JP2022037685A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】スモールオーバーラップ前面衝突が発生した場合におけるホイールの車室への侵入をより確実に抑制することができる車両前部構造を提供する。【解決手段】車両前部構造１１は、ホイール１６と、アーム１８と、サイドシル２１と、突起部２２と、を具備する。更に、車両衝突による車両前方部の変形等により、アーム１８が車体１２に固定される固定部２８を回転中心として、タイヤ１５が円軌道２４を描き後退する場合、突起部２２の先端が、ホイール１６のビード収容部２５の近傍、または、ビード収容部２５よりもホイール１６内側に接触するように構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両前部構造に関し、特に、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際の安全性が考慮された車両前部構造に関する。

車両衝突として、スモールオーバーラップ前面衝突がある。スモールオーバーラップ前面衝突とは、オフセット率が小さい微小ラップ衝突である。よって、スモールオーバーラップ前面衝突が発生すると、ホイールの強度が高いディスク部がサイドシルに当たり、車室部の前方部分が大きく変形し、乗員の安全性が損なわれてしまう恐れがある。

そのため、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、ホイールを破壊することで、ホイールが車室に侵入することを抑制する発明が特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された発明では、サイドシルの前端に、前方に向かって突出する破壊部材を設けている。このようにすることで、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際には、破壊部材に接触したホイールが破壊され、これにより車室にホイールが侵入することが抑制される。

特開２０１５－１７１８７９号公報

上記したホイールはアームやハブ等の様々な部材によって支持されている。よって、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際には、ホイールは必ずしも車両後方に向かってまっすぐ移動するとは限らず、ホイールは複雑な変位を示すことが考えられる。よって、特許文献１に記載された発明では、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、ホイールの所定箇所に破壊部材が接触せず、ホイールの車室への侵入を防止することが難しいことも考えられる。

本発明は、このような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した場合におけるホイールの車室への侵入をより確実に抑制することができる車両前部構造を提供することにある。

本発明の請求項１に記載された車両前部構造は、フロントタイヤが組み込まれたホイールと、前記ホイールを、ハブを介して車体に対して支持するアームと、前記フロントタイヤの後方側に配置され、車両前後方向に沿って延在するサイドシルと、前記サイドシルの前方側に配置された、車両前方側に向かって突出する突起部と、を具備し、車両衝突による車両前方部の変形等により、前記アームが前記車体に固定される固定部を回転中心として、前記フロントタイヤが円軌道を描き後退する場合、前記突起部の先端が、前記ホイールのビード収容部の近傍、または、前記ビード収容部よりも前記ホイールの内側部分に接触するように構成されていることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載された車両前部構造では、前記突起部は、上方から見て略楔形状を呈することを特徴とする。

また、本発明の請求項３に記載された車両前部構造では、前記アームは、前方アームおよび後方アームを有し、前記前方アーム又は前記前方アームと前記車体を結合する結合部および前記後方アーム又は前記後方アームと前記車体を結合する結合部の何れか一方は、前記前方アーム又は前記前方アームと前記車体を結合する結合部および前記後方アーム又は前記後方アームと前記車体を結合する結合部の何れか他方よりも脆弱とされていることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載された車両前部構造では、前記突起部の車両外側の側面の、車両前後方向に於ける長さは、前記ホイールの幅方向外側端部から前記ビード収容部までの長さよりも、長いことを特徴とする。

また、本発明の請求項５に記載された車両前部構造では、車両衝突が発生して前記ホイールが前記突起部に接触する際、前記ホイールの端部から前記ビード収容部に至る側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する第１傾斜角度は、前記突起部の車両外側の側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する第２傾斜角度よりも、小さいことを特徴とする。

本発明の請求項１に係る車両前部構造によれば、車両衝突時に、突起部の先端が、ホイールのビード収容部の近傍、または、ビード収容部よりもホイールの内側部分に接触するように構成されていることで、ホイールをビード収容部の近傍から分離させることができる。よって、車両衝突時にホイールが車室に侵入することを抑止することができる。

本発明の請求項２に係る車両前部構造によれば、突起部が略楔形状を呈していることで、車両衝突に突起部の先端を、ホイールのビード収容部の近傍に当接させることができ、ホイールを容易に分離させることができる。

本発明の請求項３に係る車両前部構造によれば、前方アームまたは結合部および後方アームまたは結合部の何れかが他方よりも脆弱とされていることで、車両衝突時に前方アームおよび後方アームのいずれか一方が破断し、破断していない他方のアームでホイールを回転させ、ホイールのビード収容部を突起部に当接させることができる。

本発明の請求項４に係る車両前部構造によれば、突起部の車両外側の側面の、車両前後方向に於ける長さを、ホイールの幅方向外側端部からビード収容部までの長さよりも、長くすることで、車両衝突時に、ホイールのビード収容部に突起部を確実に当接させることができる。

本発明の請求項５に係る車両前部構造によれば、ホイールの端部からビード収容部に至る側面が車両幅方向外側に向かって傾斜する第１傾斜角度を、突起部の車両外側の側面が車両幅方向外側に向かって傾斜する第２傾斜角度よりも、小さくすることで、車両衝突時に、ホイールのビード収容部に突起部を確実に当接させることができる。

本発明の実施形態に係る車両前部構造を備えた車両を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両前部構造を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両前部構造を備えた車両がスモールオーバーラップ前面衝突を起こす状況を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両前部構造において、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した状況を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、後方アームの固定部を回転中心としてホイールが後退する状況を逐次的に示す上面図である。 本発明の実施形態に係る車両前部構造において、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した状況を示す図であり、（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）は、前方アームの固定部を回転中心としてホイールが後退する状況を逐次的に示す上面図である。 本発明の実施形態に係る車両前部構造を示す図であり、（Ａ）はホイールが突起部に接触する状況を示す上面図であり、（Ｂ）および（Ｃ）はホイールのビード収容部と突起部が接触する部分を示す拡大上面図である。

以下、本発明の実施形態に係る車両前部構造１１を図面に基づき詳細に説明する。以下の説明に於いては前後上下左右の各方向を用いるが、左右とは車両１０を前方から見た場合の左右である。更に、以下の説明では、同一の部材には原則的に同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。

図１は、車両前部構造１１を備えた車両１０を示す平面図である。

車両１０は、車体１２を備えており、車体１２にはタイヤ１５が取りつけられている。ここでは、車体１２の前方側にフロントタイヤ１５１が配置され、車体１２の後方側にリアタイヤ１５２が配置されている。

車体１２の車両幅方向の端部には、サイドシル２１が形成されている。サイドシル２１は前後方向に沿って伸びる略柱状の部材であり、車体１２の剛性を確保するために高い強度を備えている。

図２は、車両前部構造１１を示す平面図である。

車両前部構造１１を構成するフロントタイヤ１５１は、車体１２に取りつけられている。フロントタイヤ１５１は、後述するホイール１６が取りつけられ、ホイール１６はハブ１７を介して車体１２に接続されている。また、ハブ１７は、前方アーム１９および後方アーム２０を介して、車体１２に接続されている。ここでは図示しないが、ハブ１７には、アッパーアーム、ローワーアーム、ショックアブソーバー、ナックルアーム、タイロッド、パワーシリンダ等も接続される。また、前方アーム１９および後方アーム２０は、ここでは図示しないアッパーアームおよびローワーアームに備えられる。

図３は、車両前部構造１１を備えた車両１０が、スモールオーバーラップ前面衝突を起こす状況を示す平面図である。

ここでは、車両１０の前端部分左側が、衝突対象物１３と、スモールオーバーラップ前面衝突を起こしている。よって、何ら対策を施さなければ、フロントタイヤ１５１のホイール１６が、車室に侵入してしまう恐れがある。本実施形態では、後述するように、サイドシル２１の前端部分に突起部２２を設けることで、ホイール１６が車室に侵入することを抑止している。

図４は、車両前部構造１１において、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した状況を示す図であり、図４（Ａ）、図４（Ｂ）および図４（Ｃ）は、後方アーム２０の固定部２３を回転中心としてホイール１６が後退する状況を逐次的に示す上面図である。

図４（Ａ）を参照して、ホイール１６は、所謂アルミホイールであり、トレッド部２６と、ディスク部２７と、を有する。また、トレッド部２６とディスク部２７との間にはビード収容部２５が形成されている。ビード収容部２５は、ここでは図示しないタイヤのビードを嵌め込むための凹状部位である。よって、ビード収容部２５は、ホイール１６の他の部分よりも脆弱とされている。本実施形態では、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、後述する突起部２２を、ビード収容部２５またはトレッド部２６に当てることで、ビード収容部２５をホイール１６から分離させ、ホイール１６が車室に侵入することを抑止している。

ホイール１６は、前方アーム１９および後方アーム２０を介して、車体１２の側に固定されている。

前方アーム１９の左方側端部は、ホイール１６の内部側に配置されるハブ１７に接続され、前方アーム１９の右方側端部は、固定部２３を介して車体１２に固定されている。

後方アーム２０の左方側端部は、ホイール１６の内部側に配置されるハブ１７に接続され、後方アーム２０の右方側端部は車体１２の固定部２８に固定されている。

ここでは、前方アーム１９は後方アーム２０よりも脆弱に形成されている。具体的には、前方アーム１９の途中部分を脆弱にした脆弱部２９が形成されている。このようにすることで、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、前方アーム１９を先に破断させ、後方アーム２０の固定部２８を支点として、ホイール１６を回転させつつ後方に移動させることができる。ここで、前方アーム１９を後方アーム２０よりも脆弱にする構成としては、例えば、前方アーム１９を全体的に細長くする構成を採用することもできる。

突起部２２は、サイドシル２１の前方において、車体１２を部分的に前方側に向かって突出させた部位である。突起部２２は、例えば、上方から見て略楔形状を呈する。また、突起部２２の先端部分は、サイドシル２１の左端よりも、幅方向内側である右方側に配置されている。突起部２２を有することで、後述するように、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、ホイール１６を部分的に分離させ、ホイール１６の車室内への侵入を抑止できる。

図４（Ｂ）を参照して、スモールオーバーラップ前面衝突が発生すると、この衝突により前方アーム１９が途中部分で破断する。このように成ると、ホイール１６は、後方アーム２０の固定部２８を支点として、紙面上において反時計回りに円軌道を描き、後方に向かって後退する。この結果、突起部２２の先端が、ホイール１６のビード収容部２５の近傍、または、ビード収容部２５よりもホイール１６の内側、即ちトレッド部２６に接触する。

図４（Ｃ）を参照して、上記したように、ビード収容部２５およびトレッド部２６は、ディスク部２７よりも機械的強度が小さい。よって、突起部２２の先端部がビード収容部２５に衝突すると、ビード収容部２５からホイール１６が割れ、高強度部材であるディスク部２７がホイール１６から分離する。よって、ホイール１６の車室内への侵入を抑止できる。

更に、前方アーム１９を後方アーム２０よりも脆弱にする構成として他のものを採用できる。例えば、前方アーム１９と車体１２とを接合する図示しない結合部であるボルトを、前方アーム１９または後方アーム２０よりも脆弱にする構成としても良い。この場合、スモールオーバーラップ前面衝突が発生すると、前方アーム１９と車体１２とを係合するボルトが破断し、前方アーム１９が途中部分で破断したのと同様に、ホイール１６は、後方アーム２０の固定部２８を支点として、紙面上において反時計回りに円軌道を描き、後方に向かって後退する。

図５は、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した状況を示す図であり、図５（Ａ）、図５（Ｂ）および図５（Ｃ）は、前方アーム１９の固定部２３を回転中心としてホイール１６が後退する状況を逐次的に示す上面図である。

図５（Ａ）を参照して、ここでは、後方アーム２０は前方アーム１９よりも脆弱に形成されている。具体的には、後方アーム２０の途中部分を脆弱にした脆弱部２９が形成されている。このようにすることで、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、後方アーム２０を先に破断または変形させ、前方アーム１９の固定部２３を支点として、ホイール１６を回転させつつ後方に後退させることができる。ここで、後方アーム２０を前方アーム１９よりも脆弱にする構成としては、例えば、後方アーム２０を前方アーム１９よりも全体的に細長くする構成を採用することもできる。

図５（Ｂ）を参照して、スモールオーバーラップ前面衝突が発生すると、この衝突により後方アーム２０が途中部分で破断する。または後方アーム２０は変形する。このように成ると、ホイール１６は、前方アーム１９の固定部２３を支点として、紙面上において反時計回りに円軌道を描き、後方に向かって後退する。この結果、突起部２２の先端が、ホイール１６のビード収容部２５の近傍、または、ビード収容部２５よりもホイール１６の内側、即ちトレッド部２６に接触する。

図５（Ｃ）を参照して、突起部２２の先端部がビード収容部２５に衝突すると、ビード収容部２５からホイール１６が割れ、高強度であるディスク部２７がホイール１６から分離する。よって、ホイール１６の車室内への侵入を抑止できる。

更に、後方アーム２０を前方アーム１９よりも脆弱にする構成として他のものを採用できる。例えば、後方アーム２０と車体１２とを接合する図示しない結合部であるボルトを、前方アーム１９または後方アーム２０よりも脆弱にする構成としても良い。この場合、スモールオーバーラップ前面衝突が発生すると、後方アーム２０と車体１２とを係合するボルトが破断し、後方アーム２０が途中部分で破断したのと同様に、ホイール１６は、前方アーム１９の固定部２３を支点として、紙面上において反時計回りに円軌道を描き、後方に向かって後退する。

図６は、突起部２２の構成を詳細に示す図であり、図６（Ａ）はホイール１６が突起部２２に接触する状況を示す上面図であり、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）はホイール１６のビード収容部２５と突起部２２が接触する部分を示す拡大上面図である。

図６（Ｂ）を参照して、突起部２２の側辺の長さは、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、突起部２２の前端がビード収容部２５に当接するように設定されている。具体的には、ホイール１６の幅方向外側端部からビード収容部２５までの長さ、即ち、ホイール１６のディスク部２７の傾斜面の長さをＬ１とする。また、突起部２２の車両外側である左方側の側辺の長さをＬ２とする。本実施形態では、Ｌ２をＬ１よりも長く設定している。このようにすることで、突起部２２の先端を、ディスク部２７に干渉されることなく、ビード収容部２５またはトレッド部２６に当接させることができ、ディスク部２７をホイール１６本体から分離させ、ホイール１６の車室内への侵入を抑止できる。

図６（Ｃ）を参照して、突起部２２の左方側側面の角度は、突起部２２の先端部が、効果的にビード収容部２５に当接する角度とされている。ここでは、車両前後方向に対して平行な線を一点鎖線で示している。先ず、ホイール１６の端部からビード収容部２５に至る側面、即ち、ディスク部２７の側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する角度を、第１傾斜角度θ１とする。また、突起部２２の車両外側の側面である左方側側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する角度を、第２傾斜角度θ２とする。

本実施形態では、第１傾斜角度θ１を第２傾斜角度θ２よりも小さくしている。このようにすることで、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際に、ディスク部２７の傾斜側面が、突起部２２の先端部がビード収容部２５に当接することを邪魔することが無い。よって、スモールオーバーラップ前面衝突が発生した際、前述したように、突起部２２の前端部をビード収容部２５に確実に当て、ディスク部２７を分離させることができる。

前述した本実施形態により、以下のような主要な効果を奏することができる。

本実施形態では、車両衝突時に、突起部２２の先端が、ホイール１６のビード収容部２５の近傍、または、ビード収容部２５よりもホイール１６内側に接触するように構成されていることで、ホイール１６をビード収容部２５の近傍から分離させることができる。よって、車両衝突時にホイール１６が車室に侵入することを抑止することができる。

更に、本実施形態によれば、突起部２２が略楔形状を呈していることで、車両衝突時に、突起部２２の先端を、ホイール１６のビード収容部２５の近傍に当接させることができ、ホイール１６を容易に分離させることができる。

更に、本実施形態によれば、前方アーム１９および後方アーム２０の何れか他方よりも脆弱とされていることで、車両衝突時に前方アーム１９および後方アーム２０のいずれか一方が破断し、破断していない他方のアーム１８でホイール１６を回転させ、ホイール１６のビード収容部２５を突起部２２に当接させることができる。

更に、本実施形態によれば、突起部２２の車両外側の側面の、車両前後方向に於ける長さを、ホイール１６の幅方向外側端部からビード収容部２５までの長さよりも、長くすることで、車両衝突時に、ホイール１６のビード収容部２５に突起部２２を確実に当接させることができる。

更に、本実施形態によれば、ホイール１６の端部からビード収容部２５に至る側面が車両幅方向外側に向かって傾斜する第１傾斜角度を、突起部２２の車両外側の側面が車両幅方向外側に向かって傾斜する第２傾斜角度よりも、小さくすることで、車両衝突時に、ホイール１６のビード収容部２５に突起部２２を確実に当接させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これ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で変更が可能である。また、前述した各形態は相互に組み合わせることが可能である。

１０ 車両
１１ 車両前部構造
１２ 車体
１３ 衝突対象物
１５ タイヤ
１５１ フロントタイヤ
１５２ リアタイヤ
１６ ホイール
１７ ハブ
１８ アーム
１９ 前方アーム
２０ 後方アーム
２１ サイドシル
２２ 突起部
２３ 固定部
２５ ビード収容部
２６ トレッド部
２７ ディスク部
２８ 固定部
２９ 脆弱部

Claims (5)

1. フロントタイヤが組み込まれたホイールと、
   前記ホイールを、ハブを介して車体に対して支持するアームと、
   前記フロントタイヤの後方側に配置され、車両前後方向に沿って延在するサイドシルと、
   前記サイドシルの前方側に配置された、車両前方側に向かって突出する突起部と、を具備し、
   車両衝突による車両前方部の変形等により、前記アームが前記車体に固定される固定部を回転中心として、前記フロントタイヤが円軌道を描き後退する場合、
   前記突起部の先端が、前記ホイールのビード収容部の近傍、または、前記ビード収容部よりも前記ホイールの内側部分に接触するように構成されていることを特徴とする車両前部構造。
2. 前記突起部は、上方から見て略楔形状を呈することを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。
3. 前記アームは、前方アームおよび後方アームを有し、
   前記前方アーム又は前記前方アームと前記車体を結合する結合部および前記後方アーム又は前記後方アームと前記車体を結合する結合部の何れか一方は、前記前方アーム又は前記前方アームと前記車体を結合する結合部および前記後方アーム又は前記後方アームと前記前記車体を結合する結合部の何れか他方よりも脆弱とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両前部構造。
4. 前記突起部の車両外側の側面の、車両前後方向に於ける長さは、
   前記ホイールの幅方向外側端部から前記ビード収容部までの長さよりも、長いことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の車両前部構造。
5. 車両衝突が発生して前記ホイールが前記突起部に接触する際、
   前記ホイールの端部から前記ビード収容部に至る側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する第１傾斜角度は、
   前記突起部の車両外側の側面が、車両幅方向外側に向かって傾斜する第２傾斜角度よりも、小さいことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の車両前部構造。
   
   

Images