(57)【要約】【課題】パワーユニットの支持構造において高い支持剛性を確保すると共に、前面衝突時のパワーユニット後部の脱落軌跡のコントロール向上をはかる。【解決手段】パワーユニット１後部を支持するクロスメンバとして、ほぼＸ字型平面形状のＸ型クロスメンバ４を用い、Ｘ型クロスメンバ４のパワーユニット支持点ａに対し、左右の前側取付点ｂ，ｂと左右の後側取付点ｃ，ｃとの４箇所でＸ型クロスメンバ４を左右のサイドフレーム２に取付ボルト等で取付けると共に、左右の前側取付点ｂ，ｂの脱落荷重を左右の後側取付点ｃ，ｃの脱落荷重より低く設定し、前面衝突荷重の入力時は左右の前側取付点ｂ，ｂが先に破断脱落し、Ｘ型クロスメンバ４は左右の後側取付点を結ぶ線ｃ−ｃ或はその近傍付近を中心として下向きに回動し、パワーユニット１後部もＸ型クロスメンバのコントロールされた回動軌跡に沿って下方へと確実に変位するようにした。【選択図】　図１
2004034877.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パワーユニットを支持するクロスメンバとして、左右の前側取付点と左右の後側取付点との左右前後４箇所で左右の車体に取付ボルト等で取付けられるクロスメンバであって、上記左右の後側取付点を結ぶ線より前方にパワーユニット支持点を有し、且つ上記左右の後側取付点間で上記パワーユニット支持点の後側に切欠きを有するものを用い、このクロスメンバの上記左右前後の４箇所の取付点のうち、左右の前側取付点の少なくとも一方の脱落荷重を左右の後側取付点の脱落荷重より低く設定し、前面衝突荷重の入力時に左右の前側取付点が左右の後側取付点より先に破断脱落し、クロスメンバが左右の後側取付点を結ぶ線又はその近傍付近を中心として下向きに回動するよう構成したことを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車両のパワーユニット支持構造において、クロスメンバは、ほぼＸ字形の平面形状を有するＸ型クロスメンバであることを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両のパワーユニット支持構造において、左右の前側取付点を車体に取付ける左右の前側取付ボルトの少なくとも一方の破断強度を、左右の後側取付点を車体に取付ける後側取付ボルトの破断強度より弱く設定し、前面衝突荷重の入力時に左右の前側取付ボルトが先に破断して左右の前側取付点が左右の後側取付点より先に脱落するよう構成したことを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の車両のパワーユニット支持構造において、クロスメンバの左右の前側取付点部の少なくとも一方の板厚強度を左右の後側取付点部の板厚強度より弱くし、前面衝突荷重の入力時に上記クロスメンバの左右の前側取付点部が左右の後側取付点部より先に破断脱落するよう構成したことを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の車両のパワーユニット支持構造において、クロスメンバの左右の前側取付点部の少なくとも一方の取付ボルト穴の逃げ穴径を左右の後側取付点部のものより大きくし、前面衝突荷重の入力時に上記クロスメンバの左右の前側取付点部の取付ボルト穴部が先に破断して、左右の前側取付点が左右の後側取付点より先に脱落するよう構成したことを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【請求項６】
請求項１又は２に記載の車両のパワーユニット支持構造において、クロスメンバの左右の前側取付点部の少なくとも一方の取付ボルト穴に切欠部を設け、前面衝突荷重の入力時にＸ型クロスメンバの左右の前側取付点部の取付ボルト穴部が先に破断して、左右の前側取付点が左右の後側取付点より先に脱落するよう構成したことを特徴とする車両のパワーユニット支持構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両のパワーユニット支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エンジン及びトランスミッション等よりなる車両のパワーユニットは、通常その前部の左右部を左右のサイドフレームに左右のフロントマウントにより支持され、重心部又は後方部を左右のサイドフレーム間に掛け渡されたクロスメンバにリヤマウントにより支持された状態でエンジンルーム内に搭載されるのが普通である。
【０００３】
このような車両のパワーユニットの搭載構造において、近年、車両の安全対策の一つとして、前面衝突によりパワーユニットが後方へ移動した場合、パワーユニット後部を下方に変位させて、パワーユニット後部の車室内への侵入を回避するようにしたものが種々開発され、例えば特開平８−１０４２５４号公報や特開２０００−１１２６号公報等にて公開されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
車両の前面衝突時にパワーユニット後部を下方に変位させる方策としては、衝突による車体前面の潰れ変形によりパワーユニットが後方へ変位した場合、パワーユニット後部を支持しているクロスメンバを車体（左右のサイドフレーム）から切り離し脱落させる（上記特開２０００−１１２６号公報参照）のが一般的である。
【０００５】
しかし、衝突荷重の入力によってクロスメンバを車体から切り離し自重にて脱落させるというだけでは、狙い通りの安定した脱落軌跡が得られにくい、という課題を有している。
【０００６】
又、前面衝突時の前部車体の圧潰にてパワーユニットの前部を上向きに押上げるよう構成することにより、パワーユニット後部に下向きの回転モーメントを与え、これによりパワーユニット後部の車室内への侵入を回避するというもの（上記特開平８−１０４２５４号公報参照）も従来よりあるが、この場合はパワーユニットの後部支持部をパワーユニットの重心位置近傍に位置させなければならないので、通常時のパワーユニットの後部支持が不安定となる上に、衝突時の前部車体の圧潰変形の予測が困難で、パワーユニット前端部に上向きの力を確実に付与すべき車体前部構造の設定が難しい、という課題を有している。
【０００７】
本発明は上記のような従来の課題を解決することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パワーユニットを支持するクロスメンバとして、左右の前側取付点と左右の後側取付点との左右前後４箇所で左右の車体（例えばサイドフレーム）に取付ボルト等で取付けられるクロスメンバであって、上記左右の後側取付点を結ぶ線より前方にパワーユニット支持点を有し、且つ上記左右の後側取付点間で上記パワーユニット支持点の後側に切欠きを有するもの、例えば平面形状がほぼＸ字形をなすクロスメンバを用いたことにより、通常時におけるパワーユニットの例えば後部マウント部として高い支持剛性が確保され、走行時の慣性力等の入力に対するパワーユニットの揺れ等を最小限に抑えることができるようにすると共に、このクロスメンバの上記左右前後の４箇所の取付点のうち、左右の前側取付点の少なくとも一方の脱落荷重を左右の後側取付点の脱落荷重より低く設定したことにより、前面衝突荷重の入力時は左右の前側取付点が左右の後側取付点より先に破断脱落し、クロスメンバは左右の後側取付点を結ぶ線或はその近傍付近を中心として下向きに回動し、パワーユニット後部も上記クロスメンバ後部の切欠きに嵌りながらコントロールされた回動軌跡に沿って下方へと確実に変位し、パワーユニットの後方移動による車室内への侵入は的確に回避されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に付き、図面を参照して説明する。
【００１０】
図１（Ａ）は本発明の一実施例を示す概略側面図であり、１はエンジン及びトランスミッション等よりなるパワーユニットで、該パワーユニット１の前部は左右のサイドフレーム２にフロントマウント３により支持される。尚、該フロントマウント３は従来より公知の任意の構成のものを採用できるので、詳しい図示及び説明は省略する。
【００１１】
パワーユニット１の後部は、左右のサイドフレーム２，２に掛け渡された平面形状がほぼＸ字型をなすＸ型クロスメンバ４のほぼ中央の支持部４ａに結合支持される。
【００１２】
Ｘ型クロスメンバ４は、図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ほぼ中央の支持部４ａの左右両側に、左右の前側腕部４ｂ，４ｂと左右の後側腕部４ｃ，４ｃとが延設された構造のほぼＸ型の平面形状に構成され、前側腕部４ｂ，４ｂと後側腕部４ｃ，４ｃの各左右端部で左右のサイドフレーム２，２に取付ボルト５ｂ，５ｃにて締付固定される。上記Ｘ型クロスメンバ４は箱形断面部材にて一体に構成される。
【００１３】
このＸ型クロスメンバ４の左右サイドフレーム２，２への前側左右の取付点をｂ，ｂとし、後側左右の取付点をｃ，ｃとし、Ｘ型クロスメンバ４のパワーユニット１後部の支持点をａとすると、支持点ａはＸ型クロスメンバ４の後側取付点ｃ−ｃより距離ｄだけ前方に位置するよう構成される。又、支持点ａは前側取付点ｂ−ｂより距離ｄ′だけ後方に位置し、上記距離ｄとｄ′はｄ≧ｄ′となるよう設定することが望ましい。
【００１４】
上記前側取付点ｂ，ｂと後側取付点ｃ，ｃとの左右前後４点のサイドフレーム２，２への取付点において、破壊脱落する荷重すなわち脱落荷重は、前側取付点ｂ，ｂの脱落荷重が後側取付点ｃ，ｃの脱落荷重より低く設定され、前面衝突荷重の入力により前部車体が圧潰変形しパワーユニット１が後方へ変位するような場合、その荷重により前側取付点ｂ，ｂが後側取付点ｃ，ｃよりも先に脱落するするよう構成される。
【００１５】
前側取付部ｂ，ｂの脱落荷重を後側取付点ｃ，ｃより低く設定するための具体的手段としては、前側取付部４ｂを車体（サイドフレーム２）へ締付固定する前側取付ボルト５ｂの破断強度を、後側取付部４ｃの締付固定用の後側取付ボルト５ｃの破断強度より弱くする。そのためには、例えば、前側取付ボルト５ｂのボルト径を後側取付ボルト５ｃのボルト径より小さいものとするとか、或は前側取付ボルト５ｂに部分的な切欠き等を設けて剪断し易い構造とすることが考えられる。
【００１６】
上記取付ボルト５ｂの破断強度を弱くする代わりに、Ｘ型クロスメンバ４の前側腕部４ｂの前側取付ボルト５ｂによる締付固定部の板厚強度を後側腕部４ｃの締付固定部の板厚強度より弱くして、荷重入力により前側腕部４ｂの締付固定部が後側腕部４ｃより先に破断して脱落する構造としてもよい。
【００１７】
又、図３（Ａ）に示すように、前側腕部４ｂの取付ボルト穴４ｂ′の逃げ穴の径を後側腕部４ｃのもの４ｃ′より大きくするとか、或は図３（Ｂ）に示すように、前側腕部４ｂの取付ボルト穴４ｂ′部に切欠部４ｂ″を設けておくことにより、前面衝突荷重入力にて前側腕部４ｂの取付ボルト穴４ｂ′部が後側腕部４ｃより先に破断して脱落する構成としても良い。
【００１８】
尚、図１において、６はエンジンルームと車室とを仕切るトーボード、７はフロントフロアであり、パワーユニット１はエンジンルーム内からフロントフロア７の中央部に形成したセンタトンネル部７ａの下側にかけて配置搭載されるものであり、前記Ｘ型クロスメンバ４はセンタトンネル部７ａの下側を跨ぐように配設される。
【００１９】
上記の構成において、前面衝突時以外の通常時は、パワーユニット１の後部はＸ型クロスメンバ４の左右の前側取付点ｂ，ｂと左右の後側取付点ｃ，ｃとの４点で左右の車体（サイドフレーム）に支持され、前後の取付点ｂ−ｃ間に充分大きな距離をもたせることができるので、高い支持剛性が確保され、走行時の慣性力等の入力に対するパワーユニット１の揺れ等を最小限に抑えることができる。
【００２０】
前面衝突時の荷重入力により前部車体が圧潰変形しパワーユニット１が後方へ変位すると、その荷重により先ず前側取付点ｂ，ｂの締結が破断する。すると、後側取付点ｃより前方に位置する支持点ａにパワーユニット１後部の重量がかかっているので、図４に示すように、Ｘ型クロスメンバ４は後側取付点ｃ−ｃまわりに下向きに回動し、パワーユニット１の後部はＸ型クロスメンバ４の左右の後側腕部４ｃと４ｃとの間に形成される切欠き４ｄ内に嵌り込みつつ支持点ａの回動軌跡に沿って下方へ変位し、パワーユニット１の後方移動による車室内への侵入は的確に回避される。
【００２１】
後側取付点ｃ，ｃの具体的構成として、後側腕部４ｃの先端部分をサイドフレーム２の下面部に直接又は他部材を介して接合し、それを後側取付ボルト５ｃで締付固定する構成を採用した場合は、前側取付点ｂ，ｂが破断するとＸ型クロスメンバ１は後側腕部の先端の接合部分近傍で屈折変形して下向きに回動するが、図２に示すように、後側腕部４ｃ，４ｃを左右の後側取付点を結ぶ線ｃ−ｃに一致する回動軸５１で回動可能なるようサイドフレーム２，２に取り付けた構造とすれば、前記のように前側取付点ｂ，ｂが破断するとＸ側クロスメンバ４は上記回動軸５１，５１を中心としてスムーズに下向きに回動し、パワーユニット１後部の車室内への侵入はより的確に回避される。
【００２２】
図２において、（Ａ）はＸ型クロスメンバの後側腕部４ｃの端部を回動軸５１により直接軸着する例を示し、（Ｂ）は後側腕部４ｃの端部の回動軸５１による軸着部にゴムブッシュ５２を介装した例を示している。
【００２３】
尚、本発明において、Ｘ型クロスメンバ４は、図１及び図２の形状・構造に限定されることなく、例えば図５に示すように、左側及び右側で前後の腕部が分岐せずに一体に形成された平面形状のものも本発明のＸ型クロスメンバ４のなかに含むものとする。
【００２４】
図５において、図１と同一の符号は図１と同じ部分を表すものであり、ａはパワーユニット１の支持点、ｂ，ｂは左右の前側取付点、ｃ，ｃは左右の後側取付点を示し、上記前側取付点ｂ，ｂと後側取付点ｃ，ｃとの左右前後４点のサイドフレーム２，２への取付点において、前側取付点ｂ，ｂの脱落荷重が後側取付点ｃ，ｃの脱落荷重より低く設定され、前面衝突荷重の入力により前部車体が圧潰変形しパワーユニット１が後方へ変位するような場合、その荷重により前側取付点ｂ，ｂが後側取付点ｃ，ｃよりも先に脱落し、Ｘ型クロスメンバ４は後側取付点ｃ−ｃまわりに下向きに回動し、パワーユニット１の後部も切欠き４ｄに嵌り込みつつ支持点ａの回動軌跡に沿って下方へ変位し、パワーユニット１の後方移動による車室内への侵入は的確に回避されるという作用，効果においても上記図１〜３の実施例と同じである。
【００２５】
更に本発明では、上記のような平面形状がほぼＸ字形をなすＸ型クロスメンバ４に限らず、左右の前側取付点ｂ，ｂと左右の後側取付点ｃ，ｃとの左右前後４箇所で左右の車体に取付ボルト等で取付けられるクロスメンバであって、上記左右の後側取付点を結ぶ線ｃ−ｃより前方にパワーユニット支持点ａを有し、且つ上記左右の後側取付点ｃ，ｃ間で上記パワーユニット支持点ａの後側に、前側取付点ｂ，ｂの脱落時にパワーユニットの後部が嵌りながら下方へ変位するための切欠き４ｄを有する任意形状のクロスメンバを用いることができる。
【００２６】
又、上記実施例では、左右の前側支持点ｂ，ｂの脱落荷重を左右の後側支持点ｃ，ｃの脱落荷重より低くした例を示しているが、左右の前側支持点ｂ，ｂのうちの何れか一方の脱落荷重のみをその他の支持点の脱落荷重より低くした構成としても良い。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、パワーユニット支持用のクロスメンバとして、左右の前側取付点と左右の後側取付点との左右前後４箇所で左右の車体（例えばサイドフレーム）に取付ボルト等で取付けられるクロスメンバであって、上記左右の後側取付点を結ぶ線より前方にパワーユニット支持点を有し、且つ上記左右の後側取付点間で上記パワーユニット支持点の後側に切欠きを有するもの、例えば平面形状がほぼＸ字型をなすクロスメンバを用いたことにより、通常時においてはパワーユニットの支持部として高い支持剛性及び耐久性が確保され、走行時の慣性力等の入力に対するパワーユニットの揺れ等を最小限に抑えることができる。
【００２８】
更に、上記クロスメンバの左右の前側取付点と左右の後側取付点との左右前後の４箇所の取付点のうち、左右の前側取付点の少なくとも一方の脱落荷重を左右の後側取付点の脱落荷重より低く設定したことにより、前面衝突荷重の入力時は左右の前側取付点が先に破断脱落し、上記クロスメンバは左右の後側取付点を結ぶ線或はその近傍付近を中心として下向きに回動し、パワーユニット後部も上記クロスメンバ後部の切欠きに嵌り込みつつコントロールされた回動軌跡に沿って下方へと確実に変位し、パワーユニットの後方移動による車室内への侵入は的確に回避されるもので、構造簡単でコスト低廉なることと相俟って、実用上多大の効果をもたらし得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すもので、（Ａ）は一部を断面にて示すパワーユニット支持構造の概略側面図、（Ｂ）はＸ型クロスメンバを斜め上方より見た斜視図である。
【図２】（Ａ）及び（Ｂ）はＸ型クロスメンバの後側取付点の具体的構造例をそれぞれ示す斜視図である。
【図３】（Ａ）及び（Ｂ）はＸ型クロスメンバの前側取付点と後側取付点の他の実施例をそれぞれ示す平面図である。
【図４】車両の前面衝突時のパワーユニットの後部支持部の脱落態様を説明する側面概略図である。
【図５】Ｘ型クロスメンバの他の例を示す平面説明図である。
【符号の説明】
１　　　パワーユニット
２　　　サイドフレーム
３　　　フロントマウント
４　　　Ｘ型クロスメンバ
４ａ　　支持部
４ｂ　　前側腕部
４ｃ　　後側腕部
４ｄ　　切欠き
５ｂ　　前側取付ボルト
５ｃ　　後側取付ボルト
６　　　トーボード
７　　　フロントフロア
７ａ　　センタトンネル部
５１　　回動軸
５２　　ゴムブッシュ
ａ　　　パワーユニットの支持点
ｂ　　　前側取付点
ｃ　　　後側取付点
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2004034877.tif 000006
【図５】
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