JP5091089B2 - 自動車の前部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントウインドシールドの側縁に沿って前下方に延びるフロントピラーアッパーと、前記フロントピラーアッパーの下端から下方に延びてサイドシルの前端およびダッシュボードロアクロスメンバーの車幅方向端部に接続されるフロントピラーロアと、車体前後方向に配置されて前記フロントピラーロアの前面に連なるフロントアッパーメンバとを備える自動車の前部車体構造に関する。

フロントピラーアッパーの下端とサイドシルの前端とを結合するフロントピラーロアの前面に、フロントアッパーメンバの後部から直線状に後方に延びる上側枝部の後端と、フロントアッパーメンバの後部から斜め下向きに湾曲する下側枝部の後端とを結合したものが、上記特許文献１により公知である。
特開２００４−３０６８０３号公報

ところで上記従来のものは、フロントアッパーメンバの上側枝部および下側枝部が一体に形成されており、かつ上側枝部および下側枝部に剛性差が設定されていないため、車両の前面衝突時にフロントアッパーメンバに入力された衝突荷重のうちの多くの部分が上側枝部からフロントピラーアッパーの下端に伝達されてしまい、フロントピラーアッパーと共に車室を変形させてしまう可能性がある。

本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、自動車の前面衝突時にフロントアッパーメンバに入力する衝突荷重をフロントピラーロアやサイドシルやダッシュボードロアクロスメンバに伝達し、フロントピラーアッパーに伝達し難くして車室の変形を抑制す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、フロントウインドシールドの側縁に沿って前下方に延びるフロントピラーアッパーと、前記フロントピラーアッパーの下端から下方に延びてサイドシルの前端に下端が接続されるフロントピラーロアと、車体前後方向に配置されて前記フロントピラーロアの前面に連なるフロントアッパーメンバとを備え、前記フロントピラーロアが、フロントピラーアッパーの下端から下方に延びる上部と、この上部の下端に一体に連なりダッシュボードロアクロスメンバの車幅方向端部に接続される下部とから成る自動車の前部車体構造であって、
前記フロントアッパーメンバは、車体前後方向に延びる本体部と、前記本体部の後端から後方に直線状に整列して延びてフロントピラーロアの前記上部に後端が結合される上側連結部と、前記本体部の後端から分岐し且つ後下方に傾斜してフロントピラーロアの前記下部に後端が結合される下側連結部とを備え、前記フロントアッパーメンバに車体後方への衝突荷重が入力したときに前記上側連結部を前記本体部および前記下側連結部よりも圧壊し易くするために、前記本体部および前記下側連結部は一体に形成され且つ前記上側連結部は前記本体部および前記下側連結部に対して別体かつ低剛性に形成される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、前記下側連結部は閉断面の部材であり、前記上側連結部は開断面の部材であることを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。

請求項１の構成によれば、車両の前面衝突によってフロントアッパーメンバに車体後方への衝突荷重が入力したとき、剛性が高く圧壊し難い本体部および下側連結部を介してフロントピラーロア、サイドシルおよびダッシュボードロアクロスメンバー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だけでなく、剛性が低い上側連結部を圧壊させてフロントピラーアッパーに衝突荷重が伝達され難くし、車室の変形を最小限に抑えることができる。

また請求項２の構成によれば、フロントアッパーメンバの下側連結部を閉断面の部材とし、上側連結部を開断面の部材としたので、前方からの衝突荷重が入力したときに、下側連結部の剛性を高くして圧壊し難くするとともに、上側連結部の剛性を低くして圧壊し易くすることができる。

以下、本発明の実施の形態を添付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は自動車の前部車体フレームの側面図、図２は図１の２方向矢視図、図３は図２の３−３線断面図、図４は図２の４−４線断面図である。

先ず、図１および図２に基づいて車体前部のフレーム構造を説明する。車体前部のフレーム構造は車体中心面に対して左右対称であるため、その代表として左側のフレーム構造を説明する。

自動車のフロントピラー１１はフロントウインドシールドの左右両側縁を支持すべく車体後上方から前下方に傾斜するフロントピラーアッパー１２と、フロントピラーアッパー１２の下端から下方に延びるフロントピラーロア１３とで構成される。フロントピラーロア１３は比較的に太くて高剛性に構成されているが、フロントピラーアッパー１２はフロントピラーロア１３に比べて細くて低剛性に構成されている。フロントピラーロア１３の下端には車体前後方向に延びるサイドシル１４の前端に結合されるとともに、フロントピラーロア１３の前面にはダッシュボード１５の車幅方向両端が結合される。ダッシュボード１５の下部と協働して車幅方向に延びる閉断面の強度部材を構成するダッシュボードロアクロスメンバ１６の両端が、フロントピラーロア１３およびサイドシル１４の結合部の近傍に結合される。

車体前後方向に延びるフロントサイドフレーム１７の後端が、フロントピラーロア１３の下端よりも車幅方向内側でダッシュボードロアクロスメンバ１６の前面に結合される。フロントサイドフレーム１７の上方に車体前後方向に延びるフロントアッパーメンバ１８が略平行に配置される。フロントアッパーメンバ１８は、車体前後方向に延びる本体部１８ａと、本体部１８ａの後端から後下方に傾斜してフロントピラーロア１３の下部前面に連結される下側連結部１８ｂと、本体部１８ａの後端から後方に延びてフロントピラーロア１３の上部前面に連結される上側連結部１８ｃとを備える。

本体部１８ａおよび下側連結部１８ｂは一部材で構成されており、下側連結部１８ｂの後端がフロントピラーロア１３の下部前面に結合される。上側連結部１８ｃの前端は、本体部１８ａから下側連結部１８ｂが分岐する部分に結合されており、本体部１８ａに対して上側連結部１８ｃは直線状に整列している。そして上側連結部１８ｃの後端は、フロントピラーロア１３の上部前面に結合される。

フロントサイドフレーム１７の前端にバルクヘッドアッパーサイドフレーム１９が結合されて前方に延びており、バルクヘッドアッパーサイドフレーム１９の前端にバルクヘッドアッパークロスメンバ２０の車幅方向外端と、バルクヘッドアッパーサイドステー２１の上端とが結合され、バルクヘッドアッパーサイドステー２１の下端がフロントサイドフレーム１７の前端上面に結合される。フロントサイドフレーム１７の前端下面にバルクヘッドロアサイドステー２２の上端が結合され、バルクヘッドロアサイドステー２２の下端にバルクヘッドロアクロスメンバ２３の車幅方向外端が結合される。

図３および図４から明らかなように、フロントアッパーメンバ１８の本体部１８ａおよび下側連結部１８ｂは比較的に肉厚の材料で一体かつ閉断面に形成されているのに対し、本体部１８ａおよび下側連結部１８ｂに対して別部材の上側連結部１８ｃは比較的に肉薄の材料で開断面に形成されている。このように、下側連結部１８ｂを閉断面構造とし、上側連結部１８ｃを開断面構造とすることで、下側連結部１８ｂおよび上側連結部１８ｃに容易に剛性差を発生させることができる。

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。

自動車が前面衝突した際の衝突荷重は、車体前後方向に配置されたフロントサイドフレーム１７と、同じく車体前後方向に配置されたバルクヘッドアッパーサイドフレーム１９およびフロントアッパーメンバ１８とを介して後方に伝達される。フロントサイドフレーム１７に入力された衝突荷重は、そのフロントサイドフレーム１７を座屈させながらダッシュボードロアクロスメンバ１６、フロントピラーロア１３およびサイドシル１４に分散される。

また衝突荷重の他の一部は、バルクヘッドアッパーサイドフレーム１９およびフロントアッパーメンバ１８の本体部１８ａを座屈させながら後方に伝達され、本体部１８ａの後端から下側連結部１８ｂおよび上側連結部１８ｃに分岐して伝達される。このとき、下側連結部１８ｂは本体部１８ａと一体かつ高剛性に形成されているのに対し、上側連結部１８ｃは本体部１８ａと別体かつ低剛性に形成されているため、上側連結部１８ｃは容易にかつ完全に圧壊してしまい、フロントピラーアッパー１２に伝達される衝突荷重は極めて小さくなる一方、フロントアッパーメンバ１８に入力する衝突荷重の大部分は下側連結部１８ｂから高剛性のフロントピラーロア１３、サイドシル１４およびダッシュボードロアクロスメンバ１６に分散されて吸収される。

以上のように、フロントアッパーメンバ１８に入力される衝突荷重を高剛性のフロントピラーロア１３、サイドシル１４およびダッシュボードロアクロスメンバ１６に分散してて吸収させ、フロントピラーアッパー１２に伝達され難くすることで車室の変形を最小限に抑えることができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、実施の形態ではフロントアッパーメンバ１８の上側連結部１８ｃを本体部１８ａおよび下側連結部１８ｂと別部材で構成しているが、上側連結部１８ｃを本体部１８ａおよび下側連結部１８ｂと同一部材で構成しても良い。

自動車の前部車体フレームの側面図 図１の２方向矢視図 図２の３−３線断面図 図２の４−４線断面図

１２ フロントピラーアッパー
１３ フロントピラーロア
１４ サイドシル
１６ ダッシュボードロアクロスメンバ
１８ フロントアッパーメンバ
１８ａ 本体部
１８ｂ 下側連結部
１８ｃ 上側連結部

Claims (2)

1. フロントウインドシールドの側縁に沿って前下方に延びるフロントピラーアッパー（１２）と、前記フロントピラーアッパー（１２）の下端から下方に延びてサイドシル（１４）の前端に下端が接続されるフロントピラーロア（１３）と、車体前後方向に配置されて前記フロントピラーロア（１３）の前面に連なるフロントアッパーメンバ（１８）とを備え、前記フロントピラーロア（１３）が、フロントピラーアッパー（１２）の下端から下方に延びる上部と、この上部の下端に一体に連なりダッシュボードロアクロスメンバ（１６）の車幅方向端部に接続される下部とから成る自動車の前部車体構造であって、
   前記フロントアッパーメンバ（１８）は、車体前後方向に延びる本体部（１８ａ）と、前記本体部（１８ａ）の後端から後方に直線状に整列して延びてフロントピラーロア（１３）の前記上部に後端が結合される上側連結部（１８ｃ）と、前記本体部（１８ａ）の後端から分岐し且つ後下方に傾斜してフロントピラーロア（１３）の前記下部に後端が結合される下側連結部（１８ｂ）とを備え、
   前記フロントアッパーメンバ（１８）に車体後方への衝突荷重が入力したときに前記上側連結部（１８ｃ）を前記本体部（１８ａ）および前記下側連結部（１８ｂ）よりも圧壊し易くするために、前記本体部（１８ａ）および前記下側連結部（１８ｂ）は一体に形成され且つ前記上側連結部（１８ｃ）は前記本体部（１８ａ）および前記下側連結部（１８ｂ）に対して別体かつ低剛性に形成されることを特徴とする自動車の前部車体構造。
2. 前記下側連結部（１８ｂ）は閉断面の部材であり、前記上側連結部（１８ｃ）は開断面の部材であることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の前部車体構造。

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