JP3900797B2 - Power plant support structure - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のエンジンルームに収容されるパワープラントの支持構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車(車両)では、車体の前部に形成してあるエンジンルームに、走行に必要なパワープラントを収容させている。
【0003】
パワープラントは、エンジンとトランスミッションとだけ、さらにはこの組み合わせにクラッチやトルクコンバータなどを加えて構成された回転構造物なので、パワープラントの支持にはその特性に合った支持構造が求められる。
【0004】
そこで、横置きのパワープラント(車幅方向に全体が配置されるレイアウト)では、パワープラントの前後部の二点、具体的にエンジンルームの車幅方向一側に向くエンジンの前部と、他側に向くトランスミッションの後部とを、エンジンマウント部材およびトランスミッションマウント部材を用いて、エンジンルームの車幅方向両側の骨格をなすサイドフレーム部材に支持させて、パワープラントの重量を支える支持構造と、車体後部に向くパワーユニットの一側部を、ロールマウント部材を用いて、車体を構成するクロスメンバや車体の下側を通るセンタメンバ部材などに支持させて、パワープラントのロール(軸回りの動き)を抑止する支持構造とを併用することが行われている。縦置きのパワープラントでも同様。
【0005】
ところで、自動車では、一般に客室より前方に在るエンジンルームの骨格をなすサイドフレーム部材に座屈変形可能な部材を採用して、エンジンルームが在る領域をクラッシャブルゾーンにし、前方からの衝突で、車体に所定値以上の衝撃力が加わると、車体側部のサイドフレーム部材が座屈変形して衝撃エネルギーを吸収するようにしてある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
自動車では、安全性の確保から、できるだけ衝撃エネルギーの吸収性能を高めたい。特に助手席側のオフセット前面衝突に対して吸収性能を高めたい要望がある。
【0007】
ところが、通常、パワープラントの重量を支えるエンジンルームの助手席側(車幅方向側部)に在るトランスミッションマウント部材(又はエンジンマウント部材)は、同マウント部材に形成されているベース部をサイドフレーム部材にボルトで固定(ボルト止め)し、荷重支え部となるアーム部の先端に在る筒形防振ゴムを、ボルトを介して、トランスミッションに設置されているブラケットに結合した支持構造が採られている。
【0008】
このため、車体の前面から加わる衝撃エネルギーは、トランスミッションマウント部材がボルト止めされている地点から前方のフレーム部分においては座屈変形して衝撃エネルギーが吸収されるが、この地点から後側のフレーム部分においては座屈変形が生じにくく、衝撃エネルギーの吸収性能は限られていた。
【0009】
それでも、エンジンルームが、パワープラントよりも、かなり大きなスペースを有していれば、オフセット前面衝突を緩和するような高いエネルギー吸収性が得られるものの、特に近時のような小型化のためにパワープラントの外形より若干大きくした狭いエンジンルームであると、オフセット前面衝突時のような高い衝撃エネルギーを吸収することは難しい。
【0010】
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、衝突時における衝撃エネルギーの吸収性能の向上が図れるパワープラントの支持構造を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載のパワープラントの支持構造は、車体前部のエンジンルームの車幅方向側部に配置され、パワープラントを車体に支持させるマウント部材のベース部を、ボルト止めのボルトが挿通する締結用の第1通孔と、第1通孔と連通しかつ該第1通孔と隣接する地点に形成されたボルト抜出用の第2通孔と、第2通孔の開口の直上を斜めに遮るように形成されたガイド壁とを有して、車体の前方向からの衝突時、所定値以上の衝撃荷重が加わると、ボルト止めしていたボルトが第1通孔から第2通孔へスライドされるとともにボルト端部がガイド壁で押されて、第2通孔から抜け出る構成にしたことにある。
【0012】
同構成により、車両が前面方向から衝突すると、加わる衝撃で、植え込まれたままボルトが第2通孔から離脱する。すると、マウント部材による支えを失い、マウント部材からパワープラントが脱落する。そして、支えを失ったパワープラントが回転を始める。
【0013】
このパワープラントの脱落により、車体部分では、マウント部材が支持された地点から後方の車体部分までが変形を起こして、衝撃エネルギーの吸収が行われる。また回転させられるパワープラントの挙動によっても衝撃エネルギーの吸収が行われ、高い衝撃吸収性能が得られる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図1ないし図5に示す一実施形態にもとづいて説明する。
【0015】
図1は、例えば自動車(車両)の車体前部を平面から見た図を示し、図中1a,1bは車体Sを構成する該車体Sの前後方向に沿って延びる一対のサイドフレーム部材、2a,2bは同じくサイドフレーム部材1a,1b間を交差するように設けられた車幅方向に延びる各種のクロスメンバ部材、3は同じく車幅方向に延びるダッシュボードである。
【0016】
そして、この車体Sの前部、すなわち最前部のクロスメンバ部材2aから客室を区画するダッシュボード3までのサイドフレーム部分で囲まれる領域(斜線で囲まれる部分に相当)に、エンジンルーム4が形成してある。
【0017】
このエンジンルーム4内には、自動車の走行に必要なパワープラント5が収容されている。パワープラント5は、例えばエンジン6の出力部にトランスミッション7(マニュアル式やAT式など)などを連結してユニット化した構造で、同ユニット全体が車幅方向に向く姿勢、すなわち横向きに収めてある。
【0018】
このパワープラント5は、前後端がエンジンルーム4の車幅方向両側部に配置してあるエンジンマウント部材8aとトランスミッションマウント部材8bとで支持され、パワープラント5のダッシュボード3側に向く側部がロールマウント部材8cで支持されて、エンジンルーム5にマウントさせてある。
【0019】
このうちパワープラント5の重量を受け持つマウント部材、例えばトランスミッションマウント部材8bには、図2(a)に示されるようなパネル構造物が用いてある。詳しくは、トランスミッションマウント部材8bは、車体前後方向に延びる平板状の取付座10(ベース部に相当)と、同取付座10の上面に在る台座10aに取付けた荷重支え部11とを有している。そして、取付座10は、トランスミッション7のミッションケース7a上面に重ねられて、荷重支え部11を挟む前後4個所の地点から螺挿されたフランジ付きボルト12で固定してある(ボルト止め)。また荷重支え部11は、台座10aの上面に、内部が筒形防振ゴム13(弾性部材)で満たされた外筒14を横向きに取付けてなる。この筒形防振ゴム13が、トランスミッション端と隣接するサイドフレーム部材1bに設けたフォークエンド形のブラケット15(先端にコ字形部を有する構造)に組み合わせてある。そして、この筒形防振ゴム13とブラケット15の先端のフォークエンド部15aとが、車体Sの前後方向に軸心が向くボルト16で結合され、車体Sからトランスミッション7を弾性的に吊持させている。
【0020】
またエンジンマウント部材8aも、詳細な構造は図示しないが、同様に筒形防振ゴム21(図1にだけ図示:荷重支え部をなすもの)と取付座(図示しない)を組付けたパネル構造物(図示しない)が用いられる。そして、エンジンマウント部材8aの取付座が、ミッションマウント部材8bのときと同じく、エンジン6の端部にボルトで固定され、筒形防振ゴム26がエンジン付近のサイドフレーム1aに固定され、車体Sからエンジン6を弾性的に吊持させている。
【0021】
パワープラント5のロールを抑えるロールマウント部材8cは、一端部に軸心が水平方向に向く孔部を有し、他端部に軸心がそれと交差する垂直方向に向く孔部(いずれも図示しない)を有する杆状部材が用いられている。そして、杆状部材の一端部が、例えばエンジン6の側部に設置してあるブラケット6aに回動自在に連結され、他端が車体部分、例えばパワープラント5の近くに配置されているクロスメンバ部材2b(あるいは車体Sの下側を通るセンタメンバ部材など)に設けたブラケット6bに回動自在に連結され、パワープラント5が軸心回りに変位しないように姿勢を規制している。
【0022】
こうしたエンジンルーム4のマウント部材8a〜8cのうち、パワープラント5の重量を支えるエンジンルーム4の車幅方向側部に在るマウント部材、例えばトランスミッションマウント部材8bに本発明が適用されている。具体的には、図2(a),(b)に示されるようにボルト12が組付く取付座10の各ボルト孔17には、オフセット前面衝突のような大きな衝撃エネルギーの吸収を可能とした工夫が施してある。なお、各ボルト孔17の構造は、いずれも同じなので、そのうち1つの構造しか図示していない。
【0023】
図2(a),(b)を参照して、ボルト孔17の構造について説明すれば、18は締結用の通孔(第1通孔に相当)、19は同孔部18の前方に該隣接して形成されたボルト抜出用の通孔(第2通孔に相当)である。
【0024】
通孔18は、ボルト12のねじ軸12aの外径より大きく、ボルト12の頭部に在るフランジ12bの外径より小さな円形の開口で形成されている。ボルト12は、この通孔18から、ミッションケース7aに形成されているねじ孔へ螺挿されて、トランスミッションマウント部材8bの取付座10を締結している。
【0025】
通孔19は、通孔18より大きな円形の開口で形成されている。この開口は、隣合う通孔18と連通している。また通孔18と通孔19との境界部には、図5(a),(b)に示されるようにボルト12が通孔18から抜け出る荷重を調節する関20(抜け出るのを規制する規制部)が形成されている。関20は、通孔18と通孔19との境界に形成される三角形状をそのまま用いてあり、関20の抜け幅Aがねじ軸12aの外径寸法より、どれだけ小さくするかで、締結されたボルト12が通孔18から抜け出るときの荷重が変えられる構造である。そして、抜け幅Aの大小でボルト12の抜け出し荷重を調節して、所定値以上の衝撃が車体前方から加わると、ボルト12が通孔18から通孔19へ向かって取付座10上をスライドするようにしてある。
【0026】
この通孔19の直上には、車体後方に向かって上向きに傾斜するガイド壁22が形成されている。ガイド壁22は、通孔19をプレス加工で形成するとき、通孔19を塞いでいる円形のプレート部分を、車体前部側を支点に斜め方向に切り起こした構造が用いられ、この斜めのプレート部分で、通孔19の直上を遮る。このガイド壁22は、通孔19へ到達したボルト12の頭部を上側から押さえ付けるのに適する円弧を描いて傾斜している。ここで、通孔19は、ボルト12の頭部12cが抜け出るのが可能な外径(フランジ12bの外径より大)に形成されていて、ガイド壁22で押圧されるボルト12が、ミッションケース7aに植え込まれたまま、通孔19から離脱される構造にしてある。
【0027】
この離脱で、自動車の前面方向の衝突時、トランスミッション7の脱落を誘発して、車体前部から加わる衝撃エネルギーが吸収されるようにしている。
【0028】
このエネルギー吸収性能を特に大きな衝撃エネルギーが発生する前面オフセット衝突を例に挙げて説明すれば、今、例えば図1中に示されるバリアXに自動車の前面片側(左側)が衝突したとする。
【0029】
すると、図3に示されるように車体前部から加わる衝撃で、最前部のクロスメンバ部材2aは曲がり、サイドフレーム部材1bは前端側から座屈変形を起こす。
【0030】
この際、加わる衝撃荷重が、トランスミッションマウント部材8bの取付座10を固定している力(ボルト12の締結力や関20の抵抗力がもたらす力)を越えると、トランスミッションマウント部材8bからボルト12が離脱する。
【0031】
すなわち、各ボルト12は、図4および図5に示されるようにトランスミッション7を横から押す力で、取付座10の上面をスライドして、通孔18から関20を通過して通孔19へ向かう。ここで、通孔19は、ボルト12の頭部12cが抜け出やすい大きさに形成してあり、通孔19の直上にはガイド壁22が形成してあるから、取付座10から突き出ている頭部12cは、通孔19に到達するにしたがい、上側から押圧される。これにより、ボルト12は、通孔19の開口縁に引っ掛からずに、強制的に通孔19から抜け落とされる。これで、ボルト12は、ミッションケース7aに植え込まれたまま、通孔19から離脱する。
【0032】
すると、トランスミッション7は、車体Sの下方へ脱落する。そして、支えを失ったパワープラント5は、加わる衝撃で、図3中の矢印で示されるように後方へ回転を始める。
【0033】
このトランスミッション7の脱落により、サイドフレーム1bの座屈変形は、前端から、トランスミッション7を支持していた地点から後方の部分(今までトランスミッションの影響で変形しにくい部分)まで十分に起きて、衝撃エネルギーの吸収が行われる。と共に後方に回転させられるパワープラント5の挙動によっても衝撃エネルギーの吸収が行われる。
【0034】
これにより、サイドフレーム部材1bを含むクラッシャブルゾーンにおいて多くの変形量をかせぐことができる上、パワープラント5の移動量もかせぐことができる。
【0035】
それ故、トランスミッションマウント部材8bからボルト12を離脱させるという簡単な構造でありながら、上記各効果の相乗効果により、衝突時における衝撃エネルギーの吸収性能を格段に高めることができる。特に得られるエネルギー吸収性能は、大きな衝撃エネルギーが発生するオフセット前面衝突には有効である。
【0036】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。上述した一実施形態では、ミッションを支えるマウント部材として、ベースがミッションケースにボルト止めされ、荷重支え部がサイドフレーム(車体)に弾性支持されるマウント部材を採用しているが、これとは反対の構造、すなわちマウント部材のベースがサイドフレーム(車体)にボルト止めされ、マウント部材の荷重支え部がトランスミッションのミッションケースに弾性支持されるマウント部材にも本発明を適用しても構わない。もちろん、一実施形態のように本発明をトランスミッションマウント部材だけに適用するのではなく、エンジンマウント部材にだけに適用してもよいし、エンジンマウント部材との双方に適用してもよい。またボルトの離脱構造も一実施形態のような円形な通孔を2つ組み合わせた構造でなく、他の形状の孔を組み合わせた構造、例えば鍵穴構造でもよいし、ガイド壁も切り起こしでなく他の構造でも形成してもよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように請求項1に記載の発明によれば、衝突時、車体の変形を抑制しているパワープラントを車体から脱落させることができるので、衝撃エネルギーの吸収に有効な、多くの変形量を車体でかせいだりパワープラントの移動量をかせいだりすることができる。
【0038】
それ故、ボルトをマウント部材から離脱させるという簡単な構造でありながら、上記各効果の相乗効果により、衝突時における衝撃エネルギーの吸収性能を格段に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るパワープラントの支持構造を示す車体の前部における平面図。
【図2】(a)は図1中のM部におけるトランスミッションマウント部材周辺の詳細を示す斜視図。
(b)は同マウント部材のボルト孔を拡大して示す斜視図。
【図3】オフセット前面衝突時におけるパワープラントの挙動を説明するための平面図。
【図4】同衝突時におけるボルト孔内のボルトの挙動を説明するための断面図。
【図5】同じく斜視図。
【符号の説明】
1b…サイドフレーム
4…エンジンルーム
5…パワープラント
6…エンジン
7…トランスミッション
8b…トランスミッションマウント部材(マウント部材)
10…取付座(ベース部)
11…荷重支え部
12…ボルト
17…ボルト孔
18…締結用の通孔(第1通孔)
19…ボルト抜出用の通孔(第2通孔)
22…ガイド壁
S…車体。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a support structure for a power plant housed in an engine room of a vehicle.
[0002]
[Prior art]
In an automobile (vehicle), a power plant necessary for traveling is accommodated in an engine room formed at the front of the vehicle body.
[0003]
Since the power plant is a rotating structure configured by adding only the engine and the transmission, and further by adding a clutch, a torque converter, and the like to this combination, a supporting structure suitable for the characteristics is required for supporting the power plant.
[0004]
Therefore, in a horizontal power plant (a layout in which the whole is arranged in the vehicle width direction), two points on the front and rear parts of the power plant, specifically the front part of the engine facing one side in the vehicle width direction of the engine room, and others A support structure for supporting the weight of the power plant by supporting the rear part of the transmission facing the side to the side frame members forming the skeleton on both sides in the vehicle width direction of the engine room using the engine mount member and the transmission mount member; A roll of the power plant is supported on one side of the power unit that faces the rear by a cross member that constitutes the vehicle body, a center member member that passes through the lower side of the vehicle body, and the like. In combination with a supporting structure to be suppressed. The same applies to vertical power plants.
[0005]
By the way, in automobiles, members that can be buckled and deformed are generally used for the side frame members that form the skeleton of the engine room in front of the passenger compartment, and the area where the engine room is located is made a crushable zone. When an impact force of a predetermined value or more is applied to the vehicle body, the side frame member on the side of the vehicle body buckles and absorbs the impact energy.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
In automobiles, we want to improve the absorption performance of impact energy as much as possible to ensure safety. In particular, there is a desire to improve the absorption performance against an offset frontal collision on the passenger side.
[0007]
However, the transmission mount member (or engine mount member) that is usually on the passenger seat side (the vehicle width direction side portion) of the engine room that supports the weight of the power plant has a base portion formed on the mount member as a side frame. A support structure is adopted in which a cylindrical anti-vibration rubber at the tip of the arm that serves as a load support is coupled to a bracket installed on the transmission via a bolt. ing.
[0008]
For this reason, the impact energy applied from the front of the vehicle body is buckled and deformed at the front frame portion from the point where the transmission mount member is bolted, and the rear frame portion from this point is absorbed. , Buckling deformation hardly occurs and impact energy absorption performance is limited.
[0009]
Nevertheless, if the engine room has a much larger space than the power plant, high energy absorption can be achieved to mitigate offset frontal collisions, but power can be reduced especially for downsizing recently. In a narrow engine room slightly larger than the outer shape of the plant, it is difficult to absorb high impact energy as in an offset frontal collision.
[0010]
The present invention has been made paying attention to the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a power plant support structure capable of improving impact energy absorption performance at the time of collision.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the power plant support structure according to claim 1 is disposed on the vehicle width direction side portion of the engine room at the front of the vehicle body, and the base portion of the mount member that supports the power plant on the vehicle body, A first through hole for fastening through which a bolt for bolting is inserted; a second through hole for extracting a bolt formed at a point communicating with the first through hole and adjacent to the first through hole; The guide wall is formed so as to obliquely shield the portion directly above the opening of the through hole, and when an impact load of a predetermined value or more is applied during a collision from the front of the vehicle body, the bolt that has been bolted is The bolt is slid from the first through hole to the second through hole and the bolt end is pushed by the guide wall so that the second through hole is pulled out.
[0012]
With this configuration, when the vehicle collides from the front direction, the bolt is removed from the second through hole while being implanted by the applied impact. Then, the support by the mount member is lost, and the power plant is dropped from the mount member. The power plant that has lost its support begins to rotate.
[0013]
Due to the dropping of the power plant, the vehicle body portion is deformed from the point where the mount member is supported to the rear vehicle body portion, and the impact energy is absorbed. Also, the impact energy is absorbed by the behavior of the rotating power plant, and high impact absorption performance is obtained.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
[0015]
FIG. 1 shows a plan view of a front part of a vehicle body of an automobile (vehicle), for example, in which 1a and 1b are a pair of
[0016]
The
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
Among these, a panel structure as shown in FIG. 2A is used for a mount member responsible for the weight of the
[0020]
Although the detailed structure of the engine mount member 8a is not shown, similarly, a panel structure in which a cylindrical anti-vibration rubber 21 (shown only in FIG. 1: a load supporting portion) and a mounting seat (not shown) are assembled. A thing (not shown) is used. The mounting seat of the engine mount member 8a is fixed to the end of the
[0021]
The
[0022]
Among the mount members 8a to 8c of the
[0023]
The structure of the
[0024]
The through-
[0025]
The through
[0026]
A
[0027]
This separation induces a dropout of the
[0028]
If this energy absorption performance is explained by taking as an example a front offset collision in which a particularly large impact energy is generated, it is assumed that, for example, one side (left side) of the front of the automobile collides with the barrier X shown in FIG.
[0029]
Then, as shown in FIG. 3, due to the impact applied from the front of the vehicle body, the foremost
[0030]
At this time, if the applied impact load exceeds the force (the force caused by the fastening force of the
[0031]
That is, as shown in FIGS. 4 and 5, each
[0032]
Then, the
[0033]
Due to the dropout of the
[0034]
Thereby, in addition to being able to earn a large amount of deformation in the crushable zone including the
[0035]
Therefore, although it is a simple structure in which the
[0036]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. In the above-described embodiment, the mount member that supports the mission is a mount member that is bolted to the mission case and whose load support portion is elastically supported by the side frame (vehicle body). The present invention may also be applied to a structure in which the base of the mount member is bolted to the side frame (vehicle body) and the load support portion of the mount member is elastically supported by the transmission case. Of course, the present invention is not applied only to the transmission mount member as in the embodiment, but may be applied only to the engine mount member or to both the engine mount member. Also, the bolt disengagement structure is not a structure in which two circular through holes are combined as in the embodiment, but may be a structure in which holes having other shapes are combined, for example, a key hole structure, and the guide wall is not cut and raised. The structure may also be formed.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the power plant that suppresses deformation of the vehicle body can be dropped from the vehicle body at the time of collision, so that many deformations effective for absorbing impact energy can be obtained. You can earn the amount with the car body and the amount of power plant movement.
[0038]
Therefore, while having a simple structure in which the bolt is detached from the mount member, the impact energy absorption performance at the time of collision can be remarkably enhanced by the synergistic effect of the above effects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a front portion of a vehicle body showing a power plant support structure according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a perspective view showing details of the periphery of a transmission mount member at an M portion in FIG. 1;
FIG. 4B is an enlarged perspective view showing a bolt hole of the mount member.
FIG. 3 is a plan view for explaining the behavior of a power plant during an offset frontal collision.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the behavior of a bolt in a bolt hole at the time of the collision.
FIG. 5 is a perspective view of the same.
[Explanation of symbols]
1b ...
10 ... Mounting seat (base part)
DESCRIPTION OF
19: Bolt extraction hole (second hole)
22 ... guide wall S ... vehicle body.
Claims (1)
前記マウント部材のベース部は、
前記ボルト止めされるボルトが挿通する締結用の第1通孔と、
前記第1通孔と連通しかつ該第1通孔と隣接する地点に形成され、ボルト端部が抜出可能な大きさの開口を有するボルト抜出用の第2通孔と、
前記第2通孔の開口の直上を斜めに遮るように形成されたガイド壁とを有し、前記車体の前方向からの衝突時、所定値以上の衝撃荷重が加わると、ボルト止めしていたボルトが第1通孔から第2通孔へスライドされるとともにボルト端部が前記ガイド壁で押されて、第2通孔から抜け出る構成としてあることを特徴とするパワープラントの支持構造。A mount member having a base portion and a load support portion is disposed on a vehicle width direction side portion of an engine room at a front portion of the vehicle body, and the base portion of the mount member includes a power plant including an engine and a transmission, and a vehicle body side. It is a power plant support structure that is bolted to one side and the load support is supported on the other side,
The base portion of the mount member is
A first through hole through which the bolt to be bolted is inserted;
A second through hole for bolt extraction formed at a point communicating with the first through hole and adjacent to the first through hole, and having an opening of a size capable of extracting a bolt end portion;
And a guide wall formed so as to obliquely shield the portion directly above the opening of the second through hole, and bolted when an impact load of a predetermined value or more is applied at the time of collision from the front of the vehicle body. A structure for supporting a power plant, wherein the bolt is slid from the first through hole to the second through hole, and the bolt end portion is pushed by the guide wall to be pulled out from the second through hole.
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