JP7003857B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両に備えられたパワートレインユニットの車両の前方への衝突時における後退移動を抑制するための車両の前部構造に関するものである。

車両の前部に配置され、エンジンおよびトランスアクスル等によって構成されるパワートレインユニットと、前記パワートレインユニットの後方にクロスメンバとが備えられた車両において、車両の前方向への衝突すなわち前突が生じた場合に、前記パワートレインユニットが前記クロスメンバに当接することで、前記パワートレインユニットの後退移動を抑制することが知られている。例えば特許文献１においては、パワートレインユニットの後端にクロスメンバとの当接面を備え、車両の前突が生じた場合に、前記当接面によって前記クロスメンバと当接させることによって前記パワートレインユニットの後退移動を抑制することが開示されている。

特開２０１６－１１２９５６号公報

クロスメンバとの当接面を備えたブラケットを、前記パワートレインユニットにボルト等によって保持するためのボスに締結し、車両の前突時に、前記ブラケットの当接面をクロスメンバに当接させる構成が考えられている。例えば図１１は、そのブラケットの一例を示している。ブラケット１４０は、当接面を有する板状の第１部材１４２と、ブラケット１４０をパワートレインユニットのボス部に締結するためにボルト等を挿通する複数の締結孔１５２が開口されている締結面１５４を有する第２部材１４４と、第２部材１４４の締結面１５４と平行である平行面１５６を有する第３部材１４６とが、例えば相互に溶接されることで、一端が第１部材１４２で閉じられた平坦な角筒状に構成されている。ブラケット１４０において、第３部材１４６の平行面１５６は、その片側が第１部材１４２に固定され、その反対側である開口部１６０側は溶接されていない片持ち構造であり、走行中に白抜きの矢印で示されるように平行面１５６に垂直な方向の共振振動が生じることによって、騒音が発生するという問題が生じていた。

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、車両の前突時に、クロスメンバと当接面で当接することによって、前記パワートレインユニットの後退移動を抑制するためパワートレインユニットに備えられるブラケットに発生する振動を抑制することが可能なブラケットを備えた車両の前部構造を提供することに有る。

第１発明の要旨とするところは、（ａ）車両の前部に配置されたパワートレインユニットと、前記パワートレインユニットの後方に配置されかつ前記車両の車幅方向に延びたクロスメンバと、を備えた車両の前部構造において、（ｂ）前記パワートレインユニットに形成されたボス部に、車両前部の衝突である前突時における前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接するブラケットが締結されており、（ｃ）前記ブラケットは、前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接する当接面を有する第１部材と、前記第１部材の前記当接面に対して垂直方向に延びかつ前記ブラケットを前記ボス部に締結するための締結孔が形成される一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第２部材と、前記第２部材の前記一面に対して平行に延びる一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第３部材と、を含んで構成され、（ｄ）前記第２部材における前記一面と前記第３部材における前記一面との間には、前記第３部材における前記一面の振動を抑制するための補強構造が設けられていることを特徴とする。

第１発明によれば、車両の前部に配置されたパワートレインユニットと、前記パワートレインユニットの後方に配置されかつ前記車両の車幅方向に延びたクロスメンバと、を備えた車両の前部構造において、前記パワートレインユニットに形成されたボス部に、車両前部の衝突である前突時における前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接するブラケットが締結されており、前記ブラケットは、前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接する当接面を有する第１部材と、前記第１部材の前記当接面に対して垂直方向に延びかつ前記ブラケットを前記ボス部に締結するための締結孔が形成される一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第２部材と、前記第２部材の前記一面に対して平行に延びる一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第３部材と、を含んで構成され、前記第２部材における前記一面と前記第３部材における前記一面との間には、前記第３部材における前記一面の振動を抑制するための補強構造が設けられている。これによれば、前記補強構造により前記第３部材の前記一面における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。

本発明が適用される車両における、パワートレインユニットおよびクロスメンバの位置を示す側面図である。 図１のパワートレインユニットに固定されているブラケットの位置を車両の背面の方向から示す背面図である。 図２のブラケットを下方側から見た斜視図である。 図３のブラケットの断面を示す斜視図である。 図３のブラケットに用いられている、補強構造を示した斜視図である。 図５の補強構造と第１部材、第２部材、および第３部材との組付け後の断面を示す概略図である。 図５の補強構造と異なった部材を用いた、第１部材、第２部材、および第３部材との組付けの断面を示す概略図である。 図５および図７の補強構造と異なった部材を用いた、第１部材、第２部材、および第３部材との組付けの断面を示す概略図である。 第３部材に補強構造を組み込み、第１部材および第２部材との組付けを行った断面を示す概略図である。 第２部材に補強構造を組み込み、第１部材および第３部材との組付けを行った断面を示す概略図である。 ブラケットの構造の一例を示す斜視図である。 図１１のブラケットを溶接によって組付ける場合に用いられる、位置決め治具の一例を示した斜視図である。

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、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。

図１は、本発明が適用される車両における、パワートレインユニット１０、パワートレインユニット１０にボルト等によって締結されたブラケット４０（以降、ブラケットを衝突ブラケットとする）、およびクロスメンバ３２の相互の位置を説明する側面図である。パワートレインユニット１０は、トランスアクスル１４とエンジン１２とから構成されており、トランクアクスルの一部であるカバー１６が手前に示されている。エンジン１２は、トランスアクスル１４の奥、すなわちトランスアクスル１４に対して、車両の右側に設置されている。トランスアクスル１４内には、図示されていない、公知の電動機、遊星歯車装置、ディファレンシャル装置などが備えられている。衝突ブラケット４０は、ボルト等によってトランスアクスル１４に締結、固定されている。また、クロスメンバ３２は、車両の強度、剛性を上げること等を目的として車両の横方向を横断する骨格部材として設けられている。車両の正面方向への衝突である前突が生じた場合、パワートレインユニット１４が後退移動し、衝突ブラケット４０の当接面３４がクロスメンバ３２と当接する位置にまで達すると、パワートレインユニット１４の後退移動がクロスメンバ３２によって、抑制される。

図２は、車両の背面方向からのパワートレインユニット１０を構成するトランスアクスル１４、一点鎖線で示されているエンジン１２、および衝突ブラケット４０の相互の位置を車両の背面方向から示している。トランスアクスル１４は、カバー１６、トランスアクスルケース１８、およびトランスアクスルハウジング２０からなるケースによって覆われている。エンジン１２は、トランスアクスルハウジング２０の取付けフランジ２２によってトランスアクスルハウジング２０と相互に固定されている。衝突ブラケット４０は、トランスアクスル１４の外径が小さくなる部分である、凹陥部２６に設置されている。衝突ブラケット４０は、トランスアクスルハウジング２０に備えられ、衝突ブラケット４０を締結するための複数のボス２４（以降、ボス部をボスとする）にボルト等を締結することによって固定されている。なお、衝突ブラケット４０に開口されている複数の開口３６は、衝突ブラケット４０の組付け時の溶接の位置決め等に用いられる。凹陥部２６の近傍には、ディファレンシャルギヤ２８およびディファレンシャル装置３０が設置されており、これらの位置が破線で示されている。衝突ブラケット４０は、特にトランスアクスル１４の下側の凹陥部２６に設ける必要は無く、クロスメンバ３２と当接する位置であれば、例えば、トランスアクスル１４のより上部側に設ける、もしくはエンジン１２のケースにボス２４を備え、それを用いて衝突ブラケット４０を設置しても良い。

図３には、図２においてトランスアクスル１４に締結、固定される衝突ブラケット４０を下方側から見た衝突ブラケット４０の構造が示されている。すなわち、第２部材４４の締結面５４に開口されている４つの締結孔５２にボルト等が挿通され、トランスアクスル１４のボス２４に締結されることによって衝突ブラケット４０が固定される。４つの締結孔５２の周囲の破線は、衝突ブラケット４０をボス２４に締結した場合の、ボス２４の外径の位置２５を参考として示している。衝突ブラケット４０の第１部材４２は、クロスメンバ３２と当接する当接面３４を形成している。第２部材４４は、第１部材４２に対して垂直方向に延び、衝突ブラケット４０をボス４０に固定するための４つの締結孔５２が形成されている締結面５４と、締結面５４に対して垂直方向に延びるとともに締結面５４と一体に形成されている２つの側部４５とを有している。締結面５４および２つの側部４５は、第１部材４２に対して垂直方向に延びる面を形成しており、車両の前突時にクロスメンバ３２と当接する第１部材４２の変形および後退移動を抑制し、支える機能を持っている。第３部材４６は、第２部材４４の締結面５４に対して平行に延びる平行面５６と第１部材４２に対して垂直方向に延び、平行面５６に対して垂直方向に延びるとともに平行面５６と一体に形成されている２つの側部４７とを有している。平行面５６と２つの側部４７は、第１部材４２に対して垂直方向に延びる面を形成しており、車両の前突時にクロスメンバ３２と当接する第１部材４２の変形および後退移動を抑制し、支える機能を持っている。第２部材４４の側部４５は、第３部材４６の側部４７の内側に配置されている。第２部材４４の締結面５４と第３部材４６の平行面５６との間には、補強構造すなわち補強部材４８が設けられている。これらの第１部材４２、第２部材４４、第３部材４６、および補強部材４８とは、例えば溶接によって相互に組付け固定されている。なお、衝突ブラケット４０を固定するトランスアクスル１４のボス２４は特に４箇所である必要は無く、必要によってボス２４の数量を増減することができる。また、第２部材４４および第３部材４６を形成する面は、それぞれの加工のための部分的な曲線、および他の部材との組付けのために設けられる段差等を有するものであっても良い。

図４には、図３の衝突ブラケット４０の構造をより明確に示すために衝突ブラケット４０が幅方向の中心部位で切断された状態を示す斜視図が示されている。当接面３４を形成する第１部材４２は、第２部材４４と第３部材４６との組付け後の縦および横寸法より大きく設定され、その縦および横方向に突き出してフランジ状を成している。第２部材４４の締結面５４と側部４５とは、第１部材４２に接触する位置まで延びており、接触する部分において、第１部材４２と第２部材４４とが溶接されている。第３部材の平行面５６と側部４７は、第１部材４２に接触する位置まで延びており、接触する部分において、第１部材４２と第３部材４６とが溶接されている。プレスによって板材から曲成されて互いに垂直方向に延びる２面からなる補強部材４８は、第３部材４６と接触する面を持つとともに、第２部材４４ともその縁辺において接触し、それぞれ溶接によって固定されている。図５には、補強部材４８が示されており、溶接部５８によって第３部材４６の平行面５６に固定されている。

図６には、第１部材４２、第２部材４４、第３部材４６、および補強部材４８の組付け後の断面を示す概略図および溶接ビードＢが示されている。補強部材４８は、第３部材４６と面接触する溶接部５８を有しており、溶接部５８において第３部材４６と溶接されるとともに、補強部材４８の下端縁において第２部材４４と溶接されている。これによって、前述のブラケット１４０における、第２部材１４４と第３部材１４６との隙間すなわち開口部１６０内に、第２部材１４４と第３部材１４６とを接続するように補強部材４８が固定されることによって、第３部材４６の平行面５６における振動が抑制される構造となっている。

本実施例によれば、車両の前部に配置されたパワートレインユニット１０と、パワートレインユニット１０の後方に配置されかつ前記車両の車幅方向に延びたクロスメンバ３２と、を備えた車両の前部構造において、パワートレインユニット１０に形成されたボス２４に、車両前部の衝突である前突時におけるパワートレインユニット１０の後退移動によりクロスメンバ３２に当接する衝突ブラケット４０が締結されており、衝突ブラケット４０は、パワートレインユニット１０の後退移動によりクロスメンバ３２に当接する当接面３４を有する第１部材４２と、第１部材４２の当接面３４に対して垂直方向に延びかつ衝突ブラケット４０をボス２４に締結するための締結孔５２が形成される締結面５４を有し、前記車両の前突時において第１部材４２を支持する第２部材４４と、第２部材４４の締結面５４に対して平行に延びる平行面５６を有し、前記車両の前突時において第１部材４２を支持する第３部材４６と、を含んで構成され、第２部材４４における締結面５４と第３部材４６における平行面５６との間には、第３部材４６における平行面５６の振動を抑制するための補強部材４８が設けられている。このような補強部材４８によって構成される補強構造により、第３部材４６の平行面５６における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。

因みに図１２には、前述のブラケット１４０の構造、すなわち第１部材１４２、第２部材１４４、および第３部材１４６の溶接による構造が示されている。ブラケット１４０において、第２部材１４４と第３部材１４６とを所定の間隔に保つために、組付け時に位置決め治具１５８が必要であった。これに対して、本実施例の衝突ブラケット４０のように補強部材４８が用いられることによって、位置決め治具１５８が不要となり、振動によって生じる騒音の発生の抑制だけでなく、組付け工程の簡素化も可能となる。

つぎに、本発明の他の実施例を説明する。なお、以下の説明において前述の実施例と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。

前述の実施例においては、補強部材４８は、互いに垂直方向に延びる２面からなる形状を有するものであったが、本実施例においては、板状の補強部材４８を用いることにおいて前述の実施例と異なっている。

図７に、屈曲部を持たない板状の補強部材４８を用いた第１部材４２、第２部材４４、第３部材４６、および補強部材４８の組付け後の断面を示す概略図が示されている。補強部材４８は、その縁辺において第３部材４６と溶接されるとともに、他の縁辺において第２部材４４と溶接されている。また、第１部材４２は第２部材４４および第３部材４６とそれぞれ溶接されている。

本実施例によれば、前述の実施例と同様に、補強部材４８によって構成される補強構造により、第３部材４６の平行面５６における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。また、ブラケット１４０の組付けにおいて必要とされた、位置決め治具１５８が不要となり、振動によって生じる騒音の発生の抑制だけでなく、組付け工程の簡素化も可能となる。

前述の実施例２においては、屈曲部を持たない板状の補強部材４８の２つの縁辺に第２部材４４と第３部材とをそれぞれ溶接するものであったが、本実施例においては、補強部材４８の一辺に部分的に突起した突起部６２を有する補強部材４８を用いることにおいて、前述の実施例と異なっている。

図８に、補強部材４８の一辺に部分的に突起した突起部６２を有する補強部材４８を用いた、第１部材４２、第２部材４４、開口部６０を有する第３部材４６、および一辺に部分的に突起した突起部６２を有する補強部材４８の組付け後の断面を示す概略図が示されている。補強部材４８の突起部６２が、第３部材４６の開口６０に挿通された後、補強部材４８および第３部材４６と補強部材４８および第２部材４４とがそれぞれ溶接されている。また、第１部材４２は第２部材４４および第３部材４６とそれぞれ溶接されている。

本実施例によれば、前述の実施例と同様に、補強部材４８によって構成される補強構造により、第３部材４６の平行面５６における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。また、ブラケット１４０の組付けにおいて必要とされた、位置決め治具１５８が不要となり、振動によって生じる騒音の発生の抑制だけでなく、組付け工程の簡素化も可能となる。

前述の実施例においては、補強部材４８は第２部材４４および第３部材４６とは異なる独立した部材であったが、本実施例においては、第３部材４６と一体となっている補強部材４６（以降、一体補強部５０という）を用いることにおいて、前述の実施例と異なっている。

図９に、第１部材４２．第２部材４４、および一体補強部５０を有する第３部材４６の組付け後の断面を示す概略図が示されている。第３部材４６は、第３部材４６の平行面５６と垂直な方向に延びる一体補強部５０を有しており、その一辺において第１部材４２と、また一体補強部５０側の一辺において第２部材４４と溶接されている。

本実施例によれば、前述の実施例と同様に、一体補強部５０によって構成される補強構造により、第３部材４６の平行面５６における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。また、ブラケット１４０の組付けにおいて必要とされた、位置決め治具１５８が不要となり、振動によって生じる騒音の発生の抑制だけでなく、組付け工程の簡素化も可能となる。

前述の実施例においては、第３部材４６に補強部材が一体化された一体補強部５０を有していたが、本実施例においては、第２部材４４に補強部材が一体化された一体補強部５０を有していることにおいて、前述の実施例と異なっている。

図１０に、第１部材４２．一体補強部５０を有する第２部材４４、および第３部材４６の組付け後の断面を示す概略図が示されている。第２部材４４は、その一部に一体補強部５０を有しており、矢印で示される方向に一体補強部５０が押し上げられて、第３部材４６と溶接が行われる一体補強部５０が形成されるとともに、一体補強部５０が押し上げられたことによって、一体補強部５０と略同一の寸法を有する開口６４を有している。一体補強部５０はその縁辺において第３部材４６と溶接されている。

本実施例によれば、前述の実施例と同様に、一体補強部５０によって構成される補強構造により、第３部材４６の平行面５６における振動を抑制することが可能となり、振動によって生じる騒音の発生を抑制することが可能となる。また、ブラケット１４０の組付けにおいて必要とされた、位置決め治具１５８が不要となり、振動によって生じる騒音の発生の抑制だけでなく、組付け工程の簡素化も可能となる。

前述の実施例において、補強部材４８は、第２部材４４および第３部材４６と溶接によって固定され、一体補強部５０は、第２部材４４もしくは第３部材４６の何れか一方と溶接によって固定されている。しかし、第３部材４６の平行面５６の振動が補強部材４８、もしくは一体補強部材５０によって抑制されるのであれば、特にこれらの全てを固定する必要はない。また、これらの固定に、特に溶接を用いる必要は無く、例えば、無機材料および有機材料からなる接着剤等を用いることもできる。

尚、上述したの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。

１０：パワートレインユニット
２４：ボス（ボス部）
３２：クロスメンバ
３４：当接面
４０：衝突ブラケット（ブラケット）
４２：第１部材
４４：第２部材
４６：第３部材
４８：補強部材（補強構造）
５０：一体補強部（補強構造）
５２：締結孔
５４：締結面（締結孔が形成される面）
５６：平行面（締結孔が形成される面に対して平行な面）

Claims (1)

1. 車両の前部に配置されたパワートレインユニットと、前記パワートレインユニットの後方に配置されかつ前記車両の車幅方向に延びたクロスメンバと、を備えた車両の前部構造において、
   前記パワートレインユニットに形成されたボス部に、車両前部の衝突である前突時における前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接するブラケットが締結されており、
   前記ブラケットは、前記パワートレインユニットの後退移動により前記クロスメンバに当接する当接面を有する第１部材と、前記第１部材の前記当接面に対して垂直方向に延びかつ前記ブラケットを前記ボス部に締結するための締結孔が形成される一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第２部材と、前記第２部材の前記一面に対して平行に延びる一面を有し、前記車両の前突時において前記第１部材を支持する第３部材と、を含んで構成され、
   前記第２部材における前記一面と前記第３部材における前記一面との間には、前記第３部材における前記一面の振動を抑制するための補強構造が設けられている
   ことを特徴とする車両の前部構造。

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