JP7213289B2 - 車体前部構造 - Google Patents
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Description
この発明は、所望の変形モードを容易に得られてエネルギの吸収性能を向上させることができる車体前部構造を提供することを目的とする。
アッパメンバ5は、フロントサイドフレーム3と、上下方向に一定間隔が与えられて平行に設けられている。
アッパメンバ5の前部5aからロアメンバ6が下方に延設されている。ロアメンバ6の後端6bは、アッパメンバ5を支点として回転変形可能に接合されている。そして、ロアメンバ6は、下方前方に向けて前下がりに傾斜して配設されている。
本実施形態のバンパ接続プレート14は、平板状でアッパメンバ5の前部5aよりも車両前方となるように配置されている。このため、前突時には、前部5aよりも先にバンパ接続プレート14から入力した荷重F1は、各前端3a,6aを介してフロントサイドフレーム3およびロアメンバ6に伝達される(図1参照)。
このため、ロアメンバ6は、車両1の前突時にアッパメンバ5の前部5aを支点として図1中破線に示すように車両後方に向けて回転変形して、前端6aを後退させる。
このうち、ロアメンバ6の閉断面6cとアッパメンバ5の閉断面5cとは、複数の壁面のうちの一つの壁面としての下壁5bで仕切られている。そして、ロアメンバ6とアッパメンバ5とが結合する結合部10は、下壁5bを介して結合されている。
すなわち、ロアメンバ6は、前壁6dの上端に折り返して形成された舌片6fを有している。舌片6fは、下壁5bと平行になるようにほぼ水平位置まで折返されている。
そして、ロアメンバ6とアッパメンバ5とが結合する結合部10において、舌片6fは、下壁5bに車両上下方向で結合されている。
また、結合部10よりも後側では、内側部材7及び外側部材8(図3参照)は、それぞれL字断面形状に形成されている。
そして、図2に示すように、結合部10よりも前側では、内側部材7が平板状に形成され、外側部材8は、断面略ハット形状に形成されている。各内側部材7及び外側部材8には、幅方向両外側縁に沿って接合フランジ部が形成されている。そして、内側部材7及び外側部材8の各接合フランジ同士は車幅方向に接合される。これにより、アッパメンバ5は、略矩形状の閉断面5cを有する中空部材となる。
前側部材11及び後側部材12は、それぞれL字断面形状に形成されている。これらの前側部材11及び後側部材12には幅方向両外側縁に沿って接合フランジ部が形成されている。そして、各接合フランジ同士が接合されて略矩形状の閉断面6cを有する中空部材となるように構成されている。
さらに、前側部材11は、前壁6dと、前壁6dの上端を折り返すことにより形成された舌片6fとを有している。そして、ハット断面形状に形成された外側部材8の下壁5bに舌片6fを介して前側部材11が結合されている。
図3に示すように、結合部10は、内側部材7の側壁7aと後側部材12の側壁12aとを固定する固定部20を有している。また、ロアメンバ6の結合部10近傍には、丸穴形状の貫通孔13が開口形成されている。そして、固定部20は、貫通孔13に対峙する位置に設けられている。
また、結合部10によって接合されたアッパメンバ5およびロアメンバ6の下縁には、それぞれ円弧状の稜線R1,R2が形成されている。後側部材12の稜線R1は、L字断面形状に形成された内側部材7及び前側部材11の稜線R2とともに、ホイールアーチ9に沿って連続する稜線Rを形成している。そして、稜線Rは、ホイルハウスのホイールアーチ9に沿うように円弧状に形成されている。
図6に示すように、フロントサイドフレーム3は、前端3aの外側に平面視で略三角形状に突出する突出部3bを有している。アッパメンバ5は、フロントサイドフレーム3の外側上方に前方へ延出されている。
ロアメンバ6は、ロアメンバ6の先端を車幅方向の内側に向けて先端側ほどサイドフレームに近づくように折曲げて延設されている。突出部3bとロアメンバ6とは、平面視でV字空間40を形成している。V字空間40には、接合部材50が架設されている。接合部材50は、突出部3bとロアメンバ6とを接合して、V字空間40を塞ぐように設けられている。
このように構成された本実施形態の車体前部構造は、図1に示すように、車両1の車室2の前部下側から前方に左右一対延設されるフロントサイドフレーム3を備えている。車両1には、車室2の前部に配置されるフロントピラー4から前方に延設されるアッパメンバ5が備えられている。また、車両1には、アッパメンバ5の前部5aから下方に延設され、フロントサイドフレーム3の前端3aの車幅方向外側に配置されるロアメンバ6が備えられている。
また、フロントサイドフレーム3およびロアメンバ6の各前端3a,6aは、車両前後方向で揃えられて配置されている。
そして、ロアメンバ6は、後端6bをアッパメンバ5の前部5aに結合している。これにより、車両1の前突時にアッパメンバ5の前部5aを支点として、ロアメンバ6は、図1中破線で示すように回転変形可能となる。
詳しくは、先ず車両前後方向で揃えられたフロントサイドフレーム3およびロアメンバ6の各前端3a,6aに、図1に示すように車両前方から荷重F1が入力する。各前端3a,6aは、車両前後方向で揃えられている。これにより、フロントサイドフレーム3およびロアメンバ6は、変形してエネルギを吸収しながら後退する。
次に、アッパメンバ5の前部5aに車両前方から荷重F2が入力する。荷重F2は、下側のフロントサイドフレーム3と上側のアッパメンバ5との二本の骨格で水平に受け止められる。
このため、フロントサイドフレーム3およびアッパメンバ5は、さらにエネルギを吸収しながら後退する。これにより、車両前方から入力した荷重F1,F2は、効率良く吸収されてエネルギの吸収性能を向上させることができる。
ロアメンバ6の閉断面6cとアッパメンバ5の閉断面5cとは、複数の壁面のうちの一つの下壁5bで仕切られている。そして、結合部10では、ロアメンバ6は、舌片6fを介してアッパメンバ5の下壁5bに結合されている。
そして、結合部10において、舌片6fは、下壁5bに結合されている。
また、結合部10に必要とされる所望の大きさの脆弱レベルを与えることができる。たとえば、エンジン等の動力部品からの振動を低減させたり、あるいは、操安性を向上させる所望の剛性を与えることが可能である。
また、結合部10よりも後側では、内側部材7及び外側部材8はそれぞれL字断面形状に形成されている。
そして、結合部10よりも前側では、内側部材7がハット断面形状に形成され、外側部材8は、平板状に形成されている。
このため、前方からの荷重入力は、ロアメンバ6を回動変形させつつアッパメンバ5によって水平方向に受け止められて支持される。
本実施形態の前側部材11及び後側部材12は、それぞれL字断面形状に形成されている。前側部材11は、前壁6dと舌片6fとを有している。そして、ハット断面形状に形成された内側部材7及び外側部材8のうち、一方の下壁5bに舌片6fを介して前側部材11は結合されている。
図4に示すように、後側部材12の稜線R1は、L字断面形状に形成された内側部材7及び前側部材11の稜線R2とともに、ホイールアーチ9に沿って連続する稜線Rを形成している。
稜線R1,R2は、ホイールアーチ9に沿った連続な稜線Rを形成する。このため、本実施形態の車体前部構造は、前面衝突で衝撃エネルギを吸収できるとともに、ロアメンバ6をアッパメンバ5に回転可能に結合できる。
さらに、図2に示すように、前側部材11及び後側部材12は、それぞれL字断面形状に形成されている。前側部材11は、前壁6dと舌片6fとを有している。そして、ハット断面形状に形成された内側部材7及び外側部材8のうち、一方の下壁5bに舌片6fを介して前側部材11は結合されている。
ホイールアーチ9に沿って連続する稜線Rは、後側部材12の稜線R1およびL字断面形状に形成された内側部材7及び外側部材8の稜線R2とともに、連続となる稜線Rを形成する。このため、前方からの荷重入力のエネルギを吸収できるとともに、ロアメンバ6をアッパメンバ5に対して回転変形可能に結合できる。
ロアメンバ6は、アッパメンバ5の先端を車幅方向の内側に向け折曲げて延設されている。突出部3bとロアメンバ6とは、平面視でV字空間40を形成している。V字空間40には、接合部材50が架設されている。接合部材50は、突出部3bとロアメンバ6とを接合して、V字空間40を塞ぐように設けられている。
また、架設された接合部材50は、前方からの荷重入力をロアメンバ6およびフロントサイドフレーム3によって形成されるV字状の荷重伝達経路に分散する。このため、さらにエネルギの吸収性能を向上させることができる。
そして、アッパメンバ5の前部5aは、フロントサイドフレーム3に直接接合される側方接合部を短くできる。このため、本実施形態の車体前部構造では、車体前部を短くして軽量化することができる。
また、フロントサイドフレーム3の前端部外側にSOT(Small Overlap)の荷重入力が加わる場合がある。このような場合であっても、追加する接合部材50は、SOT荷重をアッパメンバ5およびフロントサイドフレーム3によってV字状に形成された荷重伝達経路を介して分散させることができる。
したがって、図9に示すように側面視で水平なフロントサイドフレームに対してアッパメンバを上向きに角度α(例えば、α=30度~80度、好ましくはα=45度~60度、)で傾斜させた状態で接合する。これにより、荷重入力を容易にV字分散させることができる、といった実用上有益な作用効果を発揮する。
他の構成および作用効果は、前記実施形態と同一乃至均等であるので説明を省略する。
3 フロントサイドフレーム
4 フロントピラー
5 アッパメンバ
5a 前部
6 ロアメンバ
6a 前端
Claims (10)
- 車室前部下側から前方に左右一対延設されるフロントサイドフレームと、
前記車室の前部に配置されるフロントピラーから前方に延設されるアッパメンバと、
前記アッパメンバの前部から下方に延設され、前記フロントサイドフレームの前端の車幅方向外側に配置されるロアメンバと、
を備え、
前記フロントサイドフレームおよび前記ロアメンバの各前端は、車両前後方向で揃えて配置され、
前記ロアメンバと前記アッパメンバとは、それぞれ複数の壁面で囲まれた閉断面を形成する中空部材であり、
前記ロアメンバの閉断面と前記アッパメンバの閉断面とは、前記複数の壁面のうちの一つの壁面で仕切られており、
前記ロアメンバと前記アッパメンバとが結合する結合部は、前記一つの壁面を介して結合されている、
ことを特徴とする車体前部構造。 - 前記一つの壁面は、前記アッパメンバの下壁であり、
前記ロアメンバは、前壁の上端に折り返して形成された舌片を有し、
前記結合部において、前記舌片は、前記下壁に結合されていることを特徴とする、請求項1に記載の車体前部構造。 - 前記アッパメンバは、車幅方向内側に配置された内側部材と車幅方向外側に配置された外側部材とを組み合わせて略矩形状の閉断面を有する中空部材に構成され、
前記結合部よりも後側では、前記内側部材及び前記外側部材はそれぞれL字断面形状に形成され、
前記結合部よりも前側では、前記内側部材及び前記外側部材の一方はハット断面形状に形成され、前記内側部材及び外側部材の他方は平板状に形成されていることを特徴とする、請求項2に記載の車体前部構造。 - 前記ロアメンバは、車両前後方向に配置された前側部材と後側部材とを組み合わせて略矩形状の閉断面を有する中空部材に構成され、
前記前側部材及び前記後側部材は、それぞれL字断面形状に形成され、
前記前側部材は、前記前壁と前記舌片とを有するとともに、ハット断面形状に形成された前記内側部材及び前記外側部材の一方の下壁に前記舌片を介して結合され、
前記後側部材の稜線は、L字断面形状に形成された前記内側部材及び前記外側部材の他
方の稜線とともに、ホイールアーチに沿って連続する稜線を形成していることを特徴とする、請求項3に記載の車体前部構造。 - 前記結合部において、前記前側部材の側壁は、L字断面形状に形成された前記内側部材
及び外側部材の他方の側壁に結合されるとともに、当該結合部近傍に貫通孔を有することを特徴とする、請求項4に記載の車体前部構造。 - 前記結合部は、前記内側部材及び外側部材の他方の側壁と前記後側部材の側壁とを固定する固定部を有し、
前記固定部は、前記貫通孔に対峙する位置に設けられていることを特徴とする、請求項5に記載の車体前部構造。 - 前記前側部材の側壁と、前記内側部材の締結部バルクヘッドとを前記外側部材を介して結合することを特徴とする、請求項6に記載の車体前部構造。
- 前記フロントサイドフレームは、前端の外側に平面視で略三角形状に突出する突出部を有し、前記アッパメンバは、前記フロントサイドフレームの外側上方に前方へ延出されると共に、前記ロアメンバは、前記アッパメンバの先端を車幅方向の内側に向けて折曲げて延設されて、前記突出部と前記ロアメンバとは、平面視でV字空間を形成し、前記V字空間を塞ぎ、前記突出部と前記ロアメンバとを接合して架設される接合部材を設けた、ことを特徴とする請求項1に記載の車体前部構造。
- 前記接合部材は、前記フロントサイドフレームと前記アッパメンバとの各前端部の下方を接合する第一接合部材と、前記フロントサイドフレームと前記アッパメンバとの各前端部の上方を接合する第二接合部材とを有すること特徴とする、請求項8記載の車体前部構造。
- 車室前部下側から前方に左右一対延設されるフロントサイドフレームと、
前記車室の前部に配置されるフロントピラーから前方に延設されるアッパメンバと、
前記アッパメンバの前部から下方に延設され、前記フロントサイドフレームの前端の車幅方向外側に配置されるロアメンバと、
を備え、
前記フロントサイドフレームおよび前記ロアメンバの各前端は、車両前後方向で揃えて配置され、
前記ロアメンバは、前記アッパメンバを構成する複数の壁面のうちの一つの壁面を介して前記アッパメンバに結合されていることを特徴とする、車体前部構造。
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