JP3917757B2 - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の車体前部構造、特に車体前部のフレーム構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の車体前部に形成されるエンジンルームの最前端部には、左右のラジエータパネルサイドがエンジンルームの左右の側壁を構成する左右のホイールエプロンの前端縁部及び該ホイールエプロンに接合固着された左右のサイドフレームの前端縁部に接合固着され、該左右のラジエータパネルサイドはその上下をラジエータパネルアッパとフロントクロスメンバとによりそれぞれ連結され、上記左右のラジエータパネルサイドとラジエータパネルアッパとフロントクロスメンバとにより囲まれた空間部にエンジン冷却水冷却用のラジエータ及び空調装置のコンデンサが配設されている。
【０００３】
そして、前面衝突時の衝突荷重は、ホイールエプロンの下縁部に沿って接合固着された左右のサイドフレームに入力されるが、例えば実開平３−５５３８１号公報に開示されているように、閉断面をなすサイドフレームの前端部分の断面高さを増やし、衝突に対する初期車体抗力を充分高くし、その後に生ずる車体減速度のピーク値を下げるようにしたものが従来より開発されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記先行技術のように、サイドフレーム前端部分の断面高さを増やした構造としたものは、衝突荷重によりサイドフレームに下向きのモーメントが生じ、サイドフレームの安定的な座屈による衝突エネルギー吸収のためにはサブフレームを設けるといった手段が必要があると共に、サイドフレームの歩留まりが悪くコスト的に不利である、という課題を有している。
【０００５】
又、サイドフレーム前端部分の断面高さを増やす代わりに、サイドフレーム前端にブラケットを設け、該ブラケットにてバンパからサイドフレームへの衝突荷重伝達をスムーズにする方策も従来より開発されているが、この方策はサイドフレームの歩留まりは良好であるが、荷重伝達の面では充分とはいえず、前記と同様にサイドフレームに下向きのモーメントが生じるという課題を有している。
【０００６】
本発明は上記のような従来の課題を解決することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、車体前部の側壁に沿って前後方向に配設され、その前端部にてバンパを取付支持する閉断面のサイドフレームの前方部分の下面部に、補助部材として、閉断面形状のコンプレッションメンバを、サイドフレーム前端部から所定寸法だけ後方へずらせた状態で、サイドフレーム下面との間に所定の隙間をもたせて取付けたことを特徴とするものであり、これにより前面衝突時に、衝突に対する初期車体抗力を必要以上に上げることなく、コンプレッションメンバが上方へ凸に湾曲変形してサイドフレームに当接し、該コンプレッションメンバのサイドフレームへの当接によってサイドフレームの折れ曲がり変形が抑えられ、サイドフレーム及びコンプレッションメンバの安定した座屈変形及びそれによる衝突エネルギーの効果的な吸収が行なわれる。又、上記によりサイドフレームの歩留まりの向上と、コンプレッションメンバの板厚，形状，材質等により任意の衝突エネルギー吸収特性が得られることから、車体の基本的構成部分の変更が不要となり、チューニングのし易い衝突エネルギー吸収構造を得ることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【０００９】
図１，図２は本発明の第１の実施例を示すものであり、図１において、フロントボデーにおけるラジエータパネル１とサイドフレーム２との位置関係を示し、サイドフレーム２は外側が開放したほぼコ字型断面部材２ａと該コ字型断面部材２ａの外側の開放端部を覆うクロージングプレート２ｂ（又はフロントホイールエプロン）とにより車体前後方向の閉断面を構成しており、その前端部は、ラジエータパネル１のラジエータパネルサイド１１の下方に位置し、バンパブラケット９を介して図示しないバンパが取付けられる。又、サイドフレーム２の後端部はトーボード３に突き合わせ固着されている。そして、サイドフレーム２の下面には後述するコンプレッションメンバ５をスペーサ４を介して取付けるための孔２ｃが設けられている。コンプレッションメンバ５の前端部にはプレート６が取付けられ、該プレート６によりコンプレッションメンバ５の前端部はサイドフレーム２の下面に所定の隙間Ｌをもって取付けられ、又フロントクロスメンバ１２へも結合されている。尚、図１において、１３は車体前部の側壁をなすフロントホイールエプロンである。
【００１０】
コンプレッションメンバ５は、図２に示すように、上部構成部材７と底面部材８とから側面視で後方ほど細くなる楔形状をなす閉断面に形成されている。上部構成部材７は上面部７ａと左右の側面部７ｂとからなる下向きに開放したほぼコ字型断面に形成され、その前端部分の高さはフロントクロスメンバ１２の高さとほぼ同じになるよう構成されている。上面部７ａの後部には、サイドフレーム２への取付用の孔７ｄが形成され、また上面部７ａの車幅方向の幅は、サイドフレーム２の底面部の幅よりも若干狭めに設定されている。側面部７ｂの前端部にはプレート６を取付るためのフランジ７ｃが設けられている。底面部材８は、底面８ａとその底面８ａの左右端部のフランジ８ｂとを有する形状に構成され、該底面８ａの前端にはプレート６を取付けるための取付孔８ｄを設けたフランジ８ｃが形成されている。
【００１１】
上記コンプレッションメンバ５の前端部には、図１（Ｂ）に示すように、プレート６が取付けられる。プレート６は、前面部６ａと車内側の側面取付部６ｂと上面フランジ６ｃとを有する構造に構成され、該前面部６ａの下方部には取付孔６ｄが設けられ、該取付孔６ｄがコンプレッションメンバ５の底面部材８の前端部に設けた取付孔８ｄに対応するようになっており、ボルトを上記取付孔６ｄ，８ｄに差し込み締付けることにより、コンプレッションメンバ５の前端を前面部６ａが覆った状態にてプレート６が取付けられ、プレート６の側面取付部６ｂとフロントクロスメンバ１２とを結合すると共に、上面フランジ６ｃをサイドフレーム２の下面に固着することにより、コンプレッションメンバ５の前端部はサイドフレーム２の下部に所定の隙間Ｌをもって結合される。
【００１２】
コンプレッションメンバ５は、サイドフレーム２の下面部に、コンプレッションメンバ５の前端部がサイドフレーム２前端部よりフロントクロスメンバ１２の幅分だけ後方位置に来るように、後部をスペーサ４を介してボルト締めにて取付けられると共に、前端部をプレート６の上面フランジ６ｃにてサイドフレーム２に取付けられることにより、前後の取付箇所以外のコンプレッションメンバ５上面部７ａとサイドフレーム２下面部との間には、スペーサ４の厚み分だけの隙間Ｌ（例えばほぼ５mm程度の隙間）が形成される。
【００１３】
上記構成により、車両の前面衝突時、先ずサイドフレーム２の前端部が圧縮変形し始め（この場合、初期抗力はあまり高くない）、続いてコンプレッションメンバ５が前面部から圧縮変形し始めるが、その時コンプレッションメンバ５は、前後の取付個所の中間部分において前記隙間Ｌ分だけ上方へ湾曲変形して上面部７ａが、図２（Ｂ）の鎖線示７ａ′のようにサイドフレーム２の下面部に当接する。この当接によりサイドフレーム２は下方への折れ曲がりが抑制され、それ以後はサイドフレーム２とコンプレッションメンバ５は互いに折れ曲がり変形が抑えられて安定した座屈変形を行ない、効果的に衝突エネルギーを吸収する。
【００１４】
図１，２ではスペーサ４を介してコンプレッションメンバ５をサイドフレーム２にボルトにて取付けた例を示しているが、図３の第２の実施例に示すように、コンプレッションメンバ５の上面部７ａの後端部にサイドフレーム２の下面への取付座４′を一体に突出形成し、該取付座４′をサイドフレーム２の下面に接合しボルト締め等にて取付固定することにより、コンプレッションメンバ５の上面部７ａとサイドフレーム２の下面との間に上記取付座４′の突出高さにより所定の隙間Ｌが形成されるようにしてもよく、このようにすればスペーサ４が不要となり、部品点数の削減及びそれに伴うコストダウンをはかることができる。
【００１５】
又、図４は本発明の第３の実施例を示すもので、コンプレッションメンバ５の前後の取付個所の中間の上面部７ａを若干上方へ湾曲した形状に構成した例を示している。このように予めコンプレッションメンバ５の上面部７ａを上方に凸に湾曲した形状に構成しておくことにより、衝突荷重の入力時コンプレッションメンバ５は上方へ湾曲変形し易く、サイドフレーム２の折れ曲がり規制及び衝突エネルギー吸収といった機能の更なる安定化をはかることができる。
【００１６】
図５は本発明の第４の実施例を示すもので、コンプレッションメンバ５の前端下部に剛性の高い部材１０を取付け、前面衝突荷重が該剛性の高い部材１０を介してコンプレッションメンバ５に入力するよう構成した例を示している。このように構成することにより、前面衝突荷重の入力中心がコンプレッションメンバ５の下方に設定され、これによりコンプレッションメンバ５が上方へ湾曲変形し易くなり、上記第３実施例の場合と同様、サイドフレーム２の折れ曲がり規制及び衝突エネルギー吸収といった機能のより一層の安定化をはかることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、サイドフレームの下面に、閉断面をなすコンプレッションメンバを、サイドフレーム前端部より少し後にずらせて、且つ、サイドフレーム下面との間に所定の隙間をもって取付けたことにより、前面衝突時、サイドフレームとコンプレッションメンバとの座屈変形開始に時間差をもたせ、又コンプレッションメンバの座屈開始に伴ないコンプレッションメンバの上方への湾曲変形による押圧によってサイドフレームの折れ曲がり変形は抑えられ、衝突に対する初期車体抗力を必要以上に高くすることなく、サイドフレーム及びコンプレッションメンバの安定した座屈による衝突エネルギー吸収を行うことができるので、トーボードの車室内側への後退量やフロアパネルの変形等を最小限に抑えることができる。
【００１８】
更に、サイドフレームの歩留まりの向上と、コンプレッションメンバの板厚，形状，材質により任意の衝突エネルギー吸収特性が得られることから、車体の基本的構成部分の変更が不要となり、チューニングのし易い衝突エネルギー吸収構造を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明を適用した車両のフロントボデーの概略を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の要部の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施例を示すもので、（Ａ）はサイドフレームとコンプレッションメンバとの取付位置関係を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の側面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示すもので、コンプレッションメンバの後方部分の側面図である。
【図４】本発明の第３の実施例を示すコンプレッションメンバの縦断側面図である。
【図５】本発明の第４の実施例を示すコンプレッションメンバの縦断側面図である。
【符号の説明】
１ ラジエータパネル
２ サイドフレーム
４ スペーサ
４′ 取付座
５ コンプレッションメンバ
６ プレート
６ａ 前面部
６ｂ 側面取付部
６ｃ 上面フランジ
６ｄ 取付孔
７ 上部構成部材
７ａ 上面部
７ｂ 側面部
７ｃ フランジ
７ｄ 孔
８ 底面部材
８ａ 底面
８ｂ フランジ
８ｃ フランジ
８ｄ 取付孔
９ バンパブラケット
１０ 剛性の高い部材
１１ ラジエータパネルサイド
１２ フロントクロスメンバ
１３ フロントホイールエプロン

Claims (6)

1. 車体前部の側壁に沿って前後方向に配設され、その前端部にてバンパを取付支持する閉断面のサイドフレームにおいて、該サイドフレームの前方部分の下面部に、車体前後方向に閉断面形状で側面視にて前端から後方にかけて徐々に細くなる楔形状に形成されたコンプレッションメンバを、サイドフレーム下面との間に所定の隙間をもたせて取付けたことを特徴とする車両の前部車体構造。
2. 請求項１に記載の車両の前部車体構造において、コンプレッションメンバは、その前端部がサイドフレームの前端部より所定寸法だけ後方へずらしてサイドフレーム下面部に取付けられていることを特徴とする車両の前部車体構造。
3. 請求項１乃至２の何れかに記載の車両の前部車体構造において、コンプレッションメンバの後端部は、スペーサを介してサイドフレーム下面に取付けら
   れ、該スペーサの厚み分だけサイドフレーム下面とコンプレッションメンバ上面部との間に隙間が形成されていることを特徴とする車両の前部車体構造。
4. 請求項１乃至２の何れかに記載の車両の前部車体構造において、コンプレッションメンバの後端部には、サイドフレーム下面への取付座が一体に突出形成されており、該取付座にてサイドフレーム下面に取付けられることにより、該取付座の突出高さ分だけサイドフレーム下面とコンプレッション上面部との感に隙間が形成されていることを特徴とする車両の前部車体構造。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の車両の前部車体構造において、コンプレッションメンバの上面部を上方へ凸なるよう湾曲形成させたことを特徴とする車両の前部車体構造。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載の車両の前部車体構造において、コンプレッションメンバの前端部下方に、剛性の高い部材を取付け、前面衝突時に衝突荷重が該剛性の高い部材を介してコンプレッションメンバに入力するよう構成することにより、衝突荷重の入力中心をコンプレッションメンバ下方部に設定したことを特徴とする車両の前部車体構造。

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