JP4265313B2

JP4265313B2 - 車両の前部車体構造

Info

Publication number: JP4265313B2
Application number: JP2003191533A
Authority: JP
Inventors: 忠義渡; 理岸
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2023-07-04
Also published as: JP2005022564A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前部車体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両の前部車体構造としては、下記特許文献１が知られている。本文献には、バンパーの衝撃吸収性能を落とすことなく、自動車衝突時における対向物（例えば、相手車のバンパー）が自車の上方へ乗り上げるのを防止するためのバンパー構造が開示されている。つまり、相手車の下部へ潜り込んでしまうのを防止するバンパー構造が提案されている。
【０００３】
ところで、近年、自動車の使い方の多様化により、車高の低いタイプの車両に対して、車高の高いタイプの車両の比率が高まりつつある。例えば、レジャービークル（所謂、ＲＶ車）、或いはスポーツユーティリティビークル（所謂、ＳＵＶ車）が車高の高いタイプの車両である。
【０００４】
車高の低いタイプの車両、或いは車高の高いタイプの車両に係らず、一般的に、車両の前部は、車両側方視模式図である図６（Ａ）に示すように、車両前方部側方において前後方向に延び、途中、衝撃エネルギーを吸収する蛇腹部９０ａを備えた左右一対のフロントサイドフレーム９０と、該フロントサイドフレーム９０の前端部に設けられ側方視略四角形状で衝撃エネルギーを吸収する蛇腹状のクラッシュ管９１と、該クラッシュ管９１の前端部において車幅方向に向かって延びるバンパーレインフォースメント９２と、フロントサイドフレーム９０前端部よりやや後方の側面部から下方に延びる支持部材９３と、左右の支持部材９３の下方部を連結する第１クロスメンバ９４とを有した構造とされているものが多い。
【０００５】
このような前部車体構造を有する車両は、図６（Ｂ）に示すように、バンパー位置が略同じ高さに設けられた車両との前面衝突、あるいは高い壁等との前面衝突に対しては、衝突部９６から入力される衝突エネルギーがバンパーレインフォースメント９２からクラッシュ管９１に伝達されてクラッシュ管９１が潰されることにより衝撃を一部吸収し、さらに残りの衝撃エネルギーは、フロントサイドフレーム９０に伝達されて蛇腹部９０ａが潰されることにより衝撃を吸収し、最終的には、車室前部のダッシュパネル９５の後退を抑えるようにされている。
【０００６】
これは、バンパーレインフォースメント９２前面に均一に衝撃エネルギーが加わり、矢印のように、バンパーレインフォースメント９２、クラッシュ管９１、更にはフロントサイドフレーム９０の蛇腹部９０ａを潰していく過程で衝撃エネルギーを十分に吸収することができるためである。
【０００７】
しかし、下記特許文献１に記載されているような車高の低いタイプの車両が、車高の高いタイプの車両に対して前方から衝突した場合、或いは、車高の高低に係らず、その車両のバンパーレインフォースメントよりも僅かに低い高さの障害物に前方から衝突した際には、車高の高い車両、或いは障害物よりも僅かに高い位置にバンパーレインフォースメントを備える車両は衝突エネルギーを十分に吸収できず、ダッシュパネルの後退を抑え難い。
【０００８】
図６（Ｃ）は、その車高の高いタイプの車両が受けた衝撃エネルギーの伝達、及び車体の変形を模式的に示す図である。ここでは、車高の低いタイプの車両と車高の高いタイプの車両との前面衝突について説明するが、車高の低いタイプの車両の衝突部を、障害物と読み替えても良いし、車幅方向左右のどちらかの車両前部に衝突する、所謂、オフセット衝突で考えても良い。
【０００９】
図６（Ｃ）に示すように、車高の低いタイプの車両と車高の高いタイプの車両との前面衝突では、車高の低いタイプの車両の衝突部（例えば、フロントバンパー）９７は、車高の高いタイプの車両のフロントバンパー（不図示）を介してバンパーレインフォースメント９２の下部に衝突する。この段階でクラッシュ管９１の下部は押し潰されるが、バンパーレインフォースメント９２の上部には衝突部９７が直接、衝突していないので、上部と下部とに伝達される衝撃エネルギーに差が生じる。
【００１０】
したがって、クラッシュ管９１の下部は潰されるが、クラッシュ管９１の上部は押し潰される長さが短くなってしまう。そして、クラッシュ管９１の下部は大きな衝撃エネルギーが入力されているため、吸収しきれないエネルギーが更にフロントサイドフレーム９０の下部に伝達されて蛇腹部９０ａの下部を潰す。
【００１１】
このようになると、フロントサイドフレーム９０の前方部は下方に向かって折れ曲がる状態に変形するが、矢印で示すように、フロントサイドフレーム９０の上部に入力されたエネルギーが小さいがために、その下部に伝達されたエネルギーは逆に大きく、蛇腹部９０ａの下部が潰れても、エネルギーが吸収しきれず、その結果、フロントサイドフレーム９０の前部が下方に折れ曲がり、この折れ曲がった状態のまま、さらにエネルギーが車両後方に伝達していくことになる。
【００１２】
したがって、車室とエンジンルームとを仕切るダッシュパネル９５には、フロントサイドフレーム９０からのエネルギーが伝達され、結果、ダッシュパネル９５の後退が抑えきれず、乗員の安全確保が困難となってしまう。
【００１３】
【特許文献１】
特開平４−３６８２４８号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
以上から本発明は、車両のバンパーレインフォースメントの下部に障害物との衝突による衝撃エネルギーが加わった際、フロントサイドフレームに均等に衝撃エネルギーを伝達し、確実なエネルギー吸収により、乗員の安全を確保することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に関わる第一の構成は、エンジンルームの側壁を構成するホイールエプロンに沿って前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの前端部分にバンパーが取付けられる車両の前部車体構造であって、バンパーの後方には車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントが配設され、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部とフロントサイドフレームの前端部とが連結部材で連結され、連結部材のフロントサイドフレームより前方部は、車両側面視で前窄み略三角形状の衝撃吸収部とされ、衝撃吸収部の車両前方側頂部近傍は、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されており、連結部材は、少なくとも、頂部から後上方に延びる上辺面部と、同後下方に延びる下辺面部と、上辺面部と下辺面部の車幅方向内方側端部を連結する内方側壁面部と、上辺面部と下辺面部の車幅方向外方側端部を連結する外方側壁面部とから成るボックス形状とされているものである。
【００１６】
第一の構成によれば、バンパーの車両後方で車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントと、フロントサイドフレームの前端部とが車両側面視で前窄みの略三角形状の連結部材で連結される。より具体的には、連結部材は、車両前方側頂部がバンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されるとともに、連結部材の後方部がフロントサイドフレーム前端部に連結されている。
【００１７】
車両の前部車体構造を上記構造にしておくと、バンパーレインフォースメントの下部に障害物が衝突した瞬間、まず、バンパーレインフォースメントには、前方下部から後方上部に向かう荷重が加わる。その際、略三角形状の連結部材の下面側に荷重が入力されてくるが、その荷重は、バンパーレインフォースメントを介して連結部材の頂部にも入力される。そして、その後に障害物からの全荷重が頂部に入力されるようになると、略三角形状の連結部材の上辺部と下辺部とに略均等に荷重が分配され、これら略均等な荷重は、クラッシュ管の機能を有する連結部材の上辺部と下辺部を均等に潰して衝撃エネルギーを吸収する。そして、ここで吸収し切れなかった衝撃エネルギーは、フロントサイドフレームの上面部と下面部に略均等に伝達され、通常、フロントサイドフレームの前方部に設けられている蛇腹状の衝撃吸収部で吸収される。なお、連結部材の上辺部と下辺部は、上下方向からの荷重に対しては、所定の強度を備えている。
【００１８】
したがって、従来技術で示したように、フロントサイドフレームが下方に向って屈曲して、衝撃吸収が十分にできなくなってしまうのが回避できる。即ち、バンパーレインフォースメントの前面全体に衝撃荷重が加わる場合と同じように、クラッシュ管の機能を有する連結部材、及びフロントサイドフレームが上下均等に潰れて衝撃吸収が十分になされ、ダッシュパネルの後退長さが短くなって、乗員の安全が確保できるようになる。
【００１９】
また、連結部材は、上辺面部、下辺面部、内方側壁面部、及び外方側壁面部とから成るボックス形状とされている。つまり、側面視三角形状であるとともに、頂部を挟む上下二辺である上辺部と下辺部が、車両外方と内方とにおいて夫々、側壁面で結ばれた形状とされているので、バンパーレインフォースメントの下部に障害物が衝突し、頂部に衝突によるエネルギーが入力された際、側壁面を通して頂部を挟む二辺夫々に、略均等に衝撃エネルギーが伝達されるようになる。また、側壁が設けられていない構造、つまり１枚の板部材を単に略三角形に屈曲形成した構造では、頂部に衝突によるエネルギーが入力された際、上下二辺の内の何れか一方、又は両方がエネルギーを吸収することなく簡単に潰れてしまうのに対し、側壁が設けられることによって剛性が増すので、衝撃エネルギー吸収のためのクラッシュ管の機能が発揮できる。
【００２０】
以上から、バンパーレインフォースメントの下部に障害物が衝突し、頂部に衝突によるエネルギーが入力された際、頂部を挟む二辺に略均等に衝撃荷重を分配し、衝撃エネルギーを吸収しつつ、後方のフロントサイドフレームの上部と下部にも略均等に衝撃エネルギーを伝達することが可能となって、結果、フロントサイドフレームが下方に屈曲することなく衝撃エネルギーの吸収ができ、ダッシュパネルの後退長さが短くなって、乗員の安全が確保できるようになる。
【００２１】
本発明に関わる第二の構成は、衝撃吸収部は、車両側面視で底辺長さよりも長い二辺を有する略二等辺三角形状とされ、長い二辺によって挟まれる頂部近傍は、フロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さに設けられていると共に、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されているものである。
【００２２】
第二の構成によれば、衝撃吸収部は、頂部とフロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さを結ぶ水平線に対して、線対称の略二等辺三角形とされており、且つ頂部近傍は、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されているので、長い二辺が夫々、上辺部、下辺部となり、衝撃エネルギーで潰れる長さが長くでき、十分にエネルギー吸収することが可能となると共に、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部から入力される衝撃エネルギーが上辺部と下辺部とに略均等に分配、伝達され、結果、クラッシュ管の機能を有する連結部材の衝撃吸収部、及びフロントサイドフレームが上下均等に潰れて衝撃吸収が十分になされ、ダッシュパネルの後退長さが短くなって、乗員の安全が確保できるようになる。
【００２３】
本発明に関わる第三の構成は、連結部材は、衝撃吸収部の後端側から連続して後方に延びる連結面部を備え、連結面部がフロントサイドフレーム前端部に設けられた開口に挿入固定されているものである。
【００２４】
第三の構成によれば、連結部材は、衝撃吸収部の後端側から連続して後方に延びる連結面部を備え、連結面部がフロントサイドフレーム前端部に設けられた開口に挿入固定されているので、従来では通常、フロントサイドフレームとクラッシュ管とはフランジ接合されているのに対して、車両前後方向視で取付けフランジ等が無くコンパクトになると共に、連結部材に入力された衝撃エネルギーを直接、フロントサイドフレームに伝達することが可能となって、結果、フロントサイドフレームが下方に屈曲することなく衝撃エネルギーの吸収ができ、ダッシュパネルの後退長さが短くなって、乗員の安全が確保できるようになる。
【００２５】
本発明に関わる第四の構成は、衝撃吸収部の車両前方側頂部近傍の上下辺面部は、バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部によって挟み込むようにして結合されているものである。
【００２６】
第四の構成によれば、バンパーレインフォースメントは、衝撃吸収部の車両前方側頂部近傍を上下で挟み込むようにして結合されているので、バンパーレインフォースメントの下部、略中央高さ位置、或いは上部のどこに衝撃エネルギーが入力されても、頂部から連結部材の上辺及び下辺に衝撃エネルギーを略均等に分配して伝達でき、連結部材は衝撃吸収をしつつ、フロントサイドフレームの上部と下部にも略均等に衝撃エネルギーを伝達することが可能となる。結果、フロントサイドフレームが下方に屈曲することなく衝撃エネルギーの吸収ができ、ダッシュパネルの後退長さが短くなって、乗員の安全が確保できるようになる。
【００２７】
【発明の効果】
以上より本発明は、車両のバンパーレインフォースメントの下部に障害物との衝突による衝撃エネルギーが加わった際、フロントサイドフレームに均等に衝撃エネルギーを伝達し、確実なエネルギー吸収により、乗員の安全を確保することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５に基づいて説明する。図１は、本発明に関わる車両の前部車体構造を示す斜視図、図２は、図１における連結部材とフロントサイドフレームの連結構造の第１の実施形態を示す図、図３は、図２で説明する連結部材の詳細図、図４は、連結部材とフロントサイドフレームの連結構造の第２の実施形態を示す図である。図５は、第１の実施の形態の構造を基に、車体前部が衝撃エネルギーを吸収する過程を説明する図である。
【００２９】
本発明に関わる車両の前部車体構造は、図１に示すように、エンジンルームＥＲの左右側壁であるホイールエプロン３、３に沿って前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム５、５の前端部分に、車両側方視で前窄み略三角形の形状の衝撃吸収部９Ａ、９Ａを有する連結部材９、９が連結され、さらに連結部材９、９を連結するバンパーレインフォースメント１１が車幅方向に配設されている。また、連結部材９、９やバンパーレインフォースメント１１等を覆うように、車両前方からバンパー１が白抜き矢印の如く近接配設される。
【００３０】
なお、本発明では、連結部材９において、フロントサイドフレーム５よりも前方に位置する衝撃吸収部９Ａは車両側面視で略三角形状としている。第１及び第２の実施の形態では、その前端頂部Ｔ（図２（Ｂ）参照）が車幅方向に延び、上下方向に僅かな頂部幅を有する前面部３１Ｔ（図３参照）が形成された衝撃吸収部９Ａを示しているが、この前面部３１Ｔは僅かな頂部幅であるため、車両側方視での衝撃吸収部９Ａとしては略三角形状と言える。したがって、本発明では、これら実施形態の衝撃吸収部９Ａの形状も略三角形状と呼び、さらにはその前面部が前方に向かって円弧状になっているものも略三角形状と呼ぶものとする。
【００３１】
図１から分かるように、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向端部１１Ａは、連結部材９における衝撃吸収部９Ａの形状に沿うように車両側面視略く字状とされ、頂部Ｔ（図２（Ｂ）参照）を挟むようにして上下面複数の溶接点Ｗで結合されている。また、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向内方部１１Ｂは、車幅方向断面視で略逆コ字状とされ、車両前方から入力される衝撃エネルギーを高面積で受けるようになっている。
【００３２】
フロントサイドフレーム５の車両外方面の前下部には、下方に延びる支持部材８が固定され、支持部材８の下部車両内方面には第１クロスメンバ７が固定されている。第１クロスメンバ７は、もう一方のフロントサイドフレーム５に固定された支持部材に向かって車幅方向に配設されており、フロントサイドフレーム５、５間における第１クロスメンバ７の上面部（符号なし）には、ラジエータやコンデンサ（不図示）を支持するシュラウド１３がマウント部材（不図示）を介して支持されている。なお、シュラウド１３の上部は、左右後方に延びる延設部１３ａ、１３ａの先端部がホイールエプロン３、３に固定される。
【００３３】
次に、図２と図３に基づいて、連結部材９の構造、及び連結部材９とフロントサイドフレーム５との連結構造について説明する。
【００３４】
図２において、図２（Ａ）は、図１における（Ａ）方向矢視図であり、図２（Ｂ）は、図１における（Ｂ）方向矢視図である。なお、図２では、ホイールエプロン３、第１クロスメンバ７、支持部材８、及びシュラウド１３は省略している。
【００３５】
また、図３において、図３（Ａ）は、連結部材９の構造を示す図であり、図３（Ｂ）は、連結部材９を構成する部材の分解図である。
【００３６】
図２（Ａ）に示すように、フロントサイドフレーム５の前端部には連結部材９が連結されている。連結部材９は、略三角形状の衝撃吸収部９Ａと、フロントサイドフレーム５の前端部内に挿入固定されている連結面部９Ｂとから成り、フロントサイドフレーム５に設けられた複数の孔５ｈ、５ｈと、連結部材９に設けられた複数の孔（図３参照）とが位置合わせされて図示しない締結部材によって連結される。
【００３７】
図１で説明したように、連結部材９の衝撃吸収部９Ａ頂部は、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向端部１１Ａと連結されている。詳細には、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向端部１１Ａは、連結部材９の衝撃吸収部９Ａが車両側方視で略三角形状であるため、その上辺面部３１Ｕに沿う上面部１１Ｕと、下辺面部３１Ｌとに沿う下面部１１Ｌを有し、夫々、上面部１１Ｕは上辺面部３１Ｕに、下面部１１Ｌは下辺面部３１Ｌに溶接により連結されている。つまり、車両側方視で略三角形状を成す連結部材９の衝撃吸収部９Ａの車両前方側に位置する頂部Ｔは、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向端部１１Ａにおける車両後方面部によって挟まれるようにして結合されている。なお、頂部Ｔは、フロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さに設けられており、ハッチングで示すように、連結部材９の最前面の前面部３１Ｔだけでなく、上辺面部３１Ｕと下辺面部３１Ｌの前方部を含むものとする。
【００３８】
また、フロントサイドフレーム５には、連結部材９と連結される位置よりも後方で、蛇腹状の衝撃エネルギー吸収部５Ａが設けられている。なお、衝撃エネルギー吸収部５Ａは、フロントサイドフレーム５の車両外方面部５Ｓａ（図３（Ｂ）参照）と、車両内方面部５Ｓｂ（図３（Ｂ）参照）との両方に対面するように設けられ、衝撃エネルギーが車両前方から入力された際、その長さが短くなるように潰れて、衝撃エネルギーを車両前部で吸収する役割を有している。
【００３９】
図２（Ｂ）、図３（Ａ）、及び図３（Ｂ）に基づいて連結部材９の構造、及び連結部材９とフロントサイドフレーム５との連結構造を、より詳細に説明する。
【００４０】
まず、図３（Ｂ）に示すように、連結部材９は、車両側方視で略く字状に折り曲げられた形状の中央部材３１と、中央部材３１の車両幅方向外方側に設けられる外方側壁部材３２と、中央部材３１の車両幅方向内方側に設けられる内方側壁部材３３とから構成されている。
【００４１】
中央部材３１は、図２（Ａ）に示したように、上辺面部３１Ｕと下辺面部３１Ｌとを有し、上下方向に僅かな頂部幅を有する前面部３１Ｔが、上辺面部３１Ｕと下辺面部３１Ｌの前部を繋いでいる。
【００４２】
上辺面部３１Ｕの後端部には、水平に後方に向かって延びる上部連結面部３１Ｕｂが、また、下辺面部３１Ｌの後端部には、水平に後方に向かって延びる下部連結面部３１Ｌｂが設けられ、上部連結面部３１Ｕｂと下部連結面部３１Ｌｂとには夫々、孔３１ｈ、３１ｈが形成されている。
【００４３】
外方側壁部材３２は、中央部材３１の上辺面部３１Ｕ、前面部３１Ｔ、及び下辺面部３１Ｌの車両幅方向外方側端部を覆う車両側方視略三角形の外方側壁面部３２ａと、外方側壁面部３２ａの後部から連続して後方に延びる外方連結面部３２ｂと、さらに、外方側壁面部３２ａから、中央部材３１の上辺面部３１Ｕの下面に連結されるように折り曲げられて車両内方に延びる上部延設固定面部３２Ｕ、及び外方側壁面部３２ａから、中央部材３１の下辺面部３１Ｌの上面に連結されるように折り曲げられて車両内方に延びる下部延設固定面部３２Ｌとが設けられている。
【００４４】
また、外方連結面部３２ｂには、複数の孔３２ｈ、３２ｈが形成されている。
【００４５】
内方側壁部材３３は、中央部材３１の上辺面部３１Ｕ、前面部３１Ｔ、及び下辺面部３１Ｌの車両幅方向外方側端部を覆う車両側方視略三角形の内方側壁面部３３ａと、内方側壁面部３３ａの後部からから連続して後方に延びる内方連結面部３３ｂと、さらに、内方側壁面部３３ａから、中央部材３１の上辺面部３１Ｕの下面に連結されるように折り曲げられて車両外方に延びる上部延設固定面部３３Ｕ、及び内方側壁面部３３ａから、中央部材３１の下辺面部３１Ｌの上面に連結されるように折り曲げられて車両外方に延びる下部延設固定面部３３Ｌとが設けられている。
【００４６】
また、内方連結面部３３ｂには、複数の孔３３ｈ、３３ｈが形成されている。
【００４７】
これら、中央部材３１と、外方側壁部材３２と、内方側壁部材３３とを組み立てた連結部材９が、図３（Ａ）に示されている。なお、図中、Ｘ印は溶接箇所を示す。同図から分かるように、連結部材９は、中央部材３１の上辺面部３１Ｕが、外方側壁部材３２の上部延設固定面部３２Ｕ、及び内方側壁部材３３の上部延設固定面部３３Ｕと複数箇所で溶接固定されるとともに、下辺面部３１Ｌも、外方側壁部材３２の下部延設固定面部３２Ｌ、及び内方側壁部材３３の下部延設固定面部３３Ｌと複数箇所で溶接固定され、ボックス形状とされている。
【００４８】
図２（Ｂ）に示すように、連結部材９とフロントサイドフレーム５との連結は、連結部材に形成された孔とフロントサイドフレームに形成された孔とを位置合せし、図示しない締結部材で連結されている。
【００４９】
具体的には、フロントサイドフレーム５は、車両前後方向視で中空の略四角形状とされ、上面部５Ｕと、車両外方面部５Ｓａと、底面部５Ｌと、車両内方面部５Ｓｂとから構成されている。
【００５０】
これら上面部５Ｕと、車両外方面部５Ｓａと、底面部５Ｌと、車両内方面部５Ｓｂとを周縁部として、開口Ｋがフロントサイドフレーム５の前端部に形成されており、開口Ｋ内に連結部材９の上部連結面部３１Ｕｂ、下部連結面部３１Ｌｂ、外方連結面部３２ｂ、及び内方連結面部３３ｂが挿入、連結されている。
【００５１】
フロントサイドフレーム５の上面部５Ｕと、車両外方面部５Ｓａと、底面部５Ｌと、車両内方面部５Ｓｂとには、夫々少なくとも１つの孔５ｈが形成されており、これらの孔５ｈ、５ｈに対応するように連結部材９の孔３１ｈ、３２ｈ、３３ｈは形成されているので、位置合わせした後、締結部材でフロントサイドフレーム５に連結部材９が連結されている。具体的には、例えば、連結部材９の上面部５Ｕに形成された孔５ｈと連結部材９における上部連結面部３１Ｕｂに形成された孔３１ｈとが位置合せされるが、予め上部連結面部３１Ｕｂにおける内面の孔３１ｈには、内面ナット部材（不図示）が固定されており、このナット部材に対して孔５ｈ側からボルト部材（不図示）を通して締め付けていくことでフロントサイドフレーム５の上面部５Ｕと連結部材９における上部連結面部３１Ｕｂとが連結されているものである。
【００５２】
以上の説明を簡単にまとめると、図２（Ａ）に示した連結部材９における車両側方視で略三角形状の衝撃吸収部９Ａは、上辺面部３１Ｕと、下辺面部３１Ｌと、外方側壁面部３２ａと、内方側壁面部３３ａとから成り、フロントサイドフレーム５の前端部内に挿入固定されている連結面部９Ｂは、上部連結面部３１Ｕｂと、下部連結面部３１Ｌｂと、外方連結面部３２ｂと、内方連結面部３３ｂとから成っている。
【００５３】
なお、図３では、３つの部材を組み合わせた連結部材を説明したが、１枚の板材を成形したものであっても良い。
【００５４】
次に、図４に基づいて、第２の実施形態を説明する。なお、図４は、図２（Ｂ）と同じ方向からの斜視図である。
【００５５】
第２の実施の形態では、第１の実施の形態で説明した連結部材９における上部連結面部３１Ｕｂ、下部連結面部３１Ｌｂ、外方連結面部３２ｂ、及び内方連結面部３３ｂが後方に向かって延びるのではなく、車幅方向に延びるように設けられているものである。したがって、中央部材３１の車幅方向長さと、上辺面部３１Ｕの後端部と下辺面部３１Ｌの後端部との距離は、第１の実施の形態よりもやや短くなっており、車両側方視で略二等辺三角形の衝撃吸収部を有した構造である。連結部材９を構成する中央部材３１と外方側壁部材３２との連結構造、及び中央部材３１と内方側壁部材３３との連結構造は、第１の実施の形態と同じで良い。頂部Ｔは、フロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さに設けられており、第１の実施の形態と同じく、ハッチングで示すように、連結部材９の最前面の前面部３１Ｔだけでなく、上辺面部３１Ｕと下辺面部３１Ｌの前方部を含むものとする。
【００５６】
図４から分かるように、連結部材９において、上辺面部３１Ｕ後端部からは上方に屈曲された上部フランジ部３１ＵＦが、下辺面部３１Ｌ後端部からは下方に屈曲された下部フランジ部３１ＬＦが、外方側壁面部３２ａ後端部からは車幅方向外方に屈曲された外方側フランジ３２Ｆが、さらに内方側壁面部３３ａ後端部からは車幅方向内方に屈曲された内方側フランジ３３Ｆが設けられている。これら、上部フランジ部３１ＵＦ、下部フランジ部３１ＬＦ、外方側フランジ３２Ｆ、及び内方側フランジ３３Ｆは、いずれも連結面部としてフロントサイドフレーム５にエネルギーを伝達する機能を有している。
【００５７】
一方、フロントサイドフレーム５の前端部には、上面部５Ｕと、車両外方面部５Ｓａと、底面部５Ｌと、車両内方面部５Ｓｂとを連結すると共に、内方に開口Ｋ’を有するフランジ部材５Ｆが固定されており、フランジ部材５Ｆの前面部に連結部材９の上部フランジ部３１ＵＦ、下部フランジ部３１ＬＦ、外方側フランジ３２Ｆ、及び外方側フランジ３３Ｆが、例えば、レーザ溶接により連結されている。
【００５８】
以上説明したように、本発明は、バンパー１の車両後方で車幅方向に延びるバンパーレインフォースメント１１と、フロントサイドフレーム５の前端部とが連結部材９で連結され、連結部材９はフロントサイドフレーム５より前方部が車両側面視で略三角形状の衝撃吸収部９Ａとされ、衝撃吸収部９Ａの車両前方側に位置する頂部Ｔは前記バンパーレインフォースメント側端部１１Ａの後面部に連結されており、これにより、車両前方部から衝撃エネルギーが入力された際、バンパーレインフォースメント１１から連結部材９を経て、さらにフロントサイドフレーム５に衝撃エネルギーが伝達されるが、その過程で連結部材９がクラッシュ管の役目をして潰れるとともに、フロントサイドフレーム５が下方に折れ曲がることなく潰れて衝撃エネルギーを十分に吸収できるものである。
【００５９】
このような効果が発揮できる理由について、自車のバンパーレインフォースメントの下部に、自車よりも車高の低い車両、即ち、自車のバンパーレインフォースメントよりも低い位置にバンパーレインフォースメントが配設された車両が衝突した場合を例とし、図５に基づいて説明を加える。なお、この自車よりも車高の低い車両のバンパーレインフォースメントを、単に障害物と考えても良い。
【００６０】
図５は、先に説明した第１の実施の形態を基にし、衝撃エネルギーの入力から、車体前部が潰れる様子を時系列的に示している。図５の丸１は、バンパーレインフォースメントの下部に、互いのバンパーフェースを介して相手車のバンパーレインフォースメントが衝突した状態、図５の丸２は、連結部材でのエネルギーの分散状態、図５の丸３は、連結部材が潰れ、且つ連結部材が潰れても吸収し切れなかった衝撃エネルギーがフロントサイドフレームに伝達されている状態、図５の丸４は、最終的にフロントサイドフレームも潰れた状態である。なお、図５における丸２、丸３、及び丸４では、自車のバンパーフェース１とバンパーレインフォースメント１１Ｂ、及び相手車のバンパーフェースＢとバンパーレインフォースメントＢＲの図は省略した。
【００６１】
まず、図５の丸１に示すように、自車のバンパーレインフォースメント１１Ｂの下部に、自車のバンパーフェース１と相手車のバンパーフェースＢを介して、相手車のバンパーレインフォースメントＢＲが衝突した場合、バンパーレインフォースメント１１の車幅方向内方部１１Ｂには車両の後上方に向かって突き上げる衝撃エネルギー（荷重）が作用する。バンパーレインフォースメント１１は、車幅方向内方部１１Ｂと、フロントサイドフレーム５の前端部に連結され、車両側方視で略三角形状を成す連結部材９の前方頂部に支持固定された左右一対の車幅方向端部１１Ａとを有しているので、車幅方向内方部１１Ｂに作用する衝撃エネルギーは車幅方向端部１１Ａに伝達され、車幅方向端部１１Ａにおいても車両の後上方に向かって突き上げる方向の荷重となる。ここで、車幅方向端部１１Ａに作用する荷重を矢印で示し、これを荷重Ｆ１とする。
【００６２】
バンパーレインフォースメント１１の車幅方向端部１１Ａは、連結部材９における衝撃吸収部９Ａの上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌの前方部を連結する頂部を上下から挟み込むように上面部１１Ｕと、下面部１１Ｌとによって、連結部材に固定されている。したがって、図５の丸２に示すように、荷重Ｆ１は、上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌに分配される。ここで、上辺部３１Ｕに作用する荷重をＦ２、下辺部３１Ｌに作用する荷重をＦ３とする。荷重Ｆ１は、一旦、略三角形状を成す連結部材９における上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌの前方部を連結する頂部に集中した後、水平線に対して同じ角度で上下に向かう上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌには、略均等な荷重、荷重Ｆ２と荷重Ｆ３とが作用する。
【００６３】
但し、正確には、バンパーレインフォースメントには前方下部から後方上部に向かう突き上げ荷重が入力されるため、一旦、連結部材の頂部に集中したとしても、上辺部３１Ｕに加わる荷重の方が下辺部３１Ｌに加わる荷重よりも若干大きい。
【００６４】
図５の丸３に示すように、これら略均等な荷重Ｆ２、Ｆ３は、クラッシュ管の機能を有する連結部材９における衝撃吸収部９Ａを構成する上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌを均等に潰して衝撃荷重を吸収する。
【００６５】
しかし、荷重Ｆ１が衝撃吸収部９Ａだけでは吸収しきれない程の過大な荷重の場合、フロントサイドフレーム５の前端部内に挿入固定されている連結部材９の連結面部９Ｂからフロントサイドフレーム５に、吸収しきれなかった荷重が伝達される。
【００６６】
ここで、フロントサイドフレーム５の上面部５Ｕには荷重Ｆ２ａ、フロントサイドフレーム５の下面部５Ｌには荷重Ｆ３ａが、吸収しきれなかった荷重として作用するものとする。荷重Ｆ２ａと荷重Ｆ３ａは夫々、荷重Ｆ２と荷重Ｆ３の一部であるため、やはり略均等である。
【００６７】
そして、図５の丸４に示すように、フロントサイドフレーム５の前方部には蛇腹状の衝撃吸収部５Ａが設けられているので、略均等な荷重Ｆ２ａと荷重Ｆ３ａとにより衝撃吸収部５Ａは下方、或いは上方に向かって屈曲することなく潰れる。
【００６８】
以上の過程により、自車のバンパーレインフォースメントの下部に、自車よりも車高の低い車両、即ち、自車のバンパーレインフォースメントよりも低い位置にバンパーレインフォースメントが配設された車両が衝突した場合においても、フロントサイドフレームに均等に衝撃エネルギーを伝達し、確実なエネルギー吸収により、乗員の安全を確保することが可能となる。
【００６９】
第２の実施の形態では、連結部材９における衝撃吸収部９Ａが潰れた後、ここで吸収しきれない衝撃エネルギーは、フロントサイドフレーム５の前端部に連結されたフランジ部材５Ｆを介してフロントサイドフレーム５に伝達される点が第１の実施の形態と異なるが、フロントサイドフレームに均等に衝撃エネルギーを伝達し、確実なエネルギー吸収により、乗員の安全を確保できる効果は略同じである。
【００７０】
なお、連結部材９はボックス形状をしており、この内部に衝撃吸収性を高める部材、例えば、発泡材を充填した構造、連結部材９の衝撃吸収部９Ａを完全な三角形として、その頂点を挟む上辺部３１Ｕと下辺部３１Ｌの内面前方部を上下に別部材で連結した構造、頂部Ｔが、フロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さから上又は下方向に僅かにずれて設けられている構造、更には、連結部材９において、その上辺面部３１Ｕ、下辺面部３１Ｌ、外方側壁面部３２ａ、或いは内方側壁面部３３ａを蛇腹状の衝撃吸収構造にすること等も、本発明に関わる別の実施形態として挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる車両の前部車体構造を示す斜視図
【図２】連結部材とフロントサイドフレームの連結構造の第１実施形態を示す図
【図３】第１の実施形態における連結部材の詳細図
【図４】連結部材とフロントサイドフレームの連結構造の第２実施形態を示す図
【図５】本発明の車体前部構造の衝撃エネルギー吸収過程を説明する図
【図６】従来技術を示す図
【符号の説明】
１・・・バンパー
３・・・エプロン部材
５・・・フロントサイドフレーム
９・・・連結部材
９Ａ・・・衝撃吸収部
９Ｂ・・・連結面部
１１・・・バンパーレインフォースメント
３１Ｕｂ・・・上部連結面部
３１Ｌｂ・・・下部連結面部
３２ｂ・・・外方連結面部
３３ｂ・・・内方連結面部
Ｔ・・・頂部
Ｋ・・・開口

Claims

エンジンルームの側壁を構成するホイールエプロンに沿って前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの前端部分にバンパーが取付けられる車両の前部車体構造であって、
前記バンパーの後方には車幅方向に延びるバンパーレインフォースメントが配設され、該バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部と前記フロントサイドフレームの前端部とが連結部材で連結され、該連結部材の前記フロントサイドフレームより前方部は、車両側面視で前窄み略三角形状の衝撃吸収部とされ、該衝撃吸収部の車両前方側頂部近傍は、前記バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されており、
前記連結部材は、少なくとも、前記頂部から後上方に延びる上辺面部と、同後下方に延びる下辺面部と、前記上辺面部と下辺面部の車幅方向内方側端部を連結する内方側壁面部と、前記上辺面部と下辺面部の車幅方向外方側端部を連結する外方側壁面部とから成るボックス形状とされていることを特徴とする、車両の前部車体構造。
請求項１において、前記衝撃吸収部は、車両側面視で底辺長さよりも長い二辺を有する略二等辺三角形状とされ、前記長い二辺によって挟まれる頂部近傍は、前記フロントサイドフレームの前端面の上下幅略中間高さに設けられていると共に、前記バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部に連結されていることを特徴とする、車両の前部車体構造。
請求項１又は２において、前記連結部材は、前記衝撃吸収部の後端側から連続して後方に延びる連結面部を備え、該連結面部が前記フロントサイドフレームの前端部に設けられた開口に挿入固定されていることを特徴とする、車両の前部車体構造。
請求項１及至３のいずれか一つにおいて、前記衝撃吸収部の車両前方側頂部近傍の上下辺面部は、前記バンパーレインフォースメントの車幅方向側端部の後面部によって挟み込むようにして結合されていることを特徴とする、車両の前部車体構造。