JPH09240291A - パワートレインの支持装置 - Google Patents

パワートレインの支持装置

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JPH09240291A
JPH09240291A JP8100005A JP10000596A JPH09240291A JP H09240291 A JPH09240291 A JP H09240291A JP 8100005 A JP8100005 A JP 8100005A JP 10000596 A JP10000596 A JP 10000596A JP H09240291 A JPH09240291 A JP H09240291A
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powertrain
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    • B60G2800/22Braking, stopping
    • B60G2800/222Braking, stopping during collision

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両衝突時にのみパワートレインを落下
させるとともに、いわゆるオフセット衝突時において
も、確実にパワートレインを落下させることができ、さ
らに、車両衝突時に、エンジンルーム内に十分な衝撃吸
収空間を確保し、車室内の乗員を確実に保護することが
できるパワートレインの支持装置を提供すること。 【解決手段】 パワートレインの支持装置20は、パワ
ートレイン50の下方に平面視が井桁状のサブサイドメ
ンバ30を備えている。サブサイドメンバ30を構成す
る右側、左側サブサイドメンバ31、32は、それぞれ
両サブサイドメンバ31、32の折れ曲がりを容易にす
る湾曲部313、323を備えている。湾曲部313、
323には、パワートレイン50の自重を支持する第
1、第2エンジンマウント40、41が載置されてい
る。パワートレイン50の上側は、上下方向に所定値以
上の荷重が作用した際に、パワートレイン50を解放す
る第3エンジンマウント42によって支持されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンルーム内
にてパワートレインを支持するパワートレインの支持装
置に関し、更に詳細には、車両前方衝突時におけるパワ
ートレインの移動に起因する車室の変形を抑制するパワ
ートレインの支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、省資源、環境問題等の観点から小
型車両が見直されている。かかる車格の小型化に当たっ
ては、車格を小型化する以前の居住性と同等の居住性が
要求され、車両寸法を効率よく利用したデザイン設計が
なされている。その一方で、車両の安全性に対する要求
も高まっており、小型車両に対しても、中型車両、並び
に大型車両なみの安全性が求められている。
【0003】しかしながら、これら2つの要求は相反す
る要求であり、その両立は容易ではない。すなわち、一
般的に、乗用車にはフレームとボディとが一体化された
モノコック式フレーム構造が採用されており、パワート
レインが収容されるエンジンルームは、フロントサイド
メンバ、フロントクロスメンバ、トーボード等によって
囲まれている。また、パワートレインはマウントによっ
てフロントサイドメンバ等に対して脱落不能に支持され
ている。
【0004】そして、車両前面衝突時には、車室前方に
配置されたフロントサイドメンバが荷重を受けて軸方向
に圧縮変形し、フロントサイドメンバによって支持され
ているパワートレインは、車室方向へ移動する。また、
車両衝突時における衝撃は、衝突エネルギが、フロント
サイドメンバを軸方向へ圧縮変形させるための変形エネ
ルギに変換されることにより吸収される。
【0005】この結果、車両衝突時にパワートレインが
車室を変形させるか否かは、パワートレインが移動する
前に、荷重を受けたフロントサイドメンバがどれだけ衝
突エネルギを吸収することができるか、つまり、フロン
トサイドメンバがどれだけの収縮ストロークを備えてい
るかに依存することとなる。
【0006】したがって、フロントサイドメンバの収縮
ストロークを十分確保し得る中型車両、大型車両の場合
には、必要な車室寸法を確保しつつ車両衝突時における
パワートレインの車室への侵入を容易に阻止し得る。こ
れに対して、車両全長を長く採ることのできない小型車
両の場合には、十分な車室寸法を確保しつつ、車両衝突
時におけるパワートレインの車室への侵入を阻止し得る
収縮ストロークを確保することは困難であることが理解
される。
【0007】ここで、極端に短いフロントノーズ長を有
する車両において、車両衝突時におけるパワートレイン
の車室への侵入を阻止するための自動車原動機の配置が
ドイツ公開明細書DE4326396A1に開示されて
いる。この自動車原動機の配置は、図9に示すように、
トーボード100の下方において前方へ傾斜配置された
原動機101、原動機101を支持する前方支承部10
2、後方支承部103を備えている。また、トーボード
100は、原動機101と平行な傾斜面104を備えて
いる。
【0008】そして、車両衝突時には、前方支承部10
2が原動機101を解放し、解放された原動機101が
トーボード100の傾斜面104に沿ってフロアパネル
105の下に導かれることにより、原動機101の車室
106への侵入を阻止する。
【0009】また、パワートレインの車室侵入を防ぐ技
術の他に、図10及び図11に示すように、車両衝突時
におけるステアリングホイールの後方突出を防止するこ
とにより車室内の乗員を保護する技術も実用化されてい
る。
【0010】図10に示す第1タイプは、2本のステア
リングシャフト110、111がカシメ112によって
連結され、車両衝突時にカシメ112が離脱してステア
リングホイール113がフリーな状態となることで、ス
テアリングホイール113の後方突出を防止するもので
ある。
【0011】また、図11に示す第2タイプは、ステア
リングホイル120がコルゲートチューブ121、ボー
ルジョイント122、ステアリングシャフト123、ボ
ールジョイント122を介してステアリングギアボック
ス124と連結されている。そして、車両衝突時には、
コルゲートチューブ121が湾曲すると共に、ステアリ
ングシャフト120が起立することによってステアリン
グギアボックス124とステアリングホイール120間
の距離が収縮され、ステアリングホイール120の後方
突出が防止される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記自
動車原動機の配置では、原動機101(パワートレイ
ン)を、常に、トーボード100の下方に配置する車両
設計をしなければならず、パワートレイン101の配置
の自由度に欠けるという問題があった。
【0013】したがって、この自動車原動機の配置を適
用するに当たっては、トーボード100の下方に配置し
得る専用のパワートレイン101を設計しなければなら
ない。また、パワートレインを低い位置に配置し得るよ
うエンジンルーム、サスペンションの基本設計をやり直
さなければならない。
【0014】この結果、従来より用いられているパワー
トレイン、車両骨格等を用いることができず、かかる自
動車原動機の配置を、従来より存在する車両に適用する
ことができないという問題があった。
【0015】小型車の安全性を強化するという観点から
は、従来より存在する小型車に対しても、小さな変更・
改良によって、安全強化のための新たな技術を適用でき
ることが望まれる。
【0016】また、上記自動車原動機の配置では、オフ
セット衝突の場合には、トーボードによってパワートレ
インが円滑にフロアパネル下方に導かれ難いという問題
があった。
【0017】さらに、第1タイプのステアリングホイル
後方突出防止機構は、カシメ112の離脱荷重の設定が
困難であるという問題がある。すなわち、カシメ112
は、軽度の衝突時、段差の乗り越え時、不整地走行時等
において絶対に離脱してはならず、重度の衝突時におい
ては、必ず離脱することが要求されるからである。
【0018】また、第2タイプのステアリングホイル後
方突出防止機構は、コルゲートチューブ長を採りすぎる
とステアリング剛性が低下するため、十分な収縮距離を
確保することができないという問題があった。
【0019】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決するためになされたものであり、車両衝突時にのみパ
ワートレインを落下させるとともに、いわゆるオフセッ
ト衝突時においても、確実にパワートレインを落下させ
ることができるパワートレインの支持装置を提供するこ
とを目的とする。また、車両衝突時に、エンジンルーム
内に十分な衝撃吸収空間を確保し、車室内の乗員を確実
に保護することができるパワートレインの支持装置を提
供することを目的とする。さらに、車両衝突時における
操舵装置の車室後方への突出を防止し、車室内の乗員を
確実に保護することができるパワートレインの支持装置
を提供することを目的とする。
【0020】
【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に記載の発明に係るパワートレインの支持装
置は、パワートレインの両側方に配置された側方骨格部
材と、両側方骨格部材の下方に配置された副骨格部材と
を備えたパワートレインの支持装置において、前記各副
骨格部材は、第1連結端部、第2連結端部、及びその略
中央部にて下方に湾曲する湾曲部を有し、前記第1連結
端部は前記側方骨格部材の先端と連結され、前記第2連
結部は前記側方骨格部材の基端と連結されることと、前
記湾曲部に配置された前記パワートレインを支持する第
1支持部材とを備えたことを特徴とする。
【0021】本請求項に記載のパワートレインの支持装
置によれば、車両衝突時には、両側方骨格部材のうち少
なくともいずれか一方が軸方向に荷重を受け、軸圧縮さ
れる。側方骨格部材が軸圧縮されると、側方骨格部材の
先端、及び基端に連結された各副骨格部材の第1連結端
部と第2連結端部との水平距離が短くなる。したがっ
て、副骨格部材は湾曲部を中心として折り曲げられ、湾
曲部が下方に変位する。ここで、パワートレインを支持
する第1支持部材は、湾曲部に配置されているので、湾
曲部が下方に変位することによりパワートレインも下方
に変位する。また、両側方骨格部材に対応して各副骨格
部材が配置されているので、両側方骨格部材のうち少な
くともいずれか一方が軸圧縮されることにより、少なく
とも軸圧縮側のパワートレインが下方に変位する。
【0022】また、請求項2に記載の発明に係るパワー
トレインの支持装置は、請求項1に記載のパワートレイ
ンの支持装置において、前記湾曲部は、前記副骨格部材
に対して所定値以上の荷重が印加された場合には、下方
に向けて屈曲することを特徴とする。
【0023】本請求項に記載のパワートレインの支持装
置によれば、副骨格部材に対して所定値以上の荷重が印
加されると、副骨格部材の湾曲部が下方に向けて屈曲す
る。このとき、各副骨格部材の第1連結端部、及び第2
連結端部の垂直方向の位置は変化しないので、湾曲部は
下方に屈曲すると共に変位することとなる。したがっ
て、湾曲部に配置された第1支持部材により支持されて
いるパワートレインは、下方に変位する。
【0024】さらに、請求項3に記載の発明に係るパワ
ートレインの支持装置は、請求項1又は請求項2に記載
のパワートレインの支持装置において、前記副骨格部材
の先端付近にて、前記各副骨格部材を連結する第1連結
部材と、前記副骨格部材の基端付近にて、前記各副骨格
部材を連結する第2連結部材とを備えたことを特徴とす
る。
【0025】本請求項に記載のパワートレインの支持装
置によれば、両側方骨格部材のいずれか一方が軸方向に
荷重を受けた場合には、各副骨格部材を連結する第1連
結部材、及び第2連結部材によって、他方の側方骨格部
材に対して軸方向への荷重が間接的に印加される。この
結果、直接荷重を受けていない側方骨格部材も軸圧縮さ
れ、パワートレインが下方に変位する。
【0026】次に、請求項4に記載の発明に係るパワー
トレインの支持装置は、パワートレインの両側方に配置
された側方骨格部材と、両側方骨格部材の下方に配置さ
れた副骨格部材とを備えたパワートレインの支持装置に
おいて、前記各副骨格部材は、第1連結端部、第2連結
端部、及びその略中央部にて下方に湾曲する湾曲部を有
し、前記第1連結端部は前記側方骨格部材の先端と連結
され、前記第2連結部は前記側方骨格部材の基端と連結
されることと、前記湾曲部に配置され、前記パワートレ
インを支持する第1支持部材と、前記パワートレインの
上部側方にて支持すると共に、前記パワートレインの揺
動変位を規制し、前記パワートレインの下方変位を規制
しない第2支持部材とを備えたことを特徴とする。
【0027】本請求項に記載のパワートレインの支持装
置によれば、車両衝突時には、両側方骨格部材のうち少
なくともいずれか一方が軸方向に荷重を受け、軸圧縮さ
れる。側方骨格部材が軸圧縮されると、側方骨格部材の
先端、及び基端に連結されている各副骨格部材の第1連
結端部と第2連結端部との水平距離が短くなる。したが
って、副骨格部材は湾曲部を中心にして折り曲げられ、
湾曲部が下方に変位する。
【0028】ここで、パワートレインを支持する第1支
持部材は、湾曲部に配置されているので、湾曲部が下方
に変位することによりパワートレインも下方に変位す
る。また、パワートレインの上部側方にてパワートレイ
ンを支持している第2支持部材は、パワートレインの揺
動変位は規制するが、下方変位は規制しない。
【0029】したがって、湾曲部の変位に伴って下方に
変位するパワートレインは、第2支持部材の影響を受け
ることなく円滑に下方に変位し得る。さらに、両側方骨
格部材に対応して各副骨格部材が配置されているので、
両側方骨格部材のうち少なくともいずれか一方が軸圧縮
されることにより、軸圧縮側のパワートレインが下方に
変位する。
【0030】また、請求項5に記載の発明に係るパワー
トレインの支持装置は、請求項4に記載のパワートレイ
ンの支持装置において、前記湾曲部は、前記副骨格部材
に対して所定値以上の荷重が印加された場合には、下方
に向けて屈曲することを特徴とする。
【0031】本請求項に記載のパワートレインの支持装
置によれば、副骨格部材に対して所定値以上の荷重が印
加されると、副骨格部材の湾曲部が下方に向けて屈曲す
る。このとき、各副骨格部材の第1連結端部、及び第2
連結端部の垂直方向の位置は変化しないので、湾曲部は
下方に屈曲すると共に変位することとなる。したがっ
て、湾曲部に配置された第1支持部材により支持されて
いるパワートレインは、下方に変位する。
【0032】さらに、請求項6に記載の発明に係るパワ
ートレインの支持装置は、請求項4又は請求項5に記載
のパワートレインの支持装置において、前記副骨格部材
の先端付近にて、前記各副骨格部材を連結する第1連結
部材と、前記副骨格部材の基端付近にて、前記拡幅骨格
部材を連結する第2連結部材とを備えたことを特徴とす
る。
【0033】本請求項に係るパワートレインの支持装置
によれば、両側方骨格部材のいずれか一方が軸方向に荷
重を受けた場合には、各副骨格部材を連結する第1連結
部材、及び第2連結部材によって、他方の側方骨格部材
に対して軸方向への荷重が間接的に印加される。この結
果、直接荷重を受けていない側方骨格部材も軸圧縮さ
れ、僅かながらパワートレインが下方に変位する。
【0034】またさらに、請求項7に記載の発明に係る
パワートレインの支持装置は、請求項4乃至請求項6の
うちいずれか1の請求項に記載のパワートレインの支持
装置において、前記第2支持部材は、前記側方骨格部材
に連結される第1支持体、前記パワートレインに連結さ
れる第2支持体、及び、前記第1支持体と前記第2支持
体とを弾性連結する第1弾性部材とを備え、前記第1弾
性部材は、前記第1支持体と前記第2支持体とを上下方
向に引き離す所定値以上の荷重が印加された場合に破断
する破断部を備えていることを特徴とする。
【0035】本請求項に係るパワートレインの支持装置
によれば、パワートレインと連結されている第2支持体
が、側方骨格部材に連結されている第1支持体に第1弾
性部材を介して弾性連結されることにより、パワートレ
インは側方骨格部材と連結されている。また、第1弾性
部材は、第1支持体と第2支持体とを上下方向に引き離
す所定値以上の荷重が印加された場合に破断する破断部
を備えている。
【0036】したがって、パワートレインが湾曲部と共
に下方へ変位し、第1弾性部材に所定値以上の荷重が印
加された場合には、第1支持体と第2支持体とは切り離
されることとなる。この結果、パワートレインは、第2
支持部材によって阻害されることなく円滑に下方へ変位
する。
【0037】さらにまた、請求項8に記載の発明に係る
パワートレインの支持装置は、請求項4乃至請求項6の
うちいずれか1の請求項に記載のパワートレインの支持
装置において、前記第2支持部材は、前記側方骨格部材
に連結されるとともに弾性を有する円筒状の第3支持
体、前記パワートレインに連結されるとともに、前記第
3支持体に挿通される棒状の第4支持体とを備え、前記
第4支持体は、前記第3支持体によって上下方向に変位
可能に支持されていることを特徴とする。
【0038】本請求項に係るパワートレインの支持装置
によれば、パワートレインと連結されている棒状の第4
支持体が、側方骨格部材に連結されている円筒状の第3
支持体に挿通されることにより、パワートレインは側方
骨格部材と連結されている。ここで、第4支持体は、第
3支持体に挿通されているだけであり、上下方向には変
位可能である。
【0039】したがって、湾曲部が下方へ変位する際に
は、第4支持体は第3支持体によって規制されることな
く下方へ変位する。この結果、パワートレインは、第2
支持部材によって阻害されることなく円滑に下方へ変位
する。
【0040】また、請求項9に記載の発明に係るパワー
トレインの支持装置は、請求項1又は請求項4に記載の
パワートレインの支持装置において、車両の舵取りを行
うための操舵装置と、前記パワートレインと前記操舵装
置とを連結する連結部材とを備えたことを特徴とする。
【0041】本請求項に係るパワートレインの支持装置
によれば、車両衝突時、パワートレインが下方へ変位す
ると、操舵装置は、パワートレインに引き寄せられる。
したがって、車両衝突時にも操舵装置が車室後方へ向か
って突出することはなく、車室内に余剰の空間が生まれ
る。
【0042】さらに、請求項10に記載の発明に係るパ
ワートレインの支持装置は、請求項9に記載のパワート
レインの支持装置において、前記連結部材は、ワイヤで
あることを特徴とするパワートレインの支持装置。
【0043】本請求項に係るパワートレインの支持装置
によれば、車両衝突時、パワートレインが下方へ変位す
ると、操舵装置はワイヤによりパワートレイン側に引き
寄せられる。ここで、ワイヤは押力を伝達せず、張力の
みを操舵装置に伝達するので操舵装置を車室側へ押し出
すことはない。
【0044】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るパワートレイ
ンの支持装置を具体化したいくつかの発明の実施の形態
について図面を参照して説明する。
【0045】先ず、第1の本発明の実施の形態に係るパ
ワートレインの支持装置20を備えた車両構成について
図1〜図5を参照して説明する。ここで、本発明の実施
の形態における車両10は、モノコック式フレーム構造
を備えており、本来であればボディパネルと一体化され
たフレームを表示しなければならないが、図面の煩雑化
を避け、説明を容易に行うため、骨格部材としてフレー
ムのみを模式的に示す。また、特に断りのない限り、車
両前進方向を前方と表現することとする。
【0046】図1において、車室11下側の両側端に配
置された各フロアサイドメンバ12の前方には、側方骨
格部材としての右側フロントサイドメンバ21、及び左
側フロントサイドメンバ22が結合されている。また、
両フロントサイドメンバ21、22の下方には、副骨格
部材としての平視が井桁状のサブフレーム30が配置さ
れている。さらに、両フロントサイドメンバ21、22
の先端には、解放端である両フロントサイドメンバ2
1、22の先端を補強するようにしてバンパリインフォ
ース23が結合されている。
【0047】また、図3に示すように両フロントサイド
メンバ21、22と各フロアサイドメンバ12との結合
部近傍には、エンジン51、トランスミッション52を
含むパワートレイン50が収容されるエンジンルーム1
3と車室11とを区画するトーボード24が結合されて
いる。
【0048】続いて、各構成要素について図2〜図5を
参照して詳細に説明する。図2に示すように、サブフレ
ーム30は、右側フロントサイドメンバ21に略平行な
右側サブサイドメンバ31、左側フロントサイドメンバ
22に略平行な左側サブサイドメンバ32、右側サブサ
イドメンバ31と左側サブサイドメンバ32とをパワー
トレイン50の前面下方にて連結する第1連結部材とし
てのサブフロントメンバ33、及び、右側サブサイドメ
ンバ31と左側サブサイドメンバ32とをパワートレイ
ン50の後面下方にて連結する第2連結部材としてのサ
ブリアメンバ34を備えている。
【0049】右側サブサイドメンバ31は、その先端
に、右側フロントサイドメンバ21の先端と連結される
第1連結端部311、その基端に、右側フロントサイド
メンバ21の基端と連結される第2連結端部312を備
えている。また、左側サブサイドメンバ32は、その先
端に、左側フロントサイドメンバ22の先端と連結され
る第3連結端部321、その基端に、左側フロントサイ
ドメンバ22の基端と連結される第4連結端部322を
備えている。
【0050】また、図3に示すように、右側サブサイド
メンバ31、及び左側サブサイドメンバ32は、それぞ
れ湾曲部313、323を有している。そして、両サブ
サイドメンバ31、32(サブフレーム30)が両フロ
ントサイドメンバ21、22に対して取り付けられた際
には、両サブサイドメンバ31、32は、パワートレイ
ン50の下方では路面に対して平行をなし、パワートレ
イン50の前面から車両先端にかけては、斜め上方へ延
伸している。
【0051】さらに、右側サブサイドメンバ31の湾曲
部313には、第1支持部材としての第1エンジンマウ
ント40が載置されており、左側サブサイドメンバ32
の湾曲部323には、同じく第1支持部材としての第2
エンジンマウント41が載置されている。この第1、第
2エンジンマウント40、41は、一般的に用いられて
いるエンジンマウントであり、ゴム、合成樹脂等の弾性
体のみからなるエンジンマウントの他、内部に液体を封
入した液封エンジンマウント等が好適に用いられる。
【0052】トーボード24は、車室11側にインスト
ルメントパネル(図示しない)が配設される垂直面24
1と、着座した乗員の足下に対応してエンジンルーム1
3側に湾曲しブレーキペダル55が配置された曲面24
2とを備えている。
【0053】トーボード24の前方にはブレーキブース
タ53、ステアリングラックギアハウジング70が配置
されている。ステアリングラックギアハウジング70
は、連結部材としてのワイヤ71によってパワートレイ
ン50の上部に連結されており、またステアリングラッ
クギアハウジング70には、インタミシャフト72を介
して操舵装置としてのステアリングホイール73が連結
されている。
【0054】パワートレイン50は、第1エンジンマウ
ント40、第2エンジンマウント41を介してサブフレ
ーム30によってその下側部が支持されており、第2支
持部材としての第3エンジンマウント42を介して左側
フロントサイドメンバ22によってその上側部が支持さ
れている。また、パワートレイン50は、前方に向けて
スラントされており、その傾斜角は概略トーボード24
の傾斜角と等しい。ここで、第1エンジンマウント4
0、第2エンジンマウント41は、主にパワートレイン
50の自重を支え、第3エンジンマウント42は、パワ
ートレイン50の前後左右方向への揺動を規制する。
【0055】次に、図4及び図5を参照して第3エンジ
ンマウント42について詳細に説明する。第3エンジン
マウント42は、左側フロントサイドメンバ22に連結
される短円筒状の第1支持体421、及びエンジン51
に形成されたブラケット511に結合ボルト422を介
して取り付けられることにより、エンジン51(パワー
トレイン50)に連結される長円筒状の第2支持体42
3を備えている。第1支持体421と第2支持体423
とは、第1弾性部材としてのインシュレータ424によ
って連結されており、第2支持体423の動きは、イン
シュレータ424によって緩和された後、第1支持体4
21に伝達される。
【0056】インシュレータ424は、図4に示すよう
に、断面円弧状の貫通孔425を有しており(本発明の
実施の形態では3カ所)、また、図5に示すように、軸
方向への肉厚が薄い破断部426を有している。すなわ
ち、第1支持体421と第2支持体423とは、この肉
厚の薄い破断部426によってのみ互いに連結されてい
る。この破断部426は、所定値以上の加重が加わると
破断し、第1支持体421から第2支持体423を解放
する。そして、その軸方向の肉厚は、破断すべき荷重に
応じて決定される。
【0057】続いて、本発明の実施の形態に係るパワー
トレインの支持装置20に関する車両前方衝突時におけ
るパワートレイン50の変位の様子について図7を参照
して説明する。
【0058】車両10が壁、相手車両等の障害物(図7
ではバリア)と前方衝突した場合には、先ず、バンパリ
インフォース23が障害物と当接し、バンパリインフォ
ース23に水平方向への荷重がかかる。この水平荷重
は、左側フロントサイドメンバ22、及び右側フロント
サイドメンバ21にかかる軸方向(水平方向)への荷重
と、右側サブサイドメンバ31、及び左側サブサイドメ
ンバ32の軸方向(車両後向き斜め下方向)への荷重と
に分散される。
【0059】そして、軸方向への荷重を受けた右側、左
側フロントサイドメンバ21、22は、図7中右方向に
圧縮され、これに伴い、右側サブサイドメンバ31の第
1連結端311、及び左側サブサイドメンバ32の第3
連結端321には、車室11方向への水平荷重が印加さ
れる。
【0060】したがって、右側サブサイドメンバ31、
及び左側サブサイドメンバ32には、その軸方向(車両
後向き斜め下方向)への荷重による車両後向き斜め下方
向への軸応力と、車両後向き水平方向への荷重による車
両後方への回転応力が作用することとなる。
【0061】ところで、一般的に、長尺状の部材は、そ
の軸線方向への荷重に対しては強いが、軸線に対して交
差する荷重に対しては弱いことが知られている。特に、
本発明の実施の形態における両サブサイドメンバ31、
32は、折れ曲がりのきっかけとなる湾曲部313、3
23を有している。したがって、回転応力は両サブサイ
ドメンバ31、32の湾曲部313、323に集中し、
両サブサイドメンバ31、32は、湾曲部313、32
3を中心にして容易に折り曲げられる。
【0062】また、右側サブサイドメンバ31の第1、
第2連結端部313、312、及び左側サブサイドメン
バ32の第3、第4連結端部321、322の垂直位置
は不変であると共に、両サブサイドメンバ31、32に
は、軸方向への応力も作用している。したがって、両サ
ブサイドメンバ31、32の折り曲げとともに、湾曲部
313、323の垂直位置は下方へと変位することとな
る。
【0063】なお、本発明の実施の形態におけるサブフ
レーム30は、パワートレイン50の側方に右側サブサ
イドメンバ31、左側サブサイドメンバ32が配置され
ている。したがって、いわゆるオフセット衝突の場合に
も、衝突側におけるパワートレイン50は、確実に落下
する。
【0064】さらに、サブフレーム30は、両サブサイ
ドメンバ31、32が、サブフロントメンバ33、及び
サブリアメンバ34によって相互に連結されることによ
り、平面視が井桁状の形状を備えている。したがって、
両サブサイドメンバ31、32の一方のみが衝突荷重を
受けるオフセット衝突の場合には、軸圧縮される一方の
サブサイドメンバの変位がサブフロントメンバによって
他方のサブサイドメンバに伝達され、他方のサブサイド
メンバも軸方向へ変位する。
【0065】また、両サブサイドメンバ31、32の湾
曲部313、323の近傍には、パワートレイン50の
下側部を支持し、パワートレイン50の自重を受け止め
る第1エンジンマウント40、及び第2エンジンマウン
ト41が載置されている。したがって、湾曲部313、
323が下方へ変位することにより、第1、第2エンジ
ンマウント40、41の垂直位置も下方へ変位し、これ
に伴ってパワートレイン50も下方へ変位する。
【0066】パワートレイン50の下方変位に伴ってワ
イヤ71に張力が加わり、ステアリングラックギアボッ
クス70には下方への応力が加わる。さらに衝突が進行
し、両フロントサイドメンバ21、22の水平方向への
収縮が進行すると、両サブサイドメンバ31、32は、
さらに折り曲げられ、両サブサイドメンバ31、32の
湾曲部313、323がさらに下方に変位する。この結
果、パワートレイン50は、さらに下方に変位すること
となる。
【0067】パワートレイン50の下方変位量が大きく
なると、ステアリングラックギアボックス70は、下方
へ移動する。ステアリングラックギアボックス70が下
方へ移動すると、一端がステアリングラックギアボック
ス70と連結されているインタミシャフト72が起立し
て、他端に連結されているステアリングホイール73を
エンジンルーム13側へ引き込む。
【0068】すなわち、ステアリングラックギアボック
ス70の下方変位量は、インタミシャフトが72が起立
することで、車両の前後方向への変位量に変換され、ス
テアリングホイール73がエンジンルーム13側へ移動
するのである。
【0069】ところで、パワートレイン50は、その上
側において第3エンジンマウント42によって支持され
ている。したがって、パワートレイン50が下方へ変位
すると、第3エンジンマウント42の破断部426には
上下方向への荷重がかかる。
【0070】ここで、本発明の実施の形態における第3
エンジンマウント42は、図4及び図5に示すように破
断部426を有するインシュレータ424によって連結
された第1支持体421と第2支持体423とを備えて
いる。また、破断部426は、所定値以上の上下荷重が
加わった際には、破断し第2支持体423(パワートレ
イン50)を解放する構成を備えている。
【0071】したがって、パワートレイン50の下方へ
の変位に伴い、第2支持体423が下方へ変位し、破断
部426に所定値以上の応力が作用すると破断部426
は、破断し、第2支持体423と第1支持体421との
連結は解放される。この結果、パワートレイン50の下
方への変位が妨げられることはなく、パワートレイン5
0は、両サブサイドメンバ31、32と共に円滑に下方
へ落下することとなる。
【0072】このように、パワートレイン50が完全に
落下することにより、エンジンルーム13内には右側、
左側フロントサイドメンバ21、22の軸収縮を妨げる
ものがなくなり、両フロントサイドメンバ21、22に
よって確実に衝突エネルギが吸収される。また、パワー
トレイン50によってトーボード24が損傷を受けるこ
ともない。
【0073】そして、パワートレイン50が完全に落下
した時点で、車両10に慣性力が残存している場合に
は、トーボード24が落下したパワートレイン50に乗
り上げるようにして進行することで、パワートレイン5
0によるトーボード24の損傷が抑制される。
【0074】次に、第2の発明の実施の形態に係るパワ
ートレインの支持装置60について図6、及び図7を参
照して説明する。本発明の実施の形態に係るパワートレ
インの支持装置60は、第3エンジンマウント42に代
えて、第4エンジンマウント43を備えたことを特徴と
している。なお、第4エンジンマウント42を除く他の
構成は第1の発明の実施の形態に係るパワートレインの
支持装置20と同等であるから同一の符号を付してその
説明を省略する。
【0075】第2支持部材としての第4エンジンマウン
ト43は、左側フロントサイドメンバ22に連結される
二重円筒状の第3支持体としての第1支持体431、及
びエンジン51に形成されたブラケット511に結合ボ
ルト432を介して取り付けられることにより、エンジ
ン51(パワートレイン50)に連結される棒状の第4
支持体としての第2支持体433を備えている。
【0076】第1支持体431は、インシュレータ43
4によって連結された外側円筒材435と内側円筒材4
36とを有しており、内側円筒材436は、第2支持体
433に向かって湾曲している。インシュレータ434
は、図6に示すように、断面円弧状の貫通孔437を有
している(本発明の実施の形態では3カ所)。
【0077】第4エンジンマウント43は、第1支持体
431の挿入孔438に第2支持体433を挿入するこ
とにより組み付けられる。したがって、第2支持体43
3の左右前後方向への揺動は、第1支持体431によっ
て規制されるが、第2支持体433の上下方向の変位は
自在である。したがって、パワートレイン50が落下す
る際に、パワートレイン50の落下を妨げることはな
い。
【0078】本発明の実施の形態に係るパワートレイン
の支持装置60に関する車両前方衝突時におけるパワー
トレイン50の変位の様子について説明する。本発明の
実施の形態におけるパワートレイン50の変位の様子
は、第1の発明の実施の形態において図7を用いて説明
したパワートレイン50の変位の様子と基本的には同様
である。したがって、以下の説明では、異なる点を中心
にして説明する。
【0079】パワートレイン50は、その上側において
第4エンジンマウント43によって支持されている。し
たがって、パワートレイン50が下方へ変位すると、第
4エンジンマウント43には上下方向への荷重が作用す
る。
【0080】ここで、本発明の実施の形態における第4
エンジンマウント43は、図6及び図7に示すように外
側円筒部435と内側円筒部436との間にインシュレ
ータ434を備えた第1支持体431と、第1支持体4
31の挿入孔438に挿入された棒状の第2支持体43
3とを備えている。
【0081】したがって、第4エンジンマウント43
は、パワートレイン50の上下方向への変位を一切規制
することはない。この結果、パワートレイン50は、下
方への変位を妨げられることなく、右側、左側サブサイ
ドメンバ31、32と共に円滑に下方へ落下することと
なる。
【0082】このように、パワートレイン50が完全に
落下することにより、エンジンルーム13内には右側、
左側フロントサイドメンバ21、22の軸収縮を妨げる
ものがなくなり、両フロントサイドメンバ21、22に
よって確実に衝突エネルギが吸収される。また、パワー
トレイン50によるトーボード24の損傷が抑制され
る。
【0083】以上、上記各発明の実施の形態に基づき詳
細に説明したように上記各発明の実施の形態に係るパワ
ートレインの支持装置20、60では、サブフレーム3
0を形成する右側サブサイドメンバ31、及び左側サブ
サイドメンバ32に下方に湾曲する湾曲部313、32
3を備えている。
【0084】したがって、車両前方衝突時に、右側、左
側サブサイドメンバ31、32に加わった荷重は、湾曲
部313、323に集中することとなり、湾曲部31
3、323を中心にして両サブサイドメンバ31、32
を、円滑に折り曲げることができる。ここで、右側サブ
サイドメンバ31の第1、第2連結端部311、312
左側サブサイドメンバ32の第3、第4連結端部32
1、322の垂直位置は不変であるから、両サブサイド
メンバ31、32が折れ曲がった際には、湾曲部31
3、323の垂直位置を下方に変位させることができ
る。
【0085】また、両サブサイドメンバ31、32の湾
曲部313、323の近傍には、パワートレイン50の
下側部にてパワートレイン50の自重を支持する第1エ
ンジンマウント40、、及び第2エンジンマウント41
がそれぞれ載置されている。したがって、湾曲部31
3、323の垂直位置の下方変位とともに、パワートレ
イン50を円滑かつ迅速に下方へ変位させることができ
る。
【0086】また、上記発明の実施の形態に係るパワー
トレインの支持装置20、60は、パワートレイン50
の両側下方に、右側、左側サブサイドメンバ31、32
をそれぞれ備えている。したがって、いわゆるオフセッ
ト衝突時であっても、衝突側に対応するパワートレイン
50を確実に落下させることができる。
【0087】さらに、本パワートレインの支持装置2
0、60は、右側、左側サブサイドメンバ31、32が
サブフロントメンバ33、サブリアメンバ34により相
互に連結され、平面視が井桁状のサブフレーム30を備
えている。したがって、いわゆるオフセット衝突時に
は、衝突側のサブサイドメンバの軸収縮を、サブフロン
トメンバ33を介して被衝突側のサブサイドメンバに伝
達することにより、被衝突側におけるパワートレイン5
0の落下をも期待することができる。
【0088】また、右側サブサイドメンバ31の第1連
結端部313、左側サブサイドメンバ32の第3連結端
部321は、右側フロントサイドメンバ21、左側フロ
ントサイドメンバ22の先端に連結されている。したが
って、車両衝突当初から、両サブサイドメンバ31、3
2を折り曲げることができる。
【0089】また、ステアリングラックギアボックス7
0がワイヤ71を介してパワートレイン50の上部に連
結されている構成を備えている。したがって、パワート
レイン50の下方変位とともにステアリングラックギア
ボックス70も下方へ変位し、インタミシャフト72が
起立する。インタミシャフト72が起立することによっ
てステアリングホイール73がエンジンルーム13側に
引き込まれ、車両衝突に伴うステアリングホイール73
の後方突出を防止することができる。
【0090】また、軽度の衝突等における誤作動を確実
に防止することができると共に、パワートレイン50が
落下する程の重度の衝突時には確実にステアリングホイ
ール73をエンジンルーム13側へ引き込み、ステアリ
ングホイール73の後方突出を防止することができる。
【0091】さらに、ワイヤ71はステアリングラック
ギアハウジング70に張力は伝達するものの、押力は伝
達しないので、ステアリングホイール73を車室11側
へ押し出すことがない。
【0092】この結果、車室11内の乗員にステアリン
グホイール73が衝突することによる乗員のダメージを
大幅に抑制することができる。さらに、第1の発明の実
施の形態に係るパワートレインの支持装置20では、パ
ワートレイン50の上側部を支持する第3エンジンマウ
ント42として、所定値以上の荷重が印加された場合に
は、第2支持体423の上下方向の規制を解放するエン
ジンマウントを備えている。したがって、パワートレイ
ン50の下方への変位が妨げられることはなく、パワー
トレイン50は、両サブサイドメンバ31、32と共に
円滑に下方へ落下することができる。
【0093】この結果、衝突時には、パワートレイン5
0が完全に落下し、エンジンルーム13内には右側、左
側フロントサイドメンバ21、22の軸収縮を妨げるも
のがなくなる。したがって、両フロントサイドメンバ2
1、22によって確実に衝突エネルギを吸収することが
できる。
【0094】また、パワートレイン50がトーボード2
4の傾斜面242の傾斜角と等しい傾斜角でスラントさ
れているので、トーボード24は、落下したパワートレ
イン50の上面に乗り上げ、トーボード24の損傷を抑
制することができる。この結果、車室11内の乗員を衝
突による衝撃から保護することができる。
【0095】さらに、衝突時にパワートレイン50が水
平移動することがないので、ブレーキブースタ53、ス
テアリングラックギアハウジング70がパワートレイン
50によって直接、押されることがなく、ブレーキペダ
ル55の後方突出を防止することができるとともに、ス
テアリングホイールの後方突出を抑制することができ
る。この結果、乗員の下肢傷害を防止することができる
と共に、ステアリングによる上体圧迫を抑制することが
できる。
【0096】また、第3エンジンマウント42は、所定
値以上の荷重が印加された場合にのみ第2支持体423
を解放するので、所定値として適切な値を採ることによ
り、車両衝突時以外の場面における不用意なパワートレ
イン50の落下を防止することができる。
【0097】次に、第2の発明の実施の形態に係るパワ
ートレインの支持装置60では、パワートレイン50の
上側部を支持する第4エンジンマウント43として、第
2支持体433の上下方向の変位を規制しないエンジン
マウントを備えている。したがって、パワートレイン5
0の下方への変位が妨げられることはなく、パワートレ
イン50は、両サブサイドメンバ31、32と共に円滑
に下方へ落下することができる。
【0098】この結果、衝突時には、パワートレイン5
0が完全に落下し、エンジンルーム13内には右側、左
側フロントサイドメンバ31、32の軸収縮を妨げるも
のがなくなる。したがって、両フロントサイドメンバ3
1、32によって確実に衝突エネルギを吸収することが
できる。また、トーボード24は、落下したパワートレ
イン50の上面に乗り上げるので、トーボード24の損
傷を抑制することができる。この結果、車室11内の乗
員を衝突による衝撃から保護することができる。
【0099】さらに、衝突時にパワートレイン50が水
平移動することがないので、ブレーキブースタ53、ス
テアリングラックギアハウジング70がパワートレイン
50によって直接、押されることがなく、ブレーキペダ
ル55による乗員の下肢傷害を防止することができると
共に、ステアリングホイールによる上体圧迫を抑制する
ことができる。
【0100】また、第4エンジンマウント43は、パワ
ートレイン50の上下変位を規制しない構成を備えてい
るが、この構成は、両サブサイドメンバ31、32の折
れ曲がり時、すなわち、車両衝突時、にのみパワートレ
イン50の落下を許容する。したがって、車両衝突時以
外の場面において、パワートレイン50が不用意に落下
することはない。
【0101】以上、各発明の実施の形態に基づき本発明
を説明したが、本発明の趣旨から逸脱しない範囲で種々
の変更改良が可能である。 (1)たとえば、上記各発明の実施の形態においては、
右側、左側サブサイドメンバ31、32をサブフロント
メンバ33、サブリアメンバ34によって相互に連結し
た、平面視が井桁状のサブフレーム30を用いた。しか
しながら、単にパワートレイン50の両側下方に右側、
左側サブサイドメンバ31、32を配置したサブフレー
ム30であっても良い。かかる場合にも、オフセット衝
突時に、衝突側におけるパワートレイン50の落下をも
たらすことができるからである。
【0102】(2)また、上記各発明の実施の形態にお
いては、右側、左側サブサイドメンバ31、32に対す
るサブフロントメンバ33、サブリアメンバ34の連結
位置を両サブサイドメンバ31、32先端、基端の近傍
としたサブフレーム30を用いた。しかしながら、サブ
フロントメンバ33、サブリアメンバ34の連結位置を
両サブサイドメンバ31、32の先端、基端にする等、
他の位置であっても良い。
【0103】すなわち、両サブサイドメンバ31、32
が車両10の左右方向に連結されていれば、一方のサブ
サイドメンバの軸収縮を他方のサブサイドメンバに伝達
することができるからである。
【0104】(3)さらに、上記各発明の実施の形態に
おいては、右側、左側サブサイドメンバ31、32のみ
を車両10の前後方向のサブフレーム30として備えて
いる。しかしながら、パワートレイン50の下方にて車
両10の前後方向に延びるサブセンタメンバを備えても
良い。
【0105】(4)また、パワートレイン50の左右前
後方向の揺動のみを規制し、パワートレイン50の上下
方向の変位を規制しないエンジンマウントであれば、上
記各発明の実施の形態で用いた第3、第4エンジンマウ
ント42、43の構成に限られない。
【0106】なお、以上の発明の実施の形態から把握で
きる技術的思想について、以下に効果とともに記載す
る。 (1)請求項1乃至請求項8のうちいずれか1の請求項
に記載のパワートレインの支持装置において、前記パワ
ートレインは傾斜して配置されていることを特徴とする
パワートレインの支持装置。
【0107】かかる構成を備えた場合には、パワートレ
インが下方に変位した後、車両がパワートレインの上に
乗り上げることを期待することができる。
【0108】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るパワ
ートレインの支持装置によれば、車両衝突時にのみパワ
ートレインを落下させるとともに、いわゆるオフセット
衝突時においても、確実にパワートレインを落下させる
ことができる。
【0109】したがって、車両衝突時に、エンジンルー
ム内に十分な衝撃吸収空間を確保し、車室内の乗員を確
実に保護することができる。また、車両衝突時、操舵装
置をエンジンルーム側へ移動させ、車室内に十分な空間
を形成することができる。
【0110】したがって、車両衝突時に、車室内におい
ても十分な空間を確保し、車室内の乗員を確実に保護す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るパワートレインの
支持装置を適用した車両前部の概略構成を示す斜視図。
【図2】 本発明の実施の形態に係るパワートレインの
支持装置の側面図。
【図3】 本発明の実施の形態に係るパワートレインの
支持装置の平面図。
【図4】 第1の発明の実施の形態における第3エンジ
ンマウントの平面図。
【図5】 図4に示す第3エンジンマウントを図中の5
−5線で切断した側面断面図。
【図6】 第2の発明の実施の形態における第4エンジ
ンマウントの平面図。
【図7】 図6に示す第4エンジンマウントを図中の7
−7線で切断した側面断面図。
【図8】 車両前方衝突時におけるパワートレインの支
持装置の作動状態を示す説明図。
【図9】 従来例に係るパワートレインの支持装置の側
面図。
【図10】従来例に係るステアリングホイールの後方突
出防止機構を模式的に示す説明図。
【図11】従来例に係るステアリングホイールの後方突
出防止機構を模式的に示す説明図。
【符号の説明】
10…車両、11…車室、12…フロアサイドメンバ、
13…エンジンルーム、20…パワートレインの支持装
置、21…右側フロントサイドメンバ、22…左側フロ
ントサイドメンバ、23…バンパリインフォース、24
…トーボード、30…サブフレーム、31…右側サブサ
イドメンバ、311…第1連結端部、312第2連結端
部、313…湾曲部、32…左側サブサイドメンバ、3
21…第3連結端部、322…第4連結端部、323…
湾曲部、33…サブフロントメンバ、34…サブリアメ
ンバ、40…第1エンジンマウント、41…第2エンジ
ンマウント、42…第3エンジンマウント、421…第
1支持体、423…第2支持体、424…インシュレー
タ、426…破断部、43…第4エンジンマウント、4
31…第1支持体、433…第2支持体、434…イン
シュレータ、435…外側円筒材、436…内側円筒
材、50…パワートレイン、70…ステアリングラック
ギアハウジング、71…ワイヤ、72…インタミシャフ
ト、73ステアリングホイール。

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パワートレインの両側方に配置された側
    方骨格部材と、両側方骨格部材の下方に配置された副骨
    格部材とを備えたパワートレインの支持装置において、 前記各副骨格部材は、第1連結端部、第2連結端部、及
    びその略中央部にて下方に湾曲する湾曲部を有し、前記
    第1連結端部は前記側方骨格部材の先端と連結され、前
    記第2連結部は前記側方骨格部材の基端と連結されるこ
    とと、 前記湾曲部に配置された前記パワートレインを支持する
    第1支持部材を備えたことを特徴とするパワートレイン
    の支持装置。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のパワートレインの支持
    装置において、 前記湾曲部は、前記副骨格部材に対して所定値以上の荷
    重が印加された場合には、下方に向けて屈曲することを
    特徴とするパワートレインの支持装置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のパワート
    レインの支持装置において、 前記副骨格部材の先端付近にて、前記各副骨格部材を連
    結する第1連結部材と、 前記副骨格部材の基端付近にて、前記各副骨格部材を連
    結する第2連結部材とを備えたことを特徴とするパワー
    トレインの支持装置。
  4. 【請求項4】 パワートレインの両側方に配置された側
    方骨格部材と、両側方骨格部材の下方に配置された副骨
    格部材とを備えたパワートレインの支持装置において、 前記各副骨格部材は、第1連結端部、第2連結端部、及
    びその略中央部にて下方に湾曲する湾曲部を有し、前記
    第1連結端部は前記側方骨格部材の先端と連結され、前
    記第2連結部は前記側方骨格部材の基端と連結されるこ
    とと、 前記湾曲部に配置され、前記パワートレインを支持する
    第1支持部材と、 前記パワートレインの上部側方にて支持すると共に、前
    記パワートレインの揺動変位を規制し、前記パワートレ
    インの下方変位を規制しない第2支持部材とを備えたこ
    とを特徴とするパワートレインの支持装置。
  5. 【請求項5】 請求項4に記載のパワートレインの支持
    装置において、 前記湾曲部は、前記副骨格部材に対して所定値以上の荷
    重が印加された場合には、下方に向けて屈曲することを
    特徴とするパワートレインの支持装置。
  6. 【請求項6】 請求項4又は請求項5に記載のパワート
    レインの支持装置において、 前記副骨格部材の先端付近にて、前記各副骨格部材を連
    結する第1連結部材と、 前記副骨格部材の基端付近にて、前記拡幅骨格部材を連
    結する第2連結部材とを備えたことを特徴とするパワー
    トレインの支持装置。
  7. 【請求項7】 請求項4乃至請求項6のうちいずれか1
    の請求項に記載のパワートレインの支持装置において、 前記第2支持部材は、前記側方骨格部材に連結される第
    1支持体、前記パワートレインに連結される第2支持
    体、及び、前記第1支持体と前記第2支持体とを弾性連
    結する第1弾性部材とを備え、 前記第1弾性部材は、前記第1支持体と前記第2支持体
    とを上下方向に引き離す所定値以上の荷重が印加された
    場合に破断する破断部を備えていることを特徴とするパ
    ワートレインの支持装置。
  8. 【請求項8】 請求項4乃至請求項6のうちいずれか1
    の請求項に記載のパワートレインの支持装置において、 前記第2支持部材は、前記側方骨格部材に連結されると
    ともに弾性を有する円筒状の第3支持体、前記パワート
    レインに連結されるとともに、前記第3支持体に挿通さ
    れる棒状の第4支持体とを備え、 前記第4支持体は、前記第3支持体によって上下方向に
    変位可能に支持されていることを特徴とするパワートレ
    インの支持装置。
  9. 【請求項9】 請求項1又は請求項4に記載のパワート
    レインの支持装置において、 車両の舵取りを行うための操舵装置と、 前記パワートレインと前記操舵装置とを連結する連結部
    材とを備えたことを特徴とするパワートレインの支持装
    置。
  10. 【請求項10】請求項9に記載のパワートレインの支持
    装置において、 前記連結部材は、ワイヤであることを特徴とするパワー
    トレインの支持装置。
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