JP7210104B2 - vehicle front structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などの車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure such as an automobile.
車両前部構造の具体例として、図5に簡略化して示す構造がある。
この構造においては、車体骨格部材として、車両前部の車幅方向両側部に位置して車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ1eが設けられている。これら一対のフロントサイドメンバ1eの前端面12(クラッシュボックス1Bの前端面)には、フロントバンパ用リインフォースとしての車幅方向に延びるクロスメンバ4eの両端部が連結され、このクロスメンバ4eは、一対のフロントサイドメンバ1e間に橋渡し接続されている(たとえば、特許文献1を参照)。
このような構成によれば、車両の前突が発生した場合に、クロスメンバ4eに入力した衝突荷重Faを左右一対のフロントサイドメンバ1eのそれぞれに受けさせて、衝撃吸収を図ることが可能となる。
As a specific example of the vehicle front structure, there is a structure shown in simplified form in FIG.
In this structure, a pair of left and right front side members 1e extending in the vehicle front-rear direction are provided as vehicle body frame members, positioned on both sides in the vehicle width direction of the front portion of the vehicle. Front end faces 12 (front end faces of the
According to such a configuration, when a frontal collision of the vehicle occurs, the collision load Fa input to the
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、改善すべき余地があった。 However, the prior art described above has room for improvement as described below.
すなわち、クロスメンバ4eは、その両端部がフロントサイドメンバ1eの前端面12に当接した状態でフロントサイドメンバ1eへの取付けが図られている。ここで、前端面12は、車両正面視において、略矩形状であり、車幅方向内側の上下2つのコーナ部13e、および車幅方向外側の他の2つのコーナ部(符号なし)を有している。一方、クロスメンバ4eに衝突荷重Faが入力した場合、クロスメンバ4eの車幅方向中央寄り部分は、フロントサイドメンバ1eの前端面12よりも車両後方側に位置するように、クロスメンバ4eには曲げ変形を生じる。このため、クロスメンバ4eのうち、車幅方向内側のコーナ部13eに対応する箇所には、コーナ部13eのエッジが強く圧接することとなって、クロスメンバ4eが破損し、かつこの破損が進行してクロスメンバ4eが分断するといった虞がある。これでは、衝撃吸収性能が劣ることとなる。
このような虞を防止するための手段としては、クロスメンバ4eを複数の金属板を用いることにより、高剛性の閉断面構造に形成することが考えられる。ところが、このような手段を採用すると、重量の増大や製造コストの上昇を招く。したがって、クロスメンバ4eの全体あるいは主要部などを、1枚の金属板のみを用いて形成する場合に、前記したように車両の前突時にクロスメンバ4eが破損する虞を生じないようにすることが望まれる。
That is, the
As means for preventing such a risk, it is conceivable to form the
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、重量の増加や製造コストの上昇などの不具合を抑制しつつ、車両の前突時にクロスメンバが容易に破損して衝撃吸収性能が低下する虞を適切に防止または抑制することが可能な車両前部構造を提供することを、その課題としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised in view of the circumstances described above. An object of the present invention is to provide a vehicle front structure capable of appropriately preventing or suppressing the risk of deterioration in shock absorption performance.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される車両前部構造は、車両前部の車幅方向両側部に設けられ、かつ車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバの前端面に、車幅方向の両端部が当接した状態で、前記一対のフロントサイドメンバ間に橋渡し接続され、かつ少なくとも前記両端部のそれぞれは、単板状とされているクロスメンバと、を備えており、前記各フロントサイドメンバの前記前端面は、車両正面視において、車幅方向内方側部分にコーナ部を有し、かつこのコーナ部から車幅方向内側の稜線が上下高さ方向に延びる形状である、車両前部構造であって、前記クロスメンバのうち、前記コーナ部に対応する箇所に部分的に設けられ、かつ前記コーナ部に対応する箇所と前記コーナ部とを車両前後方向において離間させるように、周辺部よりも車両前方側に膨出した凸状ビード部を、さらに備えており、車両正面視において、前記凸状ビード部は、前記稜線に対して斜めに傾いた角度で延びており、前記凸状ビード部の長手方向途中部分は、前記コーナ部に重なった配置にある一方、前記凸状ビード部の長手方向一端部は、前記稜線よりも車幅方向内方側であって、前記コーナ部よりも前記稜線の上下高さ方向中央寄りに位置し、かつ前記凸状ビード部の長手方向他端部は、前記稜線よりも車幅方向外方側であって、前記前端面の上側または下側にはみ出した配置にあることを特徴としている。 A vehicle front structure provided by the present invention includes a pair of left and right front side members provided on both sides in the vehicle width direction of a vehicle front portion and extending in the vehicle front-rear direction; a cross member bridge-connected between the pair of front side members in a state where both ends in the vehicle width direction are in contact with each other, and at least each of the ends is formed in a single plate shape, The front end face of each of the front side members has a corner portion on the inner side portion in the vehicle width direction when viewed from the front of the vehicle, and a ridge line on the inner side in the vehicle width direction extends from the corner portion in the vertical height direction . In the vehicle front structure, the cross member is partially provided at a portion corresponding to the corner portion, and the portion corresponding to the corner portion is separated from the corner portion in the vehicle front-rear direction. , the convex bead portion bulges toward the vehicle front side from the peripheral portion, and the convex bead portion extends at an oblique angle with respect to the ridge line when viewed from the front of the vehicle. The middle portion of the convex bead portion in the longitudinal direction overlaps the corner portion, while the one longitudinal end portion of the convex bead portion is positioned inward of the ridgeline in the vehicle width direction. , which is located closer to the center in the vertical height direction of the ridgeline than the corner portion, and the other longitudinal end portion of the convex bead portion is located on the outer side in the vehicle width direction of the ridgeline, and the front end surface It is characterized in that it is arranged to protrude above or below the
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第1に、クロスメンバのうち、各フロントサイドメンバの前端面の車幅方向内方側部分のコーナ部に対応する箇所は、凸状ビード部が設けられていることにより、前記コーナ部とは車両前後方向に離間した非接触状態であるため、車両の前突が発生し、その衝突荷重がクロスメンバに入力した場合に、従来技術とは異なり、クロスメンバが前記コーナ部のエッジに強く圧接しないようにすることが可能となる。その結果、クロスメンバの両端部のそれぞれが単板状であるにも拘わらず、クロスメンバの前記コーナ部に対応する箇所が容易に破損しないようにして、クロスメンバが分断するといった不具合を防止または抑制し、クロスメンバを利用した衝撃吸収性能を適切に得ることができる。
第2に、凸状ビード部の存在により、クロスメンバのうち、前記コーナ部に対応する箇所の剛性を高めることができる。その結果、車両前突時にクロスメンバの所定箇所の破損防止を、より効果的に図ることができる。
第3に、クロスメンバの少なくとも車幅方向の両端部のそれぞれは、単板状とされており、クロスメンバの全体の構成部材の少数化や軽量化を図ることができる。加えて、前記凸状ビード部は、小サイズでよく、プレス加工によってクロスメンバに容易に形成することが可能である。したがって、車両重量の軽量化や、製造コストの低減化などを好適に促進することができる。
According to such a configuration, the following effects are obtained.
First, a portion of the cross member corresponding to the corner portion of the vehicle width direction inner side portion of the front end surface of each front side member is provided with a convex bead portion. Since it is in a non-contact state separated in the longitudinal direction of the vehicle, when a frontal collision of the vehicle occurs and the collision load is input to the cross member, the cross member strongly presses against the edge of the corner portion, unlike the conventional technology. It is possible to avoid it. As a result, even though both ends of the cross member are in the form of a single plate, the portions corresponding to the corner portions of the cross member are prevented from being easily damaged, thereby preventing the cross member from being broken. Therefore, it is possible to appropriately obtain impact absorption performance using the cross member.
Secondly, the presence of the convex bead portion can increase the rigidity of the cross member at the portion corresponding to the corner portion. As a result, it is possible to more effectively prevent damage to predetermined portions of the cross member in the event of a frontal collision of the vehicle.
Thirdly, at least both ends of the cross member in the vehicle width direction are formed in a single plate shape, so that the number and weight of the entire cross member can be reduced. In addition, the convex bead portion may be of small size and can be easily formed on the cross member by press working. Therefore, it is possible to favorably promote reduction in vehicle weight, reduction in manufacturing cost, and the like.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become clearer from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
図1に示す車両前部構造Aは、左右一対のフロントサイドメンバ1、ラジエータ5を支
持するラジエータサポート3、およびクロスメンバ4を備えている。クロスメンバ4には、後述する一対の凸状ビード部42が設けられている。
A vehicle front structure A shown in FIG. The
一対のフロントサイドメンバ1は、車両前部の車幅方向両側に設けられ、かつエンジンルームの左右両側に位置するようにして車両前後方向に延びた車体構成部材である。各フロントサイドメンバ1は、サイドメンバ本体部1Aの前部に、クラッシュボックス1Bが接合された構成であり、本実施形態においては、クラッシュボックス1Bはフロントサイドメンバ1の構成部材であって、フロントサイドメンバ1の前端部に相当する。サイドメンバ本体部1Aは、たとえば車両前後方向に延びた断面ハット状部材10の側面部に平板状部材11が溶接された閉断面構造である。クラッシュボックス1Bは、内部空洞状の略直方体状であり、その前端面12は、正面視略矩形状であって、クロスメンバ4の取付け面である。
The pair of
ラジエータサポート3は、一対のフロントサイドメンバ1の前端部の相互間に配設されている。このラジエータサポート3は、従来既知のものと同様であり、一対のフロントサイドメンバ1に溶接され、またはボルト締結されて上下高さ方向に起立する一対のアウタサポート30、これらの下端部に橋渡し接続されたラジエータ5載設用のロアサポート31、および一対のアウタサポート30の上端部に橋渡し接続され、かつラジエータ5の上部の固定を図るためのアッパサポート32を備えている。
The
クロスメンバ4は、フロントバンパ用リインフォースであり、一枚の金属板をプレス加工することによって全体が成形された単板状であり、一対のフロントサイドメンバ1に橋渡し接続されて車幅方向に延びている。ただし、本実施形態においては、図3に示すように、クロスメンバ4は、平面視において屈曲または湾曲した形態とされており、フロントサイドメンバ1に対する車幅方向両端部40の取付け箇所よりも、これらの中間部41(中央寄り部)の方が、適当な寸法Laだけ車両前方側に突出している。
The
クロスメンバ4は、図1(b)の符号Naで示すように、車幅方向各部の基本形状が断面ハット状とされ、剛性アップが図られている。クロスメンバ4の車幅方向の中間部41は、両端部40よりも上下幅が小さくされているが、これはラジエータ5の車両前方領域をクロスメンバ4によって大きく遮らないようにし、車両前方側からラジエータ5への送風量を多くする上で有効である。
フロントサイドメンバ1に対するクロスメンバ4の取付けは、クロスメンバ4の両端部40の後面がクラッシュボックス1Bの前端面12に当接されるように設定された上で、両端部40およびクラッシュボックス1Bの孔部48,18、およびこれらに挿通するボルトなどの締結部材9を利用し、両端部40をクラッシュボックス1Bに締結することにより図られている(図2(b),(c)も参照)。
As indicated by reference numeral Na in FIG. 1(b), the
The
凸状ビード部42は、クロスメンバ4の一部分がその周辺部よりも車両前方側に膨出するようにプレス加工された部位であり、この凸状ビード部42が設けられる位置は、図2(a)に示す車両正面視において、クラッシュボックス1Bの前端面12の車幅方向内方側の上下2つのコーナ部13a,13bのうち、上側のコーナ部13aの車両前方側の位置である。凸状ビード部42は、同図(b)に示すように、クロスメンバ4がコーナ部13aと非接触となるように、クロスメンバ4のうち、コーナ部13aに対応する箇所(コーナ部13aに対向する領域およびその近傍領域)が車両前方側に膨出した形態である。また、凸状ビード部42は、同図(a)の車両正面視において、車幅方向外側部分42aよりも車幅方向内側部分42bの方が低い高さとなるように、斜めに傾いた略長矩形状とされている。このことにより、クラッシュボックス1Bの前端面12の車幅方向内側の稜線12a(縦片)に対し、凸状ビード部42は斜めに傾いた方向に延びた形態となっている。
The
本実施形態においては、凸状ビード部42が、上側のコーナ部13aに対応する箇所のみに設けられており、下側のコーナ部13bに対応する箇所には設けられていない。これは、図2(a)に示すように、本実施形態のクロスメンバ4の中間部41は、クラッシュボックス1Bの取付け中心線CLよりも適当な寸法Haだけ高い位置に偏った配置とされており、中間部41に荷重入力があった場合には、クロスメンバ4のうち、下側のコーナ部13bに対応する箇所には、上側のコーナ部13aに対応する箇所ほどには大きな応力を生じないからである。
In this embodiment, the
次に、前記した車両前部構造Aの作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle front structure A will be described.
車両の前突が発生し、車両前方側からクロスメンバ4の中間部41に衝突荷重が入力した場合、図2(b)に示すように、クロスメンバ4のうち、クラッシュボックス1Bの前端面12に取付けられている部分よりも車幅方向内側の領域を、車両後方側に変形させようとする力Fbが発生する。これに対し、クロスメンバ4には凸状ビード部42が設けられ、コーナ部13aとクロスメンバ4とは離間しているため、クロスメンバ4がコーナ部13aに対応する箇所を起点として曲げ変形を生じることは回避され、コーナ部13aのエッジがクロスメンバ4に強く圧接しないこととなる。したがって、クロスメンバ4のうち、コーナ部13aに対応する箇所が容易に破損しないようにすることができる。また、クロスメンバ4のコーナ部13aに対応する箇所には、凸状ビード部42が設けられていることによって剛性が高められているため、その箇所が破損する虞は、より適切に防止される。
When a frontal collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the
さらに、本実施形態においては、図2(a)を参照して説明したように、凸状ビード部42は、前端面12の車幅方向内側の稜線12aに対して斜めに傾いているため、クロスメンバ4の凸状ビード部42に対応する箇所に生じる応力の向きを変更する作用も生じさせる。このことにより、凸状ビード部42のエッジがクロスメンバ4に強く圧接することが一層徹底して防止されることとなる。
Furthermore, in this embodiment, as described with reference to FIG. It also produces an effect of changing the direction of the stress generated in the portion corresponding to the
本実施形態においては、図3を参照して説明したように、クロスメンバ4の中間部41が両端部40よりも車両前方側に位置する形状であり、本来的には、車両の前突が発生した際の図2(b)に示した力Fbが大きくなり易い。また、クロスメンバ4は単板状であるため、複数の板材を利用して閉断面構造を採用したタイプのクロスメンバと比較すると、全体の強度が低いものとなる。
これに対し、本実施形態によれば、上述した作用により、車両の前突時にクロスメンバ4の一部(両端部40)が容易に破損することを適切に解消することが可能であり、前記破損を起点としてクロスメンバ4が分断される不具合を適切に防止することができる。その結果、クロスメンバ4からフロントサイドメンバ1への荷重伝達を適切に行なわせて、優れた衝撃吸収性能を得ることができる。
In the present embodiment, as described with reference to FIG. 3, the
In contrast, according to the present embodiment, it is possible to appropriately prevent a portion (both ends 40) of the
なお、クロスメンバ4のうち、クラッシュボックス1Bの前端面12の下側のコーナ部13bに対応する箇所については、既述したとおり、中間部41がクラッシュボックス1Bの取付け中心線CLよりも寸法Haだけ高い位置に偏った配置にあることに起因し、上側のコーナ部13a側ほど大きな応力は生じない。このため、本実施形態においては、下側のコーナ部13bに対応する箇所が容易に破損することもない。
Regarding the portion of the
クロスメンバ4は、その全体が単板状とされているため、クロスメンバ4の全体の構成部材の少数化を図り、車両の軽量化や製造コスト低減を促進することが可能である。また、凸状ビード部42は、小サイズでよく、プレス加工によってクロスメンバ4に容易に形成することが可能であるため、車両の軽量化や、製造コストの低減化を阻害することもな
い。
Since the
図4は、本発明の他の実施形態を示している(ただし、同図(c)は除く)。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付しており、重複説明は省略する。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention (except for FIG. 4(c)) . In the figure, elements identical or similar to those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment, and repeated explanations are omitted.
図4(a)に示す実施形態においては、クロスメンバ4のうち、クラッシュボックス1Bの前端面12の上側および下側のコーナ部13a,13bに対応する箇所に、凸状ビード部42,42Aがそれぞれ設けられている。このような構成は、クロスメンバ4の車幅方向の中間部41の高さが、クラッシュボックス1Bヘの取付け中心線CLと略一致する高さである場合に好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 4A,
図4(b)に示す実施形態においては、クロスメンバ4のうち、クラッシュボックス1Bの前端面12の下側のコーナ部13bに対応する箇所のみに、凸状ビード部42Aが設けられている。このような構成は、クロスメンバ4の車幅方向の中間部41の高さが、クラッシュボックス1Bヘの取付け中心線CLよりも適当な寸法Hbだけ低い場合に好ましい。
In the embodiment shown in FIG. 4(b), a
図4(c)に示す実施形態においては、凸状ビード部42の長手方向が、略水平状となるように設けられている。凸状ビード部42を斜めに傾斜させれば、既述したように、凸状ビード部42の形成箇所およびその周辺部に発生する応力の向きを変更することが可能である。
In the embodiment shown in FIG. 4C, the longitudinal direction of the
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両前部構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The invention is not limited to the content of the embodiments described above. The specific configuration of each part of the vehicle front structure according to the present invention can be modified in various ways within the intended scope of the present invention.
図1~図3、および図4(a),(b)に示した実施形態から理解されるように、本発明においては、フロントサイドメンバ1の前端面12の車幅方向内側のコーナ部として、上下2つのコーナ部13a,13bがある場合、車両の前突時に大きい応力が発生し易い側のコーナ部に対応させて凸状ビード部42または42Aを設けることが好ましいが、これに限定されない。上下2つのコーナ部13a,13bのいずれか一方に対応させて凸状ビード部42または42Aを設けた構成によれば、そのような凸状ビード部42または42Aが設けられていない構成と比較すると、クロスメンバ4の損傷抑制効果を得ることが可能である。
As can be understood from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 and FIGS. 4(a) and (b), in the present invention, the corner portion of the front end face 12 of the
クロスメンバは、少なくとも車幅方向両端部のそれぞれが、単板状であればよく、これ以外の部分、たとえば中間部については、板材の複数層構造(たとえば、閉断面構造を含む)とされていてもよい。また、板材以外の付属部品がさらに追加して設けられた構成とすることができることは勿論である。
フロントサイドメンバの前部には、クラッシュボックスを設けることが好ましいが、クラッシュボックスに代えて、他の部材を設けたり、あるいはそのような部材が設けられていない構成とすることもできる。たとえば、上述した実施形態のフロントサイドメンバ1のサイドメンバ本体部1Aの前端部に、クラッシュボックスとは異なる適当な部材を用いて取付け面としての前端面12を設け、この部分にクロスメンバ4を直接取付けた構成とすることも可能である。
The cross member may have a single plate shape at least at both ends in the vehicle width direction, and other portions, such as the intermediate portion, may have a multi-layer structure (including, for example, a closed cross-section structure) of plate materials. may In addition, it is of course possible to adopt a configuration in which accessory parts other than the plate material are additionally provided.
A crash box is preferably provided in the front portion of the front side member, but instead of the crash box, another member may be provided, or such a member may not be provided. For example, in the front end portion of the side
A 車両前部構造
1 フロントサイドメンバ
12 前端面
13a,13b コーナ部(前端面の)
4 クロスメンバ
42 凸状ビード部
A Vehicle
4
Claims (1)
これら一対のフロントサイドメンバの前端面に、車幅方向の両端部が当接した状態で、前記一対のフロントサイドメンバ間に橋渡し接続され、かつ少なくとも前記両端部のそれぞれは、単板状とされているクロスメンバと、
を備えており、
前記各フロントサイドメンバの前記前端面は、車両正面視において、車幅方向内方側部分にコーナ部を有し、かつこのコーナ部から車幅方向内側の稜線が上下高さ方向に延びる形状である、車両前部構造であって、
前記クロスメンバのうち、前記コーナ部に対応する箇所に部分的に設けられ、かつ前記コーナ部に対応する箇所と前記コーナ部とを車両前後方向において離間させるように、周辺部よりも車両前方側に膨出した凸状ビード部を、さらに備えており、
車両正面視において、前記凸状ビード部は、前記稜線に対して斜めに傾いた角度で延びており、前記凸状ビード部の長手方向途中部分は、前記コーナ部に重なった配置にある一方、前記凸状ビード部の長手方向一端部は、前記稜線よりも車幅方向内方側であって、前記コーナ部よりも前記稜線の上下高さ方向中央寄りに位置し、かつ前記凸状ビード部の長手方向他端部は、前記稜線よりも車幅方向外方側であって、前記前端面の上側または下側にはみ出した配置にあることを特徴とする、車両前部構造。 a pair of left and right front side members provided on both sides in the vehicle width direction of the vehicle front portion and extending in the vehicle front-rear direction;
Both ends in the vehicle width direction are in contact with the front end faces of the pair of front side members, and are bridged between the pair of front side members, and at least each of the ends is formed in a single plate shape. and a cross member
and
The front end face of each of the front side members has a corner portion on the inner side portion in the vehicle width direction when viewed from the front of the vehicle, and a ridge line on the inner side in the vehicle width direction extends from the corner portion in the vertical height direction . A vehicle front structure,
The cross member is partially provided at a portion corresponding to the corner portion, and is located on the front side of the vehicle relative to the peripheral portion so as to separate the portion corresponding to the corner portion from the corner portion in the vehicle front-rear direction. It further comprises a convex bead portion that bulges to the
When viewed from the front of the vehicle, the convex bead portion extends at an oblique angle with respect to the ridgeline, and a longitudinal middle portion of the convex bead portion overlaps the corner portion. One end in the longitudinal direction of the convex bead portion is positioned inward of the ridgeline in the vehicle width direction and closer to the center of the ridgeline in the vertical height direction than the corner portion, and the convex bead portion The other end in the longitudinal direction of the is located on the outer side in the vehicle width direction of the ridgeline and protrudes above or below the front end face .
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