JP2020183220A

JP2020183220A - 車両のフロントボディ

Info

Publication number: JP2020183220A
Application number: JP2019191976A
Authority: JP
Inventors: キム、ドフェ; Do Hoi Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-04-30
Filing date: 2019-10-21
Publication date: 2020-11-12
Also published as: EP3733484A1; EP3733484B1; CN211001565U; US20200346694A1; KR20200126585A; US11167803B2

Abstract

【課題】前方衝突、斜め衝突またはオフセット衝突の際に助手席前方部の変形を低減して乗客の安全をさらに確保することができるようにする車両のフロントボディを提供する。【解決手段】本発明に係る車両のフロントボディは、インナーパネルとアウターパネルから構成されてメンバーを形成し、Ａピラーの前端部から下方に延びる形状であり、インナーパネルとアウターパネルとの間にレインフォースパネルが設けられ、レインフォースパネルが長さ方向に延びて内部が２つのメンバー形状に分割されたＡピラーロワーパートを含む。【選択図】図１

Description

本発明は、前方衝突、斜め衝突またはオフセット衝突の際に助手席前方部の変形を低減して乗客の安全をさらに確保することができるようにする車両のフロントボディに関する。

車両の衝突には、前方衝突、斜め衝突またはオフセット衝突などのさまざまな種類の衝突状況が存在する。このような前方衝突の場合、車両の最前部は適切に変形して衝撃を吸収しながらも、助手席に近い助手席前方部は丈夫で変形せずに助手席の変形を最小限に抑えることにより乗客を保護するよう、車両の設計が行われることが一般的である。

このような目的を成し遂げるために、従来では、車両の前方に配置されるフロントサイドメンバーの前方部は変形し易い材料と構造を適用し、フロントサイドメンバーの後方部は剛性が良くて変形し難い構造に設計した。

しかし、このような構造は、フロントサイドメンバーの後方部の剛性を増大させるにつれてＡピラーの前方部ないし下方部がむしろ変形し、助手席が変形してしまうという問題があった。したがって、フロントサイドメンバーの後方部の剛性を増大させ且つＡピラーも剛性を高めて助手席をより確実に保護することができる新規な車両前方構造が求められている。

前記背景技術として説明された事項は、本発明の背景に対する理解増進のためのものに過ぎず、当該技術分野における通常の知識を有する者に、既に知られている従来技術に該当することを認めるものと受け入れられてはならないだろう。

韓国特許第１０−１７９５４０３号公報

本発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、その目的は、前方衝突、斜め衝突またはオフセット衝突の際に助手席前方部の変形を低減して乗客の安全をさらに確保することができるようにする、車両のフロントボディを提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る車両のフロントボディは、インナーパネルとアウターパネルから構成されてメンバーを形成し、Ａピラーの前端部から下方に延びる形状であり、インナーパネルとアウターパネルとの間にレインフォースパネルが設けられ、レインフォースパネルが長さ方向に延びて内部が２つのメンバー形状に分割されたＡピラーロワーパート；を含む。

車両のドアの下端から車両の長さ方向に沿って延びるメンバー形状であり、前方部にブラケットが設けられてブラケットを基準に前方部が２つの空間に分割されたサイドシルパート；をさらに含んでもよい。

ブラケットは、上端がレインフォースパネルの下端に連結されることにより、サイドシルパートの前方部がＡピラーロワーパートの分割されたメンバーにそれぞれ連結される２つのメンバーから構成されてもよい。

インナーパネル、アウターパネル及びレインフォースパネルには、それぞれ前方フランジと後方フランジが形成され、レインフォースパネルは、インナーパネルとアウターパネルとの間に位置して前方フランジ及び後方フランジを介してインナーパネルとアウターパネルとの間に固定されてもよい。

レインフォースパネルは、Ａピラーロワーパートの内部を２つのメンバーに分割する分割部、分割部の一端から前方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された前方フランジ、及び分割部の他端から後方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された後方フランジから構成されてもよい。

レインフォースパネルの前方フランジは、突出部と湾入部が繰り返されるギア状に形成され、前方フランジの突出部がインナーパネルとアウターパネルとの間に固定されてもよい。

レインフォースパネルは、Ａピラーロワーパートの内部を２つのメンバーに分割する分割部、分割部の一端から前方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された前方フランジ、及び分割部の他端から後方に延びてインナーパネルに固定された後方フランジから構成されてもよい。

Ａピラーロワーパートの内部はレインフォースパネルを基準に前方メンバー部と後方メンバー部に分割され、サイドシルパートの前方部はブラケットを基準に前方シル部と後方シル部に分割され、前方メンバー部は前方シル部に連結され、後方メンバー部は後方シル部に連結されてもよい。

Ａピラーロワーパートのインナーパネルは、サイドシルパートのインナーパネルとは角が形成されていない曲面形状に連結され、Ａピラーロワーパートのインナーパネルとサイドシルパートのインナーパネルとが一緒に一つの曲面を成してもよい。

フロントサイドメンバーから延長メンバーが延び、延長メンバーはロワーメンバーを介してサイドシルパートに連結され、ブラケットはロワーブラケットを介してロワーメンバーの内部に延びてロワーメンバーが前方ロワーシルと後方ロワーシルに区分され、前方ロワーシルはサイドシルパートの前方シル部に連結され、後方ロワーシルはサイドシルパートの後方シル部に連結されてもよい。

本発明の車両のフロントボディによれば、前方衝突、斜め衝突またはオフセット衝突の際に助手席前方部の変形を低減して乗客の安全をさらに確保することができる。

本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディの全体的な構造を示す図である。本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパートの分解斜視図である。図３及び図４は、図２に示された車両のフロントボディのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図３及び図４は、図２に示された車両のフロントボディのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図である。図５及び図６は、本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのレインフォースパネル及びブラケットの一例を示す図である。図５及び図６は、本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのレインフォースパネル及びブラケットの一例を示す図である。本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパートとサイドシルパートとが結合した状態を示す図である。本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのサイドシルパートとフロントサイドメンバーとの連結関係を示す図である。

図１は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディの全体的な構造を示す図、図２は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパートの分解斜視図、図３及び図４は図２に示された車両のフロントボディのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図、図５及び図６は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのレインフォースパネル（ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔｐａｎｅｌ）及びブラケットの一例を示す図、図７は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパート（Ａ−ｐｉｌｌａｒｌｏｗｅｒｐａｒｔ）とサイドシルパート（ｓｉｄｅｓｉｌｌｐａｒｔ）とが結合した状態を示す図である。

図１は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディの全体的な構造を示す図であって、本発明に係る車両のフロントボディは、インナーパネル３２０とアウターパネル３６０から構成されてメンバーを形成し、Ａピラー１００の前端部から下方に延びる形状であり、インナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間にレインフォースパネル３４０が設けられ、レインフォースパネル３４０が長さ方向に延びて内部が２つのメンバー形状に分割されたＡピラーロワーパート３００を含む。

車両のフロントボディは、Ａピラー１００、及びＡピラーの前方から下方に延びたＡピラーロワーパート３００から構成される。Ａピラー１００の前方からはフェンダーメンバー１０が延び、Ａピラーロワーパート３００の下端はドアの下端のサイドシルパート５００に連結され、サイドシルパート５００の前方はフロントサイドメンバー２０及び延長メンバー３０に連結される。

このような構造を介して、車両の前方衝突によりフロントサイドメンバー２０に衝撃が加わる場合、フロントサイドメンバー２０の前方部は変形して衝撃を吸収し、衝撃はフロントサイドメンバー２０及び延長メンバー３０を介してサイドシルパート５００とＡピラーロワーパート３００に伝達される。フェンダーメンバー１０の衝撃もＡピラーロワーパート３００に伝達される。この場合、Ａピラーロワーパート３００とサイドシルパート５００の剛性が弱い場合、フロントサイドメンバー２０を介して伝達された衝撃でＡピラーロワーパート３００とサイドシルパート５００が変形して助手席が変形するのである。よって、Ａピラーロワーパート３００とサイドシルパート５００との衝突剛性を増大させるために、本発明は、それぞれを２つのメンバー構造で形成するようにするのである。

具体的には、本発明のＡピラーロワーパート３００は、Ａピラー１００の前端部から下方に延びる形状であり、一般なＡピラーロワーパートのようにインナーパネル３２０とアウターパネル３６０から構成されて一つのメンバーを形成する。インナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間にレインフォースパネル３４０が設けられ、レインフォースパネル３４０が長さ方向に延びて内部が２つのメンバー形状に分割されるようにするのである。このような構造によって、前方から衝撃が加わる場合、２つのメンバー構造を用いてより高い衝突剛性を確保するようにするのである。

また、サイドシルパート５００は、車両のドアの下端から車両の長さ方向に沿って延びるメンバー形状である。このようなサイドシルパート５００の場合は、メンバー形状の内部前方部にブラケット５４０が設けられ、ブラケット５４０を基準に前方部が２つの空間に分割されるようにすることにより、これも前方衝突を基準に、重畳した２つの空間を介して衝突剛性をより高く確保することができるようにするのである。

従来では、このようなＡピラーロワーパート３００とサイドシルパート５００は、１つのメンバーのみで構成されており、前方部の衝突時に多少弱い構成であったが、本発明では、このような前方構造を内部で２つのメンバーに分割することにより、衝突時にさらに高い衝突剛性を確保することができるようにするのである。

図２は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパートの分解斜視図、図３及び図４は図２に示された車両のフロントボディのＡ−Ａ線及びＢ−Ｂ線に沿った断面図ある。

図示の如く、インナーパネル３２０、アウターパネル３６０及びレインフォースパネル３４０には、それぞれ前方フランジ３２１、３４１、３６１と後方フランジ３２３、３４３、３６３が形成され、レインフォースパネル３４０は、インナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に位置して前方フランジ３４１及び後方フランジ３４３を介してインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に固定できる。

具体的には、図２は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパートの分解斜視図であって、レインフォースパネル３４０は、Ａピラーロワーパート３００の内部を２つのメンバーに分割する分割部３４２、分割部３４２の一端から前方に延びてインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に固定された前方フランジ３４１、及び分割部３４２の他端から後方に延びてインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に固定された後方フランジ３４３から構成できる。

このような構造によって、レインフォースパネル３４０は、Ａピラーロワーパートの内部を２つのメンバーに分割し、既存の設計を変更することなく、インナーパネル３２０とアウターパネル３６０との組立／溶接の際にレインフォースパネル３４０を追加することにより、容易に車体の製造が可能である。

また、レインフォースパネル３４０の前方フランジ３４１は、突出部と湾入部が繰り返されるギア状に形成され、前方フランジ３４１の突出部がインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に固定され得る。つまり、レインフォースパネル３４０の前方フランジ３４１は、突出部を介してインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に組み立てることにより、組立とマッチングを容易にするのである。

このようなレインフォースパネル３４０は図５によく示されている。一方、別の実施形態として、レインフォースパネル３４０は、Ａピラーロワーパート３００の内部を２つのメンバーに分割する分割部３４２、分割部３４２の一端から前方に延びてインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間に固定された前方フランジ３４１、及び分割部３４２の他端から後方に延びてインナーパネル３２０に固定された後方フランジ３４３から構成されてもよい。

このような場合は図６に示されており、これは、レインフォースパネル３４０の後方フランジ３４３がインナーパネル３２０とアウターパネル３６０との間まで延びるのではなく、短く延びてインナーパネル３２０にのみ固定される場合であって、これにより、Ａピラーロワーパート３００を２つに分割するとともに、レインフォースパネル３４０の大きさを減らして重量を低減することができるという効果がある。

一方、サイドシルパート５００のブラケット５４０は、上部がレインフォースパネル３４０の下端に連結されることにより、サイドシルパート５００の前方部がＡピラーロワーパート３００の分割されたメンバーにそれぞれ連結される２つのメンバーから構成できる。すなわち、図１、図５及び図６に示すように、サイドシルパート５００にあるブラケット５４０がレインフォースパネル３４０の下端に連結される場合、サイドシルパート５００の前方部は２つの空間に区分される。

Ａピラーロワーパート３００の内部はレインフォースパネル３４０を基準に前方メンバー部Ｍ１と後方メンバー部Ｍ２に分割され、サイドシルパート５００の前方部はブラケット５４０を基準に前方シル部Ｍ３と後方シル部Ｍ４に分割され、前方メンバー部Ｍ１は前方シル部Ｍ３に連結され、後方メンバー部Ｍ２は後方シル部Ｍ４に連結されることにより、メンバーの長さを延長する効果があり、これにより、衝突剛性がより高くなるようにする効果がある。

また、図６に示すように、ブラケット５４０がレインフォースパネル３４０の分割部３４２から延びる形状とする場合、部品点数の節減も可能となる。

一方、図８は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのサイドシルパート５００とフロントサイドメンバー２０との連結関係を示す図であって、フロントサイドメンバーから延びた延長メンバー３０は、ロワーメンバー３２を介してサイドシルパート５００に連結され、衝撃を伝達する。この場合、サイドシルパート５００は、ブラケット５４０によって前方シル部Ｍ３と後方シル部Ｍ４に分割され、ロワーメンバー３２も、内部にロワーブラケット３３が設置され、空間が前方ロワーシルＭ３’と後方ロワーシルＭ４’に区分される。前方ロワーシルＭ３’はサイドシルパート５００の前方シル部Ｍ３に連結され、後方ロワーシルＭ４’はサイドシルパート５００の後方シル部Ｍ４に連結されることにより、２つのルーム構造が相互連結されて剛性を補強するようにする。このような構成の場合、前方衝突の際にタイヤＴがロワーメンバー３２に衝撃を加えても、相互連結されたロワーメンバー３２とサイドシルパート５００のルーム構造Ｍ３、Ｍ３’−Ｍ４、Ｍ４’によって変形が阻止され、必要な衝突剛性を確保するようにするのである。

また、図７は本発明の一実施形態に係る車両のフロントボディのＡピラーロワーパート３００とサイドシルパート５００とが結合した状態を示す図であって、Ａピラーロワーパート３００のインナーパネル３２０は、サイドシルパート５００のインナーパネル５２０とは角が形成されていない曲面形状に連結され、Ａピラーロワーパート３００のインナーパネル３２０とサイドシルパート５００のインナーパネル５２０とが一緒に一つの曲面を成すことができる。

このような形状により、Ａピラーロワーパート３００のインナーパネル３２０がサイドシルパート５００のインナーパネル５２０とは同一平面に近い曲面を形成するようにすることにより、応力が連結部位に集中する現象を減らし、衝突剛性をより高く取ることができ、ドアの前方部の縁部分を環状のコア形状に設計することが可能であって剛性が増大するのである。

図１を参照すると、ブラケット５４０は、サイドシルパート５００と車両のフロントサイドメンバー２０とを連結する延長メンバー３０の内部に延びるようにすることができ、この場合、延長メンバー３０と一緒に長さ方向に延びることにより延長メンバー３０の内部空間も２つのメンバーに分割することができる。

つまり、Ａピラーロワーパート３００は、レインフォースパネル３４０で２つのメンバーに分割され、このうち、前方に位置する前方メンバー部Ｍ１は、サイドシルパート５００の前方シル部Ｍ３に連結されるとともに延長メンバー３０の前方空間に連結されて一つのメンバーとして形成されたロードパスを形成する。

Ａピラーロワーパート３００の後方メンバー部Ｍ２は、サイドシルパート５００の後方シル部Ｍ４に連結されとともに延長メンバー３０の後方空間に連結され、別のメンバーとして形成されたロードパスを形成する。このような全体構造により、車両のフロントボディはいずれも、従来の一つのロードパスであった部分が重畳した２つのロードパスメンバー構造に分割及び重畳されることにより、より高い衝突剛性を確保することができるようにするのである。

本発明は、特定の実施形態について図示および説明したが、以下の特許請求の範囲によって提供される本発明の技術的思想を逸脱することなく、本発明に多様な改良および変形を加え得るのは、当業分野における通常の知識を有する者にとって自明であろう。

１００Ａピラー
３００Ａピラーロワーパート
３４０レインフォースパネル
５００サイドシルパート
５４０ブラケット

Claims

インナーパネルとアウターパネルから構成されてメンバーを形成し、Ａピラーの前端部から下方に延びる形状であり、インナーパネルとアウターパネルとの間にレインフォースパネルが設けられ、レインフォースパネルが長さ方向に延びて内部が２つのメンバー形状に分割されたＡピラーロワーパートを含む、車両のフロントボディ。
車両のドアの下端から車両の長さ方向に沿って延びるメンバー形状であり、前方部にブラケットが設けられてブラケットを基準に前方部が２つの空間に分割されたサイドシルパートをさらに含む、請求項１に記載の車両のフロントボディ。
ブラケットは、上端がレインフォースパネルの下端に連結されることにより、サイドシルパートの前方部がＡピラーロワーパートの分割されたメンバーにそれぞれ連結される２つのメンバーから構成されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両のフロントボディ。
インナーパネル、アウターパネル及びレインフォースパネルには、それぞれ前方フランジと後方フランジが形成され、レインフォースパネルは、インナーパネルとアウターパネルとの間に位置して前方フランジ及び後方フランジを介してインナーパネルとアウターパネルとの間に固定されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両のフロントボディ。
レインフォースパネルは、Ａピラーロワーパートの内部を２つのメンバーに分割する分割部、分割部の一端から前方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された前方フランジ、及び分割部の他端から後方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された後方フランジから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両のフロントボディ。
レインフォースパネルの前方フランジは、突出部と湾入部が繰り返されるギア状に形成され、前方フランジの突出部がインナーパネルとアウターパネルとの間に固定されたことを特徴とする、請求項５に記載の車両のフロントボディ。
レインフォースパネルは、Ａピラーロワーパートの内部を２つのメンバーに分割する分割部、分割部の一端から前方に延びてインナーパネルとアウターパネルとの間に固定された前方フランジ、及び分割部の他端から後方に延びてインナーパネルに固定された後方フランジから構成されたことを特徴とする、請求項１に記載の車両のフロントボディ。
Ａピラーロワーパートの内部はレインフォースパネルを基準に前方メンバー部と後方メンバー部に分割され、サイドシルパートの前方部はブラケットを基準に前方シル部と後方シル部に分割され、前方メンバー部は前方シル部に連結され、後方メンバー部は後方シル部に連結されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両のフロントボディ。
Ａピラーロワーパートのインナーパネルは、サイドシルパートのインナーパネルとは角が形成されていない曲面形状に連結され、Ａピラーロワーパートのインナーパネルとサイドシルパートのインナーパネルとが一緒に一つの曲面を成すことを特徴とする、請求項２に記載の車両のフロントボディ。
フロントサイドメンバーから延長メンバーが延び、延長メンバーはロワーメンバーを介してサイドシルパートに連結され、ブラケットはロワーブラケットを介してロワーメンバーの内部に延びてロワーメンバーが前方ロワーシルと後方ロワーシルに区分され、前方ロワーシルはサイドシルパートの前方シル部に連結され、後方ロワーシルはサイドシルパートの後方シル部に連結されたことを特徴とする、請求項２に記載の車両のフロントボディ。