JP7238004B2 - 車体前部構造 - Google Patents
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Description
ホイールハウスロアメンバの内部には、上屈曲部を挟んで前後に延びるスチフナが取り付けられている。スチフナは、車両前方からの荷重入力をフロントサイドフレームの前後方向の所望の箇所に設けられた折れ点に伝達する。
この発明は、フロントサイドフレームに有効に荷重入力を伝えつつ、変形モードを安定させることができる車体前部構造を提供することを目的とする。
図1に示すように、車両の前部には、図示しないエンジン、モータ等の動力源を収容する動力室Eが形成されている。動力室Eの左,右両側には、車両前後方向に延設される左,右一対のフロントサイドフレーム1が備えられている。
なお、左右のフロントサイドフレーム1,1は、ほぼ左,右対称の形状を有している。このため、本実施形態では、左側のフロントサイドフレーム1について主に説明して右側のフロントサイドフレーム1の説明を省略する。
前端部1aは、車幅方向に延びる平坦な上壁3と、上壁3の内端から下方に延びる内壁4とを有している。また、前端部1aは、内壁4の下端から外側下方に傾斜して延びる第一傾斜壁5と、第一傾斜壁5の外端から外側に延びる平坦な下壁6とを有している。さらに、フロントサイドフレーム1の上壁3と内壁4との間には、上壁3の内端から内壁4の上端に向かって下方に傾斜して延びる第二傾斜壁10が形成されている。
また、第一~第三折れ点11~13は、フロントサイドフレーム1の前方側からこの順番で互いに前後方向に離間して設けられている。また、第一折れ点11及び第三折れ点13は、フロントサイドフレーム1の車幅外側の側面に設けられた凹状の屈曲部であり、第二折れ点12は、1の車幅内側の側面に設けられた凹状の屈曲部である。
さらに、図6,7,8に示すように、本実施形態のフロントサイドフレーム1において、補強壁9の前端9a側は、外壁7と平行に伸びている。補強壁9の後端9bは、後方に向かうほど内側となるように傾斜している。そして、後端9bは、第一折れ点11の近傍で内壁4に結合している。
また、内壁4と補強壁9との間には、エンジンマウントまたはトランスミッションマウント等のカラーナット16を挟持するバルクヘッド17が配置されている。
そして、内壁4または補強壁9は、カラーナット16を介して図示しないエンジンまたはトランスミッションを支持している。
さらに、図8に示すように、前端部1aは、前方に向かうほど車幅方向外側に広がるラッパ状に形成されている(図3参照)。
本実施形態のフロントサイドフレーム1には、外側上方で後方に延出するロアメンバ2がバンパ接合プレート14を介して接続されている。
ロアメンバ2は、車幅方向の内側に向けて折曲げられる前端部2aとフロントサイドフレーム1の前端部1aとの間に平面視でV字空間40を形成している。
接合部材50は、フロントサイドフレーム1の前端部1aとロアメンバ2の前端部2aとの下方に接合される第一接合部材51を有している(図10参照)。また、接合部材50は、フロントサイドフレーム1とロアメンバ2との各前端部1a,2aの上方に接合される第二接合部材52(図9参照)を有している。
本実施形態の車体前部構造は、図1に示すように、車両前後方向に延設されるフロントサイドフレーム1を備える。また、図3に示すように、フロントサイドフレーム1の前端部1aは、フロントサイドフレーム1の後端部1bよりも車幅方向の外側に拡幅されている。
前端部2aは、車幅方向に延びる平坦な上壁3と、上壁3の内端から下方に延びる内壁4と、内壁4の下端から外側下方に傾斜して延びる第一傾斜壁5と、第一傾斜壁5の外端から外側に延びる平坦な下壁6とを有している。
二分割された前端部1aの一方の断面は、第一傾斜壁5を含む。
詳しくは、図3に示すように、フロントサイドフレーム1の前端部1aの断面は上壁3と下壁6との間に上下に延びる補強壁9によって、第一傾斜壁5を含む断面d1と、含まない断面d2とに二分割される。
したがって、フロントサイドフレーム1は、車幅方向の外側からの荷重入力に対しては、変形方向に二重の断面d1および断面d2が形成される。これにより、前端部1aの強度および剛性を向上させることができる。
また、フロントサイドフレーム1が大断面であっても第一傾斜壁5によって断面が断面d1と断面d2とに二分割されている。このため、断面崩れが抑制される。そして、第一傾斜壁5を含む断面d1によってさらに剛性を向上させてフロントサイドフレーム1の変形モードを安定させることができる。
このように、第二傾斜壁10が上壁3と内壁4との間に傾斜して形成されることにより、フロントサイドフレーム1の前端部1aの内側に形成される断面形状を小さくすることができる。
このため、第一傾斜壁5および第二傾斜壁10が形成されるフロントサイドフレーム1では、隣接する壁間の稜線r1~r4の数量が増加する。したがって、車両前後方向の荷重入力に対する強度および剛性を向上させることができる。
例えば、第一傾斜壁5、第二傾斜壁10は、側面視で三角形形状に形成して断面形状に変化を持たせてもよい。なお、稜線r1~r4に代えて、または稜線r1~r4とともに、上壁3、内壁4、下壁6、外壁7に前後方向の溝や、あるいは帯状の隆起を設ける等により、稜線の数量を増加させてもよい。
補強壁9は、後方に向かうほど内側となるように傾斜している。そして、図6に示すように、第一折れ点11の近傍で後端部9b側は、内壁4に車幅方向で結合されている。
このため、荷重入力によりフロントサイドフレーム1を水平に三点折れさせて衝撃吸収エネルギを吸収できる。
このため、U字断面形状に形成された補強部材15は、高剛性を有して小型化により軽量化できる。また、補強部材15が折れ点を跨ぐように前後方向に延設されている。このため、荷重入力を所望の折れ点に集中させることができる。
カラーナット16を支持するフロントサイドフレーム1内の断面形状は、補強壁9とバルクヘッド17とにより剛性を向上させることができる。このため、バルクヘッド17を内壁4と補強壁9との間に配置して、さらにエンジンの支持剛性を向上させることができる。
フロントサイドフレーム1は、補強壁9によって断面剛性を向上させている。これにより、さらに支持剛性を向上させることができる。
フロントサイドフレーム1の前端部1aは、ラッパ状に広がって形成されている。このため、SOT(Small Overlap)衝突等による上下のすれ違い衝突の荷重入力を円滑にフロントサイドフレーム1の閉断面に伝達できる。
フロントサイドフレーム1の前端部1aは、ラッパ状に広がって形成されている。このため、SOT衝突等による上下のすれ違い衝突の荷重入力を円滑にフロントサイドフレーム1の閉断面に伝達できる。
よって、荷重入力は、フロントサイドフレーム1の第一~第三折れ点11~13に向けて集中させることが可能となる。したがって、円滑に屈曲させて折り曲げモードを安定化でき、衝撃エネルギの吸収性を向上させることができる。
このため、第一接合部材51を介して、車両前方からの荷重入力F1をフロントサイドフレーム1への分力F2とロアメンバ2への分力f3とに分散できる。したがって、フロントサイドフレーム1の板厚を下げて軽量化することができる。
このため、車両前方からの荷重入力は、ロアメンバ2の前端部2a下面およびフロントサイドフレーム1の前端部1aの外面1cに側方曲げフランジ51bを介して分散する。 したがって、大きな荷重入力であってもフロントサイドフレーム1の前端部1aにて突出している外面1cを介して剛性部材としてのフロントサイドフレーム1に作用させることができる。
本実施形態の車体前部構造は、フロントサイドフレーム1の前端部1aの突出する部分の上壁3の一部を第二接合部材52が担う。このため、別途上壁3を構成する部品が不要となり、軽量化することができる、といった実用上有益な作用効果を発揮する。
1a 前端部
3 上壁
4 内壁
5 第一傾斜壁
6 下壁
9 補強壁
Claims (12)
- 車両前後方向に延設されるフロントサイドフレームと、
前記フロントサイドフレームの外側上方で前方に延出するアッパメンバと、
前記アッパメンバから前側下方に延出するロアメンバと、を備え、
前記フロントサイドフレームの前端部は、前記フロントサイドフレームの後端部よりも車幅方向の外側に拡幅されており、
前記フロントサイドフレームは、
車幅方向に延びる平坦な上壁と、
前記上壁の内端から下方に延びる内壁と、
前記内壁の外端から外側に延びる平坦な下壁と、
前記上壁と前記下壁との外端縁間を上下方向に連結する外壁と、
前記上壁と下壁との間に上下に延びて、前記フロントサイドフレームの前端部の断面を車幅方向に二分割する補強壁と、を有し、
前記フロントサイドフレームの前端部と、前記ロアメンバの先端で車幅方向の内側に向けて折曲げられる前端部と、の間に平面視でV字空間を形成し、
前記V字空間には、
前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアメンバの前端部との間を接合する接合部材を設け、
前記接合部材は、二つのプレート状の第一接合部材および第二接合部材を有し、
前記第一接合部材は、前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアメンバの前端部との各下方を接合するとともに、
前記第二接合部材は、前記フロントサイドフレームの前端部と前記ロアメンバの前端部との各上方を接合して、前記V字空間を塞ぐように架設されている、ことを特徴とする車体前部構造。 - 前記ロアメンバの前記前端部は、下面を開放する断面コ字状で、前記第一接合部材は、側面視でくの字状の接合パネルを有し、前記接合パネルは、車幅方向外方に延設されて前記ロアメンバの前記前端部が閉断面となるように前記下面に結合されて塞ぐとともに、前記フロントサイドフレームの前端部の突出している外面に側方曲げフランジを介して結合する、ことを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記フロントサイドフレームの前記前端部は、前記補強壁の上部まで車幅方向外方に延設される前記上壁を有して、前記外壁および前記補強壁間の上面を開放する断面コ字状であり、
前記第二接合部材は、前記補強壁の上部まで車幅方向内方に延設されて前記上面を塞ぐ本体部を有し、
前記本体部は、前記上壁とともに前記補強壁の上部に結合されて、前記外壁、前記補強壁、および前記本体部で囲まれた閉断面を前記フロントサイドフレームの前端部内に形成する、ことを特徴とする、請求項1または2に記載の車体前部構造。 - 前記内壁の下端から外側下方に傾斜して延びる第一傾斜壁を有し、二分割された前記フロントサイドフレームの前端部の一方の断面は前記第一傾斜壁を含み、
前記上壁と前記内壁との間に、前記上壁の内端から前記内壁の上端に向かって下方に傾斜して延びる第二傾斜壁を形成したことを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。 - 前記フロントサイドフレームは、衝突時に前記フロントサイドフレームを水平方向に折り曲げるきっかけとなる折れ点を有し、
前記補強壁の前端側は、前記外壁と平行に伸び、
前記補強壁の後端側は、後方に向かうほど内側となるように傾斜し、前記折れ点の近傍で前記内壁に結合していることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。 - 前記内壁には、U字断面形状を有する補強部材が取り付けられており、
前記補強部材は、前記補強壁よりも後方で前後方向に延設されていることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。 - 前記フロントサイドフレームは、衝突時に前記フロントサイドフレームを水平方向に折り曲げるきっかけとなる折れ点を有し、
前記補強部材は、前記折れ点を跨ぐように延設されていることを特徴とする、請求項6に記載の車体前部構造。 - 前記内壁と前記補強壁との間にエンジンマウントを支持するバルクヘッドが配置されていることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記補強壁は、トランスミッションマウントを支持していることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記前端部は、前方に向かうほど上下方向に広がるラッパ状に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記前端部は、前方に向かうほど車幅方向外側に広がるラッパ状に形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記第二接合部材は、前記フロントサイドフレームの前端部の突出する部分と、前記上壁と、前記外壁および前記アッパメンバの内側壁とを接合することを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。
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