JP7101444B2 - Vehicle front structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車などの車両前部構造に関する。 The present invention relates to a vehicle front structure such as an automobile.
車両前部構造の具体例として、特許文献1~3に記載のものがある。
これらの文献に記載の車両前部構造においては、車幅方向に間隔を隔てた配置で車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバが具備されており、かつこれらの各フロンドサイドメンバの車両前後方向途中箇所には、フロントサスペンションダンパの上端部を支持するサスペンションタワーが起立姿勢で接合されている。サスペンションタワーの上部は、アッパメンバ(例:カウルサイドパネル)に接合されており、かつこのアッパメンバの前部は、サスペンションタワーの車両前方側に位置する橋渡し接続部材を介してフロントサイドメンバと橋渡し接続されている。
前記橋渡し接続部材は、モーメントキャンセラと称される部材であり、車両の前突が発生し、フロントサイドメンバに対してその車両前方側から衝突荷重が入力した際に、フロントサイドメンバが上方に曲げ変形を生じることを阻止し、フロントサイドメンバの長手方向の圧縮荷重量を多くする役割を果たす。また、前記橋渡し接続部材は、前記衝突荷重を、アッパメンバを介して車体後方側に伝え、衝突荷重の伝達性をよくする役割も果たす。
Specific examples of the vehicle front structure include those described in
The vehicle front structure described in these documents is provided with a pair of left and right front side members extending in the vehicle front-rear direction in an arrangement spaced apart in the vehicle width direction, and the front and rear of each of these front side members. A suspension tower supporting the upper end of the front suspension damper is joined in an upright position in the middle of the direction. The upper part of the suspension tower is joined to an upper member (eg cowl side panel), and the front part of this upper member is bridge-connected to the front side member via a bridge connecting member located on the front side of the vehicle of the suspension tower. ing.
The bridging connection member is a member called a moment canceller, and when a front collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the front side member from the front side of the vehicle, the front side member bends upward. It prevents deformation and plays a role of increasing the amount of compressive load in the longitudinal direction of the front side member. Further, the bridging connection member also plays a role of transmitting the collision load to the rear side of the vehicle body via the upper member and improving the transmission of the collision load.
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。 However, in the above-mentioned prior art, there is still room for improvement as described below.
第1に、橋渡し接続部材は、車両の前突発生時にフロントサイドメンバが上方に持ち上がることを抑制する部材であるため、十分な剛性をもたせる必要がある。このため、従来においては、橋渡し接続部材を、サスペンションタワーの車両前方側の広い範囲(たとえば、エンジンマウント部よりも車両前方側に及ぶ範囲)を占める大きなサイズのパネル状に形成した上で、サスペンションタワーの前縁部およびフロントサイドメンバに接合させている。このため、車両の前突発生時において、フロントサイドメンバがその長手方向に圧縮変形(座屈変形)する際、この変形は橋渡し接続部材によって妨げられる。これでは、フロントサイドメンバの圧縮荷重による衝撃吸収性能を高める上で不利となる。
第2に、従来における橋渡し接続部材は、既述したように、大きなサイズのパネル状に形成されているため、その重量は大きく、かつ高コストなものとなっている。
First, since the bridging connection member is a member that suppresses the front side member from being lifted upward when a front collision of the vehicle occurs, it is necessary to have sufficient rigidity. For this reason, conventionally, the bridging connection member is formed into a large-sized panel that occupies a wide range on the front side of the vehicle (for example, a range extending to the front side of the vehicle rather than the engine mount portion) of the suspension tower, and then the suspension. It is joined to the leading edge of the tower and the front side members. Therefore, when the front side member undergoes compression deformation (buckling deformation) in the longitudinal direction when a front collision of the vehicle occurs, this deformation is hindered by the bridging connection member. This is disadvantageous in improving the impact absorption performance due to the compressive load of the front side member.
Secondly, as described above, the conventional bridging connection member is formed in the shape of a panel having a large size, so that the weight is large and the cost is high.
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、車両の前突が発生した際の衝撃吸収性能などを従来よりも良好にし得るとともに、軽量化や低コスト化をも好適に図ることが可能な車両前部構造を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and can improve the shock absorption performance when a front collision of a vehicle occurs as compared with the conventional case, and can reduce the weight and cost. It is an object of the present invention to provide a vehicle front structure that can be preferably achieved.
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。 In order to solve the above problems, the following technical means are taken in the present invention.
本発明により提供される車両前部構造は、車幅方向に間隔を隔てた配置で車両前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、これら各フロントサイドメンバの車両前後方向途中箇所に下部が接合され、かつこの接合箇所から上向きに起立するサスペンションタワーと、このサスペンションタワーの上部に接合されたアッパメンバと、前記各フロントサイドメンバのうち、前記サスペンションタワーの車両前方側の部位と前記アッパメンバの前部とを橋渡し接続する橋渡し接続部材と、を備えている、車両前部構造であって、前記橋渡し接続部材の下部は、前記サスペンションタワーから車両前方側に離間した配置で前記各フロントサイドメンバに接合されており、車両側面視において、前記フロントサイドメンバの上側には、前記橋渡し接続部材と前記サスペンションタワーとに挟まれた開口部が形成されており、車両側面視において、前記橋渡し接続部材の上部は、前記サスペンションタワーの前縁部の上部に交差して接した状態にあり、かつ前記アッパメンバと前記橋渡し接続部材との接合領域は、前記サスペンションタワーの前縁部の上部から離間しない配置に設定されて前記前縁部の上部に接合されていることを特徴としている。 The vehicle front structure provided by the present invention has a pair of left and right front side members extending in the vehicle front-rear direction in an arrangement spaced apart in the vehicle width direction, and a lower portion joined to each of these front side members in the middle of the vehicle front-rear direction. A suspension tower that stands up upward from this joint, an upper member that is joined to the upper part of the suspension tower, and of the front side members, a portion of the suspension tower on the front side of the vehicle and a front portion of the upper member. It is a vehicle front structure including a bridge connecting member for bridging and connecting the suspension, and a lower portion of the bridging connection member is joined to each front side member in an arrangement separated from the suspension tower toward the front side of the vehicle. In the side view of the vehicle, an opening sandwiched between the bridging connection member and the suspension tower is formed on the upper side of the front side member, and in the side view of the vehicle, the upper portion of the bridging connecting member is formed. Is in a state of crossing and touching the upper part of the front edge portion of the suspension tower, and the joint region between the upper member and the bridging connection member is set so as not to be separated from the upper portion of the front edge portion of the suspension tower. It is characterized in that it is joined to the upper part of the front edge portion .
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、車両の前突が発生した際には、車両前方側からの衝突荷重が、フロントサイドメンバから橋渡し接続部材に伝達し、橋渡し接続部材がアッパメンバを持ち上げるように作用する。これに対し、サスペンションタワーと橋渡し接続部材とは離間した状態でフロントサイドメンバに接合されているため、サスペンションタワーは、アッパメンバが上方に持ち上がることを阻止する部材として機能することとなる。したがって、車両の前突が発生した際におけるアッパメンバおよび橋渡し接続部材の上昇、ひいてはフロントサイドメンバの上昇(上方への曲げ変形)を、サスペンションタワーを利用して適切に抑制することが可能となる。その結果、フロントサイドメンバの長手方向への圧縮変形を一層適切に生じさせて、衝撃吸収性能を高めることができる。また、橋渡し接続部材からアッパメンバを介してその車両後方側部材への衝突荷重の伝達性を良好なものとすることもできる。
第2に、橋渡し接続部材の下部は、前記従来技術よりもサスペンションタワーの車両前方側に占める範囲を小さくした状態でフロントサイドメンバに接合させることが可能となる。このため、車両に前突が発生し、フロントサイドメンバがその長手方向に圧縮変形する際に、この圧縮変形が橋渡し接続部材によって阻害され難くすることができる。とくに、前記開口部が設けられた箇所においては、車両の前突発生時におけるフロントサイドメンバの圧縮変形をより的確かつ円滑に行なわせることが可能となる。その結果、フロントサイドメンバの圧縮変形による衝撃吸収効果を優れたものとすることができる。
第3に、橋渡し接続部材は、前記従来技術よりも小型・軽量なものとすることが可能であり、車両重量および製造コストの低減も適切に図ることができる。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
First, when a front collision of the vehicle occurs, the collision load from the front side of the vehicle is transmitted from the front side member to the bridge connecting member, and the bridge connecting member acts to lift the upper member. On the other hand, since the suspension tower and the bridging connection member are joined to the front side member in a separated state, the suspension tower functions as a member for preventing the upper member from being lifted upward. Therefore, it is possible to appropriately suppress the rise of the upper member and the bridging connection member and the rise of the front side member (upward bending deformation) when the front collision of the vehicle occurs by using the suspension tower. As a result, the compression deformation in the longitudinal direction of the front side member can be more appropriately generated, and the shock absorption performance can be improved. Further, it is also possible to improve the transmission of the collision load from the bridging connection member to the rear member of the vehicle via the upper member.
Secondly, the lower portion of the bridging connection member can be joined to the front side member in a state where the range occupied on the front side of the vehicle of the suspension tower is smaller than that of the conventional technique. Therefore, when a front collision occurs in the vehicle and the front side member is compressionally deformed in the longitudinal direction thereof, this compression deformation can be less likely to be hindered by the bridging connection member. In particular, in the place where the opening is provided, it becomes possible to more accurately and smoothly perform the compression deformation of the front side member when the front collision of the vehicle occurs. As a result, the impact absorption effect due to the compression deformation of the front side member can be made excellent.
Thirdly, the bridging connection member can be made smaller and lighter than the conventional technique, and the weight of the vehicle and the manufacturing cost can be appropriately reduced.
本発明において、好ましくは、前記サスペンションタワーの前縁部のうち、前記アッパメンバおよび前記各フロントサイドメンバにそれぞれ接合された上側接合部および下側接合部の相互間の中間領域は、真直板状に形成されている。 In the present invention, preferably, in the front edge portion of the suspension tower, the intermediate region between the upper joint portion and the lower joint portion joined to the upper member and the front side members, respectively, has a straight plate shape. It is formed.
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の前突発生時においては、既述したように、車両前方側からフロントサイドメンバに入力した衝突荷重が、橋渡し接続部材に伝達してアッパメンバを持ち上げるように作用するのに対し、サスペンションタワーは、そのようなアッパメンバの持ち上げを阻止するように作用する。その際、サスペンションタワーの前縁部に、上下高さ方向の大きな引っ張り力が作用するが、この前縁部の上側接合部および下側接合部の相互間の中間領域は真直板状に形成されているため、前記前縁部の前記した引っ張り力に対する強度を効果的に高めることが可能である。その結果、サスペンションタワーの強度向上を目的として、サスペンションタワーの各部を不必要に厚肉にするといった必要をなくすこともできる。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, when a front collision of the vehicle occurs, as described above, the collision load input to the front side member from the front side of the vehicle is transmitted to the bridging connection member and acts to lift the upper member, whereas the suspension. The tower acts to prevent such upper member lifting. At that time, a large pulling force in the vertical height direction acts on the leading edge of the suspension tower, and the intermediate region between the upper joint and the lower joint of the leading edge is formed in a straight plate shape. Therefore, it is possible to effectively increase the strength of the leading edge portion against the above-mentioned tensile force. As a result, it is possible to eliminate the need to make each part of the suspension tower unnecessarily thick for the purpose of improving the strength of the suspension tower.
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。
Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2に示す車両前部構造Bは、車両Aの車体骨格部材としての左右一対のフロントサイドメンバ1、サスペンションタワー2、アッパメンバ3、橋渡し接続部材4、およびエンジン(不図示)マウント用の複数のブラケット5a,5bを備えている。
図面において、符号60は、カウルを示し、符号61は、ダッシュパネル61を示す。
The vehicle front structure B shown in FIGS. 1 and 2 is for a pair of left and right
In the drawings,
一対のフロントサイドメンバ1は、車幅方向に間隔を隔てた配置で車両前後方向に延びており、その前端寄り部分は、エンジンルーム70の車幅方向両側に位置しており、これよりも車両後方側の部分は、車室71のフロア部72の下面側に接合されている。図2および図3(a)に示すように、各フロントサイドメンバ1は、たとえば横向き開口の断面ハット状部材10と、この横向き開口を閉塞する板状部材11とを接合した閉断面構造体である。
The pair of
サスペンションタワー2は、不図示のフロントサスペンションダンパの上端部を支持する部位であり、フロントサイドメンバ1上のうち、ダッシュパネル61の車両前方側に隣接した箇所に位置し、上下高さ方向に起立している。このサスペンションタワー2の下部は、フロントサイドメンバ1の上部に溶接(たとえばスポット溶接)されている。
一方、サスペンションタワー2の上部は、アッパメンバ3に溶接されている。アッパメンバ3は、たとえばカウルサイドパネルであり、カウルサイドインナ30とカウルサイドアウタ31とが組み合わされて接合された閉断面構造体である。このアッパメンバ3は、ドア用開口部などが形成されたサイドアウタパネル(不図示)に後部側が取付けられ、この取付け箇所から車両前方側に突出している。
The
On the other hand, the upper portion of the
橋渡し接続部材4(モーメントキャンセラ)は、フロントサイドメンバ1の車両前後方向途中箇所とアッパメンバ3の前部とを橋渡し接続する部材であり、たとえば図3(b)に示すように、断面略L状またはヘ字状に屈曲したインナ部材40の外面側に、断面ハット状のアウタ部材41が接合された閉断面構造体である。この橋渡し接続部材4は、車両側面視において、アッパメンバ3の前部から車両前方側斜め下方に延びるアーム状に形成されており、その下部は、フロントサイドメンバ1のうち、サスペンションタワー2から車両前方に適当な寸法Laだけ離間した箇所に溶接されている。車両側面視において、フロントサイドメンバ1の上側には、橋渡し接続部材4とサスペンションタワー2とに挟まれた比較的大きな面積の略三角形状の開口部8が形成されている(図4も参照)。
サスペンションタワー2の前縁部のうち、アッパメンバ3およびフロントサイドメンバ1にそれぞれ接合された上側接合部22aおよび下側接合部22bの相互間の中間領域22cは、屈曲部のない真直板状(平板状あるいは帯状)に形成されている。この構成による作用は、後述する。
The bridging connection member 4 (moment canceller) is a member that bridges and connects the front portion of the
Of the leading edge portions of the
エンジンマウント用の複数のブラケット5a,5bは、フロントサイドメンバ1上に溶
接するなどして取付けられており、これらのうち、車両前方側に位置するブラケット5aは、開口部8の前端下部近傍に位置している。好ましくは、橋渡し接続部材4にも溶接されている。車両後方側に位置するブラケット5bは、開口部8の後端下部近傍に位置している。
A plurality of
次に、前記した車両前部構造Bの作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle front structure B described above will be described.
車両Aの前突が発生し、図4に示すように、フロントサイドメンバ1に対してその車両前方側から衝突荷重F1が入力した場合、橋渡し接続部材4は、フロントサイドメンバ1が前上がり状に変形することを阻止するモーメントキャンセラとして機能する。この場合、橋渡し接続部材4には、フロントサイドメンバ1から斜め後方に向かう荷重F2が作用する。この荷重F2は、アッパメンバ3の前部を上昇させようとする力F3として働く。これに対し、サスペンションタワー2と橋渡し接続部材4とは、開口部8を介して車両前後方向に離間しているため、サスペンションタワー2には、力F3に抗する引っ張り力F4が作用することとなり、サスペンションタワー2は、アッパメンバ3の上昇を阻止する役割を果たす。
When a front collision of the vehicle A occurs and a collision load F1 is input to the
前記した引っ張り力F4は、サスペンションタワー2の前縁部に集中するが、この前縁部は、既述したように、その中間領域22cが真直板状であるため、引っ張り力F4に強い領域となる。したがって、アッパメンバ3の上昇を抑制するのに一層好ましいものとなる。
The above-mentioned pulling force F4 is concentrated on the leading edge portion of the
このようなことから、フロントサイドメンバ1が前上がり状に変形することは適切に防止または抑制されることとなり、フロントサイドメンバ1を車両前後方向に的確に圧縮変形(座屈変形)させることができる。この圧縮変形により、車両Aの前突時における衝撃吸収が図られる。また、橋渡し接続部材4からアッパメンバ3を介してさらにその車両後方側の車体部材(サイドアウタパネル)への荷重伝達性をよくすることもできる。
For this reason, the
橋渡し接続部材4の下部は、比較的小さい幅で、フロントサイドメンバ1に接合されており、車両Aの前突が発生した際のフロントサイドメンバ1の車両前後方向の圧縮変形は、橋渡し接続部材4によって阻害され難くなっている。とくに、フロントサイドメンバ1のうち、開口部8が設けられた箇所においては、フロントサイドメンバ1の圧縮変形は、円滑に生じ易くなる。その結果、フロントサイドメンバ1の圧縮変形による衝撃吸収性能を一層優れたものとすることが可能となる。
The lower part of the
一方、フロントサイドメンバ1のうち、開口部8の前端下部近傍および後端下部近傍は、他の部分と比較して剛性が急激に低下した部分となっているが、それらの部分には、エンジンマウント用のブラケット5a,5bが設けられており、強度アップが図られている。このため、車両Aの前突が発生した際に、フロントサイドメンバ1が、開口部8の前端下部または後端下部の位置を起点として不当な曲げ変形が生じる虞を適切に解消することも可能となる。
その他、本実施形態によれば、橋渡し接続部材4を小型・軽量にすることが可能であり、車両重量の軽量化や、製造コストの低減化を図ることもできる。
On the other hand, in the
In addition, according to the present embodiment, the
図5は、本発明の他の実施形態を示している。同図において、前記実施形態と同一または類似の要素には、前記実施形態と同一の符号を付すこととし、重複説明は省略する。 FIG. 5 shows another embodiment of the present invention. In the figure, the same or similar elements as those in the embodiment are designated by the same reference numerals as those in the embodiment, and duplicate description will be omitted.
図5に示す車両前部構造Baにおいては、橋渡し接続部材4が、パネル状またはこれに近い形態とされて、この橋渡し接続部材4の後部の上部寄り領域および上下高さ方向中央寄り領域は、サスペンションタワー2の前縁部に接合されている。その結果、開口部8は
、前記実施形態のものよりも小さくされている。
本実施形態においても、橋渡し接続部材4とサスペンションタワー2との間に開口部8が形成され、これら橋渡し接続部材4およびサスペンションタワー2のそれぞれの下部どうしが車両前後方向において離間しているため、本発明が意図する作用を得ることが可能である。
In the vehicle front structure Ba shown in FIG. 5, the
Also in this embodiment, the
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。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the vehicle front structure according to the present invention can be variously redesigned within the scope of the present invention.
図5に示した実施形態から理解されるように、開口部8の具体的なサイズは問わない。また、具体的な形状も問わない。橋渡し接続部材4やアッパメンバ3などは、閉断面構造体とすることが好ましいものの、これらはたとえば1枚の厚板材を用いた非閉断面構造体であってもよい。また、閉断面構造体としては、筒状部材を用いることもできる。
上述のブラケット5a,5bは、エンジンマウント用であるが、電気自動車の場合には、たとえば充電装置あるいはモータなどのマウント用ブラケットとされる。
As can be understood from the embodiment shown in FIG. 5, the specific size of the
The
B,Ba 車両前部構造
1 フロントサイドメンバ
2 サスペンションタワー
22a 上側接合部(サスペンションタワーの前縁部の)
22b 下側接合部(サスペンションタワーの前縁部の)
22c 中間領域(サスペンションタワーの前縁部の)
3 アッパメンバ
4 橋渡し接続部材
5a,5b ブラケット
8 開口部
B, Ba Vehicle
22b Lower joint (at the leading edge of the suspension tower)
22c Intermediate region (at the leading edge of the suspension tower)
3
Claims (2)
これら各フロントサイドメンバの車両前後方向途中箇所に下部が接合され、かつこの接合箇所から上向きに起立するサスペンションタワーと、
このサスペンションタワーの上部に接合されたアッパメンバと、
前記各フロントサイドメンバのうち、前記サスペンションタワーの車両前方側の部位と前記アッパメンバの前部とを橋渡し接続する橋渡し接続部材と、
を備えている、車両前部構造であって、
前記橋渡し接続部材の下部は、前記サスペンションタワーから車両前方側に離間した配置で前記各フロントサイドメンバに接合されており、車両側面視において、前記フロントサイドメンバの上側には、前記橋渡し接続部材と前記サスペンションタワーとに挟まれた開口部が形成されており、
車両側面視において、前記橋渡し接続部材の上部は、前記サスペンションタワーの前縁部の上部に交差して接した状態にあり、かつ前記アッパメンバと前記橋渡し接続部材との接合領域は、前記サスペンションタワーの前縁部の上部から離間しない配置に設定されて前記前縁部の上部に接合されて いることを特徴とする、車両前部構造。 A pair of left and right front side members that extend in the front-rear direction of the vehicle in an arrangement that is spaced apart in the vehicle width direction,
A suspension tower in which the lower part of each of these front side members is joined in the middle of the vehicle front-rear direction and stands upward from this joint,
With the upper member joined to the top of this suspension tower,
Among the front side members, a bridging connection member for bridging and connecting a portion of the suspension tower on the front side of the vehicle and the front portion of the upper member.
The front structure of the vehicle, which is equipped with
The lower portion of the bridging connection member is joined to each of the front side members in an arrangement separated from the suspension tower on the front side of the vehicle, and in the side view of the vehicle, the upper side of the front side member is the bridging connecting member. An opening sandwiched between the suspension tower and the suspension tower is formed.Ori
In the side view of the vehicle, the upper portion of the bridging connection member is in a state of crossing and touching the upper portion of the leading edge portion of the suspension tower, and the joint region between the upper member and the bridging connecting member is the suspension tower. It is set so as not to be separated from the upper part of the leading edge portion and is joined to the upper part of the leading edge portion. The front structure of the vehicle, which is characterized by being present.
前記サスペンションタワーの前縁部のうち、前記アッパメンバおよび前記各フロントサイドメンバにそれぞれ接合された上側接合部および下側接合部の相互間の中間領域は、真直板状に形成されている、車両前部構造。 The vehicle front structure according to claim 1.
Of the front edge portion of the suspension tower, the intermediate region between the upper joint portion and the lower joint portion joined to the upper member and each front side member, respectively, is formed in the shape of a straight plate in front of the vehicle. Part structure.
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