JP3610938B2 - 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の中には、例えば特開２００１−１５８３７７号公報に示されているように、フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車両前後方向に配設したフロントサイドメンバの前側部に複数のビード部を形成し、前面衝突入力に対して該ビード部によってフロントサイドメンバの座屈変形（軸圧壊）を促進して、衝突エネルギーを吸収するようにしたものが知られている。
【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、フロントサイドメンバに形成したビード部は、フロントサイドメンバの車両前方部分のみに形成した構造となっているため、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバに衝突荷重が入力された場合に、フロントサイドメンバの車両前方部分は確実に軸圧壊するのであるが、車両後方部分はストラットタワーなどの部材が結合されていることもあって剛性が高くなっており、前側部分のビード部が座屈変形（初期変形）した後の後側部分での軸圧壊（後期変形）が不安定になる可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は前面衝突入力に対して、フロントサイドメンバの前側部分から後側部分に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を良好に行わせることができて、エネルギーの吸収効果を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両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の軸方向の潰れ変形により衝突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前側部の軸方向の潰れ変形が進行した段階で、該フロントサイドメンバの後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段を設けたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２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、フロントサイドメンバの下方にサブフレームを配設して該サブフレームにパワーユニットを搭載し、変形補助手段を該パワーユニットに固定して該変形補助手段を、前面衝突時におけるパワーユニットの後退移動によって前記フロントサイドメンバの後側部分に干渉可能に配置したことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の発明にあっては、請求項２に記載の車体前部構造において、フロントサイドメンバの後側部分に、前記変形補助手段に係合可能な凸部を設けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の発明にあっては、請求項３に記載の車体前部構造において、変形補助手段を、パワーユニットに対する固定部からフロントサイドメンバ近傍にまで延出した腕部と、この腕部から前記フロントサイドメンバの内側面に沿って垂直に立ち上がって前記凸部と係合可能な先端部とによって略Ｌ字形状に形成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項５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、変形補助手段が、フロントサイドメンバの後側部分に結合したストラットタワーの前側近傍に車幅方向に配設されて、前面衝突時に該ストラットタワーに干渉して該ストラットタワーを介してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を作用させる干渉部材であることを特徴としている。
【００１０】
請求項６の発明にあっては、請求項５に記載の車体前部構造において、干渉部材を、前記ストラットタワーの前側近傍を通って車幅方向に配置して、その一端部をダッシュパネルに回動自在に支持したことを特徴としている。
【００１１】
請求項７の発明にあっては、請求項５，６に記載の車体前部構造において、干渉部材が、一端部をステアリングホイールの操舵変位が伝達される回動支持部を介してダッシュパネルに支持するとともに、他端部をステアリング装置のナックルアームに連結したタイロッドである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、前面衝突により衝突荷重がフロントサイドメンバの前端に入力すると、このフロントサイドメンバの前端側から軸方向の潰れ変形が開始し、この潰れ変形が進行するのに伴って、変形補助手段によってフロントサイドメンバの後側部の軸方向の潰れ変形が促進されて、フロントサイドメンバの前側部分から後側部分に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を安定的に行わせることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、パワーユニットの後退移動を利用して変形補助手段をフロントサイドメンバの後側部に干渉させて変形促進を行わせるため、変形補助手段のフロントサイドメンバに対する干渉タイミングや変形促進荷重を調整することができて、フロントサイドメンバ後側部の潰れ変形を良好に行わせることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、フロントサイドメンバの後側部分に設けた凸部に変形補助手段が係合してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を効率良く伝達することができるため、該後側部分の変形促進を確実に行わせることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、変形補助手段を略Ｌ字形状に形成してあるためコンパクトに構成できて、パワーユニット周りの占有スペースを小さくすることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、前面衝突時に変形補助手段の干渉部材がストラットタワーに干渉して、該ストラットタワーを介してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を作用させることができるため、剛体構造のストラットタワーがフロントサイドメンバの後側部の変形を阻害することがなく、フロントサイドメンバ後側部の潰れ変形をスムーズに行わせることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の発明の効果に加えて、干渉部材はダッシュパネルに回動自在に支持した一端部を支点として回動するため、ダッシュパネルに作用するモーメントを著しく小さくでき、ダッシュパネルの変形を低減してキャビンへの影響を抑制することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５，６の発明の効果に加えて、干渉部材をステアリング装置のタイロッドとしてあるため、前面衝突時に操舵輪が後退移動した際に、ナックルアームとともにタイロッドが後退移動してストラットタワーに荷重伝達し、フロントサイドメンバ後側部に確実に軸方向入力を作用させることができる。
【００１９】
【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細する。尚、各実施形態を以下説明するにあたって、前方とは車両前方、後方とは車両後方を意味し、前端部とは車両前方端部、後端部とは車両後方端部のことである。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図５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要部斜視図、図３は変形補助手段を示す拡大斜視図、図４は車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図、図５は変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図である。
【００２１】
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６０とを備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
本実施形態ではこのフロントサイドメンバ１０を前端から後端に至るに従って径大となるテーパ状に形成して、前面衝突入力に対して前端から軸方向に潰れ変形が行われ易いようにしてあるが、前側部分に前記従来と同様に複数の潰れビードを設けて該潰れビードにより軸圧潰変形を誘起させるようにしてもよい。
【００２４】
また、フロントサイドメンバ１０の後端部は、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１３としてある。
【００２５】
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。
【００２６】
また、前記ファーストクロスメンバ２０のリヤパネル２２の両側部寄りには、前記サブフレーム６０の取付け部２３を設けてある。
【００２７】
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。
【００２８】
また、前記フードリッジメンバ３０の後端部はフロントピラー２に結合すると共に、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とをストラットタワー４０により連結し、該ストラットタワー４０にフロントサスペンション５０のショックアブソーバ５１を収納するようにしている。
【００２９】
サブフレーム６０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６１と、これら側部フレーム６１、６１を車幅方向に連結する前、後側フレーム６２、６２とによって略井桁状に形成してある。
【００３０】
このサブフレーム６０はその前端を前記ファーストクロスメンバ２０の取付け部２３に下面側から締結固定すると共に、後端を前記エクステンションサイドメンバ１３又は図外のフロア骨格メンバに下面側から締結固定して取付けられ、前記側部フレーム６１、６１の略水平な中央部分に図外のマウント部材により前記駆動用モータＵを搭載支持してある。
【００３１】
ここで、本実施形態では、前記駆動用モータＵに、前面衝突時におけるフロントサイドメンバ１０の軸方向の潰れ変形過程で、該フロントサイドメンバ１０の後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段１００を設けてある。
【００３２】
前記変形補助手段１００は、図３に示すように前記駆動用モータＵの外周上端部にボルト１０１ａを介して固定してあり、この固定部１０１からフロントサイドメンバ１０の内側面１０ｃの近傍にまで延出した腕部１０２と、この腕部１０２から前記フロントサイドメンバ１０の内側面１０ｃに沿って垂直に立ち上がる先端部１０３とによって略Ｌ字形状に形成してある。
【００３３】
前記先端部１０３は後端縁１０３ａを鋭角状にした断面三角形状に形成され、その後端縁１０３ａをフロントサイドメンバ１０の後端部１０ｂの内側面１０ｃに近接配置してある。
【００３４】
また、前記フロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの内側面１０ｃには、前記変形補助手段１００の後端縁１０３ａの後方近傍に位置して凸部１１０を形成してある。この凸部１１０は、内側面１０ｃの高さ方向全幅に亘って形成され、変形補助手段１００の後退移動に伴って先端部１０３が係合するようになっている。
【００３５】
以上の構成によりこの第１実施形態の車体前部構造にあっては、図４に示すように前面衝突により衝突荷重Ｆが車体前部から入力されると、この衝突荷重Ｆは、まずファーストクロスメンバ２０に入力して、これを潰れ変形しつつフロントサイドメンバ１０に入力する。すると、フロントサイドメンバ１０はその前端部１０ａ側から軸方向に潰れ変形して、この軸圧潰変形により衝突エネルギーの一部を吸収する。
【００３６】
そして、フロントサイドメンバ１０の前側部の潰れ変形が進行してファーストクロスメンバ２０が駆動用モータＵに干渉することにより該駆動用モータＵを後退移動する。尚、駆動用モータＵの後退移動は、このファーストクロスメンバ２０との干渉のみならず、サブフレーム６０の下折れ変形によってもたらされる。
【００３７】
従って、このように駆動用モータＵが後退移動すると、これに伴って変形補助手段１００も後退移動して先端部１０３の後端縁１０３ａが、フロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの凸部１１０に干渉して、この凸部１１０を後方に押圧する。
【００３８】
このように変形補助手段１００が凸部１１０に干渉して、図５に示すようにフロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂに軸方向入力が作用することにより、該後側部１０ｂの軸方向の潰れ変形が促進される。
【００３９】
この結果、フロントサイドメンバ１０の前側部から後側部に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を安定して行わせ、このフロントサイドメンバ１０による衝突エネルギーの吸収効率を高めることができ、前面衝突による衝突荷重がキャビンＣに影響するのを効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態では前記変形補助手段１００とフロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの凸部１１０との干渉タイミングや凸部１１０を介しての変形促進荷重の調整によってフロントサイドメンバ１０の後側部の軸圧潰変形を最適に行わせることができる。
【００４１】
更に、前記変形補助手段１００は、腕部１０２と先端部１０３とからなる略Ｌ字形状として形成したので、コンパクトに構成できて駆動用モータＵ周りの占有スペースを小さくすることができる。
【００４２】
（第２実施形態）
図６〜図１０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。
【００４３】
図６は車体前部の骨格構造の要部斜視図、図７は車体前部の骨格構造を車両前方から見た斜視図、図８は変形補助手段を示す拡大斜視図、図９は車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図、図１０は変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図である。
【００４４】
この第２実施形態にあっては、図６，図７に示すように、フロントサイドメンバ１０の後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段を、ステアリング装置７０のタイロッド７１をストラットタワー４０の前側近傍に配置して、該タイロッド７１を前面衝突時にストラットタワー４０に干渉して該ストラットタワー４０を介してフロントサイドメンバ１０の後側部に軸方向入力を作用させる干渉部材として構成している。
【００４５】
尚、この実施形態では、フロントサスペンション５０がインデペンデントサスペンションとして構成される関係上、前記タイロッド７１は左右に分割されて、それぞれが独立して上下揺動が可能となっている。
【００４６】
前記タイロッド７１は、図８に示すように前記ストラットタワー４０の車体前側近傍を通って車幅方向に配置され、図６に示すように車幅方向内方に位置する一端部７１ａを、ステアリングホイールＳの操舵変位が伝達される回動支持部としてのボールジョイント７２を介してダッシュパネル１に固設したラック・ピニオン機構７３に支持するとともに、他端部７１ｂをステアリング装置７０のナックルアームＮに連結してある。
【００４７】
ナックルアームＮは、フロントサスペンション５０に設けた操舵輪５２のキングピン周りに設けられ、前記タイロッド７１の車幅方向移動により操舵輪５２を転舵するようになっている。
【００４８】
従って、この第２実施形態にあっては、図９に示すように前面衝突により車体前部から入力した衝突荷重Ｆにより、ファーストクロスメンバ２０およびフロントサイドメンバ１０の前側部が前記第１実施形態と同様に潰れ変形すると共に、操舵輪５２が後退移動すると、操舵輪５２のナックルアームに連結したタイロッド７１の他端部７１ｂは後方移動して、タイロッド７１は一端部７１ａのボールジョイント７２を中心として後方に回動し、その他端部７１ｂに近い側が図１０に示すようにストラットタワー４０の前側に干渉して、その干渉部分を変形させる。
【００４９】
このように、ストラットタワー４０が変形することにより、このストラットタワー４０でエネルギー吸収が行われると共に、該ストラットタワー４０を介してフロントサイドメンバ１０の後側部に軸方向入力を作用させ、該フロントサイドメンバ１０の後側部を軸方向に潰れ変形させて前記第１実施形態と同様に、衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００５０】
また、前記タイロッド７１は、一端部７１ａをボールジョイント７２を介してダッシュパネル１に回動自在に支持してあるので、前面衝突時にタイロッド７１の他端部７１ｂが後方移動する際に、このタイロッド７１は前記ボールジョイント７２を支点として回動する。
【００５１】
このため、ダッシュパネル１に作用するモーメントを著しく小さくでき、ダッシュパネル１の変形を低減してキャビンＣへの影響を抑えることができる。
【００５２】
また、干渉部材としてステアリング装置７０のタイロッド７１を用いることができるため、部品点数の増加や重量の増大を伴うことなく、フロントサイドメンバ１０の軸圧潰変形をスムーズに行わせることができる。
【００５３】
ところで、本発明の車体前部構造は第１，第２実施形態を例にとって説明したが、これ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実施形態における車体前部の骨格構造の分解斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の要部斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における変形補助手段の拡大斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態における変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造の要部斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造を車両前方から見た斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態における変形補助手段を示す拡大斜視図。
【図９】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の第２実施形態における変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図。
【符号の説明】
１０ フロントサイドメンバ
２０ ファーストクロスメンバ
４０ ストラットタワー
５０ フロントサスペンション
５１ ストラット
５２ 操舵輪
７０ ステアリング装置
７１ タイロッド（干渉部材）
７２ ボールジョイント（回動支持部）
１００ 変形補助手段
１０１ 固定部
１０２ 腕部
１０３ 先端部
１１０ 凸部
Ｕ 駆動用モータ（パワーユニット）
【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の中には、例えば特開２００１−１５８３７７号公報に示されているように、フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車両前後方向に配設したフロントサイドメンバの前側部に複数のビード部を形成し、前面衝突入力に対して該ビード部によってフロントサイドメンバの座屈変形（軸圧壊）を促進して、衝突エネルギーを吸収するようにしたものが知られている。
【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、フロントサイドメンバに形成したビード部は、フロントサイドメンバの車両前方部分のみに形成した構造となっているため、車両の前面衝突時にフロントサイドメンバに衝突荷重が入力された場合に、フロントサイドメンバの車両前方部分は確実に軸圧壊するのであるが、車両後方部分はストラットタワーなどの部材が結合されていることもあって剛性が高くなっており、前側部分のビード部が座屈変形（初期変形）した後の後側部分での軸圧壊（後期変形）が不安定になる可能性がある。
【０００４】
そこで、本発明は前面衝突入力に対して、フロントサイドメンバの前側部分から後側部分に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を良好に行わせることができて、エネルギーの吸収効果を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両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の軸方向の潰れ変形により衝突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前側部の軸方向の潰れ変形が進行した段階で、該フロントサイドメンバの後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段を設けたことを特徴としている。
【０００６】
請求項２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、フロントサイドメンバの下方にサブフレームを配設して該サブフレームにパワーユニットを搭載し、変形補助手段を該パワーユニットに固定して該変形補助手段を、前面衝突時におけるパワーユニットの後退移動によって前記フロントサイドメンバの後側部分に干渉可能に配置したことを特徴としている。
【０００７】
請求項３の発明にあっては、請求項２に記載の車体前部構造において、フロントサイドメンバの後側部分に、前記変形補助手段に係合可能な凸部を設けたことを特徴としている。
【０００８】
請求項４の発明にあっては、請求項３に記載の車体前部構造において、変形補助手段を、パワーユニットに対する固定部からフロントサイドメンバ近傍にまで延出した腕部と、この腕部から前記フロントサイドメンバの内側面に沿って垂直に立ち上がって前記凸部と係合可能な先端部とによって略Ｌ字形状に形成したことを特徴としている。
【０００９】
請求項５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、変形補助手段が、フロントサイドメンバの後側部分に結合したストラットタワーの前側近傍に車幅方向に配設されて、前面衝突時に該ストラットタワーに干渉して該ストラットタワーを介してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を作用させる干渉部材であることを特徴としている。
【００１０】
請求項６の発明にあっては、請求項５に記載の車体前部構造において、干渉部材を、前記ストラットタワーの前側近傍を通って車幅方向に配置して、その一端部をダッシュパネルに回動自在に支持したことを特徴としている。
【００１１】
請求項７の発明にあっては、請求項５，６に記載の車体前部構造において、干渉部材が、一端部をステアリングホイールの操舵変位が伝達される回動支持部を介してダッシュパネルに支持するとともに、他端部をステアリング装置のナックルアームに連結したタイロッドである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、前面衝突により衝突荷重がフロントサイドメンバの前端に入力すると、このフロントサイドメンバの前端側から軸方向の潰れ変形が開始し、この潰れ変形が進行するのに伴って、変形補助手段によってフロントサイドメンバの後側部の軸方向の潰れ変形が促進されて、フロントサイドメンバの前側部分から後側部分に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を安定的に行わせることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、パワーユニットの後退移動を利用して変形補助手段をフロントサイドメンバの後側部に干渉させて変形促進を行わせるため、変形補助手段のフロントサイドメンバに対する干渉タイミングや変形促進荷重を調整することができて、フロントサイドメンバ後側部の潰れ変形を良好に行わせることができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の発明の効果に加えて、フロントサイドメンバの後側部分に設けた凸部に変形補助手段が係合してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を効率良く伝達することができるため、該後側部分の変形促進を確実に行わせることができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、請求項３の発明の効果に加えて、変形補助手段を略Ｌ字形状に形成してあるためコンパクトに構成できて、パワーユニット周りの占有スペースを小さくすることができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、前面衝突時に変形補助手段の干渉部材がストラットタワーに干渉して、該ストラットタワーを介してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を作用させることができるため、剛体構造のストラットタワーがフロントサイドメンバの後側部の変形を阻害することがなく、フロントサイドメンバ後側部の潰れ変形をスムーズに行わせることができる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の発明の効果に加えて、干渉部材はダッシュパネルに回動自在に支持した一端部を支点として回動するため、ダッシュパネルに作用するモーメントを著しく小さくでき、ダッシュパネルの変形を低減してキャビンへの影響を抑制することができる。
【００１８】
請求項７に記載の発明によれば、請求項５，６の発明の効果に加えて、干渉部材をステアリング装置のタイロッドとしてあるため、前面衝突時に操舵輪が後退移動した際に、ナックルアームとともにタイロッドが後退移動してストラットタワーに荷重伝達し、フロントサイドメンバ後側部に確実に軸方向入力を作用させることができる。
【００１９】
【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細する。尚、各実施形態を以下説明するにあたって、前方とは車両前方、後方とは車両後方を意味し、前端部とは車両前方端部、後端部とは車両後方端部のことである。
【００２０】
（第１実施形態）
図１から図５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要部斜視図、図３は変形補助手段を示す拡大斜視図、図４は車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図、図５は変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図である。
【００２１】
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６０とを備えている。
【００２２】
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。
【００２３】
本実施形態ではこのフロントサイドメンバ１０を前端から後端に至るに従って径大となるテーパ状に形成して、前面衝突入力に対して前端から軸方向に潰れ変形が行われ易いようにしてあるが、前側部分に前記従来と同様に複数の潰れビードを設けて該潰れビードにより軸圧潰変形を誘起させるようにしてもよい。
【００２４】
また、フロントサイドメンバ１０の後端部は、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１３としてある。
【００２５】
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。
【００２６】
また、前記ファーストクロスメンバ２０のリヤパネル２２の両側部寄りには、前記サブフレーム６０の取付け部２３を設けてある。
【００２７】
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。
【００２８】
また、前記フードリッジメンバ３０の後端部はフロントピラー２に結合すると共に、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とをストラットタワー４０により連結し、該ストラットタワー４０にフロントサスペンション５０のショックアブソーバ５１を収納するようにしている。
【００２９】
サブフレーム６０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６１と、これら側部フレーム６１、６１を車幅方向に連結する前、後側フレーム６２、６２とによって略井桁状に形成してある。
【００３０】
このサブフレーム６０はその前端を前記ファーストクロスメンバ２０の取付け部２３に下面側から締結固定すると共に、後端を前記エクステンションサイドメンバ１３又は図外のフロア骨格メンバに下面側から締結固定して取付けられ、前記側部フレーム６１、６１の略水平な中央部分に図外のマウント部材により前記駆動用モータＵを搭載支持してある。
【００３１】
ここで、本実施形態では、前記駆動用モータＵに、前面衝突時におけるフロントサイドメンバ１０の軸方向の潰れ変形過程で、該フロントサイドメンバ１０の後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段１００を設けてある。
【００３２】
前記変形補助手段１００は、図３に示すように前記駆動用モータＵの外周上端部にボルト１０１ａを介して固定してあり、この固定部１０１からフロントサイドメンバ１０の内側面１０ｃの近傍にまで延出した腕部１０２と、この腕部１０２から前記フロントサイドメンバ１０の内側面１０ｃに沿って垂直に立ち上がる先端部１０３とによって略Ｌ字形状に形成してある。
【００３３】
前記先端部１０３は後端縁１０３ａを鋭角状にした断面三角形状に形成され、その後端縁１０３ａをフロントサイドメンバ１０の後端部１０ｂの内側面１０ｃに近接配置してある。
【００３４】
また、前記フロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの内側面１０ｃには、前記変形補助手段１００の後端縁１０３ａの後方近傍に位置して凸部１１０を形成してある。この凸部１１０は、内側面１０ｃの高さ方向全幅に亘って形成され、変形補助手段１００の後退移動に伴って先端部１０３が係合するようになっている。
【００３５】
以上の構成によりこの第１実施形態の車体前部構造にあっては、図４に示すように前面衝突により衝突荷重Ｆが車体前部から入力されると、この衝突荷重Ｆは、まずファーストクロスメンバ２０に入力して、これを潰れ変形しつつフロントサイドメンバ１０に入力する。すると、フロントサイドメンバ１０はその前端部１０ａ側から軸方向に潰れ変形して、この軸圧潰変形により衝突エネルギーの一部を吸収する。
【００３６】
そして、フロントサイドメンバ１０の前側部の潰れ変形が進行してファーストクロスメンバ２０が駆動用モータＵに干渉することにより該駆動用モータＵを後退移動する。尚、駆動用モータＵの後退移動は、このファーストクロスメンバ２０との干渉のみならず、サブフレーム６０の下折れ変形によってもたらされる。
【００３７】
従って、このように駆動用モータＵが後退移動すると、これに伴って変形補助手段１００も後退移動して先端部１０３の後端縁１０３ａが、フロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの凸部１１０に干渉して、この凸部１１０を後方に押圧する。
【００３８】
このように変形補助手段１００が凸部１１０に干渉して、図５に示すようにフロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂに軸方向入力が作用することにより、該後側部１０ｂの軸方向の潰れ変形が促進される。
【００３９】
この結果、フロントサイドメンバ１０の前側部から後側部に亘る全範囲で軸方向の潰れ変形を安定して行わせ、このフロントサイドメンバ１０による衝突エネルギーの吸収効率を高めることができ、前面衝突による衝突荷重がキャビンＣに影響するのを効果的に抑制することができる。
【００４０】
また、本実施形態では前記変形補助手段１００とフロントサイドメンバ１０の後側部１０ｂの凸部１１０との干渉タイミングや凸部１１０を介しての変形促進荷重の調整によってフロントサイドメンバ１０の後側部の軸圧潰変形を最適に行わせることができる。
【００４１】
更に、前記変形補助手段１００は、腕部１０２と先端部１０３とからなる略Ｌ字形状として形成したので、コンパクトに構成できて駆動用モータＵ周りの占有スペースを小さくすることができる。
【００４２】
（第２実施形態）
図６〜図１０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。
【００４３】
図６は車体前部の骨格構造の要部斜視図、図７は車体前部の骨格構造を車両前方から見た斜視図、図８は変形補助手段を示す拡大斜視図、図９は車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図、図１０は変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図である。
【００４４】
この第２実施形態にあっては、図６，図７に示すように、フロントサイドメンバ１０の後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段を、ステアリング装置７０のタイロッド７１をストラットタワー４０の前側近傍に配置して、該タイロッド７１を前面衝突時にストラットタワー４０に干渉して該ストラットタワー４０を介してフロントサイドメンバ１０の後側部に軸方向入力を作用させる干渉部材として構成している。
【００４５】
尚、この実施形態では、フロントサスペンション５０がインデペンデントサスペンションとして構成される関係上、前記タイロッド７１は左右に分割されて、それぞれが独立して上下揺動が可能となっている。
【００４６】
前記タイロッド７１は、図８に示すように前記ストラットタワー４０の車体前側近傍を通って車幅方向に配置され、図６に示すように車幅方向内方に位置する一端部７１ａを、ステアリングホイールＳの操舵変位が伝達される回動支持部としてのボールジョイント７２を介してダッシュパネル１に固設したラック・ピニオン機構７３に支持するとともに、他端部７１ｂをステアリング装置７０のナックルアームＮに連結してある。
【００４７】
ナックルアームＮは、フロントサスペンション５０に設けた操舵輪５２のキングピン周りに設けられ、前記タイロッド７１の車幅方向移動により操舵輪５２を転舵するようになっている。
【００４８】
従って、この第２実施形態にあっては、図９に示すように前面衝突により車体前部から入力した衝突荷重Ｆにより、ファーストクロスメンバ２０およびフロントサイドメンバ１０の前側部が前記第１実施形態と同様に潰れ変形すると共に、操舵輪５２が後退移動すると、操舵輪５２のナックルアームに連結したタイロッド７１の他端部７１ｂは後方移動して、タイロッド７１は一端部７１ａのボールジョイント７２を中心として後方に回動し、その他端部７１ｂに近い側が図１０に示すようにストラットタワー４０の前側に干渉して、その干渉部分を変形させる。
【００４９】
このように、ストラットタワー４０が変形することにより、このストラットタワー４０でエネルギー吸収が行われると共に、該ストラットタワー４０を介してフロントサイドメンバ１０の後側部に軸方向入力を作用させ、該フロントサイドメンバ１０の後側部を軸方向に潰れ変形させて前記第１実施形態と同様に、衝突エネルギーの吸収効率を高めることができる。
【００５０】
また、前記タイロッド７１は、一端部７１ａをボールジョイント７２を介してダッシュパネル１に回動自在に支持してあるので、前面衝突時にタイロッド７１の他端部７１ｂが後方移動する際に、このタイロッド７１は前記ボールジョイント７２を支点として回動する。
【００５１】
このため、ダッシュパネル１に作用するモーメントを著しく小さくでき、ダッシュパネル１の変形を低減してキャビンＣへの影響を抑えることができる。
【００５２】
また、干渉部材としてステアリング装置７０のタイロッド７１を用いることができるため、部品点数の増加や重量の増大を伴うことなく、フロントサイドメンバ１０の軸圧潰変形をスムーズに行わせることができる。
【００５３】
ところで、本発明の車体前部構造は第１，第２実施形態を例にとって説明したが、これ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実施形態における車体前部の骨格構造の分解斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の要部斜視図。
【図３】本発明の第１実施形態における変形補助手段の拡大斜視図。
【図４】本発明の第１実施形態における車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図。
【図５】本発明の第１実施形態における変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図。
【図６】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造の要部斜視図。
【図７】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造を車両前方から見た斜視図。
【図８】本発明の第２実施形態における変形補助手段を示す拡大斜視図。
【図９】本発明の第２実施形態における車体前部の骨格構造の変形状態を示す斜視図。
【図１０】本発明の第２実施形態における変形補助手段の作動状態を示す拡大斜視図。
【符号の説明】
１０ フロントサイドメンバ
２０ ファーストクロスメンバ
４０ ストラットタワー
５０ フロントサスペンション
５１ ストラット
５２ 操舵輪
７０ ステアリング装置
７１ タイロッド（干渉部材）
７２ ボールジョイント（回動支持部）
１００ 変形補助手段
１０１ 固定部
１０２ 腕部
１０３ 先端部
１１０ 凸部
Ｕ 駆動用モータ（パワーユニット）
Claims (7)
- フロントコンパートメントの車幅方向両側部に車両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の軸方向の潰れ変形により衝突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前側部の軸方向の潰れ変形が進行した段階で、該フロントサイドメンバの後側部の軸方向の潰れ変形を促す変形補助手段を設けたことを特徴とする車体前部構造。 - フロントサイドメンバの下方にサブフレームを配設して該サブフレームにパワーユニットを搭載し、変形補助手段を該パワーユニットに固定して該変形補助手段を、前面衝突時におけるパワーユニットの後退移動によって前記フロントサイドメンバの後側部分に干渉可能に配置したことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
- フロントサイドメンバの後側部分に、前記変形補助手段に係合可能な凸部を設けたことを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。
- 変形補助手段を、パワーユニットに対する固定部からフロントサイドメンバ近傍にまで延出した腕部と、この腕部から前記フロントサイドメンバの内側面に沿って垂直に立ち上がって前記凸部と係合可能な先端部とによって略Ｌ字形状に形成したことを特徴とする請求項３に記載の車体前部構造。
- 変形補助手段が、フロントサイドメンバの後側部分に結合したストラットタワーの前側近傍に車幅方向に配設されて、前面衝突時に該ストラットタワーに干渉して該ストラットタワーを介してフロントサイドメンバの後側部に軸方向入力を作用させる干渉部材であることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
- 干渉部材を、前記ストラットタワーの前側近傍を通って車幅方向に配置して、その一端部をダッシュパネルに回動自在に支持したことを特徴とする請求項５に記載の車体前部構造。
- 干渉部材が、一端部をステアリングホイールの操舵変位が伝達される回動支持部を介してダッシュパネルに支持するとともに、他端部をステアリング装置のナックルアームに連結したタイロッドであることを特徴とする請求項５，６に記載の車体前部構造。
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