JP6880121B2 - 車両のフロントバルクヘッド - Google Patents
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Description
本発明は、車体の前部に配置されてラジエータコア等を支持する車両のフロントバルクヘッドに関するものである。
車体の前部に配置されるフロントバルクヘッドは正面視が矩形枠状に形成され、矩形枠部分の内側にラジエータコアが支持されている。フロントバルクヘッドの左右の側部は、上下方向に沿って延びるサイドメンバによって構成され、そのサイドメンバが車体左右のフロントサイドフレームの前部に固定されている。また、左右のサイドメンバの下端部同士は、車幅方向に沿って延びるロアクロスメンバによって連結されている。
近年、車両の軽量化の観点からフロントバルクヘッドの主要な構成部品(サイドメンバやロアクロスメンバ)は、金属製のプレート材がコ字状断面等に適宜曲げられて構成されている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のフロントバルクヘッドは、左右の各サイドメンバが車幅方向外側に開口するコ字状の断面形状に形成され、その各下端に、コ字状の断面を閉塞するように内側補強プレート(ブラケット)が溶接等によって取り付けられている。左右のサイドメンバの下端部は、内側補強プレートとともにロアクロスメンバの端部上面に重ねられ、内側補強プレートがロアクロスメンバの端部に対して締結固定されている。内側補強プレートとロアクロスメンバの端部には、稜線部が車体前後方向に沿って延びる段差部が設けられている。内側補強プレートとロアクロスメンバの端部とは、段差部で重ね合わされ、段差部の高位部同士と低位部同士がボルト締結されている。
しかし、特許文献1に記載のフロントバルクヘッドは、サイドメンバの下端が、内側補強プレートとロアクロスメンバの二枚のプレート材のボルト締結部を介してロアクロスメンバに結合されている。このため、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性を充分に確保しようとすると、ロアクロスメンバの全体の肉厚を増加せざるを得なくなり、その結果、車両の重量が増加してしまう。また、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性を充分に確保できない場合には、サイドメンバの下端が路面と干渉したときに、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部に変形や損傷が生じ、ラジエータや駆動ユニット等の車載部品に対する保護性能が低下する。
そこで本発明は、車両重量の増加を抑制しつつ、車載部品に対する保護性能を高めることができる車両のフロントバルクヘッドを提供しようとするものである。
本発明に係る車両のフロントバルクヘッドは、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両のフロントバルクヘッドは、車幅方向外側に開口するコ字状断面が上下方向に沿って延び車両左右のフロントサイドフレーム(例えば、実施形態のフロントサイドフレーム2)の各前部に固定される一対のサイドメンバ(例えば、実施形態のサイドメンバ11)と、一対の前記サイドメンバの下端部同士を連結するロアクロスメンバ(例えば、実施形態のロアクロスメンバ12)と、前記サイドメンバと前記ロアクロスメンバの連結部を、前記サイドメンバのコ字状断面の内側から補強する内側補強プレート(例えば、実施形態の内側補強プレート15)と、を備えた車両のフロントバルクヘッドであって、前記ロアクロスメンバは、車幅方向外側の端部が前記サイドメンバの下端を閉塞する下壁(例えば、実施形態の下壁12u)と、当該下壁の前後の端部から上方に延び前記サイドメンバの前後の壁(例えば、実施形態の前壁11f、及び、後壁11r)に接合されるフランジ部(例えば、実施形態の前フランジ12f、及び、後フランジ12r)と、を有し、前記ロアクロスメンバの車幅方向外側の端部の前記下壁の下面には、路面干渉時に荷重を受ける接地プレート(例えば、実施形態の接地プレート17)が接合され、前記内側補強プレートは、前記ロアクロスメンバの前記フランジ部と前記サイドメンバの前記前後の壁との接合部と、前記ロアクロスメンバの前記下壁と前記接地プレートとの接合部のうちの、少なくともいずれか一方の接合部に三枚重ねで結合されていることを特徴とする。
即ち、本発明に係る車両のフロントバルクヘッドは、車幅方向外側に開口するコ字状断面が上下方向に沿って延び車両左右のフロントサイドフレーム(例えば、実施形態のフロントサイドフレーム2)の各前部に固定される一対のサイドメンバ(例えば、実施形態のサイドメンバ11)と、一対の前記サイドメンバの下端部同士を連結するロアクロスメンバ(例えば、実施形態のロアクロスメンバ12)と、前記サイドメンバと前記ロアクロスメンバの連結部を、前記サイドメンバのコ字状断面の内側から補強する内側補強プレート(例えば、実施形態の内側補強プレート15)と、を備えた車両のフロントバルクヘッドであって、前記ロアクロスメンバは、車幅方向外側の端部が前記サイドメンバの下端を閉塞する下壁(例えば、実施形態の下壁12u)と、当該下壁の前後の端部から上方に延び前記サイドメンバの前後の壁(例えば、実施形態の前壁11f、及び、後壁11r)に接合されるフランジ部(例えば、実施形態の前フランジ12f、及び、後フランジ12r)と、を有し、前記ロアクロスメンバの車幅方向外側の端部の前記下壁の下面には、路面干渉時に荷重を受ける接地プレート(例えば、実施形態の接地プレート17)が接合され、前記内側補強プレートは、前記ロアクロスメンバの前記フランジ部と前記サイドメンバの前記前後の壁との接合部と、前記ロアクロスメンバの前記下壁と前記接地プレートとの接合部のうちの、少なくともいずれか一方の接合部に三枚重ねで結合されていることを特徴とする。
上記の構成により、内側補強プレートが、ロアクロスメンバのフランジ部とサイドメンバの前後の壁との接合部に三枚重ねで結合されている場合には、サイドメンバの下端の前後の壁が、ロアクロスメンバと内側補強プレートを合わせた三部材の合計厚みによって補強される。この結果、サイドメンバの下端の前後の壁とロアクロスメンバとの結合部の剛性が高まる。また、内側補強プレートが、ロアクロスメンバの下壁と接地プレートとの接合部に三枚重ねで結合されている場合には、ロアクロスメンバの車幅方向外側の下壁が、接地プレートと内側補強プレートを合わせた三部材の合計厚みによって補強される。この結果、ロアクロスメンバの下壁と接地プレートとの結合部とその周辺部の剛性が高まる。したがって、本構成を採用した場合には、ロアクロスメンバの肉厚を大幅に増加することなく、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性を高めることができる。
前記内側補強プレートは、前記ロアクロスメンバの前記フランジ部と前記サイドメンバの前記前後の壁との接合部と、前記ロアクロスメンバの前記下壁と前記接地プレートとの接合部と、に夫々三枚重ねで結合されることが望ましい。
この場合、内側補強プレートにより、サイドメンバの下端の前後の壁とロアクロスメンバとの結合部の剛性を高め、かつ、ロアクロスメンバの下壁と接地プレートとの結合部とその周辺部の剛性をも高めることができる。
前記サイドメンバのコ字状断面の外側で、前記サイドメンバの車幅方向内側の側壁(例えば、実施形態の側壁11s)と前記ロアクロスメンバの前記下壁とに結合される外側補強プレート(例えば、実施形態の外側補強プレート18)をさらに備え、前記内側補強プレートは、前記サイドメンバの前記側壁と前記外側補強プレートとの接合部に三枚重ねで結合されるようにしても良い。
この場合、サイドメンバの車幅方向内側の側壁が、外側補強プレートと内側補強プレートを合わせた三部材の合計厚みによって補強される。この結果、外側補強プレートと内側プレートとにより、サイドメンバの車幅方向内側の側壁とその周辺部の剛性を高めることができる。したがって、本構成を採用した場合には、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性をより高めることができる。
前記接地プレートは、前記サイドメンバの前記側壁よりも車幅方向内側に延びる延長部(例えば、実施形態の延長部17e)を有し、前記外側補強プレートは、前記接地プレートの前記延長部と前記ロアクロスメンバの前記下壁との接合部に三枚重ねで結合されるようにしても良い。
この場合、ロアクロスメンバの下壁が、接地プレートの延長部と外側補強プレートを合わせた三部材の厚みによって補強される。この結果、接地プレートの延長部と外側補強プレートとにより、ロアクロスメンバの下壁とその周辺部の剛性を高めることができる。したがって、本構成を採用した場合には、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性をより高めることができる。
また、本構成では、接地プレートの延長部が、サイドメンバの側壁よりも車幅方向内側に延びているため、ロアクロスメンバのサイドメンバとの連接部に作用する曲げ荷重を延長部によって支持することができる。したがって、フロントバルクヘッドに作用するモーメントによるロアクロスメンバとサイドメンバの間の撓み変形を効率良く抑制することができる。
また、本構成では、接地プレートの延長部が、サイドメンバの側壁よりも車幅方向内側に延びているため、ロアクロスメンバのサイドメンバとの連接部に作用する曲げ荷重を延長部によって支持することができる。したがって、フロントバルクヘッドに作用するモーメントによるロアクロスメンバとサイドメンバの間の撓み変形を効率良く抑制することができる。
前記内側補強プレートと前記接地プレートと前記外側補強プレートとは、車体前後方向に沿って延びる略L字状の閉断面(例えば、実施形態の閉断面20)を形成するようにしても良い。
この場合、内側補強プレートと接地プレートと外側補強プレートとによって形成される閉断面により、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性を効率良く高めることができる。また、本構成を採用した場合には、接地プレートを通して路面から入力される荷重を、略L字状の閉断面によって複数方向に分散させることができるため、サイドメンバの下端の圧壊や変形を効率良く抑制することができる。
前記閉断面は、前記サイドメンバの前記側壁よりも車幅方向内側に延在するようにしても良い。
この場合、接地プレートを通して路面から入力される荷重を、閉断面によってサイドメンバの側壁よりも車幅方向内側に分散させることができる。このため、本構成を採用した場合には、サイドメンバの側壁の下端に荷重が集中することによるロアクロスメンバの端部の曲げ変形を抑制することができる。
前記接地プレートの前記延長部は、車両後方側の縁部(例えば、実施形態の縁部17er)が車両前方側の縁部(例えば、実施形態の縁部17ef)よりも車幅方向内側に延出するようにしても良い。
この場合、車両前方側から接地プレートに入力された荷重を、延長部において、後方側の広い範囲に効率良く分散させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、路面干渉時におけるロアクロスメンバの変形を効率良く抑制することができる。
以上のように、本発明によれば、ロアクロスメンバの肉厚を大幅に増加することなく、サイドメンバとロアクロスメンバの結合部剛性を高めることができるため、車両重量の増加を抑制しつつ、車載部品に対する保護性能を高めることができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、前後や上下、左右については、特別に断らない限り車両についての前後や上下、左右を意味するものとする。また、図中の矢印FRは車両の前方を指し、矢印UPは車両の上方を指し、矢印LHは車両の左側方を指すものとする。
図1は、実施形態の車両1のフロントバルクヘッド10部分を車両1の左前部上方側から見た図である。
本実施形態の車両1は、車体の前部に、車体前後方向に略沿って延びる左右一対のフロントサイドフレーム2が設けられている。フロントバルクヘッド10は、左右のフロントサイドフレーム2の前端部に固定されている。左右の各フロントサイドフレーム2の前部領域は、エクステンション3を介して、車体のロアメンバ4に連結されている。
本実施形態の車両1は、車体の前部に、車体前後方向に略沿って延びる左右一対のフロントサイドフレーム2が設けられている。フロントバルクヘッド10は、左右のフロントサイドフレーム2の前端部に固定されている。左右の各フロントサイドフレーム2の前部領域は、エクステンション3を介して、車体のロアメンバ4に連結されている。
フロントバルクヘッド10は、前面視が横長の矩形枠状に形成され、車両のエンジンルームの前面中央に配置されている。フロントバルクヘッド10には、図示しないラジエータコアが支持されている。
フロントバルクヘッド10は、車両の上下方向に略沿って延びる左右一対のサイドメンバ11と、一対のサイドメンバ11の下端部同士を連結するロアクロスメンバ12と、一対のサイドメンバ11の上端部同士を連結するアッパクロスメンバ13と、を備えている。これらのサイドメンバ11、ロアクロスメンバ12、及び、アッパクロスメンバ13の主要部は、金属プレートをプレス成形して形成されている。ロアクロスメンバ12とアッパクロスメンバ13は、車幅方向に略沿って延びている。左右の各サイドメンバ11は、車幅方向外側に開口するコ字状断面が上下方向に沿って延びている。各サイドメンバ11は、上下方向の略中央部の車幅方向外側部分が左右の対応するフロントサイドフレーム2の前部側面に結合されている。
フロントバルクヘッド10は、車両の上下方向に略沿って延びる左右一対のサイドメンバ11と、一対のサイドメンバ11の下端部同士を連結するロアクロスメンバ12と、一対のサイドメンバ11の上端部同士を連結するアッパクロスメンバ13と、を備えている。これらのサイドメンバ11、ロアクロスメンバ12、及び、アッパクロスメンバ13の主要部は、金属プレートをプレス成形して形成されている。ロアクロスメンバ12とアッパクロスメンバ13は、車幅方向に略沿って延びている。左右の各サイドメンバ11は、車幅方向外側に開口するコ字状断面が上下方向に沿って延びている。各サイドメンバ11は、上下方向の略中央部の車幅方向外側部分が左右の対応するフロントサイドフレーム2の前部側面に結合されている。
図2は、左側のサイドメンバ11とロアクロスメンバ12の連結部を車両前方側から見た図である。また、図3は、図2のIII−III線で断面にした左側のサイドメンバ11とロアクロスメンバ12の連結部を、車両の左側の前部上方から見た図であり、図4は、図3のIV−IV線で断面にした左側のサイドメンバ11とロアクロスメンバ12の連結部を、車両の左側の前部上方から見た図である。
サイドメンバ11は、車幅方向内側に配置される側壁11sと、側壁11sの前端部から車幅方向外側に屈曲して延びる前壁11fと、側壁11sの後端部から車幅方向外側に屈曲して延びる後壁11rと、を有する。側壁11sは、車幅方向と直交して延在し、前壁11fと後壁11rは、車体前後方向と直交して延在している。
サイドメンバ11は、車幅方向内側に配置される側壁11sと、側壁11sの前端部から車幅方向外側に屈曲して延びる前壁11fと、側壁11sの後端部から車幅方向外側に屈曲して延びる後壁11rと、を有する。側壁11sは、車幅方向と直交して延在し、前壁11fと後壁11rは、車体前後方向と直交して延在している。
ロアクロスメンバ12は、車幅方向に連続して延びる下壁12uと、下壁12uの車幅方向外側領域の前端縁から上方に屈曲して延びる前フランジ12f(フランジ部)と、下壁12uの車幅方向外側領域の後端縁から上方に屈曲して延びる後フランジ12r(フランジ部)と、を有する。
左右のサイドメンバ11の下端は、ロアクロスメンバ12の下壁12uの車幅方向外側領域の上面に垂立状態で配置されている。サイドメンバ11の下端の前壁11fと後壁11rとは、ロアクロスメンバ12の前フランジ12fと後フランジ12rの間に嵌入されている。サイドメンバ11の前壁11fとロアクロスメンバ12の前フランジ12fとは、相互に重ねられ、後に詳述するようにスポット溶接等によって接合されている。同様に、サイドメンバ11の後壁11rとロアクロスメンバ12の後フランジ12rとは、相互に重ねられ、後に詳述するようにスポット溶接等によって接合されている。
サイドメンバ11の下端のコ字状断面内には、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の連結部を補強する内側補強プレート15が配置されている。内側補強プレート15は、サイドメンバ11やロアクロスメンバ12よりも厚肉の金属製のプレート材によって形成されている。内側補強プレート15は、サイドメンバ11のコ字状断面内においてロアクロスメンバ12の下壁12uの上面に結合される略矩形状のベース壁15bと、ベース壁15bの前側の端縁から上方に屈曲して延びる前フランジ壁15fと、ベース壁15bの後側の端縁から上方に屈曲して延びる後フランジ壁15rと、ベース壁12bの車幅方向内側の端縁から上方に屈曲して延びる側部フランジ壁15sと、を有する。
前フランジ壁15fは、サイドメンバ11の前壁11fの内面に重ねられ、前壁11fとロアクロスメンバ12の前フランジ12fとの接合部に、三枚重ねの状態でスポット溶接等によって結合されている。後フランジ壁15rは、サイドメンバ11の後壁11rの内面に重ねられ、後壁11rとロアクロスメンバ12の後フランジ12rとの接合部に、三枚重ねの状態でスポット溶接等によって結合されている。
また、ロアクロスメンバ12の下壁12uの車幅方向外側領域の下面には、路面干渉時に路面から荷重を受ける接地プレート17が接合されている。接地プレート17は、内側補強プレート15と同様に、サイドメンバ11やロアクロスメンバ12よりも厚肉の金属製のプレート材によって形成されている。
図5は、左側のサイドメンバ11とロアクロスメンバ12の連結部を車両の下方から見た図である。
図5にも示すように、接地プレート17は、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面のうちの、サイドメンバ11のコ字状断面部の下方領域に配置される正面視が方形状のベース部17bと、ベース部17bの車幅方向内側の端部からサイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に延びる正面視が台形状の延長部17eと、を有する。ベース部17bの車幅方向外側の端縁17beと延長部17eの車幅方向内側の端縁17eeとは、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面に重ねられ、下壁12uに対してスポット溶接等によって結合されている。接地プレート17の車幅方向外側と内側の各端縁17be,17eeに挟まれた中央領域は、下方に膨出し、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面に対して離間している。下方に膨出した接地プレート17の中央領域を以下「下方膨出領域17c」と呼ぶ。接地プレート17は、路面干渉時の荷重を下方膨出領域17cで受け、端縁17be,17eeにおいて、その荷重をロアクロスメンバ12の下壁12uに伝達する。また、接地プレート17は、路面干渉時に車両の前部斜め下方から入力された荷重の向きを、サイドメンバ11の延出方向(上下方向)に沿う方向に変換する。このため、接地プレート17は、入力荷重を、サイドメンバ11を介してフロントサイドフレーム2に効率良く伝達することができる。
図5にも示すように、接地プレート17は、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面のうちの、サイドメンバ11のコ字状断面部の下方領域に配置される正面視が方形状のベース部17bと、ベース部17bの車幅方向内側の端部からサイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に延びる正面視が台形状の延長部17eと、を有する。ベース部17bの車幅方向外側の端縁17beと延長部17eの車幅方向内側の端縁17eeとは、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面に重ねられ、下壁12uに対してスポット溶接等によって結合されている。接地プレート17の車幅方向外側と内側の各端縁17be,17eeに挟まれた中央領域は、下方に膨出し、ロアクロスメンバ12の下壁12uの下面に対して離間している。下方に膨出した接地プレート17の中央領域を以下「下方膨出領域17c」と呼ぶ。接地プレート17は、路面干渉時の荷重を下方膨出領域17cで受け、端縁17be,17eeにおいて、その荷重をロアクロスメンバ12の下壁12uに伝達する。また、接地プレート17は、路面干渉時に車両の前部斜め下方から入力された荷重の向きを、サイドメンバ11の延出方向(上下方向)に沿う方向に変換する。このため、接地プレート17は、入力荷重を、サイドメンバ11を介してフロントサイドフレーム2に効率良く伝達することができる。
ここで、接地プレート17の延長部17eは、図5に示すように、車両後方側の縁部17erが車両前方側の縁部17efよりも車幅方向内側に長く延出している。このため、路面干渉時の荷重が接地プレート17に前部斜め方から入力されると、その荷重を、延長部17eにおいて、後方側の広い範囲に効率良く分散させることができる。
また、図4に示すように、サイドメンバ11の側壁11sの車幅方向内側の面と、ロアクロスメンバ12の下壁12uのうちの、側壁11sよりも車幅方向内側領域の上面には、外側補強プレート18が結合されている。外側補強プレート18は、サイドメンバ11のコ字状断面の外側に配置されている。外側補強プレート18は、接地プレート17や内側補強プレート15と同様に、サイドメンバ11やロアクロスメンバ12よりも厚肉の金属製のプレート材によって形成されている。外側補強プレート18は、ロアクロスメンバ12の下壁12uの上面に結合されるベース壁18bと、ベース壁18bの車幅方向外側の端部から上方に屈曲して延びサイドメンバ11の側壁11sに結合される側部フランジ壁18sと、を有する。
また、外側補強プレート18のベース壁18bの一部は、接地プレート17の延長部17eとロアクロスメンバ12の下壁12uとの接合部に、三枚重ねの状態で、スポット溶接等によって結合されている。
ここで、内側補強プレート15の側部フランジ壁15sは、サイドメンバ11の側壁11sと外側補強プレート18の側部フランジ壁18sとの接合部に、三枚重ねの状態でスポット溶接等によって結合されている。内側補強プレート15と外側補強プレート18の側部フランジ壁15s,18sのうちの、サイドメンバ11の側壁11sとの結合部15j,18jは、それぞれの上端寄りの縁部に配置される。内側補強プレート15の側部フランジ壁15sのうちの結合部15jの下方側には、サイドメンバ11の側壁11sに対してコ字状断面の内側方向に(車幅方向外側に)膨出した内側膨出領域15dが設けられている。同様に、外側補強プレート18の側部フランジ壁18sのうちの結合部18jの下方側には、サイドメンバ11の側壁11sに対してコ字状断面の外側方向に(車幅方向内側に)膨出した外側膨出領域18dが設けられている。
また、内側補強プレート15のベース壁15bのうちの、ロアクロスメンバ12の下壁12uとの結合部15kは、車幅方向外側寄りの縁部に配置されている。内側補強プレート15のベース壁15bのうちの結合部15kの車幅方向内側には、ロアクロスメンバ12の下壁12uに対して上方側に膨出した上方膨出領域15cが設けられている。
内側補強プレート15と接地プレート17と外側補強プレート18とは、これらの上方膨出領域15c、内側膨出領域15d、外側膨出領域18d、及び、下方膨出領域17cによって車体前後方向に沿って延びる略L字状の閉断面20を形成している。ただし、この閉断面20の内側には、ロアクロスメンバ12の下壁12uとサイドメンバ11の側壁11sの一部が延びている。また、外側補強プレート18の外側膨出領域18dは、サイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に膨出しているため、略L字状の閉断面20の一部は、サイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に延在している。
以上のように、本実施形態のフロントバルクヘッド10は、内側補強プレート15が、ロアクロスメンバ12の前フランジ12f及び後フランジ12rとサイドメンバ11の前壁11f及び後壁11rとの接合部に三枚重ねで結合され、かつ、ロアクロスメンバ12の下壁12uと接地プレート17との接合部にも三枚重ねで結合されている。このため、サイドメンバ11の下端の前壁11fと後壁11rが、ロアクロスメンバ12と内側補強プレート15を合わせた三部材の合計厚みによって補強され、かつ、ロアクロスメンバ12の下壁12uの車幅方向外側領域が、接地プレート17と内側補強プレート15を合わせた三部材の合計厚みによって補強される。この結果、サイドメンバ11の下端の前壁11f及び後壁11rとロアクロスメンバ12との結合部の剛性が高まるとともに、ロアクロスメンバ12の下壁12uと接地プレート17との結合部とその周辺部の剛性も高まる。
したがって、本実施形態のフロントバルクヘッド10では、ロアクロスメンバ12の肉厚を大幅に増加することなく、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の結合部剛性を高めることができる。よって、実施形態のフロントバルクヘッド10を採用した場合には、車両重量の増加を抑制しつつ、ラジエータコアや駆動ユニット等の車載部品に対する保護性能を高めることができる。
なお、本実施形態では、内側補強プレート15が、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部に三枚重ねで結合され、かつ、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部も三枚重ねで結合されている。しかし、内側補強プレート15は、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部と、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部のうちの、いずれか一方のみに三枚重ねで結合されるようにしても良い。この場合、内側補強プレート15を、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部と、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部の両方に三枚重ねで結合するときほどの効果は得られないものの、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の充分な結合部剛性を確保することができる。
なお、本実施形態では、内側補強プレート15が、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部に三枚重ねで結合され、かつ、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部も三枚重ねで結合されている。しかし、内側補強プレート15は、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部と、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部のうちの、いずれか一方のみに三枚重ねで結合されるようにしても良い。この場合、内側補強プレート15を、ロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の接合部と、ロアクロスメンバ12と接地プレート17の接合部の両方に三枚重ねで結合するときほどの効果は得られないものの、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の充分な結合部剛性を確保することができる。
また、本実施形態のフロントバルクヘッド10では、内側補強プレート15が、サイドメンバ11の側壁11sと外側補強プレート18との接合部にも三枚重ねで結合されている。これにより、サイドメンバ11の車幅方向内側の側壁11sは、外側補強プレート18と内側補強プレート15を合わせた三部材の合計厚みによって補強される。したがって、本構成を採用した場合には、サイドメンバ11の車幅方向内側の側壁11sとその周辺部の剛性を高め、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の結合部剛性をより高めることができる。
また、本実施形態のフロントバルクヘッド10では、外側補強プレート18が、接地プレート17の延長部17eとロアクロスメンバ12の下壁12uとの接合部に三枚重ねで結合されている。これにより、ロアクロスメンバ12の下壁12uは、接地プレート17の延長部17eと外側補強プレート18を合わせた三部材の厚みによって補強される。したがって、本構成を採用した場合には、ロアクロスメンバ12の下壁12uとその周辺部の剛性を高め、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の結合部剛性をより高めることができる。
また、本実施形態のフロントバルクヘッド10では、接地プレート17の延長部17eが、サイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に延びている。このため、ロアクロスメンバ12のサイドメンバ11との連接部に作用する曲げ荷重を延長部17eによって支持することができる。したがって、本構成を採用した場合には、フロントバルクヘッド10に作用するモーメントによるロアクロスメンバ12とサイドメンバ11の間の撓み変形を効率良く抑制することができる。
さらに、本実施形態のフロントバルクヘッド10は、内側補強プレート15と接地プレート17と外側補強プレート18とが、車体前後方向に沿って延びる略L字状の閉断面20を形成している。このため、略L字状の閉断面20により、サイドメンバ11とロアクロスメンバ12の結合部剛性を効率良く高めることができる。また、本構成を採用した場合には、接地プレート17を通して路面から入力される荷重を、略L字状の閉断面20によって複数方向に分散させ、サイドメンバ11の下端の圧壊や変形を効率良く抑制することができる。
特に、本実施形態では、略L字状の閉断面20の一部がサイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に延在している。このため、接地プレート17を通して路面から入力される荷重を、略L字状の閉断面20によってサイドメンバ11の側壁11sよりも車幅方向内側に分散させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、サイドメンバ11の側壁11sの下端に荷重が集中することによるロアクロスメンバ12の端部の曲げ変形を抑制することができる。
また、本実施形態のフロントバルクヘッド10では、接地プレート17の延長部17eの車両後方側の縁部17erが車両前方側の縁部17efよりも車幅方向内側に延出している。このため、車両前方側から接地プレート17に入力された荷重を、延長部17eにおいて、後方側の広い範囲に効率良く分散させることができる。したがって、本構成を採用した場合には、路面干渉時におけるロアクロスメンバ12の変形をより効率良く抑制することができる。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
2…フロントサイドフレーム
10…フロントバルクヘッド
11…サイドメンバ
11s…側壁
11f…前壁
11r…後壁
12…ロアクロスメンバ
12u…下壁
12f…前フランジ(フランジ部)
12r…後フランジ(フランジ部)
15…内側補強プレート
17…接地プレート
17e…延長部
18…外側補強プレート
20…閉断面
10…フロントバルクヘッド
11…サイドメンバ
11s…側壁
11f…前壁
11r…後壁
12…ロアクロスメンバ
12u…下壁
12f…前フランジ(フランジ部)
12r…後フランジ(フランジ部)
15…内側補強プレート
17…接地プレート
17e…延長部
18…外側補強プレート
20…閉断面
Claims (7)
- 車幅方向外側に開口するコ字状断面が上下方向に沿って延び車両左右のフロントサイドフレームの各前部に固定される一対のサイドメンバと、
一対の前記サイドメンバの下端部同士を連結するロアクロスメンバと、
前記サイドメンバと前記ロアクロスメンバの連結部を、前記サイドメンバのコ字状断面の内側から補強する内側補強プレートと、
を備えた車両のフロントバルクヘッドであって、
前記ロアクロスメンバは、車幅方向外側の端部が前記サイドメンバの下端を閉塞する下壁と、当該下壁の前後の端部から上方に延び前記サイドメンバの前後の壁に接合されるフランジ部と、を有し、
前記ロアクロスメンバの車幅方向外側の端部の前記下壁の下面には、路面干渉時に荷重を受ける接地プレートが接合され、
前記内側補強プレートは、前記ロアクロスメンバの前記フランジ部と前記サイドメンバの前記前後の壁との接合部と、前記ロアクロスメンバの前記下壁と前記接地プレートとの接合部のうちの、少なくともいずれか一方の接合部に三枚重ねで結合されていることを特徴とする車両のフロントバルクヘッド。 - 前記内側補強プレートは、前記ロアクロスメンバの前記フランジ部と前記サイドメンバの前記前後の壁との接合部と、前記ロアクロスメンバの前記下壁と前記接地プレートとの接合部と、に夫々三枚重ねで結合されていることを特徴とする請求項1に記載の車両のフロントバルクヘッド。
- 前記サイドメンバのコ字状断面の外側で、前記サイドメンバの車幅方向内側の側壁と前記ロアクロスメンバの前記下壁とに結合される外側補強プレートをさらに備え、
前記内側補強プレートは、前記サイドメンバの前記側壁と前記外側補強プレートとの接合部に三枚重ねで結合されていることを特徴とする請求項1または2に記載の車両のフロントバルクヘッド。 - 前記接地プレートは、前記サイドメンバの前記側壁よりも車幅方向内側に延びる延長部を有し、
前記外側補強プレートは、前記接地プレートの前記延長部と前記ロアクロスメンバの前記下壁との接合部に三枚重ねで結合されていることを特徴とする請求項3に記載の車両のフロントバルクヘッド。 - 前記内側補強プレートと前記接地プレートと前記外側補強プレートとは、車体前後方向に沿って延びる略L字状の閉断面を形成していることを特徴とする請求項3または4に記載の車両のフロントバルクヘッド。
- 前記閉断面は、前記サイドメンバの前記側壁よりも車幅方向内側に延在していることを特徴とする請求項5に記載の車両のフロントバルクヘッド。
- 前記接地プレートの前記延長部は、車両後方側の縁部が車両前方側の縁部よりも車幅方向内側に延出していることを特徴とする請求項4に記載の車両のフロントバルクヘッド。
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- 2019-07-30 JP JP2019140061A patent/JP6880121B2/ja active Active
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