KR101620694B1 - 차체 전부 구조 - Google Patents

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도요타 지도샤（주）
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Abstract

차폭 방향 내측에 배치되는 이너 패널 (14) 과 차폭 방향 외측에 배치되는 아우터 패널 (16, 17) 을 접합함으로써 폐단면 형상으로 구성되고, 차체 전부에 차체 전후 방향을 따라 배치됨과 함께, 차체 전방측에 에너지 흡수부 (20) 가 형성된 프론트 사이드 멤버 (12) 와, 평면에서 보았을 때, 에너지 흡수부 (20) 의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부로부터 차폭 방향 내측으로 오프셋되도록 이너 패널 (14) 측에 형성된 보강 부재 (30) 를 구비한 차체 전부 구조 (10) 로 한다.

Description

차체 전부 구조{VEHICLE-BODY FRONT STRUCTURE}
본 발명은 차체 전부 구조에 관한 것이다.
평면에서 보았을 때, 크래시 박스의 내측면이 차체 전방측으로 감에 따라 차폭 방향 외측으로 향하여 비스듬하게 형성되고, 오프셋 충돌시에 크래시 박스에 발생하는 굽힘 모멘트를 감소시키도록 한 차체 전부 구조는 알려져 있다 (예를 들어, 일본 공개특허공보 2012-81844호 참조).
그러나, 일본 공개특허공보 2012－81844호에 기재된 차체 전부 구조에서는, 미소 랩 충돌시에 차폭 방향에서 충돌측과는 반대측으로 향하는 힘 (횡력) 을 발생시키기 위한 하중 전달 구조에 대해서는 고려되어 있지 않다. 이와 같이, 차량에 대해 효율적으로 횡력을 발생시키기 위한 하중 전달 구조에 대해서는 개선의 여지가 있다.
그래서, 본 발명은 미소 랩 충돌시에 차량에 대해 효율적으로 횡력을 발생시킬 수 있는 차체 전부 구조를 얻는다.
본 발명에 관련된 일 양태의 차체 전부 구조는, 차폭 방향 내측에 배치되는 이너 패널과 차폭 방향 외측에 배치되는 아우터 패널을 접합함으로써 폐단면 형상으로 구성되고, 차체 전부에 차체 전후 방향을 따라 배치됨과 함께, 에너지 흡수부가 형성되고, 에너지 흡수부는, 프론트 사이드 멤버의 차체 전방측에 형성된 프론트 사이드 멤버와, 평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부로부터 차폭 방향 내측으로 오프셋되도록 상기 이너 패널측에 형성된 보강 부재를 구비하고 있다.
발명의 일 양태에 의하면, 보강 부재는, 평면에서 보았을 때, 에너지 흡수부의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부로부터 차폭 방향 내측으로 오프셋되도록 프론트 사이드 멤버의 이너 패널측에 형성되어 있다. 따라서, 차량이 배리어에 미소 랩 충돌하였을 때, 에너지 흡수부에서 충돌 하중이 흡수되면서, 아우터 패널측이 압축 변형되어도, 보강 부재가 형성된 이너 패널측은 압축 변형되기 어려워, 그 보강 부재가 배리어와 파워 유닛 사이에 개재된다.
이로써, 프론트 사이드 멤버에 입력된 충돌 하중이 보강 부재를 개재하여 파워 유닛에 효율적으로 전달되므로, 차량에 대해 횡력이 효율적으로 발생된다. 또한, 본 발명의 일 양태에 있어서의 에너지 흡수부는, 프론트 사이드 멤버의 차체 전방측에 별체로 장착되는 경우와, 프론트 사이드 멤버의 차체 전방측의 일부로 구성되는 경우의 양방을 포함한다.
이상 설명한 바와 같이, 발명의 일 양태에 의하면, 미소 랩 충돌시에 차량에 대해 횡력을 효율적으로 발생시킬 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 상기 보강 부재의 후단부는, 평면에서 보았을 때, 상기 프론트 사이드 멤버의 차폭 방향 내측에 배치된 파워 유닛을 지지하기 위해 상기 프론트 사이드 멤버에 형성된 지지부보다 차체 전방측이고, 또한 상기 파워 유닛의 차체 전방측 단부보다 차체 후방측에 배치되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 보강 부재의 후단부가, 평면에서 보았을 때, 프론트 사이드 멤버의 차폭 방향 내측에 배치된 파워 유닛을 지지하기 위해 프론트 사이드 멤버에 형성된 지지부보다 차체 전방측이고, 또한 파워 유닛의 차체 전방측 단부보다 차체 후방측에 배치되어 있다. 따라서, 미소 랩 충돌시에 보강 부재가 배리어와 파워 유닛 사이에 개재되기 쉬워진다. 이로써, 프론트 사이드 멤버에 입력된 충돌 하중이 보강 부재를 개재하여 파워 유닛에 조기에 또한 효율적으로 전달된다.
차체 전부 구조에 의하면, 미소 랩 충돌시에 프론트 사이드 멤버에 입력된 충돌 하중을 파워 유닛에 조기에 또한 효율적으로 전달할 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 상기 보강 부재의 후단부로부터 차체 전방측의 상기 프론트 사이드 멤버는, 상기 보강 부재의 후단부로부터 차체 후방측의 상기 프론트 사이드 멤버보다 고강도로 구성되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 보강 부재의 후단부로부터 차체 전방측의 프론트 사이드 멤버가, 보강 부재의 후단부로부터 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버보다 고강도로 구성되어 있다. 따라서, 미소 랩 충돌시에 보강 부재의 후단부보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 쉬워지고, 보강 부재가 배리어와 파워 유닛 사이에 개재되기 쉬워진다. 이로써, 프론트 사이드 멤버에 입력된 충돌 하중이 보강 부재를 개재하여 파워 유닛에 조기에 또한 효율적으로 전달된다.
차체 전부 구조에 의하면, 미소 랩 충돌시에 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 쉽게 할 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 평면에서 보았을 때, 상기 프론트 사이드 멤버의 차폭 방향의 길이가, 상기 보강 부재의 후단부로부터 차체 전방측으로 감에 따라 확대되고 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 평면에서 보았을 때, 프론트 사이드 멤버의 차폭 방향의 길이가, 보강 부재의 후단부로부터 차체 전방측으로 감에 따라 확대되고 있다. 따라서, 미소 랩 충돌시에 보강 부재의 후단부보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 위한 힘의 모멘트를 발생시키기 쉬워지고, 보강 부재가 배리어와 파워 유닛 사이에 개재되기 쉬워진다. 이로써, 프론트 사이드 멤버에 입력된 충돌 하중이 보강 부재를 개재하여 파워 유닛에 조기에 또한 효율적으로 전달된다.
차체 전부 구조에 의하면, 미소 랩 충돌시에 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 위한 힘의 모멘트를 발생시키기 쉽게 할 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치와 상기 아우터 패널의 전단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치가 일치되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 평면에서 보았을 때, 에너지 흡수부의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치와 아우터 패널의 전단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치가 일치되어 있다. 따라서, 미소 랩 충돌시에 에너지 흡수부로부터 아우터 패널에 효율적으로 충돌 하중이 전달되므로, 보강 부재의 후단부보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 위한 힘의 모멘트를 더욱 발생시키기 쉬워진다.
차체 전부 구조에 의하면, 미소 랩 충돌시에 프론트 사이드 멤버를 차폭 방향 내측으로 꺾어 변형시키기 위한 힘의 모멘트를 더욱 발생시키기 쉽게 할 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부의 후단부의 위치와 상기 보강 부재의 전단부의 위치가 일치되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 평면에서 보았을 때, 에너지 흡수부의 후단부의 위치와 보강 부재의 전단부의 위치가 일치되어 있다. 따라서, 보강 부재에 의해 에너지 흡수부의 압축 변형이 저해되는 것이 억제 또는 방지된다.
차체 전부 구조에 의하면, 보강 부재에 의해 에너지 흡수부의 압축 변형이 저해되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.
또, 차체 전부 구조는, 상기 이너 패널은 단면「U」자상으로 형성되고, 상기 보강 부재는, 상기 이너 패널의 내면을 따라 배치되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 이너 패널이 단면「U」자상으로 형성되고, 보강 부재가 이너 패널의 내면을 따라 배치되어 있다. 따라서, 보강 부재가 이너 패널의 내면을 따라 배치되어 있지 않은 구성에 비해 이너 패널이 적절히 보강된다.
차체 전부 구조에 의하면, 이너 패널을 적절히 보강할 수 있다.
차체 전부 구조는, 보강 부재는, 차체 전후 방향이 길이 방향으로 됨과 함께, 차폭 방향 외측이 개구부로 된 사각형 케이싱상으로 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
보강 부재는, 이너 패널의 내측벽의 내면에 외면이 접합되는 측벽을 갖고 있고, 측벽의 차체 상하 방향 중앙부에는, 차폭 방향 외측으로 사각형상으로 패여 차체 전후 방향으로 연장되는 비드부로서의 오목홈이 형성되어 있는 것으로 해도 된다.
차체 전부 구조에 의하면, 이 오목홈을 구성하는 (차체 전후 방향으로 연장되는) 각 능선부에 의해, 측벽 (보강 부재) 의 적어도 차체 전후 방향의 강성 (강도) 이 향상된다.
본원의 예시적인 실시형태들의 특징들, 장점들 및 기술적 그리고 산업적 중요성은 첨부된 도면을 참조하여 이하 설명될 것이고, 동일한 요소에 대해서는 동일한 도면 부호로 나타낸다.
도 1 은, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 개략 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조를 구성하는 프론트 사이드 멤버를 나타내는 도 1 에 있어서의 X-X 선 화살표 단면도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조를 구성하는 보강 부재를 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 미소 랩 충돌 직전의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 미소 랩 충돌 후의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 미소 랩 충돌 직전의 상태를 나타내는 평면도이다.
도 7 은, 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 미소 랩 충돌 후의 상태를 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명에 관련된 실시형태에 대해 도면을 기초로 상세하게 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 각 도면에 있어서 적절히 나타내는 화살표 UP 를 차체 상방향, 화살표 FR 을 차체 전방향, 화살표 LE 를 차체 좌방향으로 한다. 또, 이하의 설명에서, 특별히 기재하지 않고 상하, 전후, 좌우의 방향을 기재한 경우에는, 차체 상하 방향의 상하, 차체 전후 방향의 전후, 차체 좌우 방향 (차폭 방향) 의 좌우를 나타내는 것으로 한다.
또한, 도 1, 도 4 ∼ 도 7 에서는 차체의 좌측을 나타내고 있지만, 차체의 우측도 좌우 대칭으로 동일하기 때문에, 차체의 우측에 대한 설명은 적절히 생략한다. 또, 이하의 설명에서는, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차폭 방향의 길이가 커지는 (확대되는) 것을「확폭」이라고 표현하는 경우가 있다.
＜제 1 실시형태＞
먼저, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에 대해 설명한다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 차량의 차체 전부에는 좌우 1 쌍으로 되어 차체 전후 방향으로 연장되는 프론트 사이드 멤버 (12) 가 배치 형성되어 있다. 각 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 단면「U」자상으로 된 이너 패널 (14) (도 2 참조) 과, 단면「U」자상으로 된 아우터 패널 (16) 을 갖고 있다.
후술하는 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) 부근으로부터 차체 전방측의 아우터 패널 (16) 의 일부 (이하 「아우터 패널 (17)」이라고 한다) 는, 평면에서 보았을 때, 차체 전방측으로 감에 따라 차폭 방향 외측으로 향하여 확폭되는 형상으로 형성되어 있다. 즉, 이 아우터 패널 (17) 은, 평면에서 보았을 때, 차체 전방 내측 단부가 직각으로 된 직각 삼각형상으로 형성되어 있고, 차폭 방향 외측의 외측벽 (17S) 이 차체 전방 외측으로 향하여 경사지는 경사벽으로 되어 있다.
그리고, 각 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 이너 패널 (14) 의 상벽 (14U) 및 하벽 (14D) 의 차폭 방향 외측 단부가, 아우터 패널 (16) 의 상벽 및 하벽의 차폭 방향 내측 단부와, 아우터 패널 (17) 의 상벽 (17U) 및 하벽 (17D) 의 차폭 방향 내측 단부에 각각 상방측 및 하방측으로부터 중첩되어 접합 (용접) 됨으로써, 사각형 폐단면 형상으로 구성되어 있다 (도 2 참조).
요컨대, 각 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 이너 패널 (14) 의 개구측 단부가, 아우터 패널 (16, 17) 의 개구측 단부에 중첩되어 접합 (용접) 됨으로써, 그 전부측이 차체 전방측으로 감에 따라 차폭 방향 외측으로 향하여 확폭되는 사각형 폐단면 형상으로 구성되어 있다.
또, 각 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차체 전방측에는, 에너지 흡수부로서의 사각형 폐단면 형상으로 구성된 크래시 박스 (20) 가 형성되어 있다. 상세하게는, 각 프론트 사이드 멤버 (12) (이너 패널 (14) 및 아우터 패널 (17)) 의 전단부에는, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 축 방향 (차체 전후 방향) 과 직교하는 방향으로 돌출되는 플랜지부 (12F) 가 일체로 형성되어 있고, 각 크래시 박스 (20) 의 후단부에는, 크래시 박스 (20) 의 축 방향 (차체 전후 방향) 과 직교하는 방향으로 돌출되는 플랜지부 (20F) 가 일체로 형성되어 있다.
따라서, 각 프론트 사이드 멤버 (12) 의 각 플랜지부 (12F) 와, 각 크래시 박스 (20) 의 각 플랜지부 (20F) 가 서로 중첩되어 접합됨으로써, 각 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차체 전방측에, 각 크래시 박스 (20) 가 각 프론트 사이드 멤버 (12) 와 동축적으로 창착되도록 되어 있다.
또한, 평면에서 보았을 때, 크래시 박스 (20) 의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 (플랜지부 (20F) 를 제외한다) 위치와, 아우터 패널 (17) 의 전단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 (플랜지부 (12F) 를 제외한다) 위치가 일치되어 있다. 그리고, 크래시 박스 (20) 의 후단부에 있어서의 차폭 방향 내측 단부의 (플랜지부 (20F) 를 제외한다) 위치와, 이너 패널 (14) 의 전단부에 있어서의 차폭 방향 내측 단부의 (플랜지부 (12F) 를 제외한다) 위치가 일치되어 있다.
요컨대, 크래시 박스 (20) 의 차폭 방향 외측의 외측벽 (22) 에 있어서의 후단부 (22A) 와, 아우터 패널 (17) 의 차폭 방향 외측의 외측벽 (17S) 에 있어서의 전단부 (17A) 가 부딪히고, 크래시 박스 (20) 의 차폭 방향 내측의 내측벽 (24) 에 있어서의 후단부 (24A) 와, 이너 패널 (14) 의 차폭 방향 내측의 내측벽 (14S) 에 있어서의 전단부 (14A) 가 부딪혀 있다.
또, 각 크래시 박스 (20) 는, 평면에서 보았을 때 차체 전방측으로 감에 따라 차폭 방향의 길이가 축소되는 끝이 가는 형상으로 형성되어 있다. 요컨대, 평면에서 보았을 때, 크래시 박스 (20) 의 외측벽 (22) 이 차체 전후 방향을 따른 (이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S) 과 평행한) 스트레이트 벽으로 되어 있고, 크래시 박스 (20) 의 내측벽 (24) 이 차체 전방측으로 감에 따라 차폭 방향 외측으로 향하여 경사지는 경사벽으로 되어 있다.
또한, 각 크래시 박스 (20) 의 전단부에는, 대략 차폭 방향으로 연장되는 사각형 폐단면 형상의 프론트 범퍼 리인포스먼트 (18) 가 가설 (架設) 되어 있다. 즉, 프론트 범퍼 리인포스먼트 (18) 의 후벽 (18A) 에 각 크래시 박스 (20) 의 전단부가 접합되도록 되어 있다.
또, 좌우의 프론트 사이드 멤버 (12) 사이 (좌우의 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차폭 방향 내측) 에는, 적어도 엔진 및 트랜스미션을 포함하는 파워 유닛 (28) 이 배치 형성되어 있다. 상세하게는, 각 프론트 사이드 멤버 (12) (이너 패널 (14) 의 상벽 (14U)) 에는, 지지부로서의 엔진 마운트 (26) 가 형성되어 있고, 파워 유닛 (28) 은, 각 엔진 마운트 (26) 를 개재하여 각 프론트 사이드 멤버 (12) 에 지지되는 구성으로 되어 있다.
또, 도 1, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 전부측, 상세하게는 아우터 패널 (17) 과 차폭 방향에서 대향하는 이너 패널 (14) (내측벽 (14S)) 의 내면측에는, 금속제 (예를 들어 철제) 의 보강 부재 (30) 가 형성되어 있다. 이 보강 부재 (30) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 차체 전후 방향이 길이 방향으로 됨과 함께, 차폭 방향 외측이 개구부 (40) 로 된 대략 사각형 케이싱상으로 형성되어 있고, 그 판 두께는, 이너 패널 (14) 및 아우터 패널 (16) 의 판 두께의 수배 (예를 들어 2 ∼ 4 배) 로 되어 있다.
보강 부재 (30) 는, 이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S) 의 내면에 외면이 접합되는 측벽 (32) 을 갖고 있고, 측벽 (32) 의 차체 상하 방향 대략 중앙부에는, 차폭 방향 외측으로 사각형상으로 패여 차체 전후 방향으로 연장되는 비드부로서의 오목홈 (34) 이 형성되어 있다. 이 오목홈 (34) 을 구성하는 (차체 전후 방향으로 연장되는) 각 능선부 (34A) 에 의해, 측벽 (32) (보강 부재 (30)) 의 적어도 차체 전후 방향의 강성 (강도) 이 향상되도록 되어 있다.
또, 이 보강 부재 (30) 는, 이너 패널 (14) 의 상벽 (14U) 의 내면에 외면이 접합되는 상벽 (36) 과, 이너 패널 (14) 의 하벽 (14D) 의 내면에 외면이 접합되는 하벽 (38) 을 갖고 있다. 그리고, 이 보강 부재 (30) 는, 차체 전방측을 폐색하는 전벽 (42) 과, 차체 후방측을 폐색하는 후벽 (44) 을 갖고 있고, 전벽 (42) 및 후벽 (44) 의 차폭 방향 내측이고, 또한 차체 상하 방향 대략 중앙부에는, 오목홈 (34) 과 연속되는 절결부 (42A, 44A) 가 각각 형성되어 있다.
이와 같은 구성으로 된 보강 부재 (30) 가 이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S), 상벽 (14U), 하벽 (14D) 의 각 내면을 따라 배치됨으로써 (내측벽 (14S) 에 측벽 (32) 이 접합되고, 상벽 (14U) 에 상벽 (36) 이 접합되고, 하벽 (14D) 에 하벽 (38) 이 접합됨으로써), 이너 패널 (14) 측의 강성 (강도) 이 아우터 패널 (16, 17) 측의 강성 (강도) 보다 높아지도록 (적절히 고강도화되어 깨지기 어려워지도록) 되어 있다.
또한, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 보강 부재 (30) 는, 평면에서 보았을 때, 그 전단부 (30B) (전벽 (42)) 가 아우터 패널 (17) 의 외측벽 (17S) 에 있어서의 전단부 (17A) (크래시 박스 (20) 의 외측벽 (22) 에 있어서의 후단부 (22A)) 로부터 차폭 방향 내측으로 멀어지도록 배치되어 있다. 바꾸어 말하면, 보강 부재 (30) 는, 평면에서 보았을 때, 아우터 패널 (17) 의 외측벽 (17S) 과의 사이에 공극이 형성되도록 차폭 방향 내측으로 오프셋되어 배치되어 있다.
또, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 보강 부재 (30) 는, 평면에서 보았을 때, 그 후단부 (30A) (후벽 (44)) 가 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 파워 유닛 (28) 의 차체 전방측 단부 (이하「전단부」라고 한다) (28A) 보다 차체 후방측에 위치하도록 (아우터 패널 (17) 의 후단부와 대략 동일한 위치가 되도록) 배치되어 있다.
이로써, 아우터 패널 (17) 이 깨져 변형 (압축 변형) 되고, 보강 부재 (30) (아우터 패널 (17)) 의 후단부와 엔진 마운트 (26) 사이에 있어서의 프론트 사이드 멤버 (12) (이너 패널 (14) 및 아우터 패널 (16)) 가 차폭 방향 내측으로 꺾여 변형되었을 때, 그 보강 부재 (30) 가 접합되어 있는 이너 패널 (14) 의 일부가 파워 유닛 (28) 의 차폭 방향 외측 단부 (이하「외단부」라고 한다) (28B) 에 보강 부재 (30) 의 길이 방향에서 확실하게 닿는 구성으로 되어 있다.
또한, 보강 부재 (30) 의 전단부 (30B) 의 위치는, 크래시 박스 (20) 의 후단부의 위치와 일치되어 있다. 바꾸어 말하면, 보강 부재 (30) 의 전단부 (30B) 는, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 가장 확폭되어 있는 전단부 (최대 확폭부) 와 동일 위치까지 (크래시 박스 (20) 의 후단부까지) 연장되어 있다.
요컨대, 이 보강 부재 (30) 의 차체 전후 방향의 길이는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 차량이 배리어 (W) 에 미소 랩 충돌하고, 측면에서 보았을 때 파워 유닛 (28) 의 전단부 (28A) 가 배리어 (W) 에 도달한 상태에서, 평면에서 보았을 때 파워 유닛 (28) 의 외단부 (28B) 와 배리어 (W) 사이의 최단 거리 이상의 길이로 되어 있다.
또, 보강 부재 (30) 는 금속제에 한정되는 것은 아니고, 이너 패널 (14) 이나 아우터 패널 (17) (아우터 패널 (16)) 보다 고강도 (고강성) 이면, 수지제로 되어 있어도 된다. 또, 보강 부재 (30) 의 측벽 (32) 의 차폭 방향 외측이고, 또한 상벽 (36) 과 하벽 (38) 사이에 도시되지 않은 보강판 등을 추가로 형성하여, 보강 부재 (30) 의 강성 (강도) 을 보다 더 향상시키는 구성으로 해도 된다.
또, 평면에서 보았을 때, 이너 패널 (14) 은, 아우터 패널 (17) 이 접합되어 있는 부위가 아우터 패널 (16) 이 접합되어 있는 부위보다 굵어지도록 (상벽 (14U) 및 하벽 (14D) 의 차폭 방향의 길이가 커지도록) 형성되어 있다. 그리고, 보강 부재 (30) 는, 아우터 패널 (17) 과 차폭 방향에서 대향한 이너 패널 (14) 의 일부 (전부측) 에 형성되어 있다.
요컨대, 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 로부터 차체 전방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 로부터 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 보다 고강도화되어 있다. 이로써, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 가, 차량의 미소 랩 충돌시 등에 있어서, 차폭 방향 내측으로 꺾여 변형되기 쉬워지는 구성으로 되어 있다.
이상과 같은 구성의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에 있어서, 다음에 그 작용에 대해 설명한다.
또한, 여기서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 차량의 좌측의 프론트 사이드 멤버 (12) (크래시 박스 (20) 의 내측벽 (24)) 의 차체 전방측으로의 가상 연장선 (K) 보다 차폭 방향 외측 단부에 위치하고 있는 프론트 범퍼 리인포스먼트 (18) 의 좌단부가 배리어 (W) 에 충돌한 미소 랩 충돌을 예로 들어 설명한다.
도 4, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 이 미소 랩 충돌에서는, 차량의 전진에 수반하여, 크래시 박스 (20) 가 그 축 방향으로 압축 변형됨으로써 충돌 하중의 일부를 흡수한다. 그리고, 크래시 박스 (20) 에 의해 흡수되지 않은 하중 (충돌 하중의 일부) 이, 크래시 박스 (20) 의 외측벽 (22) 에 있어서의 후단부 (22A) 로부터 아우터 패널 (17) 의 외측벽 (17S) 에 있어서의 전단부 (17A) 에 입력된다.
그러면, 그 입력된 하중 (충돌 하중의 일부) 에 의해, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 아우터 패널 (17) 보다 차체 후방측, 즉 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 에 차체 상하 방향을 축 방향으로 하여 차폭 방향 내측으로 꺾이는 힘의 모멘트 (M) 가 가해진다.
여기서, 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 로부터 차체 전방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 로부터 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 보다 고강도로 구성되어 있다.
그 때문에, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 로부터 차체 전방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 보다 차폭 방향 내측으로 꺾여 변형되기 쉽게 되어 있다.
또, 보강 부재 (30) 는, 그 후단부 (30A) (후벽 (44)) 가 평면에서 보았을 때 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 파워 유닛 (28) 의 전단부 (28A) 보다 차체 후방측에 위치하도록 배치되어 있다. 그리고, 보강 부재 (30) 는, 그 길이가, 측면에서 보았을 때 파워 유닛 (28) 의 전단부 (28A) 가 배리어 (W) 에 도달한 상태에서, 평면에서 보았을 때 파워 유닛 (28) 의 외단부 (28B) 와 배리어 (W) 사이의 최단 거리 이상의 길이로 되어 있다.
따라서, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 가 차폭 방향 내측으로 꺾여 변형되면 (아우터 패널 (16, 17) 측이 압축 변형되는 경우도 포함한다), 도 5 에 나타내는 바와 같이, 배리어 (W) 와 파워 유닛 (28) (외단부 (28B)) 사이에 보강 부재 (30) 가 접합된 이너 패널 (14) 의 일부 (깨진 나머지) 가 조기에 개재된다.
요컨대, 미소 랩 충돌 직후의 빠른 타이밍으로, 압축 변형되기 어려운 보강 부재 (30) 가 배리어 (W) 와 파워 유닛 (28) (외단부 (28B)) 으로 협지된 (보강 부재 (30) 에 대해 압축 방향으로 힘이 가해진) 상태가 되고, 배리어 (W) 에 충돌함으로써 입력된 하중 (충돌 하중의 일부) 이 보강 부재 (30) 의 길이 방향을 따라 파워 유닛 (28) 에 효율적으로 전달된다.
따라서, 차량의 미소 랩 충돌시에 차량에 대해 횡력 (차폭 방향에서 충돌측과는 반대측으로 향하는 힘) 을 효율적으로 조기에 발생시킬 수 있어, 차량을 조기에 (적어도 충돌 전반에서) 감속 (정지) 시킬 수 있다. 즉, 차량의 미소 랩 충돌시에 있어서, 차실 (승객 공간) 을 배리어 (W) 로부터 조기에 멀리 떼어 놓을 수 있어, 그 차실 (승객 공간) 의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
＜제 2 실시형태＞
다음으로, 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에 대해 설명한다. 또한, 상기 제 1 실시형태와 동등한 부위에는, 동일한 부호를 부여하여 상세한 설명 (공통되는 작용도 포함한다) 은 적절히 생략한다.
도 6 에 나타내는 바와 같이, 이 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에서는, 크래시 박스 (20) 가 형성되어 있지 않고, 프론트 사이드 멤버 (12) 가 제 1 실시형태의 것보다 차체 전방측으로 연장되어 있다. 상세하게는, 이 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 단면「U」자상으로 된 이너 패널 (14) 의 개구측 단부가 단면「U」자상으로 된 아우터 패널 (16) 의 개구측 단부에 중첩되어 접합 (용접) 됨으로써, 사각형 폐단면 형상으로 구성되어 있다.
프론트 범퍼 리인포스먼트 (18) 와 엔진 마운트 (26) 사이의 대략 중앙 부분에 있어서의 프론트 사이드 멤버 (12) (이너 패널 (14)) 에는, 제 1 실시형태에 있어서의 프론트 사이드 멤버 (12) (이너 패널 (14) 및 아우터 패널 (17)) 의 전단부와 동등한 형상이 되는 최대 확폭부 (13) 가 형성되어 있다.
요컨대, 이 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 상기 제 1 실시형태와 동일하게, 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 부근으로부터 차체 전방측으로 감에 따라 확폭되는 형상으로 형성되어 있고, 보강 부재 (30) 의 전단부 (30B) (전벽 (42)) 로부터 차체 전방측으로 감에 따라 끝이 가는 형상이 되도록 형성되어 있다.
또한, 보강 부재 (30) 는, 평면에서 보았을 때, 그 전단부 (30B) (전벽 (42)) 가 최대 확폭부 (13) 에 위치한 상태에서 프론트 사이드 멤버 (12) 의 폐단면 내에 있어서의 이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S) 측에 형성되어 있다 (측벽 (32) 이 내측벽 (14S) 에 접합되고, 상벽 (36) 이 상벽 (14U) 에 접합되고, 하벽 (38) 이 하벽 (14D) 에 접합되어 있다).
즉, 이 보강 부재 (30) 는, 평면에서 보았을 때, 그 전단부 (30B) (전벽 (42)) 가 최대 확폭부 (13) 의 차폭 방향 외측 단부 (13A) 로부터 차폭 방향 내측으로 멀어지도록 (보강 부재 (30) 가, 평면에서 보았을 때, 아우터 패널 (16) 과의 사이에 공극이 형성되도록 차폭 방향 내측으로 오프셋되어) 배치되고, 그 후단부 (30A) (후벽 (44)) 가 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 파워 유닛 (28) 의 전단부 (28A) 보다 차체 후방측에 위치하도록 배치되어 있다.
그리고, 이 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에서는, 보강 부재 (30) 의 전단부 (30B) 보다 차체 전방측에 있어서의 프론트 사이드 멤버 (12) 의 끝이 가는 형상으로 된 전부 (12A) 가 에너지 흡수부로 되어 있다. 요컨대, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 전부 (12A) 에 충돌 하중이 입력되었을 때, 그 전부 (12A) 의 압축 변형 (에너지 흡수) 이 보강 부재 (30) 에 의해 저해되지 않는 (저해되는 것이 억제 또는 방지되는) 구성으로 되어 있다.
이와 같은 구성으로 된 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에서도, 상기 제 1 실시형태의 경우와 동일한 작용 효과가 얻어진다. 즉, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 차량의 좌측의 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차체 전방측으로의 가상 연장선 (K) 보다 차폭 방향 외측 단부에 위치하고 있는 프론트 범퍼 리인포스먼트 (18) 의 좌단부가 배리어 (W) 에 미소 랩 충돌하면, 최대 확폭부 (13) 의 차폭 방향 외측 단부 (13A) 에 충돌 하중의 일부가 입력된다.
상세하게는, 미소 랩 충돌 후의 차량의 전진에 수반하여, 최대 확폭부 (13) (보강 부재 (30) 의 전단부 (30B)) 보다 차체 전방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 의 전부 (12A) (에너지 흡수부) 가 그 축 방향으로 압축 변형되어 충돌 하중을 흡수하면서, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 에 차체 상하 방향을 축 방향으로 하여 차폭 방향 내측으로 꺾이는 힘의 모멘트 (M) 가 가해진다.
따라서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 엔진 마운트 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) (후벽 (44)) 보다 차체 후방측의 프론트 사이드 멤버 (12) 가 차폭 방향 내측으로 용이하게 꺾여 변형될 수 있어 (아우터 패널 (16) 측이 압축 변형되는 경우도 포함한다), 배리어 (W) 와 파워 유닛 (28) (외단부 (28B)) 사이에 보강 부재 (30) 가 접합된 이너 패널 (14) 의 일부 (깨진 나머지) 가 조기에 개재된다.
요컨대, 미소 랩 충돌 직후의 빠른 타이밍으로, 압축 변형되기 어려운 보강 부재 (30) 가 배리어 (W) 와 파워 유닛 (28) (외단부 (28B)) 으로 협지된 (보강 부재 (30) 에 대해 압축 방향으로 힘이 가해진) 상태가 되고, 배리어 (W) 에 충돌함으로써 입력된 하중 (충돌 하중의 일부) 이 보강 부재 (30) 의 길이 방향을 따라 파워 유닛 (28) 에 효율적으로 전달된다.
따라서, 차량의 미소 랩 충돌시에 차량에 대해 횡력 (차폭 방향에서 충돌측과는 반대측으로 향하는 힘) 을 효율적으로 조기에 발생시킬 수 있어, 차량을 조기에 (적어도 충돌 전반에서) 감속 (정지) 시킬 수 있다. 즉, 차량의 미소 랩 충돌시에 있어서, 차실 (승객 공간) 을 배리어 (W) 로부터 조기에 멀리 떼어 놓을 수 있어, 그 차실 (승객 공간) 의 변형을 억제 또는 방지할 수 있다.
이상, 본 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 에 대해 도면을 기초로 설명하였지만, 본 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 는, 도시된 것에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에 있어서, 적절히 설계 변경 가능한 것이다. 예를 들어, 보강 부재 (30) 의 측벽 (32) 에는, 오목홈 (34) 이 형성되어 있지 않아도 되고, 2 개 이상 형성되어 있어도 된다. 또, 보강 부재 (30) 는, 이너 패널 (14) 의 내측이 아니라, 외측에 형성되어 있어도 된다.
요컨대, 보강 부재 (30) 는, 프론트 사이드 멤버 (12) 에 입력된 충돌 하중을 파워 유닛 (28) 에 전달할 수 있는 강도 (강성) 및 형상을 갖고 있으면 된다. 또, 보강 부재 (30) 는, 이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S), 상벽 (14U), 하벽 (14D) 의 각 내면과 접합되어 있지 않아도 된다. 또, 본 실시형태에 관련된 차체 전부 구조 (10) 는, 좌우 대칭으로 구성되어 있는 것으로 하여 설명을 하였지만, 좌우 대칭으로 구성되어 있지 않아도 된다.

Claims (9)

  1. 차체 전부 구조 (10) 로서,
    프론트 사이드 멤버 (12) 로서, 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 차폭 방향 내측에 배치되는 이너 패널 (14) 과 차폭 방향 외측에 배치되는 아우터 패널 (16, 17) 을 접합함으로써 폐단면 형상으로 구성되고, 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 차체 전부에 차체 전후 방향을 따라 배치됨과 함께, 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 에너지 흡수부 (20, 12A) 가 형성되고, 에너지 흡수부 (20, 12A) 는, 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차체 전방측에 형성되고,
    보강 부재 (30) 로서, 평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부 (20, 12A) 의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부로부터 차폭 방향 내측에 오프셋되도록, 상기 이너 패널 (14) 측에 보강부는 형성되는, 상기 보강 부재 (30) 를 포함하고,
    상기 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) 는, 평면에서 보았을 때, 지지부 (26) 보다 차체 전방측이고, 또한 파워 유닛의 차체 전방측 단부 (28A) 보다 차체 후방측에 배치되어 있고, 지지부 (26) 는, 평면에서 보았을 때, 상기 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차폭 방향 내측에 배치된 상기 파워 유닛을 지지하기 위해 상기 프론트 사이드 멤버 (12) 에 형성되는 것을 특징으로 하는 차체 전부 구조 (10).
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) 로부터 차체 전방측의 상기 프론트 사이드 멤버 (12) 는, 상기 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) 로부터 차체 후방측의 상기 프론트 사이드 멤버 (12) 보다 고강도로 구성되어 있는 차체 전부 구조 (10).
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    평면에서 보았을 때, 상기 프론트 사이드 멤버 (12) 의 차폭 방향의 길이가, 상기 보강 부재 (30) 의 후단부 (30A) 로부터 차체 전방측으로 감에 따라 확대되고 있는 차체 전부 구조 (10).
  5. 제 4 항에 있어서,
    평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부 (20, 12A) 의 후단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치와 상기 아우터 패널 (16, 17) 의 전단부에 있어서의 차폭 방향 외측 단부의 위치가 일치되어 있는 차체 전부 구조 (10).
  6. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    평면에서 보았을 때, 상기 에너지 흡수부 (20, 12A) 의 후단부의 위치와 상기 보강 부재 (30) 의 전단부 (30B) 의 위치가 일치되어 있는 차체 전부 구조 (10).
  7. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 이너 패널 (14) 은, 단면「U」자상으로 형성되고, 상기 보강 부재 (30) 는, 상기 이너 패널 (14) 의 내면을 따라 배치되어 있는 차체 전부 구조 (10).
  8. 제 7 항에 있어서,
    보강 부재 (30) 는, 차체 전후 방향이 길이 방향으로 됨과 함께, 차폭 방향 외측이 개구부로 된 사각형 케이싱상으로 형성되어 있는 차체 전부 구조 (10).
  9. 제 8 항에 있어서,
    보강 부재 (30) 는, 이너 패널 (14) 의 내측벽 (14S) 의 내면에 외면이 접합되는 측벽 (32) 을 갖고 있고, 측벽 (32) 의 차체 상하 방향 중앙부에는, 차폭 방향 외측으로 사각형상으로 패여 차체 전후 방향으로 연장되는 비드부로서의 오목홈 (34) 이 형성되어 있는 차체 전부 구조 (10).
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