JP6617764B2 - 車両のボデーマウントブラケット - Google Patents

Description

本発明は、フレームに搭載されるボデーの底部に設けられ、フレーム上のボデーマウントと協働してフレームとボデーを結合するボデーマウントブラケットに関する。

フレーム上にボデーを搭載したセパレート構造の車両が知られている。この車体構造においては、典型的には、フレーム上の複数箇所にゴム等の弾性体を含むボデーマウントを配置し、これらのボデーマウントを介してボデーが搭載される。ボデー、特にその底部には、ボデーマウントと結合する部材（例えば、ボデーマウントブラケット）が設けられている。

下記特許文献１には、車両フロアにおいて第２フロアクロスメンバ（２２）を左右に延長するよう設けられた左アウトリガー（２３）および右アウトリガー（２４）が示されている。左右のアウトリガー（２３，２４）には、窪みまたは凹部として形成された第１および第２脆弱部（１７３，１７６）が設けられている。側面衝突時、左右のアウトリガー（２３，２４）には、その長尺方向において圧縮する衝突荷重が加わる。左右のアウトリガー（２３，２４）は、圧縮荷重を受けると、第１および第２脆弱部（１７３，１７６）が起点となって荷重方向においてつぶれるように変形し、衝突荷重を吸収する。なお、（ ）内の符号は、下記特許文献で用いられたものであり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。

特開２００７−２８３９９９号公報

セパレート構造の車両において、フレームに入力した衝突荷重のボデーへの伝達を抑制する技術が求められている。上記特許文献１には、側面衝突時、ボデーに入力した衝突のエネルギを車体の一部の変形によって吸収する技術が開示されている。しかし、フレームからボデーに伝達する衝突荷重の伝達抑制については、言及されていない。

本発明は、セパレート構造の車両において、フレームに入力した衝突荷重のボデーへの伝達を抑制することを目的とする。

本発明は、フレームに搭載されるボデーの底部に設けられ、フレーム上のボデーマウントと協働してフレームとボデーを結合するボデーマウントブラケットに関する。本発明のボデーマウントブラケットは、車幅方向に長手方向を有し、また、アルミニウム合金鋳物である。そして、本発明のボデーマウントブラケットは、車幅方向において外側端部に設けられたボス部であって、ボデーマウントのボデー締結ボルトが貫通するボス部と、ボス部から車両内側方向に延びる縦リブであって、ボス部近傍に切り欠きが設けられている縦リブとを有する。

このボデーマウントブラケットは、アルミニウム合金の鋳物であり破断させやすい。そして、前方からの衝突荷重がフレームおよびボデーマウントを介してボデーマウントブラケットに入力した場合、縦リブに設けられた切り欠きを通る断面でボデーマウントブラケットが破断する。

さらに、本発明のボデーマウントブラケットは、上面に長手方向に延びる凹部を有し、この凹部の底にリブが形成され、必要な強度および剛性が確保されている。ボス部は凹部の底に設けられ、凹部内に形成されたリブの一部として、ボス部から放射状に延びる放射リブが設けられている。また、縦リブも凹部の底に形成されたリブの一部であり、さらに凹部には、縦リブに交差する横リブも設けられている。

ボデーマウントブラケットが破断することによって、フレームからボデーに入力する衝突荷重を抑制することができる。

車両のボデーとフレームを分解して示す斜視図である。 ボデーマウントブラケットの斜視図である。 ボデーマウントブラケットの平面図である。 ボデーマウントの側面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図１は、セパレート構造の車両１０のフレーム１２とボデー１４を分離し、下から斜めに見上げた状態を示す図である。図１および以降の図において、図中の矢印ＦＲで示す方向が車両の前方を示し、矢印ＬＨで示す方向が車両の左方を示し、矢印ＵＰで示す方向が車両の上方を示す。以降の説明において、前後左右上下等の方向および向きを表す語句は、特段の断りがない限り、車両に関する方向および向きに関する。

フレーム１２は、車両１０の左右を車両前後方向にそれぞれ延びる２本のサイドレール１６Ｌ，１６Ｒと、車両の左右方向に延びサイドレール１６Ｌ，１６Ｒをつなぐ複数のフレームクロスメンバ１８を有する。左右のサイドレール１６Ｌ，１６Ｒを区別する必要がないときには、「Ｌ」，「Ｒ」を省略し、単にサイドレール１６と記す。また、以降、サイドレール１６以外の、左右対をなす部材や部品の符号についても同様に、左右を区別する場合には符号に「Ｌ」，「Ｒ」を含め、区別の必要がないときには、「Ｌ」，「Ｒ」を省略し、数字のみ記載する。

サイドレール１６Ｌ，１６Ｒ上には、ボデーマウント２０Ｌ，２０Ｒが配置されるマウント支持部２２Ｌ，２２Ｒが設けられている。ボデーマウント２０およびマウント支持部２２は、前後方向において、複数箇所に設けられているが、図１においては、客室２４の前縁に対応する位置に設けられたボデーマウント２０およびマウント支持部２２のみ示している。

ボデー１４は、乗員が搭乗する空間である客室２４を形成する。さらに、ボデー１４は、エンジンを収容するエンジン室２６も形成する。また、ボデー１４が客室２４の後方に荷室を備えるものであってもよい。ボデー１４は、客室２４の床面を構成するフロアパネル２８を有する。フロアパネル２８の左右には前後方向に延びる、閉断面構造のロッカー３０Ｌ，３０Ｒが配置される。フロアパネル２８の下面には、左右のロッカー３０Ｌ，３０Ｒをつなぐように延びる複数のフロアクロスメンバ３２が設けられている。フロアクロスメンバ３２は、フロアパネル２８と共に閉断面構造を形成する。例えば、フロアクロスメンバ３２は、ハット形の断面形状を有し、ハットのつばに相当する部分がフロアパネル２８に溶接され、閉断面構造が形成される。

フロアパネル２８の前部の中央には、上方に隆起し、下方にトンネルを形成する、フロアパネルリインホースメント３４が設けられている。フロアパネルリインホースメント３４は、客室２４とエンジン室２６を隔てるダッシュパネル３６から、最も前方に配置されたフロアクロスメンバ３２Ａまで延びている。フロアパネル２８の下面には、フロアパネルリインホースメント３４の下方の開口の縁に沿って延びるトンネルサイドリインホースメント３８Ｌ，３８Ｒが設けられている。トンネルサイドリインホースメント３８は、フロアパネル２８と共に閉断面構造を形成する。例えば、トンネルサイドリインホースメント３８は、ハット形の断面形状を有し、ハットのつばに相当する部分がフロアパネル２８に溶接されて閉断面構造が形成される。また、トンネルサイドリインホースメント３８Ｌ，３８Ｒは、フロアパネル２８の前縁部からフロアクロスメンバ３２Ａまで延びている。さらに、フロアパネル２８の下面には、トンネルサイドリインホースメント３８Ｌ，３８Ｒの中間点から枝分かれして、前方かつ車両外側に向けて延びるブランチリインホースメント４０Ｌ，４０Ｒが設けられている。ブランチリインホースメント４０Ｌ，４０Ｒもフロアパネル２８と共に閉断面構造を形成する。例えば、ブランチリインホースメント４０Ｌ，４０Ｒは、ハット形の断面形状を有し、ハットのつばに相当する部分がフロアパネル２８に溶接されて閉断面構造が形成される。

フロアパネル２８の前縁部、特に左右のロッカー３０Ｌ，３０Ｒのそれぞれとフロアパネルリインホースメント３４の間に、ボデーマウントブラケット４２Ｌ，４２Ｒが左右に延びて配置される。ボデーマウントブラケット４２は、フロアパネル２８と接合されている。ボデーマウントブラケット４２はボデーマウント２０と結合され、フレーム１２とボデー１４がボデーマウント２０を介して結合している。ボデーマウント２０は、ゴムなどの弾性要素を含み、フレーム１２とボデー１４の間の振動伝達を抑えている。不図示の他のボデーマウントも同様である。

図２および図３は、車両の右側のボデーマウントブラケット４２Ｒを示す図である。図２は斜視図、図３は平面図であり、図中の矢印ＦＲ，ＬＨ，ＵＰは、図１と同様、車両の前方、右方、上方を示す。左側のボデーマウントブラケット４２Ｌは、図２，３と左右対称に現れるので、説明を省略する。図４は、ボデーマウント２０Ｌ，２０Ｒの側面図である。

ボデーマウントブラケット４２は、アルミニウム合金鋳物、特にアルミニウム合金ダイカスト製とすることができる。ボデーマウントブラケット４２は、概略、車両の左右方向、つまり車幅方向が長手方向となっており、車両外側の端部にボデーマウント２０と結合するマウント結合部４４を有し、さらにマウント結合部４４から車両内側へと延びる内方延長部４６を有する。

マウント結合部４４は、ボデーマウント２０の上面２０ａ（図４参照）に密接する下面を有する結合部底部４８を有する。結合部底部４８は、三方を前方壁５０、右側方壁５２および後方壁５４に囲まれ、中央部に、上方に向けて立設された略円柱形状のボス部５６を有する。結合部底部４８を前方壁５０、右側方壁５２および後方壁５４が囲むことによって、マウント結合部４４は、その上面が凹に形成され、この凹部の底にボス部５６が設けられている。ボス部５６の中央には、中心線に沿って貫通孔が設けられ、この貫通孔にボデーマウント２０に設けられたボデー締結ボルト５７（図４参照）が貫通する。この貫通したボデー締結ボルト５７にナットをねじ結合し、締め付けることによって、ボデーマウントブラケット４２とボデーマウント２０が結合する。

マウント結合部４４には、ボス部５６から放射状に延びる複数の放射リブ５８，６０，６２が設けられている。これらの放射リブ５８，６０，６２は、前方壁５０、後方壁５４および右側方壁５２に延び、結合部底部４８および周囲の対応する壁５０，５２，５４とボス部５６をつないでマウント結合部４４の剛性および強度を高めている。

内方延長部４６は延長部底部６４を有し、延長部底部６４は、前述の前方壁５０および後方壁５４と、左側方壁６６とにより囲まれている。延長部底部６４を、前方壁５０、後方壁５４および左側方壁６６が囲むことによって、内方延長部４６は上面が凹に形成されている。マウント結合部４４と内方延長部４６のそれぞれの上面に形成された凹部は、連続し、左右方向に延びるトラフ形状を形成している。延長部底部６４は、結合部底部４８に隣接する斜面６４ａと、概略平坦な棚面６４ｂを有し、棚面６４ｂと結合部底部４８は段違いになっている。結合部底部４８および延長部底部６４には、ボス部５６から車両内方に向けて延びる縦リブ６８が立設されている。縦リブ６８は、ボデーマウントブラケット４２の長手方向における曲げ剛性および曲げ強度を高めている。縦リブ６８は、ボス部５６から放射状に延びる放射リブの１つでもある。内方延長部４６には、さらに縦リブ６８に交差するよう１つ又は複数の横リブ７０が設けられている。

縦リブ６８には、ボス部５６に近い位置に切り欠き７２が形成されている。このボデーマウントブラケット４２において、切り欠き７２は、結合部底部４８と延長部底部６４（特にその斜面６４ａ）の境界に設けられている。切り欠き７２の深さは、縦リブ６８の高さに等しくてよく、この場合、縦リブ６８は切り欠き７２の位置で分断される。また、切り欠き７２の深さは、縦リブ６８の高さよりも浅くてよく、この場合は、縦リブ６８は、切り欠き７２の位置で他の部分より高さが低くなるが連続する。

ボデーマウントブラケット４２の周囲の縁には、フランジ７４が設けられている。内方延長部４６は、長手方向に直交する断面において、延長部底部６４、前方壁５０、後方壁５４およびフランジ７４によりハット形の断面形状を有する。ボデーマウントブラケット４２は、フランジ７４の部分で、フロアパネル２８に接合されている。ボデーマウントブラケット４２は、前述のようにアルミニウム合金製であるので、フロアパネル２８が鋼板製である場合には、リベット止めなどの異種金属でも接合可能な方法により両者は接合される。

内方延長部４６の車両内側の端部には、トンネルサイドリインホースメント結合部７６が設けられている。トンネルサイドリインホースメント結合部７６もハット形状断面を有し、その上面の凹部は、車両後方に向けて延びている。トンネルサイドリインホースメント３８は、結合部７６の凹部に受け入れられ、ここでボデーマウントブラケット４２に接合される。さらに、内方延長部４６の長手方向の中間位置には、ブランチリインホースメント結合部７８が設けられている。ブランチリインホースメント結合部７８もハット形状断面を有し、その上面の凹部は、車両後方かつ内方に向けて斜めに延びている。ブランチリインホースメント４０は、結合部７８の凹部に受け入れられ、ここでボデーマウントブラケット４２に接合される。

ボデーマウントブラケット４２は、フロアパネル２８、トンネルサイドリインホースメント３８およびブランチリインホースメント４０に結合されることで、フロアパネル２８の前縁における補強材（リインホースメント）としても機能する。

前方の障害物への衝突のとき、フレーム１２への衝突荷重とボデー１４への衝突荷重に差があると、両者の境界つまりボデーマウントおよびその周辺に大きな応力が発生する。特に、オフセット前面衝突やスモールオーバラップ衝突などのように、車両の車幅において左右いずれかに偏って衝突対象物が衝突した場合、フレーム１２の一方のサイドレール１６に大きな衝突荷重が入力する。一方、ボデー１４は、正面の一部において衝突対象物に衝突するために、直接衝突した部分は衝突荷重が集中して大きく変形するが、ボデー１４全体としては、慣性によって前方に移動しようとする。したがって、フレーム１２の挙動と、ボデー１４の挙動が大きく相違し、フレーム１２が受けた衝突荷重によって、ボデーマウント２０および他のボデーマウントの周囲には大きな変形が生じる。ボデーマウント２０の位置は、ダッシュパネル３６に近く、ボデーマウント２０からの衝突荷重は、ダッシュパネル３６およびその周囲を大きく変形させる可能性がある。

ボデーマウント２０から入力する過度の衝突荷重を抑制するために、ボデーマウントブラケット４２の縦リブ６８に、前述の切り欠き７２が設けられている。衝突時に、フレーム１２とボデー１４の相対移動が大きくなると、ボデーマウント２０の周辺に大きな応力が発生し、ボデーマウントブラケット４２にも大きな応力が発生する。ボデーマウントブラケット４２は、前述のようにアルミニウム合金の鋳物であり、鋼板等に比べて破断しやすい。特に、ボデーマウントブラケット４２においては、縦リブ６８に切り欠き７２を設けてあることにより、前方への衝突時に、切り欠き７２を通る位置（図３に線Ｃで示す。）で破断する。さらに、ボス部５６に対して切り欠き７２がある側と反対側の線Ｄの位置でも破断が生じる。この破断により、ボデーマウントブラケット４２の位置において、ボデー１４がフレーム１２から分離し、この位置での、フレーム１２からボデー１４への衝突荷重の入力が抑制され、ボデーの変形を抑制することができる。

１０ 車両、１２ フレーム、１４ ボデー、１６ サイドレール、１８ フレームクロスメンバ、２０ ボデーマウント、２２ マウント支持部、２４ 客室、２６ エンジン室、２８ フロアパネル、３０ ロッカー、３２ フロアクロスメンバ、３４ フロアパネルリインホースメント、３６ ダッシュパネル、３８ トンネルサイドリインホースメント、４０ ブランチリインホースメント、４２ ボデーマウントブラケット、４４ マウント結合部、４６ 内方延長部、４８ 結合部底部、５０ 前方壁、５２ 右側方壁、５４ 後方壁、５６ ボス部、５７ ボデー締結ボルト、５８，６０，６２ 放射リブ、６４ 延長部底部、６６ 左側方壁、６８ 縦リブ、７０ 横リブ、７２ 切り欠き、７４ フランジ、７６ トンネルサイドリインホースメント結合部、７８ ブランチリインホースメント結合部。

Claims (2)

1. フレームに搭載されるボデーの底部に設けられ、前記フレーム上のボデーマウントと協働して前記フレームと前記ボデーを結合するボデーマウントブラケットであって、
   当該ボデーマウントブラケットは、アルミニウム合金鋳物であって、車幅方向が長手方向であり、
   車幅方向において外側端部に設けられ、前記ボデーマウントのボデー締結ボルトが貫通するボス部と、
   前記ボス部から車両内側方向に延びる縦リブであって、前記ボス部近傍に切り欠きが設けられている縦リブと、
   を有する、ボデーマウントブラケット。
2. 請求項１に記載のボデーマウントブラケットであって、
   当該ボデーマウントブラケットは、上面に長手方向に延びる凹部を有し、
   前記ボス部は、前記凹部の底に設けられ、前記凹部には前記ボス部から放射状に延びて設けられる複数の放射リブが形成され、
   前記縦リブは、前記凹部の底に設けられ、前記凹部には縦リブに交差するよう横リブが設けられている、
   ボデーマウントブラケット。