JP2008189020A - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】前面衝突時にサイドフレームの前端部の下方側への変形を抑制することができる車両前部構造を得る。
【解決手段】車両１０の両サイドには、車両前後方向に沿ってフロントサイドレイル１２が配設されており、その車両前方側にはフロントサイドレイルエクステンション１４が連結されている。フロントサイドレイル１２の下部には、車両幅方向に沿ってクロスメンバ１６が掛け渡されている。フロントサイドレイルエクステンション１４の下部には、バンパステー２８が連結されており、バンパステー２８の下部には、フック部材４０が締結固定されている。フック部材４０には、クロスメンバ１６の前端面１６Ｃと対向する位置に、車両後方側に突出する固締フック４４が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両前部構造に関し、特に、両サイドに車両前後方向に沿って配置されたサイドフレームと、これらのサイドフレームの下部に車両幅方向に沿って掛け渡されたクロスメンバとを備えた車両前部構造に関する。

下記特許文献１には、車両前部に設けられた牽引フックと緊締フックとを一体に形成し、強度及び剛性を高めた構造が開示されている。
実開平５−２８７１０号公報

しかしながら、上記先行技術による場合、オフセット前面衝突時に車両前後方向に沿って配置されたサイドフレームの先端部が下方側へ変形する場合がある。サイドフレームが下方側に変形し、安定して軸圧縮変形しない場合には、サイドフレームの先端部での必要なエネルギー吸収量を確保することができず、車両後方側のキック部などの荷重負担が大きくなる。

本発明は上記事実を考慮し、前面衝突時にサイドフレームの先端部の下方側への変形を抑制することができる車両前部構造を得ることが目的である。

請求項１の発明に係る車両前部構造は、車両の前部の両サイドに車両前後方向に沿って配置されたサイドフレームと、前記サイドフレームの下部に車両幅方向に沿って掛け渡されたクロスメンバと、を備えた車両前部構造であって、前記クロスメンバの車両前方側と対向する前記サイドフレームの下部に、車両後方側に突出する突起部材を設けたことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の車両前部構造において、前記突起部材を固締フックと兼用したことを特徴とする。

請求項１記載の本発明によれば、車両の前部の両サイドに車両前後方向に沿ってサイドフレームが配置されており、サイドフレームの下部に車両幅方向に沿ってクロスメンバが掛け渡されている。クロスメンバの車両前方側と対向するサイドフレームの下部には、車両後方側に突出する突起部材が設けられており、前面衝突時にサイドフレームの先端部が軸圧縮変形すると、突起部材が車両後方側のクロスメンバと接触し、クロスメンバを押し込んで変形させる。これによって、クロスメンバでのＥＡ量（エネルギー吸収量）が増加し、サイドフレームの車両後方側に設けられたキック部への荷重負担が減少する。また、突起部材がクロスメンバと接触することで、サイドフレームの先端部が下方側へ変形することが抑制され、サイドフレームの軸圧縮変形を安定化させることができる。

請求項２記載の本発明によれば、突起部材を固締フックと兼用しているので、突起部材と固締フックを別部品で設定する必要がなく（即ち、部品点数が増加しない）、また、軽量化が可能となる。

以上説明したように、請求項１記載の本発明に係る車両前部構造は、クロスメンバでのＥＡ量（エネルギー吸収量）が増加し、サイドフレームの車両後方側のキック部への荷重負担が減少するという優れた効果を有する。さらに、サイドフレームの先端部が下方側へ変形することを抑制でき、サイドフレームの軸圧縮変形を安定化させることができる。

請求項２記載の本発明に係る車両前部構造は、構造の簡素化を図ることができ、突起部材の軽量化及び低コスト化を図ることができるという優れた効果を有する。

〔第１実施形態〕
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る車両前部構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＩＮは車両幅方向内側を示している。

図１には、本実施形態に係る車両前部構造の全体構成が示されている。また、図２には、本実施形態に係る車両前部構造を下方から見た全体斜視図が示されている。これらの図に示されるように、車両１０の前部１０Ａの両サイドには、車両前後方向に沿って延在するフロントサイドレイル１２が配設されている。フロントサイドレイル１２は、前端部１２Ａが下方側に湾曲するように延びており、フロントサイドレイル１２の前端部１２Ａの車両前方側には、車両前後方向に沿って延在するフロントサイドレイルエクステンション１４が溶接等によって連結されている。これらのフロントサイドレイル１２とフロントサイドレイルエクステンション１４とで本発明の「サイドフレーム」が構成されている。

フロントサイドレイル１２の前端部１２Ａの下部には、車両幅方向に沿ってクロスメンバ１６が掛け渡されている。クロスメンバ１６は、車両幅方向の中央部１６Ａが下方側に湾曲した形状であり、車両幅方向の両端部１６Ｂがフロントサイドレイル１２の前端部１２Ａに溶接等によって連結されている。

フロントサイドレイルエクステンション１４の先端部１４Ａの車両前方側には、２枚のプレート１８、２０を挟んでクラッシュボックス２２が連結されている。クラッシュボックス２２の前方には、車両幅方向に沿って延在する断面「日」の字状のフロントバンパリインフォースメント２６がプレート２４を介して連結されている。また、フロントサイドレイルエクステンション１４の先端部１４Ａの側部には、車両幅方向に沿ってフロントクロスメンバ３０が掛け渡されている。また、フロントサイドレイルエクステンション１４の先端部１４Ａの上部側には、キャブマウンティング３２が設けられている。

フロントサイドレイルエクステンション１４の先端部１４Ａは、略矩形状の閉断面に形成されており、この先端部１４Ａの下部には、断面形状が略コ字状のバンパステー２８が被嵌され、溶接等によって先端部１４Ａとバンパステー２８とが連結されている。バンパステー２８の下稜線２８Ａはクラッシュボックス２２の下稜線２２Ａとほぼ同じ高さで形成されている。

バンパステー２８の下部には、フック部材４０の上面が当接状態で配置されてボルト４６と図示しないナットにより締結固定されている。フック部材４０は、ボルト４６による締結部から車両前方の斜め下方側に突出する牽引フック４２と、ボルト４６による締結部から車両後方側に突出する突起部材としての固締フック４４とで構成されている。牽引フック４２は、先端のフック部４２Ａが車両幅方向内側から外側へ略Ｕ字状に湾曲するように形成されている。固締フック４４は、クロスメンバ１６の前端面１６Ｃと車両前後方向に対向するように配置されており、先端のフック部４４Ａが下方側から上方側へ略Ｕ字状に湾曲するように形成されている。固締フック４４は、フェリーなどで車両１０を運搬するときに車両１０を固締するために用いるものであり、本実施形態では、「突起部材」と固締フック４４とを兼用している。

次に、本実施形態の作用並びに効果について説明する。

図３及び図４に示されているように、車両１０がオフセット前面衝突すると、フロントバンパリインフォースメント２６の車両後方側に配置されたクラッシュボックス２２が変形し、プレート２０、１８を介してフロントサイドレイルエクステンション１４に衝突荷重が入力される。この衝突荷重によって、フロントサイドレイルエクステンション１４が軸圧縮変形すると、固締フック４４が車両後方側のクロスメンバ１６と接触してクロスメンバ１６を押し込んで変形させる。これによって、クロスメンバ１６でのＥＡ量（エネルギー吸収量）が増加し、フロントサイドレイルエクステンション１４の車両後方側のフロントサイドレイル１２に設けられたキック部への荷重負担が減少する。また、固締フック４４がクロスメンバ１６を押し込んで変形させることで、フロントサイドレイルエクステンション１４の車両前方側が下方側へ変形することが抑制され、フロントサイドレイルエクステンション１４の軸圧縮変形を安定化させることができる。

また、固締フック４４をクロスメンバ１６の前端面１６Ｃと対向する位置で車両後方側に突出するように配置し、突起部材と固締フック４４とを兼用することで、突起部材と固締フック４４を別部品で設定する必要がなく、また、軽量化および低コスト化が可能である。

図５には、対比例に係る車両前部構造が示されている。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

車両１００の前部１００Ａには、フロントサイドレイルエクステンション１４の先端部１４Ａの下部にバンパステー２８が設けられており、バンパステー２８の下部には、牽引用フック１０２の上面が当接状態で配置されてボルト４６と図示しないナットにより締結固定されている。この車両前部構造では、クロスメンバ１６の前端面１６Ｃと対向する位置に、車両後方側に突出する突起部材は設けられていない。

対比例に係る車両前部構造では、図６に示されるように、車両１００がオフセット前面衝突すると、フロントバンパリインフォースメント２６の車両後方側に配置されたクラッシュボックス２２が変形し、プレート２０、１８を介してフロントサイドレイルエクステンション１４に衝突荷重が入力される。この衝突荷重が大きいと、フロントサイドレイルエクステンション１４が安定して軸圧縮変形せず、矢印Ｂのように下方側へ変形する可能性がある。フロントサイドレイルエクステンション１４が下方側へ変形すると、その時点で変形が終了してしまうので、ＥＡ量（エネルギー吸収量）が不足する。このため、フロントサイドレイル１２の車両後方側に設けられたキック部などの荷重負担が大きくなる。

これに対して第１実施形態の車両前部構造では、車両１０のオフセット前面衝突時に、矢印Ａのようにフロントサイドレイルエクステンション１４が安定して軸圧縮変形する。このため、必要なＥＡ量（エネルギー吸収量）を確保することができる。

〔実施形態の補足説明〕
上述した第１実施形態では、固締フック４４をクロスメンバ１６の前端面１６Ｃと対向する位置で車両後方側に突出するように配置し、突起部材と固締フック４４とを兼用したが、これに限らず、突起部材と固締フックとを別部品で設定しても良い。また、突起部材は、専用品でも良いし、また、他の部品と兼用しても良い。

上述した第１実施形態では、フロントサイドレイルエクステンション１４の下部にバンパステー２８を介してフック部材４０（固締フック４４）が取付けられているが、これに限らず、フロントサイドレイルエクステンション１４の下部に突起部材を直接取付けても良い。

第１実施形態に係る車両前部構造の全体構成を示す側面図である。 第１実施形態に係る車両前部構造の全体構成を示す下方から見た斜視図である。 図１に示す車両前部構造のオフセット前面衝突時の状態を示す側面図である。 図１に示す車両前部構造のオフセット前面衝突時の変形状態を示す側面解析図である。 対比例に係る車両前部構造の全体構成を示す側面図である。 図６に示す車両前部構造のオフセット前面衝突時の変形状態を第１実施形態と比較した側面解析図である。

符号の説明

１０ 車両
１０Ａ 前部
１２ フロントサイドレイル（サイドフレーム）
１４ フロントサイドレイルエクステンション（サイドフレーム）
１６ クロスメンバ
１６Ｃ 前端面（クロスメンバの車両前方側）
４４ 固締フック（突起部材）

Claims (2)

1. 車両の前部の両サイドに車両前後方向に沿って配置されたサイドフレームと、前記サイドフレームの下部に車両幅方向に沿って掛け渡されたクロスメンバと、を備えた車両前部構造であって、
   前記クロスメンバの車両前方側と対向する前記サイドフレームの下部に、車両後方側に突出する突起部材を設けたことを特徴とする車両前部構造。
2. 前記突起部材を固締フックと兼用したことを特徴とする請求項１に記載の車両前部構造。

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