JPH0725353A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リインホースメントを用いずにフロントサイ
ドメンバの曲折を防止することを目的とする。 【構成】 車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ
１０の中央部１０ｂに、パワーユニットを支持するエン
ジンマウント１４ａを設置する。そしてフロントサイド
メンバ１０のエンジンマウント１４ａの設置面２６ａ
に、前端部１０ａから中央部１０ｂにかけて車両前後方
向に延びる稜線３２を、設置面２６ａ以外の面より２本
増加させる。この構造により、車両衝突時、設置面２６
ａには他の面に比して大きな抗力が発生し、サイドメン
バ１０を曲折しようとするモーメントＭ₁ を相殺するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の前部車体構造に
関し、詳しくはフロントサイドメンバの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９（ａ）に示すように、車両を駆動さ
せるエンジン本体、トランスミッション等からなるパワ
ーユニット１２は、車両前部１１に設置されている。パ
ワーユニット１２は、通常、エンジンマウント１４を介
して、車両の基本的な骨格であり車両前後方向に延びる
フロントサイドメンバ１０に取り付けられている。エン
ジンマウント１４は、エンジンが発生する振動をボデー
に伝えないようにパワーユニット１２を弾性支持するも
のであり、フロントサイドメンバ１０の設置部１０ｂに
設置されている。

【０００３】フロントサイドメンバ１０は閉断面を形成
しているので、車両走行中に加わる荷重やパワーユニッ
ト１２を支持するのに十分な剛性が得られる。また、フ
ロントサイドメンバ１０は、車両衝突時、衝突荷重を受
けて軸方向に圧縮変形（以下、軸圧縮と呼ぶ）すること
で、衝突エネルギーを吸収する機能を有している。

【０００４】しかしながら、図９（ｂ）に示すように車
両が被衝突物３６に衝突する時、フロントサイドメンバ
１０は、衝突荷重を受けてその前端部１０ａから軸圧縮
すると共に、エンジンマウント１４の設置部１０ｂの前
方部１０ｄで曲折される傾向がある。フロントサイドメ
ンバ１０が曲折すると、軸圧縮する部分が減少し、衝突
エネルギーの吸収量が低下する恐れがある。

【０００５】この曲折が発生するメカニズムを以下に述
べる。車両衝突時、フロントサイドメンバ１０が衝突荷
重を受けると、車両（フロントサイドメンバ１０）が減
速を開始する。そして、フロントサイドメンバ１０にエ
ンジンマウント１４を介し弾性支持されているパワーユ
ニット１２も車両（フロントサイドメンバ１０）にやや
遅れて減速を開始するので、パワーユニット１２に慣性
力Ｆ₀ が発生する。さらに、慣性力Ｆ₀ はパワーユニッ
ト１２が取り付けられている複数のエンジンマウント１
４に分配されて作用する。

【０００６】慣性力Ｆ₀ の一部である反力Ｆ₁ は、パワ
ーユニット１２とエンジンマウント１４の取付点２８に
作用する。この取付点２８がフロントサイドメンバ１０
の中心線３０から長さＬずれた位置にあるため、フロン
トサイドメンバ１０には反力Ｆ₁ の作用によるモーメン
トＭ₁ （Ｍ₁ ＝Ｆ₁ ・Ｌの関係を有する）が発生し、フ
ロントサイドメンバ１０は前方部１０ｄで下側に曲折さ
れやすくなる。

【０００７】この問題を解決するため従来、フロントサ
イドメンバ１０を補強する技術が種々、提案されてい
る。その一例が、特開平１−３０９８８１号公報の車両
の前部車体構造に開示されている。

【０００８】図８に示すように前記従来技術は、車両衝
突時におけるフロントサイドメンバ１０の曲折を防止す
るため、図８の破線で示すビードを備えたリインホース
メント１６を補強部材としてフロントサイドメンバ全体
にわたって設置し、フロントサイドメンバ１０の圧縮変
形時の曲折に対する力（以下、抗力と呼ぶ）が大きくな
るように構成したものである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術のように、フロントサイドメンバ１０全体にリイ
ンホースメント１６等の補強部材を設置する構成は、車
両衝突時のフロントサイドメンバ１０の曲折を防止する
ことができるが、車両の重量増加を招くという問題があ
る。

【００１０】そこで本発明は、リインホースメントを用
いずに、フロントサイドメンバにおけるエンジンマウン
ト設置面の抗力をあげることによって、衝突時、フロン
トサイドメンバの曲折を防止することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明における車両の前部車体構造は、車両前部に
位置し車両前後方向に延びる閉断面形状のフロントサイ
ドメンバと、該フロントサイドメンバに設置されエンジ
ンを支持するエンジンマウントとを備えた車両の前部車
体構造において、前記フロントサイドメンバが形成する
面のうち、前記エンジンマウントを設置した設置面でフ
ロントサイドメンバ前端部からエンジンマウントの設置
部まで、車両前後方向に延びる稜線の数をその他の面の
稜線の数より増加させたことを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明における車両の前部車体構造は、車両が
衝突荷重を受けると、フロントサイドメンバが軸方向に
圧縮変形する。同時に、剛性のパワーユニットがフロン
トサイドメンバを介して衝突荷重を受けると、その反力
が発生する。そして、パワーユニットとエンジンマウン
トの取付点がフロントサイドメンバ断面の中心線よりず
れているため、前記反力はフロントサイドメンバを曲折
するようなモーメントを発生する。その時、フロントサ
イドメンバのエンジンマウント設置面には、車両前後方
向に延びる稜線が増加しているので、他の面より大きな
抗力が発生する。従って、前記モーメントはエンジンマ
ウント設置面の抗力によって相殺される。そして、フロ
ントサイドメンバはエンジンマウント設置部まで軸圧縮
されて、衝突のエネルギーが効率的に吸収される。

【００１３】

【実施例】次に、本発明の実施例について図１から図７
に基づいて説明する。なお、図中の矢印ＵＰは車両上方
向を示し、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＯＵＴは車
両外側を示す。

【００１４】図１に示すように、本実施例の前部車体構
造はフロントサイドメンバ（以下、サイドメンバと呼
ぶ）１０と、パワーユニット１２及び該パワーユニット
１２を支持するエンジンマウント（以下、マウントと呼
ぶ）１４ａ、１４ｂ、１４ｃから構成されている。

【００１５】サイドメンバ１０は、前部車体構造の剛性
を高めるための基本的な骨格であり、車体側部左右にそ
れぞれ配置され、車両前後方向に延びている。サイドメ
ンバ１０は図４の断面図に示すように、アウタメンバ２
０とインナメンバ２２から成り、両者はフランジ部２４
ａ、２４ｂで溶接等により接合されている。サイドメン
バ１０は接合によって断面形状２５が略長方形となる。
また、サイドメンバ１０には図２に示すように車両前後
方向に延びる４つの面（上面２６ａ、下面２６ｂ、外側
面２６ｃ、内側面２６ｄ）が形成される。

【００１６】図１に示すように、サイドメンバ１０の前
端部１０ａには、フロントバンパ３４が設置され、前端
部１０ａ下面には車両幅方向に延びるクロスメンバ１８
が設置されている。また、サイドメンバ１０の後端部１
０ｃは、図示しない車体中央部のダッシュパネル、トン
ネル及びロッカにつながっている。

【００１７】マウント１４ａ、１４ｂ、１４ｃは、パワ
ーユニット１２をサイドメンバ１０等の車体骨格に設置
する際、中間部材として両者の間に設置されている。一
般に、マウントは弾性材、流体等を備え、パワーユニッ
ト１２が発生する振動をボデーに伝えないように、振動
を減衰させるものである。

【００１８】パワーユニット１２の側部左右は、右マウ
ント１４ａ、左マウント１４ｂを介してサイドメンバ１
０に取りつけられている。右マウント１４ａは図２に示
すようにサイドメンバ１０の上面２６ａに固定され、左
マウント１４ｂは図３に示すように内側面２６ｄに固定
されている。以下、マウントの設置されたサイドメンバ
１０について図２から図５に基づいて説明する。

【００１９】右マウント１４ａは、図２に示すようにサ
イドメンバ１０の設置部１０ｂの上面２６ａに設置さ
れ、図示しないパワーユニットを取り付け、弾性支持し
ている。また、その取付点２８ａは、サイドメンバ１０
の断面における中心線３０から車両上下方向に長さＬ離
れている。そして、右マウント１４ａが設置されている
設置面（上面２６ａ）には、サイドメンバ１０の前端部
１０ａからマウント１４ａの設置部１０ｂにかけて、車
両前後方向に延びる稜線３２が設置面以外の面に比して
二本増加している。図４の断面に示すように、上面２６
ａの稜線３２が増加した結果、断面形状２５は、車両上
方に凸になる。

【００２０】また、左マウント１４ｂは、図３に示すよ
うにサイドメンバ１０の設置部１０ｂの内側面２６ｄに
設置され、図示しないパワーユニットを取り付け、弾性
支持している。また、その取付点２８ｂは、図５に示す
ようにサイドメンバ１０における中心線３０から車両幅
方向に長さＮ離れている。そして、右マウント１４ａと
同様に、左マウント１４ｂの設置面（内側面２６ｄ）
は、稜線３２の数が設置面以外の面に比して２本増加し
ている。

【００２１】次に、本実施例の車両の前部車体構造が車
両衝突時に衝突エネルギーを吸収する作用について、右
サイドメンバを中心に図１、図２に基づいて説明する。

【００２２】車両が被衝突物３６に正面から衝突した
時、車両は衝突荷重によりフロントバンパ３４から変形
を始める。そして、サイドメンバ１０が衝突荷重により
前端部１０ａから軸圧縮する。この時、剛性のパワーユ
ニット１２は、車両（サイドメンバ１０）にやや遅れて
減速を開始するので、パワーユニット１２には慣性力Ｆ
₀ が発生する。その慣性力Ｆ₀ の一部である反力Ｆ
₁ は、図２に示すようにパワーユニット１２の取り付け
られた右マウント１４ａの取付部２８ａに作用する。そ
して、サイドメンバ１０には、取付点２８ａがサイドメ
ンバ１０の中心線３０から長さＬ離れているため、モー
メントＭ₁ （Ｍ₁ ＝Ｆ₁ ・Ｌの関係を有する）が発生す
る。このモーメントＭは、サイドメンバ１０の前方部１
０ｄで下側に曲折するように作用する。

【００２３】しかし、サイドメンバ１０のマウントが設
置された上面２６ａは、車両前後方向に延びる稜線３２
がマウント設置面以外の面に比して増加している形状で
あるので、上面の抗力は、他の面の抗力に比べ大きな抗
力が発生する。この上面の抗力によってモーメントＭ₁
が相殺され、サイドメンバ１０は途中で曲折されること
なく、所定量、軸方向に圧縮されて衝突エネルギーが吸
収される。

【００２４】なお、図３に示すように左マウント１４ｂ
が設置された左サイドメンバ１０の内側面２６ｄには、
右サイドメンバ１０と同様にモーメントＭ₂ （Ｍ₂ ＝Ｆ
₂ ・Ｎの関係を有する）が発生し、サイドメンバ１０が
曲折され傾向となるが、車両前後方向に延びる稜線３２
の数を増加させているので、サイドメンバ１０を曲折し
ようとするモーメントＭ₂ が相殺される。

【００２５】以上、サイドメンバにリインホースメント
を使用することなく、サイドメンバの剛性をあげる構造
を説明した。上記実施例においては、サイドメンバのマ
ウント設置面の稜線の数を二本増やし、サイドメンバの
断面が上方向あるいは、内側方向に凸になる形状にした
が、この構造に限定するものではない。他の実施例とし
て、図６に示すように稜線の数をさらに増加させて、断
面形状が略波状となるようにしてもよい。また、図７に
示すようにサイドメンバの断面形状が凹になる形状とし
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明における車
両の前部車体構造では、フロントサイドメンバにリイン
ホースメントを使用することなく、衝突時のフロントサ
イドメンバの曲折を防止することができるので、車両の
軽量化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における車両の前部車体構造の
概略図。

【図２】本発明の実施例における右側フロントサイドメ
ンバの斜視図。

【図３】本発明の実施例における左側フロントサイドメ
ンバの斜視図。

【図４】図２のフロントサイドメンバのIV−IV線におけ
る断面図。

【図５】図３のフロントサイドメンバのＶ−Ｖ線におけ
る断面図。

【図６】本発明の他の実施例のにおけるフロントサイド
メンバの断面図。

【図７】本発明の他の実施例のにおけるフロントサイド
メンバの断面図。

【図８】従来のリインホースメントを用いたフロントサ
イドメンバの側面図。

【図９】従来のフロントサイドメンバにおける（ａ）通
常時の側面図、（ｂ）衝突時の側面図。

【符号の説明】

１０ ・・・ フロントサイドメンバ １２ ・・・ パワーユニット １４ａ、１４ｂ、１４ｃ ・・・ エンジンマウント ３２ ・・・ 稜線

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両前部に位置し車両前後方向に延びる
   閉断面形状のフロントサイドメンバと、該フロントサイ
   ドメンバに設置されパワーユニットを支持するエンジン
   マウントとを備えた車両の前部車体構造において、前記
   フロントサイドメンバが形成する面のうち、前記エンジ
   ンマウントを設置した設置面でフロントサイドメンバ前
   端部からエンジンマウントの設置部まで、車両前後方向
   に延びる稜線の数をその他の面の稜線の数より増加させ
   たことを特徴とする車両の前部車体構造。