JPH0725357A - 車両の前部車体構造 - Google Patents

車両の前部車体構造

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JPH0725357A
JPH0725357A JP5170003A JP17000393A JPH0725357A JP H0725357 A JPH0725357 A JP H0725357A JP 5170003 A JP5170003 A JP 5170003A JP 17000393 A JP17000393 A JP 17000393A JP H0725357 A JPH0725357 A JP H0725357A
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JP
Japan
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vehicle
side member
collision
front side
load
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JP5170003A
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Takuji Tsuchida
卓爾 槌田
Masahide Kuyama
昌英 久山
Eiichi Hamada
栄一 浜田
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 衝突荷重をフロントサイドメンバとロッカに
分散させる。 【構成】 車両前後方向に延びるフロントサイドメンバ
10に平行に、かつフロントホイール14の前方に荷重
伝達部材12を設置する。この構造により、車両衝突
時、フロントサイドメンバ10がその前端部10aで衝
突荷重を受けて軸方向に圧縮変形すると共に、荷重伝達
部材12が衝突荷重を受けて車両後方に移動する。そし
て、荷重伝達部材12がフロントホイール14に当接
し、さらにフロントホイール14がロッカ16に当接す
ることで、ロッカ16に衝突荷重を伝達する。従って、
衝突エネルギーはフロントサイドメンバ10とロッカ1
6に分散され、それぞれの部分が変形することで吸収さ
れる。

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、特に衝突エネルギーを吸収する車両の前部車体構
造に関する。
【0002】
【従来の技術】車両が衝突した場合、車両のボデーには
非常に大きな衝突エネルギーが加わり、ボデーの一部が
変形する。一般に車両の骨格は剛体であり、また、剛体
のエンジンやシャシーが備わっているので、ボデーに衝
突エネルギーを吸収する工夫がされていなければ、衝突
時に車室内の乗員に与える衝撃が大きくなる恐れがあ
る。
【0003】従来、衝突エネルギーは、車室内の乗員に
衝撃が及ばないよう車両前部に配置されたフロントサイ
ドメンバとダッシュパネル及びその補強部材で受け止め
られ、主にフロントサイドメンバを軸方向に圧縮変形さ
せることで吸収されている。また、衝突エネルギーの吸
収を向上させるため、フロントサイドメンバ以外の部分
にも衝突荷重を分散し、衝突エネルギーを吸収させる車
両前部の構造が種々提案されている。
【0004】その一例として、特開平2−212280
号公報の自動車の下部車体構造がある。この従来技術
は、図7に示すように、フロントサイドメンバ50の後
端部50bにロアアーム58及びロアアーム取付部60
を介して取り付けられたフロントホイール54と、フロ
ントサイドメンバ50の前端部50a外側に設置された
フレーム部材52とから構成されている。フレーム部材
52は、衝突時、フロントホイール54を外側に押し広
げやすくするため、後方に向かって湾曲した形状となっ
ている。
【0005】この構成で、車両が被衝突物56に衝突す
ると、フロントサイドメンバ50の前端部50aが衝突
荷重を受けて軸方向に圧縮変形すると共に、フレーム部
材52は車両後方に変位し、フロントホイール54に当
接する。そして、フロントホイール54がフレーム部材
52によって押圧されると、フロントホイール54は外
側に変位し、フロントホイール54を支持するロアアー
ム取付部60が変形する。従って、衝突エネルギーは、
フロントサイドメンバ50の軸方向への圧縮変形と、フ
ロントホイール54を支持するロアアーム取付部60の
変形によって、分散吸収される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術の構成では、車両の衝突状態によっては、例えば
衝突の大きさや斜め前方からの衝突に対してフレーム部
材52が十分にフロントホイール54を押圧することが
できず、ロアアーム取付部60を変形させることができ
なくなる恐れがある。その結果、衝突荷重をサイドメン
バ50とフロントホイール54にうまく分散させること
ができず、衝突エネルギーが十分に吸収できなくなると
いう問題がある。
【0007】そこで本発明は、衝突荷重をフロントホイ
ールを介してロッカに伝達することで、衝突の大きさ、
角度によらず衝突荷重を十分に分散させて乗員に対する
衝撃の緩和を向上させることを目的とする。
【0008】
【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フロントサイドメンバと、
該フロントサイドメンバの後端近傍から車体下部両側に
延設されたロッカと、前記フロントサイドメンバの外側
に配置されたフロントホイールと、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と平行に
設けられ衝突荷重を受けて前記フロントホイールに当接
し、該フロントホイールを介して前記ロッカに衝突荷重
を伝達する荷重伝達部材を備えたことを特徴とする。
【0009】また、特に前記荷重伝達部材は、前記フロ
ントサイドメンバに支持部材を介して取り付けられ、衝
突荷重を受けて車両後方に移動しフロントホイールに当
接可能に案内支持されることを特徴とする。
【0010】
【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、フロントサイドメンバと平行に
設けられた荷重伝達部材が衝突荷重を受け、後方に移動
する。そして、荷重伝達部材の後端部がフロントホイー
ルに当接すると、フロントサイドメンバの軸方向への圧
縮変形と平行して、荷重伝達部材がフロントホイールと
一体となって後方に移動する。更に、フロントホイール
が車体のロッカの前端部に当接すると、荷重伝達部材が
受けた衝突荷重がロッカに伝達される。従って、衝突エ
ネルギーはフロントサイドメンバとロッカで分散吸収さ
れる。
【0011】また、前記荷重伝達部材は、前記フロント
サイドメンバに支持部材を介して取り付けられているの
で、衝突荷重を受けると、前記支持部材によってフロン
トホイールに当接するように案内される。
【0012】
【実施例】次に、本発明の第1実施例について図1から
図3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。
【0013】図1(a)、図2(a)に示すように、本
実施例の前部車体構造は、大別してフロントサイドメン
バ(以下、サイドメンバと呼ぶ)10と、フロントホイ
ール14とサイドメンバ10の前端部10aに平行して
設けられた荷重伝達部材12と、サイドメンバ10の後
端部10b近傍から車体下部両側に延設されるロッカ1
6とから構成されている。
【0014】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、車体前部の左右に
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の前端部10aには、フロントバンパ18が
設置され、前端部10a下面には図示を省略した車両幅
方向に延びるクロスメンバが設置されている。後端部1
0bには、フロントホイール14を支持するロアアーム
22が揺動可能に支持されている。
【0015】また、ロッカ16は、車体中央部の剛性を
高めるための基本的な骨格の一つであり、サイドメンバ
10の後端部10b近傍から車両前後方向に延設され、
車体中央下部の両側に設けられている。その断面は閉断
面形状を有している。
【0016】荷重伝達部材12は、例えばアルミニウム
または樹脂等の材質からなり、衝突荷重を受けた時およ
そ4トン以上の抗力を発生するものである。荷重伝達部
材12の形状は、図3に示すように略四角柱であり、そ
の前端部12aはバンパ18の車両幅方向左右端部の曲
面形状と一体感を損なわないように、かつ衝突荷重を受
けやすいように曲面形状となっている。後端部12b
は、衝突時にフロントホイール14に当接し、衝突荷重
が伝達しやすいよう、フロントホイール14の形状に合
わせて曲面状に形成されている。
【0017】また、荷重伝達部材12はサイドメンバ1
0に対して平行にかつ一定間隔をあけて設置され、その
前端部12aがサイドメンバ10の前端部10a側面に
固定されている。なお、荷重伝達部材の後端部12bと
フロントホイール14の間は、図1に示すように長さK
(例えば、50mm程度)のクリアランスがあり、フロ
ントホイール14とロッカ16の間は、長さL(例え
ば、50mm程度)のクリアランスがある。
【0018】次に、本実施例における車両の前部車体構
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、図1、図2に基づいて説明する。
【0019】車両が被衝突物24に正面から衝突した
時、車両は衝突荷重を受けて、フロントバンパ18から
変形を始める。そして、衝突荷重がサイドメンバ10と
荷重伝達部材12に同時に伝達される。ここで、衝突荷
重は、サイドメンバ10からダッシュパネル20に到る
系統(以下、第1荷重伝達系と呼ぶ)F1 と、荷重伝達
部材12からフロントホイール14を介してロッカ16
に到る系統(以下、第2荷重伝達系と呼ぶ)F2 に分け
られて伝達される。
【0020】衝突の初期、衝突荷重は主に第1荷重伝達
系F1 のサイドメンバ10に加わり、サイドメンバ10
がその前端部10aから軸方向に圧縮変形する。その
時、第2荷重伝達系F2 の荷重伝達部材12は衝突荷重
を受けるが、他の部材に衝突荷重を伝達せず、サイドメ
ンバ10に伴われて後方に移動する。そして、サイドメ
ンバ10がある程度、圧縮変形すると、フロントホイー
ル14と荷重伝達部材のクリアランスKがなくなり、荷
重伝達部材12の後端部12bがフロントホイール14
に当接する。
【0021】衝突中期になると、第1荷重伝達系F1
サイドメンバ10の軸方向への圧縮変形と平行して、第
2荷重伝達系F2 の荷重伝達部材12は、衝突荷重をフ
ロントホイール14に伝達し、フロントホイール14を
車両後方に押動する。そして、荷重伝達部材12はフロ
ントホイール14と一体となって後退する。
【0022】衝突後期、第1荷重伝達系F1 のサイドメ
ンバ10は、引き続き軸方向へ圧縮変形される。第2荷
重伝達系F2 では、フロントホイール14が後退し、ク
リアランスLがなくなると、フロントホイール14はロ
ッカ16の前端部16aに当接する。そして、図1
(b)、図2(b)に示すように第2荷重伝達系F2
衝突荷重がフロントホイール14を介してロッカ16に
伝達され、ロッカ16の前端部16aが変形する。
【0023】以上のように、衝突荷重は第1荷重伝達系
1 と第2荷重伝達系F2 に分散され、衝突エネルギー
は、サイドメンバ10及びロッカ16を変形させること
で吸収される。
【0024】次に、本発明の第2実施例を図4から図6
に基づいて説明する。第2実施例では、衝突時に荷重伝
達部材12をフロントホイール14に確実に案内し、当
接させるための部材を付加している。なお、第1実施例
と同一手段、同一部材のについては同じ符号を用い、そ
の構成、作用の説明を省略する。
【0025】図4、図5に示すように荷重伝達部材12
の前端部12aと後端部12bは、サイドメンバ10の
側面に支持部材22で支持されている。支持部材22
は、その両端に回転可能なリンク機構を持ち、サイドメ
ンバ10側の取付点22bが、荷重伝達部材12側の取
付点22aより車両前後方向の後方になるように取り付
けられている。衝突時は、支持部材22が取付点22b
を回転中心として車両後方に回転する。
【0026】本実施例の支持部材22を設置した構成で
車両が斜め前方から衝突した場合の衝突エネルギーを吸
収する作用について、図4に基づいて説明する。第1実
施例と同様に荷重伝達部材12が衝突荷重を受け、後方
に押動されると、支持部材22が取付点22bを回転中
心として車両後方に回転し、荷重伝達部材12がフロン
トホイール14に当接するように車両後方に案内され
る。
【0027】従って、荷重伝達部材12は、衝突時に支
持部材22によって後方に案内されるので、斜め前方か
ら衝突に対してもフロントホイール14に確実に当接
し、ロッカ16に衝突荷重を伝達することができる。
【0028】また、支持部材22と異なる形状の支持部
材26を図6に示す。支持部材26は、荷重伝達部材1
2の側面に設置され断面が略T字のレール部26aと、
サイドメンバ10の側面に設置されレール部26aを摺
動可能に嵌合するレール受け部26bから構成されてい
る。衝突時、荷重伝達部材12が車両後方に押動される
と、レール部26aがレール受け部26b内を摺動する
ので、荷重伝達部材12をフロントホイールに案内当接
させる。
【0029】以上、本発明の実施例を説明したが、荷重
伝達部材の材質、形状はこの実施例に限定するものでは
なく、基本的に衝突荷重をロッカに伝達し、衝突エネル
ギーをサイドメンバとロッカで吸収させる構成であれば
よい。例えば、第1実施例、第2実施例では衝突荷重を
ロッカに伝達するだけの荷重伝達部材を用いたが、荷重
伝達部材として衝突エネルギー吸収の機能を有したもの
を用いてもよい。それによって、第2荷重伝達系F2
受ける衝突エネルギーは、衝突初期に荷重伝達部材をあ
る程度まで圧縮変形させて、その一部を吸収させる。そ
して、ロッカで残りの衝突エネルギーを吸収させること
によって、第2荷重伝達系F2 では、二段階の分散吸収
を行うことができる。
【0030】また、第2実施例の支持部材の構成は、2
箇所で荷重伝達部材を支持したが、第1実施例のよう
に、荷重伝達部材の前端部はサイドメンバに固定し、そ
れに追加として後端部に支持部材を用いてもよい。ま
た、支持部材の形状として、単なる薄板でもよく、衝突
時に荷重伝達部材をフロントホイールに確実に案内当接
させるものであれば、実施例に限定されない。
【0031】
【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平行し
て衝突荷重伝達部材を設けたので、衝突の状態によらず
衝突エネルギーをフロントサイドメンバとロッカで分散
して吸収することができる。
【0032】また、本発明では、フロントホイールを介
してロッカでも衝突エネルギーを吸収させるため、フロ
ントサイドメンバ及びダッシュパネルで受けていた衝突
荷重が少なくなり、補強材の一部が不要になるので、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
(a)衝突前の平面図、(b)衝突後の平面図。
【図2】本発明の実施例における車両の前部車体構造右
側の(a)衝突前の側面図、(b)衝突後の側面図。
【図3】本発明の実施例における荷重伝達部材の斜視
図。
【図4】本発明の他の実施例における車両の前部車体構
造の(a)衝突前の平面図、(b)衝突後の平面図。
【図5】図3(a)のV−V線における荷重伝達部材の
支持構造の断面図。
【図6】本発明の他の荷重伝達部材の支持構造の断面
図。
【図7】従来の車両における前部車体構造の平面図。
【符号の説明】
10 ・・・ フロントサイドメンバ 12 ・・・ 荷重伝達部材 14 ・・・ フロントホイール 16 ・・・ ロッカ 22 ・・・ 支持部材

Claims (2)

    【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
    フロントサイドメンバと、該フロントサイドメンバの後
    端近傍から車体下部両側に延設されたロッカと、前記フ
    ロントサイドメンバの外側に配置されたフロントホイー
    ルと、を備えた車両の前部車体構造において、前記フロ
    ントサイドメンバと平行に設けられ衝突荷重を受けて前
    記フロントホイールに当接し、該フロントホイールを介
    して前記ロッカに衝突荷重を伝達する荷重伝達部材を備
    えたことを特徴とする車両の前部車体構造。
  2. 【請求項2】 前記荷重伝達部材は、前記フロントサイ
    ドメンバに支持部材を介して取り付けられ、衝突荷重を
    受けて車両後方に移動しフロントホイールに当接可能に
    案内支持されることを特徴とする請求項1記載の車両の
    前部車体構造。
JP5170003A 1993-07-09 1993-07-09 車両の前部車体構造 Pending JPH0725357A (ja)

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