車体前部構造

【課題】車両衝突時に自車両のみならず他車両に対する衝撃力をも軽減できる車体前部構造を提供する。
【解決手段】フロントピラー２０の下部に接合されたアッパメンバ２２を前側を凸形状に湾曲形成して前方に延出させ、該アッパメンバ２２の前取付部２４をサブフレーム４に固定し、前記前取付部２４後方に前輪９を介してサイドシル１１を配置し、前記凸形状に湾曲形成されたアッパメンバ２２の前側に向く前端上面Ｕに、クラッシュボックス３０を介してバンパビーム３１を支持したことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、衝突時における相手側へのダメージを最小限にすることができる車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両の中には、フロンピラーの前端部にアッパメンバを接合し、このアッパメンバの前端部を、衝突する対象である構造物や車両に確実に当接するようにしたものがある。このような構造では衝撃力の一部を確実にアッパメンバによって分担できるため、車両衝突時における自車両に与えるダメージを最小限にすることができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】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】
しかしながら、このような補強した構造を持つ車両にあっては、逆に他の車両に与える衝撃力を軽減するような対策が必要である。つまり、単純に自車両の強度剛性を高めるとことは他の車両に与えるダメージを大きくすることになる。したがって、自車両が受けるダメージを少なくすると共に他の車両に与えるダメージを少なくできる車体前部構造が望まれている。
【０００４】
そこで、この発明は、車両衝突時に自車両のみならず他車両に対する衝撃力をも軽減できる車体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】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、フロントピラー（例えば、実施形態におけるフロントピラー２０，２１）の下部に接合されたアッパメンバ（例えば、実施形態におけるアッパメンバ２２，２３）を前側を凸形状に湾曲形成して前方に延出させ、該アッパメンバの前取付部（例えば、実施形態における前取付部２４）をサブフレーム（例えば、実施形態におけるサブフレーム４）に固定し、前記前取付部後方に前輪（例えば、実施形態における前輪９）を介してサイドシル（例えば、実施形態におけるサイドシル１１）を配置し、前記凸形状に湾曲形成されたアッパメンバの前壁（例えば、実施形態における前端上面Ｕ）に、クラッシュボックス（例えば、実施形態におけるクラッシュボックス３０）を介してバンパビーム（例えば、実施形態におけるバンパビーム３１）を支持したことを特徴とする。
このように構成することで、車両前面衝突時に自車両が受ける衝撃力はサブフレームのみならずアッパメンバに分担することができ、かつ、衝突する相手の車両等に対してはクラッシュボックスが潰れることで、衝撃力を吸収して相手側に与える衝撃力を軽減することができる。
【０００６】
請求項２に記載した発明は、前記サブフレームの前端側部を内側に入り込ませた逃げ部（例えば、実施形態における逃げ部８）を形成し、この逃げ部を前輪の配置スペースとして確保したことを特徴とする。
このように構成することで、逃げ部を前輪の配置スペースとして確保できる。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載した発明によれば、車両前面衝突時に自車両が受ける衝撃力はサブフレームのみならずアッパメンバに分担することができ、かつ、衝突する相手の車両等に対してはクラッシュボックスが潰れることで、衝撃力を吸収して相手側に与える衝撃力を軽減することができるため、自車両の保護性能の確保のみならず、他車両に対する攻撃性を低減した車両となる効果がある。
請求項２に記載した発明によれば、逃げ部を前輪の配置スペースとして確保できるため、前輪の配置自由度を高めることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の図中ＦＲはフロント側を示す。
図１〜図３に示すように、車両１の前部のエンジンルーム２内にはサブフレーム４が配置され、このサブフレーム４にエンジン３等（ミッション付き）のパワートレインがエンジンマウントＥＭを介して載置されている。
サブフレーム４は枠状に形成されていて、構成部材が例えば閉断面構造に形成された部材であって、車幅方向に沿って配設された前部メンバ５と、この前部メンバ５の両端部に前後方向に配置された左右の側部メンバ６，６の前端部が連結されたものである。更に、側部メンバ６，６の後端部のやや前側には車幅方向に沿って後部メンバ７の両端部が接続されている。
【０００９】
側部メンバ６，６は前部メンバ５との取付部Ｔのやや後側が内側に回り込んだ逃げ部８を備えていて、この逃げ部８の後方が前輪９の配置スペースとなっている。
したがって、前部メンバ５の両端部から内側に回り込むようにして側部メンバ６，６の前端部が接合される形状となっている。
前輪９は側部メンバ６，６にサスペンションアーム１０を介して支持され、逃げ部８の前縁を形成する側部メンバ６の後縁Ｋに前輪９の前部が臨まされている。この前輪９の後方には、車両１の前後方向に沿ってサイドシル１１が配置されている。
【００１０】
図１、図２に示すように、左右のフロントピラー２０，２１の下部には左アッパメンバ２２と右アッパメンバ２３が接合されている。左右のアッパメンバ２２，２３はともにフロントピラー２０，２１と同様に閉断面構造に形成された部材であって、前側が上に凸となる形状に湾曲形成されて前側かつ下側に延出する部材である。左右のアッパメンバ２２，２３の各前取付部２４は下方に指向していて、この前取付部２４と、サブフレーム４の側部メンバ６と前部メンバ５との取付部Ｔの上面との間にラバーブッシュ２５を介装して、アッパメンバ２２，２３がサブフレーム４にボルト２６により固定されている。
ここで、図２に示すように、アッパメンバ２２，２３の前端部ではアッパメンバ２２，２３の前端上面Ｕが車両１の前方を向き、また、サブフレーム４の前面Ｆ、つまり前部メンバ５の前面Ｆが前方を向き、これら前端上面Ｕと前面Ｆは共に側面視で前後方向の略同一位置に設定されている。この前取付部２４の後方に前輪９が配置されている。アッパメンバ２２，２３の内側壁にはダンパベース２８が固定され、このダンパベース２８に前輪９を支持するクッション２７の上端部が支持固定されている。
【００１１】
アッパメンバ２２，２３の上壁の前側に向いている部分（前壁ともいえる）には、前側に突出するクラッシュボックス３０が取り付けられている。このクラッシュボックス３０は、一般的な車両側面構造の剛性と略一致した剛性に設定されたものであって、前側から衝撃力が作用すると座屈変形してこの衝撃力を吸収するものである。クラッシュボックス３０の後端部は斜めにカットされてアッパメンバ２２，２３への取付面を形成し、クラッシュボックス３０の前端部には車幅方向に延びるバンパビーム３１の両端部が固定されている。ここで、クラッシュボックス３０の高さは他の車両１’（図４，図５参照）の側面であるドアＤの下半部に位置するように設定されている。
【００１２】
バンパビーム３１も閉断面構造に形成された部材で、バンパビーム３１を覆うようにして図示しないバンパフェイスが取り付けられている。ここで、バンパビーム３１の前面Ｂは、アッパメンバ２２，２３の前端の前端上面Ｕとサブフレーム４の前面Ｆとの位置よりもやや前側に位置しており、他の車両１’の側面に衝突した場合に、サブフレーム４の側部メンバ６，６の前壁よりも他の車両１’の側面に位置するドアＤに先当たりするようになっている。
このように構成された、車体前部のサブフレーム４の後端部、つまり側部メンバ６，６の後端部にラバーブッシュ２５を介してフロントフロア３２が支持されていて、このフロントフロア３２の両側部に車両前後方向に沿って配置されたサイドシル１１が、前輪９の後方に位置することとなる。
【００１３】
上記実施形態によれば、図４、図５に示すように、車両１が他の車両１’に側面衝突する場合に、車両１のバンパフェイスが他の車両１’のドアＤに衝接すると、バンパフェエイスからの入力荷重がバンパビーム３１からクラッシュボックス３０に作用し、クラッシュボックス３０を潰しながら衝撃力を吸収する。このとき、クラッシュボックス３０は一般的な車両側面構造の剛性と略一致した剛性に設定されたものであるため、ドアＤを少しだけ変化させながら、ドアＤに衝接した直後から座屈変形して衝撃力を十分に吸収してゆく。また、クラッシュボックス３０を支持しているアッパメンバ２２，２３は前側が上に凸となる形状に湾曲形成されているため、クラッシュボックス３０への衝撃力に対して座屈方向でこれを受けることができるのでこの衝撃力により大きく変形することもない。
【００１４】
これにより車両１から作用する入力荷重を吸収して、他の車両１’の乗員の胸部、腰部へ衝撃力が作用するのを最小限に抑えることができる。
そして、更に車両１が他の車両１’に侵入すると、クラッシュボックス３０は完全に潰れる手前で、アッパメンバ２２，２３の前端上面Ｕとサブフレーム４の前面Ｆが他の車両１’のフロントフロア３２’にサイドシル１１’を介して衝撃力を作用させる。この衝撃力は他の車両１’のサイドシル１１’及びフロントフロア３２’を若干変形させながら、車幅方向に配設された図示しないクロスメンバ等により吸収される。
したがって、他の車両１’の乗員は車両１の側面衝突から確実に保護されることとなる。
【００１５】
また、図６に示すように車両１が前面衝突した場合には（矢印で示す）、この衝撃力はアッパメンバ２２，２３の前端の前端上面Ｕとサブフレーム４の前面Ｆを介して（図２参照）、アッパメンバ２２，２３とサブフレーム４とに分担されて作用すると共に、強度的に有利な座屈方向で受けることができる。したがって、車両１の前後方向の変形量を抑えることができる。そして、図７に示すように、アッパメンバ２２，２３とサブフレーム４とが後に変位すると、逃げ部８を形成する側部メンバ６の後縁Ｋが前輪９に衝接して弾力的に衝撃力を吸収する（矢印で示す）と共に、側部メンバ６，６の前端部が若干潰れて衝撃力を吸収する。
そして、図８に示すように、サブフレーム４が更に後方に変位すると、前輪９がフロントフロア３２の前端部、具体的にはサイドシル１１の前端部に衝接するため（矢印で示す）、ここでも衝撃力が吸収され、最後にサイドシル１１によっても衝撃力が分担支持される。よって、アッパメンバ２２，２３とサブフレーム４とに衝撃力を分担させて各々に係る負荷を軽減し、前輪９及びサイドシル１１をも利用して、衝撃力を軽減することができるため、車両１の変形を最小限に抑えることができる。よって、乗員の室内空間を十分に確保できる。尚、この前面衝突の場合には、衝突がオフセットクラッシュであっても、サブフレーム４とアッパメンバ２２，２３の何れかにより衝撃力を効果的に吸収できる。
【００１６】
その結果、車両１が前面衝突した場合であっても、他の車両１’に対して側面衝突した場合であっても、衝撃力を効果的に吸収して、自車両１及び他の車両１’に与えるダメージを最小限にすることができる。よって、自車両１の変形を抑えて保護性能を確保し、かつ他の車両１’に対しても与えるダメージが少なく攻撃性を低減した車両１とすることができる。したがって、前面衝突時における自車両１の乗員及び側面衝突時における他の車両１’の乗員を確実に保護することができる。
そして、このようにフロントピラー１１を車両の前面衝突のエネルギー吸収部材として機能させることにより前面衝突時に十分に衝撃力を吸収できる構造でありながら、車体前部の側部に従来設けていたサイドフレームを廃止して軽量化を図ることができる点でも優れている。加えて、サイドフレームを設けない点で、各種機器類の配置自由度を高め設計の自由度を向上することができる。
また、逃げ部８が前輪９の配置スペースとして確保できる、前輪９の配置自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施形態の要部斜視図である。
【図２】この発明の実施形態の要部側面図である。
【図３】この発明の実施形態の要部平面図である。
【図４】側面衝突の状況を示す説明図である。
【図５】側面衝突の状況を示す説明図である。
【図６】前面衝突の状況を示すサブフレーム周りの要部平面図である。
【図７】前面衝突の状況を示すサブフレーム周りの要部平面図である。
【図８】前面衝突の状況を示すサブフレーム周りの要部平面図である。
【符号の説明】
【００１８】
４サブフレーム
８逃げ部
９前輪
１１サイドシル
２０，２１フロントピラー
２２，２３アッパメンバ
２４前取付部
３０クラッシュボックス
３１バンパビーム
Ｕ前端上面（前壁）

【特許請求の範囲】
【請求項１】
フロントピラーの下部に接合されたアッパメンバを前側を凸形状に湾曲形成して前方に延出させ、該アッパメンバの前取付部をサブフレームに固定し、前記前取付部後方に前輪を介してサイドシルを配置し、前記凸形状に湾曲形成されたアッパメンバの前壁に、クラッシュボックスを介してバンパビームを支持したことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
前記サブフレームの前端側部を内側に入り込ませた逃げ部を形成し、この逃げ部を前輪の配置スペースとして確保したことを特徴とする請求項１記載の車体前部構造。

【図１】