JP4470386B2 - 車両の前部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の前部構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来の車両の前部構造を示す平面図である。近年、車両１００の前部構造においては、右サイドメンバ１０１及び左サイドメンバ１０２が車両の左右に配置され、右サイドメンバ１０１及び左サイドメンバ１０２の先端部にバンパリインホースメント（以下、バンパＲ／Ｆとする）１０３が支持されている。そして、車両１００がバンパＲ／Ｆ１０３から障害物に衝突した際には、右サイドメンバ１０１及び左サイドメンバ１０２が圧縮変形することにより衝撃を吸収する。
【０００３】
ここで、車両の前部構造には衝突エネルギーを高効率で吸収することが期待される。この衝突エネルギーの吸収効率は、主に右サイドメンバ１０１及び左サイドメンバ１０２の強度とこれらを支持する乗員室の強度とのバランス、並びに衝突対象物への加害性から決定される。これらの条件を最適にした上で、さらに衝突エネルギーの吸収効率を高めるためには、バンパＲ／Ｆ１０３の曲げ剛性を向上させ、このバンパＲ／Ｆ１０３の曲げによって衝撃を吸収するとよい。バンパＲ／Ｆ１０３の曲げ剛性を向上させるには、次の２つの方法が考えられる。
（１）バンパＲ／Ｆ１０３の径を大きくする
（２）バンパＲ／Ｆ１０３に使用される鋼板の板厚を厚くする
しかし、上記（１）の方法では、車両寸法（特に前部オーバーハング）が長くなり、デザイン上の制約となる。また、上記（２）の方法では、曲げ剛性を８倍にしようとすると板厚も８倍にしなければならず、車両の重量が大幅に増加する。
【０００４】
この問題に対して、例えば特許文献１に記載された車両前部構造（図４を参照）では、車両２００において、右サイドメンバ２０１とバンパＲ／Ｆ２０３との間に斜めに渡された補強メンバー２０４を備えている。同様に、左サイドメンバ２０２とバンパＲ／Ｆ２０３との間に補強メンバー２０５を備えている。このような構造にすれば、バンパＲ／Ｆ２０３の曲げ剛性を向上させることができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−２０３５５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば左右いずれかに偏って障害物に衝突する、いわゆるオフセット衝突の際には、図５に示されるように、車両２００が障害物Ａに衝突した瞬間に例えば右サイドメンバ２０１に軸力Ｆ１が加わる。そして、右サイドメンバ２０１が圧縮される過程で、補強メンバー２０５にも軸力Ｆ２が生じる。すると、この軸力Ｆ２が左サイドメンバ２０２に伝わり、左サイドメンバ２０２に曲げ方向の力が生ずる。このため、車両２００の例えば右側におけるオフセット衝突の際に、これが軽微な衝突であっても、左サイドメンバ２０２が変形しかねない。
【０００７】
本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、オフセット衝突の際に、その衝突エネルギーを効率良く吸収しつつサイドメンバの曲げ変形を防止できる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による車両の前部構造は、車両の左右に配置された２本のサイドメンバに左右の端部を支持されたバンパリインホースメントと、２本のサイドメンバの前部を構成する荷重変形部の後方において２本のサイドメンバを互いに繋ぐ支持部材と、バンパリインホースメントにおける２本のサイドメンバ間の部分に一端が取り付けられて２本のサイドメンバと共にバンパリインホースメントを３点支持し、サイドメンバにおけるバンパリインホースメントと支持部材との間の部分に他端が取り付けられた補強部材と、を備え、補強部材の他端が、支持部材より前方でサイドメンバの内側の側面に直接取り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
上記した車両の前部構造によれば、サイドメンバの所定位置を繋ぐ支持部材を備えることにより、オフセット衝突の際に衝突した側とは反対側の補強部材からサイドメンバの所定位置に伝わる力を支持部材において受けることができる。従って、衝突エネルギーを効率良く吸収しつつ、サイドメンバの曲げ変形を防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面とともに本発明による車両の前部構造の好適な実施形態について説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１２】
図１は、本発明による車両の前部構造の実施形態を示す平面図である。図１を参照すると、車両１は、右サイドメンバ２は及び左サイドメンバ３を備えている。右サイドメンバ２は、車両１の右側寄りに前後方向に向けて配置されている。左サイドメンバ３は、車両１の左側寄りに前後方向に向けて配置されている。
【００１３】
右サイドメンバ２は、バンパＲ／Ｆ４から所定距離隔てられた所定位置２ｂより前方にクラッシュボックス２ａを有している。同様に、左サイドメンバ３は、バンパＲ／Ｆ４から所定距離隔てられた所定位置３ｂより前方にクラッシュボックス３ａを有している。クラッシュボックス２ａ及び３ａは、各サイドメンバにおける所定位置２ｂ及び３ｂよりも後方の部材に比べて荷重変形しやすい部材からなっている荷重変形部である。また、各サイドメンバの後方には図示しない乗員室が設けられている。
【００１４】
また、車両１は、バンパＲ／Ｆ４を備えている。バンパＲ／Ｆ４は、車幅方向に向けて設けられており、右サイドメンバ２のクラッシュボックス２ａ及び左サイドメンバ３のクラッシュボックス３ａの先端部に左右の端部が支持されている。バンパＲ／Ｆ４と各サイドメンバ２及び３とは、例えばボルト締めや溶接などによって取り付けられる。バンパＲ／Ｆ４の形状は、例えば、図１に示されるように前後方向に湾曲している等の形状である。
【００１５】
また、車両１は、右補強部材５及び左補強部材６を備えている。右補強部材５は、所定の剛性を有する棒状の部材であって、一端がバンパＲ／Ｆ４の中央部に取り付けられ、他端が右サイドメンバ２の所定位置２ｂに取り付けられている。同様に、左補強部材６は、所定の剛性を有する棒状の部材であって、一端がバンパＲ／Ｆ４の中央部に取り付けられ、他端が左サイドメンバ３の所定位置３ｂに取り付けられている。なお、ここでいうバンパＲ／Ｆ４の中央部とは、バンパＲ／Ｆ４の長手方向における略中央付近のことをいう。
【００１６】
また、車両１は、支持部材７を備えている。支持部材７は、棒状の部材であって、右サイドメンバ２の所定位置２ｂと左サイドメンバ３の所定位置３ｂとに接続され、右サイドメンバ２及び左サイドメンバ３を互いに繋いでいる。
【００１７】
また、上記した車両の前部構造において、クラッシュボックス２ａ及び３ａ、バンパＲ／Ｆ４、右補強部材５及び左補強部材６、並びに支持部材７は、ダメージャ領域９を構成している。ダメージャ領域９は、車両１が障害物に軽微な速度で衝突した際に、破損することにより衝撃を吸収して後方の破損を防ぐための領域である。
【００１８】
ここで、図２を参照して、上記した車両の前部構造の作用を説明する。図２は、本実施形態による車両１が障害物Ａにオフセット衝突した状態を示す平面図である。図２に示すように、車両右前方が障害物Ａと衝突した場合、右サイドメンバ２のクラッシュボックス２ａが軸力Ｆ１によって圧縮される。このとき、クラッシュボックス２ａによって衝突エネルギーが吸収される。また、このとき、クラッシュボックス２ａの圧縮とともにバンパＲ／Ｆ４が曲がって変形する。その際、バンパＲ／Ｆ４が右補強部材５及び左補強部材６によって中央部で支持されているので、曲げスパンが短く、高い曲げ剛性を有していることから、バンパＲ／Ｆ４の曲げ変形によっても衝突エネルギーが充分に吸収される。ここで、バンパＲ／Ｆ４を支持している左補強部材６に軸力Ｆ２が左サイドメンバ３の所定位置３ｂに向かって加わる。しかし、左サイドメンバ３の所定位置３ｂは、右サイドメンバ２の所定位置２ｂと支持部材７によって繋がっているので、容易には変位しない。従って、左サイドメンバ３は、左補強部材６から力が加わっても容易には曲がらない。
【００１９】
本実施形態による車両の前部構造は、以下の効果を有する。すなわち、上記した車両の前部構造によれば、サイドメンバ２及び３の所定位置２ｂ及び３ｂを繋ぐ支持部材７を備えることにより、オフセット衝突の際に衝突した側とは反対側の補強部材５又は６からサイドメンバ２又は３の所定位置２ｂ又は３ｂに伝わる力を支持部材７において受けることができる。すなわち、オフセット衝突の際に衝突した側とは反対側のサイドメンバに対する比較的大きな曲げ方向の力を支持部材７において受けることができるので、例えば軽微な衝突の際に、衝突した側とは反対側のサイドメンバの曲げ変形を防止することができる。また、軽微な衝突の際にサイドメンバが変形しないことにより、保険料率を規定するダメージャ等級の向上にもつながる。
【００２０】
また、本実施形態による車両の前部構造では、オフセット衝突の際に衝突した側とは反対側の車両構造に補強部材６を通じて荷重が流れやすくなるため、車両全体としての衝突エネルギー吸収効率が向上する。従って、クラッシュストローク（衝突により破損される領域）を短縮すること、車両全長を短縮すること、及びデザインの自由度を増すことが可能になる。
【００２１】
また、本実施形態による車両の前部構造では、バンパＲ／Ｆ４の支持が３点支持となっており、バンパＲ／Ｆ４の曲げスパンが従来の２点支持（図３参照）と比べて半分になる。従って、バンパＲ／Ｆの曲げ剛性が向上し、バンパＲ／Ｆにおいて衝突エネルギーを効率良く吸収することができる。
【００２２】
また、バンパＲ／Ｆ４の支持を３点支持とすることにより、バンパＲ／Ｆ４の曲げ剛性は８倍となり、車両寸法（特に前部オーバーハング）を長くすることなく、また、車両の重量を増加させることなく、バンパＲ／Ｆ４の曲げ剛性を向上させることができる。これとは逆に、従来の２点支持と同様の曲げ剛性とするならば、バンパＲ／Ｆ４の断面２次モーメントを８分の１にできるので、車両寸法を小さくすることができ、車両デザインの自由度が増す。或いは、従来の２点支持と同様の曲げ剛性とするならば、バンパＲ／Ｆ４の板厚を２分の１まで薄くすることができるので、車両重量を軽量化できる。
【００２３】
また、本実施形態による車両の前部構造では、２本のサイドメンバ２及び３が、該サイドメンバ２及び３の所定位置２ｂ及び３ｂより後方の部材に比べて荷重変形しやすいクラッシュボックス２ａ及び３ａを所定位置２ｂ及び３ｂより前方に有している。これによって、サイドメンバ２及び３において衝突エネルギーを好適に吸収することができるとともに、クラッシュストロークをより短縮することができる。従って、衝突エネルギーがサイドメンバ２及び３の所定位置２ｂ及び３ｂより後方に波及することを抑えることができるので、所定位置２ｂ及び３ｂよりも後方のサイドメンバ２及び３の圧縮変形を抑えることができる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明による車両の前部構造によれば、オフセット衝突の際に、その衝突エネルギーを効率良く吸収しつつサイドメンバの曲げ変形を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による車両の前部構造の実施形態を示す平面図である。
【図２】本実施形態による車両が障害物にオフセット衝突した状態を示す平面図である。
【図３】従来の車両の前部構造を示す平面図である。
【図４】従来の車両の前部構造を示す平面図である。
【図５】従来の車両が障害物に衝突した瞬間を示す図である。
【符号の説明】
１…車両、２…右サイドメンバ、２ａ…クラッシュボックス、２ｂ、３ｂ…所定位置、３…左サイドメンバ、３ａ…クラッシュボックス、４…バンパリインホースメント、５…右補強部材、６…左補強部材、７…支持部材、９…ダメージャ領域。

Claims (1)

1. 車両の左右に配置された２本のサイドメンバに左右の端部を支持されたバンパリインホースメントと、
   前記２本のサイドメンバの前部を構成する荷重変形部の後方において前記２本のサイドメンバを互いに繋ぐ支持部材と、
   前記バンパリインホースメントにおける前記２本のサイドメンバ間の部分に一端が取り付けられて前記２本のサイドメンバと共に前記バンパリインホースメントを３点支持し、前記サイドメンバにおける前記バンパリインホースメントと前記支持部材との間の部分に他端が取り付けられた補強部材と、
   を備え、
   前記補強部材の前記他端が、前記支持部材より前方で前記サイドメンバの内側の側面に直接取り付けられていることを特徴とする車両の前部構造。

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