JP5880071B2 - 車両の車体前部構造 - Google Patents
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Description
特許文献1に記載の車両は、図10の側面図に示すように、車両のエンジンルーム(図示省略)の両側に車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ103が設けられている。フロントサイドメンバ103は、ほぼ水平なフロントサイドメンバ本体部103mと、前記エンジンルームの後端位置で後方が低くなるように緩やかに湾曲するキック部103kとから構成されている。そして、フロントサイドメンバ103のキック部103kの後端に車両フロアの幅方向両側で車両前後方向に延びるフロアサイドメンバ101が接続されている。
フロントサイドメンバ103のキック部103kの前側位置には、サスペンションメンバ105の前部105fが連結機構106により連結されている。また、フロアサイドメンバ101の前側にサスペンションメンバ105の後部105bが連結されている。
上記した車両において前方衝突が発生し、衝突荷重がフロントサイドメンバ103の軸方向に加わると、主としてフロントサイドメンバ103のキック部103kが縦に曲がるように変形することでその衝突荷重が吸収される。
これを防止するために、フロントサイドメンバ103のキック部103kを補強することが考えられる。しかし、補強によりキック部103kの変形量を抑える方法では、補強が大掛かりになって重量が増大するとともに、経済的ではない。
請求項1の発明は、車両前部の幅向両側で車両前後方向に延び、その後端位置で後方が低くなるように傾斜しているキック部を備えるフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバのキック部後端に接続されており、車両フロアの幅方向両側で車両前後方向に延びるフロアサイドメンバと、フロントサスペンションを支持する部材で、前部幅方向両側がそれぞれ左右のフロントサイドメンバのキック部より前側に連結されており、後部幅方向両側がそれぞれ左右のフロアサイドメンバに連結されているサスペンションメンバとを有する車両の車体前部構造であって、前記サスペンションメンバの後側には、隙間を介した状態で、そのサスペンションメンバが後退したときに当接するストッパ部材が前記車両フロアに固定された状態で配置されており、前記ストッパ部材は、前部ストッパと後部ストッパとからなり、前部ストッパは、前記サスペンションメンバの後退により、そのサスペンションメンバの前寄り突部が当接する位置に配置されており、後部ストッパは、前記サスペンションメンバの後退により、そのサスペンションメンバの後側突部が当接する位置に配置されており、前記サスペンションメンバの前寄り突部は、そのサスペンションメンバと前記フロアサイドメンバとの連結位置より前側に設けられ、前記後側突部は、前記連結位置より後側に設けられており、前記サスペンションメンバの前寄り突部と前部ストッパ間の前後距離は、前記サスペンションメンバの後側突部と後部ストッパ間の前後距離と等しい値に設定されていることを特徴とする。
したがって、例えば、低床化等によりキック部の高さ寸法が大きくなった場合でも、前記キック部を補強することなく、車両前方衝突時におけるキック部の変形量を抑えることができる。また、サスペンションメンバの後側にストッパ部材を配置する構成のため、構造が簡単で経済的である。さらに、サスペンションメンバとストッパ部材との間には隙間が設けられているため、サスペンションメンバの振動が前記ストッパ部材から車両フロアに伝わることがない。
さらに、例えば、車両前方衝突時にサスペンションメンバが後退したときに、そのサスペンションメンバがフロアサイドメンバとの連結位置の前後で前部ストッパと後部ストッパとに当接するようになる。この結果、サスペンションメンバとフロアサイドメンバとの連結位置に加わる衝突荷重が減少して、サスペンションメンバとフロアサイドメンバとの連結が外れるような不具合が発生し難くなる。この結果、衝突荷重を確実にサスペンションメンバから車両フロアに伝達できるようになる。
このため、車両前方衝突時にフロントサイドメンバの脆弱部が横方向に曲がることで、衝突荷重の一部が前記脆弱部で吸収される。これにより、フロントサイドメンバのキック部に加わる衝突荷重が減少し、前記キック部の変形をさらに抑えることができる。
このため、サスペンションメンバからストッパ部材に伝わる衝突荷重の一部をそのストッパ部材によって吸収することができる。
このように、サスペンションメンバの前寄り突部、後側突部と、ストッパ部材の前部ストッパ、後部ストッパとが上下にずれているため、前寄り突部と前部ストッパの衝突、及び後側突部と後部ストッパの衝突が互いに干渉し難くなる。
以下、図1から図5に基づいて本発明の実施形態1に係る車両の車体前部構造について説明する。
ここで、図中の前後左右、及び上下は、車両の前後左右、及び上下に対応している。
車体には、図1に示すように、車幅方向両側において車両前後方向に延びる左右一対のサイドメンバ10が設けられている。サイドメンバ10は、車体の骨格部分であり、車体の前部(エンジンルームEの両側)に位置するフロントサイドメンバ12と、そのフロントサイドメンバ12の後側で車両フロアを構成するフロアサイドメンバ14とを備えている。フロントサイドメンバ12は、図2に示すように、車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ本体部12mと、そのフロントサイドメンバ本体部12mの後側にあって後方が低くなるように傾斜しているキック部12kとから構成されている。
左右のフロントサイドメンバ12の先端位置には、図2に示すように、下方に突出するブラケット12bが設けられており、左右のブラケット12b間に前端部クロスメンバ15が設けられている。さらに、左右のフロントサイドメンバ12の先端位置には、バンパリインフォース16が取付けられている。
また、左右のフロアサイドメンバ14間には、図1に示すように、フロアクロスメンバ17が車幅方向に延びるように設けられている。さらに、左右のフロアサイドメンバ14の外側には、左右のロッカレール19が車両前後方向に延びるように設けられている。
さらに、サスペンションメンバ20の前部中央には、図1に示すように、補強板部25の後端部が連結されており、その補強板部25の前端部が前端部クロスメンバ15の中央位置に連結されている。
即ち、フロントサイドメンバ12の台形状ブラケット12dとサスペンションメンバ20の脚部22とが本発明のフロントサイドメンバとサスペンションメンバとの連結位置に相当する。また、フロアサイドメンバ14の下面受け部14xとサスペンションメンバ20のフランジ部24とが本発明のフロアサイドメンバとサスペンションメンバとの連結位置に相当する。
フロントサイドメンバ12は、図4(B)、(C)に示すように、断面略横向きU字形をしたインナパネル121と、同じく断面略横向きU字形をしたアウタパネル122とが互いに合わせられることで中空閉断面の筒状に形成されている。そして、前記インナパネル121の内側に断面略横向きU字形をした補強用のリインフォースメント123がそのインナパネル121に重ねられるように設けられている。
また、フロントサイドメンバ12には、図4(A)に示すように、フロントサイドメンバ本体部12mの長さ方向における略中央位置に脆弱部Zが設けられている。脆弱部Zは、車両前方衝突時の衝突荷重がフロントサイドメンバ本体部12mに対して軸方向に加わったときに折れ曲がるように構成された部分である。脆弱部Zは、フロントサイドメンバ本体部12mが車幅方向外側に突出する方向に折れ曲がるように、図4(C)に示すように、インナパネル121の上下に貫通孔121hが形成されているとともに、リインフォースメント123の幅が他の部分よりも狭く構成されている。
ストッパ部材30は、車両前方衝突時にサスペンションメンバ20の後退を止める部材であり、図1に示すように、サスペンションメンバ20の後側で、左右のフロアサイドメンバ14と前側のフロアクロスメンバ17とに囲まれる範囲の角位置に設けられている。
ストッパ部材30は、略角形の中空箱状に形成されており、図2に示すように、前面下側30fでサスペンションメンバ20を受けられるように構成されている。そして、ストッパ部材30は、そのストッパ部材30の前面下側30fとサスペンションメンバ20の後端位置との間には一定の隙間Sが設けられるように位置決めされている。
ストッパ部材30は、図2等に示すように、側面の周縁に側面フランジ部33を備えており、その側面フランジ部33によってフロアサイドメンバ14の側面に固定されている。また、ストッパ部材30は、図3等に示すように、上面の周縁に上面フランジ部34を備えており、その上面フランジ部34によって床板(図示省略)の下面に固定されている。
例えば、オフセット衝突等により車両右前部に衝突荷重が加わると、図1に示すように、バンパリインフォース16を介して右側のフロントサイドメンバ12の先端に衝突荷重(白矢印参照)が軸方向に加わるようになる。前記衝突荷重によりフロントサイドメンバ本体部12mが脆弱部Zの位置で車幅方向外側に折れ曲がり(図1の二点鎖線参照、図5参照)、これによって前記衝突荷重の一部が吸収される。前記脆弱部Zを通過した衝突荷重は、フロントサイドメンバ12のキック部12kと、そのフロントサイドメンバ12の台形状ブラケット12dを介してサスペンションメンバ20の右脚部22とに分散される。そして、フロントサイドメンバ12のキック部12kに加わった衝突荷重が、そのキック部12kの変形によりある程度吸収されて、フロアサイドメンバ14等(車両フロア)に加わるようになる。
また、サスペンションメンバ20の右脚部22に加わった衝突荷重は、そのサスペンションメンバ20を変形させつつ後方に移動させる(図1二点鎖線参照)。これにより、サスペンションメンバ20の右後端がストッパ部材30の前面下側30fに当接するようになる。即ち、サスペンションメンバ20がストッパ部材30によって後から押えられ、図5に示すように、ストッパ部材30が変形するようになる。そして、サスペンションメンバ20の変形(移動)とストッパ部材30の変形とにより衝突荷重の一部が吸収され、ストッパ部材30を通過した衝突荷重がフロアサイドメンバ14、フロアクロスメンバ17等(車両フロア)に加わるようになる。
本実施形態に係る車体前部構造によると、例えば、車両前方衝突時にフロントサイドメンバ12に加わる軸方向の衝突荷重は、キック部12kを介してフロアサイドメンバ14に伝えられる。さらに、前記衝突荷重は、フロントサイドメンバ12のキック部12kの前側位置から連結部分12d,22を介してサスペンションメンバ20に加わり、そのサスペンションメンバ20の後退により、サスペンションメンバ20からストッパ部材30を介して車両フロアに伝えられる。このように、前記衝突荷重が、分散されてフロントサイドメンバ12のキック部12kに集中しなくなるため、前記キック部12kに加わる衝突荷重が減少する。
したがって、例えば、低床化等によりキック部12kの高さ寸法が大きくなった場合でも、前記キック部12kを補強することなく、車両前方衝突時におけるキック部12kの変形量を抑えることができる。ここで、サスペンションメンバ20の後側にストッパ部材30を配置する構成のため、構造が簡単で経済的である。さらに、サスペンションメンバ20とストッパ部材30との間には隙間Sが設けられているため、サスペンションメンバ20の振動がストッパ部材30から車両フロアに伝わることがない。
また、ストッパ部材30は中空部を有する箱状に構成されているため、サスペンションメンバ20からストッパ部材30に伝わる衝突荷重の一部をそのストッパ部材30によって吸収することができる。
ここで、本発明は上記実施形態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における変更が可能である。例えば、本実施形態では、フロントサイドメンバ12に脆弱部Zを構成するため、そのフロントサイドメンバ12のインナパネル121に複数の貫通孔121hを形成する例を示したが、前記貫通孔121hの代わりに縦方向に延びる折線を設けることも可能である。
また、ストッパ部材30を箱状に構成する例を示したが、そのストッパ部材30の内部空間を仕切れるようにして、前記ストッパ部材30の強度を調整できるようにすることも可能である。
以下、図6から図9に基づいて本発明の実施形態2に係る車両の車体前部構造について説明する。
本実施形態に係る車両の車体前部構造は、実施形態1に係る車両の車体前部構造におけるフロアサイドメンバ14と、サスペンションメンバ20及びストッパ部材30の一部とを改良したもので、その他の構成は実施形態1に係る車両の車体前部構造と同様である。このため、実施形態1に係る車両の車体前部構造において説明した部材と同一の部材については、同一番号を付して説明を省略する。
本実施形態に係る車両の車体前部構造において使用されるフロアサイドメンバは、図7の模式平面図に示すように、フロントサイドメンバ12に連続して設けられた外側フロアサイドメンバ14と、その外側フロアサイドメンバ14の車幅方向内側に配置される内側フロアサイドメンバ140とを備えている。そして、左右の内側フロアサイドメンバ140間にフロアクロスメンバ17が車幅方向に延びるように設けられている。
内側フロアサイドメンバ140の先端部下側には、図6、図7に示すように、サスペンションメンバ40の後部の左右両側に設けられたブッシュ43がボルト41により連結されるようになっている。ブッシュ43は、外筒43eと内筒(図示省略)とを備えており、その内筒と外筒43e間に防振ゴムが配置される構成である。そして、ブッシュ43は、サスペンションメンバ40の後部に縦向きの状態で固定されており、そのブッシュ43の内筒にボルト41が通されるようになっている。
サスペンションメンバ40の後部は、図6等に示すように、ブッシュ43の固定面に対してサスペンション支持面44が一段高い状態で形成されている。そして、サスペンション支持面44の後部上面で前記ブッシュ43よりも前側の位置に台形状の突起部44tが形成されている。前記突起部44tは、前記ブッシュ43よりも高い位置に設けられている。
前部ストッパ50は、車両前方衝突によりサスペンションメンバ40が後退したときに、そのサスペンションメンバ40の台形状の突起部44tが当接するストッパである。前部ストッパ50は、内側フロアサイドメンバ140の先端を覆おう蓋状に構成されており、その前部ストッパ50の前面52にサスペンションンメンバ40の突起部44tが当接するように構成されている。そして、その前部ストッパ50の下端が内側フロアサイドメンバ140の下面142と等しい高さとなるように位置決めされている。
後部ストッパ60は、サスペンションメンバ40が後退したときに、そのサスペンションメンバ40のブッシュ43の外筒43eが当接するストッパである。後部ストッパ60は、逆台形状に形成された箱型のストッパであり、その後部ストッパ60の前面62にサスペンションンメンバ40のブッシュ43の外筒43eが当接するように構成されている。そして、前記後部ストッパ60は、内側フロアサイドメンバ140の下面142から下方に突出するように、その内側フロアサイドメンバ140の下面142に固定されている。
ここで、サスペンションメンバ40の突起部44tと前部ストッパ50の前面52間の前後距離D1(図8参照)は、サスペンションメンバ40のブッシュ43の外筒43eと後部ストッパ60の前面62間の前後距離D2とほぼ等しくなるように設定されている。
即ち、ブッシュ43とボルト41とによって連結されるサスペンションメンバ40と内側フロアサイドメンバ140との連結位置が本発明の連結位置に相当する。
車両前方衝突によりサスペンションメンバ40が変形しつつ後退すると、サスペンションメンバ40の突起部44tが内側フロアサイドメンバ140の前部ストッパ50の前面52に当接する(図9のT1参照)。さらに、前記突起部44tと前部ストッパ50の当接とほぼ同時に、サスペンションメンバ40のブッシュ43の外筒43eが内側フロアサイドメンバ140の後部ストッパ60の前面62に当接するようになる(図9のT2参照)。
即ち、サスペンションメンバ40の突起部44tが本発明におけるサスペンションメンバの前寄り突部に相当し、そのサスペンションメンバ40のブッシュ43の外筒43eが本発明におけるサスペンションメンバの後側突部に相当する。
このように、サスペンションメンバ40が内側フロアサイドメンバ140との連結位置(ボルト41の位置)の前後で前部ストッパ50と後部ストッパ60とに当接するようになる。この結果、サスペンションメンバ40と内側フロアサイドメンバ140との連結部位(ボルト41)に加わる衝突荷重が減少して、サスペンションメンバ40と内側フロアサイドメンバ140との連結が外れるような不具合が発生し難くなる。
本実施形態に係る車体前部構造によると、車両前方衝突においてサスペンションメンバ40が後退したときに、そのサスペンションメンバ40が内側フロアサイドメンバ140との連結位置(ボルト41)の前後で前部ストッパ50と後部ストッパ60とに当接するようになる。この結果、サスペンションメンバ40と内側フロアサイドメンバ140との連結部位(ボルト41)に加わる衝突荷重が減少して、サスペンションメンバ40と内側フロアサイドメンバ140との連結が外れるような不具合が発生し難くなる。この結果、衝突荷重を確実にサスペンションメンバ40から車両フロアに伝達できるようになる。
また、サスペンションメンバ40の突起部44t(前寄り突起)、ブッシュ43の外筒43e(後側突部)と、ストッパ部材の前部ストッパ50、後部ストッパ60とが上下にずれているため、突起部44t(前寄り突部)と前部ストッパ50の衝突、及びブッシュ43の外筒43e(後側突部)と後部ストッパの衝突が互いに干渉し難くなる。
本実施形態では、フロアサイドメンバが外側フロアサイドメンバ14と内側フロアサイドメンバ140からなる車両の車体前部構造について説明したが、実施形態1に係る車両のフロアサイドメンバ14に上記構成を適用することも可能である。
また、本実施形態では、サスペンションメンバ40のブッシュ43の外筒43eをサスペンションメンバ40の後側突起として利用する例を示した。しかし、前記ブッシュ43の外筒43eの代わりに、サスペンションメンバ40の後端部等を使用することも可能である。また、サスペンションメンバ40の後端部に突起等を設けることも可能である。
12・・・・・フロントサイドメンバ
12m・・・・フロントサイドメンバ本体部
12d・・・・台形状ブラケット(連結位置)
14・・・・・フロアサイドメンバ
20・・・・・サスペンションメンバ
22・・・・・脚部(連結位置)
30・・・・・ストッパ部材
Z・・・・・・脆弱部
40・・・・・サスペンションメンバ
41・・・・・ボルト(連結位置)
43・・・・・ブッシュ
43e・・・・外筒(後側突部)
44t・・・・突起部(前寄り突部)
50・・・・・前部ストッパ
52・・・・・前面
60・・・・・後部ストッパ
62・・・・・前面
140・・・・内側フロアサイドメンバ
142・・・・下面
Claims (4)
- 車両前部の幅向両側で車両前後方向に延び、その後端位置で後方が低くなるように傾斜しているキック部を備えるフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバのキック部後端に接続されており、車両フロアの幅方向両側で車両前後方向に延びるフロアサイドメンバと、フロントサスペンションを支持する部材で、前部幅方向両側がそれぞれ左右のフロントサイドメンバのキック部より前側に連結されており、後部幅方向両側がそれぞれ左右のフロアサイドメンバに連結されているサスペンションメンバとを有する車両の車体前部構造であって、
前記サスペンションメンバの後側には、隙間を介した状態で、そのサスペンションメンバが後退したときに当接するストッパ部材が前記車両フロアに固定された状態で配置されており、
前記ストッパ部材は、前部ストッパと後部ストッパとからなり、
前部ストッパは、前記サスペンションメンバの後退により、そのサスペンションメンバの前寄り突部が当接する位置に配置されており、
後部ストッパは、前記サスペンションメンバの後退により、そのサスペンションメンバの後側突部が当接する位置に配置されており、
前記サスペンションメンバの前寄り突部は、そのサスペンションメンバと前記フロアサイドメンバとの連結位置より前側に設けられ、前記後側突部は、前記連結位置より後側に設けられており、
前記サスペンションメンバの前寄り突部と前部ストッパ間の前後距離は、前記サスペンションメンバの後側突部と後部ストッパ間の前後距離と等しい値に設定されていることを特徴とする車両の車体前部構造。 - 請求項1に記載された車両の車体前部構造であって、
前記フロントサイドメンバには、そのフロントサイドメンバと前記サスペンションメンバとの連結位置よりも前側の位置に、横方向に曲がり易く構成された脆弱部が設けられていることを特徴とする車両の車体前部構造。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載された車両の車体前部構造であって、
前記ストッパ部材は、中空部を有する箱状に構成されていることを特徴とする車両の車体前部構造。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載された車両の車体前部構造であって、 前記サスペンションメンバの前寄り突部は、前記後側突部よりも高い位置に設けられており、
前記前部ストッパは、前記後部ストッパよりも高い位置に設けられていることを特徴とする車両の車体前部構造。
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