JP2003072585A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 前面衝突時における車体前部からの衝突荷重
を車体前部骨格を成す各構成部材に効果的に分散させ
て、衝突エネルギーの吸収効果を高められる車体前部構
造の提供を図る。 【解決手段】 前面衝突時の衝突荷重は車体前部骨格部
材を成すフロントサイドメンバ１０、フードリッジメン
バ３０およびサブフレーム４０等の変形によって吸収さ
れるが、このとき、第１の変形開始時期調整手段１１０
によって、フロントサイドメンバ１０の変形開始時期が
サブフレーム４０の変形開始後に遅延され、第２の変形
開始時期調整手段１２０によって、前記フードリッジメ
ンバ３０の変形開始時期が前記フロントサイドメンバ１
０の変形開始後に遅延されて、サブフレーム４０、フロ
ントサイドメンバ１０、フードリッジメンバ３０の順に
変形開始タイミングがずれることによって、これら各メ
ンバの圧壊挙動を安定化できると共に、車体反力特性を
初期の高荷重発生に伴う局所ピークの少ない連続的な波
形にでき、これによって衝撃荷重を抑制し、かつ、高エ
ネルギー吸収効果を発揮できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、前面衝突時のエネ
ルギー吸収を効果的に行わせるようにした車体前部構造
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体前部構造として、例えば特
開２０００−１６３２７号公報に開示されるように、サ
ブフレーム前端部をフロントサイドメンバの前後方向中
間部に結合し、これらサブフレームとフロントサイドメ
ンバの変形モードコントロールによって前面衝突時にお
ける車体前部の潰れストロークを確保するようにしたも
のが知られており、前面衝突により車両前方から大きな
荷重が入力された際には、フロントサイドメンバが、そ
の軸方向（長さ方向）に潰れ変形するとともに、パワー
ユニットを搭載したサブフレームが、その中間部が下方
に屈曲変形するようになっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の車体前部構造にあっては、前述のようにサブフレー
ムの前端部を、フロントサイドメンバの前後方向中間部
に結合してあるため、フロントサイドメンバおよびサブ
フレームは、それぞれがお互いの変形挙動に影響を及ぼ
し合って変形初期の圧潰挙動が不安定となる可能性があ
る。

【０００４】そこで、本発明は、前面衝突時における衝
突荷重を車体前部骨格を成す各構成部材に効果的に分散
させて、衝突エネルギーの吸収効率をより高めることが
できる車体前部構造を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車体
前後方向に配設したフロントサイドメンバと、これらフ
ロントサイドメンバの前端を車幅方向に連結するファー
ストクロスメンバと、前記フロントサイドメンバの上方
で車幅方向両側部に車体前後方向に配設したフードリッ
ジメンバと、前記フロントサイドメンバの下側で車体前
後方向に配設されてパワーユニットを搭載するサブフレ
ーム等の車体前部骨格部材を備え、前面衝突入力に対し
て前記フロントサイドメンバ、フードリッジメンバおよ
びサブフレーム等の変形によってエネルギーを吸収する
ようにした車体前部構造において、前記フロントサイド
メンバの変形開始時期をサブフレームの変形開始後に遅
延させる第１の変形開始時期調整手段と、前記フードリ
ッジメンバの変形開始時期を前記フロントサイドメンバ
の変形開始後に遅延させる第２の変形開始時期調整手段
と、を設けたことを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明にあっては、請求項１に記
載の車体前部構造において、第１の変形開始時期調整手
段は、前記サブフレームの前端部に前記フロントサイド
メンバの前端よりも車両前方に突出するように設けた延
設部と、該延設部を前記フロントサイドメンバ以外の車
体前部骨格部材に連結するサブフレーム支持手段と、を
備えたことを特徴としている。

【０００７】請求項３の発明にあっては、請求項２に記
載の車体前部構造において、サブフレーム前端部の延設
部を前記ファーストクロスメンバに連結するとともに、
このファーストクロスメンバと前記フロントサイドメン
バの前端との間に、該フロントサイドメンバと同軸線上
にフロントサイドメンバよりも剛性の低いエネルギー吸
収部材を配設したことを特徴としている。

【０００８】請求項４の発明にあっては、請求項２，３
に記載の車体前部構造において、サブフレーム前端部の
延設部を前記ファーストクロスメンバの前端よりも車両
前方に突出させ、該延設部と前記ファーストクロスメン
バとを、ファーストクロスメンバから前記延設部に向か
って車両前方に傾斜し、かつ、前記フロントサイドメン
バよりも剛性の低い取付部材を介して連結したことを特
徴としている。

【０００９】請求項５の発明にあっては、請求項２に記
載の車体前部構造において、サブフレームの前端部を前
記フロントサイドメンバの前端部よりも車幅方向内側に
配設して、該サブフレームの前端部を前記ファーストク
ロスメンバに連結し、このファーストクロスメンバのサ
ブフレーム結合部分とフロントサイドメンバ結合部分と
の間に、易変形部を設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項６の発明にあっては、請求項１〜５
に記載の車体前部構造において、第２の変形開始時期調
整手段は、前面衝突入力に対して前記パワーユニットを
車両後方かつ下方に落下させるパワーユニット落下手段
と、パワーユニットの落下開始後、このパワーユニット
の落下時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメン
バの変形を開始させるフードリッジメンバ変形手段と、
を備えたことを特徴としている。

【００１１】請求項７の発明にあっては、請求項１〜６
に記載の車体前部構造において、サブフレーム、フロン
トサイドメンバ、フードリッジメンバの各前端位置を、
車体前後方向においてサブフレーム前端を最前として、
フロントサイドメンバ前端、フードリッジメンバ前端の
順に設定したことを特徴としている。

【００１２】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、前面衝
突による車体前部からの衝突荷重は、車体前部骨格部材
を成すフロントサイドメンバ、フードリッジメンバおよ
びサブフレーム等の変形によって吸収されるが、このと
き、第１の変形開始時期調整手段によって、フロントサ
イドメンバの変形開始時期がサブフレームの変形開始後
に遅延され、第２の変形開始時期調整手段によって、前
記フードリッジメンバの変形開始時期が前記フロントサ
イドメンバの変形開始後に遅延されてサブフレーム、フ
ロントサイドメンバ、フードリッジメンバの順に変形
し、このようにサブフレーム、フロントサイドメンバ、
フードリッジメンバの変形開始タイミングがずれること
によって、これら各メンバの圧壊挙動を安定化できると
ともに、車体反力特性を初期の高荷重発生に伴う局所ピ
ークの少ない連続的な波形にでき、これによって衝撃荷
重を抑制し、かつ、高いエネルギー吸収効果を発揮でき
る。

【００１３】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の発明の効果に加えて、前面衝突時の衝突荷重は、ま
ず、サブフレームの前端部にフロントサイドメンバの前
端よりも車両前方に突出するように設けた延設部に入力
し、次いでこの延設部の変形に伴ってフロントサイドメ
ンバに入力して、荷重分散することができる。

【００１４】このとき、延設部を設けたサブフレーム
は、サブフレーム支持手段によってフロントサイドメン
バ以外の車体前部骨格部材に連結されているので、サブ
フレームとフロントサイドメンバの相互で変形挙動が影
響しない分離構造となり、これらサブフレームとフロン
トサイドメンバの変形挙動をより確実に安定化させるこ
とができる。

【００１５】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
の発明の効果に加えて、前面衝突時の衝突荷重が延設部
に入力されると、この延設部を設けたサブフレームを変
形しつつ荷重がファーストクロスメンバからエネルギー
吸収部材に入力され、該エネルギー吸収部材でエネルギ
ー吸収されてフロントサイドメンバに荷重を除々に入力
することができるので、サブフレームの変形開始後にフ
ロントサイドメンバの変形をスムーズに開始でき、ひい
ては車体反力特性を連続的に行って滑らかな衝撃吸収を
行うことができる。

【００１６】請求項４に記載の発明によれば、請求項
２，３の発明の効果に加えて、延設部を前記ファースト
クロスメンバの前端よりも車両前方に突出させたので、
前面衝突時の衝突荷重をサブフレームの前端部により確
実に入力させることができる。

【００１７】また、サブフレームの前端部が衝突荷重に
よって車両後方に変形することに伴って、前傾した取付
部材の延設部側の連結部分はファーストクロスメンバ側
の連結部分を中心として車両後方に回動して、該取付部
材が鉛直状態となってサブフレームの前端部を押し下
げ、サブフレームに搭載したパワーユニットを車両後方
かつ下方へと落下させてキャビン前部との干渉を回避さ
せ、フロントサイドメンバの潰れストロークを拡大して
衝突エネルギー吸収量を増大することができる。

【００１８】請求項５に記載の発明によれば、請求項２
の発明の効果に加えて、前面衝突時の荷重が、まず、フ
ロントサイドメンバ前端部よりも車幅方向内側に配設し
たサブフレームの前端部に入力すると、このサブフレー
ムの前端部を連結したファーストクロスメンバが、サブ
フレーム結合部分とフロントサイドメンバ結合部分との
間の易変形部から容易に変形して前記サブフレームが後
方移動し、そして、サブフレームの前端部が所定量後退
した後にフロントサイドメンバに前記荷重が入力され
る。

【００１９】従って、サブフレームとフロントサイドメ
ンバとの変形開始時期の遅延機能を、ファーストクロス
メンバによって達成できるため、車両全長を短くするこ
とができる。

【００２０】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
〜５の発明の効果に加えて、前面衝突時にパワーユニッ
ト落下手段が機能してパワーユニットが車両後方かつ下
方に落下する際に、このパワーユニットには車両後方へ
の慣性力が働き、このパワーユニット落下時の慣性力が
存在する間にフードリッジメンバ変形手段によってフー
ドリッジメンバの変形が開始されるため、このフードリ
ッジメンバの変形開始時期で車両の高い有効マスを活用
でき、フードリッジメンバ変形時の反力発生に伴う衝撃
を緩和することができる。

【００２１】請求項７に記載の発明によれば、請求項１
〜６の発明の効果に加えて、サブフレーム、フロントサ
イドメンバ、フードリッジメンバの各前端位置の設定に
よって、前面衝突時の荷重は、まず、最下方にあるサブ
フレームに入力されるため、車両重心との兼ね合いで車
体には前下がりのピッチング挙動が生じ、次いで、フロ
ントサイドメンバに前記荷重が入力されるが、この時点
では前記サブフレームへの荷重入力により車体にピッチ
ング挙動が生じて重心が上方に持ち上がった状態にある
ため、車体のピッチング挙動は継続されて、車体のピッ
チング挙動をより確実に発生させることができ、このピ
ッチング挙動により車両の運動エネルギーを吸収する際
に、車両重心位置よりも上方に位置する乗員位置に発生
する衝撃力を低減することができる。

【００２２】また、フロントサイドメンバおよびフード
リッジメンバへの荷重入力が、車体がピッチングした状
態で入力されるため、これら両メンバには前記荷重が軸
方向に作用すると同時に下方向の分力が発生し、この分
力によって各メンバの変形時にメンバ全体が上方に持ち
上がるを防止して、メンバの変形、つまり、衝突エネル
ギーの吸収をより確実に行わせることができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面と
ともに詳細する。尚、各実施形態を以下説明するにあた
って、前方とは車体前方、後方とは車体後方を意味し、
前端部とは車体前方端部、後端部とは車体後方端部のこ
とである。

【００２４】（第１実施形態）図１から図４は本発明に
かかる車体前部構造の第１実施形態を示し、図１は車体
前部の骨格構造の分解斜視図、図２は車体前部の骨格構
造の側面図、図３は前面衝突時の車体前部の変形過程を
（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す説明図、図４は
前面衝突時の車体の反力特性および車両有効マスの変化
特性を示すグラフである。

【００２５】この第１実施形態の車体前部構造は、図
１、２に示すようにフロントコンパートメントＦ・Ｃの
車幅方向両側部に、車体前後方向（図中左右方向）に配
設した１対のフロントサイドメンバ１０と、これらフロ
ントサイドメンバ１０の前端１０ａを車幅方向に連結す
るファーストクロスメンバ２０と、前記フロントサイド
メンバ１０の上方で車幅方向両側部に車体前後方向に配
設した１対のフードリッジメンバ３０と、前記フロント
サイドメンバ１０の下側で車体前後方向に配設されて、
パワーユニットとしての駆動用モータＵを搭載するサブ
フレーム４０と、を備えている。

【００２６】前記フロントサイドメンバ１０はフロント
コンパートメントＦ・Ｃの前面衝突時における主要なエ
ネルギー吸収部材を成すもので、Ｌ字状断面のアウタパ
ネル１１とインナパネル１２とを突合わせてフランジ接
合して４角形の閉断面に形成してあると共に、前端から
後端に至るに従って径大となるテーパ状としてある。

【００２７】また、フロントサイドメンバ１０は、前記
フロントコンパートメントＦ・ＣとキャビンＣとを隔成
するダッシュパネル１の部分で傾斜部分１３をもって下
面側に廻り込んで接合固定してエクステンションサイド
メンバ１４としてある。

【００２８】前記ファーストクロスメンバ２０は、Ｌ字
状断面のフロントパネル２１とリヤパネル２２とを突合
わせてフランジ接合して４角形の閉断面に形成してあ
る。

【００２９】また、前記ファーストクロスメンバ２０の
リヤパネル２２の両端部寄りには、前記サブフレーム４
０の取付け部２３を設けてある。

【００３０】フードリッジメンバ３０は、コ字状断面の
アウタパネル３１と平板帯状のインナパネル３２とを接
合して４角形の閉断面に形成している。

【００３１】また、前記フードリッジメンバ３０の後端
部３０ａはフロントピラー２に結合するとともに、この
フードリッジメンバ３０の中間部と前記フロントサイド
メンバ１０とをストラットハウジング３により連結して
ある。

【００３２】サブフレーム４０は、フロントサイドメン
バ１０に沿って前後方向に延在する左右１対の側部フレ
ーム４１と、これら側部フレーム４１、４１を車幅方向
に連結する前、後側フレーム４２、４２とによって略井
桁状に形成してある。

【００３３】側部フレーム４１の前端部４１ａは、中央
部分４１ｂに向かって下方に傾斜する前端傾斜部分４３
となり、また、側部フレーム４１の後端部４１ｃは、中
央部分４１ｂから後端に向かって上方に傾斜する後方傾
斜部分４４となっており、略水平の中央部分４１ｂに
は、マウント部材４５により前記駆動用モータＵを支持
してある。

【００３４】前記前端傾斜部分４３は、図３（ａ）に示
すように前面衝突時の荷重が入力された際に上端部（前
端部４１ａ）が車両後方に移動して起立方向に変形す
る。このとき、前端傾斜部分４３の上端位置はフロント
サイドメンバ１０によって上下位置が拘束されているた
め、駆動用モータＵを支持する中央部分４１ｂを下方に
押し下げる機能を有し、前記前端傾斜部分４３がパワー
ユニット落下手段１００を構成する。

【００３５】ここで、第１実施形態では前記サブフレー
ム４０の前端部４１ａに設けた前方傾斜部分４３を、前
記フロントサイドメンバ１０の前端よりも車両前方に突
出させて延設部４６とし、この延設部４６を、ボルト４
を介して前記ファーストクロスメンバ２０の取付け部２
３の下面に結合することによりサブフレーム支持手段１
０１を構成する。

【００３６】前記フロントサイドメンバ１０はその前端
を前記ファーストクロスメンバ２０の後面に連結する
が、フロントサイドメンバ１０の前端部とファーストク
ロスメンバ２０の後面との間に、軸方向（車両前後方
向）に蛇腹状に形成したエネルギー吸収部材１５を該フ
ロントサイドメンバ１０と同軸上に介装し、このエネル
ギー吸収部材１５を介してファーストクロスメンバ２０
とフロントサイドメンバ１０とを結合してある。

【００３７】前記エネルギー吸収部材１５は、蛇腹状部
分によってフロントサイドメンバ１０よりも剛性が低く
設定される。

【００３８】このように延設部４６とエネルギー吸収部
材１５とを設けることにより、サブフレーム４０の前
端、つまり延設部４６の前端とエネルギー吸収部材１５
の前端との間に、車両前後方向に第１の距離Ｌ１を設定
して、この第１の距離Ｌ１によってフロントサイドメン
バ１０の変形開始時期をサブフレーム４０の変形開始後
に遅延させる第１の変形開始時期調整手段１１０を構成
し、エネルギー吸収部材１５の前端とフードリッジメン
バ３０の前端との間に、車両前後方向に第２の距離Ｌ２
を設定して、この第２の距離Ｌ２によってフードリッジ
メンバ３０の変形開始時期を、フロントサイドメンバ１
０の変形開始後に遅延させる第２の変形開始時期調整手
段１２０を構成している。

【００３９】従って、この第１実施形態では前記第１の
変形開始時期調整手段１１０および前記第２の変形開始
時期調整手段１２０により、サブフレーム４０の前端位
置Ｋ１が最前方に、フロントサイドメンバ１０の前端位
置Ｋ２が中間に、フードリッジメンバ３０の前端位置Ｋ
３が最後方となる関係をもって配置される。

【００４０】また、前記第２の変形開始時期調整手段１
２０は、前記パワーユニット落下手段１００によって駆
動用モータＵが落下する際、この駆動用モータＵに落下
時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメンバ３０
の変形を開始させるような距離設定になっている。

【００４１】以上の構成により第１実施形態の車体前部
構造にあっては、図３（ａ）に示すように車両前端部が
壁面Ｗなどに前面衝突した場合に、まず、ファーストク
ロスメンバ２０に衝突荷重Ｆが入力する。

【００４２】すると、フロントサイドメンバ１０の前端
部に設けたエネルギー吸収部材１５が、ファーストクロ
スメンバ２０の潰れ変形に伴って変形する。このとき、
エネルギー吸収部材１５はフロントサイドメンバ１０よ
りも剛性・強度が低いため、フロントサイドメンバ１０
は変形することがなくエネルギー吸収部材１５のみが潰
れ変形する。

【００４３】また、前記ファーストクロスメンバ２０の
変形に伴ってサブフレーム４０の前端部４１ａに前記荷
重Ｆが入力し、前端傾斜部分４３および後端傾斜部分４
４を起立方向に変形しつつ中央部分４１ｂを押し下げ
（以下、この状態を下折れ変形と称する。）、この中央
部分４１ｂにマウントした駆動用モータＵを落下する。

【００４４】そして、前記エネルギー吸収部材１５の変
形が終了した後、図３（ｂ）に示すようにサブフレーム
４０が更に変形しつつフロントサイドメンバ１０が潰れ
変形する。

【００４５】このとき、サブフレーム４０の下折れ変形
により駆動用モータＵとともに中央部分４１ｂが下方に
落下することにより、サブフレーム４０の後端部４１ｃ
を連結したエクステンションサイドメンバ１４の前端、
即ち、キャビンＣの前端部との干渉タイミングを遅らせ
又は回避することができるため、駆動用モータＵが前記
フロントサイドメンバ１０の変形を阻害することがな
く、このフロントサイドメンバ１０の潰れストロークを
拡大することができる。

【００４６】次に、前記フロントサイドメンバ１０の潰
れ変形が所定量に達すると、図３（ｃ）に示すように、
サブフレーム４０の下折れ変形による駆動用モータＵの
落下挙動とフロントサイドメンバ１０の潰れ変形とを伴
いつつ、フードリッジメンバ３０の前端部に前記衝突荷
重Ｆが作用して、このフードリッジメンバ３０が潰れ変
形する。

【００４７】従って、サブフレーム４０、フロントサイ
ドメンバ１０およびフードリッジメンバ３０のそれぞれ
の変形により前記衝突荷重Ｆのエネルギーを吸収するこ
とができるため、衝突荷重を効果的に分散して衝撃を緩
和し、キャビンＣの変形を防止若しくは抑制することが
できる。

【００４８】また、サブフレーム４０、フロントサイド
メンバ１０およびフードリッジメンバ３０の各車体骨格
部材は、それぞれの前端位置Ｋ１，Ｋ２，Ｋ３を異なら
せて第１の変形開始時期調整手段１１０および第２の変
形開始時期調整手段１２０を構成し、各メンバ４０，１
０，３０の変形開始時期に時間差を設定したので、それ
ぞれのメンバ４０，１０，３０の相互がそれぞれの変形
挙動に影響を及ぼすことがなく良好なモードで変形を開
始させることができる。

【００４９】従って、サブフレーム４０、フロントサイ
ドメンバ１０およびフードリッジメンバ３０は、それぞ
れの変形開始時に発生する初期ピーク荷重のタイミング
をずらすことができるため、図４に示すように車体反力
特性Ｓをピーク荷重の少ない連続的な波形にして衝撃荷
重を抑制でき、かつ、前面衝突時の衝撃を緩和しつつ各
メンバ４０，１０，３０の変形により高いエネルギー吸
収効果を発揮できる。

【００５０】尚、同図のグラフは縦軸に車体反力、横軸
に時間をとって示し、前記車体反力特性Ｓに現れる第１
ピークＰ１はサブフレーム４０の下折れ変形の開始時
点、第２ピークＰ２はフロントサイドメンバ１０の圧壊
開始時点、第３ピークＰ３はフードリッジメンバ３０の
圧壊開始時点のそれぞれの反力ピークであり、また、時
間Ｔ１は駆動用モータＵの落下開始時点、Ｔ２はモータ
Ｕの落下終了時点である。

【００５１】また、前記第２の変形開始時期調整手段１
２０では、駆動用モータＵに降下時の慣性力が存在する
間にフードリッジメンバ３０の変形を開始させるように
なっているが、このとき、駆動用モータＵは一定の重量
を有しており、図４中の特性Ｄに示すように、この駆動
用モータＵの慣性力がある間は車体の有効マスＭが高く
なる。

【００５２】従って、本実施形態では前記有効マスＭが
高い間に、フードリッジメンバ３０に衝突エネルギーを
吸収するための圧壊（変形）荷重Ｆを発生させることが
できるため、車体に加速度として入力される衝撃Ｇ（＝
Ｆ／Ｍ）を緩和できる。

【００５３】因に、駆動用モータＵの降下が終了した後
にフードリッジメンバ３０が圧壊開始した場合では、車
体の有効マスＭ′は前記降下途中の有効マスＭよりも小
さく（Ｍ′＜Ｍ）なり、停止時の衝撃Ｇ′（＝Ｆ／
Ｍ′）は必然的に大きくなってしまう。

【００５４】（第２実施形態）図５〜図９は本発明の第
２実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部分に
同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

【００５５】図５はフロントコンパートメントＦ・Ｃの
骨格構造の側面図、図６は同骨格構造の衝突荷重が入力
された状態を示す側面図、図７は衝突荷重の入力時に車
体に生ずるピッチング挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順
を追って示す説明図、図８はピッチング挙動時の車体の
反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラフ、
図９は図７（ｂ）中Ａ部の拡大図、図１０は図７（ｃ）
中Ｂ部の拡大図である。

【００５６】この第２実施形態では、サブフレーム４０
の前端部４１ａに設けた延設部４６を、ファーストクロ
スメンバ２０の前端よりも車両前方に突出させ、その延
設部４６とファーストクロスメンバ２０とを、そのファ
ーストクロスメンバ２０から前記延設部４６に向かって
車両前方に傾斜し、かつ、フロントサイドメンバ１０よ
りも剛性の低い取付部材４７を介して連結してある。

【００５７】従って、この第２実施形態では、前面衝突
時の衝突荷重Ｆをサブフレーム４０の前端部４１ａによ
り確実に入力させることができる。

【００５８】また、延設部４６とファーストクロスメン
バ２０とを連結する取付部材４７は、ファーストクロス
メンバ２０から延設部４６に向かって車両前方に傾斜
し、かつ、フロントサイドメンバ１０よりも剛性を低く
設定してあるので、サブフレーム４０の下折れ変形に伴
って、前傾した取付部材４７の延設部４６側の連結部分
Ｒ１は、ファーストクロスメンバ２０側の連結部分Ｒ２
を中心として車両後方に回動する。

【００５９】すると、前記取付部材４７は鉛直方向（起
立方向）に変形してサブフレーム４０の前端部４１ａを
押し下げ、ひいては、このサブフレーム４０に搭載した
駆動用モータＵを車両後方かつ下方へと落下させる。

【００６０】これによって、前記駆動用モータＵがキャ
ビンＣの前端部下方に潜り込んで該キャビンＣとの干渉
を確実に回避できるため、フロントサイドメンバ１０の
潰れストロークをより一層拡大できて衝突エネルギー吸
収量を増大することができる。

【００６１】ところで、この第２実施形態では図７に示
すように、車両重量をＭ、重力をｇ、車両重心位置Ｇ２
の車体前端からの距離をＡ、前面衝突時の入力荷重を
Ｆ、入力の作用点の重心Ｇ２からの上下方向距離をｈと
すると、小型車両の場合は全長が短く、かつ、車両重量
が軽いので、車両重量Ｍおよび距離Ａが小さく設定され
る。

【００６２】このため、サブフレーム４０の衝突荷重の
入力点周りの回転モーメントは、 Ｍ・ｇ・Ａ＜Ｆ・ｈ… の条件を満たすことができ、この条件下では車体は前方
に回転、つまりピッチング挙動（ノーズダイブ現象）が
生ずることになる。

【００６３】一方、このように車体がピッチング挙動す
る際に、サブフレーム４０、フロントサイドメンバ１０
およびフードリッジメンバ３０のそれぞれの車体前端位
置を異ならせてあるので、衝突荷重の入力点は、図７
（ａ）〜（ｃ）に示すようにサブフレーム４０からフロ
ントサイドメンバ１０そしてフードリッジメンバ３０へ
と移行する。

【００６４】このため、同図（ａ）に示す衝突荷重Ｆが
サブフレーム４０に入力する第１段階では、車両重心位
置Ｇ２からの上下方向距離はｈ１となり、前記式は Ｍ・ｇ・Ａ＜Ｆ・ｈ１ となって、車体は前方へのピッチング挙動が生ずる。

【００６５】次に、同図（ｃ）に示す衝突荷重がフロン
トサイドメンバ１０に入力する第二段階では、前記第１
段階のピッチング挙動により車両重心位置Ｇ２が上方に
移動しているので、車両重心位置Ｇ２からの上下方向距
離はｈ２となり、前記式は Ｍ・ｇ・Ａ＜Ｆ・ｈ２ となって、ピッチング挙動が継続される。

【００６６】このように車体のピッチング挙動が連続し
て起こることにより、図８の車体反力特性に示すよう
に、車両重心位置Ｇ２よりも上方に位置する乗員位置Ｇ
１の衝撃力Ｓ１は、車両重心位置Ｇ２の衝撃力Ｓ２に比
較して低減され、ひいては、衝突時の運動エネルギーを
吸収する際に発生する乗員の衝撃力を低減することがで
きる。

【００６７】また、この第２実施形態では図７（ｂ），
（ｃ）に示すように、フロントサイドメンバ１０および
フードリッジメンバ３０に衝突荷重Ｆが入力される際、
車体がピッチングした状態で入力されるため、図９，図
１０に示すように前記衝突荷重Ｆの分力Ｆ１、Ｆ２が発
生する。

【００６８】この下方向の分力Ｆ２により、フロントサ
イドメンバ１０およびフードリッジメンバ３０の各メン
バの軸圧壊時に、それぞれの前端部が変形することによ
り生ずるメンバ全体の持ち上がりを防止し、各メンバ１
０，３０の変形を確実に行わせて効率良く衝突エネルギ
ーを吸収することができる。

【００６９】（第３実施形態）図１１，図１２は本発明
の第３実施形態を示し、前記第１実施形態と同一構成部
分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。

【００７０】図１１はフロントコンパートメントＦ・Ｃ
の骨格構造の車幅方向片側を示す略示的平面図、図１２
は同骨格構造の衝突荷重が入力された状態を示す略示的
平面図である。

【００７１】この第３実施形態では、第１の変形開始時
期調整手段１１０に加えて、図１１に示すようにサブフ
レーム４０の前端部をフロントサイドメンバ１０の前端
部よりも車幅方向内側に配設して、該サブフレーム４０
の前端部４１ａをファーストクロスメンバ２０に連結
し、このファーストクロスメンバ２０のサブフレーム結
合部分Ｑ１とフロントサイドメンバ結合部分Ｑ２との間
に易変形部２４を設けてある。

【００７２】本実施形態では、前記易変形部２４を、フ
ァーストクロスメンバ２０の後側面に上下方向に形成し
た凸条２４ａと凹条２４ｂとで構成してある。

【００７３】勿論、この第３実施形態にあっても、サブ
フレーム４０の前端位置Ｋ１をフロントサイドメンバ１
０の前端位置Ｋ２よりも車両前方に配置してある。

【００７４】従って、この第３実施形態では前面衝突時
の衝突荷重は、まず、サブフレーム４０に入力して、こ
のサブフレーム４０が下折れ変形し、図１２に示すよう
にサブフレーム４０の前端部４１ａが、ファーストクロ
スメンバ２０の前記易変形部２４での車幅方向の伸び変
形に伴って車両後方に後退する。

【００７５】そして、サブフレーム４０の前端部４１ａ
が所定量後退した時点で、フロントサイドメンバ１０に
衝突荷重が入力して、このフロントサイドメンバ１０が
軸圧壊変形する。

【００７６】従って、サブフレーム４０とフロントサイ
ドメンバ１０との変形開始時期の遅延機能を、前記易変
形部２４を設けたファーストクロスメンバ２０の変形に
よって達成できるため、車両全長を短くすることができ
る。

【００７７】ところで、本発明の車体前部構造は前記第
１，第２，第３実施形態に限ることなく本発明の要旨を
逸脱しない範囲でその他の各種実施形態を採用すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態にかかる車体前部の骨格
構造の分解斜視図。

【図２】本発明の第１実施形態にかかる車体前部の骨格
構造の側面図。

【図３】本発明の第１実施形態にかかる前面衝突時の車
体前部の変形過程を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って
示す説明図。

【図４】本発明の第１実施形態にかかる前面衝突時の車
体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラ
フ。

【図５】本発明の第２実施形態にかかる車体前部の骨格
構造の側面図。

【図６】本発明の第２実施形態にかかる衝突荷重が入力
された状態の車体前部の骨格構造の側面図。

【図７】本発明の第２実施形態にかかる衝突荷重の入力
時に車体に生ずるピッチング挙動を（ａ）〜（ｃ）によ
って順を追って示す説明図。

【図８】本発明の第２実施形態にかかるピッチング挙動
時の車体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示
すグラフ。

【図９】本発明の第２実施形態にかかる図７（ｂ）中Ａ
部の拡大図。

【図１０】本発明の第２実施形態にかかる図７（ｃ）中
Ｂ部の拡大図。

【図１１】本発明の第３実施形態にかかる車体前部の骨
格構造の車幅方向片側を示す平面図。

【図１２】本発明の第３実施形態にかかる衝突荷重が入
力された状態の車体前部の骨格構造の車幅方向片側を示
す平面図。

【符号の説明】

１０ フロントサイドメンバ １５ エネルギー吸収部材 ２０ ファーストクロスメンバ ２４ 易変形部 ３０ フードリッジメンバ ４０ サブフレーム ４７ 取付部材 ４６ 延設部 １００ パワーユニット落下手段 １０１ サブフレーム支持手段 １１０ 第１の変形開始時期調整手段 １２０ 第２の変形開始時期調整手段 Ｕ 駆動用モータ（パワーユニット）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フロントコンパートメントの車幅方向両
   側部に車体前後方向に配設したフロントサイドメンバ
   と、これらフロントサイドメンバの前端を車幅方向に連
   結するファーストクロスメンバと、前記フロントサイド
   メンバの上方で車幅方向両側部に車体前後方向に配設し
   たフードリッジメンバと、前記フロントサイドメンバの
   下側で車体前後方向に配設されてパワーユニットを搭載
   するサブフレーム等の車体前部骨格部材を備え、前面衝
   突入力に対して前記フロントサイドメンバ、フードリッ
   ジメンバおよびサブフレーム等の変形によってエネルギ
   ーを吸収するようにした車体前部構造において、 前記フロントサイドメンバの変形開始時期をサブフレー
   ムの変形開始後に遅延させる第１の変形開始時期調整手
   段と、 前記フードリッジメンバの変形開始時期を前記フロント
   サイドメンバの変形開始後に遅延させる第２の変形開始
   時期調整手段と、を設けたことを特徴とする車体前部構
   造。
2. 【請求項２】 第１の変形開始時期調整手段は、前記サ
   ブフレームの前端部に前記フロントサイドメンバの前端
   よりも車両前方に突出するように設けた延設部と、 該延設部を前記フロントサイドメンバ以外の車体前部骨
   格部材に連結するサブフレーム支持手段と、を備えたこ
   とを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 【請求項３】 サブフレーム前端部の延設部を前記ファ
   ーストクロスメンバに連結するとともに、このファース
   トクロスメンバと前記フロントサイドメンバの前端との
   間に、該フロントサイドメンバと同軸線上にフロントサ
   イドメンバよりも剛性の低いエネルギー吸収部材を配設
   したことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
4. 【請求項４】 サブフレーム前端部の延設部を前記ファ
   ーストクロスメンバの前端よりも車両前方に突出させ、
   該延設部と前記ファーストクロスメンバとを、ファース
   トクロスメンバから前記延設部に向かって車両前方に傾
   斜し、かつ、前記フロントサイドメンバよりも剛性の低
   い取付部材を介して連結したことを特徴とする請求項
   ２，３に記載の車体前部構造。
5. 【請求項５】 サブフレームの前端部を前記フロントサ
   イドメンバの前端部よりも車幅方向内側に配設して、該
   サブフレームの前端部を前記ファーストクロスメンバに
   連結し、このファーストクロスメンバのサブフレーム結
   合部分とフロントサイドメンバ結合部分との間に、易変
   形部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体前
   部構造。
6. 【請求項６】 第２の変形開始時期調整手段は、前面衝
   突入力に対して前記パワーユニットを車両後方かつ下方
   に落下させるパワーユニット落下手段と、 パワーユニットの落下開始後、このパワーユニットの落
   下時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメンバの
   変形を開始させるフードリッジメンバ変形手段と、を備
   えたことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の車
   体前部構造。
7. 【請求項７】 サブフレーム、フロントサイドメンバ、
   フードリッジメンバの各前端位置を、車体前後方向にお
   いてサブフレーム前端を最前として、フロントサイドメ
   ンバ前端、フードリッジメンバ前端の順に設定したこと
   を特徴とする請求項１〜６に記載の車体前部構造。