JP2004161029A - 車体前部構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】車両の斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にもフロントコンパートメントでのエネルギー吸収を効率的に行わせることができる車体前部構造の提供を図る。
【解決手段】車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突によりフロントサイドメンバ2およびサブフレーム11のサイドフレーム12に衝突荷重が入力すると、フロントサイドメンバ2の後端延長部2Aが前後方向に弯曲してサイドシル4の前端に連結されて連続しているためサイドシル4へ効率よく荷重伝達する一方、サイドフレーム12への入力荷重は荷重伝達手段18を介してフロアメンバ15に伝達されて左右の前後方向フレーム16A,16Bに分散負担され、これらフロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12への入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【選択図】 図2
【解決手段】車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突によりフロントサイドメンバ2およびサブフレーム11のサイドフレーム12に衝突荷重が入力すると、フロントサイドメンバ2の後端延長部2Aが前後方向に弯曲してサイドシル4の前端に連結されて連続しているためサイドシル4へ効率よく荷重伝達する一方、サイドフレーム12への入力荷重は荷重伝達手段18を介してフロアメンバ15に伝達されて左右の前後方向フレーム16A,16Bに分散負担され、これらフロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12への入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動車の車体前部構造の中には、車両の前面衝突時に、パワーユニットを搭載するサブフレームの中間部の屈曲部が路面に接触してそれ以上の変形が阻止された後に、サブフレームの後方移動を許容してフロントサイドメンバの潰れストロークを稼いで、入力荷重のエネルギー吸収効率を高めるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−160664(2頁、図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構造では車両の斜め前面衝突時やオフセット前面衝突時に、サイドメンバおよびサブフレームが車幅方向に折れ変形する可能性があって、フルラップ前面衝突時と同様の反力特性を得ることが難かしい。
【0005】
そこで、本発明は車両の前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にもフロントコンパートメントでのエネルギー吸収を効率的に行わせることができる車体前部構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の車体前部構造にあっては、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延在配置したフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバの下側に配置されて、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレームを有するサブフレームと、
左右一対の前後方向フレームと、これら前後方向フレームの前端を連設した連結フレームとで平面略U字状に形成されて、これら前後方向フレームをフロアサイドに車体前後方向に延在配置したサイドシルとフロア中央に車体前後方向に延在するフロアトンネルとに沿って配置したフロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドメンバの後端部に平面視して前後方向に弯曲した延長部を形成して、該延長部の後端とサイドシルの前端とを連結する一方、
サブフレームの前端部を左右一対のフロントサイドメンバの前端部に跨って連結した車幅方向メンバに連結すると共に、後端部をダッシュクロスメンバに連結し、
前記サブフレームの後端とフロアメンバの前端との間に、前記サイドフレームに作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバに伝達する荷重伝達手段を設けたことを特徴としている。
【0007】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、車両の斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突により、フロントサイドメンバおよびサブフレームのサイドフレームに前後方向に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバはその後端部の延長部が平面視して前後方向に弯曲してサイドシルの前端に連結されて連続して強度剛性が十分に確保されていて、該フロントサイドメンバへの入力荷重をサイドシルへ効率よく伝達する一方、サイドフレームへの入力荷重は荷重伝達手段を介してフロアメンバに伝達されて左右一対の前後方向フレームに分散負担され、これらフロントサイドメンバおよびサイドフレームへの入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【0008】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にあっても、フロントサイドメンバおよびサイドフレームが局所的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して反力を高く維持し、フロントサイドメンバの前後方向の圧潰変形とその延長部の前後方向の曲げ変形、およびサイドフレームの全体的な車幅方向の曲げ変形により衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0010】
図1〜図4は本発明の第1実施形態を示すもので、図1は本発明の対象とする自動車の外観斜視図、図2は車体前部構造を下側から見た斜視図、図3は第1実施形態の要部を示す分解斜視図、図4は第1実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの連結部分を示す斜視図である。
【0011】
図1〜図4に示すように車体1のフロントコンパートメントF・Cの車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のフロントサイドメンバ2を備えており、また、キャビンCの下面を隔成するフロアパネル3の車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のサイドシル4を設けてあって、これら左右のサイドシル4,4に跨ってフロアクロスメンバ5を車幅方向に接合配置してある。
【0012】
左右のフロントサイドメンバ2の前端に跨って車幅方向メンバとしてのバンパーレインフオース6を連結してあり、サイドシル4の前端にはフロントピラー7の下端を連結してある。
【0013】
フロントサイドメンバ2,サイドシル4,バンパーレインフオース6およびフロントピラー7は何れも閉断面に形成してあり、フロアクロスメンバ5は略ハット形断面に形成してフロアパネル3の下面に接合して閉断面を構成している。
【0014】
前記フロントサイドメンバ2の後端部は、ダッシュクロスメンバ8の側面とダッシュパネル9の下面とに接合してある。
【0015】
このフロントサイドメンバ2の前記ダッシュパネル9の下面側に廻り込んだ後端部には、車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲した延長部2Aを一体に延設してあり、該延長部2Aの後端をサイドシル4の前端に連結して、これらフロントサイドメンバ2とサイドシル4とを連続的に形成してある。
【0016】
フロントサイドメンバ2の下側には、サスペンションユニット等を支持するサブフレーム11を配置してある。
【0017】
サブフレーム11は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム12と、これらサイドフレーム12の前端部間および後端部間に跨って車幅方向に連結したフロントフレーム13およびリヤフレーム14とを備えて平面略井桁状に形成してある。
【0018】
サブフレーム11を構成する各フレーム12〜14は閉断面に形成してあって、該サブフレーム11はその前端部を前記バンパーレインフオース6の下面に、および後端部をダッシュクロスメンバ8の下面に、それぞれボルト・ナット等の締結部材によって連結してある。
【0019】
本実施形態ではサブフレーム11の前記バンパーレインフオース6およびダッシュクロスメンバ8に対する前後端部の連結点Pa,Pbを、フロントフレーム13,リヤフレーム14の各サイドフレーム12との連結部近傍に設定して、サイドフレーム12よりも車幅方向内側に設定すると共に、サイドフレーム12自体を平面視して車幅方向外側に向けて弯曲して形成して、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム12を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を構成している。
【0020】
フロアパネル3の下面には、フロア中央に車体前後方向に設けたフロアトンネル3aと各サイドシル4との間にフロアメンバ15を配置してある。
【0021】
このフロアメンバ15は、左右一対の前後方向フレーム16と、これら前後方向フレーム16の前端を連設した連結フレーム17とで平面略U字状に形成してあり、前後方向フレーム16,16をサイドシル4とフロアトンネル3aとに沿って配置してある。
【0022】
フロアメンバ15は略ハット形断面に形成されてフロアパネル3の下面に接合して閉断面を構成するが、サイドシル4に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム16Aは略L字形断面に形成してあって、フロアパネル3の下面とサイドシル4の車幅方向内側の側面とに跨って接合して閉断面を構成している。
【0023】
そして、前記サブフレーム11の後端とフロアメンバ15の前端との間に、前記サイドフレーム12に作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバ15に伝達する荷重伝達手段18を設けてある。
【0024】
この荷重伝達手段18は、サイドフレーム12の後端部に後方に向けて突設した連結凸部19と、フロアメンバ15の連結フレーム17の平面U字状の略頂部に形成されて、前記連結凸部19を受容する連結凹部20とで構成している。
【0025】
ここで、本実施形態にあっては前記フロントサイドメンバ2の後端部の延長部2Aとサイドメンバ4の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連設コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成して、該連結コーナー部を連設コーナー部の前側に近接もしくは当接して配置し、前記延長部2Aの後端を図4に示すようにサイドシル4の前端に突合わせると共に、該突合わせ部分の内側に閉断面構造の補剛ブロック材30を配設して接合してある。
【0026】
また、前記フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連設コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する補強壁31を設けてある。
【0027】
以上の第1実施形態の構造にあっては、車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突により、一方のフロントサイドメンバ2およびサブフレーム11の一方のサイドフレーム12に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバ2はその後端部の延長部2Aが車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲して延設され、サイドシル4の前端に連結して該サイドシル4と連続的に形成されて強度剛性が十分に確保されているため、該フロントサイドメンバ2の前後方向に作用する入力荷重をサイドシル4に前後方向荷重として効率よく伝達する。
【0028】
一方、サブフレーム11のサイドフレーム12の前後方向に作用する入力荷重は、該サブフレーム11の後端部の連結点Pbから、フロア前端の車幅方向骨格メンバであるダッシュクロスメンバ8へ伝達されることは勿論、荷重伝達手段18によりフロアメンバ15の連結フレーム17に伝達され、該連結フレーム17からフロア中央の骨格メンバであるフロアトンネル3aおよびフロアサイドの骨格メンバであるサイドシル4にそれぞれ沿った左右の前後方向フレーム16,16に分岐して前後方向荷重として伝達される。
【0029】
即ち、前記フロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12に作用した前後方向の衝突荷重は、ダッシュクロスメンバ8,サイドシル4,フロントピラー7,フロアメンバ15,フロアトンネル3a,およびフロアクロスメンバ5等のキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【0030】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突にあっても、フロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12が局部的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して、フルラップ前面衝突時と遜色なく反力を高く維持し、フロントサイドメンバ2をその前端側から圧潰変形させると共に後端部の延長部2Aを後方に向けて曲げ変形させ、およびサイドフレーム12の全体的な車幅方向の曲げ変形を促して、衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【0031】
本実施形態にあっては前記サブフレーム11のサイドフレーム12には、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム12を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を設けてあるため、前記衝突入力によってサイドフレーム12を確実に全体的に車幅方向外側に向けて弯曲変形して、荷重伝達手段18からフロアメンバ15の連結フレーム17に対して、車幅方向内側に指向して荷重を伝達するようになる。
【0032】
このため、フロアメンバ15のサイドシル4に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム16Aよりもフロアトンネル3aに沿う車幅方向内側の前後方向フレーム16Bへの荷重伝達量が大きくなり、フロアサイドにフロアサイドメンバ2およびサブフレーム11からの入力荷重が偏寄って作用するのを抑制し、フロアサイドとフロアセンターへの入力バランスを良好にとって荷重分散効果を高めることができる。
【0033】
ここで、特に本実施形態では前述のようにフロントサイドメンバ2の後端部の延長部2Aとサイドシル4の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成してあるため、前記フロントサイドメンバ2への入力荷重によってフロントサイドメンバ2が後退した際に、前記延長部2Aがフロアメンバ15の前端のコーナー部前面にほぼ整合して当接し、延長部2Aとサイドシル4前端との連結コーナー部の曲げ変形を抑制してサイドシル4への荷重伝達を効率良く行わせると共に、該延長部2Aからフロアメンバ15への荷重伝達が良好に行われて入力荷重の分散伝達をより一層良好に行わせることができる。
【0034】
しかも、前記延長部2Aが当接するフロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する複数の補強壁31を設けてあるため、該連接コーナー部の剛性が高くその外壁から内壁への荷重伝達が良好に行われて局部的な変形を抑制し、フロアメンバ15全体への荷重分散を行わせることができる。
【0035】
図5は本発明の第2実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の延長部2Aとサイドシル4前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部の前面に接合して連結してあり、そして、これら連結コーナー部と連接コーナー部の内部に、それぞれ外側の側壁と内側の側壁とを車幅方向に接続する補強壁32,33を設けてある。
【0036】
補強壁32と33は相互に車幅方向のほぼ延長上に設けてあり、本実施形態では補強壁33はフロアメンバ15前端部の車幅方向内側の連設コーナー部、即ち、連結フレーム17と車幅方向内側の前後方向フレーム16Bとの連接コーナー部まで延在配設してある。
【0037】
この第2実施形態の構造によれば、前述のようにフロントサイドメンバ2への入力荷重でフロントサイドメンバ2が後退した際には、直ちに前記延長部2Aからフロアメンバ15の前端のコーナー部に荷重を分散伝達することができる。
【0038】
このとき、前記延長部2Aの後方への曲げ荷重は該延長部2Aの連結コーナー部およびフロアメンバ15の前端部に車幅方向に作用するようになるが、補強壁32および33の存在によってこの車幅方向の入力荷重に対して十分な抗力が発生し、延長部2Aの連結コーナー部およびフロアメンバ15の連接コーナー部相互の局部的な変形を抑制して、フロアメンバ15全体への荷重分散を行わせることができる。
【0039】
とりわけ、補強壁33は車幅方向外側の連接コーナー部から車幅方向内側の連接コーナー部にまで延在配設してあるため、フロアメンバ15全体への荷重分散を良好に行わせることができる。
【0040】
図6は本発明の第3実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部2Aの後端を、サイドシル4の前端部の内側の側壁を貫通して該サイドシル4の前端部の外側の側壁に突合わせて接合して連結してある。
【0041】
この外側の側壁との突合わせ部分には、延長部2Aの端部の閉断面およびサイドシル4の閉断面を横切る補強隔壁34を設けてある。
【0042】
また、延長部2Aとサイドシル4の前端部との貫通連結部分を覆って、補強ブラケット35を外嵌して接合配置してある。
【0043】
更に、延長部2Aのサイドシル4との連結部近傍の連結コーナー部内には、外壁と内壁とを接続する複数の補強壁36を接合配置してある。
【0044】
従って、この第3実施形態にあってもフロントサイドメンバ2に前後方向に作用する入力荷重を、延長部2Aからサイドシル4への前後方向荷重として分散伝達することができ、しかも、延長部2Aがサイドシル4の内側の側壁を貫通して連結されていても、補強隔壁34,補強ブラケット35および補強壁36の存在によって前記連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0045】
図7は本発明の第4実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部2Aの後端に、車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大するボックス状の接続メンバ37を嵌合して接合連結してあり、この接続メンバ37の車幅方向外側の端部をサイドシル4の前端部の内側の側壁を貫通して、該サイドシル4の前端部内を横断して接合連結してある。
【0046】
従って、この第4実施形態にあってもフロントサイドメンバ2に前後方向に作用する入力荷重を、延長部2Aからサイドシル4へ前後方向荷重として分散伝達することができる。
【0047】
しかも、延長部2Aの後端に連結した接続メンバ37は車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大されていて、この接続メンバ37の車幅方向外側の端部がサイドシル4の前端部内を横断して該サイドシル4の前端部に接合連結されているため、これらサイドシル4と延長部2Aとの連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象とする自動車の外観斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態の車体前部構造を下側から見た斜視図。
【図3】本発明の第1実施形態の要部を示す分解斜視図。
【図4】本発明の第1実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接合部分を示す斜視図。
【図5】本発明の第2実施形態を示す図3と同様の斜視図。
【図6】本発明の第3実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接続部分を示す斜視図。
【図7】本発明の第4実施形態を示す図6と同様の斜視図。
【符号の説明】
1…車体
F・C…フロントコンパートメント
C…キャビン
2…フロントサイドメンバ
2A…延長部
3…フロアパネル
3a…フロアトンネル
4…サイドシル
6…バンパーレインフオース(車幅方向メンバ)
8…ダッシュクロスメンバ
11…サブフレーム
12…サイドフレーム
14…リヤフレーム
Pa…前端部の連結点(モードコントロール手段)
Pb…後端部の連結点(モードコントロール手段)
15…フロアメンバ
16…前後方向フレーム
17…連結フレーム
31,32,33,36…補強壁
34…補強隔壁
35…補強ブラケット
37…接続メンバ
【発明の属する技術分野】
本発明は自動車の車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の自動車の車体前部構造の中には、車両の前面衝突時に、パワーユニットを搭載するサブフレームの中間部の屈曲部が路面に接触してそれ以上の変形が阻止された後に、サブフレームの後方移動を許容してフロントサイドメンバの潰れストロークを稼いで、入力荷重のエネルギー吸収効率を高めるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−160664(2頁、図2)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の構造では車両の斜め前面衝突時やオフセット前面衝突時に、サイドメンバおよびサブフレームが車幅方向に折れ変形する可能性があって、フルラップ前面衝突時と同様の反力特性を得ることが難かしい。
【0005】
そこで、本発明は車両の前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にもフロントコンパートメントでのエネルギー吸収を効率的に行わせることができる車体前部構造を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明の車体前部構造にあっては、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延在配置したフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバの下側に配置されて、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレームを有するサブフレームと、
左右一対の前後方向フレームと、これら前後方向フレームの前端を連設した連結フレームとで平面略U字状に形成されて、これら前後方向フレームをフロアサイドに車体前後方向に延在配置したサイドシルとフロア中央に車体前後方向に延在するフロアトンネルとに沿って配置したフロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドメンバの後端部に平面視して前後方向に弯曲した延長部を形成して、該延長部の後端とサイドシルの前端とを連結する一方、
サブフレームの前端部を左右一対のフロントサイドメンバの前端部に跨って連結した車幅方向メンバに連結すると共に、後端部をダッシュクロスメンバに連結し、
前記サブフレームの後端とフロアメンバの前端との間に、前記サイドフレームに作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバに伝達する荷重伝達手段を設けたことを特徴としている。
【0007】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、車両の斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突により、フロントサイドメンバおよびサブフレームのサイドフレームに前後方向に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバはその後端部の延長部が平面視して前後方向に弯曲してサイドシルの前端に連結されて連続して強度剛性が十分に確保されていて、該フロントサイドメンバへの入力荷重をサイドシルへ効率よく伝達する一方、サイドフレームへの入力荷重は荷重伝達手段を介してフロアメンバに伝達されて左右一対の前後方向フレームに分散負担され、これらフロントサイドメンバおよびサイドフレームへの入力荷重をキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【0008】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突時にあっても、フロントサイドメンバおよびサイドフレームが局所的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して反力を高く維持し、フロントサイドメンバの前後方向の圧潰変形とその延長部の前後方向の曲げ変形、およびサイドフレームの全体的な車幅方向の曲げ変形により衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。
【0010】
図1〜図4は本発明の第1実施形態を示すもので、図1は本発明の対象とする自動車の外観斜視図、図2は車体前部構造を下側から見た斜視図、図3は第1実施形態の要部を示す分解斜視図、図4は第1実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの連結部分を示す斜視図である。
【0011】
図1〜図4に示すように車体1のフロントコンパートメントF・Cの車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のフロントサイドメンバ2を備えており、また、キャビンCの下面を隔成するフロアパネル3の車幅方向両側には、車体前後方向に延在した左右一対のサイドシル4を設けてあって、これら左右のサイドシル4,4に跨ってフロアクロスメンバ5を車幅方向に接合配置してある。
【0012】
左右のフロントサイドメンバ2の前端に跨って車幅方向メンバとしてのバンパーレインフオース6を連結してあり、サイドシル4の前端にはフロントピラー7の下端を連結してある。
【0013】
フロントサイドメンバ2,サイドシル4,バンパーレインフオース6およびフロントピラー7は何れも閉断面に形成してあり、フロアクロスメンバ5は略ハット形断面に形成してフロアパネル3の下面に接合して閉断面を構成している。
【0014】
前記フロントサイドメンバ2の後端部は、ダッシュクロスメンバ8の側面とダッシュパネル9の下面とに接合してある。
【0015】
このフロントサイドメンバ2の前記ダッシュパネル9の下面側に廻り込んだ後端部には、車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲した延長部2Aを一体に延設してあり、該延長部2Aの後端をサイドシル4の前端に連結して、これらフロントサイドメンバ2とサイドシル4とを連続的に形成してある。
【0016】
フロントサイドメンバ2の下側には、サスペンションユニット等を支持するサブフレーム11を配置してある。
【0017】
サブフレーム11は、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレーム12と、これらサイドフレーム12の前端部間および後端部間に跨って車幅方向に連結したフロントフレーム13およびリヤフレーム14とを備えて平面略井桁状に形成してある。
【0018】
サブフレーム11を構成する各フレーム12〜14は閉断面に形成してあって、該サブフレーム11はその前端部を前記バンパーレインフオース6の下面に、および後端部をダッシュクロスメンバ8の下面に、それぞれボルト・ナット等の締結部材によって連結してある。
【0019】
本実施形態ではサブフレーム11の前記バンパーレインフオース6およびダッシュクロスメンバ8に対する前後端部の連結点Pa,Pbを、フロントフレーム13,リヤフレーム14の各サイドフレーム12との連結部近傍に設定して、サイドフレーム12よりも車幅方向内側に設定すると共に、サイドフレーム12自体を平面視して車幅方向外側に向けて弯曲して形成して、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム12を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を構成している。
【0020】
フロアパネル3の下面には、フロア中央に車体前後方向に設けたフロアトンネル3aと各サイドシル4との間にフロアメンバ15を配置してある。
【0021】
このフロアメンバ15は、左右一対の前後方向フレーム16と、これら前後方向フレーム16の前端を連設した連結フレーム17とで平面略U字状に形成してあり、前後方向フレーム16,16をサイドシル4とフロアトンネル3aとに沿って配置してある。
【0022】
フロアメンバ15は略ハット形断面に形成されてフロアパネル3の下面に接合して閉断面を構成するが、サイドシル4に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム16Aは略L字形断面に形成してあって、フロアパネル3の下面とサイドシル4の車幅方向内側の側面とに跨って接合して閉断面を構成している。
【0023】
そして、前記サブフレーム11の後端とフロアメンバ15の前端との間に、前記サイドフレーム12に作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバ15に伝達する荷重伝達手段18を設けてある。
【0024】
この荷重伝達手段18は、サイドフレーム12の後端部に後方に向けて突設した連結凸部19と、フロアメンバ15の連結フレーム17の平面U字状の略頂部に形成されて、前記連結凸部19を受容する連結凹部20とで構成している。
【0025】
ここで、本実施形態にあっては前記フロントサイドメンバ2の後端部の延長部2Aとサイドメンバ4の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連設コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成して、該連結コーナー部を連設コーナー部の前側に近接もしくは当接して配置し、前記延長部2Aの後端を図4に示すようにサイドシル4の前端に突合わせると共に、該突合わせ部分の内側に閉断面構造の補剛ブロック材30を配設して接合してある。
【0026】
また、前記フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連設コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する補強壁31を設けてある。
【0027】
以上の第1実施形態の構造にあっては、車両の斜め前面衝突又はオフセット前面衝突により、一方のフロントサイドメンバ2およびサブフレーム11の一方のサイドフレーム12に衝突荷重が入力した場合、フロントサイドメンバ2はその後端部の延長部2Aが車幅方向外側に向けて前後方向に弯曲して延設され、サイドシル4の前端に連結して該サイドシル4と連続的に形成されて強度剛性が十分に確保されているため、該フロントサイドメンバ2の前後方向に作用する入力荷重をサイドシル4に前後方向荷重として効率よく伝達する。
【0028】
一方、サブフレーム11のサイドフレーム12の前後方向に作用する入力荷重は、該サブフレーム11の後端部の連結点Pbから、フロア前端の車幅方向骨格メンバであるダッシュクロスメンバ8へ伝達されることは勿論、荷重伝達手段18によりフロアメンバ15の連結フレーム17に伝達され、該連結フレーム17からフロア中央の骨格メンバであるフロアトンネル3aおよびフロアサイドの骨格メンバであるサイドシル4にそれぞれ沿った左右の前後方向フレーム16,16に分岐して前後方向荷重として伝達される。
【0029】
即ち、前記フロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12に作用した前後方向の衝突荷重は、ダッシュクロスメンバ8,サイドシル4,フロントピラー7,フロアメンバ15,フロアトンネル3a,およびフロアクロスメンバ5等のキャビン骨格部材へ効率良く分散伝達することができる。
【0030】
この結果、斜め前面衝突あるいはオフセット前面衝突にあっても、フロントサイドメンバ2およびサイドフレーム12が局部的に車幅方向に折れ変形するのを抑制して、フルラップ前面衝突時と遜色なく反力を高く維持し、フロントサイドメンバ2をその前端側から圧潰変形させると共に後端部の延長部2Aを後方に向けて曲げ変形させ、およびサイドフレーム12の全体的な車幅方向の曲げ変形を促して、衝突エネルギー吸収効果を高めることができる。
【0031】
本実施形態にあっては前記サブフレーム11のサイドフレーム12には、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレーム12を車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を設けてあるため、前記衝突入力によってサイドフレーム12を確実に全体的に車幅方向外側に向けて弯曲変形して、荷重伝達手段18からフロアメンバ15の連結フレーム17に対して、車幅方向内側に指向して荷重を伝達するようになる。
【0032】
このため、フロアメンバ15のサイドシル4に沿う車幅方向外側の前後方向フレーム16Aよりもフロアトンネル3aに沿う車幅方向内側の前後方向フレーム16Bへの荷重伝達量が大きくなり、フロアサイドにフロアサイドメンバ2およびサブフレーム11からの入力荷重が偏寄って作用するのを抑制し、フロアサイドとフロアセンターへの入力バランスを良好にとって荷重分散効果を高めることができる。
【0033】
ここで、特に本実施形態では前述のようにフロントサイドメンバ2の後端部の延長部2Aとサイドシル4の前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成してあるため、前記フロントサイドメンバ2への入力荷重によってフロントサイドメンバ2が後退した際に、前記延長部2Aがフロアメンバ15の前端のコーナー部前面にほぼ整合して当接し、延長部2Aとサイドシル4前端との連結コーナー部の曲げ変形を抑制してサイドシル4への荷重伝達を効率良く行わせると共に、該延長部2Aからフロアメンバ15への荷重伝達が良好に行われて入力荷重の分散伝達をより一層良好に行わせることができる。
【0034】
しかも、前記延長部2Aが当接するフロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部内には、外側の側壁と内側の側壁とを接続する複数の補強壁31を設けてあるため、該連接コーナー部の剛性が高くその外壁から内壁への荷重伝達が良好に行われて局部的な変形を抑制し、フロアメンバ15全体への荷重分散を行わせることができる。
【0035】
図5は本発明の第2実施形態を示すもので、本実施形態にあっては前記第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の延長部2Aとサイドシル4前端との連結コーナー部を、フロアメンバ15の連結フレーム17と車幅方向外側の前後方向フレーム16Aとの連接コーナー部の前面に接合して連結してあり、そして、これら連結コーナー部と連接コーナー部の内部に、それぞれ外側の側壁と内側の側壁とを車幅方向に接続する補強壁32,33を設けてある。
【0036】
補強壁32と33は相互に車幅方向のほぼ延長上に設けてあり、本実施形態では補強壁33はフロアメンバ15前端部の車幅方向内側の連設コーナー部、即ち、連結フレーム17と車幅方向内側の前後方向フレーム16Bとの連接コーナー部まで延在配設してある。
【0037】
この第2実施形態の構造によれば、前述のようにフロントサイドメンバ2への入力荷重でフロントサイドメンバ2が後退した際には、直ちに前記延長部2Aからフロアメンバ15の前端のコーナー部に荷重を分散伝達することができる。
【0038】
このとき、前記延長部2Aの後方への曲げ荷重は該延長部2Aの連結コーナー部およびフロアメンバ15の前端部に車幅方向に作用するようになるが、補強壁32および33の存在によってこの車幅方向の入力荷重に対して十分な抗力が発生し、延長部2Aの連結コーナー部およびフロアメンバ15の連接コーナー部相互の局部的な変形を抑制して、フロアメンバ15全体への荷重分散を行わせることができる。
【0039】
とりわけ、補強壁33は車幅方向外側の連接コーナー部から車幅方向内側の連接コーナー部にまで延在配設してあるため、フロアメンバ15全体への荷重分散を良好に行わせることができる。
【0040】
図6は本発明の第3実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部2Aの後端を、サイドシル4の前端部の内側の側壁を貫通して該サイドシル4の前端部の外側の側壁に突合わせて接合して連結してある。
【0041】
この外側の側壁との突合わせ部分には、延長部2Aの端部の閉断面およびサイドシル4の閉断面を横切る補強隔壁34を設けてある。
【0042】
また、延長部2Aとサイドシル4の前端部との貫通連結部分を覆って、補強ブラケット35を外嵌して接合配置してある。
【0043】
更に、延長部2Aのサイドシル4との連結部近傍の連結コーナー部内には、外壁と内壁とを接続する複数の補強壁36を接合配置してある。
【0044】
従って、この第3実施形態にあってもフロントサイドメンバ2に前後方向に作用する入力荷重を、延長部2Aからサイドシル4への前後方向荷重として分散伝達することができ、しかも、延長部2Aがサイドシル4の内側の側壁を貫通して連結されていても、補強隔壁34,補強ブラケット35および補強壁36の存在によって前記連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0045】
図7は本発明の第4実施形態を示すもので、本実施形態にあっては第1実施形態におけるフロントサイドメンバ2の後端部の前記前後方向に弯曲して車幅方向外側に向けて延出した延長部2Aの後端に、車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大するボックス状の接続メンバ37を嵌合して接合連結してあり、この接続メンバ37の車幅方向外側の端部をサイドシル4の前端部の内側の側壁を貫通して、該サイドシル4の前端部内を横断して接合連結してある。
【0046】
従って、この第4実施形態にあってもフロントサイドメンバ2に前後方向に作用する入力荷重を、延長部2Aからサイドシル4へ前後方向荷重として分散伝達することができる。
【0047】
しかも、延長部2Aの後端に連結した接続メンバ37は車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大されていて、この接続メンバ37の車幅方向外側の端部がサイドシル4の前端部内を横断して該サイドシル4の前端部に接合連結されているため、これらサイドシル4と延長部2Aとの連結部分の剛性が十分に保たれ、前記荷重の分散伝達効率を高めることができて前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の対象とする自動車の外観斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態の車体前部構造を下側から見た斜視図。
【図3】本発明の第1実施形態の要部を示す分解斜視図。
【図4】本発明の第1実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接合部分を示す斜視図。
【図5】本発明の第2実施形態を示す図3と同様の斜視図。
【図6】本発明の第3実施形態におけるフロントサイドメンバの延長部とサイドシルとの接続部分を示す斜視図。
【図7】本発明の第4実施形態を示す図6と同様の斜視図。
【符号の説明】
1…車体
F・C…フロントコンパートメント
C…キャビン
2…フロントサイドメンバ
2A…延長部
3…フロアパネル
3a…フロアトンネル
4…サイドシル
6…バンパーレインフオース(車幅方向メンバ)
8…ダッシュクロスメンバ
11…サブフレーム
12…サイドフレーム
14…リヤフレーム
Pa…前端部の連結点(モードコントロール手段)
Pb…後端部の連結点(モードコントロール手段)
15…フロアメンバ
16…前後方向フレーム
17…連結フレーム
31,32,33,36…補強壁
34…補強隔壁
35…補強ブラケット
37…接続メンバ
Claims (6)
- 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延在配置したフロントサイドメンバと、
フロントサイドメンバの下側に配置されて、車体前後方向に延在する左右一対のサイドフレームを有するサブフレームと、
左右一対の前後方向フレームと、これら前後方向フレームの前端を連設した連結フレームとで平面略U字状に形成されて、これら前後方向フレームをフロアサイドに車体前後方向に延在配置したサイドシルとフロア中央に車体前後方向に延在するフロアトンネルとに沿って配置したフロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドメンバの後端部に平面視して前後方向に弯曲した延長部を形成して、該延長部の後端とサイドシルの前端とを連結する一方、
サブフレームの前端部を左右一対のフロントサイドメンバの前端部に跨って連結した車幅方向メンバに連結すると共に、後端部をダッシュクロスメンバに連結し、
前記サブフレームの後端とフロアメンバの前端との間に、前記サイドフレームに作用する前後方向の衝突入力をフロアメンバに伝達する荷重伝達手段を設けたことを特徴とする車体前部構造。 - サイドフレームは、前後方向の衝突入力に対して該サイドフレームを車幅方向外側に向けて弯曲変形させるモードコントロール手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の車体前部構造。
- フロントサイドメンバ後端部の延長部とサイドシル前端との連結コーナー部を、フロアメンバの連結フレームと車幅方向外側の前後方向フレームとの連設コーナー部と平面視してほぼ同一の曲率で形成したことを特徴とする請求項1または2に記載の車体前部構造。
- フロントサイドメンバ後端部の延長部とサイドシル前端との連結コーナー部を、フロアメンバの連結フレームと車幅方向外側の前後方向フレームとの連設コーナー部に連結し、前記連結コーナー部と連設コーナー部の内部に、それぞれ外側の側壁と内側の側壁とを車幅方向に接続する補強壁を設けたことを特徴とする請求項3に記載の車体前部構造。
- フロントサイドメンバ後端部の延長部の後端を、サイドシル前端部の内側の側壁を貫通して該サイドシル前端部の外側の側壁に突合わせて連結し、この外側の側壁との突合わせ部分に車幅方向に補強隔壁を設けると共に、前記連結部分を覆って補強ブラケットを外嵌配置したことを特徴とする請求項1または2に記載の車体前部構造。
- フロントサイドメンバ後端部の延長部の後端に、車幅方向外側に至るにしたがって漸次前後方向幅が増大する接続メンバを結合し、該接続メンバの車幅方向外側の端部をサイドシル前端部の内側の側壁を貫通して、該サイドシルの前端部内を横断して連結したことを特徴とする請求項1または2に記載の車体前部構造。
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2002
- 2002-11-08 JP JP2002325994A patent/JP2004161029A/ja active Pending
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