JP4200766B2

JP4200766B2 - 車両の衝突安全構造

Info

Publication number: JP4200766B2
Application number: JP2003008859A
Authority: JP
Inventors: 伸幸長島; 歩山元; 悟司御沓
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2003-01-16
Filing date: 2003-01-16
Publication date: 2008-12-24
Anticipated expiration: 2023-01-16
Also published as: JP2004217134A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の衝突安全構造に係り、特に、駆動装置が車室内に突き出すことを簡便な手段で防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車室の前方にダッシュボードを挟んでエンジンやトランスミッションなどの駆動装置が配設されている車両が広く知られているが、このような車両においては、正面衝突時に駆動装置が車室側へ押されると、その駆動装置の端部等の角部がダッシュボードその他のボディ部材に食い込み、ダッシュボードを変形させて車室内に突き出すことがある。図５は、このような車両の一例で、エンジンルーム１０を上方から見た概略平面図であり、ダッシュボード１２の下側が運転席等を有する車室である。駆動装置としてのパワーユニット１４は、ハイブリッド車両用のもので、エンジン１６およびモータジェネレータ１８等を一体的に備えているとともに、左右のマウント２０、２２やトルクロッド２４などを介してサイドメンバ２６、２８、クロスメンバ３０などのボディ部材によって支持されている。そして、例えば図６の(a) に示すように対向車３２と正面衝突、特にオフセット衝突した場合には、一方のサイドメンバ２８が座屈して折れ曲がるとともにパワーユニット１４が車室側（図の下側）へ押され、そのパワーユニット１４に例えば図７に示すように車室側へ向かって突き出す矩形の突出部３４が存在すると、その突出部３４の角部３６が折れ曲がったサイドメンバ２８に食い込むとともに、図６(b) に示すようにパワーユニット１４が更に車室側へ押されると、そのままダッシュボード１２を変形させて車室内に突き出すことがある。図７の突出部３４は、モータジェネレータ１８にパワーケーブル３８を接続するために外周側へ突出して設けられた電源接続部で、正面衝突時に矢印Ａで示すようにパワーユニット１４全体が回転しながら車室側へ変位させられると、その突出部３４の角部３６がサイドメンバ２８などに食い込むとともに、この食い込みによりパワーユニット１４の回転が規制されてそのまま車室内に突き出すのである。
【０００３】
一方、このように駆動装置が車室側へ突き出すことを防止するため、例えば特許文献１では、衝突時に車高調整器により車体を持ち上げて高くし、リンク体を介して駆動装置を車体の下方へ移動させることが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２４５６６８号公報
【特許文献２】
特開平８−３３２８５８号公報
【特許文献３】
特開２００２−２００９２４号公報
【特許文献４】
特開２００２−２１１２４９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように車高調整器により車体を持ち上げて駆動装置を車体の下方へ移動させる場合、油圧装置などの大掛かりな装置が必要でコストが高くなるだけでなく、車高調整器などを配置するためにボディの大幅な設計変更が必要であった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、大掛かりな装置や大幅な設計変更を必要とすることなく、簡便な手段で駆動装置が車室内に突き出すことを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、車室の前方にダッシュボードを挟んで配設された駆動装置の角部が、車両の正面衝突時にそのダッシュボードその他のボディ部材に食い込み、そのダッシュボードを変形させて車室内に突き出すことを抑制する車両の衝突安全構造であって、前記角部よりも大きい曲率半径で湾曲する部分円筒形状の円筒部を一体的に備えているガード部材が、その円筒部の外周面が前記ボディ部材に当接させられるように前記角部に一体的に設けられていることを特徴とする。
【０００８】
第２発明は、第１発明の車両の衝突安全構造において、前記ガード部材は、オフセット衝突時に前記円筒部が前記ボディ部材に当接させられた時に、平面視において前記駆動装置が回転変位させられるようにその円筒部がそのボディ部材上を横滑りするように設けられていることを特徴とする。
【０００９】
第３発明は、第１発明または第２発明の車両の衝突安全構造において、前記ガード部材は、前記円筒部の中心線付近において回動可能に前記角部に取り付けられる取付部を有し、前記円筒部が前記ボディ部材に当接させられた際に、その角部に対してその取付部まわりに相対回動させられることにより、その円筒部がそのボディ部材の表面上を転動しながらその角部をそのボディ部材に沿って移動させることを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】
このような衝突安全構造においては、駆動装置の角部よりも大きい曲率半径で湾曲する部分円筒形状の円筒部を一体的に備えているガード部材がその角部に一体的に設けられ、正面衝突時にはその円筒部がボディ部材に当接させられるようになっているため、角部に比較してボディ部材に対する係合（食い込みなど）が軽減され、そのボディ部材の表面上を滑るなどして駆動装置が移動させられることにより、車室内への突き出しが抑制される。この場合に、本発明では円筒部を有するガード部材を駆動装置の角部に設けるだけで良いため、駆動装置やボディ等の設計変更が不要であるとともに、追加する部品点数も少なく、簡単且つ安価に構成できる。
【００１１】
第２発明では、オフセット衝突時に駆動装置が平面視において回転変位させられるように円筒部がボディ部材上を横滑りさせられることにより、駆動装置が車室内へ突き出すことが抑制される。
【００１２】
第３発明のガード部材は、円筒部の中心線付近において回動可能に角部に取り付けられる取付部を有し、円筒部がボディ部材に当接させられた際に、その角部に対して取付部まわりに相対回動させられることにより、円筒部がボディ部材の表面上を転動しながら角部をボディ部材に沿って移動させるため、円筒部がボディ部材の表面上を滑り移動する場合に比較して引っ掛かりが少なく、車室側への突き出しが一層効果的に防止される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明は、車室の前方に駆動装置が配置される種々の車両に適用され得る。駆動装置は、エンジンや電動モータなどの走行用駆動源の他、トルクコンバータや自動変速機などを一体的に備えているトランスアクスルなど、種々の態様が可能である。
【００１４】
ガード部材を配設する駆動装置の角部は、正面衝突時（オフセット衝突を含む）に車室側へ突き出す可能性が高い部分で、駆動装置の形状や配置形態、マウント構造、種々の衝突態様などを考慮して適宜定められ、例えば前記電源接続部など車室側へ向かって突き出す突出部を有する場合は、その突出部の角部などが適当である。角部は、例えば略平坦な３つの面が互いに略直角に交差する頂点部分であるが、円柱形状の底面と外周面とが交差する円弧形状の稜線部分などでも良い。
【００１５】
ガード部材の円筒部は、ボディ部材に食い込み難いように、所定の長さ寸法を有して構成することが望ましく、衝撃を吸収するために駆動装置との間に所定の隙間を設けることが望ましい。ガード部材は、ボルト等の固定手段により角部の側面などに一体的に取り付けられる取付部を有して構成され、円筒部は、例えばその取付部から略直角に折れ曲がるように片持ち状に延び出すように設けられるが、断面が円弧形状乃至はＵ字形状を成すように回曲させられた回曲部を介して取付部と円筒部とを接続することにより、その回曲部の円弧によりボディ部材に対する食い込みが一層効果的に抑制されるとともに、その回曲部の変形で衝突時の衝撃が一層効果的に吸収される。
【００１６】
上記円筒部の部分円筒形状は、例えば中心線まわりに９０°以上、或いは１２０°以上の角度範囲を有して構成される。ガード部材が当接するボディ部材は、車体を構成しているもので、ダッシュボードであっても良いし、クロスメンバやサイドメンバなどでも良い。
【００１７】
第２発明では、オフセット衝突時に平面視において駆動装置を回転変位させることにより、その駆動装置が車室内へ突き出すことを抑制するようにガード部材が配設されるが、他の発明の実施に際しては必ずしもオフセット衝突が要件である必要はない。
【００１８】
第３発明では、円筒部がボディ部材に当接させられた際に、円筒部がボディ部材の表面上を転動しながら角部をボディ部材に沿って移動させるが、この時の転動方向（角部の移動方向）はガード部材の配設形態によって適宜定められ、駆動装置の形状や配置形態、マウント構造などに応じて例えば駆動装置の自重により下方へ向かうように構成されるが、条件により車両の幅方向へ向かうように構成することもできる。
【００１９】
第３発明のガード部材は、取付部まわりに相対回動させられることにより円筒部がボディ部材の表面上を転動させられるが、他の発明の実施に際しては、取付部まわりに回動不能に一体的にガード部材を駆動装置に固設するようにしても良いし、円筒部を積極的に座屈、変形させて衝撃を吸収するようにしても良いなど、種々の態様が可能である。
【００２０】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の実施例では、本発明が前記図５乃至図７に示すパワーユニット１４に適用された場合について説明する。
【００２１】
図１において、前記パワーユニット１４の電源接続部である突出部３４の角部３６、すなわち略平坦な３つの面が互いに略直角に交差する頂点であって、オフセット衝突時に前記図６に示すようにサイドメンバ２８に食い込む部分には、ガード部材４０が配設されている。パワーユニット１４のモータジェネレータ１８側の端部には、多数のボルト４２によってカバー４４が一体的に固設されるようになっており、ガード部材４０は、そのうちの１本のボルト４２によりカバー４４と供締めされてパワーユニット１４に取り付けられている。
【００２２】
図２は、上記ガード部材４０の配設部を拡大して示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面に相当する図であり、このガード部材４０は、１枚の金属板材をプレスによる絞り加工によって成形したもので、部分円筒形状の円筒部５０、固定手段としての前記ボルト４２によって突出部３４の側面に固定される平坦な取付部５２、およびそれ等の円筒部５０および取付部５２を接続する回曲部５４を一体に備えている。円筒部５０は、角部３６で交わっている３つの稜線部のうち車両の幅方向と略平行な稜線部５６と略平行になるように、取付部５２から略直角方向に曲げられて片持ち状に延び出している。また、その稜線部５６よりも大きい曲率半径で中心線まわりに１２０°以上の角度範囲を有して、その稜線部５６から所定の隙間を隔ててその稜線部５６を覆蓋するように設けられており、サイドメンバ２８に食い込み難いように所定の長さ寸法（例えば３０〜５０ｍｍ程度）を有している。
【００２３】
円筒部５０と取付部５２とを接続する回曲部５４は、断面が略半円弧形状を成すように外側（図２(b) の下側）へ膨出するように回曲させられており、その回曲部５４の円弧によりサイドメンバ２８に対する食い込みが一層効果的に抑制されるとともに、その回曲部５４の変形で衝突時の衝撃が吸収される。
【００２４】
また、取付部５２は、円筒部５０の略中心線上においてボルト４２により所定の締付トルクで突出部３４の側面に固定されており、通常はガード部材４０が図２(a) に示すようにボルト４２の右まわり方向の回動端の近傍に位置決めされるが、ガード部材４０に所定の回動力が作用すると、突出部３４に対してボルト４２の左まわりに相対回動することが許容される。すなわち、オフセット衝突時にパワーユニット１４が図１に矢印Ａで示すように回動しながら車室側へ移動し、図３に示すように円筒部５０の外周面がサイドメンバ２８に当接させられると、ガード部材４０が突出部３４に対して相対的にボルト４２の左まわりに回動させられ、図３の(b) に示すように円筒部５０がサイドメンバ２８の表面上を下方へ転動しながら突出部３４をサイドメンバ２８に沿って下方へ移動させる。
【００２５】
このように突出部３４が下方へ移動させられることにより、その角部３６がサイドメンバ２８に食い込んでそのまま車室側へ突き出すことが抑制される。また、突出部３４の角部３６がサイドメンバ２８に食い込むことが抑制されることから、突出部３４はサイドメンバ２８やクロスメンバ３０上を横滑りさせられ、図４に示すように対向車３２によってモータジェネレータ１８側が更に押されても、パワーユニット１４は全体として矢印Ｂで示すようにエンジン１６側が車両前側へ変位するように回転させられ、車室側へ突き出すことが抑制される。
【００２６】
このように本実施例では、角部３６の稜線部５６よりも大きい曲率半径で湾曲する部分円筒形状の円筒部５０を一体的に備えているガード部材４０がその角部３６に一体的に設けられ、オフセット衝突時にはその円筒部５０がサイドメンバ２８に当接させられるようになっているため、角部３６に比較してサイドメンバ２８に対する係合（食い込みなど）が軽減され、そのサイドメンバ２８に沿って角部３６が移動させられることにより、パワーユニット１４が車室内へ突き出すことが抑制される。
【００２７】
特に本実施例のガード部材４０は、円筒部５０の略中心線上においてボルト４２により所定の締付トルクで突出部３４の側面に取り付けられており、円筒部５０がサイドメンバ２８に当接させられた際に、その突出部３４に対してガード部材４０が相対回動させられることにより、円筒部５０がサイドメンバ２８の表面上を下方へ転動しながら角部３６をサイドメンバ２８に沿って下方へ移動させるため、円筒部５０がサイドメンバ２８の表面上を滑り移動する場合に比較して引っ掛かりが少なく、車室側への突き出しが一層効果的に防止される。
【００２８】
一方、本実施例では円筒部５０を有するガード部材４０を突出部３４の角部３６に設けるだけで良いため、パワーユニット１４や車体等の設計変更が不要であるとともに、追加する部品点数も少なく、簡単且つ安価に構成できる。本実施例では、カバー４４を固定するボルト４２を利用してガード部材４０を突出部３４に取り付けるようになっているため、一層簡単且つ安価に構成される。
【００２９】
なお、上記実施例では、ガード部材４０に所定の回動力が作用すると突出部３４に対してボルト４２の左まわりに相対回動するように、ボルト４２の締付トルクが定められていたが、ガード部材４０をボルト４２により回動不能に一体的に突出部３４に固設することも可能で、その場合は図４に示すようにガード部材４０の横滑りによるパワーユニット１４の回転変位Ｂを中心に車室内への突き出しが抑制される。
【００３０】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたパワーユニットの要部を示す斜視図である。
【図２】図１のパワーユニットに配設されたガード部材を示す図で、(a) は正面図、(b) は(a) におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図３】図２のガード部材の車両衝突時における挙動を説明する図で、(a) はサイドメンバに当接した状態、(b) はサイドメンバに沿って下方へ転動した状態を示す図である。
【図４】図１のパワーユニットの車両衝突時における挙動を説明する図である。
【図５】従来のパワーユニットの車両に対する配設状態を説明する概略平面図である。
【図６】図５の車両のオフセット衝突時におけるパワーユニットの挙動を説明する図で、(a) は衝突初期段階の状態、(b) は衝突が進行してパワーユニットの一部が車室内に突き出した状態である。
【図７】図５のパワーユニットの具体例で、図１に対応する図である。
【符号の説明】
１２：ダッシュボード１４：パワーユニット（駆動装置）２６、２８：サイドメンバ（ボディ部材）３０：クロスメンバ（ボディ部材）３６：角部４０：ガード部材５０：円筒部５２：取付部Ｂ：回転変位

Claims

車室の前方にダッシュボードを挟んで配設された駆動装置の角部が、車両の正面衝突時に該ダッシュボードその他のボディ部材に食い込み、該ダッシュボードを変形させて車室内に突き出すことを抑制する車両の衝突安全構造であって、
前記角部よりも大きい曲率半径で湾曲する部分円筒形状の円筒部を一体的に備えているガード部材が、該円筒部の外周面が前記ボディ部材に当接させられるように前記角部に一体的に設けられている
ことを特徴とする車両の衝突安全構造。
前記ガード部材は、オフセット衝突時に前記円筒部が前記ボディ部材に当接させられた時に、平面視において前記駆動装置が回転変位させられるように該円筒部が該ボディ部材上を横滑りするように設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の衝突安全構造。
前記ガード部材は、前記円筒部の中心線付近において回動可能に前記角部に取り付けられる取付部を有し、前記円筒部が前記ボディ部材に当接させられた際に、該角部に対して該取付部まわりに相対回動させられることにより、該円筒部が該ボディ部材の表面上を転動しながら該角部を該ボディ部材に沿って移動させる
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両の衝突安全構造。