JP6265342B2 - 車体前部構造 - Google Patents
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Description
スモールオーバラップ衝突とは、車両の前部のうち1/4の前側部が立木や電柱などの障害物に衝突することをいう。
ここで、特許文献2の車体前部構造は、左右の衝撃吸収部材の前端部にバンパビームが架け渡され、バンパビームの外端部がガセットの車幅方向外側まで延ばされている。
一方、車両が前面衝突した場合、バンパビームに衝撃荷重が入力し、入力した衝撃荷重で衝撃吸収部材を変形させて衝撃荷重を吸収できる。
さらに、特許文献2の車体前部構造は、バンパビームの外端部がガセットの車幅方向外側まで延ばされている。このため、バンパビームの全長寸法が大きくなり、バンパビームの重量が増加し、車両の軽量化の妨げになる。
前記フロントサイドフレームは、
前記バンパビームに前端部が連結され、前記バンパビームに車体前方から入力する衝撃荷重で軸圧壊する前荷重吸収部と、
前記ガセットの車体後方に設けられ、衝撃荷重で折れ曲がる後荷重吸収部と、を備え、
前記ガセットは、
該ガセットの前壁が、前記フロントサイドフレームの内部に収納され、かつ、該フロントサイドフレームの内側壁に接合された状態において、前記フロントサイドフレームの外側壁で車体前後方向から挟持され、
前記ガセットは、
前記フロントサイドフレームから車体前方、かつ車幅方向外側へ傾斜状に延出される車体前部構造を提供する。
さらに、前荷重吸収部で衝撃荷重の初期エネルギーを吸収した後、後荷重吸収部を折れ曲げることにより、衝撃荷重の後期エネルギーを吸収できる。これにより、車室内の乗員に作用する加速度を低減することができる。
すなわち、部品点数の増加を抑え、さらに、車両全長の増加を抑えた状態において、バンパビームに入力する衝撃荷重を好適に吸収できる。
よって、後荷重吸収部に伝えられる衝撃荷重で後荷重吸収部を折り曲げるように変形させることができる。これにより、バンパビームの全長寸法を小さく抑えた状態において、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重を好適に吸収でき、車両の軽量化が図れる。
これにより、フレーム本体、フレームバックプレート、ガセット本体およびガセットバックプレートを鋼板のプレス成形により容易に成形できる。すなわち、フロントサイドフレームやガセットを容易に成形できる。
これにより、ガセット本体(すなわち、ガセット)をフロントサイドフレームに容易に組み付けることができる。
これにより、バンパビームに入力する衝撃荷重で前荷重吸収部を一層好適に軸圧壊するように変形させ、衝撃荷重を前荷重吸収部で良好に吸収できる。
これにより、バンパビームに入力した衝撃荷重を、前荷重吸収部に取付ブラケットを経て確実に伝えることができ、前荷重吸収部の軸圧壊を一層好適に促進させることができる。
これにより、アッパメンバの変形量を大きく確保でき、アッパメンバによる衝撃荷重の吸収量を増すことができる。
よって、アッパメンバの前端部に入力した衝撃荷重をガセットに効率よく伝え、ガセットに伝えられた荷重をフロントサイドフレームに伝えることができる。これにより、アッパメンバの前端部に入力した衝撃荷重を、フロントサイドフレームとアッパメンバとに確実に分散できる。
これにより、フロントサイドフレームを第1折曲部、第2折曲部、第3折曲部で略水平に折り曲げることができ、フロントサイドフレームによる衝撃荷重の吸収量を増すことができる。
図1に示すように、車体前部構造10は、車両Veの前部構造を構成する部位である。車体前部構造10は、左フロントピラー13および右フロントピラー13の車幅方向内側から車体前方へ向けて延ばされるフロントサイドフレーム14と、各フロントサイドフレーム14からフロントピラー13の車体前方に立ち上げられるダンパハウジング15と、各フロントピラー13からダンパハウジング15を経て車体前方へ延ばされるアッパメンバ16とを備える。
換言すれば、フレームバックプレート24は、前フレームバックプレート34と後フレームバックプレート35とに2分割される。
すなわち、前荷重吸収部37は、内側壁26の前部、上傾斜部41、上部27の前部、下傾斜部42、下部28の前部およびフレームバックプレート24の前部で断面略矩形状の閉断面に形成される。
複数の下横ビード45は、下部28の前部および下傾斜部42において前荷重吸収部37の外側へ膨出され、さらに、複数の上横ビード44の延長線上に、車体前後方向へ間隔をおいて形成される。
複数の外縦ビード47は、外側壁24の前部において前荷重吸収部37の内側へ膨出され、上横ビード44および下横ビード45に対して車体前後方向へ所定ピッチずれた位置に形成される。
この状態において、前荷重吸収部37に複数の上横ビード44、複数の下横ビード45、複数の内縦ビード46、および複数の外縦ビード47が形成されている。よって、バンパビーム19に車体前方から入力する衝撃荷重F1で前荷重吸収部37が軸圧壊するように形成される。
これにより、衝撃荷重F1で前荷重吸収部37を好適に軸圧壊するように促進させることができ、衝撃荷重F1を前荷重吸収部37で良好に吸収できる。
よって、バンパビーム19に入力する衝撃荷重F1で前荷重吸収部37を好適に軸圧壊するように変形させることができる。これにより、衝撃荷重F1を前荷重吸収部37で良好に吸収できる。
さらに、第1折曲部51に凹部55が形成されることにより、第1折曲部51に車両前方から衝撃荷重F2が入力した場合に、第1折曲部51が車幅方向内側に矢印Aの如く略水平に折り曲げられる。
第1補強部材61、第2補強部材62および第3補強部材63は、後荷重吸収部39を補強する部材である。
よって、第1補強部材61および第2補強部材62間に応力を集中させて、後荷重吸収部39の変形を促進させることができる。すなわち、第1補強部材61および第2補強部材62間に第2折曲部52が形成される。
これにより、第1折曲部51に入力した衝撃荷重F2で第1折曲部51が車幅方向内側に略水平に折り曲げられることにより、第2折曲部52が車幅方向外側に矢印Bの如く略水平に折り曲げられる。
これにより、第1折曲部51に入力した衝撃荷重F2で第1折曲部51が車幅方向内側に略水平に折り曲げられ、さらに、第2折曲部52が車幅方向外側に略水平に折り曲げられることにより、第3折曲部53が好適に折り曲げられる。
さらに、前荷重吸収部37で衝撃荷重F1の初期エネルギーを吸収した後、後荷重吸収部39を折り曲げることができる。よって、後荷重吸収部39で衝撃荷重F1の後期エネルギーを吸収できる。
ここで、後荷重吸収部39の車体後方に車室が形成されている。これにより、車室内の乗員に作用する加速度を低減することができる。
別体の衝撃吸収部材を不要にすることにより、部品点数の増加を抑えることができ、さらに、車両Ve全長の増加を抑えることができる。すなわち、部品点数の増加や車両Ve全長の増加を抑えた状態において、バンパビーム19に入力する衝撃荷重F1を好適に吸収できる。
具体的には、左アッパメンバ16は、車幅方向外側に開口する断面略U(コ)字状のアッパ本体71と、アッパ本体71の開口73を塞ぐアッパバックプレート72とを備える。
アッパ本体71の開口73がアッパバックプレート72で塞がれることにより、アッパ本体71およびアッパバックプレート72で左アッパメンバ16が断面略矩形状の閉断面に形成される。よって、アッパバックプレート72で左アッパメンバ16の外側壁72が形成される。
これにより、左ダンパハウジング15によりダンパを強固にでき、いわゆる、左ダンパハウジング15によるダンパの支持剛性が高められる。
前部メンバ82が略M字状に形成されることにより、前部メンバ82に前湾曲部86、中央湾曲部87、後湾曲部88の3つの湾曲部(すなわち、屈曲部)が車体後方へ向けて順に形成される。
さらに、後湾曲部88は、中央湾曲部87の車体後方で、かつ、後部メンバ81の前端部81aに隣接する位置において上方へ向けて膨出するように湾曲状に形成される。
これにより、前部メンバ82を衝撃荷重F3で矢印Cの如く大きく変形させることが可能になり、左アッパメンバ16による衝撃荷重F3の吸収量を増すことができる。
すなわち、バンパビーム19の全長が、左右のアッパメンバ16(右アッパメンバ16は図1参照)間の幅寸法より小さく抑えられる。これにより、車両Veがスモールオーバラップ衝突した場合、スモールオーバラップ衝突の衝撃荷重F3が左アッパメンバ16の前端部16aに入力する。
すなわち、左アッパメンバ16は、ダンパの支持剛性を後部メンバ81で高め、さらに、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重F3を前部メンバ82で吸収できるという両方の効果を得ることができる。
すなわち、傾斜部91は、中央湾曲部87および後湾曲部88から中央91aへ向けて徐々に大きく凹むように車体前後方向において傾斜状に形成される。
これにより、前部メンバ82をM字状に確実に曲げ変形させることができる。
これにより、左ガセット18の外端部18aが、車体前後方向において左フロントサイドフレーム14の前端部14aに近づけられた状態に配置される。
ガセット本体101の開口103がガセットバックプレート102で塞がれることにより、ガセット本体101およびガセットバックプレート102で左ガセット18が断面略矩形状の閉断面に形成される(図7も参照)。
加えて、左ガセット18の前壁105の内端部105a、内側フランジ108、上部106の内端部106a、および下部107の内端部107aがガセット接合部38の内部111に収納される。
さらに、下部107の内端部107aがガセット接合部38の下部28に接合される。
これにより、左ガセット18の内端部18bがガセット接合部38に接合される。
上稜線部31や下稜線部32は、断面略L字状に折り曲げられ、車体前後方向の荷重に対して剛性の高く部位である。
これにより、左ガセット18および左フロントサイドフレーム14の接合強度が高められる。
前フレームバックプレート34の後端部34aが左ガセット18の前壁105の前面に接合される。また、後フレームバックプレート35の前端部35aが左ガセット18の前壁105の後面に接合される。
これにより、左ガセット18および左フロントサイドフレーム14の接合強度がさらに高められる。
さらに、フレーム本体22の開口23をフレームバックプレート24で塞ぐことにより左フロントサイドフレーム14を閉断面に形成した。
これにより、フレーム本体22、フレームバックプレート24、ガセット本体101およびガセットバックプレート102を鋼板のプレス成形により容易に成形できる。すなわち、左フロントサイドフレーム14や左ガセット18を容易に成形できる。
これにより、ガセット本体101(すなわち、左ガセット18)を左フロントサイドフレーム14に容易に組み付けることができる。
収納凹部114に左アッパメンバ16の前端部16aが収納された状態において、左アッパメンバ16の前端部16aが収納凹部114に接合される。よって、左アッパメンバ16の前端部16aが左ガセット18の外端部18aに強固に連結される。
よって、スモールオーバラップ衝突により左アッパメンバ16の前端部16aに入力した衝撃荷重F3を、左ガセット18に荷重F4として効率よく伝えることができる。
よって、左ガセット18に伝えられた荷重F4をガセット接合部38を経て後荷重吸収部39に荷重F5として効率よく伝えることができる。これにより、左アッパメンバ16の前端部16aに入力した衝撃荷重F3を、左フロントサイドフレーム14と左アッパメンバ16とに確実に分散できる。
これにより、バンパビーム19の重量を抑えた状態において、スモールオーバラップ衝突による衝撃荷重F5を好適に吸収でき、車両Veの軽量化が図れる。
これにより、左アッパメンバ16の変形量を大きく確保でき、左アッパメンバ16による衝撃荷重F3の吸収量を増すことができる。
これにより、衝撃荷重F3を左フロントサイドフレーム14の後荷重吸収部39に一層良好に伝えることができる。
取付ブラケット118の筒部121が開口部116に挿通された状態で、左フロントサイドフレーム14の前端部14aに接合される。また、取付ブラケット118のフランジ122がバンパビーム19の左端部19aに裏面から取り付けられる。よって、左フロントサイドフレーム14の前端部14aが取付ブラケット118を介してバンパビーム19の左端部19aに取り付けられる。
これにより、前荷重吸収部37の軸圧壊を好適に促進させることができる。
図14(a)に示すように、左フロントサイドフレーム14の前荷重吸収部37に複数の上横ビード44、複数の下横ビード45、複数の縦ビード46、および複数の縦ビード47が形成されている。
また、前荷重吸収部37において上稜線部31が2つの稜線部31aに分岐されている。さらに、下稜線部32が2つの稜線部32aに分岐されている。
これにより、衝撃荷重F6(すなわち、荷重F7)の初期エネルギーを前荷重吸収部37で吸収できる。
このように、後荷重吸収部39を第1折曲部51、第2折曲部52および第3折曲部53で略水平に折り曲げることにより、衝撃荷重F6(すなわち、荷重F8)の後期エネルギーを吸収できる。
図15(a)に示すように、車両Veのスモールオーバラップ衝突により左アッパメンバ16の前端部16aに衝撃荷重F9が入力する。左アッパメンバ16の前端部16aに入力した衝撃荷重F9の一部が左ガセット18を経て左フロントサイドフレーム14の後荷重吸収部39に荷重F10として伝えられる。
一方、左アッパメンバ16の前端部16aに入力した残りの荷重が左アッパメンバ16の前部メンバ82に荷重F11(図15(b)参照)として伝えられる。
これにより、後荷重吸収部39に伝えられた荷重F10を後荷重吸収部39(すなわち、左フロントサイドフレーム14)で好適に吸収できる。
よって、前部メンバ82に伝えられた荷重F11で、前湾曲部86、中央湾曲部87、後湾曲部88の3箇所が矢印Cの如く想像線で示すように大きく曲げ変形する。すなわち、前部メンバ82(すなわち、左アッパメンバ16)による荷重F11の吸収量を増すことができる。
左アッパメンバ16による荷重F11の吸収量を増すことにより、前部メンバ82に伝えられた荷重F11を左アッパメンバ16で好適に吸収できる。
さらに、後荷重吸収部39に分散された荷重F10を後荷重吸収部39で好適に吸収できる。加えて、前部メンバ82に伝えられた荷重F11を前部メンバ82で好適に吸収できる。
これにより、スモールオーバラップ衝突により左アッパメンバ16の前端部16aに入力する衝撃荷重F9を、左フロントサイドフレーム14と左アッパメンバ16とで好適に吸収できる。
例えば、前記実施例では、前湾曲部86、中央湾曲部87および後湾曲部88の3つの湾曲部のうち、隣接する中央湾曲部87および後湾曲部88に傾斜部91を形成した例について説明したが、これに限定するものではない。
例えば、前湾曲部86および中央湾曲部87に傾斜部91を形成することも可能である。
例えば、後荷重吸収部39に折れ曲がりを促進するリブを設けることにより、第2折曲部52や第3折曲部53を形成することも可能である。
14 左右のフロントサイドフレーム(フロントサイドフレーム)
14a 左フロントサイドフレームの前端部
15 左右のダンパハウジング(ダンパハウジング)
16 左右のアッパメンバ(アッパメンバ)
16a 左アッパメンバの前端部
18 左右のガセット(ガセット)
18a 左ガセットの外端部
19 バンパビーム
22 フレーム本体
23 フレーム本体の開口
24 フレームバックプレート(左フロントサイドフレームの外側壁)
26 左フロントサイドフレームの内側壁
27 左フロントサイドフレームの上部
28 左フロントサイドフレームの下部
31 上稜線部
32 下稜線部
34 前フレームバックプレート
35 後フレームバックプレート
37 前荷重吸収部
38 ガセット接合部
39 後荷重吸収部
41 上傾斜部(傾斜部)
41a 上傾斜部の後端部
42 下傾斜部(傾斜部)
42a 下傾斜部の後端部
44,45 上下の横ビード(横ビード)
46,47 内外の縦ビード(縦ビード)
51〜53 第1〜第3の折曲部
55 凹部
57 左前輪(前輪)
61〜63 第1〜第3の補強部材
101 ガセット本体
102 ガセットバックプレート
103 ガセット本体の開口
105 左ガセットの前壁
108 内側フランジ
111 左フロントサイドフレームの内部(ガセット接合部の内部)
114 収納凹部
116 前荷重吸収部の開口部
118 取付ブラケット
F1,F6 衝撃荷重
Claims (5)
- 左右のフロントサイドフレームの前端部にバンパビームが架け渡され、フロントサイドフレームからガセットが車幅方向外側に延ばされ、前記ガセットの外端部にアッパメンバの前端部が連結される車体前部構造において、
前記フロントサイドフレームは、
前記バンパビームに前端部が連結され、前記バンパビームに車体前方から入力する衝撃荷重で軸圧壊する前荷重吸収部と、
前記ガセットの車体後方に設けられ、衝撃荷重で折れ曲がる後荷重吸収部と、を備え、
前記ガセットは、
該ガセットの前壁が、前記フロントサイドフレームの内部に収納され、かつ、該フロントサイドフレームの内側壁に接合された状態において、前記フロントサイドフレームの外側壁で車体前後方向から挟持され、
前記ガセットは、
前記フロントサイドフレームから車体前方、かつ車幅方向外側へ傾斜状に延出され、
前記フロントサイドフレームは、
車幅方向外側に開口する断面略U字状のフレーム本体と、
前記フロントサイドフレームの外側壁を形成し、かつ、該フレーム本体の開口を塞ぐフレームバックプレートと、を備え、
前記フレーム本体および前記フレームバックプレートで前記フロントサイドフレームが閉断面に形成され、
前記ガセットは、
車体後方に開口する断面略U字状のガセット本体と、
該ガセット本体の開口を塞ぐガセットバックプレートと、を備え、
前記ガセット本体および前記ガセットバックプレートで前記ガセットが閉断面に形成され、
前記ガセット本体に前記前壁を備え、該前壁の内側フランジが前記フレーム本体の前記内側壁に接合され、
前記フレームバックプレートが前フレームバックプレートおよび後フレームバックプレートで形成され、前記前フレームバックプレートおよび前記後フレームバックプレートで前記前壁が車体前後方向から挟持され、
前記フレーム本体は、
前記内側壁と前記内側壁の上辺から車幅方向外側に張り出される上部との交差により形成される上稜線部と、
前記内側壁と前記内側壁の下辺から車幅方向外側に張り出される下部との交差により形成される下稜線部と、を備え、
各稜線部が前記前荷重吸収部において2つに分岐されることにより傾斜部が形成された前記前荷重吸収部を構成し、
前記傾斜部の後端部に前記ガセット本体が接合され、前記後荷重吸収部の前端に前記ガセット本体の前記前壁が接合され、
前記後荷重吸収部は、
前記ガセットの車体後方に設けられ、外側壁が車幅方向内側に凹むように形成される凹部を有する第1折曲部と、
該第1折曲部の車体後方で、かつ、車幅方向に折曲げ可能な第2折曲部と、
該第2折曲部の車体後方で、かつ、車幅方向に折曲げ可能な第3折曲部と、を備え、
前記ガセットバックプレートが前記第1折曲部の前方に結合することを特徴とする車体前部構造。 - 前記フレーム本体は、
前記内側壁と、
前記内側壁の上辺から車幅方向外側に張り出される上部と、
前記内側壁の下辺から車幅方向外側に張り出される下部と、を備え、
前記上部および前記下部が前記ガセットに接合される請求項1記載の車体前部構造。 - 前記前荷重吸収部は、
車幅方向に延びる複数の横ビードと、
該横ビードに対して車体前後方向へ所定ピッチずれた位置に上下方向に延びる複数の縦ビードと、
を有する請求項1記載の車体前部構造。 - 前記車体前部構造は、さらに、 前記前荷重吸収部の開口部に挿入された状態に接合され、前記バンパビームに取り付けられる取付ブラケットを備える請求項1記載の車体前部構造。
- 前記ガセットの外端部は、前記ガセットの内端部の位置よりも、車体前後方向において前記フロントサイドフレームの前端部に近い位置に配置されることを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。
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