(57)【要約】【課題】車体メンバによる荷重吸収を効果的に行って、パワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めることができる車両の前部構造を提供する。【解決手段】車両前突時に後退移動するパワートレインユニット１に設けられた当接ブラケット５の当接面５１をクロスメンバ４の受け面４１に当接させてパワートレインユニット１の後退移動量を小さくする構造において、当接ブラケット５の当接面５１を、クロスメンバ４の受け面４１に対し、車両前突時におけるクロスメンバ４の変形によって受け面４１が傾く方向と同方向に傾けて配設する。これにより、変形後のクロスメンバ４の受け面４１と当接ブラケット５の当接面５１との面接触範囲を大きく確保することができ、パワートレインユニット１の後退移動を抑制する効果を高めることができる。【選択図】図５
2018111359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部に配置されたパワートレインユニットと、当該パワートレインユニットの後方に配置され且つ車幅方向に沿って延びた車体メンバとを備えた車両の前部構造において、
前記パワートレインユニットには、車両前突時において当該パワートレインユニットが後退移動した際に前記車体メンバの平面状の受け面に当接する当接面を有する当接部が設けられており、
前記当接部の前記当接面は、平面状とされ、且つ、前記受け面に対し、前記車両前突時における前記車体メンバの変形によって前記受け面が傾く方向と同方向に傾けられていることを特徴とする車両の前部構造。
【請求項２】
請求項１記載の車両の前部構造において、
前記車体メンバの前記受け面は鉛直方向に沿って延びており、車両前突時に前記受け面が斜め下方を向くようになっている場合に、前記当接部の前記当接面は、下側に向かって前記車体メンバに近づく方向に傾けられていることを特徴とする車両の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両の前部構造に係る。特に、本発明は、車両前突時（正面衝突時）においてパワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両前突時において、衝突荷重によりパワートレインユニット（例えばＦＦ方式の車両においてエンジンやトランスアクスル等により構成されるユニット）が車両後方に向かって移動（後退移動）する際に、このパワートレインユニットを、その後方に配置され且つ車幅方向に沿って延びた車体メンバ（以下、クロスメンバという場合もある）に当接させることが知られている。例えば、特許文献１には、パワートレインユニットの後端に当接面（当て面）を設けると共に、クロスメンバの前端に受け面を設けておき、車両前突時には、後退移動するパワートレインユニットの当接面をクロスメンバの受け面に当接させることが開示されている。これにより、パワートレインユニットの後退移動量を小さくするようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１１２９５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、車両前突時に、ボディ前部の変形によりクロスメンバの受け面が傾くことがある。例えば、この受け面が斜め下方を向くように傾くことがある。
【０００５】
特許文献１に開示されている構造にあっては、パワートレインユニットの当接面とクロスメンバの受け面とが予め略平行（当接面と受け面とが所定間隔を存して略平行）となっているため、クロスメンバの受け面が傾いた場合、このクロスメンバの受け面に対するパワートレインユニットの当接面の当接が局部的となる。このような状況になると、クロスメンバの受け面とパワートレインユニットの当接面との面接触範囲が小さくなって局部的な変形量が大きくなり、パワートレインユニットがクロスメンバからすり抜け易くなり（車両後方にすり抜け易くなり）、クロスメンバによる荷重吸収量が少なくなってしまう。
【０００６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車体メンバ（クロスメンバ）による荷重吸収を効果的に行って、パワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めることができる車両の前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するための本発明の解決手段は、車両の前部に配置されたパワートレインユニットと、当該パワートレインユニットの後方に配置され且つ車幅方向に沿って延びた車体メンバとを備えた車両の前部構造を前提とする。そして、この車両の前部構造は、前記パワートレインユニットに、車両前突時において当該パワートレインユニットが後退移動した際に前記車体メンバの平面状の受け面に当接する当接面を有する当接部が設けられており、前記当接部の前記当接面が、平面状とされ、且つ、前記受け面に対し、前記車両前突時における前記車体メンバの変形によって前記受け面が傾く方向と同方向に傾けられていることを特徴とする。
【０００８】
この特定事項により、車両前突時に、その衝突荷重により車両のボディ前部の変形により車体メンバの受け面が傾く状況になったとしても、前記当接部の当接面は、前記受け面に対し、車両前突時における車体メンバの変形によって受け面が傾く方向と同方向に傾けられているため、車体メンバが変形した後の受け面は、パワートレインユニットの当接部の当接面と略平行な状態となり、各面同士の面接触範囲を大きく確保できることになる。このため、車体メンバの受け面に対する当接部の当接面の当接が局部的となることが回避され、パワートレインユニットが車体メンバからすり抜け難くなり、車体メンバによる荷重吸収が効果的に行われる。その結果、パワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めることができる。
【０００９】
また、前記車体メンバの前記受け面は鉛直方向に沿って延びており、車両前突時に前記受け面が斜め下方を向くようになっている場合に、前記当接部の前記当接面は、下側に向かって前記車体メンバに近づく方向に傾けられていることが好ましい。
【００１０】
これによれば、車両前突時に受け面が斜め下方を向くように車体メンバが変形した際、前記当接部の当接面は、下側に向かって車体メンバに近づく方向に傾けられているため、前記変形後の車体メンバの受け面は、当接部の当接面に略平行な状態となり、これら面同士の面接触範囲を大きく確保できることになる。このため、前述したように、車体メンバの受け面に対する当接部の当接面の当接が局部的となることが回避され、パワートレインユニットが車体メンバからすり抜け難くなり、車体メンバによる荷重吸収を効果的に行うことができる。その結果、パワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、車両前突時に車体メンバの受け面に当接するパワートレインユニットの当接部の当接面を、車体メンバの受け面に対し、車両前突時における車体メンバの変形によって受け面が傾く方向と同方向に傾けている。このため、車体メンバが変形した後の受け面が、パワートレインユニットの当接部の当接面と略平行となって各面同士の面接触範囲を大きく確保できることになり、車体メンバの受け面に対する当接部の当接面の当接が局部的となることが回避される。その結果、パワートレインユニットが車体メンバからすり抜け難くなり、車体メンバによる荷重吸収を効果的に行うことができて、パワートレインユニットの後退移動を抑制する効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態におけるパワートレインユニットおよびサスペンションクロスメンバの配置レイアウトを示す側面図である。
【図２】第１実施形態におけるパワートレインユニットの背面図である。
【図３】第１実施形態におけるパワートレインユニットの下面図である。
【図４】車両前突時において、サスペンションクロスメンバが変形した時点を説明するための図１相当図である。
【図５】車両前突時において、パワートレインユニットがサスペンションクロスメンバに当接した状態を説明するための図１相当図である。
【図６】第２実施形態における図１相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）方式のハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明する。
【００１４】
（第１実施形態）
−パワートレインユニットおよびサスペンションクロスメンバの概略構造−
図１は本実施形態に係る車両の前部構造としてのパワートレインユニット１およびサスペンションクロスメンバ（車体メンバ）４の配置レイアウトを示す側面図である。この図１では、矢印Ｆｒが車両前方を、矢印Ｒｒが車両後方を、矢印Ｕが上方を、矢印Ｄが下方をそれぞれ表している。この図１に示すように、車両の前部には、パワートレインユニット１と、このパワートレインユニット１の後方に配置され且つ車幅方向に沿って延びたサスペンションクロスメンバ（以下、単にクロスメンバという）４とが配設されている。
【００１５】
パワートレインユニット１は、エンジン２（図２および図３の仮想線を参照）およびトランスアクスル３等が一体的に組み付けられた構造となっている。
【００１６】
図２はパワートレインユニット１の背面図（車両後方から見た図）である。また、図３はパワートレインユニット１の下面図である。これら図２および図３では、矢印Ｆｒが車両前方を、矢印Ｒｒが車両後方を、矢印Ｕが上方を、矢印Ｄが下方を、矢印Ｒが車両右側方を、矢印Ｌが車両左側方をそれぞれ表している。これらの図に示すように、トランスアクスル３は、トランスアクスルケース３１内に図示しないダンパ、プラネタリギヤ、発電用モータ、走行駆動用モータ、ディファレンシャル装置等が収容されている。トランスアクスルケース３１は、トランスアクスルケース本体３２と、このトランスアクスルケース本体３２の一方側（エンジン２が配置される側）に取り付けられたトランスアクスルハウジング３３と、トランスアクスルケース本体３２の他方側（エンジン２が配置される側とは反対側）に取り付けられたカバー３４とが一体的に組み付けられた構造になっている。なお、トランスアクスルケース３１の構造についてはこれに限定されるものではない。
【００１７】
また、エンジン２は、図２および図３に仮想線で示すように、前記トランスアクスルハウジング３３に連結されている。このエンジン２としては例えば４気筒ガソリンエンジンが採用される。
【００１８】
このようにして、エンジン２とトランスアクスル３とが一体的に組み付けられてパワートレインユニット１が構成され、エンジン２のクランクシャフト（図示省略）から出力されたエンジン２の駆動力が、前記ダンパを介して前記プラネタリギヤに入力されるようになっている。また、プラネタリギヤに入力されたエンジン２の駆動力は、このプラネタリギヤにより分割され、前記発電用モータおよび前記ディファレンシャル装置に伝達されるようになっている。
【００１９】
前記クロスメンバ４は、図示しない前輪のサスペンション装置を支持するための車体構造部材であって、矩形状の閉断面構造で成り、高い剛性を有している。また、このクロスメンバ４は、パワートレインユニット１と、ダッシュパネル（エンジンルーム（エンジンコンパートメント）と車室内とを区画するパネル）６との間の空間の下部に配設されている。また、このクロスメンバ４の配設高さ位置は、車室内の床面を構成するフロアパネル７の高さ位置程度に設定されている。
【００２０】
−車両前突荷重吸収構造−
次に、本実施形態において特徴とする、車両前突時に衝突荷重を吸収するための構造について説明する。この荷重吸収構造は、車両前突時において、衝突荷重によりパワートレインユニット１が車両後方に向かって移動（後退移動）する際に、このパワートレインユニット１を、クロスメンバ４に当接させ、これにより、衝突荷重を吸収してパワートレインユニット１の後退移動量を小さくするためのものである。
【００２１】
前述した特許文献１にあっては、パワートレインユニットに設けられた当接面とクロスメンバに設けられた受け面とが予め略平行（当接面と受け面とが所定間隔を存して略平行）となっていたため、車両前突時に、ボディ前部の変形によりクロスメンバの受け面が傾いた場合、このクロスメンバの受け面に対するパワートレインユニットの当接面の当接が局部的となってしまう。このような状況になると、クロスメンバの受け面とパワートレインユニットの当接面との面接触範囲が小さくなって局部的な変形量が大きくなり、パワートレインユニットがクロスメンバからすり抜け易くなり、クロスメンバによる荷重吸収量が少なくなってしまう。
【００２２】
本実施形態は、この点に鑑み、クロスメンバ４による荷重吸収を効果的に行って、パワートレインユニット１の後退移動を抑制する効果を高めることができるようにしたものである。以下、具体的に説明する。
【００２３】
前記クロスメンバ４は、前述したように矩形状の閉断面構造で構成されている。そして、このクロスメンバ４の前面（パワートレインユニット１に対向する面）４１は鉛直方向に沿って延びる平面で形成されている。このクロスメンバ４の前面４１は、車両前突時において後退移動するパワートレインユニット１が当接する面となるため、以下では受け面４１と呼ぶこととする。
【００２４】
一方、トランスアクスルケース３１を構成しているトランスアクスルハウジング３３の下面には、前記クロスメンバ４の受け面４１に対して車両前後方向で所定間隔を存して対向する当接ブラケット（当接部）５が取り付けられている。つまり、車両前突時においてパワートレインユニット１が後退移動した際には、この当接ブラケット５の後面５１がクロスメンバ４の受け面４１に当接する構造となっている。より具体的に、この当接ブラケット５の後面５１の上端位置はクロスメンバ４の受け面４１の上端位置よりも低い位置に設定されている。このため、クロスメンバ４の受け面４１における下部領域が、当接ブラケット５と車両前後方向で対向している。車両前突時においてパワートレインユニット１がそのまま後退移動（水平方向に移動）した際には、当接ブラケット５の後面５１は、クロスメンバ４の受け面４１における下部領域のみに当接する。また、パワートレインユニット１とクロスメンバ４との上下方向の相対位置がずれた場合、例えば、パワートレインユニット１が車両後方に向かって斜め上方に移動した場合には、当接ブラケット５の後面５１はクロスメンバ４の受け面４１における上部領域のみに当接することになる。このように当接ブラケット５の後面５１は、車両前突時においてパワートレインユニット１が後退移動する際にクロスメンバ４の受け面４１に当接する面となるため、以下では当接面５１と呼ぶこととする。
【００２５】
図３に示すように、当接ブラケット５は、金属製の板材が折り曲げ加工されて形成されている。具体的に、この当接ブラケット５は、トランスアクスルハウジング３３の下面にボルト止めされるベースプレート部５２と、このベースプレート部５２の両側（車幅方向の両側）から下方に向けて折り曲げられたサイドプレート部５３，５３と、ベースプレート部５２の車両後方側の端部から下方に向けて折り曲げられた当接プレート部５４とを備えている。この当接プレート部５４の幅寸法（車幅方向の寸法）は、前記各サイドプレート部５３，５３の外側面同士の間の寸法よりも僅かに大きく設定されている。そして、この当接プレート部５４の後面が前記当接面５１となっている。
【００２６】
本実施形態の特徴は、この当接面５１の構造にある。この当接面５１は、その上端から下端に向かって（下側に向かって）クロスメンバ４に近づく方向に傾けられている。つまり、当接面５１は、下側に向かって車両後方に傾斜する傾斜面となっている。また、当接ブラケット５の各サイドプレート部５３，５３の後端縁は、その上端から下端に向かって（下側に向かって）クロスメンバ４に近づく方向に傾けられている。そして、この各サイドプレート部５３，５３の後端縁に前記当接プレート部５４の前面が溶接等の手段によって接合されている。この各サイドプレート部５３，５３の後端縁の傾斜角度、つまり、前記当接面５１の傾斜角度は、例えば水平方向に対して約７０°に設定されている。この値はこれに限定されるものではなく、実験またはシミュレーションに基づいて適宜設定される。つまり、後述するように車両前突時におけるクロスメンバ４の変形に伴って受け面４１が傾く角度に応じた角度となるように（受け面４１と当接面５１との面接触が可能な角度となるように）当接面５１の傾斜角度は設定されている。
【００２７】
−車両前突時の動作−
次に、車両前突時の動作について説明する。
【００２８】
車両前突時には、その衝突荷重により、車両のボディ前部の変形として、図４（車両前突時において、クロスメンバ４が変形した時点を表す図）に示すようにクロスメンバ４は、受け面４１が斜め下方を向くように変形することになる（図４の矢印を参照）。つまり、鉛直方向に沿って延びていた受け面４１が斜め下方を向くようにクロスメンバ４が変形することになる。実際には、クロスメンバ４は、僅かに下方に移動しながら受け面４１が斜め下方を向くように変形する。図４では、クロスメンバ４が変形する前の状態を仮想線で表している。
【００２９】
そして、本実施形態では、前述したように当接面５１は、下側に向かってクロスメンバ４に近づく方向に傾けられているため、変形後のクロスメンバ４の受け面４１は、当接ブラケット５の当接面５１に略平行な状態となり、図５に示すように、パワートレインユニット１が後退移動して当接ブラケット５がクロスメンバ４に当接する状態になると、これら面４１，５１同士は面接触することになる。つまり、当接ブラケット５の当接面５１は、クロスメンバ４の受け面４１に対し、車両前突時におけるクロスメンバ４の変形によって受け面４１が傾く方向と同方向に傾けられていることで、変形後のクロスメンバ４の受け面４１と当接ブラケット５の当接面５１との面接触範囲を大きく確保できることになる。このため、クロスメンバ４の受け面４１に対する当接ブラケット５の当接面５１の当接が局部的となることが回避され、パワートレインユニット１がクロスメンバ４からすり抜け難くなり、クロスメンバ４による荷重吸収が効果的に行われる。その結果、パワートレインユニット１の後退移動を抑制する効果を高めることができ、パワートレインユニット１が後退移動することによる車室内への悪影響を抑制することができる。
【００３０】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態について説明する。前述した第１実施形態では、車両前突時に受け面４１が斜め下方を向くようにクロスメンバ４が変形することを考慮して、当接ブラケット５の当接面５１が下側に向かってクロスメンバ４に近づく方向に傾けられていた。
【００３１】
本実施形態は、車両前突時に受け面４１が斜め上方を向くようにクロスメンバ４が変形することを考慮したものである。
【００３２】
具体的には、図６に示すように、当接ブラケット５の当接面５１が上側に向かってクロスメンバ４に近づく方向に傾けられた構造となっている。つまり、図６に仮想線で示すように、受け面４１が上側を向くようにクロスメンバ４が変形した場合に、この変形後のクロスメンバ４の受け面４１が、当接ブラケット５の当接面５１に略平行な状態となって、これら面４１，５１同士の面接触範囲を大きく確保できるようにしたものである。
【００３３】
この構造においても、前記実施形態の場合と同様に、クロスメンバ４による荷重吸収が効果的に行われ、パワートレインユニット１の後退移動を抑制する効果を高めることができる。
【００３４】
−他の実施形態−
なお、本発明は、前記各実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲および当該範囲と均等の範囲で包含される全ての変形や応用が可能である。
【００３５】
例えば、前記各実施形態では、車両前突時においてパワートレインユニット１が後退移動した際に当該パワートレインユニット１が当接する（前記当接ブラケット５が当接する）部材をサスペンションクロスメンバ４とした場合について説明した。本発明は、パワートレインユニット１が当接する部材としては、当該パワートレインユニット１の後方に配置され且つ車幅方向に沿って延びた車体メンバであればよく、前記サスペンションクロスメンバ４に限定されるものではない。
【００３６】
また、前記各実施形態では、ガソリンエンジン２を搭載した車両に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、ディーゼルエンジン等の他の内燃機関を搭載した車両に対しても適用することが可能である。また、気筒数やエンジンの形式（Ｖ型や水平対向型等）は特に限定されるものではない。
【００３７】
また、前記各実施形態では、ハイブリッド車両に本発明を適用した場合について説明したが、コンベンショナル車両（駆動力源としてエンジンのみを搭載した車両）に対しても本発明は適用可能である。
【００３８】
また、前記各実施形態では、当接ブラケット５は、金属製の板材が折り曲げ加工されて形成されたものとしていた。本発明はこれに限らず、鋳物やＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ  Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ  Ｐｌａｓｔｉｃｓ）等の必要強度を有する樹脂材料によって当接ブラケット５を構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、車両前突時にパワートレインユニットをクロスメンバに当接させることで荷重を吸収してパワートレインユニットの後退移動を抑制する車両の前部構造に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１      パワートレインユニット
４      サスペンションクロスメンバ（車体メンバ）
４１    受け面（サスペンションクロスメンバの前面）
５      当接ブラケット（当接部）
５１    当接面（当接ブラケットの後面）
【図１】
2018111359.tif 000003
【図２】
2018111359.tif 000004
【図３】
2018111359.tif 000005
【図４】
2018111359.tif 000006
【図５】
2018111359.tif 000007
【図６】
2018111359.tif 000008