JP2008195206A - 車両の車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 正面衝突の衝突荷重をその大小に応じてフロントサイドフレームおよびサブフレームに適切に分散して衝撃吸収効果を高める。
【解決手段】 フロントサイドフレーム１１の前端に上部を支持した左右一対の荷重伝達部材１８の後面にブラケット当接部２０ｂを突設し、そのブラケット当接部２０ｂをフロントサイドフレーム１１に設けたサブフレーム支持ブラケット１２の前面に隙間βを存して対向させる。車両の正面衝突時に荷重伝達部材１８に入力した衝突荷重を先ずフロントサイドフレーム１１に伝達し、次いで荷重伝達部材１８が後方に変形することで前記衝突荷重をブラケット当接部２０ｂを介してサブフレーム支持ブラケット１２に伝達し、サブフレーム支持ブラケット１２に支持されたサブフレーム１３に伝達する。このように衝突荷重を２段階に分けて吸収するので、軽衝突時にサブフレーム１３が損傷するのを防止して被害を軽減することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの下方にサブフレーム支持ブラケットを介してサブフレームの前部を支持するとともに、前記フロントサイドフレームの前端に車幅方向に延びるバンパービームを支持した車両の車体前部構造に関する。

かかる車両の車体前部構造は、下記特許文献１により公知である。

この車両の車体前部構造によれば、フロントサイドフレーム（サイドメンバ１）の前端とバンパービーム（バンパーレインフォース６）の後面との間に荷重伝達部材（ファーストクロスメンバ３）の上端を挟持し、この荷重伝達部材の後面とサブフレーム支持ブラケット（サブフレームの取付ブラケット９）の前面とを直接連結している。従って、荷重伝達部材に入力された衝突荷重をフロントサイドフレームに伝達するのと同時に、前記衝突荷重をサブフレーム支持ブラケットを介してサブフレームに伝達して分散することができる。
特開２００３−１６００６０号公報

ところで上記特許文献１に記載されたものは、荷重伝達部材がサブフレーム支持ブラケットに直接連結されているので、荷重伝達部材に入力された衝突荷重がフロントサイドフレームおよびサブフレームに同時に伝達されることになり、衝撃吸収性能のコントロールが難しいだけでなく、フロントサイドフレームだけで衝撃を吸収可能な軽衝突時にもサブフレームに荷重が伝達されてしまい、被害を大きくする原因となる可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、正面衝突の衝突荷重をその大小に応じてフロントサイドフレームおよびサブフレームに適切に分散して衝撃吸収効果を高めることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの下方にサブフレーム支持ブラケットを介してサブフレームの前部を支持するとともに、前記フロントサイドフレームの前端に車幅方向に延びるバンパービームを支持した車両の車体前部構造において、前記両フロントサイドフレームの前端と前記バンパービームの後面との間に左右一対の荷重伝達部材の上部を支持し、前記両荷重伝達部材の後面に突設したブラケット当接部を前記サブフレーム支持ブラケットの前面に隙間を存して対向させたことを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記荷重伝達部材は、前記ブラケット当接部に一体に連なって前記フロントサイドフレームの下面に隙間を存して対向するフレーム当接部を備えることを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。

また請求項３に記載された発明によれば、請求項１または請求項２の構成に加えて、前記荷重伝達部材の前面に、歩行者の脚部に当接可能な衝撃吸収部材を設けたことを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。

請求項１の構成によれば、左右一対のフロントサイドフレームの前端とバンパービームの後面との間に上部を支持した左右一対の荷重伝達部材の後面にブラケット当接部を突設し、そのブラケット当接部をフロントサイドフレームに設けたサブフレーム支持ブラケットの前面に隙間を存して対向させたので、車両の正面衝突時に荷重伝達部材に入力した衝突荷重を先ずフロントサイドフレームに伝達し、次いで荷重伝達部材が後方に変形することで前記衝突荷重をブラケット当接部を介してサブフレーム支持ブラケットに伝達し、サブフレーム支持ブラケットに支持されたサブフレームに伝達することができる。このように衝突荷重を２段階に分けて吸収するので、重衝突時に衝突荷重をフロントサイドフレームおよびサブフレームに分散して最大限の衝撃吸収効果を発揮させながら、軽衝突時にサブフレームへの荷重の伝達を防止して該サブフレームの損傷を防止することができる。

また請求項２の構成によれば、荷重伝達部材は、車両の衝突時にサブフレーム支持ブラケットの前面に当接するブラケット当接部に加えて、フロントサイドフレームの下面に当接するフレーム当接部を一体に備えるので、衝突荷重を荷重伝達部材からサブフレームおよびフロントサイドフレームの両方に確実に分散させて衝撃吸収効果を一層高めることができる。

また請求項３の構成によれば、荷重伝達部材の前面に歩行者の脚部に当接可能な衝撃吸収部材を設けたので、車体前部が歩行者の脚部と接触したときに衝撃吸収部材が潰れることで衝撃を吸収することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図５は本発明の実施の形態を示すもので、図１は車体前部のフレーム構造の側面図、図２は図１の２部拡大図、図３は車体前部のフレーム構造の分解斜視図、図４は衝突時の作用説明図、図５は衝突時の荷重吸収特性を示すグラフである。

図１〜図３に示すように、自動車の車体前部の左右両側部に車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム１１，１１が配置されており、両フロントサイドフレーム１１，１１の前部下面に、下向きに延びる四角錐台状のサブフレーム支持ブラケット１２，１２の下底部上面が溶接される。エンジン、トランスミッション、サスペンション等を支持する四角枠状のサブフレーム１３は、その左右前端部が前記サブフレーム支持ブラケット１２，１２の上底部下面にゴムブッシュジョイント１４，１４を介して弾性支持され、その左右後端部が、両フロントサイドフレーム１１，１１の下方への屈曲部の下面にゴムブッシュジョイント１５，１５を介して弾性支持される。

車体前後方向に延びるフロントバンパーのバンパービーム１６の左右両端部が、両フロントサイドフレーム１１，１１の前端にボルト１７…で固定される。このとき、バンパービーム１６および各フロントサイドフレーム１１の間に荷重伝達部材１８の上端が挟まれて固定される。各荷重伝達部材１８は前部部材１９および後部部材２０を一体に溶接して構成される。

前部部材１９は、矩形状の板材をクランク状に連続するように折り曲げた第１部分１９ａ、第２部分１９ｂおよび第３部分１９ｃを備えており、第１部分の１９ａの上端がバンパービーム１６およびフロントサイドフレーム１１の間に挟持されて固定され、第２部分１９ｂは第１部分１９ａの下端から前方に延び、第３部分１９ｃは第２部分１９ｂの前端から下方に延びている。

後部部材２０はフレーム当接部２０ａ、ブラケット当接部２０ｂおよび補強部２０ｃを有する「コ」字状の部材であって、フレーム当接部２０ａの前端が前部部材１９の第１部分１９ａの上下方向中間部の後面に溶接され、補強部２０ｃの前端が前部部材１９の第２部分１９ｂの下面に溶接される。

後部部材２０のフレーム当接部２０ａの上面は、楔状の隙間αを介してフロントサイドフレーム１１の前部下面に当接可能に対向する。また後部部材２０のブラケット当接部２０ｂの後面は、楔状の隙間βを介してサブフレーム支持ブラケット１２の前面に当接可能に対向する。

前部部材１９の第３部分１９ｃの前面に、薄肉の金属板で構成されて後方に開放する断面溝状の衝撃吸収部材２１の左右両端部がボルト２２…で固定される。図示せぬバンパースキンの内部において、衝撃吸収部材２１はバンパービーム１６よりも下方かつバンパービーム１６よりも前方に配置されており、前方からの小さい荷重で圧壊して衝撃吸収効果を発揮する。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

図４（Ａ）に示すように、低速で走行する車両のバンパーが歩行者の脚部に接触すると、薄肉の金属板で構成された衝撃吸収部材２１が圧壊して衝撃吸収効果を発揮し、歩行者の脚部を衝撃から保護することができる。このとき、衝撃吸収部材２１に入力される衝突荷重は小さいため、荷重伝達部材１８は殆ど変形しない。

図４（Ｂ）に示すように、車両の軽衝突時には、バンパービーム１６に入力された衝突荷重が直接左右のフロントサイドフレーム１１，１１に伝達されて吸収される。衝撃吸収部材２１に入力された衝突荷重は、該衝撃吸収部材２１を圧壊して荷重伝達部材１８に伝達され、そこから左右のフロントサイドフレーム１１，１１に伝達されて吸収される。このとき、荷重伝達部材１８の前部部材１９はフロントサイドフレーム１１，１１との結合部から後方に折れ曲がるが、衝突荷重が小さいために折れ曲がり角度が小さく、後部部材２０のフレーム当接部２０ａおよびブラケット当接部２０ｂは、フロントサイドフレーム１１およびサブフレーム支持ブラケット１２に当接することはない。よって、軽衝突時に衝突荷重がサブフレーム１３に伝達されることはなく、サブフレーム１３に支持されたエンジン、トランスミッション、サスペンション等の損傷を回避することができる。

図４（Ｃ）に示すように、車両の重衝突時には、バンパービーム１６に入力された衝突荷重の大部分が直接左右のフロントサイドフレーム１１に伝達されて吸収される。また衝撃吸収部材２１から衝突荷重を入力された荷重伝達部材１８は、その前部部材１９がフロントサイドフレーム１１との結合部から後方に折れ曲がり、後部部材２０のフレーム当接部２０ａがフロントサイドフレーム１１の下面に当接し、後部部材２０のブラケット当接部２０ｂがサブフレーム支持ブラケット１２の前面に当接する。その結果、衝撃吸収部材２１に入力された衝突荷重はサブフレーム支持ブラケット１２を介してサブフレーム１３に伝達され、サブフレーム１３の圧壊により吸収される。このように、車両の重衝突時には、衝突荷重をフロントサイドフレーム１１およびサブフレーム１３の両方に確実に伝達し、可能な限り大きい衝撃吸収性能を得ることができる。

図５は、荷重伝達部材１８に衝突荷重が入力した瞬間からの経過時間に対する荷重の変化を示すものである。衝突直後の領域ａでは剛性の低い衝撃吸収部材２１が圧壊することで、発生する荷重は小さく抑えられる。それに続く領域ｂでは、荷重伝達部材１８が後方に変形することで若干大きい荷重が発生する。それに続く領域ｃでは、荷重伝達部材１８がフロントサイドフレーム１１，１１およびサブフレーム支持ブラケット１２，１２に当接することで最大の荷重が発生する。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態では荷重伝達部材１８を前部部材１９および後部部材２０を溶接して構成しているが、それを一部材で構成することができる。

車体前部のフレーム構造の側面図 図１の２部拡大図 車体前部のフレーム構造の分解斜視図 衝突時の作用説明図 衝突時の荷重吸収特性を示すグラフ

符号の説明

１１ フロントサイドフレーム
１２ サブフレーム支持ブラケット
１３ サブフレーム
１６ バンパービーム
１８ 荷重伝達部材
２０ａ フレーム当接部
２０ｂ ブラケット当接部
２１ 衝撃吸収部材
α 隙間
β 隙間

Claims (3)

1. 車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム（１１）の下方にサブフレーム支持ブラケット（１２）を介してサブフレーム（１３）の前部を支持するとともに、前記フロントサイドフレーム（１１）の前端に車幅方向に延びるバンパービーム（１６）を支持した車両の車体前部構造において、
   前記両フロントサイドフレーム（１１）の前端と前記バンパービーム（１６）の後面との間に左右一対の荷重伝達部材（１８）の上部を支持し、前記両荷重伝達部材（１８）の後面に突設したブラケット当接部（２０ｂ）を前記サブフレーム支持ブラケット（１２）の前面に隙間（β）を存して対向させたことを特徴とする車両の車体前部構造。
2. 前記荷重伝達部材（１８）は、前記ブラケット当接部（２０ｂ）に一体に連なって前記フロントサイドフレーム（１１）の下面に隙間（α）を存して対向するフレーム当接部（２０ａ）を備えることを特徴とする、請求項１に記載の車両の車体前部構造。
3. 前記荷重伝達部材（１８）の前面に、歩行者の脚部に当接可能な衝撃吸収部材（２１）を設けたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の車両の車体前部構造。

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