説明

自動車の前部車体構造

【課題】 他車両との衝突時に衝突エネルギーを効果的に吸収できるようにする。
【解決手段】 フロントサイドフレーム12の前端に固定した矩形枠状のフロントバルクヘッド18の上下方向に延びるバルクヘッドサイドフレーム19に底辺を固定され、フロントピラー13の前端から車体前下方に延びるアッパーメンバ14の前端に頂点を固定された三角形状の連結部材22を備えたことにより、自車両が他車両と正面衝突する場合に他車両のバンパービームの高さが種々に異なっていても、そのバンパービームを三角形状の連結部材22にすれ違うことなく確実に衝突させ、連結部材22に入力された衝突エネルギーをフロントサイドフレーム12およびアッパーメンバ14に伝達して確実に吸収することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、フロントサイドフレームの前端と、フロントピラーの前端から車体前下方に向けて延びるアッパーメンバの前端とを連結部材で連結した自動車の前部車体構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車両の正面衝突時の衝撃吸収能力を高めるために、左右のフロントサイドフレームの車幅方向外側において、フロントピラーの前端から車体前下方に向けて左右のアッパーメンバを延出し、相互に隣接するフロントサイドフレームおよびアッパーメンバの前端間を連結部材で連結したものが、下記特許文献1、2により公知である。
【特許文献1】特開2003−40142号公報
【特許文献2】特開2005−112173号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで上記特許文献1に記載されたものは、アッパーメンバの前部が略下向きに垂下しており、かつアッパーメンバの前端とフロントサイドフレームの前端とが車幅方向に延びる連結部材および上下方向に延びる連結部材で連結されているため、正面衝突時に他車両のバンパービームの高さが種々に異なっていても、そのバンパービームを上下方向に延びるアッパーメンバの前部、あるいは上下方向に延びる連結部材に確実に衝突させ、衝突エネルギーをフロントサイドフレームあるいはアッパーメンバに伝達して効果的に吸収することができる。しかしながら、上記特許文献1に記載されたものは、アッパーメンバの前端とフロントサイドフレームの前端とが車幅方向に延びる連結部材および上下方向に延びる連結部材で連結されているため、連結部材の部品点数や重量が増加してしまう問題があった。
【0004】
また上記特許文献2に記載されたものは、アッパーメンバの前部が車体前後方向に略水平に延びており、かつアッパーメンバの先端とフロントサイドフレームの前端とが、バンパービームと同じ高さで車幅方向に延びる連結部材で連結されているため、正面衝突時に他車両のバンパービームが自車両のバンパービームに対して上方あるいは下方にずれていると、両バンパービームが衝突せずにすれ違って互いのエンジンルームに嵌入してしまい、衝突エネルギーを効果的に吸収できなくなる可能性があった。
【0005】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、他車両との衝突時に衝突エネルギーを効果的に吸収できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、車体前後方向に延びる一対のフロントサイドフレームと、フロントピラーの前端から車体前下方に延びるアッパーメンバと、前記フロントサイドフレームの前端に固定された四角枠状のフロントバルクヘッドと、前記フロントバルクヘッドのバルクヘッドサイドフレームに底辺を連結されて前記アッパーメンバの前端に頂点を連結された三角形状の連結部材とを備えたことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。
【0007】
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記アッパーメンバの前後方向中間部に前記フロントバルクヘッドのバルクヘッドアッパーフレームの後方延長部を連結し、前記後方延長部、前記アッパーメンバの前部および前記連結部材によって三角形を形成したことを特徴とする自動車の前部車体構造が提案される。
【発明の効果】
【0008】
請求項1の構成によれば、フロントサイドフレームの前端に固定したフロントバルクヘッドのバルクヘッドサイドフレームに底辺を固定され、フロントピラーの前端から車体前下方に延びるアッパーメンバ前端に頂点を固定された三角形状の連結部材を備えたことにより、自車両が他車両と正面衝突する場合に他車両のバンパービームの高さが種々に異なっていても、そのバンパービームを連結部材にすれ違うことなく確実に衝突させ、連結部材に入力された衝突エネルギーをフロントサイドフレームおよびアッパーメンバに伝達して確実に吸収することができる。
【0009】
また請求項2の構成によれば、アッパーメンバの前部と、フロントバルクヘッドのバルクヘッドアッパーフレームの後方延長部と、連結部材とが三角形に連結されて剛性が高められるので、正面衝突によって他車両のバンパービームから連結部材に入力される衝突エネルギーをフロントサイドフレームおよびアッパーメンバに確実に伝達して効果的に吸収することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
【0011】
図1〜図6は本発明の実施の形態を示すもので、図1は自動車の車体前部の骨格を示す斜視図、図2は図1の2方向矢視図、図3は図2の3方向矢視図、図4は図3の4−4線拡大断面図、図5は他車両との正面衝突時の作用説明図(他車両のバンパービームが高い場合)、図6は他車両との正面衝突時の作用説明図(他車両のバンパービームが低い場合)である。
【0012】
図1〜図3に示すように、自動車の車体前部に形成されたエンジンルーム11の左右両側に沿って車体前後方向に延びる左右のフロントサイドフレーム12,12が配置される。またフロントサイドフレーム12,12の上方かつ車幅方向外側には、左右のフロントピラー13,13から車体前下方に延びる左右のアッパーメンバ14,14が配置される。左右のフロントサイドフレーム12,12の前端に車幅方向に延びるバンパービーム15の両端がボルト16…で固定され、このバンパービーム15の前面に薄い金属板で断面U字状に形成した衝撃吸収部材17が固定される。
【0013】
フロントサイドフレーム12,12の前部であってバンパービーム15の後部に、フロントバルクヘッド18が固定される。フロントバルクヘッド18は、上下方向に延びる左右一対のバルクヘッドサイドフレーム19,19と、車幅方向に延びるバルクヘッドロアフレーム20とを全体としてU字状に形成し、そのバルクヘッドサイドフレーム19,19の上端間を車幅方向に延びるバルクヘッドアッパーフレーム21で連結して四角枠状に構成される。フロントバルクヘッド18の左右のバルクヘッドサイドフレーム19,19がフロントサイドフレーム12,12の車幅方向内面に固定され、バルクヘッドアッパーフレーム21の左右両端を屈曲させて後方に延長した後方延長部21a,21aが、アッパーメンバ14,14の前後方向中間部に結合される。
【0014】
フロントバルクヘッド18のバルクヘッドサイドフレーム19,19と、フロントサイドフレーム12,12の前端と、フロントピラー13,13から車体前下方に延びるアッパーメンバ14,14の前端とが、三角形状の連結部材22,22で連結される。各々の連結部材22は上部部材23、下部部材24および中間部材25を放射状に配置したもので、上部部材23、下部部材24および中間部材25の車幅方向内端が三角形の底辺となり、車幅方向外端が三角形の頂点となる。三角形の底辺のうち、上部部材23および下部部材24がバルクヘッドサイドフレーム19の上端および下端に結合され、中間部材25がフロントサイドフレーム12に結合される。また三角形の頂点はアッパーメンバ14の前端に結合される。
【0015】
その結果、図1および図2に網掛けして示すように、アッパーメンバ14の前半部と、バルクヘッドアッパーフレーム21の後方延長部21aと、連結部材22とが略三角形状に結合されてトラス構造を構成する。
【0016】
図4に示すように、それぞれの連結部材22の前面に、発泡ウレタン製の衝撃吸収部材26が複数のクリップ27…で固定される。
【0017】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【0018】
自車両のバンパービーム15の高さと他車両のバンパービームの高さとが一致していれば、両車両が車幅方向にオフセットしていても、自車両のバンパービーム15および他車両のバンパービームを衝突させてすれ違いを防止し、衝突エネルギーを吸収することができる。
【0019】
図5に示すように、他車両のバンパービーム31が自車両のバンパービーム15よりも高い位置にある場合でも、他車両のバンパービーム31が自車両の連結部材22の上部部材23に衝突する。これにより、他車両のバンパービーム31から自車両の連結部材22に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム12およびアッパーメンバ14に伝達されて吸収され、両車両のバンパービーム15,31のすれ違いによる相互貫入が防止されて衝突被害が軽減される。
【0020】
図6に示すように、逆に他車両のバンパービーム31が自車両のバンパービーム15よりも低い位置にある場合でも、他車両のバンパービーム31が自車両の連結部材22の下部部材24に衝突する。これにより、他車両のバンパービーム31から自車両の連結部材22に入力された衝突エネルギーは、フロントサイドフレーム12およびアッパーメンバ14に伝達されて吸収され、両車両のバンパービーム15,31のすれ違いによる相互貫入が防止されて衝突被害が軽減される。
【0021】
また歩行者の脛が車両のフロントバンパーに衝突する場合には、バンパービーム15の前面に設けた金属薄板よりなる衝撃吸収部材17が潰れて衝突エネルギーを吸収する。また歩行者の脛がバンパービーム15よりも車幅方向外側に衝突する場合には、連結部材22,22の前面に設けた発泡ウレタン製の衝撃吸収部材26,26が潰れて衝突エネルギーを吸収する。
【0022】
以上のように、フロントサイドフレーム12,12の先端に固定したフロントバルクヘッド18のバルクヘッドサイドフレーム19,19と、フロントピラー13,13に連なるアッパーメンバ14,14の先端とを、バンパービーム15の上下方向寸法よりも遥かに大きい上下方向寸法を有する三角形状の連結部材22,22で連結したので、自車両が他車両と正面衝突する場合に他車両のバンパービーム31の高さが種々に異なっていても、そのバンパービーム31を連結部材22,22にすれ違うことなく確実に衝突させ、連結部材22,22に入力された衝突エネルギーをフロントサイドフレーム12,12およびアッパーメンバ14,14に伝達して確実に吸収することができる。しかも連結部材22,22は車両の両側部にそれぞれ1個ずつ設ければよいので、構造が簡単で重量の増加も最小限に抑えられる。
【0023】
このとき、アッパーメンバ14,14の前半部と、フロントバルクヘッド18のバルクヘッドアッパーフレーム21の後方延長部21a,21aと、連結部材22,22とが三角形(図1および図2の網掛け部参照)のトラス構造を構成して剛性が高められるので、他車両のバンパービーム31から連結部材22,22に入力される衝突エネルギーをフロントサイドフレーム12,12およびアッパーメンバ14,14に確実に伝達して効果的に吸収することができる。
【0024】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【0025】
例えば、実施の形態では三角形状の連結部材22を上部部材23、下部部材24および中間部材25で構成しているが、連結部材22は三角形状でありさえすれば、その構造は任意である。
【0026】
またバルクヘッドアッパーフレーム20の後方延長部20a,20aは、バルクヘッドアッパーフレーム20の本体部と別部材で構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0027】
【図1】車両の車体前部の骨格を示す斜視図
【図2】図1の2方向矢視図
【図3】図2の3方向矢視図
【図4】図3の4−4線拡大断面図
【図5】他車両との正面衝突時の作用説明図(他車両のバンパービームが高い場合)
【図6】他車両との正面衝突時の作用説明図(他車両のバンパービームが低い場合)
【符号の説明】
【0028】
12 フロントサイドフレーム
13 フロントピラー
14 アッパーメンバ
18 フロントバルクヘッド
19 バルクヘッドサイドフレーム
21 バルクヘッドアッパーフレーム
21a 後方延長部
22 連結部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体前後方向に延びる一対のフロントサイドフレーム(12)と、
フロントピラー(13)の前端から車体前下方に延びるアッパーメンバ(14)と、
前記フロントサイドフレーム(12)の前端に固定された四角枠状のフロントバルクヘッド(18)と、
前記フロントバルクヘッド(18)のバルクヘッドサイドフレーム(19)に底辺を連結されて前記アッパーメンバ(14)の前端に頂点を連結された三角形状の連結部材(22)と、
を備えたことを特徴とする自動車の前部車体構造。
【請求項2】
前記アッパーメンバ(14)の前後方向中間部に前記フロントバルクヘッド(18)のバルクヘッドアッパーフレーム(21)の後方延長部(21a)を連結し、前記後方延長部(21a)、前記アッパーメンバ(14)の前部および前記連結部材(22)によって三角形を形成し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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2007−216760(P2007−216760A)
【公開日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−37862(P2006−37862)
【出願日】平成18年2月15日(2006.2.15)
【出願人】(000005326)本田技研工業株式会社 (23,863)
【Fターム(参考)】