JPWO2012101923A1 - 車体前部構造 - Google Patents
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Abstract
車体前部構造(10)は、フロントサイドフレーム(11)の前部を形成する衝撃吸収部(31)と、衝撃吸収部(31)の内側壁(43)に設けられたビーム支持部材(22)とを備えている。衝撃吸収部(31)は、圧縮変形可能で、かつ内側壁(43)が外側壁(51)よりも強度が高く設定されている。ビーム支持部材(22)はフロントバンパビーム(18)に対峙可能に形成されている。フロントバンパビーム(18)の断面形状は左端部(18a)から車幅方向中央に向けて大きくなるように形成されている。
Description
本発明は、左右のフロントサイドフレームが車幅方向に所定間隔をおいて設けられ、左右のフロントサイドフレームの前端部にフロントバンパビームが架け渡された車体前部構造に関する。
車体前部構造のなかには、左右のフロントサイドフレームの先端部からクラッシュボックスがそれぞれ突出され、左右のクラッシュボックスの先端部にフロントバンパビームが架け渡されたものが、例えば、特許文献1に開示されているように知られている。この車体前部構造は、クラッシュボックスの先端部およびフロントバンパビームの端部近傍に略L字状の荷重支持部材が連結されている。
荷重支持部材は、略L字状に形成されることで凸状の角部を有し、クラッシュボックスの先端部に一端部が設けられるとともに、フロントバンパビームの端部近傍に他端部が設けられている。この状態で、荷重支持部材の角部がエンジンルーム側に突出されている。
特許文献1に開示されている車体前部構造によれば、車体前方からフロントバンパビームに荷重が作用したときに、クラッシュボックスの前端部に荷重が作用してクラッシュボックスが圧縮変形(圧潰変形)する。同時に、荷重支持部材の他端部に荷重が作用して荷重支持部材の角部がエンジンルーム側に移動する。このように、フロントバンパビーム、荷重支持部材およびクラッシュボックスが変形することで、車体前方からフロントバンパビームに作用した荷重を吸収することができる。
しかし、特許文献1による車体前部構造は、荷重支持部材の角部がエンジンルーム側に突出された状態で設けられている。さらに、車体前方からフロントバンパビームに荷重が作用した場合に、荷重支持部材の他端部に荷重が作用して荷重支持部材の角部がエンジンルーム側に移動する。
荷重支持部材(特に、角部)をエンジンルーム内に収容するために、エンジンルーム内の収納空間を大きく確保する必要がある。よって、エンジンルーム内に備えられたパワーユニット(例えば、エンジンおよび変速機が一体化されたユニット)の前端部から車体の前部を車体前方に向けて大きく離す必要がある。このため、パワーユニットの前端部からフロントバンパビームまでの前後長が長くなり、前部車体の小型化を図る妨げになっていた。
本発明は、車体前方からフロントバンパビームに作用した荷重を吸収することができ、かつ、前部車体の小型化を図ることができる車体前部構造を提供することを課題とする。
本発明によれば、車体前後方向に延出された左右のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレームに架け渡され、車体前方から作用した荷重により車体後方に向けて変形可能なフロントバンパビームとを備えた車体前部構造において、前記左右のフロントサイドフレームの各前部を形成し、車体前方から作用した荷重により圧縮変形可能で、かつ車幅方向中央側の内側壁が車幅方向外側の外側壁よりも強度が高い衝撃吸収部と、前記衝撃吸収部の前記内側壁に設けられ、前記フロントバンパビームに対峙可能なビーム支持部材と、を具備しており、前記フロントバンパビームの端部は、前記ビーム支持部材の車体前方に配置されるとともに前記衝撃吸収部の前記外側壁に設けられ、前記フロントバンパビームの断面形状は、前記端部から車幅方向中央に向けて大きくなるように形成されている車体前部構造が提供される。
請求項2に係る発明では、好ましくは、前記衝撃吸収部は、前記外側壁の上端部から車幅方向外側に張り出された上フランジと、前記衝撃吸収部の底部において車幅方向中央から下方に張り出された下フランジと、前記衝撃吸収部の周壁に周方向に延出された複数のビードと、を有し、前記複数のビードのうち前記内側壁に形成されたビードが他のビードに対して車体前後方向に交互に配列されることにより、前記内側壁のビードの数を他のビードの数よりも少なくした。
請求項3に係る発明では、好ましくは、前記内側壁に形成された前記ビードは、少なくとも一つが上下方向に所定間隔をおいて分割された上下の三角形ビード部と、前記上下の三角形ビード部間に設けられた非ビード部と、を有し、前記上三角形ビード部は、前記内側壁および頂部が交差する上稜線を凹ませ、前記上稜線から前記内側壁の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成され、前記下三角形ビード部は、前記内側壁および前記底部が交差する下稜線を凹ませ、前記下稜線から前記内側壁の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成されている。
請求項4に係る発明では、好ましくは、前記車体前部構造は、前記衝撃吸収部の前記内側壁に支持されたフロントバルクヘッドを、更に備えており、前記フロントバルクヘッドに冷却系部品が設けられている。
請求項5に係る発明では、好ましくは、前記フロントバルクヘッドは、前記衝撃吸収部の前記内側壁に交差するように設けられた脚部を備え、前記脚部は、前記内側壁から離れる方向に断面U字状に形成されたU字状部と、前記U字状部の前端部から前方向に向けて張り出された前鍔部と、前記U字状部の後端部から車体後方向に向けて張り出された後鍔部と、を有し、前記前後の鍔部は車体前後方向に所定間隔をおいて前記内側壁に設けられるとともに、前記U字状部は前記内側壁に対して浮かせた状態に設けられている。
請求項6に係る発明では、好ましくは、前記ビーム支持部材は、前記フロントバンパビームに対して対峙可能に形成され、前記フロントバンパビームに対して車体後方に所定間隔をおいて非接触状態に配置されている。
請求項7に係る発明では、好ましくは、前記ビーム支持部材は、前記内側壁に沿って設けられた取付部と、前記フロントバンパビームに対して対峙可能な対峙部と、前記取付部および前記対峙部の交差部に形成された補強部と、を有し、前記取付部および前記対峙部は、略L字状に形成されている。
請求項8に係る発明では、前記衝撃吸収部は、前記左右のフロントサイドフレームのうち前記衝撃吸収部から車体後方に向けて延出された荷重伝達部の板厚寸法よりも板厚寸法が小さく設定されている。
請求項9に係る発明では、好ましくは、前記荷重伝達部は、前端部に前記荷重伝達部を補強する補強バルクヘッドを備えている。
請求項1に係る発明では、フロントバンパビームに車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重でフロントバンパビームが車体後方に向けて変形して荷重の一部を吸収することができる。フロントバンパビームが車体後方に変形することで、変形したフロントバンパビームをビーム支持部材で支えることができる。
フロントバンパビームの断面形状を端部から車幅方向中央に向けて大きくした。すなわち、フロントバンパビームは、内側壁に対応する断面形状が外側壁に対応する断面形状より大きい。よって、フロントバンパビームから外側壁に伝わる荷重より、フロントバンパビームから内側壁に伝わる荷重が大きくなる。そこで、フロントサイドフレームの前部を衝撃吸収部で形成し、衝撃吸収部の内側壁を外側壁より高強度に形成した。このように、衝撃吸収部の内側壁を外側壁より高強度に形成することで、フロントバンパビームから衝撃吸収部に伝わった荷重で衝撃吸収部が車体中心側に曲げ変形することを防ぐことができる。これにより、衝撃吸収部を車体後方に向けて良好に圧縮変形(圧潰変形)させることができ、衝撃吸収部に作用した荷重を好適に吸収することができる。
加えて、ビーム支持部材を衝撃吸収部の内側壁に沿って設け、ビーム支持部材をフロントバンパビームに対峙可能とした。このように、ビーム支持部材を衝撃吸収部の内側壁およびフロントバンパビームに沿わせて配置できるので、ビーム支持部材をエンジンルーム側に突出させる必要がない。よって、フロントバンパビームをエンジンルーム側に近づけることができる。さらに、ビーム支持部材をフロントバンパビームに対峙させることで、フロントバンパビームがビーム支持部材より車体後方に変形することを防止できる。
このように、ビーム支持部材をエンジンルーム側に突出させる必要がなく、フロントバンパビームがビーム支持部材より車体後方に向けて変形することを防止できるので、フロントバンパビームをエンジンルーム側に近づけて設けることができる。これにより、エンジンルームのパワーユニット(例えば、エンジンおよび変速機が一体化されたユニット)の前端部からフロントバンパビームまでの前後長を短くでき、前部車体の小型化を図ることができる。
請求項2に係る発明では、複数のビードのうち内側壁のビードを、他のビードに対して車体前後方向に交互に配列し、内側壁のビードを他のビードより少なくした。このように、内側壁のビードを他のビードより少なくすることで、外側壁に対して内側壁の強度を簡単に高くできる。よって、衝撃吸収部に車体後方向に向けて荷重が作用した際に、衝撃吸収部を車体後方に向けて良好に圧縮変形させることができる。これにより、衝撃吸収部に作用した荷重を衝撃吸収部の圧縮変形で好適に吸収できる。
請求項3に係る発明では、内側壁に形成したビードの少なくとも一つを、上下の三角形ビード部と、上下の三角形ビード部間に設けられた非ビード部で形成した。このように、上下の三角形ビード部間に非ビード部を設けることで内側壁の強度を十分に確保できる。よって、衝撃吸収部に車体後方向に向けて荷重が作用した際に、衝撃吸収部を車体後方に向けて良好に圧縮変形させることができる。これにより、衝撃吸収部に作用した荷重を衝撃吸収部の圧縮変形で好適に吸収できる。
請求項4に係る発明では、衝撃吸収部の内側壁にフロントバルクヘッドを支持し、フロントバルクヘッドに冷却系部品を設け、衝撃吸収部の前端部にフロントバンパビームを設けるようにした。よって、フロントバンパビームに車体前方から荷重が作用したとき、衝撃吸収部を車体後方に向けて圧縮変形することで、フロントバルクヘッドとともに冷却系部品を車体後方に向けて移動させることができる。これにより、冷却系部品にフロントバンパビームが干渉することを防いで冷却系部品を損傷することを防止できる。
従来の車体前部構造は、フロントサイドフレームにクラッシュボックスを介してフロントバンパビームを設け、かつフロントサイドフレームに脆弱部材を介してフロントバルクヘッドを支持するようにしている。よって、フロントサイドフレームをフロントバンパビームやフロントバルクヘッドで強固に支えることが難しい。このため、フロントサイドフレームの強度(すなわち、車体前部構造の剛性)を確保する工夫が要求される。
そこで、請求項4に係る発明では、フロントサイドフレームの前部を衝撃吸収部で形成した。この衝撃吸収部の前端部にフロントバンパビームを直接設け、かつ衝撃吸収部の内側壁にフロントバルクヘッドを直接支持するようにした。このように、フロントサイドフレームにフロントバンパビームおよびフロントバルクヘッドを直接設けることで、フロントサイドフレームの強度(車体前部構造の剛性)を確保することができる。
請求項5に係る発明では、フロントバルクヘッドに脚部を備えた。この脚部の前後の鍔部を所定間隔をおいて内側壁に設けるとともに、U字状部を内側壁に対して浮かせた状態に設けた。前鍔部を車体後方に向けて移動することでU字状部を車体後方に向けて移動させ、U字状部とともに冷却系部品車体後方に向けて一層大きく移動させることができる。これにより、冷却系部品にフロントバンパビームが干渉することを一層良好に防ぎ、冷却系部品が損傷することをより好適に防止することができる。
請求項6に係る発明では、ビーム支持部材をフロントバンパビームに対して所定間隔をおいて非接触状態に配置した。よって、フロントバンパビームの車体後方への変形代を大きく確保することができる。これにより、車体前方から入力した荷重でフロントバンパビームを車体後方へ大きく変形させて荷重を好適に吸収することができる。
さらに、ビーム支持部材をフロントバンパビームに対して非接触状態に配置することで、対峙部およびフロントバンパビーム間の振動異音対策を図ることができる。加えて、ビーム支持部材をフロントバンパビームに対して非接触状態に配置することで、ビーム支持部材およびフロントバンパビーム間に水滴が付着することを防いで錆の発生を抑えることができる。
請求項7に係る発明では、ビーム支持部材の取付部および対峙部を略L字形状に形成するとともに、取付部および対峙部の交差部に補強部を形成した。取付部および対峙部の交差部に補強部を形成することで、車体前方から入力した荷重でフロントバンパビームが車体後方へ変形した際に、ビーム支持部材の変形を抑えることができる。ビーム支持部材の変形を抑えることで、フロントバンパビームがビーム支持部材より車体後方に変形することをビーム支持部材で防止できる。よって、車体前方からフロントバンパビームに入力した荷重をビーム支持部材を経て衝撃吸収部に好適に伝えることができる。これにより、車体前方からフロントバンパビームに入力した荷重を衝撃吸収部で好適に吸収できる。
請求項8に係る発明では、衝撃吸収部の板厚寸法をフロントサイドフレームの荷重伝達部より小さく設定することで、衝撃吸収部の強度を低く抑えることができる。よって、フロントバンパビームから車体後方向に向けて衝撃吸収部に作用した荷重で衝撃吸収部を車体後方に向けて良好に圧縮変形させることができる。これにより、衝撃吸収部に作用した荷重を衝撃吸収部の圧縮変形で好適に吸収できる。
請求項9に係る発明では、衝撃吸収部から車体後方に延出された後部のうち前端部に、荷重伝達部を補強する補強バルクヘッドを備えた。後部の前端部を補強バルクヘッドで補強することで前端部の強度を高めることができる。よって、フロントバンパビームから車体後方向に向けて衝撃吸収部に荷重が作用した際に、後部から車体前方に向けて反力を発生し易くできる。これにより、フロントバンパビームから車体後方向に向けて衝撃吸収部に作用した荷重で衝撃吸収部を車体後方に向けて良好に圧縮変形させて、荷重を好適に吸収できる。
以下、本発明の好ましい実施例について、添付した図面に基づいて詳細に説明する。
図1に示すように、車体前部構造10は、車体前後方向に延出された左右(一対)のフロントサイドフレーム11と、左右のフロントサイドフレーム11に下方から設けられたサブフレーム12と、サブフレーム12の左端部12aおよびフロントバルクヘッド13を連結する左連結部材14と、サブフレーム12の右端部12bおよびフロントバルクヘッド13を連結する右連結部材14とを備えている。
サブフレーム12は、左右のフロントサイドフレーム11に下方から複数のボルト16で取り付けられている。サブフレーム12にパワーユニット(例えば、エンジンおよび変速機が一体化されたユニット)が搭載されている。
さらに、前部構造10は、左右のフロントサイドフレーム11に架け渡されたフロントバンパビーム18と、フロントバンパビーム18の車体前方側に設けられたセイフテイプレート21と、フロントバンパビーム18に対峙するように設けられた左右側のビーム支持部材22(左側のビーム支持部材22のみを図2に示す)とを備えている。セイフテイプレート21は、車両の走行時に歩行者に当接した際に変形させることにより歩行者を保護するためのプレートである。
さらにまた、前部構造10は、フロントバンパビーム18の車体後方側に設けられたフロントバルクヘッド13と、フロントバルクヘッド13に設けられた冷却系部品24と、フロントバルクヘッド13のロアメンバ128(後述する)から車体前方に向けて張り出された足払いプレート26とを備えている。足払いプレート26は、車両の走行時に歩行者に当接した際に、歩行者の足が車体後方に向けて侵入することを防ぐためのプレートである。
以下、車体前部構造10の主要構成部材について詳しく説明する。
左右のフロントサイドフレーム11は、車幅方向に所定間隔をおいて設けられ、それぞれが車体前後方向に延出された骨材である。左フロントサイドフレーム11は、左フロントサイドフレーム11の前部を形成する衝撃吸収部31と、衝撃吸収部31の後端部31a(図2も参照)から車体後方に向けて延出された荷重伝達部32とを備えている。
左右のフロントサイドフレーム11は、車幅方向に所定間隔をおいて設けられ、それぞれが車体前後方向に延出された骨材である。左フロントサイドフレーム11は、左フロントサイドフレーム11の前部を形成する衝撃吸収部31と、衝撃吸収部31の後端部31a(図2も参照)から車体後方に向けて延出された荷重伝達部32とを備えている。
図2及び図3に示すように、衝撃吸収部31は、左フロントサイドフレーム11の前部を形成する。この衝撃吸収部31は、板厚寸法T1が荷重伝達部32の板厚寸法T2より小さく設定され、かつ、ビードユニット(複数のビード)34を有することにより、車体前方から作用した荷重で圧縮変形(圧潰変形)可能に形成されている。
図4及び図5に示すように、衝撃吸収部31は、車体中央側に設けられて板厚寸法T1の内側折曲板部材36と、内側折曲板部材36の車体外側に設けられて板厚寸法T1の外側折曲板部材37とを備えている。
内側折曲板部材36は、略水平に設けられた頂部41と、頂部41の外端部から車体外側に向けて張り出された外上張出部42と、頂部41の内端部から下方に向けて折り曲げられた内側壁43と、内側壁43の下端部から車体外側に折り曲げられた内側底部44と、内側底部44の外端部から下方に向けて折り曲げられた内下折曲部45とを有する。
外側折曲板部材37は、内側壁43に対して車体外側に所定間隔をおいて平行に設けられた外側壁51と、外側壁51の上端部から車体外側に向けて折り曲げられた外上折曲部52と、外側壁51の下端部から車幅方向内側に向けて折り曲げられた外側底部53と、外側底部53の内端部から下方に向けて折り曲げられた外下折曲部54とを有する。
図6〜図8に示すように、外上張出部42および外上折曲部52がスポット溶接されることにより、外上張出部42および外上折曲部52で上フランジ56が形成される。上フランジ56は、外側壁51の上端部および頂部41の外端部から車幅方向外側に向けて張り出されている。
内下折曲部45および外下折曲部54がスポット溶接されることにより、内側底部44および外側底部53で略平坦な底部57が形成される。さらに、内下折曲部45および外下折曲部54がスポット溶接されることにより、内下折曲部45および外下折曲部54で下フランジ58が形成される。下フランジ58は、衝撃吸収部31の底部57において車幅方向中央から下方に向けて張り出されている。
このように、外上張出部42および外上折曲部52がスポット溶接で接合されるとともに、内下折曲部45および外下折曲部54がスポット溶接で接合されることにより、内側折曲板部材36および外側折曲板部材37で衝撃吸収部31が一体的に形成される。
衝撃吸収部31は、頂部41、内側壁43、底部57および外側壁51で断面略矩形状の閉断面が形成されている。衝撃吸収部31は、外側壁51の上端部および頂部41の外端部から車体外側に向けて張り出された上フランジ56と、底部57の車幅方向中央から下方に向けて張り出された下フランジ58とを有する。頂部41、内側壁43、底部57、外側壁51、上フランジ56および下フランジ58で衝撃吸収部31の周壁33が形成されている。
図4及び図5に示すように、衝撃吸収部31の周壁33にビードユニット34が周方向に延出(周回)されるように形成されている。図6〜図8に示すように、衝撃吸収部31の周壁33に凸状の上稜線33aおよび凸状の下稜線33bが形成されている。凸状の上稜線33aは、内側壁43および頂部41が交差する部位に形成されている。凸状の下稜線33bは、内側壁43および底部57が交差する部位に形成されている。
図5及び図9に示すように、ビードユニット34は、内側壁43に形成された内壁ビード群(内側壁43に形成したビード)62と、他のビード群(他のビード)63を備えている。内壁ビード群62は、内前ビード(易潰れ部、ビード)65と、内後ビード66とを有する。他のビード群63は、複数の上ビード71と、複数の内下ビード72と、外前ビード73と、複数の外後ビード74とを有する。
複数の上ビード71は、頂部41および外上張出部42に亘って車幅方向(周方向)に向けて連続的に形成された最前列の上ビード71および他の上ビード71を有する。最前列の上ビード71は、内側折曲板部材36の前端部36aから車体後方に距離L1だけ離れた位置に形成されている。他の上ビード71は、最前列の上ビード71の車体後方に一定間隔L2をおいて形成されている。
複数の内下ビード72は、内側底部44および内下折曲部45に亘って周方向に連続的に形成された最前列の内下ビード72および他の内下ビード72を有する。最前列の内下ビード72は、内側折曲板部材36の前端部36aから車体後方に距離L1だけ離れた位置に形成されている。他の内下ビード72は、最前列の内下ビード72の車体後方に一定間隔L2をおいて形成されている。すなわち、複数の内下ビード72は、平面視で複数の上ビード71に対応する位置(重なる位置)に形成されている。
外前ビード73は、外側折曲板部材37の外上折曲部52、外側壁51、外側底部53および外下折曲部54に亘って周方向に連続的に形成されている。この外前ビード73は、外側折曲板部材37の前端部37aから車体後方に向けて距離L1だけ離れた位置に形成されている。
外側折曲板部材37の前端部37aおよび内側折曲板部材36の前端部36aは面一に配置されている。よって、外前ビード73は、最前列の上ビード71や最前列の内下ビード72と同様に、内側折曲板部材36の前端部36aから車体後方に距離L1だけ離れた位置に形成されている。
外前ビード73のうち外上折曲部52に形成された部位73aが、最前列の上ビード71のうち外上張出部42に形成された部位71aに嵌合される。外前ビード73のうち外下折曲部54に形成された部位73bが、最前列の内下ビード72のうち内下折曲部45に形成された部位72aに嵌合される。
複数の外後ビード74は、外側壁51に形成され、外前ビード73の車体後方に向けて一定間隔L2をおいて形成されている。
すなわち、他のビード群63は、最前列の上ビード71、最前列の内下ビード72、および外前ビード73が内側折曲板部材36の前端部36aから車体後方に向けて距離L1だけ離れた位置に形成されている。以下、最前列の上ビード71、最前列の内下ビード72、および外前ビード73を「最前列のビード71,72,73」と略記する。
他のビード群63は、その他の上ビード71、その他の内下ビード72および外後ビード74が最前列のビード71,72,73の車体後方に向けて一定間隔L2をおいて形成されている。
他のビード群63に対して内壁ビード群62(内前ビード65および内後ビード66)が車体前後方向に交互に配列されている。具体的には、最前列の上ビード71と二番面の上ビード71間に内前ビード65が設けられている。さらに、二番目の上ビード71と三番目の上ビード71間に内後ビード66が設けられている。
このように、他のビード群63に対して内前ビード65および内後ビード66を車体前後方向に交互に配列することで、内壁ビード群62は他のビード群63よりビード本数が少なく形成されている。内壁ビード群62のビード本数を他のビード群63より少なくすることで、外側壁51より内側壁43の強度を簡単に高く設定できる。なお、外側壁51より内側壁43の強度を高く設定する理由については後で詳しく説明する。
内壁ビード群62の内前ビード65は、内側壁43において内後ビード66より車体前方で、かつ、最前列の上ビード71および二番目の上ビード71(中央の上ビード71)間に形成されている。この内前ビード65は、上下方向に所定間隔Hをおいて分割された上下の三角形ビード部76,77と、上下の三角形ビード部76,77間に設けられた非ビード部78とを有する。
上三角形ビード部76は、衝撃吸収部31の上稜線33aを凹ませ、上稜線33aから内側壁43の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成されている。下三角形ビード部77は、衝撃吸収部31の下稜線33bを凹ませ、下稜線33bから内側壁43の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成されている。
上下の三角形ビード部76,77を略三角形に形成することで、非ビード部78近傍において上下の三角形ビード部76,77を小さくできる。これにより、非ビード部78が比較的大きく確保され、内前ビード65(すなわち、内側壁43)の車体前後方向に対する強度が外側壁51の強度と比較して高く設定されている。
内側壁43のうち内前ビード65の車体前方に前接合部43aが設けられている。前接合部43aは、フロントバルクヘッド13の前鍔部位132(後述する)が接合可能な部位である。内側壁43のうち内前ビード65の車体後方に後接合部43bが設けられている。後接合部43bは、フロントバルクヘッド13の後鍔部位133(後述する)が接合可能な部位である。
内壁ビード群62の内後ビード66は、内側壁43のうち後接合部43bの車体後方側に形成されている。具体的には、内後ビード66は、二番目の上ビード71(中央の上ビード71)および三番目の上ビード71(最後列の上ビード71)間において上下方向(周方向)に延出するように形成されている。
このように、内側壁43の内前ビード65に非ビード部78を有することで、内側壁43の車体前後方向に対する強度を外側壁51の強度と比較して高くできる。外側壁51より内側壁43の強度を高く設定する理由については後で詳しく説明する。
衝撃吸収部31の内側壁43のうち前端部43cにビーム支持部材22が設けられている。ビーム支持部材22は、内側壁43に沿って設けられた取付部81と、取付部81の前端部81a設けられた対峙部82と、取付部81および対峙部82の交差部83に形成された複数の補強部84とを有する。このビーム支持部材22は、取付部81および対峙部82が略L字形状に形成されている。
取付部81は、内側壁43の前端部43cにおいて、内側壁43の前後方向に対してに交差(直交)するように設けられている。対峙部82は、取付部81の前端部81aからフロントバンパビーム18に対峙するように車体中央に向けて張り出されている。
この状態において、対峙部82は、後述する取付ブラケット86(内側壁43の前端部43c)に対して略面一に配置されている(図10参照)。加えて、対峙部82は、フロントバンパビーム18に対して車体後方に向けて所定間隔Sをおいて非接触状態に配置されている(図10参照)。
交差部83は、取付部81および対峙部82が交差(直交)することにより凹状に形成された角部である。交差部83に複数の補強部84が所定間隔をおいて設けられている。
複数の補強部84は、凹状の交差部83に沿って上下方向に所定間隔をおいて設けられ、凹状の交差部83に対して車体後方に向けて膨出するように形成されている。凹状の交差部83に複数の補強部84を設けることで、対峙部82に車体前方から荷重が作用(入力)した際に対峙部82が車体後方に向けて変形することを防止できる。
すなわち、凹状の交差部83に複数の補強部84を設けることで、対峙部82に車体前方から荷重が作用(入力)した際に、ビーム支持部材22を略L字形状に保つことができる。よって、フロントバンパビーム18に車体前方から入力した荷重で、フロントバンパビーム18が車体後方に向けて変形する際に、フロントバンパビーム18を取付ブラケット86(内側壁43の前端部43c)に対して略面一にビーム支持部材22で保持できる。フロントバンパビーム18を取付ブラケット86に対して略面一に保持することで、フロントバンパビーム18に車体前方から作用した荷重で内側壁43が車幅方向の車体中心側に倒れることを防止できる。
内側壁43の倒れを防止することで、フロントバンパビーム18に車体前方から入力した荷重を衝撃吸収部31の前端部31bに車体後方(衝撃吸収部31の長手方向)に向けて伝えることができる。よって、フロントバンパビーム18の車幅方向略中央に車体前方から入力した荷重で衝撃吸収部31を長手方向(車体前後方向)に一層良好に圧縮変形することができる。これにより、フロントバルクヘッド13とともに冷却系部品24(図10参照)を車体後方に移動させて、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉して冷却系部品24が損傷することを一層好適に防止できる。
さらに、図10に示すように、フロントバンパビーム18に車体前方から入力した荷重でフロントバンパビーム18が車体後方へ変形した際に、ビーム支持部材22の変形を複数の補強部84で抑えることができる。よって、フロントバンパビーム18がビーム支持部材22より車体後方に変形することをビーム支持部材22で防止できる。これにより、フロントバンパビーム18に車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重をビーム支持部材22を経て衝撃吸収部31に好適に伝えることができる。したがって、フロントバンパビーム18に車体前方から入力した荷重を衝撃吸収部31で好適に吸収することができる。
加えて、ビーム支持部材22の取付部81を衝撃吸収部31の内側壁43に沿って設け、取付部81の前端部81aからフロントバンパビーム18に対峙するように対峙部82を張り出した。
このように、ビーム支持部材22を衝撃吸収部31の内側壁43およびフロントバンパビーム18に沿わせて配置できるので、ビーム支持部材22をエンジンルーム89側に突出させる必要がない。エンジンルーム89は、パワーユニット(例えば、エンジンおよび変速機が一体化されたユニット)が搭載される空間である。よって、フロントバンパビーム18をエンジンルーム89側に近づけることができる。
さらに、ビーム支持部材22の対峙部82をフロントバンパビーム18に対峙させることで、フロントバンパビーム18がビーム支持部材22より車体後方に変形することを防止できる。
このように、ビーム支持部材22をエンジンルーム89側に突出させる必要がなく、フロントバンパビーム18がビーム支持部材22より車体後方に変形することを防止できるので、フロントバンパビーム18をエンジンルーム89側に近づけて設けることができる。これにより、エンジンルーム89のパワーユニットの前端部からフロントバンパビーム18までの前後長L3を短くでき、車体前部構造10の小型化を図ることができる。
衝撃吸収部31の前端部31bに取付ブラケット86および補強ブラケット87が設けられている。取付ブラケット86は、図4に示すように、車幅方向中心側の側部が開口されることで略U字状に形成され、上張出部86a、下張出部86bおよび外張出部86cを有する。
上張出部86aは、衝撃吸収部31の前端部31bのうち頂部41に設けられている。下張出部86bは、衝撃吸収部31の前端部31bのうち底部57に設けられている。外張出部86cは、衝撃吸収部31の前端部31bのうち外側壁51に設けられている。上張出部86a、下張出部86bおよび外張出部86cにそれぞれ取付孔91が形成されている。
上張出部86aの後方で、かつ、頂部41に補強ブラケット87が設けられている。補強ブラケット87には、上張出部86aの取付孔91と同軸上に取付孔92が形成されている。補強ブラケット87の後面にナット93が取り付けられている。補強ブラケット87のナット93は、上張出部86aの取付孔91および補強ブラケット87の取付孔92に対して同軸上に形成されている。
下張出部86bおよび外張出部86cの後面にナット93がそれぞれ溶接されている。下張出部86bのナット93は、下張出部86bの取付孔91に対して同軸上に配設されている。同様に、外張出部86cのナット93は、外張出部86cの取付孔91に対して同軸上に配設されている。
図3及び図4に示すように、荷重伝達部32は、左フロントサイドフレーム11のうち衝撃吸収部31寄りの部位であり(図1も参照)、衝撃吸収部31の後端部31aから車体後方に向けて略水平に延出されている。具体的には、荷重伝達部32は、衝撃吸収部31の板厚寸法T1より板厚寸法T2が大きく設定されるとともに前端部32aに補強バルクヘッド96を備えている。
荷重伝達部32の板厚寸法T2を大きく設定することで、荷重伝達部32の強度を高めることができる。荷重伝達部32の前端部32aに補強バルクヘッド96を設けることで、荷重伝達部32(特に、前端部32a)の強度を高めることができる。
このように、荷重伝達部32の強度を高めることで、フロントバンパビーム18から車体後方向に向けて衝撃吸収部31に荷重が作用した際に、荷重伝達部32から車体前方に向けて反力を発生し易くできる。これにより、フロントバンパビーム18から車体後方向に向けて衝撃吸収部31に伝えられた荷重で、衝撃吸収部31を車体後方に向けて良好に圧縮変形させて荷重を好適に吸収できる。
加えて、衝撃吸収部31の板厚寸法T1を荷重伝達部32の板厚寸法T2より小さく設定することで、衝撃吸収部31の強度を低く抑えることができる。よって、フロントバンパビーム18から車体後方向に向けて衝撃吸収部31に伝達された荷重で衝撃吸収部31を車体後方に向けて良好に圧縮変形させることができる。衝撃吸収部31を圧縮変形させることで衝撃吸収部31に伝達された荷重を一層好適に吸収できる。
衝撃吸収部31が圧縮変形した後、衝撃吸収部31を荷重伝達部32から切断して新たな衝撃吸収部31を荷重伝達部32の前端部32aに取り付けることが考えられる。このように、衝撃吸収部31を切断し、かつ、新たな衝撃吸収部31を取り付ける際に、荷重伝達部32の前端部32aの強度を確保することが好ましい。
そこで、図4及び図5に示すように、荷重伝達部32の前端部32aを補強バルクヘッド96で補強するようにした。よって、圧縮変形した衝撃吸収部31を荷重伝達部32から切断して除去する際に、荷重伝達部32の変形を防止することができる。これにより、圧縮変形した衝撃吸収部31を新たな衝撃吸収部31に容易に交換でき、修理費を抑えることができる。
図3及び図4に示すように、荷重伝達部32は、頂部101、内側壁102、底部103および外側壁104で断面略矩形状の閉断面が形成されている。さらに、荷重伝達部32は、外側壁104の上端部および頂部101の外端部から上フランジ106が張り出され、底部103の車幅方向中央から下フランジ107が張り出されている。頂部101、内側壁102、底部103および外側壁104で形成された閉断面内の空間108に補強バルクヘッド96が収容されている。
補強バルクヘッド96は、荷重伝達部32の前端部32aに設けられることで、荷重伝達部32を補強する補強部材である。この補強バルクヘッド96は、略矩形状に形成された壁部111と、壁部111の上端部から車体後方に折り曲げられた上折曲部112と、壁部111の下端部から車体後方に折り曲げられた下折曲部113と、壁部111の左側部から車体後方に折り曲げられた外折曲部114と、壁部111の右側部から車体後方に折り曲げられた内折曲部115とを有する。
補強バルクヘッド96が荷重伝達部32の前端部32aにおいて空間108に配置され、上折曲部112が頂部101に接合され、下折曲部113が底部103に接合されている。さらに、外折曲部114が外側壁104に接合され、内折曲部115が内側壁102に接合されている。これにより、補強バルクヘッド96が前端部32aの空間108に固定した状態に設けられる。
図1に示すように、右フロントサイドフレーム11は、左フロントサイドフレーム11と左右対称の部材である。よって、右フロントサイドフレーム11の各構成部材に左フロントサイドフレーム11と同じ符号を付して右フロントサイドフレーム11の詳しい説明を省略する。
左右のフロントサイドフレーム11の前部はそれぞれ衝撃吸収部31で構成されている。そして、左右の衝撃吸収部31の前端部31b間にフロントバンパビーム18が車幅方向に延びるように架け渡されている。
図2及び図4に示すように、フロントバンパビーム18は、ビーム支持部材22の車体前方に配置され、左端部(端部)18aがボルト94・ナット93で取付ブラケット86および補強ブラケット87に取り付けられている。この状態で、フロントバンパビーム18はビーム支持部材22の車体前方に配置されている。
前述したように、取付ブラケット86は、衝撃吸収部31の前端部31bのうち頂部41、底部57および外側壁51に設けられている。よって、フロントバンパビーム18の左端部18aは、ボルト94・ナット93、取付ブラケット86や補強ブラケット87を介して衝撃吸収部31の頂部41、底部57および外側壁51に取り付けられている。
図11に示すように、フロントバンパビーム18は、正面視で略矩形状に形成されたベース121と、ベース121の上端部から車体後方に折り曲げられた上折曲片122と、ベース121の下端部から車体後方に折り曲げられた下折曲片123と、ベース121から車体前方に膨出された上下の膨出部124とを有する。
ベース121は、ビーム支持部材22の対峙部82に対して車体前方側に配置されている。上折曲片122は、対峙部82の上方に配置されている。下折曲片123は、対峙部82の下方に配置されている。すなわち、ビーム支持部材22の対峙部82は、フロントバンパビーム18のベース121に対して車体後方に向けて所定間隔Sをおいて非接触状態に配置されている。
よって、図10に示すように、フロントバンパビーム18に車体前方から荷重が入力した際に、フロントバンパビーム18の車体後方への変形代を大きく確保することができる。これにより、フロントバンパビーム18の車体前方から入力した荷重で、フロントバンパビーム18を車体後方へ大きく変形させて荷重を好適に吸収することができる。
ビーム支持部材22の対峙部82をフロントバンパビーム18に対して非接触状態に配置することで、対峙部82およびフロントバンパビーム18間の振動異音対策を図ることができる。さらに、ビーム支持部材22の対峙部82をフロントバンパビーム18に対して非接触状態に配置することで、対峙部82およびフロントバンパビーム18間に水滴が付着することを防いで錆の発生を抑えることができる。
フロントバンパビーム18は、左端部18aのうち外側壁51に対応する部位18bの厚さ寸法W1であり、左端部18aのうち内側壁43に対応する部位18cの厚さ寸法W2である。「部位18bの厚さ寸法W1」および「部位18c厚さ寸法W2」は、W1<W2の関係を有する。
左端部18aのうち部位18cの断面形状は、左端部18aのうち部位18bの断面形状より断面積が大きく設定されている。換言すれば、フロントバンパビーム18は、左端部18aから車幅方向中央に向けて断面形状(断面積)が大きくなるように形成されている。
フロントバンパビーム18に車体前方から荷重が入力した際に、入力した荷重でフロントバンパビーム18が車体後方に向けて変形して荷重の一部を吸収できる。フロントバンパビーム18が車体後方に向けて変形することで、変形したフロントバンパビーム18をビーム支持部材22の対峙部82で支えることができる。フロントバンパビーム18のベース121を対峙部82で支えることで、フロントバンパビーム18が対峙部82より車体後方に変形することを防止できる。よって、衝撃吸収部31を車幅方向の車体中心側に倒れ難く(曲げ変形し難く)することができる。
フロントバンパビーム18の断面形状を左端部18aから車幅方向中央に向けて大きくした。すなわち、フロントバンパビーム18は、内側壁43に対応する部位18cの断面形状が外側壁51に対応する部位18bの断面形状より大きい。よって、フロントバンパビーム18から外側壁51に伝わる荷重より、フロントバンパビーム18から内側壁43に伝わる荷重が大きくなる。
そこで、図9に示すように、内壁ビード群62のビード本数を他のビード群63(図5)より少なくし、かつ、内側壁43の内前ビード65に非ビード部78を有することで、内側壁43の強度を外側壁51の強度と比較して高くした。このように、内側壁43の強度を外側壁51の強度と比較して高くすることで、衝撃吸収部31が車幅方向の車体中心側に倒れる(曲げ変形する)ことを防ぐことができる。
よって、車体前方からフロントバンパビーム18の車幅方向略中央に作用した荷重で衝撃吸収部31を長手方向(車体前後方向)に圧縮変形することができる。衝撃吸収部31を圧縮変形させることで衝撃吸収部31に作用した荷重を好適に吸収できる。さらに、衝撃吸収部31を車体後方に向けて圧縮変形させることで、フロントバルクヘッド13とともに冷却系部品24(図10)を車体後方に向けて移動させることができる。これにより、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉して冷却系部品24が損傷することを防止できる。
図1に示すように、フロントバンパビーム18の右端部(端部)18dは、フロントバンパビーム18の左端部18aと同様に、右フロントサイドフレーム11の衝撃吸収部31に取り付けられている。具体的には、フロントバンパビーム18の右端部18dは、図10に示すボルト94・ナット93や取付ブラケット86などを介して右側の衝撃吸収部31の前端部31b(頂部41、底部57および外側壁51)に取り付けられている。
よって、左右側の衝撃吸収部31の前端部31bにフロントバンパビーム18が架け渡される。この状態において、フロントバンパビーム18に車体前方から荷重が作用(入力)した際に、入力した荷重によりフロントバンパビーム18が車体後方に向けて変形する。
図10に示すように、フロントバンパビーム18が車体後方に向けて変形することにより、フロントバンパビーム18のベース121が左右側のビーム支持部材22の対峙部82(右側のビーム支持部材22の対峙部82は図示せず)に当接する。フロントバンパビーム18のベース121が左右側の対峙部82(右側の対峙部82は図示せず)に当接することで、フロントバンパビーム18が左右側の対峙部82より車体後方に向けて変形することを防止できる。
よって、左右の衝撃吸収部31(右の衝撃吸収部31は図1)を車幅方向の車体中心側に倒れ難く(曲げ変形し難く)することができる。加えて、左右の衝撃吸収部31の内側壁43の強度を外側壁51の強度と比較して高くすることで、衝撃吸収部31が車幅方向の車体中心側に倒れる(曲げ変形する)ことを防ぐことができる。
従来の前部構造は、フロントサイドフレームの先端部からクラッシュボックス(衝撃吸収部)を車体前方に向けて突出させて、クラッシュボックスの先端部にフロントバンパビームを設けている。このため、車体の前部が前方に突出され、エンジンルームに搭載されたパワーユニットの前端部から車体前端までの前後長が長くなる。
そこで、図10に示すように、フロントサイドフレーム11の前部を衝撃吸収部31で形成し、衝撃吸収部31の前端部31b(すなわち、フロントサイドフレーム11の前端部)にフロントバンパビーム18を直接設けるようにした。具体的には、衝撃吸収部31の前端部31bに取付ブラケット86や補強ブラケット87を介してフロントバンパビーム18が設けられている。
このように、フロントサイドフレーム11の前端部にフロントバンパビーム18を直接設けることで、エンジンルーム89に搭載されたパワーユニットの前端部から車体前端までの前後長L3を短くできる。前後長L3を短くすることで車両の前部車体10の小型化を図ることができる。
図12及び図13に示すように、左右の衝撃吸収部31間にフロントバルクヘッド13が設けられている。フロントバルクヘッド13は、左フロントサイドフレーム11の衝撃吸収部31および右フロントサイドフレーム11の衝撃吸収部31(図1も参照)に支持されている。具体的には、左の衝撃吸収部31の内側壁43および右の衝撃吸収部31の内側壁43にフロントバルクヘッド13が支持されている。
フロントバルクヘッド13は、左の衝撃吸収部31の内側壁43に交差するように設けられた左の脚部126と、右の衝撃吸収部31の内側壁に交差するように設けられた右の脚部126と、左右の脚部126の上端部に架け渡されたアッパメンバ127と、左右の脚部126の下端部に架け渡されたロアメンバ128とを備えている。
図9及び図10に示すように、左の脚部126は、内側壁43から離れる方向に断面略U字状に形成されたU字状部131と、U字状部131の前端部から車体前方向に向けて張り出された前鍔部132と、U字状部131の後端部から車体後方向に向けて張り出された後鍔部133とを有する。
U字状部131は、内側壁43に対して所定間隔離して設けられた隔壁131aと、隔壁131aの前端部から内側壁43に向けて折り曲げられた(張り出された)前壁131bと、隔壁131aの後端部から内側壁43に向けて折り曲げられた(張り出された)後壁131cとを有する。このU字状部131は、隔壁131a、前壁131bおよび後壁131cで断面略U字状に形成されている。
前鍔部132は、内側壁43の前接合部43aに設けられている。前接合部43aは、内側壁43のうち内前ビード65の車体前方側に設けられている。後鍔部133は、内側壁43の後接合部43bに設けられている。後接合部43bは、内側壁43のうち内前ビード65の車体後方側に設けられている。
このように、前鍔部132が前接合部43aに設けられるとともに、後鍔部133が後接合部43bに設けられた状態において、前後の鍔部132,133が車体前後方向に所定間隔をおいて設けられている。この状態において、U字状部131が内側壁43に対して浮かせた状態に設けられている。
内側壁43は、前接合部43aおよび後接合部43b間に内前ビード65(図9も参照)を有する。この内前ビード65は、前述したように、車体前方からの荷重によって圧縮変形可能な易潰れ部である。
このように、フロントバルクヘッド13は脚部126を備えている。この脚部126の前後の鍔部132,133を所定間隔をおいて内側壁43に設けるとともに、U字状部131を内側壁43に対して浮かせた状態に設けた。さらに、内側壁43のうち前後の鍔部132,133間に内前ビード65を有し、内前ビード65を車体前方からの荷重で圧縮変形可能とした。
車体前方からの荷重で内前ビード65を圧縮変形することで、前鍔部132を車体後方に向けて(すなわち、後鍔部133に向けて)移動することができる。前鍔部132を車体後方に向けて移動することでU字状部131を車体後方に向けて移動させ、U字状部131とともに冷却系部品24を車体後方に一層大きく移動させることができる。これにより、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉することを一層良好に防いで、冷却系部品24が損傷することをより好適に防止できる。
図12及び図13に示すように、フロントバルクヘッド13には冷却系部品24が設けられている。冷却系部品24は、フロントバルクヘッド13に設けられたラジエータ135と、ラジエータ135の車体後方側に設けられたケース136とを備えている。
ラジエータ135は、上端部135aが左右の上支持軸141を介してアッパメンバ127に取り付けられ、下端部135bが左右の下支持軸142を介してロアメンバ128に取り付けられている。このラジエータ135は、エンジンの冷却水を外気(空気)で冷却するための熱交換器である。ケース136は、ラジエータ135の車体後方側に設けられ、電動ファンを収容するカバーである。
従来の前部車体は、フロントサイドフレームにクラッシュボックスを介してフロントバンパビームを設け、かつ、フロントサイドフレームに脆弱部材を介してフロントバルクヘッドを支持した。このため、フロントサイドフレームの強度(すなわち、車両の前部車体の剛性)を確保する工夫が要求される。
そこで、図10に示すように、本発明では、フロントサイドフレーム11の前部を衝撃吸収部31で形成し、衝撃吸収部31の前端部31b(すなわち、フロントサイドフレーム11の前端部)にフロントバンパビーム18を直接設けるようにした。具体的には、衝撃吸収部31の前端部31bに取付ブラケット86や補強ブラケット87を介してフロントバンパビーム18が設けられている。加えて、衝撃吸収部31の内側壁43にフロントバルクヘッド13を直接支持するようにした。
このように、フロントサイドフレーム11の衝撃吸収部31にフロントバンパビーム18およびフロントバルクヘッド13を直接設けることで、フロントサイドフレーム11の強度(すなわち、車両の前部車体の剛性)を確保できる。
以上説明したように、本実施例による車体前部構造10によれば、フロントサイドフレーム11の前部を衝撃吸収部31で形成し、衝撃吸収部31を車体前方からの荷重によって圧縮変形(圧潰変形)可能とした。衝撃吸収部31の内側壁43にフロントバルクヘッド13を支持し、フロントバルクヘッド13に冷却系部品24を設けた。そして、衝撃吸収部31の前端部31bに取付ブラケット86および補強ブラケット87を介してフロントバンパビーム18を設けた。
よって、フロントバンパビーム18に車体前方から荷重が作用した際に、荷重が衝撃吸収部31に伝わり、伝わった荷重で衝撃吸収部31を圧縮変形することができる。衝撃吸収部31を圧縮変形することで、フロントバルクヘッド13とともに冷却系部品24を車体後方に移動させることができる。これにより、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉することを防いで、冷却系部品24が損傷することを防止できる。
つぎに、フロントバンパビーム18に車体前方から作用(入力)した荷重を吸収する例について、図14及び図15に基づいて説明する。図14及び図15においては荷重を吸収する作用の理解を容易にするために左側の構成部材について説明して右側の構成部材の説明を省略する。
図14(a)に示すように、フロントバンパビーム18の中央部近傍に車体前方から荷重F1が作用(入力)する。ビーム支持部材22の対峙部82がフロントバンパビーム18のベース121に対して車体後方に所定間隔Sをおいて非接触状態に配置されている。よって、フロントバンパビーム18に入力した荷重F1でフロントバンパビーム18が車体後方に向けて矢印Aの如く変形する。
図14(b)に示すように、フロントバンパビーム18が車体後方に向けて所定間隔S分(図14(a))変形することにより、フロントバンパビーム18のベース121がビーム支持部材22の対峙部82に当接する。フロントバンパビーム18のベース121がビーム支持部材22の対峙部82に当接した後、フロントバンパビーム18が車体後方に向けて想像線で示す位置Pまで変形する。
このように、対峙部82をベース121に対して車体後方に所定間隔S(図14(a)参照)をおいて非接触状態に配置することで、フロントバンパビーム18の車体後方への変形代を大きく確保できる。これにより、フロントバンパビーム18に車体前方から入力した荷重F1でフロントバンパビーム18を車体後方へ大きく変形させて荷重F1を好適に吸収できる。
フロントバンパビーム18のベース121を対峙部82に当接させることでフロントバンパビーム18が対峙部82より車体後方に変形することを防止できる。よって、衝撃吸収部31を車幅方向の車体中心側に倒れ難く(曲げ変形し難く)することができる。加えて、衝撃吸収部31の内側壁43の強度を外側壁51の強度と比較して高くすることで、衝撃吸収部31が車幅方向の車体中心側に倒れる(曲げ変形する)ことを防ぐことができる。
フロントバンパビーム18は、左端部18aのうち内側壁43に対応する部位18cの断面形状が、外側壁51に対応する部位18bの断面形状より断面積が大きく設定されている。よって、フロントバンパビーム18が対峙部82に当接して衝撃吸収部31に荷重が伝達される際に、外側壁51に伝わる荷重F2より内側壁43に伝わる荷重F3が大きくなる。
そこで、内壁ビード群62のビード本数を他のビード群63より少なくすることで、外側壁51より内側壁43の強度を高く設定した。よって、衝撃吸収部31が車幅方向の車体中心側に倒れる(曲げ変形する)ことを防ぐことができる。
図15に示すように、衝撃吸収部31を車体後方に向けて長手方向に矢印Bの如く良好に圧縮変形させることができる。衝撃吸収部31を圧縮変形させることで、衝撃吸収部31に作用した荷重F2,F3(図14(b))を好適に吸収できる。
衝撃吸収部31を圧縮変形させることで、脚部126(すなわち、フロントバルクヘッド13)が車体後方に向けて矢印Cの如く移動する。フロントバルクヘッド13が車体後方に向けて移動することで、フロントバルクヘッド13とともに冷却系部品24を車体後方に矢印Cの如く移動させることができる。これにより、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉することを防いで、冷却系部品24が損傷することを防止できる。
図14(a)に示すように、フロントバルクヘッド13の脚部126のうち前後の鍔部132,133が所定間隔をおいて内側壁43に設けられている。また、脚部126のU字状部131が内側壁43に対して浮いた状態に設けられている。さらに、内側壁43のうち前後の鍔部132,133間に内前ビード65が形成され、内前ビード65を車体前方からの荷重で圧縮変形可能とした。
図15に示すように、車体前方からの荷重F1で内前ビード65を圧縮変形することで、前鍔部132を車体後方に向けて(すなわち、後鍔部133に向けて)一層良好に矢印Cの如く移動できる。前鍔部132を車体後方に向けて一層良好に移動することでU字状部131を車体後方に矢印Cの如く移動させることができる。
U字状部131を車体後方に移動させることで、U字状部131とともに冷却系部品24を車体後方に一層大きく矢印Cの如く移動させることができる。これにより、冷却系部品24にフロントバンパビーム18が干渉することを一層良好に防いで、冷却系部品24が損傷することをより好適に防止できる。
本発明による車体前部構造は、前述した実施例に限定されるものではなく適宜変更、改良などが可能である。例えば、実施例では、冷却系部品24としてラジエータ135を例示したが、これに限定するものではなく、冷却系部品としてコンデンサなどの他の部品を採用することも可能である。コンデンサは、エアコン(空調)の冷凍サイクルで使用する冷媒を外気(空気)で冷却するための熱交換器である。
さらに、実施例では、上下の三角形ビード部76,77を略三角形に形成して内前ビード65の車体前後方向に対する強度を高く設定する例について説明したが、これに限定するものではない。例えば、上下の三角形ビード部76,77の形状を矩形状などの他の形状に変えることで内前ビード65の強度を調整することも可能である。
実施例で示した車体前部構造10、左右のフロントサイドフレーム11、フロントバンパビーム18、ビーム支持部材22、衝撃吸収部31、荷重伝達部32、周壁33、ビードユニット34、内側壁43、外側壁51、上フランジ56、下フランジ58、内壁ビード群62、他のビード群63、上下の三角形ビード部76,77、非ビード部78、取付部81、対峙部82、補強部84および補強バルクヘッド96などの形状や構成は例示したものに限定するものではなく適宜変更が可能である。
本発明は、左右のフロントサイドフレームが設けられ、各フロントサイドフレームにフロントバンパビームが架け渡された車両の前部車体を備えた自動車への適用に好適である。
10…車両の前部車体、11…左右のフロントサイドフレーム、13…フロントバルクヘッド、18…フロントバンパビーム、18a…フロントバンパビームの左端部(端部)、18d…フロントバンパビームの右端部(端部)、22…ビーム支持部材、24…冷却系部材31、…衝撃吸収部、31a…衝撃吸収部の後端部、31b…衝撃吸収部の前端部、32…荷重伝達部、32a…荷重伝達部の前端部、33…周壁、33a,33b…上下の稜線、34…ビードユニット(複数のビード)、43…内側壁、43c…内側壁の前端部、51…外側壁、56…上フランジ、58…下フランジ、62…内壁ビード群(内側壁43に形成したビード)、63…他のビード群(他のビード)、65…内側ビード(易潰れ部)、76,77…上下の三角形ビード部、78…非ビード部、81…取付部、82…対峙部、83…交差部、84…補強部、96…補強バルクヘッド、126…脚部、131…U字状部、132,133…前後の鍔部、T1…衝撃吸収部の板厚寸法、T2…荷重伝達部の板厚寸法、F1…荷重。
Claims (9)
- 車体前後方向に延出された左右のフロントサイドフレームと、前記左右のフロントサイドフレームに架け渡され、車体前方から作用した荷重により車体後方に向けて変形可能なフロントバンパビームと、を備えた車体前部構造において、
前記左右のフロントサイドフレームの各前部を形成し、車体前方から作用した荷重により圧縮変形可能で、かつ車幅方向中央側の内側壁が車幅方向外側の外側壁よりも強度が高い衝撃吸収部と、
前記衝撃吸収部の前記内側壁に設けられ、前記フロントバンパビームに対峙可能なビーム支持部材と、
を具備しており、
前記フロントバンパビームの端部は、前記ビーム支持部材の車体前方に配置されるとともに前記衝撃吸収部の前記外側壁に設けられ、
前記フロントバンパビームの断面形状は、前記端部から車幅方向中央に向けて大きくなるように形成されていることを特徴とする車体前部構造。 - 前記衝撃吸収部は、
前記外側壁の上端部から車幅方向外側に張り出された上フランジと、
前記衝撃吸収部の底部において車幅方向中央から下方に張り出された下フランジと、
前記衝撃吸収部の周壁に周方向に延出された複数のビードと、
を有し、
前記複数のビードのうち前記内側壁に形成されたビードが他のビードに対して車体前後方向に交互に配列されることにより、前記内側壁のビードの数を他のビードの数よりも少なくした、請求項1に記載の車体前部構造。 - 前記内側壁に形成された前記ビードは、
少なくとも一つが上下方向に所定間隔をおいて分割された上下の三角形ビード部と、
前記上下の三角形ビード部間に設けられた非ビード部と、
を有し、
前記上三角形ビード部は、前記内側壁および頂部が交差する上稜線を凹ませ、前記上稜線から前記内側壁の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成され、
前記下三角形ビード部は、前記内側壁および前記底部が交差する下稜線を凹ませ、前記下稜線から前記内側壁の中央に向けて徐々に先細状となるよう略三角形に形成されている、請求項2記載の車体前部構造。 - 前記車体前部構造は、前記衝撃吸収部の前記内側壁に支持されたフロントバルクヘッドを、更に備えており、前記フロントバルクヘッドに冷却系部品が設けられている、請求項1〜3のいずれか1項に記載の車体前部構造。
- 前記フロントバルクヘッドは、前記衝撃吸収部の前記内側壁に交差するように設けられた脚部を備え、
前記脚部は、前記内側壁から離れる方向に断面U字状に形成されたU字状部と、前記U字状部の前端部から前方向に向けて張り出された前鍔部と、前記U字状部の後端部から車体後方向に向けて張り出された後鍔部と、を有し、
前記前後の鍔部は車体前後方向に所定間隔をおいて前記内側壁に設けられるとともに、前記U字状部は前記内側壁に対して浮かせた状態に設けられている、請求項4に記載の車体前部構造。 - 前記ビーム支持部材は、前記フロントバンパビームに対して対峙可能に形成され、前記フロントバンパビームに対して車体後方に所定間隔をおいて非接触状態に配置されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の車体前部構造。
- 前記ビーム支持部材は、前記内側壁に沿って設けられた取付部と、前記フロントバンパビームに対して対峙可能な対峙部と、前記取付部および前記対峙部の交差部に形成された補強部と、を有し、
前記取付部および前記対峙部は、略L字状に形成されている、請求項6に記載の車体前部構造。 - 前記衝撃吸収部は、前記左右のフロントサイドフレームのうち前記衝撃吸収部から車体後方に向けて延出された荷重伝達部の板厚寸法よりも板厚寸法が小さく設定されている、請求項1〜7のいずれか1項に記載の車体前部構造。
- 前記荷重伝達部は、前端部に前記荷重伝達部を補強する補強バルクヘッドを備えている、請求項8に記載の車体前部構造。
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