JP7006470B2 - 車両前方構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロントサイドメンバを備えた車両の前方構造に関する。

車両構造として、車両の前方の両側方にフロントサイドメンバを設けたものがある。

下記特許文献１には、各フロントサイドメンバの前端にフロントサイドメンバよりも幅広のクラッシュボックスが設けられ、クラッシュボックスの前端に左右のクラッシュボックスを繋ぐバンパリインフォースメントが設けられた構造が記載されている。フロントサイドメンバとクラッシュボックスとの連結部位には、三角ガゼットと呼ばれる三角形状の連結部材が取り付けられている。三角ガゼットは、一辺がフロントサイドメンバの車幅方向外側に接合され、一辺がクラッシュボックスの後方に接合された三角形状に形成されている。

この車両がバリアと微小ラップ衝突を起こして前方から荷重がかかった場合、三角ガゼットは、クラッシュボックスから受けた荷重をフロントサイドメンバ側方に伝達する。フロントサイドメンバは、伝達される車幅方向内向きの荷重が増大すると、荷重の入力点付近で内折れを起こす。そして、内折れしたフロントサイドメンバが、その内側にあるクロスメンバを押圧することで、車両の反対側のフロントサイドメンバにも荷重が伝達される。こうして、車両には、全体的に横向きの力が付与されて、衝突したバリアから遠ざけられることになる。

特開２０１７－２４５５２号公報

上記特許文献１に記載の車両では、想定した大きさの荷重に対応できるように部材や構造の特性が決定される。このため、例えば、車両の高重量化にともなって増大する荷重に対して、対応できない部材や構造がでてくる。

本発明の目的は、想定よりも大きな荷重がガゼットに入力される場合において、当該荷重をフロントサイドメンバに伝達可能な車両構造を実現することにある。

請求項１にかかる本発明は、車両前方の両側方に設けられたフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバの前方に設けられ、前記フロントサイドメンバよりも外側に拡がった拡幅部を有し、前方から受けた荷重を後方に伝達する荷重伝達部材と、前記フロントサイドメンバの外側面に後端部が取り付けられ、当該後端部から前方かつ外側に延びる斜め形状部を有し、当該斜め形状部の前端部が前記荷重伝達部材の前記拡幅部の後面に取り付けられたガゼットと、前記ガゼットの前記斜め形状部に沿って取り付けられ、前記後端部の付近から前記前端部の付近へと延びる形状を有する補強部材と、を備え、前記補強部材は、前記ガゼットの前記前端部を介して前記荷重伝達部材からの荷重を受ける前フランジと、前記フロントサイドメンバの前記外側面に接触して前記前フランジで受けた荷重を前記フロントサイドメンバの前記外側面に伝達する後フランジと、を備え、前記前フランジと前記後フランジとは、前記ガゼットの前記前端部と前記フロントサイドメンバの前記外側面とからそれぞれ離間するように前記ガゼットに取付けられていることを特徴とする車両前方構造である。

請求項２にかかる本発明は、両側方に設けられた前記フロントサイドメンバの内側には、当該両フロントサイドメンバ間の荷重伝達を行うサイドメンバ間荷重伝達部材が設けられ、前記サイドメンバ間荷重伝達部材における前記フロントサイドメンバとの対向面には、前記フロントサイドメンバにおける前記ガゼットの前記後端部の取り付け箇所よりも後方に、車高方向に延びる凹部が設けられていることを特徴とする車両前方構造である。

請求項３にかかる本発明は、前記補強部材は、鋼板を曲げ加工した二枚のパッチを重ね合わせて形成されていることを特徴とする車両前方構造である。また、請求項４にかかる本発明は、前記補強部材は、前記ガゼットの前記後端部に接触して前記後端部を介して前記前フランジで受けた荷重を前記フロントサイドメンバの前記外側面に伝達する第２の後フランジを備え、前記第２の後フランジは、前記ガゼットの前記後端部から離間するように前記ガゼットに取付けられていること、を特徴とする車両前方構造である。

請求項１にかかる本発明によれば、補強部材を用いることで、ガゼットの強度を補うことが可能となる。ガゼットと補強部材がフロントサイドメンバの同じ位置に荷重を入力する場合には、入力点を集中させることが可能となる。また、ガゼットと補強部材がフロントサイドメンバの近傍の異なる位置に荷重を入力する場合には、同じ位置に荷重を入力する場合に比べて、時間をかけて荷重伝達を行うことが可能となる。

請求項２にかかる本発明によれば、内折れしたフロントサイドメンバがサイドメンバ間荷重伝達部材の凹部に当接して、効率よく荷重を入力することが可能となり、さらに、反対側のフロントサイドメンバへも効率よく荷重伝達を行うことができる。

請求項３にかかる本発明によれば、補強部材の荷重に対する強度が高められ、大きな荷重伝達が可能となる。

本実施形態にかかる電動車両の前方左側付近を示す概略的な模式図である。 本実施形態にかかる三角ガゼットの斜視図である。 本実施形態にかかる補強パッチの斜視図である。 本実施形態にかかる三角ガゼットおよび補強パッチがフロントサイドメンバに入力する荷重の時間変化を示す図である。

以下に、図面を参照しながら、実施形態について説明する。説明においては、理解を容易にするため、具体的な態様について示すが、これらは実施形態を例示するものであり、他にも様々な実施形態をとることが可能である。

図１は、本実施形態にかかる電動車両１０のフレーム構造の一部を示す端面の模式図である。図面左下の矢印において、ＦＲ方向は進行方向前方（車長方向前方）を示しており、ＬＨ方向は、進行方向に向かって左側の方向（車幅方向左側）を示している。図面では、板状の部材を実線で示しているが、現実的には、ある程度の厚みを持っている。また、図面では、適宜、ボルトやナットなどの締結部材を省略しているため、板状部材が複数に分断されて描かれている部分があることに注意されたい。

電動車両１０は、駆動用モータを駆動源とする車両である。電動車両１０の前方の車幅方向左側には、車長方向に延びるフロントサイドメンバ１２が設けられている。フロントサイドメンバ１２は、図示していない車幅方向右側のフロントサイドメンバと対になって設けられたものであり、電動車両１０のフレーム構造の一部を担っている。フロントサイドメンバ１２は、曲げ加工された二つの鋼板を組み合わせて形成されており、その断面は矩形状となっている。フロントサイドメンバ１２の前方部１２ａは、後方側に比べて、車幅方向外側に若干拡がっている。

フロントサイドメンバ１２の前端には、鋼板でできた第１接続プレート１４が接合されている。そして第１接続プレート１４は、その前方のラジエータサポート１６に接合されている。ラジエータサポート１６は、車両の前方に設けられるラジエータを支えるために設けられた鋼板製の部材である。

ラジエータサポート１６の前方には、衝撃吸収部材であり、かつ、荷重伝達部材であるクラッシュボックス１８が設けられている。クラッシュボックス１８は、本体部２０と、その後面の第２接続プレート２２と、前面の第３接続プレート２４とを備える。本体部２０は、曲げ加工した鋼板を組み合わせて中空の角筒形状に形成されており、筒長方向が電動車両１０の車長方向を向くように設置されている。本体部２０は、フロントサイドメンバ１２よりも幅広に形成されている。具体的には、車幅方向内側については、本体部２０の側面とフロントサイドメンバ１２の側面は、ほぼ同じ位置に配置されている。しかし、車幅方向外側については、本体部２０の側面は、フロントサイドメンバ１２の側面よりも外側に拡がった拡幅部を形成している。本体部２０の側面には、複数の凹ビード２０ａが設けられており、衝突時に塑性変形する場合の変形の起点となっている。鋼板で作られた第２接続プレート２２と第３接続プレート２４は、それぞれ、本体部２０の後面及び前面に溶接されている。そして、後方の第２接続プレート２２は、ラジエータサポート１６とボルト及びナットの締結によって接合されている。

クラッシュボックス１８の前端には、バンパリインフォースメント２６が設けられている。バンパリインフォースメント２６は、鋼板をハット型に折り曲げて形成された部材であり、車幅方向に長く延びている。バンパリインフォースメント２６は、車幅方向中央付近では車幅方向にほぼ平行であるが、車幅方向の両端側では、端側ほど電動車両１０の後方側に位置するように緩やかに曲げられている。バンパリインフォースメント２６の後面は、車幅方向左側では、クラッシュボックス１８の第３接続プレート２４とボルト及びナット２８で締結されており、車幅方向右側でも、同様にして右側のクラッシュボックスの第３接続プレートと締結されている。

クラッシュボックス１８における車幅方向外側の後方には、別途フレーム構造に取り付けられたアウトリガ３０が配置されている。アウトリガ３０は、荷重によって容易に潰れることがないように強固に作られており、荷重伝達部材として機能する。アウトリガ３０は、前方のクラッシュボックス１８とは若干距離を置いて設置されている。また、アウトリガ３０は、その後方に設けられた第１接続プレート１４及び三角ガゼット４０と溶接等によって接合されている。アウトリガ３０は、フロントサイドメンバ１２よりも外側に配置された荷重伝達部材であり、クラッシュボックス１８の外側部分と同様に、拡幅部を構成している。

三角ガゼット４０は、フロントサイドメンバ１２と、クラッシュボックス１８と、アウトリガ３０とを連結する三角形状の連結部材（ガゼット）である。図２は、三角ガゼットの斜視図である。図中には、一点鎖線４２で断面形状を示している。三角ガゼット４０は、３枚の鋼板である上面プレート４４、側面プレート４６、下面プレート４８を溶接して形成されている。なお、図１の模式図では、上面プレート４４と、側面プレート４６のみが含まれる高さで切断した端面が図示されている。

図２に示すように、上面プレート４４はほぼ三角形に作られているが、図２の奥側にはフロントサイドメンバ１２の側面に溶接されるためのフランジが設けられている。また、フランジ４４ａ、４４ｂは、第１接続プレート１４に溶接されるためのものである。フランジ４４ａは、クラッシュボックス１８の本体部２０に直接隣接する箇所に位置しており、フランジ４４ｂは、アウトリガ３０に隣接する箇所に位置している。

側面プレート４６は、長方形に近い形状に作られているが、４辺にはフランジ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄが設けられている。フランジ４６ａは、上面プレート４４と溶接され、フランジ４６ｂは、下面プレート４８と溶接されている。フランジ４６ｃは、アウトリガ３０に溶接等によって接合される部位である。また、フランジ４６ｄは、フロントサイドメンバ１２の側面に荷重をかけるために設けられた部位である。フランジ４６ｄは、フロントサイドメンバ１２に溶接により接合されている。

下面プレート４８は、上面プレート４４と同様に三角形状に作られている。そして、下面プレート４８には、フロントサイドメンバ１２の側面に溶接されるフランジ４８ａが設けられている。

三角ガゼット４０は、後述するように、衝突時に、前方からの荷重をフロントサイドメンバ１２の側面に入力する役割を果たす。このとき、クラッシュボックス１８及びアウトリガ３０は、荷重伝達部材として、前方から受けた荷重を三角ガゼット４０に伝達する。三角ガゼット４０とフロントサイドメンバ１２とが対面する箇所の後端部（側面プレート４６のフランジ４６ｄと、上面プレート４４のフランジの端部と、下面プレート４８のフランジ４８ａの端部）からみて、三角ガゼット４０は、前方側ほど車幅方向外側に延びた斜め形状部を形成している。そして、この斜め形状部の前端部（側面プレート４６のフランジ４６ｃと、上面プレート４４のフランジ４４ｂ）が、クラッシュボックス１８及びアウトリガ３０における車幅方向外側部分（拡幅部）から荷重を受けている。これにより、三角ガゼット４０では、フロントサイドメンバ１２に車幅方向内向きの荷重を入力することが可能となっている。また、三角ガゼット４０は、上面プレート４４、側面プレート４６、下面プレート４８を用いて立体的に構成されていることで、荷重に対する強度を高められている。

三角ガゼット４０の斜め形状部の一部を構成する側面プレート４６の後方には、補強部材である補強パッチ５０が設けられている。図３は、補強パッチ５０の斜視図である。図３の一点鎖線５１は、補強パッチ５０の断面形状を示している。補強パッチ５０は、鋼板を曲げ加工して作製した２枚のパッチ５２、５４を、溶接によって立体的に一体化したものである。補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の側面プレート４６に取り付けられるパッチとして構成されており、側面プレート４６に対応した形状に作られている。具体的には、ほぼ長方形の平坦な側面の周囲にフランジ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅが設けられている。このうち、フランジ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄは、それぞれ、三角ガゼット４０の側面プレート４６のフランジ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄと向き合うように形成されている。また、フランジ５６ｅは、フランジ５６ｄの外側に設けられており、フロントサイドメンバ１２の側面と直接向き合う部分である。

補強パッチ５０は、ボルト及びナット５８によって、三角ガゼット４０の側面プレート４６の後面に固定される。このとき、側面プレート４６のフランジ４６ｃ、４６ｄと、補強パッチのフランジ５６ｃ、５６ｄは、互いに若干離れるように作られている。また、フランジ５６ｅは、フロントサイドメンバ１２の側面と若干離れるように作られている。これにより、補強パッチ５０は、通常の状態では荷重伝達を行わず、車体構造に歪みなどが生じた場合にのみ、荷重伝達を行うように構成されている。補強パッチ５０からフロントサイドメンバ１２への荷重伝達の一部は、補強パッチ５０のフランジ５６ｄから、三角ガゼット４０のフランジ４６ｄを介して行われる。また、補強パッチ５０は、フランジ５６ｄを通じても、直接、フロントサイドメンバ１２に荷重伝達を行う。補強パッチ５０は、２枚のパッチ５２、５４で立体的に形成されており、また、フランジ５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅを備えているため、高い剛性を有しており、荷重が加わった場合にも変形を起しにくくなっている。

フロントサイドメンバ１２の車幅方向内側には、エンコパクロス７０が設けられている。エンコパクロス７０は、車幅方向左側のフロントサイドメンバ１２と、車幅方向右側のフロントサイドメンバとを繋ぐクロスメンバである。図面では一部しか示していないが、エンコパクロス７０は、枠形状に作られており、内側には大きな空洞７２が設けられている。この空洞７２には、インバータや昇圧器を搭載したパワーコントロールユニット（ＰＣＵ）と、ＰＣＵから電力供給を受ける駆動用モータなどが、エンコパクロス７０に支持されて設置されている。

エンコパクロス７０は、フロントサイドメンバ１２と同様に、曲げ加工された２枚の鋼板を組み合わせて形成されており、矩形の断面形状を有している。そして、図示を省略しているが、エンコパクロス７０の外側面は、フロントサイドメンバ１２の内側の側面に、溶接あるいはボルト・ナットを用いるなどして、固定されている。これにより、エンコパクロス７０は、車幅方向左側のフロントサイドメンバ１２と右側のフロントサイドメンバとの間で荷重伝達を行うサイドメンバ荷重伝達部材として機能する。

エンコパクロス７０におけるフロントサイドメンバ１２と対面した部位には、周囲に比べて相対的に内側に凹んだ凹部７４が設けられている。凹部７４は、上下方向（車高方向であり、紙面では手前から奥行の方向）に一様に形成された溝状の凹みである。図１に示すように、この凹部７４は、三角ガゼット４０のフランジ４６ｄがフロントサイドメンバ１２の側面と対面する位置、及び、その近傍において補強パッチ５０のフランジ５６ｅの側面と対面する位置の両者よりも後方に設けられている。これにより、後述するように内折れしたフロントサイドメンバ１２が引っ掛かる箇所となっている。

次に、微小ラップ衝突を例にあげて、電動車両１０の衝突の過程について説明する。微小ラップ衝突は、電動車両１０の車幅方向端側の１／４程度が、前方のバリア（障害物）と衝突するものである。

電動車両１０が、車両の進行方向左側で微小ラップ衝突を起した場合、まず、バンパリインフォースメント２６が、後方に押されて塑性変形を開始するとともに、荷重の一部をクラッシュボックス１８に伝達する。バンパリインフォースメント２６の塑性変形が進行して、衝撃の吸収量が小さくなるにつれ、クラッシュボックス１８に入力される荷重は増大する。クラッシュボックス１８では、大きな荷重を受けた場合、複数の凹ビード２０ａを起点とする塑性変形を起して前後方向に潰れることで、衝突のエネルギーの一部を吸収する。

クラッシュボックス１８は、荷重伝達部材として機能しており、クラッシュボックス１８の後方では、クラッシュボックス１８を通じて荷重が入力される。具体的には、第１接続プレート１４を介して、フロントサイドメンバ１２の前端に、後ろ向きの荷重が入力される。また、第１接続プレート１４を介して、三角ガゼット４０にも後ろ向きの荷重が入力される。そして、クラッシュボックス１８の変形が起こって、アウトリガ３０と接触した段階で、アウトリガ３０にも荷重が入力される。これらの入力荷重は、クラッシュボックス１８による衝撃吸収量が減るにつれて増大する。

アウトリガ３０は、強固に形成されているため、その変形量は小さい。アウトリガ３０も荷重伝達部材として構成されており、三角ガゼット４０に多くの荷重を伝達する。また、三角ガゼット４０も、強固に形成されているため、効率的に荷重伝達を行うことができる。三角ガゼット４０の後方には物体がないため、三角ガゼット４０に入力された荷重は、三角ガゼット４０が接合されたフロントサイドメンバ１２の側面に伝達される。特に、三角ガゼット４０の後端部（側面プレート４６のフランジ４６ｄ、上面プレート４４のフランジの後端付近、下面プレート４８のフランジ４８ａの後端付近）がフロントサイドメンバ１２と接触する箇所には、大きな荷重が入力される。この箇所で三角ガゼット４０からフロントサイドメンバ１２に作用する荷重は、後ろ向き成分と、車幅方向内向きの成分ももつ。他方、フロントサイドメンバ１２から三角ガゼット４０には、抗力として、前向きの力と、車幅方向外向きの力が与えられる。これにより、三角ガゼット４０は、強い圧縮方向の力を受ける。

なお、ボディ全体の破壊状況に起因して、クラッシュボックス１８やアウトリガ３０自体に、車幅方向内向きの荷重が入力される状況も考えられる。この場合には、三角ガゼット４０からフロントサイドメンバ１２に伝えられる車幅方向内向きの荷重は、さらに大きなものとなる。

補強パッチ５０には、ボルト及びナット５８を通じて、三角ガゼット４０の側面プレート４６に作用する荷重の一部が伝達される。そして、三角ガゼット４０が若干変形した段階では、補強パッチ５０のフランジ５６ｃは、三角ガゼット４０のフランジ４６ｃを通じて、アウトリガ３０からの荷重を受けるようになる。さらに、補強パッチ５０のフランジ５６ｅがフロントサイドメンバ１２の側面に接触した後には、補強パッチ５０は、直接、フロントサイドメンバ１２の側面に荷重を伝達するようになる。このとき、補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の斜め形状部と同様に機能する。

フロントサイドメンバ１２には、第１接続プレート１４を介して、前端から後ろ向きの大きな荷重が入力される。また、フロントサイドメンバ１２の側面では、三角ガゼット４０のフランジ４６ｄと、補強パッチ５０のフランジ５６ｅから、後ろ向き及び車幅方向内向きの大きな荷重が入力される。車幅方向内向きの荷重の大きさが限界値を超えると、フロントサイドメンバ１２は、フランジ４６ｄ及びフランジ５６ｅの付近で塑性変形を起して、車幅方向内側に折れ曲がる内折れを起こす。一旦内折れが開始されると、フロントサイドメンバ１２の前端からの力も内折れを促進するように作用して、内折れが進行する。やがて、内折れした部分は、フロントサイドメンバ１２の車幅方向内側にあるエンコパクロス７０に接触する。この段階では、バリアがさらに電動車両１０の左前方に侵入してきており、フロントサイドメンバ１２の前端がバリアに押されることで、内折れ部分も後方に移動していく。しかし、内折れ部分は、エンコパクロス７０の凹部７４にまで達すると、凹部７４に引っ掛かるため、それ以上はエンコパクロス７０の側面を滑ることができなくなる。この結果、フロントサイドメンバ１２は、エンコパクロス７０の凹部７４付近に、大きな後ろ向きの荷重及び車幅方向内向きの荷重を伝達し続けることになる。

エンコパクロス７０には、フロントサイドメンバ１２の内折れが起こる前から、フロントサイドメンバ１２を通じて、後ろ向きの荷重及び車幅方向内向きの荷重が入力される。そして、フロントサイドメンバ１２が内折れした後には、車幅方向内向きの荷重も増大する。エンコパクロス７０はサイドメンバ間荷重伝達部材として機能しており、エンコパクロス７０に入力された荷重の一部は、反対側のフロントサイドメンバに伝達される。これによって、電動車両１０のフレーム全体がバリアとは反対側に向かう横向きの力を受けることになり、電動車両１０自体がバリアから遠ざかる方向に動くことになる。

このように、三角ガゼット４０と補強パッチ５０は、フロントサイドメンバ１２を内折れさせる上で主要な役割を果たす。図４は、微小ラップ衝突時に、三角ガゼット４０のフランジ４６ｄと、補強パッチ５０のフランジ５６ｅが、フロントサイドメンバ１２に入力する車幅方向内向きの力の大きさの時間変化を模式的に示した図である。横軸は、衝突からの時間（単位：ｍｓ）であり、縦軸は力の大きさ（単位：ｋＮ）を示している。実線Ａのグラフは、三角ガゼット４０のフランジ４６ｄからの荷重であり、破線Ｂは補強パッチ５０のフランジ５６ｅからの荷重である。

図４に示すように、衝突直後（０ｍｓ～３ｍｓ頃）には、三角ガゼット４０にも、補強パッチ５０にも、ほとんど荷重は伝達されていない。しかし、約３ｍｓ後には、クラッシュボックス１８を通じて三角ガゼット４０に荷重が入力されはじめ、三角ガゼット４０からフロントサイドメンバ１２にも荷重が伝達されるようになる。やがて、アウトリガ３０からの荷重も加わって、三角ガゼット４０からの荷重は増大する。また、２０ｍｓ頃からは、補強パッチ５０からもフロントサイドメンバ１２に荷重が入力されるようになる。三角ガゼット４０からの荷重は、３０ｍｓ頃に最大（約９０ｋＮ）となって、その後、急速に値を減らす。また、補強パッチ５０からの荷重も、同じく３０ｍｓ頃に最大（約３０ｋＮ）となるが、その後の減少量は少ない。そして、約４５ｍｓ以降は、三角ガゼット４０からの荷重が、補強パッチ５０からの荷重よりも小さくなる状態になる。

荷重が最大となった３０ｍｓ頃は、内折れが開始されたタイミングに相当する。内折れが起きて、フロントサイドメンバ１２が内側に動き出すことで荷重は減少することになる。なお、三角ガゼット４０からの荷重だけが急速に減少し、補強パッチ５０からの荷重がほとんど減少していないのは、両者がフロントサイドメンバ１２に接触している位置と、内折れの位置の関係によるものである。例えば、両者の間で内折れが起きて、フロントサイドメンバ１２と三角ガゼット４０の接触角度が浅くなり、フロントサイドメンバ１２と補強パッチ５０の接触角度が深くなる場合には、このような荷重の変化が生じることがある。

図４に示した例では、フロントサイドメンバ１２の内折れは、三角ガゼット４０からの荷重が約９０ｋＮで、かつ、補強パッチ５０からの荷重が約３０ｋＮの時点で生じた。すなわち、フロントサイドメンバ１２は、合計で約１２０ｋＮの車幅方向内向きの荷重を受けた時点で、内折れを開始した。この場合、三角ガゼット４０では、安全率も考慮する必要があるが、単純には９０ｋＮの荷重に対応できる性能があればよいことになる。これに対し、補強パッチ５０を使用しない場合は、三角ガゼット４０自体が、１２０ｋＮの荷重に対応できる性能を持たなくてはならない。

このように、補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の強度を補う上で有用である。例えば、車両の製造にあたっては、複数車種のプラットフォームを共通化する場合があり、車両の重量によらず、同じ三角ガゼット４０を使用することが考えられる。このため、電池を大量に搭載するなどして高重量化した車種を新たに開発する際に、従来の軽重量の車両で使われていた三角ガゼット４０を使用しなければならない状況がでてくる。この場合には、補強パッチ５０を併用することで、三角ガゼット４０の強度不足が解消されることになる。もちろん、高重量化を見越して、最初から耐荷重性能が高い三角ガゼット４０を導入することも一案である。しかし、この場合には、多くの車両には、必要以上の性能をもつ三角ガゼット４０が搭載されることになるため、製造コストの上昇や、車両重量の増加をもたらすことになる。この観点からも、適宜、補強パッチ５０を導入する有用性が認められる。

なお、図４を参照した上述の説明では、フロントサイドメンバ１２の内折れが開始される荷重を、三角ガゼット４０からの荷重と、補強パッチ５０からの荷重とを単純に合計して見積もった。厳密に検討する場合には、三角ガゼット４０がフロントサイドメンバ１２を押す位置と、補強パッチ５０がフロントサイドメンバ１２を押す位置が若干異なることを考慮すればよい。ただし、両者の距離がそれほど離れていない場合には、この違いを無視した近似計算が可能となる。

本実施態様は、様々に変形することが可能である。例えば、図２に示した例では、三角ガゼット４０は３枚の鋼板を組み合わせで形成されているが、大きな荷重がかかる側面プレート４６を１枚ではなく２枚の鋼板を用いて形成してもよい。また、三角ガゼット４０では、最も大きな荷重がかかる斜め形状部を強固に作られていれば、必ずしも三角形の形状でなくてもよい。

補強パッチ５０についても様々に変形可能である。上述の説明では、補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の側面プレート４６にボルト及びナット５８を用いて締結されるとした。しかし、補強パッチ５０を、側面プレート４６に溶接によって接合するようにしてもよい。

補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の斜め形状部の荷重伝達を補うことが可能であれば、その形状や設置位置を変更することも可能である。例えば、補強パッチ５０を、三角ガゼット４０の側面プレート４６の後方ではなく、前方に設けるようにしてもよい。また、補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の側面プレート４６だけでなく、上面プレート４４あるいは下面プレート４８の一部を覆うようなものであってもよい。このように、補強パッチ５０は、三角ガゼット４０の壁面に取り付けられる板状のパッチとして様々に構成することができる。あるいは、補強パッチ５０に代えて、例えば、１本または複数本の円柱や角柱などの棒形状（内部は密でもよいし中空のパイプでもよい）に形成された補強部材を用いてもよい。なお、補強パッチ５０などの補強部材は、アウトリガ３０などの前方の部材と直接接合させてもよいし、フロントサイドメンバ１２の側面に直接接合させてもよいし、この両者に直接接合させてもよい。補強部材を三角ガゼット４０以外と接合させる場合、この補強部材をさらに三角ガゼット４０に接合させてもよいし、接合させなくてもよい。

また、上述の説明では、補強パッチ５０は、一部の荷重は、三角ガゼット４０を介してフロントサイドメンバ１２に伝え、残る荷重は、その近傍において、直接、フロントサイドメンバ１２に伝える構成について説明した。これに代えて、補強パッチ５０が伝達する全ての荷重を、三角ガゼット４０を介してフロントサイドメンバ１２に伝達するようにしてもよい。この場合には、フロントサイドメンバ１２に与えられる車幅方向内向きの荷重が集中することで、フロントサイドメンバ１２の内折れ開始に必要となる荷重を低減できる可能性がある。これは、三角ガゼット４０と補強パッチ５０の耐荷重性能を低くできることにもつながる。あるいは、補強パッチ５０が伝達する全ての荷重を、直接フロントサイドメンバ１２に伝達するようにしてもよい。三角ガゼット４０が伝達する箇所は、三角ガゼット４０による伝達箇所の付近（両者の荷重伝達箇所の外縁が最も近接した部分の距離が例えば７０ｍｍ以内、５０ｍｍ以内、３０ｍｍ以内など）とする。この場合、三角ガゼット４０と補強パッチ５０は、荷重を相対的に分散して長時間かけてフロントサイドメンバ１２に与えることが可能となり、さらに、ある程度荷重を集中して与えることでフロントサイドメンバ１２を内折れさせることも可能となる。

本実施形態は、電動車両１０を例に挙げて説明した。しかし、駆動モータをもたずに内燃機関のみを駆動源とする車両、あるいは、駆動モータとともに内燃機関を駆動源とするハイブリット型の車両でも、同様に実施可能である。こうした場合に、サイドメンバ間荷重伝達部材としては、エンコパクロス７０に代えて、例えば、細長形状のクロスメンバが用いられてもよいし、内燃機関自体で代替してもよい。

なお、以上の説明では、微小ラップ衝突を例に説明を行ったが、本実施形態にかかる車両構造は、他の衝突形態においても、荷重伝達や衝撃吸収において同様に機能することが可能である。

１０ 電動車両、１２ フロントサイドメンバ、１２ａ 前方部、１４ 第１接続プレート、１６ ラジエータサポート、１８ クラッシュボックス、２０ 本体部、２０ａ 凹ビード、２２ 第２接続プレート、２４ 第３接続プレート、２６ バンパリインフォースメント、２８、５８ ナット、３０ アウトリガ、４０ 三角ガゼット、４２、５１ 一点鎖線、４４ 上面プレート、４４ａ、４４ｂ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄ、４８ａ、５６ａ、５６ｂ、５６ｃ、５６ｄ、５６ｅ フランジ、４６ 側面プレート、４８ 下面プレート、５０ 補強パッチ、５２、５４ パッチ、７０ エンコパクロス、７２ 空洞、７４ 凹部。

Claims (4)

1. 車両前方の両側方に設けられたフロントサイドメンバと、
   前記フロントサイドメンバの前方に設けられ、前記フロントサイドメンバよりも外側に拡がった拡幅部を有し、前方から受けた荷重を後方に伝達する荷重伝達部材と、
   前記フロントサイドメンバの外側面に後端部が取り付けられ、当該後端部から前方かつ外側に延びる斜め形状部を有し、当該斜め形状部の前端部が前記荷重伝達部材の前記拡幅部の後面に取り付けられたガゼットと、
   前記ガゼットの前記斜め形状部に沿って取り付けられ、前記後端部の付近から前記前端部の付近へと延びる形状を有する補強部材とを備え、
   前記補強部材は、前記ガゼットの前記前端部を介して前記荷重伝達部材からの荷重を受ける前フランジと、前記フロントサイドメンバの前記外側面に接触して前記前フランジで受けた荷重を前記フロントサイドメンバの前記外側面に伝達する後フランジと、を備え、
   前記前フランジと前記後フランジとは、前記ガゼットの前記前端部と前記フロントサイドメンバの前記外側面とからそれぞれ離間するように前記ガゼットに取付けられていること、
   を特徴とする車両前方構造。
2. 請求項１に記載の車両前方構造において、
   両側方に設けられた前記フロントサイドメンバの内側には、当該両フロントサイドメンバ間の荷重伝達を行うサイドメンバ間荷重伝達部材が設けられ、
   前記サイドメンバ間荷重伝達部材における前記フロントサイドメンバとの対向面には、前記フロントサイドメンバにおける前記ガゼットの前記後端部の取り付け箇所よりも後方に、車高方向に延びる凹部が設けられていることを特徴とする車両前方構造。
3. 請求項１に記載の車両前方構造において、
   前記補強部材は、鋼板を曲げ加工した二枚のパッチを重ね合わせて形成されていることを特徴とする車両前方構造。
4. 請求項１に記載の車両前方構造において、
   前記補強部材は、前記ガゼットの前記後端部に接触して前記後端部を介して前記前フランジで受けた荷重を前記フロントサイドメンバの前記外側面に伝達する第２の後フランジを備え、
   前記第２の後フランジは、前記ガゼットの前記後端部から離間するように前記ガゼットに取付けられていること、
   を特徴とする車両前方構造。

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