JP3954709B2 - 車両におけるサブフレーム支持構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントサブフレームをメインフレームに支持し、車両の衝突時にフロントサブフレームの後端をメインフレームから分離させて衝突の衝撃を緩衝する車両におけるサブフレーム支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体にフロントサブフレームを支持した車両が正面衝突したとき、衝突の衝撃で後退するフロントサブフレームにより車室が変形するのを防止すべく、フロントサブフレームの後端を車体に結合するボルトを破断させて該フロントサブフレームを車体から切り離すものが、実開昭５２−１１７１７号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、衝突の衝撃でボルトを破断させてフロントサブフレームの後部を車体から切り離すものでは、ボルトの破断強度を適切な値に設定するのが難しく、ボルトが太すぎると衝突時に破断し難くなってフロントサブフレームが車体から脱落しない可能性があり、逆にボルトが細すぎると走行中の振動で疲労して破断する可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充分な強度を有するボルトを使用してフロントサブフレームをメインフレームに支持しながら、車両の衝突時に前記ボルトの締結部を確実に分離させることを目的とする。
【０００５】
【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に記載された発明は、車体前後方向に延びる左右のサイドメンバの前端間と後端間とを、それぞれ車体左右方向に延びる前部クロスメンバおよび後部クロスメンバで連結して概略四角枠状のフロントサブフレームを構成し、このフロントサブフレームの左右前部および左右後部をそれぞれ左右のメインフレームにボルトで支持した車両において、車体前後方向に延びて後端が開放するスリットを形成したブラケットを前記左右のメインフレームの下面にそれぞれ固定し、フロントサブフレームの左右後部を支持する前記ボルトを、車両の衝突により該ボルトが前記スリットに沿って摺動して該スリットの後端開放部から脱落するように、前記ブラケットのスリットを貫通させて締結したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、車両の衝突によりフロントサブフレームに車体後ろ向きの荷重が作用すると、そのフロントサブフレームの左右後部をメインフレームに支持するボルトがメインフレームに設けたブラケットのスリットに沿って摺動し、該スリットの後端開放部から脱落する。その結果、充分な強度を有するボルトを用いてもフロントサブフレームの後部をメインフレームから確実に分離させることができ、これによりフロントサブフレームの後退時のエンジンやトランスミッションによる車室の損傷を回避するとともに、フロントサブフレームに邪魔されることなくメインフレームを圧壊可能にして衝撃吸収効果を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は車両のフロントサブフレームの斜視図、図２はフロントサブフレームをメインフレームに支持した状態の側面図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５はメインフレームおよびブラケットの斜視図、図６は衝突時の作用の説明図である。
【０００９】
図１〜図３に示すように、車両の車体前部に搭載されるフロントサブフレームＳは、車体前後方向に延びる左サイドメンバ１Ｌと、車体前後方向に延びる右サイドメンバ１Ｒと、車体左右方向に延びて両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒの前端間を接続する前部クロスメンバ２と、車体左右方向に延びて両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒの後端間を接続する後部クロスメンバ３とを備えており、平面視で概略四角枠状に形成される。両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒおよび後部クロスメンバ３は、鋼板プレス製のアッパー部材およびロア部材を一体に溶接してなり、また前部クロスメンバ２は円形断面のパイプ材から構成される。フロントサブフレームＳには、トランスミッションＭを一体に備えたエンジンＥ（図３参照）と、左右のフロントサスペンション（図示せず）とが支持される。フロントサブフレームＳは、その左右前部に嵌合する２個の前部ラバーマウントＭFL，ＭFRを貫通する２本のボルト４FL，４FRと、その左右後部に嵌合する２個の後部ラバーマウントＭRL，ＭRRを貫通する２本のボルト５RL，５RRとにより、車体前後方向に延びる左右のメインフレームＦＬ，ＦＲの下面に弾性的に結合される。
【００１０】
図４に示すように、左側の後部ラバーマウントＭRLはインナーパイプ１１およびアウターリング１２を弾性部材１３で接続したもので、この弾性部材１３にはバネ定数を調整するためのセンターリング１４が埋設される。フロントサブフレームＳはアッパー部材１５およびロア部材１６を一体に溶接してなり、前記後部ラバーマウントＭRLが下方から嵌合可能なカップ状のホルダー１７がアッパー部材１５およびロア部材１６間に溶接される。
【００１１】
図４および図５から明らかなように、板材を折り曲げて形成したブラケット１８は、車体前後方向に延びて後端が開放するスリット１９1 が形成された底壁１９と、この底壁１９の左右両側縁から上方に立ち上がる一対の側壁２０，２０とを有しており、これら両側壁２０，２０の上部が左側のメインフレームＦＬの左右両側面に溶接される。
【００１２】
後部ラバーマウントＭRLのインナーパイプ１１および弾性部材１３の下面に当接するワッシャ２１に下方から挿入されたボルト５RLは、インナーパイプ１１およびブラケット１８の底壁１９に形成したスリット１９1 を貫通し、前記底壁１９の上面に当接するナット２２に締結される。このとき、ブラケット１８の底壁１９の下面とフロントサブフレームＳのアッパー部材１５の上面との間に環状のシール部材２３が挟持される。
【００１３】
尚、フロントサブフレームＳの右側後部の支持構造は、前述した左側後部の支持構造と同一である。またフロントサブフレームＳの左右前部をメインフレームＦＬ，ＦＲに支持するボルト４FL，４FRは、メインフレームＦＬ，ＦＲを移動不能に貫通してナットに締結される。
【００１４】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００１５】
車両が障害物Ｂに正面衝突するとメインフレームＦＬ，ＦＲの前部が圧壊し、このメインフレームＦＬ，ＦＲから前側の２本のボルト４FL，４FRを介してフロントサブフレームＳに後ろ向きの荷重が伝達される。フロントサブフレームＳがメインフレームＦＬ，ＦＲに対して後方に相対移動すると、後側の２本のボルト５RL，５RRが左右のブラケット１８，１８の底板１９，１９に形成したスリット１９1 ，１９1 に対してスライドし、そのスリット１９1 ，１９1 の後端開放部から脱落する。その結果、図６に示すように、フロントサブフレームＳは前側の２本のボルト４FL，４FRを支点として後側がメインフレームＦＬ，ＦＲから落下する。
【００１６】
このようにしてフロントサブフレームＳの後部がメインフレームＦＬ，ＦＲから分離すると、衝突の衝撃はメインフレームＦＬ，ＦＲからフロントサブフレームＳに伝達されなくなるため、メインフレームＦＬ，ＦＲをフロントサブフレームＳに邪魔されることなく圧壊させて衝突の衝撃を吸収することができる。しかもフロントサブフレームＳの後部が車体フレームＦＬ，ＦＲから落下することにより、そのフロントサブフレームＳに支持したエンジンＥやトランスミッションＭによる車室の損傷を最小限に抑えることができる。
【００１７】
上述したように、ボルト５RL，５RRを破断させることなくフロントサブフレームＳの後部を車体フレームＦＬ，ＦＲから分離することができるので、前記ボルト５RL，５RRに高剛性のものを使用して信頼性を高めることができるだけでなく、車両の衝突時にフロントサブフレームＳの後部を車体フレームＦＬ，ＦＲから確実に分離することができる。
【００１８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された構成によれば、車両の衝突によりフロントサブフレームに車体後ろ向きの荷重が作用すると、そのフロントサブフレームの左右後部をメインフレームに支持するボルトがメインフレームに設けたブラケットのスリットに沿って摺動し、該スリットの後端開放部から脱落する。その結果、充分な強度を有するボルトを用いてもフロントサブフレームの後部をメインフレームから確実に分離させることができ、これによりフロントサブフレームの後退時のエンジンやトランスミッションによる車室の損傷を回避するとともに、フロントサブフレームに邪魔されることなくメインフレームを圧壊可能にして衝撃吸収効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のフロントサブフレームの斜視図
【図２】 フロントサブフレームをメインフレームに支持した状態の側面図
【図３】 図２の３方向矢視図
【図４】 図３の４−４線拡大断面図
【図５】 メインフレームおよびブラケットの斜視図
【図６】 衝突時の作用の説明図
【符号の説明】
１Ｌ 左サイドメンバ（サイドメンバ）
１Ｒ 右サイドメンバ（サイドメンバ）
２ 前部クロスメンバ
３ 後部クロスメンバ
４FL，４FR ボルト
５RL，５RR ボルト
１８ ブラケット
１９1 スリット
ＦＬ メインフレーム
ＦＲ メインフレーム
Ｓ フロントサブフレーム
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントサブフレームをメインフレームに支持し、車両の衝突時にフロントサブフレームの後端をメインフレームから分離させて衝突の衝撃を緩衝する車両におけるサブフレーム支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体にフロントサブフレームを支持した車両が正面衝突したとき、衝突の衝撃で後退するフロントサブフレームにより車室が変形するのを防止すべく、フロントサブフレームの後端を車体に結合するボルトを破断させて該フロントサブフレームを車体から切り離すものが、実開昭５２−１１７１７号公報により公知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、衝突の衝撃でボルトを破断させてフロントサブフレームの後部を車体から切り離すものでは、ボルトの破断強度を適切な値に設定するのが難しく、ボルトが太すぎると衝突時に破断し難くなってフロントサブフレームが車体から脱落しない可能性があり、逆にボルトが細すぎると走行中の振動で疲労して破断する可能性がある。
【０００４】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、充分な強度を有するボルトを使用してフロントサブフレームをメインフレームに支持しながら、車両の衝突時に前記ボルトの締結部を確実に分離させることを目的とする。
【０００５】
【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に記載された発明は、車体前後方向に延びる左右のサイドメンバの前端間と後端間とを、それぞれ車体左右方向に延びる前部クロスメンバおよび後部クロスメンバで連結して概略四角枠状のフロントサブフレームを構成し、このフロントサブフレームの左右前部および左右後部をそれぞれ左右のメインフレームにボルトで支持した車両において、車体前後方向に延びて後端が開放するスリットを形成したブラケットを前記左右のメインフレームの下面にそれぞれ固定し、フロントサブフレームの左右後部を支持する前記ボルトを、車両の衝突により該ボルトが前記スリットに沿って摺動して該スリットの後端開放部から脱落するように、前記ブラケットのスリットを貫通させて締結したことを特徴とする。
【０００６】
上記構成によれば、車両の衝突によりフロントサブフレームに車体後ろ向きの荷重が作用すると、そのフロントサブフレームの左右後部をメインフレームに支持するボルトがメインフレームに設けたブラケットのスリットに沿って摺動し、該スリットの後端開放部から脱落する。その結果、充分な強度を有するボルトを用いてもフロントサブフレームの後部をメインフレームから確実に分離させることができ、これによりフロントサブフレームの後退時のエンジンやトランスミッションによる車室の損傷を回避するとともに、フロントサブフレームに邪魔されることなくメインフレームを圧壊可能にして衝撃吸収効果を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。
【０００８】
図１〜図６は本発明の一実施例を示すもので、図１は車両のフロントサブフレームの斜視図、図２はフロントサブフレームをメインフレームに支持した状態の側面図、図３は図２の３方向矢視図、図４は図３の４−４線拡大断面図、図５はメインフレームおよびブラケットの斜視図、図６は衝突時の作用の説明図である。
【０００９】
図１〜図３に示すように、車両の車体前部に搭載されるフロントサブフレームＳは、車体前後方向に延びる左サイドメンバ１Ｌと、車体前後方向に延びる右サイドメンバ１Ｒと、車体左右方向に延びて両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒの前端間を接続する前部クロスメンバ２と、車体左右方向に延びて両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒの後端間を接続する後部クロスメンバ３とを備えており、平面視で概略四角枠状に形成される。両サイドメンバ１Ｌ，１Ｒおよび後部クロスメンバ３は、鋼板プレス製のアッパー部材およびロア部材を一体に溶接してなり、また前部クロスメンバ２は円形断面のパイプ材から構成される。フロントサブフレームＳには、トランスミッションＭを一体に備えたエンジンＥ（図３参照）と、左右のフロントサスペンション（図示せず）とが支持される。フロントサブフレームＳは、その左右前部に嵌合する２個の前部ラバーマウントＭFL，ＭFRを貫通する２本のボルト４FL，４FRと、その左右後部に嵌合する２個の後部ラバーマウントＭRL，ＭRRを貫通する２本のボルト５RL，５RRとにより、車体前後方向に延びる左右のメインフレームＦＬ，ＦＲの下面に弾性的に結合される。
【００１０】
図４に示すように、左側の後部ラバーマウントＭRLはインナーパイプ１１およびアウターリング１２を弾性部材１３で接続したもので、この弾性部材１３にはバネ定数を調整するためのセンターリング１４が埋設される。フロントサブフレームＳはアッパー部材１５およびロア部材１６を一体に溶接してなり、前記後部ラバーマウントＭRLが下方から嵌合可能なカップ状のホルダー１７がアッパー部材１５およびロア部材１６間に溶接される。
【００１１】
図４および図５から明らかなように、板材を折り曲げて形成したブラケット１８は、車体前後方向に延びて後端が開放するスリット１９1 が形成された底壁１９と、この底壁１９の左右両側縁から上方に立ち上がる一対の側壁２０，２０とを有しており、これら両側壁２０，２０の上部が左側のメインフレームＦＬの左右両側面に溶接される。
【００１２】
後部ラバーマウントＭRLのインナーパイプ１１および弾性部材１３の下面に当接するワッシャ２１に下方から挿入されたボルト５RLは、インナーパイプ１１およびブラケット１８の底壁１９に形成したスリット１９1 を貫通し、前記底壁１９の上面に当接するナット２２に締結される。このとき、ブラケット１８の底壁１９の下面とフロントサブフレームＳのアッパー部材１５の上面との間に環状のシール部材２３が挟持される。
【００１３】
尚、フロントサブフレームＳの右側後部の支持構造は、前述した左側後部の支持構造と同一である。またフロントサブフレームＳの左右前部をメインフレームＦＬ，ＦＲに支持するボルト４FL，４FRは、メインフレームＦＬ，ＦＲを移動不能に貫通してナットに締結される。
【００１４】
次に、前述の構成を備えた本発明の実施例の作用について説明する。
【００１５】
車両が障害物Ｂに正面衝突するとメインフレームＦＬ，ＦＲの前部が圧壊し、このメインフレームＦＬ，ＦＲから前側の２本のボルト４FL，４FRを介してフロントサブフレームＳに後ろ向きの荷重が伝達される。フロントサブフレームＳがメインフレームＦＬ，ＦＲに対して後方に相対移動すると、後側の２本のボルト５RL，５RRが左右のブラケット１８，１８の底板１９，１９に形成したスリット１９1 ，１９1 に対してスライドし、そのスリット１９1 ，１９1 の後端開放部から脱落する。その結果、図６に示すように、フロントサブフレームＳは前側の２本のボルト４FL，４FRを支点として後側がメインフレームＦＬ，ＦＲから落下する。
【００１６】
このようにしてフロントサブフレームＳの後部がメインフレームＦＬ，ＦＲから分離すると、衝突の衝撃はメインフレームＦＬ，ＦＲからフロントサブフレームＳに伝達されなくなるため、メインフレームＦＬ，ＦＲをフロントサブフレームＳに邪魔されることなく圧壊させて衝突の衝撃を吸収することができる。しかもフロントサブフレームＳの後部が車体フレームＦＬ，ＦＲから落下することにより、そのフロントサブフレームＳに支持したエンジンＥやトランスミッションＭによる車室の損傷を最小限に抑えることができる。
【００１７】
上述したように、ボルト５RL，５RRを破断させることなくフロントサブフレームＳの後部を車体フレームＦＬ，ＦＲから分離することができるので、前記ボルト５RL，５RRに高剛性のものを使用して信頼性を高めることができるだけでなく、車両の衝突時にフロントサブフレームＳの後部を車体フレームＦＬ，ＦＲから確実に分離することができる。
【００１８】
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように請求項１に記載された構成によれば、車両の衝突によりフロントサブフレームに車体後ろ向きの荷重が作用すると、そのフロントサブフレームの左右後部をメインフレームに支持するボルトがメインフレームに設けたブラケットのスリットに沿って摺動し、該スリットの後端開放部から脱落する。その結果、充分な強度を有するボルトを用いてもフロントサブフレームの後部をメインフレームから確実に分離させることができ、これによりフロントサブフレームの後退時のエンジンやトランスミッションによる車室の損傷を回避するとともに、フロントサブフレームに邪魔されることなくメインフレームを圧壊可能にして衝撃吸収効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のフロントサブフレームの斜視図
【図２】 フロントサブフレームをメインフレームに支持した状態の側面図
【図３】 図２の３方向矢視図
【図４】 図３の４−４線拡大断面図
【図５】 メインフレームおよびブラケットの斜視図
【図６】 衝突時の作用の説明図
【符号の説明】
１Ｌ 左サイドメンバ（サイドメンバ）
１Ｒ 右サイドメンバ（サイドメンバ）
２ 前部クロスメンバ
３ 後部クロスメンバ
４FL，４FR ボルト
５RL，５RR ボルト
１８ ブラケット
１９1 スリット
ＦＬ メインフレーム
ＦＲ メインフレーム
Ｓ フロントサブフレーム
Claims (1)
- 車体前後方向に延びる左右のサイドメンバ（１Ｌ，１Ｒ）の前端間と後端間とを、それぞれ車体左右方向に延びる前部クロスメンバ（２）および後部クロスメンバ（３）で連結して概略四角枠状のフロントサブフレーム（Ｓ）を構成し、このフロントサブフレーム（Ｓ）の左右前部および左右後部をそれぞれ左右のメインフレーム（ＦＬ，ＦＲ）にボルト（４FL，４FR，５RL，５RR）で支持した車両において、
車体前後方向に延びて後端が開放するスリット（１９1 ）を形成したブラケット（１８）を前記左右のメインフレーム（ＦＬ，ＦＲ）の下面にそれぞれ固定し、フロントサブフレーム（Ｓ）の左右後部を支持する前記ボルト（５RL，５RR）を、車両の衝突により該ボルト（５ RL ，５ RR ）が前記スリット（１９ 1 ）に沿って摺動して該スリット（１９ 1 ）の後端開放部から脱落するように、前記ブラケット（１８）のスリット（１９1 ）を貫通させて締結したことを特徴とする、車両におけるサブフレーム支持構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34282897A JP3954709B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 車両におけるサブフレーム支持構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34282897A JP3954709B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 車両におけるサブフレーム支持構造 |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH11171046A JPH11171046A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3954709B2 true JP3954709B2 (ja) | 2007-08-08 |
Family
ID=18356811
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP34282897A Expired - Fee Related JP3954709B2 (ja) | 1997-12-12 | 1997-12-12 | 車両におけるサブフレーム支持構造 |
Country Status (1)
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|---|---|---|---|---|
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1997
- 1997-12-12 JP JP34282897A patent/JP3954709B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPH11171046A (ja) | 1999-06-29 |
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