JP3698349B2

JP3698349B2 - 衝撃吸収ストッパ

Info

Publication number: JP3698349B2
Application number: JP04245899A
Authority: JP
Inventors: 裕之吉田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2005-09-21
Anticipated expiration: 2019-02-22
Also published as: US6298936B1; DE10007789A1; JP2000238660A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弾性体等からなるエンジンマウントを介してエンジンを支持する車両において、例えば、車体のバンパやサイドフレームの前方が潰れる程度の軽い衝突（以下、軽突という）時に、エンジンのシリンダブロックやオイルパン等が前方に移動して車体に接触し、その結果、オイルパン等が破損してしまうことを防止するとともに、エンジンが前方に移動することにより、プロペラシャフトのジョイント部が破損してしまうことを防止するストッパに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、モノコックボディーを採用する車両においては、前後のシャフトにつながる特別な構造材を持たず、薄板のボディーが、様々な外力を支えるようになっている。ただし、エンジンやサスペンションなど、大きな外力が加わる部分には、サブフレームを備え付けて補強する。図６は、車体のフロント側に、フロントサブフレームを固設し、このフロントサブフレームとエンジンとの間に、エンジンマウントを設けた状態を示す概略図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【０００３】
本従来例におけるフロントサブフレームＳは、Ｉ字形状をなし、サイドフレームＳＦ，ＳＦに両端を固設され、両端の上面にエンジンマウントＥＭ，ＥＭが備え付けられている。エンジンマウントＥＭは、エンジンＥの振動などを吸収するためのゴム材Ｒ、ゴム材Ｒの上下に配置される取付金具Ｐ，Ｐ等からなり、ブラケットＢＲを介してシリンダブロックＣＢを支える。なお、図６（ｂ）に示す符号ＯＰは、オイルパン、符号ＴＭは、トランスミッションである。
【０００４】
エンジンＥは、前記の如く、シリンダブロックＣＢを支えるエンジンマウントＥＭ，ＥＭを介してフロントサブフレームＳの所定位置に備え付けられる。そして、このエンジンＥの前方の部位、例えば、エンジンＥの前方に横設されたクロスフレームＣＦにストッパＳＰが形成される。このストッパＳＰの形成により、軽突時に、エンジンＥが前方に移動してクロスフレームＣＦに衝突し、破損してしまうという不都合が軽減される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来例にて示す車両では、エンジンＥの前方に横設されたクロスフレームＣＦ等に、直接、ゴム等を焼き付け加工してストッパＳＰを形成していた。そのため、ゴム等が潰れきってしまった時には、車体およびエンジンＥの損傷を防ぎきれず、軽突時等の損傷防止効果が低かった。
特に、エンジンＥの損傷は、車両として致命的なダメージとなるため、軽突程度で簡単に損傷を来たすということは、修理等の困難性を考えても不都合が非常に大きかった。
【０００６】
また、前記ストッパＳＰは、クロスフレームＣＦ等に直接ゴム材等を焼き付け処理するため、取り替え交換作業が大掛かりになり易く、補修費用が高くなってしまうという不都合もはらんでいた。
本発明は、前記各問題を解決することを課題としており、軽突時等の衝撃力を効率良く吸収してエンジンＥ等の損傷の軽減を図り、かつ、補修費用の低減を可能にする衝撃吸収ストッパを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を達成するために、本発明は、エンジンマウントを介して車体に固定されるエンジンを備えた車両において、前記エンジンの前方に位置する車体部位に取り付けられ、前記エンジンとの衝突によって生ずる衝撃力を吸収する衝撃吸収ストッパであって、軽突時に前記エンジンに当接し、弾性変形によって前記衝撃力を吸収する第１緩衝部と、この第１緩衝部と前記車体部位との間に取り付けられ、前記第１緩衝部を通して伝わる衝撃力を、可塑性変形によって吸収する第２緩衝部とからなり、前記第１緩衝部が前記エンジンと所定の間隔をあけて配置されていることを特徴とする衝撃吸収ストッパとした。
本発明により、衝撃力の吸収を段階的に行うことができ、吸収効率を高めることができる。
また、本発明により、衝撃力の吸収を、第１緩衝部と第２緩衝部とで分散できるため、より効果的に衝撃力を吸収させることができ、さらに、エンジンに当接する第１緩衝部が弾性変形によって衝撃力を吸収するものであるため、エンジンの損傷を一層やわらげる作用がある。
【０００８】
また、前記第１緩衝部と前記第２緩衝部の取り付け、および前記第２緩衝部と前記車体部位との取り付けの少なくともどちらか一方が、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする衝撃吸収ストッパとすることもできる。
本発明によれば、第１緩衝部または第２緩衝部が損傷した場合等、簡単に取り替えることが可能になり好適である。
また、前記第１緩衝部と前記第２緩衝部とは、ピン部をピン穴に差し込むとともに、係合部を係合溝に係合することにより、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする記載の衝撃吸収ストッパとすることもできる。
本発明によれば、第１緩衝部の第２緩衝部への取り付けが簡単である。
また、前記第２緩衝部が、前記第１緩衝部に連結する連結部と、前記車体部位に取り付けられる取付部とを備えた枠体形状をなし、この枠体形状の一部に可塑性変形を促す屈曲部を設けたことを特徴とする衝撃吸収ストッパとすることもできる。
本発明によれば、衝撃力の吸収が可塑性変形によってなされる第２緩衝部の衝撃力吸収効果を高めることが可能になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明を、実施の形態に基づき、適宜図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、車両の内部構造を示す概略平面図であり、図２はエンジンＥを載置するフロントサブフレーム２、およびフロントサブフレーム２に取り付けられる各部材の分解斜視図である。
本実施の形態に係る車両Ｍは、モノコック構造を採用しており、フロント側に主にエンジンＥを支えるフロントサブフレーム２が配設され、リア側に主にリアデファレンシャル装置ＤＦを支えるリアサブフレーム５が配設されている。なお、符号ＭＭはトランスミッションマウントであり、フロントサブフレーム２とともに、トランスミッションＴＭを支えている。また、符号Ｔは車輪である。
【００１０】
フロントサブフレーム２は、開放部をリア側に向けたコ字形状の本体２１と、この本体２１の両端下面に横設されたクロスメンバ２３からなる。本体２１は、車体の一部であるサイドフレーム１に固設され、クロスメンバ２３は、この本体２１の剛性を高めるべく、横設されている。本体２１の両端上面には、エンジンマウント３，３が備え付けられ、このエンジンマウント３，３が、ブラケット３５，３５を介してシリンダブロックＣＢを支持固定する。ちなみに、エンジンマウント３は、液体封入式マウントであり、エンジンＥ等が生ずる振動を効果的に吸収する。
【００１１】
エンジンＥの前方、つまりフロント側には、フロントサブフレーム２のクロス部２２ａが位置する。このクロス部２２ａは、オイルパン（図示せず）の前方に位置し、車両Ｍが前方衝突等した場合には、オイルパン（図示せず）がクロス部２２ａに衝突する。つまり、このクロス部２２ａが、本実施の形態におけるエンジンＥの前方に位置する車体部位に相当する。このクロス部２２ａに、衝撃吸収ストッパ４が取り付けられている。
【００１２】
衝撃吸収ストッパ４の構造を、図３および図４を参照して詳述する。なお、図３は、エンジンＥを載置するフロントサブフレーム２、およびフロントサブフレーム２に取り付けられる各部材の概略平面図であり、図４は本実施の形態に係る衝撃吸収ストッパ４の分解斜視図である。
【００１３】
衝撃吸収ストッパ４は、異なる特性によって軽突時の衝撃力を吸収する第１緩衝部４１と第２緩衝部４２からなる。第１緩衝部４１と第２緩衝部４２とは、前後方向に直列に並べて取り付けられ、さらに第２緩衝部４２が、フロントサブフレーム２のクロス部２２ａのエンジンＥ側に取り付けられている。
本実施の形態に係る第１緩衝部４１は、エンジンＥに直接当接し、弾性変形という特性によって衝撃力を吸収する。まず、第１緩衝部４１について説明する。
【００１４】
第１緩衝部４１は、図４の如く、主に長方体状のゴム材４１ａからなり、内部に補強用の銅板４１ｂが埋め込まれている。このゴム材４１ａの表面がオイルパン（図示せず）に直接当接し、裏面が第２緩衝部４２に取り付けられる。裏面の左右対象位置となる両側縁には、係合部４１ｃ，４１ｃが突出形成され、略中央位置には、ピン部４１ｄが突出形成される。そして、これら係合部４１ｃ，４１ｃとピン部４１ｄが、第２緩衝部４２の連結部４２ａに組み付く形で取り付けが行われる。
【００１５】
続いて、第２緩衝部４２の説明をする。本実施の形態に係る第２緩衝部４２は、側面視で略コ字状の枠体形状をなし、開放部がフロント側（前方）を向いてクロス部２２ａを咥え込む状態で位置する。つまり、このクロス部２２ａを上下から挟む第２緩衝部４２の上ブラケット４２ｃと下ブラケット４２ｄの端部が取付部である。
【００１６】
上ブラケット４２ｃおよび下ブラケット４２ｄの端部と前記クロス部２２ａの上下面とは、ボルト４２ｅ，４２ｅ，・・が螺合貫通し、このボルト４２ｅ，・・とナット４２ｈ，・・によって第２緩衝部４２の取り付けが行われる。クロス部２２ａは中空部材であり、この取り付けに際して、クロス部２２ａに設けた横穴等（図示せず）から適宜にナット４２ｈ，・・（図２参照）が入れ込まれる。そして、このナット４２ｈ，・・とボルト４２ｅ，・・との螺合締結によって取り付けが行われる。なお、第２緩衝部４２の取り付けは、ボルト４２ｅ，・・等を介して行われるため、着脱可能である。
【００１７】
第２緩衝部４２の上ブラケット４２ｃは、この取付部から後方側へ、つまりリア側へ延び、かつ、途中で折れ曲がって下方に傾斜している。この折れ曲がりが本実施の形態における屈曲部４２ｇである。上ブラケット４２ｃは、この屈曲部４２ｇからさらに後方に延び、今度は鉛直下方に折れ曲がって鉛直面を形成する。この鉛直面が、連結部４２ａとなる。連結部４２ａにおける左右対象位置の縁部には、係合溝４２ｆ，４２ｆが形成され、略中央部には、ピン穴４２ｂが形成される。このピン穴４２ｂと係合溝４２ｆ，４２ｆとは、第１緩衝部４１のピン部４１ｄ、係合部４１ｃ，４１ｃと対応関係にあり、互いに係り合うことによって第１緩衝部４１と第２緩衝部４２との取り付けがなされる。
【００１８】
なお、本実施の形態に係る第１緩衝部４１の第２緩衝部４２への取り付けは、まず、ピン部４１ｄをピン穴４２ｂに差し込んで位置合わせし、次いで左右各係合溝４２ｆ，４２ｆに左右各係合部４１ｃ，４１ｃを外側から係り合わせることによって行う。そのため、取り付けが簡単であるとともに、ゴム材４１ａの弾性作用によって容易には外れないという作用を奏する。また、前記係り合わせ等によって取り付けられているため、着脱可能である。
前記連結部４２ａの下端には、前方に延びる下ブラケット４２ｄが連結しており、この下ブラケット４２ｄの前方端部の位置が、前記した取付部の一部となる。
【００１９】
以上、上ブラケット４２ｃ、連結部４２ａ、下ブラケット４２ｄが前方側を開放した枠体形状をなす鋼材であり、フロントサブフレーム２のクロス部２２ａに取り付けられた状態で、枠体内に隙間を形成する。この隙間の形成により、第２緩衝部４２は衝撃を受けた時に潰れ、その結果、可塑性変形という特性によって衝撃力を吸収する。なお、第２衝撃部４２の構造は、本実施の形態にて示す略コ字状の枠体形状に限定されず、第１緩衝部４１とフロントサブフレーム２等の車体部位の間に介在し、かつ、この間に内部隙間を形成し、さらに衝撃力を可塑性変形によって吸収可能な枠体形状であればよい。
【００２０】
続いて、図５を参照して、衝撃吸収ストッパ４の作用を説明する。
図５は、衝撃吸収ストッパ４の作用図であり、（ａ）は軽突前、（ｂ）は軽突後を示す。衝撃吸収ストッパ４は、前記した如くエンジンＥの前方に取り付けられている。なお、本実施の形態における衝撃吸収ストッパ４は、エンジンＥの一部であるオイルパンＯＰの正面と同じ高さにある（同図（ａ）参照）。
【００２１】
軽突等すると、エンジンＥは、慣性力により前方へ移動する（同図（ｂ）参照）。この移動によってエンジンＥ（オイルパンＯＰ）が、衝撃吸収ストッパ４にぶつかる。すると、第１緩衝部４１が、弾性変形によって衝撃力をある程度吸収緩和させ、第２緩衝部４２に残った衝撃力を伝える。
【００２２】
第２緩衝部４２に衝撃力が伝わると、まず、屈曲部４２ｇが折れ曲がり、その後、全体が潰れ（可塑性変形）て衝撃力を吸収する。以上、第１緩衝部４１と第２緩衝部４２による衝撃力の吸収により、エンジンＥおよびフロントサブフレーム２等の損傷は、軽減され、特に、エンジンＥの保護強化につながる。
【００２３】
以上、本実施の形態に係る衝撃吸収ストッパ４の構造、および作用を説明した。しかし、本発明は前記実施の形態のみに限定されず、第１緩衝部が弾性変形によって衝撃力を吸収し、また、第２緩衝部が可塑性変形によって衝撃力を吸収するもの、もしくはその逆であっても良く、さらに、第１緩衝部と第２緩衝部とが異なる特性によって衝撃力を吸収するものであれば、その他の形状もしくは構造であってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
第１緩衝部と第２緩衝部とに分けることによって衝撃力の吸収を段階的に行うことができる。
また、第１緩衝部と第２緩衝部の取り付け、車体と第２緩衝部との取り付けを着脱可能としたので、補修時は第１緩衝部のみ、第２緩衝部のみ交換すれば良く、補修費用を削減することができる。
さらに、第２緩衝部に屈曲部を設けると、可塑性変形を効果的に促し、衝撃力の吸収効果を高める。
【図面の簡単な説明】
【図１】モノコック構造を採用した車両の内部構造を示す概略平面図である。
【図２】エンジンを載置するフロントサブフレーム、およびフロントサブフレームに取り付けられる各部材の分解斜視図である。
【図３】エンジンを載置するフロントサブフレーム、およびフロントサブフレームに取り付けられる各部材の概略平面図である。
【図４】本実施の形態に係る衝撃吸収ストッパの分解斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る衝撃吸収ストッパの作用を示す側面図であり、（ａ）は衝突前、（ｂ）は衝突後を示す。
【図６】エンジンを載置する従来のサブフレームの概略説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【符号の説明】
１：サイドフレーム（車体の一部）
２：フロントサブフレーム
２２ａ：クロス部（車体部位）
３：エンジンマウント
４：衝撃吸収ストッパ
４１：第１緩衝部
４２：第２緩衝部
４２ａ：連結部
４２ｃ：上ブラケット（取付部の一部）
４２ｄ：下ブラケット（取付部の一部）
４２ｇ：屈曲部
Ｍ：車両
Ｅ：エンジン

Claims

エンジンマウントを介して車体に固定されるエンジンを備えた車両において、前記エンジンの前方に位置する車体部位に取り付けられ、前記エンジンとの衝突によって生ずる衝撃力を吸収する衝撃吸収ストッパであって、
軽突時に前記エンジンに当接し、弾性変形によって前記衝撃力を吸収する第１緩衝部と、この第１緩衝部と前記車体部位との間に取り付けられ、前記第１緩衝部を通して伝わる衝撃力を、可塑性変形によって吸収する第２緩衝部とからなり、前記第１緩衝部が前記エンジンと所定の間隔をあけて配置されていること
を特徴とする衝撃吸収ストッパ。
前記第１緩衝部と前記第２緩衝部の取り付け、および前記第２緩衝部と前記車体部位との取り付けの少なくともどちらか一方が、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の衝撃吸収ストッパ。
前記第１緩衝部と前記第２緩衝部とは、ピン部をピン穴に差し込むとともに、係合部を係合溝に係合することにより、着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の衝撃吸収ストッパ。
前記第２緩衝部が、前記第１緩衝部に連結する連結部と、前記車体部位に取り付けられる取付部とを備えた枠体形状をなし、この枠体形状の一部に可塑性変形を促す屈曲部を設けたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の衝撃吸収ストッパ。