JP2020079038A - Vehicle front part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車、内燃機関とモータとのハイブリッド自動車などにおいて、モータやその他補機類(インバータ等)を支持するクロスメンバを有する、車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure having a cross member for supporting a motor and other accessories (inverters, etc.) in an electric vehicle, a hybrid vehicle including an internal combustion engine and a motor, and the like.
特許文献1(特開2018−114785号公報)は、車両幅方向に延びており車両幅方向と直交する断面視で閉じ断面とされているクロスメンバを有し、該クロスメンバがその下方にあるモータユニット、その上方にある補機類(インバータ及び充電器)を支持する構造を開示している。 Patent Document 1 (JP-A-2018-114785) has a cross member that extends in the vehicle width direction and has a closed cross section in a cross-sectional view orthogonal to the vehicle width direction, and the cross member is below the cross member. A structure for supporting a motor unit and auxiliary machinery (inverter and charger) above it is disclosed.
しかし、上記特許文献1開示の構造には、つぎの問題点がある。
クロスメンバは、閉じ断面とされているため比較的高剛性である。そのため、車両前面衝突試験時のバリア侵入により、クロスメンバが形状を維持したまま車両後方に移動してクロスメンバの後方にあるダッシュパネルに当接したときに、ダッシュパネルの変形量が増大するおそれがある。
However, the structure disclosed in
Since the cross member has a closed cross section, it has relatively high rigidity. Therefore, when the cross member moves to the rear of the vehicle while maintaining its shape and comes into contact with the dash panel behind the cross member due to barrier intrusion during the vehicle front collision test, the amount of deformation of the dash panel may increase. There is.
ところで、特許文献2(特開2005−255070号公報)に、モータや補機類を支持するクロスメンバに関する技術ではないが、図6に示すように、左右のサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバ1にビード2aを設ける技術が開示されている。そして、ビード2aを設けることで、サスペンションクロスメンバ1が車両後方に移動してダッシュパネル4に当接しても、ビード2aが車両前後方向に縮合されることで、ダッシュパネル4の損壊を抑制している。
By the way, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-255070) does not relate to a cross member that supports motors and auxiliaries, but a
しかし、特許文献2開示の技術では、サスペンションクロスメンバ1が車両幅方向と直交する断面視で、ビード2aによる脆弱部2を有するだけでなく、閉じ断面部3を有している。そのため、依然としてサスペンションクロスメンバ1の剛性が高く、サスペンションクロスメンバ1がダッシュパネル4に当接したときに、ダッシュパネル4の変形量が増大するおそれがある。
However, in the technique disclosed in
本発明の目的は、クロスメンバが車両後方に移動してダッシュパネルに当接したときにダッシュパネルの変形量を低減できる、車両前部構造を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a vehicle front structure that can reduce the amount of deformation of the dash panel when the cross member moves rearward of the vehicle and contacts the dash panel.
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
(1)車両幅方向に間隔をおいて車両前後方向に延びて設けられる左右一対のサイドメンバと、
車両幅方向に延びており、前記一対のサイドメンバに固定され、モータおよび/または補機類を支持するクロスメンバと、
を有する車両前部構造であって、
前記クロスメンバは、車両幅方向の少なくとも一部に車両幅方向と直交する断面視で開き断面形状とされた開き断面部を有しており、該開き断面部に、車両前後方向の変形を誘発させる変形誘発ビードが車両幅方向に延びて設けられている、車両前部構造。
The present invention that achieves the above object is as follows.
(1) A pair of left and right side members provided at intervals in the vehicle width direction and extending in the vehicle front-rear direction,
A cross member that extends in the vehicle width direction, is fixed to the pair of side members, and supports a motor and/or auxiliary machinery;
A vehicle front structure having:
The cross member has an open cross-section portion having an open cross-sectional shape in a cross-sectional view orthogonal to the vehicle width direction in at least a part of the vehicle width direction, and induces deformation in the vehicle front-rear direction in the open cross-section portion. A vehicle front structure in which a deformation-inducing bead that extends is provided in the vehicle width direction.
上記(1)の車両前部構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
クロスメンバの開き断面部に、車両前後方向の変形を誘発させる変形誘発ビードが車両幅方向に延びて設けられているため、車両前面衝突試験時のバリア侵入により、クロスメンバが車両後方に移動してクロスメンバの後方にあるダッシュパネルに当接したときに、クロスメンバが比較的容易に車両前後方向に潰れる変形をする。そのため、ダッシュパネルの変形量を低減させることができる。特に、開き断面形状となっている開き断面部に変形誘発ビードが設けられているため、閉じ断面形状となっている部位に変形誘発ビードを設ける場合よりも、クロスメンバを効率よく変形させることができる。
According to the vehicle front structure of (1) above, the following effects can be obtained.
A deformation-inducing bead that induces deformation in the vehicle front-rear direction is provided on the open cross-section of the cross member so as to extend in the vehicle width direction. When it comes into contact with a dash panel behind the cross member, the cross member deforms relatively easily in the front-rear direction of the vehicle. Therefore, the deformation amount of the dash panel can be reduced. In particular, since the deformation-inducing bead is provided in the open cross-section having the open cross-sectional shape, the cross member can be deformed more efficiently than in the case where the deformation-inducing bead is provided in the closed cross-section. it can.
したがって、変形誘発ビードが設けられる開き断面部を、ダッシュパネルに干渉すると予測されるクロスメンバ部位に設定しておくことで、衝突試験時におけるダッシュパネルの変形量を効果的に低減できる。 Therefore, the amount of deformation of the dash panel at the time of the collision test can be effectively reduced by setting the open cross-section portion where the deformation-inducing beads are provided at the cross member portion predicted to interfere with the dash panel.
以下に、図面を参照して、本発明実施例の車両前部構造を説明する。なお、図中、FRは前方(車両前方)を示し、UPは上方(車両上方)を示す。また、Wは車両幅方向を示す。 A vehicle front structure according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, FR indicates the front (vehicle front) and UP indicates the upper side (vehicle upper side). W indicates the vehicle width direction.
本発明実施例の車両前部構造10は、図1、図2に示すように、車両幅方向に間隔をおいて車両前後方向(前後方向)に延びて設けられる左右一対のサイドメンバ20と、車両幅方向に延びており一対のサイドメンバ20に固定されるクロスメンバ30と、を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle
サイドメンバ20は、フロントサイドメンバであり、車両の左右両側に設けられている。サイドメンバ20は、延び方向(車両前後方向)と直交する断面形状(横断面形状)が矩形などの閉じ断面形状とされた車両の骨格部材である。サイドメンバ20の車両前側端部またはその近傍には、図示略のラジエータを支持するラジエータサポート40がブラケット40aを介して取付けられている。また、サイドメンバ20の車両後側端部またはその近傍には、サスペンションタワー42の下端部が接合されている。サスペンションタワー42は、車両の前輪を支持する図示略のフロントサスペンションを覆うようにして形成されており、サスペンションタワー42の上壁42aに図示略のフロントサスペンションの上端部が締結固定されている。
The
図5の(a)に示すように、サイドメンバ20の車両前側には、クラッシュボックス44を介して車両幅方向に延びるバンパリンフォース46が取付けられている。クラッシュボックス44は、車両前後方向の衝撃荷重を受けたときに軸圧縮変形してエネルギーを吸収するために設けられている。バンパリンフォース46は、車両幅方向の中央部46aが車両幅方向両端部46bよりも車両前側に位置するように平面視で湾曲した形状となっている。
As shown in FIG. 5A, a
また、サイドメンバ(フロントサイドメンバ)20の車両後側は、ダッシュパネル48に接合されている。ダッシュパネル48は、フロアパネル50の車両前側の端部から上方に立ち上がって設けられており、客室(キャビン)とエンジンコンパートメント52とを車両前後方向に隔てている。なお、エンジンコンパートメント52は、後述するようにモータ60が配設される空間であるため、モータコンパートメントまたはモータルームといってもよい。
The vehicle rear side of the side member (front side member) 20 is joined to the
図1、図2に示すように、クロスメンバ30は、モータ(モータジェネレータ)60および/または補機類70が支持されるエンジンコンパートメントクロスメンバ(モータコンパートメントクロスメンバといってもよい)である。そのため、図示略のフロントサスペンションを支持するサスペンションクロスメンバとは異なる部品である。本発明図示例では、クロスメンバ30に、モータ60と補機類70の両方が支持される場合を示している。なお、補機類70は、モータ60を駆動させるのに必要な機器であり、特に限定されるものではないが、たとえば図示略のバッテリからモータ60への電力を制御するインバータである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
クロスメンバ30は、左右一対のサイドメンバ20の車両前後方向中間部同士の間で、車両幅方向に延びて設けられている。クロスメンバ30は、延び方向(車両幅方向)の両端部で、一対のサイドメンバ20に直接またはブラケット31を介してそれぞれ固定されている。クロスメンバ30の上下方向位置は、固定されるサイドメンバ20の上下方向位置と同じか略同じであり、エンジンコンパートメント52内でクロスメンバ30の下方および上方にそれぞれスペースS1,S2がある。
The
モータ60は、クロスメンバ30の下方のスペースS1に配設されている。図4に示すように、モータ60は、モータマウント61を介してクロスメンバ30に支持されている。なお、図4では、モータマウント61のみを示しモータ60は図示を省略している。モータ60は、モータマウント61がボルト62を用いてクロスメンバ30に締結固定されることで、クロスメンバ30に支持されている。ボルト62は、クロスメンバ30の車両幅方向の両端部近傍のそれぞれに、前側ボルト62aと、前側ボルト62aから車両後方に間隔をおいて設けられる後側ボルト62bと、を有する。このため、モータ60は、クロスメンバ30に前後左右の4点60a(図3参照)でボルト締結される。
なお、図4において、符号63は、クロスメンバ30とモータマウント61(モータ60)との上下方向間に隙間S3を形成するスペーサとして働くカラーである。また、符号64は、ワッシャである。
The
In FIG. 4,
図2に示すように、補機類(インバータ)70は、クロスメンバ30の上方のスペースS2に配設されている。補機類70は、ボルト71を用いてクロスメンバ30に締結固定されている。図3に示すように、補機類70もクロスメンバ30に前後左右の4点70aでボルト締結されている。なお、クロスメンバ30に対する補機類70のサイズが大きく、締結点70aがクロスメンバ30から車両前後方向に外れる場合には、締結点確保のために、クロスメンバ30に車両前後方向に突出する突出片32が設けられていてもよい。
As shown in FIG. 2, the auxiliary machinery (inverter) 70 is arranged in the space S2 above the
図4に示すように、クロスメンバ30は、車両幅方向と直交する断面視(横断面視)で、閉じ断面形状とされた部分を有さずに全体にわたって開き断面形状とされた、開き断面部33を有する。開き断面部33は、クロスメンバ30の車両幅方向(延び方向)の全域にわたって連続して設けられている。すなわち、クロスメンバ30は、車両幅方向(延び方向)の全体にわたって開き断面形状となっている。ただし、開き断面部33は、クロスメンバ30の車両幅方向(延び方向)の少なくとも一部に設けられていればよい。
As shown in FIG. 4, the
開き断面部33において、クロスメンバ30は、車両幅方向の剛性を高めるために、車両前後方向の両端部に下方に折れ曲がって延びるフランジ部34,34を有する。そのため、クロスメンバ30は、下方向に開放する開き断面形状となっている。
In the
車両前後方向で両フランジ部34,34の間は、車両前後方向に延びる一枚構成の板状部35とされている。板状部35にモータ60と補機類70が締結固定されている。板状部35の車両前後方向中間部には、車両前後方向の荷重がクロスメンバ30にかかったときにクロスメンバ30の車両前後方向の変形を誘発させる、変形誘発ビード36が設けられている(形成されている)。
A space between the
図3に示すように、変形誘発ビード36は、モータ60のクロスメンバ30への4点の締結点60aのうちの前側2点と後側2点の車両前後方向間に設けられており、補機類70のクロスメンバ30への4点の締結点70aのうちの前側2点と後側2点の車両前後方向間に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
変形誘発ビード36は、車両幅方向に延びて設けられており、開き断面部33の車両幅方向の全域にわたって連続して設けられている。なお、図示例では、開き断面部33がクロスメンバ30の車両幅方向の全域にわたって連続して設けられているため、変形誘発ビード36もクロスメンバ30の車両幅方向の全域にわたって連続して設けられている。変形誘発ビード36は、図示例では1個(1本)のみ設けられているが、車両前後方向に互いに異なる位置に複数個(複数本)設けられていてもよい。
The
図4に示すように、変形誘発ビード36は、板状部35の車両前後方向中間部を下方に凹ませた形状となっている。変形誘発ビード36が板状部35の車両前後方向中間部を上方に凸状となるようにして形成されていない理由は、変形誘発ビード36がクロスメンバ30上の補機類70と干渉することを抑制するためである。下方に凹ませた形状の変形誘発ビード36は、クロスメンバ30とモータマウント61(モータ60)との間の隙間S3内に位置しており、変形誘発ビード36がモータマウント61(モータ60)と干渉することが抑制されている。
As shown in FIG. 4, the
変形誘発ビード36が板状部35の車両前後方向中間部を下方に凹ませた形状となっているため、変形誘発ビード36は、クロスメンバ30の車両前後方向の剛性を低下させるものであり、クロスメンバ30の車両幅方向の剛性(上下方向の剛性)を向上させるものである。
Since the deformation-induced
変形誘発ビード36は、上下方向に延びるビード前側壁36aと、ビード前側壁36aより車両後方にありビード前側壁36aと平行または略平行とされたビード後側壁36bと、ビード前側壁36aの下端部とビード後側壁36bの下端部同士をつなぐ車両前後方向に延びるビード底壁36cと、を有する。そのため、変形誘発ビード36は、上方に開放する断面コ字状(またはU字状)となっている。
The
図5の(a)、(b)は、車両前面衝突試験時における衝突前と衝突後を示している。なお、車両前面衝突試験は、クロスメンバ30が図示略のバリア(衝突バリア)の侵入により車両後方に移動する衝突試験であれば特に限定されるものではなく、フルラップ前面衝突試験であってもよく、オフセット前面衝突試験であってもよく、斜め前方からバリアが侵入してくる斜め衝突試験であってもよい。
5A and 5B show before and after a collision in the vehicle frontal collision test. The vehicle frontal collision test is not particularly limited as long as it is a collision test in which the
図5の(b)に示すように、衝突試験時、侵入してきた図示略のバリアにより、バンパリンフォース46が車両後方に押され、クラッシュボックス44が軸圧縮変形する(潰れる)とともに、サイドメンバ20にも荷重がかかりサイドメンバ20が座屈を伴って塑性変形する。そして、サイドメンバ20に取付けられているクロスメンバ30が、車両後方に移動し、クロスメンバ30の車両後方にあるダッシュパネル48に当接する。
As shown in (b) of FIG. 5, the
ここで、クロスメンバ30には、クロスメンバ30の開き断面部33に車両前後方向の変形を誘発させる変形誘発ビード36が車両幅方向に延びて設けられており、クロスメンバ30の車両前後方向の剛性が低下されている。そのため、バリア侵入により、クロスメンバ30が車両後方に移動してダッシュパネル48に当接したときに、変形誘発ビード36によりクロスメンバ30が車両前後方向の全体にわたって潰れる変形をする。すなわち、クロスメンバ30がダッシュパネル48によって押されてダッシュパネル48から逃げる方向に変形する。
Here, the
つぎに、本発明実施例の効果を説明する。 Next, effects of the embodiment of the present invention will be described.
(A)クロスメンバ30の開き断面部33に、車両前後方向の変形を誘発させる変形誘発ビード36が車両幅方向に延びて設けられているため、衝突試験時であってクロスメンバ30が車両後方に移動してダッシュパネル48に当接したとき、クロスメンバ30が比較的容易に車両前後方向に潰れる変形をする。そのため、衝突エネルギーの少なくとも一部を吸収できるだけでなく、ダッシュパネル48との接触面積を増大化させることができる。よって、ダッシュパネル48の変形量を低減させることができる。特に、開き断面形状となっている開き断面部33に変形誘発ビード36が設けられているため、閉じ断面形状となっている部位に変形誘発ビード36を設ける場合よりも、クロスメンバ30を効率よく変形させることができる。したがって、変形誘発ビード36が設けられる開き断面部33を、ダッシュパネル48に干渉すると予測されるクロスメンバ30部位に設定しておくことで、衝突試験時におけるダッシュパネル48の変形量を効果的に低減できる。
(A) Since the deformation-induced
(B)変形誘発ビード36が設けられる開き断面部33が、クロスメンバ30の車両幅方向(延び方向)の全域にわたって連続して設けられている場合、クロスメンバ30の車両幅方向(延び方向)のいずれの部位でダッシュパネル48に当接しても、クロスメンバ30を車両前後方向に比較的容易に潰れさせることができる。よって、衝突試験の種類によらず、クロスメンバ30がダッシュパネル48に当接したときにおけるダッシュパネル48の変形量を効果的に低減できる。
(B) When the
(C)変形誘発ビード36が板状部35の車両前後方向中間部を下方に凹ませた形状となっているため、変形誘発ビード36により、クロスメンバ30の車両幅方向の剛性(上下方向の剛性)を向上させることができる。よって、クロスメンバ30が開き断面形状となっている開き断面部33を有する場合であっても(閉じ断面形状を有する場合に比べて
車両幅方向の剛性が低下している場合であっても)、モータ60や補機類70(重量物)をクロスメンバ30にて支持する際のクロスメンバ30の剛性を確保(担保)することができる。
(C) Since the deformation-induced
10 車両前部構造
20 サイドメンバ
30 クロスメンバ
31 ブラケット
33 開き断面部
34 フランジ
35 板状部
36 変形誘発ビード
40 ラジエータサポート
42 サスペンションタワー
44 クラッシュボックス
46 バンパリンフォース
48 ダッシュパネル
50 フロアパネル
52 エンジンコンパートメント
60 モータ
60a モータのクロスメンバへの締結点
61 モータマウント
70 補機類
70a 補機類のクロスメンバへの締結点
S1,S2 スペース
S3 隙間
10
Claims (1)
車両幅方向に延びており、前記一対のサイドメンバに固定され、モータおよび/または補機類を支持するクロスメンバと、
を有する車両前部構造であって、
前記クロスメンバは、車両幅方向の少なくとも一部に車両幅方向と直交する断面視で開き断面形状とされた開き断面部を有しており、該開き断面部に、車両前後方向の変形を誘発させる変形誘発ビードが車両幅方向に延びて設けられている、車両前部構造。 A pair of left and right side members provided to extend in the vehicle front-rear direction at intervals in the vehicle width direction,
A cross member that extends in the vehicle width direction, is fixed to the pair of side members, and supports a motor and/or auxiliary machinery;
A vehicle front structure having:
The cross member has an open cross-section portion having an open cross-sectional shape in a cross-sectional view orthogonal to the vehicle width direction in at least a part of the vehicle width direction, and induces deformation in the vehicle front-rear direction in the open cross-section portion. A vehicle front structure in which a deformation-inducing bead that extends is provided in the vehicle width direction.
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JP2018213525A JP2020079038A (en) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | Vehicle front part structure |
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