JP2015214197A

JP2015214197A - 車両前部構造

Info

Publication number: JP2015214197A
Application number: JP2014097017A
Authority: JP
Inventors: 将大小野田; Masahiro Onoda; 慎平松本; Shinpei Matsumoto; 卓真小野; Takuma Ono
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: JP6052226B2; US9415808B2; US20150321700A1

Abstract

【課題】微小ラップ衝突などの前面衝突時にフロントタイヤからサイドレールへ衝突荷重が入力されるのを抑制することができる車両前部構造を得る。
【解決手段】車両前部構造は、車両前部１２の車両幅方向外側に車両前後方向に沿って延在されると共に、フロントタイヤ１６の車両後方側に、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部１８を備えたサイドレール１４と、屈曲部から車両幅方向外側へ突出され、フロントタイヤ１６と対向する面に車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面３６Ａを備えた突出部４０と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

車両前部の車両幅方向外側に車両前後方向に沿ってサイドレールが設けられた車両前部構造において、このサイドレールに車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部を設け、この屈曲部から車両幅方向外側へ突出するキャブマウントブラケットを備えた車両前部構造が知られている。このような車両前部構造として、特許文献１には、屈曲部に平面状のリインフォースを接合し、このリインフォースを介してサイドレールにキャブマウントブラケットを結合させた構造が開示されている。

特開２００８−２９０６７４号公報

ところで、サイドレールより車両幅方向外側における前面衝突時（微小ラップ衝突時）には、フロントタイヤが後退して屈曲部に接触することがある。このため、フロントタイヤからサイドレールへ衝突荷重が入力されるのを抑制することができる車両前部構造が望まれている。

本発明は、上記事実を考慮し、微小ラップ衝突などの前面衝突時にフロントタイヤからサイドレールへ衝突荷重が入力されるのを抑制することができる車両前部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両前部構造は、車両前部の車両幅方向外側に車両前後方向に沿って延在されると共に、フロントタイヤの車両後方側に、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部を備えたサイドレールと、前記屈曲部から車両幅方向外側へ突出され、前記フロントタイヤと対向する面に車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面を備えた突出部と、を有する。

請求項１に記載の車両前部構造では、サイドレールは、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部を備えている。また、この屈曲部は、フロントタイヤの車両後方側に設けられており、この屈曲部から車両幅方向外側へ突出部が突出されている。ここで、突出部のフロントタイヤと対向する面は、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面とされている。これにより、微小ラップ衝突などの前面衝突時にフロントタイヤが突出部と接触した場合、フロントタイヤは、タイヤ前方側が車両幅方向外側へ開くように傾斜面に沿って回転しながらサイドレールから遠ざけられる。

請求項２に記載の車両前部構造は、請求項１に記載の車両前部構造において、前記突出部は、前記屈曲部から車両幅方向外側へ突出されたキャブマウントブラケットと、前記キャブマウントブラケットより車両前方側に設けられて前記キャブマウントブラケットに車両後方側から支持される傾斜部材と、を有し、前記傾斜部材に前記傾斜面が形成されている。

請求項２に記載の車両前部構造では、キャブマウントブラケットの車両前方側に傾斜部材を設けたことにより、キャブマウントブラケットとサイドレールとの間の隙間を塞ぐことができる。また、フロントタイヤが傾斜部材と接触した際に傾斜部材へ入力された衝突荷重をキャブマウントブラケットで受けることができる。

請求項３に記載の車両前部構造は、請求項２に記載の車両前部構造において、前記傾斜部材は、前記サイドレールの車両幅方向外側の面に接合されており、前記傾斜部材の前記サイドレールとの接合部分における車両上下方向の高さ寸法は、前記サイドレールと同じ高さ寸法とされている。

請求項３に記載の車両前部構造では、傾斜部材の接合部分の高さ寸法がサイドレールの高さ寸法より小さい場合と比較して、傾斜部材とサイドレールとの接合強度を向上させることができる。

請求項４に記載の車両前部構造は、請求項１〜３の何れか１項に記載の車両前部構造において、前記傾斜面は、前記フロントタイヤのタイヤ幅よりも車両幅方向に長く形成されている。

請求項４に記載の車両前部構造では、微小ラップ衝突などの前面衝突時にフロントタイヤを確実に傾斜面に接触させることができる。

以上説明したように、請求項１に記載の車両前部構造によれば、微小ラップ衝突などの前面衝突時にフロントタイヤからサイドレールへ衝突荷重が入力されるのを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項２に記載の車両前部構造によれば、キャブマウントブラケットとサイドレールとの間にフロントタイヤが入り込むのを抑制することができる。また、傾斜部材が車両後方へ変形するのを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の車両前部構造によれば、傾斜部材の接合強度を向上させて傾斜部材が車両後方へ変形するのを抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項４に記載の車両前部構造によれば、フロントタイヤを安定してサイドレールから遠ざけることができる。

実施形態に係る車両前部構造が適用された車両の要部を示す平面図である。実施形態に係るキャブマウントブラケット及び傾斜部材を示す要部拡大斜視図である。実施形態に係るキャブマウントブラケット及び傾斜部材を示す要部拡大平面図である。図３の４−４線で切断した切断面を示す断面図である。微小ラップ衝突時におけるフロントタイヤの動きを示す要部拡大平面図である。

以下、図面に基づいて、本発明に係る車両前部構造について説明する。なお、図面に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示し、矢印ＬＨは車両幅方向左側を示している。また、以下の説明で、特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両左右方向（車両幅方向）の左右を示すものとする。

（車両前部構造の構成）
図１には、実施形態に係る車両前部構造が適用された車両１０の車両前部１２が示されている。図１に示されるように、車両１０の車両幅方向両側には、左右一対のサイドレール１４が設けられている。

サイドレール１４は、車両前部１２の車両幅方向外側に車両前後方向に沿って延在されており、サイドレール１４の前部１４Ａ側における車両幅方向外側には、フロントタイヤ１６が配設される。このため、サイドレール１４の前部１４Ａ側では、このフロントタイヤ１６との干渉を考慮して、サイドレール１４の車両前後方向中央部１４Ｂ側よりも車両幅方向の寸法が短くなるように設定されている。

ここで、サイドレール１４の車両前後方向の前部１４Ａと中央部１４Ｂとの間には、サイドレール１４の車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部１８が設けられている。屈曲部１８は、フロントタイヤ１６の車両後方側に設けられており、この屈曲部１８によって、サイドレール１４の前部１４Ａと中央部１４Ｂとが接続されている。なお、サイドレール１４の前部１４Ａは、サスペンションユニットなどの配置を考慮して、中央部１４Ｂよりも車両上方に配置されている。このため、屈曲部１８は、サイドレール１４の前部１４Ａから車両後方側へ向かうにつれて、下方側へ向かって傾斜している。

一対のサイドレール１４の前端部には、車両幅方向に沿ってバンパリインフォースメント２０が架け渡されている。なお、サイドレール１４の前端部とバンパリインフォースメント２０との間に、クラッシュボックスなどのエネルギ吸収部材を配設してもよい。また、本実施形態では、バンパリインフォースメント２０をサイドレール１４の前部１４Ａより長く、中央部１４Ｂより短い長さとしているが、これに限らず、バンパリインフォースメント２０を中央部１４Ｂより車両幅方向に長く形成してもよい。

バンパリインフォースメント２０より車両後方には、複数のクロスメンバ２２、２４、２６、２８が一対のサイドレール１４間に車両幅方向に沿って架け渡されている。これにより、本実施形態の車両前部１２には、はしご形のフレームが構成されている。なお、クロスメンバ２２、２４は、サイドレール１４の前部１４Ａ側に設けられおり、クロスメンバ２６、２８は、サイドレール１４の中央部１４Ｂ側に設けられている。また、図１では、サイドレール１４の前部１４Ａ及び中央部１４Ｂの一部が図示されているが、これよりも後方側においても、複数のクロスメンバが一対のサイドレール１４間に架け渡されている。

サイドレール１４の前部１４Ａにおけるクロスメンバ２２とクロスメンバ２４との間には、サイドレール１４の車両幅方向内側に突出する金属製のエンジンマウントブラケット３０が配設されている。エンジンマウントブラケット３０には、図示しないエンジンマウントが取付けられるようになっており、このエンジンマウント及びエンジンマウントブラケット３０を介して、エンジンユニットがサイドレール１４に連結できるように構成されている。

また、サイドレール１４の前部１４Ａにおけるクロスメンバ２２とクロスメンバ２４との間には、エンジンマウントブラケット３０よりもやや車両前方側にサイドレール１４の車両幅方向外側に突出する金属製のサスペンションマウントブラケット３２が配設されている。サスペンションマウントブラケット３２には、図示しないサスペンションマウントが取付けられるようになっており、このサスペンションマウント及びサスペンションマウントブラケット３２を介して、サスペンションユニットがサイドレール１４に連結できるように構成されている。

さらに、サスペンションマウントブラケット３２よりも車両後方の屈曲部１８には、突出部４０が配設されている。突出部４０は、屈曲部１８から車両幅方向外側へ突出されており、キャブマウントブラケット３４と傾斜部材３６とを含んで構成されている。また、車両前方側から見た場合、突出部４０が最も車両幅方向外側へ突出した状態となっている。

突出部４０を構成するキャブマウントブラケット３４は、図２に示されるように、車幅方向内側から外側にかけて徐々に薄肉化されており、このキャブマウントブラケット３４には、図示しないキャブマウントを取り付けるための取付孔３４Ａが形成されている。そして、キャブマウント及びキャブマウントブラケット３４を介して、図示しないキャブ（ボデー）をサイドレール１４に連結できるように構成されている。

図４に示されるように、キャブマウントブラケット３４は、アッパブラケット４２とロアブラケット４４とを含んで構成されており、アッパブラケット４２は、車両前後方向に沿って切断した断面形状が下方側に開放された略逆Ｕ字状に形成されている。また、アッパブラケット４２は、車両前後方向前部に位置する前壁４２Ａと、車両前後方向後部に位置する後壁４２Ｂと、上部に位置し前壁４２Ａと後壁４２Ｂとを繋ぐ上壁４２Ｃと、を含んで構成されており、上壁４２Ｃには、上壁４２Ｃの前部よりも後部が高くなるように段差部４２Ｄが形成されている。さらに、図２に示されるように、アッパブラケット４２の車両幅方向内側の端部には、外側へ向かってフランジ部４２Ｅが張り出されており、このフランジ部４２Ｅがサイドレール１４に当接され、溶接などによって接合されている。

ここで、図３に示されるように、アッパブラケット４２は、サイドレール１４側が広くなるように形成されており、車両幅方向外側に位置する先端側へ向かうにつれて先細りしている。これにより、サイドレール１４との接合強度を確保しつつ、重量の増加を抑制することができる。

一方、ロアブラケット４４は、図４に示されるように、板状を成しており、ロアブラケット４４の外縁部には、上方へ向かって起立する縁部４４Ａが設けられている。ここで、ロアブラケット４４の縁部４４Ａがアッパブラケット４２の下端部を外側から覆うように配設され、この縁部４４Ａがアッパブラケット４２と溶接などによって接合されることでキャブマウントブラケット３４が構成されている。なお、図４の符号５０は、運転席の足元に設けられたフットレストを示したものである。

図２及び図３に示されるように、キャブマウントブラケット３４の車両前方側には、突出部４０を構成する傾斜部材３６が設けられている。傾斜部材３６は、屈曲部１８の前端部から車両幅方向外側へ突出されており、この傾斜部材３６の車両幅方向外側の先端部がキャブマウントブラケット３４に接合されている。

また、傾斜部材３６は、図４に示されるように、車両前後方向に沿って切断した断面形状が、車両後方側に開放された略Ｕ字状に形成されており、車両前後方向前部に位置する前壁３６Ａと、前壁３６Ａの上端部から車両後方に延在された上壁３６Ｂと、前壁３６Ａの下端部から車両後方に延在された下壁３６Ｃと、を含んで構成されている。

さらに、傾斜部材３６の車両幅方向外側の端部において、上壁３６Ｂの後端部がキャブマウントブラケット３４を構成するアッパブラケット４２の前壁４２Ａに当接されており、溶接などによって接合されている。また、下壁３６Ｃは、上壁３６Ｂよりも車両後方まで延在されており、キャブマウントブラケット３４を構成するロアブラケット４４の下面に重ね合わされて溶接などによって接合されている。以上のようにして、傾斜部材３６がキャブマウントブラケット３４に車両後方側から支持されるように構成されている。

また、図２に示されるように、傾斜部材３６の車両幅方向内側の端部には、外側へ向かってフランジ部３６Ｄが張り出されており、このフランジ部３６Ｄがサイドレール１４に当接され、溶接などによって接合されている。なお、本実施形態では、傾斜部材３６の車両幅方向外側の端部をキャブマウントブラケット３４に接合したが、これに限らず、キャブマウントブラケット３４に車両後方から支持されていれば、接合されていなくてもよい。

ここで、傾斜部材３６は、キャブマウントブラケット３４と同様に、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向かって車両上下方向の高さ寸法が徐々に小さくなるように構成されている。すなわち、車両幅方向外側の方が薄肉化されている。本実施形態では、傾斜部材３６の車両幅方向内側の端部、すなわち、サイドレール１４との接合部分における車両上下方向の高さ寸法は、サイドレール１４と同じ高さ寸法とされており、車両幅方向外側へ向かって徐々に高さ寸法が小さくなるように構成されている。

なお、ここでいう「サイドレール１４と同じ高さ寸法」とは、傾斜部材３６の前壁３６Ａとサイドレール１４の車両幅方向外側の面とが厳密に同一の高さ寸法で形成されている構成に限定されず、傾斜部材３６とサイドレール１４との接合強度が著しく低下しない範囲で傾斜部材３６の高さ寸法がサイドレール１４の高さ寸法より小さい構成も広く含む概念である。また、本実施形態のようにフランジ部３６Ｄが形成された構造においては、このフランジ部３６Ｄを含む寸法を傾斜部材３６の高さ寸法としている。

ここで、図１に示されるように、傾斜部材３６の前壁３６Ａは、フロントタイヤ１６と対向しており、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面とされている。また、前面（傾斜面）３６Ａの車両幅方向に沿った長さは、フロントタイヤ１６のタイヤ幅Ｗよりも車両幅方向に長く形成されている。

傾斜部材３６の車両幅方向外側には、マッドガード３８が設けられている。マッドガード３８は、図２に示されるように、車両上下方向を長手方向として略矩形板状に形成されており、板厚方向を略車両前後方向にして配置されている。ここで、マッドガード３８の車両幅方向内側の端部がキャブマウントブラケット３４の車両幅方向外側の先端部と溶接などによって接合されている。そして、このマッドガード３８によってフロントタイヤ１６が跳ね上げた泥や水等が車体パネルに当たるのを抑制できるように構成されている。

なお、本実施形態では、傾斜部材３６の車両幅方向外側にマッドガード３８を設けたことにより、傾斜部材３６の先端部がキャブマウントブラケット３４の先端部より車両幅方向内側までしか延在されていなかったが、これに限らない。すなわち、マッドガード３８を備えていない車両の場合や、フロントタイヤ１６の動作を阻害しない範囲でマッドガード３８が傾斜部材３６より車両前方側に配設された構成の場合は、傾斜部材３６をキャブマウントブラケット３４の先端部まで延在してもよい。

また、本実施形態では、傾斜部材３６の車両幅方向内側の端部は、キャブマウントブラケット３４と接合されておらず、傾斜部材３６とキャブマウントブラケット３４との間に隙間が形成されているが、これに限らず、他の周辺部品と干渉しなければ、この隙間を塞ぐような形状で傾斜部材３６を形成してもよい。

さらに、本実施形態では、傾斜部材３６を断面略Ｕ字状に形成することにより、重量の増加を抑制する構成としたが、これに限らず、例えば、上壁３６Ｂと下壁３６Ｃとを繋ぐように後壁を設けて閉断面を構成してもよい。また、傾斜部材３６の内部に補強部材を配設してもよい。さらに、キャブマウントブラケット３４と傾斜部材３６とを一体に形成してもよい。すなわち、キャブマウントブラケット３４のフロントタイヤ１６と対向する面が、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面となるようにキャブマウントブラケット３４を形成してもよい。

（車両前部構造の作用並びに効果）
次に、本実施形態に係る車両前部構造の作用並びに効果について説明する。図１に示されるように、サイドレール１４には屈曲部１８が形成されており、この屈曲部１８にはキャブマウントブラケット３４及び傾斜部材３６を含む突出部４０が設けられ、車両幅方向外側へ突出されている。このため、車両１０を車両前方側から見た場合、突出部４０は、車両前部１２において車両幅方向外側へ最も突出した状態となっている。

従って、微小ラップ衝突などの前面衝突時に車両１０へ衝突荷重が入力されると、図５に示されるように、フロントタイヤ１６が後退して突出部４０に接触することがある。ここで、突出部４０を構成する傾斜部材３６によってキャブマウントブラケット３４とサイドレール１４との間の隙間が塞がれている。これにより、微小ラップ衝突時にフロントタイヤ１６がサイドレール１４とキャブマウントブラケット３４との間の隙間に入り込むのを抑制することができる。

また、突出部４０を構成する傾斜部材３６の前部には、フロントタイヤ１６と対向する前壁（傾斜面）３６Ａが設けられている。これにより、前壁３６Ａに接触したフロントタイヤ１６は、タイヤ前方側が車両幅方向外側へ開くように、前壁３６Ａに沿って図中矢印Ａ１及びＡ２で示される順番で回転しながらサイドレール１４から遠ざけられる。これにより、フロントタイヤ１６を車両幅方向外側へ逃がすことができるので、フロントタイヤ１６からサイドレール１４へ入力される衝突荷重を低減することができる。この結果、フットレスト５０などが配設された運転席の足元の空間を確保することができる（図４参照）。さらに、前壁３６Ａによってフロントタイヤ１６が回転することにより、このフロントタイヤ１６からサイドレール１４へ同じ方向に集中して衝突荷重が伝達されるのを抑制することができる。

また、本実施形態では、傾斜部材３６の車両幅方向外側の端部とキャブマウントブラケット３４とが接合されており、傾斜部材３６がキャブマウントブラケット３４に車両後方側から支持されるように構成されている。これにより、フロントタイヤ１６が傾斜部材３６と接触した際に、傾斜部材３６へ入力された衝突荷重をキャブマウントブラケット３４で受けることができる。この結果、傾斜部材３６が車両後方へ折れ曲がるように変形するのを抑制することができる。

さらに、本実施形態の傾斜部材３６は、図２に示されるように、車両幅方向内側から車両幅方向外側へ向かって徐々に高さ寸法が小さくなるように形成されており、サイドレール１４との接合部分では、サイドレール１４と同じ高さ寸法とされている。これにより、傾斜部材３６とサイドレール１４との接合強度を向上させつつ、重量の増加を抑制することができる。

また、本実施形態では、傾斜部材３６の前壁（傾斜面）３６Ａの車両幅方向に沿った長さをフロントタイヤ１６のタイヤ幅Ｗよりも車両幅方向に長く形成したので、後退したフロントタイヤ１６を確実に前壁３６Ａに接触させることができる。これにより、フロントタイヤ１６がキャブマウントブラケット３４に接触するのを抑制し、フロントタイヤ１６を安定してサイドレール１４から遠ざけることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、本実施形態では、左右両側に突出部４０を設けたが、これに限らず、例えば、車両幅方向左側のみに突出部４０を設けて、車両幅方向右側を別の構造としてもよい。

１２車両前部
１４サイドレール
１６フロントタイヤ
１８屈曲部
３４キャブマウントブラケット
３６傾斜部材
３６Ａ前壁（傾斜面）
４０突出部
Ｗフロントタイヤのタイヤ幅

Claims

車両前部の車両幅方向外側に車両前後方向に沿って延在されると共に、フロントタイヤの車両後方側に、車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ屈曲する屈曲部を備えたサイドレールと、
前記屈曲部から車両幅方向外側へ突出され、前記フロントタイヤと対向する面に車両前方から車両後方へ向かって車両幅方向外側へ傾斜する傾斜面を備えた突出部と、
を有する車両前部構造。
前記突出部は、
前記屈曲部から車両幅方向外側へ突出されたキャブマウントブラケットと、
前記キャブマウントブラケットより車両前方側に設けられて前記キャブマウントブラケットに車両後方側から支持される傾斜部材と、
を有し、
前記傾斜部材に前記傾斜面が形成されている請求項１に記載の車両前部構造。
前記傾斜部材は、前記サイドレールの車両幅方向外側の面に接合されており、
前記傾斜部材の前記サイドレールとの接合部分における車両上下方向の高さ寸法は、前記サイドレールと同じ高さ寸法とされている請求項２に記載の車両前部構造。
前記傾斜面は、前記フロントタイヤのタイヤ幅よりも車両幅方向に長く形成されている請求項１〜３の何れか１項に記載の車両前部構造。