパワートレインおよびボデー部材であるフロントサスペンションメンバのブラケットで保持することにより、パワートレインおよびフロントサスペンションメンバに接続されている。そして、エンジン側の内筒もフロントサスペンション側の内筒も共に軸方向が車両上下方向である。このため、車両が前突した際には各ブラケットはロッド部が同一面内で折れ曲がるような荷重をロッド部に印加するので、車両の前突により、ロッド部が折れやすい構造となっている。

特開２０１３−２１００７４号公報

ところで、連結部材の端部の内筒などの軸心部材の軸方向は、特許文献１に記載された構造のように、パワートレイン側とフロントサスペンションメンバ側とで同一ではなく、例えば、直交する場合がある。

この場合、車両が前突した際には各ブラケットはロッド部が同一面内で折れ曲がるような荷重をロッド部に印加できず、ロッド部が折れにくくなる場合がある。

そこで、本発明は、車両前突の際に連結部材を容易に破断させることを目的とする。

本発明の車両前部構造は、車両前方のフロントコンパートメントの中に収容されたパワートレインと、前記パワートレインの車両後方に配置されたフロントサスペンションメンバと、前記パワートレインと前記フロントサスペンションメンバとを車両前後方向に連結する連結部材と、を含む車両前部構造であって、前記連結部材は、前記パワートレインに接続される前端部と、前記フロントサスペンションメンバに接続する後端部と、前記前端部と前記後端部とを接続するロッド部と、を備え、前記パワートレインは、前記連結部材の前記前端部を保持する第１保持部を有し、前記フロントサスペンションメンバは、前記連結部材の前記後端部を保持する第２保持部を有し、前記ロッド部は、前記前端部と前記後端部との間に、断面積の小さい脆弱部を有し、前記第２保持部は、前突時に、前記脆弱部に向かって突出する凸部を備えること、を特徴とする。

この構成により、車両前突の際に、第２保持部の凸部がロッド部の凹部に食い込み、断面積が小さくなっている脆弱部でロッド部５０を容易に破断させることができる。このため、連結部材の端部の軸心部材の方向が、パワートレイン側とフロントサスペンションメンバ側とで同一でない場合でも、ロッド部を容易に破断させることができる。

本発明は、車両前突の際に連結部材を容易に破断させることができる。

実施形態の車両前部構造を示す立面図である。 実施形態の車両前部構造を示す平面図である。 実施形態の車両前部構造の断面拡大図で、図２に示すＡ−Ａ断面のパワートレインの第１保持部と、フロントサスペンションメンバの第２保持部と、連結部材との拡大図である。 図３に示す断面で、車両が前突した際のパワートレインの第１保持部と、フロントサスペンションメンバの第２保持部と、連結部材の変形を示す断面図である。

以下、図面を参照しながら実施形態の車両前部構造１００について説明する。図１〜４に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（車両幅方向）の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１、図２に示すように、実施形態の車両前部構造１００は、車両前方のフロントコンパートメント１０の中に収容されたパワートレイン１５と、パワートレイン１５の車両後方に配置されたフロントサスペンションメンバ２０と、パワートレイン１５とフロントサスペンションメンバ２０とを車両前後方向に連結する連結部材４０と、を含む。

図１、図２に示すように、車両前方のフロントコンパートメント１０の車両幅方向両側には、車両前後方向に延びる骨格部材であるフロントサイドメンバ１１が配置されている。左右のフロントサイドメンバ１１の前端は、ラジェータサポート１２で車両幅方向に接続されている。また、フロントサイドメンバ１１は、フロントコンパートメント１０と車室とを仕切るダッシュボード１９まで略水平方向に車両後方に向って延び、ダッシュボード１９に沿って下方向に湾曲し、フロアパネルの骨格部材に接続されている。

パワートレイン１５は、エンジンと変速ギヤ或いは、エンジンと車両駆動用モータと変速ギヤとが一体になった車両駆動用のユニットである。パワートレイン１５は、図示しないマウントを介して左右のフロントサイドメンバ１１にボルトで固定されている。

フロントサイドメンバ１１の後部の下側には、フロントサスペンションメンバ２０が取り付けられている。フロントサスペンションメンバ２０は、上に凸のハット型断面のアッパパネル２１と平板状のロアパネル２２とを接続した閉断面構造部材であって、車両幅方向に延びて、前後の各側端がそれぞれ両端の前ブラケット２６、後ブラケット２７でフロントサイドメンバ１１から吊り下げられている。フロントサスペンションメンバ２０には、前輪の懸架装置が取り付けられる。

フロントサスペンションメンバ２０の車両前端側の車両幅方向両端部には、フロントサイドメンバ１１の下側に沿って車両前方に延びて前端がラジェータサポート１２に接続される補強部材２５が取り付けられている。

図１、図２に示すように、フロントサスペンションメンバ２０は、パワートレイン１５の車両後方下側に配置されている。そして、パワートレイン１５の車両後部の下端とフロントサスペンションメンバ２０との間は、連結部材４０で車両前後方向に連結されている。

連結部材４０は、パワートレイン１５に接続される前端部４８と、フロントサスペンションメンバ２０に接続する後端部４４と、前端部４８と後端部４４とを接続するロッド部５０と、を備えている。また、パワートレイン１５は、連結部材４０の前端部４８を保持する第１保持部６０を有し、フロントサスペンションメンバ２０は、連結部材４０の後端部４４を保持する第２保持部２０Ａを有している。

図３に示すように、連結部材４０の後端部４４は、車両上下方向に延びる内筒４１と、内筒４１の外周側に内筒４１と同軸に配置された円筒状のゴム部材４２と、ゴム部材４２の外周を囲む外筒４３とで構成される。図２に示すように、外筒４３の車両幅方向両側には、外筒４３から車両前方に延びる一対の板状のロッド部５０が形成されている。左右の各ロッド部５０の各前端部４８は、ロッド部５０に接続する外筒４７と、外筒４７と同軸に配置された内筒４５と、外筒４７と内筒４５との間のゴム部材４６とで構成されている。前端部４８の内筒４５と外筒４７とは車両幅方向に延びている。

連結部材４０の後端部４４は、フロントサスペンションメンバ２０の第２保持部２０Ａに取り付けられている。第２保持部２０Ａはフロントサスペンションメンバ２０の車両幅方向の中央部近傍でアッパパネル２１のウェブ２１ａとロアパネル２２にボルト５３を上下方向に挿通する穴が設けられており、アッパパネル２１の前側のフランジ２１ｂに後端部４４、ロッド部５０が前後方向に挿通する開口３０が設けられている部分である。

連結部材４０の後端部４４は次のように第２保持部２０Ａに取り付けられる。まず、後端部４４を開口３０から第２保持部２０Ａのアッパパネル２１のウェブ２１ａとロアパネル２２との間に差し込む。次に、ロアパネル２２の側からボルト５３を内筒４１の内側とスペーサ５５の内側に挿通させ、ウェブ２１ａの上面から突出したボルト５３の先端をナット５４で締め付ける。これによって、連結部材４０の後端部４４は第２保持部２０Ａに車両上下方向軸の周りに回転可能に保持される。

連結部材４０の二股に分かれた各前端部４８は、パワートレイン１５の第１保持部６０に取り付けられている。第１保持部６０は、パワートレイン１５の下後端にボルト６３で固定されるベース６１と、ベース６１の車両幅方向中央から後方に向って延びるブラケット６２とで構成されている。ブラケット６２は、左右の各前端部４８の各内筒４５の内面に挿通するボルト５６が貫通する穴が設けられている。図２に示すように、各前端部４８は、ブラケット６２を挟み込み、各内筒４５とブラケット６２の穴に挿通するボルト５６によってブラケット６２に連結されている。このように、連結部材４０の前端部４８は、第１保持部６０によって車両幅方向軸の周りに回転可能に保持されている。

図３に示すように、フロントサスペンションメンバ２０の第２保持部２０Ａの開口３０の上側には、ウェブ２１ａから下方向に突出する上凸部３１が設けられている。また、開口３０の下側には、ロアパネル２２から上方向に突出する下凸部３２が設けられている。また、上凸部３１に対向する部分のロッド部５０の上側には上凹部５１ａが形成されており、下凸部３２に対向する部分のロッド部５０の下側には下凹部５１ｂが形成されている。上凹部５１ａと下凹部５１ｂとは共に、前端部４８と後端部４４との間に形成されている。上凹部５１ａ、下凹部５１ｂが形成された部分の断面積は、各凹部５１ａ，５１ｂが形成されていないロッド部５０の断面積よりも小さく、上凹部５１ａ、下凹部５１ｂが形成された部分は脆弱部５２を構成する。

次に、図４を参照しながら実施形態の車両前部構造１００を有する車両が前突した際の各部の変形について説明する。

車両が前突すると、矢印９１に示すように、パワートレイン１５が後退し、ゴム部材４２、４６の車両前方側の部分が圧縮される。また、ラジェータサポート１２（図１参照）とフロントサスペンションメンバ２０との間の配置されている補強部材２５（図１参照）が下に凸となるような折れ曲がり変形をする。この補強部材２５の変形により、フロントサスペンションメンバ２０は、矢印９２に示すように車両前端側が下方向に移動すると共に、矢印９３に示すように、車両幅方向の軸の周りに半時計方向に回転する。すると、開口３０の上凸部３１が脆弱部５２の上凹部５１ａに向って突出してくる。そして、前突が進むと、開口３０の上凸部３１が脆弱部５２の上凹部５１ａに食い込んでくる。このため、ロッド部５０は、断面積の小さくなっている脆弱部５２で破断する。

このように、本実施形態の車両前部構造１００は、車両前突の際に、第２保持部２０Ａの上凸部３１がロッド部５０の脆弱部５２を構成する上凹部５１ａに食い込み、断面積が小さくなっている脆弱部５２でロッド部５０を容易に破断させることができる。このため、連結部材４０の後端部４４の軸心部材である内筒４１、外筒４３の軸方向が車両上下方向で、前端部４８の軸心部材である内筒４５、外筒４７の軸方向が車両幅方向となり、軸心部材の軸方向が同一でない場合でも、ロッド部５０を容易に破断させることができる。

１０ フロントコンパートメント、１１ フロントサイドメンバ、１２ ラジェータサポート、１５ パワートレイン、１９ ダッシュボード、２０ フロントサスペンションメンバ、２０Ａ 第２保持部、２１ アッパパネル、２１ａ ウェブ、２１ｂ フランジ、２２ ロアパネル、２５ 補強部材、２６ 前ブラケット、２７ 後ブラケット、３０ 開口、３１ 上凸部、３２ 下凸部、４０ 連結部材、４１，４５ 内筒、４２，４６ ゴム部材、４３，４７ 外筒、４４ 後端部、４８ 前端部、５０ ロッド部、５１ａ 上凹部、５１ｂ 下凹部、５２、脆弱部、５３，５６，６３ ボルト、５４ ナット、５５ スペーサ、６０ 第１保持部、６１ ベース、６２ ブラケット、１００ 車両前部構造。

Claims (1)

1. 車両前方のフロントコンパートメントの中に収容されたパワートレインと、
   前記パワートレインの車両後方に配置されたフロントサスペンションメンバと、
   前記パワートレインと前記フロントサスペンションメンバとを車両前後方向に連結する連結部材と、を含む車両前部構造であって、
   前記連結部材は、前記パワートレインに接続される前端部と、前記フロントサスペンションメンバに接続する後端部と、前記前端部と前記後端部とを接続するロッド部と、を備え、
   前記パワートレインは、前記連結部材の前記前端部を保持する第１保持部を有し、
   前記フロントサスペンションメンバは、前記連結部材の前記後端部を保持する第２保持部を有し、
   前記ロッド部は、前記前端部と前記後端部との間に、断面積の小さい脆弱部を有し、
   前記第２保持部は、前突時に、前記脆弱部に向かって突出する凸部を備えること、
   を特徴とする車両前部構造。

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