JP3724044B2

JP3724044B2 - Automobile front structure

Info

Publication number: JP3724044B2
Application number: JP07224096A
Authority: JP
Inventors: 智範大坪; 雅弘丸山; 敏峰森野; 一成中邑
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1996-03-27
Filing date: 1996-03-27
Publication date: 2005-12-07
Anticipated expiration: 2016-03-27
Also published as: JPH09263248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の前部構造に関し、特に、正面衝突時におけるエンジンの車室側への後退に伴って発生する問題を解決した自動車の前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車車体における１つの形態として、車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームが設けられるとともに、フロントサイドフレーム間を連結して、２本のクロスメンバが前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、これら両クロスメンバ間の上方にエンジンが配設された構成を有するものがある。
【０００３】
また、自動車車体における別の形態として、車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム間を連結して、１本のクロスメンバが取り付けられてなるとともに、このクロスメンバの左右端部に一端をそれぞれ接合されて車体前方若しくは後方に延び、他端を上記フロントサイドフレームにそれぞれ接合された左右一対の前後メンバが設けられ、上記クロスメンバおよび上記前後メンバの上方にエンジンが配設された構成を有するものもある。
【０００４】
また、例えば実開平４−９８６１５号公報に開示されているように、正面衝突時に、エンジンを含むパワープラントを下方へ脱落させて、前部車体構造部材の潰れスペースを確保し、これにより衝突エネルギを吸収するようにしたものも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、自動車の車内空間をなるべく大きくとりたいという要求から、車体の前方オーバーハングが短くなる傾向にあり、このため、正面衝突時の衝撃を吸収するのに充分なクラッシャブルゾーンが確保できないという問題があり、そこでエンジンを後退させて、両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分、若しくは上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて、衝突荷重を吸収するようにしている。
【０００６】
ところが、上述のように、正面衝突時にエンジンを後退させ、これに伴って両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分、若しくは上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて、衝突荷重を吸収するようにした構成では、エンジンの後退量が過大になった場合、ステアリングシャフトの前下方部もエンジンに押されて後退し、ステアリングシャフトに連結されているステアリングホイールが乗員に向かって後退したり、上方へ回動するように変位したりすることによって、乗員に対する安全性上、さらなる改善の余地が残されていた。
【０００７】
上述の事情に鑑み、本発明は、左右のフロントサイドフレーム間を連結して、２本のクロスメンバが前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、これら両クロスメンバ間の上方にエンジンが配設された自動車の前部構造において、あるいは、左右のフロントサイドフレーム間を連結して、１本のクロスメンバが取り付けられているとともに、このクロスメンバの左右端部に一端をそれぞれ接合されて車体前方若しくは後方に延び、他端をフロントサイドフレームにそれぞれ接合された左右一対の前後メンバが設けられ、上記クロスメンバおよび上記前後メンバの上方にエンジンが配設された自動車の前部構造において、上記問題を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、請求項１に記載したように、左右一対のフロントサイドフレーム間を連結して、２本のクロスメンバが前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、該両クロスメンバ間の上方にエンジンが配設され、該両クロスメンバには、前輪サスペンションアームがブッシュを介して上下方向に揺動可能に取り付けられてなる自動車の前部構造において、正面衝突時におけるエンジンの後退を抑制しつつ、両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて衝撃荷重を吸収させるようにしたことを特徴とするものである。
【０００９】
具体的には、エンジンがエンジンマウントブラケットを介して両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分に取り付けられ、正面衝突時に、エンジンマウントブラケットとフロントサイドフレーム部分との結合およびクロスメンバとフロントサイドフレームとの結合が解除され得るように構成すればよい。
【００１０】
さらに、本発明は、請求項２に記載したように、左右一対のフロントサイドフレーム間を連結して、１本のクロスメンバが取り付けられてなるとともに、このクロスメンバの左右端部に一端をそれぞれ接合されて車体前方若しくは後方に延び、他端をフロントサイドフレームにそれぞれ接合された左右一対の前後メンバが設けられ、上記クロスメンバおよび上記前後メンバの上方にエンジンが配設され、該クロスメンバには、前輪サスペンションアームがブッシュを介して上下方向に揺動可能に取り付けられてなる自動車の前部構造において、正面衝突時における衝撃荷重によるエンジンの後退を抑制しつつ、上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて衝撃荷重を吸収させるようにしたことを特徴とするものである。
【００１１】
具体的には、エンジンがエンジンマウントブラケットを介して上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分に取り付けられ、正面衝突時に、エンジンマウントブラケットとフロントサイドフレーム部分との結合および前後メンバ若しくはクロスメンバとフロントサイドフレームとの結合が解除され得るように構成すればよい。
【００１２】
【発明の効果】
本発明によれば、正面衝突時において、エンジンマウントブラケットとフロントサイドフレーム部分との結合を解除すること等によりエンジンの後退を抑制しつつ、両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分、若しくは前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて衝撃荷重を吸収させるようにした場合も、ステアリングホイールの後退ないしは変位を防止することができ、正面衝突時における乗員のさらなる安全を確保することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による車両の下部構造の参考および実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１は、本発明の参考および実施の形態が適用される、後輪駆動車をベースとする四輪駆動車の前部車体構造を概略的に示す底面図、図２は同側面図、図３は同正面図である。
【００１５】
図において、車体１０の前部には、前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒが設けられるとともに、これらフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒ間を連結して、２本のクロスメンバ２，３が前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、これら両クロスメンバ２，３間の上方にエンジン５が配設されており、エンジン５は、左右のエンジンマウントブラケット４，４を介して両クロスメンバ２，３間のフロントサイドフレーム部分に取り付けられている。また上記両クロスメンバ２，３には、前輪サスペンション装置のロアアーム６Ｌ，６Ｒの基端がブッシュを介して上下方向に揺動可能に取り付けられている。
【００１６】
エンジン５の後方にはトランスミッション機構７が取り付けられ、トランスミッション機構７の後端から後輪駆動用プロペラシャフト（図示は省略）が後方へ導出されているとともに、トランスミッション機構７の後端部から側方へ突出して設けられたトランスファ機構８から前方に導出された前輪駆動用プロペラシャフト９の前端が前輪ディファレンシャルギヤ機構１１に連結され、この前輪ディファレンシャルギヤ機構１１から左右に導出された前輪駆動軸１２Ｌ，１２Ｒによって、前輪１３Ｌ，１３Ｒが駆動されるようになっている。
【００１７】
ステアリングホイールＳＷと前輪操舵機構（図示は省略）とを連結しているステアリングシャフト１５には、３個のジョイントＪ1 ，Ｊ2 ，Ｊ3 が介装されている。
【００１８】
図４は、本発明の第１の参考の形態を示す斜視図、図５は図４の要部の拡大斜視図、図６および図７はそれぞれ、図５のVI−VI線， VII−VII 線に沿った断面図である。
【００１９】
ステアリングシャフト１５は後上方から前下方に向かって３個のジョイントＪ1 ，Ｊ2 ，Ｊ3 によって軸方向に４つの部分に分割されているとともに、第１ジョイントＪ1 と第２ジョイントＪ2 との間のシャフト部分１５ａは、エンジンルームと車室間を仕切るダッシュパネル１４を貫通し、かつこのダッシュパネル１４に設けられた支持ブラケット２２により回転自在に支持され、第２ジョイントＪ2 と第３ジョイントＪ3 との間のシャフト部分１５ｂは、支持ブラケット１６を介して車体に支持されている。
【００２０】
支持ブラケット１６は、図７に示すように、ベアリング１７を内蔵してシャフト部分１５ｂを回転自在に支持する円筒状のシャフト支持部１８と、このシャフト支持部１８に一体に設けられて車体に固定される固定部１９とからなり、固定部１９は、アウタ部材１ａとインナ部材１ｂからなる右側の（右ハンドル車の場合）フロントサイドフレーム１Ｒとサスペンションタワー２０との溶接部に固定されている。また、シャフト部分１５ｂには、このシャフト部分１５ｂの後退を防止するための歯止め部材２１が支持ブラケット１６のシャフト支持部１８の前方に隣接して固設されている。
【００２１】
本参考の形態においては、ステアリングシャフト部分１５ｂが、フロントサイドフレーム１Ｒとサスペンションタワー２０との溶接部、すなわち、強度的に強く、正面衝突時における後退変位の比較的少ない部位に支持ブラケット１６を介して支持されており、かつステアリングシャフト部分１５ｂの前下方に、構造的な脆弱部である第３ジョイントＪ3 が設けられ、さらに支持ブラケット１６と歯止め部材２１によって、後上方への移動を阻止されているので、正面衝突時にエンジン５が後退した場合でも、ステアリングホイールＳＷの後退は抑制されることになる。
【００２２】
図８は、本発明の第２の参考の形態を示す斜視図である。また、図９はその概略的平面図で、図９は正面衝突前の状態を、図９（ｂ）は正面衝突後の状態をそれぞれ示す。図１０は図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【００２３】
本参考の形態では、図９（ａ）に示すように、ダッシュパネル１４が、右側ダッシュパネル部１４ａと中央ダッシュパネル部１４ｂと、左側ダッシュパネル部１４ｃとに車幅方向に３分割されており、第１ジョイントＪ1 と第２ジョイントＪ2 との間のシャフト部分１５ａは、右側ダッシュパネル部１４ａ（右ハンドル車の場合）を貫通し、かつこのダッシュパネル部１４ａに設けられた支持ブラケット２２により回転自在に支持されている。
【００２４】
支持ブラケット２２は、図１０に示すように、ベアリング２３を内蔵してシャフト部分１５ａを回転自在に支持しており、シャフト部分１５ａには、シャフト部分１５ａの後退を防止するための歯止め部材２４が支持ブラケット２２の前方に隣接して固設されている。
【００２５】
本参考の形態においては、ダッシュパネル１４が車幅方向に３分割されているために、正面衝突時には、図９（ｂ）に示すように、エンジン５の後退に伴って、中央ダッシュパネル部１４ｂのみが両側のダッシュパネル部１４ｂ，１４ｃから分離して後退し得るように構成されている。また、ステアリングシャフト部分１５ａの前下方に、構造的な脆弱部である第２ジョイントＪ2 が設けられているので、正面衝突時にエンジン５が後退した場合でも、支持ブラケット２２を介してステアリングシャフト部分１５ａを支持している右側ダッシュパネル部１４ａは後退することなく、これによりステアリングホイールＳＷの後退を防止することができる。
【００２６】
図１１は本発明の第３の参考の形態を概略的に示す側面図で、例えばステアリングシャフト部分１５ｂの中間部をシャフト部分１５ｃとシャフト部分１５ｄとに２分割し、両シャフト部分１５ｃ，１５ｄの軸線を互いにずらし、両シャフト部分１５ｃ，１５ｄ間の回転伝達を、双方のシャフト部分１５ｃ，１５ｄの端部に設けたセレーションＳの噛合によって行なうようにしている。
【００２７】
このような構造にすれば、正面衝突時に前下方のシャフト部分１５ｄが後方へ移動した場合、両シャフト部分１５ｃ，１５ｄが容易に分離して、ステアリングホイールＳＷの変位を防止することができる。
【００２８】
図１２は本発明の第４の参考の形態を概略的に示す側面図で、例えばステアリングシャフト部分１５ｂの外周面に切り欠き２５を形成して、この部分を脆弱部とし、正面衝突時の衝撃によりこの部分が容易に変形するように構成して、ステアリングホイールＳＷの変位を防止したものである。
【００２９】
以上の参考例は、ステアリングシャフト１５自体あるいはステアリングシャフト１５の支持部に対策を施して、ステアリングホイールＳＷの後退ないしは変位を抑制するようにした場合であるが、以下に述べる実施の形態は、エンジン５の過大な後退を抑制することにより、エンジン５の後退に伴うステアリングホイールＳＷの後退ないしは変位を抑制するようにした場合である。
【００３０】
図１３は、本発明の第１の実施の形態を概念的に示す分解斜視図で、車体右側のフロントサイドフレーム１Ｒに、車幅方向に延びる前後のクロスメンバ２，３おとびエンジンマウントブラケット４がボルト締めによって取り付けられる状態を示す。また、図１４はそのエンジンマウントブラケット４の拡大平面図である。
【００３１】
本実施の形態においては、エンジンマウントブラケット４のフロントサイドフレーム１Ｒへの締結部に、図１４に示すように、車幅方向に延びる溝４ａを形成するとともに、前後に設けられる２個のボルト孔４ｂ，４ｂを、エンジンマウントブラケット４の前縁と溝４ａの後縁とにそれぞれ開口するように切り欠いたものである。他方のフロントサイドフレーム１Ｌに取り付けられるエンジンマウントブラケット４も同様の構成にする。なお、、図１３において、１ａは取付けボルト、１ｂは工具挿入孔である。
【００３２】
このような構成を有するエンジンマウントブラケット４を用いれば、正面衝突時の衝撃によりエンジン５が後退すると、エンジンマウントブラケット４，４とフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒとの結合が解除されるから、エンジン５は下方へ脱落し、エンジン５の過大な後退が抑制されるとともに、フロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒのクロスメンバ２，３間の部分を潰れスペースとして、正面衝突時の衝撃荷重を有効に吸収することができる。
【００３３】
なおこの場合、エンジン５の下方にはクロスメンバ２，３が存在しているために、エンジンマウントブラケット４，４とフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒとの結合を解除したのみではエンジン５は完全には落下しない。そこで、図１５（ａ）に概略的に示すように、フロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒのクロスメンバ２，３の締結部にラバー部材３０を固定するとともに、クロスメンバ２，３の両端部に、上記ラバー部材３０が嵌入する車体前方側へ開口する切り欠け３１を形成しておく。
【００３４】
クロスメンバ２，３のフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒに対する締結部を上記のように構成すれば、正面衝突時の衝撃荷重によりクロスメンバ２，３が後退することに伴って、ラバー部材３０が撓んで、図１５（ｂ）に示すように、クロスメンバ２，３をフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒから離脱させることが可能になるから、エンジン５を下方へ落下させることができる。
【００３５】
以上説明した本発明の第１〜第４の参考の形態および第１の実施の形態は、いずれも、左右のフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒ間を連結して、２本のクロスメンバ２，３が前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、両クロスメンバ２，３間の上方にエンジン５が配設されている場合であるが、本発明は他のフレーム構造を有する自動車にも適用することができる。
【００３６】
すなわち、図１６に示すように、左右一対のフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒ間を連結して、１本のクロスメンバ２が取り付けられているとともに、このクロスメンバ２の左右端部に一端をそれぞれ接合されて車体後方に延び、他端をフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒにそれぞれ接合された左右一対の前後メンバ３５，３５が設けられ、クロスメンバ２および前後メンバ３５，３５の上方にエンジン５が配設される構成に対しても、上記第１〜第４の参考の形態を同様に適用することができること明らかである。なお、図１６に示す構成においては、図示は省略するが、前後メンバ３５，３５の前後端に、サスペンションアームが取り付けられるようになっている。
【００３７】
また、図１３に示す第１の実施の形態においては、前後のクロスメンバ２，３間のフロントサイドフレーム部分にエンジンマウントブラケット４，４が取り付けられているが、図１６に示す構成においては、前後メンバ３５，３５にそれぞれ対向するフロントサイドフレーム部分に、図１４に示すようなエンジンマウントブラケット４，４が取り付けられる。したがって、正面衝突の衝撃によりエンジン５が後退すると、エンジンマウントブラケット４，４とフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒとの結合が解除されるから、エンジン５は下方へ脱落し、エンジン５の過大な後退が抑制される。
【００３８】
さらに、前後メンバ３５，３５の後端部に形成されたフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒへの取付け部３５ａ，３５ａ、およびクロスメンバ２の両端部のフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒに対する締結部を、図１５と同様の、正面衝突時の衝撃荷重によりフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒとの結合が解除されるように構成することによって、エンジン５を完全に下方へ落下させることができる。
【００３９】
なお、図１６に示すフレーム構成では、前後メンバ３５，３５がクロスメンバ２の左右端部から後方へ延びてフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒに接合されているが、これに代えて、図１３に示す後方のクロスメンバ３に対応する位置に１本のクロスメンバを設けるとともに、このクロスメンバの左右端部から車体前方に延びてフロントサイドフレーム１Ｌ，１Ｒに接合される前後メンバを設けてもよい。その場合は、前後メンバ３５，３５の後端部がクロスメンバに接合されることになり、この接合部分に上記と同様に対策を施せばよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される自動車の前部構造を概略的に示す底面図
【図２】同側面図
【図３】同正面図
【図４】本発明の第１の参考の形態を示す斜視図
【図５】図４の要部の拡大斜視図
【図６】図５のVI−VI線線に沿った断面図
【図７】図５の VII−VII 線に沿った断面図
【図８】本発明の第２の参考の形態を示す斜視図
【図９】同概略的平面図
【図１０】図８のＸ−Ｘ線に沿った断面図
【図１１】本発明の第３の参考の形態を概略的に示す側面図
【図１２】本発明の第４の参考の形態を概略的に示す側面図
【図１３】本発明の第１の実施の形態を概念的に示す分解斜視図
【図１４】図１３のエンジンマウントブラケットの拡大平面図
【図１５】同クロスメンバのフロントサイドフレームに対する締結部の構成を概略的に示す平面図
【図１６】本発明が適用される他のフレーム構造を示す分解斜視図
【符号の説明】
１Ｌ，１Ｒフロントサイドフレーム
２，３クロスメンバ
４エンジンマウントブラケット
５エンジン
１４ダッシュパネル
１４ａ，１４ｂ，１４ｃダッシュパネル部分
１５ステアリングシャフト
１５ａ，１５ｂステアリングシャフト部分
１６，２２支持ブラケット
１７，２３ベアリング
２１，２４歯止め部材
３０ラバー部材
３５前後メンバ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a front structure of an automobile, and more particularly, to a front structure of an automobile that solves a problem that occurs when an engine moves backward toward a vehicle compartment during a frontal collision.
[0002]
[Prior art]
In general, as one form of an automobile body, a pair of left and right front side frames extending in the front-rear direction is provided at the front portion of the car body, and the front side frames are connected to each other so that two cross members are predetermined in the front-rear direction. Some have a configuration in which an engine is disposed above and between the two cross members.
[0003]
Further, as another form of the automobile body, a pair of left and right front side frames extending in the front-rear direction at the front portion of the vehicle body are connected to each other, and one cross member is attached. A pair of left and right front and rear members each having one end joined to the front side frame and the other end joined to the front side frame, and an engine is disposed above the cross member and the front and rear members. Some have a different configuration.
[0004]
Further, as disclosed in, for example, Japanese Utility Model Laid-Open No. 4-98615, at the time of a frontal collision, the power plant including the engine is dropped down to secure a crushing space for the front body structure member, thereby colliding energy. There is also known one that absorbs.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, there is a tendency for the front overhang of the vehicle body to be shortened due to a demand to make the interior space of the automobile as large as possible, and therefore it is not possible to secure a crushable zone sufficient to absorb the impact at the time of frontal collision. Therefore, the engine is retracted, and the front side frame portion between the two cross members or the front side frame portion facing the front and rear members is crushed and deformed to absorb the collision load.
[0006]
However, as described above, the engine is retracted at the time of a frontal collision, and accordingly, the front side frame part between the two cross members or the front side frame part facing the front and rear members is crushed and deformed to absorb the collision load. In the configuration, when the reverse amount of the engine becomes excessive, the front lower portion of the steering shaft is pushed backward by the engine and the steering wheel connected to the steering shaft moves backward toward the occupant. Further, there has been room for further improvement in terms of safety for the passengers by displacing so as to rotate upward.
[0007]
In view of the circumstances described above, the present invention connects the left and right front side frames, two cross members are attached at a predetermined interval in the front-rear direction, and the engine is disposed above the two cross members. In the front structure of the installed vehicle or between the left and right front side frames, one cross member is attached, and one end is joined to the left and right ends of the cross member. In the front structure of an automobile provided with a pair of left and right front and rear members that extend forward or rearward and whose other ends are joined to the front side frame, respectively, and the engine is disposed above the cross member and the front and rear members, The purpose is to solve the problem.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the pair of left and right front side frames are connected to each other , and two cross members are attached at a predetermined interval in the front-rear direction. In the front structure of an automobile in which a front wheel suspension arm is swingably attached to the both cross members via bushes on both cross members, the reverse movement of the engine during a frontal collision is suppressed. On the other hand, the front side frame portion between both cross members is crushed and deformed to absorb the impact load.
[0009]
Specifically, the engine is attached to the front side frame portion between the two cross members via the engine mount bracket, and when the front collision occurs, the engine mount bracket and the front side frame portion are joined and the cross member and the front side frame are connected. What is necessary is just to comprise so that coupling | bonding can be cancelled | released.
[0010]
Further, according to the present invention, as described in claim 2 , the pair of left and right front side frames are connected to each other, and one cross member is attached, and one end is respectively attached to the left and right end portions of the cross member. are joined extends vehicle forward or backward, the other end respectively bonded pair of longitudinal members to the front side frame is provided, the engine is disposed above the cross member and the longitudinal member, the said cross member In a front structure of an automobile in which a front wheel suspension arm is mounted so as to be swingable in a vertical direction via a bush , the front facing the front and rear members is suppressed while suppressing the reverse of the engine due to an impact load at the time of a frontal collision. The side frame is crushed and deformed to absorb the impact load. That.
[0011]
Specifically, the engine is attached to the front side frame portion facing the front and rear members via the engine mount bracket, and when the front collision occurs, the engine mount bracket and the front side frame portion are joined and the front and rear members or the cross member and the front What is necessary is just to comprise so that coupling | bonding with a side frame can be cancelled | released.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention, at the time of a frontal collision, the front side frame portion between the cross members or the front and rear members are suppressed while suppressing the backward movement of the engine by releasing the coupling between the engine mount bracket and the front side frame portion. Even when the opposing front side frame portions are crushed and deformed to absorb the impact load, the steering wheel can be prevented from moving backward or displaced, and further safety of the occupant during a frontal collision can be ensured.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, reference and embodiments of a vehicle lower structure according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
1 is a bottom view schematically showing a front body structure of a four-wheel drive vehicle based on a rear-wheel drive vehicle to which the reference and embodiments of the present invention are applied, and FIG. 2 is a side view of the same. 3 is a front view of the same.
[0015]
In the figure, a pair of left and right front side frames 1L, 1R extending in the front-rear direction is provided at the front portion of the vehicle body 10, and the two cross members 2, 3 are connected by connecting the front side frames 1L, 1R. Are mounted at a predetermined interval in the front-rear direction, and an engine 5 is disposed above the cross members 2 and 3. The engine 5 is connected to both crosses via the left and right engine mount brackets 4 and 4. It is attached to the front side frame portion between the members 2 and 3. Further, the base ends of the lower arms 6L and 6R of the front wheel suspension device are attached to both the cross members 2 and 3 through a bush so as to be swingable in the vertical direction.
[0016]
A transmission mechanism 7 is attached to the rear of the engine 5, and a rear wheel drive propeller shaft (not shown) is led rearward from the rear end of the transmission mechanism 7, and laterally from the rear end of the transmission mechanism 7. The front end of a propeller shaft 9 for driving the front wheels that is led forward from a transfer mechanism 8 that protrudes toward the front is connected to a front wheel differential gear mechanism 11, and a front wheel drive shaft 12 </ b> L that is led left and right from the front wheel differential gear mechanism 11. The front wheels 13L and 13R are driven by 12R.
[0017]
Three joints J1, J2, and J3 are interposed in the steering shaft 15 that connects the steering wheel SW and the front wheel steering mechanism (not shown).
[0018]
4 is a perspective view showing a first reference embodiment of the present invention, FIG. 5 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 4, and FIGS. 6 and 7 are VI-VI line and VII-VII of FIG. It is sectional drawing along a line.
[0019]
The steering shaft 15 is divided into four parts in the axial direction by three joints J1, J2, J3 from the rear upper side to the front lower side, and the shaft part between the first joint J1 and the second joint J2 15a passes through the dash panel 14 that partitions the engine compartment and the vehicle compartment, and is rotatably supported by a support bracket 22 provided on the dash panel 14, and is provided between the second joint J2 and the third joint J3. The shaft portion 15 b is supported by the vehicle body via the support bracket 16.
[0020]
As shown in FIG. 7, the support bracket 16 includes a bearing 17 and a cylindrical shaft support portion 18 that rotatably supports the shaft portion 15b. The support bracket 16 is provided integrally with the shaft support portion 18 and fixed to the vehicle body. The fixing portion 19 is fixed to a welded portion between the front side frame 1R and the suspension tower 20 on the right side (in the case of a right-hand drive vehicle) including the outer member 1a and the inner member 1b. Further, a pawl member 21 for preventing the shaft portion 15b from moving backward is fixed to the shaft portion 15b adjacent to the front of the shaft support portion 18 of the support bracket 16.
[0021]
In the present reference, via a steering shaft portion 15b is welded portion of the front side frame 1R and suspension tower 20, i.e., strength strong, the support bracket 16 to a relatively small portion of the retreating during frontal collision And a third joint J3, which is a structural weak portion, is provided at the front lower side of the steering shaft portion 15b. Further, the support bracket 16 and the pawl member 21 prevent the rearward upward movement. Therefore, even when the engine 5 moves backward during a frontal collision, the backward movement of the steering wheel SW is suppressed.
[0022]
FIG. 8 is a perspective view showing a second reference embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic plan view, FIG. 9 shows a state before a frontal collision, and FIG. 9B shows a state after a frontal collision. FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG.
[0023]
In this reference embodiment, as shown in FIG. 9 (a), the dash panel 14, a right side dash panel portion 14a and the central dash panel portion 14b, which is divided into three parts in the vehicle width direction and left dash panel portion 14c The shaft portion 15a between the first joint J1 and the second joint J2 passes through the right dash panel portion 14a (in the case of a right-hand drive vehicle) and is rotated by a support bracket 22 provided on the dash panel portion 14a. It is supported freely.
[0024]
As shown in FIG. 10, the support bracket 22 includes a bearing 23 and rotatably supports the shaft portion 15a. The shaft portion 15a has a pawl member 24 for preventing the shaft portion 15a from moving backward. It is fixed adjacent to the front of the support bracket 22.
[0025]
In the present reference, to dash panel 14 is divided into three parts in the vehicle width direction, at the time of frontal collision, as shown in FIG. 9 (b), with the retraction of the engine 5, the central dash panel portion 14b Only is configured to be separated from the dash panel portions 14b and 14c on both sides and retract. Further, since the second joint J2, which is a structural weak portion, is provided at the front lower side of the steering shaft portion 15a, the steering shaft portion 15a is interposed via the support bracket 22 even when the engine 5 moves backward during a frontal collision. The right dash panel portion 14a that supports the steering wheel SW does not move backward, thereby preventing the steering wheel SW from moving backward.
[0026]
Figure 11 is a side view schematically showing a third reference embodiment of the present invention, for example, the intermediate portion of the steering shaft portion 15b is divided into a shaft portion 15c and the shaft portion 15d, both shaft portions 15c, 15d of The axes are shifted from each other, and rotation transmission between the shaft portions 15c and 15d is performed by meshing serrations S provided at the ends of the shaft portions 15c and 15d.
[0027]
With such a structure, when the front lower shaft portion 15d moves rearward during a frontal collision, the shaft portions 15c and 15d can be easily separated to prevent displacement of the steering wheel SW.
[0028]
FIG. 12 is a side view schematically showing a fourth reference embodiment of the present invention. For example, a notch 25 is formed on the outer peripheral surface of the steering shaft portion 15b, and this portion is used as a fragile portion. Thus, this portion is configured to be easily deformed to prevent displacement of the steering wheel SW.
[0029]
The above reference example is a case where the steering shaft 15 itself or the support portion of the steering shaft 15 is provided with a countermeasure so as to suppress the backward movement or displacement of the steering wheel SW. This is a case in which the reverse or displacement of the steering wheel SW accompanying the reverse of the engine 5 is suppressed by suppressing the excessive reverse of 5.
[0030]
FIG. 13 is an exploded perspective view conceptually showing the first embodiment of the present invention. In the front side frame 1R on the right side of the vehicle body, the front and rear cross members 2, 3 and the engine mount bracket 4 extending in the vehicle width direction are shown. Shows a state where is attached by bolting. FIG. 14 is an enlarged plan view of the engine mount bracket 4.
[0031]
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, a groove 4a extending in the vehicle width direction is formed in a fastening portion of the engine mount bracket 4 to the front side frame 1R, and two bolt holes provided at the front and rear sides. 4b and 4b are notched so as to open to the front edge of the engine mount bracket 4 and the rear edge of the groove 4a. The engine mount bracket 4 attached to the other front side frame 1L has the same configuration. In FIG. 13, 1a is a mounting bolt and 1b is a tool insertion hole.
[0032]
If the engine mount bracket 4 having such a configuration is used, the engine mount brackets 4 and 4 are uncoupled from the front side frames 1L and 1R when the engine 5 moves backward due to an impact at the time of a frontal collision. Falls down, and excessive retreat of the engine 5 is suppressed, and the portion between the cross members 2 and 3 of the front side frames 1L and 1R is used as a crushing space to effectively absorb the impact load at the time of a frontal collision. Can do.
[0033]
In this case, since the cross members 2 and 3 exist below the engine 5, the engine 5 can be completely operated only by releasing the coupling between the engine mount brackets 4 and 4 and the front side frames 1L and 1R. Does not fall. Therefore, as schematically shown in FIG. 15 (a), the rubber member 30 is fixed to the fastening portions of the cross members 2 and 3 of the front side frames 1L and 1R, and the both ends of the cross members 2 and 3 are A notch 31 that opens to the front side of the vehicle body into which the rubber member 30 is fitted is formed.
[0034]
If the fastening portions of the cross members 2 and 3 with respect to the front side frames 1L and 1R are configured as described above, the rubber member 30 is bent as the cross members 2 and 3 are retracted due to an impact load at the time of a frontal collision. As shown in FIG. 15B, since the cross members 2 and 3 can be detached from the front side frames 1L and 1R, the engine 5 can be dropped downward.
[0035]
In the first to fourth reference embodiments and the first embodiment of the present invention described above, the left and right front side frames 1L and 1R are connected to each other so that the two cross members 2 and 3 are connected. This is a case where the engine 5 is mounted at a predetermined interval in the front-rear direction and between the cross members 2 and 3, but the present invention is also applicable to an automobile having another frame structure. Can do.
[0036]
That is, as shown in FIG. 16, a pair of left and right front side frames 1L and 1R are connected to each other, and one cross member 2 is attached, and one end is joined to the left and right ends of the cross member 2, respectively. Thus, a pair of left and right front and rear members 35, 35 extending rearward of the vehicle body and joined at the other end to the front side frames 1L, 1R are provided, and the engine 5 is disposed above the cross member 2 and the front and rear members 35, 35. It is obvious that the first to fourth reference embodiments can be similarly applied to the configuration to be performed. In the configuration shown in FIG. 16, although not shown, suspension arms are attached to the front and rear ends of the front and rear members 35, 35.
[0037]
In the first embodiment shown in FIG. 13, the engine mount brackets 4 and 4 are attached to the front side frame portion between the front and rear cross members 2 and 3, but in the configuration shown in FIG. Engine mount brackets 4 and 4 as shown in FIG. 14 are attached to the front side frame portions facing the front and rear members 35 and 35, respectively. Accordingly, when the engine 5 moves backward due to the impact of the frontal collision, the coupling between the engine mount brackets 4 and 4 and the front side frames 1L and 1R is released, so the engine 5 falls off downward, and the engine 5 is excessively moved backward. It is suppressed.
[0038]
Further, the attachment portions 35a, 35a to the front side frames 1L, 1R formed at the rear end portions of the front and rear members 35, 35 and the fastening portions with respect to the front side frames 1L, 1R at both ends of the cross member 2 are shown in FIG. The engine 5 can be dropped completely downward by configuring so that the coupling with the front side frames 1L and 1R is released by an impact load at the time of a frontal collision.
[0039]
In the frame configuration shown in FIG. 16, the front and rear members 35, 35 extend rearward from the left and right ends of the cross member 2 and are joined to the front side frames 1L, 1R. One cross member may be provided at a position corresponding to the rear cross member 3, and front and rear members that extend forward from the left and right ends of the cross member and are joined to the front side frames 1L and 1R may be provided. In that case, the rear end portions of the front and rear members 35, 35 are joined to the cross member, and measures may be taken on the joined portions in the same manner as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a bottom view schematically showing a front structure of an automobile to which the present invention is applied. FIG. 2 is a side view. FIG. 3 is a front view. FIG. 4 is a first reference embodiment of the present invention. FIG. 5 is an enlarged perspective view of the main part of FIG. 4. FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG. 5. FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG. FIG. 8 is a perspective view showing a second reference embodiment of the present invention. FIG. 9 is a schematic plan view of the same. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line XX of FIG. conceptually showing disassembled first embodiment of the fourth side view schematically showing the configuration of a reference of a side view schematically showing the embodiment 12 of the present invention in reference [13] the present invention FIG. 14 is an enlarged plan view of the engine mount bracket of FIG. 13. FIG. 15 is a plan view schematically showing the structure of the fastening portion of the cross member with respect to the front side frame. FIG. 16 is an exploded perspective view showing another frame structure to which the present invention is applied.
1L, 1R Front side frame 2, 3 Cross member 4 Engine mount bracket 5 Engine 14 Dash panel 14a, 14b, 14c Dash panel portion 15 Steering shaft 15a, 15b Steering shaft portion 16, 22 Support bracket 17, 23 Bearing 21, 24 Pawl Member 30 Rubber member 35 Front and rear members

Claims

車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム間を連結して、２本のクロスメンバが前後方向に所定の間隔をおいて取り付けられ、該両クロスメンバ間の上方にエンジンが配設され、該両クロスメンバには、前輪サスペンションアームがブッシュを介して上下方向に揺動可能に取り付けられてなる自動車の前部構造において、
正面衝突時における衝撃荷重によるエンジンの後退を抑制しつつ、上記両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて上記衝撃荷重を吸収させるように、上記エンジンがエンジンマウントブラケットを介して上記両クロスメンバ間のフロントサイドフレーム部分に取り付けられ、正面衝突時に、上記エンジンマウントブラケットと上記フロントサイドフレーム部分との結合および上記クロスメンバと上記フロントサイドフレームとの結合が解除され得るように構成されてなることを特徴とする自動車の前部構造。A pair of left and right front side frames extending in the front-rear direction at the front of the vehicle body are connected to each other, two cross members are attached at a predetermined interval in the front-rear direction, and the engine is arranged above the cross members. In the front structure of an automobile in which a front wheel suspension arm is attached to both the cross members via a bush so as to be swingable in the vertical direction .
The engine is supported by the engine via brackets so that the front side frame portion between the two cross members is crushed and deformed to absorb the impact load while suppressing the retreat of the engine due to the impact load at the time of a frontal collision. It is attached to the front side frame part between the cross members, and is configured so that the coupling between the engine mount bracket and the front side frame part and the coupling between the cross member and the front side frame can be released at the time of a frontal collision. front structure of a motor vehicle, characterized by comprising.

車体の前部において前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム間を連結して、１本のクロスメンバが取り付けられてなるとともに、該クロスメンバの左右端部に一端をそれぞれ接合されて車体前方若しくは後方に延び、他端を上記フロントサイドフレームにそれぞれ接合された左右一対の前後メンバが設けられ、上記クロスメンバおよび上記前後メンバの上方にエンジンが配設され、該クロスメンバには、前輪サスペンションアームがブッシュを介して上下方向に揺動可能に取り付けられてなる自動車の前部構造において、
正面衝突時における衝撃荷重によるエンジンの後退を抑制しつつ、上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分を潰れ変形させて上記衝撃荷重を吸収させるように、上記エンジンがエンジンマウントブラケットを介して上記前後メンバに対向するフロントサイドフレーム部分に取り付けられ、正面衝突時に、上記エンジンマウントブラケットと上記フロントサイドフレーム部分との結合および上記前後メンバ若しくは上記クロスメンバと上記フロントサイドフレームとの結合が解除され得るように構成されてなることを特徴とする自動車の前部構造。 A pair of left and right front side frames extending in the front-rear direction at the front portion of the vehicle body are connected to each other, and one cross member is attached. One end is joined to each of the left and right end portions of the cross member, A pair of left and right front and rear members that extend rearward and whose other ends are respectively joined to the front side frame are provided, and an engine is disposed above the cross member and the front and rear members , and the cross member includes a front wheel suspension arm. In the front structure of an automobile, which is attached so as to be swingable in the vertical direction via a bush ,
The engine is connected to the front and rear through the engine mount bracket so that the front side frame portion facing the front and rear members is crushed and deformed to absorb the impact load while suppressing the retreat of the engine due to the impact load at the time of a frontal collision. It is attached to the front side frame part that faces the member, so that the coupling between the engine mount bracket and the front side frame part and the coupling between the front and rear members or the cross member and the front side frame can be released at the time of a frontal collision. 1. A front structure of an automobile characterized by being configured as follows .