JP6457959B2 - 車体前部構造および車体前部構造の衝撃吸収方法 - Google Patents
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Description
これにより、フロントサイドフレームからサブフレームが分離され、フロントサイドフレームの変形量を確保し、前面衝突により入力する衝撃エネルギを吸収できる。
このため、フロントサイドフレームからサブフレームが分離されずに残り、サブフレームが障害となり、フロントサイドフレームの変形量を十分に確保して衝撃エネルギの吸収量を増すことが難しい。
このため、フロントサイドフレームからサブフレームが分離されずに残り、サブフレームが障害となり、フロントサイドフレームの変形量を十分に確保して衝撃エネルギの吸収量を増すことが難しい。
この状態において、パワーユニットの後部をサブフレームの傾斜面に対峙させた。
ここで、パワーユニットの後部とは、その後部に凹凸がある場合、最も後端の凸である突出部をいう。
これにより、前取付部の前締結部から離間する変形と略同時のタイミングで、傾斜面に衝撃荷重の分力が前取付部から離間するように下向きに作用する。よって、前取付部からの前締結部の変位量(すなわち、第1位相差)が大きくなる。したがって、フロントサイドフレームの前取付部からサブフレームの前締結部を容易に分離できる。
これにより、前取付部から離れる前締結部の変位量(すなわち、第1位相差)を大きくでき、サブフレームの前締結部を確実に分離できる。
これにより、後取付部から離れる後締結部の変位量(すなわち、第2位相差)が大きくなる。したがって、サブフレームの後締結部をフロントサイドフレームの後取付部から容易に分離できる。
これにより、フロントサイドフレームの変形量やパワーユニットの移動量を確保でき、前面衝突により入力する衝撃エネルギを確実に吸収できる。このように、衝撃エネルギを確実に吸収することにより、例えば、フロントサイドフレームの長さ寸法が小さく抑えられる小型車への適用が特に有用となる。
これにより、フロントサイドフレームの前取付部が離れる方向に変形するタイミングと、パワーユニットの後部がサブフレームの傾斜面に干渉するタイミングとを調整できる。
また、パワーユニットの後部は、別体の部材をパワーユニットに取り付けて構成することも可能である。
これにより、パワーユニットの後部がステアリングギヤボックスに引っかかることを防止でき、後部をサブフレームへ良好に乗り上げさせることができる。したがって、フロントサイドフレームの後取付部からサブフレームの後締結部を安定的に分離できる。
これにより、フロントサイドフレームの後取付部からサブフレームの後締結部を一層良好に分離できる。
これにより、ロアアームの取付部周辺の剛性が向上し、操縦安定性を向上させることができる。
よって、サブフレームの後締結部を後延長部で補強でき、後締結部の剛性を高めることができる。これにより、サブフレームでサスペンション部を安定状態に支持できる。したがって、サスペンション部(すなわち、足回り部)の剛性が増し、操縦安定性を向上させることができる。
よって、サブフレームの前締結部を前取付部から分離し、サブフレームの後締結部を後取付部から分離した後、凹状の角部を硬い稜線に沿って車体後方へ案内できる。これにより、サブフレームをフロントサイドフレームから確実に分離(すなわち、脱落)させることができる。
よって、サブフレームの後端部が下屈曲部の下面(すなわち、屈曲下面)に接触あるいは隣接した状態に対峙する。これにより、サブフレームの傾斜面に下向きの分力が作用する際に、サブフレームの後端部を支点にしてサブフレームを下方へ回転させることができる。
前記サブフレームは、該サブフレームの左右の前部に形成され、前記前取付部に固定される前締結部を有する前アームと、左右の前アームの間に形成され、車体後方へ向けて上り勾配に傾斜する傾斜面と、該サブフレームの左右の後部に形成され、前記後取付部に固定される後締結部と、を有し、前記パワーユニットの後部が前記傾斜面に対峙し、
前記サブフレームは、前記後締結部から一体に、または別体に車体後方で、かつ、車幅方向外側へ向けて延ばされる後延長部を備え、前記後延長部は、該後延長部の上面が後端部へ向けて徐々に下降することにより断面が縮小され、前記後端部が前記下水平部の下面に結合され、前記後延長部は、前記ロアアームからの入力荷重を支え、かつ、前記サブフレームと別体に形成される補強ステイであって、該補強ステイは、車体前後方向に延び、後部が車幅方向内側へオフセットされる縦壁部と、該縦壁部の後部より車幅方向外側に形成され、車幅方向外側へ開口する切欠と、を有し、該切欠を貫通する締結部材で前記補強ステイが前記下水平部の下面に締結されることを特徴とすることを特徴とする車体前部構造が提供される。
また、縦壁部の後部より車幅方向外側に切欠を形成し、切欠を車幅方向外側へ開口させた。さらに、切欠を貫通する締結部材で補強ステイを下水平部の下面に締結した。よって、縦壁部の後部が車幅方向内側に折り曲げられることにより、切欠が車幅方向内側に移動し、切欠が締結部材から外れる。
これにより、フロントサイドフレームからサブフレームを確実に脱落させることができる。
よって、後取付部をフロントサイドフレームの車幅方向内側に取り付けても、ダッシュクロスメンバで後取付部を強固に支持できる。これにより、後取付部から後締結部を良好に分離させることができる。
一方、下ブラケット部を低強度鋼板で形成することにより、低強度鋼板の下ブラケット部を引き裂き、下ブラケットからサブフレームの後締結部を良好に分離できる。
前面衝突の初期において、該前面衝突の衝撃荷重が前記フロントサイドフレームの前端部に車体後方へ向けて入力し、
前方から後方の順に、第1折部、第2折部、および第3折部の3箇所で車幅方向に折れ曲げ、
前記衝撃荷重で前記フロントサイドフレームの前取付部を前記前締結部から離れる車幅方向の外側に変形させて前記サブフレームの前締結部を前記フロントサイドフレームから分離する第1位相差を発生させ、前記パワーユニットを左右の第1折部で挟んで車体後方へ向けて移動し、
前記前面衝突の後期において、前記パワーユニットの後部を前記サブフレームの傾斜面に干渉させて、前記サブフレームを下方に押し下げることにより、前記パワーユニットを前記前面衝突の衝撃荷重で車体後方へ向けてさらに移動し、前記パワーユニットを前記サブフレームに乗り上げさせ、
前記サブフレームを前記パワーユニットで下方に押し下げることにより、前記サブフレームの後端部を支点にして前記サブフレームを下方に回転させ、
前記サブフレームの後端部より車体前方側に設けられる前記後締結部を前記フロントサイドフレームの後取付部から分離する第2位相差を発生させる
ことを特徴とする車体前部構造の衝撃吸収方法が提供される。
なお、車体前部構造10は左右略対称の構造である。よって、車体前部構造10の左側部材および右側部材に同じ符号を付して左側部材について詳説し、右側部材の説明を省略する。
この状態において、パワーユニット15の前部が略平坦に保たれ、トランスミッション32の後部(後部突出部)32a(図3も参照)が車体後方に突出する。
前突荷重F1は、車体前部構造10の前面衝突により左フロントサイドフレーム21に入力する衝撃荷重である。
さらに、図4に示すように、下水平部34の下面34aと下水平部34の内壁34bとの交差部で稜線34cが形成される。稜線34cは、エンジンルーム29側(すなわち、車体中心側)に突出するように凸角状に形成される。
これにより、前突荷重F1により上屈曲部37が屈曲する角度が小さくなって上屈曲部37に有する前取付部42(後述する)を上方へ向けて好適に変位させ、および/または、前取付部42を車幅方向外側へ向けて好適に変位させることができる。
前マウントブラケット45は、曲げ変形許容部41(すなわち、上屈曲部37)(図5も参照)に設けられる。
よって、曲げ変形許容部41が車幅方向外側に曲げ変形する場合は、前サブフレーム取付部44の前マウントブラケット45が車幅方向外側に変位する。前マウントブラケット45の下面45aにサブフレーム13の前締結部79(後述する)が締結される。
後マウントブラケット46は、内側壁43aおよびロアダッシュボード23に接続される上ブラケット部47と、上ブラケット部47に接続される下ブラケット部48とから構成される。
下ブラケット部48の下面(すなわち、後マウントブラケットの下面)48aにサブフレーム13の後締結部63(後述する)が締結される。
このサブフレーム13でサスペンション部17が安定状態に支持される。これにより、サスペンション部17(すなわち、足回り部)の剛性が増し、操縦安定性を向上させることができる。
また、右フロントサイドフレーム21の上水平部38に右パワーユニット支持部53を有する。右パワーユニット支持部53にパワーユニット15のエンジン31がエンジンブラケット54で支持される。
また、ロアダッシュボード23の車室56側の面23aにダッシュクロスメンバ24が設けられる。
また、左ステイ57および右ステイ57の各上端部57aがアッパビーム58で連結される。さらに、左ステイ57および右ステイ57の各下端部57bがロアビーム59で連結される。
フロントバルクヘッド27の車体前方にフロントバンパビーム28が配置される。
すなわち、フロントバンパビーム28が左フロントサイドフレーム21および右フロントサイドフレーム21の各前端21cに架け渡される。
なお、サブフレーム13は左右略対称の部材であり、サブフレーム13の左側部および右側部に同じ符号を付して左側部について詳説し、右側部の説明を省略する。
後ロアアーム支持部71は、サブフレーム13の後締結部63に含まれる。
これにより、サスペンション部17(すなわち、足回り部)の剛性が増し、操縦安定性を向上させることができる。
ここで、サスペンション部17(図4参照)には、車体のローリングなどを考慮してスタビライザ76が備えられる。このスタビライザ76が収容凹部75に収容(配置)される。スタビライザ76を収容凹部75に収容することにより、スタビライザ76をサブフレーム本体61で保護できる。
アーム部78は、前側の高強度鋼板(ハイテン材)81と後側の高強度鋼板(ハイテン材)82との前後2枚で中空支柱に形成される。
ここで、ナット91が上外壁78aの内面に接合されている。よって、縦壁84がアーム部78の上外壁78aにボルト89、ナット91で車幅方向外側から締結(固定)される。
ここで、ナット94が前マウントブラケット45の下面45aの内面に接合されている。よって、頂部85が前マウントブラケット45の下面45aにボルト93、ナット94で下方から締結(固定)される。
これにより、サブフレーム本体61、後締結部63およびアーム部78(すなわち、サブフレーム13)が剛体に形成される。
よって、ロアアーム121の後端部121cおよび後締結部63が、同軸上に配置された状態において、後マウントブラケット46にボルト98、ナット99で下方から締結(固定)される。
よって、サブフレーム13の連結部64がトルクロッド101で取付ブラケット105を介してトランスミッション32の後部32aの近傍32bに連結される。これにより、パワーユニット15の後部の振動がトルクロッド101で抑制される。
すなわち、パワーユニット15がトルクロッド101から外れ、トルクロッド101によりパワーユニット15の車体後方への移動が阻害されることがない。これにより、パワーユニット15を車体後方へ向けて円滑に移動(後退)させることができる。
傾斜面66は、上側の高強度鋼板72で前端66aから後端66bまで車体後方へ向けて上り勾配にスロープ形状(すなわち、傾斜形状)に形成される。傾斜面66の後端66bの車体後方にステアリングギヤボックス18が支持される。
また、傾斜面66は傾斜角度θ3に形成される。具体的には、傾斜角度θ3は、パワーユニット15の後部32aが干渉した際に傾斜面66に入力する後退荷重F2で、後締結部63が後サブフレーム取付部49の後マウントブラケット46から下方へ分離するように設定される。
さらに、傾斜角度θ3は、後締結部63が後マウントブラケット46から下方に分離した後、パワーユニット15の後退荷重F2で、サブフレーム13がステアリングギヤボックス18とともに車体後方下側へ脱落(後退)するように設定される。
よって、パワーユニット15の後退荷重F2が、前締結部79や後締結部63を下方に分離させる荷重として効率よく伝えられる。
スライダ傾斜面107の外側部および内側部から補強部109(外側部の補強部109は図7参照)が車体後方へ折り曲げられる。よって、傾斜面66が外側の補強部109および外側の補強部109で補強される。
この状態において、スライダ部材67が、サブフレーム本体61にボルト111で取り付けられる。
この後延長部68は、下水平部34の下面34aに結合される後端部113と、上面114aが後締結部63から後端部113へ向けて徐々に下降される上面傾斜部114とを有する。
したがって、サスペンション部17(すなわち、足回り部)の剛性が増し、操縦安定性を向上させることができる。なお、後延長部68は後締結部63と別の板材としてもよい。
前支持部118と後支持部119との間に、サスペンション部17のロアアーム121の前端部121aが配置される。この状態において、ロアアーム121の前端部121aが前支持部118および後支持部119にボルト122で上下方向に回転自在に支持される。
また、サブフレーム本体61の上側の高強度鋼板72や前アーム62の前側の高強度鋼板81を利用して前ロアアーム支持部69が形成されることにより、前ロアアーム支持部69を別部材として用意する必要がない。これにより、サブフレーム13の部品点数を減らすことができる。
また、トランスミッション32のトランスミッションケースは複数のボルト123、ナット124で密閉状態に保持される。ボルト123、ナット124の座部が車体後方に突出され、この座部でパワーユニット15の後部32aが形成される(図12も参照)。
また、パワーユニット15のエンジン31がエンジンブラケット54で右フロントサイドフレーム21の上水平部38の右パワーユニット支持部53に支持されている。
すなわち、図1に示すように、パワーユニット15が左フロントサイドフレーム21、右フロントサイドフレーム21およびサブフレーム13に連結される。この状態において、トランスミッション32の後部32aがサブフレーム本体61の傾斜面66(図11参照)に対峙される。
これにより、パワーユニット15の後部32aとサブフレーム本体61の傾斜面66との間の間隔S1が小さく抑えられる(図11参照)。同様に、パワーユニット15の後部32aとスライダ部材67との間の間隔が小さく抑えられる。
なお、下ブラケット部48は板厚寸法を大きくすることにより強度・剛性が好適に確保される。
これにより、前突荷重F1よる左フロントサイドフレーム21の変形量が確保され、前面衝突により入力する衝撃エネルギが確実に吸収される。
ここで、延長アームは、フロントバルクヘッド27の下端部27a(図1参照)とサブフレーム13の前端部13aを連結するアームである。この延長アームを除去することにより、部品点数を減らすことができ、コストや重量を抑えることができる。
さらに、前締結部79が迅速に分離されることにより、後マウントブラケット46からサブフレーム13の後締結部63も迅速に分離される。
これにより、左フロントサイドフレーム21からサブフレーム13が迅速に分離される。したがって、前突荷重F1よる左フロントサイドフレーム21の変形量が早期に確保され、前面衝突により入力する衝撃エネルギを一層確実に吸収できる。
傾斜面66を傾斜角度θ3に設定することにより、サブフレーム13が一層確実に脱落される。よって、左フロントサイドフレーム21の曲げ変形量が一層良好に確保される。これにより、後退荷重F2により左フロントサイドフレーム21を十分に曲げ変形させて衝撃エネルギの吸収量をさらに高めることができる。
これにより、サブフレーム本体61の後端部61fを支点にしてサブフレームを下方へ回転させることができる。
これにより、サブフレーム本体61の後端部61fを支点にしてサブフレーム13を下方へ回転させることにより、後締結部63に作用する分離荷重(すなわち、引抜荷重)F4を増すことができる。
これにより、サブフレーム本体61の後端部61fを支点にして、サブフレーム13を下方に回転させる回転運動が確実におこなわれる。
これにより、パワーユニット15の車体後方への移動量を確保でき、かつ、左フロントサイドフレーム21の変形量を確保できる。
これに対して、後延長部68の凹状の角部115を硬い稜線34cに沿って車体後方へ円滑に移動することにより、サブフレーム13が左フロントサイドフレーム21から確実に分離(すなわち、脱落)される。
これにより、前マウントブラケット45がサブフレーム13の前締結部79から離れる方向に変位するので、前マウントブラケット45から前締結部79を良好に分離させることができる。
よって、前サブフレーム取付部44の前マウントブラケット45に対する前締結部79の変位(すなわち、第1位相差)が大きくなる。このように、第1位相差を増大させることにより、前マウントブラケット45から前締結部79を容易に分離できる。
これにより、前マウントブラケット45から離れる前締結部79の変位量(すなわち、第1位相差)が大きくなり、前マウントブラケット45から前締結部79を確実に分離できる。
したがって、左フロントサイドフレーム21の後マウントブラケット46からサブフレーム13の後締結部63が安定的に分離される。
よって、図3に示すように、傾斜面66に作用する下向き分力F3でサブフレーム13を円滑に下方に回転させることができる。これにより、左フロントサイドフレーム21からサブフレーム13の前締結部79や後締結部63が順次良好に分離される。
これにより、前サブフレーム取付部44の前マウントブラケット45から離れる前締結部79の変位量(すなわち、第1位相差)が大きくなり、前マウントブラケット45からサブフレーム13の前締結部79を確実に分離できる。
これにより、前面突衝によるパワーユニット15の車体後方への移動量(衝突ストローク)や、左フロントサイドフレーム21の変形量(衝突ストローク)を増すことができ、衝撃エネルギを確実に吸収できる。
ダンパハウジング125は、左フロントサイドフレーム21および左アッパ/ロアメンバ26に接合されている。
ロアアーム121の前端部121aが前ロアアーム支持部69にボルト122を介して上下方向へ回転自在に支持される。
よって、ロアアーム121の後端部121cが後締結部63とともに、後サブフレーム取付部49の後マウントブラケット46に同軸上に締結される。
これにより、前面衝突によりサブフレーム13に伝達される前突荷重F5と、前輪からロアアーム121に伝達される荷重F6とが後締結部63に作用する。したがって、後マウントブラケット46からサブフレーム13の後締結部63が一層良好に分離される。
これにより、ロアアーム121の後端部121cの周辺の剛性が向上し、操縦安定性が向上される。
図13(a)に示すように、前面衝突の初期において、車体前部構造10が前面衝突することにより、左フロントサイドフレーム21に前突荷重F7が車体前方から入力する。
これにより、前サブフレーム取付部44側のボルト93が前締結部79の横スリット92から外れて離れる方向に移動し、第1位相差の一部が発生する。
これにより、前サブフレーム取付部44の前マウントブラケット45側が前締結部79から上方に変位して第1位相差の一部が発生する。
パワーユニット15の後退荷重F8がトルクロッド101を経てサブフレーム13の連結部64に伝わり、連結部64に上向き分力F9が作用する。
なお、取付ブラケット105にスリット106が形成されていない場合には、トルクロッド101が破断する。
これにより、パワーユニット15がトルクロッド101から外れ、パワーユニット15が車体後方に矢印Fの如く円滑に移動する。
なお、衝突後期において、パワーユニット15の後部32aが傾斜面66やスライダ傾斜面107を乗り越えてサブフレームの上面に乗り上げる。よって、傾斜面66やスライダ傾斜面107の凹状の変形は必須ではない。
上向き分力F9を除去するとともに下向き分力F10を作用させることにより、下向き分力F10を増大させた状態で、サブフレーム13(具体的には、前締結部79や後締結部63)に作用させることができる。
よって、前サブフレーム取付部44の前マウントブラケット45に対する前締結部79の変位量が大きくなり、第1位相差が発生する。
これにより、前マウントブラケット45から離れる前締結部79の変位量(すなわち、第1位相差)が大きくなり、前マウントブラケット45からサブフレーム13の前締結部79を確実に分離できる。
これにより、左フロントサイドフレーム21の前マウントブラケット45からサブフレーム13の前締結部79が滑って確実に分離される。
さらに、下水平部34の下面34aからボルト116が外れ、後延長部68の後端部113が下面34aか分離される。なお、サブフレーム13の後延長部68を後締結部63と別体のプレートに変更する場合、別体のプレートが折れるように変形してサブフレーム13の後締結部63が後マウントブラケット46から分離される。
すなわち、サブフレーム13が車体後方へ矢印Hの円滑に移動する。これにより、パワーユニット15の車体後方への移動量を確保でき、かつ、左フロントサイドフレーム21の変形量を確保できる。したがって、前面衝突により入力する前突荷重F7を確実に吸収できる。
これにより、パワーユニット15の車体後方への移動量や、左フロントサイドフレーム21の変形量を確保でき、前面衝突により入力する衝撃エネルギを確実に吸収できる。
したがって、左フロントサイドフレーム21からサブフレーム13が一層確実に分離される。
図16、図17に示すように、車体前部構造140は、サブフレーム13をサブフレーム142に代えたもので、その他の構成は実施例1の車体前部構造10と略同様である。
サブフレーム142は、サブフレーム本体143の後端部143aに別体として取り付けられる補強ステイ(すなわち、後延長部)145を備える。
ステイ本体147は、前端部147aがサブフレーム本体143の後端部143aに取り付けられ、上面147bが下水平部34の下面34aに結合される。
ナット154が下水平部34の下面34aの内面34eに接合されている。よって、ステイ本体147の上面147bが下水平部34の下面34aにボルト153、ナット154で締結される。
よって、後部壁148cが、前半部壁148aに対して車幅方向内側にオフセット(ずら)される。この後部壁148cに対して車幅方向外側に切欠151が形成される。
図18(a)に示すように、サブフレーム142の後締結部63が後マウントブラケット46の下面48aから分離する。分離の後、ロアアーム121の荷重F11やパワーユニット15の後退荷重F12が補強ステイ145に入力する。
ここで、補強ステイ145は縦壁部148の後部壁148cが車幅方向内側にオフセットされている。また、後部壁148cより車幅方向外側に切欠151が形成されている。
よって、切欠151が車幅方向内側に移動し、切欠151がボルト153から外れる。これにより、左フロントサイドフレーム21からサブフレーム142を確実に脱落させることができる。
図19に示すように、車体前部構造160は、実施例1の左フロントサイドフレーム21を左フロントサイドフレーム161に代え、実施例1の右フロントサイドフレーム21を右フロントサイドフレーム161に代えたものである。
また、車体前部構造160は、実施例1のサブフレーム13の前締結部79を前締結部168に代えたものである。
また、実施例3のサブフレームを、便宜上、実施例1のサブフレーム13と同じ符号を付してサブフレーム13として説明する。
第2折部163は、左フロントサイドフレーム161に入力する前突荷重F13で、車幅方向外側へ略V字状(略く字状)に変形する部位である。
第3折部164は、左フロントサイドフレーム161に入力する前突荷重F13で、第2折部163側の部位164aが車幅方向外側へ折り曲げられることにより略V字状(略く字状)に変形する部位である。
また、フレーム部166に左フロントサイドフレーム161の前取付部42(便宜上、実施例1の前取付部42と同じ符号を付す)が含まれる。前取付部42の前マウントブラケット45に前締結部168が締結される。
ここで、ナット91が上外壁78aの内面に接合されている。よって、縦壁84がアーム部78の上外壁78aにボルト89、ナット91で車幅方向外側から締結(固定)される。
ここで、ナット94が前マウントブラケット45の下面45aの内面に接合されている。よって、頂部85が前マウントブラケット45の下面45aにボルト93、ナット94で下方から締結(固定)される。
この状態において、フレーム部166に前締結部168が配置される。
図21に示すように、車体前部構造160が前面衝突することにより、左フロントサイドフレーム161に前突荷重F13が車体前方から入力する。前突荷重F13が入力することにより、左フロントサイドフレーム161が第1折部162、第2折部163、および第3折部164の3箇所で車幅方向に折れ曲がる。
これにより、左フロントサイドフレーム161からサブフレーム13を確実に分離して脱落させ、かつ、左フロントサイドフレーム161を3箇所で折り曲げて、前突荷重F13のエネルギ吸収性を高めることができる。
これにより、ボルト93が横スリット92から外れ、前マウントブラケット45から前締結部168を良好に分離できる。
図22に示すように、車体前部構造180は、実施例1の車体前部構造10に左アンダロードパス部材(アンダロードパス部材)182および左アンダロードパス部材(アンダロードパス部材)182を加えたもので、その他の構成は実施例1の車体前部構造10と略同様である。
ここで、サブフレーム13の前端部13aがフロントバルクヘッド27の下端部27aに対して下方に位置する。よって、左アンダロードパス部材182がフロントバルクヘッド27の下端部27aからサブフレーム13の前端部13aまで車体後方へ向けて下り勾配に延出される。
よって、前面衝突の後期において、軸圧壊された左アンダロードパス部材182からサブフレーム13の前端部13aに下向き分力F16が作用する。また、実施例1と同様に、パワーユニット15が車体後方へ矢印Kの如く継続して移動する。
これにより、前面衝突の後期において、左フロントサイドフレーム21の変形量や、パワーユニット15の移動量を確保でき、前面衝突により入力する衝撃エネルギを吸収できる。
図23に示すように、サブフレーム190は、実施例1の前アーム62を前アーム191に代えたもので、その他の構成は実施例1の前アーム62と略同様である。
前アーム191は、サブフレーム本体61の左前部61aから上方へ立ち上げられるアーム部78と、アーム部78の上端部78bに設けられる前締結部192とを有する。
実施例5のアーム部を、便宜上、実施例1のアーム部78と同じ符号を付してアーム部78として説明する。
貫通カラー194に下方からボルト199が貫通され、ボルト199がナット94に締結される。これにより、前締結部192が前マウントブラケット45の下面45aに締結(固定)される
よって、前マウントブラケット45の下面45aからナット94が矢印Lの如く下方に引き抜かれる。これにより、前マウントブラケット45の下面45aから前締結部192を下方へ良好に外すことができる。したがって、左フロントサイドフレーム21の前マウントブラケット45からサブフレーム190を確実に落下させることができる。
よって、締結部本体193から貫通カラー194が矢印Mの如く上方に引き抜かれる。これにより、前マウントブラケット45の下面45aから前締結部192を下方へ良好に外すことができる。したがって、左フロントサイドフレーム21の前マウントブラケット45からサブフレーム190を確実に落下させることができる。
例えば、前記実施例1〜実施例5では、左フロントサイドフレーム21の上屈曲部37に前取付部42を有し、前取付部42の下部42aに前マウントブラケット45を設けた例について説明したが、これに限定するものではない。
例えば、上水平部38のうち上屈曲部37の近傍や、傾斜部36のうち上屈曲部37の近傍に前取付部42を有し、前取付部42の下部42aに前マウントブラケット45を設けることも可能である。
例えば、フロントサイドフレーム21のうち曲げ変形させたい部位の周辺を高強度にして剛性差を設定させて前マウントブラケット45を上方、または車幅方向外側へ変位させることも可能である。また、凹みやビード形状、穴などで左フロントサイドフレーム21を上方、または車幅方向外側に曲げ変形させることにより、前マウントブラケット45を上方、または車幅方向外側へ変位させることも可能である。
これにより、前マウントブラケット45の下面45aに対する前締結部79の変位量(すなわち、第1位相差)を良好に確保できる。これにより、前マウントブラケット45の下面45aからサブフレーム13の前締結部79を確実に分離できる。
例えば、左フロントサイドフレーム161を第2折部163、および第3折部164の2箇所で折り曲げて、左フロントサイドフレーム161を車幅方向外側にのみ曲げ変形させることも可能である。左フロントサイドフレーム161を車幅方向外側に曲げ変形させることにより、前マウントブラケット45を車幅方向外側に変位させることができる。
よって、前マウントブラケット45の下面45aに対する前締結部79の変位量(すなわち、第1位相差)を良好に確保できる。これにより、前マウントブラケット45の下面45aからサブフレーム13の前締結部79を確実に分離できる。
例えば、トランスミッション32の他の部位や、エンジン31、モータなど剛体の部位をパワーユニット15の後部32aとすることも可能である。
後連結部101aを前連結部101bより下方へオフセットさせた場合には、サブフレーム本体61の連結部64にトルクロッド101を経て下向きの分力が作用する。よって、パワーユニット15の干渉により傾斜面66に前突荷重F2の分力F3が下向きに作用した際に、サブフレーム13の後締結部63に下向き荷重を増大させて作用させることができる。
例えば、パワーユニットの後退荷重によりトルクロッドに破断や折れを生じさせて、パワーユニットとサブフレームとの連結を解除することも可能である。これにより、パワーユニット15の移動が確保され、パワーユニット15の後部32aがサブフレーム13の傾斜面66に干渉する。
13 サブフレーム
13b サブフレームの前部
15 パワーユニット
17 サスペンション部
18 ステアリングギヤボックス
21 左右のフロントサイドフレーム(一対のフロントサイドフレーム)
21a フロントサイドフレームの前部
21b フロントサイドフレームの後面
21c フロントサイドフレームの前端部
23 ロアダッシュボード(ダッシュロア)
23a ロアダッシュボードの車室側の面
24 ダッシュクロスメンバ
31 エンジン
32 トランスミッション
32a パワーユニットの後部
32b パワーユニットの後部の近傍
34 下水平部
34a 下水平部の下面
35 下屈曲部
35a 屈曲下面(下屈曲部の下面)
36 傾斜部
37 上屈曲部
38 上水平部
41 曲げ変形許容部
42 前取付部
43 後取付部
45 前マウントブラケット
45a 前マウントブラケットの下面(前取付部の下面)
45b 下面の内面(前取付部の下面の内面)
46 後マウントブラケット
47 上ブラケット部
48 下ブラケット部
48a 下ブラケット部の下面(後マウントブラケットの下面)
61 サブフレーム本体
61a サブフレーム本体の左右の前部(サブフレームの左右の前部)
61b サブフレーム本体の左右の後部(サブフレームの左右の後部)
61d サブフレーム本体の下部(サブフレームの下部)
61f サブフレーム本体の後端部(サブフレームの後端部)
62 前アーム(左右の前アーム)
63 後締結部(左右の後締結部)
66 傾斜面
67 スライダ部材
68 後延長部
69 前ロアアーム支持部(ロアアーム支持部)
72,73 上、下側の高強度鋼板
74 フレーム後部
75 収容凹部
78 アーム部
79 前締結部(左右の前締結部)
81,82 前、後側の高強度鋼板
88 前締結部の縦スリット(スリット)
88a 縦スリットの下端
89,91 前締結部のボルト、ナット(第1締結部材)
93,94 前締結部のボルト、ナット(第2締結部材)
92 前締結部の横スリット(スリット)
92a 横スリットの外端
98,99 後締結部のボルト、ナット(締結部材)
101 トルクロッド
101a 後連結部
101b 前連結部
104 取付ブラケットのボルト(締結部材)
105 取付ブラケット
106 取付ブラケットのスリット
106a スリットの前端
113 後延長部の後端部
114 後延長部の上面傾斜部(後延長部の上面)
114a 上面傾斜部の上面(後延長部の上面)
121 ロアアーム
145 補強ステイ(後延長部)
148 縦壁部
148c 縦壁部の後部壁(後部)
151 切欠
153 補強ステイのボルト(締結部材)
154 内面のナット
162 第1折部
163 第2折部
164 第3折部
164a 第3折部の第2折部側の部位
182 左右のアンダロードパス部材(アンダロードパス部材)
194 貫通カラー
F1,F5,F13,F14 前突荷重(前面衝突の衝撃荷重)
F2,F7,F12 パワーユニットの後退荷重(傾斜面に入力する荷重)
F10 ロアアームからの入力荷重
θ3 傾斜面の傾斜角度
Claims (2)
- ダッシュロア側の下水平部、下屈曲部、傾斜部、上屈曲部、上水平部が車体前方へ向けて順に連続して延び、前記上屈曲部または該上屈曲部の近傍に前取付部を有し、かつ、前記傾斜部に後取付部を有する一対のフロントサイドフレームと、
該一対のフロントサイドフレームの下方から前記前取付部および前記後取付部に固定され、サスペンションのロアアーム、ステアリングギヤボックスが支持されるサブフレームと、
該サブフレームの車体前方に配置され、前記一対のフロントサイドフレームに支持されるパワーユニットと、を含み、
前記サブフレームは、
該サブフレームの左右の前部に形成され、前記前取付部に固定される前締結部を有する前アームと、
左右の前アームの間に形成され、車体後方へ向けて上り勾配に傾斜する傾斜面と、
該サブフレームの左右の後部に形成され、前記後取付部に固定される後締結部と、を有し、
前記パワーユニットの後部が前記傾斜面に対峙し、
前記サブフレームは、
前記後締結部から一体に、または別体に車体後方で、かつ、車幅方向外側へ向けて延ばされる後延長部を備え、
前記後延長部は、
該後延長部の上面が後端部へ向けて徐々に下降することにより断面が縮小され、
前記後端部が前記下水平部の下面に結合され、
前記後延長部は、
前記ロアアームからの入力荷重を支え、かつ、前記サブフレームと別体に形成される補強ステイであって、
該補強ステイは、
車体前後方向に延び、後部が車幅方向内側へオフセットされる縦壁部と、
該縦壁部の後部より車幅方向外側に形成され、車幅方向外側へ開口する切欠と、を有し、
該切欠を貫通する締結部材で前記補強ステイが前記下水平部の下面に締結される、ことを特徴とする車体前部構造。 - 一対のフロントサイドフレームにパワーユニットが支持され、該パワーユニットの車体後方に配置され、前記一対のフロントサイドフレームにサブフレームの前締結部および後締結部が連結され、前記サブフレームに前記パワーユニットの後部に対峙する傾斜面が形成される車体前部構造の衝撃吸収方法であって、
前面衝突の初期において、該前面衝突の衝撃荷重が前記フロントサイドフレームの前端部に車体後方へ向けて入力し、
前方から後方の順に、第1折部、第2折部、および第3折部の3箇所で車幅方向に折れ曲げ、
前記衝撃荷重で前記フロントサイドフレームの前取付部を前記前締結部から離れる車幅方向の外側に変形させて前記サブフレームの前締結部を前記フロントサイドフレームから分離する第1位相差を発生させ、前記パワーユニットを左右の第1折部で挟んで車体後方へ向けて移動し、
前記前面衝突の後期において、前記パワーユニットの後部を前記サブフレームの傾斜面に干渉させて、前記サブフレームを下方に押し下げることにより、前記パワーユニットを前記前面衝突の衝撃荷重で車体後方へ向けてさらに移動し、前記パワーユニットを前記サブフレームに乗り上げさせ、
前記サブフレームを前記パワーユニットで下方に押し下げることにより、前記サブフレームの後端部を支点にして前記サブフレームを下方に回転させ、
前記サブフレームの後端部より車体前方側に設けられる前記後締結部を前記フロントサイドフレームの後取付部から分離する第2位相差を発生させる
ことを特徴とする車体前部構造の衝撃吸収方法。
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