車体前部構造
【課題】車両前方からサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けて該サイドメンバを車両外側へ変形させてエンジンコンパートメント内部品との接触を防止する。
【解決手段】サイドメンバ1に、車両前方FRから車両後方RRに向けて該サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成した。傾斜部3は、サイドメンバ1を車幅方向で切った時の縦断面積を、車両前方FRから車両後方RRに向けて増大させるように形成された断面積増大部である。
【解決手段】サイドメンバ1に、車両前方FRから車両後方RRに向けて該サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成した。傾斜部3は、サイドメンバ1を車幅方向で切った時の縦断面積を、車両前方FRから車両後方RRに向けて増大させるように形成された断面積増大部である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前部構造に関し、サイドメンバへの入力荷重吸収技術に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、衝突時に軸圧潰させて衝撃エネルギーを吸収させる第1部材と、断面強度の高い第2部材とを接合して結合したサイドフレームの結合部を、車体内側から車体外側へ向けて斜め後方へ後退させることにより傾斜させた車体フーレム構造が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載の技術では、車両前方からサイドフレームの軸方向に入力される荷重を、サイドフレームの車両外側よりも車両内側に先に伝達させ、外側よりも先に内側を変形させるようして、当該サイドフレームに入力される衝撃エネルギーを吸収している。
【特許文献1】特開2007−112212号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1の技術では、サイドフレームの外側よりも先に内側を変形させるため、サイドフレームがその先端を内側へ傾けるように変形する可能性がある。
【0005】
サイドフレーム先端が内側へ変形した場合、折れ曲がったサードフレームがエンジンコンパートメント内部品と接触し、その接触した部品によって伝達された荷重がダッシュパネルを変形させ、居室を狭くする虞がある。
【0006】
そこで、本発明は、車両前方からサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けて該サイドメンバを車両外側へ変形させてエンジンコンパートメント内部品との接触を防止することのできる車体前部構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の車体前部構造では、車両前方から車両後方に向けてサイドメンバ先端部に入力された荷重を受けて該サイドメンバを車両外側へ変形させる傾斜部を設ける。前記傾斜部は、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の車体前部構造によれば、サイドメンバに設けた傾斜部を、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成したので、車両前方から車両後方に向けてサイドメンバの軸方向に入力される荷重が、該サイドメンバの車両内側よりも先に車両外側に伝達することになり、その荷重を受けて内側よりも外側が先に変形し、当該サイドメンバが車両外側に折れ曲がる。その結果、本発明によれば、サイドメンバが内側に折れ曲がることがないため、エンジンコンパートメント内部品との接触を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を適用した具体的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。
【0010】
「車体前部構造の構造説明」
図1は車両左側部分の車体前部構造を示す斜視図、図2は図1の側面図、図3は図1の分解斜視図、図4は図1のA−A線位置における拡大断面図、図5(A)は図2のB−B線位置における拡大断面図、図5(B)は図2のC−C線位置における拡大断面図、図5(C)は図2のD−D線位置における拡大断面図、図6(A)はサイドメンバの側面図、図6(B)はサイドメンバの平面図である。
【0011】
なお、図1中矢印FRは車両前方を、矢印RRは車両後方を、矢印UPRは車両上方を、矢印OUTは車両外側を、矢印INは車両内側をそれぞれ示す。
【0012】
本実施形態の車体前部構造では、図1から図3に示すように、車幅方向両側に車体前後方向に延びる一対のサイドメンバ1(図1から図3には左側のサイドメンバのみを示している)を有し、そのサイドメンバ1にエンジンコンパートメントの一部を構成するストラットハウジング2を固定させている。
【0013】
サイドメンバ1には、図4から図6に示すように、車両前方FRから車両後方RRに向けてサイドメンバ先端部1Aに入力された荷重を受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を設けている。
【0014】
傾斜部3は、特に図6(B)に示す如く平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成されている。前記傾斜部3は、ストラットハウジング2に形成された前側脚部4と後側脚部5のうち前側脚部4が取り付けられる部位に形成されている。かかる傾斜部3は、前記サイドメンバ1を車幅方向で切った時の断面における面積である縦断面積を、車両前方FRから車両後方RRへ向けて増大させるように形成された断面積増大部とされている。前記縦断面積を別の表現で定義すると、サイドメンバ長手方向(軸方向)と直交する垂直な面の断面積を縦断面積と定義する。
【0015】
前記サイドメンバ1は、サイドメンバ先端部1Aから前側脚部4が設けられる第1部位MB1までが縦断面積を一様とし、その後方の前側脚部4が設けられる第2部位MB2が縦断面積を増大させた断面積増大部とされ、その後方から後端部までの第3部位MB3が第1部位MB1よりも縦断面積を更に大きくした縦断面積一様部とされている。
【0016】
前記サイドメンバ1の第1部位MB1は、縦断面形状を矩形状とする四角柱として形成され、サイドメンバ先端部1Aから前側脚部4が設けられる位置までその断面形状を一様(同一形状)としている。
【0017】
前記サイドメンバ1の第2部位MB2は、前記第1部位MB1の縦断面積を車両上方へ増大させることで縦断面積を増大させている。この第2部位MB2は、前記した傾斜部3であり、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜されている。前記第1部位MB1の上面1aから車両上方UPRへ起立する前記傾斜部3における傾斜面3aの傾斜開始点K1は、前記サイドメンバ1の車両外側OUTの外側面1b上に設けられ、傾斜終了点K2は、サイドメンバ1の車両内側INの内側面1c上に設けられている。
【0018】
前記サイドメンバ1の第3部位MB3は、前記第2部位MB2の傾斜終了点K2における縦断面積と同一の断面積を有した矩形状をなす四角柱とされている。この第3部位MB3は、第1部位MB1と同じ四角柱であるが、当該第1部位MB1の縦断面積よりも大きな断面積とされている。
【0019】
このように、本実施形態のサイドメンバ1は、第1部位MB1と第2部位MB2と第3部位MB3でその縦断面積が異なっており、前記第2部位MB2の傾斜部3である断面積増大部においてメンバの剛性差が生じるようになっている。この傾斜部3を設けたことによる作用効果については、後述するものとする。
【0020】
一方、ストラットハウジング2は、車体を懸架する車体懸架装置を取り付け且つ収容するエンジンコンパートメントの一部を構成するハウジング本体6と、サイドメンバ1への取り付け部位となる前側脚部4及び後側脚部5とを有し、これらが一体的に形成されている。ハウジング本体6には、ショックアブソーバー7にコイル8が装着されたストラット9を取り付けるためのストラット取付け部10が形成されている。前側脚部4及び後側脚部5は、ハウジング本体6を挟んでその両側に一体化されている。
【0021】
前側脚部4及び後側脚部5は、何れも同一形状とされ、断面略コ字状をなすと共に全体を略L字状として形成されている。具体的には、前側脚部4及び後側脚部5は、車両前方FRに向く前壁4A,5Aと、車両後方RRに向く後壁4B,5Bと、これらの間に設けられる中央壁4C,5Cと、により断面略コ字状に形成されている。
【0022】
前側脚部4及び後側脚部5の先端には、サイドメンバ1への取付け部位となる脚部固定部11,12が形成されている。前側脚部4の脚部固定部11は、前記サイドメンバ1の第1部位BM1の上面1aに取り付けられる前側取付け部11Aと、前記サイドメンバ1の第3部位BM2の上面1dに取り付けられる後側取付け部11Bと、サイドメンバ1の内側面1cに取り付けられる側面取付け部11Cとからなる。前側脚部4の前側取付け部11Aと後側取付け部11Bは、前記傾斜部3を挟んで設けられることから前記傾斜部3の傾斜面3aの高さ分だけ段差を生じる。
【0023】
一方、後側脚部5の脚部固定部12は、何れも前記サイドメンバ1の第3部位MB3の上面1dに取り付けられる前側取付け部12Aと後側取付け部12Bと、サイドメンバ1の内側面1cに取り付けられる側面取付け部12Cとからなる。後側脚部5の前側取付け部12Aと後側取付け部12Bは、共に第3部位MB3の上面1dに取り付けられるため、同一高さ位置とされている。
【0024】
前記前側脚部4は、図1及び図2に示すように、サイドメンバ1の縦断面積が変化する断面積増大部である傾斜部3に取り付けられる。この時、前側脚部4の車両前方に向く前壁4Aの前壁下端縁4A1を、図4及び図5(C)に示す如く前記傾斜部3の車両先端側に向く傾斜開始点K1よりも前方位置とする。また、前側脚部4の車両後方に向く後壁下端縁4B1を、同じく図4及び図5(B)に示すように、前記傾斜部3の車両後方側に向く傾斜終了点K2よりも後方位置とする。一方、前記後側脚部5は、図1及び図2に示すように、サイドメンバ1の縦断面積が一様な第3部位MB3に取り付けられる。
【0025】
なお、ストラットハウジング2には、図1に示すように、エンジンコンパートメントの車体前後方向の骨格部材を構成するレインフォースフードリッジ13と、車体懸架装置の一部を構成するアッパーリンク14と、が取り付けられている。アッパーリンク14は、図1及び図5(A)に示すように、その両端部14A,14Bをそれぞれ前側脚部4と後側脚部5に固定している。また、図1及び図2には、車両左側のサイドメンバ1及びストラットハウジング2のみを表しているが、車両右側も同一の構造である。
【0026】
「サイドメンバの変形説明」
図7は車両前方から車両後方へ向けてサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けてサイドメンバが車両外側に折れ曲がる一連の動作を連続して示す動作図である。なお、図7では、アッパーリンク14の形状を判り易くするためにストラットハウジング2の形状を簡略化して記載してある。
【0027】
以上のように構成された車体前部構造において、図7(A)に示すように、車両前方FRから車両後方RRに向けてサイドメンバ先端部1Aにメンバ軸方向へ荷重Fが入力した場合、サイドメンバ1の第2部位MB2及び第3部位MB3よりも縦断面積が小さい第1部位MB1は、前記荷重Fを受けてサイドメンバ軸方向へ軸圧壊されて図7(B)に示す如く潰れる。このサイドメンバ1の第1部位MB1の潰れにより、前記荷重Fによるエネルギーが吸収される。
【0028】
そして、図7(B)に示すように、前記荷重Fによって前輪タイヤ15が車両後方RRへ押されると、図7(C)に示す如く前輪タイヤ15に連結されたアッパーリンク14が車両後方RRへ引きずられる。また、このアッパーリンク14に連結されたストラットハウジング2には、前側脚部4の前壁4Aに車両後方RRへの力Fhが作用する。この前壁4Aに入力した力Fhは、図4で示した該前壁4Aの車両後方直後に設けられた前記傾斜部3における傾斜面3aの傾斜開始点K1に前記傾斜終了点K2よりも先に伝わる。
【0029】
そのため、図7(C)で示す如く傾斜開始点K1が設けられるサイドメンバ1の車両外側OUTに作用する外力Fsと傾斜終了点K2が設けられるサイドメンバ1の車両内側INに作用する外力Fiとの間で作用する力のアンバランスが生じ、サイドメンバ1を車両外側OUTへ折り曲げるモーメントMsが発生する。前記サイドメンバ1は、前記モーメントMsの作用によって、図7(D)に示すように後側脚部5のサイドメンバ1に固定された部位から当該サイドメンバ1が車両外側OUTへ折り曲げられることになる。サイドメンバ1が車両外側OUTへ折り曲げられることによって、サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを吸収することができる。
【0030】
また、ストラットハウジング2に入力された荷重は、前側脚部4の後壁4Bの面を剪断方向に伝わってその着地点であるサイドメンバ1に伝達される。前記前側脚部4の後壁4Bのサイドメンバ1に対する固定部位は、第1の部位MB1及び第2の部位MB2よりも縦断面積の大きな剛性が高い部位であることから、車両上下方向の上下入力によるサイドメンバ1の上下振動が抑制される。
【0031】
「作用・効果」
本実施形態によれば、サイドメンバ1に、車両前方FRから車両後方OUTに向けて該サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成したので、前記荷重Fをサイドメンバ1の車両内側INよりも車両外側OUTに先に伝達させることができ、内側よりも先に外側を変形させることで、当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ向けて折り曲げることができる。したがって、サイドメンバ1が車両外側OUTへ折れ曲がることでエンジンコンパートメント内部品と該サイドメンバ1との接触を回避することができる。
【0032】
また、本実施形態によれば、サイドメンバ1を車両外側OUTへ折り曲げることができるため、サイドメンバ先端部1Aに入力される衝撃吸収のストロークを確保することができる。これにより、サイドメンバ1の車両前後方向長さを短くすることが可能となり、車体造形自由度を高めることができる。
【0033】
また、本実施形態によれば、断面変化部での剛性差は車体捩り剛性の直線性に悪影響を及ぼすが、断面積増大部が傾斜部3となっていることで、急激な剛性差を緩和することができ、捩り剛性の直線性悪化を防ぐことができる。
【0034】
また、本実施形態によれば、傾斜部3を、サイドメンバ1を車幅方向で切った時の縦断面積を車両前方FRから車両後方RRに向けて増大させるように形成した断面積増大部としたので、この断面積増大部の前方では後方に比べて縦断面積が小さいために小荷重を吸収し易くなり、後方では前方に比べて縦断面積が大きいために小荷重では変形し難く、大荷重を吸収し易くなる。従って、傾斜部3を境にしてサイドメンバ前方で小荷重を吸収し、サイドメンバ後方で大荷重を吸収することができる。さらに、前記断面積増大部が傾斜部3であるので、この傾斜部3を境にして前後で剛性差が生じ、サイドメンバ前方が車両外側OUTへ変形して大荷重をサイドメンバ1の曲げ応力によって吸収することができる。
【0035】
また、本実施形態によれば、ストラットハウジング2の前側脚部4の車両前方FRに向く前壁4Aの前壁下端縁4A1を、前記傾斜部3の車両先端側に向く傾斜開始点K1よりも前方に設けたので、サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fがストラットハウジング2の前側脚部4に伝達された後、その荷重を傾斜部3の傾斜開始点K1よりも前方に設けられた前側下端縁4A1からその背後の傾斜部3に伝達して該サイドメンバ1をより車両外側OUTへと変形させることが可能となる。
【0036】
また、本実施形態によれば、後側脚部5の前記サイドメンバ1への固定部から当該サイドメンバ1が車両外側OUTへ向かって折れ曲がるので、エンジンコンパートメント内に配置されるエンジンや電子部品等を折れ曲がったサイドメンバ1で破損させることを回避できる。
【0037】
また、本実施形態によれば、前側脚部4の車両後方RRに向く後壁4Bの後壁下端縁4B1を、傾斜部3の車両後方側に向く傾斜終点K2よりも後方に設けたので、該前側脚部4の後壁4Bのサイドメンバ1に対する固定部位が第1の部位MB1よりも縦断面積の大きな剛性が高い部位となることから、車両上下方向の上下入力によるサイドメンバ1の上下振動を低減することが可能となる。
【0038】
「その他の実施形態」
図8はその他の実施形態における車体前部構造を示す斜視図である。上述の実施形態において、前側脚部4と後側脚部5がサイドメンバ1に固定される部位間に、サイドメンバ1の強度を他の部位よりも弱めた脆弱部16を形成するようにしてもよい。脆弱部16としては、例えば図8に示すように、サイドメンバ1の外側面1bに高さ方向に沿ってスリット溝を形成したものとする。脆弱部16を設けることで、荷重Fが掛かったときにその部位から折れ曲がり易くなると共に、サイドメンバ1の折れ曲がりをコントロールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】図1は車両左側部分の車体前部構造を示す斜視図である。
【図2】図2は図1の側面図である。
【図3】図3は図1の分解斜視図である。
【図4】図4は図1のA−A線位置における拡大断面図である。
【図5】図5(A)は図2のB−B線位置における拡大断面図、図5(B)は図2のC−C線位置における拡大断面図、図5(C)は図2のD−D線位置における拡大断面図である。
【図6】図6(A)はサイドメンバの側面図、図6(B)はサイドメンバの平面図である。
【図7】図7は車両前方から車両後方へ向けてサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けてサイドメンバが車両外側に折れ曲がる一連の動作を連続して示す動作図である。
【図8】図8はその他の実施形態における車体前部構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0040】
1…サイドメンバ
2…ストラットハウジング
3…傾斜部
4…前側脚部
5…後側脚部
11,12…脚部固定部
14…アッパーリンク
15…前輪タイヤ
16…脆弱部
【技術分野】
【0001】
本発明は、車体前部構造に関し、サイドメンバへの入力荷重吸収技術に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、衝突時に軸圧潰させて衝撃エネルギーを吸収させる第1部材と、断面強度の高い第2部材とを接合して結合したサイドフレームの結合部を、車体内側から車体外側へ向けて斜め後方へ後退させることにより傾斜させた車体フーレム構造が提案されている(特許文献1参照)。
【0003】
特許文献1に記載の技術では、車両前方からサイドフレームの軸方向に入力される荷重を、サイドフレームの車両外側よりも車両内側に先に伝達させ、外側よりも先に内側を変形させるようして、当該サイドフレームに入力される衝撃エネルギーを吸収している。
【特許文献1】特開2007−112212号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1の技術では、サイドフレームの外側よりも先に内側を変形させるため、サイドフレームがその先端を内側へ傾けるように変形する可能性がある。
【0005】
サイドフレーム先端が内側へ変形した場合、折れ曲がったサードフレームがエンジンコンパートメント内部品と接触し、その接触した部品によって伝達された荷重がダッシュパネルを変形させ、居室を狭くする虞がある。
【0006】
そこで、本発明は、車両前方からサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けて該サイドメンバを車両外側へ変形させてエンジンコンパートメント内部品との接触を防止することのできる車体前部構造を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の車体前部構造では、車両前方から車両後方に向けてサイドメンバ先端部に入力された荷重を受けて該サイドメンバを車両外側へ変形させる傾斜部を設ける。前記傾斜部は、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成する。
【発明の効果】
【0008】
本発明の車体前部構造によれば、サイドメンバに設けた傾斜部を、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成したので、車両前方から車両後方に向けてサイドメンバの軸方向に入力される荷重が、該サイドメンバの車両内側よりも先に車両外側に伝達することになり、その荷重を受けて内側よりも外側が先に変形し、当該サイドメンバが車両外側に折れ曲がる。その結果、本発明によれば、サイドメンバが内側に折れ曲がることがないため、エンジンコンパートメント内部品との接触を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、本発明を適用した具体的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。
【0010】
「車体前部構造の構造説明」
図1は車両左側部分の車体前部構造を示す斜視図、図2は図1の側面図、図3は図1の分解斜視図、図4は図1のA−A線位置における拡大断面図、図5(A)は図2のB−B線位置における拡大断面図、図5(B)は図2のC−C線位置における拡大断面図、図5(C)は図2のD−D線位置における拡大断面図、図6(A)はサイドメンバの側面図、図6(B)はサイドメンバの平面図である。
【0011】
なお、図1中矢印FRは車両前方を、矢印RRは車両後方を、矢印UPRは車両上方を、矢印OUTは車両外側を、矢印INは車両内側をそれぞれ示す。
【0012】
本実施形態の車体前部構造では、図1から図3に示すように、車幅方向両側に車体前後方向に延びる一対のサイドメンバ1(図1から図3には左側のサイドメンバのみを示している)を有し、そのサイドメンバ1にエンジンコンパートメントの一部を構成するストラットハウジング2を固定させている。
【0013】
サイドメンバ1には、図4から図6に示すように、車両前方FRから車両後方RRに向けてサイドメンバ先端部1Aに入力された荷重を受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を設けている。
【0014】
傾斜部3は、特に図6(B)に示す如く平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成されている。前記傾斜部3は、ストラットハウジング2に形成された前側脚部4と後側脚部5のうち前側脚部4が取り付けられる部位に形成されている。かかる傾斜部3は、前記サイドメンバ1を車幅方向で切った時の断面における面積である縦断面積を、車両前方FRから車両後方RRへ向けて増大させるように形成された断面積増大部とされている。前記縦断面積を別の表現で定義すると、サイドメンバ長手方向(軸方向)と直交する垂直な面の断面積を縦断面積と定義する。
【0015】
前記サイドメンバ1は、サイドメンバ先端部1Aから前側脚部4が設けられる第1部位MB1までが縦断面積を一様とし、その後方の前側脚部4が設けられる第2部位MB2が縦断面積を増大させた断面積増大部とされ、その後方から後端部までの第3部位MB3が第1部位MB1よりも縦断面積を更に大きくした縦断面積一様部とされている。
【0016】
前記サイドメンバ1の第1部位MB1は、縦断面形状を矩形状とする四角柱として形成され、サイドメンバ先端部1Aから前側脚部4が設けられる位置までその断面形状を一様(同一形状)としている。
【0017】
前記サイドメンバ1の第2部位MB2は、前記第1部位MB1の縦断面積を車両上方へ増大させることで縦断面積を増大させている。この第2部位MB2は、前記した傾斜部3であり、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜されている。前記第1部位MB1の上面1aから車両上方UPRへ起立する前記傾斜部3における傾斜面3aの傾斜開始点K1は、前記サイドメンバ1の車両外側OUTの外側面1b上に設けられ、傾斜終了点K2は、サイドメンバ1の車両内側INの内側面1c上に設けられている。
【0018】
前記サイドメンバ1の第3部位MB3は、前記第2部位MB2の傾斜終了点K2における縦断面積と同一の断面積を有した矩形状をなす四角柱とされている。この第3部位MB3は、第1部位MB1と同じ四角柱であるが、当該第1部位MB1の縦断面積よりも大きな断面積とされている。
【0019】
このように、本実施形態のサイドメンバ1は、第1部位MB1と第2部位MB2と第3部位MB3でその縦断面積が異なっており、前記第2部位MB2の傾斜部3である断面積増大部においてメンバの剛性差が生じるようになっている。この傾斜部3を設けたことによる作用効果については、後述するものとする。
【0020】
一方、ストラットハウジング2は、車体を懸架する車体懸架装置を取り付け且つ収容するエンジンコンパートメントの一部を構成するハウジング本体6と、サイドメンバ1への取り付け部位となる前側脚部4及び後側脚部5とを有し、これらが一体的に形成されている。ハウジング本体6には、ショックアブソーバー7にコイル8が装着されたストラット9を取り付けるためのストラット取付け部10が形成されている。前側脚部4及び後側脚部5は、ハウジング本体6を挟んでその両側に一体化されている。
【0021】
前側脚部4及び後側脚部5は、何れも同一形状とされ、断面略コ字状をなすと共に全体を略L字状として形成されている。具体的には、前側脚部4及び後側脚部5は、車両前方FRに向く前壁4A,5Aと、車両後方RRに向く後壁4B,5Bと、これらの間に設けられる中央壁4C,5Cと、により断面略コ字状に形成されている。
【0022】
前側脚部4及び後側脚部5の先端には、サイドメンバ1への取付け部位となる脚部固定部11,12が形成されている。前側脚部4の脚部固定部11は、前記サイドメンバ1の第1部位BM1の上面1aに取り付けられる前側取付け部11Aと、前記サイドメンバ1の第3部位BM2の上面1dに取り付けられる後側取付け部11Bと、サイドメンバ1の内側面1cに取り付けられる側面取付け部11Cとからなる。前側脚部4の前側取付け部11Aと後側取付け部11Bは、前記傾斜部3を挟んで設けられることから前記傾斜部3の傾斜面3aの高さ分だけ段差を生じる。
【0023】
一方、後側脚部5の脚部固定部12は、何れも前記サイドメンバ1の第3部位MB3の上面1dに取り付けられる前側取付け部12Aと後側取付け部12Bと、サイドメンバ1の内側面1cに取り付けられる側面取付け部12Cとからなる。後側脚部5の前側取付け部12Aと後側取付け部12Bは、共に第3部位MB3の上面1dに取り付けられるため、同一高さ位置とされている。
【0024】
前記前側脚部4は、図1及び図2に示すように、サイドメンバ1の縦断面積が変化する断面積増大部である傾斜部3に取り付けられる。この時、前側脚部4の車両前方に向く前壁4Aの前壁下端縁4A1を、図4及び図5(C)に示す如く前記傾斜部3の車両先端側に向く傾斜開始点K1よりも前方位置とする。また、前側脚部4の車両後方に向く後壁下端縁4B1を、同じく図4及び図5(B)に示すように、前記傾斜部3の車両後方側に向く傾斜終了点K2よりも後方位置とする。一方、前記後側脚部5は、図1及び図2に示すように、サイドメンバ1の縦断面積が一様な第3部位MB3に取り付けられる。
【0025】
なお、ストラットハウジング2には、図1に示すように、エンジンコンパートメントの車体前後方向の骨格部材を構成するレインフォースフードリッジ13と、車体懸架装置の一部を構成するアッパーリンク14と、が取り付けられている。アッパーリンク14は、図1及び図5(A)に示すように、その両端部14A,14Bをそれぞれ前側脚部4と後側脚部5に固定している。また、図1及び図2には、車両左側のサイドメンバ1及びストラットハウジング2のみを表しているが、車両右側も同一の構造である。
【0026】
「サイドメンバの変形説明」
図7は車両前方から車両後方へ向けてサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けてサイドメンバが車両外側に折れ曲がる一連の動作を連続して示す動作図である。なお、図7では、アッパーリンク14の形状を判り易くするためにストラットハウジング2の形状を簡略化して記載してある。
【0027】
以上のように構成された車体前部構造において、図7(A)に示すように、車両前方FRから車両後方RRに向けてサイドメンバ先端部1Aにメンバ軸方向へ荷重Fが入力した場合、サイドメンバ1の第2部位MB2及び第3部位MB3よりも縦断面積が小さい第1部位MB1は、前記荷重Fを受けてサイドメンバ軸方向へ軸圧壊されて図7(B)に示す如く潰れる。このサイドメンバ1の第1部位MB1の潰れにより、前記荷重Fによるエネルギーが吸収される。
【0028】
そして、図7(B)に示すように、前記荷重Fによって前輪タイヤ15が車両後方RRへ押されると、図7(C)に示す如く前輪タイヤ15に連結されたアッパーリンク14が車両後方RRへ引きずられる。また、このアッパーリンク14に連結されたストラットハウジング2には、前側脚部4の前壁4Aに車両後方RRへの力Fhが作用する。この前壁4Aに入力した力Fhは、図4で示した該前壁4Aの車両後方直後に設けられた前記傾斜部3における傾斜面3aの傾斜開始点K1に前記傾斜終了点K2よりも先に伝わる。
【0029】
そのため、図7(C)で示す如く傾斜開始点K1が設けられるサイドメンバ1の車両外側OUTに作用する外力Fsと傾斜終了点K2が設けられるサイドメンバ1の車両内側INに作用する外力Fiとの間で作用する力のアンバランスが生じ、サイドメンバ1を車両外側OUTへ折り曲げるモーメントMsが発生する。前記サイドメンバ1は、前記モーメントMsの作用によって、図7(D)に示すように後側脚部5のサイドメンバ1に固定された部位から当該サイドメンバ1が車両外側OUTへ折り曲げられることになる。サイドメンバ1が車両外側OUTへ折り曲げられることによって、サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを吸収することができる。
【0030】
また、ストラットハウジング2に入力された荷重は、前側脚部4の後壁4Bの面を剪断方向に伝わってその着地点であるサイドメンバ1に伝達される。前記前側脚部4の後壁4Bのサイドメンバ1に対する固定部位は、第1の部位MB1及び第2の部位MB2よりも縦断面積の大きな剛性が高い部位であることから、車両上下方向の上下入力によるサイドメンバ1の上下振動が抑制される。
【0031】
「作用・効果」
本実施形態によれば、サイドメンバ1に、車両前方FRから車両後方OUTに向けて該サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fを受けて当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ変形させる傾斜部3を、平面視で車両外側OUTから車両内側INに向けて斜め後方へ傾斜するように形成したので、前記荷重Fをサイドメンバ1の車両内側INよりも車両外側OUTに先に伝達させることができ、内側よりも先に外側を変形させることで、当該サイドメンバ1を車両外側OUTへ向けて折り曲げることができる。したがって、サイドメンバ1が車両外側OUTへ折れ曲がることでエンジンコンパートメント内部品と該サイドメンバ1との接触を回避することができる。
【0032】
また、本実施形態によれば、サイドメンバ1を車両外側OUTへ折り曲げることができるため、サイドメンバ先端部1Aに入力される衝撃吸収のストロークを確保することができる。これにより、サイドメンバ1の車両前後方向長さを短くすることが可能となり、車体造形自由度を高めることができる。
【0033】
また、本実施形態によれば、断面変化部での剛性差は車体捩り剛性の直線性に悪影響を及ぼすが、断面積増大部が傾斜部3となっていることで、急激な剛性差を緩和することができ、捩り剛性の直線性悪化を防ぐことができる。
【0034】
また、本実施形態によれば、傾斜部3を、サイドメンバ1を車幅方向で切った時の縦断面積を車両前方FRから車両後方RRに向けて増大させるように形成した断面積増大部としたので、この断面積増大部の前方では後方に比べて縦断面積が小さいために小荷重を吸収し易くなり、後方では前方に比べて縦断面積が大きいために小荷重では変形し難く、大荷重を吸収し易くなる。従って、傾斜部3を境にしてサイドメンバ前方で小荷重を吸収し、サイドメンバ後方で大荷重を吸収することができる。さらに、前記断面積増大部が傾斜部3であるので、この傾斜部3を境にして前後で剛性差が生じ、サイドメンバ前方が車両外側OUTへ変形して大荷重をサイドメンバ1の曲げ応力によって吸収することができる。
【0035】
また、本実施形態によれば、ストラットハウジング2の前側脚部4の車両前方FRに向く前壁4Aの前壁下端縁4A1を、前記傾斜部3の車両先端側に向く傾斜開始点K1よりも前方に設けたので、サイドメンバ先端部1Aに入力された荷重Fがストラットハウジング2の前側脚部4に伝達された後、その荷重を傾斜部3の傾斜開始点K1よりも前方に設けられた前側下端縁4A1からその背後の傾斜部3に伝達して該サイドメンバ1をより車両外側OUTへと変形させることが可能となる。
【0036】
また、本実施形態によれば、後側脚部5の前記サイドメンバ1への固定部から当該サイドメンバ1が車両外側OUTへ向かって折れ曲がるので、エンジンコンパートメント内に配置されるエンジンや電子部品等を折れ曲がったサイドメンバ1で破損させることを回避できる。
【0037】
また、本実施形態によれば、前側脚部4の車両後方RRに向く後壁4Bの後壁下端縁4B1を、傾斜部3の車両後方側に向く傾斜終点K2よりも後方に設けたので、該前側脚部4の後壁4Bのサイドメンバ1に対する固定部位が第1の部位MB1よりも縦断面積の大きな剛性が高い部位となることから、車両上下方向の上下入力によるサイドメンバ1の上下振動を低減することが可能となる。
【0038】
「その他の実施形態」
図8はその他の実施形態における車体前部構造を示す斜視図である。上述の実施形態において、前側脚部4と後側脚部5がサイドメンバ1に固定される部位間に、サイドメンバ1の強度を他の部位よりも弱めた脆弱部16を形成するようにしてもよい。脆弱部16としては、例えば図8に示すように、サイドメンバ1の外側面1bに高さ方向に沿ってスリット溝を形成したものとする。脆弱部16を設けることで、荷重Fが掛かったときにその部位から折れ曲がり易くなると共に、サイドメンバ1の折れ曲がりをコントロールすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】図1は車両左側部分の車体前部構造を示す斜視図である。
【図2】図2は図1の側面図である。
【図3】図3は図1の分解斜視図である。
【図4】図4は図1のA−A線位置における拡大断面図である。
【図5】図5(A)は図2のB−B線位置における拡大断面図、図5(B)は図2のC−C線位置における拡大断面図、図5(C)は図2のD−D線位置における拡大断面図である。
【図6】図6(A)はサイドメンバの側面図、図6(B)はサイドメンバの平面図である。
【図7】図7は車両前方から車両後方へ向けてサイドメンバの軸方向に入力された荷重を受けてサイドメンバが車両外側に折れ曲がる一連の動作を連続して示す動作図である。
【図8】図8はその他の実施形態における車体前部構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0040】
1…サイドメンバ
2…ストラットハウジング
3…傾斜部
4…前側脚部
5…後側脚部
11,12…脚部固定部
14…アッパーリンク
15…前輪タイヤ
16…脆弱部
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車幅方向両側に車体前後方向に延びる一対のサイドメンバを有した車体前部構造であって、
前記サイドメンバに、車両前方から車両後方に向けて該サイドメンバ先端部に入力された荷重を受けて当該サイドメンバを車両外側へ変形させる傾斜部を、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成した
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
請求項1に記載の車体前部構造であって、
前記傾斜部は、前記サイドメンバを車幅方向で切った時の縦断面積を、車両前方から車両後方に向けて増大させるように形成された断面積増大部である
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の車体前部構造であって、
車体を懸架する車体懸架装置を取り付け且つ収容する、エンジンコンパートメントの一部を構成するストラットハウジングを有し、そのストラットハウジングの前側脚部と後側脚部をそれぞれ前記サイドメンバの上面に固定し、
前記前側脚部の車両前方に向く前壁下端縁を、前記傾斜部の車両先端側に向く開始点よりも前方に設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項4】
請求項3に記載の車体前部構造であって、
前記後側脚部の前記サイドメンバへの固定部から当該サイドメンバが車両外側へ向かって折れ曲がる
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の車体前部構造であって、
前記前側脚部と前記後側脚部が前記サイドメンバに固定される部位間に、該サイドメンバの強度を他の部位よりも弱めた脆弱部を設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項6】
請求項3から請求項5の何れか1項に記載の車体前部構造であって、
前記前側脚部の車両後方に向く後壁下端縁を、前記傾斜部の車両後方側に向く終点よりも後方に設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項1】
車幅方向両側に車体前後方向に延びる一対のサイドメンバを有した車体前部構造であって、
前記サイドメンバに、車両前方から車両後方に向けて該サイドメンバ先端部に入力された荷重を受けて当該サイドメンバを車両外側へ変形させる傾斜部を、平面視で車両外側から車両内側に向けて斜め後方へ傾斜するように形成した
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
請求項1に記載の車体前部構造であって、
前記傾斜部は、前記サイドメンバを車幅方向で切った時の縦断面積を、車両前方から車両後方に向けて増大させるように形成された断面積増大部である
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の車体前部構造であって、
車体を懸架する車体懸架装置を取り付け且つ収容する、エンジンコンパートメントの一部を構成するストラットハウジングを有し、そのストラットハウジングの前側脚部と後側脚部をそれぞれ前記サイドメンバの上面に固定し、
前記前側脚部の車両前方に向く前壁下端縁を、前記傾斜部の車両先端側に向く開始点よりも前方に設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項4】
請求項3に記載の車体前部構造であって、
前記後側脚部の前記サイドメンバへの固定部から当該サイドメンバが車両外側へ向かって折れ曲がる
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の車体前部構造であって、
前記前側脚部と前記後側脚部が前記サイドメンバに固定される部位間に、該サイドメンバの強度を他の部位よりも弱めた脆弱部を設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項6】
請求項3から請求項5の何れか1項に記載の車体前部構造であって、
前記前側脚部の車両後方に向く後壁下端縁を、前記傾斜部の車両後方側に向く終点よりも後方に設けた
ことを特徴とする車体前部構造。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【公開番号】特開2010−116055(P2010−116055A)
【公開日】平成22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−290762(P2008−290762)
【出願日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【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22年5月27日(2010.5.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年11月13日(2008.11.13)
【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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