JP2004338615A

JP2004338615A - Front structure for vehicle

Info

Publication number: JP2004338615A
Application number: JP2003138806A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Ozaki; 龍哉尾崎
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2003-05-16
Publication date: 2004-12-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a front structure for a vehicle capable of effectively dispersing collision loads to the frame members of the vehicle body in the rear or in the upper part of the vehicle than to a front tire by controlling the collision mode of the front tire by a suspension or an axle part. <P>SOLUTION: Each load support part 21 opposed to a displacement regulation member 20 attached to the upper end of a shock absorber 8 is provided in the rear side surface of a strut tower 9. The load support parts 21 of the right and the left strut towers 9are connected each other through a member 22 in the vehicle width direction, and each of the load support parts 21 is connected to a pillar member 4 on the same side through a first connection member 23. Thus, the displacement regulation member 20 interferes with the load receiving part 21, thereby controlling the behavior of the front tire 7 and transmitting the collision loads to the front end of a side sill 3, and further dispersing the collision loads to the load support part 21 on the non-collision side through the member 22 in the vehicle width direction and dispersing the loads directly to the pillar member 4 through the first connection member 23. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車体前部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車体前部構造としては、フロントサイドメンバの後方端部とサイドシルの前方端部との間にトルクボックスを設けて、このトルクボックスがフロントタイヤと対向する前方部分に案内部を設け、この案内部を車体外側から内側に向けて次第に後方に位置するように形成して、衝突時に後退するフロントタイヤが案内部によって車体内側に引き込まれるように衝突モードをコントロールし、トルクボックスによって大きなエネルギーを車体下部で吸収す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】
特開平５−１２４５４２号公報（第３頁、第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、かかる従来の車体前部構造にあっては、トルクボックスでのエネルギー吸収が終了した後、更に衝突エネルギーが残存している場合は、トルクボックスよりも車体後方の構造部材を変形させる可能性があることや、衝突エネルギーが車体下部に集中することにより、局所的な変形を生じる恐れがある。
【０００５】
そこで、本発明はフロントタイヤの衝突モードをサスペンションやアクスル部でコントロールすることにより、衝突荷重をフロントタイヤよりも車両後方の車体骨格部材や車両上方の車体骨格部材に効率よく分散す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】
本発明にあっては、フロントタイヤを転舵可能にサブフレームに支持するアクスル部に結合したショックアブソーバの上端部に変位規制部材を取付け、このショックアブソーバの上端部を車体側に支持するストラットタワーの少なくとも後側面に前記変位規制部材と対向する荷重受け部を設け、かつ、左右のストラットタワーの荷重受け部同士を車幅方向部材を介して連結するとともに、それぞれの荷重受け部を第１連結部材を介して同一側にあるピラー部材に連結したことを特徴としている。
【０００７】
【発明の効果】
本発明によれば、前方または斜め前方からの衝突荷重がフロントタイヤに入力して、このフロントタイヤが衝突荷重の入力方向に移動すると、アクスル部やショックアブソーバが、このショックアブソーバの上端部に取付けた変位規制部材とともに移動し、この変位規制部材が荷重受け部に干渉する。
【０００８】
すると、変位規制部材のそれ以上の移動が阻止されるため、ショックアブソーバやアクスル部の移動を規制し、ひいては、フロントタイヤの挙動をコントロールして、フロントタイヤを、車体下部の車幅方向両側に前後方向に延在したサイドシルの前端部にフロントタイヤの後方部分を干渉させることができる。
【０００９】
このように、フロントタイヤからの衝突荷重をサイドシルで受けることにより、車室内とタイヤハウスとを隔成する部材にフロントタイヤからの荷重が伝達されるのを防止し、かつ、サイドシルおよびこのサイドシルに連結したピラー部材を介して衝突荷重を車両後方かつ上下方向にも効率よく分散することができる。
【００１０】
また、左右のストラットタワーの荷重受け部同士を車幅方向部材を介して連結したので、オフセット衝突や斜め衝突のような非対称衝突形態の場合に、車幅方向部材を介して非衝突側の荷重受け部に衝突荷重を分散し、更には、それぞれの荷重受け部を第１連結部材を介して同一側にあるピラー部材に連結したことにより、ピラー部材にも直接的に荷重を分散することができる。
【００１１】
【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。
【００１２】
図１〜図１８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は前部を分解した車体骨格構造の斜視図、図２はフロントアクスル部分の斜視図、図３はフロントアクスル部分の分解斜視図、図４はショックアブソーバの相対回転部分に組み込まれるボールジョイントの斜視図、図５はショックアブソーバの上端部分の分解斜視図、図６は車体前部の下方斜視図、図７は車幅方向部材および第１連結部材の取付け状態を示す分解斜視図、図８は車幅方向部材および第１連結部材の取付け状態を車体右側で示す平面図、図９はフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図、図１０はフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図、図１１はフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図、図１２はフロントタイヤがサイドシルに干渉した状態を示す車体前部の斜視図、図１３はフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図、図１４はフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図、図１５はフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図、図１６はフロントタイヤが右転舵状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図、図１７はフロントタイヤが右転舵状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図、図１８はフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図である。
【００１３】
この第１実施形態の車体前部構造は、図１に示すように、車体１の前部の車幅方向両側に前後方向に延在したフロントサイドメンバ２と、車体１の下部の車幅方向両側に前後方向に延在したサイドシル３と、このサイドシル３の前端部から起立するピラー部材としてのフロントピラー４と、前記フロントサイドメンバ２の下方に取付けたサブフレーム５にアクスル部６を介して転舵可能に支持したフロントタイヤ７（図１０参照）と、下端部をアクスル部６に結合して上下方向に配置したショックアブソーバ８と、ショックアブソーバ８の上端部をコイルスプリング８ａを介して車体１側に支持するストラットタワー９と、を備える。
【００１４】
前記サブフレーム５は、フロントクロスメンバ５ａ、リアクロスメンバ５ｂ、左・右メンバ５ｃ，５ｄによって矩形状に構成し、フロントクロスメンバ５ａの車幅方向両端部を、左・右フロントサイドメンバ２の前端部から垂設した取付部２Ａに結合するとともに、リアクロスメンバ５ｂの車幅方向両端部を、フロントサイドメンバ２の後端部に傾斜部１１Ａを介して連続するエクステンションサイドメンバ１１（図６参照）の前端部に結合してある。
【００１５】
そして、サブフレーム５の左・右メンバ５ｃ，５ｄに、フロントサスペンションのトランスバースリンク１０を上下揺動自在に取付け、このトランスバースリンク１０の先端部にアクスル部６を設けてある。
【００１６】
アクスル部６は、図３に示すように、ナックルアーム１２を有し、このナックルアーム１２の下端部を前記トランスバースリンク１０の前端部にボールジョイント１０ａを介して回転自在に取付けるとともに、ナックルアーム１２の上端部を前記ショックアブソーバ８の下端部に固定し、かつ、ナックルアーム１２の中間部にブレーキロータ１３と一体のホイールハブ１４を回転自在に取付けてある。
【００１７】
また、前記フロントサイドメンバ２の上方、かつ、このフロントサイドメンバ２よりも車幅方向外方に位置して、前記フロントピラー４から車両前方にフードリッジメンバ１５を延在配置してあり、このフードリッジメンバ１５の後端部内側に前記ストラットタワー９を一体に形成してある。
【００１８】
前記ショックアブソーバ８は、図３に示すように、外筒８ｂと、この外筒８ｂの上端から所定の摺動抵抗をもって出没自在に突出するロッド８ｃと、このロッド８ｃを突出方向に付勢する前記コイルスプリング８ａと、を備え、ショックアブソーバ８の下端部、つまり、外筒８ｂの下端部はブラケット８ｄを介して前記ナックルアーム１２に結合するとともに、ショックアブソーバ８の上端部、つまり、ロッド８ｃの先端部はアッパーマウント１６を介して前記ストラットタワー９の頂部に内側から結合してある。
【００１９】
また、前記ショックアブソーバ８では、外筒８ｂとロッド８ｃとは一体となって回転する構造となっている。
【００２０】
ここで、この第１実施形態では図３，図５に示すように、前記ショックアブソーバ８のストラットタワー９内に配置した上端部、つまり、ロッド８ｃの上端部に変位規制部材２０を取付けるとともに、図６に示すように、ストラットタワー９の後側面に前記変位規制部材２０と対向する荷重受け部２１を設けてある。
【００２１】
また、図１，図７，図８に示すように、左右のストラットタワー９の荷重受け部２１同士を車幅方向部材としてのストラットクロスバー２２を介して連結するとともに、それぞれの荷重受け部２１を第１連結部材２３を介して同一側にあるフロントピラー４に連結してある。
【００２２】
前記変位規制部材２０は高剛性部材によってコイルスプリング８ａの上端部を受容する短円柱状に形成し、図５に示すように、その中心部に形成した十字状の挿通孔２０ａを、ショックアブソーバ８のロッド８ｃに形成した十字状の係合突起８ｅに嵌合して、これらロッド８ｃと変位規制部材２０とは一体に回転可能となっている。
【００２３】
そして、前記コイルスプリング８ａは、外筒８ｂの上端と前記変位規制部材２０との間に圧縮状態で介装されるが、このコイルスプリング８ａは、その両端部を外筒８ｂ上端および変位規制部材２０の受容溝２０ｅに設けた爪部８ｆ，２０ｄに係合してショックアブソーバ８と一体に回転可能としてある。
【００２４】
前記変位規制部材２０は、中心部の挿通孔２０ａをロッド８ｃに嵌合することによりショックアブソーバ８に同軸に取付けてあり、このショックアブソーバ８の回転と同期させるとともに、フロントタイヤ７の転舵周期とも略同期して回転する。
【００２５】
即ち、ナックルアーム１２の上端部に結合したショックアブソーバ８の中心軸の延長上に、ナックルアーム１２の下端部をトランスバースリンク１０に取付けたボールジョイント１０ａを配置して、フロントタイヤ７はショックアブソーバ８の中心軸をキングピンとして転舵するようになっており、ショックアブソーバ８に同軸配置した前記変位規制部材２０はフロントタイヤ７の転舵周期と略同期して回転することになる。
【００２６】
前記変位規制部材２０の外周には、対向する前記荷重受け部２１に向かって、この荷重受け部２１の受け面２１ａと所定角度を成す第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃを周方向に所定間隔をもって突設してある。
【００２７】
前記第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃは、荷重受け部２１の受け面２１ａと成す角度が鋭角となるように設定してあり、また、前記荷重受け部２１は、その受け面２１ａの面直方向を車両外方に向けて傾斜させてある。
【００２８】
前記変位規制部材２０の上側には、図３に示すように、ボールジョイント２４を介在させて前記アッパーマウント１６を配置し、ストラットタワー９に固定されるアッパーマウント１６と、ショックアブソーバ８と一体に回転する変位規制部材２０と、の相対回転を許容してあり、かつ、前記ボールジョイント２４は、図４に示すようにＺ軸（上下方向軸）に対して自由な回転が可能であるのは勿論のこと、Ｘ軸（車幅方向軸）やＹ軸（前後方向軸）に対してもある程度の回転が可能となって、ショックアブソーバ８の若干の傾き方向の逃げが許容される。
【００２９】
前記ストラットクロスバー２２は、図７に示すように、車幅方向端部に設けたフランジ部２２ａをストラットタワー９の上端面および内側面に設けたスタッドボルト２５にナット２５ａを介して結合・固定してある。
【００３０】
また、前記第１連結部材２３は、同図に示すように、前端部に設けたフランジ部２３ａを、前記ストラットクロスバー２２の車幅方向端部内側に設けたフランジ部２２ｂにボルト２６，ナット２６ａを介して結合するとともに、後端部に設けたフランジ部２３ｂを、図１に示すように、フロントピラー４とフードリッジメンバ１５との付け根部近傍に設けたスタッドボルト２７にナット２７ａを介して結合してある。
【００３１】
前記ストラットクロスバー２２は、図８に示すように、中間部分が車両後方に向かって突出する湾曲形状に形成してある。
【００３２】
以上の構成によりこの第１実施形態の車体前部構造によれば、図９に示すように、前方または斜め前方からの衝突荷重がフロントタイヤ７に入力して、このフロントタイヤ７が衝突荷重の入力方向に移動すると、図１０に示すように、ナックルアーム１２やショックアブソーバ８が、このショックアブソーバ８の上端部に取付けた変位規制部材２０とともに移動し、この変位規制部材２０がストラットタワー９の荷重受け部２１に干渉する。
【００３３】
すると、変位規制部材２０のそれ以上の移動が阻止されるため、ショックアブソーバ８やナックルアーム１２の移動を規制し、ひいては、フロントタイヤ７の挙動をコントロールして、フロントタイヤ７の車両後方部分をサイドシル３の前端部に干渉させることができる。
【００３４】
（Ｉ）即ち、図９〜図１２はフロントタイヤ７の転舵状態が略直進状態にあるときに、右オフセット衝突や右小ラップ衝突若しくは右斜め衝突した場合を示し、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、変位規制部材２０がストラットタワー９の荷重受け部２１に干渉すると、変位規制部材２０の第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃが荷重受け部２１の受け面２１ａに対して鋭角となっているので、第１突起部２０ｂは変位規制部材２０を右回り方向に回転させるモーメントを発生する一方、第２突起部２０ｃは変位規制部材２０を左回り方向に回転させるモーメントを発生する。
【００３５】
従って、第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃのモーメントが釣り合って、ショックアブソーバ８およびナックルアーム１２の回転を固定してフロントタイヤ７の転舵を阻止し、この状態で図１１に示すようにフロントタイヤ７を、その後方部分がサイドシル３の前端部と対向した状態に固定する。
【００３６】
この状態で更なる衝突荷重がフロントタイヤ７に入力すると、図１２に示すようにフロントタイヤ７がサイドシル３に干渉して衝突荷重をサイドシル３で受けることができる。
【００３７】
（ＩＩ）また、図１３〜図１５はフロントタイヤ７が左に転舵した状態で、右オフセット衝突や右小ラップ衝突若しくは右斜め衝突した場合を示し、この状態では図１４（ａ）に示すように変位規制部材２０は直進状態から左回転した状態となっている。
【００３８】
従って、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、衝突によりショックアブソーバ８が後退すると、変位規制部材２０の第１突起部２０ｂが荷重受け部２１の受け面２１ａに干渉することになり、このとき、第１突起部２０ｂは車両左後方に向いており、また、受け面２１ａに対して鋭角となっているので、第１突起部２０ｂは変位規制部材２０を右回り方向に回転させるモーメントを発生する。
【００３９】
このため、ショックアブソーバ８は右回転してフロントタイヤ７を右方向に転舵させるが、変位規制部材２０が右回転すると、第２突起部２０ｃが荷重受け部２１に干渉するようになり、この第２突起部２０ｃによって変位規制部材２０を左回り方向に回転させるモーメントを発生する。
【００４０】
そして、第１突起部２０ｂによる右回り方向の回転モーメントと、第２突起部２０ｃによる左回り方向の回転モーメントとが釣り合った状態で、ショックアブソーバ８およびナックルアーム１２の回転を固定してフロントタイヤ７の転舵を阻止し、この状態で前記図１１に示したようにフロントタイヤ７を、その車両後方部分がサイドシル３の前端部と対向した状態に固定して、衝突荷重をサイドシル３で受け止めることができる。
【００４１】
また、更に衝突荷重がフロントタイヤ７に作用すると、荷重受け部２１の受け面２１ａは、その面直方向が車両外方に向けて傾斜しているので、この受け面２１ａに干渉した第１，第２突起部２１ｂ，２１ｃは、受け面２１ａの面内を車両外方に滑るようにして移動しようとする力を発生させる。
【００４２】
これにより、フロントサスペンションのトランスバースリンク１０が変形しても、フロントタイヤ７を確実に車両外側に押出してサイドシル３の前端部に干渉させることができる。
【００４３】
（ＩＩＩ）更に、図１６〜図１８はフロントタイヤ７が右に転舵した状態で、右オフセット衝突や右小ラップ衝突若しくは右斜め衝突した場合を示し、この状態では図１７（ａ）に示すように変位規制部材２０は直進状態から右回転した状態となっている。
【００４４】
従って、図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、衝突によりショックアブソーバ８が後退すると、前記図１３〜図１５に示した左転舵時とは逆に、変位規制部材２０の第２突起部２０ｃが荷重受け部２１の受け面２１ａに干渉することになり、このとき、第２突起部２０ｃは車両左後方に向いており、また、受け面２１ａに対して鋭角となっているので、第２突起部２０ｃは変位規制部材２０を左回り方向に回転させるモーメントを発生する。
【００４５】
このため、ショックアブソーバ８は左回転してフロントタイヤ７を左方向に転舵させるが、変位規制部材２０が左回転すると、第１突起部２０ｂが荷重受け部２１に干渉するようになり、この第１突起部２０ｂによって変位規制部材２０を右回り方向に回転させるモーメントを発生する。
【００４６】
そして、第２突起部２０ｃによる左回り方向の回転モーメントと、第１突起部２０ｂによる右回り方向の回転モーメントとが釣り合った状態で、ショックアブソーバ８およびナックルアーム１２の回転を固定してフロントタイヤ７の転舵を阻止し、この状態で前記図１１に示したようにフロントタイヤ７を、その車両後方部分がサイドシル３の前端部と対向した状態に固定して、衝突荷重をサイドシル３で受け止めることができる。
【００４７】
また、この場合にあっても、衝突荷重が更にフロントタイヤ７に作用すると、受け面２１ａの面直方向が車両外方に向けて傾斜しているので、この受け面２１ａに干渉した第１，第２突起部２１ｂ，２１ｃは、受け面２１ａの面内を車両外方に滑るようにして移動しようとする力を発生させる。
【００４８】
これにより、フロントサスペンションのトランスバースリンク１０が変形しても、フロントタイヤ７を確実に車両外側に押出してサイドシル３の前端部に干渉させることができる。
【００４９】
このように（Ｉ）〜（ＩＩＩ）のいずれの場合にあっても、フロントタイヤ７からの衝突荷重をサイドシル３で受けることができ、これによって車室内とタイヤハウスとを隔成する部材、つまり、ダッシュボード側面にフロントタイヤ７からの荷重が伝達されるのを防止し、かつ、サイドシル３およびこのサイドシル３に連結したフロントピラー４を介して衝突荷重を車両後方かつ上下方向にも効率よく分散することができる。
【００５０】
また、この第１実施形態にあっては、左右のストラットタワー９の荷重受け部２１同士をストラットクロスバー２２を介して連結したので、オフセット衝突や斜め衝突のような非対称衝突形態の場合に、ストラットクロスバー２２を介して非衝突側、つまり、この実施形態では左側の荷重受け部２１に衝突荷重を分散することができる。
【００５１】
更に、それぞれの荷重受け部２１を第１連結部材２３を介して同一側にあるピラー部材４に連結したことにより、ピラー部材４にも直接的に荷重を分散することができる。
【００５２】
また、この第１実施形態の車体前部構造は前記作用効果に加えて、変位規制部材２０は、中心部の挿通孔２０ａをロッド８ｃに嵌合してショックアブソーバ８に同軸に取付けてあり、このショックアブソーバ８の回転と同期させるとともに、フロントタイヤ７の転舵周期とも略同期して回転するようにしたので、変位規制部材２０の回転をコントロールすることにより、フロントタイヤ７の転舵を簡単にコントロールできるようになる。
【００５３】
更に、変位規制部材２０の外周に、ストラットタワー９の荷重受け部２１に向かって、この荷重受け部２１の受け面２１ａと所定角度を成す第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃを周方向に所定間隔をもって突設したので、第１突起部２０ｂや第２突起部２０ｃが受け面２１ａに干渉した際に、変位規制部材２０に回転方向のモーメントを発生させてフロントタイヤ７を所定方向に転舵させることができるため、フロントタイヤ７をサイドシル３の前端部に対向させて、衝突荷重をサイドシル３、更にはフロントピラー４へと効果的に分散することができる。
【００５４】
更にまた、前記第１，第２突起部２０ｂ，２０ｃは、荷重受け部２１の受け面２１ａと成す角度が鋭角となるように設定したので、第１突起部２０ｂや第２突起部２０ｃが受け面２１ａに干渉した際に、変位規制部材２０に回転方向のモーメントを確実に発生させることができる。
【００５５】
また、前記荷重受け部２１は、その受け面２１ａの面直方向を車両外方に向けて傾斜させたので、オフセット衝突時に、変位規制部材２０が車両後方に移動して受け面２１ａに干渉したときに、受け面２１ａの面内を車両外方に滑る力を得ることができ、フロントタイヤ７の車両後方部分をサイドシル３の先端部に対向するようにガイドすることができるとともに、斜め衝突時には受け面２１ａの面直方向が衝突荷重方向と略同一であるため、受け面２１ａによって衝突荷重を最大限に受けることができ、ストラットクロスバー２２や第１連結部材２３を介して非衝突側の荷重受け部２１やフロントピラー４に効率よく荷重分散することができる。
【００５６】
更に、前記ストラットクロスバー２２は、中間部分が車両後方に向かって突出する湾曲形状に形成したので、過大な衝突荷重が入力してストラットクロスバー２２が車両後方に後退した場合に、このストラットクロスバー２２がダッシュパネルやダッシュクロスメンバ等に干渉させることができるため、衝突荷重をこれらダッシュパネルやダッシュクロスメンバに分散させることができるとともに、ストラットクロスバー２２の湾曲部分によってフロントコンパートメントに搭載したエンジンとの干渉を避けることができる。
【００５７】
尚、この実施形態では車両右側の車体前部構造に例を取って説明したが、車両左側の車体前部構造にあっても同様の機能を呈するのは勿論である。
【００５８】
図１９，図２０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ものとし、図１９は車体前部の骨格構造を示す下方斜視図、図２０は前方からの衝突荷重が入力した際の挙動を（ａ），（ｂ）に順を追って示す車体前部の平面図である。
【００５９】
この第２実施形態の車体前部構造は、図１９，図２０（ａ）に示すように、フロントサイドメンバ２がフロントタイヤ７の回転中心Ｃに対応する位置よりも車両前方で、このフロントタイヤ７の半径ｒの範囲内に、車両外方に突出する山形の屈曲部２８を形成してある。
【００６０】
以上の構成によりこの第２実施形態の車体前部構造によれば、フルラップ衝突やオフセット衝突によりフロントサイドメンバ２の前端から衝突荷重が入力した場合に効果があり、特に、この実施形態では図２０（ａ）に示すように、オフセット衝突により車両右側のフロントサイドメンバ２に荷重入力した場合、図２０（ｂ）に示すように、このフロントサイドメンバ２の前端部で軸圧潰して衝突エネルギーを吸収しつつ、山形の屈曲部２８が更に外方に突出する方向に座屈する。
【００６１】
このとき、右側のフロントタイヤ７が図示するように左に転舵している場合、このフロントタイヤ７の車両前方部分の内側に前記座屈により突出した山形の屈曲部２８が干渉し、衝突荷重の更なる入力によりこの屈曲部２８の突出量が増大して、フロントタイヤ７の車両前方部分を強制的に右回り方向に押出して右方に転舵する。
【００６２】
従って、前記第１実施形態の図１５に示したように、衝突側のフロントタイヤ７が左方に転舵している場合に、変位規制部材２０によってこのフロントタイヤ７に転舵力を発生させる力を更に増加させることができるため、フロントタイヤ７を直進方向に転舵させ易くなって、このフロントタイヤ７の車両後方部分をサイドシル３の前端部に確実に対向させることができる。
【００６３】
尚、この第２実施形態ではフロントサイドメンバ２がフロントタイヤ７の回転中心Ｃに対応する位置よりも車両前方に屈曲部２８を形成したが、これに限ることなくこの屈曲部２８を、フロントサイドメンバ２がフロントタイヤ７の回転中心Ｃに対応する位置よりも車両後方に形成してもよく、この場合は、第１実施形態の図１８に示すように、衝突側のフロントタイヤ７が右方に転舵している場合に、このフロントタイヤ７を強制的に直進方向に転舵させる場合に効果がある。
【００６４】
勿論、この場合にあっても前記屈曲部２８は、フロントタイヤ７の回転中心Ｃに対応する位置で、このフロントタイヤ７の半径ｒの範囲内に形成されることになる。
【００６５】
図２１，図２２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ものとし、図２１は前部を分解した車体骨格構造の斜視図、図２２は前方からの衝突荷重が入力した際の挙動を（ａ），（ｂ）に順を追って示す車体前部の平面図である。
【００６６】
この第３実施形態の車体前部構造は、図２１，図２２（ａ）に示すように、フードリッジメンバ１５およびフロントサイドメンバ２のそれぞれの前端部同士を第２連結部材２９を介して連結するとともに、この第２連結部材２９に、衝突時にフロントタイヤ７と干渉し、その干渉面３０ａの面直方向を車体外方に向けて傾斜させた干渉突部３０を設けてある。
【００６７】
干渉突部３０は、図２２示しように平面視で略直角三角形状を成し、その直角を挟む１辺３０ｂを前記第２連結部材２９の後側面に結合するとともに、他辺３０ｃをフロントサイドメンバ２の外側面に近接配置し、かつ、干渉面３０ａに相当する斜辺をフロントタイヤ７の車両前方部分に対向するように斜め外方に面して配置してある。
【００６８】
以上の構成によりこの第３実施形態の車体前部構造によれば、図２２（ａ）に示すように車両右側のフロントサイドメンバ２よりも車両外方に衝突荷重が入力する小ラップ衝突をした場合に、この衝突荷重が第２連結部材２９に作用する。このとき、フロントタイヤ７は左方に転舵した状態にあるものとする。
【００６９】
前記第２連結部材２９は、フロントサイドメンバ２とフードリッジメンバ１５の前端部に連結しているため、第２連結部材２９に入力した衝突荷重はこれらフロントサイドメンバ２およびフードリッジメンバ１５に伝達されて、それぞれが変形することにより衝突エネルギーを吸収する。
【００７０】
そして、フロントサイドメンバ２およびフードリッジメンバ１５が変形することにより、図２２（ｂ）に示すように第２連結部材２９は車両後方に後退して、干渉突部３０の干渉面３０ａが右側のフロントタイヤ７の車両前方部分に干渉する。
【００７１】
このとき、干渉突部３０の干渉面３０ａはその面直方向が車体外方に向けて傾斜させてあるため、フロントタイヤ７を右回りに転舵させるモーメントが発生し、その後、衝突現象の進行に伴って前記干渉面３０ａは更に車両後方に移動するため、前記転舵させるモーメントを増大させる。
【００７２】
従って、第１実施形態の図１５に示すように、衝突側のフロントタイヤ７が左方に転舵している場合に、このフロントタイヤ７を強制的に直進方向に転舵させる場合に効果がある。
【００７３】
ところで、本発明の車体前部構造は前記第１〜第３実施形態に例をとって説明したが、これら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他の実施形態を各種採ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における前部を分解した車体骨格構造の斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態におけるフロントアクスル部分の斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態におけるフロントアクスル部分の分解斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態におけるショックアブソーバの相対回転部分に組み込まれるボールジョイントの斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態におけるショックアブソーバの上端部分の分解斜視図。
【図６】本発明の第１実施形態における車体前部の下方斜視図。
【図７】本発明の第１実施形態における車幅方向部材および第１連結部材の取付け状態を示す分解斜視図。
【図８】本発明の第１実施形態における車幅方向部材および第１連結部材の取付け状態を車体右側で示す平面図。
【図９】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図。
【図１０】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図。
【図１１】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが略直進状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図。
【図１２】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤがサイドシルに干渉した状態を示す車体前部の斜視図。
【図１３】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図。
【図１４】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図。
【図１５】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図。
【図１６】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが右転舵状態にあるときの衝突荷重の入力状態を示す車体前部の斜視図。
【図１７】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが右転舵状態にあるときの衝突荷重によるフロントアクスル部分の挙動を（ａ）〜（ｃ）によって順を追って示す斜視図。
【図１８】本発明の第１実施形態におけるフロントタイヤが左転舵状態にあるときの衝突時の挙動を車体右側で示す平面図。
【図１９】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造を示す下方斜視図。
【図２０】本発明の第２実施形態における前方からの衝突荷重が入力した際の挙動を（ａ），（ｂ）に順を追って示す車体前部の平面図。
【図２１】本発明の第３実施形態における前部を分解した車体骨格構造の斜視図。
【図２２】本発明の第３実施形態における前方からの衝突荷重が入力した際の挙動を（ａ），（ｂ）に順を追って示す車体前部の平面図。
【符号の説明】
１車体
２フロントサイドメンバ
３サイドシル
４フロントピラー（ピラー部材）
５サブフレーム
６アクスル部
７フロントタイヤ
８ショックアブソーバ
９ストラットタワー
１０トランスバースリンク
１２ナックルアーム
１５フードリッジメンバ
２０変位規制部材
２０ｂ第１突起部
２０ｃ第２突起部
２１荷重受け部
２１ａ受け面
２２ストラットクロスバー（車幅方向部材）
２３第１連結部材
２８山形の屈曲部
２９第２連結部材
３０干渉突起
３０ａ干渉面[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle body front structure.
[0002]
[Prior art]
As a conventional body front structure, a torque box is provided between a rear end of a front side member and a front end of a side sill, and a guide portion is provided at a front portion where the torque box faces a front tire. The guide section is formed so as to be gradually located rearward from the outside of the vehicle body to the inside, and the collision mode is controlled so that the front tire that retreats in the event of a collision is drawn inside the vehicle body by the guide section, and a large amount of energy is provided by the torque box. There is a known one that absorbs at a lower part of a vehicle body (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-124542 (page 3, FIG. 1)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional vehicle body front structure, if the collision energy still remains after the energy absorption in the torque box is completed, there is a possibility that the structural members behind the torque box may be deformed. And the collision energy is concentrated on the lower part of the vehicle body, which may cause local deformation.
[0005]
Therefore, the present invention controls the collision mode of the front tire with the suspension and axle part, so that the collision load can be more efficiently distributed to the body frame member behind the vehicle than the front tire and to the body frame member above the vehicle. It provides a front structure.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, a strut tower for attaching a displacement restricting member to an upper end portion of a shock absorber coupled to an axle portion for supporting a front tire on a subframe so as to be steerable, and supporting an upper end portion of the shock absorber to a vehicle body side A load receiving portion facing the displacement regulating member is provided on at least the rear side surface, and the load receiving portions of the left and right strut towers are connected to each other via a vehicle width direction member, and each of the load receiving portions is connected by the first connection. It is characterized in that it is connected to a pillar member on the same side via a member.
[0007]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a front or oblique front collision load is input to the front tire and the front tire moves in the collision load input direction, the axle portion and the shock absorber are attached to the upper end of the shock absorber. The displacement restricting member moves together with the displacement restricting member, and the displacement restricting member interferes with the load receiving portion.
[0008]
Then, the further movement of the displacement regulating member is prevented, so that the movement of the shock absorber and the axle part is regulated, and by controlling the behavior of the front tire, the front tire is moved to both sides in the vehicle width direction at the lower part of the vehicle body. The rear end of the front tire can interfere with the front end of the side sill extending in the front-rear direction.
[0009]
Thus, by receiving the collision load from the front tire by the side sill, the load from the front tire is prevented from being transmitted to the member that separates the vehicle interior from the tire house, and the side sill and the side sill Through the connected pillar members, the collision load can be efficiently dispersed also in the vehicle rear and vertical directions.
[0010]
In addition, since the load receiving portions of the left and right strut towers are connected via the vehicle width direction member, the load on the non-collision side via the vehicle width direction member in the case of an asymmetrical collision such as an offset collision or an oblique collision. By dispersing the collision load to the receiving portion, and further connecting each load receiving portion to the pillar member on the same side via the first connecting member, the load can be directly distributed to the pillar member. it can.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0012]
1 to 18 show a first embodiment of a vehicle body front structure according to the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a vehicle body skeleton structure in which a front portion is exploded, FIG. 2 is a perspective view of a front axle portion, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of a front axle portion, FIG. 4 is a perspective view of a ball joint incorporated in a relative rotation portion of the shock absorber, FIG. 5 is an exploded perspective view of an upper end portion of the shock absorber, FIG. 7 is an exploded perspective view showing a mounted state of the vehicle width direction member and the first connecting member, FIG. 8 is a plan view showing a mounted state of the vehicle width direction member and the first connecting member on the right side of the vehicle body, and FIG. FIG. 10 is a perspective view of a front portion of a vehicle body showing a collision load input state when the vehicle is in a substantially straight traveling state. FIGS. 10A to 10C show behaviors of a front axle portion caused by a collision load when a front tire is in a substantially straight traveling state. By FIG. 11 is a plan view showing the behavior at the time of a collision when the front tire is in a substantially straight running state on the right side of the vehicle body, and FIG. 12 is a perspective view of the front part of the vehicle body showing the state where the front tire interferes with the side sill. FIG. 13 is a perspective view of a front portion of the vehicle body showing an input state of a collision load when the front tire is in a left-turning state. FIG. 14 is a front axle portion due to a collision load when the front tire is in a left-turning state. (A) to (c) of FIG. 15 are perspective views sequentially showing the behavior of the vehicle, FIG. 15 is a plan view showing the behavior at the time of a collision when the front tire is in a left-turning state, and FIG. FIG. 17 is a perspective view of the front portion of the vehicle body showing the input state of the collision load when the vehicle is in the right-turning state. FIG. 17 shows the behavior of the front axle portion due to the collision load when the front tire is in the right-turning state. Perspective view showing step-by-step by), FIG. 18 is a plan view showing the behavior during collision when the front tire to the left steered state of the vehicle body right side.
[0013]
As shown in FIG. 1, the vehicle body front structure according to the first embodiment includes a front side member 2 extending in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction of a front portion of the vehicle body 1, and a vehicle width direction below a vehicle body 1. A side sill 3 extending in the front-rear direction on both sides, a front pillar 4 as a pillar member rising from a front end of the side sill 3, and a sub-frame 5 mounted below the front side member 2 via an axle portion 6. A front tire 7 (see FIG. 10) supported to be steerable, a shock absorber 8 having a lower end coupled to an axle 6 and arranged vertically, and an upper end of the shock absorber 8 connected to a vehicle body via a coil spring 8a And a strut tower 9 supported on one side.
[0014]
The sub-frame 5 is formed in a rectangular shape by a front cross member 5a, a rear cross member 5b, and left and right members 5c and 5d. Both ends of the front cross member 5a in the vehicle width direction are formed by the left and right front side members 2. The extension side member 11 (see FIG. 6) is connected to the mounting portion 2A vertically extending from the front end and connects both ends in the vehicle width direction of the rear cross member 5b to the rear end of the front side member 2 via the inclined portion 11A. (See Reference).
[0015]
A transverse link 10 of a front suspension is attached to the left and right members 5c and 5d of the sub-frame 5 so as to be able to swing up and down, and an axle portion 6 is provided at a distal end of the transverse link 10.
[0016]
As shown in FIG. 3, the axle portion 6 has a knuckle arm 12, and a lower end of the knuckle arm 12 is rotatably attached to a front end of the transverse link 10 via a ball joint 10a. The upper end of 12 is fixed to the lower end of the shock absorber 8, and a wheel hub 14 integrated with the brake rotor 13 is rotatably attached to the middle of the knuckle arm 12.
[0017]
A hood ridge member 15 is disposed above the front side member 2 and outside of the front side member 2 in the vehicle width direction, and extends from the front pillar 4 to the front of the vehicle. The strut tower 9 is integrally formed inside the rear end of the hood ridge member 15.
[0018]
As shown in FIG. 3, the shock absorber 8 includes an outer cylinder 8b, a rod 8c that protrudes and retracts from the upper end of the outer cylinder 8b with a predetermined sliding resistance, and biases the rod 8c in a protruding direction. A lower end of the shock absorber 8, that is, a lower end of the outer cylinder 8b is coupled to the knuckle arm 12 via a bracket 8d, and an upper end of the shock absorber 8, that is, a rod 8c. Is connected to the top of the strut tower 9 from the inside via an upper mount 16.
[0019]
Further, the shock absorber 8 has a structure in which the outer cylinder 8b and the rod 8c rotate integrally.
[0020]
Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 3 and 5, the displacement restricting member 20 is attached to the upper end of the shock absorber 8 disposed in the strut tower 9, that is, the upper end of the rod 8c. As shown in FIG. 6, a load receiving portion 21 facing the displacement regulating member 20 is provided on the rear side surface of the strut tower 9.
[0021]
As shown in FIGS. 1, 7, and 8, the load receiving portions 21 of the left and right strut towers 9 are connected to each other via strut crossbars 22 as vehicle width direction members. Are connected to the front pillar 4 on the same side via a first connecting member 23.
[0022]
The displacement restricting member 20 is formed of a high rigidity member into a short columnar shape for receiving the upper end of the coil spring 8a. As shown in FIG. The rod 8c and the displacement restricting member 20 are integrally rotatable with each other by fitting into a cross-shaped engaging projection 8e formed on the rod 8c.
[0023]
The coil spring 8a is interposed between the upper end of the outer cylinder 8b and the displacement restricting member 20 in a compressed state. The coil spring 8a has both ends at the upper end of the outer cylinder 8b and the displacement restricting member. Engagement with the claw portions 8f and 20d provided in the receiving groove 20e of 20 enables rotation integrally with the shock absorber 8.
[0024]
The displacement restricting member 20 is coaxially attached to the shock absorber 8 by fitting a central through hole 20a to the rod 8c, and synchronizes the rotation of the shock absorber 8 with the rotation period of the front tire 7. Rotate almost in synchronism.
[0025]
That is, a ball joint 10a having the lower end of the knuckle arm 12 attached to the transverse link 10 is disposed on the extension of the center axis of the shock absorber 8 connected to the upper end of the knuckle arm 12, and the front tire 7 is mounted on the shock absorber. The center axis of the steering wheel 8 is steered with a kingpin, and the displacement regulating member 20 coaxially arranged on the shock absorber 8 rotates substantially in synchronization with the steering cycle of the front tire 7.
[0026]
On the outer periphery of the displacement restricting member 20, first and second protrusions 20b and 20c which form a predetermined angle with the receiving surface 21a of the load receiving portion 21 in the circumferential direction toward the load receiving portion 21 facing the predetermined position. It protrudes at intervals.
[0027]
The first and second projections 20b and 20c are set so that an angle formed between the first and second protrusions 20b and 20c and the receiving surface 21a of the load receiving portion 21 is an acute angle, and the load receiving portion 21 is formed on a surface of the receiving surface 21a. The direct direction is inclined toward the outside of the vehicle.
[0028]
As shown in FIG. 3, the upper mount 16 is disposed above the displacement regulating member 20 with a ball joint 24 interposed therebetween, and is integrally formed with the upper mount 16 fixed to the strut tower 9 and the shock absorber 8. The relative rotation with the rotating displacement regulating member 20 is allowed, and the ball joint 24 can freely rotate with respect to the Z axis (vertical axis) as shown in FIG. Needless to say, the X-axis (vehicle width direction axis) and the Y-axis (front-rear direction axis) can be rotated to some extent, and the escape of the shock absorber 8 in a slightly inclined direction is allowed.
[0029]
As shown in FIG. 7, the strut crossbar 22 has a flange portion 22a provided at an end portion in the vehicle width direction connected and fixed to a stud bolt 25 provided at an upper end surface and an inner side surface of the strut tower 9 via a nut 25a. I have.
[0030]
As shown in the figure, the first connecting member 23 has a flange portion 23a provided at a front end portion and a bolt 26 and a nut attached to a flange portion 22b provided inside a vehicle width direction end portion of the strut cross bar 22. 1, and a flange 23b provided at the rear end is connected to a stud bolt 27 provided near the root of the front pillar 4 and the hood ridge member 15 via a nut 27a as shown in FIG. Connected.
[0031]
As shown in FIG. 8, the strut cross bar 22 is formed in a curved shape in which an intermediate portion protrudes rearward of the vehicle.
[0032]
According to the vehicle body front structure of the first embodiment with the above configuration, as shown in FIG. 9, a collision load from the front or diagonally forward is input to the front tire 7, and the front tire 7 When moved in the input direction, as shown in FIG. 10, the knuckle arm 12 and the shock absorber 8 move together with the displacement regulating member 20 attached to the upper end of the shock absorber 8, and the displacement regulating member 20 It interferes with the load receiving portion 21.
[0033]
Then, the further movement of the displacement regulating member 20 is prevented, so that the movement of the shock absorber 8 and the knuckle arm 12 is regulated, and thus the behavior of the front tire 7 is controlled, so that the rear part of the front tire 7 in the vehicle is controlled. The front end of the side sill 3 can be made to interfere.
[0034]
(I) That is, FIGS. 9 to 12 show a case where a right offset collision, a right small lap collision or a right diagonal collision occurs when the steering state of the front tire 7 is substantially straight ahead, and FIGS. As shown in (c), when the displacement restricting member 20 interferes with the load receiving portion 21 of the strut tower 9, the first and second protrusions 20 b and 20 c of the displacement restricting member 20 contact the receiving surface 21 a of the load receiving portion 21. The first projection 20b generates a moment to rotate the displacement regulating member 20 clockwise because the angle is acute with respect to the first projection 20b, while the second projection 20c produces a moment to rotate the displacement regulating member 20 counterclockwise. Occurs.
[0035]
Therefore, the moments of the first and second protrusions 20b and 20c are balanced, and the rotation of the shock absorber 8 and the knuckle arm 12 is fixed to prevent the front tire 7 from turning, and in this state, as shown in FIG. The front tire 7 is fixed such that the rear portion thereof faces the front end of the side sill 3.
[0036]
When a further collision load is input to the front tire 7 in this state, the front tire 7 interferes with the side sill 3 as shown in FIG.
[0037]
(II) FIGS. 13 to 15 show a case where the front tire 7 is steered to the left and a right offset collision, a right small lap collision or an oblique right collision is performed. In this state, FIG. As described above, the displacement restricting member 20 is in a state of being rotated leftward from the straight traveling state.
[0038]
Therefore, as shown in FIGS. 14A to 14C, when the shock absorber 8 retreats due to the collision, the first protrusion 20b of the displacement regulating member 20 interferes with the receiving surface 21a of the load receiving portion 21. At this time, since the first protrusion 20b faces the rear left of the vehicle and is at an acute angle with respect to the receiving surface 21a, the first protrusion 20b rotates the displacement regulating member 20 clockwise. Generate a moment.
[0039]
For this reason, the shock absorber 8 rotates to the right to steer the front tire 7 to the right, but when the displacement restricting member 20 rotates to the right, the second protrusion 20 c interferes with the load receiving portion 21. The second protrusion 20c generates a moment for rotating the displacement regulating member 20 in the counterclockwise direction.
[0040]
Then, the rotation of the shock absorber 8 and the knuckle arm 12 is fixed in a state where the rotational moment in the clockwise direction by the first protrusion 20b and the rotational moment in the counterclockwise direction by the second protrusion 20c are balanced. In this state, the front tire 7 is fixed in such a state that the rear portion of the front tire 7 faces the front end of the side sill 3 and the collision load is received by the side sill 3 as shown in FIG. be able to.
[0041]
Further, when a collision load is further applied to the front tire 7, the receiving surface 21a of the load receiving portion 21 is inclined in a direction perpendicular to the surface toward the outside of the vehicle. The second protruding portions 21b and 21c generate a force to move in the plane of the receiving surface 21a so as to slide outward of the vehicle.
[0042]
Thus, even if the transverse link 10 of the front suspension is deformed, the front tire 7 can be reliably pushed out of the vehicle and interfered with the front end of the side sill 3.
[0043]
(III) Further, FIGS. 16 to 18 show a case where the front tire 7 is steered to the right and a right offset collision, a right small lap collision or an oblique right collision is performed. In this state, FIG. As described above, the displacement restricting member 20 is in a state of being rotated rightward from the straight traveling state.
[0044]
Accordingly, as shown in FIGS. 17A to 17C, when the shock absorber 8 retreats due to a collision, the second movement of the displacement restricting member 20 is reversed, contrary to the case of turning left as shown in FIGS. The projection 20c interferes with the receiving surface 21a of the load receiving portion 21. At this time, the second projection 20c faces the rear left of the vehicle and is at an acute angle to the receiving surface 21a. The second projection 20c generates a moment for rotating the displacement regulating member 20 in the counterclockwise direction.
[0045]
For this reason, the shock absorber 8 rotates to the left to steer the front tire 7 to the left. However, when the displacement restricting member 20 rotates to the left, the first protrusion 20 b interferes with the load receiving portion 21. The first protrusion 20b generates a moment to rotate the displacement regulating member 20 clockwise.
[0046]
Then, the rotation of the shock absorber 8 and the knuckle arm 12 is fixed in a state where the rotational moment in the counterclockwise direction by the second protrusion 20c and the rotational moment in the clockwise direction by the first protrusion 20b are balanced. In this state, the front tire 7 is fixed in a state where the rear portion of the vehicle faces the front end of the side sill 3 and the collision load is received by the side sill 3 as shown in FIG. be able to.
[0047]
Also in this case, when a collision load is further applied to the front tire 7, the direction perpendicular to the receiving surface 21a is inclined toward the outside of the vehicle. The second protruding portions 21b and 21c generate a force to move in the plane of the receiving surface 21a so as to slide outward of the vehicle.
[0048]
Thus, even if the transverse link 10 of the front suspension is deformed, the front tire 7 can be reliably pushed out of the vehicle and interfered with the front end of the side sill 3.
[0049]
As described above, in any of the cases (I) to (III), the collision load from the front tire 7 can be received by the side sill 3, thereby separating the vehicle interior from the tire house, that is, This prevents the load from the front tire 7 from being transmitted to the side surface of the dashboard, and efficiently disperses the collision load to the rear of the vehicle and also in the vertical direction through the side sill 3 and the front pillar 4 connected to the side sill 3. can do.
[0050]
In the first embodiment, since the load receiving portions 21 of the left and right strut towers 9 are connected to each other via the strut crossbar 22, in the case of an asymmetrical collision mode such as an offset collision or an oblique collision, The collision load can be distributed to the non-collision side via the strut cross bar 22, that is, to the left load receiving portion 21 in this embodiment.
[0051]
Furthermore, since each load receiving portion 21 is connected to the pillar member 4 on the same side via the first connecting member 23, the load can be directly distributed to the pillar member 4.
[0052]
Further, the vehicle body front structure according to the first embodiment has, in addition to the above-described functions and effects, the displacement restricting member 20 which is fitted coaxially to the shock absorber 8 by fitting the insertion hole 20a at the center thereof to the rod 8c, Since the rotation of the shock absorber 8 is synchronized with the rotation of the front tire 7 and the rotation thereof is substantially synchronized with the rotation of the front tire 7, the rotation of the displacement restricting member 20 is controlled so that the steering of the front tire 7 can be easily performed. Can be controlled.
[0053]
Further, on the outer periphery of the displacement restricting member 20, toward the load receiving portion 21 of the strut tower 9, first and second projections 20b, 20c forming a predetermined angle with the receiving surface 21a of the load receiving portion 21 are arranged in the circumferential direction. Since the first and second projections 20b and 20c interfere with the receiving surface 21a, the displacement restricting member 20 generates a rotational moment to rotate the front tire 7 in a predetermined direction. Since the steering wheel can be steered, the front tire 7 is opposed to the front end of the side sill 3, and the collision load can be effectively distributed to the side sill 3 and further to the front pillar 4.
[0054]
Furthermore, the first and second projections 20b and 20c are set so that the angle formed between the first and second projections 20b and 20c and the receiving surface 21a of the load receiving portion 21 is an acute angle. When interfering with the surface 21a, a moment in the rotational direction can be reliably generated in the displacement regulating member 20.
[0055]
In addition, since the load receiving portion 21 has its receiving surface 21a inclined in the direction perpendicular to the surface of the vehicle toward the outside of the vehicle, at the time of an offset collision, the displacement regulating member 20 moves rearward of the vehicle and interferes with the receiving surface 21a. At this time, a force to slide the vehicle outward in the plane of the receiving surface 21a can be obtained, and the vehicle rear portion of the front tire 7 can be guided so as to face the tip of the side sill 3, and at the time of an oblique collision. Since the direction perpendicular to the plane of the receiving surface 21a is substantially the same as the direction of the collision load, the collision load can be maximally received by the receiving surface 21a, and the non-collision side can be received via the strut crossbar 22 and the first connecting member 23. The load can be efficiently distributed to the load receiving portion 21 and the front pillar 4.
[0056]
Further, since the strut crossbar 22 is formed in a curved shape in which an intermediate portion protrudes toward the rear of the vehicle, the strut crossbar 22 is retracted rearward of the vehicle when an excessive collision load is input. Since the bar 22 can interfere with the dash panel and the dash cross member, the collision load can be distributed to the dash panel and the dash cross member and the engine mounted on the front compartment by the curved portion of the strut cross bar 22. Interference can be avoided.
[0057]
In this embodiment, the description has been given by taking the example of the vehicle body front structure on the right side of the vehicle. However, it is needless to say that the same function can be exhibited in the vehicle body front structure on the left side of the vehicle.
[0058]
FIGS. 19 and 20 show a second embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. FIG. FIG. 20 is a plan view of the front portion of the vehicle body showing the behavior when a collision load is input from the front in order of (a) and (b).
[0059]
As shown in FIGS. 19 and 20A, the vehicle body front structure according to the second embodiment is such that the front side member 2 is located in front of the vehicle at a position corresponding to the rotation center C of the front tire 7, 7, a mountain-shaped bent portion 28 protruding outward from the vehicle is formed.
[0060]
According to the vehicle body front structure of the second embodiment having the above-described configuration, it is effective when a collision load is input from the front end of the front side member 2 due to a full lap collision or an offset collision, and particularly in this embodiment, FIG. As shown in FIG. 20A, when a load is input to the front side member 2 on the right side of the vehicle due to an offset collision, as shown in FIG. 20B, the front end of the front side member 2 is axially crushed to reduce the collision energy. While absorbing, the angled bent portion 28 buckles in a direction to protrude further outward.
[0061]
At this time, when the right front tire 7 is steered to the left as shown in the figure, the chevron-shaped bent portion 28 protruding due to the buckling interferes inside the front portion of the vehicle of the front tire 7, and the collision load is increased. With the further input, the amount of protrusion of the bent portion 28 is increased, and the front portion of the front tire 7 is forcibly pushed in the clockwise direction and steered to the right.
[0062]
Therefore, as shown in FIG. 15 of the first embodiment, when the front tire 7 on the collision side is steered leftward, the displacement restricting member 20 generates a steering force on the front tire 7. Since the force can be further increased, the front tire 7 can be easily steered in the straight running direction, and the rear portion of the front tire 7 in the vehicle can be reliably opposed to the front end of the side sill 3.
[0063]
In the second embodiment, the front side member 2 forms the bent portion 28 in front of the vehicle with respect to the position corresponding to the rotation center C of the front tire 7, but the bent portion 28 is not limited to this. The member 2 may be formed behind the position corresponding to the rotation center C of the front tire 7. In this case, as shown in FIG. 18 of the first embodiment, the front tire 7 on the collision side This is effective in the case where the front tire 7 is forcibly turned in the straight traveling direction when the vehicle is turned.
[0064]
Of course, even in this case, the bent portion 28 is formed within a range of the radius r of the front tire 7 at a position corresponding to the rotation center C of the front tire 7.
[0065]
FIGS. 21 and 22 show a third embodiment of the present invention, in which the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and will not be described again, and FIG. FIG. 22 is a plan view of the front portion of the vehicle body showing the behavior when a collision load is input from the front in the order of (a) and (b).
[0066]
In the vehicle body front structure according to the third embodiment, as shown in FIGS. 21 and 22A, the front end portions of the hood ridge member 15 and the front side member 2 are connected to each other via a second connection member 29. In addition, the second connecting member 29 is provided with an interference projection 30 which interferes with the front tire 7 at the time of a collision and inclines the direction perpendicular to the interference surface 30a toward the outside of the vehicle body.
[0067]
The interference projection 30 has a substantially right triangle shape in plan view as shown in FIG. 22, and connects one side 30b sandwiching the right angle to the rear side surface of the second connecting member 29, and connects the other side 30c to the front side. The oblique side corresponding to the interference surface 30a is arranged obliquely outward so as to face the front part of the vehicle of the front tire 7 so as to face the outer surface of the member 2.
[0068]
According to the vehicle body front structure of the third embodiment with the above configuration, as shown in FIG. 22A, a small lap collision in which a collision load is input to the outside of the vehicle from the front side member 2 on the right side of the vehicle. In this case, the collision load acts on the second connecting member 29. At this time, it is assumed that the front tire 7 is steered to the left.
[0069]
Since the second connecting member 29 is connected to the front end of the front side member 2 and the hood ridge member 15, the collision load input to the second connecting member 29 is transmitted to the front side member 2 and the hood ridge member 15. Then, each of them deforms to absorb the collision energy.
[0070]
When the front side member 2 and the hood ridge member 15 are deformed, the second connecting member 29 retreats rearward of the vehicle as shown in FIG. The front tire 7 interferes with the front part of the vehicle.
[0071]
At this time, since the interference surface 30a of the interference protrusion 30 is inclined in the direction perpendicular to the body toward the outside of the vehicle body, a moment is generated to turn the front tire 7 clockwise. Accordingly, the interference surface 30a further moves rearward of the vehicle, so that the turning moment increases.
[0072]
Therefore, as shown in FIG. 15 of the first embodiment, when the front tire 7 on the collision side is steered to the left, the effect is obtained when the front tire 7 is forcibly steered in the straight ahead direction. is there.
[0073]
By the way, the vehicle body front structure of the present invention has been described by taking the first to third embodiments as examples. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various other embodiments may be adopted without departing from the gist of the present invention. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle body skeleton structure in which a front portion is disassembled in a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a front axle portion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a front axle portion according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a ball joint incorporated in a relative rotation portion of the shock absorber according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded perspective view of an upper end portion of the shock absorber according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a lower perspective view of a front portion of the vehicle body according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view showing a mounted state of the vehicle width direction member and the first connecting member according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a plan view showing the mounted state of the vehicle width direction member and the first connecting member according to the first embodiment of the present invention on the right side of the vehicle body.
FIG. 9 is a perspective view of a front portion of the vehicle body showing a collision load input state when the front tire is in a substantially straight traveling state in the first embodiment of the present invention.
FIGS. 10A to 10C are perspective views showing the behavior of the front axle portion due to a collision load when the front tire is in a substantially straight running state in the first embodiment of the present invention, in order from (a) to (c).
FIG. 11 is a plan view showing the behavior at the time of a collision when the front tire is in a substantially straight traveling state according to the first embodiment of the present invention on the right side of the vehicle body.
FIG. 12 is a perspective view of the front portion of the vehicle body showing a state in which the front tire interferes with the side sill in the first embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a perspective view of a front portion of the vehicle body showing an input state of a collision load when the front tire is in a left-turning state in the first embodiment of the present invention.
FIGS. 14A to 14C are perspective views showing the behavior of the front axle portion due to a collision load when the front tire is in a left-turning state according to the first embodiment of the present invention in order by (a) to (c).
FIG. 15 is a plan view showing a behavior at the time of a collision when the front tire is in a left-turning state in the first embodiment of the present invention on the right side of the vehicle body.
FIG. 16 is a perspective view of a front portion of the vehicle body showing a collision load input state when the front tire is in a right-turning state in the first embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a perspective view showing the behavior of the front axle portion due to the collision load when the front tire is in the right-turning state in the first embodiment of the present invention in order by (a) to (c).
FIG. 18 is a plan view showing a behavior at the time of a collision when the front tire is in a left-turning state in the first embodiment of the present invention on the right side of the vehicle body.
FIG. 19 is a lower perspective view showing a skeletal structure of a front portion of a vehicle body in a second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a plan view of the front portion of the vehicle body, showing the behavior when a collision load is input from the front in the second embodiment of the present invention in the order of (a) and (b).
FIG. 21 is a perspective view of a vehicle body skeleton structure in which a front part is disassembled in a third embodiment of the present invention.
FIG. 22 is a plan view of the front portion of the vehicle body, showing the behavior when a collision load is input from the front in the third embodiment of the present invention in order of (a) and (b).
[Explanation of symbols]
1 Body
2 Front side member
3 Side sill
4 Front pillar (pillar member)
5 subframe
6 Axle part
7 Front tire
8 Shock absorber
9 Strut Tower
10 Transverse link
12 Knuckle arm
15 Food Ridge Member
20 Displacement regulating member
20b first protrusion
20c second protrusion
21 Load receiving part
21a receiving surface
22 strut crossbar (vehicle width direction member)
23 1st connection member
28 Bent of Yamagata
29 Second connecting member
30 Interference protrusion
30a Interference surface

Claims

A front side member extending in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction at the front of the vehicle body,
A side sill extending in the front-rear direction on both sides in the vehicle width direction at the lower part of the vehicle body,
A pillar member standing from the front end of the side sill,
A front tire rotatably supported on a subframe mounted below the front side member via an axle portion;
A shock absorber in which the lower end is connected to the axle and arranged vertically.
A strut tower that supports the upper end of the shock absorber to the vehicle body via a coil spring;
A displacement restricting member is attached to an upper end disposed in the strut tower of the shock absorber, and a load receiving portion facing the displacement restricting member is provided on at least a rear side surface of the strut tower, and a load receiving portion of the left and right strut towers is provided. A vehicle body front structure comprising: connecting each other via a vehicle width direction member; and connecting each load receiving portion to a pillar member on the same side via a first connection member.

2. The vehicle body according to claim 1, wherein the displacement restricting member is coaxially mounted on the shock absorber, synchronized with the rotation of the shock absorber, and rotated substantially in synchronization with a steering cycle of the front tire. Front structure.

3. The vehicle body front part according to claim 1, wherein the displacement restricting member has a protrusion toward the opposing load receiving portion so as to form a predetermined angle with a receiving surface of the load receiving portion. 4. Construction.

4. The vehicle body front structure according to claim 3, wherein an angle between the projection and the receiving surface of the load receiving portion is an acute angle.

The vehicle body front structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the load receiving portion has a direction perpendicular to a contact surface of the displacement regulating member inclined toward the outside of the vehicle.

The vehicle body front structure according to any one of claims 1 to 5, wherein the vehicle width direction member has a middle portion formed in a curved shape protruding rearward of the vehicle.

The front side member has a mountain-shaped bent portion projecting outward from the vehicle within a range of a radius of the front tire at a position forward or rearward of the vehicle from a position corresponding to a rotation center of the front tire. A vehicle body front structure according to any one of claims 1 to 6.

A hood ridge member located above the front side member and outside of the front side member in the vehicle width direction and extending forward of the vehicle from the pillar member; The front end portions are connected to each other via a second connecting member, and the second connecting member interferes with a front tire at the time of a collision, and the direction perpendicular to the interference surface is inclined toward the outside of the vehicle body. The vehicle body front structure according to any one of claims 1 to 7, wherein a protrusion is provided.