JP5846104B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前部構造に関する。

フロントバンパリインフォースメントの側部にリインフォースエクステンションを設け、フロントサイドメンバよりも車幅方向外側で前面衝突（微小ラップ衝突）したときに、そのリインフォースエクステンションがフロントサイドメンバに当たることで、車両に対して横力（車幅方向で衝突側とは反対側へ向かう力）を発生させるようにした車体前部構造は、従来から提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−２１３７３９号公報

このように、フロントサイドメンバよりも車幅方向外側で前面衝突（微小ラップ衝突）した場合には、車両の変形を抑制するために、その車両に対して横力を効率よく発生させられるようにすることが望まれる。

そこで、本発明は、微小ラップ衝突時に車両に対して横力を効率よく発生させられる車体前部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体前部構造は、車体前部側で車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドメンバよりも車幅方向外側に設けられ、該フロントサイドメンバよりも車幅方向外側部分に荷重が入力されたときに、該荷重が入力された側とは車幅方向で反対側へ向かう横力を発生させる横力発生部材と、前記フロントサイドメンバに設けられ、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニットを支持する支持部材と、フロントサスペンションを支持するサスペンションメンバに下端部が取り付けられ、前記支持部材よりも車体後方側における前記フロントサイドメンバに上端部が取り付けられた取付部材と、少なくとも一部が前記パワーユニットと車体前後方向及び車体上下方向でラップするように前記支持部材と前記取付部材との間に架設された連結部材と、を有することを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、支持部材と取付部材との間に架設された連結部材の少なくとも一部が、パワーユニットと車体前後方向及び車体上下方向でラップしている。したがって、微小ラップ衝突により、フロントサイドメンバよりも車幅方向外側部分に衝突荷重が入力されたときには、横力発生部材により、フロントサイドメンバが反衝突側へ折れ曲がり変形してパワーユニットに干渉し、そのパワーユニットが反衝突側へ移動して連結部材に干渉する。つまり、これにより、反衝突側のフロントサイドメンバへ衝突荷重の一部が効率よく早期に伝達され、車両に対して横力が効率よく早期に発生される。

また、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であって、前記連結部材は、前記支持部材から車体後方内側に向かって直線状に延在されていることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、連結部材が、支持部材から車体後方内側に向かって直線状に延在されている。したがって、車両同士のすれ違いざまの微小ラップ衝突が発生し、車両の左前端部又は右前端部から車体後方内側へ向かう荷重が入力されてパワーユニットが車体後方内側へ移動しても、連結部材に効率よく干渉することができる。つまり、このような場合でも、反衝突側のフロントサイドメンバへ衝突荷重の一部が効率よく早期に伝達され、車両に対して横力が効率よく早期に発生される。

また、請求項３に記載の車体前部構造は、請求項２に記載の車体前部構造であって、前記連結部材は、中実ロッドであることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、連結部材が、中実ロッドとされている。したがって、連結部材が、中空ロッドとされている場合に比べて、連結部材の局所的な変形が抑制され、連結部材による荷重伝達効率の低下が抑制される。

以上、説明したように、請求項１に係る発明によれば、微小ラップ衝突時に車両に対して横力を効率よく発生させることができる。

請求項２に係る発明によれば、車両同士のすれ違いざまの微小ラップ衝突時に車両に対して横力を効率よく発生させることができる。

請求項３に係る発明によれば、連結部材の局所的な変形を抑制することができ、連結部材による荷重伝達効率の低下を抑制することができる。

本実施形態に係る車体前部構造の要部を拡大して示す斜視図である。 本実施形態に係る車体前部構造の要部を拡大して示す平面図である。 本実施形態に係る車体前部構造の要部を拡大して示す側面図である。 本実施形態に係る車体前部構造の微小ラップ衝突後の状態を示す平面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＲＩを車体右方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

更に、図１〜図３では車体の右側を示しているが、車体の左側も左右対称で同一であるため、車体の左側についての説明は適宜省略する。また、図４においては、車両の左側が微小ラップ衝突した場合を例示しているため、右側のフロントサイドメンバ１２に設けられるスペーサー４２及び車体の左側に設けられるロッド４０は、その図示を省略する。

図１〜図３に示されるように、車体前部における車幅方向外側には、矩形閉断面形状とされて車体前後方向に延在するフロントサイドメンバ１２が左右一対で配置されている。そして、各フロントサイドメンバ１２の車体後方側は、車体後方下側へ向かって傾斜する傾斜部（キック部）１２Ａとされている。

各フロントサイドメンバ１２の前端部には、矩形閉断面形状とされて車体前後方向に延在するクラッシュボックス１４がそれぞれ同軸的に連結されている。そして、各クラッシュボックス１４の車体前方側端部間には、矩形閉断面形状とされて車幅方向に延在するフロントバンパリインフォースメント１６（図４参照）が架設されている。

また、左右のフロントサイドメンバ１２間には、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニット２０を収容するためのエンジンコンパートメントＳが形成されている。そして、このパワーユニット２０は、左右のフロントサイドメンバ１２にそれぞれ設けられたエンジンマウント２２によって弾性的に支持された状態で、エンジンコンパートメントＳ内に配設されている。

各エンジンマウント２２は、同軸的に配置された金属製の内筒（図示省略）と外筒（図示省略）との間に弾性体としてのマウントラバー（図示省略）が設けられて構成されている。そして、例えば各内筒が各フロントサイドメンバ１２にそれぞれ支持部材としてのブラケット２４を介して取り付けられ、各外筒がパワーユニット２０の左右両端部にそれぞれブラケット（図示省略）を介して取り付けられるようになっている。この状態で、各マウントラバーが適宜弾性変形することにより、パワーユニット２０の振動が車体側へ伝わり難くなる（吸収される）ようになっている。

また、パワーユニット２０の車体後方側には、図示しないフロントサスペンションを支持するサスペンションメンバ１８が配設されている。サスペンションメンバ１８は、車幅方向が長手方向とされており、その車幅方向両側部における車体後方側が、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ａにおける下端部側の下面に結合されている。そして、サスペンションメンバ１８の車幅方向両側部における車体前方側が、取付部材としてのエクステンション２６を介してフロントサイドメンバ１２の下面に結合されている。

エクステンション２６は、その上端部２６Ａから車幅方向内側で、かつ車体下方側へ向かって延在されており、その上端部２６Ａが、エンジンマウント２２よりも車体後方側におけるフロントサイドメンバ１２の下面に取り付けられている。そして、エクステンション２６の下端部２６Ｂが、サスペンションメンバ１８の車幅方向両側部における車体前方側に取り付けられている。これにより、サスペンションメンバ１８が、フロントサイドメンバ１２に吊り下げられた状態で支持される構成になっている。

また、フロントサイドメンバ１２の傾斜部１２Ａ上には、エンジンコンパートメントＳとキャビン（図示省略）とを区画するダッシュパネル２８が設けられている。そして、フロントサイドメンバ１２の車幅方向両外側で、かつダッシュパネル２８の車体前方側には、左右一対のサスペンションタワー３０がそれぞれ設けられている。

更に、各サスペンションタワー３０の車幅方向両外側には、左右一対のエプロンアッパメンバ３２がそれぞれ車体前後方向に延在するように設けられており、パワーユニット２０の車体前方側には、ラジエータ３４が配設されている。そして、エプロンアッパメンバ３２の車体前方側端部に一体的に設けられた結合部材３８の前端部が、ラジエータ３４を支持するラジエータサポートアッパ３６の車幅方向両外側に結合されている。

また、エンジンマウント２２のブラケット２４とサスペンションメンバ１８のエクステンション２６との間には、連結部材としてのロッド４０が架設されている。このロッド４０は、比較的小径とされた円柱状に形成されており、その上端部４０Ａがエンジンマウント２２の車体後方側のブラケット２４にボルト５０及びナット５２（図２参照）によって締結固定されている。そして、このロッド４０の下端部４０Ｂは、エクステンション２６の中途部にボルト５０及びウエルドナット（図示省略）によって締結固定されている。

つまり、このロッド４０の上端部４０Ａ及び下端部４０Ｂは、ボルト５０を挿通できる円筒部とされている。そして、このロッド４０は、上端部４０Ａが固定されたブラケット２４から車体後方内側に向かって直線状に延在されており、その少なくとも一部がパワーユニット２０と車体前後方向及び車体上下方向でラップするようになっている。

なお、このロッド４０は、比較的硬い金属で成形された中実ロッドとされており、小径の円柱状に形成されていても、その剛性（強度）が確保されるようになっている。また、このロッド４０の上端部４０Ａ及び下端部４０Ｂの固定手段は、図示のボルト５０等に限定されるものではない。

また、図４に示されるように、各フロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂには、その外側壁１２Ｂよりも車幅方向外側へ突出する突起部材としてのスペーサー４２が締結固定されている。このスペーサー４２は、横力発生部材の一例であり、平面視で車幅方向外側が頂点とされた略三角形状に形成されている。

また、このスペーサー４２は、樹脂製部材であるスペーサー本体（図示省略）と、そのスペーサー本体を覆う金属製部材である（鉄板等の）カバー体４４と、で構成されている。そして、そのカバー体４４の前側及び後側に一体に形成されたフランジ部４６、４８が、ボルト５０及びウエルドナット（図示省略）によって、フロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに締結固定されるようになっている。

なお、フロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに対するスペーサー４２の固定手段は、図示のボルト５０等に限定されるものではない。すなわち、このスペーサー４２は、例えば接着剤で外側壁１２Ｂに固定する構成にしてもよいし、接着剤とボルト５０及びウエルドナットとを併用して外側壁１２Ｂに固定する構成にしてもよい。

また、このスペーサー４２の後側のフランジ部４８は、平面視でパワーユニット２０の車体前方側端部２０Ａよりも車体後方側で、かつパワーユニット２０の車体前後方向中央部よりも車体前方側で、フロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに固定されている。そして、このスペーサー４２の前側のフランジ部４６は、クラッシュボックス１４よりも車体後方側でフロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに固定されている。

以上のような構成の車体前部構造１０において、次にその作用について説明する。

図４に示されるように、例えば車両の左側のフロントサイドメンバ１２よりも車幅方向外側、即ちフロントバンパリインフォースメント１６の左端部１６ＡがバリアＷに衝突する微小ラップ衝突が発生すると、車両の前進に伴って、左側のフロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに突設されたスペーサー４２がバリアＷに衝突する。

ここで、このスペーサー４２は、樹脂製のスペーサー本体が金属製のカバー体４４で覆われることで構成されている。つまり、このスペーサー４２は、局所的な潰れが抑制される構成とされており、スペーサー４２による荷重伝達効率の低下が抑制されている。そして、このスペーサー４２は、平面視で車幅方向外側を頂点とする略三角形状に形成されている。

つまり、このスペーサー４２は、平面視で車幅方向に対して傾斜した傾斜面を有している。したがって、スペーサー４２がバリアＷに衝突したときには、その傾斜面によって、車幅方向（この場合は右側）へ向かう分力が効率よく得られる。そして、このスペーサー４２は、その後側のフランジ部４８がパワーユニット２０の車体前方側端部２０Ａよりも車体後方側に位置している。

よって、スペーサー４２がバリアＷに衝突したときには、その衝突荷重の一部は、スペーサー４２から左側のフロントサイドメンバ１２を介してパワーユニット２０へ効率よく伝達される（図４において矢印Ｆ１で示す）。詳細には、スペーサー４２によってフロントサイドメンバ１２に衝突荷重の一部が伝達されると、そのフロントサイドメンバ１２の一部が反衝突側（右側）へ向かって折れ曲がり変形し、パワーユニット２０に当たる（干渉する）。これにより、パワーユニット２０が反衝突側（右側）へ慣性によって移動する。

一方、車両の反衝突側（右側）におけるエンジンマウント２２のブラケット２４とサスペンションメンバ１８のエクステンション２６との間には、少なくとも一部がパワーユニット２０と車体前後方向及び車体上下方向でラップするロッド４０が架設されている。したがって、パワーユニット２０が反衝突側（右側）へ移動すると、ロッド４０の中途部に当たる（干渉する）。

ここで、このロッド４０は、比較的硬い金属で成形された中実ロッドとされており、その剛性（強度）が確保されている。そのため、パワーユニット２０がロッド４０の中途部に当たっても（干渉しても）、そのロッド４０の局所的な変形が抑制され、ロッド４０による荷重伝達効率の低下が抑制されている。

したがって、パワーユニット２０に伝達された衝突荷重の一部は、効率よく早期にロッド４０に伝達され、そのロッド４０を介して右側のエンジンマウント２２、即ち右側のフロントサイドメンバ１２と、右側のエクステンション２６とに効率よく分散されて伝達される（図４において矢印Ｆ２で示す）。

よって、車両に対して横力（車幅方向で衝突側とは反対側へ向かう力）を効率よく早期に発生させることができ、車両の横方向（右側）への移動量を増加させることができる。つまり、これによれば、車両が微小ラップ衝突したときに、キャビン（乗員空間）をバリアＷから効果的に遠ざけることができ、そのキャビンの変形を抑制又は防止することができる。

また、ロッド４０は、左右のエンジンマウント２２のブラケット２４から、それぞれ車体後方内側に向かって直線状に延在されている。そのため、車両同士のすれ違いざまの微小ラップ衝突により、例えば車両の右前端部から車体後方内側へ衝突荷重が入力されて、パワーユニット２０が車体後方内側へ移動しても、そのパワーユニット２０がロッド４０の中途部に当たる（干渉する）。

つまり、このような微小ラップ衝突の場合でも、車両に対して横力（車幅方向で衝突側とは反対側へ向かう力）を効率よく早期に発生させることができ、車両の横方向（この場合は左側）への移動量を増加させることができる。よって、この場合でも、キャビンの変形を抑制又は防止することができる。

なお、本実施形態に係る車体前部構造１０は、図示のような比較的小径とされた円柱状のロッド４０を追加するだけでよいため、車両の重量が大幅に増加するおそれはない。また、スペーサー４２の前側のフランジ部４６は、クラッシュボックス１４よりも車体後方側に位置しているので、フルラップ衝突時やオフセット衝突時において、スペーサー４２がクラッシュボックス１４によるエネルギー吸収を阻害することがない。

以上、本実施形態に係る車体前部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体前部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えばロッド４０の上端部４０Ａは、エンジンマウント２２の車体前方側のブラケット２４に締結固定されてもよいし、ロッド４０の下端部４０Ｂは、サスペンションメンバ１８に直接締結固定されてもよい。

また、ロッド４０は、微小ラップ衝突時に反衝突側へ移動したパワーユニット２０が干渉可能なように構成されていればよく、エンジンマウント２２のブラケット２４から車体後方内側に向かって直線状に延在されるものに限定されるものではない。更に、ロッド４０は、その剛性（強度）が確保されていればよく、中実ロッドに限定されるものではない。

また、スペーサー４２は、フロントサイドメンバ１２の外側壁１２Ｂに設けられる構成に限定されるものではなく、例えばフロントバンパリインフォースメント１６の車幅方向両側部の車体後方側に設けられていてもよい。更に、スペーサー４２は、樹脂製部材（スペーサー本体）と金属製部材（カバー体４４）とで構成されるものに限定されるものではないし、その形状も、図示の平面視略三角形状に限定されるものではない。また、本実施形態に係る車体前部構造１０は、左右対称であるとして説明したが、左右対称でなくてもよい。

１０ 車体前部構造
１２ フロントサイドメンバ
１８ サスペンションメンバ
２０ パワーユニット
２４ ブラケット（支持部材）
２６ エクステンション（取付部材）
４０ ロッド（連結部材）
４２ スペーサー（横力発生部材）

Claims (3)

1. 車体前部側で車体前後方向に沿って配置されたフロントサイドメンバよりも車幅方向外側に設けられ、該フロントサイドメンバよりも車幅方向外側部分に荷重が入力されたときに、該荷重が入力された側とは車幅方向で反対側へ向かう横力を発生させる横力発生部材と、
   前記フロントサイドメンバに設けられ、エンジン及びトランスミッションを含むパワーユニットを支持する支持部材と、
   フロントサスペンションを支持するサスペンションメンバに下端部が取り付けられ、前記支持部材よりも車体後方側における前記フロントサイドメンバに上端部が取り付けられた取付部材と、
   少なくとも一部が前記パワーユニットと車体前後方向及び車体上下方向でラップするように前記支持部材と前記取付部材との間に架設された連結部材と、
   を有する車体前部構造。
2. 前記連結部材は、前記支持部材から車体後方内側に向かって直線状に延在されていることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記連結部材は、中実ロッドであることを特徴とする請求項２に記載の車体前部構造。

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