JP2002321643A - 自動車の車体前部構造 - Google Patents
自動車の車体前部構造Info
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Abstract
衝突エネルギー吸収効果の向上を図る。 【解決手段】 車両の斜め前方から衝突入力が作用する
と、サイドメンバ6とサブフレーム11の各前端部に車
幅方向内側の曲げ荷重として作用し、サブフレーム11
前端部の曲げ荷重は荷重受け部22の荷重変換用の傾斜
面21A によってサイドメンバ6の上方への曲げ荷重に
変換され、該サイドメンバ6からこれに連なる他の骨格
メンバへ効率よく荷重が分散伝達されると共に、サイド
メンバ6を上方へ曲げ変形させて衝突エネルギー吸収量
を増大することができる。
Description
造に関する。
例えば特開2000−16327号公報に示されている
ように、サブフレームの前端部をサイドメンバの前後方
向長さの中間部に締結すると共に、該サブフレームの後
端部をサイドメンバの後端部であるエクステンションサ
イドメンバに締結したものが知られている。
両の斜め前方からの衝突入力に対して、サブフレームが
殆ど荷重を受けることがなく、荷重の分散伝達効率およ
び衝突エネルギー吸収効果の向上をサブフレームに期待
することはそれほどできない。
突入力に対して、荷重の分散伝達効率を高められると共
に衝突エネルギー吸収効果を高めることができる自動車
の車体前部構造を提供するものである。
は、パワーユニット搭載ルームの車幅方向両側部にサイ
ドメンバを車体前後方向に配設すると共に、該パワーユ
ニット搭載ルームの下側にサブフレームを配置してその
前端部をサイドメンバの前端部下面に締結すると共に後
端部をサイドメンバの後端部下面に締結した構造におい
て、前記サイドメンバの前端部とサブフレームの前端部
とが対向した部分に、斜め前方からの衝突入力によるサ
ブフレーム前端部の車幅方向内側への曲げ荷重を、サイ
ドメンバの上方への曲げ荷重に変換する荷重変換用の傾
斜面を設けたことを特徴としている。
載のサブフレームが一対のサイドフレームと、フロント
フレーム、およびリヤフレームとで井桁状に形成され、
サイドフレームとリヤフレームとが連設したコーナー部
分に、サイドフレームの車幅方向内側への曲げ荷重に対
するエネルギー吸収部を設けたことを特徴としている。
に記載の自動車の車体前部構造であって、サイドメンバ
の前端部に、斜め前方からの衝突入力により、荷重変換
用の傾斜面の前端近傍位置で車幅方向内側への曲げ変形
を誘起させるビードを設けたことを特徴としている。
に記載の自動車の車体前部構造であって、サブフレーム
の前端部に、サイドメンバとの締結部の後方部位で車幅
方向外側に向けて突設されて、斜め前方からの衝突入力
を受ける荷重受け部を形成したことを特徴としている。
載の自動車の車体前部構造であって、荷重変換用の傾斜
面を荷重受け部に設けたことを特徴としている。
に記載の荷重受け部の下面側に、斜め上方に向けて傾斜
して形成されて、斜め前方からの衝突入力を受ける荷重
受け面を形成したことを特徴としている。
に記載の荷重受け部を、側面ウエッジ状に形成したこと
を特徴としている。
に記載の荷重受け部の車幅方向外側への突出量を、車体
前後方向で前端から漸減させたことを特徴としている。
載の荷重受け部を、荷重変換用の傾斜面を持つ上向きに
凸の正面アーチ形状に形成したことを特徴としている。
9に記載の自動車の車体前部構造であって、荷重変換用
の傾斜面がサイドメンバとサブフレームの両方に設けら
れ、一方の傾斜面幅が他方よりも小さく形成されている
ことを特徴としている。
10に記載の自動車の車体前部構造であって、サイドメ
ンバ後端部とサブフレーム後端部との締結点を前後方向
に複数設定したことを特徴としている。
11に記載の自動車の車体前部構造であって、サイドメ
ンバ後端部とサブフレーム後端部との締結部分に補強部
材を設けたことを特徴としている。
に記載の補強部材をフロアサイドのサイドシルに跨って
結合したことを特徴としている。
13に記載の自動車の車体前部構造であって、一対のサ
イドメンバ間にパワーユニットを搭載し、該パワーユニ
ットの左右方向をサイドメンバに、および前後方向をサ
ブフレームにマウントしたことを特徴としている。
斜め前方から衝突入力が作用すると、サイドメンバおよ
びサブフレームの各前端部に車幅方向内側の曲げ荷重と
して作用し、サブフレーム前端部に作用する車幅方向内
側への曲げ荷重は荷重変換用の傾斜面によってサイドメ
ンバの上方への曲げ荷重に変換される。
他の車体前部骨格メンバへ効率よく荷重を分散伝達でき
ると共に、サブフレームを用いてサイドメンバを上方へ
曲げ変形させて衝突エネルギー吸収量を増大させること
ができる。
の発明の効果に加えて、サブフレームのサイドフレーム
に作用する車幅方向内側への曲げ荷重が、該サイドフレ
ームとリヤフレームとの連設コーナー部のエネルギー吸
収部で吸収されるため、衝突エネルギー吸収効果を高め
ることができる。
1,2の発明の効果に加えて、斜め前方からの衝突入力
によりサイドメンバ後端部を荷重変換用の傾斜面の前端
近傍位置でビードを起点に車幅方向内側へ曲げ変形させ
るため、該荷重変換用の傾斜面でのサイドメンバとサブ
フレームとの干渉量が増大し、サイドメンバの上方への
曲げ変形量を拡大して衝突エネルギー吸収効果を更に高
めることができる。
〜3の発明の効果に加えて、荷重受け部により斜め前方
衝突の初期から衝突荷重をサブフレームに伝達でき、そ
の結果、より効率的に車体前部の各骨格メンバへ荷重を
分散伝達できると共に、サイドメンバの上方への曲げ荷
重を高めて衝突エネルギー吸収量を増大することができ
る。
の発明の効果に加えて、荷重受け部が荷重変換用の傾斜
面を備えているため、斜め前方からの衝突入力が作用し
た際のサブフレームからサイドメンバへの荷重伝達効率
を高められると共に、該傾斜面とサイドメンバとの干渉
量が増大してサイドメンバの上方への曲げによる衝突エ
ネルギー吸収量を更に増大することができる。
4,5の発明の効果に加えて、斜め前方からの衝突入力
を荷重受け部の下面側に傾斜成形した荷重受け面でも受
けて、サイドメンバに上方への曲げ荷重として伝達でき
るため、サイドメンバへの荷重伝達効率が高められて該
サイドメンバの上方への曲げ変形による衝突エネルギー
吸収量をより一層増大することができる。
も請求項4〜6の発明の効果に加えて、荷重受け部を形
状的に小さくできて前輪周りの部品のレイアウトを容易
にすることができる。
の発明と同様の効果が得られる他、斜め前方からの衝突
入力で正面アーチ形状の荷重受け部自体が座屈変形して
衝突エネルギーを吸収するので、衝突エネルギー吸収量
を更に増大することができる。
1〜9の発明の効果に加えて、斜め前方から衝突入力が
作用した際に、傾斜面幅の小さい側の傾斜面が、他方の
傾斜面に食い込むようになるため、サブフレームからサ
イドメンバへの荷重伝達効率を高めることができる。
何れも請求項1〜10の発明の効果に加えて、サブフレ
ーム後端部の締結強度が高められて車体の発生反力を増
加させることができる。
12の発明の効果に加えて、サブフレーム後部に発生す
る曲げ荷重を補強部材によって車体の主要骨格メンバで
あるサイドシルへ効率良く伝達することができる。
1〜13の発明の効果に加えて、パワーユニットによっ
てサイドメンバの横方向が規定されるため、斜め前方か
らの衝突入力作用時におけるサイドメンバの上方への曲
げ変形をより確実に行わせることができる。
共に詳述する。
載ルーム3と車室4とを隔成するダッシュパネル、5は
ダッシュパネル1の下側のダッシュクロスメンバ2の後
端に前端を接続したフロアパネルを示す。
側部には、車体前部の前後方向骨格メンバである閉断面
に形成したサイドメンバ6を配設してある。
ル1に突き合わせて接合してあり、該後端部にはダッシ
ュクロスメンバ2の下面からフロアパネル5の下面に廻
り込んで接合されて後方に延びるエクステンションサイ
ドメンバ7を備えている。
方向骨格メンバのフロントピラー8に結合した前後方向
骨格メンバであるサイドシル9を設けてある。
ンションサイドメンバ7の前端部とをアウトリガー10
で結合してある。
に配設したサブフレームで、一対のサイドフレーム12
と、フロントフレーム13、およびリヤフレーム14と
で井桁状に形成してある。
2の前端部をサイドメンバ6の前端部下面に近接して、
該サイドフレーム12の前端とフロントフレーム13と
の連設部分でボルト・ナット15Fにより締結してある
と共に、サイドフレーム12のリヤフレーム14との連
設部よりも後方に延びる後端部をエクステンションサイ
ドメンバ7の下面に重合して、前後2ケ所においてボル
ト・ナット15Rにより締結してある。
分は補強部材16で補強され、本実施形態では該補強部
材16を平面略三角形状の金属プレートで形成し、該補
強部材16を前後2ケ所の締結点15Rで共締め固定す
ると共にサイドシル9の前端とアウトリガー10との連
設部にボルト・ナット15Sにより締結して、該補強部
材16をエクステンションサイドメンバ7とサイドシル
9とに跨って結合してある。
したパワーユニットとしてのエンジンユニットを示し、
該エンジンユニット17はその左右側部をマウント部材
18を介してサイドメンバ6に連結支持してあると共
に、後部をマウント部材18を介してサブフレーム11
のリヤフレーム14に連結支持してある。
サブフレーム11のサイドフレーム12に連結支持した
前輪を示す。
ブフレーム11の前端部とが対向した部分には、車両の
斜め前方からの衝突入力によるサブフレーム11の前端
部の車幅方向内側への曲げ荷重を、サイドメンバ6の上
方への曲げ荷重に変換する荷重変換用の傾斜面21を設
けてある。
側面に、サイドメンバ6とのボルト・ナット15Fによ
る締結点の後方部位で車幅方向外側に向けて突設され
て、斜め前方からの衝突入力を受ける荷重受け部22を
設けて、この荷重受け部22の上面側に斜め上方に向け
て傾斜した荷重変換用の傾斜面21A を形成する一方、
サイドメンバ6の下部の車幅方向外側の縁部にも荷重変
換用の傾斜面21B を設けてある。
受け面23を設けてあると共に、下面側に斜め上方に向
けて傾斜した荷重受け面24を設けて、これら荷重受け
面23,24で斜め前方からの衝突入力を受けるように
してあり、従って、本実施形態ではこの荷重受け部22
は正面から見てサイドフレーム12の側部から斜め上方
に向けて曲折して立上がる形状に形成してある(図12
参照)。
が前後方向に所要領域で存在するように側面方形に形成
してあると共に、平面視して後端側を斜辺とした台形状
に形成して前輪19と干渉しないようにしてある。
2とリヤフレーム14とが連設する後部コーナー部に
は、サイドフレーム12の車幅方向内側への曲げ荷重に
対するエネルギー吸収部25を設けてある。
ナーピースとして形成され、サブフレーム11に車幅方
向内側へ向けて曲げ荷重が作用すると、この曲げ荷重で
圧潰変形して衝突エネルギーを吸収するようにしてあ
る。
変換用の傾斜面21A の前端近傍位置、つまり、荷重受
け部22の前端近傍位置に、斜め前方からの衝突入力に
より該サイドメンバ6の車幅方向内側への曲げ変形を誘
起させるビード26を設けてある。
における作用形態を図7〜12を参照して説明する。
手車両V0 が衝突すると、サイドメンバ6およびサブフ
レーム11の各前端には斜め方向荷重Fa が作用する。
体変形が生じた状態を示す。
フレーム11の変形状況を示しており、サイドメンバ6
の前端部はビード26を起点とて車幅方向内側への折れ
曲がり変形を生じ、それとほぼ同時にサブフレーム11
の荷重受け部22の荷重受け面23に荷重Fb1が作用し
始め、フロントフレーム13が断面変化部13a を起点
に折れ曲がって、サイドフレーム12が後端部の締結部
分15R を支点として車幅方向内側に向けて曲げ変形を
生じる。
点とした先端部の折れ曲がり変形、およびサブフレーム
11の後端部の締結部15R を支点としたサイドフレー
ム12の曲げ変形を伴って、サイドメンバ6の前端部と
サブフレーム11の前端部との締結部15F が車幅方向
内側へ移動することになる。
レーム11の荷重受け部22がサイドメンバ6の下面に
干渉して、傾斜面21A と21B との衝接によってサイ
ドメンバ6に対して上方荷重FZ を発生し、即ち、サブ
フレーム11の斜め荷重Fb が傾斜面21A ,21B に
よってサイドメンバ6に上方への曲げ荷重として変換し
て伝達され、サイドメンバ6にその後端部の締結部15
R を支点として上向きの曲げモーメントMが作用する。
法を比較的大きく設定してあるため高い上下方向曲げモ
ーメントまで耐えられる。
上方に向けて傾斜した荷重受け面24を備えているた
め、斜め荷重Fb2を受けて直接サイドメンバ6への上方
荷重F Z を生じさせる。
め荷重Fb を荷重変換用の傾斜面21A ,21B によ
り、サイドメンバ6に上方への曲げ荷重FZ として変換
して伝達できるため、サイドメンバ6からこれに連なる
他の骨格メンバへ効率良く荷重を分散伝達して車体の発
生反力を高められると共に、サイドメンバ6を上方へ曲
げ変形させて衝突エネルギー吸収量を増大させることが
できる。
レーム11に荷重受け部22を側方へ張り出して設ける
と共に、この荷重受け部22に荷重変換用の傾斜面21
A を設けてあるため、該荷重受け部22によって斜め前
方衝突の初期から斜め荷重F b をサブフレーム11に伝
達でき、より効率的に荷重の分散伝達を行えると共に、
衝突エネルギー吸収量の増大を図ることができる。
す。
前輪19を介して斜め荷重Fb ,F c が作用し、これが
傾斜面21A ,21B によりサイドメンバ6に伝達され
てその荷重の車幅方向成分Fx と斜め荷重Fa とによっ
てサイドメンバ6が車幅方向内側へ曲げ変形すると、該
サイドメンバ6がエンジンユニット17に干渉し、サイ
ドメンバ6に作用する車幅方向内側への曲げ荷重はエン
ジンユニット17を介して矢印で示すように効率的に他
の骨格メンバへと分散伝達される。
ドメンバ6の横方向が規定されるため、サイドメンバ6
の上方への曲げ変形をより確実に行わせることができ
る。
締結部15R を支点に車幅方向内側への曲げモーメント
Mが作用して車幅方向内側へ曲げ変形を生じる傾向とな
るが、該後端部の締結部15R を前後に複数設定してあ
ることと、該後端部とサイドシル9とに跨って補強部材
16を設けてあること、およびサイドフレーム12とリ
ヤフレーム14との連設コーナー部にエネルギー吸収部
25を設けてあることによって該サブフレーム11の後
端部分の曲げ強度が高く、曲げ荷重をサイドメンバ6,
サイドシル9,ダッシュクロスメンバ2へ効率的に分散
伝達させることができる。
内側への曲げ変形によって前記エネルギー吸収部25が
圧潰変形して衝突エネルギーを吸収するため、衝突エネ
ルギー吸収量を更に高めることができる。
B の傾斜面幅を他方の傾斜面21Aよりも小さく設定し
ているが、図13に示す第2実施形態に示すようにこれ
とは逆に傾斜面21A の傾斜面幅を傾斜面21B よりも
小さくなるように構成してもよい。
ら衝突入力が作用した際に、傾斜面幅の小さい側の傾斜
面21B 又は21A が、他方の傾斜面21A 又は21B
に食い込むようになるため、サブフレーム11からサイ
ドメンバ6への荷重伝達効率を高めることができる。
で、本実施形態にあっては、サブフレーム11の側部に
設けられる荷重受け部22を、荷重変換用の傾斜面21
A を持つ上向きに凸の正面アーチ形状に形成してある。
態と同様の効果が得られる他、斜め荷重Fb によって正
面アーチ形状の荷重受け部22自体が車幅方向に座屈変
形して衝突エネルギーを吸収するので、衝突エネルギー
吸収量を更に増大することができる。
すもので、本実施形態にあっては前記第1実施形態にお
ける荷重受け部22を、側面形状において前端から後端
側に向けて漸次突出高さを低くした側面ウェッジ状に形
成すると共に、平面形状において車幅方向外側への突出
量を車体前後方向で前端から漸減させて、平面ウェッジ
状に形成してある。
施形態と同様の効果が得られる他、荷重受け部22を形
状的に小さくできて、前輪19周りの部品のレイアウト
を容易に行うことができる。
側部に荷重受け部22を張り出し成形して、これに荷重
変換用の傾斜面21A を設けた最も好ましい例を示した
が、このような荷重受け部22を設けることなく前側の
締結部15F の後方部位で、サイドメンバ6の下面とサ
ブフレーム11の上面の何れか一方、又は両方に荷重変
換用の傾斜面21を設けて、車両の斜め前方衝突時にサ
ブフレーム11の前端部の車幅方向内側への変位でサイ
ドメンバ6の前端部に上方への曲げ荷重を発生させるよ
うにすることもできる。
サブフレームとを分解して示す斜視図。
サブフレームとを組付けた状態を示す斜視図。
略示的底面図。
サブフレームとの締結状態を示す側面図。
況を示す略示的底面図。
変形状態を示す略示的底面図。
ムを示す斜視図。
態を示す略示的底面図。
荷重変換状況を示す正面説明図。
示す正面説明図。
示す正面説明図。
とその要部を拡大して示す斜視図。
とサブフレームの組付状態とその要部を拡大して示す側
面図。
た状態とその要部を拡大して示す略示的底面図。
Claims (14)
- 【請求項1】 パワーユニット搭載ルームの車幅方向両
側部にサイドメンバを車体前後方向に配設すると共に、
該パワーユニット搭載ルームの下側にサブフレームを配
置してその前端部をサイドメンバの前端部下面に締結す
ると共に後端部をサイドメンバの後端部下面に締結した
構造において、前記サイドメンバの前端部とサブフレー
ムの前端部とが対向した部分に、斜め前方からの衝突入
力によるサブフレーム前端部の車幅方向内側への曲げ荷
重を、サイドメンバの上方への曲げ荷重に変換する荷重
変換用の傾斜面を設けたことを特徴とする自動車の車体
前部構造。 - 【請求項2】 サブフレームが一対のサイドフレーム
と、フロントフレーム、およびリヤフレームとで井桁状
に形成され、サイドフレームとリヤフレームとが連設し
たコーナー部分に、サイドフレームの車幅方向内側への
曲げ荷重に対するエネルギー吸収部を設けたことを特徴
とする請求項1に記載の自動車の車体前部構造。 - 【請求項3】 サイドメンバの前端部に、斜め前方から
の衝突入力により、荷重変換用の傾斜面の前端近傍位置
で車幅方向内側への曲げ変形を誘起させるビードを設け
たことを特徴とする請求項1,2に記載の自動車の車体
前部構造。 - 【請求項4】 サブフレームの前端部に、サイドメンバ
との締結部の後方部位で車幅方向外側に向けて突設され
て、斜め前方からの衝突入力を受ける荷重受け部を形成
したことを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の自
動車の車体前部構造。 - 【請求項5】 荷重変換用の傾斜面を荷重受け部に設け
たことを特徴とする請求項4に記載の自動車の車体前部
構造。 - 【請求項6】 荷重受け部の下面側に、斜め上方に向け
て傾斜して形成されて、斜め前方からの衝突入力を受け
る荷重受け面を形成したことを特徴とする請求項4,5
に記載の自動車の車体前部構造。 - 【請求項7】 荷重受け部を、側面ウエッジ状に形成し
たことを特徴とする請求項4〜6の何れかに記載の自動
車の車体前部構造。 - 【請求項8】 荷重受け部の車幅方向外側への突出量
を、車体前後方向で前端から漸減させたことを特徴とす
る請求項4〜7の何れかに記載の自動車の車体前部構
造。 - 【請求項9】 荷重受け部を、荷重変換用の傾斜面を持
つ上向きに凸の正面アーチ形状に形成したことを特徴と
する請求項4に記載の自動車の車体前部構造。 - 【請求項10】 荷重変換用の傾斜面がサイドメンバと
サブフレームの両方に設けられ、一方の傾斜面幅が他方
よりも小さく形成されていることを特徴とする請求項1
〜9の何れかに記載の自動車の車体前部構造。 - 【請求項11】 サイドメンバ後端部とサブフレーム後
端部との締結点を前後方向に複数設定したことを特徴と
する請求項1〜10の何れかに記載の自動車の車体前部
構造。 - 【請求項12】 サイドメンバ後端部とサブフレーム後
端部との締結部分に補強部材を設けたことを特徴とする
請求項1〜11の何れかに記載の自動車の車体前部構
造。 - 【請求項13】 補強部材をフロアサイドのサイドシル
に跨って結合したことを特徴とする請求項12に記載の
自動車の車体前部構造。 - 【請求項14】 一対のサイドメンバ間にパワーユニッ
トを搭載し、該パワーユニットの左右方向をサイドメン
バに、および前後方向をサブフレームにマウントしたこ
とを特徴とする請求項1〜13の何れかに記載の自動車
の車体前部構造。
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