JP3591499B2 - 車体前部構造 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、前面衝突時のエネルギー吸収を効果的に行わせるようにした車体前部構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車の車体前部構造として、例えば特開2000−16327号公報に開示されるように、サブフレーム前端部をフロントサイドメンバの前後方向中間部に結合し、これらサブフレームとフロントサイドメンバの変形モードコントロールによって前面衝突時における車体前部の潰れストロークを確保するようにしたものが知られており、前面衝突により車両前方から大きな荷重が入力された際には、フロントサイドメンバが、その軸方向(長さ方向)に潰れ変形するとともに、パワーユニットを搭載したサブフレームが、その中間部が下方に屈曲変形するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の車体前部構造にあっては、前述のようにサブフレームの前端部を、フロントサイドメンバの前後方向中間部に結合してあるため、フロントサイドメンバおよびサブフレームは、それぞれがお互いの変形挙動に影響を及ぼし合って変形初期の圧潰挙動が不安定となる可能性がある。
【0004】
そこで、本発明は、前面衝突時における衝突荷重を車体前部骨格を成す各構成部材に効果的に分散させて、衝突エネルギーの吸収効率をより高めることができる車体前部構造を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明にあっては、フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車体前後方向に配設したフロントサイドメンバと、これらフロントサイドメンバの前端を車幅方向に連結するファーストクロスメンバと、前記フロントサイドメンバの上方で車幅方向両側部に車体前後方向に配設したフードリッジメンバと、前記フロントサイドメンバの下側で車体前後方向に配設されてパワーユニットを搭載するサブフレーム等の車体前部骨格部材を備え、前面衝突入力に対して前記フロントサイドメンバ、フードリッジメンバおよびサブフレーム等の変形によってエネルギーを吸収するようにした車体前部構造において、
前記フロントサイドメンバの変形開始時期をサブフレームの変形開始後に遅延させる第1の変形開始時期調整手段と、
前記フードリッジメンバの変形開始時期を前記フロントサイドメンバの変形開始後に遅延させる第2の変形開始時期調整手段と、を設け
第1の変形開始時期調整手段は、前記サブフレームの前端部に前記フロントサイドメンバの前端よりも車両前方に突出するように設けた延設部と、
該延設部を前記フロントサイドメンバ以外の車体前部骨格部材に連結するサブフレーム支持手段と、を備えたことを特徴としている。
【0007】
請求項の発明にあっては、請求項に記載の車体前部構造において、サブフレーム前端部の延設部を前記ファーストクロスメンバに連結するとともに、このファーストクロスメンバと前記フロントサイドメンバの前端との間に、該フロントサイドメンバと同軸線上にフロントサイドメンバよりも剛性の低いエネルギー吸収部材を配設したことを特徴としている。
【0008】
請求項の発明にあっては、請求項に記載の車体前部構造において、サブフレーム前端部の延設部を前記ファーストクロスメンバの前端よりも車両前方に突出させ、該延設部と前記ファーストクロスメンバとを、ファーストクロスメンバから前記延設部に向かって車両前方に傾斜し、かつ、前記フロントサイドメンバよりも剛性の低い取付部材を介して連結したことを特徴としている。
【0009】
請求項の発明にあっては、請求項に記載の車体前部構造において、サブフレームの前端部を前記フロントサイドメンバの前端部よりも車幅方向内側に配設して、該サブフレームの前端部を前記ファーストクロスメンバに連結し、このファーストクロスメンバのサブフレーム結合部分とフロントサイドメンバ結合部分との間に、易変形部を設けたことを特徴としている。
【0010】
請求項の発明にあっては、請求項1〜に記載の車体前部構造において、第2の変形開始時期調整手段は、前面衝突入力に対して前記パワーユニットを車両後方かつ下方に落下させるパワーユニット落下手段と、
パワーユニットの落下開始後、このパワーユニットの落下時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメンバの変形を開始させるフードリッジメンバ変形手段と、を備えたことを特徴としている。
【0011】
請求項の発明にあっては、請求項1〜に記載の車体前部構造において、サブフレーム、フロントサイドメンバ、フードリッジメンバの各前端位置を、車体前後方向においてサブフレーム前端を最前として、フロントサイドメンバ前端、フードリッジメンバ前端の順に設定したことを特徴としている。
【0012】
【発明の効果】
請求項1に記載の発明によれば、前面衝突による車体前部からの衝突荷重は、車体前部骨格部材を成すフロントサイドメンバ、フードリッジメンバおよびサブフレーム等の変形によって吸収されるが、このとき、第1の変形開始時期調整手段によって、フロントサイドメンバの変形開始時期がサブフレームの変形開始後に遅延され、第2の変形開始時期調整手段によって、前記フードリッジメンバの変形開始時期が前記フロントサイドメンバの変形開始後に遅延されてサブフレーム、フロントサイドメンバ、フードリッジメンバの順に変形し、このようにサブフレーム、フロントサイドメンバ、フードリッジメンバの変形開始タイミングがずれることによって、これら各メンバの圧壊挙動を安定化できるとともに、車体反力特性を初期の高荷重発生に伴う局所ピークの少ない連続的な波形にでき、これによって衝撃荷重を抑制し、かつ、高いエネルギー吸収効果を発揮できる。
【0013】
また、前面衝突時の衝突荷重は、まず、サブフレームの前端部にフロントサイドメンバの前端よりも車両前方に突出するように設けた延設部に入力し、次いでこの延設部の変形に伴ってフロントサイドメンバに入力して、荷重分散することができる。
【0014】
このとき、延設部を設けたサブフレームは、サブフレーム支持手段によってフロントサイドメンバ以外の車体前部骨格部材に連結されているので、サブフレームとフロントサイドメンバの相互で変形挙動が影響しない分離構造となり、これらサブフレームとフロントサイドメンバの変形挙動をより確実に安定化させることができる。
【0015】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、前面衝突時の衝突荷重が延設部に入力されると、この延設部を設けたサブフレームを変形しつつ荷重がファーストクロスメンバからエネルギー吸収部材に入力され、該エネルギー吸収部材でエネルギー吸収されてフロントサイドメンバに荷重を除々に入力することができるので、サブフレームの変形開始後にフロントサイドメンバの変形をスムーズに開始でき、ひいては車体反力特性を連続的に行って滑らかな衝撃吸収を行うことができる。
【0016】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、延設部を前記ファーストクロスメンバの前端よりも車両前方に突出させたので、前面衝突時の衝突荷重をサブフレームの前端部により確実に入力させることができる。
【0017】
また、サブフレームの前端部が衝突荷重によって車両後方に変形することに伴って、前傾した取付部材の延設部側の連結部分はファーストクロスメンバ側の連結部分を中心として車両後方に回動して、該取付部材が鉛直状態となってサブフレームの前端部を押し下げ、サブフレームに搭載したパワーユニットを車両後方かつ下方へと落下させてキャビン前部との干渉を回避させ、フロントサイドメンバの潰れストロークを拡大して衝突エネルギー吸収量を増大することができる。
【0018】
請求項に記載の発明によれば、請求項の発明の効果に加えて、前面衝突時の荷重が、まず、フロントサイドメンバ前端部よりも車幅方向内側に配設したサブフレームの前端部に入力すると、このサブフレームの前端部を連結したファーストクロスメンバが、サブフレーム結合部分とフロントサイドメンバ結合部分との間の易変形部から容易に変形して前記サブフレームが後方移動し、そして、サブフレームの前端部が所定量後退した後にフロントサイドメンバに前記荷重が入力される。
【0019】
従って、サブフレームとフロントサイドメンバとの変形開始時期の遅延機能を、ファーストクロスメンバによって達成できるため、車両全長を短くすることができる。
【0020】
請求項に記載の発明によれば、請求項1〜の発明の効果に加えて、前面衝突時にパワーユニット落下手段が機能してパワーユニットが車両後方かつ下方に落下する際に、このパワーユニットには車両後方への慣性力が働き、このパワーユニット落下時の慣性力が存在する間にフードリッジメンバ変形手段によって フードリッジメンバの変形が開始されるため、このフードリッジメンバの変形開始時期で車両の高い有効マスを活用でき、フードリッジメンバ変形時の反力発生に伴う衝撃を緩和することができる。
【0021】
請求項に記載の発明によれば、請求項1〜の発明の効果に加えて、サブフレーム、フロントサイドメンバ、フードリッジメンバの各前端位置の設定によって、前面衝突時の荷重は、まず、最下方にあるサブフレームに入力されるため、車両重心との兼ね合いで車体には前下がりのピッチング挙動が生じ、次いで、フロントサイドメンバに前記荷重が入力されるが、この時点では前記サブフレームへの荷重入力により車体にピッチング挙動が生じて重心が上方に持ち上がった状態にあるため、車体のピッチング挙動は継続されて、車体のピッチング挙動をより確実に発生させることができ、このピッチング挙動により車両の運動エネルギーを吸収する際に、車両重心位置よりも上方に位置する乗員位置に発生する衝撃力を低減することができる。
【0022】
また、フロントサイドメンバおよびフードリッジメンバへの荷重入力が、車体がピッチングした状態で入力されるため、これら両メンバには前記荷重が軸方向に作用すると同時に下方向の分力が発生し、この分力によって各メンバの変形時にメンバ全体が上方に持ち上がるを防止して、メンバの変形、つまり、衝突エネルギーの吸収をより確実に行わせることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面とともに詳する。尚、各実施形態を以下説明するにあたって、前方とは車体前方、後方とは車体後方を意味し、前端部とは車体前方端部、後端部とは車体後方端部のことである。
【0024】
(第1実施形態)
図1から図4は本発明にかかる車体前部構造の第1実施形態を示し、図1は車体前部の骨格構造の分解斜視図、図2は車体前部の骨格構造の側面図、図3は前面衝突時の車体前部の変形過程を(a)〜(c)によって順を追って示す説明図、図4は前面衝突時の車体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラフである。
【0025】
この第1実施形態の車体前部構造は、図1、2に示すようにフロントコンパートメントF・Cの車幅方向両側部に、車体前後方向(図中左右方向)に配設した1対のフロントサイドメンバ10と、これらフロントサイドメンバ10の前端10aを車幅方向に連結するファーストクロスメンバ20と、前記フロントサイドメンバ10の上方で車幅方向両側部に車体前後方向に配設した1対のフードリッジメンバ30と、前記フロントサイドメンバ10の下側で車体前後方向に配設されて、パワーユニットとしての駆動用モータUを搭載するサブフレーム40と、を備えている。
【0026】
前記フロントサイドメンバ10はフロントコンパートメントF・Cの前面衝突時における主要なエネルギー吸収部材を成すもので、L字状断面のアウタパネル11とインナパネル12とを突合わせてフランジ接合して4角形の閉断面に形成してあると共に、前端から後端に至るに従って径大となるテーパ状としてある。
【0027】
また、フロントサイドメンバ10は、前記フロントコンパートメントF・CとキャビンCとを隔成するダッシュパネル1の部分で傾斜部分13をもって下面側に廻り込んで接合固定してエクステンションサイドメンバ14としてある。
【0028】
前記ファーストクロスメンバ20は、L字状断面のフロントパネル21とリヤパネル22とを突合わせてフランジ接合して4角形の閉断面に形成してある。
【0029】
また、前記ファーストクロスメンバ20のリヤパネル22の両端部寄りには、前記サブフレーム40の取付け部23を設けてある。
【0030】
フードリッジメンバ30は、コ字状断面のアウタパネル31と平板帯状のインナパネル32とを接合して4角形の閉断面に形成している。
【0031】
また、前記フードリッジメンバ30の後端部30aはフロントピラー2に結合するとともに、このフードリッジメンバ30の中間部と前記フロントサイドメンバ10とをストラットハウジング3により連結してある。
【0032】
サブフレーム40は、フロントサイドメンバ10に沿って前後方向に延在する左右1対の側部フレーム41と、これら側部フレーム41、41を車幅方向に連結する前、後側フレーム42、42とによって略井桁状に形成してある。
【0033】
側部フレーム41の前端部41aは、中央部分41bに向かって下方に傾斜する前端傾斜部分43となり、また、側部フレーム41の後端部41cは、中央部分41bから後端に向かって上方に傾斜する後方傾斜部分44となっており、略水平の中央部分41bには、マウント部材45により前記駆動用モータUを支持してある。
【0034】
前記前端傾斜部分43は、図3(a)に示すように前面衝突時の荷重が入力された際に上端部(前端部41a)が車両後方に移動して起立方向に変形する。このとき、前端傾斜部分43の上端位置はフロントサイドメンバ10によって上下位置が拘束されているため、駆動用モータUを支持する中央部分41bを下方に押し下げる機能を有し、前記前端傾斜部分43がパワーユニット落下手段100を構成する。
【0035】
ここで、第1実施形態では前記サブフレーム40の前端部41aに設けた前方傾斜部分43を、前記フロントサイドメンバ10の前端よりも車両前方に突出させて延設部46とし、この延設部46を、ボルト4を介して前記ファーストクロスメンバ20の取付け部23の下面に結合することによりサブフレーム支持手段101を構成する。
【0036】
前記フロントサイドメンバ10はその前端を前記ファーストクロスメンバ20の後面に連結するが、フロントサイドメンバ10の前端部とファーストクロスメンバ20の後面との間に、軸方向(車両前後方向)に蛇腹状に形成したエネルギー吸収部材15を該フロントサイドメンバ10と同軸上に介装し、このエネルギー吸収部材15を介してファーストクロスメンバ20とフロントサイドメンバ10とを結合してある。
【0037】
前記エネルギー吸収部材15は、蛇腹状部分によってフロントサイドメンバ10よりも剛性が低く設定される。
【0038】
このように延設部46とエネルギー吸収部材15とを設けることにより、サブフレーム40の前端、つまり延設部46の前端とエネルギー吸収部材15の前端との間に、車両前後方向に第1の距離L1を設定して、この第1の距離L1によってフロントサイドメンバ10の変形開始時期をサブフレーム40の変形開始後に遅延させる第1の変形開始時期調整手段110を構成し、エネルギー吸収部材15の前端とフードリッジメンバ30の前端との間に、車両前後方向に第2の距離L2を設定して、この第2の距離L2によってフードリッジメンバ30の変形開始時期を、フロントサイドメンバ10の変形開始後に遅延させる第2の変形開始時期調整手段120を構成している。
【0039】
従って、この第1実施形態では前記第1の変形開始時期調整手段110および前記第2の変形開始時期調整手段120により、サブフレーム40の前端位置K1が最前方に、フロントサイドメンバ10の前端位置K2が中間に、フードリッジメンバ30の前端位置K3が最後方となる関係をもって配置される。
【0040】
また、前記第2の変形開始時期調整手段120は、前記パワーユニット落下手段100によって駆動用モータUが落下する際、この駆動用モータUに落下時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメンバ30の変形を開始させるような距離設定になっている。
【0041】
以上の構成により第1実施形態の車体前部構造にあっては、図3(a)に示すように車両前端部が壁面Wなどに前面衝突した場合に、まず、ファーストクロスメンバ20に衝突荷重Fが入力する。
【0042】
すると、フロントサイドメンバ10の前端部に設けたエネルギー吸収部材15が、ファーストクロスメンバ20の潰れ変形に伴って変形する。このとき、エネルギー吸収部材15はフロントサイドメンバ10よりも剛性・強度が低いため、フロントサイドメンバ10は変形することがなくエネルギー吸収部材15のみが潰れ変形する。
【0043】
また、前記ファーストクロスメンバ20の変形に伴ってサブフレーム40の前端部41aに前記荷重Fが入力し、前端傾斜部分43および後端傾斜部分44を起立方向に変形しつつ中央部分41bを押し下げ(以下、この状態を下折れ変形と称する。)、この中央部分41bにマウントした駆動用モータUを落下する。
【0044】
そして、前記エネルギー吸収部材15の変形が終了した後、図3(b)に示すようにサブフレーム40が更に変形しつつフロントサイドメンバ10が潰れ変形する。
【0045】
このとき、サブフレーム40の下折れ変形により駆動用モータUとともに中央部分41bが下方に落下することにより、サブフレーム40の後端部41cを連結したエクステンションサイドメンバ14の前端、即ち、キャビンCの前端部との干渉タイミングを遅らせ又は回避することができるため、駆動用モータUが前記フロントサイドメンバ10の変形を阻害することがなく、このフロントサイドメンバ10の潰れストロークを拡大することができる。
【0046】
次に、前記フロントサイドメンバ10の潰れ変形が所定量に達すると、図3(c)に示すように、サブフレーム40の下折れ変形による駆動用モータUの落下挙動とフロントサイドメンバ10の潰れ変形とを伴いつつ、フードリッジメンバ30の前端部に前記衝突荷重Fが作用して、このフードリッジメンバ30が潰れ変形する。
【0047】
従って、サブフレーム40、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30のそれぞれの変形により前記衝突荷重Fのエネルギーを吸収することができるため、衝突荷重を効果的に分散して衝撃を緩和し、キャビンCの変形を防止若しくは抑制することができる。
【0048】
また、サブフレーム40、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30の各車体骨格部材は、それぞれの前端位置K1,K2,K3を異ならせて第1の変形開始時期調整手段110および第2の変形開始時期調整手段120を構成し、各メンバ40,10,30の変形開始時期に時間差を設定したので、それぞれのメンバ40,10,30の相互がそれぞれの変形挙動に影響を及ぼすことがなく良好なモードで変形を開始させることができる。
【0049】
従って、サブフレーム40、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30は、それぞれの変形開始時に発生する初期ピーク荷重のタイミングをずらすことができるため、図4に示すように車体反力特性Sをピーク荷重の少ない連続的な波形にして衝撃荷重を抑制でき、かつ、前面衝突時の衝撃を緩和しつつ各メンバ40,10,30の変形により高いエネルギー吸収効果を発揮できる。
【0050】
尚、同図のグラフは縦軸に車体反力、横軸に時間をとって示し、前記車体反力特性Sに現れる第1ピークP1はサブフレーム40の下折れ変形の開始時点、第2ピークP2はフロントサイドメンバ10の圧壊開始時点、第3ピークP3はフードリッジメンバ30の圧壊開始時点のそれぞれの反力ピークであり、また、時間T1は駆動用モータUの落下開始時点、T2はモータUの落下終了時点である。
【0051】
また、前記第2の変形開始時期調整手段120では、駆動用モータUに降下時の慣性力が存在する間にフードリッジメンバ30の変形を開始させるようになっているが、このとき、駆動用モータUは一定の重量を有しており、図4中の特性Dに示すように、この駆動用モータUの慣性力がある間は車体の有効マスMが高くなる。
【0052】
従って、本実施形態では前記有効マスMが高い間に、フードリッジメンバ30に衝突エネルギーを吸収するための圧壊(変形)荷重Fを発生させることができるため、車体に加速度として入力される衝撃G(=F/M)を緩和できる。
【0053】
因に、駆動用モータUの降下が終了した後にフードリッジメンバ30が圧壊開始した場合では、車体の有効マスM′は前記降下途中の有効マスMよりも小さく(M′<M)なり、停止時の衝撃G′(=F/M′)は必然的に大きくなってしまう。
【0054】
(第2実施形態)
図5〜図9は本発明の第2実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0055】
図5はフロントコンパートメントF・Cの骨格構造の側面図、図6は同骨格構造の衝突荷重が入力された状態を示す側面図、図7は衝突荷重の入力時に車体に生ずるピッチング挙動を(a)〜(c)によって順を追って示す説明図、図8はピッチング挙動時の車体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラフ、図9は図7(b)中A部の拡大図、図10は図7(c)中B部の拡大図である。
【0056】
この第2実施形態では、サブフレーム40の前端部41aに設けた延設部46を、ファーストクロスメンバ20の前端よりも車両前方に突出させ、その延設部46とファーストクロスメンバ20とを、そのファーストクロスメンバ20から前記延設部46に向かって車両前方に傾斜し、かつ、フロントサイドメンバ10よりも剛性の低い取付部材47を介して連結してある。
【0057】
従って、この第2実施形態では、前面衝突時の衝突荷重Fをサブフレーム40の前端部41aにより確実に入力させることができる。
【0058】
また、延設部46とファーストクロスメンバ20とを連結する取付部材47は、ファーストクロスメンバ20から延設部46に向かって車両前方に傾斜し、かつ、フロントサイドメンバ10よりも剛性を低く設定してあるので、サブフレーム40の下折れ変形に伴って、前傾した取付部材47の延設部46側の連結部分R1は、ファーストクロスメンバ20側の連結部分R2を中心として車両後方に回動する。
【0059】
すると、前記取付部材47は鉛直方向(起立方向)に変形してサブフレーム40の前端部41aを押し下げ、ひいては、このサブフレーム40に搭載した駆動用モータUを車両後方かつ下方へと落下させる。
【0060】
これによって、前記駆動用モータUがキャビンCの前端部下方に潜り込んで該キャビンCとの干渉を確実に回避できるため、フロントサイドメンバ10の潰れストロークをより一層拡大できて衝突エネルギー吸収量を増大することができる。
【0061】
ところで、この第2実施形態では図7に示すように、車両重量をM、重力をg、車両重心位置G2の車体前端からの距離をA、前面衝突時の入力荷重をF、入力の作用点の重心G2からの上下方向距離をhとすると、小型車両の場合は全長が短く、かつ、車両重量が軽いので、車両重量Mおよび距離Aが小さく設定される。
【0062】
このため、サブフレーム40の衝突荷重の入力点周りの回転モーメントは、
M・g・A<F・h…▲1▼
の条件を満たすことができ、この条件下では車体は前方に回転、つまりピッチング挙動(ノーズダイブ現象)が生ずることになる。
【0063】
一方、このように車体がピッチング挙動する際に、サブフレーム40、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30のそれぞれの車体前端位置を異ならせてあるので、衝突荷重の入力点は、図7(a)〜(c)に示すようにサブフレーム40からフロントサイドメンバ10そしてフードリッジメンバ30へと移行する。
【0064】
このため、同図(a)に示す衝突荷重Fがサブフレーム40に入力する第1段階では、車両重心位置G2からの上下方向距離はh1となり、前記▲1▼式は
M・g・A<F・h1
となって、車体は前方へのピッチング挙動が生ずる。
【0065】
次に、同図(c)に示す衝突荷重がフロントサイドメンバ10に入力する第二段階では、前記第1段階のピッチング挙動により車両重心位置G2が上方に移動しているので、車両重心位置G2からの上下方向距離はh2となり、前記▲1▼式は
M・g・A<F・h2
となって、ピッチング挙動が継続される。
【0066】
このように車体のピッチング挙動が連続して起こることにより、図8の車体反力特性に示すように、車両重心位置G2よりも上方に位置する乗員位置G1の衝撃力S1は、車両重心位置G2の衝撃力S2に比較して低減され、ひいては、衝突時の運動エネルギーを吸収する際に発生する乗員の衝撃力を低減することができる。
【0067】
また、この第2実施形態では図7(b),(c)に示すように、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30に衝突荷重Fが入力される際、車体がピッチングした状態で入力されるため、図9,図10に示すように前記衝突荷重Fの分力F1、F2が発生する。
【0068】
この下方向の分力F2により、フロントサイドメンバ10およびフードリッジメンバ30の各メンバの軸圧壊時に、それぞれの前端部が変形することにより生ずるメンバ全体の持ち上がりを防止し、各メンバ10,30の変形を確実に行わせて効率良く衝突エネルギーを吸収することができる。
【0069】
(第3実施形態)
図11,図12は本発明の第3実施形態を示し、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べる。
【0070】
図11はフロントコンパートメントF・Cの骨格構造の車幅方向片側を示す略示的平面図、図12は同骨格構造の衝突荷重が入力された状態を示す略示的平面図である。
【0071】
この第3実施形態では、第1の変形開始時期調整手段110に加えて、図11に示すようにサブフレーム40の前端部をフロントサイドメンバ10の前端部よりも車幅方向内側に配設して、該サブフレーム40の前端部41aをファーストクロスメンバ20に連結し、このファーストクロスメンバ20のサブフレーム結合部分Q1とフロントサイドメンバ結合部分Q2との間に易変形部24を設けてある。
【0072】
本実施形態では、前記易変形部24を、ファーストクロスメンバ20の後側面に上下方向に形成した凸条24aと凹条24bとで構成してある。
【0073】
勿論、この第3実施形態にあっても、サブフレーム40の前端位置K1をフロントサイドメンバ10の前端位置K2よりも車両前方に配置してある。
【0074】
従って、この第3実施形態では前面衝突時の衝突荷重は、まず、サブフレーム40に入力して、このサブフレーム40が下折れ変形し、図12に示すようにサブフレーム40の前端部41aが、ファーストクロスメンバ20の前記易変形部24での車幅方向の伸び変形に伴って車両後方に後退する。
【0075】
そして、サブフレーム40の前端部41aが所定量後退した時点で、フロントサイドメンバ10に衝突荷重が入力して、このフロントサイドメンバ10が軸圧壊変形する。
【0076】
従って、サブフレーム40とフロントサイドメンバ10との変形開始時期の遅延機能を、前記易変形部24を設けたファーストクロスメンバ20の変形によって達成できるため、車両全長を短くすることができる。
【0077】
ところで、本発明の車体前部構造は前記第1,第2,第3実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他の各種実施形態を採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態にかかる車体前部の骨格構造の分解斜視図。
【図2】本発明の第1実施形態にかかる車体前部の骨格構造の側面図。
【図3】本発明の第1実施形態にかかる前面衝突時の車体前部の変形過程を(a)〜(c)によって順を追って示す説明図。
【図4】本発明の第1実施形態にかかる前面衝突時の車体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラフ。
【図5】本発明の第2実施形態にかかる車体前部の骨格構造の側面図。
【図6】本発明の第2実施形態にかかる衝突荷重が入力された状態の車体前部の骨格構造の側面図。
【図7】本発明の第2実施形態にかかる衝突荷重の入力時に車体に生ずるピッチング挙動を(a)〜(c)によって順を追って示す説明図。
【図8】本発明の第2実施形態にかかるピッチング挙動時の車体の反力特性および車両有効マスの変化特性を示すグラフ。
【図9】本発明の第2実施形態にかかる図7(b)中A部の拡大図。
【図10】本発明の第2実施形態にかかる図7(c)中B部の拡大図。
【図11】本発明の第3実施形態にかかる車体前部の骨格構造の車幅方向片側を示す平面図。
【図12】本発明の第3実施形態にかかる衝突荷重が入力された状態の車体前部の骨格構造の車幅方向片側を示す平面図。
【符号の説明】
10 フロントサイドメンバ
15 エネルギー吸収部材
20 ファーストクロスメンバ
24 易変形部
30 フードリッジメンバ
40 サブフレーム
47 取付部材
46 延設部
100 パワーユニット落下手段
101 サブフレーム支持手段
110 第1の変形開始時期調整手段
120 第2の変形開始時期調整手段
U 駆動用モータ(パワーユニット)

Claims (6)

  1. フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車体前後方向に配設したフロントサイドメンバと、これらフロントサイドメンバの前端を車幅方向に連結するファーストクロスメンバと、前記フロントサイドメンバの上方で車幅方向両側部に車体前後方向に配設したフードリッジメンバと、前記フロントサイドメンバの下側で車体前後方向に配設されてパワーユニットを搭載するサブフレーム等の車体前部骨格部材を備え、前面衝突入力に対して前記フロントサイドメンバ、フードリッジメンバおよびサブフレーム等の変形によってエネルギーを吸収するようにした車体前部構造において、
    前記フロントサイドメンバの変形開始時期をサブフレームの変形開始後に遅延させる第1の変形開始時期調整手段と、
    前記フードリッジメンバの変形開始時期を前記フロントサイドメンバの変形開始後に遅延させる第2の変形開始時期調整手段と、を設け
    第1の変形開始時期調整手段は、前記サブフレームの前端部に前記フロントサイドメンバの前端よりも車両前方に突出するように設けた延設部と、
    該延設部を前記フロントサイドメンバ以外の車体前部骨格部材に連結するサブフレーム支持手段と、を備えたことを特徴とする車体前部構造。
  2. サブフレーム前端部の延設部を前記ファーストクロスメンバに連結するとともに、このファーストクロスメンバと前記フロントサイドメンバの前端との間に、該フロントサイドメンバと同軸線上にフロントサイドメンバよりも剛性の低いエネルギー吸収部材を配設したことを特徴とする請求項に記載の車体前部構造。
  3. サブフレーム前端部の延設部を前記ファーストクロスメンバの前端よりも車両前方に突出させ、該延設部と前記ファーストクロスメンバとを、ファーストクロスメンバから前記延設部に向かって車両前方に傾斜し、かつ、前記フロントサイドメンバよりも剛性の低い取付部材を介して連結したことを特徴とする請求項に記載の車体前部構造。
  4. サブフレームの前端部を前記フロントサイドメンバの前端部よりも車幅方向内側に配設して、該サブフレームの前端部を前記ファーストクロスメンバに連結し、このファーストクロスメンバのサブフレーム結合部分とフロントサイドメンバ結合部分との間に、易変形部を設けたことを特徴とする請求項に記載の車体前部構造。
  5. 第2の変形開始時期調整手段は、前面衝突入力に対して前記パワーユニットを車両後方かつ下方に落下させるパワーユニット落下手段と、
    パワーユニットの落下開始後、このパワーユニットの落下時の慣性力が存在する間に前記フードリッジメンバの変形を開始させるフードリッジメンバ変形手段と、を備えたことを特徴とする請求項1〜の何れかに記載の車体前部構造。
  6. サブフレーム、フロントサイドメンバ、フードリッジメンバの各前端位置を、車体前後方向においてサブフレーム前端を最前として、フロントサイドメンバ前端、フードリッジメンバ前端の順に設定したことを特徴とする請求項1〜に記載の車体前部構造。
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