説明

車体前部構造

【課題】サイドメンバと異なる位置で車両の前後方向に延在する衝突対策部材の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させること。
【解決手段】車両の前後方向に延在する一対のサイドメンバ(3)と、サイドメンバ(3)の各前端部に固定され、車両の上下方向に延在する一対のランプサポートブレース(5)と、車両の車幅方向に延在し、ランプサポートブレース(5)の双方の下端部に固定されるロアクロスメンバ(7)と、ロアクロスメンバ(7)の車幅方向の端部に前端部が固定され、車両の前後方向に延在する一対のロードパス(11)とを備え、ロアクロスメンバ(7)に、ロードパス(11)の前端部と対向する前面部及びロードパス(11)の前端部の下面を支持する支持面部を設け、支持面部を介してロードパス(11)を締結部材により固定したことを特徴とする。

【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、車両前面衝突時に車室の変形を最小限にとどめる車体前部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
自動車などの車体前部においては、内部にエンジン等の車両部品を搭載するためのエンジンルームが設けられている。エンジンルームは、車両の前端に配設され、車幅方向に延在するバンパメンバ、バンパメンバの車幅方向の両端部に連結され、前後方向に延在する一対のサイドメンバ及びサイドメンバの後端に配設されたダッシュパネルなどによって画成されている。一般に、運転者が位置する車室とエンジンルームとは、上述したダッシュパネルにより仕切られている。
【0003】
車両前面衝突時においては、車体前部に配置された構造部材(例えば、バンパメンバやサイドメンバ)を変形させるなどして衝突エネルギーを吸収することで、車室の変形を最小限にとどめることが行われている。例えば、車両前面衝突時における衝突エネルギーを有効に吸収するために、サイドメンバの過度の変形を抑制するサイドメンバ構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。このサイドメンバ構造によれば、サイドメンバの過度の変形を抑制でき、車室が変形する事態を効果的に防止できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2002−53076号公報、図1
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、車両前面衝突時における衝突エネルギーを吸収する構造部材として、サイドメンバとは別に、車両の前後方向に延在する一対の衝突対策メンバを備える車両が知られている。この衝突対策メンバは、ロードパスとも呼ばれる。一般に、ロードパスは、サイドメンバの前端に連結され、上下方向に延在する一対のランプサポートブレースと、エンジンルームの下方側部分に配設され、車幅方向に延在するサスペンションフレームとに連結される。
【0006】
車両前面衝突時にバンパメンバを介してサイドメンバに伝達された荷重は、ランプサポートブレースを介してロードパスに伝達される。ロードパスに伝達された荷重は、ロードパスの後端部近傍からサスペンションフレームに伝達される。このような荷重の伝達過程でサイドメンバやロードパスが変形することで、衝突エネルギーが吸収されていく。しかしながら、一般に、ロードパスは、その前端部近傍にてランプサポートブレースの下面部に対して締結部材で締結される。このため、何らかの要因により締結部材が破断すると、ロードパスが脱落する事態が生じ、衝突対策メンバとしての機能を果たすことができない。
【0007】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、サイドメンバと異なる位置で車両の前後方向に延在する衝突対策部材の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させることが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】
【0008】
本発明の車体前部構造は、一定距離離れた位置で車両の前後方向に延在する一対のサイドメンバと、それぞれの前記サイドメンバの前端部に固定され車両の上下方向に延在する一対の前部骨格構造部材と、車両の車幅方向に延在し前記前部骨格構造部材の双方の下端部に固定されるクロスメンバと、前記クロスメンバの車幅方向の端部に前端部が固定され車両の前後方向に延在する一対の衝突対策部材とを具備し、前記クロスメンバに、前記衝突対策部材の前端部と対向する前面部及び当該衝突対策部材の前端部の下面を支持する支持面部を設け、前記支持面部を介して前記衝突対策部材を締結部材により固定したことを特徴とする。
【0009】
この構成によれば、クロスメンバに、衝突対策部材の前端部と対向する前面部及び衝突対策部材の前端部の下面を支持する支持面部を設け、支持面部を介して衝突対策部材を締結部材により固定している。このため、締結部材が破断した場合においても、クロスメンバの支持面部で衝突対策部材が支持される。一方、車両前部衝突時には、クロスメンバの前面部から衝突対策部材に荷重が伝達される。これにより、伝達された荷重に応じて衝突対策部材が変形可能となるので、車両前部衝突時における衝突エネルギーを吸収できる。この結果、サイドメンバと異なる位置で車両前後方向に延在する衝突対策部材の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させることができる。
【0010】
上記車体前部構造において、前記前部骨格構造部材の下面部を前記衝突対策部材の上面部に対向させ、前記衝突対策部材を前記前部骨格構造部材の下面部と前記支持面部との間に挟んだ状態で前記締結部材により固定することが好ましい。この場合には、衝突対策部材が、前部骨格構造部材の下面部とクロスメンバの支持面部との間で挟まれた状態で締結部材により固定される。このため、車両前部衝突時には、クロスメンバの前面部からだけでなく、前部骨格構造部材を介して衝突対策部材に荷重が伝達される。これにより、車両前部衝突時に発生した荷重を精度良く衝突対策部材に伝達できるので、衝突対策部材としての機能を十分に発揮させることができる。
【0011】
また、上記車体前部構造において、前記クロスメンバの前面部から後方側に延び、互いに対向する一対の壁面部を設け、前記一対の壁面部と前記クロスメンバの前面部とで囲まれる空間に前記衝突対策部材の前端部を配置することが好ましい。この場合には、衝突対策部材の前端部がクロスメンバの前面部と一対の壁面部とで囲まれる空間に配置される。このため、締結部材が破断した場合においても、衝突対策部材の車幅方向への位置ずれを規制できるので、車両前部衝突時に発生した荷重を確実に衝突対策部材に伝達できる。この結果、衝突対策部材としての機能を確実に発揮させることができる。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、サイドメンバと異なる位置で車両前後方向に延在する衝突対策部材の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本実施の形態に係る車体前部構造を上方側から示す斜視図である。
【図2】本実施の形態に係る車体前部構造を下方側から示す斜視図である。
【図3】本実施の形態に係る車体前部構造における車両前面衝突時の荷重の伝達経路の説明図である。
【図4】本実施の形態に係る車体前部構造に含まれるロードパスの締結部周辺の断面模式図である。
【図5】本実施の形態に係る車体前部構造に含まれるロードパスの締結部周辺の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、本実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図1及び図2は、本実施の形態に係る車体前部構造の斜視図である。図1においては、本実施の形態に係る車体前部構造を上方側から示し、図2においては、本実施の形態に係る車体前部構造を下方側から示している。
【0015】
図1及び図2に示すように、自動車などの車体前部においては、内部にエンジン等の車両部品を搭載するためのエンジンルーム1が設けられている。エンジンルーム1の前方側には、車幅方向に延在するバンパメンバ2が配設されている。バンパメンバ2の車幅方向の両端部には、一対のサイドメンバ3の前端部が固定されている。例えば、バンパメンバ2とサイドメンバ3とは、溶接等により接合される。これらのサイドメンバ3は、一定距離離れた位置で車両の前後方向に延在して配設されている。サイドメンバ3の後端部には、車幅方向に延在するダッシュパネル4が固定されている。例えば、サイドメンバ3とダッシュパネル4とは、溶接等により接合される。ダッシュパネル4は、板状部材で構成され、エンジンルーム1と車室とを仕切る位置に配置される。エンジンルーム1は、これらのバンパメンバ2、サイドメンバ3及びダッシュパネル4などによって画成されている。
【0016】
各サイドメンバ3の前端部の内側側面には、上下方向に延在する一対のランプサポートブレース5が固定されている。例えば、サイドメンバ3とランプサポートブレース5とは、溶接等により接合される。なお、このランプサポートブレース5は、本実施の形態に係る車体前部構造の前部骨格構造部材として機能する。ランプサポートブレース5の双方の上端部には、車幅方向に延在するアッパークロスメンバ6が固定されている。一方、ランプサポートブレース5の双方の下端部には、車幅方向に延在するロアクロスメンバ7が固定されている。さらに、ランプサポートブレース5の下端部近傍であって、ロアクロスメンバ7よりも僅かに上方側の位置には、車幅方向に延在するロアバンパメンバ8が固定されている。例えば、ランプサポートブレース5と、アッパークロスメンバ6、ロアクロスメンバ7及びロアバンパメンバ8とは、溶接等により接合されている。
【0017】
アッパークロスメンバ6の側方には、フードリッジメンバ9が連続して設けられている。アッパークロスメンバ6及びフードリッジメンバ9は、例えば、単一の鋼板に打ち抜き加工及び折り曲げ加工を施して形成される。なお、アッパークロスメンバ6とフードリッジメンバ9とを別部材として設け、これらを溶接等により接合しても良い。
【0018】
エンジンルーム1の下方側部分には、平面視して略H形状のサスペンションフレーム10が配設されている。サスペンションフレーム10は、車幅方向に延在する胴体部と、この胴体部の車幅方向の両端部近傍で車両の前後方向に延在する一対の腕部を有する。サイドメンバ3の下方には、車両の前後方向に延在する一対のロードパス11が配設されている。これらのロードパス11は、衝突対策部材を構成するものであり、前端部がランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に固定され、後端部がサスペンションフレーム10の前方側の腕部に固定されている。ロードパス11は、詳細について後述するように、ランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7、並びに、サスペンションフレーム10に対して締結部材を構成するボルト及びナットにより固定される。
【0019】
本実施の形態に係る車体前部構造は、このような構造部材を変形させて車両前面衝突時に発生する衝突エネルギーを吸収することで、車室の変形を最小限にとどめる。以下、本実施の形態に係る車体前部構造における車両前面衝突時の荷重の伝達経路について説明する。図3は、本実施の形態に係る車体前部構造における車両前面衝突時の荷重の伝達経路の説明図である。以下においては、車両前面衝突時の荷重がバンパメンバ2に入力されるものとする。
【0020】
車両前面衝突時に発生した荷重は、バンパメンバ2に入力される。バンパメンバ2に入力された荷重は、これに固定されたサイドメンバ3に伝達される。サイドメンバ3の前端部には、ランプサポートブレース5が固定されている。このため、サイドメンバ3に加わった荷重は、ランプサポートブレース5にも伝達される。ランプサポートブレース5の下端部にはロードパス11が固定されている。このため、ランプサポートブレース5に加わった荷重は、ロードパス11にも伝達される。ロードパス11に伝達された荷重は、その後端部に固定されたサスペンションフレーム10に伝達される。
【0021】
例えば、サイドメンバ3の耐力(耐荷重)を越える荷重F1が加わると、サイドメンバ3が車両の前後方向(より具体的には後方側)に変形する(潰れる)。このサイドメンバ3の変形に伴ってランプサポートブレース5が車両の後方側に移動する。このランプサポートブレース5の移動に伴ってロードパス11に荷重F2が加わる。この荷重F2がロードパス11の耐力を越える場合には、ロードパス11が変形する(潰れる)。本実施の形態に係る車体前部構造においては、このように荷重の伝達過程でサイドメンバ3やロードパス11が変形することで、車両前面衝突時の衝突エネルギーが吸収される。
【0022】
ここで、本実施の形態に係る車体前部構造に含まれるロードパス11のランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に対する固定の態様について説明する。図4及び図5は、本実施の形態に係る車体前部構造に含まれるロードパス11の締結部周辺の断面模式図である。なお、図4及び図5においては、説明の便宜上、車両の前方側をFRと示し、車両の後方側をRRと示す。
【0023】
図4においては、ロードパス11をランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に締結するボルト及びナットを通過する垂直面に対応する断面を示している。図5においては、ロードパス11をランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に締結するボルト及びナットの上方側を通過する水平面に対応する断面を示している。
【0024】
図4及び図5に示すように、ロードパス11は、車両の前後方向に配置される2本のボルト12及びこれに対応するナット13によって、ランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に締結されている。なお、以下においては、一方のロードパス11の構成について説明する。他方のロードパス11については、一方のロードパス11と同様の構成を有するため、その説明を省略する。以下、ランプサポートブレース5、ロアクロスメンバ7及びロードパス11の構成について説明する。
【0025】
本実施の形態に係る車体前部構造において、ロアクロスメンバ7は、鋼板を2枚重ねて構成されている。ロアクロスメンバ7は、図4に示すように、車両の前方側に略垂直に配置された前面部71と、この前面部71の下端部から後方側に略水平に延出して設けられた支持面部72とを有し、側面視にて概してL字形状を有している。支持面部72には、車両の前後方向に一定距離離れた位置に一対の孔721が形成されている。なお、これらの孔721は、ボルト12の軸部121が通過可能である一方、ヘッド部122が通過できない寸法に設けられている。
【0026】
また、ロアクロスメンバ7は、図5に示すように、車幅方向の端部(ここでは、左方側端部)にて、前面部71から後方側に延出して設けられた第1壁面部73aと、この第1壁面部73aから一定距離離れた位置にて、前面部71から後方側に延出して設けられた第2壁面部73bとを有している。第1壁面部73aと、第2壁面部73bとは対向して配置されている。第1壁面部73aは、ロアクロスメンバ7を構成する2枚の鋼板を後方側に折り曲げて形成されている。一方、第2壁面部73bは、ロアクロスメンバ7を構成する2枚の鋼板のうち、後方側の1枚の鋼板のみを後方側に折り曲げて形成されている。第2壁面部73bは、第1壁面部73aの基端部から、少なくともロードパス11の幅方向の寸法(車幅方向の寸法)よりも僅かに長い距離を離れた位置に形成されている。
【0027】
ロードパス11は、図4に示すように、上下方向に対向して配置される上面部111と、下面部112とを含んで構成されている。上面部111と下面部112との間には、一対の円筒部113が設けられている。また、上面部111及び下面部112には、円筒部113に対応する位置にそれぞれ孔114、115が形成されている。なお、これらの孔114、115、並びに、円筒部113の内径は、ボルト12の軸部121が通過可能な寸法に設けられている。
【0028】
ランプサポートブレース5は、図4に示すように、平面形状を有する下面部51を含んで構成される。下面部51には、車両の前後方向に一定距離離れた位置に一対の孔511が形成されている。なお、これらの孔511は、ボルト12の軸部121が通過可能であり、ナット13が通過できない寸法に設けられている。
【0029】
ランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7にロードパス11を固定する場合、ロードパス11は、ランプサポートブレース5の下面部51と、ロアクロスメンバ7の支持面部72との間に配置される。この場合、ロードパス11は、上面部111の孔114がランプサポートブレース5の下面部51の孔511に一致すると共に、下面部112の孔115が支持面部72の孔721に一致するように配置される。このように配置することで、ロードパス11の前端部は、図5に示すように、ロアクロスメンバ7の前面部71と、第1壁面部73a及び第2壁面部73bとで囲まれる空間に配置された状態となる。
【0030】
このように配置した状態でロードパス11は、ボルト12及びナット13により締結される。具体的には、ロアクロスメンバ7の支持面部72の下方側からボルト12の軸部121を、孔721及び孔115を通過するように挿入する。そして、円筒部113、孔114及び孔511を介して上方側に突出した軸部121にナット13を取り付ける。これにより、ロードパス11は、ランプサポートブレース5の下面部51と、ロアクロスメンバ7の支持面部72との間で挟まれた状態で固定される。
【0031】
このように本実施の形態に係る車体前部構造においては、ロアクロスメンバ7に、ロードパス11の前端部と対向する前面部71及びロードパス11の前端部の下面を支持する支持面部72を設け、支持面部72を介してロードパス11を締結部材(ボルト12及びナット13)により固定している。このため、締結部材が破断した場合においても、ロアクロスメンバ7の支持面部72でロードパス11が支持される。一方、車両前部衝突時には、ロアクロスメンバ7の前面部71からロードパス11に荷重が伝達される。これにより、伝達された荷重に応じてロードパス11が変形可能となるので、車両前部衝突時における衝突エネルギーを吸収できる。この結果、サイドメンバ3と異なる位置で車両前後方向に延在するロードパス11の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させることができる。
【0032】
特に、本実施の形態に係る車体前部構造においては、ロードパス11をが、ランプサポートブレース5の下面部とロアクロスメンバ7の支持面部72との間で挟まれた状態で締結部材により固定している。このため、車両前部衝突時には、ロアクロスメンバ7の前面部71からだけでなく、ランプサポートブレース5を介してロードパス11に荷重が伝達される。これにより、車両前部衝突時に発生した荷重を精度良くロードパス11に伝達できるので、衝突対策部材としての機能を十分に発揮させることができる。
【0033】
また、本実施の形態に係る車体前部構造においては、ランプサポートブレース5及びロアクロスメンバ7に固定された状態で、ロードパス11の前端部をロアクロスメンバ7の前面部71と、一対の壁面部(第1壁面部73aと、第2壁面部73b)とで囲まれる空間に配置している。このため、締結部材が破断した場合においても、ロードパス11の車幅方向への位置ずれを規制できるので、車両前部衝突時に発生した荷重を確実にロードパス11に伝達できる。この結果、ロードパス11に衝突対策部材としての機能を確実に発揮させることができる。
【0034】
さらに、本実施の形態に係る車体前部構造においては、ロアクロスメンバ7の支持面部72によりロードパス11の脱落を防止する。このため、ロードパス11の脱落を防止するための特別な部材を配設する必要がないので、このような部材を配設する場合と比べて車両の軽量化を図ると共に、製造コストの低減を図ることができる。
【0035】
さらに、本実施の形態に係る車体前部構造においては、ロアクロスメンバ7にロードパス11を支持する支持面部72を設けている。このため、組み付け時に支持面部72でロードパス11を一時的に支持できるので、作業者が両手を自由に使用可能となり、組み付け作業の効率化を図ることができる。
【0036】
以上においては、ロードパス11の前端部における固定の態様を例として説明している。しかしながら、上述したロードパス11の固定の態様については、ロードパス11の前端部に限定されるものではなく、後端部にも適用できることは言うまでもない。すなわち、サスペンションフレーム10に対するロードパス11の固定の態様にも適用できる。この場合、例えば、サスペンションフレーム10に、ロードパス11の上面部111に重ねられる平面部を設けると共に、ロードパス11の下面部112を支持する支持面部を設けることが考えられる。このようにサスペンションフレーム10を構成することにより、サイドメンバ3と異なる位置で車両前後方向に延在するロードパス11の脱落を防止し、衝突対策部材としての機能を発揮させることができる。ロードパス11の前端部及び後端部の双方に、上述した車体前部構造の固定の態様を適用することは実施の形態として好ましい。
【0037】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することが可能である。上記実施の形態において、添付図面に図示されている大きさや形状などについては、これに限定されず、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。
【符号の説明】
【0038】
1 エンジンルーム
2 バンパメンバ
3 サイドメンバ
4 ダッシュパネル
5 ランプサポートブレース
51 下面部
511 孔
6 アッパークロスメンバ
7 ロアクロスメンバ
71 前面部
72 支持面部
721 孔
73a 第1壁面部
73b 第2壁面部
8 ロアバンパメンバ
9 フードリッジメンバ
10 サスペンションフレーム
11 ロードパス
111 上面部
112 下面部
113 円筒部
114、115 孔
12 ボルト
121 軸部
122 ヘッド部
13 ナット

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一定距離離れた位置で車両の前後方向に延在する一対のサイドメンバと、それぞれの前記サイドメンバの前端部に固定され車両の上下方向に延在する一対の前部骨格構造部材と、車両の車幅方向に延在し前記前部骨格構造部材の双方の下端部に固定されるクロスメンバと、前記クロスメンバの車幅方向の端部に前端部が固定され車両の前後方向に延在する一対の衝突対策部材とを具備し、
前記クロスメンバに、前記衝突対策部材の前端部と対向する前面部及び当該衝突対策部材の前端部の下面を支持する支持面部を設け、前記支持面部を介して前記衝突対策部材を締結部材により固定したことを特徴とする車体前部構造。
【請求項2】
前記前部骨格構造部材の下面部を前記衝突対策部材の上面部に対向させ、前記衝突対策部材を前記前部骨格構造部材の下面部と前記支持面部との間に挟んだ状態で前記締結部材により固定したことを特徴とする請求項1記載の車体前部構造。
【請求項3】
前記クロスメンバの前面部から後方側に延び、互いに対向する一対の壁面部を設け、前記一対の壁面部と前記クロスメンバの前面部とで囲まれる空間に前記衝突対策部材の前端部を配置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】
image rotate

【図2】
image rotate

【図3】
image rotate

【図4】
image rotate

【図5】
image rotate


【公開番号】特開2012−224216(P2012−224216A)
【公開日】平成24年11月15日(2012.11.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−93698(P2011−93698)
【出願日】平成23年4月20日(2011.4.20)
【出願人】(000002082)スズキ株式会社 (3,196)
【Fターム(参考)】