(57)【要約】【課題】  車両の前面衝突時においても、サブフレームが折れ変形を起こすことのないサブフレームの取付構造を提供する。【解決手段】  車体１の前端部に、車両前後方向に沿って延びるフロントサイドメンバ１１を設け、該フロントサイドメンバ１１の下部から支持ブラケット２９を下方に延設し、サブフレーム１３の前部に摺動レール２５を設け、該摺動レール２５に前記支持ブラケット２９を支持させることにより、前記サイドメンバの下方にサブフレーム１３を配設するサブフレームの取付構造において、前記フロントサイドメンバ１１の前端に所定値以上の衝突荷重が入力されたときに前記支持ブラケット２９がサブフレーム１３に対して車両前後方向に移動するように、前記支持ブラケット２９の下端部をサブフレーム１３の摺動レール２５に支持させている。【選択図】      図１
2005205981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前端部に、車両前後方向に沿って延びるサイドメンバを設け、該サイドメンバの下部から支持部材を下方に延設する一方、
サブフレームの前部に取付部を設け、該取付部に前記支持部材を支持させることにより、前記サイドメンバの下方にサブフレームを配設するサブフレームの取付構造において、
前記サイドメンバの前端に所定値以上の衝突荷重が入力されたときに前記支持部材がサブフレームに対して車両前後方向に移動するように、前記支持部材の下端部をサブフレームの取付部に支持させたことを特徴とするサブフレームの取付構造。
【請求項２】
前記支持部材の下端部を、軸方向が上下方向に配置された円板状の摺動部材に形成する一方、前記サブフレームの取付部を、前記摺動部材が摺動する摺動レールに構成したことを特徴とする請求項１に記載のサブフレームの取付構造。
【請求項３】
前記支持部材の下端部を球状の摺動部材に形成する一方、前記サブフレームの取付部を、前記摺動部材が摺動する摺動レールに構成したことを特徴とする請求項１に記載のサブフレームの取付構造。
【請求項４】
前記支持部材の下端部の少なくとも表面側を弾性体から形成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のサブフレームの取付構造。
【請求項５】
前記サイドメンバの前端に、バンパー補強部材を介してバンパーフェイシアを配設し、車両が前面衝突を起こしてバンパー補強部材が圧壊した場合のバンパー補強部材の前端位置よりも、前記サブフレームの前端位置が車両後方側になるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のサブフレームの取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車等の車両におけるサブフレームの取付構造に関し、更に詳しくは、車両の前面衝突時においても、サブフレームが折れ変形を起こすことのないサブフレームの取付構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両の前部には、車両前後方向に沿って左右一対のサイドメンバが配設されており、該サイドメンバーの下部には、エンジンやトランスミッション等の重量物を支持するサブフレームが支持されている。このサブフレームの前部は、ボルトとナットを介してフロントサイドメンバの下方に支持されており、サブフレームの前部は、ボルトとナットを介してダッシュパネルの下部に支持されている（例えば、特許文献１参照）。また、フロントサイドメンバの前端には、バンパーが取り付けられている。
【特許文献１】特開平１０−２６４８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来例では、車両が前面衝突を起こすと、バンパーからフロントサイドメンバに衝突荷重が入力されてサブフレームが折れ変形を起こし、これにより、衝突エネルギー吸収量の低下や衝突荷重の反力低下を起こすおそれがある。
【０００４】
即ち、サブフレームの前部は、ボルトとナットを介してフロントサイドメンバの下部に固定されているため、フロントサイドメンバに衝突荷重が入力されると、サブフレームの前部における固定部分に、上方斜め後方に向かう曲げモーメントが作用する。この曲げモーメントがサブフレームに作用すると、サブフレームが屈曲変形を起こしやすくなる。
【０００５】
そこで、本発明は、車両衝突時においても、サブフレームが折れ変形を起こすことのないサブフレームの取付構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車体前端部に、車両前後方向に沿って延びるサイドメンバを設け、該サイドメンバの下部から支持部材を下方に向けて延設する一方、サブフレームの前部に取付部を設け、該取付部に前記サイドメンバの支持部材を支持させることにより、前記サイドメンバの下部に支持部材を介してサブフレームを支持させるサブフレームの取付構造において、前記支持部材の下端部を、サイドメンバの前端に所定値以上の衝突荷重が入力されたときに車両後方に移動するようにサブフレームの取付部に支持させたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、車両が前面衝突をしても、サブフレームが折れ変形を起こさないため、衝突エネルギーを効率的に吸収することができ、衝突による反力低下を抑制することができる。
【０００８】
即ち、車両が前面衝突を起こすと、サイドメンバの前端から車両後方に向かう衝突荷重が入力され、サイドメンバが軸方向に圧壊する。このサイドメンバには前記支持部材が固定されているため、サイドメンバの軸圧壊に伴い、支持部材も車両後方に移動する。しかし、支持部材の下端部が、サブフレームの取付部に摺動自在に支持されているため、サブフレームは折れ変形を起こすことがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態によるサブフレームの取付構造を適用した車体前部の概略断面図である。
【００１１】
車体１の前部には、エンジンルーム３が設けられており、該エンジンルーム３の車両後方側には、車室４が形成され、これらのエンジンルーム３及び車室４は、ダッシュパネル５によって分離されている。また、車室４の下部には、フロアパネル７が配設され、該フロアパネル７の上部に、シート９が配設されている。
【００１２】
一方、前記エンジンルーム３の下部には、車両前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ１１，１１が延設されており、該フロントサイドメンバ１１，１１の下部には、本実施形態によるサブフレーム１３が取り付けられている。
【００１３】
図２は、図１のサブフレーム近傍を示す拡大断面図である。
【００１４】
フロントサイドメンバ１１は、ダッシュパネル５の下端部５ａから上方斜め前方に向けて屈曲する屈曲部１５と、該屈曲部１５の上端から車両前方に水平状に延びる延設部１７とから構成され、この延設部１７の前端には、バンパー補強部材である、バンパースティ１９及びバンパーレインフォースメント２１が配設されている。
【００１５】
一方、本実施形態によるサブフレーム１３は、後部側に配置され、略井桁状に形成されたサブフレーム本体２３と、該サブフレーム本体２３の前部に固定された摺動レール２５とからなる。そして、フロントサイドメンバ１１の車両前後方向の中央部には、固定ブラケット２７が下方に延設され、フロントサイドメンバ１１の前端部には、支持部材である支持ブラケット２９が下方に延設されている。そして、サブフレーム本体２３の前端及び後端は、図示しないゴムブッシュ等のマウント部材を介して、フロントサイドメンバ１１の屈曲部１５の下端部５ａと固定ブラケット２７の底面にボルト３１で締結されている。
【００１６】
図３は図２のＡ−Ａ線による拡大断面図、図４は図３の摺動レールを拡大して示す斜視図である。
【００１７】
図３に示すように、上部には断面略矩形状に形成されたフロントサイドメンバ１１が配設され、該フロントサイドメンバ１１の底面１１ａには、支持ブラケット２９が下方に向けて延設されている。この支持ブラケット２９は、下方に向かうにつれて徐々に幅寸法が小さくなるように形成されており、支持ブラケット２９の下端部には、その軸方向が上下方向に配置された円板状の摺動部材３３が取り付けられている。この摺動部材３３は、図示しないが、合成樹脂やゴム等の弾性体から形成されており、径方向の中央部が支持ブラケット２９の下端に固定されている。なお、摺動部材３３の全体を弾性体で形成しているが、表面側のみ弾性体で形成してもよい。
【００１８】
また、摺動レール２５の上段には、支持ブラケット２９の摺動部材３３を車両前後方向にスライドさせる摺動部３５が形成され、下段には、レール本体部３７が形成されている。これらの摺動部３５とレール本体部３７とは、アルミニウム合金を押出成形して一体に形成したものである。前記摺動部３５は、摺動レール２５を上下に画成する底面３９と、該底面３９の左右両端から上方に延びる側面４１と、該側面４１の上端から内方に延びる上面４３とから構成されている。また、上面４３の車幅方向中央部には、車両前後方向に延びる切欠き４５が形成されており、該切欠き４５に沿って摺動部材３３を車両前後方向にスライドさせることができる。そして、図３に示すように、支持ブラケット２９の摺動部材３３は、摺動レール２５の摺動部内に収納されると、車幅方向及び上下方向の移動が規制されて、車両前後方向の移動のみが許容される。なお、前記支持ブラケット２９の摺動部材として、図５に示すように、球状の摺動部材４７を適用することもできる。この摺動部材４７についても、全体を弾性体で形成してもよく、表面側のみ弾性体で鋳包んでも良い。また、摺動部３５を構成する上面５１は、球状の摺動部材４７の上部形状に対応して、側面４１の上部から内方に向けて湾曲して形成されている。
【００１９】
前記構成を有するサブフレームの取付構造を適用した車両が衝突を起こしたときの、フロントサイドメンバ１１及びサブフレーム１３の変形挙動を図１，２，６，７を用いて説明する。
【００２０】
まず、図１，２に示すように、車両衝突前の状態では、フロントサイドメンバ１１の前端にバンパースティ１９及びバンパーレインフォースメント２１を介してバンパーフェイシア４９が取り付けられており、サブフレーム１３の摺動レール２５の前端２５ａは、バンパーレインフォースメント２１の前端よりも車両後方側で、かつ、フロントサイドメンバ１１の前端と車両前後方向で略同一位置に配置されている。
【００２１】
次いで、図６に示すように、車両が前面衝突を起こすと、バンパーフェイシア４９からバンパーレインフォースメント２１及びバンパースティ１９を介して、フロントサイドメンバ１１の前端に衝突荷重Ｆが入力され、この衝突荷重Ｆによって、バンパーレインフォースメント２１、バンパースティ１９及びフロントサイドメンバ１１は軸方向に圧壊する。
【００２２】
ここで、フロントサイドメンバ１１に支持ブラケット２９が固定され、該支持ブラケット２９には摺動部材３３が取り付けられているため、フロントサイドメンバ１１と共に支持ブラケット２９がスムーズに車両後方に移動し、サブフレーム１３が折れ変形を起こすことがない。
【００２３】
なお、図７は、軽度の前面衝突を起こした状態を示すフロントサイドメンバとサブフレームの側面図である。
【００２４】
この図７に示すように、車両が軽度の前面衝突を起こした場合、フロントサイドメンバ１１の前端に衝突荷重ｆが入力されバンパーレインフォースメント２１とバンパースティ１９は変形を起こすが、フロントサイドメンバ１１は軸圧壊変形をしない。従って、支持ブラケット２９は後退することなく、バンパー補強部材であるバンパーレインフォースメント２１とバンパースティ１９とが軸圧壊し、サブフレーム１３の変形を阻止する。
【００２５】
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
【００２６】
図４に示すように、前記支持ブラケット２９の下端部を、軸方向が上下方向に配置された円板状の摺動部材３３に形成し、該摺動部材３３を、摺動レール２５の摺動部３５に摺動自在に収容しているため、車両衝突時にフロントサイドメンバ１１の前端が軸圧壊変形を起こした場合に、支持ブラケット２９を円滑に車両後方に移動させることができる。特に、円板状の摺動部材３３では、左右及び上下方向の倒れ防止を好適に阻止しつつ前後方向の円滑な移動を導くことができ、摺動部材３３の円周方向の回転も許容することができる。よって、車両に斜め前方から衝突荷重Ｆが入力された場合や車両衝突によってフロントサイドメンバ１１が折れ変形を起こした場合でも、支持ブラケット２９を車両後方にスムーズに移動させることができる。また、摺動部材３３を摺動レール２５の摺動部３５に差し込んで収容する作業が容易となる。
【００２７】
また、図５に示すように、前記支持ブラケット２９の下端部を球状の摺動部材４７に形成すれば、前後、左右及び上下のいずれの方向に対しても回転することができ、車両に斜め前方や斜め上方から衝突荷重Ｆが入力された場合でも、支持ブラケット２９を車両後方にスムーズに移動させることができる。また、車両に斜め前方から衝突荷重Ｆが入力された場合や車両衝突によってフロントサイドメンバ１１が折れ変形を起こした場合でも、支持ブラケット２９を車両後方にスムーズに移動させることができる。
【００２８】
さらに、前記支持ブラケット２９の摺動部材３３，４７を、合成樹脂やゴム等の弾性体から構成しているため、摺動部材３３，４７の寸法精度等の管理が正確かつ容易になり、また、摺動部材３３，４７を摺動レール２５に組み付ける組付作業性が向上する。さらに、車両走行時において、摺動部材３３，４７が摺動レール２５に当たっても、摺動部材３３，４７が衝突音を吸収するため、低級音の発生を防止することができる。
【００２９】
そして、図７に示すように、前記フロントサイドメンバ１１の前端に、バンパースティ１９及びバンパーレインフォースメント２１からなるバンパー補強部材を介してバンパーフェイシア４９を配設しており、かつ、衝突の程度が軽度の場合には、バンパーレインフォースメント２１とバンパースティ１９のみが圧壊し、フロントサイドメンバ１１が圧壊しない。即ち、衝突後におけるバンパーレインフォースメント２１の前端位置が摺動レール２５の前端位置よりも車両前方側に配置されている、車両が軽衝突を起こした場合に、サブフレーム１３の損傷を防止し、車両の修理コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態によるサブフレームの取付構造を適用した車体の概略断面図である。
【図２】図１のサブフレーム近傍を示す拡大断面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線による拡大断面図である。
【図４】図３の支持ブラケットと摺動レールを拡大して示す斜視図である。
【図５】球状の摺動部材を配設した支持ブラケットと摺動レールを拡大して示す斜視図である。
【図６】前面衝突を起こして変形した状態を示すサイドメンバとサブフレームの側面図である。
【図７】軽度の前面衝突を起こした状態を示すサイドメンバとサブフレームの側面図である。
【符号の説明】
【００３１】
Ｆ，ｆ…衝突荷重
１…車体
１１…フロントサイドメンバ（サイドメンバ）
１３…サブフレーム
１９…バンパースティ（バンパー補強部材）
２１…バンパーレインフォースメント（バンパー補強部材）
２５…摺動レール（取付部）
２９…支持ブラケット（支持部材）
３３，４７…摺動部材
４９…バンパーフェイシア
【図１】
2005205981.tif 000003
【図２】
2005205981.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005205981.tif 000006
【図５】
2005205981.tif 000007
【図６】
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【図７】
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