JP2013035360A - 車体前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させる。
【解決手段】車体前部構造１０は、前部１６Ａ及び後部１６Ｂに前側固定部２０及び後側固定部２２が形成されると共に、前側固定部２０及び後側固定部２２を結ぶ線Ｌよりも車両前後方向の中間部１６Ｃが車両幅方向外側に位置されるように屈曲された第一アーム部１６と、第一アーム部１６の前部１６Ａから車両幅方向外側に向けて延びる第二アーム部１８とを有する一対のロアアーム１２と、車両幅方向両側に設けられ前部に前側固定部２０が固定されると共に後部に後側固定部２２が固定された一対のサスペンションメンバサイドレール３６を有すると共に、この一対のサスペンションメンバサイドレール３６における前部と後部との間に脆弱部３８をそれぞれ有するサスペンションメンバ１４と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、左右一対の車両前後方向部材と、この左右一対の車両前後方向部材を結合する車幅方向部材とを備え、車両のフルラップ衝突とオフセット衝突とを考慮して構成されたサスペンションメンバが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２６９７０１号公報 特開２００４−１３０８２７号公報 特開２００３−１４６０４０号公報 実開平４−１３５８０５号公報

しかしながら、この種のサスペンションメンバを備えた車両において、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させるためには改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる車体前部構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体前部構造は、車両前後方向に延在されて前部及び後部に前側固定部及び後側固定部が形成されると共に、前記前側固定部及び前記後側固定部を結ぶ線よりも車両前後方向の中間部が車両幅方向外側に位置されるように屈曲された第一アーム部と、前記第一アーム部の前部から車両幅方向外側に向けて延びると共に、車両幅方向外側の端部に前輪を支持するための支持部が形成された第二アーム部とを有する一対のサスペンションアームと、車両幅方向両側の一対の側部の各々の前部に前記前側固定部が固定されると共に前記一対の側部の各々の後部に前記後側固定部が固定され、且つ、前記一対の側部における前部と後部との間に脆弱部をそれぞれ有するサスペンションメンバと、を備えている。

この車体前部構造では、車両の前面に車幅方向の全体に亘って対向車又は障害物等の衝突体が衝突するフルラップ衝突が生じた場合には、サスペンションメンバの前部の車両幅方向両側に略均等に衝突荷重が入力される。そして、サスペンションメンバにおける車両幅方向両側の一対の側部が脆弱部を起点として屈曲されると共に、一対のサスペンションアームの第一アーム部が車両前後方向の中間部に形成された屈曲部を起点として屈曲される。従って、サスペンションメンバの側部及び第一アーム部が変形しやすいので、衝突体に対し一定の荷重を発生させたまま車体前部の変形量を大きく確保することができる。

一方、車両の前面における車両幅方向一方側に対向車又は障害物等の衝突体が衝突するオフセット衝突が生じた場合には、サスペンションメンバの前部の車両幅方向一方側に衝突荷重が入力されると共に、一方の前輪から一方のサスペンションアームの第二アーム部に衝突荷重が入力される。そして、サスペンションメンバにおける一方の側部が脆弱部を起点として屈曲されると共に、一方のサスペンションアームの第一アーム部が車両前後方向の中間部に形成された屈曲部を起点として屈曲される。

ところが、上述のように、一方のサスペンションアームの第二アーム部には、一方の前輪から衝突荷重が入力される。従って、この第二アーム部に入力された衝突荷重により、一方の側部の屈曲と、一方のサスペンションアームにおける第一アーム部の屈曲とが阻害されるので、フルラップ衝突の場合に比して、衝突体に対し大きな荷重を発生させることができる。これにより、衝突体の車室側への進入を抑制することができる。

このように、この車体前部構造によれば、フルラップ衝突の場合には、車体前部の変形量を大きく確保することができ、オフセット衝突の場合には、衝突体の車室側への進入を抑制することができる。従って、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。

請求項２に記載の車体前部構造は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記サスペンションメンバが、車両幅方向に延在されると共に車両前後方向に並んで配置されたサスペンションメンバフロント及びサスペンションメンバリアと、車両前後方向に延在されて前記サスペンションメンバフロント及び前記サスペンションメンバリアにおける車両幅方向外側の端部を連結する前記一対の側部としての一対のサスペンションメンバサイドレールとを有し、前記脆弱部が、前記サスペンションメンバサイドレールにおける車両幅方向外側面、又は、前記サスペンションメンバサイドレールにおける車両上下方向上側面に形成された構成とされている。

この車体前部構造において、例えば、脆弱部が、サスペンションメンバサイドレールにおける車両幅方向外側面に形成されている場合には、フルラップ衝突時又はオフセット衝突時に、脆弱部を起点としてサスペンションメンバサイドレールを車両幅方向内側に屈曲させることができる。一方、脆弱部が、サスペンションメンバサイドレールにおける車両幅方向上側面に形成されている場合には、フルラップ衝突時又はオフセット衝突時に、脆弱部を起点としてサスペンションメンバサイドレールを車両幅方向下側に屈曲させることができる。

これにより、サスペンションメンバサイドレールの屈曲時に、このサスペンションメンバサイドレールがサスペンションアーム等と干渉することを抑制することができる。この結果、このサスペンションメンバサイドレールと第一アーム部とをパンタグラフが折り畳まれるかの如く効率良く変形させることができる。

以上詳述したように、本発明によれば、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図１に示される車体前部構造においてフルラップ衝突が生じる様子を説明する図である。 図１に示される車体前部構造においてオフセット衝突が生じる様子を説明する図である。 図１に示される車体前部構造の第一変形例を示す図である。 図１に示される車体前部構造の第二変形例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

なお、各図において示される矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴ、矢印ＵＰは、車両前後方向前側、車両幅方向外側（右側）、車両上下方向上側をそれぞれ示している。

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る車体前部構造１０は、本発明における一対のサスペンションアームの一例である一対のロアアーム１２と、サスペンションメンバ１４とを備えている。この車体前部構造１０は、左右対称に構成されている。

ロアアーム１２は、例えば、ストラット式のフロントサスペンション装置を構成するものであり、第一アーム部１６と、第二アーム部１８とを有している。第一アーム部１６は、車両前後方向に延在されている。この第一アーム部１６の前部１６Ａには、車両前後方向を軸方向として配置された図示しないブッシュを備えた前側固定部２０が形成されており、第一アーム部１６の後部１６Ｂには、車両上下方向を軸方向として配置された図示しないブッシュを備えた後側固定部２２が形成されている。

この第一アーム部１６は、前側固定部２０及び後側固定部２２を結ぶ線Ｌよりも車両前後方向の中間部１６Ｃが車両幅方向外側に位置されるように屈曲されている。つまり、この第一アーム部１６は、車両幅方向外側に凸を成すように屈曲されている。

なお、中間部１６Ｃは、前部１６Ａと後部１６Ｂとの中央部でも良く、また、前部１６Ａと後部１６Ｂとの中央部から車両前側又は後側にずれた部位でも良い。また、第一アーム部１６は、より具体的には、前側固定部２０の図心及び後側固定部２２の図心を結ぶ線Ｌよりも車両前後方向の中間部１６Ｃの図心が車両幅方向外側に位置されるように屈曲されていれば良い。

第二アーム部１８は、第一アーム部１６の前部１６Ａから車両幅方向外側に向けて延びている。この第二アーム部１８における車両幅方向外側の端部１８Ａには、前輪２４を支持するための支持部２６が形成されている。この支持部２６は、車両上下方向を軸方向として配置されたボールジョイントとされており、図示しないナックル等を介して前輪２４を支持している。なお、前輪２４は、タイヤ２８とホイール３０とを有して構成されている。

サスペンションメンバ１４は、平面視にて枠状に形成されており、サスペンションメンバフロント３２と、サスペンションメンバリア３４と、一対のサスペンションメンバサイドレール３６とを有している。

サスペンションメンバフロント３２及びサスペンションメンバリア３４は、それぞれ車両幅方向に延在されており、互いに車両前後方向に並んで配置されている。サスペンションメンバフロント３２は、サスペンションメンバ１４の前部を構成しており、サスペンションメンバリア３４は、サスペンションメンバ１４の後部を構成している。

サスペンションメンバサイドレール３６は、車両前後方向に延在されてサスペンションメンバフロント３２及びサスペンションメンバリア３４における車両幅方向外側の端部を連結しており、サスペンションメンバ１４の側部を構成している。このサスペンションメンバサイドレール３６の前部には、上述の図示しないブッシュを介して前側固定部２０が固定されており、サスペンションメンバサイドレール３６の後部には、上述の図示しないブッシュを介して後側固定部２２が固定されている。

また、サスペンションメンバサイドレール３６における車両幅方向外側面３６Ａは、車両幅方向内側に凹む凹状とされており、この凹状とされた車両幅方向外側面３６Ａの底部は、脆弱部３８とされている。この脆弱部３８は、サスペンションメンバサイドレール３６における前部と後部との間の略中央部に設定されている。そして、これにより、このサスペンションメンバサイドレール３６では、前部及び後部よりも脆弱部３８が形成された略中央部の方が車両幅方向の幅寸法（つまり断面積）が小さくなっている。

なお、サスペンションメンバフロント３２の車両前側には、エンジン４２が配置されている。また、この車体前部構造１０には、それぞれ車両前後方向に延在され、互いに車両幅方向に並んで配置された一対のフロントサイドメンバ４６が設けられている。そして、上述のサスペンションメンバ１４及びエンジン４２は、この一対のフロントサイドメンバ４６に支持されている。

また、一対のフロントサイドメンバ４６における車両前側の端部には、車両幅方向に延在するバンパリインフォースメント４８がクラッシュボックス５０を介して固定されている。また、このバンパリインフォースメント４８の車両後側には、図示しないラジエータの下部を支持するラジエータサポートロア５２が設けられており、前輪２４の車両後側には、車両前後方向に延びるロッカ部５４が設けられている。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造１０では、図２の上図に示されるように、車両の前面に車幅方向の全体に亘って対向車又は障害物等の衝突体５６が衝突するフルラップ衝突が生じた場合には、エンジン４２からサスペンションメンバフロント３２の車両幅方向両側に略均等に衝突荷重が入力される。

そして、図２の下図に示されるように、一対のサスペンションメンバサイドレール３６が脆弱部３８を起点として車両幅方向内側に屈曲されると共に、一対のロアアーム１２の第一アーム部１６が車両前後方向の中間部１６Ｃに形成された屈曲部を起点として車両幅方向外側に屈曲される。つまり、パンタグラフが折り畳まれるかの如く、サスペンションメンバサイドレール３６及び第一アーム部１６が変形される。従って、サスペンションメンバサイドレール３６及び第一アーム部１６が変形しやすいので、衝突体５６に対し一定の荷重を発生させたまま車体前部の変形量を大きく確保することができる。

一方、図３の上図に示されるように、車両の前面における車両幅方向一方側に対向車又は障害物等の衝突体５６が衝突するオフセット衝突が生じた場合には、エンジン４２からサスペンションメンバフロント３２の車両幅方向一方側に衝突荷重が入力されると共に、一方の前輪２４から一方のロアアーム１２の第二アーム部１８に衝突荷重が入力される。

そして、図３の下図に示されるように、一方のサスペンションメンバサイドレール３６が脆弱部３８を起点として車両幅方向内側に屈曲されると共に、一方のロアアーム１２の第一アーム部１６が車両前後方向の中間部１６Ｃに形成された屈曲部を起点として車両幅方向外側に屈曲される。

ところが、上述のように、一方のロアアーム１２の第二アーム部１８には、一方の前輪２４から衝突荷重が入力される。従って、この第二アーム部１８に入力された衝突荷重により、一方のサスペンションメンバサイドレール３６の屈曲と、一方のロアアーム１２における第一アーム部１６の屈曲とが阻害されるので（パンタグラフが折り畳まれるかの如く変形が阻害されるので）、フルラップ衝突の場合に比して、衝突体５６に対し大きな荷重を発生させることができる。これにより、衝突体５６の車室側への進入を抑制することができる。

このように、この車体前部構造１０によれば、フルラップ衝突の場合には、車体前部の変形量を大きく確保することができ、オフセット衝突の場合には、衝突体５６の車室側への進入を抑制することができる。従って、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。

しかも、脆弱部３８は、サスペンションメンバサイドレール３６における車両幅方向外側面３６Ａに形成されている。従って、上述のように、フルラップ衝突時又はオフセット衝突時には、この脆弱部３８を起点としてサスペンションメンバサイドレール３６を車両幅方向内側に屈曲させることができる。

これにより、サスペンションメンバサイドレール３６の屈曲時に、このサスペンションメンバサイドレール３６がロアアーム１２等と干渉することを抑制することができる。この結果、このサスペンションメンバサイドレール３６と第一アーム部１６とをパンタグラフが折り畳まれるかの如く効率良く変形させることができる。

なお、図３の下図に示されるように、オフセット衝突時には、一方の前輪２４がロッカ部５４にまっすぐに当接し、これにより、ロッカ部５４にも効率良く荷重を伝達することができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上述の本発明の一実施形態では、サスペンションメンバサイドレール３６における車両幅方向外側面３６Ａに脆弱部３８が形成されていたが、次のように構成されていても良い。

すなわち、図４に示される変形例では、この図４の上図に示されるように、サスペンションメンバサイドレール３６の車両幅方向上側面３６Ｂには、凹状の脆弱部５８が形成されている。この脆弱部５８は、サスペンションメンバサイドレール３６における前部と後部との間の略中央部に設定されている。そして、これにより、このサスペンションメンバサイドレール３６では、車両上下方向の厚さ寸法（つまり断面積）が前部及び後部よりも脆弱部５８が形成された略中央部の方が小さくなっている。

このように構成されていると、図４の下図に示されるように、フルラップ衝突時又はオフセット衝突時に、脆弱部５８を起点としてサスペンションメンバサイドレール３６を車両幅方向下側に屈曲させることができる。従って、この場合にも、サスペンションメンバサイドレール３６の屈曲時に、このサスペンションメンバサイドレール３６がロアアーム１２等と干渉することを抑制することができる。この結果、このサスペンションメンバサイドレール３６と第一アーム部１６とをパンタグラフが折り畳まれるかの如く効率良く変形させることができる。

また、このように、サスペンションメンバサイドレール３６が車両上下方向下側に屈曲される場合には、サスペンションメンバフロント３２とサスペンションメンバリア３４との間に潰れしろが残ることを抑制することができる。なお、図４において、サスペンションメンバ１４には、車体への取付部５９が設けられている。

また、図１に示されるように、上述の本発明の一実施形態において、脆弱部３８は、凹状とされた車両幅方向外側面３６Ａの底部によって構成されていたが、その他にも、次のように構成されていても良い。すなわち、脆弱部３８は、例えば、車両幅方向外側面３６Ａに形成された切欠きや、車両幅方向外側面３６Ａが車両幅方向内側に屈曲されることにより形成された屈曲部により構成されていても良い。

また、車両幅方向外側面３６Ａの中央部の車両前側及び後側にそれぞれ補強パッチ等を設けることにより車両幅方向外側面３６Ａの中央部の剛性が局所的に低くされ、この局所的に剛性が低くされた部位によって脆弱部３８が構成されていても良い。また、脆弱部３８は、脆弱性を有する構成であれば、上記以外の構成とされていても良い。

また、上述の図４に示される脆弱部５８についても、上述の脆弱部３８の変形例と同様の変形例が採用されても良い。

また、上述の本発明の一実施形態において、サスペンションメンバ１４は、サスペンションメンバフロント３２と、サスペンションメンバリア３４と、一対のサスペンションメンバサイドレール３６とを有する枠状に形成されていたが、枠状に形成されていなくても良い。

すなわち、図５に示される変形例において、サスペンションメンバ１４は、平面視にて矩形状の一対の板金６０，６１を車両上下方向に接合した構成とされている。このサスペンションメンバ１４における車両幅方向両側の側部６２の前部には、前側固定部２０が固定される固定部６４が形成されると共に、この側部６２の後部には、後側固定部２２が固定される固定部６６が形成されている。

また、車両下側の板金６１には、車両上下方向中央部に車両上側に突出する突出部６７が形成されている。この突出部６７は、板金６１の車両幅方向の全長に亘って形成されており、その車両幅方向外側の端部（側部６２における前部と後部との間に位置する部分）は、脆弱部６８として形成されている。

このように構成されていても、上述の図４に示される変形例の場合と同様に、フルラップ衝突時又はオフセット衝突時に、脆弱部６８を起点としてサスペンションメンバ１４の側部６２を車両幅方向下側に屈曲させることができる。この結果、このサスペンションメンバ１４の側部６２と第一アーム部１６とをパンタグラフが折り畳まれるかの如く効率良く変形させることができる。

また、上述の本発明の一実施形態において、車体前部構造１０は、一例として、ストラット式のフロントサスペンション装置を構成するロアアーム１２を備えていたが、その他の形式のフロントサスペンション装置を構成するサスペンションアームを備えていても良い。

また、車体前部構造１０は、エンジン４２を備えない例えば電気自動車等の車両に適用されても良い。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車体前部構造
１２ ロアアーム（サスペンションアーム）
１４ サスペンションメンバ
１６ 第一アーム部
１６Ａ 前部
１６Ｂ 後部
１６Ｃ 車両前後方向の中間部
１８ 第二アーム部
１８Ａ 車両幅方向外側の端部
２０ 前側固定部
２２ 後側固定部
２４ 前輪
２６ 支持部
３２ サスペンションメンバフロント
３４ サスペンションメンバリア
３６ サスペンションメンバサイドレール（側部）
３６Ａ 車両幅方向外側面
３６Ｂ 車両幅方向上側面
３８，５８，６８ 脆弱部

Claims (2)

1. 車両前後方向に延在されて前部及び後部に前側固定部及び後側固定部が形成されると共に、前記前側固定部及び前記後側固定部を結ぶ線よりも車両前後方向の中間部が車両幅方向外側に位置されるように屈曲された第一アーム部と、前記第一アーム部の前部から車両幅方向外側に向けて延びると共に、車両幅方向外側の端部に前輪を支持するための支持部が形成された第二アーム部とを有する一対のサスペンションアームと、
   車両幅方向両側の一対の側部の各々の前部に前記前側固定部が固定されると共に前記一対の側部の各々の後部に前記後側固定部が固定され、且つ、前記一対の側部における前部と後部との間に脆弱部をそれぞれ有するサスペンションメンバと、
   を備えた車体前部構造。
2. 前記サスペンションメンバは、車両幅方向に延在されると共に車両前後方向に並んで配置されたサスペンションメンバフロント及びサスペンションメンバリアと、車両前後方向に延在されて前記サスペンションメンバフロント及び前記サスペンションメンバリアにおける車両幅方向外側の端部を連結する前記一対の側部としての一対のサスペンションメンバサイドレールとを有し、
   前記脆弱部は、前記サスペンションメンバサイドレールにおける車両幅方向外側面、又は、前記サスペンションメンバサイドレールにおける車両上下方向上側面に形成されている、
   請求項１に記載の車体前部構造。