JP4875508B2 - Vehicle front structure - Google Patents
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Description
本発明は、車体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と、フロントピラーの前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバの前端とを結合する車両の車体前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle body front structure for a vehicle in which a front end of a pair of left and right front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body and a front end of a pair of left and right upper members extending from the front end of a front pillar to the front lower side of the vehicle body.
左右一対のフロントサイドフレームの前端側面と、左右一対のフロントピラーの前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバの前端側面とを、車幅方向に延びる連結部材を介して連結した車体前部構造が、下記特許文献1により公知である。
ところで上記特許文献1に記載されたものは、アッパーメンバを略直線状に形成することで、正面衝突の荷重をアッパーメンバからフロントピラーに伝達して衝撃吸収効果を高めるという効果を発揮するが、フロントサイドフレームおよびアッパーメンバが連結部材を介して同じ高さで連結されているため、衝突時に自車両のフロントサイドフレームの前端およびアッパーメンバの前端の高さが、他車両のバンパービームやサイドシルの高さと一致していないと、それらがすれ違って充分な衝撃吸収効果が得られない可能性があった。またフロントサイドフレームとアッパーメンバとが連結部材を介して連結されているため、フロントサイドフレームおよびアッパーメンバ間での衝突荷重の伝達が不十分になり、やはり充分な衝撃吸収効果が得られない可能性があった。 By the way, although what was described in the said patent document 1 demonstrates the effect of transmitting the load of a frontal collision from an upper member to a front pillar by forming an upper member substantially linearly, and raising an impact absorption effect, Since the front side frame and the upper member are connected at the same height via the connecting member, the height of the front end of the front side frame of the host vehicle and the front end of the upper member at the time of the collision is the same as that of the bumper beam or side sill of the other vehicle. If they do not match the height, they may pass each other and may not provide a sufficient impact absorbing effect. In addition, since the front side frame and the upper member are connected via a connecting member, the transmission of the collision load between the front side frame and the upper member becomes insufficient, and a sufficient impact absorbing effect may not be obtained. There was sex.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、車高の異なる他車両との衝突時にフレームどうしのすれ違いを防止して相互の衝撃吸収効果を高めるとともに、自車両に入力された衝突荷重を多くの部材に分散して衝撃吸収効果を高めることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and prevents collision between frames at the time of a collision with another vehicle having a different vehicle height, thereby improving the mutual shock absorption effect and reducing the collision load input to the host vehicle. The object is to increase the impact absorption effect by dispersing in many members.
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、車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレームの前端と、フロントピラーの前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバの前端とを結合する車両の車体前部構造において、前記アッパーメンバの前部をハイドロフォームにより車幅方向内向きに屈曲させて屈曲部を形成し、車幅方向に延びる前記屈曲部の先端部上面を前記フロントサイドフレームの前端部下面に上下方向に重ね合わせて結合し、前記フロントサイドフレームおよび前記アッパーメンバの結合部に跨がるように固定したバンパービームエクステンションを車体前方に向けて突設し、前記バンパービームエクステンションの前端にバンパービーム支持したことを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。 To achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the front ends of a pair of left and right front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body, and the pair of left and right upper members extending downward from the front end of the front pillar to the front of the vehicle body. The front end portion of the bent portion that extends in the vehicle width direction is formed by bending the front portion of the upper member inward in the vehicle width direction with a hydroform to form a bent portion. A bumper beam extension that is fixed so as to straddle the connecting portion of the front side frame and the upper member is projected to the front of the vehicle body , with the upper surface overlapped with the lower surface of the front end portion of the front side frame in the vertical direction. and, front body structure of a vehicle, characterized in that the bumper beam supported at the front end of the bumper beam extension There is proposed.
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、前記アッパーメンバの前記屈曲部の下面にサブフレームの前部を支持したことを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the front portion of the subframe is supported on the lower surface of the bent portion of the upper member. A structure is proposed .
また請求項3に記載された発明によれば、請求項1または請求項2の構成に加えて、前 記バンパービームエクステンションにラジエータサポートを支持したことを特徴とする車両の車体前部構造が提案される。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect, a vehicle body front structure is proposed in which a radiator support is supported by the bumper beam extension. Is done.
請求項1の構成によれば、フロントピラーの前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバの前部をハイドロフォームにより車幅方向内向きに屈曲させて屈曲部を形成し、その車幅方向に延びる屈曲部の先端部上面を車体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下面に上下方向に重ね合わせて結合したので、車両の正面衝突時に上下に重ねて結合されたフロントサイドフレームおよびアッパーメンバの結合部の上端から下端までの上下方向に広い領域で衝突荷重を受け止めることができ、車高の異なる他車両との衝突時にフレームどうしのすれ違いを防止して相互の衝撃吸収効果を高めることができるだけでなく、アッパーメンバの屈曲部の車幅方向の幅はフロントサイドフレームの車幅方向の幅よりも広いので、他車両とオフセット衝突するような場合に車幅方向の広い領域で衝突荷重を受けて衝撃吸収効果を確保することができる。またアッパーメンバの屈曲部をハイドロフォームにより成形したので、低コストで複雑な形状の屈曲部を形成することができる。しかもフロントサイドフレームの前端とアッパーメンバの前端とが連結部材を介さずに直接連結されるので、フロントサイドフレームおよびアッパーメンバの両方に衝突荷重を分散して衝撃吸収効果を高めることができる。更に、衝突荷重に対してアッパーメンバの屈曲部は車体後方に曲げ変形して衝撃を吸収するので、衝撃吸収効果を高めることができる。更にまた、フロントサイドフレームおよびアッパーメンバの結合部からバンパービームエクステンションを車体前方に向けて突設し、その前端にバンパービームを支持したので、車両の衝突時にバンパービームに入力された衝突荷重をフロントサイドフレームおよびアッパーメンバの両方に分散して効果的に吸収することができる。 According to the configuration of the first aspect, the front portions of the pair of left and right upper members extending downward from the front end of the front pillar from the front end of the front pillar are bent inward in the vehicle width direction by hydroforming to form a bent portion, and the vehicle width direction since bound superposed in the vertical direction upper surface of the front end portion of the bent portion extending in the front lower surface of the pair of left and right front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle body, a front side frame coupled one on top during frontal collision of the vehicle And it is possible to receive the collision load in a wide area in the vertical direction from the upper end to the lower end of the upper member connecting part, and prevent the passing of frames between each other at the time of collision with other vehicles with different vehicle heights. not only can increase, wider the than the vehicle width direction of the width of the front side frame in the vehicle width direction of the bent portion of the upper member , It can be in the vehicle width direction a wide region by receiving a collision load to secure a shock absorbing effect when another vehicle and so as to offset collision. Further, since the bent portion of the upper member is formed by hydroforming, a bent portion having a complicated shape can be formed at low cost. In addition, since the front end of the front side frame and the front end of the upper member are directly connected without a connecting member, the impact load can be distributed to both the front side frame and the upper member to enhance the impact absorbing effect. Furthermore, since the bent portion of the upper member is bent and deformed rearward of the vehicle body in response to the collision load, the impact absorption effect can be enhanced. Furthermore, the bumper beam extension is projected from the joint of the front side frame and upper member toward the front of the vehicle body, and the bumper beam is supported at the front end of the bumper beam extension. It can be dispersed and effectively absorbed in both the side frame and the upper member.
また請求項2の構成によれば、アッパーメンバの前端部の下面にサブフレームの前部を支持したので、サブフレームを支持すべくフロントサイドフレームの前端から下向きに延びるブラケットを廃止することができ、部品点数の削減および構造の簡素化が可能になる。 According to the second aspect of the present invention, since the front portion of the subframe is supported on the lower surface of the front end portion of the upper member, the bracket extending downward from the front end of the front side frame to support the subframe can be eliminated. Therefore, the number of parts can be reduced and the structure can be simplified .
また請求項3の構成によれば、バンパービームエクステンションにラジエータサポートを支持したので、軽衝突時にバンパービームエクステンションが後退しても、ラジエータを支持するラジエータサポートがバンパービームエクステンションと共に後退することで、ラジエータの損傷を最小限に抑えることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the radiator support is supported by the bumper beam extension, even if the bumper beam extension is retracted during a light collision, the radiator support that supports the radiator is retracted together with the bumper beam extension. Damage can be minimized.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1〜図6は本発明の実施の形態を示すもので、図1は車両の車体前部の斜視図、図2は図1の2方向矢視図、図3は図2の3−3線矢視図、図4は図2の2−2線矢視図、図5はフロントサイドフレームおよびアッパーメンバにバンパービームエクステンションを結合する部分の斜視図、図6は衝突時の作用説明図である。 1 to 6 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is a perspective view of a front part of a vehicle body of a vehicle, FIG. 2 is a view taken in the direction of the arrow in FIG. 1, and FIG. 4 is a view taken along the line 2-2 in FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view of a portion where the bumper beam extension is coupled to the front side frame and the upper member, and FIG. is there.
図1〜図4に示すように、自動車の車体前部の左右両側部に車体前後方向に延びる左右一対のフロントサイドフレーム11,11が配置される。左右一対のフロントピラー(不図示)の前端から車体前下方に延びる左右一対のアッパーメンバ12,12の前部には概ね水平な水平部12a,12aが形成され、それらの水平部12a,12aに車幅方向内向きに屈曲する屈曲部12b,12bが連設される。このようなアッパーメンバ12,12は、ハイドロフォーミングにより低コストで成形することができる。両アッパーメンバ12,12の屈曲部12b,12bの車幅方向内端の上面が、両フロントサイドフレーム11,11の前端の下面に重ね合わされて一体に溶接W…される(図5参照)。
As shown in FIGS. 1 to 4, a pair of left and right
両フロントサイドフレーム11,11の下方に配置される四角枠状のサブフレーム13は、車体前後方向に延びる左右一対の縦メンバ14,14と、車体左右方向に延びて両縦メンバ14,14の前端間を連結する前部横メンバ15と、車体左右方向に延びて両縦メンバ14,14の後端間を連結する後部横メンバ16とで構成されるもので、そこに図示せぬエンジン、トランスミッション、サスペンション等が組み付けられる。
A rectangular frame-
サブフレーム13は、その左右前端部が両アッパーメンバ12,12の屈曲部12b,12bの下面にゴムブッシュジョイント17,17を介して弾性支持され、その左右後端部が、両フロントサイドフレーム11,11の下方への屈曲部の下面にゴムブッシュジョイント18,18を介して弾性支持される。
The left and right front end portions of the
図5から明らかなように、両フロントサイドフレーム11,11の前端と両アッパーメンバ12,12の前端とが上下に重ね合わされて溶接W…された部分の前面に、左右一対のバンパービームエクステンション19,19が固定される。各バンパービームエクステンション19の後部には、車幅方向に突出する左右一対の第1取付部19a,19aと後方に延びる第2取付部19bとが形成されており、第1取付部19a,19aの下部を貫通する2本のボルト20,20がアッパーメンバ12の屈曲部12bの前面を貫通してウエルドナット21,21に締結され、第1取付部19a,19aの上部を貫通する2本のボルト22,22がフロントサイドフレーム11の前端のフランジ11a,11aを貫通してウエルドナット23,23に締結され。第2取付部19bを貫通する1本のボルト24がフロントサイドフレーム11の上面を貫通してウエルドナット25に締結される。そして両バンパービームエクステンション19,19の前面にバンパービーム26の左右両端部が支持される。
As is apparent from FIG. 5, a pair of left and right
図1〜図3に示すように、ラジエータサポート27は上下方向に延びる左右一対のラジエータサイドステー28,28と、両ラジエータサイドステー28,28の下端間を連結するラジエータロアステー29と、両ラジエータサイドステー28,28の上端間を連結するラジエータアッパーステー30とを備えて四角枠状に形成されており、両ラジエータサイドステー28,28の上下方向中間部が両バンパービームエクステンション19,19の車幅方向内面に連結されるとともに、両ラジエータサイドステー28,28の上端から斜め後方に延びるラジエータアッパーステー30の左右一対の延長部30a,30aが両アッパーメンバ12,12の前後方向中間部の上面に連結される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
ラジエータ31はロアタンク32と、アッパータンク33と、両タンク32,33を接続するコア34とで構成されており、ロアタンク32の下面がラジエータロアステー29に設けた2個のゴムブッシュジョイント35,35に支持され、またアッパータンク33の上面が、ラジエータアッパーステー30の前面にボルト36,36で固定した左右一対のラジエータ支持ブラケット37,37に設けたゴムブッシュジョイント38,38に支持される。
The
以上のように、両フロントサイドフレーム11,11の前端の下面に両アッパーメンバ12,12の前端の上面を上下に重ね合わせて結合し、その結合部の前面にバンパービームエクステンション19,19を介してバンパービーム26を支持したので、車両の正面衝突時にバンパービーム26に入力された衝突荷重をフロントサイドフレーム11,11およびアッパーメンバ12,12の両方に分散して効果的に吸収することができる。このとき、衝突荷重に対してアッパーメンバ12,12の屈曲部12b,12bは車体後方に曲げ変形して衝撃を吸収するので、衝撃吸収効果を高めることができる。
As described above, the upper surfaces of the front ends of the
しかもサブフレーム13の前部を両アッパーメンバ12,12の前端の屈曲部12b,12bの下面に結合したので、両フロントサイドフレーム11,11の下面にサブフレーム13を支持するための特別の取付ブラケットを設けることが不要になって部品点数の削減および構造の簡素化が可能になるだけでなく、前記衝突荷重をサブフレーム13にも分散して更に効果的に吸収することができる。
In addition, since the front portion of the
また左右一対のバンパービームエクステンション19,19の相対向する内側面にラジエータサポート27の左右一対のラジエータサイドステー28,28を支持したので、車両の軽衝突時にバンパービーム26に押されたバンパービームエクステンション19,19が後退した場合でも、バンパービームエクステンション19,19に支持されたラジエータサポート27と共にラジエータ31を後退させ、その損傷を最小限に抑えることができる。
Also, since the pair of left and right radiator side stays 28, 28 of the
また図6(A)に示すように、本実施の形態の車体前部構造を備えた自車両が他車両と正面衝突する場合、両フロントサイドフレーム11,11の前端の下面に両アッパーメンバ12,12の前端の上面を上下に重ね合わせて結合したことで、前方からの荷重を受けることができる高さHが大きくなり、例えば他車両のバンパービーム41の位置が自車両のフロントサイドフレーム11,11の位置より低くても、両車両のフレームのすれ違いを防止して衝撃吸収効果を確保することができる。
As shown in FIG. 6A, when the host vehicle having the vehicle body front structure according to the present embodiment collides front with another vehicle, both
また図6(B)に示すように、本実施の形態の車体前部構造を備えた自車両が他車両に対して側面衝突する場合、例えば他車両のサイドシル42の位置が自車両のフロントサイドフレーム11,11より低くても、両車両のフレームのすれ違いを防止して衝撃吸収効果を確保することができる。
Further, as shown in FIG. 6B, when the host vehicle having the vehicle body front structure according to the present embodiment collides with another vehicle in a side collision, for example, the position of the
更に、フロントサイドフレーム11,11の前端に結合されるアッパーメンバ12,12の前部が車幅方向に延びる屈曲部12b,12bを備えているため、その結合部はフロントサイドフレーム11,11の幅よりも広い前記屈曲部12b,12bの幅L(図3参照)で衝突荷重を受けることができる。従って、他車両とオフセット衝突するような場合であっても、左右方向の広い領域で衝突荷重を受けて衝撃吸収効果を確保することができる。
Further, since the front portions of the
ところで、フロントサイドフレーム11,11の前部が車幅方向に振動する現象が発生すると操縦安定性が低下する問題がある。この振動の強さの程度はイナータンスという指標によって表される。イナータンスとは、弾性体に振幅Fの周期的な加振力を入力したときに、加振点から離れた他の点に加速度Aが生じた場合に、A/Fで定義される。 By the way, when the phenomenon that the front part of the front side frames 11 and 11 vibrate in the vehicle width direction occurs, there is a problem that the steering stability is lowered. The degree of the intensity of this vibration is represented by an index called inertance. Inertance is defined as A / F when acceleration A occurs at another point away from the excitation point when a periodic excitation force with amplitude F is input to the elastic body.
従来の構造では、フロントサイドフレームの前端とアッパーメンバの前端とを、車幅方向に延びる連結部材を介して連結しているため、車体前部のフレーム剛性が低下してイナータンスが大きくなり、車両の操縦安定性能に悪影響を及ぼす問題があった。しかしながら、本実施の形態によれば、従来の前記連結部材に相当する屈曲部12b,12bをアッパーメンバ12,12の一部として一体に形成したことで、イナータンスを小さくして車両の操縦安定性能を高めることができる。
In the conventional structure, since the front end of the front side frame and the front end of the upper member are connected via a connecting member extending in the vehicle width direction, the frame rigidity of the front part of the vehicle body is reduced and inertia is increased. There was a problem that adversely affected the maneuvering stability performance. However, according to the present embodiment, the
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。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention .
11 フロントサイドフレーム
12 アッパーメンバ
12b 屈曲部
13 サブフレーム
19 バンパービームエクステンション
26 バンパービーム
27 ラジエータサポート
11
Claims (3)
前記アッパーメンバ(12)の前部をハイドロフォームにより車幅方向内向きに屈曲させて屈曲部(12b)を形成し、車幅方向に延びる前記屈曲部(12b)の先端部上面を前記フロントサイドフレーム(11)の前端部下面に上下方向に重ね合わせて結合し、
前記フロントサイドフレーム(11)および前記アッパーメンバ(12)の結合部に跨がるように固定したバンパービームエクステンション(19)を車体前方に向けて突設し、前記バンパービームエクステンション(19)の前端にバンパービーム(26)を支持したことを特徴とする車両の車体前部構造。 In a vehicle body front part structure for connecting a front end of a pair of left and right front side frames (11) extending in the longitudinal direction of the vehicle body and a front end of a pair of left and right upper members (12) extending downward from the front end of the front pillar to the front of the vehicle body,
The front portion of the upper member (12) is bent inward in the vehicle width direction by hydroforming to form a bent portion (12b), and the upper surface of the distal end of the bent portion (12b) extending in the vehicle width direction is the front side. The upper surface of the front end of the frame (11) is overlapped and joined in the vertical direction ,
A bumper beam extension (19) fixed so as to straddle the joint between the front side frame (11) and the upper member (12) is projected toward the front of the vehicle body, and the front end of the bumper beam extension (19) A vehicle body front part structure characterized by supporting a bumper beam (26) .
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