JP5639293B2

JP5639293B2 - 車体前部構造

Info

Publication number: JP5639293B2
Application number: JP2014042618A
Authority: JP
Inventors: デイヴィド・エム・エドワーズ; パトリック・ジェー・エリソン; ウォルター・ソーン; エリック・エム・ハイトカンプ; ウイリアム・ダブリュ・ブリュワー
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2013-03-15
Filing date: 2014-03-05
Publication date: 2014-12-10
Anticipated expiration: 2034-03-05
Also published as: US8662566B1; JP2014181024A

Description

本発明は、車両の車体前部構造に関する。

既知の車体前部構造は、横方向とも呼ばれる車幅方向に延びる前端フレームアセンブリを備えることが多い。かかる車体前部構造は、左右の前側フレームと、前側フレームの外側に設けられる左右のアッパメンバとを備える。延長部材とも呼ばれる外部衝撃吸収体が前側フレームとアッパメンバの前端部に設けられ、バンパービームは、これらの延長部材を介して前端フレームアセンブリの前部に接続されている。

延長部材はそれぞれ、クラッシュカンの形状にすることができ、クラッシュカンは、バンパービームが衝撃を受けた時に変形を制御することが可能となる。しかしながら、低速の衝突条件と高速の衝突条件のいずれにも対処するクラッシュカンを設計するのは困難な場合がある。さらに、狭オフセット衝突や小オフセット衝突領域に対応する延長部材を設計するのは困難な場合がある。

車体前部構造は、前端フレームアセンブリと、バンパービームと、左右の内側延長部材と、左右の外側延長部材と、を備える。前端フレームアセンブリは、車両の前方端に隣接して配置される。バンパービームは、前端フレームアセンブリの前方に配置される。左右の内側延長部材は、前記バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。左右の外側延長部材は、左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。各外側延長部材は、バンパービームと接続する前方端部と、前端フレームアセンブリと接続する接続箇所を有する後端部と、前方端部と後端部との間に配置される湾曲部と、を備える。後端部は、車両の横方向における水平寸法よりも大きい鉛直寸法を有する板状形状を有する。前記鉛直寸法を持つ鉛直面は、車両の長手方向に略平行である。

別の例の車体前部構造は、前端フレームアセンブリと、バンパービームと、左右の内側延長部材と、左右の外側延長部材と、を備える。前端フレームアセンブリは、車両の前方端に隣接して配置される。前端フレームアセンブリは、長手方向に延びる左右の前側フレームと、左右の前側フレームのそれぞれの外側に配置される左右のアッパメンバと、を備える。バンパービームは、前端フレームアセンブリの前方に配置される。左右の内側延長部材は、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。左右の外側延長部材は、左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。各外側延長部材は、バンパービームと接続する前方端部と、各アッパメンバと接続する接続箇所を有する後端部と、前方端部と後端部との間に配置されている湾曲部と、を備える。少なくとも湾曲部及び後端部は、水平寸法よりも大きい鉛直寸法を有する板状形状を有する。湾曲部は前方端部及び後端部から横方向内側に湾曲する。

別の例の車体前部構造は、前端フレームアセンブリと、バンパービームと、左右の内側延長部材と、左右の外側延長部材と、を備える。前端フレームアセンブリは車両の前方端に隣接して配置される。前端フレームアセンブリは、長手方向に延びる左右の前側フレームと、左右の前側フレームのそれぞれの外側に配置される左右のアッパメンバと、を備える。バンパービームは、前端フレームアセンブリの前方に配置される。左右の内側延長部材は、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。左右の外側延長部材は、左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する。締結具は、アッパフレームから横方向内側に延びる。各外側延長部材は、バンパービームと接続する前方端部と、各アッパメンバと接続するために各締結具をそれぞれ収容する開口を有する後端部と、前方端部と後端部との間に配置されている湾曲部と、を備える。

車体前部構造の上面図。図１に示す車体前部構造の部分側面斜視図。車体前部構造のバンパービームと前端フレームアセンブリとの接続状態を示すためにバンパービームが透明にして示した図２と同様の部分側面斜視図。車体前部構造のバンパービームの後側、及び、バンパービームを前端フレームアセンブリに接続する内側及び外側延長部材の斜視図。内側延長部材および外側延長部材とバンパービームとの接続状態を示すためにバンパービームを透明にして示した図４の同様の斜視図。図１に示す車体前部構造の前部端面図。

図１は、車両（図示せず）の車体前部構造１０を示す。車体前部構造１０は、車両の前方端に隣接して配置される前端フレームアセンブリ１２と、前端フレームアセンブリ１２の前方に配置されるバンパービーム１４と、を備える。通常、車体前部構造１０は、車両のエンジンルームを画成する。

前端フレームアセンブリ１２は、車両の前部の左側および右側に、長手方向に延びる左右の前側フレーム１６，１８を備える。左右の前側フレーム１６，１８のそれぞれの外側に、左右のアッパフレーム２２，２４が配置される。左アッパフレーム２２は、車幅（横）方向に対して左前側フレーム１６の外側に設けられる。右アッパフレーム２４は、車幅（横）方向に対して右前側フレーム１８の外側に設けられる。前側フレーム１６，１８は、車両の長手方向に延びる。左前側フレーム１６の後端部１６ａは、左アウトリガ２６と接続する。右前側フレーム１８の後端部１８ａは、右アウトリガ２８に接続する。左右のアッパフレーム２２，２４は、車両の後部に向かって斜め上方に延びる（図６参照）。左アッパフレーム２２の後端部は左フロントピラー（図示せず）と接続する。右アッパフレーム２４の後端部は右フロントピラー（図示せず）と接続する。

図６を参照すると、前端フレームアセンブリ１２は、更に、フロントバルクヘッド４０を備えることができる。ラジエータ（図示せず）をフロントバルクヘッド４０の前方に配置することができる。フロントバルクヘッド４０は、上部材４２と、左ステー４４と、右ステー４６と、下部材４８と、を備える略矩形のフレーム形状にすることができる。上部材４２は横方向に延びる。下部材４８も横方向に延び、上部材４２の下に設けられる。左ステー４４は、略鉛直に向き、上部材４２を下部材４８に接続する。右ステー４６は、略鉛直に向き、同じく上部材４２を下部材４８に接続する。

図１に戻ると、バンパービーム１４は、前端フレームアセンブリ１２の前方に配置される。バンパービーム１４は、左右の端部１４ａ，１４ｂが中央部１４ｃから後方に配置されるように概ね湾曲している。左右の内側延長部材６０，６２は、バンパービーム１４を前端フレームアセンブリ１２に接続する。左右の外側延長部材６４，６６は、左右の内側延長部材６０，６２のそれぞれの外側に配置され、同じくバンパービーム１４を前端フレームアセンブリ１２に接続する。左右の内側延長部材６０，６２と左右の外側延長部材６４，６６は、バンパービーム１４を前端フレームアセンブリ１２に接続するだけでなく、左右の内側延長部材６０，６２と左右の外側延長部材６４，６６は、衝撃吸収部材として機能することもできる。

図１に示す車体前部構造１０は、車両の長手方向中心線に関して略左右相称である。図２から図５に、車両の右側の車体前部構造１０の構成要素を示し、以下で更に詳しく説明する。車両は、長手方向中心線に関して対称であるので、車両左側の車体前部構造１０の構成要素が同様の形状であることを理解されたい。

図２を参照すると、右内側延長部材６２は、長手方向に対して垂直な断面が矩形である中空体７２を備える。中空体７２は、後端部７２ａで取付板７４と接続する。取付板７４は、右前側フレーム１８に取り付けられ、より具体的には、右前側フレーム１８の前方端部１８ｂに取り付けられている。取付板７４は、鉛直部７６と、水平フランジ７８と、を備える。図４および図５で明確に示すように、締結具開口８２が鉛直部７６を貫通し、締結具８４を収容することで、右内側延長部材６２を右前側フレーム１８に取り付ける。同様に、締結具開口（見えない）が水平フランジ７８を貫通するように形成され、締結具８６を収容することで、取付板７４と右内側延長部材６２とを右前側フレーム１８に接続する。

引き続き図５を参照すると、図示のように、バンパービーム１４は、車両の横方向に対して垂直な断面が略Ｃ字状である。バンパービームは他の形状にしてもよい。バンパービーム１４は、略平面状の上水平壁１４ｄと、略平面状の下水平壁１４ｅと、上壁１４ｄと下壁１４ｅとを相互接続する略鉛直な壁１４ｆと、を備える。右内側延長部材６２の前方端部は、バンパービーム１４の壁１４ｄ，１４ｅ，１４ｆによって形成されるチャネル１４ｇに収容される。

図３を参照すると、右内側延長部材６２は、バンパービーム１４の鉛直壁１４ｆ（図５）の内表面に隣接して配置される左右の前方フランジ９４，９６を有する前部ブラケット９２を備える。内側延長部材６２の中空体７２は、右内側延長部材６２をバンパービーム１４に接続するための締結具１０２を収容する締結具開口（見えない）を備える。バンパービーム１４は、右内側延長部材６２をバンパービーム１４に接続するための締結具開口（見えない）を上壁１４ｄと下壁１４ｅのそれぞれに備える。

右外側延長部材６６は、バンパービーム１４と接続する前方端部１１０と、前端フレームアセンブリ１２と接続する接続箇所１１４を有する後端部１１２と、前方端部１１０と後端部１１２との間に配置される湾曲部１１６と、を備える。右外側延長部材６６は、略板状の形状を有し、車両の横方向における水平寸法よりも鉛直寸法の方が大きい。したがって、右外側延長部材６６は、従来のクラッシュカン形状を有していない。

左右の外側延長部材６４，６６によって、バンパービーム１４を軽量にできると同時に、バンパービーム１４の端部１４ａ，１４ｂの張力を制御してバンパービーム１４の中央部１４ｃをより良好に支持することによって低速の衝突に対応できる。図１で明確に示すように、左右のアッパメンバ２２，２４の前方端部２２ａ，２４ａは、バンパービーム１４の各それぞれの端部１４ａ，１４ｂから後方にオフセットされている。これにより、バンパービーム１４を車両横方向に延ばすことができ、バンパービーム１４は、前側フレーム１６，１８の横方向外側に接近するようにオフセットしてバンパービーム１４に衝突する車両を「受け止める」ことができる。例えば、図６は、小オフセット車両衝突領域１２０を示す。この領域１２０は、前側フレーム１６，１８の外側で、バンパービーム１４の下に位置する。この小オフセット車両衝突領域１２０への衝撃により、各外側延長部材６４，６６は伸張し、バンパービーム１４は車体前部構造１０を支持することができる。図６には、また、狭オフセット車両衝突領域１２２も示す。この狭オフセット車両衝突領域１２２は、バンパービーム１４の上だけでなくバンパービーム１４の下に位置することもある。それでもなお、狭オフセット車両衝突領域１２２は、左右の前側フレーム１６，１８の外側に位置する。この狭オフセット車両衝突領域１２２における衝撃により、各外側延長部材６４，６６は圧縮され、これにより、バンパービーム１４は車体前部構造１０を支持することができる。各外側延長部材６４，６６が湾曲形状であるため、各延長部材は、最初に伸張し、次いで、バンパービーム１４が平らになるにつれ圧縮され湾曲することができる。各外側延長部材６４，６６の湾曲形状と厚さは、各衝突状態に関して適切な負荷で伸張または圧縮するように設計することができる。図示した実施形態において、各外側延長部材６４，６６は、各外側延長部材６４，６６の後端６４ａ，６６ａから、後端部１１２（図５）および湾曲部１１６（図５）を通って前方に向かい、前方端部１１０（図５）に隣接するまで、略横方向に測定した厚さが概ね一定となっている。

図５を参照すると、右外側延長部材６６の前方端部１１０は、バンパービーム１４を右外側延長部材６６に接続する締結具１２４を収容する鉛直に延びる孔（見えない）を備える。締結具１２４は単軸を形成し、右外側延長部材６６は衝突時に伸張、および／または圧縮しながらその単軸を中心に揺動できる。代替の構成では、右外側延長部材６６は、バンパービーム１４を右外側延長部材６６に接続する締結具１２４に類似した締結具を収容するための２つ（以上）の鉛直に延びる孔を備えることができる。

湾曲部１１６は、前方端部１１０と後端部１１２との間に配置される。図１で明確に示すように、右外側延長部材６６の湾曲部１１６は、前方端部１１０と後端部１１２から横方向内側に湾曲する。湾曲部１１６により、右外側延長部材６６は衝突時に伸張して、荷重容量を維持することができる。

右外側延長部材６６の後端部１１２は、右アッパフレーム２４と接続するためのものである。後端部１１２は板状形状を有し、この形状は、車両の横方向における水平寸法よりも鉛直寸法が大きい。鉛直寸法を持つ鉛直面は、車両の前後方向と略平行である。言い換えると、後端部１１２は、車両の長手方向と略平行である。これにより、右外側延長部材６６を伸張と圧縮の両状態にすることができる。

上述のように、後端部１１２は、前端フレームアセンブリ１２と接続する接続箇所１１４を備える。図示した実施形態では、これらの接続箇所は締結具開口１１４である。締結具開口１１４は、車両の横方向に水平に延びる。図２を参照すると、締結具開口１１４（図５）は、右アッパフレーム２４から内側に延びる締結具１２６を収容する。横方向に延びる締結具１２６は右アッパフレーム２４と接続し、右外側延長部材６６の後端部１１２の開口１１４に収容される。各カラー１２８は、横方向に延びる各締結具１２６を囲む。各カラー１２８は、後端部１１２で右アッパフレーム２４と右外側延長部材６６とに接触する。カラー１２８は、右外側延長部材６６を右アッパフレーム２４からオフセットする。したがって、右外側延長部材６６は、右アッパフレーム２４から横方向内側にオフセットされる。各締結具１２６と各カラー１２８により、バンパービーム１４と前端フレームアセンブリ１２との接続が強固になるとともに、それでもなお右外側延長部材６６は衝突時に伸張および圧縮できる。

上に開示した種々の特徴および機能やその他の特徴および機能、またはそれらの代替案や異なる形態を望ましく組み合わせて、種々の他の異なるシステムや適用例にすることができる。また、そのような種々の現時点では予想または予測されていない代替案、変形、変更、改良は、当業者が後に行う可能性があるが、特許請求の範囲に包含される。

Claims

車両の車体前部構造であって、
前記車両の前方端に隣接して配置される前端フレームアセンブリと、
前記前端フレームアセンブリの前方に配置されるバンパービームと、
前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の内側延長部材と、
前記左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の外側延長部材と、
締結具と、
を備え、
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームと接続する前方端部と、前記前端フレームアセンブリと接続する接続箇所を有する後端部と、前記前方端部と前記後端部との間に配置されている湾曲部と、を備えており、前記後端部は、前記車両の横方向における水平寸法よりも大きい鉛直寸法を有する板状形状を有しており、前記鉛直寸法を持つ鉛直面は、前記車両の前後方向に略平行であり、
前記前端フレームアセンブリは、
長手方向に延びる左右の前側フレームと、
前記左右の前側フレームのそれぞれの外側に配置される左右のアッパフレームと、
を備え、
前記締結具は、前記左右のアッパフレームに接続し、前記左右の外側延長部材の前記後端部の開口に収容される横方向に延びる締結具であることを特徴とする車体前部構造。
前記接続箇所は、前記後端部を貫通する開口である請求項１に記載の車体前部構造。
前記開口は、前記車両の横方向に水平に延びている請求項２に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームを前記外側延長部材に接続する締結具を収容する少なくとも１つの鉛直に延びる孔を備えている請求項１に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームを前記外側延長部材に接続する締結具を収容する単一の鉛直に延びる孔を備えている請求項１に記載の車体前部構造。
前記アッパフレームは、前記車両の後部に向かって斜め上方に延びている請求項１に記載の車体前部構造。
前記横方向に延びる締結具の各々をそれぞれ囲むカラーを更に備えており、前記各カラーは、前記左右の外側延長部材の各々に接触する請求項１に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は、前記各アッパフレームから横方向内側にオフセットされている請求項７に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームを前記外側延長部材に接続する締結具を収容する鉛直に延びる孔を有しており、前記左右の外側延長部材の各々は、前記各アッパフレームから横方向内側にオフセットされている請求項１に記載の車体前部構造。
前記湾曲部は、前記前方端部及び前記後端部から横方向内側または外側に湾曲している請求項９に記載の車体前部構造。
車両の車体前部構造であって、
前記車両の前方端に隣接して配置され、長手方向に延びる左右の前側フレームと、前記左右の前側フレームのそれぞれの外側に配置される左右のアッパフレームとを備える前端フレームアセンブリと、
前記前端フレームアセンブリの前方に配置されるバンパービームと、
前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の内側延長部材と、
前記左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の外側延長部材と、
を備え、
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームと接続する前方端部と、前記左右のアッパフレームの各々と接続する接続箇所を有する後端部と、前記前方端部と前記後端部との間に配置されている湾曲部と、を備えており、少なくとも前記湾曲部及び前記後端部は、水平寸法よりも大きい鉛直寸法を有する板状形状を有しており、前記湾曲部は、前記前方端部及び前記後端部から横方向内側に湾曲していることを特徴とする車体前部構造。
前記後端部の前記鉛直寸法を有する鉛直面は、前記車両の長手方向に略平行である請求項９に記載の車体前部構造。
前記左右のアッパフレームに接続し、前記左右の外側延長部材の前記後端部の開口に収容される横方向に延びる締結具を更に備える請求項９に記載の車体前部構造。
前記横方向に延びる締結具の各々をそれぞれ囲むカラーを更に備え、前記各カラーは、前記左右の外側延長部材の各々に接触して、前記左右の外側延長部材の各々を前記左右のアッパフレームの各々からオフセットする請求項１３に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は、前記左右のアッパフレームの各々から横方向内側にオフセットされている請求項１４に記載の車体前部構造。
車両の車体前部構造であって、
前記車両の前方端に隣接して配置され、長手方向に延びる左右の前側フレームと、前記左右の前側フレームのそれぞれの外側に配置される左右のアッパフレームとを備える前端フレームアセンブリと、
前記左右のアッパフレームから横方向内側に延びる締結具と、
前記前端フレームアセンブリの前方に配置されるバンパービームと、
前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の内側延長部材と、
前記左右の内側延長部材のそれぞれの外側に配置され、前記バンパービームを前記前端フレームアセンブリに接続する左右の外側延長部材と、
を備え、
前記左右の外側延長部材の各々は、前記バンパービームと接続する前方端部と、前記左右のアッパフレームの各々と接続するための各締結具をそれぞれ収容する開口を有する後端部と、前記前方端部と前記後端部との間に配置されている湾曲部と、を備えていることを特徴とする車体前部構造。
前記後端部は、前記車両の横方向における水平寸法よりも大きい鉛直寸法を有する板状形状を有しており、前記鉛直寸法を有する鉛直面は、前記車両の長手方向に略平行である請求項１６に記載の車体前部構造。
前記左右の外側延長部材の各々は略横方向に測定した厚さを有しており、前記厚さは、前記外側延長部材の後端から、前記後端部と前記湾曲部とを通って前方に向かい前記前方端部に隣接するまで、概ね一定である請求項１６に記載の車体前部構造。