(57)【要約】【課題】本来の強度を低下させることなく、衝突時には連結アームを破断させることによって、サスペンションクロスメンバを確実に離脱させる。【解決手段】サスペンションクロスメンバ１の離脱構造であって、くさび部材２５は、連結アーム７の後方において、一端がフロントフレーム３に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して連結アーム７に当接するように、連結アーム７の後方側に向かって設けられている。車両の衝突に応じてサスペンションクロスメンバ１の前端部とパワートレイン２の下部後端との干渉が発生した際には、くさび部材２５の先端が連結アーム７に当接するので、連結アーム７の１箇所に応力集中が生じ、これにより連結アーム７が破断される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部においてサスペンションを支持すると共に、フロントフレームに向かって上方に延びる連結アームが設けられ、該連結アームの上端部において該フロントフレームに連結されたサスペンションクロスメンバを、該フロントフレームから離脱させるための離脱構造であって、
車両の衝突に応じて前記連結アームの１箇所に応力集中が生じることによって前記連結アームを破断すべく、その衝突発生に際して前記連結アームに当接するくさび部材を備えた
ことを特徴とするサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項２】
前記くさび部材は、
一端が前記フロントフレームに固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して前記連結アームに当接するように、前記連結アームの後方側に向かって設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項３】
前記くさび部材は、
一端がパワートレイン後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して前記連結アームに当接するように、前記連結アームの前方側に向かって設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項４】
前記くさび部材は、
衝突発生に際して前記連結アームに一端が前方から食い込むように設けられた先端部と、該先端部の他端に対して、衝突発生に際して前方から当接するように設けられたスライド部とを備える
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項５】
前記くさび部材は、
一端がパワートレイン後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して、前記連結アームと前記フロントフレームとの連結面に挿入され、前記連結アームと前記フロントフレームとを連結するボルトを切断するように、その連結面に向かって設けられている
ことを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項６】
前記連結アームにおいて、衝突発生に際して前記くさび部材に当接すべき位置には、凹部が形成されている
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【請求項７】
前記サスペンションクロスメンバは、前記フロントフレームに対して車両前後方向に異なる複数の連結部にて連結されており、前記連結アームの上端部は、それら連結部のうち前方側の連結部にて前記フロントフレームに連結されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のサスペンションクロスメンバの離脱構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントフレームに取り付けられたサスペンションクロスメンバの離脱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フロントフレームに対して取り付けられたサブフレームやサスペンションクロスメンバ等の支持部材を、車両の衝突時に離脱させることが可能な離脱構造が提案されている。
【０００３】
このような技術の一例として、一端が車体１１に固定され車体前後方向に略水平に延びるエンジンマウントメンバー１８によってパワープラント１３を支持し、該エンジンマウントメンバ１８の他端を、車両前部のバンパーレイン１５ａから下方に延びる支持部材２０に、車体前後方向の所定量以上の相対変位で両者の結合が外れる結合部２１を介して支持し、衝突時にパワープラントを離脱させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−００８５７４号公報（第１図）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例においては、支持部材側にパワープラントを脱落させるための構造を予め設ける必要があるので、その支持部材の本来の強度が弱くなるおそれがある。
【０００６】
そこで本発明は、本来の強度を低下させることなく、衝突時には連結アームを破断させることによって、サスペンションクロスメンバを確実に離脱させることが可能な、サスペンションクロスメンバの離脱構造の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造は、以下の構成を特徴とする。
【０００８】
即ち、車両前部においてサスペンションを支持すると共に、フロントフレームに向かって上方に延びる連結アームが設けられ、該連結アームの上端部において該フロントフレームに連結されたサスペンションクロスメンバを、該フロントフレームから離脱させるための離脱構造であって、
車両の衝突に応じて前記連結アームの１箇所に応力集中が生じることによって前記連結アームを破断すべく、その衝突発生に際して前記連結アームに当接するくさび部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記サスペンションクロスメンバは、例えば、前記フロントフレームに対して車両前後方向に異なる複数の連結部にて連結されており、前記連結アームの上端部は、それら連結部のうち前方側の連結部にて前記フロントフレームに連結される。
【００１０】
好適な実施形態において、前記くさび部材は、例えば以下のように構成すると良い。即ち、
・一端が前記フロントフレームに固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して前記連結アームに当接するように、前記連結アームの後方側に向かって設ける、
・一端がパワートレイン後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して前記連結アームに当接するように、前記連結アームの前方側に向かって設ける、
・衝突発生に際して前記連結アームに一端が前方から食い込むように設けられた先端部と、該先端部の他端に対して、衝突発生に際して前方から当接するように設けられたスライド部とを備える、
・或いは、一端がパワートレイン後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して、前記連結アームと前記フロントフレームとの連結面に挿入され、前記連結アームと前記フロントフレームとを連結するボルトを切断するように、その連結面に向かって設けると良い。
【００１１】
また、上記何れの構造においても、前記連結アームにおいて、衝突発生に際して前記くさび部材に当接すべき位置には、凹部を形成すると良い。
【００１２】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、本来の強度を低下させることなく、衝突時には連結アームを破断させることによって、サスペンションクロスメンバを確実に離脱させることが可能な、サスペンションクロスメンバの離脱構造の提供が実現する。
【００１３】
即ち、請求項１の発明によれば、衝突発生に際して連結アームに当接するくさび部材によって、車両の衝突に際しては、その連結アームの１箇所に応力集中が生じるので、その連結アームを破断することができ、これにより、サスペンションクロスメンバのフロントフレームからの離脱を確実に実現することができる。
【００１４】
また、請求項２の発明によれば、衝突発生に際して相対的に車両後方に移動する連結アームの動きによって、その連結アームがくさび部材と当節すると共に、そのくさび部材が連結アームに食い込むので、連結アームを確実に破断することができる。
【００１５】
また、請求項３の発明によれば、衝突発生に際して相対的に車両後方に移動するパワートレインの動きによって、くさび部材が連結アームに当節すると共に食い込むので、連結アームを確実に破断することができる。
【００１６】
また、請求項４の発明によれば、くさび部材がスライド部によって連結アームに確実に当接するので、連結アームを確実に破断することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明によれば、衝突発生に際して相対的に車両後方に移動するパワートレインの動きによって、くさび部材が、連結アームとフロントフレームとの連結面（当接面）に挿入され、連結ボルトを切断するので、連結アームを確実に破断することができる。
【００１８】
また、請求項６の発明によれば、連結アームを凹部において確実に破断することができる。
【００１９】
また、請求項７の発明によれば、前方側の連結部に設けられた連結アームをくさび部材によって確実に破断することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用して好適な車両のパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から示した図である。また、図２は、図１に示す車両のパワートレイン廻りを下方から示した図である。そして、図３は、図１及び図２に示す車両におけるフロントフレームとサスペンションクロスメンバとの連結状態を示す斜視図である。
【００２２】
図１及び図２に示すように、車両前部において、エンジン及びミッションからなるパワートレイン２は、車両両側において前後方向に伸びるフロントフレーム３の間に配置されており、そのフロントフレーム３の先端には、クラッシュカン４を介して、フロントバンパー６が取り付けられている。
【００２３】
また、前輪５のサスペンション（不図示）を支持するサスペンションクロスメンバ１は、図３に示すように、サスペンションクロスメンバ１の前端部に、フロントフレーム１に向かって上方に延びる連結アーム（つの部）７が設けられており、その連結アーム７上端部の前方側締結部Ｐと、サスペンションクロスメンバ１後端部の後方側締結部Ｑとにおいて、後述する取り付け構造によってフロントフレーム３に締結（連結）されている。そして、この締結状態において、サスペンションクロスメンバ１の前端部は、図１及び図２に示すように、パワートレイン２の下部（例えば、エンジンのオイルパン）後方に位置する。
【００２４】
また、クラッシュカン４を含むフロントフレーム１の前端とパワートレイン２の前端との距離をａ、パワートレイン２の上部後端とダッシュパネル８との距離をｂ、そしてパワートレイン２の下部後端とサスペンションクロスメンバ１の前端部との距離をｃとすると、本実施形態において、上述したパワートレイン廻りのレイアウトにおいては、各部材のレイアウトの関係から、パワートレイン２の下部クラッシュスペース（ａ＋ｃ）は、上部クラッシュスペース（ａ＋ｂ）より短い（即ち、ｂ＞ｃ）。
【００２５】
このため、衝突の発生に際しては、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響がダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止すべく、車両の衝突に際してサスペンションクロスメンバ１（以下、特に記載しない限り、連結アーム７を含めてサスペンションクロスメンバ１と称する）とフロントフレーム３との連結（締結）状態を確実に解除する必要がある。
【００２６】
そこで、本実施形態では、以下に説明するサスペンションクロスメンバ１のフロントフレーム３からの離脱構造によって、衝突発生時の確実な連結解除を実現する。
【００２７】
図４は、第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバ１のフロントフレーム３からの離脱手順を説明する図であり、図４（ａ）は平常時の前方側締結部Ｐ及び後方側締結部Ｑとにおける連結状態を示しており、図４（ｂ）は衝突発生に伴って係る連結状態が解除されたときの様子を示している。
【００２８】
即ち、平常時において、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３とは、図４（ａ）に示すように、前方側締結部Ｐと後方側締結部Ｑとにおいて、同フロントフレームを略垂直方向に連通するボルト１１、ワッシャ１２、並びにナット１０からなる連結手段によって締結されている。
【００２９】
そして、衝突時には、図４（ｂ）に示すように、パワートレーン２とサスペンションクロスメンバ１とが相対的に干渉することによって発生する応力のうち、前後方向への力成分を利用して、連結アーム７を切断（破断）すると共にサスペンションクロスメンバ１の後端部を後方側締結部Ｑにおいて破断させ、これにより、サスペンションクロスメンバ１のフロントフレーム３からの離脱を実現する。
【００３０】
次に、車両の衝突発生に際して連結アーム７を切断するための具体的な構造について説明する。
【００３１】
図５は、第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図であり、図１と同様にパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から見た様子を示しているが、フロントフレーム３には、車両の衝突発生に際して連結アーム７を切断するためのくさび部材２５が設けられている。
【００３２】
くさび部材２５は、連結アーム７の後方において、一端がフロントフレーム３に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して連結アーム７に当接するように、連結アーム７の後方側に向かって（即ち、車両前方方向に向かって）設けられている。
【００３３】
くさび部材２５を図５に示す如く設けておけば、車両の衝突に応じてサスペンションクロスメンバ１の前端部とパワートレイン２の下部後端との干渉が発生した際に、相対的に車両後方に移動する連結アーム７の動きによって、くさび部材２５の先端が連結アーム７に当接するので、連結アーム７の１箇所に応力集中が生じ、更にくさび部材２５を連結アーム７に食い込ませることができるので、これにより、連結アーム７を破断することができる。
【００３４】
また、連結アーム７の破断は、衝突発生時にくさび部材２５によって行われるので、サスペンションクロスメンバ１やフロントフレーム３の本来の強度を低下させることはない。
【００３５】
このように本実施形態では、衝突の発生に際して発生する前後方向への力によって連結アーム７が切断されるので、その衝突に際して、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響が、ダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止することができる。
【００３６】
［第２の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造を基本とする第２の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００３７】
図６は、第２の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図であり、図１と同様にパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から見た様子を示しているが、パワートレイン２には、車両の衝突発生に際して連結アーム７を切断するためのくさび部材２６が設けられている。
【００３８】
くさび部材２６は、連結アーム７の前方において、一端がパワートレイン２後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して連結アーム７に当接するように、連結アームの前方側に向かって（即ち、車両後方方向に向かって）設けられている。
【００３９】
くさび部材２６を図６に示す如く設けておけば、車両の衝突に応じてサスペンションクロスメンバ１の前端部とパワートレイン２の下部後端との干渉が発生した際に、相対的に車両後方に移動するパワートレイン２の動きによって、くさび部材２５の先端が連結アーム７に当接するので、連結アーム７の１箇所に応力集中が生じ、更にくさび部材２６を連結アーム７に食い込ませることができるので、これにより、本来の強度を低下させることなく、連結アーム７を破断することができる。
【００４０】
また、連結アーム７の破断は、衝突発生時にくさび部材２６によって行われるので、サスペンションクロスメンバ１やフロントフレーム３の本来の強度を低下させることはない。
【００４１】
このように本実施形態によっても、衝突の発生に際して発生する前後方向への力によって連結アーム７が切断されるので、その衝突に際して、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響が、ダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止することができる。
【００４２】
尚、くさび部材２６は、エンジンルーム内の機器レイアウトの制約に応じて、エンジン或いはミッションの後部に設ければ良い。
【００４３】
［第３の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造を基本とする第３の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００４４】
図７は、第３の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図であり、パワートレイン２には、車両の衝突発生に際して連結アーム７を切断するためのくさび部材２６’が設けられている。
【００４５】
くさび部材２６’は、連結アーム７の前方において、一端がパワートレイン２後方位置に固定されると共に、他端が少なくとも衝突発生に際して、連結アーム７の上端部と、フロントフレーム３との連結面（前方側締結部Ｐ）に向かって設けられている。
【００４６】
くさび部材２６’を図７に示す如く設けておけば、車両の衝突に応じてサスペンションクロスメンバ１の前端部とパワートレイン２の下部後端との干渉が発生した際に、相対的に車両後方に移動するパワートレイン２の動きによって、くさび部材２６’の先端が上記の連結面に挿入されるので、連結アーム７とフロントフレーム３とを連結するボルト１１を切断することができる。
【００４７】
また、連結アーム７の破断は、衝突発生時にくさび部材２６’によって行われるので、サスペンションクロスメンバ１やフロントフレーム３の本来の強度を低下させることはない。
【００４８】
このように本実施形態によれば、衝突の発生に際して発生する前後方向への力によって連結アーム７をフロントフレーム３から離脱させることができるので、その衝突に際して、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響が、ダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止することができる。
【００４９】
尚、くさび部材２６’は、エンジンルーム内の機器レイアウトの制約に応じて、エンジン或いはミッションの後部に設ければ良い。
【００５０】
［第４の実施形態］
次に、上述した第２の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造を基本とする第４の実施形態を説明する。上述した第２の実施形態では、パワートレイン２の後部にくさび部材２６を直接設けたが、本実施形態では、スライドコアを利用する点が第２の実施形態と異なる。
【００５１】
図８は、第４の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【００５２】
本実施形態において、連結アーム７には、パワートレイン２の後部に向かってさや２９が設けられており、その内部には、スライドコア２７とくさび部材２８とが摺動可能に納められている。くさび部材２８は、衝突発生に際して連結アーム２８に一端が前方から食い込むように設けられた先端部を有する。
【００５３】
このようなスライド構造を図８に示す如く設けておけば、車両衝突時には、パワートレイン２の後部が移動に伴ってスライドコア２７の一端に当接するので、スライドコア２７の他端がハンマー作用によってくさび部材２８の前方側端部に当接する。これに伴って、くさび部材２８の先端部は、前方から連結アーム７に当接し、連結アーム７の１箇所に応力集中が生じ、更にくさび部材２６を連結アーム７に食い込ませることができるので、これにより、連結アーム７を破断することができる。
【００５４】
また、連結アーム７の破断は、衝突発生時にくさび部材２８を含む上記のスライド構造によって行われるので、サスペンションクロスメンバ１やフロントフレーム３の本来の強度を低下させることはない。
【００５５】
このように本実施形態によっても、衝突の発生に際して発生する前後方向への力によって連結アーム７が切断されるので、その衝突に際して、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響が、ダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止することができる。
【００５６】
尚、くさび部材２８は、エンジンルーム内の機器レイアウトの制約に応じて、エンジン或いはミッションの後部に設ければ良い。
【００５７】
また、本実施形態では、スライドコア２７とくさび部材２８とを別体としたが、一体構造としても同様な効果を得られる。
【００５８】
［第５の実施形態］
次に、上述した第２の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの離脱構造を基本とする第５の実施形態を説明する。以下の説明においては、第２の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００５９】
図９は、第５の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造のうち、連結アーム７の破断対象位置の形状と、くさび部材２５との配置を示す図であり、本実施形態においては、連結アーム７の切断を確実にすべく、連結アーム７のくさび部材２５による破断対象位置には、凹部（フューズ）３０が予め形成されている。連結アーム７に凹部３０が設けられている点が第２の実施形態（図６）と異なる。
【００６０】
連結アーム７に図９に示す如く凹部３０を設けておけば、車両の衝突に応じてサスペンションクロスメンバ１の前端部とパワートレイン２の下部後端との干渉が発生した際に、相対的に車両後方に移動するパワートレイン２の動きによって、くさび部材２５の先端が連結アーム７の凹部３０に当接するので、連結アーム７の１箇所に応力集中が生じ、更にくさび部材２６を連結アーム７に食い込ませることができるので、これにより、連結アーム７を破断することができる。
【００６１】
このように本実施形態によっても、衝突の発生に際して発生する前後方向への力によって連結アーム７が切断されるので、その衝突に際して、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響が、ダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止することができる。
【００６２】
尚、本実施形態では、第２の実施形態と同様にパワートレイン２側に設けられたくさび部材２６を例に説明したが、第１の実施形態（図５）の如く連結アーム７の後方にくさび部材２５が配置される場合にも適用可能である。
【００６３】
また、本実施形態の如く連結アーム７に凹部を設ける離脱構造は、上述した第４の実施形態（図８）の場合にも適用可能であるが、更に、その変形例として、図１０に示す如く、連結アーム７に設けた凹部３１に予めくさび部材２８の先端部が予め挿入された構造としておき、車両衝突時には、第４の実施形態の場合と同様にスライドコア２７のハンマー作用を利用して、くさび部材２８によって連結アーム７を破断しても良い。
【００６４】
このように、上述した各実施形態によれば、本来の強度を低下させることなく、衝突時には連結アーム７を破断させることによって、サスペンションクロスメンバ１を確実に離脱させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して好適な車両のパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から示した図である。
【図２】図１に示す車両のパワートレイン廻りを下方から示した図である。
【図３】図１及び図２に示す車両におけるフロントフレームとサスペンションクロスメンバとの連結状態を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバ１のフロントフレーム３からの離脱手順を説明する図である。
【図５】第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【図６】第２の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【図７】第３の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【図８】第４の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【図９】第５の実施形態におけるサスペンションクロスメンバの離脱構造のうち、連結アーム７の破断対象位置の形状と、くさび部材２５との配置を示す図である。
【図１０】第４及び第５の実施形態の変形例としてのサスペンションクロスメンバの離脱構造を示す図である。
【符号の説明】
１：サスペンションクロスメンバ，
２：パワートレイン，
３：フロントフレーム，
４：クラッシュカン，
５：前輪，
６：フロントバンパー，
７：アーム（つの部），
８：ダッシュパネル，
１０：ナット，
１１：ボルト，
１２：ワッシャ，
２５，２６，２６’，２８：くさび部材，
２７：スライドコア，
２８：ハンマー部材，
２９：さや，
３０，３１：フューズ（凹部），
Ｐ：前方側締結部，
Ｑ：後方側締結部
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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