車両の前部構造
【課題】車両前部の剛性を高めるとともに、前突時に車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させる。
【解決手段】車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂと、サイドメンバ２Ａ，２Ｂに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレーム３とを備える車両の前部構造１は、サイドメンバ２Ａ，２Ｂとサブフレーム３とを連結する左右一対の補強部材４Ａ，４Ｂを備え、この補強部材を互いに交差させて、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結する。
【解決手段】車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂと、サイドメンバ２Ａ，２Ｂに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレーム３とを備える車両の前部構造１は、サイドメンバ２Ａ，２Ｂとサブフレーム３とを連結する左右一対の補強部材４Ａ，４Ｂを備え、この補強部材を互いに交差させて、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操縦安定性を向上させるには、車両の骨格部材間に車体のねじれを抑制する補強部材を設置することが効果的である。このような補強部材としては、車両前部の左右両側で前後方向に延びるフロントフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとの間に左右一対の補強部材を交差させて設置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５９１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構造では、補強部材による剛性が低い。また、車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることが求められている。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、車両前部の剛性を高めるとともに、前突時に車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレームとを備える車両の前部構造であって、フロントサイドメンバとフロントサブフレームとを連結する左右一対の補強部材を備え、補強部材は、互いに交差しており、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されていることを特徴としている。
【０００７】
このような車両の前部構造によれば、補強部材が回動を許容するように連結されているために剛性が高くなるとともに、前突した場合に、互いに交差して設置された左右一対の補強部材を介してフロントサイドメンバに荷重が伝達される時、補強部材がその連結された交差部分ではさみが開いていくように（補強部材の設置された区間が前後方向に短くなるように）互いに回動するため、入力荷重に対して補強部材が突張るように抵抗することがなく、そのため、補強部材の設置された区間が、その変形を阻害されずに他の部位への悪影響を及ぼすことなく効率よくエネルギーを吸収することができる。すなわち、車両の前部構造の剛性とエネルギー吸収のバランスが良好となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両前部の剛性を高めるとともに、前突時に車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることができる車両の前部構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の車両の前部構造の底面図である。
【図２】本発明に係る補強部材の前突時の変化を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両の前部構造の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書において、車両が直前進している際の方向を「前方」と定め、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１１】
図１は本発明の車両の前部構造１の底面図である。車両の前部構造１は、車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂと、これらのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレーム３とを備えている。
【００１２】
また、前部構造１は、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂとフロントサブフレーム３とを連結する左右一対の補強部材４Ａ，４Ｂ、すなわち、車両左側のフロントサイドメンバ２Ａにおけるフロントサブフレーム３よりも後方側の部分とフロントサブフレーム３の右端部とを連結する補強部材４Ａと、車両右側のフロントサイドメンバ２Ｂにおけるフロントサブフレーム３よりも後方側の部分とフロントサブフレーム３の左端部とを連結する補強部材４Ｂとを備えている。これらの補強部材４Ａ，４Ｂは、互いに交差する構成とされ、このような交差により車体のねじれを阻止し、車両の操縦安定性の向上を図っている。補強部材４Ａ，４Ｂのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂ及びフロントサブフレーム３への連結は、溶接を採用してもよく、ボルト等を用いて連結してもよい。
【００１３】
ここで、特に本実施形態にあっては、補強部材４Ａ，４Ｂは、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されている。この補強部材４Ａ，４Ｂの交差部分の連結は、回動すればよく、例えばピンを用いた連結とすることができる。また、連結する交差部分は、補強部材４Ａ，４Ｂ同士が互いに接していてもよく、弾性スペーサー等の部材を介して連結されていてもよい。
【００１４】
本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂは、車両の前後方向に対して傾斜を持たせてフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに連結されている。通常、補強部材４Ａ，４Ｂの傾斜角を大きくすると、前突に対する車両の剛性が低下する。ここで、本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂはその交差部分で互いに連結されているため、車両の剛性の向上が図られている。ただし、補強部材４Ａ，４Ｂの連結はその交差部分で互いの回動が許容されているため、回動不可能に連結した場合と比べて、前突に対する車両の剛性が高くなりすぎることがなく、回動する補強部材４Ａ，４Ｂにより、前突時の車両の前後方向の反力を減少させ、前突時のエネルギーを効率よく吸収できる。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る補強部材４Ａ，４Ｂの前突時の変化を示す底面図である。本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂによれば、車両が前突した場合に、フロントサブフレーム３から補強部材４Ａ，４Ｂを介してフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに荷重が伝達される。このとき、補強部材４Ａ，４Ｂはその連結された交差部分ではさみが開いていくように（補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘが前後方向に短くなるように）互いに回動しながら当該補強部材４Ａ，４Ｂが車両の下側（図２における紙面手前側）、上側、又は水平方向に向って反っていくため、入力荷重に対して補強部材４Ａ，４Ｂが突張るように抵抗することがない。そのため、補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘが、その変形を阻害されずに他の部位への悪影響を及ぼすことなく効率よくエネルギーを吸収することができる。
【００１６】
他の実施形態において、補強部材４Ａ，４Ｂのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂへの連結がボルト等の連結部材を用いて摩擦接合により連結されている場合、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂは、その連結部位が、ボルト等の連結部材が移動可能となる長孔を有する構成としてもよい。連結部位が長孔であって、長孔の一端に補強部材４Ａ，４Ｂが連結されていると、車両が前突した場合に、補強部材４Ａ，４Ｂが長孔内を後方へスライド移動しながらエネルギーを吸収することができる。また、この場合であっても、上記実施形態のように補強部材４Ａ，４Ｂが車両の下側等に向って反っていくことでエネルギーを吸収することもできる。
【００１７】
このように本実施形態によれば、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂとフロントサブフレーム３とに連結されて互いに交差する補強部材４Ａ，４Ｂのその交差部分が回動を許容するように連結されているため、車両前部の剛性を高めることができるとともに、前突時にこれらの補強部材４Ａ，４Ｂが突張るように抵抗することがなく、車両の前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収することができる。
【００１８】
なお、補強部材４Ａ，４Ｂは、その断面形状や材質について、補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘのエネルギー吸収能力がより向上するように、車両前部の他の部分の構造に応じて選択することができる。また、本実施形態に係る補強部材４Ａ，４Ｂは、正面衝突時でもオフセット衝突時でも有効に機能する。
【符号の説明】
【００１９】
１…車両の前部構造、２Ａ，２Ｂ…フロントサイドメンバ、３…フロントサブフレーム、４Ａ，４Ｂ…補強部材、Ｘ…補強部材が設置された区間。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の操縦安定性を向上させるには、車両の骨格部材間に車体のねじれを抑制する補強部材を設置することが効果的である。このような補強部材としては、車両前部の左右両側で前後方向に延びるフロントフレームと、車幅方向に延びるクロスメンバとの間に左右一対の補強部材を交差させて設置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１５９１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構造では、補強部材による剛性が低い。また、車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることが求められている。
【０００５】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、車両前部の剛性を高めるとともに、前突時に車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることができる車両の前部構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、フロントサイドメンバに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレームとを備える車両の前部構造であって、フロントサイドメンバとフロントサブフレームとを連結する左右一対の補強部材を備え、補強部材は、互いに交差しており、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されていることを特徴としている。
【０００７】
このような車両の前部構造によれば、補強部材が回動を許容するように連結されているために剛性が高くなるとともに、前突した場合に、互いに交差して設置された左右一対の補強部材を介してフロントサイドメンバに荷重が伝達される時、補強部材がその連結された交差部分ではさみが開いていくように（補強部材の設置された区間が前後方向に短くなるように）互いに回動するため、入力荷重に対して補強部材が突張るように抵抗することがなく、そのため、補強部材の設置された区間が、その変形を阻害されずに他の部位への悪影響を及ぼすことなく効率よくエネルギーを吸収することができる。すなわち、車両の前部構造の剛性とエネルギー吸収のバランスが良好となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、車両前部の剛性を高めるとともに、前突時に車両前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収させることができる車両の前部構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の車両の前部構造の底面図である。
【図２】本発明に係る補強部材の前突時の変化を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の車両の前部構造の好適な実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本明細書において、車両が直前進している際の方向を「前方」と定め、「前」、「後」、「左」、「右」等の方向を表す語を用いることとする。
【００１１】
図１は本発明の車両の前部構造１の底面図である。車両の前部構造１は、車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂと、これらのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレーム３とを備えている。
【００１２】
また、前部構造１は、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂとフロントサブフレーム３とを連結する左右一対の補強部材４Ａ，４Ｂ、すなわち、車両左側のフロントサイドメンバ２Ａにおけるフロントサブフレーム３よりも後方側の部分とフロントサブフレーム３の右端部とを連結する補強部材４Ａと、車両右側のフロントサイドメンバ２Ｂにおけるフロントサブフレーム３よりも後方側の部分とフロントサブフレーム３の左端部とを連結する補強部材４Ｂとを備えている。これらの補強部材４Ａ，４Ｂは、互いに交差する構成とされ、このような交差により車体のねじれを阻止し、車両の操縦安定性の向上を図っている。補強部材４Ａ，４Ｂのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂ及びフロントサブフレーム３への連結は、溶接を採用してもよく、ボルト等を用いて連結してもよい。
【００１３】
ここで、特に本実施形態にあっては、補強部材４Ａ，４Ｂは、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されている。この補強部材４Ａ，４Ｂの交差部分の連結は、回動すればよく、例えばピンを用いた連結とすることができる。また、連結する交差部分は、補強部材４Ａ，４Ｂ同士が互いに接していてもよく、弾性スペーサー等の部材を介して連結されていてもよい。
【００１４】
本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂは、車両の前後方向に対して傾斜を持たせてフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに連結されている。通常、補強部材４Ａ，４Ｂの傾斜角を大きくすると、前突に対する車両の剛性が低下する。ここで、本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂはその交差部分で互いに連結されているため、車両の剛性の向上が図られている。ただし、補強部材４Ａ，４Ｂの連結はその交差部分で互いの回動が許容されているため、回動不可能に連結した場合と比べて、前突に対する車両の剛性が高くなりすぎることがなく、回動する補強部材４Ａ，４Ｂにより、前突時の車両の前後方向の反力を減少させ、前突時のエネルギーを効率よく吸収できる。
【００１５】
図２は、本実施形態に係る補強部材４Ａ，４Ｂの前突時の変化を示す底面図である。本実施形態の補強部材４Ａ，４Ｂによれば、車両が前突した場合に、フロントサブフレーム３から補強部材４Ａ，４Ｂを介してフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂに荷重が伝達される。このとき、補強部材４Ａ，４Ｂはその連結された交差部分ではさみが開いていくように（補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘが前後方向に短くなるように）互いに回動しながら当該補強部材４Ａ，４Ｂが車両の下側（図２における紙面手前側）、上側、又は水平方向に向って反っていくため、入力荷重に対して補強部材４Ａ，４Ｂが突張るように抵抗することがない。そのため、補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘが、その変形を阻害されずに他の部位への悪影響を及ぼすことなく効率よくエネルギーを吸収することができる。
【００１６】
他の実施形態において、補強部材４Ａ，４Ｂのフロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂへの連結がボルト等の連結部材を用いて摩擦接合により連結されている場合、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂは、その連結部位が、ボルト等の連結部材が移動可能となる長孔を有する構成としてもよい。連結部位が長孔であって、長孔の一端に補強部材４Ａ，４Ｂが連結されていると、車両が前突した場合に、補強部材４Ａ，４Ｂが長孔内を後方へスライド移動しながらエネルギーを吸収することができる。また、この場合であっても、上記実施形態のように補強部材４Ａ，４Ｂが車両の下側等に向って反っていくことでエネルギーを吸収することもできる。
【００１７】
このように本実施形態によれば、フロントサイドメンバ２Ａ，２Ｂとフロントサブフレーム３とに連結されて互いに交差する補強部材４Ａ，４Ｂのその交差部分が回動を許容するように連結されているため、車両前部の剛性を高めることができるとともに、前突時にこれらの補強部材４Ａ，４Ｂが突張るように抵抗することがなく、車両の前部が受ける衝突荷重をより効率よく吸収することができる。
【００１８】
なお、補強部材４Ａ，４Ｂは、その断面形状や材質について、補強部材４Ａ，４Ｂの設置された区間Ｘのエネルギー吸収能力がより向上するように、車両前部の他の部分の構造に応じて選択することができる。また、本実施形態に係る補強部材４Ａ，４Ｂは、正面衝突時でもオフセット衝突時でも有効に機能する。
【符号の説明】
【００１９】
１…車両の前部構造、２Ａ，２Ｂ…フロントサイドメンバ、３…フロントサブフレーム、４Ａ，４Ｂ…補強部材、Ｘ…補強部材が設置された区間。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレームとを備える車両の前部構造であって、
前記フロントサイドメンバと前記フロントサブフレームとを連結する左右一対の補強部材を備え、
前記補強部材は、互いに交差しており、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されていることを特徴とする車両の前部構造。
【請求項１】
車両の前部の左右両側で前後方向に延びる左右一対のフロントサイドメンバと、前記フロントサイドメンバに結合され車幅方向に延びるフロントサブフレームとを備える車両の前部構造であって、
前記フロントサイドメンバと前記フロントサブフレームとを連結する左右一対の補強部材を備え、
前記補強部材は、互いに交差しており、前突時に交差部分で互いに回動を許容するように連結されていることを特徴とする車両の前部構造。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１４８４２１（Ｐ２０１１−１４８４２１Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１１９５６（Ｐ２０１０−１１９５６）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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