JP2016055682A - 車両前部構造 - Google Patents

車両前部構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2016055682A
JP2016055682A JP2014181720A JP2014181720A JP2016055682A JP 2016055682 A JP2016055682 A JP 2016055682A JP 2014181720 A JP2014181720 A JP 2014181720A JP 2014181720 A JP2014181720 A JP 2014181720A JP 2016055682 A JP2016055682 A JP 2016055682A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
crash box
mounting portion
vehicle
main body
upper mounting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014181720A
Other languages
English (en)
Inventor
博史 弓削
Hiroshi Yuge
博史 弓削
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2014181720A priority Critical patent/JP2016055682A/ja
Publication of JP2016055682A publication Critical patent/JP2016055682A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】フロントサイドメンバに設けられた第1クラッシュボックス及びサブフレームに設けられた第2クラッシュボックスに発生する振動を抑制することができる車両前部構造を得る。【解決手段】第1クラッシュボックス24の固有振動数と第2クラッシュボックス26の固有振動数とが異なっている。また、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが、第1クラッシュボックス24の車両後方側の端部及び第2クラッシュボックス26の車両後方側の端部よりも車両前方側で連結部34によって車両上下方向に連結されている。このため、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の何れか一方に発生した振動が、何れか他方に連結部34を介して伝播し、当該振動が吸収される。【選択図】図1

Description

本発明は、車両前部構造に関する。
下記特許文献1には、車体の前部構造に関する発明が開示されている。この車体の前部構造では、アッパメンバの下方側にフロントサイドメンバが配置されている。そして、フロントサイドメンバの車両前方側に車両前後方向に延在するクラッシュボックスが設けられると共に、アッパメンバとフロントサイドメンバとの間に車両上下方向に延在する衝撃吸収部材が設けられている。このため、車両前方側からの衝突荷重の入力時において、クラッシュボックスで吸収しきれなかった衝突荷重を衝撃吸収部材によって吸収することができる。
詳しくは、フロントサイドメンバは、車両前後方向に延在する前部とこの前部の車両後方側から車両後方下側に向かって屈曲する後部とを含んで構成されている。このため、フロントサイドメンバに車両前方側から衝突荷重が入力されると、フロントサイドメンバは、その後部における車両後方側の端部を中心としてフロントサイドメンバの前部が上昇する方向に揺動する。そして、衝突荷重の一部が車両上下方向の荷重に変換されると共に衝撃吸収部材に入力され、衝撃吸収部材が圧縮変形することで衝突荷重の一部を吸収することができる。
特開2005−329764号公報
しかしながら、上記特許文献1に記載された先行技術による場合、車両前後方向に延在するクラッシュボックスがフロントサイドメンバの車両前方側に設けられる構成とされており、車両走行時等においてクラッシュボックスに振動が発生することが考えられる。また、衝撃吸収部材は、アッパメンバとフロントサイドメンバとを連結しているため、クラッシュボックスに入力された衝突荷重に対しては有効に機能するものの、車両走行時等においてクラッシュボックスに発生する振動を抑制するには改善の余地がある。しかも、昨今では、フロントサイドメンバの車両前方側に第1クラッシュボックスが設けられると共に、フロントサイドメンバの下方側に配置されたサブフレームの車両前方側に第2クラッシュボックスが設けられることがある。このため、上記課題を解決することがより強く望まれている。
本発明は上記事実を考慮し、フロントサイドメンバに設けられた第1クラッシュボックス及びサブフレームに設けられた第2クラッシュボックスに発生する振動を抑制することができる車両前部構造を得ることが目的である。
請求項1に記載の本発明に係る車両前部構造は、車両前後方向に延在し、車両後方側の端部がフロントサイドメンバに固定され、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形する第1クラッシュボックスと、車両前後方向に延在し、車両後方側の端部が前記フロントサイドメンバの車両下方側に配置されたサブフレームに固定され、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形すると共に固有振動数が前記第1クラッシュボックスの固有振動数と異なる第2クラッシュボックスと、前記第1クラッシュボックスの車両後方側の端部及び前記第2クラッシュボックスの車両後方側の端部よりも車両前方側で当該第1クラッシュボックスと当該第2クラッシュボックスとを車両上下方向に連結する連結部と、を有している。
請求項1に記載の本発明によれば、車両前後方向に延在する第1クラッシュボックスの車両後方側の端部が、フロントサイドメンバに固定されており、当該第1クラッシュボックスは、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形するようになっている。また、車両前後方向に延在する第2クラッシュボックスの車両後方側の端部が、フロントサイドメンバの車両下方側に配置されたサブフレームに固定されている。そして、第2クラッシュボックスも第1クラッシュボックスと同様に、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形するようになっている。このため、車両前方側から衝突荷重が入力されると第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスが軸圧縮変形し、当該衝突荷重が吸収される。
ところで、第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスは、車両前後方向に延在しているため、車両後方側の端部のみが固定されているだけでは、車両走行時等に第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスが振動することが考えられる。
ここで、本発明では、第1クラッシュボックスの固有振動数と第2クラッシュボックスの固有振動数とが異なっている。また、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとが、第1クラッシュボックスの車両後方側の端部及び第2クラッシュボックスの車両後方側の端部よりも車両前方側で連結部によって車両上下方向に連結されている。このため、第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスの何れか一方に発生した振動が、何れか他方に連結部を介して伝播し、当該振動が吸収される。
請求項2に記載の本発明に係る車両前部構造は、請求項1に記載の発明において、前記連結部は、前記第1クラッシュボックスに設けられた上側取付部と、当該上側取付部と車両上下方向に対向しかつ前記第2クラッシュボックスに設けられた下側取付部と、当該上側取付部及び当該下側取付部と別体で構成されると共に当該上側取付部と当該下側取付部とを連結する本体部と、を含んで構成されている。
請求項2に記載の本発明によれば、第1クラッシュボックスに上側取付部が設けられると共に、第2クラッシュボックスに上側取付部と車両上下方向に対向する下側取付部が設けられている。また、上側取付部と下側取付部とを連結する本体部が上側取付部及び下側取付部と別体で構成されている。このため、本体部の第1クラッシュボックスに対する取付位置を予め設定することができると共に、当該本体部の第2クラッシュボックスに対する取付位置を予め設定することができる。その結果、本体部の取付作業と位置決め作業とを同時に行うことができる。
請求項3に記載の本発明に係る車両前部構造は、請求項2に記載の発明において、前記上側取付部及び前記下側取付部と前記本体部とのうちの何れか一方に係合部が設けられ、前記上側取付部及び前記下側取付部と前記本体部とのうちの何れか他方に当該係合部が係合される被係合部が設けられると共に、前記係合部及び前記被係合部は、前記上側取付部と前記下側取付部との相対位置に対応して当該上側取付部及び当該下側取付部に前記本体部が取付可能となるように構成されている。
請求項3に記載の本発明によれば、上側取付部及び下側取付部と本体部とのうちの何れか一方に係合部が設けられ、上側取付部及び下側取付部と本体部とのうちの何れか他方に当該係合部が係合される被係合部が設けられている。このため、係合部を被係合部に係合させることで、上側取付部及び下側取付部に本体部を取り付けることができる。また、係合部及び被係合部は、上側取付部と下側取付部との相対位置に対応して当該上側取付部及び当該下側取付部に本体部が取付可能となるように構成されている。このため、上側取付部と下側取付部との相対位置にばらつきが生じても、当該上側取付部及び当該下側取付部に本体部を取り付けることができる。
請求項4に記載の本発明に係る車両前部構造は、請求項1に記載の発明において、前記連結部は、前記第1クラッシュボックスに設けられた上側取付部と、当該上側取付部と車両上下方向に対向しかつ前記第2クラッシュボックスに設けられた下側取付部と、当該上側取付部と当該下側取付部とを連結する連結手段と、を含んで構成されている。
請求項4に記載の本発明によれば、上側取付部及び下側取付部の何れか一方を位置決めした上で、当該一方の位置を基に上側取付部及び下側取付部の何れか他方の位置決めが成される。そして、連結手段によって上側取付部と下側取付部とが連結される。
請求項5に記載の本発明に係る車両前部構造は、請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の発明において、前記連結部は、車両前方からの衝突荷重の入力によって前記第1クラッシュボックスと前記第2クラッシュボックスとの連結状態を解除する連結解除部を有している。
請求項5に記載の本発明によれば、連結部に連結解除部が設けられており、車両前方からの衝突荷重が入力されると、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの連結状態が解除される。
請求項6に記載の本発明に係る車両前部構造は、請求項3を引用する請求項5に記載の発明において、前記上側取付部及び前記下側取付部は、軸方向を車両上下方向とされた筒状部材で構成されると共に、前記係合部は、当該筒状部材の軸方向と直交して当該筒状部材の内周面部に沿って突設された突起部とされており、前記本体部は、長手方向を車両上下方向とされた軸状部材で構成され、前記被係合部は、当該軸状部材の両端部に当該軸状部材の軸方向と直交して当該軸状部材の外周面部に沿って形成された溝部とされると共に、当該溝部は、当該軸方向に並設されており、前記連結解除部は、前記筒状部材の車両後方側に当該筒状部材の軸方向に沿って形成された開口部とされている。
請求項6に記載の本発明によれば、上側取付部及び下側取付部が軸方向を車両上下方向とされた筒状部材で構成されると共に、係合部が当該筒状部材の軸方向と直交して当該筒状部材の内周面部に沿って突設された突起部とされている。一方、本体部は、長手方向を車両上下方向とされた軸状部材で構成されると共に、被係合部が当該軸状部材の両端部に当該軸状部材の軸方向と直交して当該軸状部材の外周面部に沿って形成された溝部とされている。また、筒状部材の車両後方側に当該筒状部材の軸方向に沿って、連結解除部としての開口部が形成されている。このため、溝部と突起部との位置を合わせた状態で、本体部を車両後方側から上側取付部及び下側取付部の開口部に向けて押し込むことで、突起部が溝部に係合されると共に本体部の端部が上側取付部及び下側取付部にそれぞれ挿入された状態となる。
ここで、本発明では、溝部が本体部の軸方向に並設されているため、上側取付部と下側取付部との相対位置にばらつきが生じても、複数の溝部のうち何れかの溝部に上側取付部及び下側取付部の突起部を係合させることができる。また、上側取付部及び下側取付部の車両後方側に開口部が形成されているため、車両前方からの衝突荷重の入力によって、本体部の端部を開口部から車両後方側に離脱させ、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの連結状態を解除することができる。
以上説明したように、請求項1記載の本発明に係る車両前部構造は、フロントサイドメンバに設けられた第1クラッシュボックス及びサブフレームに設けられた第2クラッシュボックスに発生する振動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記載の本発明に係る車両前部構造は、連結部の取付作業を簡略化することができるという優れた効果を有する。
請求項3記載の本発明に係る車両前部構造は、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの相対位置関係にばらつきが生じても、当該第1クラッシュボックスと当該第2クラッシュボックスとを連結することができるという優れた効果を有する。
請求項4記載の本発明に係る車両前部構造は、連結部の構成の複雑化を抑制しつつ、連結部の取付作業を簡略化することができるという優れた効果を有する。
請求項5記載の本発明に係る車両前部構造は、第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスが、車両前方からの衝突荷重の入力時において、互いに阻害することなく軸圧縮変形することができるという優れた効果を有する。
請求項6記載の本発明に係る車両前部構造は、単純な構成によって連結部の取付作業の簡略化と第1クラッシュボックス及び第2クラッシュボックスの衝突荷重の吸収効率の確保とを両立させることができるという優れた効果を有する。
第1実施形態に係り、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの連結部を示す要部拡大斜視図である。 第1実施形態に係り、(A)は第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの間隙寸法が設計値よりも小さい場合の連結部の構成を示す拡大断面図(図1の2−2線に沿って切断した状態に相当する断面図)であり、(B)は第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの間隙寸法が設計値よりも大きい場合の連結部の構成を示す拡大断面図(図1の2−2線に沿って切断した状態に相当する断面図)である。 本実施形態に係る車両前部構造を示す側面図である。 第2実施形態に係り、第1クラッシュボックスと第2クラッシュボックスとの連結部を示す要部拡大斜視図である。 第2実施形態に係り、連結部の構成を示す拡大断面図(図4の5−5線に沿って切断した状態に相当する断面図)である。
<第1実施形態>
以下、図1〜図3を用いて、本発明に係る車両前部構造の第1実施形態について説明する。なお、各図に適宜示される矢印FRは車両前方側を示しており、矢印UPは車両上方側を示しており、矢印OUTは車両幅方向外側を示している。
まず、図3を用いて本発明の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の全体構成について説明する。車両前部12には、図示しないパワーユニットが収容されるパワーユニット室14が設けられている。このパワーユニット室14の車両幅方向両側には、車両10の骨格を構成する左右一対のフロントサイドメンバ16が、それぞれ長手方向を車両前後方向とされて配置されている。このフロントサイドメンバ16は、フロントサイドメンバ16の車両幅方向外側を構成するアウタパネル18と、フロントサイドメンバ16の車両幅方向を構成する図示しないインナパネルとを含んで構成されると共に、閉断面構造とされている。そして、左右一対のフロントサイドメンバ16の車両下方側には、サブフレーム(サスペンションメンバ)20が配置されている。
サブフレーム20は、平面視で矩形枠状に構成されており、その車両後方側の端部20Aが図示しないボルト等の締結手段によってフロントサイドメンバ16に固定されている。また、サブフレーム20の車両前方側の端部20B及びフロントサイドメンバ16の車両前方側の端部16Aの車両前方側には、車両上下方向に延在する矩形板状の左右一対の支持部材22が配置されている。そして、フロントサイドメンバ16の端部16Aには、支持部材22を介して、左右一対の第1クラッシュボックス24が取り付けられている。一方、サブフレーム20の端部20Bには、支持部材22を介して、左右一対の第2クラッシュボックス26が取り付けられている。
第1クラッシュボックス24は、車両前後方向に延在する四角筒状に形成された衝撃吸収部24Aと、第1クラッシュボックス24の車両後方側の端部24Bを構成する図示しない取付部とを含んで、アルミニウム合金の押し出し材で一体に形成されている。上記構成の第1クラッシュボックス24では、車両前方からの衝突荷重の入力によって、衝撃吸収部24Aが軸圧縮変形するようになっている。そして、第1クラッシュボックス24の取付部が、支持部材22を介して図示しないボルト等の固定手段によってフロントサイドメンバ16の端部16Aに取り付けられている。これにより、第1クラッシュボックス24の端部24Bがフロントサイドメンバ16の端部16Aに固定されている。
一方、第2クラッシュボックス26は、車両前後方向に延在する四角筒状に形成された衝撃吸収部26Aと、第2クラッシュボックス26の車両後方側の端部26Bを構成する図示しない取付部とを含んで、アルミニウム合金の押し出し材で一体に形成されている。上記構成の第2クラッシュボックス26も第1クラッシュボックス24と同様に、車両前方からの衝突荷重の入力によって、衝撃吸収部26Aが軸圧縮変形するようになっている。そして、第2クラッシュボックス26の取付部が、支持部材22を介して図示しないボルト等の固定手段によって、サブフレーム20の端部20Bに取り付けられている。これにより、第2クラッシュボックス26の端部26Bがサブフレーム20の端部20Bに固定されている。さらに、上述の如く第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26が取り付けられることにより、フロントサイドメンバ16の端部16Aとサブフレーム20の端部20Bとが支持部材22によって連結されている。
また、第2クラッシュボックス26の衝撃吸収部26Aは、第1クラッシュボックス24の衝撃吸収部24Aと外形寸法が異なっている。具体的に説明すると、衝撃吸収部26Aは、一例として、その車両前後方向の寸法、車両幅方向の寸法及び車両上下方向の寸法が、これらの寸法に対応する衝撃吸収部24Aの各寸法よりも小さく設定されている。このため、衝撃吸収部24Aの固有振動数と衝撃吸収部26Aの固有振動数とが異なっており、ひいては、第1クラッシュボックス24の固有振動数と第2クラッシュボックス26の固有振動数とが異なっている。そして、第1クラッシュボックス24の車両前方側には、バンパリインフォースメント28が配置されると共に、第2クラッシュボックス26の車両前方側には、バンパリインフォースメント30が配置されている。なお、以下では、バンパリインフォースメント28をバンパR/F28と称し、バンパリインフォースメント30をバンパR/F30と称する。
バンパR/F28は、車両幅方向を長手方向として配置されると共に、縦断面視で矩形枠状の閉断面構造とされたアルミニウム合金の押し出し材によって構成されている。より詳しくは、バンパR/F28は、平面視で、その車両幅方向の中央部28Aが、車両前方側に凸となるように湾曲された構成とされている。そして、バンパR/F28の車両幅方向の端部28Bが、第1クラッシュボックス24の車両前方側の端部24Cに図示しないボルト等の締結手段や溶接等の接合手段によって取り付けられている。
一方、バンパR/F30は、車両幅方向を長手方向としてかつバンパR/F28よりも車両後方側にオフセットして配置されている。このバンパR/F30は、バンパR/F28と同様の構成とされているものの、縦断面視で、バンパR/F28よりも一回り小さい矩形枠状の閉断面構造とされている。そして、バンパR/F30の車両幅方向の端部に設けられたフランジ部30Aが、第2クラッシュボックス26の車両前方側の端部26Cにボルト32によって取り付けられている。なお、バンパR/F30は、溶接等の接合手段によって第2クラッシュボックス26の端部26Cに取り付けられていてもよい。
また、車両前部12におけるバンパR/F28及び左右一対の第1クラッシュボックス24を含んだ部分の固有振動数は、車両前部12におけるバンパR/F30及び左右一対の第2クラッシュボックス26を含んだ部分の固有振動数と異なっている。なお、以下では、バンパR/F28及び左右の第1クラッシュボックス24を含んだ部分を上側衝撃吸収部Xと称し、バンパR/F30及び左右の第2クラッシュボックス26を含んだ部分を下側衝撃吸収部Yと称する。
従って、第1クラッシュボックス24の固有振動数と第2クラッシュボックス26の固有振動数とは、単体同士を比較した場合においても、上側衝撃吸収部Xと下側衝撃吸収部Yとを比較した場合においても、異なっている。
ここで、本実施形態では、上側取付部36、下側取付部42及び本体部44を含んで構成された連結部34によって、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが連結されている。以下、本実施形態に係る連結部34の構成について詳細に説明する。
図1及び図3に示されるように、上側取付部36は、円筒状の鋼材で構成されている。この上側取付部36は、その軸方向を車両上下方向とされて、その一端部36Aが第1クラッシュボックス24の車両下方側に面する下面部24Dにおける車両前後方向中央部に溶接等の接合手段によって接合されている。図2も用いてより詳しく説明すると、上側取付部36の車両下方側の他端部36Bにおける内周面部36Cには、上側取付部36の軸方向と直交して当該内周面部36Cに沿って係合部としての突起部38が突設されている。別の見方をすれば、突起部38は、上側取付部36の他端部36Bにおける内周面部36Cに当該上側取付部36の周方向に沿って形成されている。また、上側取付部36の車両後方側には、上側取付部36の軸方向に沿って連結解除部としての開口部40が形成されている。
一方、下側取付部42は、上側取付部36と同様の構成とされており、その一端部42Aが第2クラッシュボックス26の車両上方側に面する上面部26Dに溶接等の接合手段によって接合されると共に、その他端部42Bに突起部38が形成されている。また、下側取付部42は、他端部42Bが、上側取付部36の他端部36Bと車両上下方向に対向しかつ開口部40が車両後方側となるように第2クラッシュボックス26の上面部26Dに配置されている。
本体部44は、軸状部材、より具体的には円柱状の鋼材で構成されると共に、その両方の端部44Aには被係合部としての複数の周方向溝部46が設けられている。本体部44の長さは、第1クラッシュボックス24の下面部24Dと第2クラッシュボックス26の上面部26Dとの間隙寸法の設計値よりも短くかつ上側取付部36の他端部36Bと下側取付部42の他端部42Bとの間隙寸法の設計値よりも長く設定されている。また、周方向溝部46は、本体部44の軸方向と直交して本体部44の外周面部44Bに沿って形成されると共に、突起部38を係合可能な形状に設定されている。別の見方をすれば、周方向溝部46は、本体部44の端部44Aにおける外周面部44Bに本体部44の周方向に沿って形成されている。なお、周方向溝部46は、一例として、本体部44の一方の端部44Aに本体部44の軸方向(長手方向)に所定のピッチPで5つ並設されている。そして、本体部44は、周方向溝部46に上側取付部36及び下側取付部42の突起部38が係合されると共に、その端部44Aが上側取付部36及び下側取付部42にそれぞれ挿入された状態で組み付けられている。このため、本体部44が長手方向を車両上下方向とされた状態で配置されると共に、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが車両上下方向に連結されている。
上記構成の連結部34では、本体部44を組み付けるとき、本体部44の周方向溝部46と上側取付部36及び下側取付部42の突起部38との位置を合わせた状態で、本体部44を車両後方側から開口部40に向けて(図1の矢印Q方向)に押し込む。これにより、上側取付部36及び下側取付部42の開口部40が押し広げられるように弾性変形すると共に、本体部44の端部44Aが上側取付部36及び下側取付部42の内側に進入する。そして、上側取付部36及び下側取付部42の突起部38が本体部44の周方向溝部46に係合されると共に本体部44の端部44Aが上側取付部36及び下側取付部42にそれぞれ挿入された状態となる。なお、上側取付部36及び下側取付部42の開口部40は、上側取付部36及び下側取付部42が弾性変形していない状態でも、本体部44の端部44Aが上側取付部36及び下側取付部42の内側に所定量進入可能な大きさに設定されている。
また、本体部44の上側取付部36及び下側取付部42に対する取付位置は、図2(A)及び図2(B)に示されるように、上側取付部36及び下側取付部42の一方のみで4Pの範囲で調整可能となっている。具体的には、第1クラッシュボックス24の下面部24Dと第2クラッシュボックス26の上面部26Dとの間隙寸法が設計値よりも小さい場合には、図2(A)に示されるように、本体部44の長手方向中央部側の周方向溝部46と突起部38とが係合される。一方、第1クラッシュボックス24の下面部24Dと第2クラッシュボックス26の上面部26Dとの間隙寸法が設計値よりも大きい場合には、図2(B)に示されるように、本体部44の先端部側の周方向溝部46と突起部38とが係合される。従って、本実施形態では、上側取付部36と下側取付部42との相対位置に対応して、上側取付部36及び下側取付部42に本体部44を取り付けることが可能となっている。
さらに、上記構成の連結部34では、上側取付部36と下側取付部42との相対位置関係が車両前後方向に変化すると、上側取付部36及び下側取付部42の少なくとも一方が弾性変形し、その開口部40から本体部44の端部44Aが離脱されるようになっている。具体的に説明すると、上側取付部36及び下側取付部42は、開口部40の周辺部が本体部44の端部44Aに押圧されることで、開口部40が押し広げられるように変形するように設定されている。そして、開口部40が押し広げられることで、周方向溝部46と突起部38との係合状態が解除されると共に、開口部40から本体部44の端部44Aが離脱されるようになっている。このため、第1クラッシュボックス24や第2クラッシュボックス26の変形によって上側取付部36と下側取付部42との相対位置関係が変化すると、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態が解除されるようになっている。なお、本体部44と上側取付部36及び下側取付部42とは、開口部40から端部44Aが離脱するのに支障のない範囲で点付け溶接されていてもよい。
加えて、連結部34で第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが連結されることにより、第1クラッシュボックス24、第2クラッシュボックス26及び連結部34によってラーメン構造が構成されている。このため、車両前部12における第1クラッシュボックス24、第2クラッシュボックス26及び連結部34によって構成される部分の車両上下方向の入力に対する剛性が確保されている。
(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
本実施形態では、図3に示されるように、車両前後方向に延在する第1クラッシュボックス24の車両後方側の端部24Bが、フロントサイドメンバ16に固定されている。そして、第1クラッシュボックス24は、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形するようになっている。また、車両前後方向に延在する第2クラッシュボックス26の車両後方側の端部26Bが、フロントサイドメンバ16の車両下方側に配置されたサブフレーム20に固定されている。そして、第2クラッシュボックス26も第1クラッシュボックス24と同様に、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形するようになっている。このため、車両前方側から衝突荷重が入力されると第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26が軸圧縮変形し、当該衝突荷重が吸収される。
ところで、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26は、車両前後方向に延在している。このため、車両後方側の端部24B、26Bのみが固定されているだけでは、車両走行時等に第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26が振動することが考えられる。
ここで、本実施形態では、第1クラッシュボックス24の固有振動数と第2クラッシュボックス26の固有振動数とが異なっている。より具体的には、第1クラッシュボックス24の固有振動数と第2クラッシュボックス26の固有振動数とは、単体同士を比較した場合においても、上側衝撃吸収部Xと下側衝撃吸収部Yとを比較した場合においても、異なっている。また、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが、第1クラッシュボックス24の車両後方側の端部24B及び第2クラッシュボックス26の車両後方側の端部26Bよりも車両前方側で連結部34によって車両上下方向に連結されている。このため、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の何れか一方に発生した振動が、何れか他方に連結部34を介して伝播し、当該振動が吸収される。しかも、第1クラッシュボックス24、第2クラッシュボックス26及び連結部34によってラーメン構造が構成されることで、車両前部12の剛性が確保され、車両前部12が振動し難くなっている。このように、本実施形態では、フロントサイドメンバ16に設けられた第1クラッシュボックス24及びサブフレーム20に設けられた第2クラッシュボックス26に発生する振動を抑制することができる。
また、本実施形態では、第1クラッシュボックス24に上側取付部36が設けられると共に、第2クラッシュボックス26に上側取付部36と車両上下方向に対向する下側取付部42が設けられている。また、上側取付部36と下側取付部42とを連結する本体部44が上側取付部36及び下側取付部42と別体で構成されている。このため、本体部44の第1クラッシュボックス24に対する取付位置を予め設定することができると共に、本体部44の第2クラッシュボックス26に対する取付位置を予め設定することができる。その結果、本体部44の取付作業と位置決め作業とを同時に行うことができ、ひいては、連結部34の取付作業を簡略化することができる。
さらに、本実施形態では、上側取付部36及び下側取付部42に突起部38が設けられ、本体部44に突起部38が係合される周方向溝部46が設けられている。このため、突起部38を周方向溝部46に係合させることで、上側取付部36及び下側取付部42に本体部44を取り付けることができる。また、突起部38及び周方向溝部46は、上側取付部36と下側取付部42との相対位置に対応して上側取付部36及び下側取付部42に本体部44が取付可能となるように構成されている。このため、上側取付部36と下側取付部42との相対位置にばらつきが生じても、上側取付部36及び下側取付部42に本体部を取り付けることができる。従って、本実施形態では、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との相対位置関係にばらつきが生じても、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とを連結することができる。
加えて、本実施形態では、連結部34に開口部40が設けられており、車両前方からの衝突荷重が入力されると、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態が解除される。その結果、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26が、車両前方からの衝突荷重の入力時において、互いに阻害することなく軸圧縮変形することができる。
さらに加えて、本実施形態では、周方向溝部46が本体部44の軸方向に並設されている。このため、上側取付部36と下側取付部42との相対位置にばらつきが生じても、複数の周方向溝部46のうち何れかの周方向溝部46に上側取付部36及び下側取付部42の突起部38を係合させることができる。また、上側取付部36及び下側取付部42の車両後方側に開口部40が形成されている。このため、車両前方からの衝突荷重の入力によって、本体部44の端部44Aを開口部40から車両後方側(図1の矢印R方向)に離脱させ、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態を解除することができる。従って、本実施形態では、単純な構成によって連結部34の取付作業の簡略化と第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の衝突荷重の吸収効率の確保とを両立させることができる。
<第2実施形態>
次に、図4及び図5を用いて、本発明に係る車両前部構造の第2実施形態の構成について説明する。なお、前述した第1実施形態と同一構成部分については、同一の番号を付してその説明を省略する。
この第2実施形態では、連結部70を構成する上側取付部72及び下側取付部74と同じく連結部70を構成する本体部78とがねじによって係合されている点が上述した第1実施形態と異なっている。
具体的に説明すると、上側取付部72及び下側取付部74は、外周面部に係合部として雄ねじ部76が形成された長さLのスタッドボルト(軸状部材)で構成されている。そして、上側取付部72は、その一端部72Aが第1クラッシュボックス24の下面部24Dにおける車両前後方向中央部に溶接等の接合手段によって接合されている。一方、下側取付部74は、その一端部74Aが第2クラッシュボックス26の上面部26Dに溶接等の接合手段によって接合されると共に、その他端部74Bが上側取付部72の他端部72Bと車両上下方向に対向するように上面部26Dに配置されている。
本体部78は、筒状部材で構成されると共に、その長さが第1クラッシュボックス24の下面部24Dと第2クラッシュボックス26の上面部26Dとの間隙寸法の設計値よりも短く設定されている。また、本体部78の長さは、上側取付部72の他端部72Bと下側取付部74の他端部74Bとの間隙寸法の設計値よりも長く設定されている。そして、本体部78の内周面部には、本体部78の全長に亘って、雄ねじ部76を係合可能な被係合部としての雌ねじ部80が形成されている。
一方、本体部78の外周面部78Aには、本体部78の軸方向に沿って連結解除部としての軸方向溝部82が形成されている。この軸方向溝部82は、本体部78の軸方向と直交する断面視において、内周側の板厚を残し、本体部78の径方向外側に広がるV字状とされている。また、本体部78の外周面部78Aにおける軸方向溝部82が設けられた位置から本体部78の周方向にずれた位置には、本体部78の軸線を中心として互いに対向するように平面視で矩形状の2つの係合面部(平坦部)78A1が形成されている。これにより、本体部78の係合面部78A1にスパナ等の工具が係合可能とされている。そして、本体部78は、当該本体部78の雌ねじ部80が上側取付部72及び下側取付部74の雄ねじ部76に係合されることで上側取付部72及び下側取付部74に取り付けられている。このため、本体部78が長手方向を車両上下方向とされた状態で配置されると共に、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが車両上下方向に連結されている。なお、本体部78は、軸方向溝部82が車両後方側とされた状態で配置されている。
上記構成の連結部70では、本体部78を組み付けるとき、図4の矢印Sのように、第1クラッシュボックス24に取り付けられた上側取付部72に予め本体部78を組み付けておく。そして、下側取付部74が取り付けられた第2クラッシュボックス26を車両10に組み付けた後に、本体部78の雌ねじ部80と下側取付部74の雄ねじ部76とが係合されるまで本体部78を回動させることで、本体部78が下側取付部74に組み付けられる。具体的には、本体部78と上側取付部72との係合長さがL/2に設定されると共に、本体部78と下側取付部74との係合長さが第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との締結に最低限必要な係合代Dに設定されている。このため、本体部78の上側取付部72及び下側取付部74に対する取付位置は、車両上下方向にL/2−Dの範囲で調整可能となっている。従って、本実施形態においても、上側取付部72と下側取付部74との相対位置に対応して、上側取付部72及び下側取付部74に本体部78を取り付けることが可能となっている。
さらに、上記構成の連結部70では、上側取付部72と下側取付部74との相対位置関係が車両前後方向に変化すると、上側取付部72又は下側取付部74が本体部78から離脱されるようになっている。具体的に説明すると、本体部78は、軸方向溝部82の周辺部が上側取付部72又は下側取付部74に押圧されることで、軸方向溝部82から開裂するように設定されている。そして、本体部78が開裂することで、上側取付部72及び下側取付部74の一方と本体部78との係合状態が解除されると共に、当該一方が本体部78から離脱されるようになっている。このため、第1クラッシュボックス24や第2クラッシュボックス26の変形によって上側取付部72と下側取付部74との相対位置関係が変化すると、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態が解除されるようになっている。なお、本体部78と上側取付部72及び下側取付部74とは、本体部78から上側取付部72又は下側取付部74が離脱するのに支障のない範囲で点付け溶接されていてもよい。
(本実施形態の作用及び効果)
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。
本実施形態では、連結部70によって、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とが連結されると共に、第1クラッシュボックス24、第2クラッシュボックス26及び連結部70によってラーメン構造が構成されている。
また、上側取付部72及び下側取付部74の雄ねじ部76と本体部78の雌ねじ部80とが、上側取付部72と下側取付部74との相対位置に対応して上側取付部72及び下側取付部74に本体部78が取付可能となるように構成されている。
さらに、本体部78の車両後方側に軸方向溝部82が形成されているため、車両前方からの衝突荷重の入力によって、本体部78が上側取付部72又は下側取付部74に押圧されることで、本体部78が軸方向溝部82から開裂する。そして、上側取付部72又は下側取付部74が車両後方側(図5の矢印T方向)に離脱し、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態が解除される。従って、本実施形態でも、上述した第1実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
また、本実施形態では、本体部78の雌ねじ部80と上側取付部72及び下側取付部74の雄ねじ部76とが係合されることで、本体部78が上側取付部72及び下側取付部74に取り付けられている。このため、本体部78と上側取付部72及び下側取付部74との間のがたつきを抑制し、その結果、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の振動時における振動音の発生を抑制することができる。
<上記実施形態の補足説明>
(1) 上述した第1実施形態では、円筒状の上側取付部36及び下側取付部42に突起部38を設けると共に、円柱状の本体部44に周方向溝部46を設ける構成としたが、これに限らない。例えば、上側取付部36及び下側取付部42を円柱状として周方向溝部46を設けると共に、本体部44を円筒状として突起部38を設ける構成としてもよい。また、上側取付部36及び下側取付部42を角筒状に構成すると共に、本体部44を角柱状に構成してもよい。
(2) 上述した第2実施形態では、上側取付部72及び下側取付部74を雄ねじ部76が形成されたスタッドボルトで構成すると共に、本体部78を雌ねじ部80が形成された筒状部材で構成したが、これに限らない。例えば、上側取付部72及び下側取付部74を雌ねじ部80が形成された筒状部材で構成すると共に、本体部78を雄ねじ部76が形成された軸状部材で構成してもよい。
(3) 上述した実施形態では、連結部34が上側取付部36、下側取付部42及び本体部44を含んで構成されており、連結部70が上側取付部72、下側取付部74及び本体部78を含んで構成されていたが、これに限らない。例えば、上側取付部36と本体部44とを一体に構成し、連結部34を周方向溝部46が設けられた上側取付部36と、突起部38及び開口部40が設けられた下側取付部42とによって構成してもよい。
上記構成の連結部34では、上側取付部36及び下側取付部42を取り付けるとき、まず、上側取付部36を第1クラッシュボックス24に位置決めして取り付ける。そして、下側取付部42の突起部38を上側取付部36の周方向溝部46に係合させることで、下側取付部42を上側取付部36に取り付け、その位置で下側取付部42を第2クラッシュボックス26に取り付ける。つまり、上記構成によれば、上側取付部36を位置決めした上で、上側取付部36の位置を基に下側取付部42の位置決めが成されると共に、周方向溝部46及び突起部38が連結手段として機能し、これにより上側取付部36と下側取付部42とが連結される。その結果、連結部34の構成の複雑化を抑制しつつ、連結部34の取付作業を簡略化することができる。
また、上記構成においても、下側取付部42の車両後方側に開口部40が形成されている。さらに、上述の如く、第1クラッシュボックス24に取り付けられたバンパR/F28の方が、第2クラッシュボックス26に取り付けられたバンパR/F30よりも車両前方側に配置されている。このため、車両前方からの衝突荷重の入力によって、まず、第1クラッシュボックス24が軸圧縮変形し、これに伴い上側取付部36が車両後方側に押圧される。そして、上側取付部36が開口部40から車両後方側に離脱し、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26との連結状態が解除される。このように、上記構成によっても、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26が、車両前方からの衝突荷重の入力時において、互いに阻害することなく軸圧縮変形することができる。なお、バンパR/F30の方がバンパR/F28よりも車両前方側に配置される場合には、本体部44と下側取付部42とを一体に構成すればよい。また、連結部70を、上側取付部72及び下側取付部74の何れか一方と本体部78とを一体に構成し、上側取付部72と下側取付部74とによって構成するようにしてもよい。
さらに、連結部34、70を単体の柱状部材や板状部材で構成してもよい。このような構成によっても、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とを連結し、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26に発生する振動を抑制することができる。また、単体の部材で構成された連結部34、70を第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26に点付け溶接し、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26と連結部34、70との溶接部を連結解除部として機能させてもよい。
(4) また、上述した実施形態では、本体部44、78が長手方向を車両上下方向として配置されていたが、長手方向を車両上下方向に対して傾斜する方向として配置されていてもよい。また、これに対応して、上側取付部36が下側取付部42と、上側取付部72が下側取付部74と、それぞれ車両上下方向に対して傾斜する方向に配置されるようにしてもよい。
(5) さらに、上述した実施形態では、本体部44、78が鋼材で構成されていたが、粘性ダンパ等で本体部44、78を構成してもよい。
(6) さらにまた、上述した実施形態では、連結部34に連結解除部としての開口部40が設定されると共に、連結部70に連結解除部としての軸方向溝部82が設定されていたが、連結解除部が設定されない構成としてもよい。このような構成によっても、第1クラッシュボックス24と第2クラッシュボックス26とを連結し、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26に発生する振動を抑制することができる。
(7) 加えて、上述した実施形態では、連結部34及び連結部70に係合部及び被係合部を設定したが、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の組付精度を確保できる場合には、係合部及び被係合部を設定しなくてもよい。例えば、連結部34を、単純な円筒状の上側取付部36及び下側取付部42と単純な円柱状の本体部44とによって構成し、これらの部材が点付け溶接される構成としてもよい。また、連結部70を、単純な円柱状の上側取付部72及び下側取付部74と単純な円筒状の本体部78とによって構成し、これらの部材が点付け溶接される構成としてもよい。なお、上記の場合には、本体部44、78は連結手段として機能する。
(8) さらに加えて、上述した実施形態では、連結部34、70によって、第1クラッシュボックス24の下面部24Dと第2クラッシュボックス26の上面部26Dとを連結する構成としていたが、これに限らない。例えば、連結部34、70によって、第1クラッシュボックス24及び第2クラッシュボックス26の側面部同士を連結する構成としてもよい。
10 車両
12 車両前部
16 フロントサイドメンバ
20 サブフレーム
24 第1クラッシュボックス
24B 端部(車両後方側の端部)
26 第2クラッシュボックス
26B 端部(車両後方側の端部)
34 連結部
36 上側取付部(筒状部材)
36C 内周面部
38 突起部(係合部)
40 開口部(連結解除部)
42 下側取付部(筒状部材)
44 本体部(軸状部材)
44A 端部(軸状部材の両端部)
44B 外周面部
46 周方向溝部(被係合部、溝部)
70 連結部
72 上側取付部
74 下側取付部
76 雄ねじ部(係合部)
78 本体部
80 雌ねじ部(被係合部)
82 軸方向溝部(連結解除部)

Claims (6)

  1. 車両前後方向に延在し、車両後方側の端部がフロントサイドメンバに固定され、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形する第1クラッシュボックスと、
    車両前後方向に延在し、車両後方側の端部が前記フロントサイドメンバの車両下方側に配置されたサブフレームに固定され、車両前方からの衝突荷重の入力によって軸圧縮変形すると共に固有振動数が前記第1クラッシュボックスの固有振動数と異なる第2クラッシュボックスと、
    前記第1クラッシュボックスの車両後方側の端部及び前記第2クラッシュボックスの車両後方側の端部よりも車両前方側で当該第1クラッシュボックスと当該第2クラッシュボックスとを車両上下方向に連結する連結部と、
    を有する車両前部構造。
  2. 前記連結部は、前記第1クラッシュボックスに設けられた上側取付部と、当該上側取付部と車両上下方向に対向しかつ前記第2クラッシュボックスに設けられた下側取付部と、当該上側取付部及び当該下側取付部と別体で構成されると共に当該上側取付部と当該下側取付部とを連結する本体部と、を含んで構成されている、
    請求項1に記載の車両前部構造。
  3. 前記上側取付部及び前記下側取付部と前記本体部とのうちの何れか一方に係合部が設けられ、前記上側取付部及び前記下側取付部と前記本体部とのうちの何れか他方に当該係合部が係合される被係合部が設けられると共に、
    前記係合部及び前記被係合部は、前記上側取付部と前記下側取付部との相対位置に対応して当該上側取付部及び当該下側取付部に前記本体部が取付可能となるように構成されている、
    請求項2に記載の車両前部構造。
  4. 前記連結部は、前記第1クラッシュボックスに設けられた上側取付部と、当該上側取付部と車両上下方向に対向しかつ前記第2クラッシュボックスに設けられた下側取付部と、当該上側取付部と当該下側取付部とを連結する連結手段と、を含んで構成されている、
    請求項1に記載の車両前部構造。
  5. 前記連結部は、車両前方からの衝突荷重の入力によって前記第1クラッシュボックスと前記第2クラッシュボックスとの連結状態を解除する連結解除部を有している、
    請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の車両前部構造。
  6. 前記上側取付部及び前記下側取付部は、軸方向を車両上下方向とされた筒状部材で構成されると共に、前記係合部は、当該筒状部材の軸方向と直交して当該筒状部材の内周面部に沿って突設された突起部とされており、
    前記本体部は、長手方向を車両上下方向とされた軸状部材で構成され、前記被係合部は、当該軸状部材の両端部に当該軸状部材の軸方向と直交して当該軸状部材の外周面部に沿って形成された溝部とされると共に、当該溝部は、当該軸方向に並設されており、
    前記連結解除部は、前記筒状部材の車両後方側に当該筒状部材の軸方向に沿って形成された開口部とされている、
    請求項3を引用する請求項5に記載の車両前部構造。
JP2014181720A 2014-09-05 2014-09-05 車両前部構造 Pending JP2016055682A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014181720A JP2016055682A (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両前部構造

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014181720A JP2016055682A (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両前部構造

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016055682A true JP2016055682A (ja) 2016-04-21

Family

ID=55757210

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014181720A Pending JP2016055682A (ja) 2014-09-05 2014-09-05 車両前部構造

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016055682A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021127098A (ja) * 2020-02-17 2021-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021127098A (ja) * 2020-02-17 2021-09-02 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造
JP7226369B2 (ja) 2020-02-17 2023-02-21 トヨタ自動車株式会社 車両前部構造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5915622B2 (ja) サスペンションタワー及び車両前部構造
JP6015619B2 (ja) 車体フレーム及び車両床下構造
JP5924321B2 (ja) 車両の骨格構造
JP5664637B2 (ja) 車体前部構造
JP5907156B2 (ja) 車両前部構造
WO2015098504A1 (ja) 車両用電池搭載構造
JP6187447B2 (ja) 車両前部構造
JP2018075878A (ja) 車両下部構造
WO2012035946A1 (ja) 車体前部構造
JP2010221991A (ja) 車両の前部構造
JPWO2014199718A1 (ja) 車体の前部構造
JP2016002871A (ja) 車両前部構造
JP5422595B2 (ja) バンパーステイ取付構造および荷重伝達部材
JP2016165975A (ja) 車両前部構造
JP2014125000A (ja) リヤバンパリインフォースメント構造及び車両後部構造
JP2016002955A (ja) 車両の前部車体構造
JP6225800B2 (ja) 車両のエネルギ吸収構造
JP2016055682A (ja) 車両前部構造
KR101603147B1 (ko) 차량용 범퍼 빔 유닛
JP2020040593A (ja) 車両前部構造
JP2008024035A (ja) 車両前部構造
JP6477062B2 (ja) バッテリー取付構造
JP6652848B2 (ja) 車体前部構造
WO2016120993A1 (ja) パワーユニット支持構造
JP2007290414A (ja) エンジン支持構造