JP2020069830A - Vehicle structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車などの車両構造に関し、より詳しくは、車両の前突時における衝撃吸収性能を高めることが可能とされた車両構造に関する。 The present invention relates to a vehicle structure such as an automobile, and more particularly, to a vehicle structure capable of improving impact absorption performance at the time of a frontal collision of the vehicle.
車両構造としては、特許文献1に記載されているように、車両前部のエンジンルームの車幅方向両側に、車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバを配設し、かつこれら一対のフロントサイドメンバに、サスペンションメンバの車幅方向の両端部を取り付けた構成がよく採用される。このような構成の車両構造においては、車両の前突が発生した際に、その衝突荷重を吸収緩和するための手段として、フロントサイドメンバに剛性断点を設定しておき、車両の前突時には、前記剛性断点を起点としてフロントサイドメンバを積極的に屈曲変形させる手段が採用されている。このような構成によれば、車両の前突時の衝突荷重をフロントサイドメンバの変形により吸収し、緩和することが可能である。 As a vehicle structure, as described in Patent Document 1, a pair of left and right front side members extending in the vehicle front-rear direction are arranged on both sides of a front portion of an engine room in a vehicle width direction, and the pair of front portions is arranged. A configuration in which both ends of the suspension member in the vehicle width direction are attached to the side member is often adopted. In the vehicle structure having such a structure, when a front collision of the vehicle occurs, a rigidity breakpoint is set on the front side member as a means for absorbing and mitigating the collision load, and when the front collision of the vehicle occurs. A means for positively bending and deforming the front side member from the rigidity breaking point is adopted. With such a configuration, it is possible to absorb and reduce the collision load at the time of a frontal collision of the vehicle by the deformation of the front side member.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地がある。 However, in the above-mentioned prior art, there is still room for improvement as described below.
すなわち、左右一対のフロントサイドメンバにサスペンションメンバを取付ける場合、たとえば特許文献2に記載されているように、車両前後方向において互いに離間した前側取付け部と後側取付け部とが設けられ、かつこれら両者のうち、後側取付け部が前側取付け部よりも車幅方向内方側に位置する構成が採用される場合がある。このような構成は、車両の操安性などをよくする上で好ましいものの、車両の前突が発生した際の各フロントサイドメンバの荷重伝達性が悪化する。これは、サスペンションメンバの後側取付け部が前側取付け部よりも車幅方向内方側に位置していると、各フロントサイドメンバに荷重が入力した際に、フロントサイドメンバのうちの後側取付け部よりも車両前方側の領域が、後側取付け部の影響を受けて車幅方向内方側に曲がる現象を生じるからである。これでは、フロントサイドメンバを衝突荷重の吸収緩和に適した屈曲変形が生じるようにコントロールすることは難しくなり、車両の前突時において、優れた衝撃吸収機能が得られない。
That is, when a suspension member is attached to a pair of left and right front side members, a front mounting portion and a rear mounting portion that are separated from each other in the vehicle front-rear direction are provided as described in
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の前突時の衝撃吸収性能を従来よりも向上させることが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。 The present invention has been devised under the circumstances as described above, and it is an object of the present invention to provide a vehicle structure capable of improving the shock absorbing performance at the time of a frontal collision of the vehicle as compared with the conventional structure. I am trying.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明により提供される車両構造は、エンジンルームの車幅方向両側に配設されて車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら一対のフロントサイドメンバに設けられた前側取付け部および後側取付け部を介して前記一対のフロントサイドメン
バに車幅方向両端部が取付けられたサスペンションメンバと、を備えており、前記後側取付け部は、前記前側取付け部よりも車幅方向内側に配置されている、車両構造であって、前記各フロントサイドメンバのうち、前記前側取付け部の車両前方側近傍位置には、車両前方側から所定以上の荷重が入力した際に、前記各フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となる剛性断点が設けられていることを特徴としている。
The vehicle structure provided by the present invention includes a pair of left and right front side members disposed on both sides of the engine room in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction, and a front mounting portion and a rear portion provided on the pair of front side members. A suspension member in which both ends in the vehicle width direction are attached to the pair of front side members via side attachment portions, and the rear attachment portion is arranged inside the vehicle width direction with respect to the front attachment portion. Of the front side members, the front side members of the front side members are located near the front side of the front mounting portion when a load larger than a predetermined value is input from the front side of the vehicle. It is characterized in that a rigid breaking point is provided as a starting point of the bending deformation.
このような構成によれば、フロントサイドメンバに対するサスペンションメンバの後側取付け部の中心が、前側取付け部の中心よりも車幅方向内側に配置されていることにより、車両の操安性などを高めるのに好ましいものにすることができることに加え、次のような効果がさらに得られる。
第1に、車両の前突が発生し、フロントサイドメンバに対してその車両前方側から衝突荷重が入力した場合、サスペンションメンバの前側取付け部が荷重に対する突っ張り部として機能することとなり、その車両前方側に位置する剛性断点を起点として、フロントサイドメンバを適切に、かつ安定的に屈曲変形させることが可能となる。特許文献2について述べた現象とは異なり、フロントサイドメンバの長い寸法領域が後側取付け部の影響を受けて車幅方向内方側に大きく変形するようなことはなく、剛性断点を起点するフロントサイドメンバの変形の態様、変形量などを適切にコントロールすることが可能となる。したがって、車両の前突時において、フロントサイドメンバの変形によって適切な衝撃吸収性能が得られることとなり、乗員保護性能をも高めることができる。
第2に、前記した作用は、別途新たな部材を設けるようなことなく実現することが可能である。したがって、重量の増大や製造コストの上昇なども適切に抑制することができる。
With such a configuration, the center of the rear mounting portion of the suspension member with respect to the front side member is located inside the center of the front mounting portion in the vehicle width direction, so that the steering stability of the vehicle is improved. In addition to being preferable, the following effects can be further obtained.
First, when a front collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the front side member from the front side of the vehicle, the front attachment portion of the suspension member functions as a bulging portion against the load, and the front portion of the vehicle is affected. It is possible to appropriately and stably bend and deform the front side member starting from the rigid breaking point located on the side. Unlike the phenomenon described in
Secondly, the above-mentioned operation can be realized without separately providing a new member. Therefore, an increase in weight and an increase in manufacturing cost can be appropriately suppressed.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2に示す車両構造Aは、車両1の前部に設けられ、かつエンジンや変速機などから構成されたパワープラント2が内部に配されているエンジンルーム10、左右一対のフロントサイドメンバ3、このフロントサイドメンバ3の後述する箇所に設けられた剛性断点R、およびロアアーム7を介して前輪19を懸架するためのサスペンションメンバ4(サブフレームとも称される)を備えている。
A vehicle structure A shown in FIGS. 1 and 2 includes an
一対のフロントサイドメンバ3は、エンジンルーム10の車幅方向両側に位置して車両前後方向に延びた車体構成部材である。ただし、このフロントサイドメンバ3の長手方向途中部分は屈曲しており、図1に示すように、後下がり状の上下傾斜部30が設けられている。また、図2および図6に示すように、フロントサイドメンバ3の前部側よりも後部
側を車幅方向内方に配置させるように底面視において傾斜した内入り傾斜部33も設けられている。
The pair of
サスペンションメンバ4は、ロアアーム7の基端部を回転可能に支持する部材であり、車両側面視において、フロントサイドメンバ3の上下傾斜部30の下方に位置している。このサスペンションメンバ4およびフロントサイドメンバ3には、サスペンションメンバ4の車幅方向両端部の前部および後部をフロントサイドメンバ3に取付けるための前側取付け部9Aおよび後側取付け部9B,9B’が設けられている。
The
図3および図4によく表れているように、前側取付け部9Aは、サスペンションメンバ4の前部寄り領域の上面部に起立して設けられた前側ブラケット部41の上部が、フロントサイドメンバ3に固定された支持部材39にゴムブッシュ81aを介して連結された部位である。フロントサイドメンバ3内には、支持部材39の取付け強度を高めるためのリインフォース39aが適宜設けられている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図5によく表れているように、後側取付け部9Bは、上下傾斜部30の下面側に溶接された台座部38に、サスペンションメンバ4の後部が、ボルト90を用いて締結された部位である。後側取付け部9B’は、サスペンションメンバ4の後部に固定されたステー42が、上下傾斜部30の台座部38よりも下側の部分にボルト91を用いて締結された部位である。
As well shown in FIG. 5, the rear
図2および図3において、ロアアーム7は、その先端部に前輪19が支持され、前輪19とサスペンションメンバ4との相対的な上下動を可能とするように、その基端部は、サスペンションメンバ4に対して回転可能に連結されている。より具体的には、ロアアーム7の基端部は、前部および後部に分岐しており、かつ前側回転支持部8Aおよび後側回転支持部8Bを介してサスペンションメンバ4に取付けられている。前側回転支持部8Aは、中心軸が略水平方向に延びる姿勢のゴムブッシュ81を用いて構成されており、後側回転支持部8Bは、中心軸が上下高さ方向に延びる起立姿勢のゴムブッシュ82を用いて構成されている。ゴムブッシュ82、ステー42、サスペンションメンバ4、および台座部38は、ボルト90を用いて共締めされている。
In FIG. 2 and FIG. 3, the
図2の要部拡大図によく表れているように、ロアアーム7の後側回転支持部8Bの中心P2は、前側回転支持部8Aの中心P1よりも車幅方向内方側に適当な寸法L1だけオフセットされている。このような構成によれば、そうでない構成と比較して、操安性をよくすることが可能である。また、前記した中心P2は、フロントサイドメンバ3の直下に位置している。このため、たとえばフロントサイドメンバ3に車幅方向に突出した突出部材を設けた上で、この突出部材に後側回転支持部8Bを設けるといった必要はない。したがって、後側回転支持部8Bおよびその周辺部の建付け剛性を高め、操安性をより向上させることが可能である。好ましくは、中心P2は、フロントサイドメンバ3の車幅方向中心の直下に配置されるが、フロントサイドメンバ3の車幅方向中心CLから位置ずれした配置であってもよい(図5(b)を参照)。
前記した構成に対応し、後側取付け部9B,9B’は、前側取付け部9Aよりも車幅方向内方側に適当な寸法L2だけオフセットされている。
As clearly shown in the enlarged view of the main part of FIG. 2, the center P2 of the rear
Corresponding to the configuration described above, the
図6によく表れているように、フロントサイドメンバ3の内入り傾斜部33は、車両後方側に進むほど車幅方向内方側に位置するように底面視において傾斜した部位であり、この内入り傾斜部33の前端および後端は、底面視における曲げ部33a,33bとなっている。本実施形態においては、それらのうち、前側の曲げ部33aの形成箇所が、剛性断点Rである。
前側の曲げ部33aは、フロントサイドメンバ3における形状の変化点の1つであり、
車両前方側から所定以上の荷重を受けた際には、この剛性断点Rが起点となり、フロントサイドメンバ3に屈曲変形を生じさせることが可能である。剛性断点Rは、前側取付け部9Aの車両前方側近傍位置に設けられている。
As well shown in FIG. 6, the inwardly-inclined
The front
When a load of a predetermined amount or more is applied from the front side of the vehicle, this rigid breaking point R serves as a starting point, and the
フロントサイドメンバ3には、ビード形成領域37、および車輪逃げ凹部36も設けられている。ビード形成領域37は、1または複数のビード37aが設けられていることによって、車両1の前突を生じた際に圧縮変形を生じ易い領域であり、フロントサイドメンバ3の前端部近傍に設けられている。車輪逃げ凹部36は、前輪19との干渉を回避するための部位であり、フロントサイドメンバ3の外面側に設けられている。剛性断点Rは、車輪逃げ凹部36よりも車両後方側に位置している。このような構成によれば、後述するように、車両1の前突時において、フロントサイドメンバ3を衝撃吸収に適した状態に屈曲させる上で、好ましいものとなる。
The
図1および図3に示すように、エンジンルーム10と車室11とはダッシュパネル5によって区画されており、このダッシュパネル5の下部後端部には、フロアパネル17(フロントフロアパネル)が接続されている。
フロントサイドメンバ3のうち、内入り傾斜部33よりも車両後方側の後部領域3aは、フロアパネル17の下面側に位置しており、図7に示すように、たとえばフロアパネル17の排気マフラ配置用などのトンネル部17aの両側に位置して車両前後方向に延びている。
符号16は、トンネル部17aの基端部を補強する補強部材であり、符号15は、ロッカを示している。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
A
図2に示すように、フロントサイドメンバ3の後側取付け部9B,9B’付近とロッカ15の前端部とは、トルクボックス14を介して相互に連結されている。このことにより、車体の捩じり剛性が高められる他、後側取付け部9B,9B’付近の剛性を効果的に高め、サスペンションメンバ4の支持状態を安定させることができる。
As shown in FIG. 2, the vicinity of the
次に、前記した車両構造Aの作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle structure A described above will be described.
まず、サスペンションメンバ4の後側取付け部9B,9B’は、前側取付け部9Aよりも車幅方向内方側に位置しており、またフロントサイドメンバ3は、内入り傾斜部33を有する屈曲状である。このため、車両1の前突が発生し、フロントサイドメンバ3に対してその車両前方側から衝突荷重Fが入力した場合、本来的には、フロントサイドメンバ3の前部領域の全体が、内入りした配置の後側取付け部9B,9B’に向かうように車幅方向内方側に変形し易くなる。これでは、フロントサイドメンバ3の変形による効率のよい衝撃吸収機能が得られない。
First, the
これに対し、本実施形態においては、サスペンションメンバ4の前側取付け部9Aが、その車両前方側近傍に設けられた剛性断点Rを突っ張ることとなるため、剛性断点Rを起点としてフロントサイドメンバ3を的確に屈曲変形させることができる。図8には、車両1の前突時において、図面上側に位置する一方のフロントサイドメンバ3が屈曲変形した例が概略的または模式的に示されているが、このような変形により、優れた衝撃吸収性能が得られる。
On the other hand, in the present embodiment, the
フロントサイドメンバ3は、図6を参照して説明したように、剛性断点Rに加え、ビード形成領域37、および車輪逃げ凹部36が所定の配置で設けられているため、ビード形成領域37の圧縮変形による衝撃吸収機能が得られる他、車輪逃げ凹部36の形成箇所近傍は、矢印Naに示すように、車幅方向内方側に変形するのに対し、剛性断点Rの近傍領域は、矢印Nbに示すように、車幅方向外方側に変形する傾向を生じさせることが可能で
ある。このことにより、フロントサイドメンバ3の変形総量を大きくし、衝撃吸収機能を一層高めることが可能となる。また、フロントサイドメンバ3の変形の態様をコントロールし易くなる利点も得られる。
As described with reference to FIG. 6, the
フロントサイドメンバ3は、内入り傾斜部33が設けられた構成とされ、フロントサイドメンバ3の後部領域3aは、前部領域よりも車幅方向中心寄りに配置されている。このため、図7に示すように、各フロントサイドメンバ3とフロアパネル17のトンネル部17aとの相互間隔寸法Ldを比較的小さくすることも可能である。同図において、仮想線で示す左右一対のフロントサイドメンバ3’は、本実施形態とは異なり、前記した内入り傾斜部33が設けられることなく、相互間隔が比較的広いまま(前端部側の幅のまま)配置された場合である。これに対し、本実施形態によれば、各フロントサイドメンバ3の後部領域3aをトンネル部17aに接近させた配置とし、トンネル部17aを適切に補強することが可能である。その結果、車両走行時におけるトンネル部17aの変形をフロントサイドメンバ3の存在によって適切に抑制し、たとえば車両旋回時のシートロール角を小さくしたり、上下高さ方向への挙動を抑制するといった作用が得られ、車両1の乗り心地をよくすることも可能である。
The
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-mentioned embodiment. The specific configuration of each part of the vehicle structure according to the present invention can be modified in various ways within the scope intended by the present invention.
上述の実施形態においては、フロントサイドメンバ3の内入り傾斜部33の前端の曲げ部33aの形成箇所が、剛性断点Rとされているが、本発明でいう剛性断点Rは、このような曲げ部33aの形成箇所に限定されない。剛性断点は、車両前方から所定以上の荷重入力があった場合に、フロントサイドメンバ3の屈曲変形の起点となる構成であればよく、フロントサイドメンバ3にノッチや薄肉部などの脆弱部を設けることによって構成されていてもよい。また、フロントサイドメンバ3に他の部材を接合し、この部材の接合箇所と非接合箇所との境界部分である剛性の急変箇所を、剛性断点とすることもできる。剛性断点は、曲げ部の形成箇所ではなく、フロントサイドメンバ3のストレート部分に設けることも可能である。要は、剛性断点は、所定以上の荷重入力があった場合に、フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となるように構成され、かつサスペンションメンバの前側取付け部の車両前方側近傍に設けられていればよい。
In the above-described embodiment, the bending
本発明でいう前側取付け部および後側取付け部の構成も、上述した実施形態とは異なる構成とすることが可能である。上述の実施形態では、後側取付け部が計2箇所(後側取付け部9B,9B’)設けられているが、後側取付け部を1箇所のみ設けた構成とすることもできる。
本発明は、エンジン自動車に限らず、ハイブリッド車や電気自動車にも適用することができる。本発明でいうエンジンルームは、エンジン(内燃機関)に代えて、または加えて、モータを収容するスペースも含む概念である。
The configurations of the front-side mounting portion and the rear-side mounting portion according to the present invention can be different from those of the above-described embodiment. In the above-described embodiment, the rear side mounting portions are provided at two locations (rear
The present invention can be applied to not only engine vehicles but also hybrid vehicles and electric vehicles. The engine room in the present invention is a concept including a space for accommodating a motor instead of or in addition to the engine (internal combustion engine).
A 車両構造
R 剛性断点
1 車両
10 エンジンルーム
3 フロントサイドメンバ
33 内入り傾斜部(フロントサイドメンバの)
4 サスペンションメンバ
8A 前側回転支持部
8B 後側回転支持部
9A 前側取付け部
9B,9B’ 後側取付け部
A Vehicle structure R Rigidity breaking point 1
4
Claims (1)
これら一対のフロントサイドメンバに設けられた前側取付け部および後側取付け部を介して前記一対のフロントサイドメンバに車幅方向両端部が取付けられたサスペンションメンバと、
を備えており、
前記後側取付け部は、前記前側取付け部よりも車幅方向内側に配置されている、車両構造であって、
前記各フロントサイドメンバのうち、前記前側取付け部の車両前方側近傍位置には、車両前方側から所定以上の荷重が入力した際に、前記各フロントサイドメンバの屈曲変形の起点となる剛性断点が設けられていることを特徴とする、車両構造。 A pair of left and right front side members disposed on both sides of the engine room in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction;
A suspension member in which both ends in the vehicle width direction are attached to the pair of front side members through front attachment portions and rear attachment portions provided on the pair of front side members,
Is equipped with
The rear mounting portion is a vehicle structure arranged inward in the vehicle width direction with respect to the front mounting portion,
In each of the front side members, at a position near the vehicle front side of the front mounting portion, a rigidity breaking point that becomes a starting point of bending deformation of each front side member when a load larger than a predetermined value is input from the vehicle front side. A vehicle structure, characterized in that a vehicle structure is provided.
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