JP4810234B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前後方向に配置される一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームよりも車幅方向外側かつ上方に配置される一対のアッパーメンバと、車幅方向に配置されて前記一対のフロントサイドフレームの前端および前記一対のアッパーメンバの前端が連結されるバンパービームとを備えた自動車の前部車体構造に関する。

車両の前面衝突時の衝撃吸収能力を高めるために、フロントサイドフレームの前端から車体後上方に延びるアッパーメンバの後端をフロントピラーの前端に連結し、前面衝突によりバンパービームからフロントサイドフレームに入力される荷重の一部をアッパーメンバを介してフロントピラーに伝達して分散させるものが、下記特許文献１により公知である。
特開２００５−１１２１７３号公報

ところで、上記従来の車体前部構造を備えた自車両が他車両の側面に衝突した場合に、自車両のバンパービームが他車両のサイドシルよりも高い位置にあるため、バンパービームがサイドシルよりも低剛性のドアやセンターピラーに衝突し、バンパービームやフロントサイドフレームの前部が他車両の車室内に貫入してしまう可能性があった。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、他車両の側面との衝突時に、自車両の衝突安全性能を確保しながら他車両の側面に与える損傷を最小限に抑えることを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明によれば、車体前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレームと、前記フロントサイドフレームよりも車幅方向外側かつ上方に配置される左右一対のアッパーメンバと、車幅方向に配置されて前記左右一対のフロントサイドフレームの前端および前記左右一対のアッパーメンバの前端が連結されるバンパービームとを備えた自動車の前部車体構造において、前記左右一対のアッパーメンバからそれぞれ下向きに分岐して車体前方に延びる左右一対のロアメンバの前端に、前記バンパービームの下方で車幅方向に配置されたクロスメンバの両端部をそれぞれ連結すると共に、そのクロスメンバ及び前記バンパービームの一端相互および他端相互を左右一対の第１連結部材でそれぞれ一体的に連結して、それらバンパービーム、クロスメンバおよび両第１連結部材により、車体の前部に矩形状の枠を構成し、前記左右一対のフロントサイドフレーム及び前記左右一対のアッパーメンバはその各々の前部だけが、前記一対のロアメンバの前部よりも低い荷重で圧壊可能な圧壊部に構成され、前記左右一対のロアメンバの、前記左右一対のアッパーメンバから分岐する部分の近傍を、左右一対の第２連結部材で前記左右一対のフロントサイドフレームの、前記圧壊部よりも後方部分に連結したことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

また請求項２に記載された発明によれば、請求項１の構成に加えて、前記クロスメンバの前面を前記バンパービームの前面よりも車体前方に突出させたことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

本発明によれば、一対のフロントサイドフレームの前端および一対のアッパーメンバの前端が連結されるバンパービームの車幅方向両端と、アッパーメンバから下向きに分岐して車体前方に延びる一対のロアメンバの前端が連結されるクロスメンバの車幅方向両端とを、一対の第１連結部材で上下方向に連結したので、他車両との側面衝突時にバンパービームよりも低い位置にあるクロスメンバを他車両のサイドシルに衝突させることで、他車両のドアやセンターピラーに衝突するバンパービーム、フロントサイドフレームおよびアッパーメンバが他車両の車室内に貫入するのを最小限に抑えるとともに、他車両からロアメンバに入力される衝突荷重を該ロアメンバからアッパーメンバに分散させて自車両の衝突安全性を確保することができる。

またフロントサイドフレームの前部およびアッパーメンバの前部にロアメンバの前部よりも低い荷重で圧壊可能な圧壊部を設けたので、自車両が他車両の側面に衝突したときに、他車両のドアやセンターピラーのような比較的に低剛性の部分に衝突する自車両のバンパービームに入力される荷重で前記圧壊部を圧壊させることで、バンパービーム、フロントサイドフレーム、アッパーメンバが他車両の車室内に貫入するのを一層効果的に防止することができる。

その上、ロアメンバがアッパーメンバから分岐する部分の近傍を第２連結部材でフロントサイドフレームの、前記圧壊部よりも後方部分に連結するので、車両の衝突時にクロスメンバからロアメンバに入力された荷重の一部を第２連結部材を介してフロントサイドフレームに伝達して分散させることで、衝撃吸収効果を更に高めることができる。

また特にバンパービーム、クロスメンバ及び左右の第１連結部材は、矩形状の枠を構成するため、衝突によりバンパービームに入力された荷重を前記矩形状の枠を介してロアメンバ、アッパーメンバの後半部及びフロントサイドフレームに分散させて吸収することができ、これにより圧壊部を設けたことによる衝撃吸収能力の低下を補うことができる。

更に請求項２の発明によれば、クロスメンバの前面をバンパービームの前面よりも車体前方に突出させたので、クロスメンバをバンパービームに先立って他車両に衝突させることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。

図１〜図４は本発明の実施の形態を示すもので、図１は自動車の車体前部の骨格を示す斜視図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３方向矢視図、図４は他車両との衝突時の作用説明図である。

図１〜図３に示すように、自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム１１の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム１２，１２が配置されており、これらのフロントサイドフレーム１２，１２の前端は車幅方向に延びるバンパービーム１３の後面に連結される。バンパービーム１３の左右両端部の後面に車体後上方に延びる左右のアッパーメンバ１４，１４の前端が連結されており、これらのアッパーメンバ１４，１４の後端は左右のフロントピラー１５，１５の下端に連結される。従って、アッパーメンバ１４，１４はフロントサイドフレーム１２，１２よりも車幅方向外側に位置するとともに、アッパーメンバ１４，１４の後部はフロントサイドフレーム１２，１２の後部よりも高い位置にある。

アッパーメンバ１４，１４の中間部の下面から左右のロアメンバ１６，１６が車体前下方に延びており、これらのロアメンバ１６，１６の前端が、車幅方向に延びるクロスメンバ１７の両端と、上下方向に延びる左右の第１連結部材１８，１８の下端とに連結され、かつ左右の第１連結部材１８，１８の上端が左右のアッパーメンバ１４，１４の前端に連結される。従って、バンパービーム１３、クロスメンバ１７および左右の第１連結部材１８，１８により、車体の前部に矩形状の枠が構成される。そして左右のロアメンバ１６，１６の後部、つまりアッパーメンバ１４，１４に対する連結部の近傍と左右のフロントサイドフレーム１２，１２の中間部とが、車幅方向に延びる左右の第２連結部材１９，１９で連結される。クロスメンバ１７の高さは、一般的な車両のサイドシルの高さに略一致している。

網掛けして示すフロントサイドフレーム１２，１２の前部およびアッパーメンバ１４，１４の前部には、ロアメンバ１６，１６の前部よりも低い荷重で圧壊可能な圧壊部１４ａ，１４ａ；１６ａ，１６ａが形成される。またバンパービーム１３の後面と、左右のフロントサイドフレーム１２，１２の前端と、左右のアッパーメンバ１４，１４の前端とに連結される第３連結部材２０，２０も、ロアメンバ１６，１６よりも低い荷重で圧壊可能な圧壊部を構成する。一方、ロアメンバ１６，１６は、その全体が高剛性を有するように形成される。

次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態の車両の車体前部構造は、従来の車両の車体前部構造に左右のロアメンバ１６，１６、クロスメンバ１７、第１連結部材１８，１８および第２連結部材１９，１９を付加したものに相当し、その構造によって衝突時に車体前面のより低い位置から入力される衝突荷重を受け止めることが可能になる。

即ち、従来の車体前部構造では、図５に示すように自車両が他車両の側面に衝突した場合に、自車両のバンパービーム１３が他車両のサイドシル２３よりも高い位置にあるため、バンパービーム１３が他車両のドア２１およびセンターピラー２２に衝突することになる。このときフロントサイドフレーム１２，１２はアッパーメンバ１４，１４により補強されていて比較的に高い剛性を有することから、比較的に低い剛性を有する他車両のドア２１およびセンターピラー２２を大きく変形させる可能性がある。

それに対して本実施の形態の車体前部構造では、図４に示すように自車両が他車両の側面に衝突した場合に、自車両のバンパービーム１３が他車両のドア２１およびセンターピラー２２に衝突するのと同時あるいはそれ以前に、自車両のクロスメンバ１７が他車両のサイドシル２３に衝突する。このとき、ドア２１およびセンターピラー２２に比べてサイドシル２３および該サイドシル２３に連なるフロアフレーム２４は剛性が高いため、大きく変形することはない。そして他車両のサイドシル２３から自車両のクロスメンバ１７に入力された荷重の一部は、クロスメンバ１７から高剛性のロアメンバ１６，１６およびアッパーメンバ１４，１４の後半部を介してフロントピラー１５に伝達され、また前記荷重の他の一部はロアメンバ１６，１６から第２連結部材１９，１９を介してフロントサイドフレーム１２，１２に伝達されることで、衝突のエネルギーを分散して吸収する（図１〜図３の矢印参照）。

自車両のクロスメンバ１７が他車両のサイドシル２３に衝突するのと同時あるいはそれ以後に自車両のバンパービーム１３が他車両のドア２１およびセンターピラー２２に衝突するが、バンパービーム１３の後方に連結されたフロントサイドフレーム１２，１２の圧壊部１２ａ，１２ａ、アッパーメンバ１４，１４の圧壊部１４ａ，１４ａおよび第３連結部材２０，２０はドア２１およびセンターピラー２２から入力される荷重で容易に圧壊し、バンパービーム１３、フロントサイドフレーム１２，１２の前部あるいはアッパーメンバ１４，１４の前部が他車両の車室内に貫入するのを最小限に抑えることができる。圧壊部１２ａ，１２ａ；１４ａ，１４ａを形成したことでフロントサイドフレーム１２，１２およびアッパーメンバ１４，１４の剛性が低下しても、高剛性のロアメンバ１６，１６を追加したことで前面衝突時の衝突安全性は充分に確保される。

またバンパービーム１３、クロスメンバ１７および左右の第１連結部材１８，１８は矩形状の枠を構成するため、衝突によりバンパービーム１３に入力された荷重を前記枠を介してロアメンバ１６，１６、アッパーメンバ１４，１４の後半部およびフロントサイドフレーム１２，１２に分散させて吸収することができ、これにより圧壊部１２ａ，１２ａ；１４ａ，１４ａを設けたことによる衝撃吸収能力の低下を補うことができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではバンパービーム１３の前面およびクロスメンバ１７の前面を車体前後方向に揃えているが、クロスメンバ１７がバンパービーム１３に先立って他車両に衝突するように、クロスメンバ１７の前面をバンパービーム１３の前面よりも車体前方に突出させても良く、この構成が請求項２の発明に対応する。

車両の車体前部の骨格を示す斜視図 図１の２方向矢視図 図２の３方向矢視図 他車両との衝突時の作用説明図 従来例に係る、他車両との衝突時の作用説明図

１２ フロントサイドフレーム
１２ａ 圧壊部
１３ バンパービーム
１４ アッパーメンバ
１４ａ 圧壊部
１６ ロアメンバ
１７ クロスメンバ
１８ 第１連結部材
１９ 第２連結部材

Claims (2)

1. 車体前後方向に配置される左右一対のフロントサイドフレーム（１２）と、
   前記フロントサイドフレーム（１２）よりも車幅方向外側かつ上方に配置される左右一対のアッパーメンバ（１４）と、
   車幅方向に配置されて前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）の前端および前記左右一対のアッパーメンバ（１４）の前端が連結されるバンパービーム（１３）と、
   備えた自動車の前部車体構造において、
   前記左右一対のアッパーメンバ（１４）からそれぞれ下向きに分岐して車体前方に延びる左右一対のロアメンバ（１６）の前端に、前記バンパービーム（１３）の下方で車幅方向に配置されたクロスメンバ（１７）の両端部をそれぞれ連結すると共に、そのクロスメンバ（１７）及び前記バンパービーム（１３）の一端相互および他端相互を左右一対の第１連結部材（１８）でそれぞれ一体的に連結して、それらバンパービーム（１３）、クロスメンバ（１７）および両第１連結部材（１８）により、車体の前部に矩形状の枠を構成し、
   前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）及び前記左右一対のアッパーメンバ（１４）はその各々の前部だけが、前記一対のロアメンバ（１６）の前部よりも低い荷重で圧壊可能な圧壊部（１２ａ，１４ａ）に構成され、
   前記左右一対のロアメンバ（１６）の、前記左右一対のアッパーメンバ（１４）から分岐する部分の近傍を、左右一対の第２連結部材（１９）で前記左右一対のフロントサイドフレーム（１２）の、前記圧壊部（１２ａ）よりも後方部分に連結したことを特徴とする自動車の前部車体構造。
2. 前記クロスメンバ（１７）の前面を前記バンパービーム（１３）の前面よりも車体前方に突出させたことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。

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