車両前部構造
【課題】 質量を増加させることなく、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することのできる車両前部構造を提供する。
【解決手段】 車両のフロントサイドメンバ４の前縁端部にフロントサイドメンバ４の前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバ５と、前端がバーチカルメンバ５に後端がフードリッジ２にそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバ１１と、バーチカルメンバ５の下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバ７とを備えた車両前部構造であって、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびラジコアサイドメンバ１１で囲まれた空間１４内に膜部材１６を設け、この膜部材１６を、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびラジコアサイドメンバ１１にそれぞれ固定した。
【解決手段】 車両のフロントサイドメンバ４の前縁端部にフロントサイドメンバ４の前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバ５と、前端がバーチカルメンバ５に後端がフードリッジ２にそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバ１１と、バーチカルメンバ５の下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバ７とを備えた車両前部構造であって、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびラジコアサイドメンバ１１で囲まれた空間１４内に膜部材１６を設け、この膜部材１６を、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびラジコアサイドメンバ１１にそれぞれ固定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手車両がオフセット衝突した場合に、その衝突時の衝撃を確実に吸収できるようにした車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両同士の衝突時に、相手車両のフロントサイドメンバが、自車のフロントサイドメンバよりも上方向または車幅方向にずれて衝突する、いわゆるオフセット衝突に対する車両前部構造については種々のものが知られている。
【０００３】
例えば、フロントサイドメンバの前端部を、フロントクロスメンバおよびラジエータサポートに結合させる結合部材を設け、オフセット衝突の際の衝撃力を、フロントクロスメンバやラジエータサポートだけでなく、結合部材を介してフロントサイドメンバの前端部にも伝達するようにした車両前部構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の車両前部構造では、オフセット衝突して、そのときの衝撃力がフロントクロスメンバやラジエータサポートに入力された場合、フロントサイドメンバへの荷重伝達は、結合部材とフロントクロスメンバやラジエータサポートを結合するボルト・ナットなどの結合手段の結合点数で決まり、つまりボルト・ナット等の数が多ければフロントサイドメンバへ大きな荷重を伝達することができる。
【０００５】
しかし、このようにボルト・ナット等の数を増やすと、車両前部構造全体の質量が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
また、ボルト・ナットでの結合方法では、フロントクロスメンバ、ラジエータサポートおよび結合部材などにボルト穴を設ける必要があるが、このようなボルト穴を多数設けておくと、衝突時にボルト穴付近に応力集中が生じて当該ボルト穴から破損する恐れがある。破損が生じないようにするのは、各部材の端部からボルト穴まで距離を長くしたり、各部材の板厚を厚くしたりする必要があり、この点でも質量が増加する。
【０００７】
さらに、結合部材とフロントクロスメンバやラジエータサポートは車両前後方向で結合されるため、フロントクロスメンバやラジエータサポートに衝撃力が入力した場合、結合部には、フロントクロスメンバやラジエータサポートから結合部材を剥離させようとする力、すなわち結合部材を剪断破断させる力が作用する。これを防ぐためには、結合部材の板厚を厚くする等しなければならず、この点に関しても質量が増加するという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、質量を増加させることなく、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することのできる車両前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、車両前部の構成部材によって形成される車両前面の空間内に膜部材を設け、オフセット衝突時の衝撃エネルギーを前記膜部材によって吸収する構成としたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、膜部材によって、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することのがきる。
【００１１】
また、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前端が前記バーチカルメンバに後端がフードリッジにそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、前記バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に膜部材を設け、この膜部材を、該バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが、バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重がバーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバ等に伝達され、これらバーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバ等が変形する。これにより、衝突による衝撃を効果的に吸収することができる。
【００１３】
また、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、前記フロントサイドメンバの前端面側およびアウターメンバの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバおよびアウターメンバにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが自車のアウターメンバに衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材とフロントサイドメンバやアウターメンバとの接合部を介して、これらフロントサイドメンバやアウターメンバに伝達される。この場合、例えば膜部材とアウターメンバとを結合強度の高いスポット溶接で結合しておけば、膜部材の引張剪断荷重を確実にアウターメンバに、さらにはフロントサイドメンバに伝達させることができる。そして、引張剪断荷重が伝達されたアウターメンバやフロントサイドメンバは変形するが、特に剛性の高いフロントサイドメンバには前端部に曲げモーメントが作用することになり、この曲げモーメントで衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００１５】
さらに、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部にサスペンションを取り付けるためのサスペンション取付ブラケットとを備えた車両前部構造であって、前記フロントサイドメンバの前端面側、バーチカルメンバの前面側およびサスペンション取付ブラケットの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが自車のバーチカルメンバまたはサスペンション取付ブラケットに衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材とフロントサイドメンバとの接合部、膜部材とバーチカルメンバとの接合部、および膜部材とサスペンション取付ブラケットとの接合部をそれぞれ介して、これらフロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットに伝達される。この場合も、例えば膜部材とバーチカルメンバ間および膜部材とサスペンション取付ブラケット間を結合強度の高いスポット溶接で結合しておけば、膜部材の引張剪断荷重を確実にバーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットに、さらにはフロントサイドメンバに伝達させることができる。そして、引張剪断荷重が伝達されたバーチカルメンバ、サスペンション取付ブラケット、フロントサイドメンバ、およびフロントサイドメンバは変形するが、特に剛性の高いフロントサイドメンバには前端部に曲げモーメントが作用することになり、この曲げモーメントで衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜部材を設けたので、質量を増加させることなく、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、ボンネットが取り外された自動車の前部を示している。本発明の車両前部構造は、図１のＡ部付近の構造に改良を加えたものである。
【００２０】
図２は、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。車両右側の構造は、車両の中心線に関して左右対称ではあるが、基本的には車両左側の構造と同様である。図２に示すように、ストラットハウジング１の側方（車幅方向外側）には車両前後方向に沿ってフードリッジ２が配設されている。このフードリッジ２は縦断面が略矩形をなし、その前縁端部には傾斜面２Ａが形成されている。
【００２１】
ストラットハウジング１は上面から見ると略半円形状をなしており、そのストラットハウジング１には車両前方側に張り出したストラットハウジングレインフォース３が形成されている。
【００２２】
また、車両前部にはフロントサイドメンバ（以下、サイドメンバという）４が車両前後方向に沿って配設されており、前記フードリッジ２はサイドメンバ４よりも上方で且つ車幅方向外側に位置している。
【００２３】
本実施例では、サイドメンバ４の前端部上面にバーチカルメンバ５が固定されている。このバーチカルメンバ５は横断面が略矩形をなし、サイドメンバ４に対して垂直で且つ上方に向かって延設されている。また、バーチカルメンバ５の上端部には、ラジエータ（図示省略）の上部を支持するラジコアアッパ６がボルト・ナット等によって結合される。
【００２４】
また、サイドメンバ４の前端部には車幅方向外側に向かってアウターメンバ７が、車両下方に向かってサスペンション取付ブラケット８がそれぞれ設けられている。なお、アウターメンバ７は、上方から見ると全体が略三角形をなしている。
【００２５】
サイドメンバ４の端部は垂直面をなしており、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびサスペンション取付ブラケット８は、サイドメンバ４端部の垂直面に一致するよう配置されている。すなわち、バーチカルメンバ５の前側側面、アウターメンバ７の前側側面、およびサスペンション取付ブラケット８の前側側面は、サイドメンバ４端部の垂直面と面一に設定されている。なお、サスペンション取付ブラケット８の下端部にはボルト・ナット等によりサスペンションメンバ９が取り付けられる。
【００２６】
バーチカルメンバ５の上部とストラットハウジングレインフォース３との間にはフードリッジインナ１０が設けられ、また、バーチカルメンバ５の上部とフードリッジ２との間にはラジコアサイドメンバ１１が設けられている。バーチカルメンバ５は、フードリッジ２よりも車幅方向内側に設けられているので、ラジコアサイドメンバ１１は車両中心線に対して斜めに配置されている。
【００２７】
サイドメンバ４の前方にはバンパレインフォース１２が配置され、このバンパレインフォース１２はバンパースティ１３を介してサイドメンバ４の前端部にボルト・ナット等を用いて取り付けられる。
【００２８】
図３は、バーチカルメンバ５の上部にラジコアアッパ６を取り付け、さらにサスペンション取付ブラケット８の下端部にサスペンションメンバ９を取り付けた様子を示している。ラジコアアッパ６にはその端部に取付用平板６Ａ（図２も参照）が設けられ、ラジコアアッパ６は取付用平板６Ａを介してバーチカルメンバ５の上部に取り付けられている。
【００２９】
また、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７、およびラジコアサイドメンバ１１で囲まれた空間１４内にヘッドランプ１５（図５参照）が収納される。
【００３０】
本実施例では、空間１４内にヘッドランプ１５を収納する際には、図４に示すように、先ず空間１４内に膜部材１６が配設される。この膜部材１６はカーボン繊維またはアラミド繊維を含み、ヘッドランプ１５が収納される部分には下方に張り出した凹所１６Ａが形成されている。
【００３１】
図５は、膜部材１６を空間１４内に取り付けた様子を示している。膜部材１６は、図に示すように、その周辺部が、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１、およびフードリッジ２の傾斜面２Ａに固定されている。図５において、ハッチングを施した部分が固定箇所である。膜部材１６は、スポット溶接によって固定される。
【００３２】
次に、本実施例の車両前部構造における作用について、図６〜図８を用いて説明する。図６（ａ）は図３のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面を、図７（ａ）は図３のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面を、図８（ａ）は図３のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面をそれぞれ示している。
【００３３】
オフセット衝突時に、相手車両のサイドメンバ１７がヘッドランプ１５にぶつかると、図６（ｂ）に示すように、ヘッドランプ１５は押し潰され、さらに相手車両のサイドメンバ１７は膜部材１６を押圧する。このとき、膜部材１６は一側（車幅方向内側）がバーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１、およびフードリッジ２の傾斜面２Ａに固定されているため、膜部材１６には面内力つまり引張剪断荷重（矢印Ａ）が作用し、これにより、相手車両のサイドメンバ１７による衝撃を受け止める。
【００３４】
そして、膜部材１６に生じた引張剪断荷重は、剛性の高いバーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１を介して、サイドメンバ４やフードリッジ２に伝達される。その結果、サイドメンバ４の前端部には、図７（ｂ）に示すように、モーメントＭ１が作用してサイドメンバ４を車幅方向外側へ変形させるとともに、図８（ｂ）に示すように、モーメントＭ２も作用してサイドメンバ４を上方へ変形させる。また、フードリッジ２の前端部には、図８（ｂ）に示すように、モーメントＭ３が作用してフードリッジ２を下方へ変形させる。これによって、車体前部の部材全体で衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００３５】
フードリッジ２とアウターメンバ７とを連結する部分は、従来構造では、図１０のように所定断面積を有する部材１８の曲げで衝突荷重を受ける構造となっており、部材１８の高さが高いほどその板厚を薄くして、曲げ強度を確保する必要があった（図１２参照）。
【００３６】
例えば、部材１８は内部が中空の四角柱をなしており、その横断面は図１１のようになっている。したがって、部材１８の板厚ｔは、
ｔ＝（ｂ−ｂ0）／２＝（ｈ−ｈ0）／２ ・・・・・・・（１）
であり、部材１８に作用する曲げ応力σは次式（２）により求められる。
【００３７】
【数１】
【００３８】
ここで、入力荷重Ｆを２０００ｋｇｆ、部材長さＬを４００ｍｍ、部材幅ｂを５０ｍｍ、材料強度（曲げ応力）σを５００ＭＰａとして、上記（２）式より計算すると、板厚ｔは１.２５ｍｍ（ｈ＝３０ｍｍの時）となる。
【００３９】
一方、本実施例では、図９に示すように、膜部材１６の強度が面内強度で決まるため、膜部材１６の板厚アップを最小限に抑えることができる。
【００４０】
例えば、膜部材１６に作用する曲げ応力σは次式（３）により求められる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
ここで、上記と同様、入力荷重Ｆを２０００ｋｇｆ、部材長さＬを４００ｍｍ、部材幅ｂを５０ｍｍ、材料強度（曲げ応力）σを５００ＭＰａとして、上記（３）式より計算すると、板厚ｔは０.８ｍｍとなる。
【００４３】
したがって、本実施例における膜部材１６を採用すれば、タイヤ前スペースが確保できない場合でも、重量増加を抑制できる（図１２参照）。
【００４４】
本実施例によれば、膜部材１６が設けられているので、衝突時の相手車両のサイドメンバの衝突荷重を分散して、衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる。また、膜部材１６がヘッドランプ１５の後方に配置されているので、走行時にタイヤからの泥などがヘッドランプ１５後部の電気系統へ入り込むのを防ぐことができる。
【００４５】
また、膜部材１６が引張強度が高いカーボン繊維を含む場合は、膜部材１６の板厚を薄くでき、さらなる軽量化が可能となる。さらに、膜部材１６を防弾チョッキ等に用いられている破断強度が高いアラミド繊維を含む場合は、相手車両のサイドメンバ１７のエッジ部による膜部材１６の剪断破断を、より一層効果的に回避することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２について説明する。図１３は実施例２による車両前部構造を示している。本実施例では、サイドメンバ４の前端面側、バーチカルメンバ５の前面側、アウターメンバ７の前面側、およびサスペンション取付ブラケット８の前面側に、膜部材２０が設けられている。
【００４７】
膜部材２０はその周囲が、バーチカルメンバ５の前面フランジ５Ａ、アウターメンバ７の前面フランジ７Ａ、およびサスペンション取付ブラケット８の前面フランジ８Ａにスポット溶接によって固定されている。図中、膜部材２０周囲の「＊」印はスポット溶接の箇所を示している。
【００４８】
また、膜部材２０の略中央部にはボルト穴２０Ａが形成され、このボルト穴２０Ａには、バンパースティ１３をサイドメンバ４の前面フランジ４Ａに固定する際にボルト（図示省略）が挿通される。
【００４９】
アウターメンバ７の内部は空洞になっており、その空洞部の上面板および下面板には、複数の平行スリットからなる脆弱部７Ｂが形成されている。他の構成は実施例１の場合と同様である。
【００５０】
なお、サイドメンバ４の前端面側、バーチカルメンバ５の前面側、アウターメンバ７の前面側、およびサスペンション取付ブラケット８の前面側と、膜部材２０との間には、カーボン繊維またはアラミド繊維からなる繊維部材２１を設けてもよい。この繊維部材２１の周囲には、前記スポット溶接の箇所に対応させて小さな貫通穴２１Ａが形成されている。
【００５１】
次に、本実施例の車両前部構造における作用について、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４（ａ）は図１３のＳＤ−ＳＤ線に沿った断面を、図１５（ａ）は図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面を、図１６（ａ）は図１３のＳＦ−ＳＦ線に沿った断面をそれぞれ示している。
【００５２】
図１４（ｂ）に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が車両幅方向にずれて自車のアウターメンバ７に衝突した場合、アウターメンバ７には脆弱部７Ｂが形成されているので、アウターメンバ７は容易に押し潰される。これにより、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。なお、図中、二点鎖線は、押し潰され始めた時の膜部材２０とアウターメンバ７の位置を示している。
【００５３】
また、相手車両のサイドメンバ１７が自車のアウターメンバ７に衝突したとき、図１５（ｂ）に示すように、膜部材２０には面内力つまり引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４やアウターメンバ７との接合部を介して、サイドメンバ４やアウターメンバ７に伝達される。この場合、膜部材２０とアウターメンバ７とは結合強度の高いスポット溶接で接合されており、膜部材２０の引張剪断荷重を確実にアウターメンバ７に、さらにはサイドメンバ４に伝達させることができる。引張剪断荷重が伝達されたアウターメンバ７やサイドメンバ４は変形するが、特に剛性の高いサイドメンバ４には前端部に曲げモーメント（バーチカルメンバ５には同時に捻り）Ｍ４が作用することになり、この曲げモーメント（および捻り）Ｍ４で衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５４】
次に、図１７および図１８は図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面を示している。図１７に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が自車のバーチカルメンバ５に衝突した場合、バーチカルメンバ５とラジコアサイドメンバ１１は図の二点鎖線のように変形するとともに、膜部材２０には引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４との接合部および膜部材２０とバーチカルメンバ５との接合部を介して、サイドメンバ４およびバーチカルメンバ５に伝達される。この場合、膜部材２０とバーチカルメンバ５とは結合強度の高いスポット溶接で結合されており、膜部材２０の引張剪断荷重をバーチカルメンバ５に、さらにはサイドメンバ４に確実に伝達することができる。その結果、剛性の高いサイドメンバ４には前端部に曲げモーメントＭ５が作用することになり、この曲げモーメントＭ５で衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。またサスペンションメンバ９には、曲げモーメントＭ５によって車両前方向への力（矢印Ｃ）が作用する。
【００５５】
また、図１８に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が自車のサスペンション取付ブラケット８に衝突した場合、サスペンション取付ブラケット８とサスペンションメンバ９は図の二点鎖線のように変形するとともに、膜部材２０には引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４との接合部および膜部材２０とサスペンション取付ブラケット８との接合部を介して、サイドメンバ４およびサスペンション取付ブラケット８に伝達される。この場合、膜部材２０とサスペンション取付ブラケット８とは結合強度の高いスポット溶接で結合されており、膜部材２０の引張剪断荷重をサスペンション取付ブラケット８に、さらにはサイドメンバ４に確実に伝達することができる。その結果、剛性の高いサイドメンバ４には前端部の曲げモーメントＭ６が作用することになる。
【００５６】
一方、膜部材２０に生じた引張剪断荷重がバーチカルメンバ５に作用し（矢印Ｄ）、さらにラジコアサイドメンバ１１を介してストラットハウジングレインフォース３に作用して、ストラットハウジングレインフォース３は図中二点鎖線で示すように車両前方側に傾動する。これにより、サイドメンバ４には、ストラットハウジングレインフォース３との接合部付近に、曲げモーメントＭ６とは逆向きの曲げモーメントＭ７が作用する。その結果、サイドメンバ４においては、曲げモーメントＭ６が曲げモーメントＭ７によって打ち消されることになり、サイドメンバ４の変形が抑制され、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５７】
なお、サスペンション取付ブラケット８が二点鎖線のように変形する際、サスペンションメンバ９には曲げモーメントＭ８が作用する。
【実施例３】
【００５８】
図１９および図２０は実施例３を示しており、図１９は図１４（ａ）に相当する断面図であり、図２０は図１９のＥ部の拡大図である。
【００５９】
本実施例では、膜部材２０の裏面に繊維部材２１が設けられている。この繊維部材２１は、図１３で示したように、カーボン繊維またはアラミド繊維からなっている。そして、繊維部材２１の周囲には貫通穴２１Ａが形成され、膜部材２０をアウターメンバ７の前面フランジ７Ａにスポット溶接する際には、スポット溶接機の電極２２が貫通穴２１Ａに挿通される。
【００６０】
なお、バーチカルメンバ５の前面フランジ５Ａや、サスペンション取付ブラケット８の前面フランジ８Ａにスポット溶接する場合も、アウターメンバ７の前面フランジ７Ａの場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】ボンネットが開けられた自動車の前部を示す斜視図である。
【図２】実施例１を示しており、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。
【図３】ラジコアアッパとサスペンションメンバをそれぞれ取り付けたときの車両前部構造の斜視図である。
【図４】図３の車両前部構造に膜部材が取り付けられる様子を示す図である。
【図５】車両前部構造に膜部材が固定された様子を示す図である。
【図６】図３のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図７】図３のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図８】図３のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図９】衝突時の膜部材による挙動を説明する図である。
【図１０】衝突時の従来構造による挙動を説明する図である。
【図１１】図１０に示す部材の横断面図である。
【図１２】断面高さと板厚との関係を示す図である。
【図１３】実施例２を示しており、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。
【図１４】図１３のＳＤ−ＳＤ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図１５】図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図１６】図１３のＳＦ−ＳＦ線に沿った断面図である。
【図１７】図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面であり、相手車両のサイドメンバがバーチカルメンバに衝突した様子を示す図である。
【図１８】図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面であり、相手車両のサイドメンバがサスペンション取付ブラケットに衝突した様子を示す図である。
【図１９】実施例３を示しており、図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面図である。
【図２０】図１９のＥ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
２ フードリッジ
４ フロントサイドメンバ
５ バーチカルメンバ
６ ラジコアアッパ
７ アウターメンバ
１１ ラジコアサイドメンバ
１２ バンパレインフォース
１５ ヘッドランプ
１６ 膜部材
２０ 膜部材
２１ 繊維部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、相手車両がオフセット衝突した場合に、その衝突時の衝撃を確実に吸収できるようにした車両前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両同士の衝突時に、相手車両のフロントサイドメンバが、自車のフロントサイドメンバよりも上方向または車幅方向にずれて衝突する、いわゆるオフセット衝突に対する車両前部構造については種々のものが知られている。
【０００３】
例えば、フロントサイドメンバの前端部を、フロントクロスメンバおよびラジエータサポートに結合させる結合部材を設け、オフセット衝突の際の衝撃力を、フロントクロスメンバやラジエータサポートだけでなく、結合部材を介してフロントサイドメンバの前端部にも伝達するようにした車両前部構造が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−３４２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来の車両前部構造では、オフセット衝突して、そのときの衝撃力がフロントクロスメンバやラジエータサポートに入力された場合、フロントサイドメンバへの荷重伝達は、結合部材とフロントクロスメンバやラジエータサポートを結合するボルト・ナットなどの結合手段の結合点数で決まり、つまりボルト・ナット等の数が多ければフロントサイドメンバへ大きな荷重を伝達することができる。
【０００５】
しかし、このようにボルト・ナット等の数を増やすと、車両前部構造全体の質量が増加してしまうという問題がある。
【０００６】
また、ボルト・ナットでの結合方法では、フロントクロスメンバ、ラジエータサポートおよび結合部材などにボルト穴を設ける必要があるが、このようなボルト穴を多数設けておくと、衝突時にボルト穴付近に応力集中が生じて当該ボルト穴から破損する恐れがある。破損が生じないようにするのは、各部材の端部からボルト穴まで距離を長くしたり、各部材の板厚を厚くしたりする必要があり、この点でも質量が増加する。
【０００７】
さらに、結合部材とフロントクロスメンバやラジエータサポートは車両前後方向で結合されるため、フロントクロスメンバやラジエータサポートに衝撃力が入力した場合、結合部には、フロントクロスメンバやラジエータサポートから結合部材を剥離させようとする力、すなわち結合部材を剪断破断させる力が作用する。これを防ぐためには、結合部材の板厚を厚くする等しなければならず、この点に関しても質量が増加するという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、質量を増加させることなく、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することのできる車両前部構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、車両前部の構成部材によって形成される車両前面の空間内に膜部材を設け、オフセット衝突時の衝撃エネルギーを前記膜部材によって吸収する構成としたことを特徴としている。
【００１０】
上記構成によれば、膜部材によって、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することのがきる。
【００１１】
また、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前端が前記バーチカルメンバに後端がフードリッジにそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、前記バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に膜部材を設け、この膜部材を、該バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが、バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重がバーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバ等に伝達され、これらバーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバ等が変形する。これにより、衝突による衝撃を効果的に吸収することができる。
【００１３】
また、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、前記フロントサイドメンバの前端面側およびアウターメンバの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバおよびアウターメンバにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１４】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが自車のアウターメンバに衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材とフロントサイドメンバやアウターメンバとの接合部を介して、これらフロントサイドメンバやアウターメンバに伝達される。この場合、例えば膜部材とアウターメンバとを結合強度の高いスポット溶接で結合しておけば、膜部材の引張剪断荷重を確実にアウターメンバに、さらにはフロントサイドメンバに伝達させることができる。そして、引張剪断荷重が伝達されたアウターメンバやフロントサイドメンバは変形するが、特に剛性の高いフロントサイドメンバには前端部に曲げモーメントが作用することになり、この曲げモーメントで衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００１５】
さらに、本発明は、車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部にサスペンションを取り付けるためのサスペンション取付ブラケットとを備えた車両前部構造であって、前記フロントサイドメンバの前端面側、バーチカルメンバの前面側およびサスペンション取付ブラケットの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットにそれぞれ固定したことを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、オフセット衝突して相手車両のフロントサイドメンバが自車のバーチカルメンバまたはサスペンション取付ブラケットに衝突した場合、膜部材には面内力つまり引張剪断荷重が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材とフロントサイドメンバとの接合部、膜部材とバーチカルメンバとの接合部、および膜部材とサスペンション取付ブラケットとの接合部をそれぞれ介して、これらフロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットに伝達される。この場合も、例えば膜部材とバーチカルメンバ間および膜部材とサスペンション取付ブラケット間を結合強度の高いスポット溶接で結合しておけば、膜部材の引張剪断荷重を確実にバーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットに、さらにはフロントサイドメンバに伝達させることができる。そして、引張剪断荷重が伝達されたバーチカルメンバ、サスペンション取付ブラケット、フロントサイドメンバ、およびフロントサイドメンバは変形するが、特に剛性の高いフロントサイドメンバには前端部に曲げモーメントが作用することになり、この曲げモーメントで衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、膜部材を設けたので、質量を増加させることなく、オフセット衝突時の衝撃を効果的に吸収することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、ボンネットが取り外された自動車の前部を示している。本発明の車両前部構造は、図１のＡ部付近の構造に改良を加えたものである。
【００２０】
図２は、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。車両右側の構造は、車両の中心線に関して左右対称ではあるが、基本的には車両左側の構造と同様である。図２に示すように、ストラットハウジング１の側方（車幅方向外側）には車両前後方向に沿ってフードリッジ２が配設されている。このフードリッジ２は縦断面が略矩形をなし、その前縁端部には傾斜面２Ａが形成されている。
【００２１】
ストラットハウジング１は上面から見ると略半円形状をなしており、そのストラットハウジング１には車両前方側に張り出したストラットハウジングレインフォース３が形成されている。
【００２２】
また、車両前部にはフロントサイドメンバ（以下、サイドメンバという）４が車両前後方向に沿って配設されており、前記フードリッジ２はサイドメンバ４よりも上方で且つ車幅方向外側に位置している。
【００２３】
本実施例では、サイドメンバ４の前端部上面にバーチカルメンバ５が固定されている。このバーチカルメンバ５は横断面が略矩形をなし、サイドメンバ４に対して垂直で且つ上方に向かって延設されている。また、バーチカルメンバ５の上端部には、ラジエータ（図示省略）の上部を支持するラジコアアッパ６がボルト・ナット等によって結合される。
【００２４】
また、サイドメンバ４の前端部には車幅方向外側に向かってアウターメンバ７が、車両下方に向かってサスペンション取付ブラケット８がそれぞれ設けられている。なお、アウターメンバ７は、上方から見ると全体が略三角形をなしている。
【００２５】
サイドメンバ４の端部は垂直面をなしており、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７およびサスペンション取付ブラケット８は、サイドメンバ４端部の垂直面に一致するよう配置されている。すなわち、バーチカルメンバ５の前側側面、アウターメンバ７の前側側面、およびサスペンション取付ブラケット８の前側側面は、サイドメンバ４端部の垂直面と面一に設定されている。なお、サスペンション取付ブラケット８の下端部にはボルト・ナット等によりサスペンションメンバ９が取り付けられる。
【００２６】
バーチカルメンバ５の上部とストラットハウジングレインフォース３との間にはフードリッジインナ１０が設けられ、また、バーチカルメンバ５の上部とフードリッジ２との間にはラジコアサイドメンバ１１が設けられている。バーチカルメンバ５は、フードリッジ２よりも車幅方向内側に設けられているので、ラジコアサイドメンバ１１は車両中心線に対して斜めに配置されている。
【００２７】
サイドメンバ４の前方にはバンパレインフォース１２が配置され、このバンパレインフォース１２はバンパースティ１３を介してサイドメンバ４の前端部にボルト・ナット等を用いて取り付けられる。
【００２８】
図３は、バーチカルメンバ５の上部にラジコアアッパ６を取り付け、さらにサスペンション取付ブラケット８の下端部にサスペンションメンバ９を取り付けた様子を示している。ラジコアアッパ６にはその端部に取付用平板６Ａ（図２も参照）が設けられ、ラジコアアッパ６は取付用平板６Ａを介してバーチカルメンバ５の上部に取り付けられている。
【００２９】
また、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７、およびラジコアサイドメンバ１１で囲まれた空間１４内にヘッドランプ１５（図５参照）が収納される。
【００３０】
本実施例では、空間１４内にヘッドランプ１５を収納する際には、図４に示すように、先ず空間１４内に膜部材１６が配設される。この膜部材１６はカーボン繊維またはアラミド繊維を含み、ヘッドランプ１５が収納される部分には下方に張り出した凹所１６Ａが形成されている。
【００３１】
図５は、膜部材１６を空間１４内に取り付けた様子を示している。膜部材１６は、図に示すように、その周辺部が、バーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１、およびフードリッジ２の傾斜面２Ａに固定されている。図５において、ハッチングを施した部分が固定箇所である。膜部材１６は、スポット溶接によって固定される。
【００３２】
次に、本実施例の車両前部構造における作用について、図６〜図８を用いて説明する。図６（ａ）は図３のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面を、図７（ａ）は図３のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面を、図８（ａ）は図３のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面をそれぞれ示している。
【００３３】
オフセット衝突時に、相手車両のサイドメンバ１７がヘッドランプ１５にぶつかると、図６（ｂ）に示すように、ヘッドランプ１５は押し潰され、さらに相手車両のサイドメンバ１７は膜部材１６を押圧する。このとき、膜部材１６は一側（車幅方向内側）がバーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１、およびフードリッジ２の傾斜面２Ａに固定されているため、膜部材１６には面内力つまり引張剪断荷重（矢印Ａ）が作用し、これにより、相手車両のサイドメンバ１７による衝撃を受け止める。
【００３４】
そして、膜部材１６に生じた引張剪断荷重は、剛性の高いバーチカルメンバ５、アウターメンバ７、ラジコアサイドメンバ１１を介して、サイドメンバ４やフードリッジ２に伝達される。その結果、サイドメンバ４の前端部には、図７（ｂ）に示すように、モーメントＭ１が作用してサイドメンバ４を車幅方向外側へ変形させるとともに、図８（ｂ）に示すように、モーメントＭ２も作用してサイドメンバ４を上方へ変形させる。また、フードリッジ２の前端部には、図８（ｂ）に示すように、モーメントＭ３が作用してフードリッジ２を下方へ変形させる。これによって、車体前部の部材全体で衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００３５】
フードリッジ２とアウターメンバ７とを連結する部分は、従来構造では、図１０のように所定断面積を有する部材１８の曲げで衝突荷重を受ける構造となっており、部材１８の高さが高いほどその板厚を薄くして、曲げ強度を確保する必要があった（図１２参照）。
【００３６】
例えば、部材１８は内部が中空の四角柱をなしており、その横断面は図１１のようになっている。したがって、部材１８の板厚ｔは、
ｔ＝（ｂ−ｂ0）／２＝（ｈ−ｈ0）／２ ・・・・・・・（１）
であり、部材１８に作用する曲げ応力σは次式（２）により求められる。
【００３７】
【数１】
【００３８】
ここで、入力荷重Ｆを２０００ｋｇｆ、部材長さＬを４００ｍｍ、部材幅ｂを５０ｍｍ、材料強度（曲げ応力）σを５００ＭＰａとして、上記（２）式より計算すると、板厚ｔは１.２５ｍｍ（ｈ＝３０ｍｍの時）となる。
【００３９】
一方、本実施例では、図９に示すように、膜部材１６の強度が面内強度で決まるため、膜部材１６の板厚アップを最小限に抑えることができる。
【００４０】
例えば、膜部材１６に作用する曲げ応力σは次式（３）により求められる。
【００４１】
【数２】
【００４２】
ここで、上記と同様、入力荷重Ｆを２０００ｋｇｆ、部材長さＬを４００ｍｍ、部材幅ｂを５０ｍｍ、材料強度（曲げ応力）σを５００ＭＰａとして、上記（３）式より計算すると、板厚ｔは０.８ｍｍとなる。
【００４３】
したがって、本実施例における膜部材１６を採用すれば、タイヤ前スペースが確保できない場合でも、重量増加を抑制できる（図１２参照）。
【００４４】
本実施例によれば、膜部材１６が設けられているので、衝突時の相手車両のサイドメンバの衝突荷重を分散して、衝撃エネルギーを効果的に吸収することができる。また、膜部材１６がヘッドランプ１５の後方に配置されているので、走行時にタイヤからの泥などがヘッドランプ１５後部の電気系統へ入り込むのを防ぐことができる。
【００４５】
また、膜部材１６が引張強度が高いカーボン繊維を含む場合は、膜部材１６の板厚を薄くでき、さらなる軽量化が可能となる。さらに、膜部材１６を防弾チョッキ等に用いられている破断強度が高いアラミド繊維を含む場合は、相手車両のサイドメンバ１７のエッジ部による膜部材１６の剪断破断を、より一層効果的に回避することができる。
【実施例２】
【００４６】
次に、本発明の実施例２について説明する。図１３は実施例２による車両前部構造を示している。本実施例では、サイドメンバ４の前端面側、バーチカルメンバ５の前面側、アウターメンバ７の前面側、およびサスペンション取付ブラケット８の前面側に、膜部材２０が設けられている。
【００４７】
膜部材２０はその周囲が、バーチカルメンバ５の前面フランジ５Ａ、アウターメンバ７の前面フランジ７Ａ、およびサスペンション取付ブラケット８の前面フランジ８Ａにスポット溶接によって固定されている。図中、膜部材２０周囲の「＊」印はスポット溶接の箇所を示している。
【００４８】
また、膜部材２０の略中央部にはボルト穴２０Ａが形成され、このボルト穴２０Ａには、バンパースティ１３をサイドメンバ４の前面フランジ４Ａに固定する際にボルト（図示省略）が挿通される。
【００４９】
アウターメンバ７の内部は空洞になっており、その空洞部の上面板および下面板には、複数の平行スリットからなる脆弱部７Ｂが形成されている。他の構成は実施例１の場合と同様である。
【００５０】
なお、サイドメンバ４の前端面側、バーチカルメンバ５の前面側、アウターメンバ７の前面側、およびサスペンション取付ブラケット８の前面側と、膜部材２０との間には、カーボン繊維またはアラミド繊維からなる繊維部材２１を設けてもよい。この繊維部材２１の周囲には、前記スポット溶接の箇所に対応させて小さな貫通穴２１Ａが形成されている。
【００５１】
次に、本実施例の車両前部構造における作用について、図１４〜図１６を用いて説明する。図１４（ａ）は図１３のＳＤ−ＳＤ線に沿った断面を、図１５（ａ）は図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面を、図１６（ａ）は図１３のＳＦ−ＳＦ線に沿った断面をそれぞれ示している。
【００５２】
図１４（ｂ）に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が車両幅方向にずれて自車のアウターメンバ７に衝突した場合、アウターメンバ７には脆弱部７Ｂが形成されているので、アウターメンバ７は容易に押し潰される。これにより、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。なお、図中、二点鎖線は、押し潰され始めた時の膜部材２０とアウターメンバ７の位置を示している。
【００５３】
また、相手車両のサイドメンバ１７が自車のアウターメンバ７に衝突したとき、図１５（ｂ）に示すように、膜部材２０には面内力つまり引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４やアウターメンバ７との接合部を介して、サイドメンバ４やアウターメンバ７に伝達される。この場合、膜部材２０とアウターメンバ７とは結合強度の高いスポット溶接で接合されており、膜部材２０の引張剪断荷重を確実にアウターメンバ７に、さらにはサイドメンバ４に伝達させることができる。引張剪断荷重が伝達されたアウターメンバ７やサイドメンバ４は変形するが、特に剛性の高いサイドメンバ４には前端部に曲げモーメント（バーチカルメンバ５には同時に捻り）Ｍ４が作用することになり、この曲げモーメント（および捻り）Ｍ４で衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５４】
次に、図１７および図１８は図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面を示している。図１７に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が自車のバーチカルメンバ５に衝突した場合、バーチカルメンバ５とラジコアサイドメンバ１１は図の二点鎖線のように変形するとともに、膜部材２０には引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４との接合部および膜部材２０とバーチカルメンバ５との接合部を介して、サイドメンバ４およびバーチカルメンバ５に伝達される。この場合、膜部材２０とバーチカルメンバ５とは結合強度の高いスポット溶接で結合されており、膜部材２０の引張剪断荷重をバーチカルメンバ５に、さらにはサイドメンバ４に確実に伝達することができる。その結果、剛性の高いサイドメンバ４には前端部に曲げモーメントＭ５が作用することになり、この曲げモーメントＭ５で衝撃力を分散することが可能となるため、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。またサスペンションメンバ９には、曲げモーメントＭ５によって車両前方向への力（矢印Ｃ）が作用する。
【００５５】
また、図１８に示すように、相手車両のサイドメンバ１７が自車のサスペンション取付ブラケット８に衝突した場合、サスペンション取付ブラケット８とサスペンションメンバ９は図の二点鎖線のように変形するとともに、膜部材２０には引張剪断荷重（矢印Ｂ）が作用し、この引張剪断荷重は、膜部材２０とサイドメンバ４との接合部および膜部材２０とサスペンション取付ブラケット８との接合部を介して、サイドメンバ４およびサスペンション取付ブラケット８に伝達される。この場合、膜部材２０とサスペンション取付ブラケット８とは結合強度の高いスポット溶接で結合されており、膜部材２０の引張剪断荷重をサスペンション取付ブラケット８に、さらにはサイドメンバ４に確実に伝達することができる。その結果、剛性の高いサイドメンバ４には前端部の曲げモーメントＭ６が作用することになる。
【００５６】
一方、膜部材２０に生じた引張剪断荷重がバーチカルメンバ５に作用し（矢印Ｄ）、さらにラジコアサイドメンバ１１を介してストラットハウジングレインフォース３に作用して、ストラットハウジングレインフォース３は図中二点鎖線で示すように車両前方側に傾動する。これにより、サイドメンバ４には、ストラットハウジングレインフォース３との接合部付近に、曲げモーメントＭ６とは逆向きの曲げモーメントＭ７が作用する。その結果、サイドメンバ４においては、曲げモーメントＭ６が曲げモーメントＭ７によって打ち消されることになり、サイドメンバ４の変形が抑制され、衝撃エネルギーを効率よく吸収することができる。
【００５７】
なお、サスペンション取付ブラケット８が二点鎖線のように変形する際、サスペンションメンバ９には曲げモーメントＭ８が作用する。
【実施例３】
【００５８】
図１９および図２０は実施例３を示しており、図１９は図１４（ａ）に相当する断面図であり、図２０は図１９のＥ部の拡大図である。
【００５９】
本実施例では、膜部材２０の裏面に繊維部材２１が設けられている。この繊維部材２１は、図１３で示したように、カーボン繊維またはアラミド繊維からなっている。そして、繊維部材２１の周囲には貫通穴２１Ａが形成され、膜部材２０をアウターメンバ７の前面フランジ７Ａにスポット溶接する際には、スポット溶接機の電極２２が貫通穴２１Ａに挿通される。
【００６０】
なお、バーチカルメンバ５の前面フランジ５Ａや、サスペンション取付ブラケット８の前面フランジ８Ａにスポット溶接する場合も、アウターメンバ７の前面フランジ７Ａの場合と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】ボンネットが開けられた自動車の前部を示す斜視図である。
【図２】実施例１を示しており、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。
【図３】ラジコアアッパとサスペンションメンバをそれぞれ取り付けたときの車両前部構造の斜視図である。
【図４】図３の車両前部構造に膜部材が取り付けられる様子を示す図である。
【図５】車両前部構造に膜部材が固定された様子を示す図である。
【図６】図３のＳＡ−ＳＡ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図７】図３のＳＢ−ＳＢ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図８】図３のＳＣ−ＳＣ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図９】衝突時の膜部材による挙動を説明する図である。
【図１０】衝突時の従来構造による挙動を説明する図である。
【図１１】図１０に示す部材の横断面図である。
【図１２】断面高さと板厚との関係を示す図である。
【図１３】実施例２を示しており、図１のＡ部付近のうち車両左側の構造を示した分解斜視図である。
【図１４】図１３のＳＤ−ＳＤ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図１５】図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面であり、（ａ）は衝突前の様子を、（ｂ）は衝突時の様子をそれぞれ示す図である。
【図１６】図１３のＳＦ−ＳＦ線に沿った断面図である。
【図１７】図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面であり、相手車両のサイドメンバがバーチカルメンバに衝突した様子を示す図である。
【図１８】図１３のＳＧ−ＳＧ線に沿った断面であり、相手車両のサイドメンバがサスペンション取付ブラケットに衝突した様子を示す図である。
【図１９】実施例３を示しており、図１３のＳＥ−ＳＥ線に沿った断面図である。
【図２０】図１９のＥ部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６２】
２ フードリッジ
４ フロントサイドメンバ
５ バーチカルメンバ
６ ラジコアアッパ
７ アウターメンバ
１１ ラジコアサイドメンバ
１２ バンパレインフォース
１５ ヘッドランプ
１６ 膜部材
２０ 膜部材
２１ 繊維部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部の構成部材によって形成される車両前面の空間内に膜部材を設け、オフセット衝突時の衝撃エネルギーを前記膜部材によって吸収する構成としたことを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前端が前記バーチカルメンバに後端がフードリッジにそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、
前記バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に膜部材を設け、この膜部材を、該バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項３】
前記空間内には、前記膜部材を介してヘッドランプが装着されることを特徴とする請求項２に記載の車両前部構造。
【請求項４】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、
前記フロントサイドメンバの前端面側およびアウターメンバの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバおよびアウターメンバにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項５】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部にサスペンションを取り付けるためのサスペンション取付ブラケットとを備えた車両前部構造であって、
前記フロントサイドメンバの前端面側、バーチカルメンバの前面側およびサスペンション取付ブラケットの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項６】
前記アウタメンバに脆弱部を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の車両前部構造。
【請求項７】
前記バーチカルメンバの上部にはラジエータの上部を固定するラジコアアッパが取り付けられ、かつ前記バーチカルメンバの後部はラジコアサイドメンバを介してフードリッジに連結されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両前部構造。
【請求項８】
前記膜部材は、カーボン繊維を含んでいることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【請求項９】
前記膜部材は、アラミド繊維を含んでいることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【請求項１０】
前記膜部材は、スポット溶接によって固定されていることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【請求項１】
車両前部の構成部材によって形成される車両前面の空間内に膜部材を設け、オフセット衝突時の衝撃エネルギーを前記膜部材によって吸収する構成としたことを特徴とする車両前部構造。
【請求項２】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前端が前記バーチカルメンバに後端がフードリッジにそれぞれ固定されたラジコアサイドメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、
前記バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバで囲まれた空間内に膜部材を設け、この膜部材を、該バーチカルメンバ、アウターメンバおよびラジコアサイドメンバにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項３】
前記空間内には、前記膜部材を介してヘッドランプが装着されることを特徴とする請求項２に記載の車両前部構造。
【請求項４】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部に車幅方向外側に向かって設けられたアウターメンバとを備えた車両前部構造であって、
前記フロントサイドメンバの前端面側およびアウターメンバの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバおよびアウターメンバにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項５】
車両のフロントサイドメンバの前縁端部に該フロントサイドメンバの前縁端部から車両の上方に向けて延設されたバーチカルメンバと、前記バーチカルメンバの下部にサスペンションを取り付けるためのサスペンション取付ブラケットとを備えた車両前部構造であって、
前記フロントサイドメンバの前端面側、バーチカルメンバの前面側およびサスペンション取付ブラケットの前面側に膜部材を設け、この膜部材を、該フロントサイドメンバ、バーチカルメンバおよびサスペンション取付ブラケットにそれぞれ固定したことを特徴とする車両前部構造。
【請求項６】
前記アウタメンバに脆弱部を設けたことを特徴とする請求項４又は５に記載の車両前部構造。
【請求項７】
前記バーチカルメンバの上部にはラジエータの上部を固定するラジコアアッパが取り付けられ、かつ前記バーチカルメンバの後部はラジコアサイドメンバを介してフードリッジに連結されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の車両前部構造。
【請求項８】
前記膜部材は、カーボン繊維を含んでいることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【請求項９】
前記膜部材は、アラミド繊維を含んでいることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【請求項１０】
前記膜部材は、スポット溶接によって固定されていることを特徴とする請求項１，２，４，５のいずれか一項に記載の車両前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００６−１３７３７４（Ｐ２００６−１３７３７４Ａ）
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３０５２７（Ｐ２００４−３３０５２７）
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月１日（２００６．６．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月１５日（２００４．１１．１５）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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