JP6737550B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの車両の前部構造に関し、さらに詳しくは、車両の前突（前方衝突）時の衝撃吸収性能を高めることが可能な車両の前部構造に関する。

車両の前部構造の一例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の構造においては、車両前部のエンジンルーム内に配されたパワートレインの車両後方側に、フロントサスペンションのクロスメンバ（サスペンションメンバ）が設けられている。パワートレインの外面には、エンジンとトランスミッションとを結合する結合フランジ部が設けられており、この結合フランジ部には、車両後方斜め下を向く後面部を有する突起部が設けられている。車両の前突が発生し、その際の荷重入力によって、パワートレインが後退した際には、前記突起部がクロスメンバに当接し、このクロスメンバを下方へ押し下げることが可能とされている。
このような構成によれば、クロスメンバの車両後方側への後退量を少なくし、クロメンバが車室内側に進入することを抑制することが可能である。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、解決すべき課題がある。

すなわち、前記従来技術は、車両の前突時に、サスペンションメンバが車両後方側に大きく後退することを防止しようとするものであるが、乗員保護性能を高める観点からすると、車両の前突時の衝撃吸収性能を高めることに主眼をおきたい場合がある。ここで、前記従来技術においては、パワートレインの一部をサスペンションメンバに当接させてはいるものの、このサスペンションメンバを押し下げるだけである。したがって、良好な衝撃吸収性能を得ることは難しい。良好な衝撃吸収性能を得るには、パワートレインからサスペンションメンバに入力した荷重を、さらにクロスメンバから他の部材に分散伝達させるマルチロードパス化を図ることが望ましいが、前記従来技術においては、そのようなことは困難である。したがって、このような点において、解決すべき課題がある。

特開２０１６−１１２９５６号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、簡易な構成によって、車両の前突時における衝撃吸収性能を高めることが可能な車両の前部構造を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両の前部構造は、車両前部に搭載され、かつ外面には構成機器どうしを結合する結合フランジ部が設けられているパワートレインと、このパワートレインの車両後方側に設けられ、かつ上下高さ方向に起立した前側縦壁部を有するサスペンションメンバと、前記結合フランジ部に設けられ、かつ前記パワートレインが車両前方からの荷重入力によって後退したときに、前記前側縦壁部に当接可能な後面部、この後面部の下端に繋がった下向き面としての下面部、およびこれら後面部と下面部とが交差して繋がった角部を有する下向き突出状の突起部と、を備えている、車両の前部構造であって、前記突起部の前記後面部は、鉛直軸線に対する傾斜角が６０度以下の車両後方斜め上を向く平面部とされていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
パワートレインの結合フランジ部に設けられている突起部の後面部は、鉛直軸線に対する傾斜角が０〜６０度の範囲内であって、車両後方または車両後方斜め上を向く平面部であるため、車両の前突が発生してパワートレインが後退し、前記突起部の後面部がサスペンションメンバの前側縦壁部に当接した際には、前記従来技術とは異なり、サスペンションメンバが下方に押し下げられないようにし、突起部とサスペンションメンバとの当接状態を持続させることが可能となる。したがって、車両の前突時の入力荷重を、サスペンションメンバによって適切に受けさせることによる衝撃吸収作用が得られることに加え、サスペンションメンバに連結された他の車両構成部材に荷重を分散伝達させるマルチロードパス化を図ることも可能となる。その結果、車両の衝撃吸収性能を優れたものとすることができる。
前記突起部の後面部は、パワートレインを製作する際において、パワートレインの結合フランジ部を機械加工する際の基準面として利用することも可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

車両の前部構造の一例を示す要部概略平面図である。 (ａ)は、図１のIIa−IIa断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大断面図である。 本発明の車両の前部構造の例を示す要部断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す車両の前部構造Ａは、パワートレイン１と、フロントサスペンションＳとを備えている。

パワートレイン１は、たとえばエンジン１ａ、トルクコンバータ１ｂ、トランスミッション１ｃなどが互いに連結されたものであり、それらの連結手段としては、フランジ連結手段が適宜用いられている。たとえば、トランスミッション１ｃとトルクコンバータ１ｂとのフランジ連結を図るための手段として、複数のボルト１９を介して互いに連結される結合フランジ部１０，１０ａが設けられている。パワートレイン１は、車両Ｖの前部のエンジンルーム８内に組み込まれている。この組み込みは、適当なマウント用部材（不図示）を利用し、パワートレイン１を左右一対のフロントサイドメンバ４０に支持させることにより図られている。フロントサイドメンバ４０は、車体フレーム４の一部であり、車両Ｖの車幅方向両側に位置して車両前後方向に延びている。その前端部には、ラジエータサポート（不図示）を構成するクロスメンバ４１が連結されている。

フロントサスペンションＳは、クロスメンバとしてのサスペンションメンバ２、および左右一対のロアアーム３を備えている。一対のロアアーム３は、サスペンションメンバ２の車幅方向両側部に揺動可能に連結され、かつ車輪Ｗの支持を図る。

サスペンションメンバ２は、パワートレイン１の車両後方側に位置し、かつ車幅方向に延びる部材であり、ブラケット２９，２９ａを介してフロントサイドメンバ４０に取付けられている。図２に示すように、サスペンションメンバ２は、たとえば板金製のアッパ部
材２ａとロア部材２ｂとが組み合わされて溶接された中空状である。アッパ部材２ａおよびロア部材２ｂには、溶接が施される溶接用フランジ部２０ａ，２０ｂが適宜設けられている。サスペンションメンバ２の前部には、上下高さ方向に起立した前側縦壁部２１が設けられている。この前側縦壁部２１は、サスペンションメンバ２の前部において車幅方向に延びるように設けられている。ただし、このように車幅方向に延びた前側縦壁部２１のうち、パワートレイン１の結合フランジ部１０，１０ａの車両後方側に位置する領域（後述するように、突起部１１が当接可能な領域）については、略鉛直方向に起立した前側縦壁部２１とされている。

図２に示すように、トランスミッション１ｃの結合フランジ部１０には、突起部１１が一体的に形成されている（図２および図３では、トランスミッション１ｃの内部構造を省略している）。突起部１１は、車両Ｖの前突時に前側縦壁部２１に当接させるための部位である。この突起部１１は、一対の結合フランジ部１０，１０ａの双方に設けてもよく、また結合フランジ部１０に代えて、他方の結合フランジ部１０ａのみに設けてもよい。

突起部１１は、後面部１１ａ、および下面部１１ｂを有している。後面部１１ａは、結合フランジ部１０の外周面の一部から下向きに延びて車両後方を向く平面状であり、サスペンションメンバ２の前側縦壁部２１に対し、比較的接近した間隔で対向している。本実施形態においては、後面部１１ａは、鉛直軸線ＶＬに対する傾斜角がゼロとされている。また、後面部１１ａの下端の高さは、前側縦壁部２１の上部の丸み（半径ｒで示す）を帯びた角部２１ａよりも低く、かつ溶接用フランジ部２０ａ，２０ｂよりも高い高さとされている。
突起部１１の下面部１１ｂは、後面部１１ａの下端に繋がった平面状の下向き面である。好ましくは、この下面部１１ｂと後面部１１ａとの夾角βは、９０度以下とされている。

次に、前記した車両の前部構造Ａの作用について説明する。

まず、車両Ｖの前突が発生し、衝突荷重Ｆの入力に起因してパワートレイン１が車両後方側に後退すると、このパワートレイン１の突起部１１の後面部１１ａが、サスペンションメンバ２の前側縦壁部２１に当接する。ここで、後面部１１ａは、鉛直軸線ＶＬに対して傾きのない状態で車両後方側を向く平面部であるため、突起部１１と前側縦壁部との当接により、サスペンションメンバ２が下方に押し下げられることはない。突起部１１は、前側縦壁部２１に食い込むようにして前側縦壁部２１を変形させる。

このようなことから、本実施形態においては、サスペンションメンバ２の変形を利用して衝撃吸収を図ることができる。また、このようにしてサスペンションメンバ２に入力した荷重は、フロントサイドメンバ４０などの車体フレーム４にも入力させることができ、マルチロードパス化による衝撃吸収を図ることもできる。したがって、車両Ｖの前突時における衝撃吸収性能、ひいては乗員保護性能を優れたものとすることができる。
また、突起部１１の後面部１１ａは、結合フランジ部１０を機械加工する際の基準面として利用することも可能である。

上述の実施形態においては、突起部１１の後面部１１ａが、鉛直軸線ＶＬに対して傾きのない状態で車両後方を向く面とされている。
これに対し、図３に示すように、本発明においては、後面部１１ａは、鉛直軸線ＶＬに対する傾斜角度αが、６０度以下の範囲内にあり、車両後方斜め上を向く平面部である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両の前部構造の各
部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

パワートレインは、エンジン自動車用のものに限らず、ハイブリッド車用、ＥＶ用、ＰＨＶ用などのパワートレインとすることもできる。本発明でいう突起部は、そのようなパワートレインに設けられている結合フランジ部のいずれかに設けられていればよい。
また、突起部は、図３を参照して説明した後面部を有し、パワートレインが車両前方からの荷重入力によって後退したときに、サスペンションメンバの前側縦壁部に当接可能であればよく、突起部全体の具体的な形状、サイズなどは種々に設計変更可能である。突起部を複数箇所設けた構成とすることもできる。
サスペンションメンバは、上下高さ方向に起立した前側縦壁部を有していればよく、その具体的な形状、サイズ、材質、取付け方などは限定されない。

Ａ 車両の前部構造
Ｖ 車両
１ パワートレイン
１０，１０ａ 結合フランジ部
１１ 突起部
１１ａ 後面部（突起部の）
２ サスペンションメンバ
２１ 前側縦壁部

Claims (1)

1. 車両前部に搭載され、かつ外面には構成機器どうしを結合する結合フランジ部が設けられているパワートレインと、
   このパワートレインの車両後方側に設けられ、かつ上下高さ方向に起立した前側縦壁部を有するサスペンションメンバと、
   前記結合フランジ部に設けられ、かつ前記パワートレインが車両前方からの荷重入力によって後退したときに、前記前側縦壁部に当接可能な後面部、この後面部の下端に繋がった下向き面としての下面部、およびこれら後面部と下面部とが交差して繋がった角部を有する下向き突出状の突起部と、
   を備えている、車両の前部構造であって、
   前記突起部の前記後面部は、鉛直軸線に対する傾斜角が６０度以下の車両後方斜め上を向く平面部とされていることを特徴とする、車両の前部構造。

Images