(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
後傾した隔壁により車室の後側に隔成された搭載室にパワーユニットを取付ける構造であって、
前記搭載室の車幅方向両側部に車両の後面衝突に対して前方へ座屈変形可能なサイドメンバを設け、
パワーユニットの上部を前記サイドメンバに防振機能を有するマウント部材を介して前後方向に回転可能に支持すると共に、該マウント部材を車両の後面衝突時におけるサイドメンバとパワーユニットとの前後方向の相対移動に対して破断可能に構成し、
該パワーユニットの下部を、常態にあっては前記マウント部材を支点とするパワーユニットの前後方向回転を規制し、車両の後面衝突時に前記マウント部材の破断に先立ってパワーユニットに該マウント部材を支点とした後方への回転挙動を付与する回転制御手段で支持し、
この回転制御手段を、前端がサイドメンバの前部下側に支持された左右一対のラテラルメンバとこれらラテラルメンバの後端に跨って連結されてサイドメンバの後端下部に支持されたクロスメンバとを有するサスペンションメンバと、
前記クロスメンバとパワーユニットの下部とを連結するトルクロッドと、で構成し、
かつ、前記ラテラルメンバに、車両の後面衝突時に所定値以上の軸方向荷重が作用することによって該ラテラルメンバの前後方向中間部分の下方への屈曲を促す易屈曲部を設けたことを特徴とする自動車のパワーユニット配置構造。
【請求項２】
マウント部材をパワーユニットの車幅方向に延びる慣性主軸線上にほぼ揃えて配置したことを特徴とする請求項１に記載の自動車のパワーユニット配置構造。
【請求項３】
易屈曲部を、ラテラルメンバの略直線状のメンバ一般部と、ラテラルメンバとクロスメンバとの連設部近傍で該ラテラルメンバのメンバ一般部の後端から斜め上方に向けて立上がって形成した傾斜部と、が連設する曲折部として形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車のパワーユニット配置構造。
【請求項４】
トルクロッドとクロスメンバとを防振機能を有するマウント部材を介して連結したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車のパワーユニット配置構造。
【請求項５】
サイドメンバは、前記隔壁に接合される前端側のメンバ基部の剛性を高くし、後端からパワーユニットを支持する中間部に亘る領域の剛性を低くしたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の自動車のパワーユニット配置構造。
【請求項６】
隔壁を軽量金属材料をもって車幅方向に閉断面に押出し成形した押出し材で構成したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の自動車のパワーユニット配置構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車のパワーユニット配置構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の自動車のパワーユニット配置構造の中には、例えば特開平１１−２４５６６８号公報に示されているように、車両の前面衝突時に伸長体を伸長作動させて車体前部をリフトアップさせると共に、ダッシュパネルの上部とパワーユニットとに跨って連結したリンク体の揺動によってパワーユニットをその下方の空きスペースへ落下させるようにしたものや、特開平７−１６４８９５号公報に示されているように、パワーユニットを予めダッシュパネルの下部の傾斜したトーボードの下側に傾斜して搭載し、車両の前面衝突時にはパワーユニットを該トーボードの傾斜に沿って落下させるようにしたもの等が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術における前者の場合は、伸長体としての車高調整機構とその制御手段が必要となってコスト的に不利となってしまうことは否めず、また、後者の場合はパワーユニットを傾斜して搭載するため、この特殊なレイアウトに対応し得る車両仕様でない限り適用が不可能で、汎用性に欠ける不具合を生じる。
【０００４】
また、前記何れの構造にあっても、フロント搭載タイプのパワーユニット配置構造であるため、車室の後側に隔成した搭載室にパワーユニットを配置したリヤ搭載タイプの車両にそのまま適用することは難しい。
【０００５】
そこで、本発明は車両の後面衝突に対して、車室の後側に隔成されてパワーユニットを配置した搭載室の前後方向の潰れストロークを拡大できて、衝突エネルギー吸収効果を高めることができるリヤ搭載タイプの自動車のパワーユニット配置構造を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明にあっては、後傾した隔壁により車室の後側に隔成された搭載室にパワーユニットを取付ける構造であって、
前記搭載室の車幅方向両側部に車両の後面衝突に対して前方へ座屈変形可能なサイドメンバを設け、
パワーユニットの上部を前記サイドメンバに防振機能を有するマウント部材を介して前後方向に回転可能に支持すると共に、該マウント部材を車両の後面衝突時におけるサイドメンバとパワーユニットとの前後方向の相対移動に対して破断可能に構成し、
該パワーユニットの下部を、常態にあっては前記マウント部材を支点とするパワーユニットの前後方向回転を規制し、車両の後面衝突時に前記マウント部材の破断に先立ってパワーユニットに該マウント部材を支点とした後方への回転挙動を付与する回転制御手段で支持し、
この回転制御手段を、前端がサイドメンバの前部下側に支持された左右一対のラテラルメンバとこれらラテラルメンバの後端に跨って連結されてサイドメンバの後端下部に支持されたクロスメンバとを有するサスペンションメンバと、
前記クロスメンバとパワーユニットの下部とを連結するトルクロッドと、で構成し、
かつ、前記ラテラルメンバに、車両の後面衝突時に所定値以上の軸方向荷重が作用することによって該ラテラルメンバの前後方向中間部分の下方への屈曲を促す易屈曲部を設けたことを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明にあっては、請求項１に記載のマウント部材を、パワーユニットの車幅方向に延びる慣性主軸線上にほぼ揃えて配置したことを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明にあっては、請求項１，２に記載の易屈曲部を、ラテラルメンバの略直線状のメンバ一般部と、ラテラルメンバとクロスメンバとの連設部近傍で該ラテラルメンバのメンバ一般部の後端から斜め上方に向けて立上がって形成した傾斜部と、が連設する曲折部として形成したことを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明にあっては、請求項１〜３に記載の自動車のパワーユニット配置構造であって、トルクロッドとクロスメンバとを防振機能を有するマウント部材を介して連結したことを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明にあっては、請求項１〜４に記載の自動車のパワーユニット配置構造であって、サイドメンバは、前記隔壁に接合される前端側のメンバ基部の剛性を高くし、後端からパワーユニットを支持する中間部に亘る領域の剛性を低くしたことを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明にあっては、請求項１〜５に記載の自動車のパワーユニット配置構造であって、前記隔壁を軽量金属材料をもって車幅方向に閉断面に押出し成形した押出し材で構成したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、車室と搭載室とを隔成する隔壁はシート配設のため後傾していて、該隔壁の上側部とパワーユニット上端との前後方向距離が狭まっているが、車両の後面衝突時には回転制御手段によってマウント部材の破断に先立ってパワーユニットにマウント部材を支点とした後方への回転挙動を付与する。
特に、この車両の後面衝突時には、回転制御手段におけるトルクロッドによってパワーユニットの下部を前方へ押動して、該パワーユニットに後方への回転挙動を直ちに付与できると共に、ラテラルメンバがその中間部分で易屈曲部を起点にして下向きにくの字状に折れ変形して、トルクロッドに下向きの回転モーメントを発生させるため、パワーユニットを強制的に下方へ引き落すことができる。
【００１４】
このパワーユニットの後方への回転挙動により前記隔壁上側部とパワーユニット上端との前後方向距離が拡大されて、後面衝突初期でパワーユニットの上端部分が隔壁に干渉するのが回避され、このパワーユニットの後方への回転挙動に続いてサイドメンバの前方への座屈変形に伴って前記マウント部材が破断して、該パワーユニットの搭載室下方の空きスペースへの落下を許容する。
【００１５】
この結果、搭載室の全長を拡大しなくてもその前後方向の潰れストロークを拡大でき、サイドメンバの前方への座屈変形を適正に行わせて衝突エネルギーを合理的に吸収することができると共に、サイドメンバの前方への座屈変形の進行によってパワーユニットが隔壁に干渉しても、該パワーユニットを隔壁のスロープに沿って下方へ移動させることができるため、前記隔壁の車室側への変形を抑制することができる。
【００１６】
また、通常時は前記マウント部材の防振機能によって、パワーユニット振動の車体側への伝播抑制効果を十分に確保することができる。
更に、サスペンションメンバを回転制御手段の構成部材として有効利用できるため、設計上およびコスト上有利に得ることができる。
【００１７】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、マウント部材をパワーユニットの車幅方向に延びる慣性主軸線上にほぼ揃えて配置してあるため、パワーユニットの後方への回転挙動をスムーズに行わせることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１，２の発明の効果に加えて、易屈曲部を構成する曲折部を、ラテラルメンバのクロスメンバとの連設部近傍に設定して、略直線状のメンバ一般部と傾斜部との長さ比率を大きくしてあるため、車両の後面衝突時にラテラルメンバが前記曲折部を起点に下向きにくの字状に折れ変形した場合に、クロスメンバをほぼ回転中心とする傾斜部の下向きの回転角が大きく、これに伴ってトルクロッドによるパワーユニットの引き下げ力を大きくすることができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３の発明の効果に加えて、トルクロッドとクロスメンバとの連結部分に介装したマウント部材の防振機能によって、パワーユニット振動の車体側への伝播抑制を徹底することができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４の発明の効果に加えて、隔壁に接合したサイドメンバ前端側のメンバ基部の剛性を高くしてあるため、車両の後面衝突時における該サイドメンバの軸圧壊反力を高められると共に、後端から中間部に亘る領域の剛性を低くしてあるため、サイドメンバを後端から前方へ向けて整然と座屈変形させることができて、衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００２３】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５の発明の効果に加えて、隔壁の剛性が高められるため、パワーユニットの落下時における該隔壁のスロープに沿う下方移動をスムーズに行わせることができて、隔壁の車室側への変形抑制効果を高めることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００２５】
図１〜３において、１はフロントフロア、２は前端をフロントフロア１の後端に突合わせて接合した車室後部の隔壁としてのシートクロスメンバで、該シートクロスメンバ２によって車室３の後側に搭載室としてのエンジンルーム４を隔成している。
【００２６】
このシートクロスメンバ２は図外のリヤシートの配設のため後傾して形成してあり、その略下半部は後述するサイドメンバのキックアップ部の傾斜角度に合わせて傾斜角度を小さくし、略上半部は該下半部の上端から立上がらせて傾斜角度を大きくしてあり、該シートクロスメンバ２の上端を略水平なリヤパーセルシェルフ５に接合してある。
【００２７】
本実施形態ではフロントフロア１をアルミ合金等の軽量金属材料をもって車体前後方向に閉断面に押出し成形した押出し材で構成してあると共に、シートクロスメンバ２もフロントフロア１と同様の軽量金属材料をもって車幅方向に押出し成形した押出し材で構成してある。
【００２８】
エンジンルーム４の車幅方向両側部には、車体前後方向に延在する車体後部の前後方向骨格部材であるリヤサイドメンバ（サイドメンバ）６を配設してある。
【００２９】
このリヤサイドメンバ６の前端側のメンバ基部としての傾斜成形したキックアップ部６Ａは、前記シートクロスメンバ２の略下半部の後面に突き合わせて接合してあると共に、前端をフロントフロア１の後端部下面に廻り込んで接合してある。
【００３０】
リヤサイドメンバ６は車両の後面衝突時におけるエネルギー吸収の主要部材を成すもので、該リヤサイドメンバ６は一般のものと同様に後面衝突時に作用する軸圧潰荷重によって前後方向に座屈変形可能に構成され、例えばパネル材を組合わせた閉断面構造、あるいはアルミ合金の押出し成形による閉断面構造とされ、必要に応じて前後方向の蛇腹状の座屈変形を誘起させる易圧潰部が設けられる。
【００３１】
７はエンジンルーム４内に搭載したパワーユニットとしてのエンジンユニットを示し、エンジン本体７Ａとトランスミッション７Ｂとを備えていて、エンジンルーム４に横置きに搭載してある。
【００３２】
エンジンユニット７は前記左右のリヤサイドメンバ６，６上にマウント部材８，８を介して防振支持してある。
【００３３】
このマウント部材８は例えばブロック状のインシュレータラバー８ａを防振材として備えていて、エンジンユニット７の両側端に突設した支軸７ａを該インシュレータラバー８ａで弾性支持して、該インシュレータラバー８ａにより防振機能を発揮すると共に、車両の後面衝突時におけるリヤサイドメンバ６とエンジンユニット７との前後方向の相対移動に対しては、該インシュレータラバー８ａが破断してエンジンユニット７とリヤサイドメンバ６との支持連結形態が解除可能に構成される。
【００３４】
本実施形態では前記マウント部材８，８をエンジンユニット７の車幅方向に延びる慣性主軸線Ｏ上にほぼ揃えて配置してある。
【００３５】
また、リヤサイドメンバ６は前記メンバ基部であるキックアップ部６Ａの閉断面積を大きくし、エンジンユニット７を防振支持した中間部から後端に亘る領域ＳL 部分はその閉断面積を小さくして、前記キックアップ部６Ａの剛性を高くし、前記領域ＳL 部分の剛性を該キックアップ部６Ａよりも低く設定してある。
【００３６】
ここで、前記エンジンルーム４の下側部にはエンジンユニット７の下部を支持して、常態にあっては前記マウント部材８，８を支点とするエンジンユニット７の前後方向回転を規制し、車両の後面衝突時に前記マウント部材８，８の破断に先立ってエンジンユニット７に該マウント部材８，８を支点とした後方への回転挙動を付与する回転制御手段９を配設してある。
【００３７】
本実施形態にあってはこの回転制御手段９を、前記リヤサイドメンバ６，６よりも下方に配設されて図外のリヤサスペンションリンクを支持するサスペンションメンバ１１と、該サスペンションメンバ１１とエンジンユニット７の下部とに連結したトルクロッド１２とで構成している。
【００３８】
サスペンションメンバ１１は、前端がリヤサイドメンバ６のキック部６Ａの下面に有段成形した前側座部１３に連結支持された左右一対のラテラルメンバ１５と、これらラテラルメンバ１５の後端に跨って連結されて、リヤサイドメンバ６の後端下面に突設した後側座部１４の下面に連結支持されたクロスメンバ１６を備えている。
【００３９】
ラテラルメンバ１５はその前後端部を斜め上向きに曲折成形して中間部分を一段低く形成してあり、これら前後の曲折部１７Ｆ，１７Ｒを易屈曲部として、車両の後面衝突時にラテラルメンバ１５に所定値以上の軸方向荷重が作用することにより、これら易屈曲部１７Ｆ，１７Ｒを起点に下向きに屈曲して、中間部分の略中央を頂点とするくの字状の折れ変形を促すようにしてある。
【００４０】
一方、トルクロッド１２はクロスメンバ１６の車幅方向中央部と、エンジンユニット７のトランスミッション７Ｂの後方に張り出した部分（出力軸ハウジング）の下面とに跨って連結してある。
【００４１】
また、本実施形態ではこのトルクロッド１２とクロスメンバ１６との連結部分に、インシュレータラバー１８ａを有するマウント部材１８を介装して、エンジンユニット７の下部を該マウント部材１８によってサスペンションメンバ１１に防振支持するようにしてある。
【００４２】
図３〜５中、１０はフロア両サイドの前後方向骨格部材であるサイドシルを示す。
【００４３】
以上の実施形態の構造によれば、車室３とエンジンルーム４とを隔成するシートクロスメンバ２はリヤシート配設のため後傾していて、該シートクロスメンバ２の上側部とエンジンユニット７の上端との前後方向距離Ｓ1 が挟まっているが、車両の後面衝突時には回転制御手段９によってリヤサイドメンバ６上のマウント部材８の破断に先立ってエンジンユニット７に該マウント部材８を支点とした後方への回転挙動を付与する。
【００４４】
これは具体的には、図４に示すように後面衝突入力がリヤサイドメンバ６の後端に作用すると、該リヤサイドメンバ６が前方に向けて座屈変形を開始すると同時に、サスペンションメンバ１１にも後面衝突入力が作用してラテラルメンバ１５を折れ変形させ、トルクロッド１２によってエンジンユニット７の下部を前方へ押動して、該エンジンユニット７に直ちに後方への回転挙動を付与する。
【００４５】
このエンジンユニット７の後方への回転挙動により前記シートクロスメンバ２の上側部とエンジンユニット７の上端との前後方向距離がＳ1 からＳ2 へと拡大されて、後面衝突初期でエンジンユニット７の上端部分がシートクロスメンバ２に干渉するのが回避される。
【００４６】
他方、前記エンジンユニット７は慣性力によってリヤサイドメンバ６と前後方向に相対移動し、マウント部材８に所定値以上の負荷が作用すると該マウント部材８が破断し、エンジンユニット７の連結支持状態を解除してエンジンルーム下方への落下を許容することと併せて、サスペンションメンバ１１のラテラルメンバ１５の中間部分が下向きにくの字状に折れ変形して、クロスメンバ１６を介してトルクロッド１２に下向きの回転モーメントを発生させ、エンジンユニット７を強制的に下方へ引き落す作用が生じることによって、前記エンジンユニット７をエンジンルーム４の下方の空きスペースへ落下させる。
【００４７】
この結果、エンジンルーム４の全長を拡大しなくてもその前後方向の潰れストロークを拡大でき、リヤサイドメンバ６の前方への座屈変形を適正に行わせて衝突エネルギーを合理的に吸収することができると共に、図５に示すようにリヤサイドメンバ６の前方への座屈変形の進行によってエンジンユニット７がシートクロスメンバ２に干渉しても、該エンジンユニット７をシートクロスメンバ２のスロープに沿って下方へ移動させることができるため、前記シートクロスメンバ２の車室３側への変形を抑制することができる。
【００４８】
ここで、特に本実施形態にあっては前記マウント部材８，８を、エンジンユニット７の車幅方向に延びる慣性主軸線０上にほぼ揃えて配置してあるため、エンジンユニット７の後方への回転挙動をスムーズに行わせることができる。
【００４９】
また、リヤサイドメンバ６はシートクロスメンバ２に接合したサイドメンバ前端側のメンバ基部６Ａの剛性を高くしてあるため、車両の後面衝突時における該リヤサイドメンバ６の軸圧壊反力を高められると共に、後端から中間部に亘る領域ＳL の剛性を低くしてあるため、リヤサイドメンバ６を後端から前方へ向けて整然と座屈変形させることができて、衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【００５０】
更に、前述のようにサスペンションメンバ１１を回転制御手段９の構成部材として有効利用しているため、設計上およびコスト上有利に得ることができると共に、トルクロッド１２とサスペンションメンバ１１のクロスメンバ１６との連結部分にマウント部材１８を介装して、該エンジンユニット７の下部をサスペンションメンバ１１に防振支持しているので、リヤサイドメンバ６上に配置したマウント部材８の防振機能と相俟って、通常時におけるエンジンユニット振動の車体側への伝播抑制を徹底することができる。
【００５１】
一方、シートクロスメンバ２は軽量金属材料の押出し材で構成しているため、シートクロスメンバ２の剛性が高く、エンジンユニット７の落下時における該シートクロスメンバ２のスロープに沿う下方移動をスムーズに行わせることができて、シートクロスメンバ２の車室側への変形抑制効果を高めることができる。
【００５２】
図６はサスペンションメンバ１１の異なる例を示すもので、ラテラルメンバ１５を略直線状のメンバ一般部１５Ａと、ラテラルメンバ１５とクロスメンバ１６との連設部近傍で前記メンバ一般部１５Ａの後端から斜め上方に向けて立上がって形成した傾斜部１５Ｂとで構成し、これらメンバ一般部１５Ａと傾斜部１５Ｂとで形成された曲折部１７Ｒ・Ｒを易屈曲部としてある。
【００５３】
このように易屈曲部を構成する曲折部１７Ｒ・Ｒを、ラテラルメンバ１５とクロスメンバ１６との連設部近傍に設定して、略直線状のメンバ一般部１５Ａと傾斜部１５Ｂとの長さＬ1 ，Ｌ2 の比率を大きくすることによって、車両の後面衝突時にラテラルメンバ１５が前記曲折部１７Ｒ・Ｒを起点に下向きにくの字状に折れ変形した場合に、クロスメンバ１６をほぼ回転中心とする傾斜部１５Ｂの下向きの回転角θが大きく、これに伴ってトルクロッド１２によるエンジンユニット７の引き下げ力を大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施形態を示す平面図。
【図３】本発明の一実施形態を模式的に示す側面図。
【図４】本発明の一実施形態の後面衝突初期における変形状態を模式的に示す側面図。
【図５】本発明の一実施形態の後面衝突後期における変形状態を模式的に示す側面図。
【図６】サスペンションメンバの異なる例を示す略示的側面説明図。
【符号の説明】
２  シートクロスメンバ（隔壁）
３  車室
４  エンジンルーム（搭載室）
６  リヤサイドメンバ（サイドメンバ）
６Ａ  キックアップ部（メンバ基部）
７  エンジンユニット（パワーユニット）
８  パワーユニット上部のマウント部材
９  回転制御手段
１１  サスペンションメンバ
１２  トルクロッド
１５  ラテラルメンバ
１５Ａ  メンバ一般部
１５Ｂ  傾斜部
１６  クロスメンバ
１７Ｆ，１７Ｒ，１７Ｒ・Ｒ  易屈曲部
１８  パワーユニット下部のマウント部材
０  慣性主軸線
ＳL サイドメンバの中間部から後端の領域
θ  傾斜部の回転角
【図１】
0003644395.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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