JP2007145129A - Vehicle front body structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、前突時の衝突エネルギーを吸収する車体前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body front structure that absorbs collision energy at the time of a front collision.
従来の車体前部構造として、特許文献1には、車体前部の車幅方向から前方に延びるエプロンレイン前方を大きく垂下させることにより、車体前方からの衝突エネルギーを上下に亘って受け止めるようにした構造が記載されている。
As a conventional vehicle body front structure, in
また、一般に車体前部には車幅方向の両側から前方にフロントサイドフレームが延びており、これにより車体前方からの衝突エネルギーを吸収するように構成されている。
上記従来の構造では、前突時に入力される衝突エネルギーにより、フロントサイドフレームがその基部である車室前端の仕切壁となるダッシュパネル付近から上方に折れ曲がり、車室前端部のダッシュパネル(特に、乗員の足付近)が後方且つ上方に変位する、所謂ノーズダイブ挙動が発生し、このノーズダイブ挙動を低減することが課題となっている。 In the above-described conventional structure, the front side frame bends upward from the vicinity of the dash panel serving as the partition wall at the front end of the vehicle compartment, which is the base, due to the collision energy input at the time of the front collision, and the dash panel (particularly, A so-called nose dive behavior occurs in which the vicinity of the passenger's foot) is displaced rearward and upward, and reducing this nose dive behavior is a problem.
しかしながら、上記特許文献1は、車体前方からの衝突エネルギーは吸収するものの、車体前部に入力される衝突エネルギーによるノーズダイブ挙動を低減することはできない。
However, although
更に、最近では、前突時における車体前部の剛性を保持し且つ軽量化を図る必要もある。 Furthermore, recently, it is necessary to maintain the rigidity of the front portion of the vehicle body at the time of a front collision and to reduce the weight.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされ、その目的は、前突時のノーズダイブ挙動を低減でき、車体前部の剛性を保持し且つ軽量化を実現することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the nose dive behavior at the time of a front collision, to maintain the rigidity of the front portion of the vehicle body, and to achieve weight reduction.
上述の課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る第1の形態は、カウル部下方のダッシュパネルから前方に延出する左右一対のフロントサイドフレームと、当該フロントサイドフレームに連結された左右のサスペンションサポートとを備える車体前部構造であって、前記フロントサイドフレームの前端部近傍に車体前方から見て矩形状の矩形フレーム部が設けられ、前記矩形フレーム部は左右一対の鉛直に延びる縦メンバと、上下一対の水平に延びる横メンバとが連結されて構成されており、前記縦メンバが前記フロントサイドフレームに連結されており、左右両側の夫々において、前記サスペンションサポートの上部と前記縦メンバの上端部とを直線状の第1メンバで連結した。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a first embodiment according to the present invention includes a pair of left and right front side frames extending forward from a dash panel below a cowl portion, and connected to the front side frame. A vehicle body front structure including left and right suspension supports, wherein a rectangular frame portion that is rectangular when viewed from the front of the vehicle body is provided near the front end of the front side frame, and the rectangular frame portion is a pair of left and right vertical frames. And a pair of upper and lower horizontally extending horizontal members are connected to each other, and the vertical members are connected to the front side frame. The upper end of the vertical member was connected with a linear first member.
この第1の形態によれば、前突時に車体前面の矩形フレーム部に入力される衝突エネルギーが、縦メンバを通じて第1メンバとフロントサイドフレームに分散して伝達されるため、フロントサイドフレームに入力される衝突エネルギーを低減でき、ノーズダイブ挙動を低減することができる。また、第1メンバを直線状にしたため、折れ曲がったりせずにサスペンションサポートを通じて衝突エネルギーを車体上部に確実に伝達することができる。 According to the first aspect, the collision energy input to the rectangular frame portion on the front surface of the vehicle body at the time of the front collision is distributed and transmitted to the first member and the front side frame through the vertical member, and therefore input to the front side frame. Impact energy can be reduced and nose dive behavior can be reduced. In addition, since the first member is linear, the collision energy can be reliably transmitted to the upper portion of the vehicle body through the suspension support without being bent.
また、フロントサイドフレームに入力される衝突エネルギーが低減されるので、必要な剛性を維持しながら従来より小型化及び軽量化を実現することができる。 In addition, since the collision energy input to the front side frame is reduced, it is possible to achieve a reduction in size and weight as compared with the prior art while maintaining necessary rigidity.
更に、矩形フレーム部の縦メンバを、フロントサイドフレームと第1メンバとに連結したので、左右両側のエプロンレインフォースメントを従来より短縮して軽量化を図ると共に、前突時における車体前部の剛性を確保できる。 In addition, since the vertical members of the rectangular frame portion are connected to the front side frame and the first member, the apron reinforcement on the left and right sides is shortened to reduce the weight, and the front portion of the vehicle body at the time of the front collision is reduced. Rigidity can be secured.
また、第2の形態では、前記左右のサスペンションサポートの上部が直線状のタワーバーにより連結されており、前記矩形フレーム部の上側の横メンバと、前記タワーバーと、前記左右の第1メンバにより平面視で車体前方に向けて先細りする台形状アッパフレームを形成する。この形態によれば、前突時の衝突エネルギーが左右の第1メンバの後端部に対して車幅方向に広がる方向に作用し、タワーバーを左右に引っ張る応力に変換される(つまり、前後方向の荷重が左右方向に変換される。)。従って、台形状アッパフレーム後方の車体に伝達される衝突エネルギーをタワーバーで吸収でき、車室の変形を小さくできる。 In the second embodiment, upper portions of the left and right suspension supports are connected by a linear tower bar, and the upper horizontal member of the rectangular frame portion, the tower bar, and the left and right first members A trapezoidal upper frame that is tapered toward the front of the vehicle body in a plan view is formed. According to this aspect, the collision energy at the time of the front impact acts in a direction that spreads in the vehicle width direction with respect to the rear end portions of the left and right first members, and is converted into stress that pulls the tower bar to the left and right (that is, Direction load is converted to the left and right direction). Therefore, the collision energy transmitted to the vehicle body behind the trapezoidal upper frame can be absorbed by the tower bar, and the deformation of the passenger compartment can be reduced.
また、第3の形態では、左右両側において、前記サスペンションサポートの上部と、前記縦メンバと前記フロントサイドフレームの連結部とを直線状の第2メンバで連結した。この形態によれば、縦メンバ、第1メンバ及び第2メンバで構成される三角形状フレーム部によって、矩形フレーム部の衝突エネルギーの多くをサスペンションサポート上部に集中させることができる。 In the third embodiment, the upper part of the suspension support and the connecting part of the vertical member and the front side frame are connected by the linear second member on both the left and right sides. According to this embodiment, most of the collision energy of the rectangular frame part can be concentrated on the suspension support upper part by the triangular frame part constituted by the vertical member, the first member, and the second member.
また、第4の形態では、左右両側において、前記サスペンションサポートの上部と前記カウル部の側端部とを直線状の第3メンバで連結した。この形態によれば、三角形状フレーム部に入力された衝突エネルギーを直接車体上部に伝達するための伝達経路が形成されるので、フロントサイドフレームへの衝突エネルギーの入力を効果的に低減できる。また、車体前部の上方及び下方にそれぞれ衝突エネルギーの伝達経路が形成されるので、従来のエプロンレインフォースメントに対する代替技術として有用となる。 In the fourth embodiment, the upper portion of the suspension support and the side end portion of the cowl portion are connected to each other by a straight third member on both the left and right sides. According to this aspect, since the transmission path for transmitting the collision energy input to the triangular frame portion directly to the upper part of the vehicle body is formed, the input of the collision energy to the front side frame can be effectively reduced. Further, since a transmission path for collision energy is formed above and below the front part of the vehicle body, it is useful as an alternative technique to the conventional apron reinforcement.
また、第5の形態では、前記タワーバーの中間部と前記カウル部の側端部とを左右一対の直線状の第4メンバで連結した。この形態によれば、タワーバーの引張強度を増加することができる。 Moreover, in the 5th form, the intermediate part of the said tower bar and the side edge part of the said cowl part were connected with a pair of left and right linear 4th members. According to this form, the tensile strength of the tower bar can be increased.
また、第6の形態では、前記第1及び第2メンバは車体前方に向けて下方に傾斜するように配置されている。この形態によれば、前突時にサスペンションサポート上部を上方且つ前方に移動させるように作用するので、ノーズダイブ挙動の低減効果を高めることができる。 In the sixth embodiment, the first and second members are disposed so as to incline downward toward the front of the vehicle body. According to this embodiment, the suspension support upper portion acts so as to move upward and forward at the time of a front collision, so that the effect of reducing the nose dive behavior can be enhanced.
本発明によれば、前突時のノーズダイブ挙動を低減でき、車体前部の剛性を保持し且つ軽量化を実現することができる。 According to the present invention, the nose dive behavior at the time of a front collision can be reduced, the rigidity of the front portion of the vehicle body can be maintained, and the weight can be reduced.
以下に、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
尚、以下に説明する実施の形態は、本発明の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したものに適用可能である。 The embodiment described below is an example as means for realizing the present invention, and the present invention can be applied to a modified or modified embodiment described below without departing from the spirit of the present invention.
[全体構造の説明]
図1は本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す斜視図、図2は本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す平面(上面)図、図3は本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す正面図、図4は本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す底面図、図5は本発明に係る実施形態の車体前部構造を示す左側面図である。なお、本実施形態の車体前部は車幅方向の中心を車体前後方向に延びる中心線に対して左右対称な構造であるので、図5とは反対の右側面図は省略する。
[Description of overall structure]
FIG. 1 is a perspective view showing a vehicle body front structure according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a plan (top) view showing a vehicle body front structure of the embodiment according to the present invention, and FIG. 3 is an embodiment according to the present invention. FIG. 4 is a bottom view showing the vehicle body front structure of the embodiment according to the present invention, and FIG. 5 is a left side view showing the vehicle body front structure of the embodiment according to the present invention. . Note that the front part of the vehicle body of the present embodiment has a symmetrical structure with respect to the center line extending in the vehicle longitudinal direction from the center in the vehicle width direction, and therefore a right side view opposite to FIG.
図1乃至図5において、車室1の前部は、フロントガラスの下縁部に位置し左右のAピラー(ウインドウピラー)2を車幅方向に連結するカウル部3、車室1とエンジン室とを仕切る隔壁となるダッシュパネル4、左右のAピラー2から下方に延びるヒンジタワー5を主な要素として画成されている。ダッシュパネル4はカウル部3の下部に設けられ、その左右の側縁部が左右のヒンジタワー5に夫々連結されている。ヒンジタワー5には、左右のフロントサイドドア(不図示)を開閉自在に支持するドアヒンジが設けられる。また、ヒンジタワー5の下端部は車室1の底面部に配設されるフロアフレーム6に連結される。
1 to 5, the front portion of the
エンジン室の左右の側部には、上記左右のAピラー2とヒンジタワー5の夫々の連結部から車体前方に延びる左右のエプロンレインフォースメント7、エプロンレインフォースメント7の下部のホイールハウス(スプラッシュシールド)8、不図示のシャシーフレームから車体前方に延びる左右のフロントサイドフレーム9が設けられる。左右のエプロンレインフォースメント7の上記連結部からの長さはエンジン室の前後方向の長さの1/3程度で、通常より短く形成されて軽量化が図られている。
On the left and right sides of the engine compartment, the left and
フロントサイドフレーム9はカウル部3下方のダッシュパネル4から前方に延出しており、このフロントサイドフレーム9には左右のサスペンションタワー(サスペンションサポート)14の下部が連結され支持されている。なお、Xはサスペンションダンパー及びコイルスプリングの中心線である。
The
エンジン室の底部には、フロアフレーム6から車体前方に延びるフロントサブフレーム(フロントクロスメンバに代替されるペリメータフレーム)10が設けられている。このフロントサブフレーム10の左右の端部はフロントサスペンションを構成するロアアーム21を支持する。フロントサブフレーム10はフロントクロスメンバより小型化及び軽量化された構成となっている。
A front subframe (perimeter frame substituted for a front cross member) 10 extending from the
上記左右のフロントサイドフレーム9の前端部にはクラッシュ管11を介して車幅方向に延びるバンパーレインフォースメント12が連結されている。クラッシュ管11には、側面部に複数の長穴部11aが形成されており、前突時にクラッシュ管11が軸方向に潰れ易く構成して衝突エネルギーを吸収する。このバンパレインフォースメント12に対して不図示のバンパが取り付けられる。クラッシュ管11は前突時にバンパレインフォースメント12を通じて入力される衝突エネルギーを吸収する。
A
上記バンパーレインフォースメント12より後方には、不図示のラジエータユニット(ラジエータや電動ファン等)を支持するラジエータシュラウド13が配設されている。このラジエータシュラウド13は、車体前部から見たときに略矩形状(長方形状)の枠体(矩形フレーム部)で構成されている。ラジエータシュラウド13は、左右一対の鉛直に延びる直線状の縦メンバ13aと、上下一対の車幅方向に水平に延びる直線状の横メンバ13bとを有し、縦メンバ13aの各下端部と下側横メンバ13bの両端部とを連結すると共に、縦メンバ13aの各上端部と上側横メンバ13bの両端部とを連結して全体として横長の長方形の矩形状に構成され、前突時に広い面積範囲で車両等の衝突物体を受けることができる。
A
ラジエータシュラウド13は、左右両側において、縦メンバ13aがフロントサイドフレーム9に連結されている。
In the
上記ダッシュパネル4、左右のフロントサイドフレーム9、及びラジエータシュラウド13で囲まれる空間がエンジン室となり、一点鎖線で仮想的に示すエンジンEG、トランスミッションTM及び差動機構(デファレンシャル)DIFを含むパワートレインPTが横置き(クランク軸やエキセントリック軸が車幅方向に延びるように配置)された状態で不図示のエンジンマウントを介してフロントサイドフレーム9に支持される。
A space surrounded by the
車体の左右両側の夫々において、サスペンションタワー14の上部14aには、前輪を軸支するサスペンションストラット等のフロントサスペンションの上端部が取り付けられる。また、サスペンションストラットの下端部はロアアーム21に支持される。
An upper end portion of a front suspension such as a suspension strut that pivotally supports a front wheel is attached to the
更に、上記サスペンションタワー上部14aと左右の縦メンバ13aの上端部とが直線状の第1メンバ15で連結されると共に、サスペンションタワー上部14aと左右の縦メンバ13aの略中間部とが直線状の第2メンバ16で連結されている。そして、エンジン室の左右両側において、縦メンバ13a、第1メンバ15、及び第2メンバ16により三角形状のフレーム構造体(三角形状フレーム部)を形成している。
Furthermore, the suspension tower
上記第1メンバ15及び第2メンバ16は車体前方に向けて下方に傾斜するように配置されている。第2メンバ16は第1メンバ15より長軸とされ、第1メンバ15は上記三角形状フレーム部の一部(一辺)を構成する縦メンバ13a部分より長軸とされる。即ち、第2メンバ16は第1メンバ15より下方に配置される。第2メンバ16の前端部16aは、縦メンバ13aとフロントサイドフレーム9との連結部に連結されている。
The
また、左右のサスペンションタワー上部14aが直線状のタワーバー18により連結されている。そして、ラジエータシュラウド13の上側横メンバ13bと、タワーバー18と、左右の第1メンバ15により平面視(上面から見て)で車体前方に向けて先細りする台形状アッパフレームを形成している。即ち、上側横メンバ13bがタワーバー18より長軸とされ、上側横メンバ13bの両端部と左右のサスペンションタワー上部14aとを左右の第1メンバ15により連結し、全体として台形状に構成されている。
The left and right suspension tower
また、左右両側において、サスペンションタワー上部14aとカウル部3の側端部3aとが直線状の第3メンバ19で連結され、タワーバー18の略中間部とカウル部3の側端部3aとが左右一対の直線状の第4メンバ20で連結されている。
Further, on both the left and right sides, the suspension tower
第1メンバ15及び第2メンバ16とサスペンションタワー上部14aとの連結部には、後述するように、車体前方からの衝撃によって上記三角形状フレーム部が当該連結部を中心として回動することを許容する脆弱部が形成されている。
As described later, the triangular frame portion is allowed to rotate around the connecting portion at the connecting portion between the
更に、サスペンションタワー上部14aとダッシュパネル4とが左右一対の直線状の第3メンバ19により連結されている。
Further, the suspension tower
なお、本実施形態の車体前部を構成する各要素は主に金属材料で構成されている。 In addition, each element which comprises the vehicle body front part of this embodiment is mainly comprised with the metal material.
[断面形状及び接続構造の説明]
図6は本実施形態のサスペンションタワー上部の接続構造を示す図、図7は本実施形態のフロントサイドフレームに連結されるラジエータシュラウドの縦メンバ、クラッシュ管、及び第2メンバの接続構造を示す図、図8は本実施形態のラジエータシュラウド及び第1メンバの接続構造を示す図、図9は本実施形態の第1メンバの構造を示す図、図10は本実施形態のタワーバーと第4メンバとの接続構造を示す図、図11は本実施形態のカウル部及びダッシュパネルの構造を示す断面図である。
[Explanation of cross-sectional shape and connection structure]
FIG. 6 is a view showing the connection structure of the upper part of the suspension tower according to the present embodiment, and FIG. 8 is a view showing the connection structure of the radiator shroud and the first member of the present embodiment, FIG. 9 is a view showing the structure of the first member of the present embodiment, and FIG. 10 is the tower bar and the fourth member of the present embodiment. FIG. 11 is a cross-sectional view showing the structure of the cowl portion and the dash panel of this embodiment.
先ず、図6を参照して、本実施形態のサスペンションタワーの上部の接続構造について説明する。 First, with reference to FIG. 6, the connection structure of the upper part of the suspension tower of this embodiment is demonstrated.
図6に示すように、サスペンションタワー14は、上端部が閉じた中空円筒状の本体部14bを有する。この本体部14bの内部にはフロントサスペンションを構成するコイルスプリングSPを保持する受部31が形成され、略中央部にはゴムブッシュ32等を介して不図示のダンパー軸が配される貫通孔33が形成されている。この本体部14bの上端部に、外縁部が起立した円盤状の補強部材14cがボルト34等で固定されることにより、サスペンションタワー上部14aが構成される。本体部14bと補助部材14cとに挟まれた空間36は平面視(上方から見て)で略リング状の閉断面を構成し、剛性を高めている。補助部材14cの側面部には上記第1メンバ15及び第2メンバ16の後端部がボルト35等で固定される。また、補助部材14cの外面には、一部を平面状に削除した部分37が形成されており、この削除部分37に第3メンバ19の前端部がボルト35等で固定される。
As shown in FIG. 6, the
次に、図7を参照して、本実施形態のフロントサイドフレームに連結されるラジエータシュラウドの縦メンバ、クラッシュ管、及び第2メンバの接続構造について説明する。 Next, with reference to FIG. 7, the connection structure of the vertical member of the radiator shroud connected to the front side frame of this embodiment, a crush pipe, and the 2nd member is demonstrated.
図7に示すように、フロントサイドフレーム9は略凸状の断面を有する2枚の板材9aの凹部が対向するように重ね合わせ、重なり合う側縁部9bを溶接等で接合した剛性の高い閉断面構造を有している。また、ラジエータシュラウド13の縦メンバ13aと第1メンバ15とは略コの字状の断面を有している。そして、縦メンバ13aの中間部に第2メンバ16の前端部を嵌め込み共通のボルト孔41を介してフロントサイドフレーム9に対してボルト42等で固定される。また、フロントサイドフレーム9の前端部にはクラッシュ管11の取付プレート44が溶接等で固定され、この取付プレート44に対してクラッシュ管11のフランジ部11bがボルト45等で固定される。なお、フロントサイドフレーム9と第2メンバ16とが接触する部分に窪み等の逃げ部43が形成され、フロントサイドレーム9と第2メンバ16とが干渉しないように構成されている。
As shown in FIG. 7, the
次に、図8を参照して、本実施形態のラジエータシュラウド及び第1メンバの接続構造について説明する。 Next, with reference to FIG. 8, the connection structure of the radiator shroud and the first member of this embodiment will be described.
図8に示すように、ラジエータシュラウド13における縦メンバ13aと横メンバ13bは、コの字状断面を有する横メンバ13bの両端部において、その下側(下側横メンバの場合は上側)の壁部を一部削除した部位に縦メンバ13aの端部を係合させると共に、夫々の端部の一部を折り曲げて接合代13cを形成しておき、これら接合代13cをスポット溶接等で接合する。
As shown in FIG. 8, the
また、第1メンバ15の前端部は、断面を構成する3つの壁部に取付代15a〜15cが形成され、各取付代15a〜15cには貫通孔が形成されている。また、上記縦メンバ13aと横メンバ13bの連結部には、上記貫通孔に合致する貫通孔が形成されている。そして、上記縦メンバ13aと横メンバ13bの連結部の内面側に両側の取付代15a,15cを挿入すると共に、当該連結部の外面側に中央の取付代15bを重ね合わせ、この状態で各取付代15a〜15cの貫通孔と上記縦メンバ13aと横メンバ13bの連結部に形成された貫通孔とを合致させ、ボルト46等で固定する。
Further, the front end portion of the
次に、図9を参照して、本実施形態の第1メンバの構造について説明する。 Next, the structure of the first member of this embodiment will be described with reference to FIG.
図9に示すように、第1メンバ15の後端部には取付フランジ47が形成され、この取付フランジ47が上述したサスペンションタワー上部14aの補強部材14cに連結される。第1メンバ15における取付フランジ47近傍には、コの字状断面を有し軸方向の断面積は一定であるが、断面の上下の長さhが上記フランジ47に近づくほど短く(h1>h2)且つ横の長さdが長く(d1<d2)なるように断面積が滑らかに変化する脆弱部48が形成されている。この脆弱部48は、軸方向の断面積が一定であるので軸力に対する剛性は変化しないが、軸方向と交差する下方(コの字状断面の開いた部分の方向)に曲がりやすくなっている。この脆弱部48は、車体前方からの衝撃によって上述した三角形状フレーム部が当該脆弱部48を中心として回動することを許容し、前突時の三角形状フレーム部の回動挙動を促進し、第1メンバ15や第2メンバ16が座屈等して狙いの回動挙動が阻害されるのを防止する機能を有する。
As shown in FIG. 9, a mounting
なお、第2メンバの対応する部位に同様の脆弱部を形成してもよい。 In addition, you may form the same weak part in the site | part corresponding to a 2nd member.
次に、図10を参照して、本実施形態のタワーバーと第4メンバとの接続構造について説明する。 Next, a connection structure between the tower bar and the fourth member according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
タワーバー18は、下方に開いた略コの字状断面を有する。第4メンバ20は、中空円形の断面を有するパイプ材である。左右の第4メンバ20の各後端部はタワーバー18の車幅方向の中間部付近で互いに隣接するように、タワーバー18の外形に合致するようなひと回り大きいコの字状断面を有する接合部材50に溶接等で接合される。接合部材50は、タワーバー18の軸方向の中間部付近にボルト51等で固定される。
The
最後に、図11を参照して、本実施形態のカウル部及びダッシュパネルの構造について説明する。 Finally, with reference to FIG. 11, the structure of the cowl part and the dash panel of the present embodiment will be described.
図11に示すように、カウル部3は板材を折り曲げて構成された前側のフロントパネル3aと後側のリヤパネル3bとを重ね合わせ、重なり合う側縁部を溶接等で接合した剛性の高い閉断面構造を有している。また、ダッシュパネル4は、上部のアッパパネル4aと下部のロアパネル4bとで構成され、アッパパネル4aとロアパネル4bとがボルト等で連結される。そして、アッパパネル4aの上縁部がカウル部3の下縁部にボルト等で連結される。更に、カウル部3のフロントパネル3aに第3メンバ19の後端部が連結される。
As shown in FIG. 11, the
[前突時の車体前部の挙動]
図12乃至図15は本実施形態の車体前部構造による前突時の挙動を従来の構造と比較して示す図である。なお、図示の挙動は、本実施形態と従来例の夫々において車体前部をバリヤーに衝突させたときのシミュレーション結果である。
[Behavior of the front of the vehicle during a front collision]
FIG. 12 to FIG. 15 are diagrams showing the behavior at the time of front collision by the vehicle body front structure of the present embodiment in comparison with the conventional structure. The behavior shown in the figure is a simulation result when the front portion of the vehicle body collides with the barrier in each of the present embodiment and the conventional example.
なお、図12(b)乃至図15(b)に示す従来の構造において、本実施形態の構成と同一又は類似する要素には符号に「’」を付して示している。また、各図において、Tは前輪タイヤ、Wはタイヤホイール、Bはバリヤー、Gはタイヤがパンクしないと仮定した場合の地面線(タイヤTの接地面)、G’はタイヤがパンクしたと仮定した場合の地面線(ホイールWの接地面)である。 In the conventional structure shown in FIGS. 12B to 15B, the same or similar elements as those in the configuration of the present embodiment are denoted by “′”. Also, in each figure, T is a front wheel tire, W is a tire wheel, B is a barrier, G is a ground line (ground surface of the tire T) when the tire is assumed not to be punctured, and G ′ is assumed that the tire is punctured. This is the ground line (the ground contact surface of the wheel W).
前突初期から前突中期において、従来の構造(図13(b),図14(b))では、クラッシュ管11’、バンパーレインフォースメント12’、及びラジエータシュラウド13’が変形して衝突エネルギーを吸収するものの、衝撃エネルギーが車体上部に分散せずにフロントサイドフレーム9’に集中するため、フロントサイドフレーム9’がその基部であるダッシュパネル4’付近から上方に折れ曲がり始め、エンジン室内のパワートレインPT’が後方且つ上方に変位するノーズダイブ挙動が発生する。また、タイヤホイールWが硬質のためホイールハウス8’に衝突しダッシュパネル4’の後退を助長する。
In the conventional structure (FIG. 13 (b), FIG. 14 (b)), the
これに対して、本実施形態の構造(図13(a),図14(a))では、クラッシュ管11、バンパーレインフォースメント12、及びラジエータシュラウド13が変形して衝突エネルギーを吸収し、更に衝撃エネルギーが三角形状フレーム13a、15,16を通じて車体上部(サスペンションタワー上部14a及び第3メンバ19)に分散して伝達されるため、フロントサイドフレーム9は折れ曲がらずに軸方向に圧縮されていく。更に、三角形状フレーム13a,15,16が(図示の車体左側から見て)反時計方向に回動してパワーとレインPTを斜め下方に変位しノーズダイブ挙動が抑制される。
On the other hand, in the structure of the present embodiment (FIGS. 13A and 14A), the
上記前突中期から更に前突が進むと、従来の構造(図15(b))では、フロントサイドフレーム9’が逆への字状に大きく上方に折れ曲がりノーズダイブ挙動が更に大きくなり、エプロンレインフォースメント7’も潰れる。
When the front collision further progresses from the middle stage of the front collision, in the conventional structure (FIG. 15B), the
これに対して、本実施形態の構造(図15(a))では、フロントサイドフレーム9が更に圧縮されて軸方向に潰れていくと共に、三角形状フレーム13a,15,16が(図示の車体左側から見て)反時計方向に回動してサスペンションタワー上部14a及びカウル部3を上昇させるように、ノーズダイブ挙動とは反対方向に作用し、結果としてノーズダイブ挙動が抑制される。
On the other hand, in the structure of the present embodiment (FIG. 15A), the
[効果の説明]
以下に、本実施形態の奏する効果について説明する。
(1)前突時にラジエータシュラウド13に入力される衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム9と、三角形状フレーム部を通じたサスペンションタワー14やエプロンレインフォースメント7等の車体上部とに分散して伝達される。このため、フロントサイドフレーム9に入力される衝突エネルギーを低減でき、ノーズダイブ挙動を低減することができる。
[Description of effects]
Below, the effect which this embodiment has is explained.
(1) The collision energy input to the
また、フロントサイドフレーム9に入力される衝突エネルギーが低減されるので、必要な剛性を維持しながら従来よりフロントサイドフレームを細い形状として小型化及び軽量化を実現することができる。
In addition, since the collision energy input to the
また、第1乃至第3メンバ15,16,19が直線状であるため、折れ曲がったりせずにサスペンションタワー上部14aを通じて衝突荷重を車体上部に確実に伝達することができる。
Further, since the first to
更に、ラジエータシュラウド13の縦メンバ13aを、フロントサイドフレーム9と第1メンバ15とに連結したので、左右両側のエプロンレインフォースメント7を従来より短縮して軽量化を図ると共に、前突時における車体前部の剛性を確保できる。
(2)三角形状フレーム部がラジエータシュラウド13の縦メンバ13aを構成要素として含み、第1及び第2メンバ15,16が車体前方に向けて下方に傾斜するように配置されているので、よりフロントサイドフレーム9に近い部位の衝突エネルギーを吸収でき、フロントサイドフレーム9への衝突エネルギーの集中を低減できる。また、三角形状フレーム部によってラジエータシュラウド13の衝突エネルギーの多くをサスペンションタワー上部14aに集中させることができる。
(3)第2メンバ16が第1メンバ15より長軸とし、第1メンバ15が三角形状フレーム部を構成する縦メンバ13a部分より長軸としたので、三角形状フレーム部の縦メンバ13aより第1メンバ15と第2メンバ16との連結部の位置が高くなり、三角形状フレーム部が前突時に車体左側から見て反時計方向に回動してサスペンションタワー上部14a及びカウル部3を上昇させるように作用する。よって、ノーズダイブ挙動の低減効果を高めることができる。
(4)第2メンバ16の前端部が縦メンバ13aとフロントサイドフレーム9との連結部に連結されているので、衝突エネルギーがフロントサイドフレーム9へ入力されると同時に三角形状フレーム部に分散され、フロントサイドフレーム9の折れ曲がりを前突初期段階から低減できる。また、第2メンバ16がラジエータシュラウド13とサスペンションタワー上部14aとの間にトラスとなるので、車体前部の剛性を高めることができる。
(5)サスペンションタワー上部14aとダッシュパネル4とを直線状の第3メンバ19で連結したことで、三角形状フレーム部に入力された衝突エネルギーを直接車体上部に伝達するための伝達経路が形成されるので、フロントサイドフレーム9への衝突エネルギーの入力を効果的に低減できる。また、車体前部の上方及び下方にそれぞれ衝突エネルギーの伝達経路が形成されるので、従来のエプロンレインフォースメントに対する代替技術として有用となる。
(6)左右のサスペンションタワー上部14aを直線状のタワーバー18により連結し、ラジエータシュラウド13の上側横メンバ13bと、タワーバー18と、左右の第1メンバ15により平面視で車体前方に向けて先細りする台形状アッパフレームを形成したことにより、前突時の衝突エネルギーが左右の第1メンバ15の後端部に対して車幅方向に広がる方向に作用し、タワーバー18を左右に引っ張る応力に変換される(つまり、前後方向の荷重が左右方向に変換される。)。従って、台形状アッパフレーム後方の車体に伝達される衝突エネルギーをタワーバー18で吸収でき、車室1の変形を小さくできる。
(7)タワーバー18の中間部とカウル部3の側端部3aとを左右一対の直線状の第4メンバ20で連結したことにより、タワーバー18の引張強度を増加することができる。
Further, since the
(2) Since the triangular frame portion includes the
(3) Since the
(4) Since the front end portion of the
(5) Since the suspension tower
(6) The left and right suspension tower
(7) The tensile strength of the
1 車室
2 Aピラー(ウインドウピラー)
3 カウル部
4 ダッシュパネル
5 ヒンジタワー
6 フロアフレーム
7 エプロンレインフォースメント
8 ホイールハウス
9 フロントサイドフレーム
10 フロントサブフレーム(ペリメータフレーム)
11 クラッシュ管
12 バンパーレインフォースメント
13 ラジエータシュラウド
14 サスペンションタワー
15 第1メンバ
16 第2メンバ
18 タワーバー
19 第3メンバ
20 第4メンバ
21 ロアアーム
EG エンジン
TM トランスミッション
DIF 差動機構
PT パワートレイン
1 Car compartment 2 A pillar (window pillar)
3
11
Claims (6)
前記フロントサイドフレームの前端部近傍に車体前方から見て矩形状の矩形フレーム部が設けられ、
前記矩形フレーム部は左右一対の鉛直に延びる縦メンバと、上下一対の水平に延びる横メンバとが連結されて構成されており、
前記縦メンバが前記フロントサイドフレームに連結されており、
左右両側の夫々において、前記サスペンションサポートの上部と前記縦メンバの上端部とを直線状の第1メンバで連結したことを特徴とする車体前部構造。 A vehicle body front structure comprising a pair of left and right front side frames extending forward from a dash panel below the cowl portion, and left and right suspension supports connected to the front side frame,
A rectangular frame portion having a rectangular shape as viewed from the front of the vehicle body is provided near the front end portion of the front side frame,
The rectangular frame part is configured by connecting a pair of left and right vertically extending vertical members and a pair of upper and lower horizontally extending horizontal members,
The vertical member is connected to the front side frame;
A vehicle body front part structure in which the upper part of the suspension support and the upper end part of the vertical member are connected by a linear first member on each of the left and right sides.
前記矩形フレーム部の上側の横メンバと、前記タワーバーと、前記左右の第1メンバにより平面視で車体前方に向けて先細りする台形状アッパフレームを形成することを特徴とする請求項1に記載の車体前部構造。 The upper parts of the left and right suspension supports are connected by a straight tower bar,
2. The trapezoidal upper frame tapering toward the front of the vehicle body in a plan view is formed by the horizontal member on the upper side of the rectangular frame portion, the tower bar, and the left and right first members. Car body front structure.
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