JP2019172165A - 車両の前部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前突時の衝撃吸収性能を従来よりも向上させることが可能な車両の前部構造を提供する。【解決手段】車両の前部構造Ａは、前側補強部材２および後側補強部材３を備えており、前側補強部材２は、フロントサイドメンバ１の車輪逃げ用凹部１ａの車両前方側および車両後方側の両位置間において、フロントサイドメンバ１の内面に沿って車両前後方向に延び、かつこの前側補強部材２の車両前後方向途中部分には、周辺部よりも曲げ変形が容易とされた曲げ変形契機部２１が設けられており、後側補強部材３は、前側補強部材２の車両後方側に位置してフロントサイドメンバ１の内側を部分的に塞ぐバルク状であり、かつ前側補強部材２の後部と接合されている。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などの車両の前部構造に関する。

車両の前部構造の一例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の構造においては、車両前部の車幅方向側部に配されて車両前後方向に延びるフロントサイドメンバの外面側に、車輪との干渉を回避するための車輪逃げ用凹部が設けられている。このような車輪逃げ用凹部が設けられていると、この部分の剛性が低下する。そこで、特許文献１においては、車輪逃げ用凹部を車両前後方向において跨ぐようにして、パワープラント（エンジン）用のマウントブラケットをフロントサイドメンバに取付けている。このマウントブラケットは、車輪逃げ用凹部の形成箇所を補強する役割を果たす。このため、車両の通常走行時に、フロントサイドメンバに大きな歪み（変形）が生じることを防止することができる。また、車両の前突時において、フロントサイドメンバの前端部に荷重が入力した際に、車輪逃げ用凹部の形成箇所が、小荷重によって簡単に折れる現象を防止し、フロントサイドメンバの圧縮変形による衝撃吸収作用が得られるようにすることができる。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように、未だ改善すべき余地があった。

すなわち、近年においては、車両の前部に設けられるエンジンルームが狭くされる傾向にあり、小型車の場合には、とくにその傾向が強い。エンジンルームが狭くされると、フロントサイドメンバの前後長を余り長くとることはできず、車両の前突時に有効に変形させ得るクラッシュゾーンの寸法も余り長くとることができなくなる。したがって、以前にも増して、車両の衝撃吸収性能を高めることが求められる。このことは、前記従来技術においても同様である。
なお、従来においては、特許文献２に記載されているように、フロントサイドメンバに脆弱部（曲げ変形契機部）を設けることにより、車両の前突時には、フロントサイドメンバの前端部近辺を圧縮変形させることに加え、フロントサイドメンバに曲げ変形を生じさせることにより、衝撃吸収性能を高める手段がある。このような手段を、前記従来技術（特許文献１）にそのまま適用できればよいが、前記従来技術は、フロントサイドメンバが車輪逃げ用凹部の位置で不用意に折れることを防止しようとする構成であるため、特許文献２に記載された手段を、そのまま採用することは難しく、また合理的ではない。

特開２０００−２８９６５１号公報 特開２００９−２５５８８３号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、車両の前突時の衝撃吸収性能を従来よりも向上させることが可能な車両の前部構造を提供することを、その課題としている。

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明により提供される車両の前部構造は、車両前部の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延び、かつ外面側に車輪逃げ用凹部が設けられている中空断面状のフロントサイドメンバと、このフロントサイドメンバのうち、前記車輪逃げ用凹部を車両前後方向において跨ぐ箇所に設定され、かつパワープラント用のマウントブラケットの取付けを図るためのマウントブラケット取付け部と、前記フロントサイドメンバの内側のうち、前記マウントブラケット取付け部に対応する箇所に設けられた補強部材と、を備えている、車両の前部構造であって、前記補強部材として、前側補強部材および後側補強部材を備えており、前記前側補強部材は、前記車輪逃げ用凹部の車両前方側および車両後方側の両位置間において、前記フロントサイドメンバの内面に沿って車両前後方向に延び、かつこの前側補強部材の車両前後方向途中部分には、周辺部よりも曲げ変形が容易とされた曲げ変形契機部が設けられており、前記後側補強部材は、前記前側補強部材の車両後方側に位置して前記フロントサイドメンバの内側を部分的に塞ぐバルク状であり、かつ前記前側補強部材の後部と接合されていることを特徴としている。

このような構成によれば、次のような効果が得られる。
第１に、フロントサイドメンバの車輪逃げ用凹部の形成箇所は、パワープラント用のマウントブラケットに加え、前側補強部材によっても適切に補強されているため、車両の通常走行時において、フロントサイドメンバの車輪逃げ用凹部の形成箇所に大きな歪み（変形）が生じることをより適切に防止することが可能である。
第２に、車両の前突時において、フロントサイドメンバがその車両前方からの荷重入力に起因して圧縮力を受ける場合、強度が高いバルク状の後側補強部材に対し、フロントサイドメンバの内面に沿うように設けられた前側補強部材が突っ込みを生じる状態となるため、前側補強部材の曲げ変形契機部を起点とし、車輪逃げ用凹部の形成箇所に曲げ変形を生じさせることができる。したがって、この曲げ変形により、車両の衝撃吸収性能を高めることが可能である。
第３に、前側補強部材のサイズや材質など、とくに曲げ変形契機部の具体的な配置、サイズ、剛性などを適宜に選択することによって、フロントサイドメンバが前記した曲げ変形を生じる条件を、容易かつ適切にコントロールすることが可能である。
第４に、パワープラント用のマウントブラケットの建て付け剛性が、前側補強部材および後側補強部材によって高められる効果も得られる。

本発明において、好ましくは、前記フロントサイドメンバのうち、前記後側補強部材よりも車両後方側には、車両後部側ほど車幅方向内方側に位置するように湾曲した湾曲部が形成されており、この湾曲部のうち、前記後側補強部材から車両後方側に離間した箇所には、サスペンションメンバ取付け部を補強する追加の補強部材が設けられている。

このような構成によれば、車両の前突時に、フロントサイドメンバの車輪逃げ用凹部の形成箇所のみならず、追加の補強部材と後側補強部材との相互間の位置においても、曲げ変形を生じさせることが可能となる。したがって、車両の前突時の衝撃吸収性能を、一層高めることができる。車輪逃げ用凹部の形成箇所においては、車幅方向内方側へ凸となる曲げ変形であるのに対し、追加の補強部材と後側補強部材との相互間の位置においては、車幅方向外方側へ凸となる曲げ変形となり、これら双方の曲げ変形を適切に生じさせることが可能である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

本発明に係る車両の前部構造の一例を示す要部斜視図である。 （ａ）は、図１のIIa−IIa断面図であり、（ｂ）は、図１のIIb−IIb断面図である。 図１の要部概略平面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

図１に示す車両の前部構造Ａは、フロントサイドメンバ１、前側補強部材２、後側補強部材３、追加の補強部材４を備えている。

フロントサイドメンバ１は、車両前部の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延びている。図１は、車両の左サイドのフロントサイドメンバ１を示しているが、車両の右サイドも同様な構成である。フロントサイドメンバ１は、中空断面状の閉断面構造体として構成されており、図２に示すように、断面ハット状部材１０の上下フランジ部１０ａ，１０ｂに、側板１１が接合された構成である。図１は、側板１１を省略した状態で示している。

フロントサイドメンバ１には、車輪逃げ用凹部１ａ、マウントブラケット取付け部１ｂ、およびサスペンションメンバ取付け部１ｃが設けられている。
車輪逃げ用凹部１ａは、不図示の車輪（前輪）との干渉を回避するための部位であり、フロントサイドメンバ１の外面側に設けられている。
マウントブラケット取付け部１ｂは、不図示のエンジン（パワープラント）を支持するマウントブラケット５の取付けを図るための部位であり、たとえばフロントサイドメンバ１の上壁部１０ｃに、溶接ナット６を利用したボルト締結用のネジ孔６０が設けられた構成である（図２（ａ）も参照）。このマウントブラケット取付け部１ｂは、車両前後方向において車輪逃げ用凹部１ａを跨ぐように設けられている。
サスペンションメンバ取付け部１ｃは、サスペンションメンバ７の支持アーム７０の一端部の取付けを図るための部位であり、たとえばフロントサイドメンバ１の下壁部１０ｄに設けられる。このサスペンションメンバ取付け部１ｃ、およびこれを補強するための追加の補強部材４の具体的な位置については、後述する。

前側補強部材２および後側補強部材３は、フロントサイドメンバ１の内側のうち、マウントブラケット取付け部１ｂ、および車輪逃げ用凹部１ａに対応した配置に設けられている。

前側補強部材２は、金属板をプレス加工して形成されており、図２（ａ）によく表われているように、上壁部２０ｃ、下壁部２０ｄ、および起立壁部２０ｅを備え、かつこれらがフロントサイドメンバ１の上壁部１０ｃ、下壁部１０ｄ、および側壁部１０ｅの各内面にそれぞれ対向接触するように設定され、フロントサイドメンバ１に溶接されている。図１に示すように、この前側補強部材２は、車輪逃げ用凹部１ａの車両前方側および車両後方側の両位置間において、フロントサイドメンバ１の前記した各部の内面に沿って車両前後方向に延びた形態である。

前側補強部材２には、曲げ変形契機部２１が設けられている。この曲げ変形契機部２１は、この曲げ変形契機部２１の前側領域および後側領域と比較して、剛性を局所的に小さくした部分である。本実施形態においては、曲げ変形契機部２１を設ける手段として、前側補強部材２の起立壁部２０ｅに、車幅方向外方に突出して車両前後方向に延びる凸状ビード部２２を設け、かつこの凸状ビード部２２の一部に凹状部を設けることにより、この凹状部を曲げ変形契機部２１とする手段が採用されている。このような構成によれば、前側補強部材２の各所の強度を、凸状ビード部２２の存在によって所定以上の強度に維持さ
せつつ、剛性を部分的に小さくした曲げ変形契機部２１を適切に設けることができる。好ましくは、曲げ変形契機部２１は、車両前後方向において、車輪逃げ用凹部１ａと一致する配置である。

後側補強部材３は、前側補強部材２の車両後方側に位置し、かつフロントサイドメンバ１の内側を部分的に塞ぐバルク状である。より具体的には、後側補強部材３は、図２（ｂ）に示すように、フロントサイドメンバ１の内側に嵌入し、このフロントサイドメンバ１の内側を部分的に塞ぐ板部材３０を有している。この後側補強部材３は、前側補強部材２の後部に溶接されている。

図３に示すように、フロントサイドメンバ１は、後側補強部材３よりも車両後方側の領域に、車両後部側ほど車幅方向内方側に位置するように緩やかに湾曲した湾曲部１ｅを有している。図３においては、湾曲部１ｅが滑らかな湾曲状に示されているが、本発明はこれに限定されず、フロントサイドメンバ１の基本形態が湾曲状であればよい。湾曲部１ｅのうち、後側補強部材３から車両後方側に離間した位置に、追加の補強部材４が設けられている。

追加の補強部材４は、サスペンションメンバ取付け部１ｃを補強するための部材であり、フロントサイドメンバ１の内側に溶接されている。この追加の補強部材４は、既述した後側補強部材３と同等またはこれに近い強度とされ、サスペンションメンバ取付け部１ｃを、その周辺の前側領域および後側領域よりも曲げ変形を生じ難い部分としている。

次に、前記した車両の前部構造Ａの作用について説明する。

まず、フロントサイドメンバ１の車輪逃げ用凹部１ａの形成箇所は、パワープラント用のマウントブラケット５によって補強されているが、これに加え、前側補強部材２によっても適切に補強されている。したがって、車両の通常走行時において、フロントサイドメンバ１の車輪逃げ用凹部１ａの形成箇所に大きな歪みが生じるといったことを適切に防止することが可能である。

一方、車両の前突が発生し、フロントサイドメンバ１にその車両前方から荷重Ｆが入力した際には、フロントサイドメンバ１の前端部側は圧縮変形し、このことによっても衝撃吸収がなされる。前記荷重Ｆが前側補強部材２および後側補強部材３に作用する場合、強度が高いバルク状の後側補強部材３は、車両前方側から後側補強部材３に向けて突っ込みを生じてくる前側補強部材２を受けた状態となる。このため、前側補強部材２の曲げ変形契機部２１を起点として、前側補強部材２およびフロントサイドメンバ１に曲げ変形を生じる。この曲げ変形は、図３の矢印Ｎａで示すように、車輪逃げ用凹部１ａの形成箇所が車幅方向内方側に変位する変形である。このような曲げ変形を生じることにより、衝撃荷重に対するエネルギ吸収量を多くし、車両の衝撃吸収性能を高めることができる。

フロントサイドメンバ１が、前記した曲げ変形を生じる条件は、前側補強部材２の曲げ変形契機部２１の剛性などを適宜に選択し、コントロールすることが可能である。したがって、車両のエンジンルームのサイズ、あるいはフロントサイドメンバ１の前後長などの種々の条件に応じて、優れた衝撃吸収性能を得ることができる。なお、前側補強部材２および後側補強部材３の存在により、パワープラント用のマウントブラケット５の建て付け剛性がアップする効果も得られる。

後側補強部材３の車両後方側には、既述したように、湾曲部１ｅ、および強度が高い追加の補強部材４が設けられているため、車両の前突時には、図３の矢印Ｎｂで示すように、追加の補強部材４と後側補強部材３との中間部分が、車幅方向外方側に変位する曲げ変
形も生じさせることができる。このことにより、車両の前突時の衝撃吸収性能を、一層高めることが可能である。追加の補強部材４は、サスペンションメンバ取付け部１ｃを補強するための部材であるため、それ専用の補強部材を用いる場合と比較すると、その構成は合理的であり、部品点数の増加や重量の増大を回避することが可能である。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両の前部構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

前側補強部材および後側補強部材の具体的な形状、サイズ、材質などは、上述した実施形態に限らない。曲げ変形契機部は、たとえば前側補強部材に切欠き部や薄肉部などを設けた構成（脆弱部）とすることも可能である。また、曲げ変形契機部は、車輪逃げ用凹部に車両前後方向の位置が一致していることが好ましいものの、少々のずれなどがあってもよい。

Ａ 車両の前部構造
１ フロントサイドメンバ
１ａ 車輪逃げ用凹部
１ｂ マウントブラケット取付け部
１ｃ サスペンションメンバ取付け部
１ｅ 湾曲部
２ 前側補強部材
２１ 曲げ変形契機部
３ 後側補強部材
４ 追加の補強部材

Claims (2)

1. 車両前部の車幅方向側部に位置して車両前後方向に延び、かつ外面側に車輪逃げ用凹部が設けられている中空断面状のフロントサイドメンバと、
   このフロントサイドメンバのうち、前記車輪逃げ用凹部を車両前後方向において跨ぐ箇所に設定され、かつパワープラント用のマウントブラケットの取付けを図るためのマウントブラケット取付け部と、
   前記フロントサイドメンバの内側のうち、前記マウントブラケット取付け部に対応する箇所に設けられた補強部材と、
   を備えている、車両の前部構造であって、
   前記補強部材として、前側補強部材および後側補強部材を備えており、
   前記前側補強部材は、前記車輪逃げ用凹部の車両前方側および車両後方側の両位置間において、前記フロントサイドメンバの内面に沿って車両前後方向に延び、かつこの前側補強部材の車両前後方向途中部分には、周辺部よりも曲げ変形が容易とされた曲げ変形契機部が設けられており、
   前記後側補強部材は、前記前側補強部材の車両後方側に位置して前記フロントサイドメンバの内側を部分的に塞ぐバルク状であり、かつ前記前側補強部材の後部と接合されていることを特徴とする、車両の前部構造。
2. 請求項１に記載の車両の前部構造であって、
   前記フロントサイドメンバのうち、前記後側補強部材よりも車両後方側には、車両後部側ほど車幅方向内方側に位置するように湾曲した湾曲部が形成されており、
   この湾曲部のうち、前記後側補強部材から車両後方側に離間した箇所には、サスペンションメンバ取付け部を補強する追加の補強部材が設けられている、車両の前部構造。

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