WO2008056763A1

WO2008056763A1 - Structure de carrosserie de véhicule

Info

Publication number: WO2008056763A1
Application number: PCT/JP2007/071776
Authority: WO
Inventors: Satoshi Ajisaka
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2006-11-09
Filing date: 2007-11-09
Publication date: 2008-05-15
Also published as: EP2072378A1; CN101500882A; CN101500882B; JP4375386B2; US20090102235A1; DE602007011474D1; EP2072378A4; EP2072378B1; US7802839B2; JP2008120161A

Description

明細書

車体構造

技術分野

[0001] 本発明は、一対の前後メンバを有する車体構造に関する。

背景技術

[0002] 左右一対のサイドビームとセンタビームとを、側面視で三角形状を成すように、前端間をバンバにて連結すると共に後端間を連結部材にて連結した車体構造が考えられている（例えば、特許文献 1参照）。この車体構造では、荷重分散プレートを介して連結部材からフロア部に荷重が伝達される。

特許文献 1 :特開平 9 286354号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0003] しかしながら、上記の如き従来の技術では、荷重伝達プレートは、フロア部の面圧緩和のために設けられる部材であり、それよりも荷重伝達方向上流側の各サイドビーム、センタビームの荷重負担が大きい。

[0004] 本発明は、上記事実を考慮して、前後メンバの荷重負担を低減することができる車体構造を得ることが目的である。

課題を解決するための手段

[0005] 本発明の第 1の態様に係る車体構造は、それぞれ車体前後方向に延在すると共に車幅方向に並列された一対の前後メンバと、前記一対の前後メンバにおける車体前後方向の前端から後側に離間した位置で、車幅方向及び車体上下方向に延在する第 1壁状部と、前記壁状部に対し車体前後方向の前側に配置された第 2壁状部と、前記第 1壁状部と第 2壁状部との間に車体前後方向に荷重伝達可能に設けられた衝撃吸収部と、車体前後方向後向きの荷重を、前記前後メンバ及び前記第 2壁状部のそれぞれに伝達可能に設けられた荷重伝達手段と、を備えている。

[0006] 上記態様によれば、例えば荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重は、前後メンバに伝達されると共に第 2壁状部に伝達 (一部分散）される。そして、前後メンバは、この荷重を軸力として車体後部側に伝達する。一方、第 2壁状部は、衝撃吸収部を変形しつつ第 1壁状部側に変位又は変形し、衝撃吸収部で緩衝された荷重は第 1壁状部にて支持される（第 1壁状部から車体の他の部分に伝達又は分散される）。これにより、荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重は、前後メンバ自体で構成される経路と、第 2壁状部から衝撃吸収部を介して第 1壁状部 (すなわち後方）に至る経路とで、車体後方に伝達される。したがって、前後メンバの軸力が緩和される。

[0007] このように、上記の態様に係る車体構造では、前後メンバの荷重負担を低減すること力 Sできる。なお、前後メンバは、少なくとも一対（2つ）設けられていれば足り、 3っ以上設けられても良い。換言すれば、複数の前後メンバのうちの 2つの前後メンバが本発明における一対の前後メンバに相当する。

[0008] 上記の態様にお!/、て、前記第 1壁状部、前記第 2壁状部、前記衝撃吸収部、及び前記荷重伝達手段は、それぞれ前記前後メンバに対し車体上下方向の上側に位置する部分を含んで構成されて!/、る構成としても良レ、。

[0009] 上記の態様によれば、荷重伝達手段における前後メンバよりも車体上下方向上側部分に車体前後方向後向き荷重が作用した場合、前後メンバを曲げようとするモーメントが作用する。このため、荷重伝達手段は、前後メンバの曲げによる後向きの変位を利用して第 2壁状部に後向き荷重を効率良く伝達することができる。

[0010] 上記の態様において、前記荷重伝達手段は、前記一対の前後メンバにおける前記第 2壁状部に対し車体前後方向の前側部分からそれぞれ車体上下方向の上向きに立設された一対の縦メンバと、該一対の縦メンバ間を架け渡したクロスメンバとを含んで構成され、前記第 2壁状部は、車体前後方向の前端側を後端側に対し車体上下方向の上側に位置させる姿勢で、該車体前後方向の前端側が前記一対の縦メンバに接続されて!/、る構成としても良レ、。

[0011] 上記の態様によれば、例えばクロスメンバに車体前後方向後向きの荷重が入力されると、この荷重は、縦メンバを介して、前後メンバに伝達されると共に第 2壁状部に伝達 (一部分散）される。そして、クロスメンバに入力された荷重によって縦メンバが後に倒れるように変位すると、傾斜姿勢の第 2壁状部は起き上がるように全体として（略前面で)衝撃吸収部を押圧し略均等に変形させることができる。特に、前後メンバよりも車体上下方の上側に位置するクロスメンバに車体前後方向後向き荷重が入力された場合には、前後メンバを曲げようとするモーメントが作用するため、このモーメントが大きい場合には、前後メンバの曲げ (変位）が第 2壁状部の上記した起き上力 Sり方向の変位を促進し、一層効果的に衝撃吸収部を変形させることができる。

[0012] 上記の態様において、前記一対の前後メンバにおける前記第 1壁状部に対する車体前後方向の前側には、前記第 2壁状部を前記第 1壁状部側に変位させるように該前後メンバを曲げようとする曲げモーメントに対し脆弱な脆弱部が設けられている構成としても良い。

[0013] 上記の態様によれば、荷重伝達手段に入力された車体前後方向後向きの荷重によって前後メンバに所定値以上の曲げモーメントが作用した場合、前後メンバは脆弱部を基点（切っ掛け）に曲がる（少なくとも一部の壁部が折れる）。この前後メンバの曲げによって、第 2壁状部は大きく後向きに変位して、衝撃吸収部を一層効果的に変形すること力できる。特に、上記の如く前後メンバに曲げモーメントが作用する構成では、前後メンバに曲げモーメントが作用し易ぐ衝撃吸収部をより一層効果的に変形すること力 Sでさる。

[0014] 上記の態様において、前記一対の前後メンバは、それぞれ車体前後方向に沿う直線状に形成されてレ、る構成としても良レ、。

[0015] 上記の態様によれば、上記の如く荷重伝達手段が前後メンバに車体前後方向後向き荷重を伝達するため、前後メンバは車体の荷重入力位置に合わせて曲げることなく直線状に形成することができる。これにより例えば、前後メンバは、金属材にて構成する場合には、押し出し成形や引き抜き成形により容易に形成することができ、繊維強化プラスチック等にて構成する場合には、金型構造を簡素化することができる。

[0016] 上記の態様において、前記第 1壁状部及び前記第 2壁状部の少なくとも一方は、凸凹形状を有する構成としても良い。

[0017] 上記の態様によれば、第 1壁状部、第 2壁状部のうち、凸凹形状を有する壁状部は剛性が高いため、効果的に荷重伝達 (支持）を行うことができる。特に、第 1及び第 2 壁状部を高剛性化した（両者が凸凹形状を有する)構成では、これらの間に配設された衝撃吸収部を効果的に変形させることができる。

[0018] 上記の態様において、前記第 1壁状部又は前記第 2壁状部の凸凹形状は、それぞれ車幅方向に長手とされた凸部と凹部とが車体上下方向に交互に配置されて構成されている構成としても良い。

[0019] 上記の態様によれば、第 1壁状部、第 2壁状部のうち凸凹形状を有する壁状部は、車幅方向の剛性が高いため、凸凹形状を有する壁状部が車幅方向の特定位置で折れ曲がり難い。このため、荷重伝達手段に対し車幅方向にオフセットした車体前後方向後向き荷重が入力された場合でも、効果的な衝撃吸収、荷重伝達 (分散)を行うこと力 Sできる。

[0020] 上記の態様において、前記衝撃吸収部は、前記第 1壁状部に当接可能に配置された後壁と、前記第 2壁状部に当接可能に配置された前壁と、前記後壁と前壁とを連結する複数の前後リブとを含んで構成されている構成としても良い。

[0021] 上記の態様によれば、衝撃吸収部の前壁が第 2壁状部からの荷重を受け、複数の前後リブを座屈（変形）しつつ後壁に荷重を伝える。前後リブの寸法形状、数、配置等によって衝撃吸収特性を設定 (制御）することができる。

[0022] 上記の態様において、前記衝撃吸収部の前壁及び後壁の少なくとも一方には、凸凹部が形成されてレ、る構成としても良レ、。

[0023] 上記の態様によれば、衝撃吸収部は、凸凹部により第 2壁状部、第 1壁状部に対し位置ずれし難い構成とすることができ、この構成により一層確実な衝撃吸収、荷重伝達が果たされる。特に、請求項 6又は請求項 7における第 2壁状部、第 1壁状部の凸凹に嵌り合う凸凹を前壁、後壁に設けた構成とすれば、該凸凹による第 1、第 2壁状部の補剛効果も得られ、一層好適である。

[0024] 上記の態様にお!/、て、前記衝撃吸収部は、被導風機器に導風可能な通風経路部が内部に形成されて!/、る構成としても良!/、。

[0025] 上記の態様によれば、衝撃吸収構造を利用して導風構造を構成するため、車体スペースの有効利用が図られる。

[0026] 上記の態様において、前記通風経路部は、前記衝撃吸収部の車体上下方向の上端側又は車体前後方向の前端側で車体外側に開口する外気導入部を有する構成としても良い。

[0027] 上記の態様によれば、衝撃吸収部に外気導入部を設けたため、独立した外気導入部を設ける必要がなくなり、車体構造の簡素化に寄与する。

[0028] 上記の態様にお!/、て、前記衝撃吸収部は、液体を貯留可能な液体貯留部を有する構成としても良い。

[0029] 上記の態様によれば、衝撃吸収部の衝撃吸収機能を維持しつつ、ゥォッシャタンクやラジェータリザーバタンクを構成することができ、車体スペースの有効利用が図られる。

[0030] 上記の態様において、前記一対の前後メンバは、前記第 1壁状部に対する車体前後方向の後方まで延在しており、前記一対の前後メンバ間における少なくとも前記第 1壁状部よりも車体前後方向の後方部分間には、車体に支持される被支持体が配置されている構成としても良い。

[0031] 上記の態様によれば、被支持体を車体の高剛性部である一対の前後メンバに支持すること力 Sでさる。

[0032] 上記の態様において、前記被支持体は、車両を駆動するための電動機に電力を供給するための電池である構成としても良い。

[0033] 上記の態様によれば、質量の大きい電池（を収納した電池ユニット）を直接的に前後メンバに取り付けることができる。また、上記した衝撃吸収構造を利用して構成された導風構造を有する構成では、電池の冷却システムを簡単な構造で実現することができる。

発明の効果

[0034] 以上説明したように本発明に係る車体構造は、前後メンバの荷重負担を低減すること力 Sできると!/、う優れた効果を有する。

図面の簡単な説明

[0035] [図 1]本発明の第 1の実施形態に係る車体前部構造を示す側断面図である。

[図 2]本発明の第 1の実施形態に係る車体前部構造を、衝撃吸収部材を取り除いて示す分解斜視図である。

[図 3A]本発明の第 1の実施形態に係る車体前部構造を構成する衝撃吸収部材を示す斜視図である。

[図 3B]本発明の第 1の実施形態に係る車体前部構造を構成する衝撃吸収部材を示す平面断面図である。

[図 4A]本発明の第 1の実施形態に係る車両用前部構造における前面衝突時の荷重伝達経路を示す側断面図である。

[図 4B]本発明の第 1の実施形態に係る車両用前部構造における前面衝突による変形状態を示す側断面図である。

[図 5]本発明の第 1の実施形態に係る車両用前部構造における衝突荷重の伝達経路を模式的に示す模式図である。

[図 6]本発明の第 2の実施形態に係る車体前部構造を示す側断面図である。

[図 7]本発明の第 2の実施形態に係る車体前部構造を、衝撃吸収部材を取り除いて示す斜視図である。

[図 8]本発明の第 2の実施形態に係る車体前部構造を構成する衝撃吸収部材の斜視図である。

[図 9]本発明の第 2の実施形態に係る車両前部構造が適用された自動車を示す斜視図である。

発明を実施するための最良の形態

[0036] 本発明の第 1の実施形態に係る車体構造としての車体前部構造 10について、図 1 乃至図 5に基づいて説明する。なお、図中矢印 FRは、車体前部構造 10が適用された自動車の前後方向の前側（走行方向）を、矢印 UPは車体上下方向の上側を、矢印 Wは車幅方向をそれぞれ示す。

[0037] 図 1には、車体前部構造 10の概略全体構成が側断面図にて示されている。また、図 2には、車体前部構造 10の一部を分解した状態が斜視図にて示されている。これらの図に示される如ぐ車体前部構造 10は、それぞれ車体前後方向に長手とされると共に車幅方向に並列された左右一対の前後メンバとしてのサイドフレーム 12を備えている。各サイドフレーム 12は、それぞれ曲力 Sり部のない形状、すなわち車体前後方向に沿った一直線状に形成されている。この実施形態では、各サイドフレーム 12 は、それぞれアルミニウムやアルミニウム合金等の金属材の押し出し成形品で構成されており、単独で閉断面（矩形枠状断面)構造を成している。

[0038] 各サイドフレーム 12の車体前後方向の前端部 12Aには、それぞれ縦メンバとしての支柱 14が設けられている。左右の支柱 14は、それぞれ車体上下方向の下端部 1 4Aが対応するサイドフレーム 12の前端部 12Aの前面側に固定的に接合されている。これにより、各支柱 14は、それぞれの上端部 14Bがサイドフレーム 12に対し車体上下方向の上側に位置する構成とされている。換言すれば、各支柱 14は、対応するサイドフレーム 12の前端部 12Aから立設されている。

[0039] そして、図 2に示される如ぐ左右の支柱 14の車体上下方向の中間部には、車幅方向に長手とされたクロスメンバとしてのフロントバンパリインフォースメント 16の車幅方向端部近傍部分が固定的に接合されている。これにより、左右一対の支柱 14におけるサイドフレーム 12よりも車体上下方向上側部分間力フロントバンパリインフォ一スメント 16にて架け渡されている。なお、フロントバンパリインフォースメント 16は、その下面 16Aがサイドフレーム 12の上面 12Bよりも車体上下方向の上側に位置し、全体としてサイドフレーム 12の上方に配置されている。フロントバンノリインフォースメント 16は、車幅方向中央部が両端部よりも車体前後方向の前側に位置するように湾曲して形成されている。

[0040] また、図 1に示される如ぐ左右のサイドフレーム 12における各前部 12Cよりも車体前後方向の後側部分上には、フロアパネル 18が接合されている。図 2に示される如く、フロアパネル 18は、車幅方向及び車体前後方向に延在して車体（車室）フロア Fを構成している。このフロアパネル 18の前端 18Aには、第 1壁状部としてのダッシュパネル 20の下端部 20Aが接合されている。ダッシュパネル 20は、車体上下方向及び車幅方向に延在し、車室 Cと該車室 Cの前方に形成される空間 Rとを隔てて（区画して）いる。図示は省略するが、ダッシュパネル 20は、左右のサイドフレーム 12の車幅方向外側まで延在しており、車幅方向の両外端において、それぞれ口ッカゃフロントビラ一等の車体骨格に固定されている。

[0041] ダッシュパネル 20は、図 1に示される如く鉛直方向に対し若干前傾しており、その車体上下方向上端に形成された閉断面構造部 22にはウィンドシールドガラス 24の下端が接合されている。また、図示は省略するが、ダッシュパネル 20の上部における車室 C側には、インストルメントパネルが配設されるようになつている。そして、この実施形態におけるダッシュパネル 20は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。図 2に示される如ぐダッシュパネル 20 の凸部 20B (前側への凸部）、凹部 20C (後側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつダッシュパネル 20の車幅方向の略全長に亘り形成されている。

[0042] また、図 1及び図 2に示される如ぐ車体前部構造 10では、ダッシュパネル 20に対し車体前後方向の前側に配置された第 2壁状部としての仕切板 25が配設されている。仕切板 25は、支柱 14の上端部 14Bとサイドフレーム 12における前部 12Cの車体前後方向中間部とを架け渡すように、側面視で鉛直方向に対し前傾 (傾斜）して配置されている。仕切板 25は、鉛直方向に対しダッシュパネル 20よりも大きく前傾しており、サイドフレーム 12に接合された後下端 25Aは、ダッシュパネル 20の下端部 20A よりも車体前後方向の前側に位置している。図 2に示される如ぐ仕切板 25は、車幅方向に延在し、左右のサイドフレーム 12間、支柱 14間を架け渡している。

[0043] さらに、この実施形態における仕切板 25は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。図 2に示される如ぐ仕切板 25 の凸部 25B (後側への凸部）、凹部 25C (前側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつ仕切板 25の車幅方向の略全長に亘り形成されている。この実施形態では、仕切板 25、ダッシュパネル 20は、それぞれ金属材のプレス加工等にて構成されている。

[0044] そして、図 1に示される如ぐダッシュパネル 20と仕切板 25との間には、衝撃吸収部としての衝撃吸収部材（荷重コントロール部材） 26が配設されている。図 3Aに示される如ぐ衝撃吸収部材 26は、前壁 28と、後壁 30と、前壁 28と後壁 30との車幅方向外端間を連結する左右一対の側壁 32 (図 3 Aでは、一方側のみ図示している）と、前壁 28と後壁 30との車幅方向中間部間を連結する複数の前後リブ 34とを主要部として構成されている。したがって、衝撃吸収部材 26は、前壁 28と後壁 30と左右の側壁 32とで構成された枠状体の内部空間が複数の前後リブ 34にて区画された構造として把握すること力 Sできる。また、衝撃吸収部材 26は、前壁 28と後壁 30とが車幅方向に並列された側壁 32、複数の前後リブ 34にて連結された構造として把握することも可能である。すなわち、左右一対の側壁 32を本発明における前後リブとして把握しても良い。

[0045] 衝撃吸収部材 26は、前壁 28が仕切板 25の背面側に車体前後方向の荷重伝達可能に当接されると共に、後壁 30がダッシュパネル 20の前面側に車体前後方向の荷重伝達可能に当接されている。すなわち、衝撃吸収部材 26は、ダッシュパネル 20と仕切板 25との間に、仕切板 25側力、らダッシュパネル 20側への（車体前後方向の後向きの）荷重伝達可能に挟み込まれて!/、る。

[0046] より具体的には、衝撃吸収部材 26を構成する前壁 28には、図 3A及び図 3Bに示される如ぐ側面視で凸凹形状を成すように、上下方向に沿って部分的に突設された嵌合リブ 36が突設されている。これにより、前壁 28には、嵌合リブ 36の頂部が凸部、嵌合リブ 36の存在しない部分が凹部とされた凸凹形状が上下方向に沿って形成されている。この実施形態では、嵌合リブ 36は、少なくとも車幅方向における側壁 32、前後リブ 34の設置位置に設けられている。図 1に示される如ぐ各嵌合リブ 36は、仕切板 25の凹部 25C内に嵌合するようになつている。この状態では、仕切板 25の凸部 25Bが、上下に隣り合う嵌合リブ 36間に嵌まり込んでいる。

[0047] 一方、図 3Aに示される如ぐ後壁 30は、側面視で凸凹形状を成すように、その板厚方向（車体前後方向）に凸凹に形成されている。後壁 30の凸部 30A (後側への凸部）、凹部 30B (前側への凸部）は、それぞれ車幅方向に長手とされ、かつ後壁 30の車幅方向の略全長に亘り形成されている。図 1に示される如ぐ後壁 30は、その凸部 30Aが仕切板 25の凹部 25Cに嵌まり込んだ状態で、その凹部 30Bに仕切板 25の凸部 25Bを嵌まり込ませて!/、る。

[0048] 以上により、仕切板 25とダッシュパネル 20との間に挟み込まれた衝撃吸収部材 26 は、該仕切板 25、ダッシュパネル 20の凸凹形状と前壁 28、後壁 30の凸凹形状とを嵌合させることで、車体 B (サイドフレーム 12、支柱 14、フロントバンパリインフォースメント 16、ダッシュパネル 20、仕切板 25等）に対する所定位置に、位置ずれしないように保持されている。以上説明した衝撃吸収部材 26は、樹脂材にて各部（前壁 28、後壁 30、左右一対の側壁 32、複数の前後リブ 34)がー体に形成されている。このため、衝撃吸収部材 26は、軽量であると共に所要の衝撃吸収特性を得るための形状への成形が容易である。

[0049] また、車体前部構造 10では、サイドフレーム 12におけるダッシュパネル 20の下端部 20Aの前方、より具体的にはダッシュパネル 20の下端部 20Aと仕切板 25の後下端 25Aとの間の上面 12Bに、脆弱部としての折れビード 38が形成されている。これにより、サイドフレーム 12は、折れビード 38において図 4Aに示す曲げモーメント M ( フロントバンパリインフォースメント 16に入力される車体前後方向後向き荷重によって生じるモーメント）に対し脆弱とされ、該折れビード 38が曲げ (折れ）を生じるきっかけ部となる構成とされている。

[0050] 以上説明した車体前部構造 10が適用された車体 Bでは、図 2に示される如ぐ左右のサイドフレーム 12間における主にダッシュパネル 20よりも後側部分に、被支持体としての電池（バッテリ） 40が配設されている。電池 40は、その外郭（ハウジング）部に設けられた図示しなレ、取付座にお!/、て、又は図示しな!/、ブラケット等の取付部材を介して、左右のサイドフレーム 12に固定的に支持されている。この電池 40は、車体前部構造 10が適用された自動車を走行させるための図示しない駆動源としてのモータに供給する電力を蓄える電源装置として把握される。そして、この実施形態では、車体前部構造 10が適用された自動車は、電気自動車とされており、ダッシュパネル 2 0の前方空間（エンジンコンパートメント）にエンジン（内燃機関）やトランスミッションが搭載されな!/、構成とされて!/、る。

[0051] また、図 1に示される如ぐ車体前部構造 10では、衝撃吸収部材 26、支柱 14、フロントバンノリインフォースメント 16が車体前後方向の前側からフロントパネル 42にて被覆されている。フロントパネル 42におけるフロントバンパリインフォースメント 16を被覆する下部 42Aは、バンバカバーとして機能する構成である。なお、フロントパネル 4 2とは独立してバンバカバーを設けても良い。

[0052] 次に、本実施形態の作用を説明する。

[0053] 上記構成の車体前部構造 10では、適用された自動車が前面衝突に至った場合、図 5に示される如き荷重伝達経路で荷重が伝達される。すなわち、車体前後方向後向きの衝突荷重がフロントバンパリインフォースメント 16に入力され、この荷重はフロントバンパリインフォースメント 16から支柱 14に伝達される。支柱 14は、伝達された衝突荷重の一部を左右のサイドフレーム 12に伝達すると共に、伝達された衝突荷重の別の一部を後傾しながら仕切板 25に伝達する。

[0054] 支柱 14からサイドフレーム 12に伝達された衝突荷重のさらに一部は、主にサイドフレーム 12の軸力（圧縮荷重）として該サイドフレーム 12の後端側に伝達する（図 4A、図 5に示す荷重伝達経路 X参照）。一方、支柱 14から仕切板 25に伝達された衝突荷重は、仕切板 25を起き上がる方向に変位して衝撃吸収部材 26を変形し (側壁 32、前後リブ 34を座屈させ）ながら、ダッシュパネル 20に伝達される。衝撃吸収部材 26 の変形により、衝突エネルギが吸収 (緩衝)される（図 4A、図 5に示す荷重伝達経路 Y参照)。

[0055] さらに、サイドフレーム 12とは車体上下方向にオフセットされたフロントバンノリインフォースメント 16に入力されることで、サイドフレーム 12には、図 4Aに示される如く、曲げモーメント Mが作用する。この曲げモーメント Mによってサイドフレーム 12は、折れビード 38を基点に前端部 12A側を持ち上げる方向に折れが生じる。この折れによつて、支柱 14、仕切板 25が後傾方向に角変位し、仕切板 25は、サイドフレーム 12の曲げにて伝達される荷重によっても衝撃吸収部材 26を押圧する（図 4A、図 5に示す荷重伝達経路 Z参照）。したがって、サイドフレーム 12に伝達された衝突荷重の一部は、サイドフレーム 12の曲げ耐カ、衝撃吸収部材 26の変形荷重として支持され、ダッシュパネル 20に伝達される。

[0056] ここで、車体前部構造 10では、上記の通り衝突荷重の伝達経路として、支柱 14からサイドフレーム 12に伝達される荷重伝達経路 Xの他、仕切板 25経由でダッシュパネル 20に伝達される荷重伝達経路 Yが形成されるので、サイドフレーム 12の荷重負担が低減される。

[0057] 特に、車体前部構造 10では、フロントバンパリインフォースメント 16がサイドフレーム 12よりも車体上下方向の上側に配置されているため、適用された自動車（車体 B) の前面衝突に伴って生じるサイドフレーム 12に曲げモーメント Mが生じ、この曲げモ一メントにより荷重伝達経路 Zが形成される。しかも、サイドフレーム 12には折れビード 38が設けられているため、曲げモーメント Mによるサイドフレーム 12の折れ位置をコントロールすること力 Sでき、サイドフレーム 12の折れ（曲げ）により衝撃吸収部材 26 に効果的に荷重を伝達することができる。これらにより、 12の荷重負担を一層低減すること力 Sできる一方、衝突エネルギを衝撃吸収部材 26の変形 (圧壊）によって効果的に吸収することができる。

[0058] さらに、車体前部構造 10では、仕切板 25が支柱 14の上端部 14Bとサイドフレーム 12とを架け渡すようにして車体上下方向に対し傾斜して配置されているため、荷重伝達経路 Y、荷重伝達経路 Ζが上後向きとなる。これにより、荷重伝達経路 Υ、からの荷重によって衝撃吸収部材 26を効果的に変形することができ、衝突エネルギを衝撃吸収部材 26の変形によって一層効果的に吸収することができる。しかも、衝撃吸収部材 26の変形による衝撃吸収ストロークが車体前後方向に対し交差する方向となるため、衝撃吸収部の車体前後方向の投影寸法を小さくすることができる。これにより、車体前部構造 10を、前後長の短い車体 Βで、特に短いフロントオーバハングで成立させることが可能になる。

[0059] またここで、車体前部構造 10では、サイドフレーム 12の前端部 12Aとフロントバンノリインフォースメント 16との間に支柱 14を介在させているため、換言すれば、所定高位に位置するフロントバンパリインフォースメント 16をサイドフレームの先端に固定する構成のように該サイドフレームにキック部（サイドフレーム前部と後部との車体上下方向のオフセット設定部）を設ける必要がないため、サイドフレーム 12を車体前後方向に沿う直線状に形成する構成を実現することができる。これにより、サイドフレーム 12を金属材の押し出し成形品で構成することができる。また、キック部を設けないことにより、通常キック部に要求される補強が不要となり、質量増加が抑制される。

[0060] さらにここで、車体前部構造 10では、ダッシュパネル 20、仕切板 25が凸凹形状に形成されているため、該ダッシュパネル 20、仕切板 25の剛性が高い。このため、仕切板 25は、支柱 14からの荷重を効果的に衝撃吸収部材 26に伝達することができ、ダッシュパネル 20は衝撃吸収部材 26からの荷重を効果的に支持することができる。これらにより、車体前部構造 10では、適用された自動車の前面衝突時に、衝撃吸収部材 26を確実に変形することができる。特に、ダッシュパネル 20の凸部 20Β、凹部 2 0Cが車幅方向の略全長に亘つて設けられ、仕切板 25の凸部 25Β、仕切板 25の凹部 25Cが車幅方向の略全長に亘つて設けられているため、ダッシュパネル 20、仕切板 25は車幅方向の曲げに対する剛性が高い（車幅方向の中間部で折れ曲がり難い )。このため、オフセット前面衝突の場合でも、仕切板 25から前壁 28の広い範囲に荷重を分散させながら衝撃吸収部材 26に荷重を伝えることができ、衝突エネルギが効果的に吸収される。

[0061] また、車体前部構造 10では、衝撃吸収部材 26の前壁 28、後壁 30に形成された凸凹形状（嵌合リブ 36、凸部 30A、凹部 30B)がダッシュパネル 20、仕切板 25の凸凹形状と嵌り合う構成であるため、衝撃吸収部材 26のダッシュパネル 20、仕切板 25すなわち車体に対する位置ずれが防止され、適用された自動車の前面衝突時に、衝撃吸収部材 26を一層確実に変形することができる。また、衝撃吸収部材 26の前壁 2 8、後壁 30の凸凹形状がダッシュパネル 20、仕切板 25の凸凹形状に嵌り合うことによる補剛効果により、ダッシュパネル 20、 25の剛性を一層向上することができる。

[0062] さらに、車体前部構造 10では、衝撃吸収部材 26が前壁 28、後壁 30、これらを連結する側壁 32、複数の前後リブ 34を有して構成されているため、換言すれば、側壁 32、前後リブ 34が座屈することで衝撃エネルギを吸収する構造であるため、側壁 32 、前後リブ 34の寸法形状、数、配置等によって衝撃吸収特性を設定 (制御)することができる。

[0063] またさらに、車体前部構造 10では、サイドフレーム 12間に電池 40を配設しているため、質量の大きい電池 40を車体 Bの高剛性部である左右のサイドフレーム 12に強固に取り付けることができる。

[0064] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について、図 6乃至図 9に基づいて説明する。なお、上記第 1の実施形態と基本的に同一の部品又は部分には、第 1の実施形態と同一の符号を付して説明を省略し、図示を省略する場合がある。

[0065] 図 6には、本発明の第 2の実施形態に係る車体前部構造 50が図 1に対応する側断面図にて示されている。また、図 9には、車体前部構造 10が適用された自動車 Aの外観が斜視図にて示されている。これらの図に示される如ぐ車体前部構造 50では、フロントパネル 42の開口部 52から空気を取り入れ可能に露出する前後リブ 54を有する衝撃吸収部材 56を備える点で、衝撃吸収部材 26を備える第 1の実施形態に係る車体前部構造 10とは異なる。以下、具体的に説明する。

[0066] 図 6及び図 8に示される如ぐ前後リブ 54は、側壁 32の上縁 32Aよりも車体上下方向の上側に延設されたルーバー部 54Aを有し、該ルーバー部 54Aがフロントパネル 42におけるウィンドシールドガラス 24の直下に配置された開口部 52から車外に露出している。これにより、衝撃吸収部材 56には、前後リブ 54間が開口部 52を通じて外気の取入れが可能な外気導入部としての外気取入口 58Aとされた通風経路部としてのダクト部 58が形成されている。図 6に示される如ぐ衝撃吸収部材 56すなわち外気取入口 58Aの下端は、前壁 28、後壁 30、前後リブ 54で囲まれた空気排出口 58Bとされている。

[0067] 一方、図 7に示される如ぐダッシュパネル 20の下端部 20Aと仕切板 25の後下端 2 5Aとの間には、導風孔 60が形成されている。したがって、衝撃吸収部材 56のダクト部 58は、導風孔 60に連通しており、外気取入口 58Aからダクト部 58に導入された空気は空気排出口 58Bを経由して導風孔 60から排出されるようになっている。これにより、空気排出口 58Bでは、図 6に矢印 Dにて示される如ぐ自動車 Aの走行に伴って外気取入口 58Aから導入され空気排出口 58Bから排出された空気が電池 40に導かれるようになっている。なお、サイドフレーム 12間における導風孔 60の下方に、導風孔 60から排出された空気を車体前後方向の後側に案内する導風板等を配設しても良い。

[0068] また、図 8に示される如ぐ衝撃吸収部材 56には、液体貯留部としてのゥォッシャタンク 62がー体に形成されている。ゥォッシャタンク 62は、衝撃吸収部材 56におけるフロントパネル 42の開口部 52から露出されない部分に配設され、この実施形態では、一方の側壁 32と、該側壁 32に車幅方向に隣接する前後リブ 54と、前壁 28と、後壁 3 0と、天板 64と、図示しない底板とで囲まれたゥォッシャタンク 62が形成されている。ゥォッシャタンク 62は、ウィンドシールドガラス 24等に噴射する洗浄液を貯留する構成とされており、その下部を構成する側壁 32に固定されたゥォッシャポンプ (ポンプ付モータ） 66が作動することで図示しない噴射ノズルに洗浄液を供給するようになつている。天板 64には洗浄液の注入口 68が設けられている。なお、ゥォッシャタンク 62 は、例えばフロントパネル 42の開口部 52から延設部 54Aを伝って進入する雨水を貯留するように構成されても良レ、。

[0069] 衝撃吸収部材 56の他の構成は、衝撃吸収部材 26の対応する構成と同じである。

衝撃吸収部材 56は、樹脂材にて構成されていることで、容易にゥォッシャタンク 62を一体に形成することができる。そして、第 2の実施形態に係る車体前部構造 50の他の構成は、第 1の実施形態に係る車体前部構造 10の対応する構成と同じである。

[0070] したがって、第 2の実施形態に係る車体前部構造 50によっても、自動車 Aの前面衝突に対しては、第 1の実施形態に係る車体前部構造 10と同様の作用によって同様の ¾]果を得ること力できる。

[0071] また、車体前部構造 50では、自動車 Aの走行に伴って、外気取入口 58Aからダクト部 58に導入された空気が空気排出口 58B、導風孔 60を経由して電池 40に導かれる。これにより、電池 40が冷却される。このように、車体前部構造 50では、衝撃吸収部材 56にダクト部 58が設けられているため、 1つの衝撃吸収部材 56で衝撃吸収機能と、導風機能とを両立することができる。換言すれば、衝撃吸収部材 56における衝撃吸収部を利用してダクト部 58を構成しているため、自動車 A内の空間の有効利用が図られる。し力、も、この衝撃吸収部材 56における外気取入口 58Aを構成する前後リブ 54 (ルーバー部 54A)をフロントパネル 42の開口部 52から露出させたので、独立したカウル部（カウルルーノを設けることなぐフロントパネル 42に開口部 52を設ける簡単な構成で、空気の使用部位に走行風を導く構造が実現された。この実施形態では、走行風にて電池 40を冷却する構造が実現された。

[0072] また、上記の如ぐ車体前部構造 50が適用された自動車 A (車体 B)では、フロントパネル 42の開口部 52から導風孔 60に電池 40冷却用の空気を導くため、フロントパネル 42の下部 42A (バンバカバー）に通風孔を設けない構成を実現することができる。この構成は、自動車 Aの通気抵抗の軽減すなわち燃費向上に寄与する。また、フロントパネル 42の下部 42Aに通風孔を設ける必要がなくなるので、意匠の自由度も拡大される。なお、衝撃吸収部材 56における前後リブ 54間（ダクト部 58)に、例えば枯葉等の異物の吸い込みを防止するためのメッシュ形状部材等を設けても良い。

[0073] さらに、車体前部構造 50では、衝撃吸収部材 56にゥォッシャタンク 62がー体に設けられているため、換言すれば、ゥォッシャタンク 62が衝撃吸収部材 56にモジュール化されているため、車体の組立作業性が向上する。また、衝撃吸収部材 56における衝撃吸収部を利用してゥォッシャタンク 62を構成しているため、自動車 A内の空間の有効利用が図られる。

[0074] なお、第 2の実施形態では、ダクト部 58から導入した空気が被導風機器としての電池 40の冷却に用いられる例を示した力本発明はこれに限定されず、例えば、被導風機器としてのエアコンディショナ (HVAC)用の外気取入経路としてダクト部 58を用いる構成としても良い。

[0075] また、第 2の実施形態では、ダクト部 58が車両走行に伴う走行風を電池 40ゃェアコンデイショナに導く例を示した力本発明はこれに限定されず、例えば、ダクト部 58経由で空気を電池 40やエアコンディショナに導くためのファンを設けた構成としても良い。この構成では、自動車 Aの停車中にも電池 40やエアコンディショナに空気を導くこと力 Sでさる。

[0076] さらに、上記した各実施形態では、被支持体としてサイドフレーム 12間に 40を配設した例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、電池 40に代えて又は電池 40と共に、サイドフレーム 12間に被支持体としてのエアコンディショナユニット（HVA Cユニット）を配設した構成としても良い。

[0077] さらにまた、上記した各実施形態では、衝撃吸収部材 26、 56が樹脂製である例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、衝撃吸収部材 26、 56を金属材にて構成しても良い。

符号の説明

[0078] 10車体前部構造

12サイドフレーム（前後メンバ）

14支柱 (縦メンバ、荷重伝達手段）

16フロントバンパリインフォースメント（クロスメンバ、荷重伝達手段） 20ダッシュパネル (第 1壁状部）

20C凹部（凸凹形状）

20B凸部（凸凹形状）

25仕切板 (第 2壁状部） C凹部（凸凹形状）

B凸部（凸凹形状）

衝撃吸収部材 (衝撃吸収部）前壁

後壁

B凹部（凸凹部）

A凸部（凸凹部）

側壁（前後リブ）

前後リブ

嵌合リブ（凸凹部）

折れビード (脆弱部）電池 (被支持体、被導風機器) 車体前部構造

前後リブ

衝撃吸収部材

ダクト部（通風経路部）

A外気取入口（外気導入部）ゥォッシャタンク（液体貯留部）

Claims

請求の範囲

[1] それぞれ車体前後方向に延在すると共に車幅方向に並列された一対の前後メンバと、

前記一対の前後メンバにおける車体前後方向の前端から後側に離間した位置で、車幅方向及び車体上下方向に延在する第 1壁状部と、

前記壁状部に対し車体前後方向の前側に配置された第 2壁状部と、

前記第 1壁状部と第 2壁状部との間に車体前後方向に荷重伝達可能に設けられた衝撃吸収部と、

車体前後方向後向きの荷重を、前記前後メンバ及び前記第 2壁状部のそれぞれに伝達可能に設けられた荷重伝達手段と、

を備えた車体構造。

[2] 前記第 1壁状部、前記第 2壁状部、前記衝撃吸収部、及び前記荷重伝達手段は、それぞれ前記前後メンバに対し車体上下方向の上側に位置する部分を含んで構成されてレ、る請求項 1記載の車体構造。

[3] 前記荷重伝達手段は、前記一対の前後メンバにおける前記第 2壁状部に対し車体前後方向の前側部分からそれぞれ車体上下方向の上向きに立設された一対の縦メンバと、該一対の縦メンバ間を架け渡したクロスメンバとを含んで構成され、

前記第 2壁状部は、車体前後方向の前端側を後端側に対し車体上下方向の上側に位置させる姿勢で、該車体前後方向の前端側が前記一対の縦メンバに接続されている請求項 1又は請求項 2記載の車体構造。

[4] 前記一対の前後メンバにおける前記第 1壁状部に対する車体前後方向の前側には、前記第 2壁状部を前記第 1壁状部側に変位させるように該前後メンバを曲げようとする曲げモーメントに対し脆弱な脆弱部が設けられている請求項 1乃至請求項 3の何れか 1項記載の車体構造。

[5] 前記一対の前後メンバは、それぞれ車体前後方向に沿う直線状に形成されている請求項 1乃至請求項 4の何れか 1項記載の車体構造。

[6] 前記第 1壁状部及び前記第 2壁状部の少なくとも一方は、凸凹形状を有する請求項 1乃至請求項 5の何れか 1項記載の車体構造。

[7] 前記第 1壁状部又は前記第 2壁状部の凸凹形状は、それぞれ車幅方向に長手とされた凸部と凹部とが車体上下方向に交互に配置されて構成されている請求項 6記載の車体構造。

[8] 前記衝撃吸収部は、前記第 1壁状部に当接可能に配置された後壁と、前記第 2壁状部に当接可能に配置された前壁と、前記後壁と前壁とを連結する複数の前後リブとを含んで構成されている請求項 1乃至請求項 7の何れか 1項記載の車体構造。

[9] 前記衝撃吸収部の前壁及び後壁の少なくとも一方には、凸凹部が形成されている請求項 8記載の車体構造。

[10] 前記衝撃吸収部は、被導風機器に導風可能な通風経路部が内部に形成されている請求項 1乃至請求項 9の何れか 1項記載の車体構造。

[11] 前記通風経路部は、前記衝撃吸収部の車体上下方向の上端側又は車体前後方向の前端側で車体外側に開口する外気導入部を有する請求項 10記載の車体構造

[12] 前記衝撃吸収部は、液体を貯留可能な液体貯留部を有する請求項 1乃至請求項 1

1の何れか 1項記載の車体構造。

[13] 前記一対の前後メンバは、前記第 1壁状部に対する車体前後方向の後方まで延在しており、

前記一対の前後メンバ間における少なくとも前記第 1壁状部よりも車体前後方向の後方部分間には、車体に支持される被支持体が配置されている請求項 1乃至請求項 12の何れか 1項記載の車体構造。

[14] 前記被支持体は、車両を駆動するための電動機に電力を供給するための電池である請求項 13記載の車体構造。