JP2020163958A - サブフレーム構造 - Google Patents

Abstract

【課題】Ｕ字ブラケットに対して荷重が入力された場合であっても、サブフレーム、及び、パワープラント室内に配置されたパワープラントの変形を防止すること。【解決手段】フロントサブフレーム１０は、各エクステンションメンバ１４の車両前方に配置され、側面視して、車両前方に傾斜して下方に延びるＵ字ブラケット３０とを備え、Ｕ字ブラケット３０は、平板で構成されて各エクステンションメンバ１４の車幅方向に沿った左右両側面１４ａにそれぞれ接続される左右一対の接続部３６を有し、Ｕ字ブラケット３０の底面部は、車両前方に向かうにつれて上方に向かって立ち上がる傾斜面３８を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部のパワープラント室の下方に設けられるサブフレームの構造に関する。

例えば、特許文献１には、サブフレーム（エンジンマウントメンバ）に略Ｕ字状の牽引フックを取り付けた構造が開示されている。すなわち、特許文献１に開示された構造では、牽引フックがサブフレームのサイドメンバの長手方向に沿って配置され、サブフレームの上面に接続されている。牽引フックの下端を下方に突出させて牽引用ロープの係止フックとの係脱作用を容易にしている。

特開昭５９−７０２０６号公報

ところで、特許文献１に開示された構造では、牽引フックがサブフレームの上面に接続されているため、例えば、縁石等の障害物や急なスロープ路面の通過時に車体が接触した際に、牽引フックに対して入力される荷重によりサブフレームが変形するおそれがある。

本発明は、前記の点に鑑みてなされたものであり、Ｕ字ブラケットに対して荷重が入力された場合であっても、サブフレーム、及び、パワープラント室内に配置されたパワープラントの変形を防止することが可能なサブフレーム構造を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、車両前部のパワープラント室の下方に設けられるサブフレームの構造であって、車両前後方向に沿って延びる左右一対のエクステンションメンバと、前記各エクステンションメンバの車両後方端部に連結され、車幅方向に沿って延びるリヤメンバと、前記各エクステンションメンバの車両前方に配置され、側面視して、車両前方に傾斜して下方に延びるＵ字ブラケットと、を備え、前記Ｕ字ブラケットは、平板で構成されて前記各エクステンションメンバの車幅方向に沿った左右両側面にそれぞれ接続される左右一対の接続部を有し、前記Ｕ字ブラケットの底面部は、車両前方に向かうにつれて上方に向かって立ち上がる傾斜面を有することを特徴とする。

本発明では、Ｕ字ブラケットに対して荷重が入力された場合であっても、サブフレーム、及び、パワープラント室内に配置されたパワープラントの変形を防止することが可能なサブフレーム構造を得ることができる。

本発明の実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたフロントサブフレームを車両前方側の下方から見た斜視図である。 図１に示すフロントサブフレームの左側面図である。 図１に示すフロントサブフレームの底面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、各図中において、「前後」は、車両前後方向、「左右」は、車幅方向（左右方向）、「上下」は、車両上下方向（鉛直上下方向）を、それぞれ示している。

車両前部には、本発明の実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたフロントサブフレーム１０（以下、単に、サブフレーム１０という）が配置されている。図１に示されるように、このサブフレーム１０は、車両前部のパワープラント室１２の下方に配置されている。

サブフレーム１０は、図示しない前輪用懸架装置を支持すると共に、図示しないマウント機構を介してパワープラントＰ（例えば、モータやエンジン等の駆動源のユニット）を支持している。

図１に示されるように、サブフレーム１０は、左右一対のエクステンションメンバ１４、１４と、リヤメンバ１６と、補強部材１８とを備えて構成されている。各エクステンションメンバ１４の車両前方には、牽引フックとして機能するＵ字ブラケット３０がそれぞれ取り付けられている。

サブフレーム１０は、ボルト及びナットを介して、複数の車体側部材とそれぞれ連結される複数の車体連結部が設けられている。複数の車体連結部は、左右一対の前側車体連結部２０、２０と、左右一対の中央車体連結部２２、２２と、左右一対の後側車体連結部２４、２４とから構成されている。

前側車体連結部２０は、サブフレーム１０の車両前方側を図示しないフロントバルクヘッドに連結している。中央車体連結部２２は、サブフレーム１０の車両前後方向に沿った中央部を図示しないフロントサイドフレームに連結している。後側車体連結部２４は、サブフレーム１０の車両後方側を、例えば、図示しないアウトリガに連結している。

左右一対のエクステンションメンバ１４、１４は、平面視して、概ね車両前後方向に沿って延び、車両前方に向かって僅かに拡開するように配置されている。各エクステンションメンバ１４の軸直方向の断面は、矩形状を呈する閉断面で構成されている。また、各エクステンションメンバ１４は、例えば、鉄鋼材料で形成されている。

リヤメンバ１６は、左右一対のエクステンションメンバ１４、１４の車両後方に配置され、車幅方向に沿って延在している。リヤメンバ１６の上面には、例えば、電動パワーステアリング装置２６等が搭載されている。また、リヤメンバ１６は、例えば、アルミニウムやアルミニウム合金等の軽金属で形成されている。リヤメンバ１６の下面側には、複数の接続点を介して補強部材１８が配置されている。この補強部材１８は、軽金属で形成されたリヤメンバ１６を補強するものである。

図２に示されるように、各エクステンションメンバ１４の車両前方側には、横方向から側面視して、車両前方に傾斜して下方に延びるＵ字ブラケット３０が配置されている。Ｕ字ブラケット３０は、車両前方側又は車両後方側から見て略Ｕ字を呈し（図４参照）、平板で構成されている。また、Ｕ字ブラケット３０は、左右一対のエクステンションメンバ１４、１４に対してそれぞれ取り付けられている（図１、図３参照）。

図１及び図４に示されるように、このＵ字ブラケット３０は、車幅方向に沿って互いに対向する左右一対の側壁３２、３２と、車幅方向に沿って延在し、左右一対の側壁３２、３２の下端同士を繋ぐ横壁３４とを有する。各側壁３２の上端側には、各エクステンションメンバ１４の車幅方向に沿った左右両側面１４ａ、１４ａにそれぞれ接続される左右一対の接続部３６、３６が設けられている（図４参照）。

なお、本実施形態では、横壁３４及び左右一対の側壁３２、３２をそれぞれ一体的に構成しているが、これらを別体で構成し互いに接合するようにしてもよい。

横壁３４の下面には、接地面（地面Ｇ）に臨む底面部が設けられている。この底面部は、車両前方に向かうにつれて上方に向かって立ち上がる傾斜面３８を有する（図２参照）。横壁３４の車両後方端には、底面視して略円弧状を呈する係止用切欠４０が設けられている（図１、図３参照）。

各側壁３２の車両前後方向に沿った幅寸法Ｗは、横壁３４に連続する下端側から上端側の接続部３６に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、図２に示されるように、側壁３２の上端側の幅寸法（Ｗ１）は、下端側の幅寸法（Ｗ２）よりも大きくなっている（Ｗ１＞Ｗ２）。

Ｕ字ブラケット３０の最も下方に位置する最下端は、サブフレーム１０の最も下方に位置する最下端よりも上方位置に配置されている。すなわち、図２の破線Ｂは、サブフレーム１０の最も下方に位置する最下端を水平方向に沿って延長したものであり、この破線Ｂは、Ｕ字ブラケット３０の最も下方に位置する最下端よりも下方に位置している。

図４に示されるように、Ｕ字ブラケット３０が取り付けられている各エクステンションメンバ１４の下面部の近傍部位には、左右一対の接続部３６、３６間において上方に向かって窪む凹部４２が設けられている。

本実施形態に係るサブフレーム構造が適用されたフロントサブフレーム１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

本実施形態では、Ｕ字ブラケット３０が平板で構成され、車両前方に傾斜して下方に延びるように設けられている。これにより、本実施形態では、サブフレーム１０が縁石等の障害物に接触する前、Ｕ字ブラケット３０と障害物との当接音によって事前にドライバに知らせることができる。この結果、本実施形態では、サブフレーム１０やパワープラントＰの変形を防止することができると共に、Ｕ字ブラケット３０の接触時の変形を抑制することができる。

また、本実施形態では、接続部３６を介してＵ字ブラケット３０をエクステンションメンバ１４の側面１４ａに接続することで、障害物との過度な接触によって大きな荷重（せん断荷重）が入力された際、Ｕ字ブラケット３０自体をエクステンションメンバ１４の側面１４ａから脱落させ、サブフレーム１０が変形することを抑制することができる。

さらに、本実施形態では、Ｕ字ブラケット３０の底面部に傾斜面３８を設け、この傾斜面３８が車両前方に向かうにつれて上方に向かって立ち上がるように傾斜している。これにより、本実施形態では、障害物との接触時に傾斜面３８を介してＵ字ブラケット３０を滑走させることが可能となり、障害物との初期接触時の衝撃を緩和することができると共に、Ｕ字ブラケット３０自体の破損を抑制することができる。

また、本実施形態では、Ｕ字ブラケット３０の最下端がサブフレーム１０の最下端よりも上方位置に配置されることで、障害物との接触によるＵ字ブラケット３０の破損や脱落を抑制することができる。

さらに、本実施形態では、Ｕ字ブラケット３０の側壁３２の断面積が上端側の接続部３６に向かうにつれて大きくすることで（図２のＷ１＞Ｗ２参照）、接続部３６の接続強度を向上させることができ、牽引時の牽引強度を確保することができる。また、障害物と軽接触したときに入力される荷重をサブフレーム１０のエクステンションメンバ１４に伝達することにより、Ｕ字ブラケット３０自体の破損を抑制することができる。

さらにまた、本実施形態では、Ｕ字ブラケットが取り付けられたエクステンションメンバ１４の下面部の近傍部位に凹部４２を設けることで、Ｕ字ブラケット３０に係止される係止用フックを装着するためのスペースを確保して装着作業を容易に遂行することができる。また、本実施形態では、凹部４２によって縦断面が形成され、この凹部４２がビードとして機能することで、サブフレーム１０の車両前後方向に入力される荷重に対して剛性・強度を確保することができ、スロープや障害物との接触時にサブフレーム１０が変形することを防止することができる。

さらにまた、本実施形態では、横壁３４の車両後方端部に係止用切欠４０を設けることで、Ｕ字ブラケット３０の横壁３４に係止用フックを装着した際、係止用切欠４０のガイド作用によって係止用フックを係止することができる。なお、本実施形態では、車幅方向に沿って所定長を有する横壁３４を設けることで、横壁３４に対して２つの係止用フックを同時に装着することができる利点がある。

さらにまた、本実施形態では、左右一対のエクステンションメンバ１４にそれぞれＵ字ブラケット３０を取り付けることで、牽引作業に対応して２つのＵ字ブラケット３０の両方又はいずれか一方を選択することが可能なり、牽引時の利便性を向上させることができる。

１０ フロントサブフレーム
１２ パワープラント室
１４ エクステンションメンバ
１４ａ （エクステンションメンバの）側面
１６ リヤメンバ
３０ Ｕ字ブラケット
３２ 側壁
３４ 横壁
３６ 接続部
３８ 傾斜面
４０ 係止用切欠
４２ 凹部
Ｐ パワープラント

Claims (6)

1. 車両前部のパワープラント室の下方に設けられるサブフレームの構造であって、
   車両前後方向に沿って延びる左右一対のエクステンションメンバと、
   前記各エクステンションメンバの車両後方端部に連結され、車幅方向に沿って延びるリヤメンバと、
   前記各エクステンションメンバの車両前方に配置され、側面視して、車両前方に傾斜して下方に延びるＵ字ブラケットと、
   を備え、
   前記Ｕ字ブラケットは、平板で構成されて前記各エクステンションメンバの車幅方向に沿った左右両側面にそれぞれ接続される左右一対の接続部を有し、
   前記Ｕ字ブラケットの底面部は、車両前方に向かうにつれて上方に向かって立ち上がる傾斜面を有することを特徴とするサブフレーム構造。
2. 請求項１記載のサブフレーム構造において、
   前記Ｕ字ブラケットの最も下方に位置する最下端は、前記サブフレームの最も下方に位置する最下端よりも上方位置に配置されていることを特徴とするサブフレーム構造。
3. 請求項１又は請求項２記載のサブフレーム構造において、
   前記Ｕ字ブラケットは、前記各エクステンションメンバの左右両側面にそれぞれ接続される左右一対の側壁を有し、
   前記各側壁の車両前後方向に沿った幅寸法は、前記接続部に向かうにつれて大きくなっていることを特徴とするサブフレーム構造。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項記載のサブフレーム構造において、
   前記各エクステンションメンバの下面部は、前記左右一対の接続部間において上方に向かって窪む凹部を有することを特徴とするサブフレーム構造。
5. 請求項３又は請求項４記載のサブフレーム構造において、
   車幅方向に沿って延在して前記左右一対の側壁の下端同士を繋ぐ横壁を有し、
   前記横壁の車両後方端には、底面視して略円弧状の係止用切欠が設けられていることを特徴とするサブフレーム構造。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載のサブフレーム構造において、
   前記Ｕ字ブラケットは、前記左右一対のエクステンションメンバに対してそれぞれ配置されていることを特徴とするサブフレーム構造。

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