JP2007190964A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自動車の前部車体構造10は、車体前後方向に左フロントサイドフレーム11を延ばし、左フロントサイドフレーム11の上側後方に左フロントピラー13を設け、左フロントピラー13の下端部から前方に向けて左ロアフレーム15を延ばすとともに、左ロアフレーム15をフロントサイドフレーム11の外側に配置したものである。この自動車の前部車体構造10は、サイドフレーム前端部11aとロアフレーム前端部15aとを車体幅方向に向けて配置するとともに、サイドフレーム前端部11aおよびロアフレーム前端部15aを互いに連結させたものである。
【選択図】図3
Description
自動車の前部車体構造200は、車体前後方向にフロントサイドフレーム201を延ばし、このフロントサイドフレーム201をホイールハウス202の下縁側部に備え、フロントサイドフレーム201の前端部201aから前方に向けて衝撃吸収部材203を備える。
ロアフレーム204は、略中央部がホイールハウス202の側縁上部に沿って形成され、前端部204aが連結部材206を介してフロントサイドフレーム201の前端部201aに連結されている。
このため、それぞれの前端部201a,204aを連結部材206で連結するためには、連結部材206をフロントサイドフレーム201やロアフレーム204に直交するように設ける必要がある。
そして、残りの荷重を、フロントサイドフレーム201に荷重Fbとして伝えるとともに、連結部材206を経てロアフレーム204に荷重Fcとして伝える。
さらに、連結部材206まで伝えられた荷重Fcは、連結部材206からロアフレーム204に伝わる際に、伝達方向が矢印の如く大きく変化して伝えられる。
フロントサイドフレーム201の剛性を高く設定することが、前部車体構造200の軽量化を図る妨げになっており、この点で改良の余地が残されていた。
そこで、請求項2において、フロントサイドフレームおよびロアフレームのそれぞれの前端部で横長形状部を形成して、この部位の前面に、車体幅方向の一端部から他端部に亘って衝撃吸収部を設けた。そして、この衝撃吸収部にバンパービームを取り付けることで、車体の左右側に設けた衝撃吸収部をバンパービームで連結した。
これにより、バンパービームで補強部材を兼ねることができる。
フロントサイドフレームの前端部とロアフレームの前端部とを直接連結することで、それぞれの前端部を近接配置できる。それぞれの前端部を近接配置することで、フロントサイドフレームおよびロアフレーム間の間隔を車体前方に向けて徐々に小さくすることが可能になる。
これにより、荷重の一部をロアフレームに効率よく伝えることが可能になり、フロントサイドフレームに伝わる荷重を減らすことができる。
したがって、フロントサイドフレームの剛性を必要以上に高める必要がなく、軽量化を図ることができるという利点がある。
衝撃吸収部を横長に形成することで、衝撃吸収部が横方向(車体幅方向)に倒れることを防ぎ、剛性を高めることができる。
このように、バンパービームがフロントサイドフレームやロアフレームの補強部材を兼ねることで、通常用いられている補強部材を除去して、軽量化を図ることができるという利点がある。
このように、衝撃吸収部を組立体として、この組立体をボルト止めすることで、衝撃吸収部を横長形状部の前面に手間をかけないで簡単に取り付けることができるという利点がある。
図1は本発明に係る自動車の前部車体構造(第1実施の形態)を示す斜視図である。
自動車の前部車体構造10は、車体前部の左右側に左右のフロントサイドフレーム(フロントサイドフレーム)11,12を備え、左フロントサイドフレーム11の上側後方に左フロントピラー(フロントピラー)13を設け、左フロントピラー13の下端部13aから前方に向けて左ロアフレーム(ロアアーム)15を延ばすとともに、左ロアフレーム15を左フロントサイドフレーム11の外側に配置(すなわち、並列配置)し、右フロントサイドフレーム12の上側後方に右フロントピラー(フロントピラー)14を設け、右フロントピラー14の下端部14aから前方に向けて右ロアフレーム(ロアアーム)16を延ばすとともに、右ロアフレーム16を右フロントサイドフレーム12の外側に配置したものである。
右フロントサイドフレーム12と右ロアフレーム16との間に、右前輪(図示せず)を覆う右ホイールハウス28が設けられている。
すなわち、バンパービーム23は、左端部23aが左衝撃吸収部21に取り付けられ、右端部23bが右衝撃吸収部22に取り付けられている。
左右のフロントサイドフレーム11,12、左右のロアフレーム15,16およびバンパービーム23などでエンジンルーム25の骨格が形成される。
以下、左フロントサイドフレーム11の前端部11aをサイドフレーム前端部、左ロアフレーム15の前端部15aをロアフレーム前端部として説明する。
左フロントサイドフレーム11は、車体前後方向に延びるとともに開口部を車体外側に向けた断面略コ字形のサイドフレーム部材31と、サイドフレーム部材31の開口部に嵌合した断面略コ字形のサイド補強部材32とを備える。
サイドフレーム部材31は、車幅方向に水平に延びた上面部34と、上面部34の内側辺から下方に延びた内壁部35と、内壁部35の下辺から車体幅方向外側に向けて延びた下面部36とを備える。
下面部36は、上面部34と同様に、略中央部から前端部に向けて外側辺が徐々に車体外側に移動するように傾斜角θ1で傾斜状に形成されている。
さらに、サイド補強部材32は、下折曲片32bが下面部36の外側辺に沿って配置され、この状態で外側辺の近傍にスポット溶接などで固定される。
以下、左フロントサイドフレーム11のうち、略中央部11bから前端部11aまでの部位をサイド傾斜部41として説明する。
ロアフレーム部材44は、車幅方向に水平に延びた上面部46と、上面部46の外側辺から下方に延びた外壁部47と、外壁部47の下辺から車体幅方向内側に向けて延びた下面部48(図3も参照)とを備える。
下面部48は、上面部46と同様に、略中央部から前端部に向けて内側辺が徐々に車体内側に移動するように傾斜角θ2で傾斜状に形成されている。
さらに、ロア補強部材45は、下折曲片45bが下面部48の内側辺に沿って配置され、この状態で内側辺の近傍にスポット溶接などで固定される。
以下、左ロアフレーム15のうち、略中央部15bから前端部15aまでの部位をロア傾斜部51として説明する。
これにより、サイドフレーム前端部11aおよびロアフレーム前端部15aが近接された状態に配置される。
これにより、サイドフレーム前端部11aおよびロアフレーム前端部15aが強固に連結されて、車体幅方向に延びる左横長形状部17が強固に形成される。
具体的には、左横長形状部17は前面17aに、左右の上取付片54,54が設けられ、左右の下取付片54,54が設けられ、左右の取付片54,54が設けられている。
左右の上取付片54,54には、それぞれ取付孔54a,54aが形成されている。左右の下取付片54,54には、それぞれ取付孔54a,54aが形成されている。左右の取付片54,54には、それぞれ取付孔54a,54aが形成されている。
左右の下取付片54,54のうち、左下取付片54は左フロントサイドフレーム11の下面部36に形成され、右下取付片54は左ロアフレーム15の下面部48に形成されている。
左右の取付片54,54のうち、左取付片54は左ロアフレーム15の外壁部47に形成され、右取付片54は左フロントサイドフレーム11の内壁部35に形成されている。
取付プレート61は、上・下・左・右の四辺で略矩形状に形成されている。
上下の後折曲片66,66には上下の取付孔66a,66aがそれぞれ形成され、右後折曲片66には右取付孔66aが形成されている。
サイドフレーム用衝撃吸収部材62は、取付プレート61の右半分の部位に取り付けられて、左フロントサイドフレーム11の前方に設けられる。
上下の後折曲片76,76には上下の取付孔76a,76aがそれぞれ形成され、左後折曲片76には左取付孔76aが形成されている。
ロアフレーム用衝撃吸収部材63は、取付プレート61の左半分の部位に取り付けられて、左ロアフレーム15の前方に設けられる。
左衝撃吸収部21の取付プレート61を、左横長形状部17の前面17a全域に配置する。
サイドフレーム用衝撃吸収部材62が左横長形状部17の右半分に取り付けられる。
ロアフレーム用衝撃吸収部材63が左横長形状部17の左半分に取り付けられる。
これにより、左衝撃吸収部21が左横長形状部17の前面17a全域にボルト85…で取り付けられる。
ロアフレーム用衝撃吸収部材63の左前延長片81に左端部23aの左端面23cが接触する。
さらに、ロアフレーム用衝撃吸収部材63の上下の前延長片81,81を左端部23aにスポット溶接で固定するとともに、ロアフレーム用衝撃吸収部材63の左前延長片81および右前折曲片81を左端部23aにスポット溶接で固定する。
これにより、左衝撃吸収部21の前端部にバンパービーム23の左端部23aがスポット溶接で取り付けられる。
このように、左衝撃吸収部21を組立体として、この組立体をボルト止めすることで、左衝撃吸収部21を左横長形状部17の前面17aに手間をかけないで簡単に取り付けることができる。
左フロントサイドフレーム11のサイド傾斜部41は、サイド補強部材32が略中央部11bから前端部11aに向けて徐々に車体外側(左ロアフレーム15側)に移動するように傾斜角θ1で傾斜状に設けられている。
また、左ロアフレーム15のロア傾斜部51は、ロア補強部材45が略中央部15bから前端部15aに向けて徐々に車体内側(左フロントサイドフレーム11側)に移動するように傾斜角θ2で傾斜状に設けられている。
これにより、サイド傾斜部41のうちロア傾斜部51に臨む傾斜部位42と、ロア傾斜部51のうちサイド傾斜部41に臨む傾斜部位52との間の間隔を車体前方に向けて徐々に小さくする。
傾斜部位52は、ロア補強部材45、上面部46の内側辺46aおよび下面部48(図3参照)の内側辺などで構成される部位である。
傾斜部位42と傾斜部位52との間の間隔を車体前方に向けて徐々に小さくすることで、傾斜部位42および傾斜部位52で略V字状の形状を形成する。
これにより、荷重の一部を左ロアフレーム15に効率よく伝えることが可能になり、左フロントサイドフレーム11で受ける荷重を減らすことができる。
したがって、左フロントサイドフレーム11の剛性を必要以上に高める必要がなく、軽量化を図ることができる。
これにより、左フロントサイドフレーム11や左ロアフレーム15の前方から荷重が作用した際に、作用した荷重を左フロントサイドフレーム11や左ロアフレーム15で車体後方側に良好に伝えることができる。
ここで、左衝撃吸収部21のサイドフレーム用衝撃吸収部材62は、左フロントサイドフレーム11の前方に設けられる。
また、左衝撃吸収部21のロアフレーム用衝撃吸収部材63は、左ロアフレーム15の前方に設けられる。
これにより、左衝撃吸収部21にバンパービーム23を取り付けることで、バンパービーム23を、左フロントサイドフレーム11や左ロアフレーム15の補強部材として用いることができる。
このように、バンパービーム23が左フロントサイドフレーム11や左ロアフレーム15の補強部材を兼ねることで、通常用いられている補強部材を除去することができる。
図5(a),(b)は第1実施の形態に係る自動車の前部車体構造に荷重が作用した状態を説明する図である。
(a)に示すように、バンパービーム23の左端部23aに荷重F1が作用した場合、左衝撃吸収部21のサイドフレーム用衝撃吸収部材62を介して左フロントサイドフレーム11に荷重F2が伝わる。左衝撃吸収部21のロアフレーム用衝撃吸収部材63を介して左ロアフレーム15に荷重F3が伝わる。
フロントサイドフレームに伝わる荷重を減らすことができるので、フロントサイドフレームの剛性を必要以上に高める必要がなく、軽量化を図ることができる。
ここで、傾斜部位42および傾斜部位52は略V字状の形状に形成されている。
これにより、荷重F5を左ロアフレーム15に効率よく伝えることが可能になり、左フロントサイドフレーム11で受ける荷重F6を減らすことができる。
したがって、左フロントサイドフレーム11の剛性を必要以上に高める必要はない。
図6は本発明に係る自動車の前部車体構造(第2実施の形態)の要部を示す分解斜視図、図7は第2実施の形態に係る自動車の前部車体構造の要部を示す平面図である。
自動車の前部車体構造90は、バンパービーム91を左右の衝撃吸収部92(右衝撃吸収部は図示せず)にボルト止めしたもので、その他の構成は第1実施の形態の前部車体構造10と同様である。
なお、左右の衝撃吸収部92は、それぞれ左右対称の部材であり、以下、左衝撃吸収部21について説明して右衝撃吸収部の説明を省略する。
ロアフレーム用衝撃吸収部材94は、筒体75の前端部97に取付孔97a…を形成し、取付孔97a…と同軸上にナット98…(図7参照)を溶接したもので、その他の構成は、第1実施の形態のロアフレーム用衝撃吸収部材63と同様である。
開口部101…および取付孔103…はそれぞれ同軸上に設けられている。開口部102…および取付孔104…はそれぞれ同軸上に設けられている。
また、ボルト106…を、開口部102…を経て取付孔104…および取付孔97a…に差し込み、ナット98…にねじ結合する。
ここで、サイドフレーム用衝撃吸収部材93の前端部95およびロアフレーム用衝撃吸収部材94の前端部97は、左衝撃吸収部92の前端部を構成する。
また、第2実施の形態の自動車の前部車体構造90によれば、バンパービーム91を左衝撃吸収部92にボルト止めすることで、組立の容易化を図ることができる。
一例として、左衝撃吸収部92に鋼材で形成し、バンパービーム91をアルミニウム材で形成することが可能になり、軽量化を図ることができる。
Claims (3)
- 車体前後方向にフロントサイドフレームを延ばし、このフロントサイドフレームの上側後方にフロントピラーを設け、このフロントピラーの下端部から前方に向けてロアフレームを延ばすとともに、このロアフレームを前記フロントサイドフレームの外側に配置した自動車の前部車体構造において、
前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアフレームの前端部とを車体幅方向に向けて配置するとともに、それぞれの前端部を互いに連結させたことを特徴とする自動車の前部車体構造。 - 前記連結した各前端部で車体幅方向に延びる横長形状部を形成し、
この横長形状部の前面全域に亘って衝撃吸収部を設け、
この衝撃吸収部にバンパービームを取り付けたことを特徴とする請求項1記載の自動車の前部車体構造。 - 前記衝撃吸収部は、
前記横長形状部の前面全域に亘ってボルト止め可能な取付プレートと、
この取付プレートに一体に取り付けられ、前記フロントサイドフレームの前方に設けられるサイドフレーム用衝撃吸収部材と、
この取付プレートに一体に取り付けられ、前記ロアフレームの前方に設けられるロアフレーム用衝撃吸収部材と、
を備え、
前記サイドフレーム用衝撃吸収部材およびロアフレーム用衝撃吸収部材を前記取付プレートに一体に取り付けた組立体が、前記横長形状部の前面にボルトで取り付けられたことを特徴とする請求項2記載の自動車の前部車体構造。
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