JP2016037241A

JP2016037241A - 車両前部構造

Info

Publication number: JP2016037241A
Application number: JP2014163015A
Authority: JP
Inventors: 直樹秋山; Naoki Akiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2014-08-08
Filing date: 2014-08-08
Publication date: 2016-03-22

Abstract

【課題】車両の車幅方向一端部側に車体前方側から荷重が入力されたときに、前輪の前部側を車幅方向外側へ速やかに移動させられる車両前部構造を得る。【解決手段】車幅方向内側がフロントアーム２２とリアアーム２４とに分岐され、フロントアーム２２及びリアアーム２４がサブフレーム１４に取り付けられて前輪２８を支持するロアアーム２０と、車体前後方向に延在され、後端部３２がフロントアーム２２よりも車体前方側におけるサブフレーム１４に車体後方側へスライド可能に取り付けられたサイドメンバ３０と、先端部３６Ａがフロントアーム２２に車体前方側から近接して配置されるようにサイドメンバ３０に突設され、車体前方側から荷重が入力されてサイドメンバ３０が車体後方側へスライドしたときに、フロントアーム２２を押圧して破断する突起部３６と、を備えた車両前部構造１０とする。【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

フロントサイドメンバよりも車幅方向外側における車両の前面に衝突体が衝突する微小ラップ衝突時に、サブフレームの車幅方向外側に設けられた突起部がタイロッドを押圧して屈曲変形させることにより、前輪をトーイン方向へ回動させる（前輪の後部側を車幅方向外側へ移動させる）ようにした車両前部構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１３−２０３１１２号公報

車両の微小ラップ衝突を含むオフセット衝突時に、前輪の前部側又は後部側を車幅方向外側へ移動させられるようになっていると、前輪を介してキャビンへ伝達される衝突荷重を低減させることができるので、車両の衝突安全性能を向上させる上で有効である。

しかしながら、オフセット衝突等により、車両の車幅方向一端部側に車体前方側から荷重が入力されたときに、前輪の前部側又は後部側を車幅方向外側へ速やかに移動させるようにするための構造には、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、車両の車幅方向一端部側に車体前方側から荷重が入力されたときに、前輪の前部側を車幅方向外側へ速やかに移動させられる車両前部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両前部構造は、車幅方向内側がフロントアームとリアアームとに分岐され、前記フロントアーム及び前記リアアームがサブフレームに取り付けられて前輪を支持するロアアームと、車体前後方向に延在され、後端部が前記フロントアームよりも車体前方側における前記サブフレームに車体後方側又は車体後方外側へスライド可能に取り付けられたサイドメンバと、先端部が前記フロントアームに車体前方側から近接して配置されるように前記サイドメンバに突設され、車体前方側から荷重が入力されて前記サイドメンバが車体後方側又は車体後方外側へスライドしたときに、前記フロントアームを押圧して破断する突起部と、を備えている。

本発明によれば、車両の車幅方向一端部側に車体前方側から荷重が入力されたときに、前輪の前部側を車幅方向外側へ速やかに移動させることができる。

本実施形態に係る車両前部構造を備えた車両が微小ラップ衝突する前の状態を示す平面図である。本実施形態に係る車両前部構造を備えた車両が微小ラップ衝突した瞬間の状態を示す平面図である。本実施形態に係る車両前部構造を備えた車両が微小ラップ衝突した後の状態を示す平面図である。本実施形態に係る車両前部構造を構成するロアアームに切欠部を設けた場合を示す斜視図である。本実施形態に係る車両前部構造を構成するサイドメンバにおける長孔部を車体後方外側へ向けて形成した場合を示す斜視図である。本実施形態に係る車両前部構造を構成する突起部の押圧のみによってロアアームを破断させた場合を示す平面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＯＵＴを車幅方向外側とする。また、以下の説明で、特記することなく前後、上下、左右の方向を記載した場合は、車体前後方向の前後、車体上下方向の上下、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。更に、各図は、車両１２の右側を示しているが、車両１２の左側も左右対称で同等の構成となっている。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両前部構造１０を備えた車両１２の前部には、車幅方向が長手方向とされたサブフレームとしてのサスペンションメンバ１４が配設されている。サスペンションメンバ１４の後部側における車幅方向外側には、車体後方側へ延在するロッカ１６が配設されており、そのロッカ１６の前端部には、車幅方向に延在するダッシュパネル１８が配設されている。そして、ダッシュパネル１８の車体後方側がキャビン（図示省略）とされている。

ロッカ１６及びダッシュパネル１８よりも車体前方側には、ロアアーム２０によって支持された前輪２８が配置されている。前輪２８を支持するロアアーム２０は、車幅方向内側部分が、車幅方向内側へ向かって延在するフロントアーム２２と、車体後方側へ向かって延在するリアアーム２４と、に分岐されている。

フロントアーム２２の車幅方向内側端部には、円筒状の前側取付部２２Ａが設けられており、その前側取付部２２Ａがサスペンションメンバ１４の前部側における車幅方向外側端部に、車体前後方向を軸方向として回動可能に取り付けられている。そして、リアアーム２４の車体後方側端部には、後側取付部２４Ａが設けられており、その後側取付部２４Ａがサスペンションメンバ１４の後部側における車幅方向外側端部に、車体上下方向を軸方向として回動可能に取り付けられている。

なお、前輪２８は、ロアアーム２０の車幅方向外側端部に、車体上下方向を軸方向として回動可能に設けられている。また、フロントアーム２２の前側取付部２２Ａよりも車体前方側におけるサスペンションメンバ１４の前端部１４Ａには、車体前後方向に延在するサイドメンバ３０の後端部３２がスライド可能に取り付けられている。

詳細に説明すると、サイドメンバ３０は、矩形閉断面形状に形成されており、その後端部３２における上壁３０Ａ及び下壁（図示省略）には、車体前後方向を長手方向とする長孔部３４が車幅方向に並んで複数列（例えば２列）形成されている。そして、サイドメンバ３０は、各長孔部３４の後端部側でボルト・ナットによりサスペンションメンバ１４の前端部１４Ａに締結されている。なお、左右のサイドメンバ３０の前端部には、図示しないフロントバンパリインフォースメントが架設されている。

また、サイドメンバ３０の車幅方向外側を向く側壁３０Ｂには、車体後方側へ向かって突出する突起部３６が突設されている。突起部３６は、ロアアーム２０（フロントアーム２２）よりも高強度の金属材料で成形されており、突起部３６の先端部（後端部）３６Ａは、平面視で鋭角に尖った楔型形状に形成されている。

そして、突起部３６の先端部３６Ａは、サイドメンバ３０が各長孔部３４の後端部側でサスペンションメンバ１４の前端部１４Ａに締結された状態で、フロントアーム２２の前面に対して車体前方側から近接した位置に（所定の間隙を有して対向するように）配置されている。

したがって、車両１２がオフセット衝突（微小ラップ衝突を含む）することにより、車両１２の車幅方向一端部側に車体前方側から衝突荷重が入力されて、サイドメンバ３０が各長孔部３４に沿って車体後方側へスライドしたときには、その突起部３６の先端部３６Ａが、フロントアーム２２を車体前方側から押圧し、そのフロントアーム２２の破断を補助する構成になっている。

以上のような構成とされた車両前部構造１０において、次にその作用について説明する。

図１、図２に示されるように、車両１２が衝突体としてのバリアＷにオフセット衝突（微小ラップ衝突を含む）したときには、車両１２の車幅方向一端部側に車体前方側から衝突荷重が入力される。すると、フロントバンパリインフォースメントを介してサイドメンバ３０に車体前方側から衝突荷重が入力される。

ここで、サイドメンバ３０の後端部３２は、長孔部３４の後端部側でサスペンションメンバ１４の前端部１４Ａにボルト締結されている。したがって、サイドメンバ３０に車体前方側から衝突荷重が入力されると、そのサイドメンバ３０は、長孔部３４の範囲内で（長孔部３４に案内されて）車体後方側へスライドする。

サイドメンバ３０が車体後方側へスライドすると、サイドメンバ３０の側壁３０Ｂには、車体後方側へ向かって突出する突起部３６が突設されているので、図２に示されるように、その突起部３６の鋭角に尖った楔型形状の先端部３６Ａが、ロアアーム２０のフロントアーム２２を車体前方側から押圧する。

一方、車両１２の前進に伴い、前輪２８がバリアＷに衝突すると、その前輪２８は、バリアＷとロッカ１６との間に挟まれる。そして、前輪２８の前部側がバリアＷによって相対的に車幅方向外側へ押圧され、かつ、前輪２８の後部側がロッカ１６によって相対的に車幅方向内側へ押圧される。

つまり、ロアアーム２０のフロントアーム２２は、車幅方向外側へ所定の力で引っ張られつつ、突起部３６の先端部３６Ａによって車体前方側から押圧される。したがって、図３に示されるように、フロントアーム２２は、その突起部３６の先端部３６Ａが押圧している部分から容易に破断される。

こうして、フロントアーム２２が前側取付部２２Ａから離脱されると、ロアアーム２０は、後側取付部２４Ａを回転軸として車幅方向外側へ（図３において時計回り方向へ）回動可能となるので、前輪２８の前部側がバリアＷによって相対的に車体後方外側へ押圧され、かつ、前輪２８の後部側がロッカ１６によって相対的に車体前方内側へ押圧されることにより、前輪２８は、その前部側が車幅方向外側へ速やかに移動する。

これにより、前輪２８は、その軸方向が車体前後方向に沿うような姿勢になり、場合によっては、バリアＷとロッカ１６との間から車幅方向外側へ外れる。したがって、前輪２８を介してキャビンへ伝達（入力）される衝突荷重を低減させることができ、車両１２のオフセット衝突時（微小ラップ衝突時を含む）において、乗員の足下へ進入してくるようなキャビンの変形を抑制又は防止することができる。つまり、車両１２における衝突安全性能を向上させることができる。

なお、図４に示されるように、ロアアーム２０のフロントアーム２２に、突起部３６によって破断され易くなるような切欠部２６を予め形成しておくようにしてもよい。切欠部２６の形状としては、例えば突起部３６の先端部３６Ａと合致する又は突起部３６の先端部３６Ａを受け入れられるように、底面視で先端部３６Ａと同等以上の角度で鋭角に切り込まれた形状とされていればよい。

また、図５に示されるように、サイドメンバ３０の後端部３２に形成する長孔部３４は、車体後方外側へ向かって（車体後方外側が長手方向となるように）形成されていてもよい。この場合、突起部３６の先端部３６Ａは、フロントアーム２２を車体後方外側へ向かって押圧するので、図示のように、フロントアーム２２（ロアアーム２０）に対して車幅方向外側へ向かう分力Ｆを発生させることができる。つまり、フロントアーム２２は、突起部３６の先端部３６Ａによって、車体後方側だけではなく、車幅方向外側へも押圧されるので、より一層破断され易くなる。

また、図６に示されるように、サイドメンバ３０の車体後方側へのスライドストローク、即ち長孔部３４の車体前後方向の長さを、図１〜図３に示される長孔部３４よりも長くして、突起部３６の押圧のみによってフロントアーム２２を破断させるようにしてもよい。つまり、フロントアーム２２が車幅方向外側へ向かって引っ張られる力に頼ることなく、そのフロントアーム２２を破断させるようにしてもよい。

以上、本実施形態に係る車両前部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両前部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、ロアアーム２０の形状や突起部３６の形状等は、図示されたものに限定されるものではない。

１０車両前部構造
１４サスペンションメンバ（サブフレーム）
２０ロアアーム
２２フロントアーム
２４リアアーム
２８前輪
３０サイドメンバ
３２後端部
３６突起部
３６Ａ先端部

Claims

車幅方向内側がフロントアームとリアアームとに分岐され、前記フロントアーム及び前記リアアームがサブフレームに取り付けられて前輪を支持するロアアームと、
車体前後方向に延在され、後端部が前記フロントアームよりも車体前方側における前記サブフレームに車体後方側又は車体後方外側へスライド可能に取り付けられたサイドメンバと、
先端部が前記フロントアームに車体前方側から近接して配置されるように前記サイドメンバに突設され、車体前方側から荷重が入力されて前記サイドメンバが車体後方側又は車体後方外側へスライドしたときに、前記フロントアームを押圧して破断する突起部と、
を備えた車両前部構造。