JP5949939B2 - 車体前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車体前方からの衝撃荷重に対する衝撃吸収機能を備えた車体前部構造に関する。

衝害物が、車体側部にて前後方向に延設されるサイドメンバよりも車幅方向外側位置で車体前方から衝突する小ラップ衝突時の対策としての技術が、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された技術は、サイドメンバの前端にて車幅方向に延設されるバンパレインフォースの車幅方向外側の端部から後方に延びるレインフォースエクステンションを備える。レインフォースエクステンションは、サイドメンバ側に凸状に形成された凸部が、小ラップ衝突時にサイドメンバに当接して耐力を発生させる。その際、凸部がサイドメンバに設けたストッパーブラケットで受け止められて後方へのずれを防止する。

特開２００８−２１３７３９号公報

ところで、上記の車体前部構造は、車体前方から衝撃荷重を受けたときに、荷重伝達部材となるレインフォースエクステンションがサイドメンバの軸圧潰変形を妨げる恐れがあり、衝撃荷重の吸収性能が充分とはいえない。

本発明は、車両前方からの衝撃荷重に対する吸収性能を高めた車体前部構造を提供することを目的とする。

本発明の第一の態様に係る車体前部構造は、車体の両側部にて車体の前後方向に延在する車体側部構造部材と、前記車体の両側部の前記車体側部構造部材の相互間に配置されたパワートレインと、前記車体側部構造部材よりも前記車体の車幅方向の外側に少なくとも一部が位置し、前記車体側部構造部材及び前記パワートレインの少なくとも一方に取り付けられた荷重伝達部材とを備える。ここで、前記荷重伝達部材は、前記車体の前方の障害物から受ける衝撃荷重の少なくとも一部を前記パワートレインを介して前記車体に伝達する。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造の斜視図である。 図２は、図１の車体前部構造における微小ラップ衝突時での障害物との衝突直前の車体の底面図である。 図３は、図２の状態から障害物が車両の荷重伝達部材に接触した状態を示す底面図である。 図４Ａは、荷重伝達部材の傾斜している当接面に対する障害物からの衝撃荷重の入力方向を示す説明図である。 図４Ｂは、当接面の傾斜角度と衝撃荷重（軸力及び横力）との相関図である。 図５は、本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造の斜視図である。 図６は、本発明の第３の実施形態に係る車体前部構造の底面図である。 図７は、本発明の第４の実施形態に係る車体前部構造の斜視図である。 図８は、本発明の第５の実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図９は、本発明の第５の実施形態に係る車体前部構造の第２の荷重伝達部材周辺の斜視図である。 図１０Ａは、第５の実施形態における第２の荷重伝達部材に対応する位置の車幅方向側方から見た断面図である。 図１０Ｂは、第５の実施形態における第２の荷重伝達部材の変形例を示す図１０Ａに対応する断面図である。 図１１は、本発明の第６の実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図１２は、図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ断面図である。 図１３は、本発明の第７の実施形態に係る車体前部構造の平面図である。 図１４は、図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。

第１の実施形態

図１は、本発明の第１の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図であり、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方である。車体の車幅方向両側部には、車体前後方向に延設される左右のフロントサイドメンバ１，３を設けてある。左右のフロントサイドメンバ１，３相互間には、パワートレイン５をフロントサイドメンバ１，３に取り付けた状態で配置している。フロントサイドメンバ１，３は、サイドメンバを構成しており、以下では単にサイドメンバ１，３と呼ぶ。

パワートレイン５は、エンジン７とトランスミッション９とを含んでいる。パワートレイン５が収容される空間はエンジンルーム１１を構成する。エンジンルーム１１の車体後方には、ダッシュパネル１３を隔てて車室（キャビン）１５が形成される。車室１５の底部にはフロアパネル１６を設けている。また、ダッシュパネル１３のエンジンルーム１１側の下部には、車幅方向に延在するダッシュクロスメンバ１８を取り付けている。ダッシュクロスメンバ１８は、車幅方向両端部をサイドメンバ１，３に結合している。

左右のサイドメンバ１，３より下方位置で、パワートレイン５の左右及び後方を囲むようにして、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１７を設けている。サスペンションメンバ１７は、左右のサイドメンバ１，３の下方に位置して車体前後方向に延設される前後方向部１７ａ，１７ｂと、前後方向部１７ａ，１７ｂの後端相互を連結して車幅方向に延びる車幅方向部１７ｃとを備えている。サイドメンバ１，３とサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂとで、車体側部構造部材を構成している。

前後方向部１７ａ，１７ｂの前端と左右のサイドメンバ１，３の前端とを、車体上下方向に延びる上下連結部材１９，２１で互いに連結している。前後方向部１７ａ，１７ｂの前端部相互は、車幅方向に延設されているラジエータコアロア２３によって互いに連結している。ラジエータコアロア２３は、図示しないラジエータを支持するラジエータコアの下部の部材を構成している。

本実施形態では、サスペンションメンバ１７の左右の前後方向部１７ａ，１７ｂの上下連結部材１９，２１近傍位置に、荷重伝達部材２５を取り付けている。荷重伝達部材２５は、前後方向部１７ａ，１７ｂの上面にボルト締結や溶接接合により固定している固定部２５ａと、固定部２５ａの車幅方向外側に一体的に形成される当接部２５ｂとを備えている。

固定部２５ａは、車体側部構造部材であるサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂ及びサイドメンバ１，３に対し車幅方向両側に突出している。すなわち、荷重伝達部材２５は、車体前後方向に延在する車体側部構造部材の車幅方向外側に少なくとも一部が位置している。その際、車幅方向外側への突出端部２５ａｏが、車幅方向内側への突出端部２５ａｉよりも車体前方位置となるよう車体前後方向に対して傾いている。

車幅方向外側への突出端部２５ａｏに連続する当接部２５ｂは、固定部２５ａよりも車体前方に突出しており、その突出端部２５ｂｆは上下連結部材１９，２１の車幅方向外側に位置している。この状態で当接部２５ｂは、車体後方側が車体前方側よりも車幅方向外側となるよう車体前後方向に対して傾いている。

当接部２５ｂは、車幅方向外側に、後述する障害物２７が衝突したときに衝撃荷重を受ける荷重受け部となる当接面２５ｂｓを備えている。当接面２５ｂｓは、当接部２５ｂの上記した傾きに対応して車体後方側が車体前方側よりも車幅方向外側となるよう傾斜する傾斜面となっている。この傾斜面（当接面２５ｂｓ）は、図２の底面図で示すように、車体上下方向から見た平面視で、車体前後方向に対する傾斜角度θが４５度以下の例えば３０度に設定している。

固定部２５ａの車幅方向内側への突出端部２５ａｉは、その端面２５ａｉ１が車体前後方向及び車体上下方向にほぼ平行な面、換言すれば車幅方向に対してほぼ直交する面で構成されている。突出端部２５ａｉの端面２５ａｉ１は、図２に示すように、パワートレイン５の車幅方向側部に対向している。

このような荷重伝達部材２５は、車体上下方向でサイドメンバ１，３とサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂとの間に位置している。

次に、図２、図３に示す障害物２７に衝突したときの車両２９が受ける衝撃荷重の伝達経路について説明する。ここでの衝突形態は、障害物２７がサイドメンバ１，３よりも車幅方向外側位置で車体前方から衝突する微小ラップ衝突とする。図２、図３中の符号３１で示すものはフロントバンパ、符号３３，３５で示すものは前輪である。

図２に示すように、障害物２７が例えば車体左側（図２中で左部側に相当）のサイドメンバ１よりも車幅方向外側位置の前方から車両２９に相対的に接近する場合を想定する。図２、図３中で一点鎖線Ｐは、衝突後の車両２９の障害物２７に対する移動軌跡を示す。この場合、車両２９が障害物２７に対し図２の状態からさらに前進移動すると、図３に示すように、障害物２７が、フロントバンパ３１を破壊しつつ荷重伝達部材２５に達し、荷重伝達部材２５の当接面２５ｂｓに矢印Ａで示すように当接する。

図３の障害物２７が当接面２５ｂｓに当接した状態では、障害物２７による衝撃荷重は、荷重伝達部材２５の車幅方向内側に位置する端面２５ａｉ１が、矢印Ｂで示すようにパワートレイン５の側部に接触してパワートレイン５に伝達される。パワートレイン５に伝達された衝撃荷重は、パワートレイン５をエンジンマウントなどによって取り付けている車体側のサイドメンバ１，３やダッシュクロスメンバ１８に伝達されて車体に吸収される。

この場合、エンジンルーム内の構造物であるパワートレイン５の強度及び慣性力を利用することで、車体構造を大幅に補強する必要がなく、高い荷重伝達が可能となる。このように、本実施形態では、衝突形態が微小ラップ衝突であっても、障害物２７から受ける衝撃荷重をパワートレイン５を介して車体に効率よく伝達することができる。

上記したように本実施形態では、荷重伝達部材２５が、障害物２７から受ける衝撃荷重を車幅方向内側のパワートレイン５に伝達する構成としている。このため、車体側部構造部材であるサイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂは、その前方から衝撃荷重を受けても、荷重伝達部材２５によって軸圧潰変形が妨げられる恐れがなくなり、衝撃荷重の吸収性能を充分確保することができる。

上記図３の障害物２７が当接面２５ｂｓに当接した状態から、さらに車両２９が前進移動すると、当接面２５ｂｓの傾斜によって、車両２９は車幅方向右側（図３中で右側に相当）の側方に移動する挙動をとる。逆に車両２９側から見れば、障害物２７が当接面２５ｂｓの傾斜面にガイドされて車幅方向左側（図３中で左側に相当）に相対移動することになる。つまり、車両２９は、その移動軌跡（一点鎖線Ｐ）で示すように、微小ラップ衝突時には障害物２７から遠ざかるように（離れるように）車幅方向側方に移動する。これにより、車体と障害物２７との干渉を極力減らし、障害物２７の車室１５内への進入を抑制して、車室１５の変形を抑制することができる。

図４Ａは、荷重伝達部材２５の傾斜している当接面２５ｂｓに車両前方（図４Ａ中で上方に相当）から衝撃荷重Ｆが作用したときの分力（軸力ｆｘ、横力ｆｙ）を示す。図４Ｂは、当接面２５ｂｓの傾斜角度θと軸力ｆｘ、横力ｆｙとの関係を示す。図４Ｂでは、横軸が傾斜角度θ、縦軸が衝撃荷重Ｆを示し、縦軸の目盛りは軸力ｆｘと横力ｆｙとの割合を示す。ここで、軸力ｆｘは車体前後方向に対応し、横力ｆｙは車幅方向に対応している。

図４Ａ中でＦｉは当接面２５ｂｓに垂直な方向に対応している。ここで、［Ｆｉ＝Ｆ・ｓｉｎθ］、［ｆｙ＝Ｆｉ・ｃｏｓθ＝ｓｉｎθ・ｃｏｓθ］、［ｆｘ＝Ｆｉ・ｓｉｎθ＝ｓｉｎθ・ｓｉｎθ］である。

これによれば、傾斜角度θが４５度を超えると、軸力ｆｘが支配的となって横力ｆｙを上回る。これに対して、傾斜角度θが４５度を下回ると、横力ｆｙが支配的となって軸力ｆｘを上回る。つまり、傾斜角度θが４５度以下であれば、軸力ｆｘが支配的となって横力ｆｙを上回ることを回避できる。

ここで、本実施形態では、荷重受け部である当接面２５ｂｓは、車体後方側が車体前方側よりも車幅方向外側となるよう傾斜する傾斜面を有し、傾斜面は車体上下方向から見た平面視で、車体前後方向に対しθ＝４５度以下の角度に設定している。このため、軸力ｆｘが支配的となって横力ｆｙを上回ることを回避できる。これにより、図３のように微小ラップ衝突時に障害物２７が当接面２５ｂｓに接触したときに、車両２９をより効率的に車幅方向側方に移動させて障害物２７から遠ざけることができる。

本実施形態では、傾斜角度θを３０度程度としている。このため、横力ｆｙが軸力ｆｘに対してより支配的となり、車両２９をより確実に車幅方向側方に移動させて障害物２７から遠ざけることができる。図４Ｂによれば、θ＝３０度の場合には、θ＝４５度の場合（ｆｘ＝ｆｙ）に比較して、軸力ｆｘは半減するが、横力ｆｙについては約１３％の低減に止まっている。そのためθ＝３０度では、横力ｆｙが軸力ｆｘの約１．７倍となる。

上記のように、車体前後方向の入力荷重（軸力ｆｘ）を低減することで、車体の前後方向の変形を抑制することができる。

本実施形態では、荷重伝達部材２５は、サイドメンバ１，３とサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂとの間に位置している。このため、衝突形態が上記した微小ラップ衝突以外の通常の前面衝突時では、荷重伝達部材２５の影響を殆ど受けることなく、荷重伝達部材２５を設けていない車両とほぼ同様に、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７が圧潰変形して衝突荷重を吸収する。すなわち、本実施形態では、通常の前面衝突時で、荷重伝達部材２５がサイドメンバ１，３の軸圧潰変形を妨げる恐れがなく、衝撃荷重の吸収性能を充分確保することができる。

本実施形態では、荷重伝達部材２５を、サスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂに取り付けている。このため、上記した通常の前面衝突時における特にサイドメンバ１，３による衝突荷重の吸収性能をより確実に維持することができる。荷重伝達部材２５は、当接部２５ｂがサイドメンバ１，３よりも車幅方向外側に突出している。しかし、当接部２５ｂは車体前方側が後方側によりも車幅方向内側となるよう傾斜している。このため、車体の外観形状を阻害しにくく、車体の設計自由度を確保できる。

第２の実施形態

図５は、本発明の第２の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図であり、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方である。第２の実施形態は、荷重伝達部材２５Ａの車体へ取付構造が第１の実施形態と異なる。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。

図５では、サイドメンバ１，３とサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂとを、上下連結部材１９，２１の近傍位置で、上下方向に延設される連結部材３７により互いに連結している。連結部材３７のややサスペンションメンバ１７寄りの下方に荷重伝達部材２５Ａを取り付けている。なお、荷重伝達部材２５Ａには、第１の実施形態の荷重伝達部材２５と同一の構成要素には同一符号を付してある。

連結部材３７は、荷重伝達部材２５Ａの固定部２５ａのほぼ中心位置で上下方向に貫通させた状態で荷重伝達部材２５Ａを固定している。この固定状態での荷重伝達部材２５Ａは、車体上下方向から見た平面視で車体に対し第１の実施形態とほぼ同様の位置関係となっている。

したがって、第２の実施形態においても、障害物２７がサイドメンバ１，３よりも車幅方向外側位置で車体前方から衝突する微小ラップ衝突時には、図２、図３で説明したときとほぼ同様の衝撃荷重の伝達及び車両２９の挙動がなされる。

すなわち、障害物２７による衝撃荷重がパワートレイン５を介して車体に効率よく伝達されるとともに、車両２９は、障害物２７から遠ざかるように（離れるように）車幅方向側方に移動して車室１５の変形が抑制される。通常の前面衝突においては、荷重伝達部材２５Ａの影響を殆ど受けることなく、荷重伝達部材２５Ａを設けていない車両とほぼ同様に、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７が圧潰変形して衝撃荷重を吸収する。

第２の実施形態では、荷重伝達部材２５Ａを連結部材３７の上下方向の適宜位置に固定することができる。これにより、パワートレイン５に対して衝撃荷重が伝達しやすい位置に荷重伝達部材２５Ａを配置することができ、荷重伝達をより効率よく行うことができる。

第３の実施形態

図６は、本発明の第３の実施形態に係る車体前部構造を示す底面図であり、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方である。第３の実施形態は、荷重伝達部材２５Ｂの車体へ取付構造が第１、第２の各実施形態と異なる。その他の構成は第１、第２の各実施形態と同様であり、第１、第２の各の実施形態と同一の構成要素には同一符号を付してある。なお、荷重伝達部材２５Ｂには、第１の実施形態の荷重伝達部材２５と同一の構成要素には同一符号を付してある。

第３の実施形態では、荷重伝達部材２５Ｂをパワートレイン５に取り付けて、パワートレイン５に一体化している。荷重伝達部材２５Ｂは、その車幅方向内側への突出端部２５ａｉに結合部２５ａｉ２を形成し、結合部２５ａｉ２をパワートレイン５の外壁に結合固定する。この状態での荷重伝達部材２５Ｂは、車体に対し第２の実施形態の荷重伝達部材２５Ａとほぼ同様の位置関係となっている。

したがって、第３の実施形態においても、障害物２７がサイドメンバ１，３よりも車幅方向外側位置で車体前方から衝突する微小ラップ衝突時には、図２、図３で説明したときと同様の衝撃荷重の伝達及び車両２９の挙動がなされる。

すなわち、障害物２７による衝撃荷重がパワートレイン５を介して車体に効率よく伝達されるとともに、車両２９は、障害物２７から遠ざかるように（離れるように）車幅方向側方に移動して車室１５の変形が抑制される。通常の前面衝突においては、荷重伝達部材２５Ｂの影響を殆ど受けることなく、荷重伝達部材２５Ｂを設けていない車両とほぼ同様に、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７が圧潰変形して衝撃荷重を吸収する。

第３の実施形態では、荷重伝達部材２５Ｂをパワートレイン５に設けている。このため、車体側に荷重伝達部材２５Ｂの取付構造部を設ける必要がなく、車体構造を変更する必要がない。また、第２の実施形態と同様に、荷重伝達部材２５Ｂをパワートレイン５に対して衝撃荷重が伝達しやすい位置に配置することができ、荷重伝達をより効率よく行うことができる。

以上のように、本発明の第１乃至第３の実施形態によれば、車体前方の障害物２７が荷重伝達部材２５、２５Ａ，２５Ｂに接触すると、そのときの衝撃荷重は車幅方向内側のパワートレイン５を介して車体に伝達されて吸収される。このとき、衝撃荷重は車幅方向内側に向けて作用する。このため、車体は障害物２７から遠ざかる方向に移動し、車体と障害物２７との干渉を抑制することができる。その際、荷重伝達部材２５、２５Ａ，２５Ｂが障害物２７から受ける衝撃荷重を車幅方向内側のパワートレイン５に伝達する。このため、車体側部構造部材は、その前方から衝撃荷重を受けても、荷重伝達部材２５によって軸圧潰変形が妨げられる恐れがなく、衝撃荷重の吸収性能を充分確保することができる。

第４の実施形態

図７は、本発明の第４の実施形態に係る車体前部構造を示す斜視図であり、図中の矢印ＦＲで示す方向が車体前方である。第４の実施形態は、基本的には前述した第１〜第３の各実施形態と同一の構成要素を含んでおり、第１〜第３の各実施形態と同一の構成要素には、同一符号を付してある。

第４の実施形態では、第１〜第３の各実施形態では省略していたが、サイドメンバ１，３の車両前方側の端部相互を連結して車幅方向に延在するバンパレインフォース３９を図示している。また、第４の実施形態では、第１の実施形態と同様に、荷重伝達部材２５を、サスペンションメンバ１７に取り付けたものとしているが、図５に示す第２の実施形態のように連結部材３７に取り付けたり、図６に示す第３の実施形態のようにパワートレイン５に取り付けてもよい。

ここで、第４の実施形態では、図２に示したような障害物２７から荷重伝達部材２５を経てパワートレイン５に入力された衝撃荷重を、パワートレイン５から車体に伝達する荷重伝達経路に、第２の荷重伝達部材４１を車体両側に設けている。なお、図７では、障害物２７が車体左側のサイドメンバ１よりも車幅方向外側位置の前方から車両２９に相対的に接近する場合を示している。車外右側から受ける荷重の伝達経路については、図７に対してほぼ左右対称的になる。

車体左側からの荷重伝達経路は、図７中で矢印Ｂ，Ｃ，Ｄで示している。すなわち、障害物２７から荷重伝達部材２５に入力された衝撃荷重は、矢印Ｂのようにパワートレイン５に伝達され、さらにパワートレイン５から矢印Ｃのように、第２の荷重伝達部材４１を経て、矢印Ｄのようにエンジンルーム１１より後方の車室１５側の車体に伝達される。

第２の荷重伝達部材４１は、車体骨格部材であるサイドメンバ１，３とダッシュクロスメンバ１８との結合部周辺に取り付けている。第２の荷重伝達部材４１は、車体上下方向から見た平面視で、大略直角三角形の平板部材で構成してあり、サイドメンバ１，３やダッシュクロスメンバ１８よりも剛性を高くしてある。

第２の荷重伝達部材４１は、サイドメンバ１，３のエンジンルーム１１側の側面に結合される側面４１ａと、ダッシュクロスメンバ１８のエンジンルーム１１側の前面に結合される後面４１ｂとを備えている。また、第２の荷重伝達部材４１は、パワートレイン５からの矢印Ｃで示す荷重伝達方向とほぼ直角で、荷重を受ける荷重受け面４１ｃを備えている。荷重受け面４１ｃとパワートレイン５とは、相互間に隙間が形成されている。

荷重受け面４１ｃは、車体前方側が車体後方側よりも車幅方向外側となるよう車体前後方向に対して傾斜している。この傾斜している荷重受け面４１ｃの前端と側面４１ａの前端との間には、車体前後方向に対してほぼ直角となる前面４１ｄが形成され、荷重受け面４１ｃの後端と後面４１ｂの車幅方向内側の端部との間には、車幅方向に対してほぼ直角となる内側面４１ｅが形成されている。

次に、第１の実施形態と同様にして図２に示したような障害物２７が、車両２９に対して車体左側から微小ラップ衝突したときの衝撃荷重の伝達経路について説明する。障害物２７が、図７では図示していないフロントバンパを破壊しつつ荷重伝達部材２５に達し、その際荷重伝達部材２５が受けた荷重がパワートレイン５に伝達されるまでは、第１の実施形態とほぼ同様である。

すなわち、荷重伝達部材２５が、図７に示すように、矢印Ｂで示す方向にパワートレイン５に荷重伝達すると、パワートレイン５は、矢印Ｃで示す方向に移動し、その前方にある第２の荷重伝達部材４１に干渉する。第２の荷重伝達部材４１は、パワートレイン５からの荷重を荷重受け面４１ｃで受け、その受けた荷重は、側面４１ａからサイドメンバ３へ、後面４１ｂからダッシュクロスメンバ１８へ、それぞれ伝達される。

サイドメンバ３及びダッシュクロスメンバ１８に伝達された荷重は、エンジンルーム１１より後方のフロアパネル１６などの車室１５側の車体に伝達される。このとき、第２の荷重伝達部材４１は、サイドメンバ１，３やダッシュクロスメンバ１８よりも剛性が高いので、大きな破損を受けることなく、パワートレイン５から受けた荷重を、サイドメンバ３やダッシュクロスメンバ１８及びその後方の車体に効率よく伝達できる。

このように、第４の実施形態においても、衝突形態が微小ラップ衝突であっても、荷重伝達部材２５及び第２の荷重伝達部材４１を設けることで、障害物２７から受ける衝撃荷重を、パワートレイン５を介して車体の車室１５側に効率よく伝達することができる。

なお、上記では、第２の荷重伝達部材４１がサイドメンバ１，３及びダッシュクロスメンバ１８に結合される例を説明したが、衝突時に矢印Ｃで示す方向に移動したパワートレイン５からの荷重を第２の荷重伝達部材４１が受けて、その受けた荷重がサイドメンバ３及びダッシュクロスメンバ１８へそれぞれ伝達されるような構成であれば良い。例えば、第２の荷重伝達部材４１は、サイドメンバ１，３及びダッシュクロスメンバ１８に結合されずに他の部材に結合され、第２の荷重伝達部材４１の側面４１ａは、サイドメンバ１，３のエンジンルーム１１側の側面に対向して非接触で隣接或いは接触し、第２の荷重伝達部材４１の後面４１ｂは、ダッシュクロスメンバ１８のエンジンルーム１１側の前面に対向して非接触で隣接或いは接触するような構成であってもよい。この場合でも、第２の荷重伝達部材４１は、衝突時に矢印Ｃで示す方向に移動したパワートレイン５からの荷重を受けて、その受けた荷重をサイドメンバ３及びダッシュクロスメンバ１８へそれぞれ伝達することができる。また、第２の荷重伝達部材４１の側面４１ａが、サイドメンバ１，３のエンジンルーム１１側の側面に結合し、第２の荷重伝達部材４１の後面４１ｂが、ダッシュクロスメンバ１８のエンジンルーム１１側の前面に対向して非接触で隣接或いは接触するような構成、又はこの逆の構成であってもよい。

第５の実施形態

第５の実施形態は、図８、図９、図１０Ａに示すように、第４の実施形態の第２の荷重伝達部材４１に代わる第２の荷重伝達部材４１Ａを、サスペンションメンバ１７の車幅方向部１７ｃの上面に取り付けている。車幅方向部１７ｃは、車幅方向に向けて延在しており、その車幅方向ほぼ中央に第２の荷重伝達部材４１Ａを平板形状のベース板４３を介して取り付けている。

第２の荷重伝達部材４１Ａは、板状部材を屈曲形成したもので、車体前後方向両側に位置する一対の固定部４１Ａａ，４１Ａｂを備えている。一方、サスペンションメンバ１７の車幅方向部１７ｃの上面には、４本のスタッドボルト４５が上方に向けて突出しており、このスタッドボルト４５を、ベース板４３及び固定部４１Ａａ，４１Ａｂのボルト挿入孔に挿入し、固定部４１Ａａ，４１Ａｂの上からナット４７を締結する。

第２の荷重伝達部材４１Ａは、車体前方側の固定部４１Ａａの車体後方側端部から上方に向けて立ち上がる前壁４１Ａｃを備え、車体後方側の固定部４１Ａｂの車体前方側端部から上方に向けて立ち上がる後壁４１Ａｄを備えている。これら前壁４１Ａｃと後壁４１Ａｄとが、上壁４１Ａｅによって互いにつながっている。前壁４１Ａｃは、後壁４１Ａｄよりも上下方向の高さが高く、上端が後壁４１Ａｄの上端よりも上方に位置している。このため、上壁４１Ａｅは、前壁４１Ａｃから後壁４１Ａｄに向けて高さが低くなるように傾斜する傾斜面となっている。

ここで、図１０Ａにおいて、サスペンションメンバ１７の車幅方向部１７ｃの車体前方に位置するパワートレイン５と、第２の荷重伝達部材４１Ａの前壁４１Ａｃとの間には、隙間が形成されている。また、パワートレイン５の下端５ａは、サスペンションメンバ１７の車幅方向部１７ｃの上面１７ｃ１よりもやや下方に位置している。

第５の実施形態では、第４の実施形態と同様の微小ラップ衝突において、障害物２７から荷重伝達部材２５が受けた荷重は、矢印Ｂのようにパワートレイン５に伝達される。パワートレイン５が受けた荷重は、パワートレイン５が第２の荷重伝達部材４１Ａに干渉することで、矢印Ｅで示すように第２の荷重伝達部材４１Ａに伝達される。

第２の荷重伝達部材４１Ａは、パワートレイン５からの荷重を荷重受け面となる前壁４１Ａｃで受け、その受けた荷重は、サスペンションメンバ１７の車幅方向部１７ｃに伝達される。そして、車幅方向部１７ｃに伝達された荷重は、矢印Ｆで示すようにエンジンルーム１１より後方のフロアパネル１６などの車室１５側の車体に伝達される。このとき、第２の荷重伝達部材４１Ａは、サスペンションメンバ１７よりも剛性を高くしてあり、そのため大きな破損を受けることなく、パワートレイン５から受けた荷重を、サスペンションメンバ１７及びその後方の車体に効率よく伝達できる。

これにより、第５の実施形態においても、第４の実施形態と同様に、衝突形態が微小ラップ衝突であっても、荷重伝達部材２５及び第２の荷重伝達部材４１Ａを設けることで、障害物２７から受ける衝撃荷重を、パワートレイン５を介して車体の車室１５側に効率よく伝達することができる。

図１０Ｂは、第２の荷重伝達部材４１Ａの変形例を示している。図１０Ｂの第２の荷重伝達部材４１Ａは、図１０Ａの第２の荷重伝達部材４１Ａが側面視の形状が四角形であるのに対し、三角形としている。すなわち、図１０Ｂの第２の荷重伝達部材４１Ａは、車体前後方向両側に位置する一対の固定部４１Ａａ，４１Ａｂを備えている点は、図１０Ａの例と同様である。

図１０Ｂの第２の荷重伝達部材４１Ａは、、車体前方側の固定部４１Ａａの車体後方側端部から上方に向けて立ち上がる前壁４１Ａｃと、車体後方側の固定部４１Ａｂの車体前方側端部から車体前方かつ上方に向けて斜めに立ち上がる後壁４１Ａｄとを備えている。後壁４１Ａｄは、車体前方側の端部が後方側の端部よりも車体前方に位置するよう傾斜し、この傾斜した上端と前壁４１Ａｃの上端とがつながっている。

図１０Ｂの例においても、図１０Ａの例と同様に、パワートレイン５が受けた荷重を第２の荷重伝達部材４１Ａが受けてサスペンションメンバ１７に伝達し、その後方の車室１５側の車体に効率よく伝達するので、図１０Ａの例と同様の効果が得られる。

第６の実施形態

第６の実施形態は、図１１に示すように、サスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂと車幅方向部１７ｃとの境界部周辺に第２の荷重伝達部材４１Ｂを設けている。ここで、前後方向部１７ａ，１７ｂは、図７に示すサイドメンバ１，３に対して上下方向でほぼ重なる位置にあり、車幅方向部１７ｃは、図７に示すダッシュクロスメンバ１８に対して上下方向でほぼ重なる位置にある。このため、第２の荷重伝達部材４１Ｂは、図７に示した第２の荷重伝達部材４１に対し、上下方向でほぼ重なる位置にあり、図１１の第２の荷重伝達部材４１Ｂは、図７の第２の荷重伝達部材４１の下方に位置する。

したがって、この場合には、荷重伝達部材２５が矢印Ｂの方向に移動して荷重伝達部材２５から荷重が伝達されたパワートレイン５は、矢印Ｃの方向に移動し、第２の荷重伝達部材４１Ｂに干渉して荷重を伝達する。ここで、サスペンションメンバ１７は、前後方向部１７ａ，１７ｂと車幅方向部１７ｃとの境界部には、これら前後方向部１７ａ，１７ｂと車幅方向部１７ｃとを連続的につなぐ傾斜部１７ｄ，１７ｅが形成されている。傾斜部１７ｄ，１７ｅに第２の荷重伝達部材４１Ｂを取り付けている。なお、第４実施形態と同様に、衝突時に第２の荷重伝達部材４１Ｂが傾斜部１７ｄ，１７ｅに荷重を伝達できる構成であれば、第２の荷重伝達部材４１Ｂは、傾斜部１７ｄ，１７ｅに取り付けずに他の部材に取り付けてもよい。

第２の荷重伝達部材４１Ｂは、傾斜部１７ｄ，１７ｅに接合する接合部４１Ｂａと、接合部４１Ｂａと反対側のパワートレイン５側に位置する荷重受け面４１Ｂｂとを備えている。荷重受け面４１Ｂｂは、パワートレイン５に対して離間して配置してある。また、第２の荷重伝達部材４１Ｂは、車体前方側に車体前後方向に対してほぼ直交する前面４１Ｂｃを備え、車幅方向内側に車幅方向に対してほぼ直交する側面４１Ｂｄを備えている。このような第２の荷重伝達部材４１Ｂは、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７よりも剛性を高くしてある。

第６の実施形態では、第４の実施形態と同様の微小ラップ衝突において、障害物２７から荷重伝達部材２５が受けた荷重は、矢印Ｂのようにパワートレイン５に伝達される。さらにパワートレイン５が受けた荷重は、車幅方向の反対側にて矢印Ｃのように第２の荷重伝達部材４１Ｂの荷重受け面４１Ｂｂに向けて作用する。

第２の荷重伝達部材４１Ｂが受けた荷重は、サイドメンバ１，３及びサスペンションメンバ１７に伝達され、さらにエンジンルーム１１より後方の車室１５側のフロアパネル１６などの車体に伝達される。このとき、第２の荷重伝達部材４１Ｂは、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７よりも剛性が高いので、大きな破損を受けることなく、パワートレイン５から受けた荷重を、車室１５側の車体に効率よく伝達できる。

第７の実施形態

第７の実施形態は、図１３に示すように、サイドメンバ１，３の車幅方向外側に位置するストラットハウジング４９の車体前方側の外表面に第２の荷重伝達部材４１Ｃを設けている。ストラットハウジング４９内にはコイルスプリング５１及びショックアブソーバ５３を収容している。ここで、パワートレイン５は、サイドメンバ１，３の上面に設けられたマウント部材としてのエンジンマウント５５に吊り下げられて保持されている。エンジンマウント５５のほぼ中心位置とストラットハウジング４９のほぼ中心位置とを結ぶ直線上に第２の荷重伝達部材４１Ｃが位置している。

第２の荷重伝達部材４１Ｃは、図１４にも示すように、ストラットハウジング４９の外表面に接合される接合面４１Ｃａと、接合面４１Ｃａと反対側のエンジンマウント５５側に位置する荷重受け面４１Ｃｂとを備えている。接合面４１Ｃａは、図１３に示すように、ストラットハウジング４９の凸曲面の外表面に密着するように凹曲面に形成してある。また、荷重受け面４１Ｃｂは、図１３に示すように、エンジンマウント５５に対向する位置を凹曲面に形成してあり、かつエンジンマウント５５に対して離間して配置してある。

また、第２の荷重伝達部材４１Ｃは、上面４１Ｃｃ、下面４１Ｃｄ、外側面４１Ｃｅ、内側面４１Ｃｆを備えている。したがって、第２の荷重伝達部材４１Ｃは、大略六面体のブロック材で構成されていることになる。

第７の実施形態では、第４の実施形態と同様の微小ラップ衝突において、障害物２７から荷重伝達部材２５が受けた荷重は、図１３の矢印Ｂのようにパワートレイン５に伝達される。さらにパワートレイン５が受けた荷重は、車幅方向の反対側にて矢印Ｃの方向に作用し、この荷重はエンジンマウント５５に作用する。

エンジンマウント５５は、荷重を受けることによって、サイドメンバ３とともに矢印Ｈで示す方向に移動して第２の荷重伝達部材４１Ｃに干渉し、第２の荷重伝達部材４１Ｃは荷重受け面４１Ｃｂで荷重を受ける。

第２の荷重伝達部材４１Ｃが受けた荷重は、ストラットハウジング４９に伝達され、さらにその内部のコイルスプリング５１及びショックアブソーバ５３に伝達される。コイルスプリング５１及びショックアブソーバ５３に伝達された荷重は、矢印Ｉで示すように、エンジンルーム１１より後方の車室１５側のフロアパネル１６などの車体に伝達される。

このとき、第２の荷重伝達部材４１Ｃは、ストラットハウジング４９よりも剛性を高くしてあり、このため大きな破損を受けることなく、パワートレイン５から受けた荷重を、車室１５側の車体に効率よく伝達できる。このような第２の荷重伝達部材４１Ｃは、パワートレイン５のエンジンマウント５５への取付部から車体への荷重伝達経路に位置するストラットハウジング４９に設けられている。

上記した第４乃至第７の実施形態においても、第１乃至第３の実施形態と同様に、荷重伝達部材２５が、障害物２７から受ける衝撃荷重を車幅方向内側のパワートレイン５に伝達する構成としている。このため、車体側部構造部材であるサイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂは、その前方から衝撃荷重を受けても、荷重伝達部材２５によって軸圧潰変形が妨げられる恐れがなくなり、衝撃荷重の吸収性能を充分確保することができる。

また、障害物２７が荷重伝達部材２５に干渉した後の車両２９の移動奇跡も、図３の移動奇跡Ｐと同様に、障害物２７から遠ざかるように（離れるように）車幅方向側方に移動する。これにより、車体と障害物２７との干渉を極力減らし、障害物２７の車室１５内への進入を抑制して、車室１５の変形を抑制することができる。

また、第４乃至第７の実施形態でも、荷重伝達部材２５は、サイドメンバ１，３とサスペンションメンバ１７の前後方向部１７ａ，１７ｂとの間に位置している。このため、衝突形態が微小ラップ衝突以外の通常の前面衝突時では、荷重伝達部材２５の影響を殆ど受けることなく、荷重伝達部材２５を設けていない車両とほぼ同様に、サイドメンバ１，３やサスペンションメンバ１７が圧潰変形して衝突荷重を吸収する。すなわち、第４乃至第７実施形態においても、通常の前面衝突時で、荷重伝達部材２５がサイドメンバ１，３の軸圧潰変形を妨げる恐れがなく、衝撃荷重の吸収性能を充分確保することができる。

なお、第４乃至第７の実施形態の荷重伝達部材２５は、障害物２７の衝撃荷重を受ける当接面２５ｂｓが凹曲面となっているが、第１乃至第３の実施形態の荷重伝達部材２５と同様に平面状でもよい。また、第４乃至第７の実施形態における第２の荷重伝達部材４１，４１Ａ、４１Ｂ，４１Ｃは、適宜組み合わせて使用することができる。また、第１乃至第３の実施形態における荷重伝達部材２５、２５Ａ、２５Ｂと、第４乃至第７の実施形態における第２の荷重伝達部材４１，４１Ａ、４１Ｂ，４１Ｃとは、適宜組み合わせて使用することができる。

特願２０１２−２５１８２８号（出願日：２０１２年１１月１６日）の全内容は、ここに援用される。

以上、実施例に沿って本発明の内容を説明したが、本発明はこれらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

１，３ サイドメンバ（車体側部構造部材）
５ パワートレイン
１７ サスペンションメンバ
１７ａ，１７ｂ サスペンションメンバの前後方向部（車体側部構造部材）
１７ｃ サスペンションメンバの車幅方向部
１８ ダッシュクロスメンバ
２５，２５Ａ，２５Ｂ 荷重伝達部材
２５ｂｓ 荷重伝達部材の当接面（傾斜面、荷重受け部）
２７ 障害物
３７ 荷重伝達部材が取り付けられる連結部材
４１，４１Ａ，４１Ｂ，４１Ｃ 第２の荷重伝達部材
４９ ストラットハウジング
５５ エンジンマウント（マウント部材）

Claims (15)

1. 車体の両側部にて車体の前後方向に延在する車体側部構造部材と、
   前記車体の両側部の前記車体側部構造部材の相互間に配置されたパワートレインと、
   前記車体側部構造部材よりも前記車体の車幅方向の外側に少なくとも一部が位置し、前記車体側部構造部材及び前記パワートレインの少なくとも一方に取り付けられた荷重伝達部材であって、前記車体の前方の障害物から受ける衝撃荷重の少なくとも一部を前記パワートレインを介して前記車体に伝達する荷重伝達部材と、
   前記パワートレインから前記車体への荷重伝達経路に設けられ、且つ、前記パワートレインと離間して前記車体側部構造部材に設けられた第２の荷重伝達部材と、
   を備えた車体前部構造。
2. 前記車体側部構造部材は、前記前後方向に延在するサイドメンバを含み、
   前記車体前部構造は、前記車幅方向に延在して前記車幅方向の端部が前記サイドメンバに結合されたダッシュクロスメンバを備え、
   前記第２の荷重伝達部材は、前記サイドメンバと前記ダッシュクロスメンバとの結合部の周辺に位置する
   請求項１に記載の車体前部構造。
3. 前記第２の荷重伝達部材は、前記サイドメンバのエンジンルーム側の側面に対向する側面と、前記ダッシュクロスメンバの前記エンジンルーム側の前面に対向する後面とを有する
   請求項２に記載の車体前部構造。
4. 前記車体側部構造部材は、前記車幅方向に延在する車幅方向部を備えたサスペンションメンバを含み、
   前記第２の荷重伝達部材は、前記車幅方向部の前記車幅方向の中央に設けられた
   請求項１に記載の車体前部構造。
5. 前記車体側部構造部材は、前記前後方向に延在する前後方向部と前記車幅方向に延在する車幅方向部とを備えたサスペンションメンバを含み、
   前記第２の荷重伝達部材は、前記前後方向部と前記車幅方向部との境界部の周辺に位置する
   請求項１に記載の車体前部構造。
6. 前記サスペンションメンバは、前記境界部に前記前後方向部と前記車幅方向部とを連続的につなぐ傾斜部を有し、
   前記第２の荷重伝達部材は、前記傾斜部に取り付けられた
   請求項５に記載の車体前部構造。
7. 前記車体側部構造部材は、サイドメンバを含み、
   前記パワートレインは、前記サイドメンバにマウント部材を介して取り付けられ、
   前記第２の荷重伝達部材は、前記パワートレインの前記マウント部材への取付部から前記車体への荷重伝達経路に位置するストラットハウジングに設けられた
   請求項１に記載の車体前部構造。
8. 前記荷重伝達部材は、前記車体側部構造部材よりも前記車幅方向の外側から前記衝撃荷重を受けたときに、前記パワートレインを介して前記衝撃荷重を前記車体に伝達する
   請求項１乃至７のいずれか１項に記載の車体前部構造。
9. 前記荷重伝達部材は、前記衝撃荷重を受ける荷重受け部を備え、
   前記荷重受け部は、前記障害物が接触することで、前記車体を前記障害物から遠ざかる方向の車幅方向側方へ移動させる
   請求項８に記載の車体前部構造。
10. 前記荷重受け部は、前記車体の後方側が前記車体の前方側よりも前記車幅方向外側に位置するよう傾斜角度で傾斜した傾斜面を有し、
    前記傾斜角度は、前記車体の上下方向から見た平面視で、前記車体の前後方向に対して４５度以下である
    請求項９に記載の車体前部構造。
11. 前記車体側部構造部材は、
    サイドメンバと、
    前記サイドメンバの下方に位置し、サスペンションを支持するサスペンションメンバと、を含み、
    前記荷重伝達部材は、前記サイドメンバと前記サスペンションメンバとの間に配置された
    請求項１に記載の車体前部構造。
12. 前記荷重伝達部材は、前記サスペンションメンバに取り付けられた
    請求項１１に記載の車体前部構造。
13. 前記サイドメンバと前記サスペンションメンバとを連結する連結部材をさらに備え、
    前記荷重伝達部材は、前記連結部材に取り付けられた
    請求項１１に記載の車体前部構造。
14. 前記荷重伝達部材は、前記パワートレインに取り付けられた
    請求項１１に記載の車体前部構造。
15. 車体の両側部にて車体の前後方向に延在する車体側部構造部材と、
    前記車体の両側部の前記車体側部構造部材の相互間に配置されたパワートレインと、
    前記車体側部構造部材よりも前記車体の車幅方向の外側に少なくとも一部が位置し、前記車体側部構造部材及び前記パワートレインの少なくとも一方に取り付けられた荷重伝達部材であって、前記車体の前方の障害物から受ける衝撃荷重の少なくとも一部を前記パワートレインを介して前記車体に伝達する荷重伝達部材と、
    を備え、
    前記車体側部構造部材は、
    サイドメンバと、
    前記サイドメンバの下方に位置し、サスペンションを支持するサスペンションメンバと、を含み、
    前記荷重伝達部材は、前記サイドメンバと前記サスペンションメンバとの間に配置された
    車体前部構造。

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