JP4174755B2 - Suspension cross member mounting structure - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フロントフレームへのサスペンションクロスメンバの取付構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フロントフレームへのサブフレームやサスペンションクロスメンバ等の支持部材の取付構造が提案されている。
【０００３】
このような取付構造として、例えば、サブフレーム（サポートメンバ）にボルト挿通孔を形成すると共に、その周縁部において挿通孔に介設するスペーサに、車両前方に向かって開放する開放部を備えた、平面視略Ｕ字状をしたスペーサを用いる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開平４−０６９２８７号公報（第４図）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例においては、連結部に介設されたスペーサが開放部を有するので、衝突発生に際しては連結（締結）状態の解除を容易にすることができるが、平常時の連結力に劣ることも予想される。
【０００６】
また、小型車両においては、衝突安全性の確保や、取り回し性の確保等の両立が課題となるが、一般的に、サブフレームと比較して車両前後方向の長さが短いサスペンションクロスメンバを採用する場合には、各部材のレイアウトの関係から、パワートレインの下部と、サスペンションクロスメンバの前端部との距離に余裕が無いため、衝突の発生に際して、パワープラントとサスペンションクロスメンバとが干渉することによる影響が車室空間に及ぶことの防止することが重要である。そのためには、例えば、車両の衝突に際してサスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結（締結）状態が確実に解除される構造が望まれる。
【０００７】
そこで本発明は、サスペンションクロスメンバとフロントフレームとの取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては確実に解除可能なサスペンションクロスメンバの取付構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係るサスペンションクロスメンバの取付構造は、以下の構成を特徴とする。
【０００９】
即ち、車両前部において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と、フロントフレームとを、パワートレイン下部後方位置において取り付けるための連結部を備えたサスペンションクロスメンバの取付構造であって、前記連結部は、上端部が前記フロントフレームに固定されると共に下端部が前記サスペンションクロスメンバに固定されており、車両の衝突が発生したときに前記サスペンションクロスメンバを前記フロントフレームから離脱させるべく、その衝突発生に伴って、前記連結部の下端部が前記サスペンションクロスメンバの後退に応じて相対的に車両後方に移動すると共に、前記連結部の上端部が相対的に車両前方に移動した際に、前記連結部の中間部を、車両前後方向の後方から支える支持部を、前記フロントフレームに備え、前記連結部の上端部は略球状に形成され、前記フロントフレームには、該略球状の上端部に対応した形状を有する固定部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
この場合において、前記連結部の上端部は、前記固定部に対して前方から、或いは斜め下方から挿入されている構造を採用すると良い。
【００１２】
【発明の効果】
上記の本発明によれば、サスペンションクロスメンバとフロントフレームとの取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては確実に解除可能なサスペンションクロスメンバの取付構造の提供が実現する。
【００１３】
即ち、請求項１の発明によれば、上端部、中間部、並びに下端部からなる連結部において、サスペンションクロスメンバとフロントフレームとは、当該上端部及び下端部によって平常時には強固に取り付けられているが、車両の衝突が発生したときには、当該中間部が車両前後方向の後方から支えられた状態で、下端部がサスペンションクロスメンバの後退に応じて相対的に車両後方に移動し、上端部は相対的に車両前方に移動する。即ち、当該中間部を支持部（支点）としたテコの原理によって連結部を揺動させ、これによって連結部を破断させることができるので、サスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態を確実に解除することができる。また、車両の衝突が発生したときの連結部の揺動をスムーズにすることができる。
【００１５】
また、請求項２、請求項３の発明によれば、車両の衝突が発生したときの連結部の揺動を大きくすることができ、より確実な破断が可能となる。
【００１６】
また、請求項４の発明によれば、車両の衝突が発生したときは、上端部に形成された脆弱部が、連結部の揺動によって座屈するので、その上端部を、フロントフレームに設けられた固定部から離脱させることができ、これによりサスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態をより確実に解除することができる。
【００１７】
また、請求項５の発明によれば、フロントフレームの固定部に形成された脆弱部が、車両の衝突に応じた連結部の揺動によって破断されるので、その連結部の上端部を、フロントフレームに設けられた固定部から離脱させることができ、これによりサスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態をより確実に解除することができる。
【００１８】
また、請求項６の発明によれば、フロントフレームに設けられた固定部内には、連結部の上端部に形成されたカット部分によって中空部分が生じるので、車両の衝突が発生したときは、連結部の揺動を大きくすることができ、これによって連結部を破断させることができ、サスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態をより確実に解除することができる。
【００１９】
また、請求項７の発明によれば、車両の衝突が発生したときは、略球状に中空形成された連結部の上端部において、前部に設けられた脆弱部が、連結部の揺動によって座屈するので、その上端部を、フロントフレームに設けられた固定部から離脱させることができ、これによりサスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態をより確実に解除することができる。
【００２０】
また、請求項８の発明によれば、フロントフレームの固定部に形成されたスリットが、車両の衝突に応じた連結部の揺動によって破断されるので、その連結部の上端部を、フロントフレームに設けられた固定部から離脱させることができ、これによりサスペンションクロスメンバとフロントフレームとの連結状態をより確実に解除することができる。
【００２１】
また、請求項９の発明によれば、サスペンションクロスメンバの下面側に形成された凹形状と、該凹形状に対応する凸状のナットによって、車両の衝突が発生したときの連結部の揺動を大きくすることができるので、車両の衝突に応じた連結部の破断をより確実に起こすことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るサスペンションクロスメンバの取付構造の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００２３】
［第１の実施形態］
図１は、本発明を適用して好適な車両のパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から示した図である。また、図２は、図１に示す車両のパワートレイン廻りを下方から示した図である。そして、図３は、図１及び図２に示す車両におけるフロントフレームとサスペンションクロスメンバとの連結状態を示す斜視図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、車両前部において、エンジン及びミッションからなるパワートレイン２は、車両両側において前後方向に伸びるフロントフレーム３の間に配置されており、そのフロントフレーム３の先端には、クラッシュカン４を介して、フロントバンパー６が取り付けられている。
【００２５】
また、前輪５のサスペンション（不図示）を支持するサスペンションクロスメンバ１は、図３に示すように、サスペンションクロスメンバ１の前端部に、フロントフレーム１に向かって上方に延びる連結アーム（つの部）７が設けられており、その連結アーム７上端部の前方側締結部Ｐと、サスペンションクロスメンバ１後端部の後方側締結部Ｑとにおいて、後述する取り付け構造によってフロントフレーム３に締結（連結）されている。そして、この締結状態において、サスペンションクロスメンバ１の前端部は、図１及び図２に示すように、パワートレイン２の下部（例えば、エンジンのオイルパン）後方に位置する。
【００２６】
また、クラッシュカン４を含むフロントフレーム１の前端とパワートレイン２の前端との距離をａ、パワートレイン２の上部後端とダッシュパネル８との距離をｂ、そしてパワートレイン２の下部後端とサスペンションクロスメンバ１の前端部との距離をｃとすると、本実施形態において、上述したパワートレイン廻りのレイアウトにおいては、各部材のレイアウトの関係から、パワートレイン２の下部クラッシュスペース（ａ＋ｃ）は、上部クラッシュスペース（ａ＋ｂ）より短い（即ち、ｂ＞ｃ）。
【００２７】
このため、衝突の発生に際しては、サスペンションクロスメンバ１の前端部と、パワートレイン２の下部後端とが干渉することによる影響がダッシュパネル８後方の車室空間に及ぶことを防止すべく、車両の衝突に際してサスペンションクロスメンバ１（以下、特に記載しない限り、連結アーム７を含めてサスペンションクロスメンバ１と称する）とフロントフレーム３との連結（締結）状態を確実に解除する必要がある。
【００２８】
そこで、本実施形態では、以下に説明するサスペンションクロスメンバ１のフロントフレーム３への取付構造によって、衝突発生時の確実な連結解除を実現する。
【００２９】
図４は、第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結解除手順を説明する図であり、図４（ａ）は平常時の前方側締結部Ｐ及び後方側締結部Ｑとにおける連結状態を示しており、図４（ｂ）は衝突発生に伴って係る連結状態が解除されたときの様子を示している。
【００３０】
即ち、平常時において、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３とは、図４（ａ）に示すように、後方側締結部Ｑにおいて、同フロントフレームを略垂直方向に連通するボルト１１、ワッシャ１２、並びにナット１０からなる連結手段によって締結されている。
【００３１】
一方、前方側締結部Ｐにおいて、連結アーム７とフロントフレーム３とは、フロントフレーム３側に設けられたソケット（ブラケット）２１を介して、図５を参照して後述する図４（ａ）には不図示の構造（または後述する他の実施形態における構造によって締結されている。
【００３２】
そして、衝突時には、図４（ｂ）に示すように、パワートレーン２とサスペンションクロスメンバ１とが相対的に干渉することによって発生する応力により、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３とが前後方向に移動する力成分を利用して、てこによる力点と支点との作用によって係る締結部を破断させ、これにより、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との締結解除（離脱）を実現する。
【００３３】
次に、前方側締結部Ｐにおける取り付け構造と、衝突発生時の離脱動作について説明する。
【００３４】
図５は、第１の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、車両側方から見た際の要部断面形状を示している（同図左側が車両前方方向である。以下同様）。
【００３５】
本実施形態において、フロントフレーム３には、車両下方に向かって開口する凹部が設けられた凹構造体（ソケット）２１が設けられており、この凹構造体２１を介して、サスペンションクロスメンバ１の連結アーム７の上端部が連結される。
【００３６】
ボールジョイント２２の下端には、連結アーム７の上端部の上下面を略垂直方向に連通するボルト部２４が設けられており、ボルト部２４が連通した状態において連結アーム７の下面側にナット２３が締結されることにより、上端部がフロントフレーム３に固定されると共に下端部が連結アーム７の上端部において固定され、連結アーム７とフロントフレーム３とを連結する連結部（連結部材）をなす。また、凹構造体２１内部の形状は、該略球状のボールジョイント２２に対応する形状を有しており、車両の衝突が発生したときの連結部の揺動をスムーズにしている。
【００３７】
このような取り付け構造を有する前方側締結部Ｐにおいて、車両の衝突が発生したときには、その衝突発生に伴う連結アーム７（サスペンションクロスメンバ１）とフロントフレーム３との相対的な移動（図５に示す右下方向への矢印方向への挙動）によって、上記連結部の下端部が連結アーム７の後退に応じて車両後方に移動すると共に、上記連結部の上端部がフロントフレーム３と共に車両前方に移動する。そして、この移動動作が発生した際、上記連結部の中間部は、支点Ｓにおいて車両前後方向の後方から支持されるので、当該中間部を支持部（支点Ｓ）、その前方側を作用点Ｔ、並びにサスペンションクロスメンバ１の車両後方への移動による連結アーム７の上端部の上下面のボルト挿通孔を力点Ｆとしたテコの原理によって、当該連結部が揺動し、これによって当該連結部の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態が確実に解除される。
【００３８】
＜第１の実施形態の変形例＞
図６は、第１の実施形態の変形例において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、基本的な取り付け構造と、てこの原理を利用してフロントフレーム３からサスペンションクロスメンバ１を離脱させる構成とについては、上述した図５に示す取り付け構造と同様である。但し、本変形例においては、連結アーム７の上端部上面側のボルト挿通孔２５が長孔化されており、一方、連結アーム７の上端部下面側には、凹形状が形成されており、連結アーム７を連通したボルト部２４は、係る凹形状に対応した形状のスイブル２６を有するナット２３’（別体であっても良い）によって締結される。
【００３９】
このような本変形例によれば、連結アーム７の上端部上面側における長孔化されたボルト挿通孔２５、並びに下面側における凹形状部及び対応する形状のスイブル２６によって、車両の衝突が発生した際には、上述した図５に示す取り付け構造と比較して大きな連結部の揺動を起こすことができるので、力点Ｆには、てこの原理によるより大きな力を加えることができ、これによって当該連結部の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態がより確実に解除される。
【００４０】
このように、本実施形態及びその変形例によれば、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては、てこの原理を利用して確実に解除することができる。
【００４１】
［第２の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造を基本とする第２の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００４２】
図７は、第２の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【００４３】
本実施形態においても、ボールジョイントを有する連結部を用いて連結アーム７とフロントフレーム３とを締結する基本的な取り付け構造と、衝突発生時にてこの原理を利用してフロントフレーム３からサスペンションクロスメンバ１を離脱させる構成とについては、上述した第１の実施形態と同様である。
【００４４】
但し、本実施形態において、連結アーム７の上端部の上下面を略垂直方向に連通するボルト部３３の上端には、車両後方側に向かってボールジョイント３２が設けられており、そのボールジョイント３２が挿入される凹構造体３１は、車両前方に向かって開口している。従って、本実施形態において車両の衝突発生時には、図７に示す当該開口の下側をてこの支点Ｓとして連結部の揺動が起き、これによって当該連結部の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態がより確実に解除される。
【００４５】
本実施形態では、ボールジョイント３２の中心の前方側にボルト部３３の中心軸及び上端部が位置するので、衝突発生時には、前後方向に加わる力だけでなく上下方向への力も利用して連結部の揺動を大きくすることができ、より確実な破断が可能となる。
【００４６】
＜第２の実施形態の変形例＞
図８は、第２の実施形態の変形例１において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、てこの原理を利用してフロントフレーム３からサスペンションクロスメンバ１を離脱させる構成とについては、上述した図７に示す取り付け構造と同様である。
【００４７】
但し、本変形例において、連結アーム７の上端部の上面側のボルト挿通孔と下面側のボルト挿通孔とは前後方向に離間して設けられているので、凹構造体３５の内部に設けられたボールジョイント３６から延びるボルト部３７は、車両前方側の斜め下方向に向かって連通した状態でナット２３によって締結される。
【００４８】
従って、本変形例において車両の衝突発生時には、ボールジョイント３６を中心としてボルト部３７の下端部が反時計方向に回動すると共に、図８に示す当該開口の下側をてこの支点Ｓとして連結部の揺動が起き、これによって図７の取り付け構造の場合と同様に、前後方向に加わる力だけでなく上下方向への力も利用して当該連結部の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態がより確実に解除される。
【００４９】
図９は、第２の実施形態の変形例２において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、てこの原理を利用してフロントフレーム３からサスペンションクロスメンバ１を離脱させる構成とについては、上述した図７に示す取り付け構造と同様である。
【００５０】
但し、本変形例において、凹構造体４１の内部に設けられたボールジョイント４２は、図９に示すように、ボルト部４３の上端部において車両後方側の斜め上方向に設けられており、これにより、図７に示す取り付け構造の場合と同様に、ボールジョイント４２の中心の前方側にボルト部４３の中心軸及び上端部を配置することができるので、衝突発生時には、前後方向に加わる力だけでなく上下方向への力も利用して連結部の揺動を大きくすることができ、より確実な破断が可能となる。
【００５１】
尚、上記の変形例２に関連して、参考例として、図１０に示すような取り付け構造も想定される。
【００５２】
即ち、図１０は、第２の実施形態の変形例３において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、この場合、凹構造体４５には、車両後方に向かって開口が設けられており、その内部に設けられたボールジョイント４６は、図１０に示すように、ボルト部４７の上端部において車両前方側の斜め上方向に設けることにより、衝突発生時に前後方向に加わる力を利用して連結部の揺動を起こして破断しても良く、この場合は、設計強度を予め考慮することにより、係る前後方向に加わる力を利用して、凹構造体４５の内部からボールジョイント４６が引き抜かれるように構成しても良い。
【００５３】
このような本実施形態及びその変形例によっても、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては、てこの原理を利用して確実に解除することができる。
【００５４】
［第３の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造を基本とする第３の実施形態を説明する。以下の説明においては、第１の実施形態と同様な構成については重複する説明を省略し、本実施形態における特徴的な部分を中心に説明する。
【００５５】
図１１は、第３の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【００５６】
本実施形態において、フロントフレーム３には、車両下方に向かって開口する凹部が設けられた凹構造体５２が設けられており、この凹構造体５２の内部には、その内部の形状に対応した楕円形状を有するラバータイプボールジョイント５２が挿入される。
【００５７】
ラバータイプボールジョイント５２は、ラバー内部にＴ型の支柱５２−１を有すると共に、下端には、連結アーム７の上端部の上下面を略垂直方向に連通するボルト部４７が設けられており、ボルト部４７が連通した状態において連結アーム７の下面側にナット２３が締結されることにより、上端部がフロントフレーム３に固定されると共に下端部が連結アーム７の上端部において固定され、連結アーム７とフロントフレーム３とを連結する連結部（連結部材）をなす。
【００５８】
このような取り付け構造を有する前方側締結部Ｐにおいて、車両の衝突が発生したときには、その衝突発生に伴う連結アーム７（サスペンションクロスメンバ１）とフロントフレーム３との相対的な移動によって、上記連結部の下端部が連結アーム７の後退に応じて車両後方に移動すると共に、上記連結部の上端部がフロントフレーム３と共に車両前方に移動する。そして、この移動動作が発生した際、ラバータイプボールジョイント５２内の支柱５２−１は、図１１に示す支点Ｓにおいて車両前後方向の後方から支持されるので、支点Ｓ、その前方側を作用点Ｔ、並びにサスペンションクロスメンバ１の車両後方への移動による連結アーム７の上端部の上下面のボルト挿通孔を力点Ｆとしたテコの原理によって、凹構造体５２の内部から抜き出されるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態が確実に解除される。
【００５９】
このような本実施形態によっても、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては、てこの原理を利用して確実に解除することができる。
【００６０】
［第４の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造に適用可能な第４の実施形態を説明する。
【００６１】
図１２は、第４の実施形態に係る連結アーム７とフロントフレーム３との取り付け構造において凹構造体２１の内部に設けられるボールジョイント２２’の断面形状を示す図であり、ボールジョイントの内部を中空構造にすると共に、そのボールジョイントの前部（車両前方側）は、後部（車両後方側）と比較して肉厚が薄くなるように形成されている。
【００６２】
このようなボールジョイント２２’によれば、車両の衝突が発生したときは、ボールジョイント２２’の前部に形成された肉薄部分が脆弱部として機能するので、連結部の揺動によって、その肉薄部分に集中した応力によって座屈が起こり、これにより、当該連結部の上端部であるボールジョイント２２’を、凹構造体２１の内部から容易に引き抜くことができるので、これによりサスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態をより確実に解除することができる。
【００６３】
尚、上記の如く前方側に特に肉薄部分を設けずに、ボールジョイントを単に中空構造とした場合であっても、図５に示すボールジョイント２２と比較すれば強度を弱めることができるので、車両の衝突に伴う連結部の揺動によって容易な引き抜きを実現することができる。
【００６４】
［第５の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造に適用可能な第５の実施形態を説明する。
【００６５】
図１３は、第５の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造のうち、凹構造体２１及びその内部に設けられるボールジョイント２２の形状の特徴を概念的に示す図である。
【００６６】
即ち、図１３（ａ）では、略球状に形成されたボールジョイント２２の前方側を一部カットした例を示しており、図１３（ｂ）では、ボールジョイント２２ではなく、凹構造体２１の前方側を一部カットした例を示している。
【００６７】
また、図１３（ｃ）では、凹構造体２１の開口前方側を一部カットした例を示しており、図１３（ｄ）では、凹構造体２１の開口前方側を、後方側の肉厚と比較して薄くする例を示している。
【００６８】
図１３（ａ）乃至（ｄ）に示した何れの構造によれば、凹構造体２１側、或いはボールジョイント２２側の何れかに脆弱部が生じるので、車両の衝突が発生したときは、その脆弱部に応力が集中し、これにより、連結部の破断及び／または凹構造体２１の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態をより確実に解除することができる。
【００６９】
［第６の実施形態］
次に、上述した第１の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造に適用可能な第６の実施形態を説明する。
【００７０】
図１４は、第６の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造のうち、凹構造体２１設けられるスリットを概念的に示す図であり、このようなスリットを設けておけば、車両の衝突が発生したときは、そのスリットの周辺を脆弱部として応力が集中し、これにより、凹構造体２１の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態をより確実に解除することができる。
【００７１】
［第７の実施形態］
次に、第７の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造について説明する。本実施形態では、連結アーム７とフロントフレーム３とを連結する連結部の固定のための凹構造体（ソケット）は採用せず、連結部のボルトの構造に特徴を有する。
【００７２】
図１５は、第７の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図であり、図１５（ａ）は、その構造の平面図であり、図１５（ｂ）は、車両側方から見た際の要部断面形状（図１５（ａ）のＡ−Ａ断面に相当）を示している。
【００７３】
本実施形態において、連結部は、車両下方向に凸形状を有するプロジェクションナット６１、その凸形状上側（ベース）部分の中心位置から車両下方向に略垂直に延びて連結アーム７及びフロントフレーム３を連通するボルト部６２、並びに連結アーム７の内側に締結されるナット２３によって構成され、プロジェクションナット６１の凸形状下側（凸側）部分は、上側（ベース）部分の中心位置から前方側に偏心して設けられている。また、フロントフレーム３上面に設けられた挿通孔は、図１５に示すように、偏心して設けられたプロジェクションナット６１の凸形状下側（凸側）部分を挿入可能な大きさを有する。
【００７４】
このような取り付け構造を有する前方側締結部Ｐにおいて、車両の衝突が発生したときには、その衝突発生に伴う連結アーム７（サスペンションクロスメンバ１）とフロントフレーム３との相対的な移動によって、上記連結部の下端部が連結アーム７の後退に応じて車両後方に移動すると共に、上記連結部の上端部がフロントフレーム３と共に車両前方に移動する。そして、この移動動作が発生した際、プロジェクションナット６１は、図１５に示す支点Ｓにおいて車両前後方向の後方から支持されるので、支点Ｓ、その前方側を作用点Ｔ、並びにサスペンションクロスメンバ１の車両後方への移動による連結アーム７の上端部の上面のボルト挿通孔を力点Ｆとしたテコの原理によって、当該連結部が揺動し、これによって当該連結部の破断を起こすことができるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態が確実に解除される。
【００７５】
尚、連結アーム７の上端部は、図１５に示す如く開口構造とせず、図５に示す構造と同様に閉断面を有する構造として、その閉断面を連通するボルトを、ナット２３によって下面にて締結しても良い。
【００７６】
このような本実施形態によっても、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては、てこの原理を利用して確実に解除することができる。
【００７７】
［第８の実施形態］
次に、第８の実施形態に係るサスペンションクロスメンバの取付構造について説明する。本実施形態においても、フロントフレーム３側に設けられたソケット（ブラケット）を介して連結アーム７を取り付け、衝突発生時には、てこの原理を利用してフロントフレーム３からサスペンションクロスメンバ１を離脱させることは上述した第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では、ソケット（Ｅ型構造体６５）の構造と、そのソケットに挿入される連結部上端の構造とが第１の実施形態（図５）と異なる。
【００７８】
図１６は、第８の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための取り付け構造を示す図であり、図１６（ａ）は車両側方から見た際の要部断面形状（図１６（ｂ）のＢ−Ｂ断面に相当）を示しており、図１６（ｂ）は、その取り付け構造のうちＥ型構造体６５を下方からから見た様子を表わす。
【００７９】
本実施形態において、フロントフレーム３には、車両前方側に開口するＥ型構造体６５が設けられており、そのＥ型構造体６５は、図１６（ｂ）に示すように、ボルト部６６を上下方向に通すためのスリット６８が設けられている。また、Ｅ型構造体６５の上下２段の開口部には、それぞれ車両前方側からボルト部６６の頭部６７が挿入され、連結アーム７とフロントフレーム３とを連結する連結部（連結部材）をなす。
【００８０】
このような取り付け構造を有する前方側締結部Ｐにおいて、車両の衝突が発生したときには、その衝突発生に伴う連結アーム７（サスペンションクロスメンバ１）とフロントフレーム３との相対的な移動によって、上記連結部の下端部が連結アーム７の後退に応じて車両後方に移動すると共に、上記連結部の上端部がフロントフレーム３と共に車両前方に移動する。そして、この移動動作が発生した際、上記連結部の中間部は、支点Ｓにおいて車両前後方向の後方から支持されるので、当該中間部を支持部（支点Ｓ）、その前方側を作用点Ｔ、並びにサスペンションクロスメンバ１の車両後方への移動による連結アーム７の上端部の上面のボルト挿通孔を力点Ｆとしたテコの原理によって、当該連結部が揺動し、これによってボルト頭部６７がスリット６８から引き抜かれるので、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結状態が確実に解除される。
【００８１】
このような本実施形態によっても、サスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との取り付けを強固に行なうと共に、衝突発生に際しては、てこの原理を利用して確実に解除することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用して好適な車両のパワートレイン廻りのレイアウトを車両側方から示した図である。
【図２】図１に示す車両のパワートレイン廻りを下方から示した図である。
【図３】図１及び図２に示す車両におけるフロントフレームとサスペンションクロスメンバとの連結状態を示す斜視図である。
【図４】第１の実施形態におけるサスペンションクロスメンバ１とフロントフレーム３との連結解除手順を説明する図である。
【図５】第１の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図６】第１の実施形態の変形例において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図７】第２の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図８】第２の実施形態の変形例１において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図９】第２の実施形態の変形例２において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図１０】 第２の実施形態の変形例３において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を、参考例として示す図である。
【図１１】第３の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図１２】第４の実施形態に係る連結アーム７とフロントフレーム３との取り付け構造において凹構造体２１の内部に設けられるボールジョイント２２’の断面形状を示す図である。
【図１３】第５の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造のうち、凹構造体２１及びその内部に設けられるボールジョイント２２の形状の特徴を概念的に示す図である。
【図１４】第６の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造のうち、凹構造体２１設けられるスリットを概念的に示す図である。
【図１５】第７の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための構造を示す図である。
【図１６】第８の実施形態において連結アーム７とフロントフレーム３とを前方側締結部Ｐにおいて連結するための取り付け構造を示す図である。
【符号の説明】
１：サスペンションクロスメンバ，
２：パワートレイン，
３：フロントフレーム，
４：クラッシュカン，
５：前輪，
６：フロントバンパー，
７：アーム（つの部），
８：ダッシュパネル，
９，９Ａ，９Ｂ：ボルト挿通孔，
１０，２３：ナット，
１１：ボルト，
１２：ワッシャ，
２１，３１，３５，４１，４５，５１：凹構造体（ソケット），
２２，２２’，３２，３６，４２，４６：ボールジョイント，
２４，３３，３７，４３，４７，５３，６２，６６：ボルト部，
２５，６８：長穴，
２６：スイブル，
５２：ラバータイプボールジョイント，
５２−１：支柱，
６１：プロジェクションナット，
６５：Ｅ型構造体（ソケット），
６７：ボルト頭部，
Ｐ：前方側締結部，
Ｑ：後方側締結部，
Ｓ：てこの支点，
Ｔ：てこの作用点，
Ｆ：てこの力点[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for attaching a suspension cross member to a front frame.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a structure for attaching a support member such as a subframe or a suspension cross member to a front frame has been proposed.
[0003]
As such an attachment structure, for example, a bolt insertion hole is formed in the subframe (support member), and a spacer provided in the insertion hole at the peripheral edge portion thereof is provided with an opening portion that opens toward the front of the vehicle. A technique using a spacer having a substantially U shape in a plan view has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 4-069287 (FIG. 4).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above conventional example, since the spacer interposed in the connecting portion has an open portion, it is possible to easily release the connected (fastened) state in the event of a collision, but it may be inferior to the normal connection force. is expected.
[0006]
In addition, for small vehicles, it is important to ensure both collision safety and handling, but generally a suspension cross member that is shorter in the longitudinal direction of the vehicle than the subframe is used. In this case, because of the layout of each member, there is no allowance for the distance between the lower part of the power train and the front end of the suspension cross member, so that the power plant and the suspension cross member interfere when a collision occurs. It is important to prevent the influence of the vehicle from reaching the passenger compartment space. For this purpose, for example, a structure is desired in which the connection (fastening) state between the suspension cross member and the front frame is reliably released in the event of a vehicle collision.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a suspension cross member mounting structure that firmly mounts a suspension cross member and a front frame and that can be reliably released when a collision occurs.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a suspension cross member mounting structure according to the present invention is characterized by the following configuration.
[0009]
  That is, a suspension cross member mounting structure including a connecting portion for mounting a suspension cross member for supporting a suspension at a front portion of the vehicle and a front frame at a lower rear position of the power train, wherein the connecting portion has an upper end A part is fixed to the front frame and a lower end part is fixed to the suspension cross member. When a vehicle collision occurs, the suspension cross member is separated from the front frame. When the lower end portion of the connecting portion moves relatively to the rear of the vehicle in response to the retreat of the suspension cross member, the intermediate portion of the connecting portion moves when the upper end portion of the connecting portion moves relatively to the front of the vehicle. A support portion that supports the front portion from the rear in the vehicle front-rear direction. In preparation for the frameThe upper end portion of the connecting portion is formed in a substantially spherical shape, and the front frame is provided with a fixing portion having a shape corresponding to the substantially spherical upper end portion.It is characterized by.
[0011]
In this case, it is preferable to adopt a structure in which the upper end portion of the connecting portion is inserted from the front or obliquely downward with respect to the fixed portion.
[0012]
【The invention's effect】
According to the present invention described above, it is possible to provide a suspension cross member mounting structure that firmly mounts the suspension cross member and the front frame and that can be reliably released when a collision occurs.
[0013]
  That is, according to the first aspect of the present invention, the suspension cross member and the front frame are firmly attached to each other by the upper end portion and the lower end portion in the normal state in the connecting portion including the upper end portion, the intermediate portion, and the lower end portion. However, when a vehicle collision occurs, the lower end moves relative to the rear of the suspension cross member while the intermediate portion is supported from the rear in the vehicle front-rear direction, and the upper end is relatively Move forward. In other words, the connecting portion can be swung by the lever principle using the intermediate portion as a supporting portion (fulcrum), thereby breaking the connecting portion, so that the connection state between the suspension cross member and the front frame is surely released. can do.Further, the swinging of the connecting portion when a vehicle collision occurs can be made smooth.
[0015]
  Claims2, Claims3According to this invention, the swinging of the connecting portion when a vehicle collision occurs can be increased, and a more reliable fracture can be achieved.
[0016]
  Claims4According to the invention, when a vehicle collision occurs, the weakened portion formed at the upper end is buckled by the swinging of the connecting portion, so that the upper end is detached from the fixed portion provided on the front frame. Accordingly, the connection state between the suspension cross member and the front frame can be more reliably released.
[0017]
  Claims5According to the invention, the weakened portion formed in the fixed portion of the front frame is broken by the swinging of the connecting portion in response to a vehicle collision, so the upper end portion of the connecting portion is provided on the front frame. It can be made to detach | leave from a fixing | fixed part, and, thereby, the connection state of a suspension cross member and a front frame can be cancelled | released more reliably.
[0018]
  Claims6According to the invention, a hollow portion is formed in the fixed portion provided on the front frame by the cut portion formed at the upper end portion of the connecting portion. Therefore, when a vehicle collision occurs, the connecting portion is swung. The connection portion can be broken by this, and the connection state between the suspension cross member and the front frame can be more reliably released.
[0019]
  Claims7According to the invention, when a vehicle collision occurs, the weak portion provided at the front portion buckles due to the swinging of the connecting portion at the upper end portion of the connecting portion formed in a substantially spherical shape. The upper end portion can be detached from the fixed portion provided on the front frame, and thereby the connection state between the suspension cross member and the front frame can be more reliably released.
[0020]
  Claims8According to the invention, since the slit formed in the fixing portion of the front frame is broken by the swinging of the connecting portion in response to the collision of the vehicle, the upper end portion of the connecting portion is fixed to the front frame. Accordingly, the connection state between the suspension cross member and the front frame can be more reliably released.
[0021]
  Claims9According to the present invention, the concave shape formed on the lower surface side of the suspension cross member and the convex nut corresponding to the concave shape can increase the swing of the connecting portion when a vehicle collision occurs. Since it can do, the fracture | rupture of the connection part according to the collision of a vehicle can be raise | generated more reliably.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a suspension cross member mounting structure according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[0023]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a view showing a layout around a power train of a vehicle suitable for application of the present invention from the side of the vehicle. FIG. 2 is a diagram showing the power train around the vehicle shown in FIG. 1 from below. FIG. 3 is a perspective view showing a connection state between the front frame and the suspension cross member in the vehicle shown in FIGS. 1 and 2.
[0024]
As shown in FIGS. 1 and 2, in the front part of the vehicle, the power train 2 including the engine and the mission is disposed between the front frames 3 extending in the front-rear direction on both sides of the vehicle. The front bumper 6 is attached via the crash can 4.
[0025]
The suspension cross member 1 that supports the suspension (not shown) of the front wheel 5 has a connecting arm (one portion) that extends upward toward the front frame 1 at the front end of the suspension cross member 1 as shown in FIG. 7 is provided, and is fastened (coupled) to the front frame 3 by a mounting structure which will be described later at a front side fastening portion P at the upper end portion of the connecting arm 7 and a rear side fastening portion Q at the rear end portion of the suspension cross member 1. Has been. In this fastened state, the front end portion of the suspension cross member 1 is positioned behind the lower portion of the power train 2 (for example, the oil pan of the engine) as shown in FIGS.
[0026]
The distance between the front end of the front frame 1 including the crash can 4 and the front end of the power train 2 is a, the distance between the upper rear end of the power train 2 and the dash panel 8 is b, and the lower rear end of the power train 2 is Assuming that the distance from the front end of the suspension cross member 1 is c, in the present embodiment, in the layout around the power train described above, the lower crash space (a + c) of the power train 2 is: Shorter than the upper crash space (a + b) (ie b> c).
[0027]
For this reason, when a collision occurs, the vehicle is prevented from being affected by interference between the front end portion of the suspension cross member 1 and the lower rear end of the power train 2 in the passenger compartment space behind the dash panel 8. It is necessary to reliably release the connection (fastened) state between the suspension cross member 1 (hereinafter referred to as the suspension cross member 1 including the connecting arm 7 unless otherwise specified) and the front frame 3 at the time of the collision.
[0028]
Therefore, in the present embodiment, the reliable connection release at the time of the collision is realized by the attachment structure of the suspension cross member 1 to the front frame 3 described below.
[0029]
FIG. 4 is a view for explaining a procedure for releasing the connection between the suspension cross member 1 and the front frame 3 in the first embodiment. FIG. 4A shows a normal front side fastening portion P and a rear side fastening portion Q. FIG. 4B shows a state when the connected state is released with the occurrence of a collision.
[0030]
That is, in the normal state, the suspension cross member 1 and the front frame 3 are, as shown in FIG. 4 (a), a bolt 11 that connects the front frame in a substantially vertical direction, a washer 12, In addition, it is fastened by connecting means comprising a nut 10.
[0031]
On the other hand, in the front side fastening portion P, the connecting arm 7 and the front frame 3 are connected to the front frame 3 side through a socket (bracket) 21 shown in FIG. Are fastened by a structure (not shown) (or a structure in another embodiment described later).
[0032]
At the time of a collision, as shown in FIG. 4B, the suspension cross member 1 and the front frame 3 are moved in the front-rear direction due to stress generated by the relative interference between the power train 2 and the suspension cross member 1. By using the moving force component, the fastening portion is broken by the action of the force point and the fulcrum by the lever, and thereby the fastening release (disengagement) between the suspension cross member 1 and the front frame 3 is realized.
[0033]
Next, the attachment structure in the front side fastening portion P and the detachment operation when a collision occurs will be described.
[0034]
FIG. 5 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the first embodiment, and shows a cross-sectional shape of a main part when viewed from the side of the vehicle. (The left side of the figure is the vehicle front direction. The same applies hereinafter).
[0035]
In the present embodiment, the front frame 3 is provided with a concave structure (socket) 21 provided with a concave portion that opens toward the vehicle lower side, and the suspension cross member 1 of the suspension cross member 1 is provided via the concave structure 21. The upper end part of the connection arm 7 is connected.
[0036]
At the lower end of the ball joint 22, a bolt portion 24 is provided that communicates the upper and lower surfaces of the upper end portion of the connecting arm 7 in a substantially vertical direction, and the nut 23 is provided on the lower surface side of the connecting arm 7 when the bolt portion 24 is in communication. Is fastened, the upper end is fixed to the front frame 3 and the lower end is fixed to the upper end of the connecting arm 7 to form a connecting portion (connecting member) that connects the connecting arm 7 and the front frame 3. . Further, the concave structure 21 has a shape corresponding to the substantially spherical ball joint 22 and smoothes the swinging of the connecting portion when a vehicle collision occurs.
[0037]
In the front side fastening portion P having such a mounting structure, when a vehicle collision occurs, the relative movement between the connecting arm 7 (suspension cross member 1) and the front frame 3 accompanying the occurrence of the collision (see FIG. 5). The lower end portion of the connecting portion moves to the rear of the vehicle in response to the retreat of the connecting arm 7, and the upper end portion of the connecting portion moves forward of the vehicle together with the front frame 3. Moving. And when this movement operation | movement generate | occur | produces, since the intermediate part of the said connection part is supported from the back of the vehicle front-back direction in the fulcrum S, the said intermediate part is a support part (fulcrum S), and the front side is the action point T. In addition, according to the lever principle in which the bolt insertion holes on the upper and lower surfaces of the upper end of the connecting arm 7 due to the movement of the suspension cross member 1 toward the rear of the vehicle are used as the force point F, the connecting portion swings. Since breakage can occur, the connection state between the suspension cross member 1 and the front frame 3 is reliably released.
[0038]
<Modification of First Embodiment>
FIG. 6 is a diagram showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the modification of the first embodiment. The basic mounting structure and the lever principle are shown in FIG. The structure in which the suspension cross member 1 is detached from the front frame 3 by using the same structure as that shown in FIG. However, in this modification, the bolt insertion hole 25 on the upper surface of the upper end of the connecting arm 7 is elongated, while a concave shape is formed on the lower surface of the upper end of the connecting arm 7, The bolt portion 24 communicating with the connecting arm 7 is fastened by a nut 23 ′ (which may be a separate body) having a swivel 26 having a shape corresponding to the concave shape.
[0039]
According to this modification, a vehicle collision occurs due to the elongated bolt insertion hole 25 on the upper surface of the upper end of the connecting arm 7 and the concave portion and the swivel 26 having the corresponding shape on the lower surface. In this case, the connecting portion shown in FIG. 5 can be swung as compared with the mounting structure shown in FIG. 5, so that a greater force based on the lever principle can be applied to the force point F. Since the connection portion can be broken, the connection state between the suspension cross member 1 and the front frame 3 is more reliably released.
[0040]
As described above, according to the present embodiment and the modification thereof, the suspension cross member 1 and the front frame 3 are firmly attached, and when a collision occurs, the lever can be reliably released using the principle of leverage. it can.
[0041]
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment based on the suspension cross member mounting structure according to the first embodiment will be described. In the following description, the description similar to that of the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the characteristic part of the present embodiment.
[0042]
FIG. 7 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the second embodiment.
[0043]
Also in this embodiment, a basic attachment structure for fastening the connecting arm 7 and the front frame 3 using a connecting portion having a ball joint, and the suspension cross member from the front frame 3 using the lever principle when a collision occurs. The configuration for detaching 1 is the same as in the first embodiment described above.
[0044]
However, in the present embodiment, a ball joint 32 is provided on the upper end of the bolt portion 33 that communicates the upper and lower surfaces of the upper end portion of the connecting arm 7 in a substantially vertical direction toward the vehicle rear side. The recessed structure 31 into which is inserted opens toward the front of the vehicle. Therefore, in the present embodiment, when a vehicle collision occurs, the connecting portion swings with the lower side of the opening shown in FIG. 7 as a fulcrum S, thereby breaking the connecting portion. The connected state of the cross member 1 and the front frame 3 is more reliably released.
[0045]
In the present embodiment, since the central axis and the upper end of the bolt portion 33 are located on the front side of the center of the ball joint 32, when a collision occurs, not only the force applied in the front-rear direction but also the force in the vertical direction is used. Can be increased, and a more reliable breakage can be achieved.
[0046]
<Modification of Second Embodiment>
FIG. 8 is a diagram showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in Modification 1 of the second embodiment. The structure for detaching the suspension cross member 1 from the suspension is the same as the mounting structure shown in FIG.
[0047]
However, in the present modification, the bolt insertion hole on the upper surface side and the bolt insertion hole on the lower surface side of the upper end portion of the connecting arm 7 are provided apart from each other in the front-rear direction. The bolt portion 37 extending from the ball joint 36 is fastened by the nut 23 in a state where the bolt portion 37 communicates obliquely downward on the front side of the vehicle.
[0048]
Accordingly, when a vehicle collision occurs in this modification, the lower end of the bolt portion 37 rotates counterclockwise around the ball joint 36 and the lower side of the opening shown in FIG. As the attachment structure of FIG. 7 is caused, the suspension portion can be broken by using not only the force applied in the front-rear direction but also the force in the vertical direction. The connected state of the member 1 and the front frame 3 is more reliably released.
[0049]
FIG. 9 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in Modification 2 of the second embodiment. The structure for detaching the suspension cross member 1 from the suspension is the same as the mounting structure shown in FIG.
[0050]
However, in this modified example, the ball joint 42 provided inside the concave structure 41 is provided obliquely upward on the vehicle rear side at the upper end portion of the bolt portion 43 as shown in FIG. Thus, as in the case of the mounting structure shown in FIG. 7, the central axis and the upper end of the bolt part 43 can be arranged on the front side of the center of the ball joint 42. Therefore, when a collision occurs, only the force applied in the front-rear direction can be obtained. Not only that, but also the force in the vertical direction can be used to increase the swinging of the connecting portion, so that more reliable breakage is possible.
[0051]
  In connection with the above-described modification example 2,As a reference example,An attachment structure as shown in FIG. 10 is also assumed.
[0052]
That is, FIG. 10 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in Modification 3 of the second embodiment. Is provided with an opening toward the rear of the vehicle, and the ball joint 46 provided therein is provided obliquely upward on the front side of the vehicle at the upper end of the bolt 47 as shown in FIG. In addition, the force applied in the front-rear direction at the time of the collision may be used to cause the coupling portion to swing and break. In this case, the design force is taken into consideration in advance, and the force applied in the front-rear direction is used. The ball joint 46 may be pulled out from the inside of the concave structure 45.
[0053]
Also according to this embodiment and the modification thereof, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be firmly attached, and when a collision occurs, the lever can be reliably released using the principle of leverage.
[0054]
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment based on the suspension cross member mounting structure according to the first embodiment will be described. In the following description, the description similar to that of the first embodiment will be omitted, and the description will focus on the characteristic part of the present embodiment.
[0055]
FIG. 11 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the third embodiment.
[0056]
In the present embodiment, the front frame 3 is provided with a concave structure 52 provided with a concave portion that opens toward the lower side of the vehicle. The inside of the concave structure 52 corresponds to the shape of the inside. A rubber type ball joint 52 having an elliptical shape is inserted.
[0057]
The rubber type ball joint 52 has a T-shaped support 52-1 inside the rubber, and a bolt portion 47 that communicates the upper and lower surfaces of the upper end portion of the connecting arm 7 in a substantially vertical direction at the lower end. When the nut 23 is fastened to the lower surface side of the connecting arm 7 in a state where the bolt portion 47 is in communication, the upper end portion is fixed to the front frame 3 and the lower end portion is fixed to the upper end portion of the connecting arm 7. 7 and a connecting portion (connecting member) for connecting the front frame 3 to each other.
[0058]
In the front side fastening portion P having such an attachment structure, when a vehicle collision occurs, the connection arm 7 (suspension cross member 1) and the front frame 3 move relative to each other when the collision occurs. The lower end portion of the connecting portion moves rearward of the vehicle in response to the retreat of the connecting arm 7, and the upper end portion of the connecting portion moves together with the front frame 3 to the front of the vehicle. And when this movement operation | movement generate | occur | produces, since the support | pillar 52-1 in the rubber type ball joint 52 is supported from the back of the vehicle front-back direction in the fulcrum S shown in FIG. T, and the lever principle that uses the bolt insertion holes on the upper and lower surfaces of the upper end of the connecting arm 7 due to the rearward movement of the suspension cross member 1 as the force point F, is extracted from the inside of the concave structure 52. The connected state of the cross member 1 and the front frame 3 is reliably released.
[0059]
According to this embodiment as well, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be firmly attached, and when a collision occurs, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be reliably released using the lever principle.
[0060]
[Fourth Embodiment]
Next, a description will be given of a fourth embodiment applicable to the suspension cross member mounting structure according to the first embodiment described above.
[0061]
FIG. 12 is a view showing a cross-sectional shape of a ball joint 22 ′ provided inside the concave structure 21 in the attachment structure of the connection arm 7 and the front frame 3 according to the fourth embodiment. In addition to the hollow structure, the front part (vehicle front side) of the ball joint is formed to be thinner than the rear part (vehicle rear side).
[0062]
According to such a ball joint 22 ′, when a vehicle collision occurs, the thin portion formed at the front portion of the ball joint 22 ′ functions as a fragile portion. The buckling occurs due to the stress concentrated on the portion, whereby the ball joint 22 ′, which is the upper end portion of the connecting portion, can be easily pulled out from the inside of the concave structure 21, so that the suspension cross member 1 and The state of connection with the front frame 3 can be released more reliably.
[0063]
Even if the ball joint is simply a hollow structure without providing a particularly thin portion on the front side as described above, the strength can be reduced as compared with the ball joint 22 shown in FIG. Easy pull-out can be realized by the swinging of the connecting portion associated with the collision.
[0064]
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment applicable to the suspension cross member mounting structure according to the first embodiment described above will be described.
[0065]
FIG. 13 shows the features of the shape of the concave structure 21 and the ball joint 22 provided in the concave structure 21 among the structures for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the fifth embodiment. FIG.
[0066]
13A shows an example in which the front side of the ball joint 22 formed in a substantially spherical shape is partially cut, and FIG. 13B shows not the ball joint 22 but the concave structure 21. An example in which the front side is partially cut is shown.
[0067]
FIG. 13C shows an example in which the opening front side of the concave structure 21 is partly cut. In FIG. 13D, the opening front side of the concave structure 21 is set to the rear wall thickness. The example which makes it thin compared with is shown.
[0068]
According to any of the structures shown in FIGS. 13 (a) to 13 (d), since a fragile portion is formed on either the concave structure 21 side or the ball joint 22 side, when a vehicle collision occurs, Since stress concentrates on the fragile portion, which can cause breakage of the connection portion and / or breakage of the concave structure 21, the connection state between the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be more reliably released. Can do.
[0069]
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment applicable to the suspension cross member mounting structure according to the first embodiment described above will be described.
[0070]
FIG. 14 is a diagram conceptually showing a slit provided in the concave structure 21 in the structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the sixth embodiment. If such a slit is provided, when a vehicle collision occurs, stress concentrates around the slit as a fragile portion, which can cause breakage of the concave structure 21, so that the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be released more reliably.
[0071]
[Seventh Embodiment]
Next, a suspension cross member mounting structure according to a seventh embodiment will be described. In the present embodiment, a concave structure (socket) for fixing the connecting portion that connects the connecting arm 7 and the front frame 3 is not adopted, and the structure of the bolt of the connecting portion is characteristic.
[0072]
FIG. 15 is a view showing a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the seventh embodiment, and FIG. 15A is a plan view of the structure. FIG. 15B shows a cross-sectional view of the main part when viewed from the side of the vehicle (corresponding to the AA cross section of FIG. 15A).
[0073]
In this embodiment, the connecting portion extends from the central position of the projection nut 61 having a convex shape in the vehicle downward direction, and the upper portion (base) portion of the convex shape in the vehicle downward direction to connect the connecting arm 7 and the front frame 3. The projecting lower portion (convex side) portion of the projection nut 61 is biased forward from the center position of the upper (base) portion. It is provided with a heart. Further, as shown in FIG. 15, the insertion hole provided on the upper surface of the front frame 3 has a size capable of inserting a convex lower side (convex side) portion of the projection nut 61 provided eccentrically.
[0074]
In the front side fastening portion P having such an attachment structure, when a vehicle collision occurs, the connection arm 7 (suspension cross member 1) and the front frame 3 move relative to each other when the collision occurs. The lower end portion of the connecting portion moves rearward of the vehicle in response to the retreat of the connecting arm 7, and the upper end portion of the connecting portion moves together with the front frame 3 to the front of the vehicle. And when this movement operation | movement generate | occur | produces, since the projection nut 61 is supported from the back of a vehicle front-back direction in the fulcrum S shown in FIG. 15, the fulcrum S, the front side, the action point T, and the suspension cross member 1 Because of the lever principle that the bolt insertion hole on the upper surface of the upper end of the connecting arm 7 due to movement toward the rear of the vehicle is the force point F, the connecting portion can be swung, and thereby the connecting portion can be broken. The connection state between the suspension cross member 1 and the front frame 3 is reliably released.
[0075]
The upper end of the connecting arm 7 does not have an opening structure as shown in FIG. 15 but has a closed cross section similar to the structure shown in FIG. It may be concluded.
[0076]
According to this embodiment as well, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be firmly attached, and when a collision occurs, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be reliably released using the lever principle.
[0077]
[Eighth Embodiment]
Next, a suspension cross member mounting structure according to an eighth embodiment will be described. Also in this embodiment, the connecting arm 7 is attached via a socket (bracket) provided on the front frame 3 side, and when the collision occurs, the suspension cross member 1 is detached from the front frame 3 using the lever principle. Is the same as that of the first embodiment described above, but in this embodiment, the structure of the socket (E-type structure 65) and the structure of the upper end of the connecting portion inserted into the socket are the first embodiment ( Different from FIG.
[0078]
FIG. 16 is a view showing an attachment structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the eighth embodiment, and FIG. 16A is a view from the side of the vehicle. FIG. 16B shows a state in which the E-type structure 65 of the mounting structure is viewed from below, showing the cross-sectional shape of the main part (corresponding to the BB cross section of FIG. 16B). .
[0079]
In the present embodiment, the front frame 3 is provided with an E-type structure 65 that opens to the front side of the vehicle. The E-type structure 65 includes a bolt portion 66 as shown in FIG. A slit 68 for passing in the vertical direction is provided. In addition, a head portion 67 of a bolt portion 66 is inserted into the upper and lower two-stage openings of the E-type structure 65 from the front side of the vehicle, and a connecting portion (connecting member) that connects the connecting arm 7 and the front frame 3. Make.
[0080]
In the front side fastening portion P having such an attachment structure, when a vehicle collision occurs, the connection arm 7 (suspension cross member 1) and the front frame 3 move relative to each other when the collision occurs. The lower end portion of the connecting portion moves rearward of the vehicle in response to the retreat of the connecting arm 7, and the upper end portion of the connecting portion moves together with the front frame 3 to the front of the vehicle. And when this movement operation | movement generate | occur | produces, since the intermediate part of the said connection part is supported from the back of the vehicle front-back direction in the fulcrum S, the said intermediate part is a support part (fulcrum S), and the front side is the action point T. In addition, according to the lever principle in which the bolt insertion hole on the upper surface of the upper end portion of the connection arm 7 due to the movement of the suspension cross member 1 toward the rear of the vehicle is used as a force point F, the connection portion is swung, thereby causing the bolt head 67 to move. Since it is pulled out from the slit 68, the connection state between the suspension cross member 1 and the front frame 3 is reliably released.
[0081]
According to this embodiment as well, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be firmly attached, and when a collision occurs, the suspension cross member 1 and the front frame 3 can be reliably released using the lever principle.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a layout around a power train of a vehicle, to which the present invention is applied, from the side of the vehicle.
FIG. 2 is a view showing the power train around the vehicle shown in FIG. 1 from below.
3 is a perspective view showing a connection state between a front frame and a suspension cross member in the vehicle shown in FIGS. 1 and 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a procedure for releasing the connection between the suspension cross member 1 and the front frame 3 in the first embodiment.
5 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in the first embodiment. FIG.
6 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in a modification of the first embodiment. FIG.
7 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in the second embodiment. FIG.
8 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in Modification 1 of the second embodiment. FIG.
9 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in Modification 2 of the second embodiment. FIG.
10 shows a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in Modification 3 of the second embodiment. FIG.As a reference exampleFIG.
11 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in the third embodiment. FIG.
12 is a view showing a cross-sectional shape of a ball joint 22 'provided inside a concave structure 21 in the attachment structure of the connecting arm 7 and the front frame 3 according to the fourth embodiment. FIG.
FIG. 13 shows the features of the concave structure 21 and the shape of the ball joint 22 provided in the concave structure 21 among the structures for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the fifth embodiment. FIG.
14 is a diagram conceptually showing a slit provided in a concave structure 21 in a structure for connecting the connecting arm 7 and the front frame 3 at the front side fastening portion P in the sixth embodiment. FIG.
15 is a view showing a structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in the seventh embodiment. FIG.
16 is a view showing an attachment structure for connecting a connecting arm 7 and a front frame 3 at a front side fastening portion P in the eighth embodiment. FIG.
[Explanation of symbols]
1: Suspension cross member,
2: Powertrain,
3: Front frame,
4: Crash can,
5: Front wheel,
6: Front bumper,
7: Arm (one part),
8: Dash panel,
9, 9A, 9B: Bolt insertion hole,
10, 23: nut,
11: Bolt,
12: Washer,
21, 31, 35, 41, 45, 51: concave structure (socket),
22, 22 ', 32, 36, 42, 46: ball joint,
24, 33, 37, 43, 47, 53, 62, 66: bolt part,
25, 68: slotted hole,
26: Swivel,
52: Rubber type ball joint,
52-1: support,
61: Projection nut
65: E-type structure (socket),
67: bolt head,
P: Front side fastening part,
Q: Back side fastening part,
S: The fulcrum of the lever,
T: Action point of lever,
F: Leverage power

Claims (9)

車両前部において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と、フロントフレームとを、パワートレイン下部後方位置において取り付けるための連結部を備えたサスペンションクロスメンバの取付構造であって、
前記連結部は、
上端部が前記フロントフレームに固定されると共に下端部が前記サスペンションクロスメンバに固定されており、
車両の衝突が発生したときに前記サスペンションクロスメンバを前記フロントフレームから離脱させるべく、その衝突発生に伴って、前記連結部の下端部が前記サスペンションクロスメンバの後退に応じて相対的に車両後方に移動すると共に、前記連結部の上端部が相対的に車両前方に移動した際に、前記連結部の中間部を、車両前後方向の後方から支える支持部を、前記フロントフレームに備え、
前記連結部の上端部は略球状に形成され、前記フロントフレームには、該略球状の上端部に対応した形状を有する固定部が設けられていることを特徴とするサスペンションクロスメンバの取付構造。A suspension cross member mounting structure comprising a connecting portion for mounting a suspension cross member for supporting a suspension at a front portion of the vehicle and a front frame at a lower position of the lower part of the power train,
The connecting portion is
An upper end is fixed to the front frame and a lower end is fixed to the suspension cross member,
In order to disengage the suspension cross member from the front frame when a vehicle collision occurs, the lower end portion of the connecting portion is relatively moved toward the rear of the vehicle in accordance with the retraction of the suspension cross member. The front frame includes a support portion that supports the intermediate portion of the connecting portion from the rear in the vehicle front-rear direction when the upper end portion of the connecting portion moves relatively forward of the vehicle .
An attachment structure for a suspension cross member , wherein an upper end portion of the connecting portion is formed in a substantially spherical shape, and a fixing portion having a shape corresponding to the substantially spherical upper end portion is provided on the front frame . 前記連結部の上端部は、前記固定部に対して前方から挿入されていることを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。The upper end of the connecting portion, the mounting structure of the suspension cross member according to claim 1, characterized in that it is inserted from the front with respect to the fixed part. 前記連結部材の上端部は、前記固定部に対して斜め下方から挿入されていることを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。The upper end of the connecting member attachment structure of the suspension cross member according to claim 1, characterized in that it is inserted obliquely from below with respect to the fixed part. 前記連結部の上端部の前部には、脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。At the front of the upper end portion of the connecting portion, the mounting structure of the suspension cross member according to any one of claims 1 to 3, characterized in that fragile portion is formed. 前記固定部の前部には、脆弱部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。Wherein the front portion of the fixed portion, the mounting structure of the suspension cross member according to any one of claims 1 to 3, characterized in that fragile portion is formed. 前記脆弱部は、前記略球状に形成された前記上端部からのカット部分であることを特徴とする請求項４記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。The suspension cross member mounting structure according to claim 4 , wherein the fragile portion is a cut portion from the upper end portion formed in the substantially spherical shape. 前記脆弱部は、前記略球状に中空に形成された前記上端部の前部に形成された肉薄部であることを特徴とする請求項６記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。The suspension cross member mounting structure according to claim 6 , wherein the fragile portion is a thin portion formed at a front portion of the upper end portion formed in the substantially spherical shape and hollow. 前記脆弱部は、凹形状に形成されたスリットであることを特徴とする請求項５記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。The suspension cross member mounting structure according to claim 5 , wherein the weakened portion is a slit formed in a concave shape. 前記連結部の下端部において、前記サスペンションクロスメンバの下面には、凹形状が形成されており、前記フロントフレームの固定部と、前記サスペンションクロスメンバとを連通するボルトは、該凹形状に対応する凸状のナットによって締結されることを特徴とする請求項１記載のサスペンションクロスメンバの取付構造。A concave shape is formed on the lower surface of the suspension cross member at the lower end of the connecting portion, and a bolt that communicates the fixed portion of the front frame and the suspension cross member corresponds to the concave shape. The suspension cross member mounting structure according to claim 1 , wherein the suspension cross member is fastened by a convex nut.

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