JP2008201392A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】自車よりも車高が大きな車両とフルラップ衝突した際に、相手車両が簡単に自車に乗り上げてこないように改良された自動車の前部車体構造を提供する。
【解決手段】車体の前後方向に延在する左右のフロントサイドフレーム２と、フロントサイドフレームの後端部の側方に立設した左右のフロントピラー５と、フロントピラーにその後端を結合して前下がりに延在する左右のアッパメンバ３とを有し、アッパメンバの前端をフロントサイドフレームの前端近傍の左右外側に結合してなる自動車の前部車体構造において、アッパメンバの前後方向中間部同士を繋ぐ横方向連結メンバ１３と、フロントサイドフレームの前端部近傍の内側に結合された垂直部１４ａおよび該垂直部の上端から後方へ折り曲げられてその後端を横方向連結メンバに結合された水平部１４ｂからなるラジエータサポートサイドメンバ１４とを有するものとする。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車の前部車体構造に関し、特に、自車より車高の大きな車両と前面衝突した際の衝撃吸収性のより一層の向上を達成し得る自動車の前部車体構造に関するものである。

フロントサイドフレームを車体の前後方向に概ね水平に延設し、このフロントサイドフレームの後端部の側方にフロントピラーを設け、このフロントピラーから前方へ斜め下向きにアッパメンバを延出すると共に、このアッパメンバの前端をフロントサイドフレームの前端近傍の外側に結合させた自動車の前部車体構造を、本発明の出願人は提案している（特許文献１を参照されたい）。

これによると、衝突時にフロントサイドフレームの前端に加わった衝撃荷重が、アッパメンバを経てフロントピラーへと分散して伝達されて吸収されるため、車室の変形を抑えることに有効である。
特開２００５−１１２１７３号公報

しかるに、この先行技術によると、自動車同士のオフセット衝突（車幅方向の片側同士が対向する）においては、フロントサイドフレームの前端部の外側に結合したアッパメンバが効果的に衝撃荷重を吸収し得るが、自車よりも車高の大きな車両とのフルラップ衝突（前面同士が全て対向する）においては、アッパメンバが前下がりに傾斜しているため、相手車両が自車に乗り上げてくる（相手車両の下側に自車が潜り込む）現象を生じ、その乗り上げ量（潜り込み量）が過大になると、相手車両のバンパビームなどが自車の車室内に侵入してくるおそれがある。

この特許文献１に記載の車体構造においては、アッパメンバの前後方向中間位置に前方に向けて凸となるアーチ状のバルクヘッドアッパフレームを結合して前面からの衝突荷重を受け止めるようにしているが、これは主に曲げ変形で衝突荷重を吸収する構造体であるため、車高の大きな車両のバンパビームから直接的に加わる衝撃荷重を受け止めて相手車両の乗り上げ現象を抑止することを期待できるものではない。

バルクヘッドアッパフレームの断面積を大きくして吸収荷重を高めることも考えられるが、このようにすると、バルクヘッドアッパフレームがヘッドライトの収納空間に干渉するので、ヘッドライトを小さくしなければならなくなるなど、ヘッドライトデザインの自由度が阻害される。

本発明はこのような先行技術の不都合を解消すべく案出されたものであり、その主な目的は、自車よりも車高が大きな車両とフルラップ衝突した際に、相手車両が簡単に自車に乗り上げてこないように改良された自動車の前部車体構造を提供することにある。

このような課題を解決するために本発明は、車体の前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレーム２と、該フロントサイドフレームの後端部の側方に立設した左右一対のフロントピラー５と、該フロントピラーにその後端を結合して前下がりに延在する左右一対のアッパメンバ３とを有し、該アッパメンバの前端をフロントサイドフレームの前端近傍の左右外側に結合してなる自動車の前部車体構造において、左右のアッパメンバの前後方向中間部同士を繋いで左右方向に延在する横方向連結メンバ１３と、フロントサイドフレームの前端部近傍の内側に結合されて略垂直に延在する垂直部１４ａおよび該垂直部の上端から後方へ折り曲げられて略水平に延在し且つその後端を横方向連結メンバに結合された水平部１４ｂからなるラジエータサポートサイドメンバ１４とを有することを特徴とする自動車の前部車体構造を提供することとした。

このような本発明によれば、衝突時に相手車両のバンパビームをラジエータサポートサイドメンバの垂直部が受け止め、その荷重をラジエータサポートサイドメンバの水平部から横方向連結メンバ、アッパメンバ、及びフロントピラーへと伝達しつつ荷重を分散して吸収し、相手車両の自車への乗り上げを抑制する。この際、ラジエータサポートサイドメンバの水平部の座屈変形により衝突エネルギを吸収する。また、この構成によれば、ヘッドライトの上方には骨格部材を置かないので、ヘッドライトのデザイン上の制約がなくなる。

以下に添付の図面を参照して本発明について詳細に説明する。なお、以下の説明中の前後左右は、運転席から見ての方向である。また本実施形態に係る車体構造は左右対称形をなしているので、以下、左右の部材については格別のことがない限り左右の区別をせずに説明する。

図１〜３に示すように、この前部車体構造は、ホイールハウス１の内側にて前後方向に略水平に延設された左右一対のフロントサイドフレーム２と、ホイールハウス１の上方で且つ両フロントサイドフレーム２の外側にて前後方向に延設された左右一対のアッパメンバ３とにより、エンジンルームの主骨格を形成している。

フロントサイドフレーム２の後端は、フロントダッシュボード４の前面に結合され、アッパメンバ３の後端は、フロントドアピラー５に結合されている。また、アッパメンバ３のフロントドアピラー５との結合部の外側壁には、剛性の増強を企図すべく前後方向のビード部６が膨出形成されている。

両アッパメンバ３の後端部から、後傾するフロントウィンドウピラー７が延出されている。そして両アッパメンバ３は、両フロントウィンドウピラー７の下端部から前方に且つ斜め下向きに延出されると共に、その前端を、各フロントサイドフレーム２の前端部近傍の外側に連結部材８を介して結合されている。

両フロントサイドフレーム２の前端部近傍の内側同士間には、左右方向に延在するフロントバンパビーム９が架設されている。つまり左右のアッパメンバ３の前端部は、フロントバンパビーム９を介して互いに連結されている。

フロントバンパービーム９の中央には、前方へ伸ばされたセンタエクステンション部材１０が固設され、両フロントサイドフレーム２の前端には、前方へ伸ばされたサイドエクステンション部材１１が固設されている。これらセンタエクステンション部材１０および両サイドエクステンション部材１１の各前面にフロントバンパスキン１２が結合される。

両アッパメンバ３は、側方から見ると（図２）、前半部を僅かに下向きに湾曲させ、後半部を僅かに上向きに湾曲させ、フロントドアピラー５との結合部からフロントサイドフレーム２との結合部へ向けて斜め下向きに略一直線に延在している。このようにすることにより、フロントバンパビーム９に衝突時に加わった荷重Ｆ１は、水平方向に延在するフロントサイドフレーム２と後上がりに傾斜したアッパメンバ３とに分散されてフロントダッシュボード４及びフロントドアピラー５に伝わる際に、フロントサイドフレーム２及びアッパメンバ３の座屈変形で吸収される。これにより、変形が車室にまで及ぶことが抑制される。

なお、アッパメンバ３の前半部を僅かに下向きに湾曲させた理由は、ここにヘッドライト（図示せず）などを収容するための空間を確保するためである。また、アッパメンバ３の後半部を僅かに上向きに湾曲させた理由は、ここに前輪懸架装置（図示せず）を収容するための空間を確保するためである。

左右のアッパメンバ３の前後方向中間部同士には、左右方向に延在する横方向連結メンバ１３が架設されている。これにより、左右両アッパメンバ３の前後方向中間部が互いに連結されている。

フロントサイドフレーム２の前端部近傍のフロントバンパビーム９の結合部と、横方向連結メンバ１３との間に、逆Ｌ字形に折り曲げ形成された左右一対のラジエータサポートサイドメンバ１４が設けられている。このラジエータサポートサイドメンバ１４は、フロントサイドフレーム２の内面であり且つフロントバンパビーム９の後面から垂直に立ち上げられた垂直部１４ａと、垂直部１４ａの上端から後方へ折り曲げて水平に延在させ且つその後端を横方向連結メンバ１３の前面に結合させた水平部１４ｂとからなっている。

これらの左右両ラジエータサポートサイドメンバ１４の垂直部１４ａの下端はフロントバンパビーム９の下方へ延出され、その下端はラジエータサポートロアメンバ１５で互いに連結されている。また左右両ラジエータサポートサイドメンバ１４の垂直部１４ａと屈曲部１４ｃとの境界部分は、ラジエータサポートアッパメンバ１６で互いに連結されている。

このように構成された本発明による自動車の前部車体構造によると、自車よりも車高が大きくフロントバンパビームの位置が高い車両とフルラップ衝突した場合、ラジエータサポートサイドメンバ１４の屈曲部１４ｃから下の垂直部１４ａで相手車両のバンパビームを受け止めることができる。この時に自車に加わる後向きの力Ｆ２は、ラジエータサポートサイドメンバ１４の水平部１４ｃの座屈変形で吸収されると共に、横方向連結メンバ１３からアッパメンバ３の後半部を経てフロントドアピラー５に伝達される。この力は、主にアッパメンバ３の後半部の座屈変形にて吸収される。

ラジエータサポートサイドメンバ１４が大きく変形しても衝突荷重を吸収しきれずに相手車両が乗り上げてきた場合に備え、相手車両のラジエータサポートや懸架装置のサブフレームなどが横方向連結メンバ１３に引っ掛かることを企図している。これにより、最悪の場合でも、相手車両が車室に侵入することを防止している。

左右両ラジエータサポートサイドメンバ１４の垂直部１４ａは、フロントバンパビーム９の下方へ延出しており、これにより、自車よりも低い車両と前面衝突した際に、相手車両に乗り上げることの防止を図っている。

本発明に係る自動車の前部車体構造を示す斜視図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を示す側面図である。 本発明に係る自動車の前部車体構造を示す平面図である。

符号の説明

２ フロントサイドフレーム
３ アッパメンバ
５ フロントドアピラー
１３ 横方向連結メンバ
１４ ラジエータサポートサイドメンバ
１４ａ 垂直部
１４ｂ 水平部

Claims (1)

1. 車体の前後方向に延在する左右一対のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの後端部の側方に立設した左右一対のフロントピラーと、該フロントピラーにその後端を接続して前下がりに延在する左右一対のアッパメンバとを有し、該アッパメンバの前端を前記フロントサイドフレームの前端近傍の左右外側に結合してなる自動車の前部車体構造において、
   前記左右のアッパメンバの前後方向中間部同士を繋いで左右方向に延在する横方向連結メンバと、
   前記フロントサイドフレームの前端部近傍の内側に結合されて略垂直に延在する垂直部および該垂直部の上端から後方へ折り曲げられて略水平に延在し且つその後端を前記横方向連結メンバに結合された水平部からなるラジエータサポートサイドメンバとを有することを特徴とする自動車の前部車体構造。

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