JP2004130827A - フロントサブフレーム取付構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フロントサイドメンバ12の取付部20における下壁部には、取付孔24に連続して長孔30が形成されており、長孔30は取付孔24から車両斜め後方外側へ向って延設されている。従って、ボルト22に車両後方側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22が長孔30に沿って移動し、ボルト22に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22は長孔30に沿って移動せず、取付孔24及びその近傍に保持されるようになっている。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフロントサブフレーム取付構造に係り、詳しくは自動車等の車両のフロントサイドメンバにフロントサブフレームを取付けるフロントサブフレーム取付構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、自動車等の車両のフロントサブフレーム取付構造においては、フロントサブフレームを構成するサブサイドフレームを、サブサイドフレーム本体と突出フレームとで構成し、突出フレームの突出端部を単一の回動中心を有する締結部材で、ボデーもしくは車両のフロントサイドメンバに締結すると共に、前記締結部材をサブサイドフレーム本体の後端部よりも車幅方向の外側方に偏位させ、車両が前突した際に、前記フロントサブフレームが十分に塑性変形して、衝撃力に基づき車体に与えられる衝突エネルギーが、より十分に吸収されるようにした構成が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0003】
【特許文献1】
特開平10−45022号公報(段落[0053]、[0054]、図5)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなフロントサブフレーム取付構造においては、車両前部全面が壁等に衝突する、所謂フルバリヤ正突時には、車体が十分に塑性変形する一方、車両前部の左右片面が壁等に衝突する、所謂オフセット前突時には、フロントサブフレームの左右片面が、フルバリヤ正突より大きく後方へ移動する。この結果、オフセット前突時には、エンジンとダッシュパネルとの干渉量が増大し、キャビンの変形量が大きくなるという不具合が考えられる。
【0005】
本発明は上記事実を考慮し、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収し、オフセット前突時にはキャビンの変形量を低減できるフロントサブフレーム取付構造を提供することが目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の本発明は、車体前部の車幅方向両端部に車体前後方向に沿って略平行に配置された一対のフロントサイドメンバに、車幅方向に沿って配設されたフロントサブフレームを締結部材により固定するフロントサブフレーム取付構造であって、
前記一対のフロントサイドメンバの後部に形成され前記締結部材が挿通する取付孔が形成された取付部と、
該取付部に形成され、前記締結部材に車両後方に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、前記締結部材を前記取付孔から車両後方側へ移動させると共に、前記締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、前記締結部材を前記取付孔及びその近傍に保持するサブフレーム移動制御手段と、
を有することを特徴とする。
【0007】
従って、車両がフルバリヤ正突した場合には、左右の締結部材にそれぞれ車両前方から車両後方に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、左右一対のフロントサイドメンバの後部に形成された取付部のサブフレーム移動制御手段によって、締結部材が取付孔から車両後方側へ移動される。このため、フロントサブフレームはフロントサイドメンバに対して車両後方側へ大きく移動するので、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収できる。
【0008】
一方、車両がオフセット前突した場合には、左右の締結部材のうち衝突した側の締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、フロントサイドメンバの後部の取付部に形成されたサブフレーム移動制御手段によって、締結部材は取付孔及びその近傍に保持される。このため、フロントサブフレームの車両後方側への移動量が小さくなるので、エンジンとダッシュパネルとの干渉量が減少し、キャビンの変形量を低減できる。
【0009】
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造において、前記サブフレーム移動制御手段は、前記取付孔から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔であることを特徴とする。
【0010】
従って、車両がフルバリヤ正突した場合には、左右の締結部材にそれぞれ車両後方に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、締結部材は、左右一対のフロントサイドメンバにおける後部の取付部に形成され、取付孔から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔に沿って移動し、締結部材が取付孔から車両後方側へ移動する。このため、フロントサブフレームはフロントサイドメンバに対して車両後方側へ大きく移動するので、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収できる。
【0011】
一方、車両がオフセット前突した場合には、左右の締結部材のうち衝突した側の締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、締結部材は、左右一対のフロントサイドメンバにおける後部の取付部に形成され、取付孔から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔に沿って移動せず、締結部材は取付孔及び孔の近傍に保持される。このため、フロントサブフレームの車両後方側への移動量が小さくなるので、エンジンとダッシュパネルとの干渉量が減少し、キャビンの変形量を低減できる。
【0012】
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造において、前記サブフレーム移動制御手段は、前記取付孔から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置に形成された貫通孔であることを特徴とする。
【0013】
従って、車両がフルバリヤ正突した場合には、左右の締結部材にそれぞれ車両後方に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、締結部材は、左右一対のフロントサイドメンバにおける後部の取付部に形成された取付孔から車両後方側に向かって移動し、最終的には、車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置に形成された貫通孔に移動する。このため、フロントサブフレームはフロントサイドメンバに対して車両後方側へ大きく移動するので、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収できる。
【0014】
一方、車両がオフセット前突した場合には、左右の締結部材のうち衝突した側の締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用する。この結果、締結部材は、左右一対のフロントサイドメンバにおける後部の取付部に形成され、取付孔から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置に形成された貫通孔へ達せず、締結部材は取付孔及びその近傍に保持される。このため、フロントサブフレームの車両後方側への移動量が小さくなるので、エンジンとダッシュパネルとの干渉量が減少し、キャビンの変形量を低減できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明におけるフロントサブフレーム取付構造の第1実施形態を図1〜図6に従って説明する。
【0016】
なお、図中矢印FRは車体前方方向を、矢印INは車体内側方向を、矢印UPは車体上方方向を示す。
【0017】
図1に示される如く、車体10の前部における車幅方向両端部には、車体前後方向に沿って左右一対のフロントサイドメンバ12が配置されており、これらのフロントサイドメンバ12の後部12には、車幅方向に沿って配設されたフロントサブフレーム14が架設されている。なお、フロントサブフレーム14は、車体前方に配設されたエンジン16に連結された自動変速機(図示省略)等を支持している。
【0018】
フロントサブフレーム14の車幅方向両端部における前端部14Aは、それぞれ、ボルト等の締結部材18によって、フロントサイドメンバ12の後部12Aの前方側に固定されている。また、フロントサイドメンバ12の後部12Aには、フロントサブフレーム14の車幅方向両端部における後端部14Bを支持する取付部20が形成されている。
【0019】
図2に示される如く、フロントサイドメンバ12の取付部20の下壁部20Aには、締結部材としてのボルト22が挿通する取付孔24が形成されている。ボルト22は、フロントサブフレーム14の車幅方向両端部における後端部14Bに形成された貫通孔26を車両下方側から貫通し、取付孔24に挿通されており、フロントサイドメンバ12の取付部20における下壁部20Aの上面側に固定されたウエルドナット28に螺合している。
【0020】
図3に示される如く、フロントサイドメンバ12の取付部20における下壁部20Aには、取付孔24に連続して、サブフレーム移動制御手段としての長孔30が形成されており、長孔30は、取付孔24から車両斜め後方外側へ向って延設されている。
【0021】
また、長孔30の前部30Aの幅は、取付孔24の孔径に比べて小さく設定されており、長孔30の後部30Bは、取付孔24の孔径と略同じ孔径に設定されている。
従って、フロントサブフレーム14を介してボルト22に車両前方側から車両後方側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22が取付孔24から長孔30に沿って車両後方外側に向って移動するようになっている。一方、フロントサブフレーム14を介してボルト22に車両前方側から車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22は長孔30に沿って移動せず、取付孔24及びその近傍に保持されるようになっている。
【0022】
次に、本実施例の作用を説明する。
【0023】
本実施形態では、図4に示される如く、車体10が、衝突体Sにフルバリヤ正突した場合には、左右のフロントサイドメンバ12の前部12Bが、略同等に軸方向(車両前後方向)へ潰れると共に、フロントサブフレーム14も車両後方へ略並行移動する。
【0024】
この結果、フロントサブフレーム14の後端部14Bを、フロントサイドメンバ12の取付部20に固定している左右のボルト22には、それぞれ車両前方側から車両後方側に向って所定値以上の荷重(図4の矢印F1)が作用する。
【0025】
従って、左右のボルト22は、それぞれフロントサイドメンバ12における後部12Aの取付部20に形成された取付孔24から長孔30に沿って車両後方外側に向って移動する。更に、左右のボルト22が長孔30の後部30Bに達すると、フロントサブフレーム14がフロントサイドメンバ12の取付部20から離脱する。
【0026】
このため、フロントサブフレーム14はフロントサイドメンバ12に対して車両後方側へ大きく移動するので、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収できる。
【0027】
また、この時の、車体10の変形ストロークSと衝撃加速度Gとの関係は、図6に実線で示すようになり、図6に二点鎖線で示す、フロントサブフレーム14がフロントサイドメンバ12に対して車両後方へ移動しない場合の衝撃加速度Gの最大値G2に比べて、衝撃加速度Gの最大値G1(G1<G2)を低減できる。
【0028】
一方、図5に示される如く、車体10が衝突体Sにオフセット前突した場合には、左右のフロントサイドメンバ12における衝突側のフロントサイドメンバ12の前部12Bのみが軸方向へ潰れると共に、フロントサブフレーム14も衝突側のみが車両後方へ移動する。
【0029】
この結果、フロントサブフレーム14の後端部14Bを、フロントサイドメンバ12の取付部20に固定している左右のボルト22のうち、衝突側のボルト22には、車両後方内側に向って所定値以上の荷重(図5の矢印F2)が作用する。
【0030】
従って、衝突側のボルト22は、取付孔24から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔30に沿って移動せず、取付孔24及びその近傍に保持されると共に、他方のボルト22も、取付孔24から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔30に沿って移動せず、取付孔24及びその近傍に保持される。このため、フロントサブフレーム14は、衝突側のみが車両後方へ若干移動するものの、フロントサブフレーム14の車両後方側への移動量が小さくなるので、エンジン14とダッシュパネルとの干渉量が減少し、キャビンの変形量を低減できる。
【0031】
なお、図7に示される如く、サブフレーム移動制御手段としての長孔30の形状は、前部30Aから後部30Bまで同じ幅としても良い。
【0032】
次に、本発明のフロントサブフレーム取付構造の第2実施形態を図8〜図11に従って説明する。
【0033】
なお、第1実施形態と同一部材に付いては、同一符号を付してその説明を省略する。
【0034】
図8及び図9に示される如く、本実施形態では、フロントサイドメンバ12の取付部20における下壁部20Aには、取付孔24から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置にサブフレーム移動制御手段としての貫通孔40が形成されている。
【0035】
従って、フロントサブフレーム14を介してボルト22に車両前方側から車両後方側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22が取付孔24から下壁部20Aを破りつつ車両後方側に向って移動し、貫通孔40に達するようになっている。一方、フロントサブフレーム14を介してボルト22に車両前方側から車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、ボルト22は貫通孔40に到達せず、取付孔24の近傍に保持されるようになっている。
【0036】
次に、本実施例の作用を説明する。
【0037】
本実施形態では、第1実施形態と同様に、車体10が衝突体Sにフルバリヤ正突した場合には、左右のフロントサイドメンバ12の前部12Bが、略同等に軸方向へ潰れると共に、フロントサブフレーム14も車両後方へ略並行移動する。
【0038】
この結果、フロントサブフレーム14の後端部14Bを、フロントサイドメンバ12の取付部20に固定している左右のボルト22には、それぞれ車両前方側から車両後方側に向って所定値以上の荷重(図10の矢印F1)が作用する。
【0039】
従って、図10の(A)〜(C)に示される如く、左右のボルト22(図では車両下方から見て左側のボルト22のみを示す)は、それぞれフロントサイドメンバ12における後部12Aの取付部20に形成された取付孔24から車両後方側へ向って移動し、最終的には貫通孔40に達し、フロントサブフレーム14がフロントサイドメンバ12の取付部20から離脱する。
【0040】
このため、フロントサブフレーム14はフロントサイドメンバ12に対して車両後方側へ大きく移動するので、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収できる。
【0041】
一方、第1実施形態と同様に、車体10が衝突体Sにオフセット前突した場合には、左右のフロントサイドメンバ12のうち衝突したフロントサイドメンバ12の前部12Bのみが軸方向へ潰れると共に、フロントサブフレーム14も衝突側のみが車両後方へ若干移動する。
【0042】
この結果、フロントサブフレーム14の後端部14Bを、フロントサイドメンバ12の取付部20に固定している左右のボルト22のうち、衝突側のボルト22には、車両後方内側に向って所定値以上の荷重(図11の矢印F2)が作用する。
【0043】
従って、衝突側のボルト22は、取付孔24から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した貫通孔40には到達せず取付孔24の近傍に保持されると共に、他方のボルト22も取付孔24の近傍に保持される。このため、フロントサブフレーム14は、衝突側のみが車両後方へ若干移動するものの、フロントサブフレーム14の車両後方側への移動量が小さくなるので、エンジン14とダッシュパネルとの干渉量が減少し、キャビンの変形量を低減できる。
【0044】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、サブフレーム移動制御手段は、上記実施形態における長孔30、貫通孔40に限定されず、薄肉部等の他の構成としても良い。
【0045】
【発明の効果】
請求項1記載の本発明は、車体前部の車幅方向両端部に車体前後方向に沿って略平行に配置された一対のフロントサイドメンバに、車幅方向に沿って配設されたフロントサブフレームを締結部材により固定するフロントサブフレーム取付構造であって、一対のフロントサイドメンバの後部に形成され締結部材が挿通する取付孔が形成された取付部と、取付部に形成され、締結部材に車両後方に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、締結部材を取付孔から車両後方側へ移動させると共に、締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、締結部材を取付孔及びその近傍に保持するサブフレーム移動制御手段と、を有するため、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収し、オフセット前突時には、キャビンの変形量を低減できるという優れた効果を有する。
【0046】
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造において、サブフレーム移動制御手段は、取付孔から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔であるため、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収し、オフセット前突時には、キャビンの変形量を低減できるという優れた効果を有する。
【0047】
請求項3記載の本発明は、請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造において、サブフレーム移動制御手段は、取付孔から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置に形成された貫通孔であるため、フルバリヤ正突時には衝突エネルギーを十分に吸収し、オフセット前突時には、キャビンの変形量を低減できるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図2】図1の2−2線に沿った拡大断面図である。
【図3】本発明の第1実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造のフロントサイドメンバを示す車両下方斜め前方外側から見た斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造におけるフルバリヤ正突状態を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図5】本発明の第1実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造におけるオフセット前突状態を示す車両下方から見た概略平面図である。
【図6】フロントサブフレーム取付構造におけるフルバリヤ正突時の車体の変形ストロークと衝撃加速度との関係を示すグラフである。
【図7】本発明の第1実施形態の変形例に係るフロントサブフレーム取付構造のフロントサイドメンバを示す車両下方斜め前方外側から見た斜視図である。
【図8】本発明の第2実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造のフロントサイドメンバを示す車両下方斜め前方外側から見た斜視図である。
【図9】本発明の第2実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造の図2に対応する拡大断面図である。
【図10】(A)〜(B)は本発明の第2実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造におけるフルバリヤ正突時の作用説明図である。
【図11】(A)〜(B)は本発明の第2実施形態に係るフロントサブフレーム取付構造におけるオフセット前突時の作用説明図である。
【符号の説明】
12 フロントサイドメンバ
14 フロントサブフレーム
20 フロントサイドメンバの取付部
22 ボルト(締結部材)
24 取付孔
30 長孔(サブフレーム移動制御手段)
40 貫通孔(サブフレーム移動制御手段)
Claims (3)
- 車体前部の車幅方向両端部に車体前後方向に沿って略平行に配置された一対のフロントサイドメンバに、車幅方向に沿って配設されたフロントサブフレームを締結部材により固定するフロントサブフレーム取付構造であって、
前記一対のフロントサイドメンバの後部に形成され前記締結部材が挿通する取付孔が形成された取付部と、
該取付部に形成され、前記締結部材に車両後方に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、前記締結部材を前記取付孔から車両後方側へ移動させると共に、前記締結部材に車両後方内側に向って所定値以上の荷重が作用した場合には、前記締結部材を前記取付孔及びその近傍に保持するサブフレーム移動制御手段と、
を有することを特徴とするフロントサブフレーム取付構造。 - 前記サブフレーム移動制御手段は、前記取付孔から車両斜め後方外側へ向って延びる長孔であることを特徴とする請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造。
- 前記サブフレーム移動制御手段は、前記取付孔から車両斜め後方外側へ向って所定距離離間した位置に形成された貫通孔であることを特徴とする請求項1に記載のフロントサブフレーム取付構造。
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