車両の車体前部

【課題】衝撃吸収を損なうことなく、車体前部(クラッシャブルゾーン）の前後方向の長さを短縮した車両の車体前部を提供する。
【解決手段】車体前部１２は、フロントサイドフレーム１６の先端に設けた正面枠部（バルクヘッド）３７の下部をなす左右に延びる下部クロスビーム（フロントバルクヘッドロアクロスメンバ）６６に車両１１前方へ張り出した足払いプレート６８を設け、下部クロスビーム６６に車両１１後方へ延びる下部緩衝バー部材１３７を設け、下部緩衝バー部材１３７の前方に足払いプレート６８の後部とで一体的に閉断面形状を形成した衝撃吸収突出部材１３８を設けた。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の正面の内部に、正面に入力された衝撃を吸収する部材を設けた車両の車体前部に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車体前部には、車両の正面の内部に衝撃吸収部材を設けたものがある。
この部材は、前輪に沿う左右のフロントサイドフレームの下方に配置されて前後に延びる左右の縦アームからサイド支柱をそれぞれ張り出し、これらのサイド支柱の先端に左右に延びるバーを取付けている。さらに、バーの中央にセンタ支柱をサイド支柱に平行に設けて縦アームに支持している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、従来技術（特許文献１）は、正面に入力された衝撃が左右のサイド支柱から車両前後に延びる左右の縦アームに一直線に伝わるため、左右の縦アームは座屈強度が大きく、変形し難く、衝撃を十分吸収することができない。
また、車両正面に入力される衝撃を十分に吸収することができないと、車体前部の前後の長さ（クラッシャブルゾーン）を長くする必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５２１４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、衝撃吸収を損なうことなく、車体前部(クラッシャブルゾーン）の前後方向の長さを短縮した車両の車体前部を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、車両に設けた車室から前方に延ばした左右のフロントサイドフレームと、フロントサイドフレームの先端に設けた正面枠部と、を備える車体前部において、正面枠部の下部をなす左右に延びる下部クロスビームに車両前方へ張り出した足払いプレートを設け、下部クロスビームに車両後方へ延びる下部緩衝バー部材を設け、下部緩衝バー部材の前方に足払いプレートの後部とで一体的に閉断面形状を形成した衝撃吸収突出部材を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、衝撃吸収突出部材を下部緩衝バー部材より上位に配置していることを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、衝撃吸収突出部材は、車両側面視、三角形状で、先端に向かって尖り、傾斜吸収フレーム部が傾斜していることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明では、足払いプレートは、衝撃吸収突出部材に沿って、車両の前後方向に延ばしたビードを備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明では、下部緩衝バー部材の後部を、車室の床の前方に配置されフロントサイドフレームに取付けたサブフレームに結合していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に係る発明では、左右のフロントサイドフレームの先端に設けた正面枠部の下部をなす左右に延びる下部クロスビームに車両前方へ張り出した足払いプレートを設け、下部クロスビームに車両後方へ延びる下部緩衝バー部材を設け、下部緩衝バー部材の前方に足払いプレートの後部とで一体的に閉断面形状を形成した衝撃吸収突出部材を設けたので、足払いプレートによって歩行者の脚部を保護し、衝撃吸収突出部材によって他の車両などの障害物と接触（衝突）したときの衝撃を吸収することができる。その結果、衝撃を吸収するための車体前部の変形量（衝撃吸収代(クラッシャブルゾーン））を小さくすることができ、車体前部(クラッシャブルゾーン）の前後方向の長さを短縮することができる。
【００１２】
請求項２に係る発明では、衝撃吸収突出部材を下部緩衝バー部材より上位に配置しているので、車両の正面に衝撃（荷重）が入力されると、上位の衝撃吸収突出部材から下部緩衝バー部材に偏心した荷重が伝わり、下部緩衝バー部材は曲がり始める。
このように、下部緩衝バー部材は容易に下部緩衝バー部材の上面を谷折りして屈曲変形することによって、衝撃を吸収することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、衝撃吸収突出部材は、車両側面視、三角形状で、先端に向かって尖り、傾斜吸収フレーム部が傾斜しているので、車両の正面に衝撃（荷重）が入力されると、衝撃吸収突出部材を先端から圧縮するように圧縮変形して衝撃を吸収することができる。
また、衝撃吸収突出部材をその中央で折ることなく、所望通りに車両の前後方向に圧縮することができ、より確実に衝撃を吸収することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明では、足払いプレートは、衝撃吸収突出部材に沿って、車両の前後方向に延ばしたビードを備えているので、車両の正面に入力される衝撃（荷重）に対する足払いプレートの強度（反力）が高まり、衝撃吸収量を増大させることができる。
【００１５】
請求項５に係る発明では、下部緩衝バー部材の後部を、車室の床の前方に配置されフロントサイドフレームに取付けたサブフレームに結合しているので、下部緩衝バー部材の後部からサブフレームに衝撃（荷重）を分散し、吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例に係る車両の概要を示す断面図である。
【図２】右下から見た車体前部の斜視図である。
【図３】車体前部の分解斜視図である。
【図４】下から見た車体前部の左部の下面図である。
【図５】実施例に係るサブフレーム、サイドビームの斜視図である。
【図６】実施例に係る正面枠部、サブフレーム、サイドビームの斜視図である。
【図７】実施例に係るサイドビームを取り外した状態を示す斜視図である。
【図８】図６の８−８線断面図である。
【図９】図６の９矢視図である。
【図１０】図６の１０−１０線断面である。
【図１１】正面枠部に取付けるサイドビームの斜視図である。
【図１２】図７の１２−１２線断面図である。
【図１３】図７の１３−１３線断面図である。
【図１４】足払いプレートを示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。
【図１５】実施例に係る衝撃吸収突出部材、下部緩衝バー部材の側面図である。
【図１６】衝撃吸収突出部材、下部緩衝バー部材の正面図である。
【図１７】衝撃吸収突出部材の詳細図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は斜視図である。
【図１８】車体前部の足払いプレートの衝撃を吸収する機構を説明する図である。
【図１９】車体前部の衝撃を吸収する機構を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、実施例で詳細に説明する。
【実施例】
【００１８】
車両１１は、図１〜図３に示すように、実施例に係る車体前部１２を採用している。
車体前部１２は、車体１４のフロントボデーであり、サブフレーム１５を備える。このサブフレーム１５および左右のフロントサイドフレーム１６、１７にエンジン１８を載せ、前サスペンション装置２１を支持している。
【００１９】
ここで、車両１１前後方向をＸ軸方向、車両１１左右方向（車幅方向）をＹ軸方向、車両１１上下方向をＺ軸方向とする。
左右は、運転手を基準とし、運転席に座って正面を見た状態で、運転手の右が右とする。
【００２０】
エンジン１８は、図１、図５、図６に示すように、既存の横置（Ｙ軸方向）きで、右に配置したエンジン本体２３と、エンジン本体２３に接続し左に配置した変速装置２４を有する。
前サスペンション装置２１は、図５、図６、図９に示す通り、マクファーソンストラット式で、前輪２６（図１）を支持するロアアーム２７と、このロアアーム２７に下端を取付け立設したダンパー（ストラット）２８と、を備える。
【００２１】
ロアアーム２７は、既存のもので、鉄（鋼）またはアルミニウム合金を用いた鋳造品（中実）であり、鋼板を用いたサブフレーム１５に比べ強度が大きい。
そして、サブフレーム１５に連結するロアアーム前連結端３１と、ロアアーム後連結端３２と、前輪２６を支持したダンパー２８の下端を連結する先端リンク部３３と、を備える。なお、ダンパー２８の上端を車体前部１２のダンパーハウジング３４(図２)に締結する。
【００２２】
車体前部（フロントボデー）１２は、左右のフロントサイドフレーム１６、１７、このフロントサイドフレーム１６、１７の先端に取付けた正面枠部（バルクヘッド）３７、フロントサイドフレーム１６、１７に立設したダンパーハウジング３４と、を備える。
【００２３】
フロントサイドフレーム１６、１７は、図１〜図４に示すように、ほぼ水平なフレーム本体３８と、フレーム本体３８から後方下方（矢印ａ１の方向）に下がり傾斜したフロントフロアフレーム４１と、を有する。
フロントフロアフレーム４１の中央に設けた前フレーム締結部４３、後部に設けた後フレーム締結部４４に下方からサブフレーム１５を締結し、フロントフロアフレーム４１を床（アンダボデー）４５に一体的に接合している。
【００２４】
アンダボデー４５は、図２に示す通り、フロントフロアパネル４６の左右の端を左右のサイドボデー４７、４８のサイドシル５１に接合している。
また、フロントフロアパネル４６と、フロントフロアパネル４６の左右の中央に設けたトンネル部５２と、図２〜図４に示すフロントフロアフレーム４１から延びるフロアセンタフレーム５４、フロアフレーム５５、アウトリガー５６と、を備える。
これらフロアフレーム５５の後端、アウトリガー５６の外端を左右のフロントサイドフレーム１６、１７の後方でサイドシル５１に接合している。
【００２５】
フロントサイドフレーム１６、１７はまた、フレーム本体３８の前部を前衝撃吸収部５８とし、この前衝撃吸収部５８にバンパ装置６１のバンパビーム６２を取付けている。
前衝撃吸収部５８はバンパビーム６２に入力された衝撃（荷重）を直接吸収する。
【００２６】
バンパビーム６２は、前衝撃吸収部５８の先端に直接締結したものである。すなわち、バンパビーム６２に入力された衝撃（荷重）を吸収するものをフロントサイドフレーム１６、１７との間に介在させていない。
【００２７】
前衝撃吸収部５８の内側には正面枠部（バルクヘッド）３７を取付けている。
正面枠部（バルクヘッド）３７は、左右のフロントサイドフレーム１６、１７に立設したフロントサイドバルクヘッド６４、フロントサイドバルクヘッド６４の上部に接合したバルクヘッドアッパフレーム６５、フロントサイドバルクヘッド６４の下部に接合したフロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６を備える。６８はフロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６に接合した足払いプレートである。
【００２８】
次に、車体前部１２の主要構成を図１〜図１７で説明する。
車体前部１２は、車両１１に設けた車室７１から前方に延ばした左右のフロントサイドフレーム１６、１７と、フロントサイドフレーム１６、１７の先端に設けた正面枠部（バルクヘッド）３７と、を備える。
【００２９】
サブフレーム１５から車体前部１２の正面枠部（バルクヘッド）３７まで延びるサイドビーム７４を有する。
【００３０】
そして、正面枠部（バルクヘッド）３７の下部をなす左右に延びる下部クロスビーム（フロントバルクヘッドロアクロスメンバ）６６に車両１１前方へ張り出した足払いプレート６８を設け、下部クロスビーム（フロントバルクヘッドロアクロスメンバ）６６に車両１１後方へ延びる下部緩衝バー部材１３７を設け、下部緩衝バー部材１３７の前方に足払いプレート６８の後部とで一体的に閉断面形状を形成した衝撃吸収突出部材１３８を設けた。
【００３１】
衝撃吸収突出部材１３８を下部緩衝バー部材１３７より上位（図１５の距離β）に配置している。
具体的には、下部緩衝バー部材１３７の中央水平部１３５より距離βだけ上位に衝撃吸収突出部材１３８の下部１４２を設けている。
【００３２】
衝撃吸収突出部材１３８は、車両側面視（図１５の視点）、三角形状で、先端１４３に向かって尖り、傾斜吸収フレーム部１４４が傾斜している。
傾斜吸収フレーム部１４４は、面を車両１１の下方へ向けた部位で、吸収本体１３８ｃに含まれる。
【００３３】
足払いプレート６８は、図１４に示す通り、衝撃吸収突出部材１３８に沿って、車両１１の前後方向に延ばしたビード１４６を備えている。
「衝撃吸収突出部材１３８に沿って」とは、衝撃吸収突出部材１３８に近接して衝撃吸収突出部材１３８に平行であること。また、衝撃吸収突出部材１３８からの距離に関係なく衝撃吸収突出部材１３８に平行であること。
【００３４】
下部緩衝バー部材１３７の後部１４１を、図１、図２に示す通り、車室７１の床（アンダボデー）４５の前方に配置されフロントサイドフレーム１６、１７に取付けたサブフレーム１５に結合している。
【００３５】
次に、車体前部１２を詳しく説明していく。
車体前部１２は、既に述べた下部緩衝バー部材１３７と、屈曲衝撃吸収部材８１と、衝撃吸収突出部材１３８と、足払いプレート６８と、を有する。
【００３６】
下部緩衝バー部材１３７は、図７、図１１に示す通り、角管状（図１３）の本体の中央水平部１３５を一直線に形成し、後部１４１よりも前部１９６を距離Ｈｆだけ上位に配置している。中央水平部１３５を後部１４１より距離Ｈｒだけ下位に配置している。なお、傾斜部１３６に前部１９６を含める。
【００３７】
また、図６〜図８に示す通り、後部１４１を締結する締結ブラケット１５２を有する。締結ブラケット１５２は、断面Ｕ状で、開口を下方に向け前壁７５に溶接（溶接部１５４）で接合されている。
後部１４１には、ボルト１５５を通して締結力（軸力）を伝える締結力伝達部１５６を形成している。
【００３８】
傾斜部１３６および傾斜部１３６近傍の中央水平部１３５は、図９、図１０に示す通り、屈曲衝撃吸収部材８１内に嵌り、溶接を施すことで接合されている。
【００３９】
屈曲衝撃吸収部材８１は、鋼板を塑性加工したもので、図７、図９、図１０〜図１２に示す通り、断面Ｕ字状の吸収フレーム部９１にフランジ部１９７を形成し、開口を車両１１の下方へ向け配置されている。
【００４０】
屈曲衝撃吸収部材８１の峰部８１ａには、ビード８１ｂを形成している。そして、下部緩衝バー部材１３７を嵌めた部位では下部緩衝バー部材１３７の天部１３７ａに屈曲衝撃吸収部材８１を接触させている。その結果、屈曲衝撃吸収部材８１の強度を設定することができる。
【００４１】
屈曲衝撃吸収部材８１の吸収前部１９８（下部緩衝バー部材１３７を嵌めていない残りの部位）を正面枠部（バルクヘッド）３７のフロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６に、フロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６のナットプレート２０１にボルト２０２をねじ込むことで締結している。
屈曲衝撃吸収部材８１の前方には衝撃吸収突出部材１３８を前述したように設けている。
【００４２】
屈曲衝撃吸収部材８１の前方に衝撃吸収突出部材１３８を屈曲衝撃吸収部材８１を延ばすように設けている（図９）。
「屈曲衝撃吸収部材８１を延ばすように」とは、車両平面視（図９の裏から見た視点）、屈曲衝撃吸収部材８１の軸線８１ａと衝撃吸収突出部材１３８の軸線１３８ａとを一致させている。また、車両側面視（図１０の視点）、屈曲衝撃吸収部材８１の上面８２の車両上下方向（Ｚ軸方向）の高さと衝撃吸収突出部材１３８の下端１３８ｂの高さ（Ｚ軸方向）を一致させている。
【００４３】
衝撃吸収突出部材１３８は、図１５〜図１７に示すように、鋼板を塑性加工したもので、車両側面視（図１５の視点）、三角形で、前方へ向け先細りに形成されている。
【００４４】
また、衝撃吸収突出部材１３８は吸収本体１３８ｃに連なる上フランジ２０５、ベースフランジ２０６を形成したものである。ベースフランジ２０６をフロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６の前壁部６６ａに重ねて接合した。
そして、上フランジ２０５を足払いプレート６８に重ねて接合し、足払いプレート６８とで閉断面形状（図１０）を形成している。
【００４５】
足払いプレート６８は、図１４に示す通り、鋼板を塑性加工したもので、正面枠部（バルクヘッド）３７のフロントバルクヘッドロアクロスメンバ６６に接合する根本端部２０８と、根本端部２０８に連続する衝撃変形部２１１と、衝撃変形部２１１に連続した正面先端部２１２と、衝撃変形部２１１に開けた開口２１３と、開口２１３間に設けたビード１４６と、を備える。
【００４６】
ビード１４６は、溝状に形成した部位で、開口１４６ａを下方へ向け、車両１１の前後に根本端部２０８から正面先端部２１２まで延び、高さｈ、幅ｗで形成されている。ビード１４６を形成することによって、足払いプレート６８の強度を確保している。
その結果、足払いプレート６８の正面先端部２１２が下がるたわみを抑制することができ、且つ、吸収する衝撃（荷重）の大きさを設定することができる。
【００４７】
次に、実施例に係る車体前部１２の作用を説明する。
車体前部１２の衝撃を吸収する機構を説明する（図１８、図１９参照）。
車体前部１２では、車両１１の正面７９（図１）に障害物（例えば、人間Ｓ）が接触すると、足払いプレート６８が矢印ｅ１のように変形し、さらに屈曲衝撃吸収部材８１が変形するので、足払いプレート６８のみに比べ、衝撃の吸収量を増やすことができる。結果的に、衝撃を吸収するための車体前部１２の変形量（衝撃吸収代）を小さくすることができ、車体前部１２の前後方向の長さを短縮することができる。
【００４８】
すなわち、足払いプレート６８によって、人間Ｓとの接触による軽衝突（衝撃（荷重）が小さい）を吸収することができ、歩行者の脚部を保護することができる。
【００４９】
また、図１９に示す通り、車体前部１２では、車両１１の正面７９（図１）に他の自動車Ｓａなど障害物が接触すると、バンパビーム６２、足払いプレート６８、衝撃吸収突出部材１３８が変形することによって衝撃を吸収する。
さらに、フロントサイドフレーム１６、１７のフレーム本体３８の前衝撃吸収部５８が圧縮変形するので、衝撃を吸収することができる。
【００５０】
一方、屈曲衝撃吸収部材８１および下部緩衝バー部材１３７が、フロントサイドフレーム１６、１７の前衝撃吸収部５８の圧縮変形に同期して、折れ曲がるので、衝撃を吸収することができる。
【００５１】
さらに、車体前部１２では、下部緩衝バー部材１３７の後部１４１からサブフレーム１５に衝撃（荷重）を分散し、吸収することができる。
【００５２】
このように、車体前部１２では、足払いプレート６８によって、歩行者の脚部を保護し、衝撃吸収突出部材１３８によって他の自動車Ｓａ（図１９）などの障害物と接触（衝突）したときの衝撃を吸収することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の車両の車体前部は、自動車に好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１１…車両、１２…車体前部、１５…サブフレーム、１６…左のフロントサイドフレーム、１７…右のフロントサイドフレーム、３７…正面枠部（バルクヘッド）、４５…床（アンダボデー）、６６…下部クロスビーム（フロントバルクヘッドロアクロスメンバ）、６８…足払いプレート、７１…車室、１３７…下部緩衝バー部材、１３８…衝撃吸収突出部材、１４１…下部緩衝バー部材の後部、１４３…衝撃吸収突出部材の先端、１４４…傾斜吸収フレーム部、１４６…ビード。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けた車室から前方に延ばした左右のフロントサイドフレームと、該フロントサイドフレームの先端に設けた正面枠部と、を備える車体前部において、
前記正面枠部の下部をなす左右に延びる下部クロスビームに前記車両前方へ張り出した足払いプレートを設け、前記下部クロスビームに前記車両後方へ延びる下部緩衝バー部材を設け、該下部緩衝バー部材の前方に前記足払いプレートの後部とで一体的に閉断面形状を形成した衝撃吸収突出部材を設けたことを特徴とする車両の車体前部。
【請求項２】
前記衝撃吸収突出部材を前記下部緩衝バー部材より上位に配置していることを特徴とする請求項１記載の車両の車体前部。
【請求項３】
前記衝撃吸収突出部材は、車両側面視、三角形状で、先端に向かって尖り、傾斜吸収フレーム部が傾斜していることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両の車体前部。
【請求項４】
前記足払いプレートは、前記衝撃吸収突出部材に沿って、前記車両の前後方向に延ばしたビードを備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の車両の車体前部。
【請求項５】
前記下部緩衝バー部材の後部を、前記車室の床の前方に配置され前記フロントサイドフレームに取付けたサブフレームに結合していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の車両の車体前部。

【図１】