JP2014231325A - 自動車の前部車体構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】剛壁などの構造物に前面衝突した場合には車両前方からの衝撃荷重を吸収する一方、車両などの構造物に前面衝突した場合には衝撃荷重を逸らせてトーボードの後退量を小さくできる自動車の前部車体構造を提供する。【解決手段】エンジンルームとその後方に位置する車室との間に設けられたトーボード4と、トーボード4の前方に車両の前後方向に沿って設けられた左右一対のフロントサイドメンバ5と、を備え、フロントサイドメンバ5の上面側に弱部53を設けるとともに、フロントサイドメンバ5の下面側に弱部53から後端部に至る前後方向領域を補強する補強部を設けた。【選択図】図2
Description
本発明は、自動車の前部車体構造に関し、特に、自動車などの構造物に前面衝突したときのトーボードの後退量を小さくできる自動車の前部車体構造に関する。
特許文献1には、車両の左右両側に配設され、車両前後方向に延在するフロントサイドメンバと、これらフロントサイドメンバの下方域に配設されたサブフレームと、を備えた自動車の前部車体構造が記載されている。この前部車体構造では、フロントサイドメンバは、車両前後方向前側に位置する水平部と、水平部の後端部から後下がりに傾斜する傾斜部とが一体的に形成され、サブフレームは、フロントサイドメンバの水平部に対して略平行に配置される。また、サブフレームの前端部は、連結体を介してフロントサイドメンバの前端部と連結され、サブフレームの後端部は、フロントサイドメンバの傾斜部と連結される。さらに、フロントサイドメンバには、サブフレームが連結された位置の直後となる上面と水平部と傾斜部の境界となる下面とに折れ曲がり溝が設けられ、サブフレームの先端と根元との中間位置となる上面に折れ曲がり溝が設けられている。これにより、フロントサイドメンバのサブフレームが連結された位置の直後となる上面が第1折れ曲がり開始位置となり、フロントサイドメンバの本体部と傾斜部の境界となる下面が第2折れ曲がり開始位置となる。同様に、サブフレームの先端と根元との中間となる上面が第3折れ曲がり開始位置となる。
上述した特許文献1に記載された前部車体構造の自動車が自動車などの構造物に前面衝突すると、車両前方からの衝突荷重をフロントサイドメンバ及びサブフレームで受け、フロントサイドメンバは、第1折れ曲がり開始位置と第2折れ曲がり位置とで折れ曲がり、サブフレームは、第3折れ曲がり位置とサブフレームの根元とで折れ曲がる。これにより、フロントサイドメンバの水平部とサブフレームとは下方に折れ曲がり変形し、衝突荷重を上方向と下方向の分力に分散する。
しかしながら、上述した特許文献1に記載された前部車体構造の自動車は、剛壁などの構造物に前面衝突しても、フロントサイドメンバやサブフレームが圧潰変形することがなく、フロントサイドメンバが第1折れ曲がり位置と第2折れ曲がり位置とで折れ曲がり、サブフレームが第3折れ曲がり位置とサブフレームの根元とで折れ曲がる。これにより、特許文献1に記載された前部車体構造の自動車は、剛壁などの構造物に前面衝突したときに、車両前方からの衝撃荷重を十分に吸収することができない。
ところで、自動車などの構造物を模したハニカムバリアへの衝突実験では、フロントサイドメンバの車両前後方向後方に配置されたトーボードの後退量が大きい。
しかしながら、トーボードの後退量は乗員の下肢傷害への影響が大きいので、トーボードの後退量を小さくすることが求められる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、剛壁などの構造物に前面衝突した場合には車両前方からの衝撃荷重を吸収する一方、自動車などの構造物に前面衝突した場合には衝撃荷重を逸らせてトーボードの後退量を小さくできる自動車の前部車体構造を提供することを目的とする。
しかしながら、トーボードの後退量は乗員の下肢傷害への影響が大きいので、トーボードの後退量を小さくすることが求められる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、剛壁などの構造物に前面衝突した場合には車両前方からの衝撃荷重を吸収する一方、自動車などの構造物に前面衝突した場合には衝撃荷重を逸らせてトーボードの後退量を小さくできる自動車の前部車体構造を提供することを目的とする。
本発明は、エンジンルームとその後方に位置する車室との間に設けられたトーボードと、前記トーボードの前方に車両の前後方向に沿って設けられた左右一対のフロントサイドメンバと、を備え、前記フロントサイドメンバの上面側に弱部を設けるとともに、前記フロントサイドメンバの下面側に前記弱部から後端部に至る前後方向領域を補強する補強部を設けたことを特徴とする。
本発明によれば、本発明に係る自動車が剛壁などの構造物に前面衝突した場合にはフロントサイドメンバが圧潰変形することにより衝撃荷重を吸収する一方、本発明に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合には弱部を境にフロントサイドメンバの前側が上方に折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバがトーボードを押さなくなる。この結果、前面衝突による衝撃荷重を上方に逸らせて、トーボードの後退量を小さくできる。
本発明によれば、本発明に係る自動車が剛壁などの構造物に前面衝突した場合にはフロントサイドメンバが圧潰変形することにより衝撃荷重を吸収する一方、本発明に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合には弱部を境にフロントサイドメンバの前側が上方に折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバがトーボードを押さなくなる。この結果、前面衝突による衝撃荷重を上方に逸らせて、トーボードの後退量を小さくできる。
本発明の一態様では、前記フロントサイドメンバと前記補強部とが重なる領域に取り付けられたサスペンションクロスメンバと、該サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置より前方の前記フロントサイドメンバの前後方向前側となる上面に取り付けられたエンジンマウントと、を備え、前記弱部を前記サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置から前記エンジンマウントが取り付けられた位置に至る間に設けることが好ましい。
このようにすれば、本発明に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合には、サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置からエンジンマウントが取り付けられた位置に至る間に設けた弱部を境にフロントサイドメンバの前側が折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバがトーボードを押さなくなる。この結果、前面衝突による衝撃荷重を上方に逸らせて、トーボードの後退量を小さくできる。
このようにすれば、本発明に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合には、サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置からエンジンマウントが取り付けられた位置に至る間に設けた弱部を境にフロントサイドメンバの前側が折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバがトーボードを押さなくなる。この結果、前面衝突による衝撃荷重を上方に逸らせて、トーボードの後退量を小さくできる。
本発明の一態様では、前記フロントサイドメンバは断面が矩形状からなり、前記補強部は前記フロントサイドメンバ下側内面に沿って設けることが好ましい。
このようにすれば、フロントサイドメンバと補強部との間に雨滴が浸入しにくくなる。
このようにすれば、フロントサイドメンバと補強部との間に雨滴が浸入しにくくなる。
本発明の一態様では、前記弱部は上面及び側面に設けられ、前記フロントサイドメンバの上面から側面の上下方向中央部まで延在することが好ましい。
このようにすれば、自動車などの構造物に前面衝突した場合にフロントサイドメンバを弱部で折れやすくできる。
このようにすれば、自動車などの構造物に前面衝突した場合にフロントサイドメンバを弱部で折れやすくできる。
本発明の一態様では、前記弱部を前記上面で山状に膨らみ、前記側面で谷状にくぼむビードで構成することが好ましい。
このようにすれば、上面と側面との境界部分の伸びを小さくできる。これにより、ビードの加工が容易になる。
このようにすれば、上面と側面との境界部分の伸びを小さくできる。これにより、ビードの加工が容易になる。
本発明の一態様では、前記弱部を前記上面で谷状にくぼみ、前記側面で山状に膨らむビードで構成することが好ましい。
このようにすれば、上面と側面との境界部分の伸びを小さくできるので、ビードの加工が容易になる。
このようにすれば、上面と側面との境界部分の伸びを小さくできるので、ビードの加工が容易になる。
以上説明したように本発明によれば、本発明に係る自動車が剛壁などの構造物に前面衝突した場合にはフロントサイドメンバが圧潰変形することにより衝撃荷重を吸収する一方、本発明に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合には弱部を境にフロントサイドメンバの前側が上方に折れ曲がり、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れる。これにより、フロントサイドメンバがトーボードを押さなくなるので、トーボードの後退量を小さくできる。
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施の形態で説明する構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
図1は、本発明の実施の形態である自動車の前部車体構造を示す側面図である。図2は、図1に示した自動車の前部車体構造の要部構成を示す斜視図であり、図3は、図2に示したフロントサイドメンバの形状を示す一部切り欠き斜視図である。また、図4及び図5は、フロントサイドメンバの内部構造を示す図であり、図6は、図4に示したVI−VI線端面図である。尚、図4及び図5ではフロントサイドメンバを仮想線(二点鎖線)で示す。
図1に示すように、ここで説明する自動車は、エンジンルーム2とその後方に位置する車室3との間にトーボード4を設けたもので、エンジンルーム2の内部には、左右一対となるフロントサイドメンバ5が設けてある。フロントサイドメンバ5は、前面衝突による衝撃荷重を受け入れ、圧潰変形することにより衝撃荷重を吸収する強度部材で、図2に示すように、車両前後方向に延在している。フロントサイドメンバ5は、図6に示すように、車幅方向外側となる面が開口した断面矩形状の溝型の部材51と開口を塞ぐ板状の部材52とを備えている。溝型の部材51は、開口から外側に延びるフランジ51A,51Bを有しており、溝型の部材51のフランジ51A,51Bに板状の部材52を接合することにより、フロントサイドメンバ5が構成される。また、フロントサイドメンバ5の後端には、上述したトーボード4が取り付けられ、エンジンルーム2と車室3とに区切られる。
また、図1及び図2に示すように、フロントサイドメンバ5は、弱部53を有する。弱部53は、自動車などの構造物への衝突により、予め定めた力がフロントサイドメンバ5に作用した場合に、弱部53を境にフロントサイドメンバ5の前側を上方に折るためのもので、本実施の形態では、フロントサイドメンバ5の車両前後方向中央後側に設けてある。フロントサイドメンバ5の車両前後方向中央後側には三つのビード54,55,56が設けてあり、このうち前から一つ目のビード54が弱部53を構成する。前から一つ目のビード55は、フロントサイドメンバ5の上面を横切り、側面の上下方向中央部まで延在している。図3に示すように、前から一つ目のビード54は、フロントサイドメンバ5の上面で山状に膨らみ、側面で谷状にくぼんで形成されている。
前から二つ目のビード55と三つ目のビード56とは、予備的に設けた弱部である。図1及び図2に示すように、前から二つ目のビード55と三つ目のビード56とは、一つ目のビード54と同様、フロントサイドメンバ5の上面を横切り、側面の上下方向中央部まで延在している。図3に示すように、前から二つ目のビード55は、一つ目のビード54と異なり、フロントサイドメンバ5の上面で谷状にくぼみ、側面で山状に膨らんで形成されている。一方、前から三つ目のビード56は、一つ目のビード54と同様、フロントサイドメンバ5の上面で山状に膨らみ、側面で谷状にくぼんで形成されている。
図4及び図5に示すように、フロントサイドメンバ5は、補強部57を有する。補強部57は、フロントサイドメンバ5に設けた弱部53からフロントサイドメンバ5の後端部に至る前後方向領域を補強するもので、フロントサイドメンバ5を構成する溝型の部材52の下側内面に沿って設けられている。図6に示すように、補強部57は、板状体を折り曲げたもので、フロントサイドメンバ5の後端側で断面クランク状を成している。そして、補強部57の断面クランク状を成す下端部は、フロントサイドメンバ5の後端側で溝型の部材51のフランジ51Bと板状の部材52との間に挟まれ、断面クランク状を成す中間部は溝型の部材51の下側全幅を補強する。また、補強部57は、フロントサイドメンバ5の二つ目のビード55の下方で断面クランク状から断面L字状となり、一つ目のビード54の下方まで延在する。これにより、補強部57は、溝型の部材51の下側角部を補強する。
また、図4及び図5に示すように、フロントサイドメンバ5は、補強部58を有する。補強部58は、フロントサイドメンバ5の車両前後方向中央前側に設けてある。補強部58は、フロントサイドメンバ5を構成する溝型の部材51の内面に沿って設けられている。補強部58は、板状体を折り曲げた部材である。
また、図2に示すように、フロントサイドメンバ5と補強部57とが重なるフロントサイドメンバ5の下面には、サスペンションクロスメンバ6が取り付けられている。サスペンションクロスメンバ6は、サスペンション(図示せず)を支持するためのもので、フロントサイドメンバ5は、サスペンションクロスメンバ6に支持される。
また、図2に示すように、フロントサイドメンバ5と補強部58とが重なるフロントサイドメンバ5の上面には、エンジンマウント7取り付けられている。エンジンマウント7は、その上に設置されるエンジン(図示せず)とフロントサイドメンバ5との間に介在し、エンジンの振動を低減するためのもので、本実施の形態では、図2に示すように、輪状の部材により構成されている。
これにより、上述した三つのビード54,55,56は、サスペンションクロスメンバ6の前方であってエンジンマウント7の後方となる車両前後方向位置(サスペンションクロスメンバ6が取り付けられた位置からエンジンマウント7が取り付けられた位置に至る間)に位置することになる。そして、弱部53となる前から一つ目のビード54は、補強部57の断面クランク状から断面L字状となる境界の前方であって、補強部58の後方となる位置に位置する。
図7は、バリアに衝突する前の自動車の前部車体構造を示す側面模式図である。図8〜図10は、ハニカムバリアに衝突した自動車の前部車体構造を示す図である。
ここで用いるハニカムバリア(図示せず)は、自動車などの構造物を模したもので、衝突安全実験用に規格化されたアルミニウムのハニカム構造体で構成してある。上述した前部車体構造を有する自動車がハニカムバリアに衝突すると、図8に示すように、その直後はフロントサイドメンバ5の先端部が下方に沈む。その後、図9及び図10に示すように、弱部53を境にしてフロントサイドメンバ5の前側が上方に折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、トーボード4を押さなくなる。
ここで用いるハニカムバリア(図示せず)は、自動車などの構造物を模したもので、衝突安全実験用に規格化されたアルミニウムのハニカム構造体で構成してある。上述した前部車体構造を有する自動車がハニカムバリアに衝突すると、図8に示すように、その直後はフロントサイドメンバ5の先端部が下方に沈む。その後、図9及び図10に示すように、弱部53を境にしてフロントサイドメンバ5の前側が上方に折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、トーボード4を押さなくなる。
図11は、フロントサイドメンバが折れ曲がる前のトーボードとフロントサイドメンが折れ曲がった後のトーボードとを示す図である。ここでは、フロントサイドメンバが折れ曲がる前のトーボードを二点鎖線で示す。
上述した前部車体構造を有する自動車がハニカムバリアに衝突しても、上述したようにトーボード4を押さなくなるので、図11に示すように、トーボード4の後退量は小さくて済む。また、トーボード4は、基端部を中心に後退するので、トーボード4の後退量は上側よりも下側の方が小さくて済む。
上述した前部車体構造を有する自動車がハニカムバリアに衝突しても、上述したようにトーボード4を押さなくなるので、図11に示すように、トーボード4の後退量は小さくて済む。また、トーボード4は、基端部を中心に後退するので、トーボード4の後退量は上側よりも下側の方が小さくて済む。
図12〜14は剛壁バリアに衝突した自動車の前部車体構造を示す図である。
ここで用いる剛壁バリア(図示せず)は、剛壁などの構造物を模したもので、衝突安全実験用に規格化された構造体で構成してある。上述した前部車体構造を有する自動車が剛壁バリアに衝突すると、図12に示すように、ハニカムバリアへの衝突に比べ、フロントサイドメンバの上方への折れが少ないため、補強部57・58の効果により荷重を発生させることができ、衝突時のエネルギーを吸収する。
ここで用いる剛壁バリア(図示せず)は、剛壁などの構造物を模したもので、衝突安全実験用に規格化された構造体で構成してある。上述した前部車体構造を有する自動車が剛壁バリアに衝突すると、図12に示すように、ハニカムバリアへの衝突に比べ、フロントサイドメンバの上方への折れが少ないため、補強部57・58の効果により荷重を発生させることができ、衝突時のエネルギーを吸収する。
上述した本発明の実施の形態である自動車の前部車体構造は、本発明の実施の形態に係る自動車が剛壁などの構造物に前面衝突した場合にはフロントサイドメンバ5が圧潰変形することにより衝撃荷重を吸収する一方、本発明の実施の形態に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合にはフロントサイドメンバ5に設けた弱部53を境にフロントサイドメンバ5の前側が上方に折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバ5がトーボード4を押さなくなる。この結果、自動車などの構造物に前面衝突したときのトーボード4の後退量を小さくできる。
また、弱部53をサスペンションクロスメンバ6が取り付けられた位置からエンジンマウント7が取り付けられた位置に至る間に設けたので、本発明の実施の形態に係る自動車が自動車などの構造物に前面衝突した場合にはサスペンションクロスメンバ6が取り付けられた位置からエンジンマウント7が取り付けられた位置に至る間に設けた弱部を境にフロントサイドメンバ5の前側が折れ曲がる。これにより、前面衝突による衝撃荷重が上方に逸れ、フロントサイドメンバ5がトーボード4を押さなくなる。この結果、自動車などの構造物に前面衝突したときのトーボード4の後退量を小さくできる。
また、フロントサイドメンバ5の下側内面に補強部57を設けるので、フロントサイドメンバ5と補強部57との間に雨水が浸入しにくくできる。
また、弱部53をフロントサイドメンバ5の上面で谷状にくぼみ、フロントサイドメンバ5の側面で山状に膨らむビード54で構成したので、フロントサイドメンバ5の上面と側面の境界となる角部の伸びを小さくできる。これにより、ビード54の加工が容易になる。
また、予備的な弱部をフロントサイドメンバ5の上面で山状に膨らみ、フロントサイドメンバ5の側面で谷状にくぼむビード55で構成したので、フロントサイドメンバ5の上面と側面の境界となる角部の伸びを小さくできる。同様に、予備的な弱部をフロントサイドメンバ5の上面で谷状にくぼみ、フロントサイドメンバ5の側面で山状に膨らむビード56で構成したので、フロントサイドメンバ5の上面と側面の境界となる角部の伸びを小さくできる。これにより、ビード55,56の加工が容易になる。
本発明に係る自動車の前部車体構造は、自動車などの構造物に前面衝突した場合にもトーボードの後退量を小さくできるので、自動車の前部車体構造に好適である。
2 エンジンルーム
3 車室
4 トーボード
5 フロントサイドメンバ
51 溝型の部材
51A,51B フランジ
52 板状の部材
53 弱部
54 ビード
55,56 ビード
57 補強部
58 補強部
6 サスペンションクロスメンバ
7 エンジンマウント
3 車室
4 トーボード
5 フロントサイドメンバ
51 溝型の部材
51A,51B フランジ
52 板状の部材
53 弱部
54 ビード
55,56 ビード
57 補強部
58 補強部
6 サスペンションクロスメンバ
7 エンジンマウント
Claims (6)
- エンジンルームとその後方に位置する車室との間に設けられたトーボードと、
前記トーボードの前方に車両の前後方向に沿って設けられた左右一対のフロントサイドメンバと、
を備え、
前記フロントサイドメンバの上面側に弱部を設けるとともに、前記フロントサイドメンバの下面側に前記弱部から後端部に至る前後方向領域を補強する補強部を設けたことを特徴とする自動車の前部車体構造。 - 前記フロントサイドメンバと前記補強部とが重なる領域に取り付けられたサスペンションクロスメンバと、
該サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置より前方の前記フロントサイドメンバに取り付けられたエンジンマウントと、
を備え、
前記弱部を前記サスペンションクロスメンバが取り付けられた位置から前記エンジンマウントが取り付けられた位置に至る間に設けたことを特徴とする請求項1に記載の自動車の前部車体構造。 - 前記フロントサイドメンバは断面が矩形状からなり、前記補強部は前記フロントサイドメンバ下側内面に沿って設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の自動車の前部車体構造。
- 前記弱部は上面及び側面に設けられ、前記フロントサイドメンバの上面から側面の上下方向中央部まで延在したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の自動車の前部車体構造。
- 前記弱部を前記上面で山状に膨らみ、前記側面で谷状にくぼむビードで構成したことを特徴とする請求項4に記載の自動車の前部車体構造。
- 前記弱部を前記上面で谷状にくぼみ、前記側面で山状に膨らむビードで構成したことを特徴とする請求項4に記載の自動車の前部車体構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013113627A JP2014231325A (ja) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | 自動車の前部車体構造 |
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JP2013113627A JP2014231325A (ja) | 2013-05-30 | 2013-05-30 | 自動車の前部車体構造 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014231325A true JP2014231325A (ja) | 2014-12-11 |
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ID=52124990
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016060435A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | トヨタ自動車株式会社 | 車体前部構造 |
CN107922015A (zh) * | 2016-02-04 | 2018-04-17 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的框架结构 |
JP2019172165A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | ダイハツ工業株式会社 | 車両の前部構造 |
JP2020069842A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | ダイハツ工業株式会社 | 車両構造 |
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- 2013-05-30 JP JP2013113627A patent/JP2014231325A/ja active Pending
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CN107922015B (zh) * | 2016-02-04 | 2020-05-08 | 马自达汽车株式会社 | 车辆的框架结构 |
JP2019172165A (ja) * | 2018-03-29 | 2019-10-10 | ダイハツ工業株式会社 | 車両の前部構造 |
JP7048190B2 (ja) | 2018-03-29 | 2022-04-05 | ダイハツ工業株式会社 | 車両の前部構造 |
JP2020069842A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | ダイハツ工業株式会社 | 車両構造 |
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