KR101761764B1 - 차체 전부 구조 - Google Patents

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모토유키 다나카
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Abstract

범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩량이 작은 형태의 충돌에 대한 충돌 성능을 확보할 수 있는 차체 전부 구조를 얻는다. 차체 전부 구조(10)는, 차량 전후 방향을 길이 방향으로 함과 함께 차폭 방향으로 병렬 배치된 한 쌍의 골격 부재(12)와, 차폭 방향을 길이 방향으로 하여 한 쌍의 골격 부재(12)에 있어서의 차량 전후 방향의 전단 사이를 걸쳐 놓는 범퍼 골격부(18)와, 하중 전달 부재(26)를 구비하고 있다. 하중 전달 부재(26)는, 한 쌍의 골격 부재(12) 사이에 배치된 하중 받이부(22)에 대하여, 당해 골격 부재(12)와 차량 상하 방향으로 랩하는 범위에서, 차량 전후 방향의 전측 및 차폭 방향의 외측의 적어도 일방 측으로부터 대향하여, 적어도 일방의 골격 부재(12)에 대한 차폭 방향의 내측에 배치되어 있다.

Description

차체 전부 구조{STRUCTURE FOR FRONT PART OF VEHICLE BODY}
본 발명은, 차체 전부(前部) 구조에 관한 것이다.
범퍼 빔 연장부의 배면 측에 설치된 제 2 돌출 설치부와, 사이드 프레임 측면으로부터 차폭 방향 외측으로 연장되는 제 1 돌출 설치부를, 범퍼 빔 연장부에의 폴(pole)의 충돌 시에 간섭하게 하는 구조가 알려져 있다(예를 들면, 일본 공개특허 특개2012-228907호 공보 참조).
그런데, 사이드 프레임 측면의 차폭 방향 외면으로부터 돌출 설치부가 돌출 설치되는 구성에서는, 당해 돌출 설치부의 전륜(前輪) 등과의 간섭을 피하는 설계가 요구되므로, 설계상의 제약이 크다.
본 발명은, 범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩(lap)량이 작은 형태의 충돌에 대한 충돌 성능을 확보할 수 있는 차체 전부 구조를 얻는 것이 목적이다.
본 발명의 제 1 태양에 관련된 차체 전부 구조는, 차량 전후 방향을 길이 방향으로 함과 함께 차폭 방향으로 병렬 배치되고, 서로의 사이에 엔진 컴파트먼트 내에 탑재된 하중 받이부로서의 탑재 부품이 배치되는 한 쌍의 골격 부재와, 차폭 방향을 길이 방향으로 하여 상기 한 쌍의 골격 부재에 있어서의 차량 전후 방향의 전단(前端) 사이를 걸쳐 놓는 범퍼 골격부와, 상기 하중 받이부에 대하여, 상기 골격 부재와 차량 상하 방향으로 랩하는 범위에서, 차량 전후 방향의 전측(前側) 및 차폭 방향의 외측의 적어도 일방 측으로부터 대향하여, 적어도 일방의 상기 골격 부재에 대한 차폭 방향의 내측에 배치된 하중 전달 부재를 구비하고 있다.
이 차체 전부 구조에서는, 예를 들면 범퍼 골격부의 차폭 방향 단부(端部) 측에 충돌 하중이 입력된 경우, 하중 전달 부재를 개재하여, 하중 받이부로부터 골격 부재로, 또는 골격 부재로부터 하중 받이부로, 하중이 전달된다. 이에 따라, 골격 부재의 변형에 의한 에너지 흡수 또는 하중 받이부를 개재한 충돌 하중의 분산이 달성된다.
여기서, 하중 전달 부재가 골격 부재에 대한 차폭 방향의 내측에 배치되어 있기 때문에, 당해 하중 전달 부재가 전륜 등에 간섭하기 어렵다. 이 때문에, 하중 전달 부재와 전륜 등의 간섭에 의한 충돌 성능에의 영향이 억제되는 구성에 있어서, 상기한 에너지 흡수 또는 충돌 하중의 분산이 달성된다.
이와 같이, 본 태양의 차체 전부 구조에서는, 범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩량이 작은 형태의 충돌에 대한 충돌 성능을 확보할 수 있다. 또한, 하중 받이부로서는, 예를 들면 파워 유닛, 변속기, 브레이크, 동력용 배터리 등(의 구성 부품)을 들 수 있다.
상기 태양에 있어서, 상기 하중 전달 부재는, 상기 한 쌍의 골격 부재 사이에 배치된 하중 받이부에 대하여 각각 차량 전후 방향의 전측으로부터 대향하도록, 당해 한 쌍의 골격 부재의 각각으로부터 차폭 방향 내측으로 돌출된 한 쌍의 돌출부인, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 예를 들면 범퍼 골격부의 차폭 방향 단부 측에 충돌 하중이 입력된 경우, 충돌 측의 돌출부가 하중 받이부에 맞닿는다. 그러면, 이 돌출부가 설치되어 있는 골격 부재에는, 충돌의 진행에 수반하여, 당해 돌출부와 하중 받이부의 맞닿음 부위의 근방을 휨(꺾임) 기점으로 하는 휨 하중이 작용한다. 이 휨 하중이 충돌체의 후방에의 이동에 저항하는 저항력으로서 작용하므로, 예를 들면 범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩량이 적은 충돌 형태(예를 들면, 미소(微小) 랩 충돌이나 경사 충돌) 시에, 골격 부재의 휨(꺾임)에 수반하는 에너지 흡수가 달성된다.
한편, 예를 들면 범퍼 골격부의 차폭 방향 중앙 측에의 충돌의 경우에는, 좌우의 돌출부가 각각 하중 받이부에 맞닿는다. 이 때문에, 충돌 하중은, 좌우의 골격 부재에 추가하여, 좌우의 하중 받이부를 개재하여 차폭 방향의 넓은 범위에 분산되어 차체 후방에 전달된다.
이와 같이, 본 태양에 관련된 차체 전부 구조에서는, 범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩량이 큰 경우 및 작은 경우에 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
상기 태양에 있어서, 상기 돌출부는, 상기 하중 받이부에 대향하는 후벽과, 차량 전후 방향에 대하여 경사지고 상기 후벽에 있어서의 차폭 방향 외측 부분과 상기 골격 부재에 있어서의 차폭 방향 내측 부분을 이루는 내측벽을 연결하는 경사벽을 포함하여 구성되어 있는, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 범퍼 골격부의 차폭 방향 단부 측에 충돌 하중이 입력된 경우, 충돌 측의 돌출부의 후벽이 하중 받이부에 맞닿는다. 그러면, 하중 받이부로부터는, 경사벽을 개재하여, 전측 또한 차폭 방향 외측을 향하는 하중이 골격 부재에 전달된다. 이 때문에, 돌출부가 경사벽을 갖지 않는 구성과 비교하여, 하중 받이부로부터의 하중이 효율적으로 골격 부재의 휨 하중으로서 작용한다.
상기 태양에 있어서, 하중 전달 부재는, 상기 골격 부재 및 상기 하중 받이부의 적어도 일방에 지지 부재를 개재하여 지지되고, 차폭 방향에 있어서 상기 골격 부재와 상기 하중 받이부의 사이에 배치된 내측 스페이서인, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 예를 들면 범퍼 골격부에 있어서의 하중 전달 부재의 배치 측의 차폭 방향 단부 측에 충돌 하중이 입력된 경우, 골격 부재의 휨(꺾임)에 수반하여, 내측 스페이서(하중 전달부)가 골격 부재와 하중 받이부의 사이에 두어져 있다. 이에 따라, 골격 부재로부터 내측 스페이서를 개재한 하중 받이부에의 하중 전달이 달성되고, 당해 하중 전달 경로에 있어서 충돌 하중의 일부가 분산된다.
상기 태양에 있어서, 내측 스페이서는, 상기 골격 부재에 대하여 비(非)구속으로 되어 있는, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 충돌 전에는 내측 스페이서가 골격 부재에 대하여 비구속으로 되어 있다. 이 때문에, 예를 들면 범퍼 골격부의 차폭 방향 중앙 측에의 충돌의 경우에, 내측 스페이서가 골격 부재의 변형에 영향을 미치는 것이 억제된다.
상기 태양에 있어서, 상기 범퍼 골격부는, 상기 골격 부재에 대하여 차폭 방향 양측으로 장출(張出)된 한 쌍의 장출부를 갖고 있고, 상기 장출부에 있어서의 차량 전후 방향의 후면(後面)과, 상기 골격 부재에 있어서의 차폭 방향 외면의 사이에 배치된 외측 스페이서를 추가로 구비하고 있는, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 범퍼 골격부의 장출부에 충돌 하중이 입력되는 경우, 당해 장출부가 골격 부재를 향해 휘어진다(압입된다). 그러면, 이 장출부와 골격 부재의 사이에 배치된 외측 스페이서가 장출부로부터 골격 부재로 충돌 하중을 전달한다. 이 하중 및 상기한 돌출부와 하중 받이부의 맞닿음에 의한 휨 하중에 의해, 골격 부재는, 상기 휨 기점에서의 휨(꺾임)이 촉진된다. 골격 부재가 꺾여 파워 유닛 등의 구조체에 간섭하면, 당해 구조체에는 충돌체로부터의 하중이 외측 스페이서, 골격 부재를 개재하여 전달된다. 이에 따라, 차량에는, 당해 차량을 차폭 방향의 반(反)충돌 측으로 이동시키는데에 기여하는 횡력이 작용한다.
상기 태양에 있어서, 상기 골격 부재에 있어서의 상기 하중 전달 부재의 설치 부위에 대한 차폭 방향의 외측 부분에는, 휨 하중에 대한 강도가 저하된 저(低) 강도부가 형성되어 있는, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 상기한 하중 전달 부재와 하중 받이부의 맞닿음에 의한 휨 하중이 골격 부재에 작용하면, 골격 부재에는 저강도부를 휨 기점으로 한 휨(꺾임)이 생긴다. 즉, 저강도부를 설치함으로써 골격 부재의 휨이 촉진된다(휨이 생기는 확실도가 증가한다).
상기 태양에 있어서, 상기 하중 전달 부재는, 상기 골격 부재보다 고(高)강도로 되어 있는, 구성으로 해도 된다.
이 차체 전부 구조에서는, 하중 전달 부재를 개재하여, 하중 받이부로부터 골격 부재로, 또는 골격 부재로부터 하중 받이부로, 하중이 효율적으로 전달된다. 이에 따라, 골격 부재의 변형에 의한 에너지 흡수 또는 하중 받이부를 개재한 충돌 하중의 분산이 보다 효과적으로 달성된다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 관련된 차체 전부 구조는, 범퍼 골격부에 대한 충돌체의 랩량이 작은 형태의 충돌에 대한 충돌 성능을 확보할 수 있다는 우수한 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 개략 전체 구성을 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 주요부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 주요부를 확대하여 나타내는, 미소 랩 충돌 시의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조를 구성하는 피(被)스토퍼부의 변형예를 나타내는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 주요부를 확대하여 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조의 주요부를 확대하여 나타내는, 미소 랩 충돌 시의 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조를 구성하는 내측 스페이서를 나타내는, 차체에의 조립 상태의 사시도이다.
도 7b는 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조를 구성하는 내측 스페이서를 나타내는, 단체(單體)에서의 사시도이다.
본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조(10)에 대하여 도 1∼도 3에 의거하여 설명한다. 또한, 각 도면에 적절히 기재하는 화살표 FR, 화살표 RH 및 화살표 LH는, 각각 차체 전부 구조(10)가 적용된 자동차의 앞 방향, 우측 방향 및 좌측 방향을 나타내고 있다. 이하, 단순히 전후, 상하, 좌우의 방향을 이용하여 설명하는 경우는, 특별히 기재하지 않는 한, 차량 전후 방향의 전후, 차량 상하 방향의 상하, 앞 방향을 향한 경우의 좌우를 나타내는 것으로 한다.
[차체 전부의 개략 구성]
도 1에는, 차체 전부 구조(10)의 개략 구성이 평면도로 나타내어져 있다. 이 도면에 나타내어지는 바와 같이, 차체 전부 구조(10)는, 전후 방향을 길이 방향으로 함과 함께 차폭 방향으로 병렬 배치된 한 쌍의 골격 부재(12)를 구비하고 있다. 각 골격 부재(12)는, 프런트 사이드 멤버(14)와, 당해 프런트 사이드 멤버(14)의 전단에 설치된 크래시 박스(16)를 주요부로 하여 구성되어 있다. 프런트 사이드 멤버(14)의 후부(後部)는, 대시 패널(DP)의 하측을 경유하여 차실(車室)의 플로어(F)의 하방까지 이르고 있다.
각 프런트 사이드 멤버(14)는, 길이(전후) 방향으로 직교하는 단면에서 볼 때에 폐(閉)단면 구조를 이루고 있다(도시 생략). 마찬가지로 각 크래시 박스(16)는, 길이(전후) 방향으로 직교하는 단면에서 볼 때에 폐단면 구조를 이루고 있다. 각 크래시 박스(16)는, 그 후단(後端)에 형성된 플랜지(16F)에 있어서, 대응하는 프런트 사이드 멤버(14)의 전단에 형성된 플랜지(14F)에 도시하지 않은 볼트·너트에 의한 체결로 고정되어 있다.
그리고, 각 크래시 박스(16)는, 전후 방향의 하중에 대하여 프런트 사이드 멤버(14)보다 압축 변형(압축 파괴)되기 쉬운 구성으로 되어 있다. 따라서, 각 골격 부재(12)는, 후술하는 범퍼 리인포스먼트(reinforcement)(18)로부터의 하중을 받으면, 먼저 크래시 박스(16)가 압축 변형되도록 되어 있다. 즉, 이 실시형태에 있어서의 크래시 박스(16)는, 골격 부재(12)의 에너지 흡수부로 되어 있다.
좌우의 크래시 박스(16)의 전단 사이는, 범퍼 골격부로서의 범퍼 리인포스먼트(18)로 걸쳐 놓여 있다. 범퍼 리인포스먼트(18)는, 차폭 방향으로 길이의 골격 부재로 되어 있고, 당해 길이 방향으로 직교하는 단면에서 볼 때에 폐단면 구조를 이루고 있다. 또, 범퍼 리인포스먼트(18)의 길이 방향의 양단부(兩端部)는, 각각 골격 부재(12)에 대한 차폭 방향 외측까지 장출된 장출부(20)로 되어 있다.
이 실시형태에서는, 범퍼 리인포스먼트(18)는, 범퍼 골격 본체로서의 리인포스먼트 본체(18M)와, 리인포스먼트 본체(18M)의 양단을 전방으로부터의 하중에 의한 휨(꺾임)에 대하여 보강하는 보강부(18R)를 주요부로 하여 구성되어 있다.
또, 차체 전부 구조(10)에서는, 엔진 컴파트먼트(compartment)(C) 내인 좌우의 프런트 사이드 멤버(14) 사이에, 하중 받이부 또는 구조체로서의 파워 유닛(22)이 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 파워 유닛(22)은, 도시하지 않은 마운트 부재, 서스펜션 멤버 등을 개재하여 프런트 사이드 멤버(14)에 지지(결합)되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 파워 유닛(22)에는, 이러한 차체에의 지지용에 이용되는 다른 부재(브래킷 등)도 포함하는 것으로 인식해도 된다.
[스페이서 부재]
이상 설명한 기본 구조를 갖는 차체 전부 구조(10)는, 외측 스페이서로서의 스페이서 부재(24)를 구비하고 있다. 스페이서 부재(24)는, 범퍼 리인포스먼트(18)의 장출부(20)의 후면과 골격 부재(12)의 차폭 방향 외면 사이의 공간을 점유하도록 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 스페이서 부재(24)는, 좌우의 장출부(20)의 각각에 설치되어 있다.
구체적으로는, 스페이서 부재(24)는, 전단 측이 장출부(20)의 후면 측에 접촉한 상태에서, 도시하지 않은 볼트·너트 등의 체결 도구로 당해 장출부(20)에 고정되어 있다. 이 실시형태에서는, 스페이서 부재(24)는, 범퍼 리인포스먼트(18)(장출부(20))의 차폭 방향 외단(外端)을 당해 차폭 방향 외측으로부터 덮는 아웃사이드부(24S)를 갖는다. 이 아웃사이드부(24S)에는, 후술하는 미소 랩 충돌 또는 경사 충돌 시에 충돌체(배리어(barrier)(Br))가 직접적으로 접촉하도록 되어 있다. 또, 스페이서 부재(24)는, 아웃사이드부(24S)가 형성됨으로써, 소요의 차폭 방향 치수가 확보되어 있다.
그리고, 스페이서 부재(24)는, 장출부(20)가 배리어(Br)로부터 차량 후방에의 하중에 의해 후방 또한 차폭 방향 내측을 향해 변위하면, 프런트 사이드 멤버(14)에 있어서의 차폭 방향 외측을 향하는 외측벽(14Wo)에 맞닿는(간섭하는) 구성으로 되어 있다.
구체적으로는, 스페이서 부재(24)는, 차폭 방향 내측으로부터 간극(G1)을 두고 외측벽(14Wo)에 대향하는 내측벽(24I)과, 후방을 향하는 후벽(24R)으로 이루는 모서리부(24C)가, 프런트 사이드 멤버(14)의 외측벽(14Wo)에 맞닿도록 되어 있다. 이상 설명한 각 스페이서 부재(24)는, 좌우 대응하는 측의 장출부(20)에 입력된 배리어(Br)로부터의 뒷 방향의 하중을, 차폭 방향 안쪽 방향의 성분을 포함하는 하중으로 변환하여 프런트 사이드 멤버(14)의 전단 근방에 전달하는 하중 변환 부재로서 기능하도록 되어 있다.
이하의 설명에 있어서 스페이서 부재(24)가 변환한 차폭 방향 안쪽 방향의 하중에 대하여, 「횡력」이라고 하는 경우가 있다. 그리고, 이 실시형태에서는, 스페이서 부재(24)는, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨 강도와 비교하여, 높은 휨 강도·압축(좌굴) 강도를 갖는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 스페이서 부재(24)는, 자체의 압축, 휨을 거의 생기게 하지 않고, 횡력에 의해 프런트 사이드 멤버(14)를 변형시켜 당해 횡력을 파워 유닛(22)에 전달하는 구성으로 되어 있다.
[피스토퍼 부재]
또한, 차체 전부 구조(10)는, 하중 전달 부재, 돌출부로서의 피스토퍼 부재(26)를 구비하고 있다. 피스토퍼 부재(26)는, 프런트 사이드 멤버(14)의 파워 유닛(22)에 대한 후방에의 변위를 제한하도록 되어 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.
피스토퍼 부재(26)는, 좌우의 프런트 사이드 멤버(14)에 있어서의 차폭 방향 내측을 향하는 내측벽(14Wi)의 각각에 고정되어 있고, 당해 프런트 사이드 멤버(14)로부터 차폭 방향 안쪽 방향으로 돌출되어 있다. 즉, 피스토퍼 부재(26)는, 상하 방향에 있어서 프런트 사이드 멤버(14)와 랩하는 범위에 배치되어 있다.
이 실시형태에서는, 피스토퍼 부재(26)는, 내측벽(14Wi)에 고정된 기부(基部)(26B)와, 기부(26B)의 후단으로부터 차폭 방향 안쪽 방향으로 장출된 후벽(26R)과, 후벽(26R)의 차폭 방향 내단(內端)과 기부(26B)의 전단을 연결하는 경사벽(26S)을 갖고 구성되어 있다. 즉, 경사벽(26S)은, 후벽(26R)의 차폭 방향 내단과 프런트 사이드 멤버(14)의 내측벽(14Wi)을, (기부(26B)를 개재하여) 연결하는 구성으로 인식할 수 있다.
이 피스토퍼 부재(26)는, 후벽(26R)에 있어서 파워 유닛(22)의 차폭 방향 외단 측에 위치하는 부분의 전면(前面)(22F)에 대하여, 간극(G2)을 두고 전측으로부터 대향하도록 배치되어 있다. 따라서, 프런트 사이드 멤버(14)(에 있어서의 피스토퍼 부재(26)의 설치 부위)가 간극(G2)분만큼 후방으로 변위되면, 피스토퍼 부재(26)가 파워 유닛(22)의 전면(22F)에 맞닿도록 되어 있다. 이 맞닿음에 의해, 프런트 사이드 멤버(14)의 그 이상의 후방에의 변위가 제한되는 구성이다. 이 변위 제한 기능을 달성하기 위해, 피스토퍼 부재(26)는, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨 강도와 비교하여, 높은 휨 강도·압축(좌굴) 강도를 갖는 구성으로 되어 있다.
이상 설명한 피스토퍼 부재(26)는, 평면에서 볼 때에, 기부(26B)와 후벽(26R)으로 이루는 각이 직각이 되는 직각 삼각형(쐐기 형상)의 프레임 형상으로 형성되어 있다. 이 피스토퍼 부재(26)는, 그 기부(26B)에 있어서, 예를 들면 도시하지 않은 볼트·너트로 프런트 사이드 멤버(14)의 내측벽(14Wi)에 고정되어 있다.
[저강도부]
또, 차체 전부 구조(10)를 구성하는 프런트 사이드 멤버(14)에는, 당해 프런트 사이드 멤버(14)의 다른 부분에 대하여 차폭 방향의 휨 하중에 대한 강도가 저하된 저강도부(약체부)(28)가 형성되어 있다. 이 실시형태에 있어서의 저강도부(28)는, 프런트 사이드 멤버(14)의 외측벽(14Wo)에서 차폭 방향 바깥 방향으로 개구되는 오목부(컷아웃부)로서 형성되어 있다. 저강도부(28)는, 좌우의 프런트 사이드 멤버(14)의 외측벽(14Wo)의 각각에 형성되어 있다.
또한, 저강도부(28)로서는, 예를 들면 외측벽(14Wo)에 있어서의 특정 부분의 벽 두께를 다른 부분의 벽 두께보다 얇게 하거나, 특정 부분만 보강을 생략하거나 하여 구성해도 된다. 또, 저강도부(28)가 형성된 프런트 사이드 멤버(14)는, 축 방향의 압축에 대해서는, 풀(full) 랩 전면 충돌 시의 하중 전달(지지)에 요구되는 내력(耐力)이 확보되어 있다.
이 저강도부(28)는, 전후 방향에 있어서는, 피스토퍼 부재(26)의 설치 부위에 대한 차폭 방향의 외측 부분(피스토퍼 부재(26)의 설치 범위의 근방)에 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 저강도부(28)의 전후 위치는, 후벽(26R)의 근방에 설정되어 있다. 또, 저강도부(28)의 전후 위치는, 크래시 박스(16)가 완전히 찌그러진 경우에 있어서의 스페이서 부재(24)의 모서리부(24C)의 전후 위치에 대략 일치하는 배치로 되어 있다.
[제 1 실시형태의 작용]
다음으로, 제 1 실시형태의 작용을 설명한다.
(미소 랩 충돌 또는 경사 충돌)
먼저, 차체 전부 구조(10)가 적용된 자동차(A)에 있어서의 주로 차폭 방향의 일방 측인 좌측에 충돌체가 충돌하는 형태의 충돌이 생긴 경우의 작용을 설명한다. 이러한 형태의 충돌로서는, 미소 랩 충돌이나 경사 충돌(오블리크(oblique) 충돌)을 들 수 있다.
여기서, 미소 랩 충돌은, 자동차(A)의 전면 충돌 중, 예를 들면 IIHS로 규정되는 충돌 상대방과의 차폭 방향의 랩량이 25% 이하인 충돌로 된다. 예를 들면 차체 골격인 프런트 사이드 멤버에 대한 차폭 방향 외측에의 충돌이 미소 랩 충돌에 해당한다. 이 실시형태에서는, 일례로서 상대 속도 64㎞/hr에서의 미소 랩 충돌이 상정되어 있다. 또, 경사 충돌은, 예를 들면 NHTSA로 규정되는 경사 전방(일례로서, 충돌 상대방과의 상대각 15°, 차폭 방향의 랩량 35% 정도의 충돌)으로 된다. 이 실시형태에서는, 일례로서 상대 속도 90㎞/hr에서의 경사 충돌이 상정되어 있다.
이러한 형태의 충돌이 생긴 경우, 범퍼 리인포스먼트(18)의 차폭 방향 단부에 충돌체(도 2에 나타내는 배리어(Br))로부터 뒷 방향의 하중이 입력된다(도 2에서는, 미소 랩 충돌의 예를 도시하고 있다). 그러면, 크래시 박스(16)가 압축 파괴되면서, 충돌 초기의 에너지 흡수가 달성된다. 범퍼 리인포스먼트(18)의 장출부(20)는, 보강부(18R)가 설치됨으로써, 크래시 박스(16)에 의한 에너지 흡수 과정에서의 변형이 억제된다.
크래시 박스(16)가 압축 파괴되면(완전히 찌그러지면), 도 3에 나타내어지는 바와 같이, 프런트 사이드 멤버(14)에 변형이 미쳐, 당해 프런트 사이드 멤버(14)에 고정된 피스토퍼 부재(26)가 파워 유닛(22)의 전면(22F)에 맞닿는다. 그러면, 프런트 사이드 멤버(14)에는, 배리어(Br)가 장출부(20)에 접촉하면서 또한 후방으로 이동하는데에 수반하여, 휨 하중이 작용한다. 즉, 프런트 사이드 멤버(14)에는, 피스토퍼 부재(26)를 개재하여 후방에의 이동을 제한하는 하중을 받아(피스토퍼 부재(26)가 하중 전달 부재로서 기능하여), 배리어(Br)로부터의 하중의 위치가 피스토퍼 부재(26)의 설치 부위를 기점으로 하는 휨 모멘트로 변환된다. 이 휨 하중에 의해 프런트 사이드 멤버(14)에는, 피스토퍼 부재(26)와 파워 유닛(22)의 전면(22F)의 맞닿음 부위 주변의 휨 모멘트가 작용한다. 이 휨 모멘트는, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨(꺾임)에 기여한다.
특히, 파워 유닛(22)으로부터의 반력이 피스토퍼 부재(26)의 경사벽(26S)을 따라 프런트 사이드 멤버(14)에 전달된다(도 2의 화살표 R 참조). 이 태양에 있어서도, 피스토퍼 부재(26)는 하중 전달 부재로서 기능한다. 이 경사벽(26S)을 따른 반력 중 차폭 방향을 따른 성분이, 상기한 맞닿음 부위 주변의 휨 모멘트를 효율적으로 생기게 하게 된다. 즉, 경사벽을 갖지 않는 평면에서 볼 때에 직사각형 형상의 피스토퍼 부재를 갖는 비교예(본 발명에 포함된다)에서는, 파워 유닛(22)으로부터의 반력이 주로 전후 방향으로 작용하기 때문에, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨 모멘트가 생기기 어렵다. 이 비교예와 비교하여, 피스토퍼 부재(26)는, 경사벽(26S)에 의해 상기와 같이 효율적으로 휨 모멘트를 생기게 하므로, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨(꺾임)에의 기여도가 높다.
또한, 프런트 사이드 멤버(14)에 있어서의 외측벽(14Wo)에는, 저강도부(28)가 형성되어 있으므로, 당해 저강도부(28)를 기점으로 하여, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨(꺾임)이 촉진된다. 즉, 프런트 사이드 멤버(14)의 휨(꺾임)을 높은 확실도로 생기게 할(로버스트(robust)성을 향상할) 수 있다.
이상에 의해, 충돌 중기(中期)에 있어서, 프런트 사이드 멤버(14)의 꺾임에 의한 에너지 흡수를 달성할 수 있다.
또한, 장출부(20)가 배리어(Br)로부터의 하중에 의해 변형하여 스페이서 부재(24)의 모서리부(24C)가 프런트 사이드 멤버(14)의 외측벽(14Wo)에 맞닿아, 간섭하면, 프런트 사이드 멤버(14)는, 꺾임이 더욱 촉진되면서, 스페이서 부재(24)로부터 횡력을 받는다. 또, 차폭 방향 내측으로 꺾인 프런트 사이드 멤버(14)는, 파워 유닛(22)에 차폭 방향 외측으로부터 간섭한다.
이들에 의해, 배리어(Br), 스페이서 부재(24), 프런트 사이드 멤버(14)를 경유한 파워 유닛(22)에의 하중 전달 경로가 형성된다. 이와 같이 하여 장출부(20)에 입력된 충돌 하중은, 파워 유닛(22) 및 그 지지 구조 등을 개재하여 차량 후방이나 차폭 방향의 반충돌 측에 전달된다(도 3에 나타내는 전후 방향의 하중 Fx, 차폭 방향의 하중 Fy(횡력)로서 차체 각부에 전달된다). 이에 따라, 미소 랩 충돌에 의한 차체의 충돌 측 단부의 국소적인 대(大)변형이 방지 또는 효과적으로 억제된다.
또한, 자동차(A)에 있어서의 질량 집중부인 파워 유닛(22)에 입력된 차폭 방향 안쪽 방향 성분의 하중인 횡력(관성력)에 의해, 자동차(A) 자체가 반충돌 측으로 이동되면, 장출부(20)에의 충돌 하중의 입력 자체가 해소 또는 완화(엇갈림이 촉진)된다. 이것에 의해서도, 차체의 충돌 측 단부의 국소적인 대변형이 방지 또는 효과적으로 억제된다.
또한, 피스토퍼 부재(26)가 골격 부재(12)(프런트 사이드 멤버(14))에 대한 차폭 방향 내측에 배치되어 있기 때문에, 상기한 미소 랩 충돌이나 경사 충돌의 경우에 피스토퍼 부재(26)가 후방으로 이동해도 전륜 등(전륜이나 휠 하우스)에 간섭하기 어렵다. 이와 같이 피스토퍼 부재(26)와 전륜의 간섭에 의한 충돌 성능에의 영향이 억제된 구성에 있어서, 상기한 프런트 사이드 멤버(14)의 변형에 수반하는 에너지 흡수가 달성된다.
이와 같이, 제 1 실시형태에 관련된 차체 전부 구조(10)에서는, 미소 랩 충돌이나 경사 충돌에 대한 충돌 성능을 확보 또는 향상시킬 수 있다.
(풀 랩 전면 충돌)
이어서, 풀 랩 전면 충돌 시의 작용을 설명한다. 풀 랩 전면 충돌의 경우, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 배리어(Br)는 범퍼 리인포스먼트(18)의 차폭 방향의 중앙부에 충돌한다. 그러면, 범퍼 리인포스먼트(18)를 개재하여 좌우의 크래시 박스(16)에 뒷 방향의 하중이 전달되고, 좌우의 크래시 박스(16)가 압축 파괴되면서, 충돌 초기의 에너지 흡수가 달성된다.
좌우의 크래시 박스(16)가 압축 파괴되면(완전히 찌그러지면), 프런트 사이드 멤버(14)에 변형이 미쳐, 당해 프런트 사이드 멤버(14)에 고정된 좌우의 피스토퍼 부재(26)가 각각 파워 유닛(22)의 전면(22F)에 맞닿는다. 이에 따라, 좌우의 피스토퍼 부재(26)를 개재하여 배리어(Br)로부터의 뒷 방향 하중이 파워 유닛(22)에 입력되고, 당해 파워 유닛(22)이 후방으로 압입된다. 즉, 피스토퍼 부재(26)가 하중 전달 부재로서 기능한다.
이 파워 유닛(22)이 대시 패널(DP)에 맞닿아, 간섭하면, 당해 대시 패널(DP)을 개재하여 충돌 하중이 플로어, 플로어 터널부, 플로어 멤버(프런트 사이드 멤버의 후부) 등에 전달된다. 또, 차폭 방향으로 연장되는 대시 패널(DP)에 하중이 입력됨으로써, 충돌 하중은 좌우의 로커나 프런트 필러(사이드 도어) 등에도 분산되어 전달된다.
이들에 의해, 차체 전부 구조(10)가 적용된 자동차(A)에서는, 풀 랩 전면 충돌에 의한 캐빈(cabin)의 변형을 효과적으로 억제할 수 있다. 바꾸어 말하면, 차체 전부 구조(10)(특히 좌우의 피스토퍼 부재(26))가 적용되지 않는 구성과 비교하여, 풀 랩 전면 충돌에 대한 동등한 충돌 성능을 확보하면서, 차체 각부에의 요구 강도를 경감할 수 있어, 차체 경량화(저(低)연비화) 등에 기여한다.
(정리)
이상 설명한 바와 같이, 차체 전부 구조(10)에서는, 범퍼 리인포스먼트(18)에 대한 배리어(Br)의 랩량이 큰 경우(풀 랩 전면 충돌의 경우) 및 작은 경우(미소 랩 충돌 또는 경사 충돌의 경우)에 충돌 성능을 향상시킬 수 있다. 또, 평면에서 볼 때에 직각 삼각형의 프레임 형상을 이루는 피스토퍼 부재(26)는, 평면에서 볼 때에 직사각형 형상을 이루는 비교예에 관련된 피스토퍼 부재와 비교하여, 엔진 컴파트먼트(C) 내의 한정된 공간 내에의 탑재성이 양호하다.
[제 1 실시형태의 변형예]
또한, 제 1 실시형태에서는, 피스토퍼 부재(26)가 상하 방향으로 균일한 단면 형상을 갖는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 피스토퍼 부재(26)는, 엔진 컴파트먼트(C) 내의 탑재 부품과의 간섭을 피하기 위해, 적절히 형상을 변경해도 된다. 구체적으로는, 도 4에 나타내어지는 바와 같이, 후벽(26R)의 차폭 방향 내단에서 또한 하단(下端)의 일부에 컷아웃부(26C1)를 형성해도 된다. 이 예에서는, 경사벽(26S)의 후단에서 또한 하단의 일부에도 컷아웃부(26C2)를 형성하고 있고, 도시하지 않은 탑재 부품과의 간섭을 피하고 있다. 피스토퍼 부재(26)의 컷아웃 부위는, 탑재 부품의 치수 형상이나 배치에 따라 적절히 설정하면 된다.
또, 제 1 실시형태에서는, 차체 전부 구조(10)가 차폭 방향 중심선에 대하여 대칭으로 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 하중 받이부의 배치나 형상에 따라, 피스토퍼 부재(26)의 전후 위치나 내측벽(14Wi)에 대한 차폭 방향 내측에의 돌출량이, 좌우에서 다른 구성으로 해도 된다.
<제 2 실시형태>
이어서, 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조(40)에 대하여, 도 5∼도 7에 의거하여 설명한다. 또한, 제 1 실시형태의 구성과 기본적으로 동일한 구성에 대해서는, 제 1 실시형태의 구성과 동일한 부호를 붙이고, 또, 그 설명, 도시를 생략하는 경우가 있다.
도 5에는, 차체 전부 구조(40)의 주요부가 평면도로 나타내어져 있다. 또, 도 7a에는, 차체 전부 구조(40)의 주요부가 사시도로 나타내어져 있다. 이들의 도면에 나타내어지는 바와 같이, 차체 전부 구조(40)는, 피스토퍼 부재(26) 대신에, 하중 전달 부재로서의 내측 스페이서(42)를 구비하는 점에서, 제 1 실시형태와는 다르다. 또, 이 실시형태에서는, 차체 전부 구조(40)는, 골격 부재(12) 대신에 골격 부재로서의 프런트 사이드 멤버(44)를 구비하여 구성되어 있다.
프런트 사이드 멤버(44)는, 그 전부가 에너지 흡수부(44A)로 되고, 독립된 크래시 박스는 구비하고 있지 않다. 이 때문에, 차체 전부 구조(40)에서는, 골격 부재(12)의 플랜지(14F, 16F)에 상당하는 차폭 방향 외측에의 장출 부분을 갖지 않는다. 그리고, 차체 전부 구조(40)에서는, 좌우의 에너지 흡수부(이하, 「EA부」라고 한다)(44A)의 전단 사이가 범퍼 리인포스먼트(18)로 걸쳐 놓여 있다.
프런트 사이드 멤버(44)에 있어서의 EA부(44A)에 대한 후방 부분(EA부(44A)를 제외하는 부분의 전단부 또는 그 근방)에는, 내측 스페이서(42)가 간접적으로 지지되어 있다. 구체적으로는, 내측 스페이서(42)는, 배터리 캐리어(46) 및 브래킷(48)을 개재하여, 프런트 사이드 멤버(14)에 지지되어 있다. 또한, 도 5에 있어서는, 내측 스페이서(42)의 배치(프런트 사이드 멤버(44), 파워 유닛(22)과의 관계)를 나타내기 때문에, 배터리 캐리어(46) 및 브래킷(48)을 상상 선으로 도시하고 있다.
도 5에 나타내어지는 바와 같이, 배터리 캐리어(46)는, 프런트 사이드 멤버(44)에 있어서의 EA부(44A)에 대한 후방 부분에 고정되어 있다. 배터리 캐리어(46)는, 그 전후 양단에 형성된 플랜지(46F)에 있어서, 프런트 사이드 멤버(44)의 상벽(上壁)(44U) 및 차폭 방향 내측을 향하는 내측벽(44Wi)에 용접 등에 의해 고정되어 있다. 이 배터리 캐리어(46)의 천장판(46T)에 도시하지 않은 배터리가 지지되도록 되어 있다. 또한, 이 실시형태에서는 파워 유닛(22)은 내연 기관인 엔진을 포함하여 구성되어 있고, 상기 배터리의 전력은 엔진 시동용의 스타터 모터(50)(후술)의 구동에도 제공되도록 되어 있다.
도 7a에 나타내어지는 바와 같이, 배터리 캐리어(46)의 천장판(46T)은, 프런트 사이드 멤버(44)의 상벽(44U)보다 상방에 위치함과 함께, 그 차폭 방향 내단 측이 프런트 사이드 멤버(44)의 내측벽(44Wi)보다 차폭 방향 내측(파워 유닛(22) 측)으로 장출되어 있다. 이 천장판(46T)의 차폭 방향 내단부에 있어서의 전후 양단에는, 다른 부분보다 한층 낮은 위치로 된 저위부(低位部)(46L)가 형성되어 있다. 이 저위부(46L)에는, 일단(一端) 측에 있어서 내측 스페이서(42)가 고정된 브래킷(48)의 타단(他端) 측이 고정되어 있다.
브래킷(48)은, 수평면을 따른 상부 플랜지(48U)와, 차폭 방향을 향하는 연직면을 따른 하부 플랜지(48L)가, 이들의 수평면 및 연직면에 대하여 경사지는 경사벽(48S)으로 연결되도록 구성되어 있다. 상부 플랜지(48U)는, 배터리 캐리어(46)의 천장판(46T)에 있어서의 저위부(46L) 사이를 걸치도록 전후로 분리되어 있고, 각각이 당해 저위부(46L)에 체결 등에 의해 고정되어 있다. 이에 따라, 브래킷(48)이 배터리 캐리어(46)에 지지된 배터리와 간섭하지 않도록 되어 있다.
한편, 하부 플랜지(48L)는, 내측 스페이서(42)의 차폭 방향 내단부에 고정되어, 당해 내측 스페이서(42)를 유지하고 있다. 따라서 이 실시형태에서는, 배터리 캐리어(46)와 브래킷(48)이, 프런트 사이드 멤버(44)에 대하여 내측 스페이서(42)를 지지하는 지지 부재에 상당한다.
여기서 내측 스페이서(42)에 대하여 보충한다. 도 7b에 나타내어지는 바와 같이, 내측 스페이서(42)는, 평면에서 볼 때에 외형상이 직사각형 형상을 이루는 본체부(42M)와, 본체부(42M)의 후방에 연속하는 평면에서 볼 때에 외형상이 대략 직각 삼각형(쐐기 형상)을 이루는 콘택트부(42C)를 주요부로 하여 구성되어 있다. 더 구체적으로는, 본체부(42M)는, 상하로 관통하는 평면에서 볼 때에 직사각형 형상의 4개의 구멍(42Hr)이 전후 좌우로 병렬되어, 4개의 직사각형 프레임이 집합하도록 형성되어 있다. 콘택트부(42C)는, 상하로 관통하는 평면에서 볼 때에 직각 삼각형 형상의 구멍(42Ht)이 형성되어, 전측에서 또한 차폭 방향 내단의 각이 직각이 되는 직각 삼각형의 프레임 형상을 이루고 있다. 그리고, 콘택트부(42C)의 차폭 방향 내단을 이루는 내측벽(42Ci)은, 본체부(42M)의 차폭 방향 내단을 이루는 내측벽(42Mi)보다 차폭 방향 내측으로 돌출되어 있다.
이 내측 스페이서(42)는, 도 7a에 나타내어지는 바와 같이, 본체부(42M)에 있어서 브래킷(48)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 본체부(42M)의 내측벽(42Mi)이 브래킷(48)의 하부 플랜지(48L)에 차폭 방향 외측으로부터 중첩된 상태에서, 당해 내측벽(42Mi)이 하부 플랜지(48L)에 체결 등에 의해 고정되어 있다. 이 상태에서, 본체부(42M)는, 배터리 캐리어(46)의 천장판(46T) 및 브래킷(48)의 상부 플랜지(48U) 및 경사벽(48S)의 하방에 위치하고 있다.
또, 이 상태에서, 도 5에 나타내어지는 바와 같이, 본체부(42M)의 차폭 방향 외단을 이루는 외측벽(42Mo)은, 프런트 사이드 멤버(44)(에 있어서의 EA부(44A)의 후방 부분)에 있어서의 차폭 방향 내측을 향하는 내측벽(44Wi)에 대하여, 간극(G3)을 두고 차폭 방향 내측으로부터 대향하고 있다. 즉, 배터리 캐리어(46) 및 브래킷(48)을 개재하여 프런트 사이드 멤버(44)에 지지된 내측 스페이서(42)는, 당해 프런트 사이드 멤버(44)에 대하여 비접촉으로, 또한 비구속으로 되어 있다.
그리고, 이 실시형태에서는, 내측 스페이서(42)는, 상하 방향에 있어서 프런트 사이드 멤버(44)와 랩하는 범위에서, 또한 프런트 사이드 멤버(44)와 파워 유닛(22)의 사이에 배치되어 있다.
구체적으로는, 상기와 같이 프런트 사이드 멤버(44)의 차폭 방향 내측에 배치된 내측 스페이서(42)는, 콘택트부(42C)의 내측벽(42Ci)에 있어서, 파워 유닛(22)에 있어서의 차폭 방향 외측에의 돌출부에 대하여, 간극(G4)을 두고 차폭 방향 외측으로부터 대향하고 있다. 이 실시형태에서는, 파워 유닛(22)에 있어서의 상기 돌출부는, 스타터 모터(50)의 (하우징의) 차폭 방향 외단부로 되어 있다. 즉, 스타터 모터(50)의 전단 측과 간극(G4)을 두고 대향하도록, 콘택트부(42C)의 본체부(42M)에 대한 후방에의 돌출량, 및 내측벽(42Ci)의 내측벽(42Mi)에 대한 차폭 방향 내측에의 돌출량이 설정되어 있다.
이상 설명한 내측 스페이서(42)는, 프런트 사이드 멤버(44)의 휨 강도와 비교하여, 높은 휨 강도·압축(좌굴) 강도를 갖는 구성으로 되어 있다. 한편, 프런트 사이드 멤버(44)에 고정된 배터리 캐리어(46)의 강도는, 프런트 사이드 멤버(44)의 휨 강도·압축(좌굴) 강도에 대하여 충분하게 작게 설정되어 있다. 이에 따라, 차체 전부 구조(40)는, 충돌 시에 배터리 캐리어(46)에 의해 프런트 사이드 멤버(44)의 변형 모드에 미치는 영향이 허용 범위 내가 되는(무시할 수 있는) 구성으로 되어 있다.
또, 이 실시형태에서는, 내측 스페이서(42)(및 배터리 캐리어(46), 브래킷(48))는, 차폭 방향의 일방 측에만 설치되어 있다. 이 실시형태에서는, 차량 전방을 향한 경우의 좌측에 내측 스페이서(42)가 설치되어 있다. 또한, 차체 전부 구조(40)가 적용된 자동차(A)는, 운전석이 좌측에 배치된 좌측 핸들 차량으로 되어 있다. 또, 차체 전부 구조(40)에서는, 프런트 사이드 멤버(44)에 저강도부(28)가 형성되어 있지 않다. 차체 전부 구조(40)의 다른 구조는, 도시하지 않은 부분을 포함하여, 차체 전부 구조(10)와 동일하게 구성되어 있다.
[제 2 실시형태의 작용]
다음으로, 제 2 실시형태의 작용에 대하여, 제 1 실시형태의 작용과 다른 부분을 주로 설명한다.
(미소 랩 충돌 또는 경사 충돌)
먼저, 차체 전부 구조(40)가 적용된 자동차(A)에 있어서의 주로 차폭 방향의 일방 측인 좌측에 미소 랩 충돌이나 경사 충돌이 생긴 경우의 작용을 설명한다. 이러한 형태의 충돌이 생긴 경우, 도 6에 나타내어지는 바와 같이, 범퍼 리인포스먼트(18)의 차폭 방향 단부에 배리어(Br)로부터의 뒷 방향의 하중에 의해 EA부(44A)가 압축 파괴되면서, 충돌 초기의 에너지 흡수가 달성된다.
EA부(44A)가 압축 파괴되면, 장출부(20)가 배리어(Br)로부터의 하중에 의해 변형하여 스페이서 부재(24)의 모서리부(24C)가 프런트 사이드 멤버(44)의 외측벽(44Wo)에 맞닿는다. 그러면, 프런트 사이드 멤버(44)는, 스페이서 부재(24)의 모서리부(24C)와의 맞닿음 부위를 기점으로 하여, 평면에서 볼 때에 차폭 방향 내측으로 볼록해지는 형태로 휘어진다(꺾인다).
이 프런트 사이드 멤버(44)의 휨에 수반하여, 당해 프런트 사이드 멤버(44)의 내측벽(44Wi)과 내측 스페이서(42)의 외측벽(42Mo)이 맞닿음과 함께, 당해 내측 스페이서(42)의 내측벽(42Ci)과 스타터 모터(50)가 맞닿는다. 이에 따라, 스페이서 부재(24)로부터의 횡력이 프런트 사이드 멤버(44), 내측 스페이서(42)를 개재하여 스타터 모터(50) 즉 파워 유닛(22)에 전달된다.
이와 같이, 배리어(Br), 스페이서 부재(24), 프런트 사이드 멤버(44), 및 내측 스페이서(42)를 경유한 파워 유닛(22)에의 하중 전달 경로가 형성된다. 즉, 내측 스페이서(42)가 하중 전달 부재로서 기능한다. 그리고, 상기와 같이 장출부(20)에 입력된 충돌 하중은, 파워 유닛(22) 및 그 지지 구조 등을 개재하여 차량 후방이나 차폭 방향의 반충돌 측에 전달된다(도 6에 나타내는 전후 방향의 하중 Fx, 차폭 방향의 하중 Fy(횡력)로서 차체 각부에 전달된다). 이에 따라, 미소 랩 충돌에 의한 차체의 충돌 측 단부의 국소적인 대변형이 방지 또는 효과적으로 억제된다.
또한, 자동차(A)에 있어서의 질량 집중부인 파워 유닛(22)에 입력된 차폭 방향 안쪽 방향 성분의 하중인 횡력(관성력)에 의해, 자동차(A) 자체가 반충돌 측으로 이동되면, 장출부(20)에의 충돌 하중의 입력 자체가 해소 또는 완화(엇갈림이 촉진)된다. 이것에 의해서도, 차체의 충돌 측 단부의 국소적인 대변형이 방지 또는 효과적으로 억제된다.
그리고, 피스토퍼 부재(26)가 골격 부재(12)(프런트 사이드 멤버(44))에 대한 차폭 방향 내측에 배치되어 있기 때문에, 상기한 미소 랩 충돌이나 경사 충돌의 경우에 피스토퍼 부재(26)가 후방으로 이동해도 전륜 등에 간섭하기 어렵다. 이 때문에, 차체 전부 구조(40)는, 피스토퍼 부재(26)와 전륜의 간섭에 의한 충돌 성능에의 영향이 억제되면서, 상기한 프런트 사이드 멤버(44)의 변형에 수반하는 에너지 흡수가 달성된다.
이와 같이, 제 2 실시형태에 관련된 차체 전부 구조(40)에서는, 미소 랩 충돌이나 경사 충돌에 대한 충돌 성능을 확보 또는 향상시킬 수 있다.
(풀 랩 전면 충돌)
이어서, 풀 랩 전면 충돌 시의 작용을 설명한다. 풀 랩 전면 충돌의 경우, 배리어(Br)는 범퍼 리인포스먼트(18)의 차폭 방향의 중앙부에 충돌한다(도시 생략). 그러면, 범퍼 리인포스먼트(18)를 개재하여 좌우의 EA부(44A)에 뒷 방향의 하중이 전달되고, 좌우의 EA부(44A)가 압축 파괴되면서, 충돌 초기의 에너지 흡수가 달성된다.
그리고, 좌우의 EA부(44A)가 압축 파괴되면, 프런트 사이드 멤버(44)에 있어서의 EA부(44A)의 후방 부분에 변형이 미친다.
여기서, 내측 스페이서(42)는, 프런트 사이드 멤버(44)에 직접 고정되지 않고, 배터리 캐리어(46) 및 브래킷(48)을 개재하여 프런트 사이드 멤버(44)에 지지되어 있다. 이 때문에, 프런트 사이드 멤버(44)에 대하여 고강도의 부재인 내측 스페이서(42)가 프런트 사이드 멤버(44)의 변형에 미치는 영향이 작다(허용 범위 내가 된다). 특히, 차폭 방향의 일방 측에만 내측 스페이서(42)를 설치한 구성에 있어서, 당해 내측 스페이서(42)를 설치함으로써 생기는 좌우의 프런트 사이드 멤버(44)의 변형 특성의 차이가 작게(허용 범위 내로) 억제된다.
이들에 의해, 차체 전부 구조(40)에서는, 풀 랩 전면 충돌 시에 프런트 사이드 멤버(44)가 소요의 형태로 변형함으로써, 설계대로의 충돌 성능을 얻을 수 있다.
(정리)
이상 설명한 바와 같이, 차체 전부 구조(40)에서는, 범퍼 리인포스먼트(18)에 대한 배리어(Br)의 랩량이 큰 경우의 충돌 성능에의 영향을 작게 억제하면서, 상기 랩량이 작은 경우의 충돌 성능을 향상시킬 수 있다.
[제 2 실시형태의 변형예]
또한, 제 2 실시형태에서는, 차폭 방향의 일방 측(운전석 측)에만 내측 스페이서(42)가 설치된 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 조수석 측에만 내측 스페이서(42)를 설치한 구성으로 해도 되고, 차폭 방향의 양측에 내측 스페이서(42)를 설치한 구성으로 해도 된다.
또, 제 2 실시형태에서는, 배터리 캐리어(46)를 이용하여 내측 스페이서(42)를 지지하는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 전용의 브래킷만을 이용하여 프런트 사이드 멤버(44)에 대하여 내측 스페이서를 지지하는 구성으로 해도 되고, 엔진 컴파트먼트(C) 내의 다른 탑재 부품을 이용하여 내측 스페이서(42)를 지지하는 구성으로 해도 된다. 또, 내측 스페이서(42)는, 프런트 사이드 멤버(44) 측에 지지되는 구성에는 한정되지 않고, 예를 들면 파워 유닛(22) 측에 지지되어도 된다.
또한, 제 2 실시형태에서는, 내측 스페이서(42)가 프런트 사이드 멤버(44)에 대하여 비구속으로 된 한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 내측 스페이서(42)를 프런트 사이드 멤버(44)의 내측벽(44Wi)에 고정한 구성으로 해도 된다. 이 경우, 내측벽(44Wi)에 대한 내측 스페이서(42)의 고정(구속) 부위를 1개소 또는 전후 위치가 일치하는 복수 개소로 함으로써, 전후로 떨어진 복수 개소에 의해 고정하는 경우와 비교하여, 프런트 사이드 멤버(44)의 변형 특성에의 영향을 작게 억제할 수 있다.
또한, 제 2 실시형태에서는, 프런트 사이드 멤버(44)에 저강도부(28)가 형성되어 있지 않은 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 프런트 사이드 멤버(44)를 있어서의 EA부(44A)의 후방에서 또한 스페이서 부재(24)의 모서리부(24C)의 근방 부분(내측 스페이서(42)의 전방 또는 설치 범위 내)에, 저강도부(28)를 형성한 구성으로 해도 된다.
[각 실시형태의 변형예]
또, 상기한 각 실시형태에서는, 범퍼 리인포스먼트(18)의 장출부(20)에 스페이서 부재(24)를 설치한 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 장출부(20)에 스페이서 부재를 설치하지 않는 구성으로 해도 된다. 또, 스페이서 부재(24)의 치수 형상은, 상기 실시형태의 예에 한정되지 않고, 요구에 따른 여러 가지 치수 형상을 취할 수 있는 것은 말할 것도 없다.
또한, 상기한 각 실시형태에서는, 하중 받이부가 파워 유닛(22)(의 스타터 모터(50))인 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면 하중 받이부로서, 앤티록(antilock) 브레이크 시스템(ABS)의 액추에이터, 트랜스미션의 하우징, 배터리 케이스 등, 엔진 컴파트먼트(C) 내의 탑재 부품을 채용할 수 있다.
또한, 제 1 실시형태에 있어서는 골격 부재(12)가 크래시 박스(16)를 구비한 예를 나타내고, 제 2 실시형태에 있어서는 프런트 사이드 멤버(44)가 EA부(44A)를 갖는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 제 1 실시형태에 있어서 프런트 사이드 멤버(44)를 채용해도 되고, 제 2 실시형태에 있어서 골격 부재(12)를 채용해도 된다.
또, 상기한 각 실시형태에서는, 범퍼 리인포스먼트(18)가 보강부(18R)를 갖는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 범퍼 리인포스먼트(18)(의 장출부(20))가 보강부(18R)를 갖지 않는 구성으로 해도 된다.
그 밖에, 본 발명은, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경하여 실시 가능한 것은 말할 것도 없다.

Claims (8)

  1. 차량 전후 방향을 길이 방향으로 함과 함께 차폭 방향으로 병렬 배치되고, 서로의 사이에 엔진 컴파트먼트(C) 내에 탑재된 하중 받이부(22)로서의 탑재 부품이 배치되는 한 쌍의 골격 부재(12)와,
    차폭 방향을 길이 방향으로 하여 상기 한 쌍의 골격 부재(12)에 있어서의 차량 전후 방향의 전단 사이를 걸쳐 놓는 범퍼 골격부(18)와,
    상기 골격 부재(12)의 하중 받이부(22)에 대하여, 상기 골격 부재(12)와 차량 상하 방향으로 랩하는 범위에서, 차량 전후 방향의 전측 및 차폭 방향의 외측의 적어도 일방 측으로부터 대향하여, 적어도 일방의 상기 골격 부재(12)에 대한 차폭 방향의 내측에 배치된 하중 전달 부재(26)를 구비한 차체 전부 구조에 있어서,
    상기 하중 전달 부재(26)는, 상기 골격 부재(12) 및 상기 하중 받이부(22)의 적어도 일방에 지지 부재를 개재하여 지지되고, 차폭 방향에 있어서 상기 골격 부재(12)와 상기 하중 받이부(22)의 사이에 배치된 내측 스페이서를 포함하여 구성되며, 상기 내측 스페이서는, 상기 골격 부재(12)에 대하여 비구속으로 되어 있는 차체 전부 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하중 전달 부재(26)는, 상기 한 쌍의 골격 부재(12) 사이에 배치된 하중 받이부(22)에 대하여 각각 차량 전후 방향의 전측으로부터 대향하도록, 당해 한 쌍의 골격 부재(12)의 각각으로부터 차폭 방향 내측으로 돌출된 한 쌍의 돌출부를 포함하여 구성되어 있는 차체 전부 구조.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 하중 받이부(22)에 대향하는 후벽과,
    차량 전후 방향에 대하여 경사지고 상기 후벽에 있어서의 차폭 방향 외측 부분과, 상기 골격 부재(12)에 있어서의 차폭 방향 내측 부분을 이루는 내측벽을 연결하는 경사벽을 포함하여 구성되어 있는 차체 전부 구조.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 차량 전후 방향을 길이 방향으로 함과 함께 차폭 방향으로 병렬 배치되고, 서로의 사이에 엔진 컴파트먼트(C) 내에 탑재된 하중 받이부(22)로서의 탑재 부품이 배치되는 한 쌍의 골격 부재(12)와,
    차폭 방향을 길이 방향으로 하여 상기 한 쌍의 골격 부재(12)에 있어서의 차량 전후 방향의 전단 사이를 걸쳐 놓는 범퍼 골격부(18)와,
    상기 하중 받이부(22)에 대하여, 상기 골격 부재(12)와 차량 상하 방향으로 랩하는 범위에서, 차량 전후 방향의 전측 및 차폭 방향의 외측의 적어도 일방 측으로부터 대향하여, 적어도 일방의 상기 골격 부재(12)에 대한 차폭 방향의 내측에 배치된 하중 전달 부재(26)를 구비한 차체 전부 구조에 있어서,
    상기 범퍼 골격부(18)는, 상기 골격 부재(12)에 대하여 차폭 방향 양측으로 장출된 한 쌍의 장출부를 갖고 있고,
    상기 장출부에 있어서의 차량 전후 방향의 후면과, 상기 골격 부재(12)에 있어서의 차폭 방향 외면의 사이에 배치된 외측 스페이서를 추가로 구비하는 차체 전부 구조.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 골격 부재(12)에 있어서의 상기 하중 전달 부재(26)의 설치 부위에 대한 차폭 방향의 외측 부분에는, 휨 하중에 대한 강도가 저하된 저강도부가 형성되어 있는 차체 전부 구조.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하중 전달 부재(26)는, 상기 골격 부재(12)보다 고강도로 되어 있는 차체 전부 구조.
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