WO2015050032A1 - 車体前部構造 - Google Patents
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- WO2015050032A1 WO2015050032A1 PCT/JP2014/075457 JP2014075457W WO2015050032A1 WO 2015050032 A1 WO2015050032 A1 WO 2015050032A1 JP 2014075457 W JP2014075457 W JP 2014075457W WO 2015050032 A1 WO2015050032 A1 WO 2015050032A1
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- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2018—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
Definitions
- the present invention relates to, for example, a vehicle body front structure such as an automobile.
- Patent Document 1 discloses a configuration in which four seats are arranged in a vehicle cabin of a vehicle such that an imaginary line (one-dot chain line) connecting the centers of the seats becomes rhombus. ing.
- the center driver seat A is positioned at the center in front of the vehicle.
- Patent 4873288 gazette
- a normal vehicle body structure in which a driver seat is disposed on one side (one side or the other side) in the vehicle width direction like an automobile with right-hand drive specification or left-hand drive specification It is difficult to apply to a vehicle of specification and protect a center driver. For this reason, a special structure for protecting the center driver is required.
- a general object of the present invention is to provide a vehicle body front structure capable of achieving downsizing and weight reduction of a vehicle body in a center driver specification vehicle body structure.
- a main object of the present invention is to provide a vehicle body front structure capable of protecting a center driver when a frontal collision load is applied to the vehicle body.
- a single center driver seat disposed at a central position in the vehicle width direction and in the vicinity of the left and right front pillars, and the left and right fronts surrounding the front of the center driver seat. Both end portions are joined between the pillars, and a dash lower cross member formed by curving in a convex arch shape toward the front of the vehicle and a dash lower cross member disposed in front of the dash lower cross member And a load transfer mechanism for transferring a frontal collision load to a central vertex.
- the center driver specification can be realized, and the reduction in size and weight of the vehicle body can be achieved.
- the dash lower cross member is curved in a convex arch shape toward the front of the vehicle, it is possible to enhance the resistance to the load from the front of the dash lower cross member.
- the front collision load transmitted by the load transfer mechanism can be absorbed by the dash lower cross member.
- the frontal collision load can be evenly distributed to the left and right sides of the vehicle body via the left and right front pillars. .
- the frontal collision load uniformly distributed to the left and right is transmitted from the dash lower cross member to the left and right front pillars, side sills and the like.
- the present invention is characterized in that the load transfer mechanism is a substantially U-shaped frame which is disposed inside the left and right front wheels and has a substantially U-shaped top in plan view and projecting toward the front of the vehicle.
- the collision object for example, in the event of a frontal collision with a collision object (pillars erected on a road surface such as a pole), the collision object is slid along the front surface of the substantially U-shaped frame to Thus, it is possible to protect the center driver who gets on the center driver seat. Further, according to the present invention, since the front overhang is not extended, weight reduction of the front skeleton can be achieved while avoiding an increase in the weight of the vehicle body.
- the dash lower cross member in a convex arch shape toward the front of the vehicle, compared to the conventional vehicle in which the driver seat is disposed on one side of the vehicle body,
- the foot space of the center driver can be secured forward of the left and right front pillars. Therefore, in the present invention, the space in the cabin can be expanded by the foot space of the center driver, and the degree of freedom (layout) of the center driver position in the longitudinal direction of the vehicle can be increased.
- the present invention is characterized in that the substantially U-shaped frame has left and right slide surfaces with the top portion therebetween.
- the colliding object when a front collision is caused with a colliding object (a pillar or the like standing on a road surface such as a ball), the colliding object can be smoothly slid along the left and right slide surfaces to cause collision load. Since it can be done, the shock absorbing property of collision load can be improved. Further, the foot space of the center driver can be further secured in the forward position of the vehicle.
- the left and right slide surfaces may be provided to be positioned rearward of the vehicle as it goes outward in the vehicle width direction.
- the present invention is characterized in that the left and right front pillars are coupled to the front end of the side sill by being inclined rearward of the vehicle at a position below the joint with the dash lower cross member.
- the foot space of the center driver is made forward by the amount of the left and right front pillars Position can be secured.
- a connecting member joined to the rear of the left and right legs is provided, the connecting member extends along the inclined surface of the dash lower panel, and the lower portion of the connecting member is a floor. It is characterized in that it is joined to the left and right floor frames extending in the front-rear direction and the front end of the side sill via an outrigger curved toward the front of the vehicle.
- the collision load input at the time of a frontal collision is absorbed by the left and right floor frames constituting the cabin, the outrigger, and the side sill through the connecting members joined to the rear of the left and right legs. It can be accepted throughout the cabin. Further, according to the present invention, the foot space of the center driver can be increased by inclining (bending) the dash lower panel forward of the vehicle.
- the present invention is characterized in that a restraining member for bridging the left leg and the right leg is provided between the left and right legs.
- the left and right legs of the substantially U-shaped frame are restrained by the restraining members, so the top of the substantially U-shaped frame
- the impact load can be absorbed by the dash lower cross member by deforming to the lower cross member side.
- the present invention is characterized in that the substantially U-shaped frame and the dash lower cross member are formed of a hollow tube having a predetermined cross section.
- weight reduction can be achieved while securing predetermined strength and rigidity even if the cross-sectional areas of the substantially U-shaped frame and the dash lower cross member configured of hollow tubes are reduced. It can be easily manufactured.
- the present invention is characterized in that the substantially U-shaped frame and the dash lower cross member are vertically sandwiched and coupled by an upper bracket and a lower bracket.
- manufacturing errors such as the curvatures of the substantially U-shaped frame and the dash lower cross member can be suitably absorbed by sandwiching and joining the upper side bracket and the lower side bracket in the vertical direction.
- the curved shape of the dash lower cross member is symmetrical with respect to a center driver seated on the center driver seat, and a raised portion is provided on a floor panel below the center driver seat.
- a fuel tank or a traveling drive source may be disposed at the raised portion.
- the center driver seat can be disposed close to the front of the vehicle body.
- a driving feeling like a Formula One (F1) driver can be obtained, and The visibility is improved, and the difference between the front vision and the body feeling of the center driver can be eliminated.
- the load transfer mechanism is joined to the front surface of the dash lower cross member, and the front end of the left and right front side frames extending in the longitudinal direction of the vehicle A front cross member to be joined, wherein the dash lower cross member is curved in a convex arch shape toward the vehicle front, and the front cross member is a convex arch toward the vehicle rear
- the top of the convex shape of the front cross member and the top of the convex shape of the dash lower cross member are joined together.
- a part of the collision load input from one of the front portions of the left and right front side frames is transmitted to the front cross member curved toward the rear of the vehicle.
- the collision load can be dispersed to the left and right by being transmitted from the front cross member to the dash lower cross member curved toward the front of the vehicle via the joined apexes.
- the collision load distributed to the left and right is transmitted from the dash lower cross member to the left and right front pillars.
- the remaining part of the collision load input from one of the front portions of the left and right front side frames is transmitted to the left and right floor frames, side sills, and the like.
- the present invention for example, by receiving the collision load input at the time of a frontal collision over the entire cabin, it is possible to achieve reduction in size and weight of the vehicle body. Furthermore, according to the present invention, it is possible to secure the foot space of the center driver at a position forward of the left and right front pillars, as compared with the conventional vehicle in which the driver seat is disposed on one side of the vehicle body. Therefore, in the present invention, the space in the cabin can be expanded by the foot space of the center driver, and the degree of freedom (layout) of the center driver position in the longitudinal direction of the vehicle can be increased.
- the present invention is characterized in that the left and right front pillars are connected to the front end of the side sill by being inclined rearward of the vehicle at a lower position from a connecting portion with the dash lower cross member.
- the foot space of the center driver is made forward by the amount of the left and right front pillars Position can be secured.
- left and right front side frame rear portions are provided continuous to the left and right front side frame front portions, and the left and right front side frame rear portions extend along the inclined surface of the dash lower panel , And the front end of the side sill via an outrigger curved toward the front of the vehicle.
- the entire cabin can be received by absorbing the collision load input at the time of a frontal collision by the left and right front side frames, the outrigger and the side sill constituting the cabin. Furthermore, according to the present invention, the foot space of the center driver can be increased by curving the dash lower panel forward of the vehicle.
- the present invention is characterized in that the left and right front side frame front portions and the front cross member are set to have a smaller load resistance than the dash lower cross member.
- the front and rear front side frame members and the front cross member are crushed more preferentially than the dash lower cross member by the collision load input at the time of a frontal collision, and the impact load is preferred. Can be absorbed.
- the left and right front side frame front portions and the front cross member are hollow tubes having predetermined cross sections, and the inner left and right front side frame front portions are outside the outer left and right front side frame portions. It is characterized by pinching and fitting.
- weight reduction can be achieved while securing predetermined strength and rigidity even if the cross-sectional areas of the left and right front side frame front portions and the front cross member configured of hollow tubes are reduced. , Can be easily manufactured.
- the present invention is characterized in that the left and right front side frame front portions and both end portions of the front cross member are joined by overlapping side surfaces adjacent in the horizontal direction.
- the left and right front side frame front portions are overlapped and joined by side surfaces adjacent to both end portions of the front cross member in the horizontal direction, and the cross sectional area orthogonal to the extending direction is the cross sectional area of the front side frame
- the cross-sectional area of the front cross member and the cross-sectional area to be added together it is possible to increase the reaction force to the collision load at the time of a frontal collision.
- the amount of absorption of the collision load can be increased by crushing the both ends of the left and right front side frame front portions and the front cross member simultaneously or substantially simultaneously by the collision load input to the frontal collision.
- the present invention is characterized in that a load transfer member for connecting the apex of the dash lower cross member and the left and right floor frames is provided.
- a substantially truss structure can be provided at the front and back positions of the dash lower panel, and the strength and rigidity of the dash lower panel located in front of the center driver can be improved. Furthermore, in the event of a frontal collision, the substantially truss structure located behind the dash lower panel can crush the substantially truss structure located in front of the dash lower panel to promote crushing and increase the absorbed amount of collision load.
- the present invention is characterized in that another load transfer member is bridged which joins the apex of the dash lower cross member and a steering hanger connecting the left and right front pillars.
- another load transfer member can provide a substantially truss structure at the front and back positions of the dash lower panel, and the strength and rigidity of the dash lower panel located in front of the center driver can be improved.
- the substantially truss structure located behind the dash lower panel can crush the substantially truss structure located in front of the dash lower panel to promote crushing and increase the absorbed amount of collision load.
- the curved shape of the dash lower cross member is symmetrical with respect to a center driver seated on the center driver seat, and a raised portion is provided on a floor panel below the center driver seat.
- a fuel tank or a traveling drive source may be disposed at the raised portion.
- the center driver seat can be disposed close to the front of the vehicle body.
- a driving feeling like a Formula One (F1) driver can be obtained, and The visibility is improved, and the difference between the front vision and the body feeling of the center driver can be eliminated.
- the present invention is characterized in that there is provided an upper member front end extending forward and downward from the left and right front pillars, and the upper member front end is joined to the front end of the left and right front side frame front.
- an excessive impact load is input to one of the left and right front side frames and the front cross member, and is also input to the upper member to achieve dispersion of impact load. be able to.
- a vehicle body front structure capable of protecting the center driver when a collision load is applied to the vehicle body while achieving downsizing and weight reduction of the vehicle body. it can.
- FIG. 1 is a transparent perspective view of a vehicle front portion to which a vehicle front portion structure according to an embodiment of the present invention is applied. It is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. (A) is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. 1, (b) is an enlarged sectional view taken along the line II of (a). (A) is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing a state in which a substantially U-shaped frame and a dash lower cross member are sandwiched and coupled by upper and lower brackets
- Figure (c) is a perspective view of a joint formed of an integrally formed three-forked cylindrical body, (d) is an enlarged cross-sectional view taken along the line II-II in (a), (e) is (a)
- FIG. 3 is an enlarged sectional view taken along the line III-III of FIG.
- A) is a perspective view of the front of the vehicle body showing a state in which a raised portion is provided below the center driver seat A, and (b) is a view from the front of the vehicle body shown in (a) It is a perspective view which shows the state which was carried out.
- FIG. 1 It is a plane schematic diagram which shows the state which the collision load inputted at the time of a frontal collision is managed by the slide surface of a substantially U-shaped flame
- A is a plane schematic diagram which shows the state to which collision load is input from the top part of a substantially U-shaped flame
- (b) is a plane schematic diagram which shows the state which the substantially U-shaped flame was crushed by collision load.
- It is a transparent perspective view of the vehicle body front part to which the vehicle body front part structure which concerns on other embodiment of this invention was applied. It is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. It is the perspective view which abbreviate
- FIG. 4C is an enlarged cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG.
- A) is a perspective view of the front of the vehicle body showing a state in which a raised portion is provided below the center driver seat A, and (b) is a view from the front of the vehicle body shown in (a) It is a perspective view which shows the state which was carried out.
- (A) is a plane schematic diagram which shows the transmission path of the collision load inputted from the left front side frame front part at the time of a frontal collision
- (b) is a plane schematic diagram which shows the foot space of a center driver.
- (A) is a schematic plan view showing a state in which a collision load is input from the front of the left front side frame
- (b) is a front cross member of the left and right front side frames and the front cross member due to the collision load Is also a schematic plan view showing a state of being crushed preferentially.
- (A) is a schematic plan view of a vehicle body front structure according to still another embodiment of the present invention
- (b) is a longitudinal sectional view taken along the line VV of (a).
- (A) is a perspective view of a vehicle body front structure according to still another embodiment of the present invention
- (b) is a longitudinal sectional view taken along the line VI-VI of (a). It is a perspective view showing a plurality of sheet arrangement concerning the conventional technology.
- FIG. 1 is a transparent perspective view of a vehicle body front portion to which a vehicle body front structure according to an embodiment of the present invention is applied
- FIG. 2 is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG.
- “front and rear” and “upper and lower” indicated by arrows in the drawings indicate the longitudinal and vertical directions of the vehicle
- “left and right” indicate the lateral direction (vehicle width direction) viewed from the driver's seat. ing.
- the vehicle body front structure 10 is a single center driver seat A (see FIG. 1) disposed in front of the vehicle and at the center in the vehicle width direction.
- the dash lower cross member 14 in which both end portions are joined between the left and right front pillars 12 and 12 so as to surround the front of the center driver seat A, and the inside of the left and right front wheels T And a substantially U-shaped frame 18 formed on the
- the single center driver seat A is disposed in the vicinity of the left and right front pillars 12.
- the substantially U-shaped frame 18 has a top 18a projecting toward the front of the vehicle, and left and right legs 18b and 18b spaced apart from each other by a predetermined distance in the vehicle width direction (hereinafter referred to as entire left and right legs) Is simply referred to as "the leg 18b").
- the leg portion 18b of the substantially U-shaped frame 18 is coupled to the front surface 14a of the dash lower cross member 14 via an upper side bracket 16a and a lower side bracket 16b described later.
- the substantially U-shaped frame 18 is provided with left and right slide surfaces 20 each formed of a curved surface on both sides with the top 18a therebetween.
- the left and right slide surfaces 20 are disposed between the top 18a and the legs 18b, and are provided so as to be positioned (inclined) at the rear of the vehicle as it goes outward in the vehicle width direction.
- the left and right slide surfaces 20, as described later, perform a collision load function by sliding the collision object M (see FIG. 6 described later) on the slide surface 20.
- a restraining member 21 for connecting the left leg 18b and the right leg 18b is constructed. It is good.
- the restraining member 21 is, for example, a high-strength connecting member such as a wire, and in a state where the leg 18b is restrained (held) by the wire, for example, deforming the top 18a to the dash lower cross member 14 side at the time of frontal collision. (See FIG. 7 (b) described later).
- the dash lower cross member 14 is curved in a convex arch shape toward the front of the vehicle.
- the substantially U-shaped frame 18 is formed to be curved in a substantially U-shape in plan view toward the front of the vehicle.
- the radius of curvature of the arc portion near the top of the substantially U-shaped frame 18 is set smaller than the radius of curvature of the dash lower cross member 14 (see FIG. 6).
- FIG. 3 (a) is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. 1, and FIG. 3 (b) is an enlarged cross-sectional view taken along the line II of FIG. 3 (a).
- the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14 are each formed of a hollow tube having a rectangular cross section (a predetermined cross section).
- the substantially U-shaped frame 18 formed of a hollow tube and the dash lower cross member 14 are vertically sandwiched by the upper side bracket 16a and the lower side bracket 16b (see FIG. 4 (d) described later). ).
- the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14 which are hollow tubes may be formed by, for example, roll forming a steel plate and then forming the steel plate into a high strength by heat treatment.
- the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14 may be formed by aluminum extrusion or FRP (Fiber Reinforced Plastics).
- FRP Fiber Reinforced Plastics
- after forming a hollow tube by roll-foaming forming a steel plate for example, it may be formed to be high in strength by hot three-dimensional bending or the like. Furthermore, it may be formed by bending during or after the aluminum extrusion.
- the FRP may be wound around a mandrel (core metal) and cured.
- FIG. 4 (a) is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. 1, and FIG. 4 (b) is a state in which a substantially U-shaped frame and a dash lower cross member are sandwiched and coupled by upper and lower brackets.
- 4 (c) is a perspective view of a joint formed of an integrally formed three-forked cylindrical body, and FIG. 4 (d) is an enlarged cross section taken along the line II-II of FIG. 4 (a).
- FIG. 4 (e) is an enlarged cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 4 (a).
- the upper side bracket 16a is substantially T-shaped in a plan view and is formed in a substantially hat-shaped cross section. By forming it in a substantially T shape in plan view, it can be made to correspond to the shape of the connection portion of the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14.
- the joint flange 17 welded to the lower side bracket 16b is provided in the cross-sectional substantially hat-shaped part.
- the lower side bracket 16b corresponds to the shape of the upper side bracket 16a, and is formed of a flat plate member having a substantially T shape in plan view.
- the rear end of the leg portion 18b of the substantially U-shaped frame 18 and the curved middle portion of the dash lower cross member 14 are the upper side bracket 16a and the lower side. It is integrally connected in the state pinched from the up-down direction by the bracket 16b.
- the upper side bracket 16a and the lower side bracket 16b are joined, for example, by MIG (Metal Inert Gas Welding) or laser welding (see FIG. 4 (e)).
- MIG Metal Inert Gas Welding
- laser welding see FIG. 4 (e)
- the upper portion of the connecting member 22 is joined to the rear of the leg 18 b of the substantially U-shaped frame 18.
- the connecting member 22 is provided to extend along the inclined surface of the dash lower panel 24.
- the lower portion of the connecting member 22 is joined to the left and right floor frames 28 and 28 extending in the front-rear direction of the floor panel 26 and the side sill front end 32 a via an outrigger 30 curved toward the front of the vehicle.
- a joining flange 23 is provided at the upper end of the connecting member 22.
- three members consisting of the joining flange 17 of the upper side bracket 16a, the lower side bracket 16b, and the joining flange 23 of the connecting member 22 are integrally joined.
- the upper portion of the connecting member 22 is joined to the leg 18 b of the substantially U-shaped frame 18.
- the left and right front pillars 12 are connected to the front end 32a of the side sill so as to be inclined rearward of the vehicle at a lower position from the joint portion 36 with the dash lower cross member 14.
- the front end 32a of the side sill is located in front of the side sill 32 extending toward the rear of the vehicle at the side end in the vehicle width direction.
- the curved shape of the dash lower cross member 14 is symmetrical with respect to the center driver D seated on the center driver seat A, as shown in FIG. 6 described later.
- Fig. 5 (a) is a perspective view of the front of the vehicle body showing a state in which a raised portion is provided below the center driver seat A
- Fig. 5 (b) is a side view from the front of the vehicle shown in Fig. 5 (a). And it is a perspective view which shows the state which removed the center driver sheet
- the floor panel 26 under the center driver sheet A is provided with a raised portion 40.
- the raised portion 40 is formed so as to bulge vertically upward from the flat surface of the floor panel 26, thereby forming a storage space inside.
- a fuel tank or a traveling drive source (for example, an electric motor, a battery, etc.) (not shown) is disposed in the housing space of the raised portion 40.
- the vehicle body front structure 10 is basically configured as described above. Next, its function and effect will be described.
- FIG. 6 is a schematic plan view showing a state in which the collision load input at the time of a frontal collision is divided by the slide surface of the substantially U-shaped frame
- FIG. 7 (a) is a state where the collision load is input from the top of the substantially U-shaped frame
- FIG. 7B is a schematic plan view showing a state in which a substantially U-shaped frame is crushed by a collision load.
- the collision object M is a sliding surface 20 of the U-shaped frame 18.
- the center driver D seated on the center driver seat A can be protected by sliding it along the line to divert the collision load.
- the driver seat is disposed on one side of the front portion of the vehicle body along the vehicle width direction by curving the dash lower cross member 14 in a convex arch shape toward the front of the vehicle.
- the foot space of the center driver D can be secured at a position forward of the left and right front pillars 12, 12 (see the area G in FIG. 6). Therefore, in the present embodiment, the space in the cabin can be expanded by the foot space (area G) of the center driver D, and the degree of freedom (layout) of the center driver position in the longitudinal direction of the vehicle can be increased.
- the collision occurs along the slide surface 20 of the substantially U-shaped frame 18
- the object M can be smoothly slid to counteract the collision load. Therefore, in the present embodiment, the shock absorbing property of the collision load can be improved. Further, the foot space of the center driver D can be further secured at the vehicle front position.
- the left and right front pillars 12, 12 are inclined toward the rear of the vehicle compared with the case where the left and right front pillars 12, 12 are coupled to the front end 32a of the side sill at the vertically downward position. Since it is connected (see FIG. 2), the foot space of the center driver D can be secured at a position ahead of the vehicle by the amount of inclination toward the rear of the vehicle. In other words, the left and right front pillars 12, 12 are inclined so as to rise from the position of the front end 32a of the side sill toward the front of the vehicle, whereby the foot space of the center driver D by the amount inclined toward the front of the vehicle Position can be secured.
- the collision load input at the time of a frontal collision can be received by the entire cabin by absorbing it by the connecting member 22 constituting the cabin, the outrigger 30, and the side sill 32.
- the foot space of the center driver D can be further increased by bending the dash lower panel 24 (see FIG. 2) forward of the vehicle.
- the leg portion 18b of the substantially U-shaped frame 18 is, for example, a wire
- the top portion 18a of the substantially U-shaped frame 18 is deformed toward the dash lower cross member 14 by the collision load, and the collision load can be absorbed by the dash lower cross member 14. (Refer FIG.7 (b)).
- the collision load is input to the substantially U-shaped frame 18 by restraining (holding) the legs 18 b of the substantially U-shaped frame 18 with, for example, the restraining member 21 such as a wire
- the legs 18 b Is prevented from expanding in the vehicle width direction, and the top 18a of the substantially U-shaped frame 18 can be deformed toward the dash lower cross member 14 to transmit a collision load.
- the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14 are vertically viewed from the upper and lower sides by the upper side bracket 16a and the lower side bracket 16b.
- manufacturing errors such as curvatures of the substantially U-shaped frame 18 and the dash lower cross member 14 can be suitably absorbed.
- the raised portion 40 is provided on the floor panel 26 below the center driver seat A, and a fuel tank or a traveling drive source (not shown) is disposed in the storage space of the raised portion 40.
- the cabin space can be expanded to effectively use the space.
- the curved shape of the dash lower cross member 14 is symmetrical with respect to the center driver D seated on the center driver seat A, whereby the center driver seat A is disposed close to the front of the vehicle body.
- a sense of driving like Formula One (F1) can be obtained, and the forward visibility is improved, and the difference between the forward vision and the feeling of the center driver D can be eliminated.
- FIG. 8 is a transparent perspective view of a vehicle body front portion to which a vehicle body front structure according to an embodiment of the present invention is applied
- FIG. 9 is a perspective view of the vehicle body front structure shown in FIG. It is the perspective view which abbreviate
- a vehicle body front structure 10a is joined to the front surface of the dash lower cross member 14 and has left and right front side frame front portions 116, 116 linearly extending in the vehicle longitudinal direction.
- the front cross member 118 has both ends 18a joined to the front ends 116a of the left and right front side frame front portions 116, 116, and an upper member 120 extending forward and downward from the left and right front pillars 12, 12 .
- left and right front side frame front parts 116, 116, left and right front side frame rear parts 122, 122 continuous with the left and right front side frame front parts 116, 116 are provided, respectively.
- the left and right front side frame rear parts 122, 122 extend along the inclined surface of the dash lower panel 24 and also extend in the front-rear direction of the floor panel (floor) 26, as shown in FIG. It is respectively joined to the side sill front end 32a via the outrigger 30 which curves toward the front of the vehicle. Further, the upper ends of the left and right front side frame rear parts 122 and 122 are joined to the front face of the dash lower cross member 14.
- the dash lower cross member 14 is curved in a convex arch shape toward the front of the vehicle.
- the front cross member 118 is curved in a convex arch shape (generally U-shaped in plan view) toward the rear of the vehicle.
- the apex of the convex shape of the front cross member 118 and the apex of the convex shape of the dash lower cross member 14 are joined by welding means (not shown) to form a joint point 134.
- the left and right front pillars 12 are connected to the front end 32a of the side sill so as to be inclined rearward of the vehicle at a lower position from the joint portion 36 with the dash lower cross member 14.
- the front end 32a of the side sill is located in front of the side sill 32 extending toward the rear of the vehicle at the side end in the vehicle width direction.
- the front end 120 a of the upper member 120 obliquely extending forward and downward from the left and right front pillars 12 and 12 is at the front end 116 a of the left and right front side frame fronts 116 and 116 via the intermediate member 121. It is joined.
- FIG. 11 (a) is a perspective view showing a joined state of the front side frame front portion and the front side frame rear portion, and a joined state of the front side frame front portion and the front cross member;
- FIG. 11 (b) is a view 11 (a) is a cross-sectional view of a portion B, and
- FIG. 11 (c) is an enlarged cross-sectional view taken along the line IV-IV of FIG. 11 (a).
- the left and right front side frame front portions 116 and 116 and the front cross member 118 are each formed of a hollow tube having a rectangular cross section (a predetermined cross section). In this case, the inner front side frame front portions 116 are engaged with and fitted to the outer front side frame rear portions 122.
- each front side frame rear part 122 is a flat plate connected to a ridge member 122a having a substantially hat-shaped cross section perpendicular to the extending direction and a ridge member 122a. It is comprised from the member 122b.
- the front side frame front portions 116 are joined to each other at four places, upper, lower, left, and right, which are opposed to each other in a closed cross section formed between the protrusion members 122 a and the plate member 122 b.
- the inner front side frame front portions 116 and the outer front side frame rear portions 122 are integrally joined by, for example, MIG (Metal Inert Gas Welding) or laser welding.
- the left and right front side frame front portions 116 and 116 and the front cross member 118 are set to have a lower load resistance than the dash lower cross member 14. This point will be described in detail later.
- Each front side frame front portion 116 which is a hollow tube may be formed, for example, by roll forming a steel plate, and then formed into a high strength by heat treatment. Also, each front side frame front portion 116 may be formed by aluminum extrusion or FRP (Fiber Reinforced Plastics).
- the arch-shaped front cross member 118 may be formed by forming a hollow tube by roll forming a steel plate, and then, for example, forming the hollow tube so as to increase strength by hot three-dimensional bending or the like. Also, the front cross member 118 may be formed by bending during or after aluminum extrusion. Furthermore, the front cross member 118 may be made by winding FRP around a mandrel (core) and curing.
- the left and right front side frame front portions 116, 116 and the both end portions 118a of the front cross member 118 are joined by overlapping side surfaces adjacent in the horizontal direction.
- This joining method is the same as the joining method of the front side frame front part 116 and the front side frame rear part 122.
- a not-shown bulkhead formed of a rectangular frame is connected to the front ends 116a of the left and right front side frame front portions 116, 116 and the both end portions 118a of the front cross member 118.
- the curved shape of the dash lower cross member 14 is symmetrical with respect to the center driver D seated on the center driver seat A, as shown in FIG. 13 described later.
- FIG. 12 (a) is a perspective view of the front of the vehicle body showing a state in which a raised portion is provided below the center driver seat A
- FIG. 12 (b) is a front view of the vehicle body from the front of the vehicle shown in FIG. And it is a perspective view which shows the state which removed the center driver sheet
- the floor panel 26 under the center driver sheet A is provided with a raised portion 40.
- the raised portion 40 is formed so as to bulge vertically upward from the flat surface of the floor panel 26, thereby forming a storage space inside.
- a fuel tank or a traveling drive source (for example, an electric motor, a battery, etc.) (not shown) is disposed in the housing space of the raised portion 40.
- the vehicle body front structure 10a is basically configured as described above, and its function and effect will be described next.
- FIG. 13 (a) is a schematic plan view showing a transmission path of a collision load input from the front of the left front side frame at the time of a frontal collision
- Fig. 13 (b) is a plan schematic view showing a foot space of the center driver
- FIG. 14 (a) is a schematic plan view showing a state in which the collision load is input from the front of the left front side frame
- FIG. 14 (b) is a dash of the left and right front side frame front and front cross members due to the collision load. It is a plane schematic diagram which shows the state crushed preferentially over a lower cross member.
- the collision load (front collision load) input from the front end 116a of the left front side frame front part 116 A portion (F1) of F) is transmitted to the front cross member 118 which curves towards the rear of the vehicle. Furthermore, the collision load (F1) is transmitted to the dash lower cross member 14 that curves from the front cross member 118 toward the front of the vehicle via the mutually joined apexes (joint point 134). Since both ends of the dash lower cross member 14 are respectively joined between the left and right front pillars 12, 12, the collision load (F1) is evenly distributed to the left and right sides of the vehicle body via the left and right front pillars 12, 12. be able to. The collision load (F1) uniformly distributed to the left and right is transmitted from the dash lower cross member 14 to the left and right front pillars 12, 12, the side sill 32, and the like.
- the remaining portion (F2) of the collision load (F) input from the front end 116a of the left front side frame front portion 116 passes through the front side frame rear portion 122 and the outrigger 30 to the dash lower cross member 14, the left floor frame 28. And to the side sill 32 grade.
- the collision load (F) input at the time of a frontal collision over the entire cabin downsizing and weight reduction of the vehicle body can be achieved.
- the foot space of the center driver D is more forward than the left and right front pillars 12, 12 as compared to the conventional vehicle in which the driver seat is disposed on one side of the vehicle body front along the vehicle width direction. It can be secured at the position (see the area G in FIG. 13B). Therefore, in the present embodiment, the space in the cabin can be expanded by the foot space (area G) of the center driver D, and the degree of freedom (layout) of the center driver position in the longitudinal direction of the vehicle can be increased. Can.
- the left and right front pillars 12, 12 are inclined toward the rear of the vehicle compared with the case where the left and right front pillars 12, 12 are coupled to the side sill front end 32a at the vertically downward position. Since it is connected to each other (see FIG. 9 and FIG. 10), the foot space of the center driver D can be secured at a position ahead of the vehicle by the amount of inclination toward the rear of the vehicle. In other words, the left and right front pillars 12, 12 are inclined so as to rise from the position of the front end 32a of the side sill toward the front of the vehicle, whereby the foot space of the center driver D by the amount inclined toward the front of the vehicle Position can be secured.
- the entire cabin can be received by absorbing the collision load input at the time of a frontal collision by the left and right front side frame rear parts 122, the outrigger 30, and the side sill 32 constituting the cabin. it can.
- the foot space of the center driver D can be further increased by bending the dash lower panel 24 (see FIGS. 9 and 10) forward of the vehicle.
- the left and right front side frame front portions 116 and 116 and the front cross member 118 are set to have a smaller load resistance than the dash lower cross member 14.
- the left and right front side frame front portions 116, 116 and the collision load input at the time of a frontal collision are understood as compared and interpreted by comparing FIG. 14 (a) with FIG. 14 (b).
- the front cross member 118 can be crushed preferentially to the dash lower cross member 14 to preferably absorb impact load (F).
- the front components (the left and right front side frame front portions 116 and 116 and the front cross member 118) constituting the front and the rear components (dash lower cross member 14) constituting the rear
- the frontal component can be reduced in weight as compared to the rear side component by setting the load resistance difference between
- the inner front side frame front portions 116 are outside even if the cross-sectional areas of the left and right front side frame front portions 116 and 116 and the front cross member 118 formed of hollow tubes are reduced.
- weight reduction can be achieved while securing predetermined strength and rigidity, and manufacturing can be facilitated.
- the left and right front side frame front parts 116, 116 are overlapped and joined by side faces horizontally adjacent to both ends of the front cross member 118, and the cross-sectional area orthogonal to the extending direction is
- the cross sectional area of each front side frame front portion 116 and the cross sectional area of the front cross member 118 is increased as a total cross sectional area, it is possible to increase the reaction force to the collision load at the time of a frontal collision.
- the amount of absorption of the collision load is caused by crushing the both ends of the left and right front side frame front parts 116 and 116 and the front cross member 118 simultaneously or substantially simultaneously by the collision load input to the frontal collision. Can be increased.
- a raised portion 40 is provided on the floor panel 26 below the center driver seat A, and a fuel tank or a traveling drive source (not shown) is disposed in the storage space of the raised portion 40.
- the cabin space can be expanded to make effective use of space.
- the curved shape of the dash lower cross member 14 is symmetrical with respect to the center driver D seated on the center driver seat A, whereby the center driver seat A approaches the front of the vehicle body. It is possible to arrange, for example, a sense of traveling like Formula One (F1) can be obtained, and the forward visibility is improved, and the deviation between the forward visibility and the body feeling of the center driver D can be eliminated.
- Formula One F1
- the front end 120a of the upper member 120 is joined to the front ends 116a of the left and right front side frame front parts 116, so that, for example, in the event of an offset front collision, excessive impact load is generated by the left and right front sides. While being input to one of the frame front parts 116, 116 and the front cross member 118, it is also input to the upper member 120 to achieve dispersion of impact load (see FIG. 14B).
- FIG.15 (a) is a plane schematic diagram of the vehicle body front structure concerning further another embodiment of this invention
- FIG.15 (b) is a longitudinal cross-sectional view along the VV line
- a first load transfer member (load transfer member) connecting the rear surface of the apex (joint point 134) of the dash lower cross member 14 and the left and right floor frames 28 and 28 And 150) in that it is different from the other embodiments.
- the first load transfer member 150 is joined to the rear surface of the apex (joint point 134) of the dash lower cross member 14 and vertically lower from the dash lower cross member 14.
- Vertical portion 152 extending in a direction, left and right inclined portions 154 joined to the lower end of the vertical portion 152 and opened to the left and right from the lower end of the vertical portion 152 and inclined downward and joined to the left and right floor frames 28, 28 And 154.
- the vertical portion 152 and the left and right inclined portions 154, 154 may be formed of, for example, a hollow metal tube having a rectangular cross section, or a metal solid body having a circular or rectangular cross section.
- the first load transfer member 150 can provide a substantially truss structure at the front and rear positions of the dash lower panel 24, and the dash located in front of the center driver D
- the strength and rigidity of the lower panel 24 can be improved.
- a substantially truss structure located behind dash lower panel 24 collapses a substantially truss structure (see triangle T1) located forward of dash lower panel 24 to promote crushing and impact load Absorption can be increased.
- FIG. 16 (a) is a perspective view of a vehicle body front structure according to still another embodiment of the present invention
- FIG. 16 (b) is a longitudinal sectional view taken along the line VI-VI of FIG. 16 (a).
- the second load transmitting member (the other load transmitting member) 160 is constructed along the substantially horizontal direction, and the other embodiment and the still other embodiment described above It differs from the embodiment.
- the second load transfer member 160 is a hollow body having a rectangular cross section orthogonal to the extending direction, the front end thereof is joined to the rear surface of the apex (joint point 134) of the dash lower cross member 14, and the rear end is left and right It is joined at the center of a steering hanger 162 connecting between the front pillars 12, 12.
- the second load transfer member 160 can provide a substantially truss structure at the front and rear positions of the dash lower panel 24, and the dash located in front of the center driver D
- the strength and rigidity of the lower panel 24 can be improved.
- a substantially truss structure located behind dash lower panel 24 collapses a substantially truss structure (see triangle T1) located forward of dash lower panel 24 to promote crushing and impact load Absorption can be increased.
- Reference Signs List 10 10a, 10b, 10c
Abstract
車幅方向の中央に配置される単一のセンタドライバシート（Ａ）と、センタドライバシート（Ａ）の前方を囲むように左右フロントピラー（１２、１２）間に両端部が接合されるダッシュロアクロスメンバ（１４）と、左右前輪Ｔの内側に配置され、平面視して略Ｕ字状の頂部（１８ａ）が車両前方に向かって突出する略Ｕ字フレーム（１８）とを備え、ダッシュロアクロスメンバ（１４）は、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成され、略Ｕ字フレーム（１８）の左右脚部（１８ｂ、１８ｂ）は、ダッシュロアクロスメンバ（１４）の前面（１４ａ）に結合されている。
Description
本発明は、例えば、自動車等の車体前部構造に関する。
例えば、特許文献１には、図１７に示されるように、シートの中心を結んだ仮想線（一点鎖線）が菱形となるように、車両の車室内に４つのシートを配置する構成が開示されている。
特許文献１のように４つのシートを菱形に配置した場合、車両前方の中央には、センタドライバシートＡが位置することとなる。
ところで、例えば、右ハンドル仕様や左ハンドル仕様の自動車のように車幅方向の片側（一側又は他側）にドライバシートが配置される通常の車体構造を、そのまま特許文献１のようなセンタドライバ仕様の車両に適用してセンタドライバを保護することが困難である。このため、センタドライバを保護するための特別な構造が要請されている。
また、センタドライバ仕様の車体構造とした場合に、通常の自動車の車体構造と比較してより一層の小型化及び軽量化が希求されている。
本発明の一般的な目的は、センタドライバ仕様の車体構造において、車体の小型化及び軽量化を図ることが可能な車体前部構造を提供することにある。
本発明の主たる目的は、前面衝突荷重が車体に付与されたときにセンタドライバを保護することが可能な車体前部構造を提供することにある。
本発明の主たる目的は、前面衝突荷重が車体に付与されたときにセンタドライバを保護することが可能な車体前部構造を提供することにある。
前記の目的を達成するために、本発明は、車幅方向の中央且つ左右フロントピラーの近傍位置に配置される単一のセンタドライバシートと、前記センタドライバシートの前方を囲むように前記左右フロントピラー間に両端部が接合され、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成されるダッシュロアクロスメンバと、前記ダッシュロアクロスメンバの車両前方に配置され、該ダッシュロアクロスメンバの中央の頂点に前面衝突荷重を伝達する荷重伝達機構と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、単一のセンタドライバシートが車幅方向の中央且つ左右フロントピラーの近傍位置に配置されることで、センタドライバ仕様が可能となり、車体の小型化及び軽量化を達成することができる。また、本発明によれば、ダッシュロアクロスメンバが車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成されることで、ダッシュロアクロスメンバの前方からの荷重に対する耐力を高めることができる。さらに、本発明によれば、例えば、衝突物と車幅中央位置で前面衝突した場合、荷重伝達機構によって伝達された前面衝突荷重をダッシュロアクロスメンバで吸収することができる。さらにまた、本発明によれば、ダッシュロアクロスメンバの両端部が左右フロントピラー間に接合されているため、左右フロントピラーを介して前面衝突荷重を車体の左右両側に均等に分散させることができる。なお、左右均等に分散された前面衝突荷重は、ダッシュロアクロスメンバから左右フロントピラーやサイドシル等に伝達される。
また、本発明は、前記荷重伝達機構が、左右前輪の内側に配置され、平面視して略Ｕ字状の頂部が車両前方に向かって突出する略Ｕ字フレームであることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、衝突物（ポール等の路面に立設する柱状物）と前面衝突した際、この衝突物を略Ｕ字フレームの前面に沿って滑らせて衝突荷重をいなす（そらす）ことで、センタドライバシートに乗席するセンタドライバを保護することができる。また、本発明によれば、フロントオーバハングを伸ばすことがないため、車体重量の増加を回避してフロント骨格部の軽量化を達成することができる。さらに、本発明によれば、ダッシュロアクロスメンバを車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成することにより、車体の片側にドライバシートが配置された従来の車両と比較して、センタドライバの足元スペースを左右フロントピラーよりも前方位置に確保することができる。このため、本発明では、キャビン内のスペースをセンタドライバの足元スペース分だけ拡大することができると共に、センタドライバ位置の車両前後方向への自由度（レイアウト）を増大させることができる。
さらに、本発明は、前記略Ｕ字フレームが、前記頂部を間にした左右のスライド面を有することを特徴とする。
本発明によれば、衝突物（ボール等の路面に立設する柱状物）と前面衝突した際、左右のスライド面に沿って衝突物を円滑に滑らせて衝突荷重をいなす（そらす）ことができるため、衝突荷重の緩衝性を向上させることができる。また、センタドライバの足元スペースをさらに車両前方位置に確保することができる。なお、左右のスライド面は、車幅方向外側に向かうにつれて車両後方に位置するように設けられるとよい。
さらにまた、本発明は、前記左右フロントピラーが、前記ダッシュロアクロスメンバとの結合部から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端に結合されることを特徴とする。
本発明によれば、仮に、左右フロントピラーを鉛直下方向の位置でサイドシル前端に結合した場合と比較して、左右フロントピラーを車両後方に傾斜させた分だけセンタドライバの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。
さらにまた、本発明は、前記左右脚部の後部に接合される連結部材が設けられ、前記連結部材は、ダッシュロアパネルの傾斜面に沿って延在すると共に、前記連結部材の下部は、フロアの前後方向に延びる左右フロアフレームと、車両前方に向かって湾曲するアウトリガーを介して前記サイドシル前端とにそれぞれ接合されることを特徴とする。
本発明によれば、前面衝突時に入力される衝突荷重を、左右脚部の後部に接合される連結部材を介して、キャビンを構成する左右フロアフレーム、アウトリガー、及び、サイドシルによって吸収することにより、キャビン全体で受容することができる。また、本発明によれば、ダッシュロアパネルを車両前方に傾斜（湾曲）させることで、センタドライバの足元スペースを増大させることができる。
さらにまた、本発明は、前記左右脚部間に、左脚部と右脚部とを繋ぐ拘束部材が架設されることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、衝突物と車幅中央位置で前面衝突した際、略Ｕ字フレームの左右脚部が拘束部材で拘束されているため、略Ｕ字フレームの頂部が衝突荷重によってダッシュロアクロスメンバ側に変形し、衝突荷重をダッシュロアクロスメンバで吸収することができる。
さらにまた、本発明は、前記略Ｕ字フレーム及び前記ダッシュロアクロスメンバが、所定断面からなる中空管で形成されることを特徴とする。
本発明によれば、中空管で構成される略Ｕ字フレーム及びダッシュロアクロスメンバの断面積を小さくしても、所定の強度・剛性を確保しつつ軽量化を達成することができると共に、容易に製造することができる。
さらにまた、本発明は、前記略Ｕ字フレームと前記ダッシュロアクロスメンバとが、上部側ブラケット及び下部側ブラケットによって上下方向から挟み込んで結合されることを特徴とする。
本発明によれば、略Ｕ字フレーム及びダッシュロアクロスメンバの曲率等の製造誤差を、上部側ブラケット及び下部側ブラケットによって上下方向から挟み込んで結合することで好適に吸収することができる。
さらにまた、本発明は、前記ダッシュロアクロスメンバの湾曲形状が、前記センタドライバシートに着席するセンタドライバに対して左右対称であり、前記センタドライバシートの下方のフロアパネルに隆起部が設けられ、前記隆起部には、燃料タンク又は走行駆動源が配置されることを特徴とする。
本発明によれば、このように構成することで、センタドライバシートを車体前部に近接配置することが可能となり、例えば、フォミュラーワン（Ｆ１）ドライバのような走行感覚が得られると共に、前方視界が良好となり前方視界とセンタドライバの車体感覚とのズレを無くすことができる。
さらにまた、本発明は、前記荷重伝達機構が、前記ダッシュロアクロスメンバの前面に接合され、車両前後方向に延びる左右フロントサイドフレーム前部と、前記左右フロントサイドフレーム前部の前端に両端部が接合されるフロントクロスメンバと、を備え、前記ダッシュロアクロスメンバは、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成され、前記フロントクロスメンバは、車両後方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成され、前記フロントクロスメンバの凸形状の頂点と、前記ダッシュロアクロスメンバの凸形状の頂点とが接合されることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、前面衝突時において、左右フロントサイドフレーム前部の一方から入力された衝突荷重の一部は、車両後方に向かって湾曲するフロントクロスメンバに伝達され、さらに、相互に接合された頂点同士を介して、フロントクロスメンバから車両前方に向かって湾曲するダッシュロアクロスメンバに伝達されて衝突荷重を左右に分散させることができる。左右に分散された衝突荷重は、ダッシュロアクロスメンバから左右フロントピラーに伝達される。また、前面衝突時において、左右フロントサイドフレーム前部の一方から入力された衝突荷重の残部は、左右フロアフレームやサイドシル等に伝達される。このように本発明では、例えば、前面衝突時に入力された衝突荷重をキャビン全体で受容することにより、車体の小型化及び軽量化を達成することができる。さらに、本発明によれば、車体の片側にドライバシートが配置された従来の車両と比較して、センタドライバの足元スペースを左右フロントピラーよりも前方位置に確保することができる。このため、本発明では、キャビン内のスペースをセンタドライバの足元スペース分だけ拡大することができると共に、センタドライバ位置の車両前後方向への自由度（レイアウト）を増大させることができる。
また、本発明は、前記左右フロントピラーが、前記ダッシュロアクロスメンバとの結合部から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端に結合されることを特徴とする。
本発明によれば、仮に、左右フロントピラーを鉛直下方向の位置でサイドシル前端に結合した場合と比較して、左右フロントピラーを車両後方に傾斜させた分だけセンタドライバの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。
さらに、本発明は、前記左右フロントサイドフレーム前部に連続する左右フロントサイドフレーム後部が設けられ、前記左右フロントサイドフレーム後部が、ダッシュロアパネルの傾斜面に沿って延在すると共に、フロアの前後方向に延びる左右フロアフレームと、車両前方に向かって湾曲するアウトリガーを介して前記サイドシル前端とにそれぞれ接合されることを特徴とする。
本発明によれば、前面衝突時に入力される衝突荷重を、キャビンを構成する左右フロントサイドフレーム、アウトリガー、及び、サイドシルによって吸収することにより、キャビン全体で受容することができる。また、本発明によれば、ダッシュロアパネルを車両前方に湾曲させることで、センタドライバの足元スペースを増大させることができる。
さらにまた、本発明は、前記左右フロントサイドフレーム前部及び前記フロントクロスメンバが、前記ダッシュロアクロスメンバよりも耐荷重の耐力が小さく設定されることを特徴とする。
本発明によれば、このように設定することにより、前面衝突時に入力される衝突荷重で左右フロントサイドフレーム前部及びフロントクロスメンバが、ダッシュロアクロスメンバよりも優先的に潰れて衝撃荷重を好適に吸収することができる。
さらにまた、本発明は、前記左右フロントサイドフレーム前部及び前記フロントクロスメンバが、所定断面からなる中空管であり、内側の前記左右フロントサイドフレーム前部を外側の前記左右フロントサイドフレーム後部で挟み込んで嵌合することを特徴とする。
本発明によれば、中空管で構成される左右フロントサイドフレーム前部及びフロントクロスメンバの断面積を小さくしても、所定の強度・剛性を確保しつつ軽量化を達成することができると共に、容易に製造することができる。
さらにまた、本発明は、前記左右フロントサイドフレーム前部と前記フロントクロスメンバの両端部とが、水平方向に隣接する側面同士を重ね合わせて接合されることを特徴とする。
本発明によれば、左右フロントサイドフレーム前部がフロントクロスメンバの両端部と水平方向に隣接する側面同士で重ね合わされて接合され、延在方向と直交する断面積がフロントサイドフレームの断面積とフロントクロスメンバの断面積とが合算された断面積となって増大することにより、前面衝突時の衝突荷重に対する反力を増大させることができる。さらに、前面衝突に入力される衝突荷重によって、左右フロントサイドフレーム前部及びフロントクロスメンバの両端部が同時又は略同時に潰されることにより、衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
さらにまた、本発明は、前記ダッシュロアクロスメンバの頂点と前記左右フロアフレーム間とを連結する荷重伝達部材が設けられることを特徴とする。
本発明によれば、荷重伝達部材によって、ダッシュロアパネルの前後位置に略トラス（truss）構造を設けることができ、センタドライバの前方に位置するダッシュロアパネルの強度・剛性を向上させることができる。さらに、前面衝突の際、ダッシュロアパネルの後方に位置する略トラス構造が、ダッシュロアパネルの前方に位置する略トラス構造を潰して圧壊を促進して衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
さらにまた、本発明は、前記ダッシュロアクロスメンバの頂点と、前記左右フロントピラー間を連結するステアリングハンガとを接合する他の荷重伝達部材が架設されることを特徴とする。
本発明によれば、他の荷重伝達部材によって、ダッシュロアパネルの前後位置に略トラス（truss）構造を設けることができ、センタドライバの前方に位置するダッシュロアパネルの強度・剛性を向上させることができる。さらに、前面衝突の際、ダッシュロアパネルの後方に位置する略トラス構造が、ダッシュロアパネルの前方に位置する略トラス構造を潰して圧壊を促進して衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
さらにまた、本発明は、前記ダッシュロアクロスメンバの湾曲形状が、前記センタドライバシートに着席するセンタドライバに対して左右対称であり、前記センタドライバシートの下方のフロアパネルに隆起部が設けられ、前記隆起部には、燃料タンク又は走行駆動源が配置されることを特徴とする。
本発明によれば、このように構成することで、センタドライバシートを車体前部に近接配置することが可能となり、例えば、フォミュラーワン（Ｆ１）ドライバのような走行感覚が得られると共に、前方視界が良好となり前方視界とセンタドライバの車体感覚とのズレを無くすことができる。
さらにまた、本発明は、前記左右フロントピラーから車両前方且つ下方に延びるアッパメンバ前端が設けられ、前記アッパメンバ前端は、前記左右フロントサイドフレーム前部の前端に接合されることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、オフセット前面衝突の際、過大な衝撃荷重が、左右フロントサイドフレームの一方及びフロントクロスメンバに入力されると共に、アッパメンバにも入力されて衝撃荷重の分散化を達成することができる。
本発明では、センタドライバ仕様の車体構造において、車体の小型化及び軽量化を図ると共に、衝突荷重が車体に付与されたときにセンタドライバを保護することが可能な車体前部構造を得ることができる。
次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車体前部の透過斜視図、図２は、図１に示す車体前部構造の斜視図である。なお、各図中に矢印で示される、「前後」及び「上下」は、車両の前後方向及び上下方向を示し、「左右」は、運転席から見た左右方向（車幅方向）をそれぞれ示している。
図１、図２に示されるように、本発明の実施形態に係る車体前部構造１０は、車両前方で且つ車幅方向の中央に配置される単一のセンタドライバシートＡ（図１参照）と、センタドライバシートＡの前方を囲むように左右フロントピラー１２、１２間に両端部が接合されるダッシュロアクロスメンバ１４と、左右前輪Ｔの内側に配置され、平面視して略Ｕ字状に形成される略Ｕ字フレーム１８とを備えて構成されている。なお、単一のセンタドライバシートＡは、左右フロントピラー１２、１２の近傍位置に配置されている。
略Ｕ字フレーム１８は、車両前方に向かって突出する頂部１８ａと、車幅方向に所定間隔離間し車両後方に延在する左右の脚部１８ｂ、１８ｂ（以下、左右の脚部全体を示すときは、単に「脚部１８ｂ」という）とから構成される。略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂは、後記する上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂを介してダッシュロアクロスメンバ１４の前面１４ａに結合されている。
また、略Ｕ字フレーム１８には、頂部１８ａを間にした両側湾曲面からなる左右のスライド面２０が設けられている。左右のスライド面２０は、頂部１８ａと脚部１８ｂとの間に配置され、車幅方向外側に向かうにつれて車両後方に位置（傾斜）するように設けられている。この左右のスライド面２０は、後記するように、衝突物Ｍ（後記する図６参照）をスライド面２０上に沿って滑らすことにより、衝突荷重をいなす機能を営むものである。
さらに、略Ｕ字フレーム１８の左右脚部１８ｂ、１８ｂ間には、後記する図７（ａ）に示されるように、左脚部１８ｂと右脚部１８ｂとを繋ぐ拘束部材２１が架設されるとよい。この拘束部材２１は、例えば、ワイヤ等の高強度連結部材からなり、脚部１８ｂをワイヤで拘束（保持）した状態で、例えば、前面衝突時に頂部１８ａをダッシュロアクロスメンバ１４側に変形させることができる（後記する図７（ｂ）参照）。
ダッシュロアクロスメンバ１４は、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成されている。略Ｕ字フレーム１８は、車両前方に向かって平面視して略Ｕ字状に湾曲して形成されている。この場合、略Ｕ字フレーム１８の頂部近傍の円弧部位の曲率半径は、ダッシュロアクロスメンバ１４の曲率半径よりも小さく設定されている（図６参照）。
図３（ａ）は、図１に示す車体前部構造の斜視図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ－Ｉ線に沿った拡大断面図である。
図３（ｂ）に示されるように、略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４は、矩形断面（所定断面）からなる中空管で構成されている。この場合、中空管からなる略Ｕ字フレーム１８とダッシュロアクロスメンバ１４とは、上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂによって上下方向から挟み込んで結合されている（後記する図４（ｄ）参照）。
図３（ｂ）に示されるように、略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４は、矩形断面（所定断面）からなる中空管で構成されている。この場合、中空管からなる略Ｕ字フレーム１８とダッシュロアクロスメンバ１４とは、上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂによって上下方向から挟み込んで結合されている（後記する図４（ｄ）参照）。
なお、中空管である略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４は、例えば、鋼板をロールフォーム成形した後、加熱処理加工によって高強度化して形成されるとよい。また、略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４を、アルミニウム押し出し成形やＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）によって形成してもよい。さらに、鋼板をロールフォーム成形で中空管を形成した後、例えば、熱間３次元曲げ加工等によって高強度化して形成されるようにしてもよい。さらにまた、アルミニウム押し出し成形中又はアルミニウム押し出し成形後に、曲げ加工によって形成するようにしてもよい。さらにまた、マンドレル（芯金）にＦＲＰを巻き付けて硬化させるようにしてもよい。
図４（ａ）は、図１に示す車体前部構造の斜視図、図４（ｂ）は、上部側ブラケット及び下部側ブラケットによって略Ｕ字フレーム及びダッシュロアクロスメンバを挟み込んで結合される状態を示す分解斜視図、図４（ｃ）は、一体成形された三股筒状体からなる継手の斜視図、図４（ｄ）は、図４（ａ）のＩＩ－ＩＩ線に沿った拡大断面図、図４（ｅ）は、図４（ａ）のＩＩＩ－ＩＩＩ線に沿った拡大断面図である。
図４（ｂ）に示されるように、上部側ブラケット１６ａは、平面視して略Ｔ字を呈し断面略ハット状に形成されている。平面視して略Ｔ字に形成することで、略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４の結合部位の形状に対応させることができる。断面略ハット状の部分には、下部側ブラケット１６ｂと溶接される接合フランジ１７が設けられている。
下部側ブラケット１６ｂは、上部側ブラケット１６ａの形状に対応し、平面視して略Ｔ字状からなる平板状のプレート部材によって形成されている。図４（ｂ）、図４（ｄ）に示されるように、略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂの後端とダッシュロアクロスメンバ１４の湾曲する中間部とは、上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂによって上下方向から挟み込まれた状態で一体的に結合されている。上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂは、例えば、ＭＩＧ溶接（Metal Inert Gas Welding）やレーザ溶接等によって接合される（図４（ｅ）参照）。なお、図４（ｃ）に示されるように、上部側ブラケット１６ａと下部側ブラケット１６ｂとを一体成形して三股筒状体からなる継手１６ｃを構成することで、応力が集中する継手１６ｃの剛性・強度を向上させることができる。
図２に戻って、略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂの後部には、連結部材２２の上部が接合されている。連結部材２２は、ダッシュロアパネル２４の傾斜面に沿って延在するように設けられている。連結部材２２の下部は、フロアパネル（フロア）２６の前後方向に延びる左右フロアフレーム２８、２８と、車両前方に向かって湾曲するアウトリガー３０を介してサイドシル前端３２ａとにそれぞれ接合されている。
図４（ｂ）、図４（ｅ）に示されるように、連結部材２２の上端には、接合フランジ２３が設けられている。この場合、図４（ｅ）に示されるように、上部側ブラケット１６ａの接合フランジ１７、下部側ブラケット１６ｂ、及び、連結部材２２の接合フランジ２３からなる三者が一体的に接合されることで、連結部材２２の上部が略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂに接合されている。
図２に示されるように、左右フロントピラー１２は、ダッシュロアクロスメンバ１４との結合部３６から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端３２ａに結合されている。サイドシル前端３２ａは、車幅方向の側端で車両後方に向かって延在するサイドシル３２の前方に位置している。
ダッシュロアクロスメンバ１４の湾曲形状は、後記する図６に示されるように、センタドライバシートＡに着席するセンタドライバＤに対して左右対称に構成されている。
図５（ａ）は、センタドライバシートＡの下方に隆起部を設けた状態を示す車体前部の斜視図、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す車体前部から車体側部及びセンタドライバシートを外した状態を示す斜視図である。
センタドライバシートＡの下方のフロアパネル２６には、図５（ａ）、図５（ｂ）に示されるように、隆起部４０が設けられている。この隆起部４０は、フロアパネル２６の平坦面から鉛直上方向に向かって膨出して形成されることにより、その内部に収容空間が形成される。この隆起部４０の収容空間内には、例えば、図示しない燃料タンク又は走行駆動源（例えば、電動モータ、バッテリ等）が配置される。
本実施形態に係る車体前部構造１０は、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
図６は、前面衝突時に入力される衝突荷重を略Ｕ字フレームのスライド面によっていなす状態を示す平面模式図、図７（ａ）は、略Ｕ字フレームの頂部から衝突荷重が入力される状態を示す平面模式図、図７（ｂ）は、衝突荷重によって略Ｕ字フレームが潰れた状態を示す平面模式図である。
本実施形態では、図６に示されるように、例えば、衝突物Ｍ（ポール等の路面に立設する柱状物）と前面衝突した際、この衝突物Ｍを略Ｕ字フレーム１８のスライド面２０に沿って滑らせて衝突荷重をいなす（そらす）ことで、センタドライバシートＡに乗席するセンタドライバＤを保護することができる。
また、本実施形態では、図１に示されるような車体前部構造１０を採用することで、フロントオーバハングを伸ばすことがないため、車体重量の増加を回避してフロント骨格部の軽量化を達成することができる。
さらに、本実施形態では、ダッシュロアクロスメンバ１４を車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成することにより、車幅方向に沿った車体前部の片側にドライバシートが配置された従来の車両と比較して、センタドライバＤの足元スペースを左右フロントピラー１２、１２よりも前方位置（図６の領域Ｇ参照）に確保することができる。このため、本実施形態では、キャビン内のスペースをセンタドライバＤの足元スペース分（領域Ｇ）だけ拡大することができると共に、車両前後方向へのセンタドライバ位置の自由度（レイアウト）を増大させることができる。
さらにまた、本実施形態では、図６に示されるように、衝突物Ｍ（ボール等の路面に立設する柱状物）と前面衝突した際、略Ｕ字フレーム１８のスライド面２０に沿って衝突物Ｍを円滑に滑らせて衝突荷重をいなす（そらす）ことができる。このため、本実施形態では、衝突荷重の緩衝性を向上させることができる。また、センタドライバＤの足元スペースをさらに車両前方位置に確保することができる。
さらにまた、本実施形態では、仮に、左右フロントピラー１２、１２を鉛直下方向の位置でサイドシル前端３２ａに結合した場合と比較して、左右フロントピラー１２、１２を車両後方に向けて傾斜させて結合しているため（図２参照）、車両後方へ傾斜した分だけセンタドライバＤの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。換言すると、左右フロントピラー１２、１２は、サイドシル前端３２ａの位置から車両前方に向けて立ち上がるように傾斜させることで、車両前方側に向けて傾斜した分だけセンタドライバＤの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。
さらにまた、本実施形態では、前面衝突時に入力される衝突荷重を、キャビンを構成する連結部材２２、アウトリガー３０、及び、サイドシル３２によって吸収することにより、キャビン全体で受容することができる。また、本実施形態では、ダッシュロアパネル２４（図２参照）を車両前方に折曲（湾曲）させることで、センタドライバＤの足元スペースをより一層増大させることができる。
さらにまた、本実施形態では、例えば、衝突物Ｍと車幅中央位置で前面衝突した際、図７（ａ）に示されるように、略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂが、例えば、ワイヤ等の拘束部材２１で拘束（保持）されているため、略Ｕ字フレーム１８の頂部１８ａが衝突荷重によってダッシュロアクロスメンバ１４側に変形し、衝突荷重をダッシュロアクロスメンバ１４で吸収することができる（図７（ｂ）参照）。
換言すると、略Ｕ字フレーム１８の脚部１８ｂを、例えば、ワイヤ等の拘束部材２１で拘束（保持）することにより、略Ｕ字フレーム１８に対して衝突荷重が入力されたときに脚部１８ｂが車幅方向側に拡開しようとすることを防止し、略Ｕ字フレーム１８の頂部１８ａがダッシュロアクロスメンバ１４側に変形して衝突荷重を伝達することができる。
さらにまた、本実施形態では、中空管で構成される略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４の断面積を小さくしても、所定の強度・剛性を確保しつつ軽量化を達成することができると共に、容易に製造することができる。
さらにまた、本実施形態では、図４（ｂ）、図４（ｄ）に示されるように、上部側ブラケット１６ａ及び下部側ブラケット１６ｂによって略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４を上下方向から挟み込んで一体的に結合することで、略Ｕ字フレーム１８及びダッシュロアクロスメンバ１４の曲率等の製造誤差を好適に吸収することができる。
さらにまた、本実施形態では、センタドライバシートＡの下方のフロアパネル２６に隆起部４０が設けられ、この隆起部４０の収納空間内に図示しない燃料タンク又は走行駆動源が配置されることにより、キャビンスペースを拡大させて空間の有効利用を図ることができる。
さらにまた、本実施形態では、ダッシュロアクロスメンバ１４の湾曲形状が、センタドライバシートＡに着席するセンタドライバＤに対して左右対称に構成することで、センタドライバシートＡを車体前部に近接配置することが可能となり、例えば、フォミュラーワン（Ｆ１）のような走行感覚が得られると共に、前方視界が良好となり前方視界とセンタドライバＤの車体感覚とのズレを無くすことができる。
次に、本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、図１～図７に示す前記実施形態と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略する。図８は、本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された車体前部の透過斜視図、図９は、図８に示す車体前部構造の斜視図、図１０は、図９に示す車体前部構造からアッパメンバを省略した斜視図である。
図９に示されるように、他の実施形態に係る車体前部構造１０ａは、ダッシュロアクロスメンバ１４の前面に接合され、車両前後方向に直線状に延びる左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６と、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６の前端１１６ａに両端部１８ａが接合されるフロントクロスメンバ１１８と、左右フロントピラー１２、１２から車両前方且つ下方に延びるアッパメンバ１２０とを備えて構成されている。
左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６の後方には、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６に連続する左右フロントサイドフレーム後部１２２、１２２がそれぞれ設けられている。左右フロントサイドフレーム後部１２２、１２２は、図１０に示されるように、ダッシュロアパネル２４の傾斜面に沿って延在すると共に、フロアパネル（フロア）２６の前後方向に延びる左右フロアフレーム２８、２８と、車両前方に向かって湾曲するアウトリガー３０を介してサイドシル前端３２ａとにそれぞれ接合されている。また、左右フロントサイドフレーム後部１２２、１２２の上端は、ダッシュロアクロスメンバ１４の前面に接合されている。
ダッシュロアクロスメンバ１４は、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成されている。フロントクロスメンバ１１８は、車両後方に向かって凸形状のアーチ状（平面視して略Ｕ字状）に湾曲して形成されている。フロントクロスメンバ１１８の凸形状の頂点と、ダッシュロアクロスメンバ１４の凸形状の頂点とは、図示しない溶接手段によって接合されて結合点１３４となっている。
図９及び図１０に示されるように、左右フロントピラー１２は、ダッシュロアクロスメンバ１４との結合部３６から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端３２ａに結合されている。サイドシル前端３２ａは、車幅方向の側端で車両後方に向かって延在するサイドシル３２の前方に位置している。
図９に示されるように、左右フロントピラー１２、１２から車両前方且つ下方に傾斜して延びるアッパメンバ１２０の前端１２０ａは、中間部材１２１を介して左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６の前端１１６ａに接合されている。
図１１（ａ）は、フロントサイドフレーム前部とフロントサイドフレーム後部との接合状態、及び、フロントサイドフレーム前部とフロントクロスメンバとの接合状態を示す斜視図、図１１（ｂ）は、図１１（ａ）におけるＢ部の断面図、図１１（ｃ）は、図１１（ａ）のＩＶ－ＩＶ線に沿った拡大断面図である。
左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８は、矩形断面（所定断面）からなる中空管で構成されている。この場合、内側の各フロントサイドフレーム前部１１６を外側の各フロントサイドフレーム後部１２２で挟み込んで嵌合されている。
図１１（ｂ）に示されるように、各フロントサイドフレーム後部１２２は、延在方向と直交する断面が略ハット状からなる突条部材１２２ａと、突条部材１２２ａに接合される平板状のプレート部材１２２ｂとから構成されている。各フロントサイドフレーム前部１１６は、突条部材１２２ａとプレート部材１２２ｂとの間で形成される閉断面内に挟み込まれた状態で、相互に対向する上下左右の４箇所が接合される。内側の各フロントサイドフレーム前部１１６及び外側の各フロントサイドフレーム後部１２２は、例えば、ＭＩＧ溶接（Metal Inert Gas Welding）やレーザ溶接等によって一体的に接合される。なお、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８は、ダッシュロアクロスメンバ１４よりも耐荷重の耐力が小さく設定されている。この点については、後記で詳細に説明する。
なお、中空管である各フロントサイドフレーム前部１１６は、例えば、鋼板をロールフォーム成形した後、加熱処理加工によって高強度化して形成されるとよい。また、各フロントサイドフレーム前部１１６を、アルミニウム押し出し成形やＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）によって形成してもよい。アーチ状に湾曲するフロントクロスメンバ１１８は、鋼板をロールフォーム成形で中空管を形成した後、例えば、熱間３次元曲げ加工等によって高強度化して形成されるとよい。また、フロントクロスメンバ１１８を、アルミニウム押し出し成形中又はアルミニウム押し出し成形後に、曲げ加工によって形成するとよい。さらに、フロントクロスメンバ１１８を、マンドレル（芯金）にＦＲＰを巻き付けて硬化させるようにしてもよい。
図１１（ｃ）に示されるように、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６とフロントクロスメンバ１１８の両端部１１８ａとは、水平方向に隣接する側面同士を重ね合わせて接合されている。この接合方法は、フロントサイドフレーム前部１１６及びフロントサイドフレーム後部１２２の接合方法と同一である。なお、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６の前端１１６ａ及びフロントクロスメンバ１１８の両端部１１８ａには、矩形状の枠体からなる図示しないバルクヘッドが連結される。
ダッシュロアクロスメンバ１４の湾曲形状は、後記する図１３に示されるように、センタドライバシートＡに着席するセンタドライバＤに対して左右対称に構成されている。
図１２（ａ）は、センタドライバシートＡの下方に隆起部を設けた状態を示す車体前部の斜視図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す車体前部から車体側部及びセンタドライバシートを外した状態を示す斜視図である。
センタドライバシートＡの下方のフロアパネル２６には、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示されるように、隆起部４０が設けられている。この隆起部４０は、フロアパネル２６の平坦面から鉛直上方向に向かって膨出して形成されることにより、その内部に収容空間が形成される。この隆起部４０の収容空間内には、例えば、図示しない燃料タンク又は走行駆動源（例えば、電動モータ、バッテリ等）が配置される。
他の実施形態に係る車体前部構造１０ａは、基本的に以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
図１３（ａ）は、前面衝突時に、左フロントサイドフレーム前部から入力された衝突荷重の伝達経路を示す平面模式図、図１３（ｂ）は、センタドライバの足元スペースを示す平面模式図、図１４（ａ）は、左フロントサイドフレーム前部から衝突荷重が入力される状態を示す平面模式図、図１４（ｂ）は、衝突荷重によって左右フロントサイドフレーム前部及びフロントクロスメンバが、ダッシュロアクロスメンバよりも優先的に潰れた状態を示す平面模式図である。
本実施形態では、例えば、前面衝突時（前面衝突時）において、図１３（ａ）に示されるように、左フロントサイドフレーム前部１１６の前端１１６ａから入力された衝突荷重（前面衝突荷重）（Ｆ）の一部（Ｆ１）が、車両後方に向かって湾曲するフロントクロスメンバ１１８に伝達される。さらに、衝突荷重（Ｆ１）は、相互に接合された頂点同士（結合点１３４）を介して、フロントクロスメンバ１１８から車両前方に向かって湾曲するダッシュロアクロスメンバ１４に伝達される。ダッシュロアクロスメンバ１４の両端部は、それぞれ、左右フロントピラー１２、１２間に接合されているため、左右フロントピラー１２、１２を介して衝突荷重（Ｆ１）を車体の左右両側に均等に分散させることができる。左右均等に分散された衝突荷重（Ｆ１）は、ダッシュロアクロスメンバ１４から左右フロントピラー１２、１２やサイドシル３２等に伝達される。
同時に、左フロントサイドフレーム前部１１６の前端１１６ａから入力された衝突荷重（Ｆ）の残部（Ｆ２）は、フロントサイドフレーム後部１２２及びアウトリガー３０を介して、ダッシュロアクロスメンバ１４、左フロアフレーム２８やサイドシル３２等に伝達される。このように他の実施形態では、例えば、前面衝突時に入力された衝突荷重（Ｆ）をキャビン全体で受容することにより、車体の小型化及び軽量化を達成することができる。
さらに、他の実施形態では、車幅方向に沿った車体前部の片側にドライバシートが配置された従来の車両と比較して、センタドライバＤの足元スペースを左右フロントピラー１２、１２よりも前方位置（図１３（ｂ）の領域Ｇ参照）に確保することができる。このため、本実施形態では、キャビン内のスペースをセンタドライバＤの足元スペース分（領域Ｇ）だけ拡大することができると共に、車両前後方向へのセンタドライバ位置の自由度（レイアウト）を増大させることができる。
さらにまた、他の実施形態では、仮に、左右フロントピラー１２、１２を鉛直下方向の位置でサイドシル前端３２ａに結合した場合と比較して、左右フロントピラー１２、１２を車両後方に向けて傾斜させて結合しているため（図９、図１０参照）、車両後方へ傾斜した分だけセンタドライバＤの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。換言すると、左右フロントピラー１２、１２は、サイドシル前端３２ａの位置から車両前方に向けて立ち上がるように傾斜させることで、車両前方側に向けて傾斜した分だけセンタドライバＤの足元スペースを、車両前方の位置に確保することができる。
さらにまた、他の実施形態では、前面衝突時に入力される衝突荷重を、キャビンを構成する左右フロントサイドフレーム後部１２２、アウトリガー３０、及び、サイドシル３２によって吸収することにより、キャビン全体で受容することができる。また、本実施形態では、ダッシュロアパネル２４（図９、図１０参照）を車両前方に折曲（湾曲）させることで、センタドライバＤの足元スペースをより一層増大させることができる。
さらにまた、他の実施形態では、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８が、ダッシュロアクロスメンバ１４よりも耐荷重の耐力が小さく設定されている。このように設定されることで、図１４（ａ）と図１４（ｂ）とを比較して諒解されるように、前面衝突時に入力される衝突荷重で左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８が、ダッシュロアクロスメンバ１４よりも優先的に潰れて衝撃荷重（Ｆ）を好適に吸収することができる。
換言すると、車体前部構造１０ａにおいて、前側を構成する前側構成要素（左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８）と、後側を構成する後側構成要素（ダッシュロアクロスメンバ１４）との間で耐荷重差を設定することにより、後側構成要素と比較して前側構成要素を軽量化することができる。
さらにまた、他の実施形態では、中空管で構成される左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８の断面積を小さくしても、内側の各フロントサイドフレーム前部１１６を外側の各フロントサイドフレーム後部１２２で挟み込んで嵌合することにより、所定の強度・剛性を確保しつつ軽量化を達成することができると共に、容易に製造することができる。
さらにまた、他の実施形態では、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６がフロントクロスメンバ１１８の両端部と水平方向に隣接する側面同士で重ね合わされて接合され、延在方向と直交する断面積が各フロントサイドフレーム前部１１６の断面積とフロントクロスメンバ１１８の断面積とが合算された断面積となって増大することにより、前面衝突時の衝突荷重に対する反力を増大させることができる。また、他の実施形態では、前面衝突に入力される衝突荷重によって、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６及びフロントクロスメンバ１１８の両端部が同時又は略同時に潰されることにより、衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
さらにまた、他の実施形態では、センタドライバシートＡの下方のフロアパネル２６に隆起部４０が設けられ、この隆起部４０の収納空間内に図示しない燃料タンク又は走行駆動源が配置されることにより、キャビンスペースを拡大させて空間の有効利用を図ることができる。
さらにまた、他の実施形態では、ダッシュロアクロスメンバ１４の湾曲形状が、センタドライバシートＡに着席するセンタドライバＤに対して左右対称に構成することで、センタドライバシートＡを車体前部に近接配置することが可能となり、例えば、フォミュラーワン（Ｆ１）のような走行感覚が得られると共に、前方視界が良好となり前方視界とセンタドライバＤの車体感覚とのズレを無くすことができる。
さらにまた、他の実施形態では、アッパメンバ１２０の前端１２０ａが、左右フロントサイドフレーム前部１１６の前端１１６ａに接合されることにより、例えば、オフセット前面衝突の際、過大な衝撃荷重が、左右フロントサイドフレーム前部１１６、１１６の一方及びフロントクロスメンバ１１８に入力されると共に、アッパメンバ１２０にも入力されて衝撃荷重の分散化を達成することができる（図１４（ｂ）参照）。
次に、本発明のさらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｂについて説明する。図１５（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る車体前部構造の平面模式図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＶ－Ｖ線に沿った縦断面図である。さらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｂでは、ダッシュロアクロスメンバ１４の頂点（結合点１３４）の後面と、左右フロアフレーム２８、２８間とを連結する第１荷重伝達部材（荷重伝達部材）１５０が設けられている点で前記他の実施形態と相違している。
図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示されるように、第１荷重伝達部材１５０は、ダッシュロアクロスメンバ１４の頂点（結合点１３４）の後面に接合されダッシュロアクロスメンバ１４から鉛直下方向に延在する鉛直部１５２と、鉛直部１５２の下端に接合され前記鉛直部１５２の下端から左右方向に開くと共に下方に傾斜して左右フロアフレーム２８、２８に接合される左右傾斜部１５４、１５４とから構成される。鉛直部１５２及び左右傾斜部１５４、１５４は、例えば、断面矩形状の中空の金属製管体、又は、断面円形又は矩形状の金属製中実体等によって形成されるとよい。
さらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｂでは、第１荷重伝達部材１５０によって、ダッシュロアパネル２４の前後位置に略トラス（truss）構造を設けることができ、センタドライバＤの前方に位置するダッシュロアパネル２４の強度・剛性を向上させることができる。例えば、前面衝突の際、ダッシュロアパネル２４の後方に位置する略トラス構造（三角形Ｔ２参照）が、ダッシュロアパネル２４の前方に位置する略トラス構造（三角形Ｔ１参照）を潰して圧壊を促進し衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
続いて、本発明のさらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｃについて説明する。図１６（ａ）は、本発明のさらに他の実施形態に係る車体前部構造の斜視図、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＶＩ－ＶＩ線に沿った縦断面図である。さらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｃでは、第２荷重伝達部材（他の荷重伝達部材）１６０が略水平方向に沿って架設されている点で前記他の実施形態及び前記さらに他の実施形態と相違している。
この第２荷重伝達部材１６０は、延在方向と直交する断面が矩形状の中空体からなり、その前端がダッシュロアクロスメンバ１４の頂点（結合点１３４）の後面と接合され、その後端が左右フロントピラー１２、１２間を連結するステアリングハンガ１６２の中央に接合されている。
さらに他の実施形態に係る車体前部構造１０ｃでは、第２荷重伝達部材１６０によって、ダッシュロアパネル２４の前後位置に略トラス（truss）構造を設けることができ、センタドライバＤの前方に位置するダッシュロアパネル２４の強度・剛性を向上させることができる。例えば、前面衝突の際、ダッシュロアパネル２４の後方に位置する略トラス構造（三角形Ｔ３参照）が、ダッシュロアパネル２４の前方に位置する略トラス構造（三角形Ｔ１参照）を潰して圧壊を促進し衝突荷重の吸収量を増大させることができる。
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ 車体前部構造
１２ 左右フロントピラー
１４ ダッシュロアクロスメンバ
１４ａ 前面
１６ａ 上部側ブラケット
１６ｂ 下部側ブラケット
１８ 略Ｕ字フレーム
１８ａ 頂部
１８ｂ 脚部
２０ スライド面
２１ 拘束部材
２２ 連結部材
２４ ダッシュロアパネル
２６ フロアパネル
２８ 左右フロアフレーム
３０ アウトリガー
３２ サイドシル
３２ａ サイドシル前端
４０ 隆起部
１１６ 左右フロントサイドフレーム前部
１１８ フロントクロスメンバ
１２０ アッパメンバ
１２０ａ アッパメンバ前端
１２２ 左右フロントサイドフレーム後部
１５０ 第１荷重伝達部材（荷重伝達部材）
１６０ 第２荷重伝達部材（他の荷重伝達部材）
１６２ ステアリングハンガ
Ａ センタドライバシート
Ｄ センタドライバ
１２ 左右フロントピラー
１４ ダッシュロアクロスメンバ
１４ａ 前面
１６ａ 上部側ブラケット
１６ｂ 下部側ブラケット
１８ 略Ｕ字フレーム
１８ａ 頂部
１８ｂ 脚部
２０ スライド面
２１ 拘束部材
２２ 連結部材
２４ ダッシュロアパネル
２６ フロアパネル
２８ 左右フロアフレーム
３０ アウトリガー
３２ サイドシル
３２ａ サイドシル前端
４０ 隆起部
１１６ 左右フロントサイドフレーム前部
１１８ フロントクロスメンバ
１２０ アッパメンバ
１２０ａ アッパメンバ前端
１２２ 左右フロントサイドフレーム後部
１５０ 第１荷重伝達部材（荷重伝達部材）
１６０ 第２荷重伝達部材（他の荷重伝達部材）
１６２ ステアリングハンガ
Ａ センタドライバシート
Ｄ センタドライバ
Claims (19)
- 車幅方向の中央且つ左右フロントピラーの近傍位置に配置される単一のセンタドライバシートと、
前記センタドライバシートの前方を囲むように前記左右フロントピラー間に両端部が接合され、車両前方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成されるダッシュロアクロスメンバと、
前記ダッシュロアクロスメンバの車両前方に配置され、該ダッシュロアクロスメンバの中央の頂点に前面衝突荷重を伝達する荷重伝達機構と、
を備えることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１記載の車体前部構造において、
前記荷重伝達機構は、
左右前輪の内側に配置され、平面視して略Ｕ字状の頂部が車両前方に向かって突出する略Ｕ字フレームであることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項２記載の車体前部構造において、
前記略Ｕ字フレームは、前記頂部を間にした左右のスライド面を有することを特徴とする車体前部構造。 - 請求項２記載の車体前部構造において、
前記左右フロントピラーは、前記ダッシュロアクロスメンバとの結合部から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端に結合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項４記載の車体前部構造において、
前記略Ｕ字フレームは、左右脚部を有し、
前記左右脚部の後部に接合される連結部材が設けられ、
前記連結部材は、ダッシュロアパネルの傾斜面に沿って延在すると共に、
前記連結部材の下部は、フロアの前後方向に延びる左右フロアフレームと、車両前方に向かって湾曲するアウトリガーを介して前記サイドシル前端とにそれぞれ接合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項５項記載の車体前部構造において、
前記左右脚部間には、左脚部と右脚部とを繋ぐ拘束部材が架設されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項２記載の車体前部構造において、
前記略Ｕ字フレーム及び前記ダッシュロアクロスメンバは、所定断面からなる中空管で形成されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項２記載の車体前部構造において、
前記略Ｕ字フレームと前記ダッシュロアクロスメンバとは、上部側ブラケット及び下部側ブラケットによって上下方向から挟み込んで結合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項２記載の車体前部構造において、
前記ダッシュロアクロスメンバの湾曲形状は、前記センタドライバシートに着席するセンタドライバに対して左右対称であり、
前記センタドライバシートの下方のフロアパネルに隆起部が設けられ、
前記隆起部には、燃料タンク又は走行駆動源が配置されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１記載の車体前部構造において、
前記荷重伝達機構は、
前記ダッシュロアクロスメンバの前面に接合され、車両前後方向に延びる左右フロントサイドフレーム前部と、
前記左右フロントサイドフレーム前部の前端に両端部が接合されるフロントクロスメンバと、
を備え、
前記フロントクロスメンバは、車両後方に向かって凸形状のアーチ状に湾曲して形成され、
前記フロントクロスメンバの凸形状の頂点と、前記ダッシュロアクロスメンバの凸形状の頂点とが接合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記左右フロントピラーは、前記ダッシュロアクロスメンバとの結合部から下方位置で車両後方に傾斜させてサイドシル前端に結合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１１記載の車体前部構造において、
前記左右フロントサイドフレーム前部に連続する左右フロントサイドフレーム後部が設けられ、
前記左右フロントサイドフレーム後部は、ダッシュロアパネルの傾斜面に沿って延在すると共に、フロアの前後方向に延びる左右フロアフレームと、車両前方に向かって湾曲するアウトリガーを介して前記サイドシル前端とにそれぞれ接合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記左右フロントサイドフレーム前部及び前記フロントクロスメンバは、前記ダッシュロアクロスメンバよりも耐荷重の耐力が小さく設定されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１２記載の車体前部構造において、
前記左右フロントサイドフレーム前部及び前記フロントクロスメンバは、所定断面からなる中空管であり、内側の前記左右フロントサイドフレーム前部を外側の前記左右フロントサイドフレーム後部で挟み込んで嵌合することを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記左右フロントサイドフレーム前部と前記フロントクロスメンバの両端部とは、水平方向に隣接する側面同士を重ね合わせて接合されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求１２項記載の車体前部構造において、
前記ダッシュロアクロスメンバの頂点と前記左右フロアフレーム間とを連結する荷重伝達部材が設けられることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記左右フロントピラー間を連結するステアリングハンガが設けられ、
前記ダッシュロアクロスメンバの頂点と、前記ステアリングハンガとを接合する他の荷重伝達部材が架設されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記ダッシュロアクロスメンバの湾曲形状は、前記センタドライバシートに着席するセンタドライバに対して左右対称であり、
前記センタドライバシートの下方のフロアパネルに隆起部が設けられ、
前記隆起部には、燃料タンク又は走行駆動源が配置されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項１０記載の車体前部構造において、
前記左右フロントピラーから車両前方且つ下方に延びるアッパメンバ前端が設けられ、
前記アッパメンバ前端は、前記左右フロントサイドフレーム前部の前端に接合されることを特徴とする車体前部構造。
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-
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