(57)【要約】      （修正有）【課題】自動車が正面衝突した場合に、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止して、クロスメンバの車室側への進入を抑制することができる自動車の前部構造を提供する。【解決手段】パワートレイン２のエンジンとトランスミッション２２の締結部である結合フランジ部がパワートレイン２の最後端部となるよう形成され、クロスメンバ４におけるパワートレイン２の結合フランジ部２３と車両前後方向に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜する傾斜受け面４３Ａを設ける一方、パワートレイン２の結合フランジ部２３に傾斜受け面４３Ａと車両前後方向で対向し、車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するよう形成され、パワートレイン２が後退した際に当該傾斜受け面４３Ａに当接してクロスメンバ４を下方側へ押し下げる傾斜当て面２３Ａを設けた。【選択図】図２
2016112956.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両用のエンジンとトランスミッションとが締結され、車両の前部に設置されたパワートレインと、
前記パワートレインの後方に配置され、車幅方向に延びたクロスメンバと、
を備える自動車の前部構造であって、
前記パワートレインの前記エンジンと前記トランスミッションの締結部である結合フランジ部が前記パワートレインの最後端部となるよう形成され、
前記クロスメンバにおける前記パワートレインの前記結合フランジ部と車両前後方向に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜する傾斜受け面を設ける一方、
前記パワートレインの前記結合フランジ部に前記傾斜受け面と車両前後方向で対向し、車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するよう形成され、前記パワートレインが後退した際に当該傾斜受け面に当接して前記クロスメンバを下方側へ押し下げる傾斜当て面を設けた
ことを特徴とする自動車の前部構造。
【請求項２】
前記結合フランジ部の前記傾斜当て面は、前記クロスメンバの前記傾斜受け面と平行または、水平に対する傾角度が前記傾斜受け面より小さい角度で傾斜されていることを特徴とする請求項１に記載の自動車の前部構造。
【請求項３】
前記クロスメンバは、当該結合フランジ部と車両前後方向で対向して設けられ、前記結合フランジ部を収容可能な凹部を有し、
前記傾斜受け面は、前記凹部内に前記結合フランジ部の厚みに対応する幅を有して設けられている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の自動車の前部構造。
【請求項４】
前記クロスメンバは、その前壁部に前記傾斜受け面が設けられ、前記前壁部の下縁から車両前方側に延びる接合フランジを有し、
前記接合フランジが前記パワートレインの前記結合フランジ部より下方側に位置するよう形成されている
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の自動車の前部構造。
【請求項５】
前記クロスメンバは、サスペンションを支持するサスペンションクロスメンバである
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の自動車の前部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前部構造に関するものであり、特に、乗員障害値の悪化を緩和するのに好適な自動車の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車は、その前部に、エンジンとトランスミッションとが締結されたパワートレインと、パワートレインの後方に配置されたクロスメンバとを備えている。
特許文献１に開示されたクロスメンバは、パワートレインの最後端となるエンジンとトランスミッションの締結部に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するクロスメンバ傾斜面を有している。したがって、特許文献１に開示されたクロスメンバを備える自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退すると、パワートレインはクロスメンバ傾斜面に案内されてクロスメンバの上に乗り上げるので、パワートレインとクロスメンバのラップ分だけクラッシュするスペースが拡大され、クロスメンバの後方に設けられるキャビンの変形を最小限に抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２９６３７４９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、上述した特許文献１に開示されたクロスメンバを備える自動車は、クロスメンバに設けられたクロスメンバ傾斜面と対向する部分の構造に関しては、何ら記載がない。パワートレインの構造は、車両によって様々であり、必ずしもパワートレインの最後端部がクロスメンバ傾斜面に沿ってクロスメンバ上に乗り上げるとは限らない、つまりパワートレインの最後端部の形状によっては、パワートレインがクロスメンバに引っ掛かりパワートレインとキャビン（車室）との間に挟まれてしまい、パワートレインとともにクロスメンバが車室側へ侵入してしまう虞がある。また、パワートレインがクロスメンバ上に乗り上げてしまうと、パワートレインが車室側に侵入した場合、より車室上方側の位置で侵入することとなり、乗員への障害値が悪化する可能性がある。
本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退した場合に、クロスメンバがパワートレインと車室との間に挟まれることを確実に防止し、クロスメンバの車室側への進入を抑制することができる自動車の前部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、車両用のエンジンとトランスミッションとが締結され、車両の前部に設置されたパワートレインと、前記パワートレインの後方に配置され、車幅方向に延びたクロスメンバと、を備える自動車の前部構造であって、前記パワートレインの前記エンジンと前記トランスミッションの締結部である結合フランジ部が前記パワートレインの最後端部となるよう形成され、前記クロスメンバにおける前記パワートレインの前記結合フランジ部と車両前後方向に対向する位置に車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜する傾斜受け面を設ける一方、前記パワートレインの前記結合フランジ部に前記傾斜受け面と車両前後方向で対向し、車両前方側から車両後方側に向かって上方に傾斜するよう形成され、前記パワートレインが後退した際に当該傾斜受け面に当接して前記クロスメンバを下方側へ押し下げる傾斜当て面を設けたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、自動車が正面衝突し、パワートレインがクロスメンバの配置位置まで後退した場合にクロスメンバの傾斜受け面にパワートレインの傾斜当て面が当接し、パワートレインによってクロスメンバが下方側へ押し下げられるので、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止できる。よって、パワートレインに押されてクロスメンバが車室側へ進入することを抑制することができる。
【０００７】
本発明の一態様では、前記結合フランジ部の前記傾斜当て面は、前記クロスメンバの前記傾斜受け面と平行または、水平に対する傾角度が前記傾斜受け面より小さい角度で傾斜されている。
このようにすれば、結合フランジ部の傾斜当て面が、クロスメンバの傾斜受け面に対して必ず面で当接するので、パワートレインの後退に応じてクロスメンバが傾斜当て面に沿ってスムースに下方側へ変位される。
【０００８】
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、当該結合フランジ部と車両前後方向で対向して設けられ、前記結合フランジ部を収容可能な凹部を有し、前記傾斜受け面は、前記凹部内に前記結合フランジ部の厚みに対応する幅を有して設けられている。
このようにすれば、結合フランジ部の傾斜当て面が傾斜受け面へ確実に案内される。また、傾斜受け面を設ける範囲が結合フランジ部の厚みに対応する範囲に限定されるので、クロスメンバの剛性を確保しつつ、傾斜受け面を設けることができる。
【０００９】
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、その前壁部に前記傾斜受け面が設けられ、前記前壁部の下縁から車両前方側に延びる接合フランジを有し、前記接合フランジが前記パワートレインの前記結合フランジ部より下方側に位置するよう形成されている。
このようにすれば、結合フランジ部がクロスメンバの接合フランジによって案内されるので、傾斜受け面に対する傾斜当て面の上下方向での位置ずれを規制でき、傾斜受け面に傾斜当て面をより確実に当接させることができる。
【００１０】
本発明の一態様では、前記クロスメンバは、サスペンションを支持するサスペンションクロスメンバである。
このようにすれば、自動車が正面衝突し、パワートレインがサスペンションクロスメンバの配置位置まで後退した場合にサスペンションクロスメンバの傾斜受け面にパワートレインの傾斜当て面が当接し、パワートレインによってサスペンションクロスメンバが下方側へ押し下げられるので、パワートレインと車室との間にサスペンションクロスメンバが挟まれることを確実に防止できる。よって、パワートレインに押されてサスペンションクロスメンバが車室側へ進入することを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、自動車が正面衝突した際に、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止して、クロスメンバの車室側への進入を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の前部構造を示す平面図である。
【図２】図１に示した自動車の前部構造のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図２に示した自動車の前部構造を示す図であって、（ａ）は自動車が正面衝突する前の状態を示し、（ｂ）は自動車が正面衝突した時の状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る自動車の前部構造に好適な実施形態を詳細に説明する。なお、本実施形態によりこの発明が限定されるものではなく、本実施形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須とされるものではない。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造１を示す平面図であり、図２は、図１に示した自動車の前部構造１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る自動車の前部構造１は、自動車の前部にパワートレイン２と、パワートレイン２の後方に配置されたサスペンションクロスメンバ４とを備えている。
【００１５】
図１に示すように、パワートレイン２は、車両用のエンジン２１とトランスミッション２２とが締結されて構成される。車両用のエンジン２１とトランスミッション２２は、それぞれフランジ２１１，２２１を有しており、これらフランジ２１１，２２１が締結されて結合フランジ部２３となり、締結部を構成する。
【００１６】
サスペンションクロスメンバ４は、パワートレイン２の直後に配置され、車幅方向に沿って設けられる車体部材であって、車幅方向両端側にサスペンション装置のロアアームが支持されている。
【００１７】
図２に示すように、サスペンションクロスメンバ４は、アッパーフレーム４１と、アッパーフレーム４１の下部に接合されたロアフレーム４２とにより閉断面を有して構成される。
アッパーフレーム４１は、均一な厚みを有する鋼板をプレス成形したものであり、下面が開口した車幅方向に細長い箱形形状に形成された部材である。アッパーフレーム４１の前縁と後縁には、それぞれ車両の前後方向に延びる接合フランジ４１ａ，４１ｂが設けられる。
【００１８】
アッパーフレーム４１は、その上面部がサスペンションクロスメンバ４の上壁部４Ａを構成する。そして、アッパーフレーム４１は、その前面部がサスペンションクロスメンバの前壁部４Ｂを構成し、その後面部がサスペンションクロスメンバ４の後壁部４Ｃを構成する。
【００１９】
ロアフレーム４２は、アッパーフレーム４１と同様に、均一な厚みを有する鋼板をプレス成形したものであり、車幅方向に細長い板状の部材である。図１に示すように、ロアフレーム４２は、平面視アッパーフレーム４１の外形と同一に形成され、図２に示すように、アッパーフレーム４１に設けられた接合フランジ４１ａ，４１ｂの下面に接合されて、サスペンションクロスメンバ４の下壁部４Ｄを構成する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、サスペンションクロスメンバ４の前壁部４Ｂには凹部４３が設けられている。凹部４３は、パワートレイン２の車両用のエンジン２１とトランスミッション２２のとの締結部である結合フランジ部２３と車両前後方向で対向する位置に設けられ、図２に示すように、車両前方から車両後方に向かって上方に傾斜する傾斜受け面４３Ａを有している。
【００２１】
また、図１に示すように、凹部４３は、車幅方向に結合フランジ部２３を収容するのに十分な幅で局所的に設けられ、その幅が傾斜受け面４３Ａに向かって次第に狭くなるよう形成されている。なお、傾斜受け面４３Ａは、結合フランジ部２３の厚みＴに対応する幅Ｗを有している。
また、サスペンションクロスメンバ４は、図２に示すように、アッパーフレーム４１の前縁、すなわち凹部４３（傾斜受け面４３Ａ）が設けられる前壁部４Ｂの下縁から車幅方向前方側に延びる接合フランジ４１ａがパワートレイン２の結合フランジ部２３より下方側に位置するよう形成されている。
【００２２】
図２に示すように、車両用のエンジン２１とトランスミッション２２の結合フランジ部２３は、パワートレイン２の最後端となるよう後方側に延設されており、その下方側の部位にサスペンションクロスメンバ４の傾斜受け面４３Ａと車両前後方向で対向するように傾斜当て面２３Ａを有している。つまり、傾斜受け面４３Ａと車両前後方向で対向する結合フランジ部２３の部位が車両後方に向かって上方に傾斜するよう形成されて傾斜当て面２３Ａを構成している。傾斜当て面２３Ａは、自動車が正面衝突し、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退した場合に、パワートレイン２の最後端部となる結合フランジ部２３がサスペンションクロスメンバ４に設けられた凹部４３の傾斜受け面４３Ａに安定して当接し、かつ確実にサスペンションクロスメンバ４を押し下げるようにするためのものである。また、結合フランジ部２３の傾斜当て面２３Ａが形成される部位は、図２において二点鎖線で示すエンジン２１とトランスミッション２２とを締結するのに最低限必要な形状Ｓを含む大きさとされている。
【００２３】
傾斜受け面４３Ａの傾斜角度αおよび傾斜当て面２３Ａの傾斜角度βは、自動車が正面衝突し、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退し、傾斜受け面４３Ａに傾斜当て面２３Ａが当接した際に、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４を押し下げる方向に力を加え、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４に乗り上げない角度である。具体的には、傾斜受け面４３Ａは、図２に示すように、水平面に対して車両後方側に傾斜する角度が６０度を基準にマイナス１０度以下の範囲、すなわち、水平面に対して車両後方側に５０度から６０度の範囲に設定される。そして、傾斜当て面２３Ａは、水平面に対して車両後方側に６０度から５０度の範囲で、傾斜受け面４３Ａと平行又は、傾斜受け面４３Ａより水平面に対する角度が小さくなるよう設定される。
【００２４】
図３は、図２に示した自動車の前部構造を示す図であって、（ａ）は自動車が正面衝突する前の状態を示し、（ｂ）は自動車が正面衝突した時の状態を示す。
図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る自動車の前部構造１は、自動車が正面衝突する前の状態で、サスペンションクロスメンバ４に設けた凹部４３は、パワートレイン２の最後端となるエンジン２１とトランスミッション２２の結合フランジ部２３と車両前後方向で対向し、凹部４３が有する傾斜受け面４３Ａと結合フランジ部２３が有する傾斜当て面２３Ａとは離隔されている。
【００２５】
自動車が正面衝突すると、その衝突力によりパワートレイン２が後退する。正面衝突による衝突力が小さい場合には、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退することなく、サスペンションクロスメンバ４がパワートレイン２に押されることはない。
【００２６】
一方、図３（ｂ）に示すように、正面衝突による衝突力が大きい場合には、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退し、パワートレイン２の最後端となるエンジン２１とトランスミッション２２の締結部である結合フランジ部２３がサスペンションクロスメンバ４に設けた凹部４３に進入し、結合フランジ部２３の傾斜当て面２３Ａが凹部４３内の傾斜受け面４３Ａに当接する。なお、このとき、サスペンションクロスメンバ４の凹部４３の幅が傾斜受け面４３Ａに向かって次第に狭くなる形状とされているので、結合フランジ部２３の傾斜当て面２３Ａが傾斜受け面４３Ａへ確実に案内される。そして、傾斜当て面２３Ａが傾斜受け面４３Ａに当接することにより、衝突力は、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４を押し下げる方向の力と、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４に乗り上げる方向の力とに分配される。この場合において、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４を押し下げる方向の力の方が、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４に乗り上がる方向の力よりも大きくなるよう傾斜受け面４３Ａと傾斜当て面２３Ａの角度を設定しているので、衝突力は、主にパワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４を押し下げる力として使われる。これにより、パワートレイン２によってサスペンションクロスメンバ４が変形しながら押し下げられ、強制的に下方側に変位されるので、パワートレイン２と車室との間にサスペンションクロスメンバ４が挟まれる事態を防止することができる。これにより、サスペンションクロスメンバ４がパワートレイン２に押されて車室側へ侵入することが防止される。さらに、パワートレイン２に働く車室側へ衝突力がサスペンションクロスメンバ４との当接により減少されるので、パワートレイン２の車室側（後方側）への移動量が減少され、パワートレイン２のキャビンへの進入量も抑制される。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態に係る自動車の前部構造１では、自動車が正面衝突し、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退した場合に、パワートレイン２によってサスペンションクロスメンバ４が下方側へ押し下げられるので、サスペンションクロスメンバ４がパワートレイン２と車室との間に挟まれることが防止され、サスペンションクロスメンバ４が車室側へ進入することを抑制することができる上、パワートレイン２の車室側への侵入量も抑制することができる。
【００２８】
また、結合フランジ部２３の傾斜当て面２３Ａの水平面に対する傾斜角度を傾斜受け面４３Ａと平行または、傾斜受け面４３Ａより小さくなるよう設定しているので、傾斜受け面４３Ａに対して傾斜当て面２３Ａが常に面で当たることになり、パワートレイン２の後退に応じてサスペンションクロスメンバ４を傾斜当て面２３Ａに沿ってスムースに下方へ変位させることができる。
【００２９】
また、サスペンションクロスメンバ４に、結合フランジ部２３と車両前後方向で対向するよう凹部４３を設け、この凹部内に前記結合フランジ部２３の厚みに対応する幅を有する傾斜受け面４３Ａを設けている。しかも、この凹部４３の幅が傾斜受け面４３Ａに向かって次第に狭くなるよう形成されているので、結合フランジ部２３の傾斜当て面２３Ａが傾斜受け面４３Ａへ確実に案内される。また、傾斜受け面４３Ａを設ける範囲が結合フランジ部２３の厚みＴに対応する範囲に限定されるので、サスペンションクロスメンバ４の剛性を確保しつつ、凹部４３および傾斜受け面４３Ａを設けることができる。
【００３０】
また、サスペンションクロスメンバ４は、サスペンションクロスメンバ４の前壁部４Ｂに傾斜受け面４３Ａが設けられ、前壁部４Ｂの下縁であるアッパーフレーム４１の前縁に車両前後方向前方に延びる接合フランジ４１ａを有しており、該接合フランジ４１ａがパワートレイン２の結合フランジ部２３より下方側の位置に配置されている。これにより、自動車が正面衝突し、パワートレイン２がサスペンションクロスメンバ４の配置位置まで後退した場合にパワートレイン２の結合フランジ部２３がサスペンションクロスメンバ４の接合フランジ４１ａによって案内されるので、傾斜受け面４３Ａに対する傾斜当て面２３Ａの上下方向での位置ずれを規制でき、傾斜受け面４３Ａに傾斜当て面２３Ａをより確実に当接させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
以上説明したように、本発明は、自動車が正面衝突した場合に、パワートレインと車室との間にクロスメンバが挟まれることを確実に防止して、パワートレインによって押されるクロスメンバの車室側への進入を抑制することができるので、自動車広範に好適である。
【符号の説明】
【００３２】
１    自動車の前部構造
２    パワートレイン
２１    エンジン
２１１    フランジ
２２    トランスミッション
２２１    フランジ
２３    結合フランジ部
２３Ａ    傾斜当て面
４    サスペンションクロスメンバ（クロスメンバ）
４Ａ    上壁部
４Ｂ    前壁部
４Ｃ    後壁部
４Ｄ    下壁部
４１    アッパーフレーム
４１ａ，４１ｂ    接合フランジ
４２    ロアフレーム
４３    凹部
４３Ａ    傾斜受け面
【図１】
2016112956.tif 000003
【図２】
2016112956.tif 000004
【図３】
2016112956.tif 000005