JP2005082020A - 車両の前端構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高める。
【解決手段】 フロントエンドパネル１０とサイドメンバ２０との固定部を、車両前後方向において、サブフレーム２１が組み付けられた部位と略一致させる。これにより、サイドメンバ２０のうちサイドメンバ２０とサブフレーム２１との固定部より後方側の略全域を、クラッシャブルゾーンとして機能させることができる。このため、クラッシャブルゾーンとして機能する部分の長さが、従来より長くなるので、衝突事故時にサイドメンバ２０は、蛇腹状に座屈変形する。したがって、サイドメンバ２０が折れ曲がるように変形した場合に比べて総変形量が大きくなるので、衝突時の衝撃力を十分に吸収することができ、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めることができる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の前端構造に関するものである。

近年、車両幅方向両端側に位置して車両前後方向に延びるサイドメンバの一部（以下、この部位をクラッシャブルゾーンと呼ぶ。）を座屈変形し易くし、衝突事故時等にクラッシャブルゾーンを蛇腹状に座屈変形させて前方側から外力、つまり衝突事故時に作用する衝突力を吸収するようにしている。

また、車両前端側には、前輪用の懸架装置やエンジン等の比較的大きな鉛直方向荷重を支えるとともに、車両の捻れ剛性等を向上させるために、サイドメンバ間を繋ぐサブフレームがサイドメンバに固定されている。

そして、ラジエータ等の車両前端側に搭載される部品が組み付けられるフロントエンドパネル１０は、図５に示すように、サイドメンバ２０のうちサブフレーム２１が組み付けられた部位より車両後方側に組み付けられている。

ところで、サイドメンバ２０のうちサブフレーム２１やフロントエンドパネル１０が組み付けられる部位は、他の部位に比べて強度（特に、座屈強度）が増大するので、サイドメンバ２０のうちサブフレーム２１やフロントエンドパネル１０が組み付けられる部位は、クラッシャブルゾーンとして機能しない。

つまり、フロントエンドパネル１０が、サイドメンバ２０のうちサブフレーム２１が組み付けられた部位より車両後方側に組み付けられると、サイドメンバ２０のうちクラッシャブルゾーンとして機能する部分の長さが短くなるので、サイドメンバ２０が座屈し難くなり、図６に示すように、衝突事故時にサイドメンバ２０は、座屈することなく、フロントエンドパネル１０の取付部を起点として折れ曲がるように変形する。

このとき、サイドメンバ２０が折れ曲がるように変形した場合には、蛇腹状に座屈変形した場合に比べて総変形量が小さいので、衝突時の衝撃力を十分に吸収することができない。

したがって、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めるには、サイドメンバ２０を蛇腹状に座屈変形させることが望ましい。

本発明は、上記点に鑑み、第１には、従来と異なる新規な車両の前端構造を提供し、第２には、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めることを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、車両幅方向両端側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドメンバ（２０）と、車両前端部に位置してサイドメンバ（２０）に組み付けられ、少なくともラジエータが組み付けられるフロントエンドパネル（１０）と、サイドメンバ（２０）間を繋ぐようにサイドメンバ（２０）に組み付けられたサブフレーム（２１）とを有し、フロントエンドパネル（１０）とサイドメンバ（２０）との組み付け部位は、車両前後方向において、サブフレーム（２１）が組み付けられた部位と略一致していることを特徴とする。

これにより、サイドメンバ（２０）のうちサイドメンバ（２０）とサブフレーム（２１）との組み付け部より後方側の略全域を、クラッシャブルゾーンとして機能させることができる。

このため、クラッシャブルゾーンとして機能する部分の長さを、従来より長くすることができるので、サイドメンバ（２０）が座屈し易くなり、衝突事故時にサイドメンバ（２０）は、蛇腹状に座屈変形する。

したがって、サイドメンバ（２０）が折れ曲がるように変形した場合に比べて総変形量が大きくなるので、衝突時の衝撃力を十分に吸収することができ、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めることができる。

請求項２に記載の発明では、車両幅方向両端側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドメンバ（２０）と、車両前端部に位置し、少なくともラジエータが組み付けられるフロントエンドパネル（１０）と、サイドメンバ（２０）間を繋ぐようにサイドメンバ（２０）に組み付けられたサブフレーム（２１）とを有し、フロントエンドパネル（１０）は、サイドメンバ（２０）のうちサブフレーム（２１）が組み付けられた部位に対応する部位に組み付けられていることを特徴とする。

これにより、サイドメンバ（２０）のうちサイドメンバ（２０）とサブフレーム（２１）との組み付け部より後方側の略全域を、クラッシャブルゾーンとして機能させることができる。

このため、クラッシャブルゾーンとして機能する部分の長さを、従来より長くすることができるので、サイドメンバ（２０）が座屈し易くなり、衝突事故時にサイドメンバ（２０）は、蛇腹状に座屈変形する。

したがって、サイドメンバ（２０）が折れ曲がるように変形した場合に比べて総変形量が大きくなるので、衝突時の衝撃力を十分に吸収することができ、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めることができる。

因みに、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。

図１は本実施形態に係る車両の前端構造を示す分解斜視図であり、図２は本実施形態に係る車両の前端構造を示す断面図である。

フロントエンドパネル１０は、車両幅方向に延びる梁状のアッパメンバ１１、アッパメンバ１１より下方側にて車両幅方向に延びる梁状のロアメンバ１２、及びアッパメンバ１１の長手方向端部とロアメンバ１２の長手方向端部とを繋ぐように上下方向に延びるバーチカルメンバ１３からなる矩形枠体部１４等を有して構成されたものである。

なお、フロントエンドパネル１０のうち矩形枠体部１４には、ラジエータやコンデンサ等の熱交換器３０及び前照灯等の車両前端機器が組み付けられているとともに、本実施形態では、フロントエンドパネル１０を炭素繊維又はガラス繊維にて補強された樹脂にて一体成形している。

また、車両幅方向両端側には、車両前後方向に延びるアルミニウム合金や鋼材等の金属製のサイドメンバ２０が設けられており、このサイドメンバ２０には、サイドメンバ２０間を繋ぐように渡す梁部２１ａ、およびこの梁部２１ａと直交する方向に延びる桁部２１ｂ等からなる井桁状に形成されたアルミニウム合金や鋼材等の金属製のサブフレーム２１がボルト等の締結手段または溶接にて固定されている。

なお、サブフレーム２１は、前輪用の懸架装置やエンジン等の比較的大きな鉛直方向荷重を受ける強度部材であり、前輪用の懸架装置やエンジンは、サブフレーム２１に組み付けられた状態で車両ボディ（サイドメンバ２０）に組み付けられる。

また、フロントエンドパネル１０は、ボルト１５等の締結手段によりサイドメンバ２０に組み付け固定されており、フロントエンドパネル１０とサイドメンバ２０との固定部は、図２に示すように、車両前後方向において、サブフレーム２１が組み付けられた部位と略一致している。

つまり、フロントエンドパネル１０は、サイドメンバ２０のうちサブフレーム２１が組み付けられた部位に対応する部位に組み付けられていることとなる。

また、バンパーリーンフォース２２は、サイドメンバ２０の先端にボルト２２ａ（図１参照）等の締結手段にて組み付けられた車両幅方向に延びる梁状のもので、前方側の外力を最初に受け止めるアルミニウム合金や鋼材等の金属製の強度部材である。

次に、本実施形態の作用効果を述べる。

本実施形態では、フロントエンドパネル１０とサイドメンバ２０との固定部は、図２に示すように、車両前後方向において、サブフレーム２１が組み付けられた部位と略一致しているので、サイドメンバ２０のうちサイドメンバ２０とサブフレーム２１との固定部より後方側の略全域を、クラッシャブルゾーンとして機能させることができる。

このため、クラッシャブルゾーンとして機能する部分の長さを、従来より長くすることができるので、サイドメンバ２０が座屈し易くなり、図３に示すように、衝突事故時にサイドメンバ２０は、蛇腹状に座屈変形する。

したがって、サイドメンバ２０が折れ曲がるように変形した場合に比べて総変形量が大きくなるので、衝突時の衝撃力を十分に吸収することができ、衝突時の衝撃力を十分に吸収して衝突安全性を高めることができる。

なお、図４は、衝撃力が車両前端側に作用したときにおいて、サイドメンバ２０上の計測点の変位量（サイドメンバ潰れ量）と衝撃荷重との関係を示すグラフであり、本実施形態では、サイドメンバ２０が蛇腹状に塑性変形していくので、安定的に衝撃荷重を吸収することができるのに対して、従来構造では、サイドメンバ２０が折れ曲がるように変形するので、折れ曲がりの起点が塑性変形してしまうと、その後は、殆ど衝撃荷重を吸収することができない。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、サブフレーム２１に懸架装置及びエンジンが組み付けられていたが、本発明はこれに限定されるものではない。

また、上述の実施形態では、フロントエンドパネル１０を樹脂製としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金等の金属製としてもよい。

また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものではればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る車両の前端構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両の前端構造を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る車両の前端構造を変形状態を示す断面図である。 サイドメンバ潰れ量と衝撃荷重との関係を示すグラフである。 従来の構造に係る車両の前端構造を示す断面図である。 従来の構造に係る車両の前端構造を変形状態を示す断面図である。

符号の説明

１０…フロントエンドパネル、２０…サイドメンバ、
２１…サフレーム、２２…バンパーリーンフォース。

Claims (2)

1. 車両幅方向両端側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドメンバ（２０）と、
   車両前端部に位置して前記サイドメンバ（２０）に組み付けられ、少なくともラジエータが組み付けられるフロントエンドパネル（１０）と、
   前記サイドメンバ（２０）間を繋ぐように前記サイドメンバ（２０）に組み付けられたサブフレーム（２１）とを有し、
   前記フロントエンドパネル（１０）と前記サイドメンバ（２０）との組み付け部位は、車両前後方向において、前記サブフレーム（２１）が組み付けられた部位と略一致していることを特徴とする車両の前端構造。
2. 車両幅方向両端側に設けられ、車両前後方向に延びるサイドメンバ（２０）と、
   車両前端部に位置し、少なくともラジエータが組み付けられるフロントエンドパネル（１０）と、
   前記サイドメンバ（２０）間を繋ぐように前記サイドメンバ（２０）に組み付けられたサブフレーム（２１）とを有し、
   前記フロントエンドパネル（１０）は、前記サイドメンバ（２０）のうち前記サブフレーム（２１）が組み付けられた部位に対応する部位に組み付けられていることを特徴とする車両の前端構造。

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