WO2018179046A1 - 車体前部構造 - Google Patents
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- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
Definitions
- the present invention relates to a vehicle body front structure.
- the conventional vehicle body front structure there is one in which a wheel is disposed along the front-rear direction in plan view, and a side sill is disposed along the front-rear direction behind the wheel. Specifically, the rear portion of the wheel when traveling straight ahead is disposed to face the front end of the side sill. Therefore, in the conventional vehicle body front structure, at the time of a frontal collision of the vehicle, the wheels move backward as they are, the wheels hit the front ends of the side sills, and the collision load from the collision object is transmitted to the side sills via the wheels (see Patent Document 1) ).
- the present invention provides a vehicle body front structure capable of sufficiently receiving a collision load while suppressing an increase in vehicle body weight.
- a vehicle body front structure comprises a vehicle body frame member having member members, a suspension having a wheel holding member rotatably supported in a plan view, a wheel connected to the wheel holding member, and the member And a wheel receiving member provided on the member and configured to be capable of receiving the wheel moved backward.
- the wheel holding member is supported by the arm at least from the time of collision load input to the wheel to at least the wheel hitting the wheel receiving member.
- the collision load can be sufficiently received while suppressing an increase in the vehicle body weight.
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 4;
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4;
- FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 4;
- It is a disassembled perspective view of a wheel support member. It is sectional drawing of the principal part of FIG. 10A.
- the front side of the vehicle is indicated by FR
- the rear side is indicated by RR
- the right side in the vehicle width direction is indicated by RH
- the left side in the vehicle width direction is indicated by LH.
- the vehicle 1 includes a rudder frame 3 (vehicle body frame member) and a body 5 coupled to the rudder frame 3.
- the ladder frame 3 (vehicle body frame member) includes a pair of left and right member members 7, a plurality of cross members 9 connecting the member members 7, and a bumper beam 11 connecting front ends of the pair of left and right member members 7; It is integrally formed of a wheel receiving member 13 projecting outward from the member member 7 in the vehicle width direction.
- the member member 7 is disposed on the side of the vehicle body and extends in the front-rear direction.
- a plurality of mount members 15 for supporting the body 5 are provided on the side of the member member 7, and the wheel receiving member 13 also has the function of the mount member 15.
- Cross members 9 extend in the vehicle width direction, and a plurality of cross members 9 are arranged at predetermined intervals in the front-rear direction.
- the wheel 17 disposed on the side of the vehicle has a radially inner wheel 19 and a tire 21 fitted on the radially outer side of the wheel 19.
- the member member 7 has a rectangular shape in which the outer panel 23 on the outer side in the vehicle width direction is U-shaped in cross section and the inner panel 25 on the inner side in the vehicle width direction is U-shaped in cross section. It has a closed cross-sectional structure.
- the wheel receiving member 13 is configured of a main body portion 27 disposed on the rear side and a holding portion 29 disposed on the front side of the main body portion 27.
- the main body portion 27 is configured by joining the upper main body portion 31 and the lower main body portion 33.
- the upper main body portion 31 has a triangular top wall 31a in plan view, a front side wall 31b which is bent at a peripheral edge on the front side of the upper wall 31a and extends downward, and a peripheral edge on the rear side of the upper wall 31a.
- a rear side wall 31c which is bent downward and extends downward, and a first flange 31d which is bent at an end edge of the upper wall 31a, the front side wall 31b and the rear side wall 31c and extends in the front and rear direction Ru.
- the upper wall 31a is formed with a mounting hole 31e for mounting the mounting support 35 shown in FIGS.
- the lower main body portion 33 is bent at a peripheral edge on the front side of the lower wall 33a in a plan view, a front side wall 33b bent upward and bent upward, and a peripheral edge on the rear side of the lower wall 33a It is integrally formed of a rear side wall 33c which extends upward, and a second flange 33d which is bent at the end edges of the lower wall 33a, the front side wall 33b and the rear side wall 33c and extends in the front-rear direction.
- the lower wall 33a is formed with a working hole 33e for fastening the pin 37 of the mounting support 35 shown in FIGS.
- the first flange 31 d of the upper main body portion 31 and the second flange 33 d of the lower main body portion 33 are joined to the side surface 7 a of the member member 7.
- the front surface 27 a of the main body portion 27 is configured of the front side wall 31 b of the upper main body portion 31 and the front side wall 33 b of the lower main body portion 33.
- the front surface 27 a of the main body 27 extends from the side surface 7 a on the outer side in the vehicle width direction of the member member 7 toward the outer side in the vehicle width direction.
- a mounting support 35 is fitted in the mounting hole 31e in the upper wall 31a.
- the mounting support 35 includes a radially central pin 37, a holder 40 disposed on the outer peripheral side of the pin 37, and a bush 42 attached to the holder 40.
- the member member 7 is comprised by the closed-section structure from the upper surface 7b and the side 7a.
- the body portion 27 is provided with a front surface 27a on the front side, a rear surface 27b on the rear side, an upper surface 27c on the upper side, and a flange 27d on the side.
- the holding portion 29 has an upper surface 29a on the upper side, a side surface 29b bent at a side end of the upper surface 29a and extending downward, a lower surface 29c bent at a lower end of the side surface 29b and extending inward in the vehicle width direction, and a front end of the side surface 29b It is integrally formed of a front surface 29d which is bent and extends inward in the vehicle width direction, and third to seventh flanges.
- the third flange 29 e, the sixth flange 29 h and the seventh flange 29 i are joined to the side surface 7 a of the member member 7.
- the fourth flange 29 f is joined to the upper wall 31 a of the upper main body portion 31.
- the fifth flange 29 g is joined to the front sidewall 31 b of the upper main body portion 31 and the front sidewall 33 b of the lower main body portion 33. Further, the side surface 29b of the holding portion 29 extends in parallel with the side surface 7a on the outer side in the vehicle width direction of the member member 7 (see FIG. 5). Thus, the holding portion 29 is provided at the intersection of the front surface 27 a of the main body portion 27 and the side surface 7 a of the member member 7 and extends forward.
- side sills 41 extend in the front-rear direction on the outer side in the vehicle width direction of the ladder frame 3.
- the side sill 41 has a closed cross-sectional structure in which the outer panel 43 and the inner panel 45 are joined.
- a flange 41b projecting forward is provided at the center in the vehicle width direction at the front end 41a of the side sill.
- a wheel guiding member 47 is attached to the front end of the side sill 41.
- a front pillar 49 extends upward from the front end of the side sill 41.
- the wheel guiding member 47 has a front surface 47a extending obliquely inward in the vehicle width direction and toward the rear side of the vehicle, a top surface 47b bent on the periphery of the front surface and side surfaces 47c and a bottom surface 47d extending rearward, and front to rear And a plurality of ribs 47e extending in the vertical and horizontal directions, and a projection 47f.
- Through holes 52 through which the bolts BL are inserted are formed in the front surface and the projections.
- a recess 47g is formed on the rear surface of the wheel guiding member 47, and the flange of the side sill 41 is inserted into the recess.
- the suspension 51 includes an arm 53 attached to the rudder frame 3 (body frame member) and a hub rotatably supported in plan view by a ball joint 55 (rotational axis) of the arm 53. And a carrier 57 (wheel holding member).
- the arm 53 is integrally formed of a pair of front and rear legs 53a and 53b extending inward in the vehicle width direction and a base 53c extending outward in the vehicle width direction.
- a front attachment portion 53d is provided at the tip of the front leg 53a
- a rear attachment portion 53e is provided at the tip of the rear leg 53b.
- the front attachment portion 53 d and the rear attachment portion 53 e are disposed in a pair in the front-rear direction, spaced apart in the front-rear direction.
- the arm 53 is attached to the cross member 9 of the rudder frame 3 via the front attachment portion 53 d and the rear attachment portion 53 e.
- a ball joint 55 (rotational shaft) is provided at the tip of the base 53c.
- the hub carrier 57 (wheel holding member) is rotatably supported by the ball joint 55 of the arm 53 in a plan view. Further, the ball joint 55 and the wheel 17 of the arm 53 are disposed on the outer side in the vehicle width direction than the member member 7.
- the side sill 41 is disposed outside the member member 7 of the rudder frame 3 in the vehicle width direction, and extends in the front-rear direction.
- the front end is disposed opposite to the rear side of the wheel 17.
- the central axis extending in the front-rear direction through the ball joint 55 of the base 53c of the arm 53 is C1
- the central axis of the widthwise center of the wheel 17 is C2
- the central axis of the side sill 41 in the vehicle widthwise direction Assuming that C3 is, the following relationship is set.
- the ball joints 55 of the arms 53 are offset inward in the vehicle width direction than the widthwise center of the wheel 17 in plan view.
- the central axis C1 is disposed on the inner side in the vehicle width direction by the distance D1 than the central axis C2. Furthermore, the ball joint 55 in the arm 53 is disposed on the inner side in the vehicle width direction than the center in the vehicle width direction of the front end of the side sill 41. That is, the central axis C1 is disposed on the inner side in the vehicle width direction by the distance D2 than the central axis C3. As shown in FIG. 12A, the linear distance from the rear attachment portion 53e of the arm 53 in the suspension 51 to the ball joint 55 in the arm 53 is a first distance L1, and the ball joint 55 in the arm 53 from the front attachment portion 53d in the arm 53. The linear distance up to is taken as a second distance L2.
- the collision object 59 is disposed on the front side of the left wheel 17 of the vehicle 1.
- the hub carrier 57 is disengaged from the ball joint 55 of the arm 53, and the wheel 17 is pivoted about the rear so that the front is directed rearward.
- the reduction amount of the first distance L1 is larger than the reduction amount of the second distance L2. That is, the amount of deformation of the rear side leg 53b is larger than the amount of deformation of the front side leg 53a. Then, after the rear portion of the wheel 17 hits the wheel receiving member 13, the hub carrier 57 is disengaged from the arm 53.
- the hub carrier 57 and the wheel 19 are sandwiched between the collision object 59 and the wheel guiding member 47 so that the hub carrier 57 and the wheel 19 are crushed in the width direction of the wheel 17.
- the vehicle body front structure includes a rudder frame 3 (vehicle body frame member) having member members 7 disposed on the vehicle body side portions and extending in the longitudinal direction, and an arm attached to the rudder frame 3 53 and a hub carrier 57 (wheel holding member) rotatably supported on a ball joint 55 (rotational axis) of the arm 53 in plan view, and the ball joint 55 of the arm 53 is a car than the member 7 A suspension 51 disposed outside in the width direction, a wheel 17 coupled to a hub carrier 57 in the suspension 51 and disposed outside the member member 7 in the vehicle width direction, and projecting outward from the member member 7 in the vehicle width direction Receiving member 13 configured to be able to receive the wheel 17 moved backward by the collision load from the vehicle, and the vehicle width more than the member member 7 Has disposed toward the outside, the side sill 41 which front end is disposed to face the rear side of the wheel 17 with extending in the front-rear direction.
- a rudder frame 3 vehicle body frame member
- the ball joint 55 of the arm 53 in the suspension 51 is offset inward in the vehicle width direction than the widthwise center of the wheel 17 in plan view, and at least the wheel 17 hits the wheel support member 13 from the time of collision load input to the wheel 17 Up to this point, the hub carrier 57 is supported by the arm 53.
- the hub carrier 57 is rotatably supported by the arm 53 with the ball joint 55 as a rotation center. Further, the ball joint 55 of the arm 53 is offset from the center of the wheel 17 in the vehicle width direction than the center of the wheel 17 in the vehicle width direction. Therefore, when a collision load is input to the wheel 17 from the front, the rear portion of the wheel 17 rotates inward in the vehicle width direction about the ball joint 55 of the arm 53. The entire wheel 17 moves backward while rotating. Also, the hub carrier 57 is supported by the arm 53 until at least the wheel 17 hits the wheel receiving member 13 from the time of collision load input to the wheel 17. If the wheel 17 is removed from the suspension 51 before the wheel 17 hits the wheel receiving member 13, it becomes difficult for the rear portion of the wheel 17 to hit the wheel receiving member 13.
- the vehicle body front structure includes a ladder frame 3 (vehicle body frame member) having member members 7 disposed on the vehicle body side portions and extending in the front-rear direction, and an arm attached to the ladder frame 3 53 and a hub carrier 57 rotatably supported on the ball joint 55 of the arm 53 in plan view, and the ball joint 55 of the arm 53 is disposed outside the member 7 in the vehicle width direction with the suspension 51 , A wheel 17 connected to the hub carrier 57 in the suspension 51 and disposed outside the member member 7 in the vehicle width direction, and a wheel 17 projecting outward from the member member 7 in the vehicle width direction and moved backward by a collision load from the front.
- a side sill 41 that is disposed to face the rear side of the wheel 17 in.
- the arms 53 in the suspension 51 are attached to the rudder frame 3 via the front and rear pair of front attachment parts 53 d and rear attachment parts 53 e, and the ball joints 55 of the arms 53 in the suspension 51 are in the width direction of the wheel 17 in plan view.
- the hub carrier 57 is supported by the arm 53 so as to be offset to the inside in the vehicle width direction than the center and at least until the wheel 17 hits the wheel receiving member 13 from the time of collision load input to the wheel 17.
- the arms 53 of the suspension 51 are attached to the rudder frame 3 via a pair of front and rear attachment portions 53d and a rear attachment portion 53e. Therefore, the coupled state of the rear attachment portion 53e of the arm 53 of the suspension 51 and the rudder frame 3 is released, or the distance between the rear attachment portion 53e of the arm 53 and the ball joint 55 is reduced. As a result, when the collision load is input to the wheel 17, the wheel 17 can be efficiently pivoted.
- the wheel 17 when a collision load is input to the wheel 17, the wheel 17 can be easily moved backward while being further rotated in plan view. Therefore, at the time of a frontal collision of the vehicle, the collision load input to the wheels 17 is dispersed and transmitted to the side sill 41 and the rudder frame 3 more efficiently, so the collision load can be sufficient while suppressing an increase in the vehicle weight. Can receive.
- the hub carrier 57 is configured to be detached from the arm 53 after the rear portion of the wheel 17 hits the wheel receiving member 13 .
- the side sill 41 is obtained by sandwiching the wheel 17 in the width direction between the colliding object 59 and the front end of the side sill 41. Load transfer efficiency is reduced.
- the front end of the side sill 41 has a front surface that extends inward in the vehicle width direction and toward the rear of the vehicle in an oblique direction, and the wheel 17 moved backward when a collision load is input hits the wheel 17 toward the wheel support member 13
- the wheel guiding member 47 for guiding is provided.
- the moving wheel 17 can be reliably guided to the wheel receiving member 13.
- the ball joint 55 of the arm 53 is disposed on the inner side in the vehicle width direction than the center of the front end of the side sill 41 in the vehicle width direction.
- the wheel support member 13 has a main body 27 having a front surface 27a extending from the side surface 7a on the outer side in the vehicle width direction of the member member 7 toward the outer side in the vehicle width direction, the front surface 27a of the main body 27 and the member member 7 And a holding portion 29 provided at the intersection with the side surface 7a of the rear face and extending forward.
- the wheel receiving member 13 has the main body portion 27 and the holding portion 29. Therefore, the rear portion of the wheel 17 moving rearward when the collision load is input to the wheel 17 can be reliably received by the main body portion 27 and the holding portion 29. Specifically, the wheel 17 can be received by the side surface 29 b of the holding portion 29. In addition, since the strength of the wheel receiving member 13 is improved by the holding portion 29, the rear portion of the moving wheel 17 can be held more reliably by providing the holding portion 29.
- the vehicle body frame member is the rudder frame 3, and the wheel receiving member 13 is the mount member 15 provided on the rudder frame 3 and supporting the body.
- the wheel support member 13 can be provided by diverting the current mount member 15.
- the vehicle 101 according to the second embodiment is a vehicle having a monocoque structure.
- the member member in the second embodiment is a side member 103 which has a closed cross-sectional structure and is disposed on the vehicle body side portion and extends in the front-rear direction.
- the side sill 102 is disposed outside the side member 103 (member member) in the vehicle width direction, and extends in the front-rear direction.
- the wheel support member 105 includes a connecting member 107 (corresponding to the main body portion 27 in the first embodiment) for connecting the side member 103 to the side surface 103 a on the outer side in the vehicle width direction of the side member 103;
- a holding portion 109 is provided at the intersection of the front surface 107a of the connecting member 107 and the side surface 103a of the side member 103, and extends forward.
- a front pillar 111 extending upward from the front end of the side sill 102 and a center pillar 113 extending upward from the front-rear middle portion of the side sill 102 are formed.
- the member member of the vehicle body frame member is the side member 103 in the vehicle 101 having a monocoque structure, and the wheel receiving member 105 has a connecting member 107 for connecting the side member 103 and the side sill 102 in the vehicle width direction.
- the connecting member 107 connects the side member 103 and the side sill 102, the strength of the wheel support member 105 is improved.
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Abstract
本発明では、サスペンション(51)におけるアーム(53)のボールジョイント(55)は、平面視において、車輪(17)の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置され、車輪(17)への衝突荷重入力時から少なくとも車輪(17)が車輪受け部材(13)に当たるまでは、ハブキャリア(57)がアーム(53)に支持される。衝突荷重入力時、車輪17は、アーム(53)のボールジョイント(55)を中心として回動しながら後方移動し、車輪(17)の後部が車輪受け部材(13)に当たると、衝突荷重は、メンバー部材(7)からラダーフレーム(3)へと伝達される。以上より、車両衝突時、車輪(17)に入力した衝突荷重が、サイドシル(41)とラダーフレーム(3)とに分散して伝達される。
Description
本発明は、車体前部構造に関する。
従来の車体前部構造には、平面視で前後方向に沿って車輪が配置され、車輪の後方にはサイドシルが前後方向に沿って配置されているものがある。具体的には、直進走行時における車輪の後部がサイドシルの前端に対向して配置されている。よって、従来の車体前部構造では、車両の前面衝突時には車輪がそのまま後方移動し、車輪がサイドシルの前端に当たり、衝突物からの衝突荷重が車輪を介してサイドシルに伝達される(特許文献1参照)。
しかし、前記特許文献1では、衝突荷重を主にサイドシルのみで受け止めるため、サイドシルの板厚を厚くして強度を向上させる必要があり、車体重量の増大を招くおそれがあった。
そこで、本発明は、車体重量の増大を抑制しつつ衝突荷重を十分に受けることができる車体前部構造を提供する。
本発明に係る車体前部構造は、メンバー部材を有する車体骨格部材と、平面視で回動可能に支持された車輪保持部材を有するサスペンションと、前記車輪保持部材に結合された車輪と、前記メンバー部材に設けられ、後方移動した前記車輪を受け止め可能に構成された車輪受け部材と、を備えている。前記車輪への衝突荷重入力時から少なくとも車輪が車輪受け部材に当たるまでは、前記車輪保持部材がアームに支持される。
本発明に係る車体前部構造によれば、車体重量の増大を抑制しつつ衝突荷重を十分に受けることができる。
以下に、本発明の実施形態を説明する。なお、図面において、車両前方側をFR、後方側をRR、車幅方向右側をRH、車幅方向左側をLHで示す。
[第1実施形態]
第1実施形態では、ラダーフレーム構造の車両について説明する。
第1実施形態では、ラダーフレーム構造の車両について説明する。
図1,2に示すように、第1実施形態に係る車両1は、ラダーフレーム3(車体骨格部材)と、ラダーフレーム3に結合されるボディ5と、を備える。
ラダーフレーム3(車体骨格部材)は、左右一対のメンバー部材7と、これらのメンバー部材7を連結する複数のクロスメンバ9と、左右一対のメンバー部材7の前端同士を連結するバンパービーム11と、メンバー部材7から車幅方向外側へ突出する車輪受け部材13と、から一体に形成されている。メンバー部材7は、車体側部に配置されて前後方向に延在している。メンバー部材7の側部には、ボディ5を支持するマウント部材15が複数設けられており、車輪受け部材13はマウント部材15の機能も有する。クロスメンバ9は、車幅方向に延在しており、前後方向に沿って所定間隔をおいて複数配置されている。
また、図2に示すように、車両側方に配置される車輪17は、径方向内側のホイール19と、ホイール19の径方向外側に嵌合されたタイヤ21と、を有する。
図3~図8に示すように、メンバー部材7は、断面U字状で車幅方向外側のアウターパネル23と、断面U字状で車幅方向内側のインナーパネル25とが接合されて矩形状の閉断面構造に構成されている。
車輪受け部材13は、後側に配置された本体部27と、本体部27の前側に配置された保持部29とから構成される。
本体部27は、上側本体部31と下側本体部33とが接合されて構成される。具体的には、上側本体部31は、平面視三角状の上壁31aと、上壁31aの前側の周縁で屈曲して下方に延在する前側壁31bと、上壁31aの後側の周縁で屈曲して下方に延在する後側壁31cと、これらの上壁31a、前側壁31bおよび後側壁31cの端縁で屈曲して前後方向に延在する第1フランジ31dと、から一体形成される。上壁31aには、図6,7に示すマウント用支持体35を取り付ける取付孔31eが形成されている。下側本体部33は、平面視三角状の下壁33aと、下壁33aの前側の周縁で屈曲して上方に延在する前側壁33bと、下壁33aの後側の周縁で屈曲して上方に延在する後側壁33cと、これらの下壁33a、前側壁33bおよび後側壁33cの端縁で屈曲して前後方向に延在する第2フランジ33dと、から一体形成される。下壁33aには、図6,7に示すマウント用支持体35のピン37を締結する作業孔33eが形成されている。上側本体部31の第1フランジ31dと下側本体部33の第2フランジ33dとがメンバー部材7の側面7aに接合されている。このように、本体部27の前面27aは、上側本体部31の前側壁31bと下側本体部33の前側壁33bとから構成される。また、本体部27の前面27aは、メンバー部材7の車幅方向外側の側面7aから車幅方向外側に向けて延在する。図6,7に示すように、上壁31aにおける取付孔31eには、マウント用支持体35が嵌合されている。マウント用支持体35は、径方向中央のピン37と、ピン37の外周側に配置された保持具40と、保持具40に取り付けられたブッシュ42とから構成される。なお、図4に示すように、メンバー部材7は、上面7bと側面7aとから閉断面構造に構成されている。また、本体部27は、前側に前面27aが設けられ、後側に後面27bが設けられ、上側に上面27cが設けられ、側方にフランジ27dが設けられている。
保持部29は、上側の上面29aと、上面29aの側端で屈曲して下方に延びる側面29bと、側面29bの下端で屈曲して車幅方向内側に延びる下面29cと、側面29bの前端で屈曲して車幅方向内側に延びる前面29dと、第3~第7フランジと、から一体に形成されている。第3フランジ29eと第6フランジ29hと第7フランジ29iとがメンバー部材7の側面7aに接合されている。第4フランジ29fは、上側本体部31の上壁31aに接合される。第5フランジ29gは、上側本体部31の前側壁31bおよび下側本体部33の前側壁33bに接合される。また、保持部29の側面29bは、メンバー部材7の車幅方向外側の側面7aと平行に延在する(図5参照)。このように、保持部29は、本体部27の前面27aとメンバー部材7の側面7aとの交差部分に設けられ、前方に向けて延在する。
図9、図10Aおよび図10Bに示すように、ラダーフレーム3の車幅方向外側には、サイドシル41が前後方向に沿って延在している。サイドシル41は、アウターパネル43とインナーパネル45とが接合されて閉断面構造に構成されている。サイドシルの前端41aにおける車幅方向中央には、前方に突出するフランジ41bが設けられている。サイドシル41の前端には、車輪誘導部材47が取り付けられている。サイドシル41の前端部からは、フロントピラー49が上方に向けて延在している。
車輪誘導部材47は、車幅方向内側かつ車両後方側に斜め方向に延在する前面47aと、前面の周縁で屈曲して後方に延在する上面47b、側面47cおよび底面47dと、前面から後方に沿って縦横に延びる複数のリブ47eと、突起47fとから構成される。前面および突起には、ボルトBLが挿通する貫通孔52が形成されている。車輪誘導部材47の背面には、凹部47gが形成され、凹部内にサイドシル41のフランジが挿入される。
図11に示すように、サスペンション51は、ラダーフレーム3(車体骨格部材)に取り付けられたアーム53と、アーム53におけるボールジョイント55(回動軸)に平面視で回動可能に支持されたハブキャリア57(車輪保持部材)とを有する。
アーム53は、車幅方向内側に向けて分岐して延びる前後一対の前側脚部53aおよび後側脚部53bと、車幅方向外側に向けて延びる基部53cと、から一体形成されている。前側脚部53aの先端には、前側取付部53dが設けられており、後側脚部53bの先端には、後側取付部53eが設けられている。これらの前側取付部53dおよび後側取付部53eは、前後方向に離間して前後一対に配置されている。また、前側取付部53dおよび後側取付部53eを介してアーム53は、ラダーフレーム3のクロスメンバ9に取り付けられている。基部53cの先端にはボールジョイント55(回動軸)が設けられている。ハブキャリア57(車輪保持部材)は、アーム53におけるボールジョイント55に平面視で回動可能に支持されている。また、アーム53のボールジョイント55および車輪17は、メンバー部材7よりも車幅方向外側に配置されている。
サイドシル41は、ラダーフレーム3のメンバー部材7よりも車幅方向外側に配置され、前後方向に延在している。前端が車輪17の後側に対向して配置されている。具体的には、アーム53の基部53cのボールジョイント55を通って前後方向に延びる中心軸をC1とし、車輪17の幅方向中央の中心軸をC2とし、サイドシル41の車幅方向中央の中心軸をC3とすると、以下の関係に設定されている。アーム53のボールジョイント55は、平面視において、車輪17の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置されている。つまり、中心軸C1は、中心軸C2よりも距離D1だけ車幅方向内側に配置されている。さらに、アーム53におけるボールジョイント55は、サイドシル41の前端の車幅方向中央よりも車幅方向内側に配置されている。つまり、中心軸C1は、中心軸C3よりも距離D2だけ車幅方向内側に配置されている。図12Aに示すように、サスペンション51におけるアーム53の後側取付部53eからアーム53におけるボールジョイント55までの直線距離を第1距離L1とし、アーム53における前側取付部53dからアーム53におけるボールジョイント55までの直線距離を第2距離L2とする。
次いで、図12A~図12Eを用いて、車両1の前面衝突時における車体の変形状態を示す。
図12Aに示すように、前面衝突時の前段階では、車両1の左側の車輪17の前側に衝突物59が配置される。
次に、図12Bに示すように、衝突初期においては、車輪17の前部に衝突物59が当たると、タイヤ21が凹み、ボールジョイント55を中心としてハブキャリア57および車輪17が回動する。ここで、アーム53のボールジョイント55は、車輪17の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置されているため、車輪17の後部が車幅方向内側に向く方向に(平面視で図12Bにおける時計方向に)回動する。
そして、図12Cに示すように、衝突中間時点においては、車輪17が更に回動し、車輪17の後部が車輪受け部材13やメンバー部材7の側面7aに当たる。
さらに、図12Dに示すように、衝突後期においては、ハブキャリア57がアーム53のボールジョイント55から外れ、車輪17は後部を中心として前部が後方に向かうように回動する。ここで、第1距離L1の縮小量は、第2距離L2の縮小量よりも大きくなる。つまり、後側脚部53bの変形量の方が前側脚部53aの変形量よりも大きくなる。そして、車輪17の後部が車輪受け部材13に当たった後に、ハブキャリア57がアーム53から外れる。
そして、衝突の最終段階においては、ハブキャリア57およびホイール19が車輪17の幅方向に押し潰されるように、衝突物59と車輪誘導部材47との間にハブキャリア57およびホイール19が挟まれる。
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
(1)本実施形態に係る車体前部構造は、車体側部に配置されて前後方向に延在するメンバー部材7を有するラダーフレーム3(車体骨格部材)と、ラダーフレーム3に取り付けられたアーム53とアーム53におけるボールジョイント55(回動軸)に平面視で回動可能に支持されたハブキャリア57(車輪保持部材)とを有し、アーム53のボールジョイント55はメンバー部材7よりも車幅方向外側に配置されたサスペンション51と、サスペンション51におけるハブキャリア57に結合され、メンバー部材7よりも車幅方向外側に配置された車輪17と、メンバー部材7から車幅方向外側へ突出し、前方からの衝突荷重によって後方移動した車輪17を受け止め可能に構成された車輪受け部材13と、メンバー部材7よりも車幅方向外側に配置され、前後方向に延在すると共に前端が車輪17の後側に対向して配置されたサイドシル41と、を備えている。
サスペンション51におけるアーム53のボールジョイント55は、平面視において、車輪17の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置され、車輪17への衝突荷重入力時から少なくとも車輪17が車輪受け部材13に当たるまでは、ハブキャリア57がアーム53に支持される。
ハブキャリア57はボールジョイント55を回動中心としてアーム53に回動可能に支持されている。また、アーム53のボールジョイント55は車輪17の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置されている。このため、車輪17に前方から衝突荷重が入力された場合、車輪17は、アーム53のボールジョイント55を中心として車輪17の後部が車幅方向内側に向けて回動する。この回動をしながら車輪17の全体は後方移動する。また、車輪17への衝突荷重入力時から少なくとも車輪17が車輪受け部材13に当たるまで、ハブキャリア57がアーム53に支持される。なお、車輪17が車輪受け部材13に当たる前に車輪17がサスペンション51から外れると、車輪17の後部が車輪受け部材13に当たることが困難になる。
従って、前方から車輪17へ衝突荷重が入力された時、車輪17は、アーム53のボールジョイント55を中心として回動しながら後方移動し、車輪17の後部が車輪受け部材13に当たると、衝突荷重は、メンバー部材7からラダーフレーム3へと伝達される。さらに、衝突物とサイドシル41の前端とで、回動した車輪17が車輪17の幅方向に挟まれると、サイドシル41にも衝突荷重が伝達される。以上より、車両の前面衝突時、車輪17に入力した衝突荷重が、サイドシル41とラダーフレーム3とに分散して伝達されるため、車体重量の増大を抑制しつつ衝突荷重を十分に受けることができる。
(2)本実施形態に係る車体前部構造は、車体側部に配置されて前後方向に延在するメンバー部材7を有するラダーフレーム3(車体骨格部材)と、ラダーフレーム3に取り付けられたアーム53とアーム53におけるボールジョイント55に平面視で回動可能に支持されたハブキャリア57とを有し、アーム53のボールジョイント55はメンバー部材7よりも車幅方向外側に配置されたサスペンション51と、サスペンション51におけるハブキャリア57に結合され、メンバー部材7よりも車幅方向外側に配置された車輪17と、メンバー部材7から車幅方向外側へ突出し、前方からの衝突荷重によって後方移動した車輪17を受け止め可能に構成された車輪受け部材13と、メンバー部材7よりも車幅方向外側に配置され、前後方向に延在すると共に前端が前記車輪17の後側に対向して配置されたサイドシル41と、を備えている。
サスペンション51におけるアーム53は、前後一対の前側取付部53dおよび後側取付部53eを介してラダーフレーム3に取り付けられ、サスペンション51におけるアーム53のボールジョイント55は、平面視において、車輪17の幅方向中央よりも車幅方向内側にオフセット配置され、車輪17への衝突荷重入力時から少なくとも車輪17が車輪受け部材13に当たるまでは、前記ハブキャリア57がアーム53に支持される。
サスペンション51のアーム53は、前後一対の前側取付部53dおよび後側取付部53eを介してラダーフレーム3に取り付けられている。従って、サスペンション51のアーム53の後側取付部53eとラダーフレーム3との結合状態が解除されたり、アーム53における後側取付部53eとボールジョイント55との距離が縮小する変形をしたりすることなどによって、衝突荷重が車輪17に入力されたときに車輪17が効率的に回動しやすくなる。
従って、車輪17への衝突荷重入力時、車輪17は平面視で更に回動しながら後方移動しやすくなる。よって、車両の前面衝突時、車輪17に入力した衝突荷重が、サイドシル41とラダーフレーム3とに更に効率的に分散して伝達されるため、車体重量の増大を抑制しつつ衝突荷重を十分に受けることができる。
(3)サスペンション51におけるアーム53の後側取付部53eからアーム53におけるボールジョイント55までの第1距離L1と、アーム53における前側取付部53dからアーム53におけるボールジョイント55までの第2距離L2とについて、車輪17へ衝突荷重が入力されてアーム53が変形した場合に、第1距離L1の縮小量を第2距離L2の縮小量よりも大きくなるように構成した。
従って、車輪17への衝突荷重入力時、車輪17は更に回動しながら後方移動しやすくなり、衝突荷重が、サイドシル41とラダーフレーム3とに更に効率的に分散して伝達される。
(4)車輪17へ前方からの衝突荷重が入力されて車輪17が後方移動した場合、車輪17の後部が車輪受け部材13に当たった後に、ハブキャリア57がアーム53から外れるように構成された。
車輪17の後部が車輪受け部材13に当たった後までもハブキャリア57がアーム53に支持されたままだと、衝突物59とサイドシル41の前端とで車輪17を幅方向に挟むことによるサイドシル41への荷重伝達の効率が低下する。
(5)サイドシル41の前端に、車幅方向内側かつ車両後方側に斜め方向に延在する前面を有し、衝突荷重入力時に後方移動した車輪17が当たって車輪17を車輪受け部材13に向けてガイドする車輪誘導部材47を設けた。
車輪誘導部材47を設けたため、移動する車輪17を確実に車輪受け部材13に導くことができる。
(6)アーム53におけるボールジョイント55は、サイドシル41の前端の車幅方向中央よりも車幅方向内側に配置された。
ボールジョイント55が、サイドシル41の前端の車幅方向中央よりも車幅方向外側に配置されると、車輪17に衝突荷重が入力されたときに、衝突物59とサイドシル41の前端とで車輪17を幅方向に効率的に挟むことが困難になる。
(7)車輪受け部材13は、メンバー部材7の車幅方向外側の側面7aから車幅方向外側に向けて延在する前面27aを有する本体部27と、本体部27の前面27aとメンバー部材7の側面7aとの交差部分に設けられ、前方に向けて延在する保持部29と、を備えた。
車輪受け部材13は、本体部27と保持部29を有するため、車輪17に衝突荷重が入力されて後方移動する車輪17の後部を本体部27と保持部29とで確実に受け止めることができる。具体的には、保持部29の側面29bで車輪17を受け止めることができる。なお、保持部29によって車輪受け部材13の強度が向上するため、保持部29を設けた方が移動する車輪17の後部をより確実に保持することができる。
(8)車体骨格部材は、ラダーフレーム3であり、車輪受け部材13は、ラダーフレーム3に設けられ、ボディを支持するマウント部材15である。
ラダーフレーム3においては、ボディ5を支持するマウント部材15は強度が大きいため、現状のマウント部材15を流用して、車輪受け部材13を設けることができる。
[第2実施形態]
次いで、図13~図15を用いて、第2実施形態について説明する。
次いで、図13~図15を用いて、第2実施形態について説明する。
第2実施形態に係る車両101は、モノコック構造の車両である。
第2実施形態におけるメンバー部材は、閉断面構造に構成されると共に車体側部に配置されて前後方向に延在するサイドメンバ103である。サイドシル102は、サイドメンバ103(メンバー部材)よりも車幅方向外側に配置され、前後方向に延在する。
また、第2実施形態に係る車輪受け部材105は、サイドメンバ103における車幅方向外側の側面103aとサイドメンバ103とを連結する連結メンバ107(第1実施形態における本体部27に相当)と、連結メンバ107の前面107aとサイドメンバ103の側面103aとの交差部分に設けられ、前方に向けて延在する保持部109と、から構成される。なお、サイドシル102の前端から上方に延びるフロントピラー111、サイドシル102の前後中間部から上方に延びるセンターピラー113が形成されている。
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。
(1)車体骨格部材のメンバー部材は、モノコック構造の車両101におけるサイドメンバ103であり、車輪受け部材105は、サイドメンバ103とサイドシル102とを車幅方向に連結する連結メンバ107を有する。
連結メンバ107は、サイドメンバ103とサイドシル102とを連結するため、車輪受け部材105の強度が向上する。
1,101 車両
3 ラダーフレーム(車体骨格部材)
7 メンバー部材
7a 側面
13 車輪受け部材
17 車輪
27 本体部
27a 前面
29 保持部
41 サイドシル
51 サスペンション
53 アーム
53d 前側取付部
53e 後側取付部
55 ボールジョイント(回動軸)
57 ハブキャリア(車輪保持部材)
101 車両
103 サイドメンバ(メンバー部材)
105 車輪受け部材
107 連結メンバ
3 ラダーフレーム(車体骨格部材)
7 メンバー部材
7a 側面
13 車輪受け部材
17 車輪
27 本体部
27a 前面
29 保持部
41 サイドシル
51 サスペンション
53 アーム
53d 前側取付部
53e 後側取付部
55 ボールジョイント(回動軸)
57 ハブキャリア(車輪保持部材)
101 車両
103 サイドメンバ(メンバー部材)
105 車輪受け部材
107 連結メンバ
Claims (9)
- 車体側部に配置されて前後方向に延在するメンバー部材を有する車体骨格部材と、
前記車体骨格部材に取り付けられたアームと前記アームに設けられた回動軸に平面視で回動可能に支持された車輪保持部材とを有し、前記アームに設けられた回動軸が前記メンバー部材よりも車幅方向外側に配置されたサスペンションと、
前記サスペンションにおける車輪保持部材に結合され、前記メンバー部材よりも車幅方向外側に配置された車輪と、
前記車輪の後端よりも後側に配置されると共に前記メンバー部材から車幅方向外側へ突出し、前方からの衝突荷重によって後方移動した前記車輪を受け止め可能に構成された車輪受け部材と、を備え、
前記サスペンションにおけるアームに設けられた回動軸は、平面視において、車輪の幅方向中央よりも車幅方向内側へオフセット配置されており、
前記車輪に前方からの衝突荷重が入力された時に、前記回動軸を中心として前記車輪の後部が車幅方向内側に向く方向へ車輪が回動すると共に前記アームが変形して前記回動軸が車両後方へ移動することにより、前記車輪の後部が車幅方向内側に向く方向へ回動した状態で後方移動し車輪受け部材で受け止められるように構成されたことを特徴とする車体前部構造。 - 車体側部に配置されて前後方向に延在するメンバー部材を有する車体骨格部材と、
前記車体骨格部材に取り付けられたアームと前記アームに設けられた回動軸に平面視で回動可能に支持された車輪保持部材とを有し、前記アームに設けられた回動軸は前記メンバー部材よりも車幅方向外側に配置されたサスペンションと、
前記サスペンションにおける車輪保持部材に結合され、前記メンバー部材よりも車幅方向外側に配置された車輪と、
前記車輪の後端よりも後側に配置されると共に前記メンバー部材から車幅方向外側へ突出し、前方からの衝突荷重によって後方移動した前記車輪を受け止め可能に構成された車輪受け部材と、を備え、
前記サスペンションにおけるアームは、前後一対の前側取付部および後側取付部を介して車体骨格部材に取り付けられ、前記サスペンションにおけるアームに設けられた回動軸は、平面視において、車輪の幅方向中央よりも車幅方向内側へオフセット配置されて構成されており、
前記車輪に前方からの衝突荷重が入力された時に、前記回動軸を中心として前記車輪の後部が車幅方向内側に向く方向へ車輪が回動すると共に前記前側取付部および後側取付部の少なくともいずれかが車幅方向へ移動することにより後側取付部が前側取付部よりも車幅方向内側へ移動し、前記車輪の後部が車幅方向内側に向く方向へ回動した状態で後方移動して車輪受け部材で受け止められるように構成されたことを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1または2に記載された車体前部構造であって、
前記車輪に前方からの衝突荷重が入力された時から少なくとも車輪が車輪受け部材に当たるまでは、前記車輪保持部材がアームに支持されることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~3のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記車輪に前方からの衝突荷重が入力されて車輪が後方移動したとき、車輪の後部が車輪受け部材に当たった後に、前記車輪保持部材がアームから外れるように構成されたことを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~4のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記メンバー部材よりも車幅方向外側に配置され、前後方向に延在すると共に前端が前記車輪の後側に対向して配置されたサイドシルをさらに備え、
前記サイドシルの前端に、車幅方向内側かつ車両後方側に斜め方向に延在する前面を有し、前方からの衝突荷重入力時に後方移動した車輪が当たって車輪を車輪受け部材に向けてガイドする車輪誘導部材を設けたことを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~5のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記アームにおける回動軸は、前記サイドシルの前端の車幅方向中央よりも車幅方向内側に配置されたことを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~6のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記車輪受け部材は、前記メンバー部材の車幅方向外側の側面から車幅方向外側に向けて延在する前面を有する本体部と、前記本体部の前面とメンバー部材の側面との交差部分に設けられた保持部と、を備えたことを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記車体骨格部材は、ラダーフレームであり、
前記車輪受け部材は、ラダーフレームに設けられ、ボディを支持するマウント部材であることを特徴とする車体前部構造。 - 請求項1~7のいずれか1項に記載された車体前部構造であって、
前記車体骨格部材のメンバー部材は、モノコック構造の車両におけるサイドメンバであり、
前記車輪受け部材は、前記サイドメンバとサイドシルとを車幅方向に連結する連結メンバを有することを特徴とする車体前部構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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PCT/JP2017/012365 WO2018179046A1 (ja) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 車体前部構造 |
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WO2018179046A1 true WO2018179046A1 (ja) | 2018-10-04 |
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ID=63674527
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PCT/JP2017/012365 WO2018179046A1 (ja) | 2017-03-27 | 2017-03-27 | 車体前部構造 |
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WO (1) | WO2018179046A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH05124542A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-21 | Toyota Motor Corp | 自動車車体の前部構造 |
JPH11165652A (ja) * | 1997-11-30 | 1999-06-22 | Isuzu Motors Ltd | ホイールストッパ |
JP2015113026A (ja) * | 2013-12-12 | 2015-06-22 | トヨタ自動車株式会社 | 車両下部構造 |
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2017
- 2017-03-27 WO PCT/JP2017/012365 patent/WO2018179046A1/ja active Application Filing
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