JP2010221845A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車室スペースを犠牲にすることなく、衝撃力吸収エリアを拡大できる自動車の前部車体構造を提供する。
【解決手段】クロスメンバ３の前面には、サイドメンバ２の前方を覆うように車幅方向に延びる第１の衝撃吸収部材２０が設けられ、左，右のラジエータサポート部材１０の上部１０ｄの前面には、第２の衝撃吸収部材２１が設けられ、該第２の衝撃吸収部材２１には、前記サイドメンバ２の前方かつ上方に位置する上部延長部２１′が形成され、左，右のラジエータサポート部材１０の下部１０ｅの前面には、第３の衝撃吸収部材２２が設けられ、該第３の衝撃吸収部材２２には、サイドメンバ２の前方かつ下方に位置する下部延長部２２′が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバと、該左，右のサイドメンバの前端面に車幅方向に跨がるように結合されたクロスメンバと、前記左，右のサイドメンバの前端部側壁に上下方向に延びるように結合されたラジエータサポート部材とを備えた自動車の前部車体構造に関する。

自動車の前部車体は、左，右のサイドメンバの前端面にクロスメンバを結合するとともに、左，右のサイドメンバの前端部に略矩形状をなすラジエータサポートを結合した構造となっている。

前記前部車体では、剛性が高いことから、被衝突物に衝突した際の該被衝突物への影響を回避するようにした構造が採用されている。例えば、特許文献１には、左，右のサイドメンバの前側に配置されたクロスメンバに衝撃吸収部材を配置するとともに、ラジエータサポートの縦枠部材の前側に衝撃吸収部材を配置した構造が提案されている。

特開２００８−７４２６４号公報

ところで、前記従来の衝撃吸収構造では、ラジエータサポートに配置された衝撃吸収部材はサイドメンバより車幅方向内側に偏位していることから、サイドメンバの前方部分での衝撃吸収性能が低下するという懸念がある。

このようなサイドメンバ前方部分での衝撃吸収性能を高めるには、前記衝撃吸収部材の車両前後方向長さを長くして衝撃力吸収ストロークを大きくすることが考えられる。しかしながら、衝撃力吸収ストロークを大きくすると、車両前後長に規制がある場合はエンジン室や車室の前後長を縮小する必要があり、特に小型車の場合には室内スペースが犠牲となり、商品性が低下するという問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、室内スペースを縮小することなく、衝撃吸収エリアを拡大できる自動車の前部車体構造を提供することを課題としている。

本発明は、車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバと、該左，右のサイドメンバの前端面に車幅方向に跨がるように結合されたクロスメンバと、前記左，右のサイドメンバの前端部側壁に車両上下方向に延び、その中途部が結合されたラジエータサポート部材とを備えた自動車の前部車体構造であって、前記クロスメンバの前面には、前記サイドメンバの前方を覆うように車幅方向に延びる第１の衝撃吸収部材が設けられ、前記左，右のラジエータサポート部材の上部前面には、第２の衝撃吸収部材が設けられ、該第２の衝撃吸収部材には、前記サイドメンバの前方かつ上方に位置する上部延長部が形成され、前記左，右のラジエータサポート部材の下部前面には、第３の衝撃吸収部材が設けられ、該第３の衝撃吸収部材には、前記サイドメンバの前方かつ下方に位置する下部延長部が形成されていることを特徴としている。

本発明に係る前部車体構造によれば、クロスメンバの前面にサイドメンバの前方を覆う第１の衝撃吸収部材を設け、左，右のラジエータサポート部材の上部前面，下部前面に第２，第３衝撃吸収部材を設け、さらに該第２，第３衝撃吸収部材に、サイドメンバの前方かつ上方，前方かつ下方に位置する上部，下部延長部を形成したので、衝撃吸収部材の前後方向長さを大きくすることなく、従って室内スペースを縮小することなく、衝撃吸収エリアを拡大できる。これにより、ラジエータサポート及びサイドメンバ前方部分での衝撃吸収性能を高めることができ、被衝突物への影響を抑制できる。

本発明の実施例１による自動車の前部車体の斜視図である。 前記前部車体に配設された衝撃吸収部材の正面図である。 前記衝撃吸収部材の断面側面図である。 前記衝撃吸収部材の断面平面図（図３のIVａ-IVａ線,IVｂ-IVｂ線,IVｃ-IVｃ線断面図）である。 本発明の実施例２による衝撃吸収部材の断面側面図である。 前記衝撃吸収部材の特性図である。 本発明の実施例３による衝撃吸収部材の断面側面図である。

図１ないし図４は、本発明の実施例１による自動車の前部車体構造を説明するための図である。なお、本実施例において、前後，左右という場合は、特記なき限り、車両の前進方向に向かって見た場合の前後，左右を意味する。

図において、１は自動車の前部車体を示しており、これは車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバ２，２と、該左，右のサイドメンバ２の前端面２ａに車幅方向に跨がるように結合されたクロスメンバ３と、前記左，右のサイドメンバ２の前端部に配設されたラジエータサポート４とを備えている。

前記左，右のサイドメンバ２は、車幅方向外側に開口する断面ハット形状のメンバ本体５と、該メンバ本体５に開口を閉塞するように結合された帯板状の板部材６とで閉断面を形成した構造を有する（図２参照）。

また前記左，右のサイドメンバ２の前端部には、前端開口を閉塞する蓋部材７，７が結合されており、該蓋部材７の前端面２ａに前記クロスメンバ３がボルト８により結合されている（図３参照）。

前記ラジエータサポート４は、車両上下方向に延びる左，右のラジエータサポート部材１０，１０と、該ラジエータサポート部材１０の上端部間に掛け渡して配置された車幅方向に延びるアッパサポート部材１１と、下端部間に掛け渡して配置された車幅方向に延びるロアサポート部材１２とを略矩形枠状をなすように形成した構造を有する。

前記左，右のラジエータサポート部材１０の上端部１０ｃ間に前記アッパサポート部材１１がボルト締め固定されている。また各ラジエータサポート部材１０の下端部１０ｂは、前記ロアサポート部材１０の左，右端部に溶接により結合されている。

前記左，右のラジエータサポート部材１０は、前記クロスメンバ３より少し後方に位置するよう配置されており、これの上下方向中央部１０ａが前記サイドメンバ２の前端部内側壁２ｂに溶接により結合されている。

前記左，右のラジエータサポート部材１０の下部１０ｅの車幅方向外側には、アウタサポート部材１３，１３が結合されている。この左，右のアウタサポート部材１３は、サイドメンバ２とロアサポート部材１２との間に上下方向に延びるように配置され、該ロアサポート部材１２に結合されている。

前記ラジエータサポート４の車幅方向外側には左，右のヘッドランプ１５が配設され、上方にはフード１６が配設されている。また前記ラジエータサポート４の前方には、該ラジエータサポート４の前方を覆うようにフロントバンパ１７が配設されている。

前記ロアサポート部材１２には、前記フロントバンパ１７の下縁部１７ａに近接するよう前方に突出する突出部材２４が取り付けられている。この突出部材２４は、薄板を中空状をなすよう屈曲形成してなるものであり、前記フロントバンパ１７の下縁部１７ａに被衝突物が衝突したときに、該被衝突物がバンパ下方に入り込むのを防止している。

そして前記前部車体１のクロスメンバ３の前面には、左，右のサイドメンバ２の前方を覆うように車幅方向に延びる第１の衝撃吸収部材２０が配設されている。

また前記左，右のラジエータサポート部材１０の上部１０ｄの前面には、第２の衝撃吸収部材２１，２１が配設されている。そしてこの第２の衝撃吸収部材２１には、前記サイドメンバ２の前方かつ上方に位置する上部延長部２１′が形成されている。

さらに前記左，右のラジエータサポート部材１０の下部１０ｅ及びアウタサポート部材１３の前面には、第３の衝撃吸収部材２２，２２が配設されている。そしてこの第３衝撃吸収部材２２には、前記サイドメンバ２の前方かつ下方に位置する下部延長部２２′が形成されている。

前記第１の衝撃吸収部材２０は、前記クロスメンバ３からフロントバンパ１７に近接するよう前方に膨出形成された断面ハット形状を有し、外周縁に形成された外周フランジ２０ａが前記クロスメンバ３の外周フランジ３ａに結合されている。前記第１の衝撃吸収部材２０の左，右端部は、左，右のサイドメンバ２の外周部分を囲む大きさを有している。

前記第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２は、ボルト締め，クリップ止め、溶接、あるいは接着剤等により左，右のラジエータサポート部材１０に固定されている。

前記第２の衝撃吸収部材２１は、車両側方から見ると、前記第１の衝撃吸収部材２０、ラジエータサポート部材１０の上部１０ｄ、ヘッドランプ１５及びフロントバンパ１７より囲まれた空間を大略埋めるように形成されている。

前記第３の衝撃吸収部材２２は、車両側方から見ると、前記第１の衝撃吸収部材２０、ラジエータサポート部材１０の下部１０ｅ、突出部材２４及びフロントバンパ１７により囲まれた空間を大略埋めるように形成されている。

前記第１〜第３の衝撃吸収部材２０〜２２は、荷重吸収特性が略同等のものにより構成されている。詳細には、荷重に対する吸収ストロークが略同じ値となるように、例えば薄板の鉄板、樹脂、ゴム、もしくは発泡材により形成されている。

前記第１〜第３の衝撃吸収部材２０〜２２は、車両側方から見ると、これらの各前面２０ｂ〜２２ｂが前後方向に略一致するように配置されており、かつフロントバンパ１７との隙間ａが上下方向全長に渡って略同じとなるように配置されている（図３参照）。

また前記第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２は、これの後端部２１ｃ，２２ｃが前記サイドメンバ２の前端部に上下方向に重なるように配置されている。

前記第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２は、車両正面から見たとき、各衝撃吸収部材２１，２２の幅寸法ｗ１がサイドメンバ２の幅寸法ｗ２より大きくなるように設定されている。詳細には、第２の衝撃吸収部材２１の上部延長部２１′、第３の衝撃吸収部材２２の下部延長部２２′はサイドメンバ２より左，右に張り出すように形成されており、該左，右の張り出し量ｗ３，ｗ３は、サイドメンバ２の内側面及び外側面より３０ｍｍ程度突出するように設定されている（図２参照）。

本実施例によれば、クロスメンバ３の前面に左，右のサイドメンバ２の前方を覆う第１の衝撃吸収部材２０を配設し、左，右のラジエータサポート部材１０の上部１０ｄの前面に第２の衝撃吸収部材２１，２１を配設し、前記左，右のラジエータサポート部材１０の下部１０ｅの前面に第３の衝撃吸収部材２２，２２を設け、さらにサイドメンバ２の、前方かつ上方に位置する上部延長部２１′，前方かつ下方に位置する下部延長部２２′を形成したので、衝撃吸収部材の前後方向長さを大きくすることなく、従って室内スペースを縮小することなく、衝撃吸収エリアを拡大できる。これにより、ラジエータサポート４及び左，右のサイドメンバ２の前方部分での衝撃力吸収性能を高めることができ、被衝突物への影響を抑制できる。

即ち、サイドメンバ２の前方に位置するよう配置された第１の衝撃吸収部材２０の上側及び下側にそれぞれ第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２を配置することにより、衝撃力吸収エリアを上下方向に拡大したので、エンジン室及び車室を縮小することなく、エネルギー吸収量を増やすことができる。ちなみに、ラジエータサポート４とフロントバンパ１７との間は、空きスペースとなっていることから、この空きスペースを有効利用して第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２を配置できる。

また前記第１〜第３の衝撃吸収部材２０〜２２を、これの前面２０ｂ〜２２ｂが略面一となるように配置するとともに、該前面２０ｂ〜２２ｂとフロントバンパ１７との隙間ａが略同じとなるように配置したので、被衝突物からの荷重を第１〜第３の衝撃吸収部材２０〜２２全体で同時に受けることができ、衝突荷重を短いストロークで効率よく吸収することができる。

前記第２，第３の衝撃吸収部材２１，２２の幅寸法ｗ１をサイドメンバ２の幅寸法ｗ２より左，右に張り出すように大きくしたので、衝突荷重が衝撃吸収部材２１，２２から外れた位置に加わっても、サイドメンバ２に直接伝わるのを抑制でき、被衝突物への影響をより確実に防止できる。

図５，図６は、本発明の実施例２による前部車体構造を説明するための図である。図中、図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例では、第１，第２の衝撃吸収部材２０，２１の荷重吸収特性と、第３の衝撃吸収部材２２及び突出部材２４の荷重吸収特性とを異なるものとした例である。

詳細には、第１，第２の衝撃吸収部材２０，２１では、図６（ａ）に示すように、荷重（ＫＮ）に対する吸収ストローク（ｍｍ）が大きくなるように目標荷重ラインＡが設定されている。なお、この目標荷重ラインＡは、最大荷重特性ラインＢと最小荷重特性ラインＣとの間に位置するように設定されている。

第３の衝撃吸収部材２２及び突出部材２４では、図６（ｂ）に示すように、荷重に対する吸収ストロークが衝撃吸収部材２０，２１より小さくなるように目標荷重ラインＤが設定されている。なお、この目標荷重ラインＤは、図６（ａ）の場合と同様に、最大荷重特性ラインＥと最小荷重特性ラインＦとの間に位置するように設定されている。

このように上側に位置する第１，第２の衝撃吸収部材２１，２２の荷重吸収ストロークを、下側に位置する第３の衝撃吸収部材２２及び突出部材２４の荷重吸収ストロークより大きくしたので、被衝突物に衝突したとき、第１，第２の衝撃吸収部材２０，２１がより大きくストロークすることとなり、被衝突物の上部への影響をより確実に抑制できる。

図７は、本発明の実施例３による前部車体構造を説明するための図である。図中、図３と同一符号は同一又は相当部分を示す。

本実施例では、フロントバンパ１７に第２，第３の衝撃力吸収部２１ｅ，２２ｅを一体に形成した例である。

詳細には、第２，第３の衝撃力吸収部２１ｅ，２２ｅは、フロントバンパ１７に続いて後方に延びるように形成された筒体からなり、該筒体をラジエータサポート部材１０に所定の隙間ａを設けて対向させた構造を有する。このようにした場合には、新たな衝撃吸収部材を不要にでき、コストを低減できる。

１ 前部車体
２ サイドメンバ
２ａ 前端面
２ｂ 内側壁（前端部側壁）
３ クロスメンバ
１０ ラジエータサポート部材
１０ａ 中央部（中途部）
１０ｄ 上部
１０ｅ 下部
２０ 第１の衝撃吸収部材
２１ 第２の衝撃吸収部材
２１′ 上部延長部
２１ｅ 第２の衝撃力吸収部
２２ 第３の衝撃吸収部材
２２′ 下部延長部
２２ｅ 第３の衝撃力吸収部

Claims (1)

1. 車両前後方向に延びる左，右のサイドメンバと、該左，右のサイドメンバの前端面に車幅方向に跨がるように結合されたクロスメンバと、車両上下方向に延び、その中途部が前記左，右のサイドメンバの前端部側壁に結合されたラジエータサポート部材とを備えた自動車の前部車体構造であって、
   前記クロスメンバの前面には、前記サイドメンバの前方を覆うように車幅方向に延びる第１の衝撃吸収部材が設けられ、
   前記左，右のラジエータサポート部材の上部前面には、第２の衝撃吸収部材が設けられ、該第２の衝撃吸収部材には、前記サイドメンバの前方かつ上方に位置する上部延長部が形成され、
   前記左，右のラジエータサポート部材の下部前面には、第３の衝撃吸収部材が設けられ、該第３の衝撃吸収部材には、前記サイドメンバの前方かつ下方に位置する下部延長部が形成されていることを特徴とする自動車の前部車体構造。

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