KR20190031135A - 차량 앞 부분 구조 - Google Patents

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Abstract

차량 앞 부분 구조는, 범퍼 리인포스먼트(20)와 ; 우측 장치(30R)와 좌측 장치(30L)를 구비하는 파워 유닛(30); 상기 파워 유닛(30) 후방에 위치하는 대시부(40); 및, 상기 대시부(40)와 상기 파워 유닛(30)과의 사이에 마련된 후방 지지부(44)를 포함한다. 상기 범퍼 리인포스먼트(20)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 기타 부분보다 상대적으로 벤딩 내력이 낮게 설정된 제 1 부서짐 기점부(20A)를 갖고, 차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 충돌하였을 때에 상기 우측 장치(30R)와 상기 좌측 장치(30L) 중 상기 후방 지지부(44)에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하도록, 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)의 위치가 설정되어 있다.

Description

차량 앞 부분 구조{VEHICLE FRONT STRUCTURE}
본 발명은 차량 앞 부분 구조에 관한 것이다.
일본 공개특허 특개2015-147437호에는 센터 폴 충돌시(차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 충돌하는 충돌시)에 범퍼 리인포스먼트(이하, 범퍼 RF라고 한다.)가 차 폭 방향 중앙에서 부서지는 것을 억제하기 위하여, 범퍼 RF의 차 폭 방향 중앙부에 벌크(센터 벌크)를 배치한 구조가 개시되어 있다.
그런데, 상기 기술에서는, 센터 폴 충돌시, 센터 벌크의 우측 단부(端部) 또는 좌측 단부 중 어느 것에 대응하는 위치에서 범퍼 RF에 부서짐이 발생하는 경우를 생각할 수 있다. 그러나, 상기 기술은, 좌우의 위치 중 어느 쪽에서 부서질지를 컨트롤하는 것은 아니다.
그러나, 범퍼 RF의 후방의 파워 유닛이나 더 후방의 대시부의 구조는 좌우 대칭은 아닌 경우가 있다. 파워 유닛이나 대시부의 구조에 따라서는 범퍼 RF의 부서짐 위치를 컨트롤함으로써 차실(車室)의 변형량을 저감할 수 있을 가능성이 있다. 따라서, 이 점에 있어서 상기 기술에는 개량의 여지가 있다.
본 발명은, 센터 폴 충돌시의 범퍼 RF의 부서짐 위치를 컨트롤함으로써 차실의 변형량을 저감하는 차량 앞 부분 구조를 제공한다.
본 발명의 제 1 태양에 관련된 차량 앞 부분 구조는, 차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버와; 차 폭 방향을 따라서 연장되고, 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전단(前端)끼리를 연결하는 범퍼 리인포스먼트와; 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 사이 또한 상기 범퍼 리인포스먼트의 차량 후방에 배치된 파워 유닛으로서, 우측 부분을 구성하는 우측 장치와, 좌측 부분을 구성하는 좌측 장치가 서로 연결됨으로써 구성되는 파워 유닛과; 상기 파워 유닛의 차량 후방 또한 차실의 전방에 위치하는 대시부와; 상기 대시부와 상기 파워 유닛과의 사이에 마련되어, 상기 파워 유닛이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 파워 유닛을 지지하도록 구성된 후방 지지부를 구비한다. 상기 범퍼 리인포스먼트는, 상기 범퍼 리인포스먼트의 기타 부분보다 상대적으로 벤딩 내력(bending strength)이 낮게 설정됨으로써 차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 차량 전방으로부터 충돌하였을 때에 최초로 부서지도록 구성된 제 1 부서짐 기점(起點)부를, 상기 범퍼 리인포스먼트의 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치에 갖고, 차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 충돌하였을 때에 상기 제 1 부서짐 기점부가 상기 우측 장치와 상기 좌측 장치 중 상기 후방 지지부에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하도록, 상기 제 1 부서짐 기점부의 위치가 설정되어 있다.
또한, 후방 지지부는, 차량 후방으로 이동하는 파워 유닛에 대하여 반력(反力)을 생기게 할 수 있는 것이다. 따라서, 배관 등과 같은 파워 유닛을 개재하여 충돌 하중을 받은 경우에 간단히 변형되어 버리는 부재(부분)는, 후방 지지부에는 상당하지 않는다.
제 1 태양의 차량 앞 부분 구조에서는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버가 차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되어 있다. 또, 범퍼 RF가 차 폭 방향을 따라서 연장되고, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전단끼리를 연결하고 있다. 또, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 사이 또한 범퍼 RF의 차량 후방에는, 파워 유닛이 배치되어 있다.
파워 유닛은, 우측 부분을 구성하는 우측 장치와, 좌측 부분을 구성하는 좌측 장치가 서로 연결됨으로써 구성되어 있다. 그리고, 후방 지지부가, 대시부와 파워 유닛과의 사이의 구역에 마련되어 있어, 만일 파워 유닛이 차량 후방으로 평행 이동하였을 때는, 파워 유닛이 후방 지지부에 지지된다.
범퍼 RF는, 제 1 부서짐 기점부를 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치에 갖고 있다. 제 1 부서짐 기점부란, 센터 폴 충돌시(차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 충돌하였을 때)에 범퍼 RF 중 최초로 부서지는 부분이다.
여기서, 만일, 후방 지지부에 지지되는 것이 파워 유닛 중 좌측 장치이며, 범퍼 RF의 제 1 부서짐 기점부가 충돌 하중을 전달하는 것이 파워 유닛 중 우측 장치인 경우(즉, 후방 지지부에 지지되는 장치와 제 1 부서짐 기점부가 충돌 하중을 전달하는 장치가 다른 장치인 경우), 좌측 장치와 우측 장치의 연결 부분의 전단 입력(剪斷入力)이 커진다. 그러면, 좌측 장치와 우측 장치의 연결이 해제되어(환언하면, 파워 유닛 깨짐이 발생하여), 제 1 부서짐 기점부로부터의 충돌 하중을 받는 우측 장치만이 차실측으로 이동함으로써, 대시부에 대하여 국소적으로 하중이 전달되어, 대시부의 변형량이 증대되어 버릴 우려가 있다.
그래서, 이 차량 앞 부분 구조에서는, 제 1 부서짐 기점부의 위치가, 센터 폴 충돌시에 제 1 부서짐 기점부가, 우측 장치와 좌측 장치 중 후방 지지부에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하도록 설정되어 있다. 이 때문에, 이 차량 앞 부분 구조에서는, 센터 폴 충돌시, 이하에 설명하는 변형 모드를 실현하기 쉽다.
즉, 센터 폴 충돌시, 범퍼 RF는, 센터 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙 위치에서는 부서지지 않고, 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치의 제 1 부서짐 기점부에서 부서진다. 다음으로, 범퍼 RF의 제 1 부서짐 기점부가, 파워 유닛의 우측 장치 또는 좌측 장치 중 어느 일방(一方)(제 1 부서짐 기점부의 위치에 따른다.)에 충돌 하중을 전달한다. 충돌 하중에 의하여 파워 유닛이 차량 후방으로 이동하면, 후방 지지부에 파워 유닛이 지지된다. 여기서, 이 차량 앞 부분 구조에서는, 제 1 부서짐 기점부의 위치가 적절하게 설정되어 있음으로써, 센터 폴 충돌시에 제 1 부서짐 기점부가, 우측 장치와 좌측 장치 중 후방 지지부에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하게 되어 있다. 즉, 후방 지지부에 지지되는 장치와 제 1 부서짐 기점부가 충돌 하중을 전달하는 장치가 동일한 장치이기 때문에, 우측 장치와 좌측 장치의 연결 부분에 발생하는 전단 입력이 증대되지 않는다. 그 결과, 파워 유닛 깨짐이 억제된다.
또한, 파워 유닛 깨짐이 억제됨으로써, 제 1 부서짐 기점부에 있어서 파워 유닛으로부터 범퍼 RF로의 반력이 증대된다. 이 때문에, 범퍼 RF에 2점째의 부서짐이 발생하기 쉬워진다. 2점째의 부서짐이 발생하면, 범퍼 RF에 있어서의 2점의 부서짐부의 사이의 범위에서 파워 유닛을 차량 후방으로 누르게 되어, 충돌 하중을 차 폭 방향으로 분산할 수 있다. 그 결과, 대시부에 대한 국소적인 입력을 억제할 수 있고, 또한 차실의 변형을 억제할 수 있다.
제 1 태양에 있어서, 상기 범퍼 리인포스먼트는, 상기 범퍼 리인포스먼트의 차 폭 방향 중앙에 대하여 상기 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치에, 상기 범퍼 리인포스먼트의 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 상기 제 1 부서짐 기점부보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부를 가져도 된다.
상기 구성에서는, 범퍼 RF가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치에, 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 제 1 부서짐 기점부보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부를 갖는다. 이 때문에, 범퍼 RF에 발생하는 2점째의 부서짐이, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치(제 2 부서짐 기점부의 위치)에 발생하기 쉬워진다. 따라서, 2점째의 부서짐이 센터 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙의 위치에 발생하는 변형 모드와 비교하여, 범퍼 RF에 있어서의 차 폭 방향으로 넓은 범위에서 파워 유닛을 차량 후방으로 누를 수 있다. 따라서, 충돌 하중을 보다 광범위하게 분산할 수 있다.
제 1 태양에 있어서, 상기 파워 유닛이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 후방 지지부에 지지되는 부분은, 상기 파워 유닛에 있어서의 차량 전후 방향 후단부(後端部)여도 된다.
상기 구성에서는, 파워 유닛에 있어서의 차량 전후 방향 후단부에서 파워 유닛이 대시부에 최초로 지지되게 되기 때문에, 센터 폴 충돌 발생 후, 조기에 파워 유닛을 후방으로부터 지지할 수 있다.
제 1 태양에 있어서, 상기 후방 지지부는 기어 박스여도 된다.
상기 구성에서는, 기어 박스가 후방 지지부로서 파워 유닛을 차량 후방으로부터 지지할 수 있다.
제 1 태양에 있어서, 상기 우측 장치 및 상기 좌측 장치는, 일방이 트랜스 액슬, 타방(他方)이 엔진이어도 된다.
상기 구성에서는, 엔진 및 트랜스 액슬을 구비하는 차량에 적절하게 적용할 수 있다.
본 발명의 제 2 태양에 관련된 차량 앞 부분 구조는, 차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버와; 차 폭 방향을 따라서 연장되고, 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 전단끼리를 연결하는 범퍼 리인포스먼트와; 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버의 사이 또한 상기 범퍼 리인포스먼트의 차량 후방에 배치된 파워 유닛으로서, 우측 부분을 구성하는 우측 장치와, 좌측 부분을 구성하는 좌측 장치가 서로 연결됨으로써 구성되는 파워 유닛과; 상기 파워 유닛의 차량 후방 또한 차실의 전방에 위치하는 대시부와; 상기 대시부와 상기 파워 유닛과의 사이에 마련되어, 상기 파워 유닛이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 파워 유닛을 지지하도록 구성된 후방 지지부를 구비한다. 상기 범퍼 리인포스먼트는, 상기 범퍼 리인포스먼트의 길이 방향의 일부에서 상대적으로 벤딩 내력이 낮게 설정된 제 1 부서짐 기점부를 갖고, 상기 제 1 부서짐 기점부는, 상기 범퍼 리인포스먼트의 차 폭 방향 중앙으로부터 차 폭 방향 외측으로 이간된 위치로서, 상기 후방 지지부보다 차량 폭 방향 외측의 위치에 설정되어 있다.
제 2 태양의 차량 앞 부분 구조에서도, 센터 폴 충돌시, 이하에 설명하는 변형 모드를 실현하기 쉽다.
즉, 센터 폴 충돌시, 범퍼 RF는, 센터 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙 위치에서는 부서지지 않고, 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치의 제 1 부서짐 기점부에서 부서진다. 다음으로, 범퍼 RF의 제 1 부서짐 기점부가, 파워 유닛의 우측 장치 또는 좌측 장치의 어느 일방(제 1 부서짐 기점부의 위치에 따른다.)에 충돌 하중을 전달한다. 충돌 하중에 의하여 파워 유닛이 차량 후방으로 이동하면, 후방 지지부에 파워 유닛이 지지된다. 여기서, 이 차량 앞 부분 구조에서는, 제 1 부서짐 기점부의 위치가 적절하게 설정되어 있음으로써, 센터 폴 충돌시에 제 1 부서짐 기점부가, 우측 장치와 좌측 장치 중 후방 지지부에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하게 되어 있다. 즉, 후방 지지부에 지지되는 장치와 제 1 부서짐 기점부가 충돌 하중을 전달하는 장치가 동일한 장치이기 때문에, 우측 장치와 좌측 장치의 연결 부분에 발생하는 전단 입력이 증대되지 않는다. 그 결과, 파워 유닛 깨짐이 억제된다.
또한, 파워 유닛 깨짐이 억제됨으로써, 제 1 부서짐 기점부에 있어서 파워 유닛으로부터 범퍼 RF로의 반력이 증대된다. 이 때문에, 범퍼 RF에 2점째의 부서짐이 발생하기 쉬워진다. 2점째의 부서짐이 발생하면, 범퍼 RF에 있어서의 2점의 부서짐부의 사이의 범위에서 파워 유닛을 차량 후방으로 누르게 되어, 충돌 하중을 차 폭 방향으로 분산할 수 있다. 그 결과, 대시부에 대한 국소적인 입력을 억제할 수 있고, 또한 차실의 변형을 억제할 수 있다.
제 2 태양에 있어서, 상기 범퍼 리인포스먼트는, 상기 범퍼 리인포스먼트의 상기 차 폭 방향 중앙에 대하여 상기 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치에, 상기 범퍼 리인포스먼트의 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 상기 제 1 부서짐 기점부보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부를 가져도 된다.
상기 구성의 차량 앞 부분 구조에서는, 범퍼 RF가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 상기 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치에 제 2 부서짐 기점부를 갖는다. 이 때문에, 범퍼 RF에 발생하는 2점째의 부서짐이, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부와는 반대측의 위치(제 2 부서짐 기점부의 위치)에 발생하기 쉬워진다. 따라서, 2점째의 부서짐이 센터 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙의 위치에 발생하는 변형 모드와 비교하여, 범퍼 RF에 있어서의 차 폭 방향으로 넓은 범위에서 파워 유닛을 차량 후방으로 누를 수 있다. 따라서, 충돌 하중을 보다 광범위하게 분산할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시 형태의 특징, 이점, 및 기술적 그리고 산업적 중요성이 첨부 도면을 참조하여 하기에 기술될 것이고, 첨부 도면에서 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 지시한다.
도 1a는 제 1 실시 형태의 차량 앞 부분 구조를 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 1b는 제 1 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 센터 폴 충돌이 발생하여, 범퍼 RF가 제 1 부서짐 기점부에서 부서진 순간을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 1c는 제 1 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 범퍼 RF가 제 2 부서짐 기점부에서 부서진 순간을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 1d는 제 1 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 범퍼 RF가 파워 유닛을 면 누름하고 있는 모습을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 2a는 제 2 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 범퍼 RF가 제 1 부서짐 기점부에서 부서진 순간을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 2b는 제 2 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 범퍼 RF가 제 2 부서짐 기점부에서 부서진 순간을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 2c는 제 2 실시 형태의 차량 앞 부분 구조에 있어서 범퍼 RF가 파워 유닛을 면 누름하고 있는 모습을 나타낸 모식적인 평면도이다.
도 3은 범퍼 RF의 구조와 범퍼 RF의 각 위치의 벤딩 내력의 일례를 나타낸 도면이다.
도 4는 제 1 실시 형태의 변형례를 나타낸 모식적인 평면도이다.
〔제 1 실시 형태〕
이하에, 도 1a∼도 1d를 이용하여, 본 발명의 제 1 실시 형태에 대하여 설명한다.
또한, 각 도면에 적절히 나타난 화살표 FR은 차량 전방, 화살표 LH는 차 폭 방향 좌측을 각각 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서 차 폭 방향 좌측이란, 차량 전방을 앞쪽으로 하였을 때의 좌측을 의미한다. 또, 이하의 설명에서 특별한 기재 없이 전후, 좌우의 방향을 이용하는 경우는, 전후는 차량 전후 방향을 의미하고, 좌우는 차 폭 방향을 나타낸다.
도 1a에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시 형태의 차량 앞 부분 구조(S1)는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)를 구비하고 있다. 프론트 사이드 멤버(10)는, 길이 방향을 차량 전후 방향으로 향한 차체 골격 부재이며, 차량의 차 폭 방향 중심선에 대하여 좌우 대칭으로 마련되어 있다.
프론트 사이드 멤버(10)의 전단부는, 변형부(12)로 되어 있다. 변형부(12)는, 본체부(14)(프론트 사이드 멤버(10) 중 변형부(12) 이외의 부분)보다 차량 전후 방향의 하중에 대한 강도가 작다. 변형부(12)로서는, 예를 들면, 알루미늄제나 섬유 강화 플라스틱제의 크래시 박스가 예시된다.
또, 차량 앞 부분 구조(S1)는, 범퍼 RF(20)를 구비하고 있다. 범퍼 RF(20)는, 차 폭 방향을 따라서 연장되는 차체 골격 부재이며, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 전단끼리를 연결하고 있다. 구체적으로는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 변형부(12)의 전단이, 범퍼 RF(20)의 후면에 결합되어 있다. 또한, 차 폭 방향으로 직선적으로 연장되는 범퍼 RF(20)를 모식적으로 도시하고 있지만, 범퍼 RF(20)는, 그 차 폭 방향 양측부가 차량 후방측으로 비스듬하게 구부러진 형상, 즉 전체적으로 차량 전방측으로 볼록한 궁형(弓形) 형상으로 되어 있어도 된다. 범퍼 RF(20)의 보다 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
또, 차량 앞 부분 구조(S1)는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 사이 또한 범퍼 RF(20)의 차량 후방에 배치된 파워 유닛(30)을 구비하고 있다. 파워 유닛(30)은, 「좌측 장치」로서의 트랜스 액슬(30L)과, 「우측 장치」로서의 엔진(30R)이 서로 연결됨으로써 구성되어 있다. 파워 유닛(30)은, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 본체부(14)에 좌우의 엔진 마운트(50)를 개재하여 지지되어 있다. 또, 도시는 생략하지만, 파워 유닛(30)은, 트랜스 액슬(30L)의 부분에 있어서 차량 하방(下方)으로부터도 지지되어 있다. 또, 엔진(30R)의 폭 치수는 트랜스 액슬(30L)의 폭 치수보다 크고, 연결 부분(32)은, 차 폭 방향 중앙에 대하여 좌측으로 어긋나서 위치해 있다.
또, 차량 앞 부분 구조(S1)는 대시부(40)를 구비하고 있다. 대시부(40)는, 파워 유닛(30)이 배치된 공간(엔진 컴파트먼트)과 차실을 갈라놓는 부분이다. 즉, 대시부(40)는 차실의 전단을 구성하고 있다. 대시부(40)는, 대시 패널(42)이나 도시하지 않은 대시 크로스를 포함하여 구성되어 있다. 대시 패널(42)에는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 후단이 결합되어 있다. 대시 패널(42)의 전방에는 기어 박스(44)가 마련되고, 기어 박스(44)는, 대시 패널(42)에 대하여 차량 전방측으로 돌출하도록 배치되어 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, 만일 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 평행 이동하였을 경우, 기어 박스(44)가 파워 유닛(30)을 지지하는 구조가 되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는 기어 박스(44)가 본 발명의 「후방 지지부」에 상당한다. 기어 박스(44)는, 차 폭 방향 중앙에 대하여 좌측으로 어긋난 위치로서 트랜스 액슬(30L)의 후방의 위치에 배치되어 있다.
다음으로, 범퍼 RF(20)의 상세한 구성에 대하여 설명한다.
범퍼 RF(20)는, 제 1 부서짐 기점부(20A)를 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치(본 실시 형태에서는 좌측으로 어긋난 위치)에 갖고 있다. 제 1 부서짐 기점부(20A)란, 센터 폴 충돌시에 범퍼 RF(20) 중 최초로 부서지는 부분이다. 즉, 통상, 센터 폴 충돌이 발생하면, 폴(P)로부터의 하중이 직접적으로 입력되는 차 폭 방향 중앙의 위치에서 범퍼 RF(20)가 부서지기 쉽다. 그러나, 본 실시 형태의 범퍼 RF(20)는, 차 폭 방향의 위치에 따른 벤딩 내력이 적절하게 설정됨으로써, 센터 폴 충돌시에 최초로 부서지는 부분이 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치(제 1 부서짐 기점부(20A)의 위치)가 되도록 구성되어 있다(도 1b 참조).
또, 범퍼 RF(20)는, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와는 반대측의 위치에 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖고 있다. 제 2 부서짐 기점부(20B)란, 센터 폴 충돌시에, 제 1 부서짐 기점부(20A)의 다음으로 부서지도록 설정된 부분이다. 제 2 부서짐 기점부(20B)는, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와 대칭의 위치에 마련되어 있다.
다른 설명을 하면, 범퍼 RF(20)는, 2개의 부서짐 기점부(제 1 부서짐 기점부(20A)와 제 2 부서짐 기점부(20B))를 차 폭 방향 중앙을 사이에 두고 2개 갖고 있다. 그리고, 제 1 부서짐 기점부(20A)의 벤딩 내력이 제 2 부서짐 기점부(20B)의 벤딩 내력에 대하여 낮게 설정되어 있다. 이에 의해, 범퍼 RF(20) 중 제 1 부서짐 기점부(20A)가 센터 폴 충돌시에 범퍼 RF(20) 중 최초로 부서지도록 컨트롤되고 있고, 제 2 부서짐 기점부(20B)가 제 1 부서짐 기점부(20A)의 다음으로 부서지도록 컨트롤되고 있다.
이상으로 설명한 범퍼 RF(20)(차 폭 방향의 위치에 따른 벤딩 내력의 설정이 이루어진 범퍼 RF(20))의 구조의 일례를 도 3을 이용하여 설명한다.
도 3에 나타낸 범퍼 RF(20)는, 폐(閉)단면 구조가 되고 또한 차 폭 방향을 따라서 연장되는 범퍼 RF 본체(22)와, 범퍼 RF 본체(22)의 내부에 배치된 벌크 부재(24)를 포함하여 구성되어 있다. 벌크 부재(24)는, 범퍼 RF 본체(22) 중 차 폭 방향 중앙의 일정 범위(차 폭 방향으로 넓어지는 범위)에 설정되어 있다. 또한, 범퍼 RF 본체(22)에 있어서의 벌크 부재(24)의 바로 좌측에 대응하는 위치에는 구멍(22H)이 형성되어 있고, 구멍(22H)에 대응하는 차 폭 방향 위치에서 범퍼 RF(20)의 벤딩 내력이 국소적으로 저하되고 있다.
도 3에는, 범퍼 RF(20)의 차 폭 방향의 위치에 따른 벤딩 내력을 나타낸 그래프를 갖고 있다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20) 중 벌크 부재(24)가 배치된 범위(차 폭 방향 중앙의 일정 범위)에서는 벤딩 내력이 높고, 벌크 부재(24)가 배치되어 있지 않은 범위(차 폭 방향 양단부(兩端部) 부근)에서는 벤딩 내력이 낮아져 있다. 그리고, 구멍(22H)이 형성된 부분에서는, 국소적으로 더 낮은 벤딩 내력이 되어 있다.
이상과 같은 구조로 함으로써, 범퍼 RF(20) 중 구멍(22H)의 차 폭 방향 위치에 대응하는 부분을 제 1 부서짐 기점부(20A)로 하고, 범퍼 RF(20) 중 벌크 부재(24)의 우측 단부에 대응하는 부분을 제 2 부서짐 기점부(20B)로 할 수 있다. 또한, 제 1 부서짐 기점부(20A), 제 2 부서짐 기점부(20B)는 이상의 구조에 한정되지 않는다. 상기 이외에도 예를 들면 범퍼 RF 본체(22)에의 컷아웃의 형성에 의한 상대적인 내력 차의 설정 등, 여러 가지 수단에 의해 형성하는 것이 가능하다.
<작용 효과>
다음으로, 본 실시 형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)가 차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되어 있다. 또, 범퍼 RF(20)가 차 폭 방향을 따라서 연장되고, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 전단끼리를 연결하고 있다. 또, 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 사이 또한 범퍼 RF(20)의 차량 후방에는, 파워 유닛(30)이 배치되어 있다.
파워 유닛(30)은, 우측 부분을 구성하는 엔진(30R)과, 좌측 부분을 구성하는 트랜스 액슬(30L)이 서로 연결됨으로써 구성되어 있다. 그리고, 기어 박스(44)가, 대시부(40)와 파워 유닛(30)과의 사이의 구역에 마련되어 있기 때문에, 만일 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 평행 이동하였을 때는, 파워 유닛(30)이 기어 박스(44)에 최초로 지지된다.
범퍼 RF(20)는, 센터 폴 충돌시에 범퍼 RF(20) 중 최초로 부서지는 제 1 부서짐 기점부(20A)를 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치에 갖고 있다.
이에 의해, 본 실시 형태의 차량 앞 부분 구조(S1)에서는, 도 1a∼도 1c에 나타낸 바와 같이, 제 1 부서짐 기점부(20A)의 위치가, 센터 폴 충돌시에 제 1 부서짐 기점부(20A)가 엔진(30R)과 트랜스 액슬(30L) 중 기어 박스(44)에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하도록 설정되어 있다. 이 때문에, 본 실시 형태의 차량 앞 부분 구조(S1)에서는, 센터 폴 충돌시, 이하에 설명하는 변형 모드를 실현하기 쉽다.
즉, 센터 폴 충돌시, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)는, 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙 위치에서는 부서지지 않고, 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치(본 실시 형태에서는 좌측으로 어긋난 위치)의 제 1 부서짐 기점부(20A)에서 부서진다. 다음으로, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)의 제 1 부서짐 기점부(20A)가, 파워 유닛(30)의 엔진(30R) 또는 트랜스 액슬(30L) 중 트랜스 액슬(30L)에 충돌 하중을 전달한다. 충돌 하중에 의해 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 이동하면, 기어 박스(44)에 파워 유닛(30)(트랜스 액슬(30L))이 지지된다. 여기서, 기어 박스(44)에 지지되는 장치(트랜스 액슬(30L))와 제 1 부서짐 기점부(20A)가 충돌 하중을 전달하는 장치(트랜스 액슬(30L))가 동일한 장치이기 때문에, 엔진(30R)과 트랜스 액슬(30L)과의 연결 부분(32)에 발생하는 전단 입력이 증대되지 않는다. 그 결과, 파워 유닛 깨짐이 억제된다.
또한, 파워 유닛 깨짐이 억제됨으로써, 제 1 부서짐 기점부(20A)에 있어서 파워 유닛(30)으로부터 범퍼 RF(20)로의 반력(도 1c의 화살표 F 참조)이 증대된다. 이 때문에, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)에 2점째의 부서짐이 발생하기 쉬워진다. 2점째의 부서짐이 발생하면, 도 1d에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)에 있어서의 2점의 부서짐부의 사이의 범위에서 파워 유닛(30)을 차량 후방으로 누르게 되어(면 누름하게 되어), 충돌 하중을 차 폭 방향으로 분산할 수 있다. 그 결과, 대시부(40)에 대한 국소적인 입력을 억제할 수 있고, 또한 차실의 변형을 억제할 수 있다.
또, 본 실시 형태에서는, 범퍼 RF(20)가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와는 반대측의 위치에, 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 제 1 부서짐 기점부(20A)보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖는다. 이 때문에, 도 1c에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)에 발생하는 2점째의 부서짐이, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와는 반대측의 위치(제 2 부서짐 기점부(20B)의 위치)에 발생하기 쉬워진다. 따라서, 2점째의 부서짐이 폴(P)이 맞닿은 차 폭 방향 중앙의 위치가 되는 변형 모드와 비교하여, 도 1d에 나타낸 바와 같이 범퍼 RF(20)에 있어서의 차 폭 방향으로 넓은 범위에서 파워 유닛(30)을 차량 후방으로 누를 수 있다. 따라서, 충돌 하중을 보다 광범위하게 분산할 수 있다.
또, 도면에서는 간략화되어 있지만, 파워 유닛(30)은 후면(後面)은 요철이 있는 형상으로 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 요철이 있는 형상으로 되어 있는 후면 중, 가장 차량 전후 방향 후단의 부분과 기어 박스(44)가 차량 전후 방향으로 대향하고 있다. 즉, 파워 유닛(30)에 있어서의 차량 전후 방향 후단부가 대시부(40)에 최초로 지지되게 된다. 이 때문에, 센터 폴 충돌 발생 후, 조기에 파워 유닛(30)을 후방으로부터 지지할 수 있다.
또한, 간략화를 위하여 설명을 생략하였지만, 범퍼 RF(20)와 파워 유닛(30)과의 사이에는, 통상, 도시하지 않은 쿨링 유닛 등이 배치되어 있다. 그 때문에, 센터 폴 충돌이 발생하여, 범퍼 RF(20)의 제 1 부서짐 기점부(20A)가 부서져서 파워 유닛(30)측으로 변위하면, 쿨링 유닛 등을 개재하여 충돌 하중이 범퍼 RF(20)로부터 파워 유닛(30)에 전달된다.
〔제 2 실시 형태〕
다음으로, 도 2a∼도 2c를 이용하여, 본 발명의 제 2 실시 형태에 대하여 설명한다. 단, 제 1 실시 형태와 동일한 구성에 대해서는 도면에 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략하고, 다른 구성에 대하여 설명한다.
도 2a에 나타낸 바와 같이, 제 2 실시 형태의 차량 앞 부분 구조(S2)에서는, 제 1 실시 형태와 달리, 기어 박스(44)가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 우측으로 어긋난 위치로서 엔진(30R)의 후방의 위치에 배치되어 있다.
또, 범퍼 RF(20)의 제 1 부서짐 기점부(20A)가, 제 1 실시 형태와 달리, 차 폭 방향 중앙으로부터 우측으로 어긋난 위치에 마련되어 있다. 그리고, 범퍼 RF(20)의 제 2 부서짐 기점부(20B)가, 차 폭 방향 중앙으로부터 좌측으로 어긋난 위치에 마련되어 있다. 즉, 제 2 실시 형태의 범퍼 RF(20)에서는, 제 1 실시 형태의 제 1 부서짐 기점부(20A)와 제 2 부서짐 기점부(20B)의 위치가 역전되어 있다. 이에 의해, 센터 폴 충돌시, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)의 차 폭 방향 중앙에 대하여 우측으로 어긋난 위치에서 최초로 부서짐이 발생하게 되어 있다.
<작용 효과>
제 2 실시 형태의 차량 앞 부분 구조(S2)에서도, 제 1 실시 형태와 동일한 변형 모드, 즉 이하에 설명하는 변형 모드를 실현하기 쉽다. 즉, 센터 폴 충돌시, 도 2a에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)는, 폴이 맞닿은 차 폭 방향 중앙 위치에서는 부서지지 않고, 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치(본 실시 형태에서는 우측으로 어긋난 위치)의 제 1 부서짐 기점부(20A)에서 부서진다. 다음으로, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)의 제 1 부서짐 기점부(20A)가, 파워 유닛(30)의 엔진(30R) 또는 트랜스 액슬(30L) 중 엔진(30R)에 충돌 하중을 전달한다. 충돌 하중에 의해 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 이동하면, 기어 박스(44)에 파워 유닛(30)(엔진(30R))이 지지된다. 여기서, 기어 박스(44)에 지지되는 장치(엔진(30R))와 제 1 부서짐 기점부(20A)가 충돌 하중을 전달하는 장치(엔진(30R))가 동일한 장치이기 때문에, 엔진(30R)과 트랜스 액슬(30L)의 연결 부분(32)에 발생하는 전단 입력이 증대되지 않는다. 그 결과, 파워 유닛 깨짐이 억제된다.
또한, 파워 유닛 깨짐이 억제됨으로써, 제 1 부서짐 기점부(20A)에 있어서 파워 유닛(30)으로부터 범퍼 RF(20)로의 반력(도 2b의 화살표 F 참조)이 증대된다. 이 때문에, 도 2b에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)에 2점째의 부서짐이 발생하기 쉬워진다. 2점째의 부서짐이 발생하면, 도 2c에 나타낸 바와 같이, 범퍼 RF(20)에 있어서의 2점의 부서짐부의 사이의 범위에서 파워 유닛(30)을 차량 후방으로 누르게 되어(면 누름하게 되어), 충돌 하중을 차 폭 방향으로 분산할 수 있다. 그 결과, 대시부(40)에 대한 국소적인 입력을 억제할 수 있고, 또한 차실의 변형을 억제할 수 있다.
〔상기 실시 형태의 보충 설명〕
또한, 상기 실시 형태에서는, 기어 박스(44)가, 대시부(40)의 일반부인 대시 패널(42)에 대하여 차량 전방으로 돌출되고, 「후방 지지부」로서 기능하는 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 파워 유닛(30)의 일부가 후방으로 돌출되어 있고, 이 일부가, 대시부(40)에 있어서의 예를 들면 대시 패널(42)에 최초로 지지되는 태양(이 경우, 대시 패널(42)의 일부가 「후방 지지부」에 상당한다.)이어도 된다. 이 경우이더라도(대시부의 일부가 후방 지지부이더라도), 후방 지지부는, 대시부와 파워 유닛과의 사이의 구역에 마련되어 있다고 할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 「후방 지지부」로서의 기어 박스(44)가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 차 폭 방향 외측으로 어긋난 위치에 배치된 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 후방 지지부는 차 폭 방향 중앙에 위치해 있어도 된다. 이 경우, 상기 실시 형태의 파워 유닛(30)의 구성을 전제로 생각하면, 후방 지지부는 엔진(30R)(우측 장치)을 지지하게 된다. 그 때문에, 범퍼 RF(20)의 구성은, 제 2 실시 형태의 구성(즉, 우측에 제 1 부서짐 기점부(20A)를 마련하는 구성)으로 하는 것이 필요하다.
또, 본 발명의 「후방 지지부」는 기어 박스(44)에 한정되지 않는다. 예를 들면, 마스터 실린더여도 되고, 또한, 대시부(40)의 일반부인 대시 패널(42)이어도 되고, 좌우 한 쌍의 로커(rocker)(차체 하부에 있어서의 차 폭 방향 양단부를 차량 전후 방향으로 연장되는 골격 부재)의 전단부끼리를 연결하는 골격 부재인 대시 크로스여도 된다. 또, 후방 지지부는, 파워 유닛에 대하여 반력을 생기게 할 수 있는 부분(부재)이다. 따라서, 배관이나 브래킷 등과 같은, 파워 유닛을 개재하여 충돌 하중을 받은 경우에 용이하게 변형되어 버리는 부분(부재)은, 후방 지지부에는 상당하지 않는다.
또, 상기 실시 형태에서는, 제 2 부서짐 기점부(20B)가, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와 대칭의 위치에 마련되어 있는 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 2 부서짐 기점부(20B)는, 차 폭 방향 중앙에 대하여 제 1 부서짐 기점부(20A)와 반대측의 위치에 마련되어 있으면 된다.
또, 상기 실시 형태에서는, 범퍼 RF(20)가, 제 1 부서짐 기점부(20A)와 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖는 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 범퍼 RF는, 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖고 있지 않아도 된다. 이 경우에서도(제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖지 않더라도), 범퍼 RF(20)의 제 1 부서짐 기점부(20A)에 반력(도 1c나 도 2b의 화살표 F)을 미치게 하는 쪽의 장치가 후방 지지부(기어 박스(44))에 지지됨으로써, 범퍼 RF(20)에 2점째의 부서짐이 발생하기 쉬워진다. 2점째의 부서짐을 발생시킴으로써, 파워 유닛(30)이나 대시부(40)를 면 누름할 수 있고, 또한 차실의 변형을 억제할 수 있다.
또, 상기 실시 형태에서는, 도 1a에 나타낸 바와 같이, 제 1 부서짐 기점부(20A)가, 「후방 지지부」(기어 박스(44))보다 차량 폭 방향 외측의 위치에 설정되어 있는 예를 설명하였지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 제 1 부서짐 기점부(20A)가, 후방 지지부보다 차량 폭 방향 내측의 위치에 설정되어 있어도 된다.

Claims (7)

  1. 차량 앞 부분 구조에 있어서,
    차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)와;
    차 폭 방향을 따라서 연장되고, 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 전단끼리를 연결하는 범퍼 리인포스먼트(20)와;
    상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 사이 또한 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 차량 후방에 배치된 파워 유닛(30) ― 상기 파워 유닛(30)은, 우측 부분을 구성하는 우측 장치(30R)와, 좌측 부분을 구성하는 좌측 장치(30L)가 서로 연결됨으로써 구성됨 ― 과;
    상기 파워 유닛(30)의 차량 후방 또한 차실의 전방에 위치하는 대시부(40); 및,
    상기 대시부(40)와 상기 파워 유닛(30)과의 사이에 마련되어, 상기 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 파워 유닛을 지지하도록 구성된 후방 지지부(44)를 포함하며,
    상기 범퍼 리인포스먼트(20)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 기타 부분보다 상대적으로 벤딩 내력이 낮게 설정됨으로써 차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 차량 전방으로부터 충돌하였을 때에 최초로 부서지도록 구성된 제 1 부서짐 기점부(20A)를, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 차 폭 방향 중앙으로부터 어긋난 위치에 갖고,
    차량의 차 폭 방향 중앙 부근에 기둥 형상의 물체가 충돌하였을 때에 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)가 상기 우측 장치(30R)와 상기 좌측 장치(30L) 중 상기 후방 지지부(44)에 지지되는 쪽의 장치에 충돌 하중을 전달하도록, 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)의 위치가 설정되어 있는 차량 앞 부분 구조.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 범퍼 리인포스먼트(20)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 차 폭 방향 중앙에 대하여 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)와는 반대측의 위치에, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 상기 제 1 부서짐 기점부(44)보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖는 차량 앞 부분 구조.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 후방 지지부(44)에 지지되는 부분은, 상기 파워 유닛(30)에 있어서의 차량 전후 방향 후단부인 차량 앞 부분 구조.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 후방 지지부(44)는 기어 박스인 차량 앞 부분 구조.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 우측 장치(30R) 및 상기 좌측 장치(30L)는, 일방이 트랜스 액슬이고, 타방이 엔진인 차량 앞 부분 구조.
  6. 차량 앞 부분 구조에 있어서,
    차량 앞 부분을 차량 전후 방향을 따라서 연장되는 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)와;
    차 폭 방향을 따라서 연장되고, 상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 전단끼리를 연결하는 범퍼 리인포스먼트(20)와;
    상기 좌우 한 쌍의 프론트 사이드 멤버(10)의 사이 또한 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 차량 후방에 배치된 파워 유닛(30) ― 상기 파워 유닛(30)은, 우측 부분을 구성하는 우측 장치(30R)와, 좌측 부분을 구성하는 좌측 장치(30L)가 서로 연결됨으로써 구성됨 ― 과;
    상기 파워 유닛(30)의 차량 후방 또한 차실의 전방에 위치하는 대시부(40); 및,
    상기 대시부(40)와 상기 파워 유닛(30)과의 사이에 마련되어, 상기 파워 유닛(30)이 차량 후방으로 이동하였을 때에 상기 파워 유닛(30)을 지지하도록 구성된 후방 지지부(44)를 포함하며,
    상기 범퍼 리인포스먼트(20)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 길이 방향의 일부에서 상대적으로 벤딩 내력이 낮게 설정된 제 1 부서짐 기점부(20A)를 갖고,
    상기 제 1 부서짐 기점부(20A)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 차 폭 방향 중앙으로부터 차 폭 방향 외측으로 이간된 위치로서, 상기 후방 지지부(44)보다 차량 폭 방향 외측의 위치에 설정되어 있는 차량 앞 부분 구조.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 범퍼 리인포스먼트(20)는, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 상기 차 폭 방향 중앙에 대하여 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)와는 반대측의 위치에, 상기 범퍼 리인포스먼트(20)의 기타 부분보다 벤딩 내력이 낮지만 상기 제 1 부서짐 기점부(20A)보다는 벤딩 내력이 높은 제 2 부서짐 기점부(20B)를 갖는 차량 앞 부분 구조.
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