車体前部構造
【課題】フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、衝撃荷重を有効的に吸収できる車体前部構造を提供する。
【解決手段】サイドフレーム１０の前端間にラジエータパネルロア２０を架設し、サイドフレーム１０の各前端にクラッシュボックス３０を取り付け、クラッシュボックス３０の前端間にバンパビーム３１を架設すると共に、ラジエータパネルロア２０はサイドフレーム１０より車幅方向内方にオフセットＷしたブラケット３５を備える。オフセット前面衝突では、一方のクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力等によって衝撃荷重を吸収する。フルラップ前面衝突では左右のクラッシュボックス３０が軸圧縮変形すると共に、ブラケット３５に衝撃荷重が入力されてサイドフレーム１０を折曲し、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形量を確保すると共にサイドフレーム１０の抗力低下によって衝撃荷重を吸収する。
【解決手段】サイドフレーム１０の前端間にラジエータパネルロア２０を架設し、サイドフレーム１０の各前端にクラッシュボックス３０を取り付け、クラッシュボックス３０の前端間にバンパビーム３１を架設すると共に、ラジエータパネルロア２０はサイドフレーム１０より車幅方向内方にオフセットＷしたブラケット３５を備える。オフセット前面衝突では、一方のクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力等によって衝撃荷重を吸収する。フルラップ前面衝突では左右のクラッシュボックス３０が軸圧縮変形すると共に、ブラケット３５に衝撃荷重が入力されてサイドフレーム１０を折曲し、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形量を確保すると共にサイドフレーム１０の抗力低下によって衝撃荷重を吸収する。
【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、特に車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロアが架設されると共に、左右のサイドフレームの前端に衝撃吸収部材を介在して車幅方向に延在するバンパが配設された車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体強度及び剛性は、車両の衝突時に備えて乗員の安全を確保するために、乗員の居住空間となる車室の変形を最小限に抑えることが課題になっている。例えば、前面衝突の場合、車両の前部をクラッシュゾーンとして変形して衝撃荷重を吸収することにより、その後方に位置する車室に作用する衝撃を減少させて乗員に及ぼす障害値の低減を図っている。
【０００３】
この種の車体前部構造として、左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、左右のサイドフレームの前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されるとその荷重により軸圧縮塑性変形する衝撃吸収部材を取り付け、この左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパを架設するものが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図５に側面図を示すように、車体前後方向に延在する左右のサイドフレーム１０１の前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロア１０２が架設されると共に、この左右のサイドフレーム１０１の前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されることにより軸圧縮塑性変形する衝撃吸収部材として機能するクラッシュボックス１０３が同軸上に取り付けられ、この左右のクラッシュボックス１０３の前端部間に車幅方向に延在するフロントバンパリインフォース１０４が設けられる。
【０００５】
更に、左右のサイドフレーム１０１の下側には、前後方向に延在して後端がサブフレーム１０５の前端に結合された左右の第２メンバ１０６が配置され、第２メンバ１０６の前端がフロントバンパリインフォース１０４に沿って略平行に配置されたバンパリインフォース１０７によって互いに連結されている。また、これら第２メンバ１０６は、ラジエータパネル１０８の縦柱１０９の下端とラジエータパネルロア１０２との間に挟まれた状態で縦柱１０９及びラジエータパネル１０２に結合される。
【０００６】
そして、車体前部が相手の車両の側面に衝突すると、相手車両のサイドシルにバンパリインフォース１０７が当接し、バンパリインフォース１０７を介して第２メンバ１０６へ衝突荷重が入力されると第２メンバ１０６が軸圧縮変形して衝突荷重を吸収する。一方、サイドフレーム１０１側においても、フロントバンパリインフォース１０４から衝撃荷重が入力されると、クラッシュボックス１０３が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【０００７】
また、特許文献２には、図６に斜視図を示すように、車体前後に延在する左右のサイドフレーム１１１の下方に、車体前後に延びる左右一対の縦メンバ１１６と、車幅方向に延在して各縦メンバ１１６の前端間及び後端間を連結する前部横メンバ１１７と後部横メンバ１１８とで構成される枠状のサブフレーム１１５が配置される。このサブフレーム１１５は、左右の両前端部がサイドフレーム１１１の前端部下面から下方に突出する左右一対の連結部材１１２に支持され、左右後端部がサイドフレーム１１１の後部において下方に屈曲するキックアップ部に支持される。
【０００８】
サブフレーム１１５の前部横メンバ１１７から車体前方に突設してラジエータの下部を支持する左右一対の下部ラジエータ支持ブラケット１１９を設ける。また、サイドフレーム１１１の前端に突設したラジエータサイドステー１２０の上端間にラジエータの上部を支持するラジエータアッパーステー１２１を設ける。
【０００９】
これにより、車両が前面衝突した際に、下部ラジエータ支持ブラケット１１９に入力された衝突荷重を前部横メンバ１１７から直接サブフレーム１１５に伝達してサブフレーム１１５による衝撃吸収効率を高めると共に、大型のラジエータを搭載することを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−７６４５５号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１によると、車体前部が相手の車両の側面に衝突した際には、相手車両のサイドシルにバンパリインフォース１０７が当接し、バンパリインフォース１０７を介して第２メンバ１０６へ衝突荷重が入力されると、第２メンバ１０６が軸圧縮変形して衝突荷重を吸収する。一方、サイドフレーム１０１側においても、フロントバンパリインフォース１０４から衝撃荷重が入力されるとクラッシュボックス１０３が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【００１２】
ところで、車体前部の全面がコンクリートバリヤ等に略直角に衝突するフルラップ前面衝突の場合には、フロントバンパリインフォース１０４を介して左右のクラッシュボックス１０３及びバンパリインフォース１０７を介して左右の第２メンバ１０６に分散して衝撃荷重が伝達され、左右のクラッシュボックス１０３及び左右の第２メンバ１０６の軸圧縮変形によって衝撃荷重を吸収する。
【００１３】
一方、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、フロントバンパリインフォース１０４を介して一方側のクラッシュボックス１０３及びバンパリインフォース１０７を介して一方側の第２メンバ１０６に衝撃荷重が伝達され、フルラップ衝突の場合に想定した以上の衝撃荷重がクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６に伝達され、フルラップ前面衝突時よりも大きなクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の軸圧縮変形がもたらされる。
【００１４】
このため、オフセット前面衝突を基準にしてクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の剛性強度を最適にするには、左右のクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の剛性強度を著しく高めに設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突を基準として設定したクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６を備えた車両でオフセット前面衝突を起こした場合、主に片側だけのクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の軸圧縮変形で衝撃荷重を効率よく吸収することができる。
【００１５】
ところが、オフセット前面衝突で設定された剛性強度のクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６を備えた車両がフルラップ前面衝突すると、衝撃荷重が左右のクラッシュボックス１０３及び左右の第２メンバ１０６に分散して伝達されるため、剛性強度が高く設定されているクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６では変形量が小さく、十分に衝撃荷重が吸収されずに残存する衝撃荷重が増大することが懸念される。
【００１６】
上記特許文献２においても同様に、フルラップ前面衝突の場合は、左右の下部ラジエータ支持ブラケット１１９に分散して前部横メンバ１１７から衝撃荷重がサブフレーム１１５に伝達して衝撃荷重を吸収する。
【００１７】
一方、オフセット前面衝突の場合には、一方の下部ラジエータ支持ブラケット１１９から前部横メンバ１１７を介してサブフレーム１１５に衝撃荷重が伝達され、フルラップ前面衝突の場合に想定した以上の衝撃荷重が一方の下部ラジエータ支持ブラケット１１９からサブフレーム１１５に伝達され、フルラップ前面衝突時より大きな変形がもたらされる。
【００１８】
このため、オフセット前面衝突を基準に剛性強度を最適にするには、サブフレーム１１５等の剛性強度を著しく高めた設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突で設定した車両でオフセット前面衝突を起こした場合、サブフレーム１１５の変形で衝撃荷重を効率よく吸収することができる。
【００１９】
ところが、オフセット前面衝突を基準に設定された車両でフルラップ前面衝突すると、衝撃荷重が左右の下部ラジエータ支持ブラケット１１９に分散して前部横メンバ１１７を介してサブフレーム１１５に衝撃荷重が伝達されるため、オフセット前面衝突を基準に設定された剛性強度が高いサブフレーム１１５の変形量は小さくなり、衝撃荷重が十分に吸収されずに残存することが懸念される。
【００２０】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる車体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】
【００２１】
上記目的を達成する請求項1の車体前部構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、該左右のサイドフレームの各前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されると軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、該左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設した車体前部構造において、上記ラジエータパネルロアにおける上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共に上記バンパビームより下方の位置に、該ラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入力部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
これによると、左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアを架設し、各サイドフレームの各前端に軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設し、ラジエータパネルロアにおけるサイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共にバンパビームより下方の位置にラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入部を備えることで、車体前部が所定値以上で衝突すると、バンパビームを介して衝撃吸収部材へ衝撃荷重が入力されて衝撃吸収部材の軸圧縮変形により衝撃荷重を吸収する。
【００２３】
仮に衝撃荷重入力部を備えない車両においては、フルラップ前面衝突の場合には、その衝撃荷重がバンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して伝達される。一方、オフセット前面衝突の場合には衝撃荷重がバンパビームを介して対応する一方側の衝撃吸収部材に入力され、フルラップ衝突の場合より大きな衝撃荷重が衝撃吸収部材及びサイドフレームに伝達される。
【００２４】
ここで、衝撃荷重入力部を備えた請求項１の車両前部構造にあっては、例えば衝撃吸収部材としてオフセット前面衝突に対応すべく剛性強度が比較的大きい衝撃吸収部材を設定することで、車体前部の一部だけが衝突するオフセット前面衝突の場合には、一方側の衝撃吸収部材の軸圧縮変形及びサイドフレームの抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。一方、フルラップ前面衝突に場合には、バンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して衝撃荷重が伝達されて、左右の衝撃吸収部材が軸圧縮変形すると共に、ラジエータパネルに突設された左右の衝撃荷重入部に前方から衝撃荷重が入力されてラジエータパネルロアを介してサイドフレームが折曲する。これにより剛性強度が比較的高い衝撃吸収部材であっても、その十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレームの抗力の低下等によって、有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られる。即ち、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造においいて、上記ラジエータパネルロアは、上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、上記衝撃荷重入力部は、上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう柱状体であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、サイドフレームのフレーム中心軸に対して車幅方向内方にオフセットしてラジエータパネルロア本体の前面に衝撃荷重入部となる柱状体を配設することで、前方から所定以上の衝撃荷重が柱状体に入力されると、有効的にラジエータパネル本体に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体及び取付基部を介してサイドフレームの前端部を折曲することはできる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造においいて、上記ラジエータパネルロアは、上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、上記衝撃荷重入力部は、上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側の折り線において折り曲げられた側面が形成されたアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定されて両側がアッパ部材の両側縁に結合されると共に前端に折曲して上記アッパ部材の前端を覆う当接部が形成されたロア部材とによって中空柱状に形成されたブラケットであることを特徴とする。
【００２８】
これによると、サイドフレームのフレーム中心軸に対して車幅方向内方にオフセットしてラジエータパネルロア本体の前面に衝撃荷重入部となるブラケットを配設することで、前方から所定以上の衝撃荷重がブラケットに入力されると、有効的にラジエータパネル本体に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体及び取付基部を介してサイドフレームの前端部を折曲することはできる。更に、ブラケットがラジエータパネルロア本体の前面に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側縁の折り線において下向きに折り曲げられた側面が形成されるアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定される板状で両側がアッパ部材に結合されると共に前端に当接部が形成されたロア部材とによって軽量でかつ軸方向の剛性が確保される。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の車体前部構造において、上記サイドフレームの前端部近傍に脆弱部が形成されたことを特徴とする。
【００３０】
これによると、サイドフレームの前端部近傍に脆弱部を形成することで、サイドフレームの安定した折曲が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、オフセット前面衝突の場合には、一方側の衝撃吸収部材の軸圧縮変形及びサイドフレームの抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。一方、フルラップ前面衝突に場合には、バンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して衝撃荷重が伝達され、左右の衝撃吸収部材が軸圧縮変形すると共に、左右の衝撃荷重入力部に前方から衝撃荷重が入力されてサイドフレームを折曲して、衝撃吸収部材の十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレームの抗力の低下等によって、有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られる。即ち、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す車体前部構造の斜視図である。
【図２】ラジエータパネルアッパを省略した図１の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１のＩＶ部拡大図である。
【図５】従来の車体前部構造の概要を示す側面図である。
【図６】従来の車体前部構造の概要を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明による車体前部構造の一実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。
【００３４】
図１は、車体前部構造の概略を示す斜視図、図２はラジエータパネルアッパの一部を省略した図１の平面図、図３は図１のＩＩＩ矢視図、図４は図１のＩＶ部拡大図である。なお、図中矢印Ｆは車体前方方向を示す。
【００３５】
車体前部において車体前後方向に延在する左右のサイドフレーム１０が配置され、サイドフレーム１０の後端がエンジンルームＥと図示しない車室とに区画するトーボード乃至フロントピラに結合される。また、左右のフロントピラの前端部から車体前方に延在するアッパフレーム１６を備え、左右のアッパフレーム１６の前端が車幅方向中央範囲において車幅方向に延在する前部１７ａ及び前部１７ａの両端から側部１７ｂが車体後方に移行するに従って互いに離反するように湾曲状に形成されたラジエータパネルアッパ１７によって連結される。また、サイドフレーム１０の前端近傍とアッパフレーム１６の前端が連結部材１８によって連結される。
【００３６】
左右のサイドフレーム１０は、車幅方向内側の内側面１２、内側面１２の上縁及び下縁に沿って車幅方向外方に折曲形成された上面１３及び下面１４を有する断面略コ字状で車体前後方向に延在するインナパネル１１と、このインナパネル１１の上面１３及び下面１４の端縁に折曲形成されたフランジに上縁及び下縁が結合されるアウタパネル１５とによって略矩形閉断面形状で車体前後方向に沿って延在する。
【００３７】
この左右のサイドフレーム１０は、車室側となる後端側から前端側に移行するに従って、互い徐々に離間するように車体前後方向、いわゆる車体軸線方向に対して若干車幅方向に傾斜した前広がり状態に配置され、かつ前端部近傍にインナパネル１１の内側面１２に形成された上下方向に延在する変形発生誘発用のビード１１ｂ及びアウタパネル１５に形成された上下方向に延在する変形発生誘発用のビード１５ｂによって該部に曲げ方向の剛性が抑制された脆弱部が形成される。
【００３８】
各左右のサイドフレーム１０の前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロア２０が架設される。ラジエータパネルロア２０は、左右のサイドフレーム１０の前端部下面に両端がそれぞれ結合されて車幅方向延在する前面２２、上面２３、後面２４、下面２５を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体２１及びラジエータパネルロア本体２１の両端に結合されて左右のサイドフレーム１０の前端全周に亘って結合される取付基部２６を有する。ラジエータパネルロア２０の側端部にタイダウンフック２９が設けられるが、タイダウンフック２９は、本発明と直接的な関係を有しないので説明を省略する。
【００３９】
左右のサイドフレーム１０の前端にラジエータパネルロア２０の取付基部２６を介在してサイドフレーム１０と同軸上に配置され、前方から所定値以上の衝撃荷重の入力によって軸圧縮塑性変形して衝撃荷重を吸収する略矩形筒体形状のクラッシュボックス３０が取り付けられる。これら左右の衝撃荷重吸収部材となるクラッシュボックス３０の前端部は、車幅方向に延在するバンパビーム３１によって互いに連結される。バンパビーム３１は、フロントバンパの一部を構成する強度部材であり、その前方側に衝撃緩和部材及び樹脂製の表皮材であるバンパフェイスが配設される。
【００４０】
ラジエータパネルロア本体２１の前面２２の両端近傍でサイドフレーム１０のフレーム中心軸１０Ｌより車幅方向内方にオフセットＷした位置に、車体前方方向に突出する衝撃荷重入力用のブラケット３５が設けられる。ブラケット３５は、図４に示すようにラジエータパネルロア本体２１の前面２２に後端が固定されて前方に向かう矩形板状に形成された上面３６Ａ及び両側縁の折り線３６ａにおいて下向きに折り曲げられた側面３６Ｂが形成されると共に両側縁にフランジ３６ｂが折曲形成された断面ハット状で前方に延在するアッパ部材３６と、後端がラジエータパネル本体２１の前面２２に固定される板状で両側がアッパ部材３６のフランジ３６ｂに結合されると共に前端が上方に折曲してアッパ部材３６の前端を覆う当接部３７Ａが形成されたロア部材３７とによって中空柱状体に形成され、軽量でかつ軸方向の剛性が確保される。このブラケット３５の当接部３７Ａは、バンパビーム３１より車体後方でかつバンパビーム３１より下方に設定される。具体的には、オフセット正面衝突用のコンクリートバリヤに接触しない高さ位置に保持される。
【００４１】
これにより、サイドフレーム１０のフレーム中心軸１０Ｌに対して車幅方向内方にオフセットＷしてラジエータパネルロア本体２１の前面２２に衝撃荷重入力部となる中空柱状のブラケット３５を配設することで、図２に示すようにブラケット３５の先端となる当接部３７Ａに前方から所定以上の衝撃荷重、即ちブラケット３５の軸方向に軸力Ｐが入力されると、ラジエータパネル本体２１の前面２２に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体２１が中折れ状に折曲乃至湾曲すると共に、ラジエータパネルロア本体２１を介してラジエータパネルロア２０が結合されたサイドフレーム１０の前端部にモーメント荷重Ｍが付与され、サイドフレーム１０を仮想線１０ａで示すようにビード１１ｂ、１５ｂによって形成された脆弱部が車幅方向外方に突出するように折曲する外折れとなる、いわゆる外折れモードに制御される。
【００４２】
ラジエータ４０が、バンパビーム３１の後面に沿って車幅方向に延在すると共に左右のクラッシュボックス３０の間でかつラジエータパネルアッパ１７の前部１７ａとラジエータパネルロア２０のラジエータパネルロア本体２１との間に配置され、ラジエータ４０の上部がラジエータパネルアッパ１７に支持され、下部がラジエータパネルロア２０に支持される。
【００４３】
次に、このように構成された車体前部構造の作用及び効果について説明する。
【００４４】
例えばコンクリートバリヤ等に車体前部が所定値以上で衝突、即ちバンパがコンクリートバリヤに当接すると、バンパビーム３１を介してクラッシュボックス３０へ衝撃荷重が入力され、クラッシュボックス３０が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【００４５】
ここで、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、その衝撃荷重がバンパビーム３１を介して対応する一方側のクラッシュボックス３０に入力され、クラッシュボックス３０を介して一方側のサイドフレーム１０に衝撃荷重が伝達されて、フルラップ衝突の場合に想定した衝撃荷重に比べ著しく大きな衝撃荷重が一方側のクラッシュボックス３０及びサイドフレーム１０に伝達される。このためオフセット前面衝突を基準にクラッシュボックス３０の剛性強度を最適にするには、左右のクラッシュボックス３０の剛性強度をフルラップ前面衝突を基準にした場合に比べ著しく高めに設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突を基準に設定したクラッシュボックス３０を備えた車両でオフセット前面衝突を起こした場合、主に片側だけのクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。即ち、クラッシュボックス３０の剛性強度をオフセット前面衝突で設定した剛性強度に設定すると共にサイドフレーム１０の抗力を設定することで、車両の減速加速度Ｇを低減させて乗員に及ぼす障害値を低減させることができる。
【００４６】
一方、車体前部の全面がコンクリートバリヤ等に略直角に衝突するフルラップ前面衝突の場合には、バンパビーム３１を介して左右のクラッシュボックス３０に分散して衝撃荷重が伝達され、左右のクラッシュボックス３０が共に軸圧縮変形する。更にコンクリートバリヤ等にラジエータパネルロア本体２１に突設された左右のブラケット３５の当接部３７Ａが当接して、各当接部３７Ａに前方から衝撃荷重が入力され、ラジエータパネルロア本体２１が中折れ状に折曲乃至湾曲変形すると共にラジエータパネルロア本体２１及び取付基部２６を介してサイドフレーム１０の前端部にモーメント荷重Ｍが付与される。このモーメント荷重Ｍによりサイドフレーム１０の前端部がビード１１ｂ、１５ｂによって形成された脆弱部が車幅方向外方に突出するように折曲する。
【００４７】
このサイドフレーム１０の前端部の折曲によって、クラッシュボックス３０の軸中心方向とバンパビーム３１から入力される荷重入力方向及びサイドフレーム１０の効力方向の同軸性が崩れ、サイドフレーム１０の抗力によるクラッシュボックス３０の均衡した保持が崩れ、フルラップ前面衝突を基準とした比較的小さな衝撃荷重の付与であってもオフセット前面衝突を基準に剛性強度を設定したクラッシュボックス３０の軸圧縮変形が可能になる。これにより、クラッシュボックス３０の十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレーム１０の抗力の低下によって、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力により有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られ、車両の減速加速度Ｇが低減すると共に、後方の車室側に伝達される衝撃を緩和しながら衝撃荷重を吸収する。即ち、車両の減速加速度Ｇを低減させて乗員に及ぼす障害値を低減させることができる。
【００４８】
従って、本実施の形態によると、サイドフレーム１０の前端部を折曲させることでオフセット前面衝突を基準に剛性強度を設定したクラッシュボックス３０であってもフルラップ前面衝突を基準にした比較的小さな衝撃荷重によってクラッシュボックス３０の軸圧縮変形による衝撃荷重の有効的な吸収が可能になる。これにより、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、そのオフセット前面衝突を基準に剛性強度を最適に設定したクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができると共に、フルラップ前面衝突のときには、その衝撃荷重によってサイドフレーム１０を折曲変形させることで、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形量及びサイドフレーム１０の抗力低減等によって衝撃荷重を有効的に吸収することができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では変形発生誘発用のビード１１ｂ、１５ｂ等によってメインフレーム１０に脆弱部を形成したが、ビード１１ｂ、１５ｂの形状や個数、設定箇所を適宜変形するができる。また、ラジエータパネルロア本体２１の前面２２に配接される衝撃荷重入部としてアッパ部材３６とロア部材３７とからなる中空柱状のブラケット３５によって構成したが、先端が閉じた筒状体や柱状体等の樹脂材等種々の構成部材で構成することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ サイドフレーム
１１ インナパネル
１１ｂ ビード（脆弱部）
１５ アウタパネル
１５ｂ ビード（脆弱部）
２０ ラジエータパネルロア
２１ ラジエータパネルロア本体
２２ 前面
２３ 上面
２４ 後面
２５ 下面
２６ 取付基部
３０ クラッシュボックス（衝撃吸収部材）
３１ バンパビーム（バンパ）
３５ ブラケット（衝撃荷重入力部）
３６ アッパ部材
３６Ａ 上面
３６Ｂ 側面
３６ａ 折り線
３６ｂ フランジ
３７ ロア部材
３７Ａ 当接部
４０ ラジエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前部構造に関し、特に車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロアが架設されると共に、左右のサイドフレームの前端に衝撃吸収部材を介在して車幅方向に延在するバンパが配設された車体前部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体強度及び剛性は、車両の衝突時に備えて乗員の安全を確保するために、乗員の居住空間となる車室の変形を最小限に抑えることが課題になっている。例えば、前面衝突の場合、車両の前部をクラッシュゾーンとして変形して衝撃荷重を吸収することにより、その後方に位置する車室に作用する衝撃を減少させて乗員に及ぼす障害値の低減を図っている。
【０００３】
この種の車体前部構造として、左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、左右のサイドフレームの前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されるとその荷重により軸圧縮塑性変形する衝撃吸収部材を取り付け、この左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパを架設するものが知られている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、図５に側面図を示すように、車体前後方向に延在する左右のサイドフレーム１０１の前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロア１０２が架設されると共に、この左右のサイドフレーム１０１の前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されることにより軸圧縮塑性変形する衝撃吸収部材として機能するクラッシュボックス１０３が同軸上に取り付けられ、この左右のクラッシュボックス１０３の前端部間に車幅方向に延在するフロントバンパリインフォース１０４が設けられる。
【０００５】
更に、左右のサイドフレーム１０１の下側には、前後方向に延在して後端がサブフレーム１０５の前端に結合された左右の第２メンバ１０６が配置され、第２メンバ１０６の前端がフロントバンパリインフォース１０４に沿って略平行に配置されたバンパリインフォース１０７によって互いに連結されている。また、これら第２メンバ１０６は、ラジエータパネル１０８の縦柱１０９の下端とラジエータパネルロア１０２との間に挟まれた状態で縦柱１０９及びラジエータパネル１０２に結合される。
【０００６】
そして、車体前部が相手の車両の側面に衝突すると、相手車両のサイドシルにバンパリインフォース１０７が当接し、バンパリインフォース１０７を介して第２メンバ１０６へ衝突荷重が入力されると第２メンバ１０６が軸圧縮変形して衝突荷重を吸収する。一方、サイドフレーム１０１側においても、フロントバンパリインフォース１０４から衝撃荷重が入力されると、クラッシュボックス１０３が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【０００７】
また、特許文献２には、図６に斜視図を示すように、車体前後に延在する左右のサイドフレーム１１１の下方に、車体前後に延びる左右一対の縦メンバ１１６と、車幅方向に延在して各縦メンバ１１６の前端間及び後端間を連結する前部横メンバ１１７と後部横メンバ１１８とで構成される枠状のサブフレーム１１５が配置される。このサブフレーム１１５は、左右の両前端部がサイドフレーム１１１の前端部下面から下方に突出する左右一対の連結部材１１２に支持され、左右後端部がサイドフレーム１１１の後部において下方に屈曲するキックアップ部に支持される。
【０００８】
サブフレーム１１５の前部横メンバ１１７から車体前方に突設してラジエータの下部を支持する左右一対の下部ラジエータ支持ブラケット１１９を設ける。また、サイドフレーム１１１の前端に突設したラジエータサイドステー１２０の上端間にラジエータの上部を支持するラジエータアッパーステー１２１を設ける。
【０００９】
これにより、車両が前面衝突した際に、下部ラジエータ支持ブラケット１１９に入力された衝突荷重を前部横メンバ１１７から直接サブフレーム１１５に伝達してサブフレーム１１５による衝撃吸収効率を高めると共に、大型のラジエータを搭載することを可能にする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−７６４５５号公報
【特許文献２】特開２００８−１９５０９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記特許文献１によると、車体前部が相手の車両の側面に衝突した際には、相手車両のサイドシルにバンパリインフォース１０７が当接し、バンパリインフォース１０７を介して第２メンバ１０６へ衝突荷重が入力されると、第２メンバ１０６が軸圧縮変形して衝突荷重を吸収する。一方、サイドフレーム１０１側においても、フロントバンパリインフォース１０４から衝撃荷重が入力されるとクラッシュボックス１０３が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【００１２】
ところで、車体前部の全面がコンクリートバリヤ等に略直角に衝突するフルラップ前面衝突の場合には、フロントバンパリインフォース１０４を介して左右のクラッシュボックス１０３及びバンパリインフォース１０７を介して左右の第２メンバ１０６に分散して衝撃荷重が伝達され、左右のクラッシュボックス１０３及び左右の第２メンバ１０６の軸圧縮変形によって衝撃荷重を吸収する。
【００１３】
一方、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、フロントバンパリインフォース１０４を介して一方側のクラッシュボックス１０３及びバンパリインフォース１０７を介して一方側の第２メンバ１０６に衝撃荷重が伝達され、フルラップ衝突の場合に想定した以上の衝撃荷重がクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６に伝達され、フルラップ前面衝突時よりも大きなクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の軸圧縮変形がもたらされる。
【００１４】
このため、オフセット前面衝突を基準にしてクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の剛性強度を最適にするには、左右のクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の剛性強度を著しく高めに設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突を基準として設定したクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６を備えた車両でオフセット前面衝突を起こした場合、主に片側だけのクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６の軸圧縮変形で衝撃荷重を効率よく吸収することができる。
【００１５】
ところが、オフセット前面衝突で設定された剛性強度のクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６を備えた車両がフルラップ前面衝突すると、衝撃荷重が左右のクラッシュボックス１０３及び左右の第２メンバ１０６に分散して伝達されるため、剛性強度が高く設定されているクラッシュボックス１０３及び第２メンバ１０６では変形量が小さく、十分に衝撃荷重が吸収されずに残存する衝撃荷重が増大することが懸念される。
【００１６】
上記特許文献２においても同様に、フルラップ前面衝突の場合は、左右の下部ラジエータ支持ブラケット１１９に分散して前部横メンバ１１７から衝撃荷重がサブフレーム１１５に伝達して衝撃荷重を吸収する。
【００１７】
一方、オフセット前面衝突の場合には、一方の下部ラジエータ支持ブラケット１１９から前部横メンバ１１７を介してサブフレーム１１５に衝撃荷重が伝達され、フルラップ前面衝突の場合に想定した以上の衝撃荷重が一方の下部ラジエータ支持ブラケット１１９からサブフレーム１１５に伝達され、フルラップ前面衝突時より大きな変形がもたらされる。
【００１８】
このため、オフセット前面衝突を基準に剛性強度を最適にするには、サブフレーム１１５等の剛性強度を著しく高めた設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突で設定した車両でオフセット前面衝突を起こした場合、サブフレーム１１５の変形で衝撃荷重を効率よく吸収することができる。
【００１９】
ところが、オフセット前面衝突を基準に設定された車両でフルラップ前面衝突すると、衝撃荷重が左右の下部ラジエータ支持ブラケット１１９に分散して前部横メンバ１１７を介してサブフレーム１１５に衝撃荷重が伝達されるため、オフセット前面衝突を基準に設定された剛性強度が高いサブフレーム１１５の変形量は小さくなり、衝撃荷重が十分に吸収されずに残存することが懸念される。
【００２０】
従って、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる車体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】
【００２１】
上記目的を達成する請求項1の車体前部構造の発明は、車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、該左右のサイドフレームの各前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されると軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、該左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設した車体前部構造において、上記ラジエータパネルロアにおける上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共に上記バンパビームより下方の位置に、該ラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入力部を備えたことを特徴とする。
【００２２】
これによると、左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアを架設し、各サイドフレームの各前端に軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設し、ラジエータパネルロアにおけるサイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共にバンパビームより下方の位置にラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入部を備えることで、車体前部が所定値以上で衝突すると、バンパビームを介して衝撃吸収部材へ衝撃荷重が入力されて衝撃吸収部材の軸圧縮変形により衝撃荷重を吸収する。
【００２３】
仮に衝撃荷重入力部を備えない車両においては、フルラップ前面衝突の場合には、その衝撃荷重がバンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して伝達される。一方、オフセット前面衝突の場合には衝撃荷重がバンパビームを介して対応する一方側の衝撃吸収部材に入力され、フルラップ衝突の場合より大きな衝撃荷重が衝撃吸収部材及びサイドフレームに伝達される。
【００２４】
ここで、衝撃荷重入力部を備えた請求項１の車両前部構造にあっては、例えば衝撃吸収部材としてオフセット前面衝突に対応すべく剛性強度が比較的大きい衝撃吸収部材を設定することで、車体前部の一部だけが衝突するオフセット前面衝突の場合には、一方側の衝撃吸収部材の軸圧縮変形及びサイドフレームの抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。一方、フルラップ前面衝突に場合には、バンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して衝撃荷重が伝達されて、左右の衝撃吸収部材が軸圧縮変形すると共に、ラジエータパネルに突設された左右の衝撃荷重入部に前方から衝撃荷重が入力されてラジエータパネルロアを介してサイドフレームが折曲する。これにより剛性強度が比較的高い衝撃吸収部材であっても、その十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレームの抗力の低下等によって、有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られる。即ち、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる。
【００２５】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造においいて、上記ラジエータパネルロアは、上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、上記衝撃荷重入力部は、上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう柱状体であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、サイドフレームのフレーム中心軸に対して車幅方向内方にオフセットしてラジエータパネルロア本体の前面に衝撃荷重入部となる柱状体を配設することで、前方から所定以上の衝撃荷重が柱状体に入力されると、有効的にラジエータパネル本体に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体及び取付基部を介してサイドフレームの前端部を折曲することはできる。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の車体前部構造においいて、上記ラジエータパネルロアは、上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、上記衝撃荷重入力部は、上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側の折り線において折り曲げられた側面が形成されたアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定されて両側がアッパ部材の両側縁に結合されると共に前端に折曲して上記アッパ部材の前端を覆う当接部が形成されたロア部材とによって中空柱状に形成されたブラケットであることを特徴とする。
【００２８】
これによると、サイドフレームのフレーム中心軸に対して車幅方向内方にオフセットしてラジエータパネルロア本体の前面に衝撃荷重入部となるブラケットを配設することで、前方から所定以上の衝撃荷重がブラケットに入力されると、有効的にラジエータパネル本体に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体及び取付基部を介してサイドフレームの前端部を折曲することはできる。更に、ブラケットがラジエータパネルロア本体の前面に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側縁の折り線において下向きに折り曲げられた側面が形成されるアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定される板状で両側がアッパ部材に結合されると共に前端に当接部が形成されたロア部材とによって軽量でかつ軸方向の剛性が確保される。
【００２９】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか1項に記載の車体前部構造において、上記サイドフレームの前端部近傍に脆弱部が形成されたことを特徴とする。
【００３０】
これによると、サイドフレームの前端部近傍に脆弱部を形成することで、サイドフレームの安定した折曲が得られる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によると、オフセット前面衝突の場合には、一方側の衝撃吸収部材の軸圧縮変形及びサイドフレームの抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。一方、フルラップ前面衝突に場合には、バンパビームを介して左右の衝撃吸収部材に分散して衝撃荷重が伝達され、左右の衝撃吸収部材が軸圧縮変形すると共に、左右の衝撃荷重入力部に前方から衝撃荷重が入力されてサイドフレームを折曲して、衝撃吸収部材の十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレームの抗力の低下等によって、有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られる。即ち、フルラップ前面衝突及びオフセット前面衝突において、車体前部で衝撃荷重を有効的に吸収できる
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施の形態の概要を示す車体前部構造の斜視図である。
【図２】ラジエータパネルアッパを省略した図１の平面図である。
【図３】図１のＩＩＩ矢視図である。
【図４】図１のＩＶ部拡大図である。
【図５】従来の車体前部構造の概要を示す側面図である。
【図６】従来の車体前部構造の概要を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明による車体前部構造の一実施の形態を図１乃至図４を参照して説明する。
【００３４】
図１は、車体前部構造の概略を示す斜視図、図２はラジエータパネルアッパの一部を省略した図１の平面図、図３は図１のＩＩＩ矢視図、図４は図１のＩＶ部拡大図である。なお、図中矢印Ｆは車体前方方向を示す。
【００３５】
車体前部において車体前後方向に延在する左右のサイドフレーム１０が配置され、サイドフレーム１０の後端がエンジンルームＥと図示しない車室とに区画するトーボード乃至フロントピラに結合される。また、左右のフロントピラの前端部から車体前方に延在するアッパフレーム１６を備え、左右のアッパフレーム１６の前端が車幅方向中央範囲において車幅方向に延在する前部１７ａ及び前部１７ａの両端から側部１７ｂが車体後方に移行するに従って互いに離反するように湾曲状に形成されたラジエータパネルアッパ１７によって連結される。また、サイドフレーム１０の前端近傍とアッパフレーム１６の前端が連結部材１８によって連結される。
【００３６】
左右のサイドフレーム１０は、車幅方向内側の内側面１２、内側面１２の上縁及び下縁に沿って車幅方向外方に折曲形成された上面１３及び下面１４を有する断面略コ字状で車体前後方向に延在するインナパネル１１と、このインナパネル１１の上面１３及び下面１４の端縁に折曲形成されたフランジに上縁及び下縁が結合されるアウタパネル１５とによって略矩形閉断面形状で車体前後方向に沿って延在する。
【００３７】
この左右のサイドフレーム１０は、車室側となる後端側から前端側に移行するに従って、互い徐々に離間するように車体前後方向、いわゆる車体軸線方向に対して若干車幅方向に傾斜した前広がり状態に配置され、かつ前端部近傍にインナパネル１１の内側面１２に形成された上下方向に延在する変形発生誘発用のビード１１ｂ及びアウタパネル１５に形成された上下方向に延在する変形発生誘発用のビード１５ｂによって該部に曲げ方向の剛性が抑制された脆弱部が形成される。
【００３８】
各左右のサイドフレーム１０の前端間に車幅方向に延在するラジエータパネルロア２０が架設される。ラジエータパネルロア２０は、左右のサイドフレーム１０の前端部下面に両端がそれぞれ結合されて車幅方向延在する前面２２、上面２３、後面２４、下面２５を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体２１及びラジエータパネルロア本体２１の両端に結合されて左右のサイドフレーム１０の前端全周に亘って結合される取付基部２６を有する。ラジエータパネルロア２０の側端部にタイダウンフック２９が設けられるが、タイダウンフック２９は、本発明と直接的な関係を有しないので説明を省略する。
【００３９】
左右のサイドフレーム１０の前端にラジエータパネルロア２０の取付基部２６を介在してサイドフレーム１０と同軸上に配置され、前方から所定値以上の衝撃荷重の入力によって軸圧縮塑性変形して衝撃荷重を吸収する略矩形筒体形状のクラッシュボックス３０が取り付けられる。これら左右の衝撃荷重吸収部材となるクラッシュボックス３０の前端部は、車幅方向に延在するバンパビーム３１によって互いに連結される。バンパビーム３１は、フロントバンパの一部を構成する強度部材であり、その前方側に衝撃緩和部材及び樹脂製の表皮材であるバンパフェイスが配設される。
【００４０】
ラジエータパネルロア本体２１の前面２２の両端近傍でサイドフレーム１０のフレーム中心軸１０Ｌより車幅方向内方にオフセットＷした位置に、車体前方方向に突出する衝撃荷重入力用のブラケット３５が設けられる。ブラケット３５は、図４に示すようにラジエータパネルロア本体２１の前面２２に後端が固定されて前方に向かう矩形板状に形成された上面３６Ａ及び両側縁の折り線３６ａにおいて下向きに折り曲げられた側面３６Ｂが形成されると共に両側縁にフランジ３６ｂが折曲形成された断面ハット状で前方に延在するアッパ部材３６と、後端がラジエータパネル本体２１の前面２２に固定される板状で両側がアッパ部材３６のフランジ３６ｂに結合されると共に前端が上方に折曲してアッパ部材３６の前端を覆う当接部３７Ａが形成されたロア部材３７とによって中空柱状体に形成され、軽量でかつ軸方向の剛性が確保される。このブラケット３５の当接部３７Ａは、バンパビーム３１より車体後方でかつバンパビーム３１より下方に設定される。具体的には、オフセット正面衝突用のコンクリートバリヤに接触しない高さ位置に保持される。
【００４１】
これにより、サイドフレーム１０のフレーム中心軸１０Ｌに対して車幅方向内方にオフセットＷしてラジエータパネルロア本体２１の前面２２に衝撃荷重入力部となる中空柱状のブラケット３５を配設することで、図２に示すようにブラケット３５の先端となる当接部３７Ａに前方から所定以上の衝撃荷重、即ちブラケット３５の軸方向に軸力Ｐが入力されると、ラジエータパネル本体２１の前面２２に荷重伝達されてラジエータパネルロア本体２１が中折れ状に折曲乃至湾曲すると共に、ラジエータパネルロア本体２１を介してラジエータパネルロア２０が結合されたサイドフレーム１０の前端部にモーメント荷重Ｍが付与され、サイドフレーム１０を仮想線１０ａで示すようにビード１１ｂ、１５ｂによって形成された脆弱部が車幅方向外方に突出するように折曲する外折れとなる、いわゆる外折れモードに制御される。
【００４２】
ラジエータ４０が、バンパビーム３１の後面に沿って車幅方向に延在すると共に左右のクラッシュボックス３０の間でかつラジエータパネルアッパ１７の前部１７ａとラジエータパネルロア２０のラジエータパネルロア本体２１との間に配置され、ラジエータ４０の上部がラジエータパネルアッパ１７に支持され、下部がラジエータパネルロア２０に支持される。
【００４３】
次に、このように構成された車体前部構造の作用及び効果について説明する。
【００４４】
例えばコンクリートバリヤ等に車体前部が所定値以上で衝突、即ちバンパがコンクリートバリヤに当接すると、バンパビーム３１を介してクラッシュボックス３０へ衝撃荷重が入力され、クラッシュボックス３０が軸圧縮変形して衝撃荷重を吸収する。
【００４５】
ここで、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、その衝撃荷重がバンパビーム３１を介して対応する一方側のクラッシュボックス３０に入力され、クラッシュボックス３０を介して一方側のサイドフレーム１０に衝撃荷重が伝達されて、フルラップ衝突の場合に想定した衝撃荷重に比べ著しく大きな衝撃荷重が一方側のクラッシュボックス３０及びサイドフレーム１０に伝達される。このためオフセット前面衝突を基準にクラッシュボックス３０の剛性強度を最適にするには、左右のクラッシュボックス３０の剛性強度をフルラップ前面衝突を基準にした場合に比べ著しく高めに設定することが必要である。つまり、オフセット前面衝突を基準に設定したクラッシュボックス３０を備えた車両でオフセット前面衝突を起こした場合、主に片側だけのクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力によって衝撃荷重を効率よく吸収することができる。即ち、クラッシュボックス３０の剛性強度をオフセット前面衝突で設定した剛性強度に設定すると共にサイドフレーム１０の抗力を設定することで、車両の減速加速度Ｇを低減させて乗員に及ぼす障害値を低減させることができる。
【００４６】
一方、車体前部の全面がコンクリートバリヤ等に略直角に衝突するフルラップ前面衝突の場合には、バンパビーム３１を介して左右のクラッシュボックス３０に分散して衝撃荷重が伝達され、左右のクラッシュボックス３０が共に軸圧縮変形する。更にコンクリートバリヤ等にラジエータパネルロア本体２１に突設された左右のブラケット３５の当接部３７Ａが当接して、各当接部３７Ａに前方から衝撃荷重が入力され、ラジエータパネルロア本体２１が中折れ状に折曲乃至湾曲変形すると共にラジエータパネルロア本体２１及び取付基部２６を介してサイドフレーム１０の前端部にモーメント荷重Ｍが付与される。このモーメント荷重Ｍによりサイドフレーム１０の前端部がビード１１ｂ、１５ｂによって形成された脆弱部が車幅方向外方に突出するように折曲する。
【００４７】
このサイドフレーム１０の前端部の折曲によって、クラッシュボックス３０の軸中心方向とバンパビーム３１から入力される荷重入力方向及びサイドフレーム１０の効力方向の同軸性が崩れ、サイドフレーム１０の抗力によるクラッシュボックス３０の均衡した保持が崩れ、フルラップ前面衝突を基準とした比較的小さな衝撃荷重の付与であってもオフセット前面衝突を基準に剛性強度を設定したクラッシュボックス３０の軸圧縮変形が可能になる。これにより、クラッシュボックス３０の十分な軸圧縮変形量が確保されると共にサイドフレーム１０の抗力の低下によって、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力により有効的な衝撃荷重の吸収特性が得られ、車両の減速加速度Ｇが低減すると共に、後方の車室側に伝達される衝撃を緩和しながら衝撃荷重を吸収する。即ち、車両の減速加速度Ｇを低減させて乗員に及ぼす障害値を低減させることができる。
【００４８】
従って、本実施の形態によると、サイドフレーム１０の前端部を折曲させることでオフセット前面衝突を基準に剛性強度を設定したクラッシュボックス３０であってもフルラップ前面衝突を基準にした比較的小さな衝撃荷重によってクラッシュボックス３０の軸圧縮変形による衝撃荷重の有効的な吸収が可能になる。これにより、車体前部の一部だけがコンクリートバリヤ等に衝突するオフセット前面衝突の場合には、そのオフセット前面衝突を基準に剛性強度を最適に設定したクラッシュボックス３０の軸圧縮変形及びサイドフレーム１０の抗力等によって衝撃荷重を効率よく吸収することができると共に、フルラップ前面衝突のときには、その衝撃荷重によってサイドフレーム１０を折曲変形させることで、クラッシュボックス３０の軸圧縮変形量及びサイドフレーム１０の抗力低減等によって衝撃荷重を有効的に吸収することができる。
【００４９】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変更可能である。例えば、上記実施の形態では変形発生誘発用のビード１１ｂ、１５ｂ等によってメインフレーム１０に脆弱部を形成したが、ビード１１ｂ、１５ｂの形状や個数、設定箇所を適宜変形するができる。また、ラジエータパネルロア本体２１の前面２２に配接される衝撃荷重入部としてアッパ部材３６とロア部材３７とからなる中空柱状のブラケット３５によって構成したが、先端が閉じた筒状体や柱状体等の樹脂材等種々の構成部材で構成することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０ サイドフレーム
１１ インナパネル
１１ｂ ビード（脆弱部）
１５ アウタパネル
１５ｂ ビード（脆弱部）
２０ ラジエータパネルロア
２１ ラジエータパネルロア本体
２２ 前面
２３ 上面
２４ 後面
２５ 下面
２６ 取付基部
３０ クラッシュボックス（衝撃吸収部材）
３１ バンパビーム（バンパ）
３５ ブラケット（衝撃荷重入力部）
３６ アッパ部材
３６Ａ 上面
３６Ｂ 側面
３６ａ 折り線
３６ｂ フランジ
３７ ロア部材
３７Ａ 当接部
４０ ラジエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、該左右のサイドフレームの各前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されると軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、該左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設した車体前部構造において、
上記ラジエータパネルロアにおける上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共に上記バンパビームより下方の位置に、該ラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入力部を備えた、ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
上記ラジエータパネルロアは、
上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、
上記衝撃荷重入力部は、
上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう柱状体である、ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
上記ラジエータパネルロアは、
上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、
上記衝撃荷重入力部は、
上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側の折り線において折り曲げられた側面が形成されたアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定されて両側がアッパ部材の両側縁に結合されると共に前端に折曲して上記アッパ部材の前端を覆う当接部が形成されたロア部材とによって中空柱状に形成されたブラケットであることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項４】
上記サイドフレームの前端近傍に脆弱部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【請求項１】
車体前後方向に延在する左右のサイドフレームの前端間にラジエータパネルロアが架設されると共に、該左右のサイドフレームの各前端に所定値以上の衝撃荷重が入力されると軸圧縮変形する衝撃吸収部材を取り付け、該左右の衝撃吸収部材の前端部間にバンパビームを架設した車体前部構造において、
上記ラジエータパネルロアにおける上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットすると共に上記バンパビームより下方の位置に、該ラジエータパネルロアから車体前方に向けて突出する衝撃荷重入力部を備えた、ことを特徴とする車体前部構造。
【請求項２】
上記ラジエータパネルロアは、
上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、
上記衝撃荷重入力部は、
上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう柱状体である、ことを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項３】
上記ラジエータパネルロアは、
上記左右のサイドフレームの前端部下面に両端が結合されて車幅方向延在する前面、上面、後面、下面を有する閉断面形構造のラジエータパネルロア本体及び該ラジエータパネルロア本体の両端に結合されて左右のサイドフレームの前端に結合される取付基部を有し、
上記衝撃荷重入力部は、
上記ラジエータパネルロア本体の前面で上記サイドフレームのフレーム中心軸より車幅方向内方にオフセットした位置に後端が固定されて前方に向かう上面及び両側の折り線において折り曲げられた側面が形成されたアッパ部材と、後端がラジエータパネル本体の前面に固定されて両側がアッパ部材の両側縁に結合されると共に前端に折曲して上記アッパ部材の前端を覆う当接部が形成されたロア部材とによって中空柱状に形成されたブラケットであることを特徴とする請求項１に記載の車体前部構造。
【請求項４】
上記サイドフレームの前端近傍に脆弱部が形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか1項に記載の車体前部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０６６３９（Ｐ２０１２−２０６６３９Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７４４６２（Ｐ２０１１−７４４６２）
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【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２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３０日（２０１１．３．３０）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【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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