JP2008189232A - Vehicle front part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両前部構造に関し、特に、車両前後方向に配置されたフレームと、フレームよりも車両前方側にフレームの下稜線よりも下方に下稜線が配置されたクラッシュボックスとを備えた車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure, and in particular, a vehicle including a frame disposed in a vehicle front-rear direction and a crash box having a lower ridge line disposed below a lower ridge line of the frame on the vehicle front side of the frame. It relates to the front structure.
下記特許文献1には、フレームの高さレベルが高いRV車がフレームの高さレベルが低い車と正面衝突したときの衝撃吸収性能を向上するため、RV車のプリメータフレームの前端に、前方に向けて突出したガイド部材を含むガイドユニットを配設した構造が開示されている。
しかしながら、上記先行技術による場合、大型のガイドユニットを取付けるため、構造が複雑となり、コストアップにつながる。 However, in the case of the above prior art, since a large guide unit is attached, the structure becomes complicated and the cost increases.
これに対して、車両先端のクラッシュボックスをフレームよりも車両下方に拡大した構造が使用されている。しかし、この構造では、クラッシュボックスとフレームの下端がオフセットしている位置で、フレームの上下稜線へ不均一な入力が入り、フレームの先端部が上方に凸状に変形しやすい。 On the other hand, a structure is used in which the crash box at the front end of the vehicle is enlarged below the vehicle rather than the frame. However, with this structure, at the position where the lower end of the crash box and the frame are offset, non-uniform input enters the upper and lower ridge lines of the frame, and the front end of the frame tends to be deformed upward.
本発明は上記事実を考慮し、フレームの先端部の凸状の変形を抑制できる車両前部構造を得ることが目的である。 An object of the present invention is to obtain a vehicle front structure capable of suppressing the convex deformation of the front end portion of the frame in consideration of the above fact.
請求項1の発明に係る車両前部構造は、車両の前部に車両前後方向に配置されたフレームと、前記フレームよりも車両前方側に、前記フレームの下稜線よりも下方に下稜線が配置されたクラッシュボックスとを備えた車両前部構造であって、前記クラッシュボックスと前記フレームとの間に、前記フレームに連結され、前記フレームと車両前後方向に重なる位置に少なくとも1本の帯状の第1の突出部が形成された後方側プレートと、前記クラッシュボックスに連結されると共に前記後方側プレートに連結され、前記第1の突出部の内部又は外部に配置される少なくとも1本の帯状の第2の突出部が形成された前方側プレートと、を有することを特徴とする。 In the vehicle front structure according to the first aspect of the present invention, a frame disposed in the front-rear direction of the vehicle at the front portion of the vehicle, and a lower ridge line disposed below the lower ridge line of the frame on the vehicle front side of the frame. A vehicle front portion structure including a crash box, and is connected to the frame between the crash box and the frame, and has at least one strip-shaped first portion at a position overlapping the frame and the vehicle longitudinal direction. A rear plate on which one protrusion is formed, and at least one strip-shaped first plate connected to the crush box and connected to the rear plate and disposed inside or outside the first protrusion. And a front plate on which two protrusions are formed.
請求項2の発明は、請求項1記載の車両前部構造において、前記第1の突出部と前記第2の突出部は、車両後方側に突出するように形成されており、前記第1の突出部の内部に前記第2の突出部が納まることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the vehicle front portion structure according to the first aspect, the first projecting portion and the second projecting portion are formed so as to project toward the rear side of the vehicle. The second protrusion is housed inside the protrusion.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の車両前部構造において、前記第1の突出部と前記第2の突出部は、車両上下方向に沿って又は車両上下方向に対して交差する方向に形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the vehicle front portion structure according to the first or second aspect, the first projecting portion and the second projecting portion are along the vehicle vertical direction or with respect to the vehicle vertical direction. It is formed in the direction which intersects.
請求項1記載の本発明によれば、車両前後方向のフレームと、フレームより車両前方側のクラッシュボックスとの間に、フレームに連結される後方側プレートと、クラッシュボックスに連結されると共に後方側プレートに連結される前方側プレートとが配置されている。後方側プレートには、フレームと車両前後方向に重なる位置に少なくとも1本の帯状の第1の突出部が形成されており、前方側プレートには、第1の突出部の内部又は外部に配置される少なくとも1本の帯状の第2の突出部が形成されている。後方側プレートの第1の突出部と前方側プレートの第2の突出部がフレームと車両前後方向に重なる位置に配置されていることにより、フレームの前端部の第1の突出部及び第2の突出部周辺の剛性が高まる。 According to the first aspect of the present invention, the rear plate connected to the frame and the rear side connected to the crash box between the frame in the vehicle front-rear direction and the crash box on the vehicle front side from the frame. A front plate connected to the plate is disposed. The rear side plate is formed with at least one belt-like first protrusion at a position overlapping the frame and the vehicle longitudinal direction, and the front side plate is disposed inside or outside the first protrusion. At least one strip-shaped second protrusion is formed. By arranging the first protrusion of the rear plate and the second protrusion of the front plate in a position overlapping with the frame in the vehicle front-rear direction, the first protrusion and the second protrusion at the front end of the frame are arranged. The rigidity around the protrusion is increased.
したがって、クラッシュボックスの下稜線がフレームの下稜線よりも下方に配置(オフセット)されている場合でも、前面衝突時にクラッシュボックスの下稜線に入力されると、前方側プレートと後方側プレートによって反力をとることができ、クラッシュボックスが車両前後方向に沿って変形する。その際、クラッシュボックスの変形荷重を性能どおりに発生させることが可能となり、エネルギー吸収性能がクラッシュボックスとフレームがオフセットしていない場合と同等となる。また、前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりを抑制できる。 Therefore, even if the lower ridge line of the crash box is positioned below the lower ridge line of the frame (offset), if it is input to the lower ridge line of the crash box at the time of frontal collision, the reaction force is generated by the front plate and the rear plate. The crash box is deformed along the vehicle longitudinal direction. At that time, the deformation load of the crash box can be generated according to the performance, and the energy absorption performance is equivalent to the case where the crash box and the frame are not offset. Further, the bending of the front side plate and the rear side plate can be suppressed.
これによって、前面衝突時にクラッシュボックスとフレームとを車両前後方向に沿って狙い通りに軸圧縮変形させることが可能となる。また、フレームへ均一に衝突荷重を入力することができるため、フレームの先端部が上方に凸状に変形することが抑制される。このため、フレームの車両後方内側の上部に設けられた前輪タイヤのサスペンションタワーが、フレームの先端部の変形によって後退することを抑制できる。 As a result, the crash box and the frame can be axially compressed and deformed as intended along the vehicle front-rear direction during a frontal collision. Further, since the collision load can be uniformly input to the frame, it is possible to suppress the front end portion of the frame from being deformed upward in a convex shape. For this reason, it can suppress that the suspension tower of the front-wheel tire provided in the vehicle rear inner side upper part of a flame | frame retreats by the deformation | transformation of the front-end | tip part of a flame | frame.
請求項2記載の本発明によれば、後方側プレートの第1の突出部と前方側プレートの第2の突出部は、車両後方側に突出するように形成されており、第1の突出部の内部に第2の突出部が納まっている。これによって、フレームの前端部の第1の突出部及び第2の突出部周辺の剛性がより一層高まり、前面衝突時に前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりがより一層抑制される。 According to the second aspect of the present invention, the first projecting portion of the rear side plate and the second projecting portion of the front side plate are formed to project to the vehicle rear side, and the first projecting portion The second protrusion is housed inside the. As a result, the rigidity around the first protrusion and the second protrusion at the front end of the frame is further increased, and bending of the front side plate and the rear side plate is further suppressed during a frontal collision.
請求項3記載の本発明によれば、後方側プレートの第1の突出部と前方側プレートの第2の突出部は、車両上下方向に沿って又は車両上下方向に対して交差する方向に形成されているので、フレームの前端部の第1の突出部及び第2の突出部周辺の剛性がより一層高まり、前面衝突時に前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりがより一層抑制される。
According to this invention of
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る車両前部構造は、前面衝突時に前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりを抑制でき、フレームの先端部が上方に凸状に変形することを抑制できる。このため、フレームの車両後方内側の上部に設けられた前輪タイヤのサスペンションタワーの後退を抑制できる。 As described above, the vehicle front structure according to the first aspect of the present invention can suppress the bending of the front side plate and the rear side plate at the time of a frontal collision, and the front end portion of the frame is deformed upward in a convex shape. Can be suppressed. For this reason, it is possible to suppress the backward movement of the suspension tower of the front wheel tire provided at the upper part of the frame inside the rear of the vehicle.
請求項2記載の本発明に係る車両前部構造は、車両後方側に形成された第1の突出部と第2の突出部によって、前面衝突時に前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりをより一層抑制できる。 In the vehicle front structure according to the second aspect of the present invention, the front plate and the rear plate are further bent at the time of a frontal collision by the first protrusion and the second protrusion formed on the vehicle rear side. Can be suppressed.
請求項3記載の本発明に係る車両前部構造は、車両上下方向に沿って又は車両上下方向に対して交差する方向に形成された第1の突出部と第2の突出部によって、前面衝突時に前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりをより一層抑制できる。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a vehicle front portion structure including a front collision caused by a first protrusion and a second protrusion that are formed along a vehicle vertical direction or in a direction intersecting the vehicle vertical direction. Sometimes bending of the front plate and the rear plate can be further suppressed.
〔第1実施形態〕
以下、図1〜図9を用いて、本発明に係る車両前部構造の第1実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印OUTは車両幅方向外側を示している。
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of a vehicle front structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. In these drawings, an arrow FR appropriately shown indicates the vehicle front side, an arrow UP indicates the vehicle upper side, and an arrow OUT indicates the vehicle width direction outer side.
図1には、本実施形態に係る車両前部構造の全体構成が示されている。この図に示されるように、自動車の車両10の前部10Aの両サイドには、車両前後方向に延びるフロントサイドフレーム12が配設されている。フロントサイドフレーム12の前方には、後述する前方側プレート30と後方側プレート34からなるプレート部材14を挟んでクラッシュボックス16が連結されている。フロントサイドフレーム12の下部には、車両幅方向に延びるフロントクロスメンバ18が連結されている。クラッシュボックス16の前方には、車両幅方向に延びる断面「目」の字状のフロントバンパリインフォースメント20がプレート19を介して連結されている。フロントクロスメンバ18の前方の下部には、牽引用のフック22が連結されている。
FIG. 1 shows an overall configuration of a vehicle front structure according to the present embodiment. As shown in this figure,
図2及び図7には、本実施形態に係る車両前部構造の主要部が示されている。図2、図3及び図7に示されるように、フロントサイドフレーム12は、断面が略矩形の閉断面構造であり、クラッシュボックス16は、断面が略8の字形状の閉断面構造である。図1及び図6に示されるように、クラッシュボックス16の下稜線16Aは、フロントサイドフレーム12の下稜線12Aより下方に位置するように形成されており、クラッシュボックス16の上稜線16Bはフロントサイドフレーム12の上稜線12Bとほぼ同じ高さで形成されている。
2 and 7 show a main part of the vehicle front structure according to the present embodiment. As shown in FIGS. 2, 3, and 7, the
図2、図3及び図7に示されるように、プレート部材14は、車両前後方向に配置された前方側プレート30と後方側プレート34の2枚で構成されている。前方側プレート30と後方側プレート34は、矩形状部材からなり、車両幅方向内側の上部が切り欠かれて中央部が内側方向に突出している。
As shown in FIGS. 2, 3, and 7, the
図2、図4及び図5に示されるように、後方側プレート34には、車両側方から見てフロントサイドフレーム12と車両前後方向に重なる位置に、車両後方側に向けて突出する1本の帯状の第1の突出部36が設けられている。第1の突出部36は、後方側プレート34の車両幅方向の中央部に車両上下方向に沿って設けられている。第1の突出部36は、後方側プレート34の上方部から斜め方向に延出されており、下方側の車両幅方向における断面が略コ字状に形成されている。第1の突出部36と後方側プレート34のプレート部分は一部品で形成されているが、第1の突出部36と後方側プレート34のプレート部分を2部品で構成し、接合してもよい。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the
前方側プレート30には、第1の突出部36と対向する位置に、車両後方側に向けて突出する1本の帯状の第2の突出部32が設けられている。第2の突出部32は、断面が略U字状のビードであり、第1の突出部36よりも車両上下方向及び車両幅方向の寸法が小さく設定されている。第2の突出部32は、前方側プレート30の中央部に車両上下方向に沿って設けられており、第1の突出部36の内部に納まるように配置されている。また、前方側プレート30と後方側プレート34の板厚はほぼ同じに設定されており、例えば3mm程度に設定されている。
The
図3に示されるように、前方側プレート30と後方側プレート34の車両幅方向両側の縁部には、それぞれ位置を合わせて複数のボルト挿通孔40、42が形成されている。そして、ボルト挿通孔40、42に車両前後方向両側の座金45を介してボルト44を挿入し、ナット46を締結することで、前方側プレート30と後方側プレート34とが二枚重ねの状態で連結されている。その際、図5に示されるように、第2の突出部32が第1の突出部36の内部に納まるため、断面係数が上がり、断面剛性が高まる。
As shown in FIG. 3, a plurality of
図2に示されるように、フロントサイドフレーム12の前端部の下方には、第1の突出部36が係合される矩形状の開口13が形成されている。そして、第1の突出部36を開口13に係合させた状態で、後方側プレート34がフロントサイドフレーム12の前端部にアーク溶接によって接合されている。フロントサイドフレーム12に開口13を設けることで、後方側プレート34との溶接作業が容易となる。また、前方側プレート30は、クラッシュボックス16の後端部にアーク溶接によって接合されている。
As shown in FIG. 2, a
次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。 Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
図8に示されているように、車両10の前部10Aがバリア60に衝突すると、フロントバンパリインフォースメント20の車両後方側に配置されたクラッシュボックス16が変形し、前方側プレート30と後方側プレート34からなるプレート部材14を介してフロントサイドフレーム12に圧縮力が作用する。その際、フロントサイドフレーム12と車両前後方向に重なる位置に後方側プレート34の第1の突出部36と前方側プレート30の第2の突出部32とが設けられているので、フロントサイドフレーム12の前端部の第1の突出部36及び第2の突出部32周辺の剛性が高まる。
As shown in FIG. 8, when the
したがって、クラッシュボックス16の下稜線16Aがフロントサイドフレーム12の下稜線12Aよりも下方に配置(オフセット)されている場合でも、前面衝突時にクラッシュボックス16の下稜線16Aに入力されると、前方側プレート30と後方側プレート34によって反力をとることができ、クラッシュボックス16が車両前後方向に沿って変形する。すなわち、前方側プレート30の第1の突出部36と後方側プレート34の第2の突出部32が車両上下方向に沿って形成されているので、突き上げ荷重が入ったときに、前方側プレート30と後方側プレート34とで荷重を受けもつことができる。これにより、クラッシュボックス16の変形荷重を性能どおりに発生させることが可能となり、エネルギー吸収性能がクラッシュボックス16とフロントサイドフレーム12がオフセットしていない場合と同等となる。このため、図9に示されるように、クラッシュボックス16は小さなしわが生じるように車両前後方向に沿って軸圧縮変形する。また、前方側プレート30と後方側プレート34の折れ曲がりを抑制できる。
Accordingly, even when the
また、フロントサイドフレーム12の開口13と後方側プレート34の第1の突出部36が係合していることで、突き上げ荷重が入ったときに、後方側プレート34とフロントサイドフレーム12とが幅方向にずれない。このため、高く設定した剛性で荷重を受けもつことができる。
Further, since the
これによって、前面衝突時にクラッシュボックス16とフロントサイドフレーム12とを車両前後方向に沿って狙い通りに軸圧縮変形させることが可能となる。また、図8に示されるように、フロントサイドフレーム12へ均一に衝突荷重を入力することができるため、フロントサイドフレーム12の先端部12Cが上方に凸状に変形することが抑制される。このため、フロントサイドフレーム12の車両後方内側の上部に設けられた前輪タイヤ(図示省略)のサスペンションタワー52が、フロントサイドフレーム12の先端部12Cの変形によって後退することを抑制できる。これにより、サスペンションタワー52が車両後方側に配置されたダッシュパネル50と干渉することを抑制できる。
As a result, the
図10及び図11には、比較例1の車両前部構造が示されている。この車両前部構造では、車両70の前部70Aに配置されたフロントサイドフレーム12の前方に、前方側プレート74と後方側プレート76からなるプレート部材72を挟んでクラッシュボックス16が連結されている。前方側プレート74はクラッシュボックス16の後端部にアーク溶接によって接合されている。後方側プレート76はフロントサイドフレーム12にアーク溶接によって接合されている。
10 and 11 show the vehicle front structure of the first comparative example. In this vehicle front portion structure, the
図11に示されるように、前方側プレート74と後方側プレート76は、矩形状の板状部材からなり、第1の突出部と第2の突出部は設けられていない。また、前方側プレート74と後方側プレート76の板厚はほぼ同じであるが、前方側プレート30と後方側プレート34(図1参照)の板厚よりも厚く設定されている。例えば、前方側プレート74と後方側プレート76の板厚は、前方側プレート30と後方側プレート34(図1参照)の板厚の1.9倍に設定されている。また、後方側プレート76には、重量を低減するために中央部に大径の円形状の開口78Aと、この開口78Aの上下に2個の小径の円形状の開口78Bが形成されている。
As shown in FIG. 11, the
比較例1の車両前部構造では、前方側プレート74と後方側プレート76の板厚が厚く設定されているので、フロントサイドフレーム12の前端部付近の剛性が高まる。このため、クラッシュボックス16の下稜線16Aがフロントサイドフレーム12の下稜線12Aよりも下方に配置(オフセット)されている場合でも、前面衝突時にクラッシュボックス16の下稜線16Aに入力されると、前方側プレート74と後方側プレート76によって反力をとることができ、クラッシュボックス16が車両前後方向に沿って変形する。その際、クラッシュボックス16の変形荷重を性能どおりに発生させることが可能となり、また、前方側プレート74と後方側プレート76の折れ曲がりを抑制できる。
In the vehicle front structure of the comparative example 1, the plate thickness of the
図12及び図13には、比較例2の車両前部構造が示されている。この車両前部構造では、フロントサイドフレーム12とクラッシュボックス16との間に、2枚の前方側プレート104と後方側プレート106からなるプレート部材102が配設されている。前方側プレート104と後方側プレート106には、本発明のような第1の突出部と第2の突出部は設けられていない。また、前方側プレート104と後方側プレート106の板厚はほぼ同じであるが、前方側プレート74と後方側プレート76(図10参照)の板厚よりも薄く設定されている。例えば、前方側プレート104と後方側プレート106の板厚は共に3mm程度に設定されている。
12 and 13 show the vehicle front structure of the second comparative example. In this vehicle front structure, a
比較例2の車両前部構造では、車両の前部100Aがバリア60に衝突すると、図13に示されるように、クラッシュボックス16が変形すると共に、フロントサイドフレーム12の下稜線12Aの車両前方側で前方側プレート104と後方側プレート106が変形する。
In the vehicle front structure of the comparative example 2, when the
すなわち、クラッシュボックス16の下稜線16Aがフロントサイドフレーム12の下稜線12Aよりも下方に配置(オフセット)されている場合には、前面衝突時にクラッシュボックス16に入力されると、前方側プレート104と後方側プレート106によって上下で均一な反力をとることができず、クラッシュボックス16の変形が不均一となる。また、図12に示されるように、フロントサイドフレーム12へ均一に衝突荷重を入力することができず、フロントサイドフレーム12の先端部12Cが上方に凸状に変形する(図12中の矢印A参照)。このため、フロントサイドフレーム12の車両後方内側の上部に設けられたサスペンションタワー52の後退量が増加する。
That is, when the
図14には、第1実施形態、比較例1及び比較例2の車両前部構造におけるクラッシュボックス16の下稜線16Aへ入力される荷重と時間との関係のグラフが示されている。なお、図14中の目標値は、クラッシュボックス16とフロントサイドフレーム12の間に配置されるプレート部材が折れ曲がらない値に設定されている。このグラフに示されるように、比較例2の車両前部構造に比べて、比較例1の車両前部構造では、クラッシュボックス16の下稜線16Aへ入力される荷重が目標値に近づくことを確認できる。さらに、比較例1の車両前部構造に比べて、第1実施形態の車両前部構造では、クラッシュボックス16の下稜線16Aへ入力される荷重が目標値を超えることを確認できる。
FIG. 14 shows a graph of the relationship between the load and time input to the
〔実施形態の補足説明〕
(1)上述した第1実施形態では、後方側プレート34に1本の第1の突出部36と、前方側プレート30に1本の第2の突出部32とが設けられていたが、これに限らず、第1の突出部と第2の突出部を複数設けてもよい。これによって、フロントサイドフレーム12の前端部の第1の突出部及び第2の突出部の周辺の剛性がさらに高まる。
[Supplementary explanation of the embodiment]
(1) In the first embodiment described above, one
(2)上述した第1実施形態では、後方側プレート34の第1の突出部36と前方側プレート30の第2の突出部32とは、車両上下方向に沿って設けられていたが、これに限らず、第1の突出部と第2の突出部とを車両上下方向に対して交差する方向に設けてもよい。
(2) In the first embodiment described above, the
(3)上述した第1実施形態では、後方側プレート34の第1の突出部36と前方側プレート30の第2の突出部32とは、車両後方側へ向けて突出するように設けられていたが、これに限らず、第1の突出部と第2の突出部とを車両前方側へ向けて突出するように設けてもよい。この場合には、後方側プレートの第1の突出部を前方側プレートの第2の突出部よりも小さく形成し、第1の突出部の外部に第2の突出部が配置される(第2の突出部の内部に第1の突出部が納まる)ように構成する。これによって、フロントサイドフレーム12の前端部の第1の突出部及び第2の突出部の周辺の剛性を高めることができ、前方側プレートと後方側プレートの折れ曲がりを抑制できる。
(3) In 1st Embodiment mentioned above, the
10 車両
10A 前部
12 フロントサイドフレーム(フレーム)
12A 下稜線
16 クラッシュボックス
16A 下稜線
30 前方側プレート
32 第2の突出部
34 後方側プレート
36 第1の突出部
10
12A
Claims (3)
前記クラッシュボックスと前記フレームとの間に、
前記フレームに連結され、前記フレームと車両前後方向に重なる位置に少なくとも1本の帯状の第1の突出部が形成された後方側プレートと、
前記クラッシュボックスに連結されると共に前記後方側プレートに連結され、前記第1の突出部の内部又は外部に配置される少なくとも1本の帯状の第2の突出部が形成された前方側プレートと、
を有することを特徴とする車両前部構造。 A vehicle front structure comprising: a frame disposed in a vehicle front-rear direction at a front portion of a vehicle; and a crash box having a lower ridge line disposed below a lower ridge line of the frame on a vehicle front side of the frame. There,
Between the crash box and the frame,
A rear plate coupled to the frame and having at least one strip-shaped first protrusion formed at a position overlapping the frame in the vehicle longitudinal direction;
A front plate connected to the crush box and connected to the rear plate, and formed with at least one strip-shaped second protrusion disposed inside or outside the first protrusion;
A vehicle front structure characterized by comprising:
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