JP6680187B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

特許文献１の車体前部構造は、車両の前後方向に延びるサイドメンバを備え、そのサイドメンバの車幅方向内側にパワーユニットが配置されている。また、サイドメンバには、マウント部材が取り付けられていて、このマウント部材を介してパワーユニットがサイドメンバに固定されている。

特開２０１４−１１３８９３号公報

特許文献１に記載の車体前部構造のようにサイドメンバにマウント部材を取り付けるにあたっては、車幅方向内側からボルトでマウント部材をサイドメンバに固定することが考えられる。そして、このような態様の場合、ボルトの頭部がマウント部材から車幅方向内側に突出することになる。

上記のような車体前部構造において、サイドメンバが車幅方向内側に湾曲するように変形した場合、マウント部材から車幅方向内側に突出するボルトの頭部がパワーユニットに当たってしまう可能性がある。仮に、ボルトの頭部における角部が、パワーユニットに点当たりすることになれば、パワーユニットに破損が生じる可能性が捨てきれない。

上記課題を解決するため、本発明は、車両の前後方向に延びるサイドメンバと、前記サイドメンバの車幅方向内側に配置されたパワーユニットを前記サイドメンバに固定するためのマウント部材とを備えた車体前部構造であって、前記マウント部材は、前記サイドメンバの車幅方向内側の面に沿って延びる板状の取付板を備え、前記取付板には、当該取付板を厚み方向に貫通するボルト孔が設けられているとともに、前記ボルト孔には、車幅方向内側に頭部が位置するようにボルトが挿通されており、前記取付板には、前記車幅方向内側に突出するとともに前記ボルト孔の周方向に延びるプロテクタ部が設けられ、前記プロテクタ部は、先端が前記ボルト孔の径方向いずれか側を向くように湾曲しており、前記ボルトの頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、前記プロテクタ部における最も車幅方向内側の部位の方が、車幅方向内側に位置している。

上記構成によれば、サイドメンバが車幅方向内側に湾曲した場合であっても、ボルトの頭部よりもプロテクタ部がパワーユニットに当接する蓋然性が高い。そして、プロテクタ部は湾曲形状であるため、パワーユニットに対して点当たりするとは考えにくい。したがって、ボルトの頭部における角がパワーユニットに対して点当たりするような場合に比べて、パワーユニットの破損には繋がりにくい。

第１実施形態における車体前部構造の斜視図。 図１における２−２線断面図。 プロテクタ部がない場合におけるサイドメンバ湾曲時の説明図。 第１実施形態におけるサイドメンバ湾曲時の説明図。 第２実施形態における車体前部構造の斜視図。 図５における６−６線断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図１及び図２に従って説明する。なお、以下の説明で、右・左をいうときは、車室内から車両の前方側を向いたときの右・左であるものとする。

図１に示すように、本実施形態の車体前部構造は、車両の前後方向に延びる四角筒状のサイドメンバ１０を備えている。サイドメンバ１０には、エンジン・モータジェネレータ・トランスミッション（トランスアスクル）等で構成されるパワーユニットＰＵを当該サイドメンバ１０に固定するためのマウント部材２０が取り付けられている。なお、車体前部構造においては、一対のサイドメンバ１０が車幅方向に離間して備えられているが、図１では、左側のサイドメンバ１０について図示している。また、パワーユニットＰＵの図示を省略している。

マウント部材２０は、車両前後方向から視たときに、略Ｕ状をなす本体部２１を備えている。本体部２１の底板部２２は、サイドメンバ１０の上面１０ａに沿う板状になっている。底板部２２には、複数のボルト孔が設けられていてそのボルト孔に上側からボルトＢ１が挿通されている。このボルトＢ１によって底板部２２がサイドメンバ１０の上面１０ａに固定されている。

本体部２１における底板部２２の車幅方向内側の縁部には、板状の内板部２３が立設されている。内板部２３は、底板部２２に対してほぼ直角に立設されている。内板部２３には、その上縁から下側に向かって切欠部２３ａが設けられている。切欠部２３ａは四角形状になっている。本体部２１における底板部２２の車幅方向外側の縁部には、板状の外板部２４が立設されている。外板部２４は、底板部２２に対してほぼ直角に立設されていて、内板部２３と平行になっている。

外板部２４の車幅方向外側の面には、車幅方向外側斜め上側に向かって延びる板状の外側取付板２５が設けられている。外側取付板２５は、外板部２４に対して溶接で固定されている。外側取付板２５には、その厚み方向に貫通する複数（この実施形態では２つ）のボルト孔２５ａが設けられている。外側取付板２５は、ボルト孔２５ａに挿通される図示しないボルトにより、例えば、フェンダーエプロンに固定されている。なお、フェンダーエプロンは、エンジンルーム側と車輪側とを区画する板状の部材である。

本体部２１における内板部２３と外板部２４との間には、板状のアーチ部２６が設けられている。アーチ部２６は、平坦な中央部２６ａと、中央部２６ａの両端部から下側へと向かって湾曲する端部２６ｂとで構成されている。アーチ部２６における２つの端部２６ｂの間隔は、内板部２３における切欠部２３ａの車両前後方向の寸法と略同じになっている。アーチ部２６の中央部２６ａは、内板部２３の上端及び外板部２４の上端よりも上側に位置している。アーチ部２６における各端部２６ｂの車幅方向外側の側縁は、外板部２４の車幅方向内側の面に溶接で固定されている。また、アーチ部２６の各端部２６ｂの車幅方向内側の側縁は、内板部２３の車幅方向内側の面における切欠部２３ａの切欠縁に沿う位置に溶接で固定されている。

本体部２１における内板部２３と外板部２４との間であってアーチ部２６の中央部２６ａの下側には、車幅方向に延びる四角柱状の防振ゴム２７が設けられている。防振ゴム２７の車幅方向外側の端面は、外板部２４の車幅方向内側の面に接着剤で固定されている。防振ゴム２７の車幅方向内側の端面は、内板部２３よりも車幅方向内側にまで至っている。防振ゴム２７の車幅方向内側の端面には、パワーユニットＰＵをマウント部材２０に固定するための固定部２８が接着剤で固定されている。

固定部２８は、全体として長方形柱状になっている。固定部２８の下面には、下方側に向かってボルトＢ２が突出している。また、固定部２８には、上下方向に貫通する複数（この実施形態では３つ）の貫通孔２８ａが設けられている。この貫通孔２８ａには、他の部材のボルトが上側から挿通され、そのボルトの先端側の一部が固定部２８の下面から下側へ向かって突出する。そして、これらのボルト及び固定部２８のボルトＢ２が、パワーユニットＰＵや当該パワーユニットＰＵに取り付けられたブラケットに固定される。

内板部２３の車幅方向内側の面における下縁には、下側に向かって延びるとともにサイドメンバ１０の内側面１０ｂに沿う板状の内側取付板３０が溶接で固定されている。内側取付板３０は、本体部２１における底板部２２と直角になるように延びている。内側取付板３０の後側には、当該内側取付板３０を厚み方向に貫通するボルト孔が設けられていて、そのボルト孔に車幅方向内側からボルトＢ３が挿通されている。このボルトＢ３によって内側取付板３０がサイドメンバ１０の内側面１０ｂに固定されている。

図１及び図２に示すように、内側取付板３０の前側には、当該内側取付板３０を厚み方向に貫通するボルト孔３０ａが設けられている。このボルト孔３０ａには、車幅方向内側からボルトＢ４が挿通されている。このボルトＢ４によって内側取付板３０がサイドメンバ１０の内側面１０ｂに固定されている。

図１に示すように、内側取付板３０の車幅方向内側の面には、車幅方向内側に突出するとともにボルト孔３０ａの周方向に延びるプロテクタ部３１が設けられている。プロテクタ部３１は、ボルト孔３０ａの下側においてボルト孔３０ａの周方向約１８０度の範囲に亘って延びている。なお、プロテクタ部３１は、内側取付板３０に対して溶接で固定されている。

図２に示すように、プロテクタ部３１の基端側（内側取付板３０側）は、内側取付板３０に対して直角となるように突出している。そして、プロテクタ部３１は、先端がボルト孔３０ａの径方向内側、すなわちボルト孔３０ａ側を向くように湾曲している。この実施形態では、プロテクタ部３１の先端側は、内側取付板３０と平行になっている。なお、プロテクタ部３１は湾曲した形状になっているため、その車幅方向内側の外面に角部が存在しない。

内側取付板３０の車幅方向内側の面からプロテクタ部３１における最も車幅方向内側の部位（図２において最も上側の部位）までの距離Ｄ１は、内側取付板３０の車幅方向内側の面からボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位までの距離Ｄ２よりも長くなっている。すなわち、プロテクタ部３１における最も車幅方向内側の部位の方が、ボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、車幅方向内側に位置している。

次に、上記実施形態の作用及び効果を図３及び図４にしたがって説明する。なお、図３及び図４では、マウント部材２０のうちの内側取付板３０及びそれに関連する構成を模式的に図示し、マウント部材２０における本体部２１等の図示を省略している。また、内側取付板３０及びプロテクタ部３１の大きさを誇張して描いている。

図３及び図４に示すように、車両に対して前側から衝撃力が作用した場合、図３及び図４において二点鎖線で示すような車両前後方向に延びるサイドメンバ１０が、図３及び図４において実線で示すように車幅方向内側に湾曲することがある。このとき、図３に示すように、仮にマウント部材２０における内側取付板３０にプロテクタ部３１が設けられていない場合、ボルトＢ４の頭部がパワーユニットＰＵに衝突することがある。そして、もし、ボルトＢ４の頭部における角部ＰがパワーユニットＰＵに対して点当たりするようなことがあれば、パワーユニットＰＵに窪みや穴等の破損が生じる可能性が捨てきれない。

この点、上記実施形態では、図４に示すように、マウント部材２０における内側取付板３０にプロテクタ部３１が設けられている。そして、このプロテクタ部３１の最も車幅方向内側の部位が、ボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、車幅方向内側に位置している。したがって、仮に、サイドメンバ１０が車幅方向内側に湾曲したとしても、ボルトＢ４よりもプロテクタ部３１が先にパワーユニットＰＵに当接する蓋然性が高い。しかも、このプロテクタ部３１は、湾曲した形状になっていて、その車幅方向内側の外面に角部が存在しない。そのため、プロテクタ部３１がパワーユニットＰＵに当接したとしても、プロテクタ部３１がパワーユニットＰＵに点当たりするといったことはなく、パワーユニットＰＵに窪みや穴等の破損が生じる可能性は低くなる。

また、マウント部材２０におけるプロテクタ部３１が変形しないと仮定した場合、図３及び図４に示すように、プロテクタ部３１の最も車幅方向内側の部位が、ボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、車幅方向内側に位置している分だけ、サイドメンバ１０の内側への湾曲度合いが小さくできる。そのため、車両前側から衝撃力が作用した場合に、サイドメンバ１０の後側の部分へと衝撃力を伝えることができ、サイドメンバ１０の前後方向の全体で衝撃力を受け止めることができる。したがって、例えば、サイドメンバ１０における特定の箇所で集中してサイドメンバ１０が湾曲してしまうことは抑制できる。

さらに、車両前側からの衝撃力が相応に大きくて、マウント部材２０におけるプロテクタ部３１がパワーユニットＰＵに当接した後、パワーユニットＰＵとサイドメンバ１０との間でプロテクタ部３１が押しつぶされるようにして変形する可能性がある。この場合、プロテクタ部３１の変形の仕方等によっては、ボルトＢ４がパワーユニットＰＵに当たる可能性がある。この場合でも、衝撃力の一部がプロテクタ部３１の変形のために消費された後に、ボルトＢ４がパワーユニットＰＵに接触する。そのため、プロテクタ部３１が存在しない場合に比べれば、ボルトＢ４がパワーユニットＰＵに当たることによるパワーユニットＰＵの破損にはつながり難い。

（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を図５及び図６に従って説明する。なお、第２実施形態の車体前部構造において、第１実施形態の車体前部構造と同じ部分については、同一の符号を付して説明を省略又は簡略化する。

図５に示すように、マウント部材２０は、車両前後方向から視たときに、略Ｕ字状をなす本体部２１を備えている。本体部２１における車幅方向内側の内板部２３の下縁には、下側に向かって延びるように内側取付体４０が溶接で固定されている。内側取付体４０は、本体部２１における底板部２２と直角になるように下側に延びるとともにサイドメンバ１０の内側面１０ｂに沿う板状部４１を備えている。なお、この第２実施形態では、板状部４１が取付板に相当する。

板状部４１の後側には、当該板状部を厚み方向に貫通するボルト孔が設けられていて、そのボルト孔に車幅方向内側からボルトＢ３が挿通されている。このボルトＢ３によって板状部４１（内側取付体４０）がサイドメンバ１０の内側面１０ｂに固定されている。

図５及び図６に示すように、板状部４１の前側には、当該板状部４１を厚み方向に貫通するボルト孔４１ａが設けられている。このボルト孔４１ａには、車幅方向内側からボルトＢ４が挿通されている。このボルトＢ４によって板状部４１（内側取付体４０）がサイドメンバ１０の内側面１０ｂに固定されている。

図５に示すように、内側取付体４０は、板状部４１の車幅方向内側の面よりも車幅方向内側へと突出するプロテクタ部４２を備えている。プロテクタ部４２は、ボルト孔４１ａの下側においてボルト孔４１ａの周方向約１８０度の範囲に亘って延びる円弧部４２ａと、その円弧部４２ａの後端部から後側へと延びる後側部４２ｂとで構成されている。

図６に示すように、プロテクタ部４２における円弧部４２ａの基端側（板状部４１側）は、板状部４１に対して直角となるように突出している。そして、円弧部４２ａは、先端（縁部）がボルト孔４１ａの径方向外側、すなわちボルト孔４１ａとは反対側を向くように湾曲している。この実施形態では、円弧部４２ａの先端側は、板状部４１と平行になっている。また、プロテクタ部４２における後側部４２ｂは、基端側が板状部４１に対して直角となるように突出している。そして、後側部４２ｂは、先端（下縁部）が下側を向くように湾曲している。なお、プロテクタ部４２における円弧部４２ａ及び後側部４２ｂは湾曲した形状になっているため、プロテクタ部４２は、その車幅方向内側の外面に角部が存在しない。

板状部４１の車幅方向内側の面から円弧部４２ａにおける最も車幅方向内側の部位（図２において最も上側の部位）までの距離Ｄ３は、板状部４１の車幅方向内側の面からボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位までの距離Ｄ４よりも長くなっている。すなわち、プロテクタ部４２（円弧部４２ａ）における最も車幅方向内側の部位の方が、ボルトＢ４の頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、車幅方向内側に位置している。また、図５に示すように、プロテクタ部４２における後側部４２ｂは、前端部においては円弧部４２ａの後端部における車幅方向内側への突出長と同じになっている。そして、後側部４２ｂは、後側に向かうほど車幅方向内側への突出長が短くなっている。すなわち、後側部４２ｂは、円弧部４２ａよりも車幅方向内側へは突出しないようになっている。

なお、上記のように構成された内側取付体４０（板状部４１及びプロテクタ部４２）は、一枚の板材をプレス成形等によって湾曲させることにより形成されるものである。すなわち、この実施形態のプロテクタ部４２は板状部４１（取付板）と一体なものである。

上記第２実施形態の車体前部構造によれば、第１実施形態の車体前部構造と同様に、サイドメンバ１０が車幅方向内側に湾曲したとしても、ボルトＢ４よりもマウント部材２０におけるプロテクタ部４２、特に円弧部４２ａが先にパワーユニットＰＵに当接する蓋然性が高い。そして、このプロテクタ部４２は、湾曲した形状になっていて、その車幅方向内側の外面に角部が存在しない。そのため、プロテクタ部４２がパワーユニットＰＵに当接したとしても、プロテクタ部４２がパワーユニットＰＵに点当たりするといったことはなく、パワーユニットＰＵに窪みや穴等の破損が生じる可能性は低くなる。また、その他の点に関しても、第２実施形態の車体前部構造のプロテクタ部４２によれば、第１実施形態の車体前部構造におけるプロテクタ部３１と同様の作用及び効果を奏することができる。

上記第１及び第２実施形態は、次のように変更できる。
・各実施形態のマウント部材２０における本体部２１、外側取付板２５、固定部２８等の構成は、パワーユニットＰＵの形状や、サイドメンバ１０の車幅方向内側におけるパワーユニットＰＵやその周辺構造のレイアウトに応じて適宜変更できる。少なくとも、サイドメンバ１０の内側面１０ｂに沿って延びる板状の取付板（内側取付板３０や内側取付部４０の板状部４１）を有していて、その取付板にボルトが挿通されているマウント部材ならば、上記実施形態のプロテクタ部３１に関する構成を適用でき得る。

・第１実施形態において、内側取付板３０の前側のボルト孔３０ａの周方向に延びるようにプロテクタ部３１を設けるのに加えて、又は代えて、内側取付板３０における後側のボルト孔（ボルトＢ３）の周方向に延びるようにプロテクタ部を設けてもよい。例えば、サイドメンバ１０が車幅方向内側に湾曲したときに、パワーユニットＰＵに当接しやすいボルトのボルト孔に対応してプロテクタ部３１を設ければよい。この点、第２実施形態においても同様で、内側取付体４０における板状部４１の後側のボルト孔（ボルトＢ３）の周方向に延びるようにプロテクタ部を設けてもよい。

・上記各実施形態において、プロテクタ部３１、４２における周方向の延設範囲は約１８０度に限らない。例えば、３６０度全体に亘って環状にプロテクタ部３１、４２を設けてもよい。また、例えば、ボルトＢ４とパワーユニットＰＵとが当接することを適切に抑制できるのであれば、プロテクタ部３１、４２における周方向の延設範囲を９０度や４５度といったように小さくしてもよい。

・プロテクタ部３１をボルト孔３０ａの周方向の一部の範囲に延設する場合において、上記実施形態のようにプロテクタ部３１、４２をボルト孔３０ａ、４１ａの下側に設ける態様に限らない。プロテクタ部３１、４２を、ボルト孔３０ａ、４１ａの上側に設けてもよいし、前側、後側に設けてもよい。サイドメンバ１０において生じると予測される湾曲の態様やパワーユニットＰＵの位置等に応じて適宜設定すればよい。

・第１実施形態において、プロテクタ部３１は、先端がボルト孔３０ａの径方向外側、すなわちボルト孔３０ａとは反対側を向くように湾曲していてもよい。また、第２実施形態において、プロテクタ部４２は、先端がボルト孔４１ａの径方向内側、すなわちボルト孔４１ａ側を向くように湾曲していてもよい。また、必ずしも、プロテクタ部３１の先端側の一部が内側取付板３０と平行になっていなくてもよいし、プロテクタ部４２の先端側の一部が板状部４１と平行になっていなくてもよい。

・上記第１実施形態では、一対のサイドメンバ１０のうち左側のサイドメンバ１０及びこれに取り付けられたマウント部材２０について例示したが、右側のサイドメンバ１０及びマウント部材２０について上記プロテクタ部３１に関する構成を採用してもよい。また、左右のサイドメンバ１０のいずれか一方のマウント部材２０についてのみ、上記プロテクタ部３１に関する構成を採用してもよい。この点、第２実施形態についても同様である。

１０…サイドメンバ、１０ａ…上面、１０ｂ…内側面、２０…マウント部材、２１…本体部、２２…底板部、２３…内板部、２３ａ…切欠部、２４…外板部、２５…外側取付板、２５ａ…ボルト孔、２６…アーチ部、２６ａ…中央部、２６ｂ…端部、２７…防振ゴム、２８…固定部、２８ａ…貫通孔、３０…内側取付板、３０ａ…ボルト孔、３１…プロテクタ部、４０…内側取付部、４１…板状部、４１ａ…ボルト孔、４２…プロテクタ部、４２ａ…円弧部、４２ｂ…後側部。

Claims (1)

1. 車両の前後方向に延びるサイドメンバと、前記サイドメンバの車幅方向内側に配置されたパワーユニットを前記サイドメンバに固定するためのマウント部材とを備えた車体前部構造であって、
   前記マウント部材は、前記サイドメンバの車幅方向内側の面に沿って延びる板状の取付板を備え、
   前記取付板には、当該取付板を厚み方向に貫通するボルト孔が設けられているとともに、前記ボルト孔には、車幅方向内側に頭部が位置するようにボルトが挿通されており、
   前記取付板には、前記車幅方向内側に突出するとともに前記ボルト孔の周方向に延びるプロテクタ部が設けられ、
   前記プロテクタ部は、先端が前記ボルト孔の径方向のいずれか側を向くように湾曲しており、
   前記ボルトの頭部における最も車幅方向内側の部位よりも、前記プロテクタ部における最も車幅方向内側の部位の方が、車幅方向内側に位置しており、
   前記プロテクタ部は、前記取付板との一体成形物である
   ことを特徴とする車体前部構造。

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