JP6787284B2 - 車両前部構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

従来、フロントサイドメンバに対して車幅方向の外側に配置されたエプロンメンバと、エプロンメンバの車幅方向の内側に設けられたサスペンションタワーとを備える車両前部構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。フロントサイドメンバは、車両前後方向に延びるように形成され、車幅方向に間隔を隔てて配置されている。このフロントサイドメンバは、折れ曲がり予定部としてのビードが複数形成され、衝突時にビードを起点として折れ曲がることによって衝突エネルギを吸収するように構成されている。エプロンメンバは、車両前後方向に延びるように形成され、フロントピラーに結合されている。

特開２０１６−２９５６号公報

しかしながら、上記した従来の車両前部構造では、たとえば微小ラップ衝突時に、衝突荷重がフロントサイドメンバに入力されずにエプロンメンバおよびサスペンションタワーを介してフロントピラーにそのまま伝達されるおそれがある。なお、微小ラップ衝突とは、フロントサイドメンバよりも車幅方向の外側での前面衝突である。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、微小ラップ衝突時にフロントピラーに伝達される荷重を低減することが可能な車両前部構造を提供することである。

本発明による車両前部構造は、フロントサイドメンバに対して車幅方向の外側に配置されるとともに、車両前後方向に延びるように形成され、フロントピラーに結合されたエプロンメンバと、エプロンメンバの車幅方向の内側に設けられたサスペンションタワーとを備える。サスペンションタワーには、衝突荷重が入力された場合に上方に突出するように折れ曲がる第１脆弱部が設けられ、エプロンメンバには、衝突荷重が入力された場合に下方に突出するように折れ曲がる第２脆弱部が設けられている。第２脆弱部は、第１脆弱部とフロントピラーとの間に配置されている。

このように構成することによって、微小ラップ衝突時に、第１脆弱部が上方に突出するように折り曲げられるとともに、第２脆弱部が下方に突出するように折り曲げられることにより、衝突エネルギが吸収されるので、フロントピラーに伝達される荷重を低減することができる。

本発明の車両前部構造によれば、微小ラップ衝突時にフロントピラーに伝達される荷重を低減することができる。

本実施形態による車両前部構造を説明するための斜視図である。 図１の車両前部構造の脆弱部を説明するための模式的な側面図である。 図１の車両前部構造のサスペンションタワーを拡大して示した斜視図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 図２のＢ−Ｂ断面図である。 図２の車両前部構造における微小ラップ衝突時の動作例を説明するための側面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態による車両前部構造１００について説明する。なお、各図において、車両前後方向のフロント側がＸ１方向側であり、車両前後方向のリア側がＸ２方向側である。車幅方向の右側がＹ１方向側であり、車幅方向の左側がＹ２方向側である。鉛直方向の上側がＺ１方向側であり、鉛直方向の下側がＺ２方向側である。

車両前部構造１００は、図１に示すように、フロントサイドメンバ１と、エプロンメンバ２と、サスペンションタワー３と、フロントピラー４とを備えている。この車両前部構造１００は左右対称に構成されており、フロントサイドメンバ１、エプロンメンバ２、サスペンションタワー３およびフロントピラー４が左右一対に設けられている。なお、図１では左側半分のみを示し、右側半分の図示を省略している。

フロントサイドメンバ１は、車両前後方向に延びるように形成されるとともに、車幅方向に間隔を隔てて配置されている。このフロントサイドメンバ１は、筒状に形成され、断面が矩形状に形成されている。フロントサイドメンバ１の前端部には、クラッシュボックス５を介して車幅方向に延びるバンパリインフォースメント（図示省略）が設けられている。一方、フロントサイドメンバ１の後端部には、エンジンコンパートメントとキャビンとを区画するダッシュパネル６が設けられている。なお、ダッシュパネル６の上端部には車幅方向に延びるカウル７が設けられ、そのカウル７の両端部がそれぞれフロントピラー４に結合されている。

エプロンメンバ２は、フロントサイドメンバ１に対して車幅方向の外側に配置され、フロントサイドメンバ１の上方に配置されている。このエプロンメンバ２は、車両前後方向に延びるように形成されるとともに、前端部がフロントサイドメンバ１に向かうように湾曲されている。このため、エプロンメンバ２は、前端部がフロントサイドメンバ１に結合され、後端部がフロントピラー４に結合されている。エプロンメンバ２は、筒状に形成され、断面が矩形状に形成されている。具体的には、エプロンメンバ２は、図４に示すように、エプロンメンバインナ２１とエプロンメンバアウタ２２とを含んでいる。エプロンメンバインナ２１は、断面がほぼＵ字状に形成され、開放端が車幅方向の外側を向くように配置されている。エプロンメンバアウタ２２は、エプロンメンバインナ２１の開放端を塞ぐように設けられている。エプロンメンバアウタ２２は、上端部および下端部に車幅方向の外側に突出する結合部２２ａを有し、その結合部２２ａがエプロンメンバインナ２１に結合されている。

サスペンションタワー３は、図示省略したサスペンション装置の上端部を支持するために設けられている。このサスペンションタワー３は、側壁を構成するタワー本体３１と、タワー本体３１の上端部に設けられたプレート３２とを有する。サスペンションタワー３は、図１に示すように、車幅方向においてフロントサイドメンバ１およびエプロンメンバ２の間に配置されている。このため、タワー本体３１の下端部は、車幅方向の内側でフロントサイドメンバ１に結合され、プレート３２は、車幅方向の外側でエプロンメンバ２に結合されている。

フロントピラー４は、図２に示すように、ほぼ鉛直方向に延びるピラーロア４１と、ピラーロア４１の上端部から車両後方側に傾斜するピラーアッパ４２とを含んでいる。ピラーロア４１の上端部の前面側には、エプロンメンバ２が設けられている。

ここで、フロントサイドメンバ１は、複数の脆弱部（図示省略）が形成され、衝突時に脆弱部が折れ曲がることによって衝突エネルギを吸収するように構成されている。これにより、たとえばフルラップ衝突時に、フロントサイドメンバ１により衝撃吸収および荷重伝達することが可能である。なお、フルラップ衝突とは、車幅方向の全体での前面衝突である。一方、たとえば微小ラップ衝突時には、衝突荷重がフロントサイドメンバ１に入力されず、フロントサイドメンバ１によって衝撃吸収および荷重伝達できないおそれがある。なお、微小ラップ衝突とは、フロントサイドメンバ１よりも車幅方向の外側での前面衝突である。

そこで、本実施形態では、サスペンションタワー３に脆弱部３ａが設けられるとともに、エプロンメンバ２に脆弱部２ａが設けられている。この脆弱部２ａおよび３ａは、微小ラップ衝突時の衝撃吸収のために、エプロンメンバ２およびサスペンションタワー３を変形させるために設けられている。すなわち、脆弱部２ａおよび３ａは衝突荷重が入力された場合に折り曲げられることが予定された曲げ予定部であり、本実施形態では微小ラップ衝突時の変形モードが設定されている。なお、脆弱部２ａおよび３ａは、それぞれ、本発明の「第２脆弱部」および「第１脆弱部」の一例である。

具体的には、脆弱部３ａは、衝突荷重が入力された場合に上方に突出するように折れ曲がるように構成されている。この脆弱部３ａは、サスペンションタワー３の車両前後方向の中央部に設けられている。ここで、サスペンションタワー３のプレート３２は、図３に示すように、エプロンメンバ２の内側面２ｂに結合される結合部３２１を有する。結合部３２１は、プレート３２の車幅方向の外側端部から下方に突出するように形成され、エプロンメンバ２の内側面２ｂに沿って車両前後方向に延びるように形成されている。そして、結合部３２１の車両前後方向の中央部には切欠部３２１ａが形成され、その切欠部３２１ａによって脆弱部３ａが構成されている。

脆弱部２ａは、衝突荷重が入力された場合に下方に突出するように折れ曲がるように構成されている。この脆弱部２ａは、車両前後方向において脆弱部３ａおよびフロントピラー４の間に配置されている。なお、脆弱部２ａは、脆弱部３ａが変形された後に変形するように構成されている。すなわち、脆弱部２ａの耐力は、脆弱部３ａの耐力よりも高く設定されている。ここで、エプロンメンバ２には、図５に示すように、内側面２ｂの上端部に開口部２１ａが形成され、外側面２ｃの上端部に開口部２２ｂが形成されている。開口部２１ａは、エプロンメンバインナ２１を厚み方向に貫通するように形成され、開口部２２ｂは、エプロンメンバアウタ２２を厚み方向に貫通するように形成されている。開口部２１ａおよび２２ｂは、鉛直方向に延びるように形成され、車両前後方向において対応する位置に配置されている。そして、開口部２１ａおよび２２ｂによって脆弱部２ａが構成されている。

−微小ラップ衝突時の動作例−
次に、図６を参照して、本実施形態による車両前部構造１００における微小ラップ衝突時の動作例について説明する。

微小ラップ衝突時には、衝突荷重がフロントサイドメンバ１に入力されずにエプロンメンバ２およびサスペンションタワー３に伝達される。このため、図６に示すように、衝突荷重により脆弱部３ａが上方に突出するように折り曲げられる。このとき、サスペンションタワー３の車両前後方向の中央部が折り曲げられるとともに、そのサスペンションタワー３の中央部と対応する位置のエプロンメンバ２も折り曲げられる。すなわち、切欠部３２１ａを起点として、サスペンションタワー３とともにエプロンメンバ２も上方に突出するように折り曲げられる。

その後、衝突荷重により脆弱部２ａが下方に突出するように折り曲げられる。すなわち、座屈した脆弱部３ａとフロントピラー４との間のエプロンメンバ２が、開口部２１ａおよび２２ｂを起点として下方に突出するように折り曲げられる。これにより、車両前部構造１００が予め設定された変形モードで変形され、エプロンメンバ２が側面から見て凹凸状（Ｎ字状）になる。

−効果−
本実施形態では、上記のように、衝突荷重が入力された場合に上方に突出するように折れ曲がる脆弱部３ａをサスペンションタワー３に設けるとともに、衝突荷重が入力された場合に下方に突出するように折れ曲がる脆弱部２ａをエプロンメンバ２に設け、かつ、脆弱部２ａを脆弱部３ａとフロントピラー４との間に配置することによって、微小ラップ衝突時に、脆弱部３ａが上方に突出するように折り曲げられるとともに、脆弱部２ａが下方に突出するように折り曲げられることにより、衝突エネルギが吸収されるので、フロントピラー４に伝達される荷重を低減することができる。したがって、微小ラップ衝突時に、フロントピラー４がキャビン側に変形されるのを抑制することができる。また、脆弱部２ａが下方に突出するように折れ曲がることにより、フロントピラー４のピラーアッパ４２側への荷重伝達を促すことができる。このため、衝突荷重の一部がピラーアッパ４２によって負担されるので、ピラーロア４１への入力荷重を軽減することができる。これにより、ピラーロア４１の耐力を低くすることができるので、フロントピラー４の軽量化を図ることができる。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態では、切欠部３２１ａによって脆弱部３ａが構成されるとともに、開口部２１ａおよび２２ｂによって脆弱部２ａが構成される例を示したが、これに限らず、薄肉部の形成などのその他の手段によって脆弱部が構成されていてもよい。

また、本実施形態において、サスペンションタワー３の脆弱部３ａと対応する位置のエプロンメンバ２に開口部や薄肉部などが形成されていてもよい。

本発明は、フロントサイドメンバに対して車幅方向の外側に配置されたエプロンメンバと、エプロンメンバの車幅方向の内側に設けられたサスペンションタワーとを備える車両前部構造に利用可能である。

１ フロントサイドメンバ
２ エプロンメンバ
２ａ 脆弱部（第２脆弱部）
３ サスペンションタワー
３ａ 脆弱部（第１脆弱部）
４ フロントピラー
１００ 車両前部構造

Claims (1)

1. フロントサイドメンバに対して車幅方向の外側に配置されるとともに、車両前後方向に延びるように形成され、フロントピラーに結合されたエプロンメンバと、
   前記エプロンメンバの車幅方向の内側に設けられたサスペンションタワーとを備える車両前部構造であって、
   前記サスペンションタワーには、衝突荷重が入力された場合に上方に突出するように折れ曲がる第１脆弱部が設けられ、
   前記エプロンメンバには、衝突荷重が入力された場合に下方に突出するように折れ曲がる第２脆弱部が設けられ、
   前記第２脆弱部は、前記第１脆弱部と前記フロントピラーとの間に配置されていることを特徴とする車両前部構造。

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