JP5845664B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

従来、左右一対の車両前後方向部材と、この左右一対の車両前後方向部材を結合する車幅方向部材とを備え、車両のフルラップ衝突とオフセット衝突とを考慮して構成されたサスペンションメンバが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−２６９７０１号公報 特開２００９−１１３５４１号公報 特開２０００−１１８３号公報 特開２０００−３８１５９号公報 特開２００４−１０６８０８号公報 特開平１１−１５７４６８号公報

しかしながら、この種のサスペンションメンバを備えた車両において、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させるためには改善の余地がある。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる車体前部構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、請求項１に記載の車体前部構造は、車両の車幅方向中央部を跨いで車幅方向に延在され、車体に支持された荷重受け部材と、前記荷重受け部材の車両後側に配置されたサスペンションメンバにおける前部を構成し、前面が車両の車幅方向中央部上に頂部を有し車両前側に凸を成す凸面とされたサスペンションメンバフロントと、前記サスペンションメンバフロントの前面に設けられた係合部と、前記荷重受け部材に設けられると共に、前記係合部の車両前側に位置し、前記係合部と係合される被係合部と、を備えている。

この車体前部構造では、車両の前面における右側又は左側に対向車又は障害物が衝突するオフセット衝突が生じた場合には、荷重受け部材の右側又は左側に衝突荷重が入力される。そして、荷重受け部材は、サスペンションメンバフロントの前面のうち車両の車幅方向中央部上に形成された頂部を支点として、その右側及び左側のうち衝突荷重が入力された側が後退するように回動される。また、このようにして荷重受け部材が回動されて車幅方向に対して傾斜されることで、車両前側に凸を成す凸面とされたサスペンションメンバフロントの前面のうち右側又は左側に荷重受け部材が当接される。そして、この荷重受け部材からサスペンションメンバフロント、ひいては、サスペンションメンバ全体に衝突荷重が伝達される。

一方、車両の前面に車幅方向の全体に亘って対向車又は障害物が衝突するフルラップ衝突が生じた場合には、荷重受け部材に車幅方向の全体に亘って衝突荷重が入力される。そして、荷重受け部材は、サスペンションメンバフロントの前面に形成された頂部を支点として、その右側及び左側のうち衝突荷重の入力値が大きい側が後退するように回動される。また、このようにして荷重受け部材が回動されて車幅方向に対して傾斜されることで、サスペンションメンバフロントの前面のうち右側又は左側に荷重受け部材が当接される。そして、この荷重受け部材からサスペンションメンバフロント、ひいては、サスペンションメンバ全体に衝突荷重が伝達される。

このように、この車体前部構造によれば、オフセット衝突及びフルラップ衝突のどちらの場合でも、荷重受け部材を回動させて、この荷重受け部材をサスペンションメンバフロントの前面のうちの右側又は左側に当接させることができる。そして、これにより、この荷重受け部材からサスペンションメンバフロントの右側又は左側（つまり、片側）に衝突荷重を伝達させることができる。

従って、オフセット衝突の場合とフルラップ衝突の場合とで荷重伝達モードを一致させることができるので、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。つまり、フルラップ衝突の場合でも、サスペンションメンバに入力される衝突荷重をオフセット衝突の場合と同等の値に抑えることができ、車両減速度を低減することができる。
また、この車体前部構造によれば、オフセット衝突又はフルラップ衝突の場合に、荷重受け部材が車幅方向に対して傾斜されてサスペンションメンバフロントの前面のうち右側又は左側に当接されると、サスペンションメンバフロントの前面に設けられた係合部と、荷重受け部材に設けられた被係合部とが係合される。従って、この係合部及び被係合部の係合により、荷重受け部材とサスペンションメンバフロントとの位置ずれを抑制することができるので、荷重受け部材からサスペンションメンバフロントへの荷重伝達効率をより一層向上させることができる。

請求項２に記載の車体前部構造は、請求項１に記載の車体前部構造において、前記サスペンションメンバフロントの前面が、車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対の傾斜面を有する屈曲面とされた構成とされている。

この車体前部構造によれば、サスペンションメンバフロントの前面は、一対の傾斜面を有する屈曲面とされている。従って、上述のように、オフセット衝突及びフルラップ衝突が生じた場合には、サスペンションメンバフロントの前面に形成された傾斜面（平面）の全体に荷重受け部材を当接させることができる。これにより、荷重受け部材からの荷重をより広い面に伝達させることができるので、荷重受け部材からサスペンションメンバフロントへの荷重伝達効率を向上させることができる。

請求項３に記載の車体前部構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造において、車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対のアーム部を有して構成された前記サスペンションメンバフロントと、前記サスペンションメンバにおける左右の側部を構成し、前部が前記サスペンションメンバフロントにおける車幅方向両側の端部と連結された左右一対のサスペンションメンバサイドレールと、前記サスペンションメンバの後部を構成し、車幅方向両側の端部が前記左右一対のサスペンションメンバサイドレールにおける後部と連結されたサスペンションメンバリアと、前記一対のアーム部の各々における車幅方向中央部と、前記サスペンションメンバリアにおける車幅方向中央部とを連結する左右一対の補強部材と、を備えている。

この車体前部構造によれば、サスペンションメンバフロントを構成する一対のアーム部と、サスペンションメンバリアとは、左右一対の補強部材によってそれぞれ連結されている。従って、荷重受け部材からアーム部に入力された荷重を、サスペンションメンバサイドレールに加えて、補強部材にも伝達させることができるので、サスペンションメンバ全体の耐力を向上させることができる。

特に、この補強部材は、アーム部における車幅方向中央部と、サスペンションメンバリアにおける車幅方向中央部とを連結しているので、補強部材とアーム部との成す角度が略垂直に近づく。そして、補強部材とアーム部との成す角度が略垂直の場合には、アーム部に入力された衝突荷重を補強部材に軸力として伝達することができる。この結果、サスペンションメンバ全体の耐力をより一層向上させることができる。

請求項４に記載の車体前部構造は、請求項３に記載の車体前部構造において、前記係合部が、前記補強部材の延長上に位置するものである。

この車体前部構造によれば、上記請求項１について記載した作用及び効果に加え、次の作用及び効果を奏する。すなわち、サスペンションメンバフロントの前面に設けられた係合部は、補強部材の延長上に位置されている。従って、この補強部材によって係合部の周辺の剛性が向上されるので、荷重受け部材とサスペンションメンバフロントとの位置ずれをより一層抑制することができる。

請求項５に記載の車体前部構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造において、前記係合部が、前記サスペンションメンバフロントの前面から車両前側に突出する凸部とされた構成とされている。

仮に、上述の係合部がサスペンションメンバフロントの前面に形成された凹部とされていると、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に、この凹部が例えばサスペンションメンバフロントにおける折れのきっかけ等となる虞がある。

この点、この車体前部構造によれば、係合部は、サスペンションメンバフロントの前面から車両前側に突出する凸部とされている。従って、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に、この係合部がサスペンションメンバフロントにおける折れのきっかけ等となることを回避することができる。

請求項６に記載の車体前部構造は、請求項５に記載の車体前部構造において、前記係合部が、衝撃吸収部材によって構成されたものである。

この車体前部構造によれば、係合部は、衝撃吸収部材によって構成されている。従って、係合部と被係合部とが係合される際には、この衝撃吸収部材とされた係合部が潰れることにより衝撃を吸収することができる。これにより、衝撃吸収性能も向上させることができる。

請求項７に記載の車体前部構造は、請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体前部構造において、前記荷重受け部材が、車体前部に設けられたラジエータを支持するラジエータサポートの下部を構成するラジエータサポートロアとされた構成とされている。

この車体前部構造によれば、荷重受け部材は、ラジエータサポートの下部を構成するラジエータサポートロアとされている。従って、荷重受け部材としてラジエータサポートロアを利用しているので（専用の部材を用いていないので）、重量及びコスト等が増加することを回避することができる。

以上詳述したように、本発明によれば、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図１に示される車体前部構造においてオフセット衝突が生じた場合を説明する平面図である。 図１に示される車体前部構造においてフルラップ衝突が生じた場合を説明する平面図である。 図１に示される車体前部構造の変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態について説明する。

なお、図１，図４において示される矢印ＦＲ、矢印ＯＵＴは、車両前後方向前側、車幅方向外側（右側）をそれぞれ示している。また、図１，図４において示される符号ＣＬは、車両の車幅方向中央部を通る中心線である。

図１に示される本発明の一実施形態に係る車体前部構造１０は、例えば、乗用自動車等の車両に適用されるものであり、荷重受け部材１２と、サスペンションメンバ１４とを備えている。

荷重受け部材１２は、車両の車幅方向中央部を跨いで車幅方向に延在されている。この荷重受け部材１２における車幅方向両側の端部１２Ａは、ブラケット１６によって車体としてのサスペンションメンバ１４に支持されている。この荷重受け部材１２は、車体前部に設けられたラジエータを支持するラジエータサポート（いずれも不図示）の下部を構成するラジエータサポートロアとされている。

サスペンションメンバ１４は、荷重受け部材１２の車両後側に配置されており、タイヤ１８が取り付けられた図示しないサスペンション装置を支持している。このサスペンション装置としては、例えば、ダブルウィッシュボーン式、マルチリンク式、ストラット式、トレーニングアーム式等の方式が採用される。このサスペンション装置を支持するサスペンションメンバ１４は、サスペンションメンバフロント２０と、左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２と、サスペンションメンバリア２４と、左右一対の補強部材２６とを有して構成されている。

サスペンションメンバフロント２０は、車幅方向に延在されており、サスペンションメンバ１４における前部を構成している。このサスペンションメンバフロント２０は、車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対のアーム部２８を有して構成されている。

そして、このようにサスペンションメンバフロント２０が一対のアーム部２８を有して構成されることにより、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａは、車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対の傾斜面２０Ａ１，２０Ａ２（平面）を有する屈曲面とされている。つまり、このサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａは、車両の車幅方向中央部上に頂部２０Ｂを有し、車両前側に凸を成す凸面とされている。

左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２は、車両前後方向に延在されており、サスペンションメンバ１４における左右の側部を構成している。この左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２の各々の前部２２Ａは、サスペンションメンバフロント２０における車幅方向両側の端部２０Ｃと連結されている。また、この左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２は、それぞれ車両前側に向かうに従って車幅方向外側に向かうように車両前後方向に対して傾斜している。

サスペンションメンバリア２４は、車幅方向に延在されており、サスペンションメンバ１４の後部を構成している。このサスペンションメンバリア２４における車幅方向両側の端部２４Ａは、左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２の各々の後部２２Ｂと連結されている。

左右一対の補強部材２６は、それぞれ車両前側に向かうに従って車幅方向外側に向かうように車両前後方向に対して傾斜している。そして、この左右一対の補強部材２６は、一対のアーム部２８の各々における車幅方向中央部２８Ａと、サスペンションメンバリア２４における車幅方向中央部２４Ｂとを連結している。この左右一対の補強部材２６は、左右一対のサスペンションメンバサイドレール２２の各々と略平行に配置されると共に、一対のアーム部２８の各々と略垂直に交わっている。

また、上述のサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａには、この前面２０Ａから車両前側に突出する凸部とされた係合部３０が形成されている。一方、荷重受け部材１２の後面１２Ｂには、車両前側に凹み車両後側に開口する凹部とされた被係合部３２が形成されている。

被係合部３２は、係合部３０の車両前側に位置されている。そして、この係合部３０及び被係合部３２は、互いに係合されるようになっている。つまり、この係合部３０及び被係合部３２は、後に詳述するように、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に荷重受け部材１２が回動されてサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうち右側又は左側（一対の傾斜面２０Ａ１，２０Ａ２のいずれか）に当接されたときには、互いに係合されるように、その位置や形状や大きさ等が設定されている。

また、この係合部３０及び被係合部３２は、互いに係合されたときには、荷重受け部材１２とサスペンションメンバフロント２０との車幅方向及び車両上下方向の位置ずれを規制するように、その形状等が設定されている。

なお、荷重受け部材１２は、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに形成された頂部２０Ｂに当接していても良く、また、当接していなくても良い（頂部２０Ｂに対して車両前側に離間されていても良い）。

次に、本発明の一実施形態の作用及び効果について説明する。

本発明の一実施形態に係る車体前部構造１０では、図２に示されるように、車両の前面における右側又は左側に対向車４０（又は障害物）が衝突するオフセット衝突が生じた場合には、荷重受け部材１２の右側又は左側に衝突荷重が入力される。そして、荷重受け部材１２は、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうち車両の車幅方向中央部上に形成された頂部２０Ｂを支点として、その右側及び左側のうち衝突荷重が入力された側が後退するように回動される（図２では、一例として、荷重受け部材１２は、その右側が後退するように回動されている）。

また、このようにして荷重受け部材１２が回動されて車幅方向に対して傾斜されることで、車両前側に凸を成す凸面とされたサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうち右側又は左側に荷重受け部材１２が当接される。そして、この荷重受け部材１２からサスペンションメンバフロント２０、ひいては、サスペンションメンバ１４全体に衝突荷重Ｆが伝達される。

一方、図３に示されるように、車両の前面に車幅方向の全体に亘って対向車４０（又は障害物）が衝突するフルラップ衝突が生じた場合には、荷重受け部材１２に車幅方向の全体に亘って衝突荷重が入力される。そして、荷重受け部材１２は、頂部２０Ｂを支点として、その右側及び左側のうち衝突荷重の入力値が大きい側が後退するように回動される（図３では、一例として、荷重受け部材１２は、その右側が後退するように回動されている）。

また、このようにして荷重受け部材１２が回動されて車幅方向に対して傾斜されることで、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうち右側又は左側に荷重受け部材１２が当接される。そして、この荷重受け部材１２からサスペンションメンバフロント２０、ひいては、サスペンションメンバ１４全体に衝突荷重Ｆが伝達される。

このように、この車体前部構造１０によれば、オフセット衝突及びフルラップ衝突のどちらの場合でも、荷重受け部材１２を回動させて、この荷重受け部材１２をサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうちの右側又は左側に当接させることができる。そして、これにより、この荷重受け部材１２からサスペンションメンバフロント２０の右側又は左側（つまり、片側）に衝突荷重を伝達させることができる。

従って、オフセット衝突の場合とフルラップ衝突の場合とで荷重伝達モードを一致させることができるので、フルラップ衝突に対する性能と、オフセット衝突に対する性能とをより効果的に両立させることができる。つまり、フルラップ衝突の場合でも、サスペンションメンバ１４に入力される衝突荷重をオフセット衝突の場合と同等の値に抑えることができ、車両減速度を低減することができる。

また、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａは、一対の傾斜面２０Ａ１，２０Ａ２を有する屈曲面とされている。従って、上述のように、オフセット衝突及びフルラップ衝突が生じた場合には、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに形成された傾斜面２０Ａ１，２０Ａ２（平面）の全体に荷重受け部材１２を当接させることができる。これにより、荷重受け部材１２からの荷重をより広い面に伝達させることができるので、荷重受け部材１２からサスペンションメンバフロント２０への荷重伝達効率を向上させることができる。

また、サスペンションメンバフロント２０を構成する一対のアーム部２８と、サスペンションメンバリア２４とは、左右一対の補強部材２６によってそれぞれ連結されている。従って、荷重受け部材１２からアーム部２８に入力された荷重を、サスペンションメンバサイドレール２２に加えて、補強部材２６にも伝達させることができるので、サスペンションメンバ１４全体の耐力を向上させることができる。

特に、この補強部材２６は、アーム部２８における車幅方向中央部２８Ａと、サスペンションメンバリア２４における車幅方向中央部２４Ｂとを連結しており、これにより、補強部材２６とアーム部２８との成す角度が略垂直となっている。従って、アーム部２８に入力された衝突荷重を補強部材２６に軸力として伝達することができる。この結果、サスペンションメンバ１４全体の耐力をより一層向上させることができる。

また、上述のように、オフセット衝突又はフルラップ衝突の場合に、荷重受け部材１２が車幅方向に対して傾斜されてサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａのうち右側又は左側に当接されると、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに設けられた係合部３０と、荷重受け部材１２に設けられた被係合部３２とが係合される。従って、この係合部３０及び被係合部３２の係合により、荷重受け部材１２とサスペンションメンバフロント２０との車幅方向及び車両上下方向の位置ずれを抑制することができる。これにより、荷重受け部材１２からサスペンションメンバフロント２０への荷重伝達効率をより一層向上させることができる。

ところで、仮に、上述の係合部３０がサスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに形成された凹部とされていると、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に、この凹部が例えばサスペンションメンバフロント２０における折れのきっかけ等となる虞がある。

この点、この車体前部構造１０によれば、係合部３０は、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａから車両前側に突出する凸部とされている。従って、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に、この係合部３０がサスペンションメンバフロント２０における折れのきっかけ等となることを回避することができる。

また、荷重受け部材１２は、ラジエータサポートの下部を構成するラジエータサポートロアとされている。従って、荷重受け部材１２としてラジエータサポートロアを利用しているので（専用の部材を用いていないので）、重量及びコスト等が増加することを回避することができる。

次に、本発明の一実施形態の変形例について説明する。

上述の本発明の一実施形態において、係合部３０は、図１に示されるように、補強部材２６の延長上から車幅方向内側にずれた位置に設けられていたが、図４に示されるように、補強部材２６の延長上に設けられていても良い。

このように構成されていると、補強部材２６によって係合部３０の周辺の剛性が向上されるので、係合部３０及び被係合部３２が係合された際には、荷重受け部材１２とサスペンションメンバフロント２０との位置ずれをより一層抑制することができる。

また、図４に示されるように、係合部３０は、サスペンションメンバフロント２０と別体とされると共に、衝撃吸収部材によって構成されていても良い。

このように構成されていると、係合部３０と被係合部３２とが係合される際には、この衝撃吸収部材とされた係合部３０が潰れることにより衝撃を吸収することができる。これにより、衝撃吸収性能も向上させることができる。なお、この場合、係合部３０は、潰れた状態で、被係合部３２との係合状態を維持できることが望ましい。

また、荷重受け部材１２は、ラジエータサポートロアとされていたが、車体前部に設けられたその他のクロスメンバ等とされていても良い。

また、この場合に、荷重受け部材１２は、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時における衝突荷重をサスペンションメンバフロント２０に伝達するための専用のクロスメンバとされていても良く、また、その他の既存のクロスメンバを荷重受け部材１２として利用しても良い。

また、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａは、一対の傾斜面２０Ａ１，２０Ａ２を有する屈曲面とされていたが、車両前側に凸を成す凸曲面（湾曲面）とされていても良い。

また、係合部３０は、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａから車両前側に突出する凸部とされていた。しかしながら、例えば、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに係合部材が別体で設けられ、この係合部材に車両後側に凹み車両前側に開口する凹部が形成され、この凹部が係合部３０とされていても良い。なお、この場合、被係合部３２は、荷重受け部材１２の後面１２Ｂから車両後側に突出する凸部とされる。

このように構成されていても、サスペンションメンバフロント２０の前面２０Ａに凹部が形成されないので、オフセット衝突時又はフルラップ衝突時に折れのきっかけとなる部位がサスペンションメンバフロント２０に形成されることを回避することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

１０ 車体前部構造
１２ 荷重受け部材
１４ サスペンションメンバ
２０ サスペンションメンバフロント
２０Ａ サスペンションメンバフロントの前面
２０Ａ１，２０Ａ２ 傾斜面
２０Ｂ 頂部
２０Ｃ サスペンションメンバフロントにおける車幅方向両側の端部
２２ サスペンションメンバサイドレール
２２Ａ サスペンションメンバサイドレールの前部
２２Ｂ サスペンションメンバサイドレールの後部
２４ サスペンションメンバリア
２４Ａ サスペンションメンバリアにおける車幅方向両側の端部
２４Ｂ サスペンションメンバリアにおける車幅方向中央部
２６ 補強部材
２８ アーム部
２８Ａ アーム部における車幅方向中央部
３０ 係合部
３２ 被係合部
４０ 対向車

Claims (7)

1. 車両の車幅方向中央部を跨いで車幅方向に延在され、車体に支持された荷重受け部材と、
   前記荷重受け部材の車両後側に配置されたサスペンションメンバにおける前部を構成し、前面が車両の車幅方向中央部上に頂部を有し車両前側に凸を成す凸面とされたサスペンションメンバフロントと、
   前記サスペンションメンバフロントの前面に設けられた係合部と、
   前記荷重受け部材に設けられると共に、前記係合部の車両前側に位置し、前記係合部と係合される被係合部と、
   を備えた車体前部構造。
2. 前記サスペンションメンバフロントの前面は、車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対の傾斜面を有する屈曲面とされている、
   請求項１に記載の車体前部構造。
3. 車両の車幅方向中央部に向かうに従って車両前側に向かうように車幅方向に対して傾斜する一対のアーム部を有して構成された前記サスペンションメンバフロントと、
   前記サスペンションメンバにおける左右の側部を構成し、前部が前記サスペンションメンバフロントにおける車幅方向両側の端部と連結された左右一対のサスペンションメンバサイドレールと、
   前記サスペンションメンバの後部を構成し、車幅方向両側の端部が前記左右一対のサスペンションメンバサイドレールにおける後部と連結されたサスペンションメンバリアと、
   前記一対のアーム部の各々における車幅方向中央部と、前記サスペンションメンバリアにおける車幅方向中央部とを連結する左右一対の補強部材と、
   を備えた請求項１又は請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記係合部は、前記補強部材の延長上に位置する、
   請求項３に記載の車体前部構造。
5. 前記係合部は、前記サスペンションメンバフロントの前面から車両前側に突出する凸部とされている、
   請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の車体前部構造。
6. 前記係合部は、衝撃吸収部材によって構成されている、
   請求項５に記載の車体前部構造。
7. 前記荷重受け部材は、車体前部に設けられたラジエータを支持するラジエータサポートの下部を構成するラジエータサポートロアとされている、
   請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の車体前部構造。